| 1 |
1 октября 2020 г.-1 октября 2021 г. |
Влияние стерических свойств лигандов на локальную структуру, супрамолекулярную организацию и функциональные свойства полиядерных карбоксилатов редкоземельных элементов |
| Результаты этапа: Карбоксилаты редкоземельных элементов представляют фундаментальный интерес в качестве материалов с перспективными функциональными свойствами. Ионы РЗЭ характеризуются высокими координационными числами, которые в соединениях с карбоксилатными лигандами реализуются за счет образования координационных полимеров с цепочечной, слоистой или каркасной структурой. Выбор карбоксилат-анионов с объемными заместителями позволяет управлять строением карбоксилатов РЗЭ. Целью настоящего проекта является установление корреляция между стерическими свойствами карбоксилат-анионов, локальной структурой, супрамолекулярной организацией и структурно-чувствительными функциональными свойствами полимерных карбоксилатов РЗЭ. В результате первого года выполнения проекта разработаны методики синтеза новых циклогексанкарбокислатов РЗЭ (chc- — циклогексанкарбоксилат-анион). С помощью методов порошковой и монокристальной рентгеновской дифракции и полного рентгеновского рассеяния с применением синхротронных источников рентгеновского излучения установлено кристаллическое и локальное строение новых циклогексанкарбокислатов РЗЭ с 1D цепочечными строением. В структурах реализуются два вида упаковки полимерных цепей: i) вдоль одного выделенного кристаллографического направления с образованием псевдогексагональной укладки; ii) вдоль двух кристаллографических направлений с послойным чередованием. Показано, что малые молекулы растворителя и реагентов (H2O, EtOH, Hchc) легко встраиваются в пустоты полимерных цепочек и в значительной степени определяют мотив их упаковки в кристалле. |
| 2 |
1 октября 2021 г.-1 октября 2022 г. |
Влияние стерических свойств лигандов на локальную структуру, супрамолекулярную организацию и функциональные свойства полиядерных карбоксилатов редкоземельных элементов |
| Результаты этапа: Карбоксилаты редкоземельных элементов представляют фундаментальный интерес в качестве материалов с перспективными функциональными свойствами. Ионы РЗЭ характеризуются высокими координационными числами, которые в соединениях с карбоксилатными лигандами реализуются за счет образования координационных полимеров с цепочечной, слоистой или каркасной структурой. Выбор карбоксилат-анионов с объемными заместителями позволяет управлять строением карбоксилатов РЗЭ. Целью настоящего проекта является установление корреляция между стерическими свойствами карбоксилат-анионов, локальной структурой, супрамолекулярной организацией и структурно-чувствительными функциональными свойствами полимерных карбоксилатов РЗЭ. В результате выполнения проекта разработаны методики синтеза 1D, 2D и 3D координационных полимеров на основе циклогексанкарбоксилатов и 1,4-дициклогексанкарбоксилатов РЗЭ. С помощью совокупности методов монокристальной и порошковой рентгеновской дифракции, полного рентгеновского рассеяния с анализом функции парного распределения (PDF) —в том числе in situ при нагревании и с применением как источников синхротронного излучения, так и лабораторного монокристального дифрактометра в рамках оригинального подхода сбора и обработки данных рассеяния — установлены детали кристаллического и локального строения синтезированных новых координационных полимеров, а также особенности топологии структуры (организация полимерных фрагментов, плотность их упаковки). Показано, что малые молекулы растворителя и реагентов (вода, этанол, кислота), находящиеся в пространстве между структурными фрагментами, в значительной степени определяют мотив упаковки. Для 1D координационных полимеров на основе циклогексанкарбоксилатов РЗЭ исследованы люминесцентные и магнитные свойства. На примере смешаннометаллических 1D циклогексанкарбоксилатов показано влияние локальной структуры и супрамолекулярной организации на люминесцентные свойства. На примере выбранных систем выявлено влияние ионного радиуса РЗЭ, стерических свойств лиганда, условий синтеза на состав, строение и свойства разработанных координационных соединений. |
