Межмолекулярные взаимодействия с участием атомов галогенов, халькогенов, пниктогенов в последнее время вызывают большой интерес как в связи с дизайном кристаллов с заданными свойствами (crystal engineering) так и для
разработки новых каталитических систем без участия атомов металлов. Понимание природы межмолекулярных взаимодействий, выявление факторов, определяющих их энергетику, представляет не только существенный
фундаментальный интерес, но и позволит управлять процессами упаковки молекул в кристалле. Как правило, в соединениях с галогенной связью межъядерные расстояния заметно больше суммы ковалентных радиусов
взаимодействующих элементов, но меньше суммы их вандерваальсовых радиусов. Следует отметить, что слабосвязанные или "частично связанные" (partially bonded) молекулы некоторых донорно-акцепторных комплексов
(Acc. Chem. Res. 1997, 30, 57) обладают схожим диапазоном межъядерных расстояний (заметно больше суммы ковалентных, но меньше суммы вандерваальсовых радиусов элементов). С этой точки зрения, слабые донорно-
акцепторные комплексы являются удобными модельными системами для экспериментального изучения перехода от химической (донорно-акцепторной) связи к нековалентным (вандерваальсовым) взаимодействиям между молекулами при варьировании основности донорной (основание Льюиса) или кислотности акцепторной (кислота Льюиса) молекул.
Настоящий проект направлен на решение фундаментальной проблемы выявления факторов, определяющих переход от химической (донорно-акцепторной) связи к вандерваальсовым взаимодействиям в молекулярных комплексах галогенов и двухатомных интергалогенидов с кислотами и основаниями Льюиса.
Полученные в ходе выполнения проекта результаты позволят впервые получить систематический массив экспериментальных данных о структурах и термической устойчивости кристаллических молекулярных комплексов
галогенов и двухатомных интергалогенидов с набором кислот и оснований Льюиса, что, в сочетании с результатами квантово-химических расчётов, позволит выявить основные факторы, определяющие силу и природу взаимодействия в слабых межмолекулярных комплексах. На основании анализа полученных результатов будут сформулированы рекомендации по использованию межмолекулярных взаимодействий с участием атомов галогенов для создания новых кристаллических материалов с заданными свойствами (crystal engineering). Данные по изменению термодинамической
устойчивости соединений в зависимости от природы атомов галогена, силы кислоты и основания Льюиса будут актуальны в связи с выявлением реакционной способности комплексов для разработки безметальных катализаторов.
В проекте предлагается комплексный подход, сочетающий экспериментальные исследования и современные квантово-химические расчётные методы.
Синтез комплексов будет осуществлён с использованием двух подходов: синтез в неводных растворителях (более полярный комплекс выпадает в осадок после сливания рас