Determinação da simetria de coordenação de alguns complexos de lantanídeos por difração de raios-x

• Main Author: Carlos de Oliveira Paiva Santos
• Other Authors: Eduardo Ernesto Castellano
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 1983
• Subjects: Complexos de lantanídeos; Difração de raios-x; Lanthanide complexes; X-ray diffraction
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/54/54132/tde-14102014-173427/

lantanídeos, visando a determinação da simetria de coordenação ao redor dos íons e sua comparação com prévias previsões espectroscópicas. As medidas de difração foram realizadas com um difratômetro de quatro círculos de geometria Kappa. Os dados cristalinos relevantes são: [Eu (TMU)6] (AsF6)3, TMU = C5H12N2O. Fórmula química: EuC30H72N12O6As3F18; cela unitária é cúbica, a = 18,000 (3)&#197e V = 5832 (3)޵ grupo espacial: F23 número - 196 da Internacional Tables For X-Ray Crystallography; número de moléculas por cela unitária: Z = 4; coeficiente de absorção de massa para radiação de molibdênio: µ (MoK&#945)=27,4 cm-1; densidade calculada: Dc = 1,60 g.cm-3 Para um cristal de tamanho aproximadamente 0,25 x 0,25 x 0,30mm foram medidas 2309 reflexões. A média das intensidades das reflexões equivalentes por simetria de Laue foi calculada obtendo-se um total de 841 independentes, das quais, apenas 277 resultaram maiores que três vezes o desvio padrão estimado de contagem estatística. A estrutura se mostrou altamente desordenada e o modelo proposto refinou a um fator-R final de 13.8%. Os átomos de európio e arsênio estão localizados em posições especiais de simetria pontual local 23 (T) O Eu3+ está hexacoordenado através dos oxigênios das moléculas de TMU formando um octaedro regular de simetria pontual Oh. A distância európio-oxigênio é de aproximadamente 2,28 &#197. [Ln (H2O)9] (CF3SO3)3, Ln=Nd or Ho. Fórmula química: LnC3H18O18F9S3; cela unitária hexagonal a=13,851 (4)&#197, c=7,460(3)&#197 e V=1240(1) &#1973 para Ln = Nd, e a=13,570 (2)&#197, c=7,577 (1)&#197 e V=1208,5 (9)&#1973 para Ln=Ho; grupo espacial: P63/m número 176 da Internacional Tables For X-Ray Crystalography; número de moléculas por cela unitária: Z=2; coeficiente de absorção de massa para radiação de molibdênio: µ (MoK&#945) = 23,2 cm-1(Nd) e 34,8 cm-1 (ho); densidade calculada: Dc=2,02 g.cm-3 e 2,13 g.cm-3 respectivamente para Ln = Nd e Ho. De um cristal de forma cilíndrica de diâmetro e altura aproximadamente de 0,20 mm foram medidas 2098 reflexões para o complexo de Nd e 2400 para o de Ho. Após o calculo de média das reflexões equivalentes de Laue, obteve-se para o caso de Nd 685 reflexoes independentes das quais 636 com I &#62 3&#963(I) e o fator-R final foi 2,64%. Para o complexo de holmio as figuras foram: 763 reflexões independentes, 676 com I &#62 3&#963(I) e fator-R de 2,18%. Em ambos os casos as estruturas foram resolvidas pelos métodos de Patterson e do átomo pesado. As estruturas se mostraram isomorfas com a única diferença significativa sendo a distância lantanídeo-oxigênio de 2,49 &#197 para Nd e 2,42 para Ho. O íon lantanídeo é nonacoordenado através dos oxigênios das moléculas de água formando um prisma trigonal triencapuçado de simetria pontual cristalografica D3h. Todas as distâncias interatômicas estão dentro da faixa esperada, com exceção das distâncias C-F em ambos os casos que são um pouco curtas (1,31 &#197) === We describe here the X-ray determination of the crystal and molecular structures of three lanthanide complexes. The work is a contribution to the study of the coordination chemistry of lanthanide ions with organic ligands and in particular, it-aims to compare the observed point symmetry of the ion environment with spectroscopic predictions. The diffraction measurements were all performed on a four circle diffractometer of kappa geometry. The relevant crystal data are: Chemical formula: [Eu (TMU)6] (AsF6)3, TMU = C5H12N2O; cubic unit cell a = 18,000 (3)&#197e V = 5832 (3)޵ space group: F23 number 196 from International Tables for X-ray Crystallography; number of molecules per unit cell: Z = 4; mass absorption coefficient for molybdenum radiation: (MoK&#945)=27,4 cm-1; calculated density: Dc = 1,60 g.cm-3. For a crystal of approximately 0.25 x 0.25 x 0.30 mm size, 2309 reflections were measured. After averaging the intensities of the Laue-equivalent reflection, 841 independent reflections were obtained, from which only 277 had intensities greater than three times the respective standard deviations estimated from counting statistics. The structure turn out to be highly disordered and the proposed model refined to a final R-factor of 13.8%. The europium and arsenic atoms are sited on special positions of local point symmetry 23 (T). The Eu3+ is hexacoordinated to six TMU oxygen atoms, forming a regular crystallographic octahedron of point symmetry Oh. The europium oxygen distance is 2.28&#197. [Ln (H2O)9] (CF3SO3)3, Ln=Nd or Ho. Chemical formula: LnC3H18O18F9S3 hexagonal unit a=13,851 (4)&#197, c=7,460(3)&#197 and V=1240(1) &#1973 for Ln = Nd, and a=13,570 (2)&#197, c=7,577 (1)&#197 e V=1208,5 (9)&#1973 for Ln=Ho; spacial group: P63/m number 176 from International Tables for X-ray Crystallography number of molecules per unit cell: Z=2; mass absorption coefficient for molybdenum radiation: &#1810 (MoK&#945) = 23,2 cm-1 for Ln=Nd and 34,8 cm-1 for Ln=Ho; calculated density: Dc=2,02 g.cm-3 e 2,13 g.cm-3 respectively for Nd and Ho. From a cylindrically shapped crystal of approximate diameter and height of 0.20 mm, 2098 reflections for the Nd and 2400 for the Ho complexes were measured. After averaging the intensi ties of the Laue-equivalent reflections we obtain for Nd 685 independent reflections of which 636 with I &#62 3&#963(I) and agreement factor of 2.64%. For the holmium complexes the figures were 763 independent reflections, 676 with I &#62 3&#963(I) and agreement factor equal to 2.18%. In both cases the structures were solved by the heavy-atom Patterson method. The structures turn out to be isomorphous with the only significant difference of the lanthanide oxygen distances which was 2.49&#197 for Nd and 2.42&#197 for Ho. The lanthanide ions are nine-coordinated to the oxygen atom of water molecules, which form a tricapped trigonal prism of crystallographic point symmetry D3h. All interatomic distances lie within the expected normal range except the C-F ones which are somewhat shorter (1,31 &#197)