Etude cristallographique, par RPE et spectroscopie optique du (15-couronne-5 ether) diaquo dichloro methano cuivre (II)

¹ Université catholique de Louvain, Laboratoire de chimie inorganique et nucléaire, n° 2, Chemin du Cyclotron, B-1348 Louvain-la-Neuve, Belgique.
² Laboratoire de chimie physique et de cristallographie, n° 1, Place L. Pasteur, B-1348 Louvain-la-Neuve, Belgique.

Résumé

La structure cristallographique de C₁₀H₂₀O₅ • CuCl₂(H₂O)₂CH₃OH a été déterminée à partir des données diffractométriques de RX. Le composé est monoclinique (groupe spatial Pn) avec a = 8,626(6), b = 13,631 (4). c = 16,155(9) Å, β = 104,99(5)°, Z = 4 (deux molécules indépendantes). La structure cristalline est formée d’un assemblage de chaînes infinies dans lesquelles les chromophores CuCl₂(H₂O)₂CH₃OH alternent avec les cycles C₁₀H₂₀O₅. Des ponts hydrogène lient les chromophores aux éthers couronne. La géométrie de coordination de l’ion Cu (II) est celle d’une pyramide à base carrée déformée.

Les paramètres RPE ont été mesurés sur monocristal à température ambiante. On trouve, comme valeurs moléculaires de g : g_x = 2,090 ; g_y = 2,053 et g_z = 2,343. Ces valeurs ainsi que les bandes d’absorption optiques ont pu être reproduites au moyen d’un modèle A.O.M. avec les valeurs suivantes des paramètres : [math] = – 5300 cm^–1 ; [math] ~ 0,1 [math] ; (e_σ)_Cl = – 4900 cm^–1 ; [math] = 0,4 ; k_x = k_y = 0,8 ; k_z = 0,77.

Abstract

The crystal structure of C₁₀H₂₀O₅ • CuCl₂(H₂O)₂CH₃OH has been established by three-dimensional X-ray analysis from diffractometer data. The compound is monoclinic (space group Pn) with a = 8.626(6), b = 13.631(4), c = 16.155(9) Å, β = 104.99(5)° Z = 4. The structure of the complex consists of chains formed by alternating cycles of crown-ether (C₁₀H₂₀O₅) and chromophore entities (CuCl₂(H₂O)₂CH₃OH) connected with hydrogen bonds. Two independant molecules (distortion isomers) exist within the same unit cell. The stereochemistry of the chromophore is that of an approximate square-base pyramid, the apical atom being the oxygen of a methanol molecule arising from the solvent.

Single crystal g-values measured at normal temperature (g₁ = 2.064, g₂ = 2.161, g₃ = 2.271) are transformed into mean molecular ones (g_x = 2.090, g_y = 2.053, g_z = 2.343) with the assumptions that the g_z-axes do coincide with the Copper-Methanol oxygen bond and that the two distortion isomers have identical g-values. The molecular g-values and the optical data could be reproduced within the framework of an AOM calculation with the following parameters : [math] = – 5300 cm^–1. [math] ~ 0.1 [math], (e_σ)_Cl = – 4 900 cm^–1, [math] = 0.4, k_x = k_y = 0 8, k_z = 0.77.