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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.54.1989.tde-30042009-104843
Documento
Autor
Nome completo
Carlos Alberto de Simone
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 1989
Orientador
Banca examinadora
Castellano, Eduardo Ernesto (Presidente)
Santos, Regina Helena de Almeida
Schpector, Julio Zukerman
Vicentini, Geraldo
Zinner, Lea Barbieri
Título em português
Cristalografia de alguns compostos organo-sintéticos e complexos de transições f e d por difração de raios X.
Palavras-chave em português
Complexos
Difração de raios-X
Organo-sintéticos
Resumo em português
A técnica de difração de raios X por monocristais foi utilizada na resolução dos problemas resumidos a seguir. 1) Complexos de lantanóides: 1.1) Estrutura cristalina e molecular do complexo de coordenação {(Nd(NCS)3(HMPA)3]}{(Nd(NCS)3(HMPA)4]}, (HMPA = hexametilfosforotriamida). O composto cristaliza no sistema trigonal, grupo espacial R3. com a=b= 19.947(3); c= 20.106(3)Å V= 6928(4)Å3; Mr= 1891.4; Z= 3; Dx= 1.360g.cm-3; λ(MοKα)= 0.71073Å μ= 1.4mm-1; F(000)= 2922; R= 0.035 para 2168 reflexões observadas (I > 3ο) e 296 parâmetros refinados. Há dois íons Nd3+ independentes localizados sobre o eixo de ordem 3. A coordenação do poliedro em torno de um deles é a de um octaedro distorcido formado por três átomos de nitrogênio de três anions NCS- relacionados por simetria e três átomos de oxigênio de três grupos HMPA relacionados por simetria. Em torno do outro íon Nd3+ o poliedro de coordenação é um antiprisma trigonal encapuzado de simetria pontual C3v, formado por átomos de nitrogênio de três anions NCS- relacionados por simetria, três átomos de oxigênio de grupos HMPA relacionados por simetria e um átomo de oxigênio de um grupo HMPA localizado sobre o eixo de ordem 3. 1.2) Estrutura cristalina e molecular do complexo de coordenação La(NCS)3(HMPA)4. O composto cristaliza no sistema ortorrômbico, grupo espacial Cmc21 (nº 36) com a= 18.212(5); b= 13.862(4); c= 20.848(3)Å V= 5263.2(3)Å3; Mr= 1029.9; Z= 4; Dx= 1.300g.cm-3; λ(MοKα)= 0.71073Å μ= 1.09mm-1; F(000)= 1454; R= 0.09 para 1304 reflexões observadas (I > 3ο) e 135 parâmetros refinados. O íon La3+ coordena-se a três átomos de nitrogênio de grupos NCS- e a quatro oxigênios de grupos HMPA. Há dois grupos NCS- independentes cristalograficamente. Um deles encontra-se em posição especial sobre um plano de reflexão e o outro em posição geral. Quanto aos grupos HMPA, três deles ocupam posições sobre planos de reflexão e um grupo está em posição geral. O número de coordenação é sete e o poliedro é um prisma trigonal monoencapuzado de simetria aproximada C2v. 1.3) Estrutura cristalina e molecular do complexo de coordenação {Nd(CF3SO3)(DMF) 3(H2O) 6}, (DMF = dimetilformamida). Este composto cristaliza no sistema trigonal, grupo espacial R3m (nº 160), com a=b= 18.788(2); c= 8.589(4)Å V= 2625.6(1)Å3; Mr= 918.8; Z= 3; Dx= 1.700g.cm-3; λ(MοKα)= 0.71073Å μ= 1.7mm-1; F(000)= 1368; R= 0.060 para 1119 reflexões observadas (I > 3ο) e 83 parâmetros refinados. O cátion Nd3+ está localizado numa posicão especial (0,0,0), sobre o eixo de ordem 3. O poliedro de coordenação em torno do íon é um prisma trigonal triencapuzado com número de coordenação nove e simetria pontual D3h. O poliedro é formado por 6 átomos de oxigênio de moléculas de água relacionados por simetria ocupando os vértices do prisma, e 3 átomos de oxigênio de grupos DMF também relacionados por simetria, que formam os três capuzes. 2) Composto natural (precoceno) e 4 análogos sintéticos sulfurados. 2.1) Estrutura cristalina e molecular e estudo da conformação do produto natural 6,7-dimetoxi-2,2-dimetil-cromeno, um composto com atividade anti-hormônio juvenil em insetos. Mr= 220.0, ortorrômbico, Pca21 (nº 29), a= 14.358(2); b= 9.297(1); c= 9.011(1)Å V= 1202.9(4)Å3; Z= 4; Dx= 1.216g.cm-3; λ(MοKα)= 0.71073Å μ= 0.5mm-1; R= 0.044 para 866 reflexões observadas (I > 3ο) e 146 parâmetros refinados. Dos dois anéis que compõem a molécula, o anel benzênico apresenta um comportamento planar normal e o heterocic1o que contém o átomo de oxigênio é distorcido com uma forma aproximada de meio bote. 2.2) Estruturas cristalinas e moleculares e estereoquímica dos compostos análogos dos precocenos: 1) 2,2,6-trimetil-2H-1-benzotiopirano-1,1-dióxido, Mr == 222.3, ortorrômbico, P212121, a= 7.357(2); b= 10.186(3); c= 15.253(2)Å V= 1143.0(8)Å3; Z= 4; Dx= 1.292g.cm-3; R= 0.050; 2) 6,7-dimetoxi-2,2-dimetil-3,4-dihidro-3,4-epoxi-2H-1-benzotiopirano-1,1-dióxido, Mr= 284.33, monoclínico, P21/n, a= 12.180(5); b= 6.535(2); c= 16.183(7)Å β=91.27(4)° V= 1344.3(9)Å3; Z= 4; Dx= 1.405g.cm-3; R= 0.053; 3) 6-metoxi-2,2-dimetil-2H-1-benzotiopirano-1,1-dióxido, Mr=238.31, monoclínico, P21/n, a= 6.629(2); b= 17.233(3); c= 10.494(3)Å β= 92.45(3)° V= 1197.7(9)Å3; Dx= 1.321g.cm-3; R= 0.043; 4) 7-etoxi-6-metoxi-2,2-dimetil-2H-1,1-dióxido, Mr= 282.36, monoclínico, P21/c, a= 11.372(1); b= 10.544(3); c=12.122(3)Å β= 106.23(2)° V= 1396(1)Å3; Z= 4; Dx= 1.344g.cm-3; R= 0.042. Os anéis benzênicos dos 4 compostos apresentam -se planares. Os heterociclos são distorcidos e os átomos de enxofre estão numa configuração tetraédrica, com ângulos diédricos entre planos C-S-C e O-S-O que variam de 89.1(1) a 90.3(2)Å. As distâncias de ligações S-C(SP2) variam entre 1.751(8) e 1.763(2)Å e as distâncias S-C(SP3) variam entre 1.766(2) e 1.838(6)Å. 3) Estudos estruturais de complexos de coordenação envolvendo cobre(II). 3.1) [Cu(NCO)2(diMeen)]2: Mr = 471.08, monoclínico, P21/c (nº 14), a= 12.216(2); b= 10.662(1); c= 14.997(4)Å β= 96.09(3)° V= 1942.29(9)Å3; Z= 4; Dx= 1.610g.cm-3; λ(MοKα)= 0.71073Å μ= 2.14mm-1; R= 0.043 para 2172 reflexões observadas (I > 3ο) e 237 parâmetros refinados. O complexo é dimérico, onde cada átomo de cobre está ligado a 5 átomos de nitrogênio pertencentes a dois grupos cianatos que fazem pontes, um cianato terminal, e os nitrogênios restantes de dois ligantes diMeen. A geometria de coordenação para cada metal é aproximadamente a de uma pirâmide de base quadrada, com os nitrogênios pontes ocupando a posição apical em ambos os casos. 3.2) [Cu(N3) (NCO) (diEten)]: Mr = 261.54, monoclínico, P21/n, a= 8.336(1); b= 17.405(3); c= 8.376(1)Å β= 109.73(2)° V= 1143.97(5)Å3; Z= 4; Dx= 1.520g.cm-3; λ(MοKα)= 0.71073Å μ= 1.8mm-1; R= 0.09 para 1481 reflexões observadas (I > 3ο) e 138 parâmetros refinados. Através das operações de simetria as moléculas formam dímeros, com as metades relacionadas por um centro de inversão. O átomo de cobre está ligado a 5 nitrogênios pertencentes a um grupo azido (N3) que forma ponte entre os cobres simétricos, um grupo cianato, e os nitrogênios restantes do grupo diEten. A geometria de coordenação é aproximadamente a de uma pirâmide de base quadrada, com o nitrogênio ponte ocupando a posição apical.
Título em inglês
Crystallography of some organic-synthetic compounds and f and d transitions complex using X-ray diffraction.
Palavras-chave em inglês
Complexes
Organic-synthetic
X-ray diffraction
Resumo em inglês
The technique of X-ray diffraction was applied to the solution of the problems summarized below: 1) Lanthanides complexes: 1.1) Crystal and molecular structure of coordination complex {(Nd(NCS)3(HMPA)3]}{(Nd(NCS)3(HMPA)4]}, (HMPA = hexamethylphosphorotriamide). The compound crystallizes in the trigonal system, space group R3, with a=b= 19.947(3); c= 20.106(3)Å V= 6928(4)Å3; Mr= 1891.4; Z= 3; Dx= 1.360g.cm-3; λ(MοKα)= 0.71073Å μ= 1.4mm-1; F(000)= 2922; R= 0.035 for 2168 observed reflections (I > 3ο) e 296 refined parameters. There are two independent Nd3+ íons located on the three-fold axis. The coordination polyhedron around one of them is a slightly distorted octahedron formed by three nitrogen atoms of three symmetry related NCS- anions and three oxygen atoms of three symmetry related HMPA groups. Around the other Nd3+ íon the coordination polyhedron is a capped trigonal antiprism, of crystallographic point symmetry C3v, formed by the nitrogen atoms of three symmetry related NCS- anions, three oxygen atoms of three symmetry related HMPA groups and na oxygen atom of a HMPA group located on three-fold axis. 1.2) Crystal and molecular structure of coordination complex La(NCS)3(HMPA)4. The compound crystallizes in the orthorhombic system, space group Cmc21 (nº 36) with a= 18.212(5); b= 13.862(4); c= 20.848(3)Å V= 5263.2(3)Å3; Mr= 1029.9; Z= 4; Dx= 1.300g.cm-3; λ(MοKα)= 0.71073Å μ= 1.09mm-1; F(000)= 1454; R= 0.09 for 1304 reflections with (I > 3ο) e 135 refined parameters. The La3+ íons coordinated to the three nitrogen atoms of NCS- groups and to the four oxygens of HMPA groups. There are two independent crystallographic NCS- groups. One of them is located on a special position on the reflection plane and the other in general position. Three HMPA groups are located on the reflection planes and one HMPA group is in general position. The coordination number is seven and the coordination polyhedron is a capped trigonal prism of crystallographic point symmetry C2v. 1.3) Crystal and molecular structure of coordination complex {Nd(CF3SO3)(DMF) 3(H2O) 6}, (DMF = dimethylformamide). The compound crystallizes in the trigonal system, space group R3m, with a=b= 18.788(2); c= 8.589(4)Å V= 2625.6(1)Å3; Mr= 918.8; Z= 3; Dx= 1.700g.cm-3; λ(MοKα)= 0.71073Å μ= 1.7mm-1; F(000)= 1368; R= 0.060 for 1119 observed reflections (I > 3ο) and 83 refined parameters. The Nd3+ cátion is located in the special position (0,0,0), on the three-fold axis. The coordination polyhedron around the ion is a tricapped trigonal prism with coordination number nine and point symmetry D3h. The polyhedron is formed by six oxygen atoms of symmetry related H2O molecules located on the vertices of the prism, and three oxygen atoms of symmetry related DMF groups which form the three caps. 2) Natural compound (precocenes) and four sulfured synthetic analogues. 2.1) Crystal and molecular structure and conformation study of natural product 6,7-dimethoxy-2,2-dimethyl-cromane , one compound with insect antijuvenile hormone activity. Mr= 220.0, orthorrombic, Pca21 (nº 29), a= 14.358(2); b= 9.297(1); c= 9.011(1)Å V= 1202.9(4)Å3; Z= 4; Dx= 1.216g.cm-3; λ(MοKα)= 0.71073Å μ= 0.5mm-1; R= 0.044 for 866 reflections with (I > 3ο) and 146 refined parameters. There are two rings in the molecule. The benzene ring is not distorted, but the heterocyclic which contains the oxygen atom is distorted with the approximated middle boat form. 2.2) Crystal and molecular structure and stereochemistry of analogues compounds of precocenes: 1) 2,2,6-trimethyl-2H-1-benzothiopyran-1,1-dioxide, Mr = 222.3, orthorrombic, P212121, a= 7.357(2); b= 10.186(3); c= 15.253(2)Å V= 1143.0(8)Å3; Z= 4; Dx= 1.292g.cm-3; R= 0.050; 2) 6,7-dimethoxy-2,2-dimethyl-3,4-dihydro-3,4-epoxy-2H-1-benzothiopyran-1,1-dioxide, Mr= 284.33, monoclinic, P21/n, a= 12.180(5); b= 6.535(2); c= 16.183(7)Å β=91.27(4)° V= 1344.3(9)Å3; Z= 4; Dx= 1.405g.cm-3; R= 0.053; 3) 6-methoxy-2,2-dimethyl-2H-1-benzothiopyran-1,1-dioxide, Mr=238.31, monoclinic, P21/n, a= 6.629(2); b= 17.233(3); c= 10.494(3)Å β= 92.45(3)° V= 1197.7(9)Å3; Dx= 1.321g.cm-3; R= 0.043; 4) 7-etoxy-6-methoxy-2,2-dimethyl-2H-1,1-dioxide, Mr= 282.36, monoclinic, P21/c, a= 11.372(1); b= 10.544(3); c=12.122(3)Å β= 106.23(2)° V= 1396(1)Å3; Z= 4; Dx= 1.344g.cm-3; R= 0.042. The benzene rings of the four compounds are not distorted. The heterocyclics are distorted and the sulfur atom is in tetrahedral configuration with dihedral angle between planes C-S-C and O-S-O varying from 89.1(1) to 90.3(2)Å. The bond distances S-C(SP2) are between 1.751(8) and 1.763(2)Å and the distances S-C(SP3) vary from 1.766(2) to 1.838(6)Å. 3) Structural study of coordination complexes with copper(II). 3.1) [Cu(NCO)2(diMeen)]2: Mr = 471.08, monoclinic, P21/c (nº 14), a= 12.216(2); b= 10.662(1); c= 14.997(4)Å β= 96.09(3)° V= 1942.29(9)Å3; Z= 4; Dx= 1.610g.cm-3; λ(MοKα)= 0.71073Å μ= 2.14mm-1; R= 0.043 for 2172 observed reflections (I > 3ο) and 237 refined parameters. The complex is dimeric, each copper atom surrounded by five nitrogen atoms belonging to two bridging cyanato groups, one terminal cyanato, and the remaining nitrogen from the two diMeen ligands. The coordination geometry for each metal is that of an approximate square-based pyramid, with the bridging cyanato´s nitrogen occupying the apical positions in both cases. 3.2) [Cu(N3) (NCO) (diEten)]: Mr = 261.54, monoclinic, P21/n, a= 8.336(1); b= 17.405(3); c= 8.376(1)Å β= 109.73(2)° V= 1143.97(5)Å3; Z= 4; Dx= 1.520g.cm-3; λ(MοKα)= 0.71073Å μ= 1.8mm-1; R= 0.09 for 1481 reflections with (I > 3ο) and 138 refined parameters. The molecules from dimmers through the symmetry operation, with the two halves of the dimmers related by an inversion Center of symmetry. The copper atom is surrounded by five nitrogen atoms belonging to an azide (N3) group bridging two symmetric coppers, one cyanato group, and the remaining nitrogen from the diEten ligands. The coordination geometry is that of an approximate square-based pyramid, with the bridging azide nitrogen occupying the apical positions.
 
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Data de Publicação
2009-05-04
 
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