ИК СПЕКТРОСКОПИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПЛЕКСА КОБАЛЬТА(III) С МОНОЭТАНОЛАМИНОМ Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

СИНТЕЗ И ТЕРМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НЕКОТОРЫХ ТЕТРАЙОДОМЕРКУРАТОВ(И) КОМПЛЕКСОВ ЛАНТАНОИДОВ(Ш) ЦЕРИЕВОЙ ГРУППЫ С е-КАПРОЛАКТАМОМ

Комплексы растворимы в ацетоне, аце-тонитриле, этиловом спирте, диметилсуль-фоксиде, диметилформамиде, нерастворимы в толуоле, разлагаются в минеральных кислотах, в разбавленных водных растворах подвергается гидролизу с выделением Нд12.

Плотность в толуоле комплекса (I) составляет 2,43 г/см3; комплекса (II) - 2,40 г/см3; комплекса (III) - 2,39 г/см3.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Получены новые соединения составов [Ме"'(С6Н1^0ШНд2у3, где Ме''' = La, Pr, Ш. Термическое разложение соединений протекает ступенчато в интервале температур 100 - 1000°С. Вначале происходит отщепление молекул е-капролактама и [Нд216]2- (приблизительно до 550°С), потом окисление остатка. Эти процессы сопровождаются эндотермиче-

скими и экзотермическими эффектами на кривой ДСК и непрерывной потерей массы в интервале указанных температур.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ketelar J.A.A. // J. Phys. Chem. 1964. V. 68. № 2. P. 327.

2. Ketelar J.A.A. // Faraday Trans. 1978. V. 7. № 5. P. 874.

3. Allen F.N. // Acta Cristallogr. 2010. V.58. P.380.

4. Горичев И.Р., Зайцев Б.Е., Ключников Г.Г. Руководство по неорганическому синтезу. М.: Химия, 1997., с. 317.

5. Кляхин В.А. Об определении плотности тяжелых минералов пикнометрическим методом / материалы по генетической и экспериментальной минералогии. -Новосибирск: Наука, 1965., с. 303.

6. Золотов Ю.А. Основы аналитической химии. / Ю.А. Золотов, Е.Н. Дорохова, В.И. Фадеев. - М.: Высш.шк., 2000., с. 494.

ИК СПЕКТРОСКОПИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПЛЕКСА КОБАЛЬТА(Ш) С МОНОЭТАНОЛАМИНОМ

Ю.А. Михайленко

Методами химического и ИК спектроскопического анализов исследовано комплексное соединение кобальта(Ш) с моноэтаноламином, образующееся при реакции хлорида кобальта(И) с моноэтаноламином (молярное соотношение 1:6). Установлено, что получено двухядерное соединение состоящее из комплексного катиона [Co2(OC2H4NH2)3(HOC2H4NH2)3f+ и хлорид-иона.

Ключевые слова: комплексы, кобальт, моноэтаноламин, ИК спектроскопия

ВВЕДЕНИЕ

Изучение литературы по комплексам 3d-металлов с моноэтаноламином (МЭА) показало, что условия синтеза (среда проведения реакций) влияют на тип образующихся комплексов и формирование координационной сферы центральных атомов [1, 2].

Цель нашего исследования - установить, как повлияет изменение соотношения реагентов на состав образующихся комплексов кобальта(Ш) с МЭА.

ЭКСЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Для синтеза комплексного соединения использовали хлорид кобальта(И) и МЭА квалификации "х.ч.".

Синтез соединения осуществляли по методике, описанной в работе [3]. Однако использовали другое соотношении хлорида кобальта(11) к МЭА (1:6). Через несколько дней наблюдали выпадение фиолетовых игольчатых кристаллов. Кристаллы отделяли от маточного раствора, промывали спиртом и высушивали над хлоридом кальция.

Синтезированный продукт анализировали на содержание кобальта и иона хлора. Кобальт(Ш) определяли гравиметрическим методом в виде Co3O4, хлор - в виде AgCl [4].

Инфракрасные спектры образца регистрировались на инфракрасном Фурье -спектрометре System - 2000 фирмы "Perkin-Elmer c прессованием образца в таблетку с KBr.

МИХАЙЛЕНКО Ю.А.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

По результатам химического анализа состав комплекса соответствует формуле C12H41C02N6O7Clз (I)

Со 3+ а -

Найдено, мас. %: 28,00 17,00

ИК спектроскопические

Для C12H41Co2N6O7Cl3 вычислено, мас. %: 27,35 16,44

В таблице приведены основные частоты полос поглощения ИК спектров ранее изученного комплекса ЕС02(ЭС2Н^И^(НОС2Н4№^^С0С14|СНН2О (II) и комплекса I, полученного в данной работе.

Таблица

комплексов кобальта(Ш) с МЭА

Соединение Частоты полос поглощения, см 1

V (ОН) V аз ^Н) V з б ^Н) баз(СН) бз(СН) V (С-О) V (Со-О) V (Со-\1)

I 3320 3200 3160 1640 1590 1490 1390 1070 580 470 490

II 3448 3404 3210 3117 1590 1448 1384 1010 546 479

Полосы, наблюдаемые в области 3350 -3620 см"1, отнесены к валентным колебаниям гидроксильных групп молекул воды и МЭА. Область поглощения v(CO) при 1070 (I) и 1010 (II) см"1 свидетельствует о координации лиганда через атом кислорода. В ИК спектре полученного соединения I наблюдается смещение данной полосы на 30 см"1, по отношению к спектру МЭА (рисунок 1).

4000 3000 2000 |»0 №00 450

Рисунок 1. ИК спектр комплекса кобальта(Ш) с МЭА

Полосы, наблюдаемые в области 3280 -3170 см" , отнесены к антисимметричным и симметричным валентным колебаниям связей v(NH). Сложность спектров в этой области не позволила установить участие NH-группы в координации с центральным ионом. В ИК спектре в области антисимметричного колебания б^Н) наблюдается две полосы поглощения при 1640 и 1590 см"1 для соединения I и 1590 см"1 - II. В отличие от спектра лиганда, в спектрах соединений появляются полосы в области 450 - 590 см"1, которые

относятся к полосам валентных колебаний связей М-О и М^ [5].

Полосы поглощения деформационных колебаний ба5(СН) чувствительны к комплек-сообразованию [2]. В исследуемых соединениях наблюдается одинаковый характер поглощения этих полос в области их колебаний, что может свидетельствовать о одинаковой координации СН2-группы в данных соединениях.

Изучение ИК спектров комплексов показало, что связь МЭА с комплексообразовате-лем осуществляется через атомы азота аминогруппы и кислорода спиртовой группы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изменение соотношение реагентов от 1:10 до 1:6 повлияло на состав образующихся комплексов кобальта(Ш) с МЭА.

Реакция хлорида кобальта(П) с МЭА (при мольном соотношении 1:10) дает комплекс со структурой ионного типа, содержащий в своем составе катион [Со2(ОС2Н^Н2)3 (НОС2Н^Н2)3]3+ и анионы [СоС14]2", СГ [3]. Основываясь на данных химического и ИК спектроскопического анализов, можно предположить, что (при мольном соотношении 1:6) получен полиядерный комплекс кобаль-та(Ш) с МЭА состоящий из комплексного катиона [Co2(OC2H4NH2)з(HOC2H4NH2)з]3+ и хлорид-иона С1".

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Капанадзе Т.Ш., Элердашвили М.А., Гуля А.П., Буслаев Ю.А. // Журн. неорган. химии. - 1991. - Т. 36, вып. 5. - С. 1212-1216.

ИК СПЕКТРОСКОПИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПЛЕКСА КОБАЛЬТА(Ш) С

МОНОЭТАНОЛАМИНОМ

2. Степаненко О.Н., Трачевский В.В., Качоровская О.П. // Коорд. химия. - 2001. - Т. 27, вып. 3. - С. 193-197.

3. Михайленко Ю.А., Пересыпкина Е.В., Вировец А.В., Черкасова Т.Г. // Журн. неорган. химии. -2009. - Т. 54, вып. 4. - С. 623-626.

4. Шарло Г. Методы аналитической химии. Количественный анализ неорганических соединений. -Л.: Химия, 1965., с. 976.

5. Самусь Н.М., Цапков В.И. // Изв. АН МССР. Сер. биол. и хим. наук. - 1987. - вып. 2. - С. 65-68.

ТЕРМОЛИЗ ТЕТРА(ИЗОТИОЦИАНАТО)ДИАММИНХРОМАТОВ(Ш) КОМПЛЕКСОВ ЛАНТАНА(Ш) С ДИМЕТИЛСУЛЬФОКСИДОМ И

ДИМЕТИЛФОРМАМИДОМ

И.В. Исакова

Методами термогравиметрии, дифференциальной сканирующей калориметрии и инфракрасной спектроскопии изучены процессы термолиза комплексов состава [La(dmso)cJ[Cr(NH3)2(NCS)4]3•4dmso и [La(dmf)aJ[Cr(NH3)2(NCS)4]3•4dmf, в интервале температур 25-1000°С на воздухе и в инертной атмосфере аргона. Обнаружено необратимое изменение окраски веществ при 150-160°С.

Ключевые слова: лантан, комплексы хрома(Ш), ИК спектроскопия, термолиз, дифференциально-термический анализ

ВВЕДЕНИЕ

Исследование новых комплексных соединений представляет интерес в связи с перспективой их использования в различных отраслях промышленности и с возможностью получения на их основе материалов, обладающих ценными физико-химическими свойствами [1]. В настоящее время в химии интенсивно развивается направление, связанное с получением различных материалов из соединений-прекурсоров. Такими прекурсорами для получения катализаторов [2] и гомогенных биметаллических порошков могут [3] быть двойные комплексные соли. Термическое разложение этих соединений позволяет получать гомогенные смеси оксидов металлов на наноуровне [4].

Цель данной работы - изучение процессов термолиза координационных соединений состава [La(dmso)9][Cr(NH3)2(NCS)4]3-4dmso (I) и [La(dmf)9][Cr(NH3)2(NCS)4fe-4dmf (II).

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Термические свойства соединений I и II изучали методом совмещенного термического анализа, включающего одновременную регистрацию кривых термогравиметрии (ТГ) и дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). Исследование проводили на приборе STA 449 C JUPITER (фирма NETZSCH) в условиях программируемого не-

изотермического нагрева с эталоном а-А1203 при скорости нагревания 10 град/мин в интервале температур 25-1000°С, в тиглях из а-А1203 под крышкой с отверстием, обеспечивающем давление паров при термическом разложении образца в 1 атм, в инертной атмосфере аргона и на воздухе. Точность измерения температуры ±1°С, изменения массы ± х10- мг.

Для выяснения механизмов происходящих процессов выделены промежуточные продукты, соответствующие различным стадиям термолиза. ИК спектры продуктов термолиза сняты на ИК Фурье - спектрометре Инфралюм-ФТ 801 в области частот 400-4000 см- , образцы для съемки готовили в виде таблеток с матрицей КВг.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Комплексы состава

М^МСГ^Н3)2^СБ)4НЦ L- йтэо, йт^ представляют собой устойчивые на воздухе мелкокристаллические порошки малинового цвета. Соединения ионного типа, состоят из комплексных катионов ^а^)9]3+,

[Сг^Н3)2^СЭ)4]- - анионов и сольватирован-ных молекул лиганда, связанных ионными и водородными связями.

Кривые нагревания комплексов I и II на воздухе и в инертной атмосфере аргона однотипны. Разложение соединений происходит без плавления. Соединение I (рисунок 1) на-