СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ И ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗНОЛИГАНДНЫХ КОМПЛЕКСОВ b-ДИКЕТОНАТОВ РЗЭ С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМИ ДОНОРНЫМИ ЛИГАНДАМИ

Рогачев А.Ю., Кузьмина Н.П., Немухин А.В.

Химический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, кафедра неорганической химии

Интерес к химии b-дикетонатов редкоземельных элементов (РЗЭ) обусловлен возможностью их использования в качестве сдвигающих реагентов в методе ЯМР, в качестве летучих прекурсоров для получения тонких пленок электро- и магнетокерамических материалов методом химического осаждения из паровой фазы (CVD), а также получения на их основе материалов с необычными люминесцентными свойствами. Одной из важных особенностей b-дикетонатов лантанидов является их способность координировать дополнительные донорные нейтральные лиганды (Q) с образованием разнолигандных комплексов состава [Ln(dik)₃Q_n]. С одной стороны, превращение гомолигандных b-дикетонатов лантанидов в гетеролигандные комплексы позволяет целенаправленно изменять свойства этих соединений. С другой стороны, в этих комплексах можно проследить, как влияет природа центрального иона РЗЭ, b-дикетонатного лиганда или дополнительного нейтрального лиганда на строение состав и свойства исследуемых соединений. Наиболее полное решение этой задачи лежит в совместном применении экспериментальных и теоретических методов.

В рамках данной работы проведено структурное и теоретическое исследование разнолигандных комплексов [Ln(dik)₃Q_n], где Ln = La, Gd, Lu; Q = phen, dipy; Hdik = ацетилацетон (Hacac), пивалоилацетон (Hpa), дипивалоилметан (Hthd), трифторацетилацетон (Htfa), гексафторацетилацетон (Hhfa), пивалоилтрифторацетон (Hpta). Теоретическое моделирование проводилось методом теории функционала электронной плотности (DFT) с обменно-корреляционным функционалом B3PW91, который, наиболее точно описывает строение координационных соединений РЗЭ. Также, в данной работе был опробован новый гибридный метод квантовой механики/молекулярной механики в варианте HF/UFF (HF-метод Хартри-Фока, UFF-метод универсальных силовых полей), позволяющий существенно увеличить размеры исследуемых систем.

В работе обсуждаются факторы, влияющие на образование и устойчивость разнолигандных комплексов указанного состава.