Structural variety of niobium(V) polyoxo clusters obtained from the reaction with aromatic monocarboxylic acids: isolation of {Nb2O}, {Nb4O4} and {Nb8O12} cores - Université de Lille Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Chemistry - A European Journal Année : 2022

Structural variety of niobium(V) polyoxo clusters obtained from the reaction with aromatic monocarboxylic acids: isolation of {Nb2O}, {Nb4O4} and {Nb8O12} cores

Résumé

The reactivity of aryl monocarboxylic acids (benzoic, 1- or 2-naphtoic, 4’-methylbiphenyl-4-carboxylic and anthracene-9-carboxylic acids) has been investigated as complexing agent toward the ethoxide niobium(V) (Nb(OEt)5 precursor. A total of 8 coordination complexes has been isolated with distinct niobium(V) nuclearities as well as carboxylates complexation states. The use of benzoic acid gives to a tetranuclear core Nb4(μ2-O)4(L)4(OEt)8] (L = benzoate (1)) exhibiting four Nb-(μ2-O)-Nb linkages in a square plane configuration. A similar tetramer (7) is obtained with 2-naphtoic acid by using a 55% humidity atmosphere synthetic route. Two types of dinuclear bricks has been identified with one central Nb-(μ2-O)-Nb linkages, and differ by the complexation state, with one bridging carboxylate ([Nb2(μ2-O)(μ2-OEt)(L)(OEt)6], with L = 1-naphtoate (3) & L = anthracene-9-carboxylate (5)) or two bridging carboxylate groups ([Nb2(μ2-O)(L)2(OEt)6], with L = 4’-methylbiphenyl-4-carboxylic (4) & L = anthracene-9-carboxylate (6)). An octanuclear moiety [Nb8(μ2-O)12(L)8(η1-L)4-x(OEt)4+x] (with L = 2-naphtoate, x = 0 or 2; 8) has been obtained by using solvothermal route in acetonitrile, and possesses a cubic configuration with niobium centers at each node, linked through 12 μ2-O groups. The formation of the niobium oxo clusters has been characterized by infrared and liquid 1H NMR spectroscopy in order to analyze the esterification reaction, which induce the release of water molecule, which further reacts through oxolation process with niobium atoms, in different {Nb2O}, {Nb4 O4} and {Nb8O12} nuclearities.
a réactivité des acides aryl monocarboxyliques (acides benzoïque, 1- ou 2-naphtoïque, 4'-méthylbiphényl-4-carboxylique et anthracène-9-carboxylique) a été étudiée comme agent complexant vis-à-vis de l'éthoxyde niobium(V) (Nb(OEt) 5 précurseur. Au total, 8 complexes de coordination ont été isolés avec des nucléarités distinctes du niobium(V) ainsi que des états de complexation des carboxylates. L'utilisation de l'acide benzoïque donne à un noyau tétranucléaire Nb4(μ2-O)4(L)4(OEt) 8] (L = benzoate (1)) présentant quatre liaisons Nb-(μ2-O)-Nb dans une configuration de plan carré. Un tétramère similaire (7) est obtenu avec l'acide 2-naphtoïque en utilisant une voie de synthèse en atmosphère à 55 % d'humidité Deux types de briques dinucléaires ont été identifiées avec une liaison centrale Nb-(μ2-O)-Nb, et diffèrent par l'état de complexation, avec un carboxylate pontant ([Nb2(μ2-O)(μ2-OEt)(L) (OEt)6], avec L = 1-naphtoate (3) & L = anthracène-9-carboxylate (5)) ou deux groupes carboxylate pontants ([Nb2(μ2-O)(L)2(OEt)6], avec L = 4'-méthylbiphényl-4-carboxylique (4) & L = anthracène-9-carboxylate (6)). Une fraction octanucléaire [Nb8(μ2-O)12(L)8(η1-L)4-x(OEt)4+x] (avec L = 2-naphtoate, x = 0 ou 2 ; 8) a été obtenue par utilisant la voie solvothermique dans l'acétonitrile, et possède une configuration cubique avec des centres de niobium à chaque nœud, liés par 12 groupes μ2-O. La formation des agrégats oxo de niobium a été caractérisée par spectroscopie RMN 1H infrarouge et liquide afin d'analyser la réaction d'estérification, qui induit la libération de la molécule d'eau, qui réagit ensuite par le processus d'oxolation avec les atomes de niobium, dans différents {Nb2O}, {nucléarités Nb4O4} et {Nb8O12}.
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hal-03839431 , version 1 (14-12-2022)

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Citer

Despoina Andriotou, Sylvain Duval, Christophe Volkringer, Xavier Trivelli, William E Shepard, et al.. Structural variety of niobium(V) polyoxo clusters obtained from the reaction with aromatic monocarboxylic acids: isolation of {Nb2O}, {Nb4O4} and {Nb8O12} cores. Chemistry - A European Journal, 2022, Chemistry - A European Journal, 59, pp.e202201464. ⟨10.1002/chem.202201464⟩. ⟨hal-03839431⟩
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