Разработана схема лестничного расчета структурной сложности гетеродесмических кристаллических структур при трактовке кристалла как системы контактирующих молекул, цепочек и слоев. На последней ступени лестничного расчета структурная сложность основного мотива складывается со сложностью контактов вне основного мотива в соответствии с правилом сильной аддитивности. Продемонстрировано использование схемы и получены результаты расчета для кристаллических структур природных и синтетических сульфидов мышьяка. Координация молекул и цепочек, необходимая для расчета сложности контактов вне основного мотива, установлена методом полиэдров Вороного–Дирихле.
Кристаллическая структура недавно открытого минерала группы эвдиалита амаблита-(Ce) Na15[(Ce1.5Na1.5)Mn3]Mn2Zr3£Si[Si24O69(OH)3](OH)2 · H2O, найденного в гиперагпаитовом пегматите массива Сент-Амабль (Канада), решена методом рентгеноструктурного анализа в рамках пр. гр. R3. Амаблит-(Ce) – представитель группы эвдиалита с самым низким содержанием кальция и отличается от других представителей этой группы доминированием лантаноидов в части связанных ребрами октаэдров шестичленного кольца. Параметры элементарной ячейки минерала: a = 14.1340(2), c = 30.378(1) Å, V = 5255.6(3) Å3. Предложена модель распределения катионов в кристаллической структуре амаблита-(Ce) в рамках низкосимметричной пр. гр. P3. Полученные 162 независимые позиции уточнены в изотропно-анизотропном приближении атомных смещений с использованием 3968 F > 3σ(F), R = 4.6%. Несмотря на достаточно близкие результаты, переход от пр. гр. R3 к P3 позволяет получить более детальную информацию о локальном распределении ряда элементов по позициям каркаса. Проведено сравнение моделей кристаллической структуры амаблита в рамках симметрииR3 и P3, а также других низкокальциевых минералов группы эвдиалита, изученных ранее в рамках нескольких пространственных групп.
Повторное исследование кристаллической структуры низкокальциевого и высокоциркониевого эвдиалита из Хибинского массива Кольского полуострова выявило новые особенности его строения, понижающие симметрию минерала. В рамках симметрии P3 установлено упорядочение атомов Ca, Fe, Mn и Na в октаэдрах шестичленных колец, а также Zr и Na в М2-позициях в центре квадратных пирамид с общим основанием, которое образуют ребра этих октаэдров. Параметры тригональной ячейки: a = 14.222(3), c = 30.165(5) Å, V = 5283.9 Å3. С учетом новых данных изученный низкокальциевый эвдиалит может быть отнесен к подтипу онейллита или раслакита, являясь высокоциркониевой разновидностью последнего. Исследование структуры этого минерала в рамках ромбоэдрической симметрии (пр. гр. R3m и R3) и тригональной симметрии Р3 показало, что понижение симметрии структурной модели низкокальциевых представителей группы эвдиалита позволяет выяснить характер упорядочения катионов, заселяющих ключевые позиции каркаса.
Выведены структурные классы кристаллических структур, состоящих из параллельных друг другу цепочечных структурных единиц (полимеров) и построенных за счет единственного опорного контакта между полимерными цепочками. Всего найдено 43 структурных класса. Сети опорных контактов в них относятся к топологическим типам sql, hxl, hcb, kgm, kgd, 2,4L2 и к иным типам сетей с двухкоординированными вершинами. Приводятся примеры кристаллических структур неорганических и органических полимеров.
Представлен обзор работ в области структурных исследований боратов серебра со структурой солевого включения. Приведены сведения о первых галогенсодержащих боратах серебра, дана структурная и физико-химическая характеризация семейств Ag4B4O7X2 (X = Br, I), Ag3B6O10X (X = = Br, I, NO3), Ag4B7O12X (X = Cl, Br, I), а также Ag4(B3O6)(NO3) и Ag3B4O6(OH)2(NO3). Кристаллические структуры этих соединений каркасные, слоистые или образованы изолированными борокислородными группами. Практически во всех случаях атомы серебра демонстрируют резкий ангармонизм тепловых смещений, который был исследован методом рентгеноструктурного анализа, в том числе в широком температурном интервале. Обсуждаются причины низкой стабильности хлорсодержащих боратов серебра, а также связь ангармонизма тепловых смещений с другими свойствами, в том числе с высокой ионной проводимостью Ag3B6O10I.
С использованием нейтронографических методов, реализованных на введенной в строй экспериментальной станции монокристальной дифракции МОНД, установленной на пучке тепловых нейтронов реактора ИР-8 НИЦ “Курчатовский институт”, проведены исследования кристаллов водородсодержащих соединений Cs4(HSO4)3(H2PO4) и NH4Cl∙2H2SeO3. Полученные результаты демонстрируют возможности методик для локализации с высокой точностью атомов водорода и характеризации систем водородных связей, информация о которых необходима для установления корреляций между атомной, реальной структурой и физико-химическими свойствами исследуемых кристаллов.
Рассмотрено фазообразование в системе тройных фосфатов Sr–M2+–Ln3+ (M2+ = Zn2+, Mg2+, Mn2+; Ln3+ = Eu3+, Tb3+). Изучены особенности формирования фазы стронциовитлокита, а также особенности изоморфизма в сериях фосфатов Sr9–xMnxTb(PO4)7, Sr9–xMgxEu(PO4)7 и Sr9–xZnxEu(PO4)7 (0 ≤ x ≤ 1.0), полученных методом твердофазного синтеза. Показано, что непрерывная серия твердых растворов данных составов не образуется. Кристаллизация фаз в структурном типе стронциовитлокита наблюдается только для стехиометрических фосфатов Sr8MgEu(PO4)7 и Sr8ZnEu(PO4)7. Проведен кристаллохимический анализ возможности фазообразования стронциовитлокита в изученных сериях. Показано, что образцы со структурой стронциовитлокита имеют центросимметричное строение (пр. гр. R3m) в отличие от родоначальника структурного семейства – минерала витлокита и его синтетических аналогов на основе кальция. Обозначены предпосылки формирования фосфатов со структурой стронциовитлокита. Изучены фотолюминесцентные свойства, показано, что образцы обладают стабильной фотолюминесценцией в красно-оранжевой области за счет излучения катионов Eu3+, тогда как в серии Sr9–xMnxTb(PO4)7 наблюдается тушение фотолюминесценции.
Методом изотермического испарения получены кристаллы новых двойных сульфатов (dmedaH2)[Co(H2O)6](SO4)2 (1) и (dmedaH2)[Ni(H2O)4(SO4)2] (2), а также (dmedaH2)2(SO4)2·3H2O (3), где dmeda – N,Nʹ-диметилэтилендиамин. Соединения кристаллизуются в триклинной сингонии (пр. гр. Р), соединение 3 характеризуется ромбической сингонией (пр. гр. P212121). Структура 1 содержит изолированные октаэдрические катионы [Co(H2O)6]2+ и тетраэдры SO4 2–, в структуре 2 присутствуют комплексные анионы транс-[Ni(H2O)4(SO4)2]2–. Структуры 1 и 2 сопоставлены со структурами двойных сульфатов кобальта и никеля с этилендиаммонием, в которых наблюдается обратная картина. Образование как аква-, так и аквасульфатных комплексов характерно для катионов переходных 3d-металлов. В случае двойных сульфатов переходных металлов с неорганическими катионами гидратное число в большей степени зависит от температуры синтеза и ионного радиуса одновалентного металла, в случае двойных сульфатов с органическими катионами картина более сложная. Кристаллическую структуру соединения 3 также можно рассматривать как псевдослоистую, катионный слой образован только органической составляющей, в анионный входят и молекулы воды. В анионном слое имеются полости, объем которых позволяет предположить, что при определенных условиях они могут быть заняты молекулами воды, что соответствовало бы составу (dmedaH2)(SO4)·2H2O. Топологический анализ полученных соединений показал, что металлокомплексы с этилендиаммонием демонcтрируют относительно большую структурную сложность H-связей при меньшей сложности структурных единиц по сравнению с N,N-диметилэтилендиаммонием.
Кристаллы монохлорацетата свинца Pb(ClCH2COO)2 получены в реакции карбоната свинца и водного раствора хлоруксусной кислоты. Соединение кристаллизуется в моноклинной сингонии (пр. гр. P21/c) с параметрами элементарной ячейки: a = 10.8346(6), b = 7.7239(4), c = 10.1484(5) Å, β = 106.542(5)°. Подобно другим средне- и длинноцепочечным карбоксилатам свинца кристаллическая структура монохлорацетата свинца слоистая. Атомы свинца располагаются в искаженных семивершинниках PbO7, которые обобщают ребра и образуют слои. Обсуждаются особенности кристаллических структур свинцовых солей карбоновых кислот с неразветвленными углеводородными радикалами. В частности, соли н-алкилкарбоксилатов свинца(II) с общей формулой Pb(CnH2n+1COO)2, несмотря на принадлежность к разным сингониям и пространственным группам (моноклинная P21/m для n = 2 и 3, триклинная P для n = 4–9 и моноклинная P21/c для Pb(ClCH2COO)2), характеризуются одинаковым расположением молекул, поэтому их можно считать структурно родственными.
Индексирование
Scopus
Crossref
Высшая аттестационная комиссия
При Министерстве образования и науки Российской Федерации