Новые ацетатные комплексы уранила - синтез, строение и некоторые свойства

• Автор: Клепов, Владислав Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 165 с. : ил.

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Координационные возможности иона уранила как комплексообразователя и особенности его колебательных спектров
1.2. Применение кристаллохимических формул для описания уранилсодержащих комплексов

1.3. Синтез и некоторые свойства ацетатных комплексов уранила

1.4. Кристаллохимические особенности ацетатных комплексов уранила

1.5. Кристаллохимический анализ неорганических и координационных соединений с помощью полиэдров Вороного-Дирихле

Глава 2. Экспериментальная часть

2.1. Методы исследования

2.2. Характеристика исходных реагентов

2.3. Синтез ацетатсодержащих комплексов уранила

2.4. Физико-химическое изучение синтезированных комплексов
2.4.1. ИК спектры полученных соединений
2.4.2. Исследование термического разложения соединений
2.4.3. Рентгенофазовый анализ
2.5. Рентгеноструктурное исследование соединений
2.5.1. Кристаллические структуры К[и02(СН3С00)з] (Я = ИН4+,
К+, Шэ+, Ся+)
2.5.2. Кристаллические структуры КЬ0.5Вао.25[и02(СНзСОО)3], Сзо.5Ва().25[и02(СНзСОО)з], Вао.5[и02(СН3СОО)з] и С828г[и02(СНзС00)з]4
2.5.3. Кристаллические структуры Ва3[Ш2(СН3СОО)3]4(ОН)2-7Н20 и 8г3[и02(СН3С00)з]6- 14Н20
2.5.4. Кристаллические структуры [К(Н20)б][и02(СН3С00)3]
(Я = Со2+, гп2+)
2.5.5. Кристаллическая структура [Ве(Н20)4][и02(СН3С00)3]2

2.5.6. Кристаллическая структура [Сг30(СН3С0О)6(Н20)3][Ш2(СН3С00)3]-ЗН2О
2.5.7. Кристаллические структуры [РЬи02(СН3С00)4(Н20)3] и [СаШ2(СН3С00)4(Н20)1.5]
2.5.8. Кристаллическая структура {С(М12)3} [и02(СП3С00)3]
2.5.9. Кристаллические структуры ИаК[и02(СН3С00)3]3-6Н
(Я = Мё2+, Со2+, М2+, Хп2+)
2.6. Генерация второй гармоники
Глава 3. Обсуждение результатов
3.1. Особенности синтеза ацетатсодержащих комплексов уранила
3.2. Особенности строения полученных соединений
3.2.1. Структуры соединений с однозарядными внешнесферными катионами
3.2.2. Структуры соединений с двухзарядными внешнесферными катионами
3.2.3. Структуры соединений, содержащих во внешней сфере одновременно одно- и двухзарядные катионы
3.2.4. Структуры соединений с комплексными внешнесферными катионами
3.3. Влияние заряда и природы внешнесферных катионов на взаимную 104 упаковку комплексов [К(Н20)п]г+[1Ю2(СН3СОО)з]_
3.4. Кристаллохимический анализ и-подрешеток структур 113 ацетатоуранилатов
3.5. Типы координации ацетат-анионов в структуре кристаллов уранилсодержащих соединений
Выводы
Список использованных источников
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы
Интерес к химии урана в настоящее время обусловлен не только его применением в атомной энергетике и возникающими вследствие этого проблемами переработки и утилизации ядерных отходов, но и его особыми кристаллохимическими и физико-химическими свойствами. Одним из примеров таких свойств является наличие люминесцентных свойств у большинства соединений и(У1), возникающих вследствие особого электронного строения катиона уранила (иОг2+). Помимо этого, линейная геометрия катиона уранила и его склонность к координации О-донорных лигандов, наряду с большим количеством установленных на данный момент структур урансодержащих комплексов, позволяет в определенных пределах прогнозировать строение новых соединений урана(У1) и осуществлять их целенаправленный синтез. В последние десятилетия систематически изучаются комплексы уранила с разнообразными по составу и строению карбоксилатными лигандами [1].
Ацетат уранила (наряду с нитратом) является одним из основных уранилсодержащих реагентов, применяемых в лабораторной практике для синтеза соединений урана. Ацетатные соединения уранила широко применяются в аналитической практике (например, триацетатоуранилаты магния и цинка), технологии переработки урана и других областях. Изучение комплексообразования в системе и022+-СНзС00_-Н20 позволяет также оценить поведение урана в окружающей среде, поскольку его миграция в природе вызвана, помимо прочего, хорошей растворимостью комплексных форм катиона уранила. Применение солей двухосновного аналога уксусной кислоты - щавелевой кислоты - на промежуточных стадиях получения оксидов и прочих соединений привело к всестороннему изучению свойств оксалатсодержащих комплексов уранила и получению информации о строении более 230 оксалатсодержащих соединений уранила. В то же время,

Рис. 9. Распределение ПВД атомов урана в и-подрешегках по числу граней
(Ыс). Учтены данные для 3442 атомов и в 2504 соединениях [107].
Сложением ПВД всех атомов, входящих в молекулу, можно получить молекулярный ПВД (МГ1ВД) [92]. МПВД, как и атомные ПВД, обладают рядом характеристик: объем, площадь граней, а также молекулярное КЧ -число соседних молекул, имеющих как минимум одну общую грань МПВД с исходной молекулой. Поскольку МПВД состоят из атомных ПВД, на них также распространяется правило постоянства Уцвд, вследствие чего в пределах погрешности одинаковые молекулы имеют схожий Умпвд в структурах различных соединений [108]. В ходе изучения элементарных соединений было показано, что преимущественно в структурах соединений реализуются МПВД с молекулярным КЧ, равным 14, что согласуется с моделью атома как деформируемой сферы постоянного объема [109].
В ходе кристаллохимического анализа методом МПВД, помимо основных (объем ПВД и площадь граней), используются также характеристики, описывающие площадь и долю контактов определенного типа в формировании упаковки [110]. В структуре молекулярного