2D-координационные полимеры на основе пропионатов редкоземельных элементов слоистой топологии: полиптизм и управляемые сингл-кристалл-к-сингл-кристаллу фазовые переходы

Синтезирована серия комплексов на основе пропионатов редкоземельных элементов [Ln2(H2O)2Prop6] (Ln = Y, Ho–Lu) в виде двух полиморфов (α и β), представляющих собой слоистые 2D-координационные полимеры с одинаковой геометрией отдельных слоев. Полиморфы различаются укладкой слоев и поэтому являются первым примером политиpов среди алифатических карбоксилатов редкоземельных элементов. Разработаны стратегии для управляемой кристаллизации каждого политипа. Политип β подвергается необратимому сингл-кристалл-к-сингл-кристаллу (SCSC) фазовому переходу в политип α при охлаждении, тогда как α можно искусственно превратить в β механической обработкой. Расчёты методом DFT показывают, что политип α энергетически более выгоден на 13 кДж на моль элементарных ячеек; эта разница в основном обусловлена различиями энергий слабых межслоевых ван-дер-ваальсовых взаимодействий для двух политипов. Низкая энергия межслоевого взаимодействия позволяет применять механическое отшелушивание для получения кристаллической поверхности с атомарной гладкостью, пригодной для механического декорирования.