Полиоксоренат

По́лио́ксорена́ты — новый подкласс неорганических соединений, относящийся, наряду с полимолибдатами, полиоксовольфраматами, политехнетатами, поливанадатами en:Sodium decavanadate и др., к классу полиоксометаллатов. Открыт в 2023 году в работе российских учёных^[1] Волкова М.А., Григорьева М.А., Германа К.Э. и др., и впоследствии активно обсуждался в Президиуме РАН . Подтвержден независимо как рентгеноструктурными, так и масс-спектроскопическими исследованиями . Данный подкласс ускользал от исследователей более 70 лет, также, как входящий в это соединение координационный полиэдр мезорената, несмотря на многочисленные упорные поиски^[2][3][4]. Представляет особый независимый интерес для теоретической химии , поскольку является первым примером полиоксометаллата, стабилизированным за счет внутримолекулярных взаимодействий анион—анион^[5].

Полиоксоренат [Re₄O₁₅]²⁻

В состав данного окоаниона входит 4 атома рения и 15 атомов кислорода — [Re₄O₁₅]^2–, причем общий отрицательный заряд полиоксоренат-аниона равен −2.

Недавно М. Мохел и М. Ниман с соавторами опубликовано подтверждение существования небольших анионных олигомеров полиоксоренатов ( включая димеры, тримеры, тетрамеры, пентамеры и гексамеры Re) в слабокислых растворах ^[4], аналогичных полиоксоренатам, идентифицированым в первичном источнике [1] по масс-спектрам полиоксоперрената пиразолия с помощью масс-спектрометрии с лазерной ионизацией. Однако в [6] отмечено, что в присутствии циркония подобные полиоксоренаты не образуются.

Как и в большинстве полиоксометаллатов, в полиоксоренате атомы переходного металла — рения — присутствуют в высшей степени окисления (Re(VII)). Близкий аналог по Таблице Менделеева — технеций — образует полиоксометаллат совершенно иного состава — полиоксотехнетат — который обнаружен как в твердом соединении (H₇O₃)₄Tc₂₀O₆₈^[6] рентгеноструктурно, так и в растворе методами MALDI, ESI-MS и LI-MS^[1], однако технеций в нём проявляет две разные степени окисления — Tc(V) и Tc(VII). В твёрдом виде такой полиоксоттехнетата-анион удалось выделить также как аммониевую соль^[7].

Кроме полиоксорената [Re₄O₁₅]^2– по данным масс-спектроскопии обнаружены полиоксоренаты содержащие 3 и 5 оксоанионов рения(VII)^[1], однако их структура пока не уточнена.

Полиоксоренат [Re₄O₁₅]^2– не имеет аналогов в химии марганца и технеция ^[8] и является редким случаем, демонстрирующим не сходства, а различия в химии элементов седьмой группы Периодической системы Д.И. Менделеева.