Международный
научный журнал

Кристаллическая структура комплекса хлорида кобальта(II) с 3-(бензимидазол-2-ил) – пропанолом-1


Crystal structure of 3-(benzimidazole-2-il)-propanol-1 complex of cobalt (II) chloride

Цитировать:
Рахмонова Д.С., Кадирова З.Ч., Кадирова Ш.А. Кристаллическая структура комплекса хлорида кобальта(II) с 3-(бензимидазол-2-ил) – пропанолом-1 // Universum: Химия и биология : электрон. научн. журн. 2017. № 3(33). URL: http://7universum.com/ru/nature/archive/item/4364 (дата обращения: 19.08.2019).
 
Прочитать статью:

Keywords: coordination; ligand; configuration; composition; structure

АННОТАЦИЯ

Приведены результаты рентгеноструктурного анализа комплексного соединения хлорида кобальта с 3-(бензимидазол-2-ил) – пропанолом-1 (L).

Кристаллы комплекса орторомбические, параметры ячейки: а = 9.526, b = 14.339, с = 16.487 Å, α = 90.00, b = 102.26 °, V = 2200.6 Å3, Z = 4, пр. гр. Р212121. Все расчеты и предварительная обработка экспериментальных данных проведены по комплексу программ “Shelx- 86”, структура расшифрована методом тяжелого атома. Уточнение структуры МНК проведено в анизотропном приближении для неводородных атомов до R-фактора 0.0527. Атомы водорода при атомах азота и углеродов комплексных анионов локализованы в разностном синтезе Фурье и уточнены с фиксированными изотропными факторами ВH= 0,05 A2. Число независимых рефлексов с I>1,96d(J), участвовавших в уточнении - 3720.

Для синтезированного комплекса характерна координация лиганда к металлу через пиридиновый атом азота (Co(1)-N(1)  2.016(3), Co(1)-N(3) 2.029(4)Å). Ионы хлора координированы внутрисферно (Co(1)-Cl(2)  2.240(1), Co(1)-Cl(1) 2.264(1)) и связаны водородными связями с ОН-группой. Кобальт имеет тетраэдрическую конфигурацию (N(1)-Co(1)-Cl(2)- 108.81(11), N(3)-Co(1)-Cl(2)-116.52(12), N(1)-Co(1)-Cl(1) 112.14(11), N(3)-Co(1)-Cl(1) 107.19(11)°).

В результате расшифровки кристаллической структуры комплексного соединения доказана тетраэдрическая конфигурация металла в комплексе хлорида кобальта (II) с 3-(бензимидазол-2-ил)-пропанолом-1, где лиганд координируется к центральному атому через эндоциклический атом азота.

ABSTRACT

Results of X-ray analysis of the complex compound of cobaltous chloride with 3- (benzimidazol-2-yl) – 1-propanol (L) are presented.

Orthorombic crystals of the complex, cell parameters а = 9.526, b = 14.339, с = 16.487 Å, α = 90.00, b = 102.26 °, V = 2200.6 Å3, Z = 4, Р212121. All calculations and pre-processing of the experimental data are carried out on a complex of programs "Shelx-86", the structure is decoded by the method of a heavy atom. Detailing of the structure of least-squares method is made in the anisotropic approximation for non-hydrogen atoms to R-factor of 0.0527. Hydrogen atoms under atoms of nitrogen and carbon of complex anions are localized in differential Fourier synthesis and specified with fixed isotropic factors ВH= 0,05 A2. The number of independent reflections with I>1,96d(J), involved in detailing - 3720.   

Ligand coordination to the metal through the pyridinic nitrogen atom (Co(1)-N(1)  2.016(3), Co(1)-N(3) 2.029(4)Å) is defined for synthesized complex. Chloride ions are coordinated intraspherically (Co(1)-Cl(2)  2.240(1), Co(1)-Cl(1) 2.264(1)) and linked by hydrogen bonds with OH group. Cobalt has a tetrahedral configuration ((N(1)-Co(1)-Cl(2)- 108.81(11), N(3)-Co(1)-Cl(2)- 116.52(12), N(1)-Co(1)-Cl(1) 112.14(11), N(3)-Co(1)-Cl(1) 107.19(11)°). 

As a result of the crystal structure decoding of the complex compound, the metal tetrahedral configuration is proved in the complex of cobaltous chloride (II) with 3- (benzimidazol-2-yl) 1-propanol, where the ligand is coordinated to the central atom through an endocyclic nitrogen atom.

 

Одной из главных фундаментальных задач химии координационных соединений является установление зависимости в ряду «состав-структура-свойство».

Производные бензимидазола являются перспективными лигандами для изучения комплексообразующих свойств. Наличие нескольких гетероатомов и функциональных групп, способность к образованию различных таутомерных форм позволяет получать разнообразные комплексы с d-металлами [9,6]. Диапазон применения производных бензимидазолов очень широк, что вызывает значительный интерес у исследователей к данному классу лигандов. Широко известны препараты на основе производных бензимидазолов, обладающие имуннотропными, противовоспалительными, антигельминтными, противовирусными, гербицидными, фунгицидными свойствами [1-5;7,8]. Поскольку бензимидазолы обладают достаточно высокой биологической активностью, то в комплексах с биометаллами возможно проявление синергетического эффекта.

Изучение комплексообразующей способности 3-(бензимидазол-2-ил) – пропанола-1, синтез новых комплексных соединений на их основе, установление закономерностей реакций комплексообразования  представляют как научный интерес – в области развития химии координационных соединений, так и практический – для получения методик определения микроколичеств металлов, новых катализаторов и создания антигельминтных и противовирусных препаратов.

Целью работы является синтез и расшифровка кристаллической структуры комплексного соединения хлорида Cо(II) с 3-(бензимидазол-2-ил)-пропанолом-1 (L).

Синтез комплекса [CоL2Сl2] проводили в водно-спиртовой среде при сливании водных растворов хлорида кобальта (II) (0,001 моль, “х.ч”) и спиртового раствора лиганда (0,001 моль, “х.ч”) в молярных соотношениях 1:2 М:L, подкисляли соляной кислотой, создавая рН = 5. Реакцию проводили в течение 30 минут при нагревании на водяной бане до 80°С, после реакционную смесь отфильтровывали на бумажном фильтре и оставляли для кристаллизации. Через трое суток выпавшие синие кристаллы отделяли фильтрованием, промывали этанолом и высушивали на воздухе. Выход 81% (0,39 г.). Тпл 148-150оС.

Элементный анализ на содержание углерода, водорода и азота проводили на CNH-анализаторе «ЕА-1108» фирмы Carlo-Erba (Италия). Результаты элементного анализа: вычислено / найдено - С (49.8 / 49.7), H (4.9 / 4.8), N (11.6 / 11.5), Co (12.2 / 12.2) %. брутто формула C20H24N4O2Cl2Со.

Монокристаллы для рентгеноструктурного анализа комплекса получали перекристаллизацией из этанола.

Рентгеноструктурный анализ монокристаллов комплекса [CоL2Сl2] проведен на автоматическом дифрактометре CrysAlisRedOxford Diffraction Ltd (lCuКа, графитовый монохроматор). Кристаллы комплекса  орторомбические, параметры ячейки: а=9.526, b =14.339, с=16.487 Å, α=90.00, b=102.26 °, V =2200.6 Å3, Z=4, пр. гр. Р212121. Все расчеты и предварительная обработка экспериментальных данных проведены по комплексу программ “Shelx-86” [9], структура расшифрована методом тяжелого атома. Уточнение структуры МНК проведено в анизотропном приближении для неводородных атомов до R-фактора 0.0527. Атомы водорода при атомах азота и углеродов комплексных анионов локализованы в разностном синтезе Фурье и уточнены с фиксированными изотропными факторами ВH=0,05 A2. Число независимых рефлексов с I>1,96d(J), участвовавших в уточнении - 3720.

В табл. 1-2 приведены координаты атомов, межатомные расстояния и валентные углы в кристаллической структуре комплекса.

Таблица 1

Координаты атомов и эквивалентные изотропные тепловые параметры

Атом

x

y

z

Uiso*/Ueq

Co1

0.1884(8)

0.1580(5)

0.6512(5)

0.0439(3)

Cl1

0.0354(15)

0.0854(8)

0.7185(8)

0.0577(4)

Cl2

0.3147(17)

0.0492(9)

0.6002(9)

0.0721(5)

C1

-0.0626(5)

0.2455(3)

0.5239(3)

0.0376(11)

C2

-0.1783(5)

0.1950(3)

0.5400(3)

0.0490(13)

C3

-0.3137(6)

0.2186(4)

0.4962(3)

0.0550(14)

C4

-0.3338(5)

0.2896(4)

0.4374(3)

0.0519(14)

C5

-0.2215(5)

0.3390(3)

0.4195(3)

0.0433(12)

C6

-0.0856(5)

0.3162(3)

0.4647(3)

0.0367(11)

C7

0.1473(5)

0.3012(3)

0.5182(3)

0.0369(11)

C8

0.3038(4)

0.3190(3)

0.5314(3)

0.0405(11)

C9

0.3492(4)

0.4131(3)

0.5731(3)

0.0406(11)

C10

0.5112(5)

0.4235(3)

0.5906(3)

0.0459(12)

C11

0.4525(5)

0.2584(3)

0.7609(3)

0.0410(12)

C12

0.5641(6)

0.2059(4)

0.7420(3)

0.0556(14)

C13

0.7019(6)

0.2317(4)

0.7803(4)

0.0638(16)

C14

0.7285(6)

0.3052(4)

0.8354(4)

0.0662(16)

C15

0.6184(6)

0.3587(4)

0.8554(3)

0.0611(15)

C16

0.4805(5)

0.3330(3)

0.8157(3)

0.0439(12)

C17

0.2467(5)

0.3194(3)

0.7678(3)

0.0398(11)

C18

0.0916(5)

0.3426(3)

0.7561(3)

0.0442(12)

C19

0.0445(5)

0.4232(3)

0.6952(3)

0.0399(11)

C20

-0.1113(5)

0.4433(3)

0.6886(3)

0.0524(14)

N1

0.0843(4)

0.2380(2)

0.5569(2)

0.0378(9)

N2

0.0497(4)

0.3496(2)

0.4620(2)

0.0404(9)

N3

0.3030(4)

0.2511(2)

0.7316(2)

0.0402(9)

N4

0.3485(4)

0.3696(2)

0.8192(2)

0.0453(10)

O1

0.5562(4)

0.5152(3)

0.6185(3)

0.0511(10)

O2

-0.1545(4)

0.5135(3)

0.6270(2)

0.0555(11)

H1O

0.5410(7)

0.522(5)

0.656(4)

0.08(3)

H2A

-0.1649

0.1470

0.5789

0.059

H3A

-0.3931

0.1864

0.5062

0.066

H4A

-0.4266

0.3039

0.4094

0.062

H5A

-0.2354

0.3854

0.3792

0.052

H8A

0.3319

0.3170

0.4782

0.049

H8B

0.3549

0.2695

0.5656

0.049

H9A

0.3050

0.4632

0.5371

0.049

H9B

0.3161

0.4173

0.6247

0.049

H10A

0.5542

0.3786

0.6325

0.055

H10B

0.5452

0.4099

0.5404

0.055

H12A

0.5467

0.1559

0.7053

0.067

H13A

0.7791

0.1984

0.7687

0.077

H14A

0.8232

0.3195

0.8600

0.079

H15A

0.6362

0.4080

0.8927

0.073

H18A

0.0709

0.3590

0.8094

0.053

H18B

0.0354

0.2877

0.7359

0.053

H19A

0.1006

0.4784

0.7144

0.048

H19B

0.0614

0.4068

0.6410

0.048

H20A

-0.1673

0.3870

0.6732

0.063

H20B

-0.1275

0.4647

0.7417

0.063

 

Таблица 2

Длины связей и валентные углы (Å)

Связь

d, Å

Связь

d, Å

Связь

d, Å

Co1-N1

2.016(3)

C6-N2

1.384(5)

C13-C14

1.379(7)

Co1-N3

2.029(4)

C7-N1

1.323(5)

C14-C15

1.394(7)

Co1-Cl2

2.2403(15)

C7-N2

1.355(5)

C15-C16

1.388(7)

Co1-Cl1

2.2640(15)

C7-C8

1.483(6)

C16-N4

1.374(6)

C1-C6

1.392(6)

C8-C9

1.534(6)

C17-N3

1.318(5)

C1-C2

1.392(6)

C9-C10

1.516(6)

C17-N4

1.352(5)

C1-N1

1.393(5)

C10-O1

1.428(6)

C17-C18

1.487(6)

C2-C3

1.380(6)

C11-C16

1.388(6)

C18-C19

1.534(6)

C3-C4

1.391(7)

C11-C12

1.391(6)

C19-C20

1.494(6)

C4-C5

1.366(6)

C11-N3

1.408(6)

C20-O2

1.427(5)

C5-C6

1.389(6)

C12-C13

1.381(7)

  
 

Угол

w, град

Угол

w,град

Угол

w,град

N1- Co1-N3

103.77(14)

N1-C7-N2

111.4(4)

C15-C16-C11

122.8(5)

N1-Co1-Cl2

108.81(11)

N1-C7-C8

126.3(4)

N3-C17-N4

111.9(4)

N3-Co1-Cl2

116.52(12)

N2-C7-C8

122.3(4)

N3-C17-C18

126.6(4)

N1-Co1-Cl1

112.14(11)

C7-C8-C9

113.3(4)

N4-C17-C18

121.6(4)

N3-Co1- Cl1

107.19(11)

C10-C9-C8

110.5(4)

C17-C18-C19

113.4(4)

Cl2-Co1-Cl1

108.43(6)

O1-C10-C9

112.1(4)

C2-C19-C18

109.9(4)

C6- C1-C2

120.0(4)

C16-C11-C12

120.9(5)

O2-C20-C19

108.6(4)

C6-C1-N1

109.0(4)

C16-C11-N3

108.7(4)

C7-N1-C1

106.3(4)

C2-C1-N1

131.0(4)

C12-C11-N3

130.4(5)

C7-N1-Co1

124.2(3)

C3-C2-C1

117.5(5)

C13-C12-C11

116.7(5)

C1-N1-Co1

129.3(3)

C2-C3-C4

121.3(5)

C14-C13-C12

122.0(5)

C7-N2-C6

108.0(4)

C5-C4-C3

122.1(5)

C13-C14-C15

122.3(5)

C17-N3-C11

105.6(4)

C4-C5-C6

116.5(4)

C16-C15-C14

115.3(5)

C17-N3-Co1

124.8(3)

N2-C6-C5

132.1(4)

N4-C16-C15

131.5(5)

C11-N3-Co1

129.7(3)

N2-C6-C1

105.4(4)

N4-C16-C11

105.7(4)

C17-N4-C16

108.2(4)

C5-C6-C1

122.5(4)

    

Взаимное расположение молекул комплекса в кристалле дихлоро-бис-3-(бензимидазол-2-ил) – пропанола-1 кобальта (II) показано на рис. 1, 2.

Для синтезированного комплекса характерна координация лиганда к металлу через пиридиновый азот (Co(1)-N(1) 2.016(3), Co(1)-N(3) 2.029(4)Å). Ионы хлора координированы внутрисферно (Co(1)-Cl(2)2.240(15), Co(1)-Cl(1) 2.264(15)) и связаны водородными связями с ОН-группой.

 

 

Рисунок 1. Упаковка молекул комплекса в  кристалле CоL2Сl2

 

Координационный полиэдр кобальта представляет собой тетраэдр и соответствующие валентные углы равны: (N(1)-Co(1)-N(3) 103.77(14), N(1)-Co(1)-Cl(2) 108.81(11), N(3)-Co(1)-Cl(2) 116.52(12), N(3)-Co(1)-Cl(1) 107.19(11), N(1)-Co(1)-Cl(1) 112.14(11) и Cl(2)-Co(1)-Cl(1) 108.43(6)°).

 

Рисунок 2. Строение комплекса CоL2Сl2

 

Таким образом, в результате расшифровки кристаллической структуры комплексного соединения доказана тетраэдрическая конфигурация металла в комплексе хлорида кобальта (II) с 3-(бензимидазол-2-ил)-пропанолом-1, где лиганд координируется к центральному атому через эндоциклический атом азота.

 


Список литературы:

1. Новикова Г.А., Кукаленко С.С. Металлокомплексы имидазолов и бензимидазолов и их биологическая активность // Обзор. Инф. Сер. «Химические средства защиты растений». 1988.С.32-40.
2. Пожарский А.Ф. Гетероциклические соединения в биологии и медицине  Соросовский образовательный журнал. 1996. №3. C.60.
3. Krishnamurthy G., Parameswaranaik P., Naik H.S., Ahipa T.N., HarishaK.V., SusruthaS.R. Synthesisandanthelminticactivityofsome 3d-metalioncomplexeswith 2-substitutedbenzimidazole// J. Teach. Res. Chem. – New York, 2009. №2 (16). P.11-18.
4. Lopez-Sandoval H., Londono-Lemos M.E., Garza-Velasco, Raul; Poblano-Melendez I., Granada-Macias P., Gracia-Mora I., Barba-Behrens N. Synthesis, structure and biological activities of cobalt(II) and zinc(II) coordination compounds with 2-benzimidazole derivatives // J. Inorg. Biochem. - NewYork, 2008. № 5-6(102). P.1267-1276.
5. Mohamed G.G., Ibrahim N.A., Attia H.A. Synthesis and anti-fungicidal activity of some transition metal complexes with benzimidazoledithiocarbamate ligand // Spectrochim. Аcta. Part. A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy – Oxford, 2009. №3(72). P.610-615.
6. Raxmonova D.S., Kadirova Z.Ch., Kadirova Sh.A. Syntheses and crystal structure 2-amine-1-metilbenzimidazole complex of ammonium vanadate // Austria, Vienna, 25th February 2015. Р.25-30.
7. Revanasiddappa M., Basavaraja C., Suresh T., Angadi S.D. Synthetic, spectral and antimicrobial activity studies of first row transition metal complexes derived from lansoprazole drug // J. Indian Chem. Soc. - Dehli, 2009. №2(86). P.127-132.
8. Sheldrick. G.M., SHELXS86. Programforthe Solution of Crystal Structures, Univ. of Göttingen, Germany, 1986.
9. Zukhra Ch. Kadirova, Dilnoza S. Rahmonova, Samat A. Talipov, Jamshid M. Ashurov, Nusrat A. Parpiev. Bis(acetylacetonato-k2O,O) (2-amino-1-methyl-1H-benzimidazole-kN3)oxido-vanadium (IV) // Acta Crystallographica Section E. 2009. E65. m819-827.

Информация об авторах:

Рахмонова Дилноза Саламовна Rahmonova Dilnoza

преподаватель химического факультета Национального университета Узбекистана, 100174, Узбекистан, Ташкент, Вузгородок НУУз

Lecturer of Chemistry Department, National University of Uzbekistan, 100174, Uzbekistan, Tashkent, Vuzgorodok NUUz


Кадирова Зухра Чингизовна Kadirova Zuhra

доцент химического факультета Национального университета Узбекистана, 100174, Узбекистан, Ташкент, Вузгородок НУУз

Associate Professor, Chemistry Department, National University of Uzbekistan, 100174, Uzbekistan, Tashkent, Vuzgorodok NUUz


Кадирова Шахноза Абдухалиловна Kadirova Shahnoza

профессор химического факультета Национального университета Узбекистана, 100174, Узбекистан, Ташкент, Вузгородок НУУз

Professor, Chemistry Department, National University of Uzbekistan, 100174, Uzbekistan, Tashkent, Vuzgorodok NUUz


Читателям

Информация о журнале

Выходит с 2013 года

ISSN: 2311-5459

Св-во о регистрации СМИ: 

ЭЛ №ФС77-55878 от 17.06.2013

ПИ №ФС77-66239 от 01.07.2016

Скачать информационное письмо

Включен в перечень ВАК Республики Узбекистан

Размещается в:

doi:

The agreement with the Russian SCI:

cyberleninka

google scholar

Ulrich's Periodicals Directory

socionet

Base

ROAR

OpenAirediscovery

CiteFactor

 

Поделиться

Лицензия Creative CommonsЯндекс.Метрика© Научные журналы Universum, 2013-2019
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Непортированная.