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

Abstract

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}.