CC BY
43
90
Е.В. Черкасова, Э.С. Татаринова, Т.Г. Черкасова
УДК 54-386:[546.11+546.763]:547-318
Е.В. Черкасова, Э.С. Татаринова, Т.Г. Черкасова
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОМПЛЕКСА (СбН14Ш)з[Сг^С8)б]-3(СбИ1зШ)
Тиоцианатные комплексы хрома перспективны для создания полифункциональных материалов [1]. В частности, на их основе получены термочувствительные пигменты, пригодные для визуального контроля температур [2,3]. Известно, что инертный объемный гекса(изотио-
цианато)хромат(111)-анион может осаждать органические катионы из растворов при низких значениях рН среды [4]. В связи с этим представлялось интересным изучение возможности взаимодействия е-капролактама (лактама е-аминокапроновой кислоты) с гекса(изотиоцианато)хроматом (III) калия в водных ратворах.
Цель работы заключалась в получении и исследовании свойств комплекса гекса (изотиоциа-нато)хромата(Ш) капролактамия.
Изучение взаимодействия умеренно концентрированных водных растворов комплексной соли К3[Сг(МС8)6]4И20, полученной по методике [5], с водным раствором е-капролактама марки «хч» в широком интервале значений рН среды показало, что при рН<3 из раствора выпадает бледносиреневый осадок. Выпавший осадок отфильтровывали, промывали холодной водой и высушивали на воздухе. Выход составил 77%. Химический
анализ на компоненты, выполненный по стандартным методикам [6], позволил установить брутто-формулу вещества С42И81СгМ120686.
Исследование изометрического светлосиреневого монокристалла комплекса очень маленьких размеров (0,04х0,02х 0,02 мм) методом рентгеноструктурного анализа (РСА) при температуре 90,0 К показало, что получен трис(е-капролактамия)гекса(изотиоцианато) хромата (III) три(капролактам) сольват состава (С6И14МО)3 [Сг(МС§)6]^3(С6И13М0). Кристаллы комплекса триклинные, пространственная группа Р1 , структура соединения относится к ионному островному типу.
Полученный комплекс представляет собой мелкокристаллический порошок светлосиреневого цвета. Вещество устойчиво при хранении на воздухе, плохо растворимо в воде, хорошо растворимо в диметилсульфоксиде (ДМСО) и ди-метилформамиде (ДМФА), разлагается минеральными кислотами (И28О4, НЫО3), не растворимо в спирте, бензоле, толуоле, н-углевородах.
Электропроводность 10-3М раствора вещества в ДМФА измерена на кондуктометре КАБЕЬКШ в стеклянной ячейке с платиновыми электродами.
СИ-1
Рис. 1. ИК спектр поглощения комплекса (СбН14МО)3[Сг(МС8)б]-3(СбН13МО)
Химическая технология
91
Значение молярной электропроводности 192 Ом" 1-см2-моль"1 характеризует электролит типа 1:3 [7].
ИК спектр образца в виде таблетки с матрицей KBr зарегистрирован в области частот 4004000 см-1 на инфракрасном Фурье-спектрометре 2000 фирмы Perkin-Elmer с использованием фото-акустического детектора MTEC Model 200. Рода-нидная группа аниона остается в комплексе изо-тиоцианатной (v(CN) = 2090 см-1, v(CS) = 825 см-1, 5(NCS) = 480 см-1) [8], что находится в полном соответствии с результатами РСА. Полоса валентных колебаний карбонильной группы е-капролактама v(CO) = 1660 см-1 расщеплена, что свидетельствует о наличии как сольватированно-го капролактама, так и его протонированной формы в соединении. Водородные связи, судя по отсутствию полос v(OH), по-видимому, отсутствуют, хотя они характерны для кристаллической структуры е-капро-лактама [9] (рис. 1).
Плотность вещества, определенная пикномет-рическим методом в толуоле [10], согласуется с рентгеновской, составляющей 1,322 г/см3. Данные рентгенофазового анализа (РФА) представлены в таблице.
Термический анализ комплекса выполнен на воздухе на дериватографе типа Q-1500D, в условиях неизотермического нагрева со скоростью 5 град/мин с эталоном оксида алюминия (рис. 2). Обнаружено, что вещество обратимо изменяет окраску из бледно-сиреневой в темно-зеленую при 850С, разложение комплекса происходит при температуре выше 1500С, твердым продуктом термолиза при 5000С по данным РФА является оксид хрома(Ш).
Следует отметить, что до настоящего времени комплексы с катионом капролактамия в литерату-
Рис.2. Кривые нагревания на воздухе комплекса состава (С6Н14^О)3[Сг(ЫС8)б]-3(СбН13^О)
ре не были описаны, отсутствует информация о структурных характеристиках протонированного
Результаты рентгенофазового анализа соединения
(СбИ14МО)з[Сг(МС8)б]-3(СбИ1зМО)
d, А I/Ig d, А I/Ig
2,3126 54 0,9364 33
2,237G 1GG 0,9055 36
2,G275 53 0,8873 50
1,3942 26 0,8767 41
1,2312 15 0,8013 19
1,1765 27 0,7766 13
1 ,G731 5G 0,7524 14
1 ,G 198 57 0,7298 16
G,9828 43 0,6676 9
капролактама. По-видимому, сложности исследования таких соединений физико-химическими методами связаны с конформационной гибкостью молекулы капролактама и сильной тенденцией к разупорядочению в кристаллической структуре.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Химия пседогалогенидов / Под ред. А.М. Голуба, Х. Кёлера, В.В. Скопенко. - Киев: Вища шк., 1981. 36G с.
2. Черкасова Т.Г., Татаринова Э.С., Кузнецова О.А., Трясунов Б.Г. // Патент РФ .№2097714 от
27.111997.
3. Черкасова Т.Г., Мезенцев К.В. // Патент РФ .№2187081 от 1G.G8.2GG2.
4. Черкасова Т.Г., Мезенцев К.В. // Журн. неорган. химии. 2GG2. Т.47. №2. С. 2711-277.
5. Руководство по неорганическому синтезу / Под ред. Г. Брауэра. Т.5. - М.: Мир, 1985. 36G с.
6. Шарло Г. Методы аналитической химии. - Л.: Химия, 1965. 976 с.
7. КукушкинЮ.Н. Химия координационных соединений. - Л.: Высш. шк., 1985. 455с.
8. Накамото К. ИК спектры и спектры КР неорганических и координационных соединений. - М.: Мир, 2GG1. 536 с.
9. Winkler F.K., Dunitz J. D. //Acta Crystallogr. 1975. B31. P.268-269.
10. Кляхин В.А., Бадиков В.В. Материалы по генетической и экспериментальной минералогии. Т.3. -Новосибирск: Наука, 1965. 317 с.
□ Авторы статьи:
Черкасова Елизавета Викторовна
- аспирант каф. химии и технологии неорганических веществ
Татаринова Эльза Семеновна
- канд. хим. наук, доц. каф. химии и технологии неорганических веществ
Черкасова Татьяна Григорьевна
- докт. .хим. .наук, проф., зав. каф. химии и технологии неорганических
веществ
