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Cristalografia de alguns compostos organo-sintéticos e complexos de transições f e d por difração de raios X.
(2009-05-04) Simone, Carlos Alberto de
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)޵ 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)޵ 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)޵ 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)޵ 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)޵ 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)޵ 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)޵ 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)޵ 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)޵ 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)޵ 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.
Refinamento de estruturas cristalinas por difração de raios-x pelo método de mínimos quadrados utilizando dados de amostras policristalinas.
(2009-06-01) Simone, Carlos Alberto de
A estrutura da florencita foi refinada pelo método de mínimos quadrados, utilizando dados experimentais obtidos através do método de Debye-Scherrer. A coleta dos dados das intensidades integradas foi feita através da leitura do difratograma de pó por um microdensitômetro óptico automático, e empregando métodos de análise numérica para fazer a integração da função (2θ,Y), tabelada a pontos eqüidistantes. Foram observados 14 picos de difração e as reflexões que se superpunham contribuindo para as intensidades dos picos foram identificadas e suas contribuições levadas em conta através de seus fatores de multiplicidade. O refinamento foi feito com o programa POWLS (Powder Least Squares) e inicialmente foram fornecidos os parâmetros posicionais dos átomos da Goyazita, que é isomorfa com a florencita. As intensidades observadas foram corrigidas pelos fatores de Lorentz-polarização e adsorção. O índice de discordância R atingido para os 14 picos de difração observados foi de 0.097. A fórmula molecular da florencita é CeAl3(PO4)2(OH)6. O composto cristaliza no sistema hexagonal com parâmetros de rede ao=6.96Å co=16.33Å α= β = 90° γ=120° V=685.07޵. O grupo espacial é R3m com Z=3 e densidade calculada igual a 3.67g.cm-3.