Комплексы с переносом заряда нитропроизводных 9,10-фенантренхинона с антраценом. Кристаллическая и молекулярная структура комплекса (1:1) 2,4,7-тринитро-9,10-фенатренхинона с антраценом

Взаимодействием нитропроизводных 9,10-фенантренхинона с антраценом получены комплексы с переносом заряда (КПЗ). Методом электронной спектроскопии установлено, что акцепторные свойства первых возрастают с увеличением числа нитрогрупп и зависят от их положения. Наиболее сильным акцептором найден 1,3,6-тринитро-9,10-фенантренхинон, который образует с антраценом КПЗ с полосой переноса заряда в области 658 нм. На основании квантово-химических расчетов найдены величины переноса заряда с донора (D) на акцептор (A) от 0.034 ē до 0.091 ē, энергии образования комплексов [A-D], разности между энергиями низших свободных молекулярных орбиталей и высших занятых молекулярных орбиталей в КПЗ, которые коррелируют с экспериментальными значениями положений длинноволновых полос в электронных спектрах поглощения комплексов в растворах. Методом рентгеноструктурного анализа определена кристаллическая и молекулярная структура нового КПЗ 2,4,7-тринитро-9,10-фенантренхинона с антраценом в соотношении 1:1. В кристалле КПЗ имеет упаковку смешанного типа {⋯[A-D]⋯ [A-D]¢⋯}_¥, где средние межплоскостные расстояния составляют 3.35 Å при кратчайшем расстоянии C⋯C 3.234(2) Å, а межмолекулярные водородные связи C-H⋯O находятся в диапазоне 2.50-2.69 Å.

Charge transfer complexes (CTCs) are obtained by the interaction of 9,10-phenanthrenequinone nitro derivatives with anthracene. By electron spectroscopy it is established that the acceptor properties of the former increase with increasing number of nitro groups and depend on their position. 1,3,6-Trinitro-9,10-phenanthrenequinone, which forms with anthracene a CTC with a charge transfer band near 658 nm, is found to be the strongest acceptor. Charge transfer values from the donor (D) to the acceptor (A), ranging from 0.034 ē to 0.091 ē, formation energies of [A-D] complexes, HOMO and LUMO gaps in CTC are found by quantum chemical calculations, and they correlate with the experimental positions of long-wave bands in the electron absorption spectra of the complexes in solutions. The crystal and molecular structures of new 1:1 CTC of 2,4,7-trinitro-9,10-phenanthrenequinone with anthracene is determined by single crystal X-ray diffraction. In crystal, CTC has a {⋯[A-D]⋯[A-D]¢⋯}_¥ packing of the mixed type where average interplanar distances are 3.35 Å, with the shortest C⋯C distance being 3.234(2) Å, and intermolecular C-H⋯O hydrogen bonds are in the range 2.50-2.69 Å.