Spin Order Transfer from a Parahydrogen Molecule to a Cyanide Ion in the Iridium Complex under the SABRE Conditions

V. V. Novikov; Новиков В. В.; V. V. Zlobina; Злобина В. В.; K. A. Spiridonov; Спиридонов К. А.; I. A. Nikovskii; Никовский И. А.; A. S. Peregudov; Перегудов А. С.; A. S. Kiryutin; Кирютин А. С.; A. V. Yurkovskaya; Юрковская А. В.; A. A. Polezhaev; Полежаев А. А.

doi:10.31857/S0132344X22600606

Перенос спинового порядка с молекулы параводорода на цианидный ион в комплексе иридия в условиях SABRE

Авторы: Новиков В.В.¹^,2, Злобина В.В.³^,4, Спиридонов К.А.³^,5, Никовский И.А.³, Перегудов А.С.³, Кирютин А.С.⁶^,7, Юрковская А.В.⁶^,7, Полежаев А.А.⁸
Учреждения:
1. Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН
2. Московский физико-технический институт
3. Институт элементоорганических соединений РАН им. А.Н. Несмеянова
4. Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)
5. Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
6. Международный томографический центр СО РАН
7. Новосибирский государственный университет
8. Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)
Выпуск: Том 49, № 8 (2023)
Страницы: 458-465
Раздел: Статьи
URL: https://ogarev-online.ru/0132-344X/article/view/137306
DOI: https://doi.org/10.31857/S0132344X22600606
EDN: https://elibrary.ru/SAHMQF
ID: 137306

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

На примере нового карбенового комплекса иридия впервые продемонстрирована возможность создания высокой степени спиновой поляризации ядер ¹³C и ¹⁵N в цианид-анионе, образующем координационную связь с ионом металла, под действием параводорода. В ходе анализа спектров ЯМР ¹³С, зарегистрированных с использованием широкополосной и селективной гетероядерной развязки, определены константы спин-спинового взаимодействия в полученном комплексе и установлено строение гидридного интермедиата. Показано, что цианид-анион координируется к иону металла атомом углерода в одном из двух экваториальных положений, а две молекулы пиридина располагаются в аксиальном и экваториальном положениях. Коэффициент усиления сигналов ядер ¹³С и ¹⁵N цианид-аниона (5665 и –49 555 соответственно) оценен при помощи спектроскопии ЯМР поляризованного вещества методом SABRE из ультраслабого магнитного поля 0.5 мкТл. Данное усиление соответствует 15.5% поляризации ядер азота, достигнутой за несколько секунд при комнатной температуре.

Ключевые слова

спектроскопия ЯМР, параводород, гиперполяризация, комплексы иридия, карбеновые лиганды, усиление сигнала, индуцированная параводородом гиперполяризация ядер

Список литературы

Atkinson K.D., Cowley M.J., Duckett S.B. et al. // Inorg. Chem. 2009. V. 48. P. 663.
Terreno E., Castelli D.D., Viale A. et al. // Chem. Rev. 2010. V. 110. P. 3019.
Bhattacharya P., Ross B., Bünger R. // Exp. Biol. Med. 2009. V. 234. P. 1395.
Carravetta M., Johannessen O.G., Levitt M.H. // Phys. Rev. Lett. 2004. V. 92. P. 153003.
Ardenkjaer-Larsen J.H., Fridlund B., Gram A. // Proc. Natl. Acad. Sci. 2003. V. 100. P. 10158.
Kaptein R., Oosterhoff L.J. // Chem. Phys. Lett. 1969. V. 4. P. 214.
Becker J., Bermuth J., Ebert M. et al. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 1998. V. 402. P. 327.
Frossati G. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 1998. V. 402. P. 479.
Bouchiat M.A., Carver T.R., Varnum C.M. // Phys. Rev. Lett. 1960. V. 5. P. 373.
Bowers C.R., Weitekamp D.P. // Phys. Rev. Lett. 1986. V. 57. P. 2645.
Adams R.W., Aguilar J.A., Atkinson K.D. et al. // Science. 2009. V. 323. P. 1708.
Eisenschmid T.C., Kirss R.U., Deutsch P.P. et al. // J. Am. Chem. Soc. 1987. V. 109. P. 8089.
Buntkowsky G., Theiss F., Lins J. et al. // RSC Adv. 2022. V. 12. P. 12477.
Dücker E.B., Kuhn L.T., Münnemann K. et al. // J. Magn. Reson. 2012. V. 214. P. 159.
Wong C.M., Fekete M., Nelson-Forde R. et al. // Catal. Sci. Technol. 2018. V. 8. P. 4925.
Barskiy D.A., Knecht S., Yurkovskaya A.V. et al. // Prog. Nucl. Magn. Reson. Spectrosc. 2019. V. 114. P. 33.
Rayner P.J., Duckett S.B. // Angew. Chem. Int. Ed. 2018. V. 57. P. 6742.
Garaeva V.V., Spiridonov K.A., Nikovskii I. A. et al. // Russ. J. Coord. Chem. 2022. V. 48. P. 572. https://doi.org/10.1134/S1070328422080036
Kerr W.J., Reid M., Tuttle T. // ACS Catal. 2015. V. 5. P. 402.
Shen M.-H., Ren X.-T., Pan Y.-P. et al. // Org. Chem. Front. 2018. V. 5. P. 46.
Kiryutin A.S., Sauer G., Hadjiali S. et al // J. Magn. Reson. 2017. V. 285. P. 26.
Hadjiali S., Bergmann M., Kiryutin A. et al // J. Chem. Phys. 2019. V. 151. P. 244201.
Knecht S., Kiryutin A.S., Yurkovskaya A.V. et al. // J. Magn. Reson. 2018. V. 287. P. 10.
Knecht S., Hadjiali S., Barskiy D.A. et al. // J. Phys. Chem. 2019. V. 123. P. 16288.
Limbach H.-H., Ulrich S., Gründemann S. et al. // J. Am. Chem. Soc. 1998. V. 120. P. 7929.
Pravdivtsev A.N., Ivanov K.L., Yurkovskaya A.V. et al. // J. Magn. Reson. 2015. V. 261. P. 73.
Haake M., Natterer J., Bargon J. // J. Am. Chem. Soc. 1996. V. 118. P. 8688.
Kiryutin A.S., Yurkovskaya A.V., Zimmermann H. et al. // Magn. Reson. Chem. 2018. V. 56. P. 651.
Zhukov I.V., Kiryutin A.S., Yurkovskaya A.V. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2018. V. 20. P. 12396.
Carlton L., Belciug M.-P. // J. Organomet. Chem. 1989. V. 378. P. 469.
Kiryutin A.S., Yurkovskaya A.V., Ivanov K.L. // Chem. Phys. Chem. 2021. V. 22. P. 1470.