Амбивалентность электрофильных и нуклеофильных свойств платины и палладия в кристаллохимическом дизайне супрамолекулярных систем (промежуточный, этап 1)

Супрамолекулярный дизайн с участием металлокомплексов имеет отличительные особенности, обусловленные наличием атомов металлов, способных к дополнительной агрегации и формированию нековалентных взаимодействий с участием металлоцентра, в результате чего ожидается проявление супрамолекулярными системами практически значимых свойств (каталитических, магнитных, фотофизических). Плоскоквадратные комплексные соединения переходных металлов электронной конфигурации d8 являются наиболее перспективными строительными блоками для получения металлосодержащих супрамолекулярных структур за счет доступности металлоцентра и заполненной dz2-орбитали на атоме металла, определяющей его нуклеофильные свойства по отношению к партнерам нековалентных взаимодействий. Подавляющее большинство работ по кристаллохимическому дизайну с их участием посвящено исследованию нуклеофильных свойств металлоцентров по отношению к донорам σ- и π-дырок, тогда как исследованиям, где атомы металлов выступают в качестве электрофильных центров, уделено гораздо меньше внимания. Образование семикоординационных связей, где атом металла участвует в качестве акцептора электронной плотности, как и амбивалентность электрофильных и нуклеофильных свойств d8 металлоцентра были ранее обнаружены лишь для комплексов никеля(II), в то время как примеры подобного межмолекулярного связывания с атомами Pd и Pt в литературе отсутствуют. Все это обуславливает значимость и актуальность настоящего проекта, поскольку его реализация позволит обнаружить не только новые уникальные типы межмолекулярных взаимодействий с проявлением амфифильной природы центров платины и палладия, но также позволит разработать фундаментальные принципы дизайна супрамолекулярных систем за счёт настройки агрегационных типов нековалентных контактов, и, в конечном счёте, применение этих знаний для создания новых функциональных материалов с практически значимыми свойствами, что соответствует стратегии научно-технологического развития РФ – «Переход к передовым цифровым, интеллектуальным производственным технологиям, роботизированным системам, новым материалам и способам конструирования». Научная новизна проекта заключается в разработке новых методов кристаллохимического дизайна с участием комплексных соединений платины(II) и палладия(II), основанных на систематическом подборе лигандного окружения и донора σ- и π-дырки для регулирования агрегационных типов межмолекулярных контактов с металлоцентрами, выступающих одновременно как нуклеофильными, так и электрофильными партнерами нековалентных взаимодействий. Для успешной реализации данного проекта необходимо поэтапное решение следующих конкретных задач: идентификация известных и новых типов межмолекулярных контактов с комплексными соединениями PdII и PtII, выступающих одновременно как нуклеофильными, так и электрофильными партнерами нековалентных взаимодействий по металлоцентрам; выявление особенностей и закономерностей агрегации нековалентных контактов в зависимости от природы металлоцентра, стерических и электронных эффектов лигандов, природы донора σ-/π-дырок, а также изучение влияния данных параметров на свойства супрамолекулярных систем; подтверждение природы нековалентных взаимодействий и оценка их энергии методами расчетной химии; разработка стратегий супрамолекулярного дизайна, а также синтеза новых металлосодержащих материалов.