Термическое разложение комплекса меди с моноэтаноламином Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

94

Ю.А. Михайленко

УДК 54-386:[541.49]:547.435 Ю.А. Михайленко

ТЕРМИЧЕСКОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ КОМПЛЕКСА МЕДИ С МОНОЭТАНОЛАМИНОМ

В настоящее время развиваются исследования, связанные с получением различных функциональных материалов из соединений-предшественников, в частности, двойных комплексных соединений (ДКС), т. е. соединений, состоящих из комплексного катиона и комплексного аниона. Эти системы образуются, как правило, при сравнительно низких температурах. ДКС и материалы на их основе могут обладать лучшими характеристиками за счет синергизма и проявления новых свойств. Использование данных соединений позволяет создавать новые материалы [1]. Для целенаправленного получения «смешанных» систем с использованием ДКС необходимо изучить вопросы синтеза и свойств самих ДКС. Координационные соединения с О, М-содержащими лигандами, к которым относят моноэтаноламин (МЭА), представляют значительный теоретический и практический интерес, что связано с их способностью менять дентатность в зависимости

от условий проведения реакций, а также образовывать как моноядерные, так и полиядерные комплексы [2, 3].

Синтез соединения

[Cu(OC2H4NH2)(HOC2H4NH2)]2[CuCl4] •H2O осуществляли по методике, описанной в работе [4]. Полученные кристаллы гигроскопичны, хорошо растворимы в воде, этаноле, нерастворимы в обычных органических растворителях.

Термический анализ комплекса проведен на воздухе (дериватограф Р-1500Д в условиях неизотермического нагрева с эталоном a-Al2O3 при скорости нагрева 5 град/мин в интервале температур 25-600 °С). Для интерпретации происходящих процессов на воздухе выделены промежуточные продукты, соответствующие различным стадиям термолиза. Состав продуктов термолиза изучали на ИК спектрометре с Фурье преобразованием FTIR ’’Tensor 27’’ фирмы Bruker в интервале частот 4000-400 см-1. Для продуктов разложения по-

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

V, см"1

Рис. 1. ИК спектр продукта термолиза на воздухе при 310 °С

3500 3000 2500 V; см-'2000 1500 1000 500

Рис. 2. ИК спектр продукта термолиза на воздухе при 4б0 °С

Химическая технология

95

лучена порошкограмма на дифрактометре ДРОН-3М (СиКа-излучение) и проведен элементный анализ на аналитическом сканирующем электронном микроскопе JSM 6490 LA фирмы JEOL оснащенном EDS-спектрометром JED 2300.

Термогравиграмма соединения имеет несколько эндоэффектов. Потеря массы, соответствующая первой стадии, начинается около 70 °С, максимум на кривой ДТА лежит при 100 °С. Изменение массы при этом (4 %) соответствует удалению одной молекулы кристаллизационной воды (вычислено 3,1 %). Вторая ступень разложения комплекса начинается около 310 °С, проходит в две плохо разделенные ступени и завершаются при 380 °С. Потеря массы, соответствующая первой стадии (8 %), отвечает частичному удалению органического лиганда. На второй стадии продолжается разложение органического лиганда (потеря массы 14 %, вычислено 16 %). Эндоэффект при 460 °С соответствует дальнейшему удалению молекул МЭА и потери хлорид-иона (потеря массы 31 %, вычислено 28 %). В ИК спектрах продуктов термолиза при 310 и 460 °С (табл., рис. 1 и 2, соответственно) отсутствуют полосы поглощения v/NH2), vas(NH2), 5(NH2), наблюдается небольшое смещение полос поглощения по сравнению со спектром исходного соединения.

Для продуктов термолиза при 460 °С (рис. 2) в ИК спектрах наблюдаются те же полосы, что и в ИК спектрах при 310 °С, но их интенсивность уменьшается. Процесс термического разложения полностью заканчивается при 560 °С. В ИК спектре продукта термолиза соединения при 600 °С (табл.) присутствуют полосы поглощения с частотами 530 и 430 см"1, относящиеся к валентным колебаниям Cu-O. Данные рентгенофазового и элементного анализа, полученные для конечного

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Синтез и структура двойных комплексов платиновых металлов - предшественников металлических материалов / С. В. Коренев [и др.]. - Журн. структ. химии. - 2003. - Т. 44. - № 1. - С. 58-73.

2. Полиэдрическая изомерия fac-[трис-(P-аминоэтилата)кобальта(III)] тригидрата / Гуля А. П. [и др.]. - Доклады АН СССР. - 1989. - Т. 305. - № 3. -С. 627-631.

3. Моно- и трехъядерные комплексы Со(Ш) с O, N-хелатирующими аминоспиртовыми лигандами / Капанадзе Т. Ш. [и др.]. - Коорд. химия. - 1991. - Т. 17. - № 7. - С. 934-940.

4. Михайленко, Ю. А. ИК-спектроскопическое исследование полиядерного комплекса меди(П) // Хи-мия-XXI век: новые технологии, новые продукты: Труды IX Междунар. науч.-практ. конф. - Кемерово. -2008. - С. 189-191.

□Автор статьи

Михайленко Юлия Александровна, канд. хим.наук доцент каф. химии, технологии неорганических веществ и наноматериалов КузГТУ Email: [email protected]

продукта соединения показали образование оксида меди(ІІ).

Таблица. ИК спектроскопические характеристики продуктов термолиза

-1 V, см Температура, “С

25 31G 46G 6GG

v(OH) 3323 - - -

va,(NH) 3176 - - -

v,(NH) 311S - - -

V^ffl) 2963 - 3GG7 -

v/Ш) - - 2S2G -

5(NH) 1577 - -

5ДШ) 14S3 1445 1444 -

5/Ш) 1373 134G 131S 1317 -

v(CN) 1267 1194 1196 -

v(CCN) 1G64 1GS9 1G6G 1GSS 1G6G -

v(CO) 996 952 952 -

5(NH2) S7G S67 - -

PXM-NH2) - 75S - -

PXNH2) 6S1 657 579 6SG -

M-O 513 471 55G 437 51S 4S2 53G 43G

M-N - 416 - -

Таким образом, в настоящей работе обнаружено, что соединение устойчиво до 100 °С, продуктами термолиза в атмосфере воздуха является оксид меди(11).