Научная статья на тему 'СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ НОВЫХ КООРДИНАЦИОННЫХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗОТИОЦИАНАТОВ МАРГАНЦА(II) КОБАЛЬТА(II), НИКЕЛЯ(II) С ε-КАПРОЛАКТАМОМ'

СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ НОВЫХ КООРДИНАЦИОННЫХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗОТИОЦИАНАТОВ МАРГАНЦА(II) КОБАЛЬТА(II), НИКЕЛЯ(II) С ε-КАПРОЛАКТАМОМ Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
26
9
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Ползуновский вестник
ВАК
RSCI
Область наук
Ключевые слова
МАРГАНЕЦ / КОБАЛЬТ / НИКЕЛЬ / ε-КАПРОЛАКТАМ / КООРДИНАЦИОННЫЕ СОЕДИНЕ- НИЯ

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Кочнев С. В., Черкасова Т. Г.

Разработаны методики синтеза новых координационных соединений состава [M(КПЛ)4(NCS)2], где M=Mn(I), Co(II) и Ni(III), КПЛ=ε-капролактам, их химический состав и структура установлены методами химического, рентгенофлуоресцентного, рентгеност- руктурного, рентгенофазового и ИК-спектроскопического анализов

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Кочнев С. В., Черкасова Т. Г.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ НОВЫХ КООРДИНАЦИОННЫХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗОТИОЦИАНАТОВ МАРГАНЦА(II) КОБАЛЬТА(II), НИКЕЛЯ(II) С ε-КАПРОЛАКТАМОМ»

ЧЕРКАСОВА Е.В., ИСАКОВА И.В., ЧЕРКАСОВА Т.Г.

мым термохромизмом [13-15] с изменением окраски из бледно-сиреневой в темно-зеленую, при этом вещество выдерживает множество обратимых циклов нагревания ^ охлаждения без изменения физико-химических характеристик. Для получения термочувствительных материалов вещество может быть запрессовано в полимерные или порошковые матрицы или нанесено на подложки в виде тонких пленок.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изучение физико-химических характеристик новых ДКС показало, что соединение 1 перспективно в качестве прекурсора для создания обратимых термохромных материалов. Кроме того, при термолизе соединений 1 и 2 при сравнительно невысокой температуре может быть получен тонкодисперсный оксид хрома(Ш).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Черкасова Т.Г. // Тез. докл. Менделеевского съезда по общей и прикл. химии. - 2007. - Т.2. -С.599.

2. Cherkasova E.V., Virovets A.V., Peresypkina E.V., Podberezskaya N.V., Cherkasova T.G. // Inorg. Chem. Commun. - 2006. - V.9, N1. - P.4-6.

3. Черкасова Е.В., Татаринова Э.С., Черкасова Т.Г., Трясунов Б.Г. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. - 2006. - Т.49, №5. - С.11-13.

4. Cherkasova E.V., Virovets A.V., Peresypkina E.V., Podberezskaya N.V., Cherkasova T.G. // Acta Crys-tallogr.Sect. C.: Cryst. Struct. Comm. - 2007. - V.63. - P. m195-m198.

5. Вировец А.В., Пересыпкина Е.В., Черкасова Е.В., Подберезская Н.В., Черкасова Т.Г. // Журн. структурной химии. - 2009. -Т.50, №1. - С.144-155.

6. Черкасова Е.В., Черкасова Т.Г., Татаринова Э.С. // Тез. докл. XXV Междунар. Чугаевской конф. по коорд. химии.- 2011.- С. 537.

7. Климова В.А. Основные микрометоды анализа органических соединений. - М.: Химия, 1975., 223 с.

8. Steiner T.// Angew. Chem. Int. Ed. - 2002. V.- 41.-P. 48- 51.

9. Черкасова Е.В., Черкасова Т.Г., Татаринова Э.С. //Патент 2290648 РФ. 0публ.27.12.2006. Бюл.№36.

10. Смит А. Прикладная ИК-спектроскопия: основы, техника, аналитическое применение, М.: Мир, 1982. 327с.

11. Костромина Н.А., Кумок В.Н., Скорик Н.А. Химия координационных соединений. - М.: Высш. шк., 1990., 432 с.

12. Пакет прикладных программ для РФА. Версия JCPDS (International Centre for Diffraction Data). Программа Ident. -1997. - V.1.30.

13 Абрамович Б. Г. Картавцев В.Ф. Цветовые индикаторы температуры. .-М.: Энергия, 1978., 216с.

14. Кукушкин Ю.Н. Соединения высшего порядка. -Л.: Химия, 1991., 112 с.

15. Paruta L., Boldijar A. // Rev. chim. -1987. - V.38. -No. 1. - P. 26-29.

СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ НОВЫХ КООРДИНАЦИОННЫХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗОТИОЦИАНАТОВ МАРГАНЦА(11) КОБАЛЬТА(П), НИКЕЛЯ(11) С е-КАПРОЛАКТАМОМ

С. В. Кочнев, Т.Г Черкасова.

Разработаны методики синтеза новых координационных соединений состава [М(ШЛ)4№СЗ)2], где М=Мп(1), Со(11) и N¡(¡¡1), КПЛ=£-капролактам, их химический состав и структура установлены методами химического, рентгенофлуоресцентного, рентгеност-руктурного, рентгенофазового и ИК-спектроскопического анализов.

Ключевые слова: марганец, кобальт, никель, е-капролактам, координационные соединения.

ВВЕДЕНИЕ

Синтез разнолигандных координационных соединений переходных металлов представляет собой одно из динамично развивающихся направлений современной координационной химии. Это обусловлено тем, что многие комплексные соединения подобного типа служат основой для создания перспек-

тивных конструкционных материалов, медицинских препаратов, катализаторов, сцинтил-ляторов и защитных покрытий.

Среди амбидентатных лигандов тиоцио-натные группы ИОБ- привлекают внимание возможностью координации как жесткими так и мягкими кислотами по концепции Пирсона [1]. Интерес к комплексам, полученным на их основе, связан с высокой биологической ак-

СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ НОВЫХ КООРДИНАЦИОННЫХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗОТИОЦИАНАТОВ МАРГАНЦА(11) КОБАЛЬТА(11), НИКЕЛЯ(11) С £-КАПРОЛАКТАМОМ

тивностью соединений, включающих в себя данные группы [2,3]. Кроме того, можно предположить возможность создания на основе таких комплексов более сложных полиядерных соединений.

Выбор е-капролактама в качестве лиган-да обусловлен его доступностью, низкой токсичностью, а так же возможностью координации к металлу как через атом кислорода, так и через атом азота.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Роданиды металлов были получены по обменной реакции их сульфатов с роданидом бария. Навески роданида соответствующего металла и е-капролактам, взятые в мольном соотношении 1:4, растворяли в минимальном объеме воды, полученный раствор оставляли кристаллизоваться на 2-4 дня. При достижении концентрации 0,2М из раствора начинали выделяться кристаллы, которые затем были отделены вакуумным фильтрованием.

ИК-спектры полученных соединений сняты на инфракрасном Фурье-спектрометре Регкт-Б!тег 2000 для образцов в виде таблеток с матрицей КВг. Результаты ИК-спектроскопии приведены в табл.1.

Таблица 1

Соединение v^S^CM-1 v^N), см-1 v(^), см-1

[Mn(Krm)4(NCS)2] 822 2071 1639

[Co(Krm)4(NCS)2] 823 2085 1637

[Ni(Krm)4(NCS)2] 823 2095 1637

Для соединения [Мп(КПЛ)4(ЫС8)2] выполнен рентгенофлуоресцентный анализ на спектрометре «Спектроскан Макс ОР2Б».

По данным химического и рентгеноф-луоресцентнорго анализов, полученные соединения имеют состав [Ме(КПЛ)4(ЫСЗ)2], где Ме - Мп(11), Со(11), N1(11), КПЛ - СеНцЫО.

Для подтверждения индивидуальности полученных соединений и их чистоты был проведен рентгенофазовый анализ. Анализ проводили на дифрактометре ДРОН-2 (СиКа-излучение, ^-фильтр).

Удельная магнитная восприимчивость определена методом Фарадея (эталон - соль Мора) [6], результаты измерения представлены в таблице 2.

Таблица 2

Строение полученных соединений установлено методом рентгеноструктурного анализа монокристаллов. Все измерения проведены при пониженной температуре для устранения конформационной разупорядочен-ности молекул е-капролактама по стандартной методике на автоматическом четырех-кружном дифрактометре Вгикег-

Nonius Х8Арех.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Повышение частоты v(СS) в ИК спектрах комплексов свидетельствует о координации роданидной группы к металлу через атом азота [4]. Понижение частоты v(СО) характеризует образование координационной связи металл-кислород [5]. Таким образом, спектроскопические данные хорошо согласуются с данными РСА, согласно которым атом переходного металла координирован к четырем молекулам е-капролактама через атомы кислорода и к двум роданогруппам через атомы азота (рисунок 1).

Рисунок 1. Строение и нумерация атомов ионов в комплексе.

Сопоставление полученных рентгенограмм с рентгенограммами исходных веществ подтвердило, что соединения индивидуальны и не содержит возможных примесей.

Комплексы роданидов металлов представляют собой кристаллы, устойчивые на воздухе, парамагнетики; хорошо растворимы в воде, этиловом спирте, ацетоне, диметил-формамиде и диметилсульфоксиде.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Соединение Молярная магнитная восприимчивость образца (Моль-1)

[Mn(KI~m)4(NCS)2] 1,057*10-2

[Co(KI~m)4(NCS)2] 7,54*10-3

[Ni(KI~m)4(NCS)2] 1,53*10-2

1. Pearson R.J. // J.Amer. Chem. Soc. 1963. V.85. P.3533.

2. Moskwa P., Lorentzen D., Excoffon K.J. et al. // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2007 V.175 (2): P. 174.

КОЧНЕВ С.В., ЧЕРКАСОВА Т.Г.

3. Xu Y., Szep S., Lu Z. // Proc. Nat.Acad. Sci. U.S.A. 5. Winkler F. K., Dunitz J.D. // Acta Cryst.. 1975. V.31. 2009. V. 106 . P. 20515. № 1. P. 268.

4. Химия псевдогалогенидов / Под ред. А. М. Голу- 6. Селвуд П. Магнетохимия. - М.: ИЛ, 1958. 458 с. ба, Х. Келера, В. В. Скопенко. Киев: Вища шк.,

1981. 360с.

ТЕРМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ [{Са(£-СбН11МО)5}2Сг(МС8)б][Са(£-СбИ11МО)4Сг(МС8)б]

Ю.Р. Гиниятуллина

Изучены процессы термолиза на воздухе и в инертной атмосфере комплекса [{СЩе-СбН-иМО^ЬСгХМСЗЭбПСЩе-СбН-иМО^СгХМСБЭб] термогравиметрическим методом.

Ключевые слова: термический анализ, кадмий, е-капролактам, изотиоцианатохро-мат(Ш)-ион.

ВВЕДЕНИЕ

Соединения, одновременно содержащие в своем составе несколько металлов, являются одними из возможных предшественников для получения полиметаллических систем. Комплексные соединения кадмия с амидами и тиоамидами являются прекурсорами для получения наноразмерных частиц металлов, их оксидов и сульфидов. Таким образом, расширение ассортимента соединений-прекурсоров является важной задачей.

Ранее были исследованы гек-са(изотиоцианато)хроматы(111) комплексов лантаноидов с е-капролактамом (е-Ср!) [1]. В продолжение этих исследований синтезировано новое комплексное соединение состава [{СЩе-Ср1)5}2Сг(МС8)б][СЩе-Ср1)4Сг(МС8)6] (I) и определена его кристаллическая структура. Полученное вещество исследовано методами химического и ИК спектроскопического анализов.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

В качестве исходных веществ для синтеза были использованы кристаллические С^!2-2.5Н2О, е-капролактам марок "хч", а также К3[Сг(МС8)б]-4Н2О, полученный по методике [2]. Комплексное соединение кад-мия(11) с е-капролактамом состава I получили путем смешения разбавленных водных растворов исходных веществ. При синтезе комплекса необходимо соблюдать кислотность среды (рН>4) во избежание образования комплекса гексаизотиоцианатохромат(Ш)-иона с катионом е-капролактамия при более низких значениях рН растворов [3] и концентрацию исходных растворов (0.125М<С<0.5М) во избежание образования комплекса состава С^[Сг(МС8)б]-4Н2О [4] при концентрации

более 0.5M. При концентрациях ниже 0.125M осадок не выпадает в течение 40 мин., далее наблюдения не велись. Выпавший осадок отфильтровывали и высушивали на воздухе при комнатной температуре. Выход составил 60%.

Термический анализ соединения I был проведен на воздухе и в инертной атмосфере аргона при скорости нагревания 10 град / мин в интервале температур 25-1000 °С на синхронном термоанализаторе NETZSCH STA 449 C Jupiter.

Для снятия ИК спектров полученные соединения запрессовывали в таблетки с KBr. Результаты регистрировали на инфракрасном Фурье - спектрометре System - 2000 фирмы "Perkin - Elmer".

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

При нагревании е-капролактама на кривой ДТА наблюдается два эффекта: первый при 69 °С, не сопровождающийся потерей массы образца, соответствует плавлению вещества, второй при 262 °С отражает процесс кипения, в результате которого происходит полная потеря массы [5].

Процессы термолиза K3[Cr(NCS)6]4H2O в атмосфере гелия характеризуются рядом эфектов на кривых ДТА, ДТГ и ТГ. Вначале происходит ступенчатое отщепление молекул воды. При 200 °С потеря массы составляет 9.64 %, что соответствует удалению 3.16 молекул воды. При температуре 269.9 °С потеря массы составляет 15 %. Полному удалению воды соответствует потеря массы 12.22 %. Одновременно с полным обезвоживанием начинается разложение анионной части комплекса, которое носит ступенчатый характер. Вместе с процессами термодеструкции протекают реакции взаимодействия продуктов

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.