Związki koordynacyjne renu(V) z ligandem imidowym - synteza, badania strukturalne, spektroskopowe i katalityczne

Abstract

Zasadniczym celem mojej pracy jest opracowanie metod syntezy związków koordynacyjnych renu(V) z ligandami imidowymi i zbadanie ich reaktywności w stosunku do ligandów kleszczowych oraz określenie wpływu tego typu ligandów na struktury cząsteczkowe i właściwości spektroskopowe tej grupy związków. Reaktywność wyjściowego związku renu(V) ([Re(p-NC6H4CH3)X3(PPh3)2]) zbadałam względem ligandów N,O-donorowych. Ligandy te podzieliłam na trzy zasadnicze grupy związane z rodzajem ugrupowania, z którego pochodzi donorowy atom tlenu: a) ligandy N,O-donorowe o donorowym atomie tlenu pochodzącym z grupy karboksylowej, b) ligandy N,O-donorowe o donorowym atomie tlenu pochodzącym z grupy fenolowej, c) ligandy N,O-donorowe o donorowym atomie tlenu pochodzącym z grupy hydroksylowej. Szczegółowe cele pracy przedstawiają się następująco: 1) Otrzymanie nowych związków koordynacyjnych renu(V) w reakcji prekursora [Re(p-NC6H4CH3)X3(PPh3)2] (X = Cl, Br) względem następujących ligandów: 2- (hydroksymetylo)-1H-benzimidazolu, 2-(hydroksymetylo)benzotiazolu, 2-(2'- hydoksyfenylo)-1H-benzimidazolu, 2-(2'-hydoksyfenylo)benzotiazolu, 2-(2'- hydoksyfenylo)benzoksazolu, 2-(2'-hydroksy-5'-metylofenylo)benzotriazolu, kwasu pirydyno-2-karboksylowego, kwasu indazolo-3-karboksylowego, kwasu pirydazyno-2- karboksylowego, kwasu chinolino-2-karboksylowego, kwasu 4-metoksychinolino-2- karboksylowego, kwasu izochinolno-1-karboksylowego. 2) Zbadanie możliwości modelowania kierunku reakcji w zależności od takich czynników jak: rodzaj liganda i rozpuszczalnika, temperatura, mieszanie, ogrzewanie pod chłodnicą zwrotną, atmosfera gazu obojętnego, 3) Otrzymanie monokryształów imidowych związków koordynacyjnych renu(V) z ligandami N,O-donorowymi, 4) Wyznaczanie struktury krystalicznej i cząsteczkowej na podstawie zarejestrowanego obrazu dyfrakcyjnego przy zastosowaniu pakietu programów SHELX [97], 5) Charakterystyka spektroskopowa otrzymanych związków w zakresie IR, UV-Vis, 1H, 13C, 31P NMR i ich dyskusja w połączeniu z wynikami badań strukturalnych, 6) Wyznaczenie struktury elektronowej badanych związków przy zastosowaniu teorii funkcjonału gęstości (DFT) i interpretacja widm elektronowych na podstawie teorii DFT i funkcjonału gęstości zależnego od czasu (TD-DFT) [98, 99], 7) Określenie natury oddziaływań ren-azot liganda imido i wpływu ligandów na fragment Re–N w otrzymanych związkach, w oparciu o obliczone naturalne orbitale wiązania Re–N metodą Natural Bond Orbital Analysis (NBO) [100, 101] 8) Zbadanie właściwości katalitycznych otrzymanych związków koordynacyjnych renu(V).