Кристаллохимические закономерности формирования каркасных координационных полимеров на примере цианокомплексов d- и f-металлов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.01, кандидат наук Александров, Евгений Викторович

• Александров, Евгений Викторович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Александров, Евгений Викторович

Оглавление

Введение

Глава 1. Обзор литературы

Часть 1.1. Кристаллохимические особенности строения каркасных

координационных полимеров

Часть 1.2. Кристаллохимические методы описания топологии атомных структур

1.2.1. Кристаллохимические методы установления межатомных связей

1.2.2. Представление кристаллических структур в виде графов

1.2.2.1. Базовые определения и положения теории графов

1.2.2.2. Номенклатура сеток

1.2.2.3. Сетки, часто встречающиеся в структуре координационных полимеров

1.2.3. Концепция топологического представления структур кристаллических соединений

1.2.4. Автоматизированные средства работы с топологическими представлениями кристаллических соединений

1.2.4.1. Программное обеспечение

1.2.4.2. Базы данных топологических типов

Часть 1.3. Топология трехпериодических сеток кристаллических структур

1.3.1. Первые исследования каркасов кристаллических веществ

1.3.2. Топология одинарных и взаимопроникающих валентно-связанных каркасов

1.3.3. Топология каркасов, построенных на основе невалентных взаимодействий

Часть 1.4. Факторы, определяющие реализацию топологических типов в каркасах координационных полимеров

1.4.1. Дизайн кристаллических веществ

1.4.2. Особенности строения исходных компонентов

1.4.3. Взаимосвязь симметрии строительных единиц и структуры

1.4.4. Взаимосвязи геометрии строительных единиц и структуры соединения в целом

1.4.5. Термодинамические условия синтеза

Часть 1.5. Феномен взаимопроникновения трехпериодических сеток и способы его описания

1.5.1. Общие представления о типах переплетений в кристаллических структурах

1.5.2. Симметрия взаимопроникновения

1.5.3. Топология взаимопроникновения

Часть 1.6. Каркасные группировки в комплексных цианидах

Глава 2. Экспериментальная часть

Часть 2.1. Объекты исследования

Часть 2.2. Методы исследования

2.2.1. Автоматизация метода построения базовой сетки

2.2.2. Метод анализа взаимопроникающих мотивов с помощью кольцевой сетки Хопфа

2.2.3. Топологическая классификация базовых сеток и КСХ

2.2.4. Общий алгоритм кристаллохимического анализа

Часть 2.3. Результаты исследования

2.3.1. Топологическая классификация каркасов координационных полимеров

2.3.1.1. Одинарные каркасы

2.3.1.2. Взаимопроникающие каркасы

2.3.1.3. Взаимосвязи между топологическими типами

2.3.2. Кристаллохимическая систематика каркасов цианокомплексов

Глава 3. Обсуждение результатов

Часть 3.1. Топологическая систематика базовых сеток каркасов

координационных полимеров

3.1.1. Распределение базовых сеток каркасных координационных полимеров по топологическим типам

3.1.2. Влияние геометрических характеристик строительных единиц на

топологию каркасов

3.1.3. Взаимосвязь топологических представлений и базовых сеток

Часть 3.2. Топологические особенности взаимопроникновения каркасов координационных полимеров

3.2.1. Распределение базовых сеток по топологическим типам, степени и классам взаимопроникновения

3.2.2. Геометрические и топологические ограничения на реализацию топологических типов базовых сеток взаимопроникающих каркасов

3.2.3. Топология переплетения базовых сеток

Часть 3.3. Особенности локальной и глобальной топологии каркасов цианокомплексов

3.3.1. Локальная топология комплексных группировок

3.3.1.1. Координационные центры

3.3.1.2. Спейсеры

3.3.2. Глобальная топология каркасов

3.3.2.1. Основные взаимосвязи между координационной фигурой узлов и топологией каркаса

3.3.2.2. Координация терминальных лигандов

3.3.2.3. Декорирование узлов в полиядерные группировки

3.3.2.4. Расширение ребер в комплексные спейсеры

3.3.2.5. Влияние внекаркасных частиц

3.3.3. Общие закономерности реализации топологических типов в каркасах цианокомплексов

Часть 3.4. Обобщение результатов исследования и рекомендации к дизайну

каркасов координационных полимеров

Основные результаты и выводы

Список литературы

Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Кристаллохимические закономерности формирования каркасных координационных полимеров на примере цианокомплексов d- и f-металлов»

Введение

Актуальность работы. Каркасные координационные полимеры имеют практическую ценность как высокопористые функциональные материалы с наноразмерными монодисперсными порами и высокой каталитической активностью. Их широко используют в качестве сорбентов, накопителей жидкостей и газов, катализаторов и др. В координационных полимерах также широко распространены явления поликатенации, взаимопроникновения и самокатенации, которые представляют интерес, как для теоретической кристаллохимии, так и для дизайна кристаллов. С одной стороны, переплетения структурных группировок следует избегать при синтезе высокопористых соединений, с другой стороны, оно может привести к созданию материалов с полезными оптическими, механическими и электрическими свойствами. Размеры, форма и топология пустот, плотность, свободный объем, реализация переплетений и другие особенности структуры каркаса координационного полимера зависят от топологии системы связей в нем. Взаимосвязь состава и структуры координационных полимеров выражается в определенных закономерностях, которые в настоящее время являются предметом пристального внимания кристаллохимиков и материаловедов. В связи с этим особо важную роль имеют топологические методы описания атомных структур: комплексы, формирующиеся на основе реагирующих веществ, обладают способностью координироваться друг с другом только определенными способами и образовывать ограниченный набор видов каркасов, которые можно классифицировать по различным топологическим типам. На настоящий момент опубликована информация о строении более чем 12 ООО координационных полимеров, которая нуждается в классификации и систематизации. Решение данной задачи требует создания новых автоматизированных методов кристаллохимического анализа, которые позволят выявить закономерности формирования координационных полимеров

и сформулировать рекомендации по синтезу новых функциональных материалов.

В связи с этим целью работы являлось установление взаимосвязей между составом комплексных группировок, геометрией их координации и глобальной топологией каркасов координационных полимеров, а также выработка на их основе рекомендаций по дизайну новых каркасных координационных полимеров.

В качестве основных задач работы планировалось:

■ провести классификацию топологии всех каркасных координационных полимеров, информация о которых размещена в международных кристаллографических базах данных;

■ разработать метод топологической классификации типов переплетений в координационных полимерах;

■ сформулировать закономерности, связывающие химический состав, локальную и глобальную топологию координационных полимеров.

Основные научные результаты и положения, выносимые на защиту:

■ топологическая систематика 8016 одинарных и взаимопроникающих каркасов координационных полимеров;

■ закономерности влияния состава и геометрии координации комплексных группировок на глобальную топологию каркаса на примере цианокомплексов d- и /-металлов;

■ систематика взаимных трансформаций различных представлений каркасов друг в друга;

■ новый метод топологической классификации типов переплетений, основанный на построении кольцевой сетки Хопфа, и систематика взаимопроникновений в 1066 каркасных координационных полимерах.

Научная новизна. Впервые проведена наиболее полная топологическая систематика каркасных координационных полимеров, выявлены кристаллохимические закономерности, связывающие состав и координационные особенности комплексных группировок с глобальной

топологией каркаса, установлены способы трансформации топологических типов друг в друга, а также предложен и опробован новый метод систематики и исследования топологии переплетения взаимопроникающих мотивов на основе построения кольцевой сетки Хопфа.

Практическая значимость. Полученные данные по топологии базовых сеток каркасных координационных полимеров, обнаруженные взаимосвязи между составом, локальной и глобальной топологией комплексных группировок в кристалле, систематика взаимных трансформаций топологических типов и топологическая систематика переплетений на основе кольцевых сеток Хопфа дают возможность прогнозировать строение и выработать стратегию дизайна новых каркасных координационных полимеров, а также могут быть использованы в качестве справочной информации.

Апробация работы и публикации. Результаты диссертационной работы были представлены на V Национальной кристаллохимической конференции (Россия, г. Казань, 2009), II Конференции-школе для молодых ученых «Дифракционные методы исследования вещества: от молекул к кристаллам и наноматериалам» (Россия, г. Черноголовка, 2010), VI Национальной кристаллохимической конференции (Россия, г. Суздаль, 2011), XXII Конгрессе международного союза кристаллографов (Испания, г. Мадрид, 2011) и 27-й Европейской кристаллографической конференции (Норвегия, г. Берген, 2012).

По результатам диссертационной работы опубликованы 3 статьи в рекомендованных ВАК рецензируемых журналах, а также тезисы 5 докладов.

Личный вклад автора. Все результаты исследования получены лично соискателем. Подготовка публикаций выполнялась совместно с соавторами работ и научным руководителем.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, обсуждения результатов, выводов, списка литературы (157 источников) и приложения (содержащего 21 таблицу). Текст диссертационной работы изложен на 187 машинописных страницах, включает 2 таблицы, 53 рисунка.

Глава 1. Обзор литературы

Часть 1.1. Кристаллохимические особенности строения каркасных координационных полимеров

Координационными полимерами являются соединения, в которых координационные связи формируют бесконечные периодические комплексные группировки [1, 2]. В данную группу входят такие классы соединений, как металл-органические каркасы, неорганические каркасы, гибридные органические-неорганические каркасы и др. Формирование координационных соединений наиболее характерно для й- и /-металлов, которые, образуют прочные координационные связи с донорными атомами лигандов [3]. Атомы щелочных и щелочноземельных элементов образуют связи с большей долей ионности, поэтому их игнорируют при анализе периодической структуры и рассматривают в качестве противоионов, расположенных в пустотах бесконечных периодических структурных группировок, которые необходимы для обеспечения электронейтральности соединения в целом [3, 4, 5]. Элементы главных подгрупп Периодической системы элементов Д. И. Менделеева образуют связи более ковалентного характера, поэтому полимеры на их основе следует относить к элементоорганическим, органическим или неорганическим соединениям [3].

Координационные полимеры классифицируют по периодичности их структуры на цепочечные, слоистые и каркасные. Работы по исследованию топологических мотивов цепочечных и слоистых координационных полимеров являются эпизодическими, наиболее существенные из них [6, 7] и [8], соответственно, тогда как топология каркасов исследована гораздо лучше [4, 5, 9, 10]. Значительные успехи в изучении свойств и закономерностей формирования каркасных координационных полимеров за последние два десятка лет достигнуты благодаря интенсивному развитию концепции дизайна кристаллических структур, основанной на топологическом подходе к изучению закономерностей формирования структурных группировок координационных

соединений [11-14]. В зависимости от строения каркасов, получают координационные полимеры, обладающие ценными физико-химическими свойствами [3, 13, 15]: дальний магнитный порядок, спиновый кроссовер, высокая пористость (газовые ловушки, ионообменники и др.), нелинейная оптическая активность, хиральность, реакционная и каталитическая активность, люминесценция и т.д. Возможности получения функциональных материалов на основе координационных полимеров также обеспечиваются успешным развитием методологии синтеза координационных полимеров. В настоящее время широко практикуется микроволновый, ультразвуковой, электрохимический, механохимический, постсинтетический, гель-дифузионный и др. виды синтеза [16-19]. В результате были получены и исследованы структура и свойства самых разнообразных классов координационных полимеров [3, 15, 20-24]. В качестве координационных центров опробованы большинство с1- и /- металлов (Т^п, Сс1, Н§, А^, Аи, Рс1, Р^ лантаноиды и др.). Атомы ¿/-металлов отличаются хорошей предсказуемостью геометрии их координации, /-металлы предпочтительны для синтеза комплексов высокой координации. Но истинное многообразие координационных полимеров обеспечивается не атомами металлов, а разнообразием их комбинаций с большим количеством вариантов органических и неорганических лигандов, содержащих карбоксильные, нитрильные, пиридильные, имидазольные, фосфонатные, аминные и др. функциональные группы, которые кроме того способны координироваться к атомам металла различными способами. Развитие химии координационных полимеров привело к возможности получать координационные полимеры требуемого состава, структуры и свойств на основе варьирования тех или иные строительных единиц (координационные центры и лиганды) и использования подходящих методов синтеза. Тем не менее, задача предсказания топологии кристаллических веществ не является рутинной и тривиальной, а требует детального изучения кристаллохимических закономерностей формирования тех или иных типов структур и тщательного продумывания стратегии их синтеза.

Так, сих пор не перечислены все варианты топологий, которые могут принимать каркасы с заданным составом. Существует потребность в выявлении топологических закономерностей формирования структурных группировок, особенностей влияния на топологию структуры таких факторов, как структура строительных единиц и формируемых ими комплексных группировок, возникающих между ними взаимодействий, а также условий проведения синтеза (концентрация компонентов, растворитель, противоионы, температура, давление и др.). Результатом выявления этих закономерностей должна стать единая концепция дизайна координационных полимеров.

Каркасы координационных полимеров содержат большие пустоты, которые могут быть заполнены клатратными молекулами, противоионами либо другими переплетающимися (взаимопроникающими) бесконечными структурными группировками [25-28]. Разработка методов контроля взаимопроникновения также имеет большое значение в синтезе функциональных материалов на основе каркасных координационных полимеров [16], обладающих высокой сорбционной активностью и селективностью, поэтому феномен взаимопроникновения каркасов интенсивно изучается в последние годы. Развитие химии взаимопроникающих каркасов неразрывно связано с топологическими методами кристаллохимического анализа, благодаря которым удалось достигнуть некоторого успеха в понимании природы взаимопроникновения [4, 5, 25-29]. Тем не менее, следующие вопросы до сих пор остаются без ответа:

1) Какие особенности строения комплексных группировок (в частности, их топология) оказывают влияние на реализацию переплетения, и как ими можно управлять?

2) Как описать и систематизировать топологию (изомерию) переплетения различных структурных группировок?

3) Какие факторы оказывают влияние на топологию переплетения и как ими можно управлять?

Часть 1.2. Кристаллохимические методы описания топологии атомных структур

1.2.1. Кристаллохимические методы установления межатомных связей

Традиционный кристаллохимический подход к определению химических связей, основывается на оценке межатомных расстояний (Ядв)? которые сравниваются с суммой соответствующих кристаллохимических радиусов атомов (гА и гв) [30-33]. При этом необходимым признаком наличия химической связи является выполнение условия:

Кав<ГА + Гв + 5, (1)

где 5 эмпирическая поправка на соответствующий тип связи. Для установления прочных валентных связей используется система атомно-ионных радиусов Д. Слейтера [31], при этом игнорируются слабые координационные (например, в ян-теллеровских комплексах), ионные и вторичные взаимодействия (специфические и водородные связи) [34].

Современные кристаллохимические методы анализа межатомных взаимодействий основаны на использовании трехмерных дескрипторов (в отличие от одномерной характеристики межатомных расстояний). Первым таким методом стал метод пересекающихся сфер, который успешно используется для анализа неорганических соединений [32]. Он основан на концепции полиэдров Вороного-Дирихле [35], согласно которой кристаллическое пространство разбивается на выпуклые многогранники (полиэдры Вороного-Дирихле). Плоскости граней полиэдров Вороного-Дирихле проходят через середины отрезков, соединяющих пары соседних атомов (рис. 1). Таким образом, каждый атомный домен (область пространства в кристалле, принадлежащая атому) представляется в виде полиэдра Вороного-Дирихле. Считают, что между атомами имеется химическое взаимодействие и их называют прямыми соседями, если соединяющий их отрезок пересекает общую для их полиэдров грань [36]. Установление межатомных связей осуществляется [32] исходя из представления каждого атома двумя сферами

(рис. 1а): внутренней и внешней. Внутренняя сфера имеет радиус, равный радиусу Слейтера, а объем внешней сферы приравнивается объему полиэдра Вороного-Дирихле рассматриваемого атома, исходя из которого и рассчитывается второй радиус. Для установления наличия химической связи необходимо перекрывание двух и более сфер (перекрывания типа П2, П3 или П4, рис. 16), остальные контакты (перекрывания типа П0 или П]) носят невалентный характер (ван-дер-ваальсовые и специфические взаимодействия).

Решение задачи установления межатомных взаимодействий для структур координационных соединений, содержащих органические лиганды, осуществляется с помощью метода сферических секторов [34]. Этот метод учитывает анизотропию атомных доменов и был разработан специально для структур, содержащих направленные ковалентные связи. Метод сферических секторов представляет собой усовершенствованный метод пересекающихся сфер [32].

П0 П, П2 П3 П4

(о®

Рис. 1. а) Полиэдры Вороного-Дирихле для атомов у-Ре (структура гранецентрированной кубической упаковки), б) Типы перекрывания внутренней и внешней сфер атомов согласно методу пересекающихся сфер [32].

Аналогично методу пересекающихся сфер, в методе сферических секторов атом представляется двумя сферами, и радиус внутренней сферы принимается равным радиусу Слейтера. Но в отличие от метода пересекающихся сфер в данном методе внешняя оболочка атома формируется

не сферой, а набором сферических секторов, количество которых равно числу прямых соседей данного атома.

1.2.2. Представление кристаллических структур в виде графов

Для описания локальной топологии структурных группировок кристаллических соединений базовыми характеристиками являются координационные числа и координационные полиэдры атомов [31]. Кроме того топология комплексных группировок может быть компактно описана с помощью кристаллохимической формулы соединения Ах]УЫкру, где И -дентатность лиганда; и т. д. - числа, указывающие на количество атомов

комплексообразователей, связанных соответственно с одним, двумя, тремя и т.д. донорными атомами лиганда [37]. Описание глобальной топологии структуры кристаллических соединений, так или иначе, производится в виде графа, вершины которого соответствуют атомам или атомным группировкам, а ребра - связям между ними. В кристаллохимическом анализе представление кристаллических структур в виде графов впервые было использовано А. Ф. Уэллсом [38, 39]. Со времен Уэллса топологический подход к кристаллохимическому анализу был существенно развит и дополнен [13-15, 4049]. Рассмотрим основную терминологию теории графов, классификацию и свойства графов, а также их приложение к кристаллическим структурам.

1.2.2.1. Базовые определения и положения теории графов

Подробно приложение теории графов к кристаллохимическому анализу атомных структур, а также соответствующие положения и определения приведены в [14, 39, 45-47, 48, 50-52]; мы рассмотрим только наиболее важные и необходимые из них.

Граф состоит из вершин (узлов) х1, х2, ... и ребер, связывающих пары вершин (х„ х7). Если пара (х„ х7) отличается от пары {хр х,) то ребро направленное и граф называют ориентированным. Специальный вид ребер (х„ х;) называется

петлей. Граф, содержащий простые не направленные ребра и не имеющий петель, называется простым графом. Координационное число вершины равно числу инцидентных ей ребер. Последовательность вершин (*/, х2, ..., х„) такая, что (х], х2), (х2, х3)...(хп_], хп) являются (не)направленными ребрами, называется цепью. Замкнутая цепь, в которой первая и последняя вершины совпадают х2, ..., хп.], -X/), называется циклом. Циклы, которые не могу быть представлены суммой двух других циклов меньшего размера, называются кольцами. Кольца, которые не могут быть представлены суммой любого числа (не только двух) колец меньшего размера, называются сильными кольцами [45].

Граф, в котором можно найти, по крайней мере, одну цепь между любой парой вершин, называется связным. п-Связньгй граф - это граф, содержащий не менее п+1 вершин и удаление п вершин которого превращает его в несвязный граф, а удаление п-1 вершин сохраняет связность. Например, куб является 3-связным графом. Связный простой бесконечный граф называется сеткой, а вершины такого графа - узлами. В кристаллических веществах сетки описывают топологию цепочечных, слоистых и каркасных группировок. Два графа являются изоморфными (имеют одну топологию), если они имеют одинаковые последовательности связывания вершин. Топологию графа однозначно характеризуют матрица смежности и группа автоморфизмов графа. Матрицей смежности для графа, содержащего ограниченное число N вершин, является матрица размером И^И, в которой {I, у) элемент это 1, если 1-й атом связан с у'-м, или 0, если не связан. Группу изоморфных перестановок вершин графа описывает группа автоморфизмов графа, которая характеризует симметрию графа.

Абстрактный граф может быть реализован в Евклидовом пространстве с некоторыми координатами вершин (а также длинами ребер и углами между ними) бесконечным числом способов, каждый из которых называется вложением графа. Симметрия вложения всегда ниже или равна максимальной симметрии графа, определяемой его группой автоморфизмов. Координационная фигура узлов вложения графа представляет собой геометрическое тело,

образованное ребрами, инцидентными данному ребру [14]. Вложения сеток, в которых ребра одинаковой длины являются кратчайшими отрезками между узлами, называются сферическими упаковками [49]. Все сферические упаковки являются равновесным размещением узлов в пространстве (узлы имеют барицентрические координаты); это означает, что узлы имеют координаты, равные усредненным координатам соседних вершин. Барицентрические координаты уникальны для данной элементарной ячейки, и пространственная группа такого вложения является максимально симметричной для данной сетки.

Следует отметить, что понятие Л^-мерной сетки отличается от X-периодичной. И-Мерная сетка допускает вложение без самопересечений в И-мерном пространстве, но не в N-1 мерном. Термин Х-периодичная сетка, подразумевает, что сетка имеет вложение с трансляционной симметрией точно в X независимых направлениях. Бесконечный простой периодический граф может быть представлен в виде конечного помеченного свернутого графа, вершины и ребра которого имеют определенные координаты и соответствуют трансляционно-эквивалентным вершинам и ребрам сетки. Такой граф может содержать петли и кратные ребра, описывает топологию сетки с точностью до изоморфизма и может быть использован для интерпретации сетки и хранения информации о ней (в виде матрицы смежности) в электронно-вычислительной технике [39, 41, 42, 47].

Любая трехмерная сетка, содержащая циклы, может быть представлена в виде клеток, так называемых тайлов, состоящих из циклов данной сетки. Представление сетки в виде совокупности таких тайлов называется тайлингом [50] (рис. 2). Строение тайла можно описать с помощью символа [М".1\Г...], где М, N... обозначают размеры колец, представляющих грани тайла, а т,п~ число таких граней. Если тайлинг содержит несколько тайлов в стехиометрическом соотношении х1:х2..., то он может быть обозначен в виде совокупности символов отдельных тайлов [М1т1 .N1"' ...]х1[М2т2 Шп2 ...]х2... Мерой симметричности и простоты тайлинга служит транзитивность, которая

представляет собой последовательность четырех целых чисел где р -

количество топологически неэквивалентных узлов, q - ребер, г - граней, 5 -тайлов. Транзитивность тем ниже, чем симметричнее и проще тайлинг.

Рис. 2. Фрагмент натурального тайлинга [б8] сетки атомов № и О в N60 (пЬо, слева), построение дуальной сетки с топологией объемно-центрированной решетки (Ьси, в центре) и фрагмент ее натурального тайлинга [44] (справа).

Не каждая сетка может быть представлена в виде тайлинга, например, в случаях, когда она содержит переплетающиеся кольца. В то же время сетки, допускающие разбиение на тайлы, могут иметь бесконечное число тайлингов. Однозначное представление сетки в виде, так называемого натурального тайлинга, может быть построено с использованием следующих правил [50]:

1) Тайлинг должен иметь симметрию сетки.

2) Грани тайлов должны быть сильными кольцами.

3) Тайлы не содержат внутри себя сильных колец, которые не пересекаются с аналогичными кольцами.

4) Если пересекающиеся кольца различаются по размерам, то в качестве грани выбирается кольцо меньшего размера. Если пересекающиеся кольца одинакового размера, то они не рассматриваются в качестве граней тайлов.

Грани тайлов натуральных тайлингов называют основными кольцами. Таким образом, сетка полностью раскладывается на тайлы и составляющие их основные кольца. Транзитивность натурального тайлинга имеет минимальное значение для данной сетки, поэтому она также может использоваться как мера

ее симметричности и простоты.1 Сетки, содержащие один тип узлов (транзитивность называются унимодальными (или вершинно-

транзитивными), два \lqrs\- бимодальными, три [Здгз] - тринодалъными и т.д. Сетки, узлы которых координированы по форме правильного полиэдра и построены на основе узлов, ребер, колец и тайлов одного типа [1111] называются правильными.

Дуальный тайлинг получается из исходного, если в центре каждого тайла разместить по одному узлу и соединить их ребрами, которые пронизывают общую грань смежных тайлов (рис. 2). Если топология исходной сетки и дуальной ей сетки совпадает, то она называется самодуальной.

Топологию взаимного расположения тайлов, колец и ребер описывает сетка дуального тайлинга, кольцевая (рис. За) и реберная (рис. 36) сетки, соответственно, вершины которых находятся в центрах тайлов, колец или ребер исходной сетки. Полная кольцевая сетка, может быть построена размещением дополнительных узлов в центрах сильных колец и восстановлением ребер между ними для смежных (имеющих общие ребра) колец [53]. Если эта процедура проводиться не для всех сильных колец, а только некоторых из них, то такая сетка называется частной кольцевой сеткой. Аналогичная замена ребер сетки на узлы новой сетки приводит к получению полной реберной сетки, если производится замена всех ребер, и частной реберной сетки, если заменяется только часть ребер. Две (или более) сетки переплетаются, если они представляют собой обособленные (не имеющие общих узлов и ребер) графы, которые не могут быть отделены друг от друга без разрыва ребер в любом вложении [54]. Если система переплетающихся сеток имеет ту же периодичность, что и сами сетки, то она называется взаимопроникающей, если периодичность системы переплетающихся сеток ниже периодичности сеток, то такая система называется поликатенирующей [53].

1 Далее тайлы и транзитивность приводятся только для натуральных тайлингов.

17

а)

s

^ •—"т к \ г ^\з< .''л

s ! \ \ : к 4 Ч ч

г /

б)

21

Z

Рис. 3. Построение частной реберной (только для основных колец) и полной реберной сетки для примитивной кубической решетки (peu). Ребра кольцевой и реберной сеток представлены прерывистыми линиями.

1.2.2.2. Номенклатура сеток

Чтобы различать сетки, имеющие разную топологию, их классифицируют по известным топологическим типам. Одна сетка может иметь множество вложений с различной симметрией и параметрами элементарной ячейки, тем не менее, каждое из них будет иметь одну и ту же топологию, т.е. относиться к одному и тому же топологическому типу [45, 48, 49]. Очевидно, один топологический тип может включать в себя несколько структурных типов [55]. Распознавание топологических типов осуществляется на основе расчета необходимого и достаточного набора топологических индексов и обозначения их в соответствии с одной из известных номенклатур [45, 46, 48]. Топологическими индексами являются численные характеристики сеток, описывающие ее топологию: матрица смежности, точечный символ, вершинный символ и координационная последовательность. Координационная последовательность (X) Х2Хз ...) представляет собой последовательность чисел атомов в первой, второй, третьей, ... координационной сфере данного узла. Точечный символ имеет вид причем Л<В<С<... и а+Ь+с...= п(п-

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Александров, Евгений Викторович, 2014 год

Список литературы

1. Batten S. R., Champness N. R., Chen X.-M., Garcia-Martinez J., Kitagawa S., Ohrstrom L., O'Keeffe M., Suh M. P., Reedijk J. Terminology of Metal-Organic Frameworks and Coordination Polymers (IUPAC Provisional Recommendation). http://www.iupac.org/home/ publications/provisional-recommendations/currently-under-public-review/ currently-under-public-review-container/terminology-of-metal-organic-frameworks-and-coordination-polymers.html

2. Batten S. R., Champness N. R., Chen X.-M., Garcia-Martinez J., Kitagawa S., Ohrstrom L., O'Keeffe M., Suh M. P., Reedijk J. Coordination polymers, metal-organic frameworks and the need for terminology guidelines. // CrystEngComm. 2012. V.14.N9.P. 3001-3004.

3. Batten S. R., Neville S. M., Turner D. R. Coordination Polymers: Design, Analysis and Application. Cambridge: Royal Society of Chemistry, 2009. 424 p.

4. Blatov V. A., Carlucci L., Ciani G., Proserpio D. M. Interpenetrating metal-organic and inorganic 3D networks: a computer-aided systematic investigation. Part I. Analysis of the Cambrige structural database. // CrystEngComm. 2004. V. 6. P. 377-395.

5. Baburin I. A., Blatov V. A., Carlucci L., Ciani G., Proserpio D. M. Interpenetrating metal-organic and inorganic 3D networks: a computer-aided systematic investigation. Part II. Analysis of the Inorganic Crystal Structure Database (ICSD). //J. Solid State Chem. 2005. V. 178. P. 2452-2474.

6. Leong W. L., Vittal J. J. One-Dimensional Coordination Polymers: Complexity and Diversity in Structures, Properties, and Applications. // Chem. Rev. 2011. V. 111. N. 2. P. 688-764.

7. Khlobystov A. N., Blake A. J., Champness N. R., Lemenovskii D. A., Majouga A. G., Zyk N. V., Schroder M. Supramolecular design of one-dimensional coordination polymers based on silver(I) complexes of aromatic nitrogen-donor ligands. // Coord. Chem. Rev. 2001. V. 222. P. 155-192.

8. Mitina T. G., Blatov V. A. Topology of 2-Periodic Coordination Networks: Toward Expert Systems in Crystal Design. // Cryst. Growth Des. 2013. V. 13. N. 4. P. 1655-1664.

9. Ockwig N. W., Delgado-Friedrichs O., O'Keeffe M., Yaghi O. M., Reticular Chemistry: Occurrence and Taxonomy of Nets and Grammar for the Design of Frameworks. // Acc. Chem. Res. 2005. V. 38. N. 3. P. 176-182.

10. O'Keeffe M., Yaghi O. M. Deconstructing the Crystal Structures of Metal-Organic Frameworks and Related Materials into Their Underlying Nets. // Chem. Rev. 2012. V. 112. P. 675-702.

11. O'Keeffe M., Eddaoudi M., Li H., Reineke T., Yaghi O. M. Frameworks for extended solids: geometrical design principles. // J. Solid State Chem. 2000. V. 152. P. 3-20.

12. Yaghi O. M., O'Keeffe M, Ockwig N. W., Chae H. K., Eddaoudi M, Kim J. Reticular synthesis and the design of new materials. // Nature. 2003. V. 423. P. 705714.

13. Braga D., Grepioni F. Making Crystals by Design: Methods, Techniques and Applications. Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH, 2007. 364 p.

14. Blatov V. A., Proserpio D. M. Periodic-Graph Approaches in Crystal Structure Prediction. // Modern Methods of Crystal Structure Prediction / Ed. A. R. Oganov. Weinheim: Wiley-VCH, 2011. P. 1-28.

15. Ohrstrom L., Larrson K. Molecule-based materials: The Structural Network Approach. // Amsterdam: Elsevier, 2005. 324 p.

16. Stock N., Biswas S. Synthesis of Metal-Organic Frameworks (MOFs): Routes to Various MOF Topologies, Morphologies, and Composites. // Chem. Rev. 2012. V. 112. P. 933-969.

17. Cohen S. M. Postsynthetic Methods for the Functionalization of Metal-Organic Frameworks // Chem. Rev. 2012. V. 112. P. 970-1000.

18. Vittal J. J. Supramolecular structural transformations involving coordination polymers in the solid state // Coord. Chem. Rev. 2007. V. 251 P. 1781-1795.

19. Yaghi O. M., Li G., Li H. Crystal Growth of Extended Solids by Nonaqueous Gel Diffusion. // Chem. Mater. 1997. V. 9. P. 1074-1076.

20. Erxleben A. Structures and properties of Zn(II) coordination polymers. // Coord. Chem. Rev. 2003. V. 246. P. 203-228.

21. Morsali A., Masoomi M. Y. Structures and properties of mercury(II) coordination polymers. // Coord. Chem. Rev. 2009. V. 253. P. 1882-1905.

22. Zhang J.-P., Zhang Y.-B., Lin J.-B., Chen X.-M. Metal Azolate Frameworks: From Crystal Engineering to Functional Materials. // Chem. Rev. 2012. V. 112. P. 1001-1033.

23. Gagnon K. J., Perry H. P., Clearfield A. Conventional and Unconventional Metal-Organic Frameworks Based on Phosphonate Ligands: MOFs and UMOFs. // Chem. Rev. V. 2012. V. 112. P. 1034-1054.

24. Kirillov A. M. Hexamethylenetetramirie: An old new building block for design of coordination polymers. // Coord. Chem. Rev. 2011. V. 255. P. 1603-1622.

25. Batten S. R. Topology of interpénétration. // CrystEngComm. 2001. V. 3. N. 18. P. 67-72.

26. Batten S. R. Interpénétration. // Supramolecular Chemistry: From Molecules to Nanomaterials. / Ed. J. W. Steed, P. A. Gale. New York: John Wiley & Sons, 2012. P. 3107-3120.

27. Batten S. R. Topology and interpénétration // Metal-Organic Frameworks: Design and Application. / Ed. L. R. MacGillivray. Hoboken: John Wiley & Sons, 2010. P. 91-130.

28. Batten S. R., Robson R. Interpenetrating nets: ordered, periodic entanglement. // Angew. Chem. Int. Ed. 1998. V. 37. N. 11. P. 1460-1494.

29. Hoskins B. F., Robson R. Design and Construction of a New Class of Scaffolding-Like Materials Comprising Infinite Polymeric Frameworks of 3D-Linked Molecular Rods. A Reappraisal of the Zn(CN)2 and Cd(CN)2 Structures and the Synthesis and Structure of the Diamond-Related Frameworks [N(CH3)4][CuIZnn(CN)4] and CuI[4,4',4M,4,,,-tetracyanotetraphenylmethane]-BF4xC6H5N02. //J. Am. Chem. Soc. 1990. V. 112. N. 4. 1546-1554.

30. Порай-Кошиц М. А. Основы структурного анализа химических соединений. М.: Высшая школа, 1989. 192 с.

31. Современная кристаллография: В 4 т. Т. 2. / Под ред. Вайнштейна Б. К., Фридкина В. М., Инденбома В. JI. М.: Наука, 1979. 360 с.

32. Сережкин В. Н., Михайлов Ю. Н., Буслаев Ю. А. Метод пересекающихся сфер для определения координационного числа атомов в структуре кристаллов. //Журн. неорган, химии. 1997. Т. 42. № 12. С. 2036-2077.

33. Уэллс А. Структурная неорганическая химия. Т.1-3. М.: Мир, 1988.

34. Peresypkina E.V., Blatov V.A. Topology of molecular packings in organic crystals. // Acta Crystallogr. 2000. V. B56. № 6. P. 1035-1045.

35. Blatov V. A., Shevchenko A. P., Serezhkin V. N. Crystal Space Analysis by means of Voronoi-Dirichlet Polyhedra. // Acta Crystallogr. 1995. V. A51. P. 909916.

36. O'Keeffe M. A proposed rigorous definition of coordination number. // Acta Crystallogr. 1979. V. A35. P. 772-775.

37. Сережкин В. H. Кристаллохимическая классификационная схема для молибдатов. // Журн. структ. химии. Т. 26. № 4. С. 144-154.

38. Wells A. F. The geometrical basis of crystal chemistry. Part 1. // Acta Crystallogr. 1954. V. 7. P. 535-544.

39. Wells A. F. Three-dimensional nets and polyhedra. New York: Wiley-Interscience, 1977. 268 p.

40. Chung S. J., Hahn Т., Klee W. E. Nomenclature and Generation of Three-Periodic Nets: the Vector Method. // Acta Crystallogr. 1984. V. A40. P. 42-50.

41. Delgado-Friedrichs O., O'Keeffe M. Identification of and symmetry computation for crystal nets. // Acta Crystallogr. 2003. A59. P. 351-360.

42. Eon J.-G. Graph-theoretical characterization of periodicity in crystallographic nets and other infinite graphs. // Acta Crystallogr. 2005. V. A61. P. 501-511.

43. Thimm G. Crystal topologies: the achievable and inevitable symmetries. // Acta Crystallogr. 2009. V. A65. P. 213-226.

44. O'Keeffe M., Hyde В. G. Crystal Structures. I. Patterns and Symmetry. Washington, DC: Mineralogical Society of America, 1996. 453 p.

45. Lord E. A., Mackay A. L., Ranganathan S. New Geometries for New Materials. Cambridge: Cambridge University Press. 2006. 235 p.

46. Delgado-Friedrichs O., O'Keeffe M. Crystal nets as graphs: Terminology and definitions. // J. Solid State Chem. 2005. V.178. N 8. P. 2480-2485.

47. Blatov V. A., O'Keeffe M., Proserpio D. M. Vertex-, face-, point-, Schlafli-, and Delaney-symbols in nets, polyhedra and tilings: recommended terminology. // CrystEngComm. 2010. V. A12. N. 1. P. 44-48.

48. Klee W. E. Crystallographic nets and their quotient graphs. // Cryst. Res. Technol. 2004. V. 39. N. 11. P. 959-968.

49. Блатов В. А. Методы топологического анализа атомных сеток. // Журн. структ. химии. 2009. Т.50. С. 166-173.

50. Delgado-Friedrichs О., Foster М. D., O'Keeffe М., Proserpio D. М., Treacy М. М. J., Yaghi О. М. What do we know about three-periodic nets? // J. Solid State Chem. 2005. V. 178. N 8. P. 2533-2554.

51. Blatov V. A., Delgado-Friedrichs O., O'Keeffe, M., Proserpio D. M. Three-periodic nets and tilings: natural tilings for nets. // Acta Crystallogr. 2007. V. A63. P. 418-425.

52. Delgado-Friedrichs O., O'Keeffe M., Yaghi О. M. Taxonomy of periodic nets and the design of materials. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2007. V. 9. N. 9. P. 10351043.

53. Baburin I. A., Blatov V. A. Three-dimensional hydrogen-bonded frameworks in organic crystals: a topological study. // Acta Crystallogr. 2007. V. B63. P. 791-802.

54. Carlucci L., Ciani G., Proserpio D. M. Polycatenation, polythreading and polyknotting in coordination network chemistry. // Coord. Chem. Rev. 2003. V. 246. P. 247-289.

55. Урусов В. С. Структурный тип и родственные ему понятия кристаллохимии. // Кристаллография. 2009. Т. 54. № 5. С. 795-804.

56. O'Keeffe M., Peskov M. A., Ramsden S. J., Yaghi O. M. The Reticular Chemistry Structure Resource (RCSR) Database of, and Symbols for, Crystal Nets. // Acc. Chem. Res. 2008. V. 41. N. 12. P. 1782-1789. http://rcsr.anu.edu.au/.

57. Fisher W. Existenzbedingungeng homogener Kugelpackungen in Raumgruppen tetragonaler Symmetrie. IIZ. Kristallogr. 1971. V. 133. P. 18-42.

58. Hyde S. T., Delgado-Friedrichs O., Ramsden S. J., Robins V. Towards enumeration of crystalline frameworks: the 2D hyperbolic approach. // Solid State Sci. 2006. V. 8. P. 740-752. http://epinet.anu.edu.au

59. Ramsden S. J., Robins V., Hyde S. T. Three-dimensional Euclidean nets from two-dimensional hyperbolic tilings: kaleidoscopic examples. // Acta Crystallogr. 2009. V. A65.P. 81-108.

60. O'Keeffe M., Eddaoudi M., Li H., Reineke T., Yaghi O. M. Frameworks for Extended Solids: Geometrical Design Principles. // J. Solid State Chem. 2000. V. 152. N. l.P. 3-20.

61. Blatov V. A. A method for hierarchical comparative analysis of crystal structures. // Acta Crystallogr. 2006. V. A62. P. 356-364.

62. Kemnitz E., Werner C., Trojanov S. Reinvestigation of Crystalline Sulfuric Acid and Oxonium Hydrogensulfate. // Acta Crystallogr. 1996. V. C52. P. 2665-2668.

63. Cambridge Structural Database (2011). Version 5.32. Cambridge Crystallographic Data Centre, 12 Union Road, Cambridge, UK.

64. Inorganic crystal structure database. The National Institute of Standards and Technology (NIST) and Fachinformationszentrum Karlsruhe (FIS). 2011.

65. Eddaoudi M., Kim J., Rosi N., Vodak D., Wachter J., O'Keeffe M., Yaghi O. M. Systematic design of pore size and functionality in isoreticular MOFs and their application in methane storage. // Science. 2002. V. 295. P. 469-472.

66. Dolomanov O. V., Blake A. J., Champness N. R., Schroder M. OLEX: new software for visualization and analysis of extended crystal structures. // J. Appl. Cryst. 2003. V. 36. N. 5. P. 1283-1284.

67. Treacy M. M. J., Foster M. D., Randall K. H. An efficient method for determining zeolite vertex symbols. // Micropor. Mesopor. Mater. 2006. V. 87. N. 3.P. 255-260.

68. Thim G., Uhr. W., Schumacher S., Klee W. E. TOPOLAN - Topological Analysis of Crystal Structures. // Z. Kristallogr. 1994. Suppl. Issue 8. P. 595.

69. Blatov V. A. Multipurpose crystallochemical analysis with the program package TOPOS. // IUCr CompComm Newsletter. 2006. N. 7. P. 4-38. http://www.topos.samsu.ru

70. Blatov V. A. Search for isotypism in crystal structures by means of the graph theory. // Acta Crystallogr. 2000. V. A56. N. 2. P. 178-188.

71. Baerlocher C., McCusker L. B., Olson D. H. Atlas of Zeolite Framework Types Sixth revised edition. London: Elsevier, 2007. 398 p.

72. Koch E., Fisher W. Types of sphere packings for crystallographic point groups, rod groups and layer groups. // Z. Kristallogr. 1978. V. 148. P. 107-152.

73. Fisher W., Koch E. Homogeneous sphere packings with triclinic symmetry. // Acta Crystallogr. 2002. V. A58. P. 509-513.

74. Sowa H. Koch E. Hexagonal and trigonal sphere packings. IV. Trivariant lattice complexes of trigonal space groups. // Acta Crystallogr. 2006. V. A62. P. 379-399.

75. Sowa H., Koch E., Fisher W. Orthorombic sphere packings. II. Bivariant lattice complexes. // Acta Crystallogr. 2007. V. A63. P. 354-364.

76. Fisher W. Existenzbedingungeng homogener Kugelpackungen zu kubischen Gitterkomplexen mit drei Freiheitsgraden. // Z. Kristallogr. 1974. V.140. P. 50-74.

77. Blatov V. A. Topological relations between three-dimensional periodic nets. I. Uninodal nets. // Acta Crystallogr. 2007. V. A63. P. 329-343.

78. Blatov V. A., Proserpio D. M. Topological relations between three-periodic nets. II. Binodal nets. // Acta Crystallogr. 2009. V. A65. N. 3. P. 202-212.

79. O'Keeffe M., Hyde B. G. Cristobalites and topologically-related structures. // Acta Crystallogr. 1976. V. B32. N. 11. P. 2923-2936.

80. Robson R., Abrahams B. F., Batten S. R., Gable R. W., Hoskins B. F., Liu J. P. Crystal Engineering of Novel Materials Composed of Infinite Two- and Three-

Dimensional Frameworks. // Supramolecular Architecture: Synthetic Control in Thin Films and Solids. ACS Symposium Series. V. 499. / Ed. T. Bein. Washington, DC: American Chemical Society, 1992. P. 256-273.

81. Eddaoudi M., Kim J., Vodak D., Sudik A., Wachter J., O'Keeffe M., Yaghi O. M. Geometric requirements and examples of important structures in the assembly of square building blocks. // Proceedings of The National Academy of Sciences. 2002. V. 99. N. 8. P. 4900^1904.

82. Motherwell W. D. S. The CSD-450,000 answers ... but what are the questions? // Cryst. Rev. 2008. V. 14. N 2. P. 97-116.

83. Baburin I. A. Hydrogen-bonded frameworks in molecular metal-organic crystals: the network approach. // Z. Kristallogr. 2008. V. 223. P. 371-381.

84. Baburin I. A., Blatov V. A., Carlucci L., Ciani G., Proserpio D. M. Interpenetrated Three-Dimensional Networks of Hydrogen-Bonded Organic Species: A Systematic Analysis of the Cambridge Structural Database. // Cryst. Growth Des. 2008. V. 8. N. 2. P. 519-539.

85. Baburin I. A., Blatov V. A., Carlucci L., Ciani G., Proserpio D. M. Interpenetrated three-dimensional hydrogen-bonded networks from metal-organic molecular and one- or two-dimensional polymeric motifs. // CrystEngComm. 2008. V. 10. N. 12. P. 1822-1838.

86. Champness N. R. Coordination frameworks—where next? // Dalton Trans. 2006. N. 7. P. 877-880.

87. O'Keeffe M. Design of MOFs and intellectual content in reticular chemistry: a personal view. // Chem. Soc. Rev. 2009. V. 38. N. 5. P. 1215-1217.

88. Maddox J. Crystals from first principles. // Nature. 1988. V. 335. P. 201.

89. Corey E. J., Cheng X.-M. The Logic of Chemical Synthesis. New York: Wiley-Interscience, 1995. 436 p.

90. Katz M. J., Ramnial T., Yu H.-Z., Leznoff D. B. Polymorphism of Zn[Au(CN)2]2 and Its Luminescent Sensory Response to NH3 Vapor. // J. Am. Chem. Soc. 2008. V. 130. N. 32. P. 10662-10673.

91. Eddaoudi M., Moler D. B., Li H., Chen B., Reineke T. M., O'Keeffe M., Yaghi O. M. Modular Chemistry: Secondary Building Units as a Basis for the Design of Highly Porous and Robust Metal Organic Carboxylate Frameworks. // Acc. Chem. Res. 2001. V. 34. N. 4. P. 319-330.

92. Kim J., Chen B. L., Reineke T. M., Li H. L., Eddaoudi M., Moler D. B., O'Keeffe M., Yaghi O. M. Assembly of metal-organic frameworks: structure design and sorption properties. // J. Am. Chem. Soc. 2001. V. 123. N. 34. P. 8239-8247.

93. Zhao D., Timmons D. J., Yuan D. Q., Zhou H. C. Tuning the Topology and Functionality of Metal-Organic Frameworks by Ligand Design. // Acc. Chem. Res. 2011. V. 44. N. 2. P. 123-133.

94. Blatov V. A., Ilyushin G. D., Proserpio D. M. The Zeolite Conundrum: Why Are There so Many Hypothetical Zeolites and so Few Observed? A Possible Answer from the Zeolite-Type Frameworks Perceived As Packings of Tiles. // Chem. Mater. 2013. V. 25. P. 412-424.

95. Klee W.E. Al/Si distributions in tectosilicates: a graph-theoretical approach. // Z. Kristallogr. 1974. V. 140. P. 154-162.

96. Fischer W., Koch E. Limiting forms and comprehensive complexes for crystallographic point groups, rod groups and layer groups. // Z. Kristallogr. 1978. V. 147. P. 255-273.

97. Janiak C., Vieth J. K. MOFs, MILs and more: Concepts, properties and applications for porous coordination networks (PCNs). // New J. Chem. 2010. V. 34. P. 2366-2388.

98. Hansan S. Expanding of zeolite-type nets. // Nature. 1990. V. 346. P. 799-800.

99. Krivovichev S. V. Combinatorial topology of salts of inorganic oxoacids: zero-, one- and two-dimensional units with corner-sharing between coordination polyhedral. // Cryst. Rev. 2004. V. 10. N. 3. P. 185-232.

100. Desiraju G. Supramolecular Synthons in Crystal Engineering-A New Organic Synthesis // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1995. V. 34. N. 21. P. 2311-2327.

101.Anurova N. A., Blatov V. A. Analysis of ion-migration paths in inorganic frameworks by means of tilings and Voronoi-Dirichlet partition: a comparison. // Acta Crystallogr. 2009. V. B65. P. 426-434.

102. Livage C., Guillou N., Marrot J., Ferey G. Construction of Two- and Three-Dimensional Coordination Polymers from Cobalt Trimesate. // Chem. Mater. 2001. V. 13. N. 11. P. 4387-4392.

103. Forster P. M., Burbank A. R., Livage C., Ferey G., Cheetham A. K. The role of temperature in the synthesis of hybrid inorganic-organic materials: the example of cobalt succinates. // Chem. Commun. 2004. N. 4. P. 368-369.

104. Ferey G. Some suggested perspectives for multifunctional hybrid porous solids. // Dalton Trans. 2009. N. 23. P. 4400-4415.

105. Dua M., Li C.-P., Liu C.-S., Fang S.-M. Design and construction of coordination polymers with mixed-ligand synthetic strategy. // Coord. Chem. Rev. 2013. V. 257. P.1282-1305.

106. Zheng B., Bai J., Zhang Z. H-Controlled change of the coordination modes of the highly symmetrical multitopic ligand and metal-oxygen arrays for constructing coordination assemblies. // CrystEngComm. 2010. V. 12. N. l.P. 49-51.

107. Long L.-S. pH effect on the assembly of metal-organic architectures. // CrystEngComm. 2010. V. 12. P. 1354-1365.

108. Kaupp G. Solid-state reactions, dynamics in molecular crystals. // Curr. Opin. Solid. State Mat. Sci. 2002. V. 6. N. 2. P. 131-138.

109. Braga D., Grepioni F. Reactions Between or Within Molecular Crystals. // Angew. Chem. Int. Ed. V. 43. N. 31. P. 4002^4011.

110. Baburin I. A., Leoni S., Seifert G. Enumeration of Not-Yet-Synthesized Zeolitic Zinc Imidazolate MOF Networks: A Topological and DFT Approach. // J. Phys. Chem. B. 2008. V. 112. N. 31. P. 9437-9443.

111. Baburin I. A., Leoni S. Modelling polymorphs of metal-organic frameworks: a systematic study of diamondoid zinc imidazolates. // CrystEngComm. 2010. V. 12. N. 10. P. 2809-2816.

112. Tian Y.-Q., Cai C.-X., Ren X.-M., Duan C.-Y., Xu Y., Gao S., You X.-Z. The Silica-Like Extended Polymorphism of Cobalt(II) Imidazolate Three-Dimensional Frameworks: X-ray Single-Crystal Structures and Magnetic Properties. // Chem. Eur. J. 2003. V. 9. N. 22. P. 5673-5685.

113. Masciocchi N., Bruni S., Cariati E., Cariati F., Galli S., Sironi A. Extended polymorphism in copper(II) imidazolate polymers: a spectroscopic and XRPD structural study. // Inorg. Chem. 2001. V. 40. N. 23. P. 5897-5905.

114. Banerjee R., Phan A., Wang B., Knobler C., Fukurawa H., O'Keeffe M., Yaghi O. M. High-throughput synthesis of zeolitic imidazolate frameworks and application to C02 capture. // Science. 2008. V. 319. N. 5865. P. 939-943.

115. Fisher W., Koch E. Durchdringungen von Kugelpackungen mit kubicher Symmetrie. // Acta Crystallogr. 1976. V. A32. P. 225-232.

116. Koch E., Fischer W., Sowa H. Interpenetration of homogeneous sphere packings and of two-periodic layers of spheres. // Acta Crystallogr. 2006. V. A62. P. 152-167.

117. Dunbar K. R., Heintz R. A. Chemistry of Transition Metal Cyanide Compounds: Modern Perspectives. // Prog. Inorg. Chem. 1997. V. 45. P. 283-391.

118. Wang S., Ding X.-H., Zuo J.-L., You X.-Z., Huang W. Tricyanometalate molecular chemistry: A type of versatile building blocks for the construction of cyano-bridged molecular architectures. // Coord. Chem. Rev. 2011. V. 255. P. 1713— 1732.

119. Ohba M., Okawa K. Synthesis and magnetism of multi-dimensional cyanide-bridged bimetallic assemblies. // Coord. Chem. Rev. 2002. V. 198. P. 313-328.

120. Verdaguer M., Bleuzen A., Marvaud V., Vaissermann J., Seuleiman M., Desplanches C., Scuiller A., Train C., Garde R., Gelly G., Lomenech C., Rosenman I., Veillet P., Carder C., Villain F. Molecules to build solids: high TC molecule-based magnets by design and recent revival of cyano complexes chemistry. // Coord. Chem. Rev. 1999. V. 190. P. 1023-1047.

121. Nishikiori S., Yoshikawa H., Sano Y., Iwamoto T. Inorganic-Organic Hybrid Molecular Architectures of Cyanometalate Host and Organic Guest Systems: Specific Behavior of the Guests. // Acc. Chem. Res. 2005. V. 38. N. 4. P. 227-234.

122. Sano M., Kashiwagi H., Yamatera H. Ab initio MO calculations for hexacyano complexes. // Inorg. Chem. 1982. V. 21. N. 10. P. 3837-3841.

123. Lescouezec R., Toma L. M., Vaissermann J., Verdaguer M., Delgado F. S., Ruiz-Perez C., Lloret F., Julve M. Design of single chain magnets through cyanide-bearing six-coordinate complexes. // Coord. Chem. Rev. 2005. V. 249. P. 2691-2729.

124. Beltran L. M. C., Long J. R. Directed Assembly of Metal-Cyanide Cluster Magnets. // Acc. Chem. Res. 2005. V. 38. N. 4. P. 325-334.

125. Miller J. S., Manson J. L. Designer Magnets Containing Cyanides and Nitriles. // Acc. Chem. Res. 2001. V. 34. N. 7. P. 563-570.

126. J. T. Culp, J.-H. Park, F. Frye, Y.-D. Huha, M. W. Meisel, D. R. Talham, Magnetism of metal cyanide networks assembled at interfaces. // Coord. Chem. Rev. 2005. V. 249. P. 2642-2648.

127. Sorace L., Sangregorio C., Figuerola A., Benelli C., Gatteschi D. Magnetic Interactions and Magnetic Anisotropy in Exchange Coupled 4f-3d Systems: A Case Study of a Heterodinuclear Ce3+-Fe3+ Cyanide-Bridged Complex. // Chem. Eur. J. 2009. V. 15. N. 6. P. 1377-1388.

128. Tanase S., Reedijk J. Chemistry and magnetism of cyanido-bridged d-f assemblies. // Coord. Chem. Rev. 2006. V. 250. P. 2501-2510.

129. Zhang C., Song Y., Xu Y., Fun H., Fang G., Wang Y., Xin X. Studies on two interesting microporous polymeric clusters {[Et4N]2[MS4Cu4(CN)4]}n (M = Mo or W) with three-dimensional open frameworks: synthesis, structural characterization, strong optical non-linearities and large optical limiting properties. // J. Chem. Soc., Dalton Trans. 2000. N. 16. P. 2823-2829.

130. Herren F., Fischer P., Ludi A., Haelg W. Neutron diffraction study of Prussian Blue, Fe4[Fe(CN)6]3.xH20. Location of water molecules and long-range magnetic order. // Inorg. Chem. 1980. V. 19. N. 4. P. 956-959.

131.Mullica D. F., Farmer J. M., Kautz J. A. Synthesis, characterization, and structural analysis of (1:2) mixed cationic lanthanide potassium hexacyanoferrate (II) tetrahydrate. // Inorg. Chem. Commun. 1999. V. 2. N. 2. P. 73-76.

132. Zhou X. J., Wong W. Т., Faucher M. D., Tanner P. A. Crystallographic and infrared spectroscopic study of bond distances in Ln[Fe(CN)6]-4H20 (Ln=lanthanide). // J. Solid State Chem. 2008. V. 181. N. 11. P. 3057-3064.

133. Goubard F., Tabuteau A. Synthesis, Spectroscopic, Thermal, and Structural Characterization of Complex Ferrocyanides KLnFe(II)(CN)6-3.5H20 (Ln = Gd-Ho). // Struct. Chem. 2003. V. 14. N. 3. P 257-262.

134. Williams D., Pleune В., Leinenweber K., Kouvetakis J. Synthesis and Structural Properties of the Binary Framework C-N Compounds of Be, Mg, Al, and Tl. // J. Solid State Chem. 2001. V. 159. N. 1. P. 244-250.

135. Kitazawa T. A new type of mineralomimetic cadmium cyanide host framework containing methyl acetate. // J. Mater.Chem. 1998. V. 8. N. 3. P. 671-674.

136. Williams R. J., Larson A. C., Cromer D. T. The crystal structure of the mixed valence copper cyanide ethylenediamine complex: aquobis(en)copper(II) di-[catena-di-n-cyanocuprate(I)], Cu3(en)2(CN)4H20. // Acta Crystallogr. 1972. V. B28. P. 858- 864.

137. Xianhui В., Gier T .E., Stucky G. D. Tetramethylammonium Lithium Zinc Cyanide, [N(CH3)4]LiZn(CN)4. // Acta Crystallogr. 1996. V. C52. P. 14-16.

138. Kitazawa Т., Nishikiori S.-I., Kuroda R., Iwamoto T. Clathrate compounds of cadmium cyanide and related hosts with cristobalite-like lattice structures. // J. Chem. Soc, Dalton Trans. 1994. N. 7. P. 1029-1036.

139. Naumov N. G., Ledneva A. Y., Kim S.-J., Fedorov V. E. New trans-[Re6S8(CN)4L2]n~ Rhenium Cluster Complexes: Syntheses, Crystal Structures and Properties. // J. Clust. Sci. 2009. V. 20. N. 1. P. 225-239.

140. Тарасенко M. С., Наумов H. Г., Вировец А. В., Наумов Д. Ю., Куратьева Н. В., Миронов Ю. В., Икорский В. Н., Федоров В. Е. Новые координационные полимеры на основе парамагнитных кластерных анионов [Re6Se8(CN)6]3~ и редкоземельных катионов: синтез и строение [{Ln(H20)3}{Re6Se8(CN)6}]-3,5H20. //Журн. структ. химии. 2005. Т. 46. №1. С. 134-141.

141.Федин В. П., Калинина И. В., Вировец А. В., Фенске Д. Структура и свойства полимерного кластерного соединения [Mn(H20)4]3[W4S4(CN)i2]nH20 содержащего очень большие пустоты // Известия АН. Серия химическая. 2001. Т. 50. №9. С. 1451-1454.

142. Artemkina S. В., Naumov N. G., Virovets А. V., Fedorov V. Е. 3D-Coordination Cluster Polymers [Ln(H20)3Re6Te8(CN)6]-nH20 (Ln = La3+, Nd3+): Direct Structural Analogy with the Mononuclear LnM(CN)6 nH20 Family. // Eur. J. Inorg. Chem. 2005. N. 1. P. 142-146.

143. Калинина И. В., Вировец А. В., Федин В. П. Синтез и структура каркасного координационного полимера на основе кластерного аниона [Nb40Te4(CN)i2]6" и аквакомплексов Мп11. // Известия АН. Серия химическая. 2007. Т. 56. № 2. С. 224-228.

144. Brylev К.А., Naumov N.G., Virovets A.V., Kim S.-J., Fedorov V. E. Novel

*4_

Three-Dimensional Coordination Polymers Based on [Mo6Se8(CN)6] Anions and Mn2+ Cations. // J. Clust. Sci. 2009. V. 20. N. 1. P. 165-176.

145. Александров E. В., Пономарева А. С., Блатов В. А. Топологическая систематика каркасных координационных полимеров, образованных комплексами железа, кобальта или никеля. // Координационная химия. 2011. Т. 37. №2. С. 83-95.

146. Alexandrov Е. V., Blatov V. A., Kochetkov А. V., Proserpio D. М. Underlying nets in three-periodic coordination polymers: topology, taxonomy and prediction from a computer-aided analysis of the Cambridge Structural Database. // CrystEngComm. 2011. V. 13. N. 12. P. 3947-3958.

147. Alexandrov E. V., Blatov V. A., Proserpio D. M. A topological method for classification of entanglements in crystal networks. // Acta Crystallogr. 2012. V. A68. N. 4. P. 484-493.

148. Forgan R. S., Sauvage J.-P., Stoddart J. F. Chemical Topology: Complex Molecular Knots, Links, and Entanglements. // Chem. Rev. 2011. V. 111. N. 9. P. 5434-5464.

149. Yan В., Zhou H., Lachgar A. Octahedral Niobium Chloride Clusters as Building Blocks of Templated Prussian Blue Framework Analogues. // Inorg.chem. 2003. V. 42. N. 26. P. 8818-8822.

150. Bennett M. V., Beauvais L. G., Shores M. P., Long J. R. Expanded Prussian Blue Analogues Incorporating [Re6Se8(CN)6]3"/4" Clusters: Adjusting Porosity via Charge Balance. // J. Am. Chem. Soc. 2001. V. 123. N. 33. P. 8022-8032.

151. Naumov N. G., Virovets A. V., Artemkina S. В., Naumov D. Y., Howard J. A. K., Fedorov V. E. A family of three-dimensional porous coordination polymers with general formula (Kat)2[{M(H20)nb{Re6Q8(CN)6}2]-xH20 (Q=S, Se; n=1.5, 2). / J. Solid State Chem. 2004. V. 177. N. 6. P. 1896-1904.

152. O'Keeffe M. Aspects of crystal structure prediction: some successes and some difficulties. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2010. V. 12. N. 30. P. 8580-8583.

153. Fedin V. P., Virovets A. V., Kalinina I. V., Ikorskii V. N., Elsegood M. R. J., Clegg W. A Three-Dimensional, Cyano-Bridged Cluster-Metal Coordination Compound with Large Cavities. // Eur. J. Inorg. Chem. 2000. N. 11. P. 2341-2343.

154. Словохотов Ю. JI., Стручков Ю. Т. Строение кластерных соединений переходных металлов и границы применимости правил подсчета электронов в полиэдрических молекулах. // Успехи химии. 1985. Т. 54. № 4. С. 556-590.

155. Наумов Н. Г., Вировец А. В., Федоров В. Е. Октаэдрические кластерные халькоцианиды рения(Ш): синтез, строение, дизайн твердого тела. // Журн. структ. химии. 2000. Т. 41. № 3. 609-638.

156. Efremova О. A., Mironov Y. V., Fedorov V. Е. Design of Cyano-Bridged Coordination Polymers Based on Tetrahedral Rhenium Cluster Cyanide Complexes and 3d Transition Metals. // Eur. J. Inorg. Chem. 2006. N. 13. P. 2533-2549.

157. Kim Y., Fedorov V. E., Kim S.-J. Novel compounds based on [Re6Qs(L)6]4 (Q = S, Se, Те; L = CN, OH) and their applications. // J. Mater. Chem. 2009. V. 19. N. 39. P. 7178-7190.