Латеральные взаимодействия в гомомолекулярных кристаллах органических соединений, содержащих s-тетразиновый фрагмент (стр. 1 )

Публикация доступна для обсуждения в интернет как материал “Всероссийской рабочей

химической конференции “Бутлеровское наследие-2011”. http:///bh-2011/

УДК 541.632:541.636:541.49. Поступила в редакцию 1 августа 2011 г.

Латеральные взаимодействия в гомомолекулярных кристаллах органических соединений, содержащих s-тетразиновый фрагмент

© ,1+ ,1

,1 2*

и 2*

1 Лаборатория гетероциклических соединений. Институт органического синтеза

им. , УрО РАН. Ул. С. Ковалевской, 22; Академическая, 20.

г. Екатеринбург, 620041. Тел.: [phone].

2 Фармацевтический факультет Челябинской государственной медицинской академии.

Ул. Воровского, 64. г. Челябинск, 454092. Тел.: [phone].

_______________________________________________

*Ведущий направление; +Поддерживающий переписку

Ключевые слова: дизамещенные 1,2,4,5-тетразины, межмолекулярные взаимодействия, водородные связи, квантово-топологический анализ.

Аннотация

Рассмотрены гомомолекулярные кристаллы органических соединений, содержащих s-тетрази-новый фрагмент. Описаны основные тенденции в способах молекулярной упаковки в рассматри-ваемых кристаллах в зависимости от строения молекулы s-тетразина. Выделены основные струк-турные мотивы и межмолекулярные взаимодействия, ответственные за их образование. Количествен-но описаны все виды невалентных атом-атомных взаимодействий, которые формируются в иссле-дуемых кристаллах (С…C, N…N, O…O, Cl…Cl, C…O, C…Cl, N…O, H…H, C…H, N…H, O…H, Cl…H, S…H).

Введение

Латеральные взаимодействия многочисленны и разнообразны, также как и их роль во взаимной ориентации молекул внутри кристалла: некоторые из них активно используются в инженерии кристаллов для создания молекулярных ансамблей заданной архитектуры вследствие их силы и направленности (например, водородные связи) [1-9], а некоторые являются лишь результатом контактов атомных сфер при агрегации молекул за счет сильных межмолекулярных взаимодействий.

Выделить все существующие между молекулами атом-атомные взаимодействия и определить их роль в структурообразовании позволяет исследование топологии электронной плотности внутри кристаллических ячеек. Такое исследование направлено на выявление всех критических точек электронной плотности типа (3;-1) (далее КТ(3;-1)), образующихся в пространстве между смежными молекулами внутри кристалла, и количественном сопостав-лении характеристик данных КТ(3;-1).

Кроме того, характеристики КТ(3;-1) позволяют провести статистический анализ тех или иных видов межмолекулярных атом-атомных взаимодействий, формирующихся в крис-таллах, включающий выделение граничных условий существования контактов определенного вида и сопоставлении полученные данных для разных видов межмолекулярных взаимо-действий. Кроме того, зачастую при кристаллизации сходных по структуре органических молекул образуются однотипные кристаллические мотивы, за формирование которых ответственны одни и те же межмолекулярные атом-атомные взаимодействия (или наборы межмолекулярных атом-атомных взаимодействий), что позволяет выявить зависимость «интенсивности» таких взаимодействий от структуры молекулы (то есть от наличия тех или иных заместителей в молекулярном остове).

И, наконец, в ходе анализа топологии электронной плотности можно количественно описать способы проявления тех или иных межмолекулярных взаимодействий, которые являются типичными синтонами при супрамолекулярном синтезе.

Табл. 1. Молекулы, образующие исследуемые гомомолекулярные кристаллы*

номер	R1	R2	Иденти- фикатор в КБСД	Ссылка	номер	R1	R2	Иденти- фикатор в КБСД	Ссылка
1	–H		ZOSPOM	[15]	17			REWDUT	[25]
2			PTETAZ	[16]	18			YESCEF	[26]
3			EHEVES	[17]	19			CICPOU	[27]
4			EHETUG	[17]	20			VIDMEB	[28]
5			VOQHOZ	[18]	21	–NH2		NEFFUA	[29]
6			TEBLAO	[19]	22			YOKJOY	[30]
7			EHEVIW	[17]	23			CELMOV	[31]
8			EHETIU	[17]	24			PUZBAN	[32]
9			EHETOA	[17]	25			FAMHIK	[33]
10			XEPGAB	[20]	26	–CH3	–CH3	METAZN	[34]
11			JUMXAQ01	[21]	27	–OCH3	–OCH3	FIZJED01	[35]
12			RUYKEB	[22]	28	–C(O)ОСН3	–C(O)ОСН3	NEFFOT	[36]
13			RUYKIF	[22]	29			JAHXOG	[37]
14			QORMOZ	[23]	30	–NHCH2C(NO2)3	–NHCH2C(NO2)3	QORRUL	[38]
15			RUYKOL	[22]	31	–OC(CH2N3)3	–OC(CH2N3)3	XODBAY	[39]
16	–CH3		NESDIZ	[24]	32			FIZJIH	[40]
33		ZUHKIW	[41]
34		NEFFEJ	[36]
35		NEFFIN	[36]

*Все используемые в работе CIF-файлы, содержащие полную информацию по исследуемой структуре,