Abstract: Галогенидные комплексы p-элементов обладают выдающимся разнообразием структурных типов и рядом физических свойств, потенциально применимых в материаловедении. В частности, экспериментальные фотовольтаические элементы, созданные на основе галогенидов свинца менее чем за десятилетие достигли эффективности в 25% [1,2]. Однако низкая стабильность и токсичность свинца не позволяют рассматривать их как замену или дополнение современным фотовольтаическим устройствам. Предпринимаются попытки замены свинца галогенидами иных элементов, таких как Ge, Sn, Bi, Sb и Te. С точки зрения координационной химии галогенидных комплексов особенный интерес представляет возможность формирования полигалоген-галогенметаллатов [3]. В данных соединениях галогенметаллатные анионы связываются с молекулами дигалогенов или же с полигалогенидными анионами путём специфического нековалентного взаимодействия – галогенной связи. В последние несколько лет получено множество полигалогенметаллатов различных элементов. Большая часть из них, как например, полииодовисмутаты, содержат один и тот же галоген в координационной сфере металла и полигалогенидном фрагменте [4,5]. В ряде случаев, где это не ограничено окислительно-восстановительными свойствами галогенов, возможно получение гетерогалогенидных соединений – Cat3{[Bi2Cl9](Br2)}, Cat2{[TeBr6](I2)} [6]. Тем не менее, анализ Кембриджской структурной базы данных и ряда научных публикаций выявил, что несмотря на достаточно большое количество полигалогенидных соединений, ни одного полииодо-хлорометаллата получено не было, хотя получение таких соединений теоретически возможно. В данной работе обсуждается получение ряда полииодо-хлорометаллатов висмута(III) и сурьмы(III). Структура соединений и особенности нековалентных взаимодействий были исследованы при помощи рентгеноструктурного анализа. Ряд описанных структурных типов встречается в химии полигалогенметаллатов впервые. Для всех полученных комплексов были записаны спектры комбинационного рассеяния. Для соединений, фазовая чистота которых была подтверждена методом рентгенофазового анализа, была оценена термическая стабильность и ширина запрещенной зоны. Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Российского Научного Фонда (грант №23-73-10054).

Cite: Коробейников Н.А.
Полииодо-хлорометаллаты Bi(III) и Sb(III): синтез и свойства нового класса полигалогенидных соединений
XXV Юбилейная Международная научно-практическая конференция студентов и молодых ученых «Химия и химическая технология в XXI веке» 20-24 мая 2024