Координационные соединения рения (V) с бензимидазолом и его производными

• Автор: Закаева (Гусейнова), Раиса Шарабутдиновна
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Владикавказ
• Количество страниц: 113 с. : ил

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Координационные соединения рения (V) с азот-,

серосодержащими лигандами

1.2. Координационные соединения рения (V) с некоторыми азолами

1.3. Координационные соединения некоторых переходных метал-

лов с производными бензимидазола

1.4. Некоторые свойства и области применения бензимидазола

и его производных

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Материалы и синтез исходных соединений
2.2. Приборы и оборудование
2.3. Синтезы комплексных соединений рения (V) с бензимидазолом
2.4. Синтезы комплексных соединений рения (V) с
2-(2'-пиридил)бензимидазолом
2.5. Синтезы комплексных соединений рения (V) с
2-меркаптобензимидазолом
3. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ РЕНИЯ (V)
3.1. Изучение комплексов рения (V) с бензимидазолом
3.2. Изучение комплексов рения (V) с 2-(2'-пиридил)бензимидазолом
3.3. Изучение комплексов рения (V) с 2-меркаптобензимидазолом
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Комплексные соединения рения в промежуточных степенях окисления проявляют высокую каталитическую и биологическую активность. Кроме того, процессы комплексообразования широко используются для аналитического определения рения. Несмотря на возросший интерес к химии рения в целом, до сих пор не установлены закономерности в изменении физико-химических свойств соединений рения (V) в зависимости от природы лигандов. Среди органических лигандов для химии комплексных соединений особый интерес представляют бензимидазол и его производные. Это связано с наличием в их составе различных донорных атомов, а также проявлением фармакологических свойств, что позволяет использовать их в медицине, сельском хозяйстве и некоторых областях промышленности. В теоретическом плане не изучено также влияние природы ацидолигандов на спектральные характеристики оксоренатной группы.
С учетом вышеизложенного, исследование и разработка оптимальных условий синтеза комплексных соединений рения (V) с использованием новых классов органических лигандов, является актуальной задачей, позволяющей развивать представления о природе химической связи в них, о процессах взаимного замещения лигандов и об изменении свойств самих лигандов в результате координации. Эти проблемы, решению которых посвящена данная работа, имеют большое значение для создания основ синтеза и практического использования комплексов рения (V), а также для дальнейшего развития координационной химии.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с темой научно-исследовательской работы кафедры неорганической и аналитической химии Северо-Осетинского государственного университета (№ гос. per. 16 МВ-2-12) «Редкие металлы, их соединения и материалы на их основе».
Цель исследований состояла в разработке оптимальных условий синтеза, изучении состава и структуры координационных соединений рения (V) с бензимидазолом (БИ) и некоторыми его производными: 2-(
пиридил)бензимидазолом (ПБИ) и 2-меркаптобензимидазолом (МБИ). Для достижения поставленной цели нами были решены следующие задачи:
- осуществлен направленный синтез координационных соединений рения (V) с бензимидазола и его производными в средах различной концентрации галогенводородных кислот (НГ);
- установлены закономерности образования комплексов рения (V) в зависимости от соотношений исходных реагентов и концентрации галогеноводородных кислот;
- изучен состав комплексов и природа химической связи в синтезированных комплексных соединениях.
Научная новизна. Синтезировано 24 новых комплексных соединения рения (V) с бензимидазолом, 2-(2-пиридил)бензимидазолом и 2-меркаптобензимидазолом. Установлен состав комплексов и тип координации органических лигандов к рению (V) различными физико-химическими методами. Показаны закономерности в изменении основных полос поглощения в ИК спектрах и положениях сигналов в спектре ЯМР ('Н) при вхождении органического лиганда во внутреннюю и внешнюю координационную сферы пентагалогеноксоренат (V) - иона. Исследованы процессы взаимодействия комплексов рения (V) с БИ и его производными с рядом донорных органических растворителей. Показано различие для комплексов с внутри- и внешне-сферной координационной водой при их термическом разложении.
Практическая ценность. Разработанные методики синтеза комплексных соединений рения (V) с бензимидазолом и его производными могут быть использованы для синтеза комплексов рения с другими классами органических лигандов, содержащих К- и Б-донорные атомы. Синтезированные комплексные соединения могут найти применение в качестве биологически-

ганца. Установлено, что устойчивость комплексов с производными пиразо-лов обусловлена стерическими факторами, а с производными имидазола кислотно-основными свойствами лигандов.
Авторами [95] осуществлен синтез комплексов хелатного типа и комплексов с монодентатной координацией лиганда на основе 1-алкил-2-(
гидрокси-бензилиденамино)бензимидазолов и 1 -метил-2-(2-гидроксифенил-
2^. 2+ 2^- 2^. имино-метил)бензимидазола с ацетатами Си ,Ъ\ , Рс1 и хлоридами Си ,
1п2+, Рс12+, 8п4+, Т14+. Методами ИК, ЭПР, электронной спектроскопии изучены их строение и физико-химические свойства. Показано, что комплексооб-разование смещает бензоидно-хиноидное равновесие лигандов в сторону хи-ноидной формы. На основе полученных данных сделан вывод, что в комплексах с монодентатной координацией лиганда координационная связь локализована на пиридиновом атоме азота гетероциклического фрагмента.
Взаимодействием хлоридов , Со2+, №2+, Мп2+, Си2+, Сб2+, Ге3+, 8п4+ с 1-винил-2-формилимидазолом и 1-винил-2-формилбензимидазолом наряду с молекулярными комплексами исходных лигандов, имеющими донорно-акцепторную связь по пиридиновому атому азота, выделены устойчивые Ы3-координационно-связанные 1-винилимидазолил(бензимидазолил)-2-метанди олы. Показано, что процесс гидратации протекает значительно эффективнее в случае 1-винил-2-формилбензимидазола, который является более слабым основанием [96].
В работе [97] установлено, что при электролизе 1-винил-2-гидрокси-метил(бенз)имидазолов в условиях электрорастворения анодов из стали, титана, меди и хрома образуются металл-замещенные внутрикомплексные соединения хелатного и смешанного молекулярно-хелатного типа. Выделен комплекс необычного состава Си2(Ь2-Н)(С104)з.
Проведено исследование комплексообразования 1-винилазолов, в частности - 1-винилимидазола, 1-винилбензимидазола, 1-винилбензтриазола, 1-этилимидазола, 1-этилбензимидазола и 1-этилбензтриазола с хлоридом нике-