Синтез и физико-химическое исследование комплексных соединений хлоридов металлов IA, IIA групп с некоторыми амидами

• Автор: Ванина, Галина Евгеньевна
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 133 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

Глава I. Литературный обзор

1. Общая характеристика лигандов

1.1. Карбамид

1.2. НЫдиметилкарбамид.

1.3. еКапролактам

1.4. уБутиролактам.

2. Соединения амидов с неорганическими солями.

2.1. Соединения карбамида с солями яметаллов.

2.2. Соединения Ы,Ыдиметилкарбамида с неорганическими солями.

2.3. Соединения 8капролактама с неорганическими солями
2.4. Соединения убутиролактама с неорганическими солями
2.5. Заключение
Глава II. Экспериментальная часть.
1. Исходные вещества.
2. Методы исследования.
2.1. Химический анализ
2.2. Крисдаллоонтический анализ.
2.3. Рентгенофазовый анализ.
2.4.Термогравиметрический анализ
2.5. Рентгеноструктурный анализ.
2.6. Инфракрасная спектроскопия.
3. Синтез комплексных соединений хлоридов 1л, 3, К, КЬ,
, Са, Бг, Ва с ГЧдиметилкарбамидом, капролактамом
и убутиролактамом
3.1. Синтез комплексных соединений хлоридов 1л, Ыа, К, ЯЬ,
М, Са, Б г, Ва с Ы,Ыдиметилкарбамидом
3.2. Синтез комплексных соединений хлоридов Ы, Ыа, К, ЯЬ,
М9 Са, Бг, Ва с гкапролактамом.
3.3. Синтез комплексных соединений хлоридов Ы, Ыа, К, ЯЬ,
Са, Бг, Ва с убутиролактамом.
3.4. Выводы.
4. Изучение свойств и строения синтезированных соединений
4.1. Кристаллооптический анализ.
4.2. Рентгенофазовый анализ.
4.3. Термогравиметрические исследования.
4.3.1.Комплексные соединения хлоридов У, Ыа, К, ЯЬ,
Са, Бг, Ва с Ы,Ыдиметилкарбамидом
4.3.2. Комплексные соединения хлоридов металлов У,
Ыа, К, ЯЬ, Г, Са, Бг, Ва с екапролактамом
4.3.3. Комплексные соединения хлоридов У, Ыа, К, ЯЬ,
Са, Б г, Ва с убутиролактамом
4.4. ИКспектры поглощения синтезированных комплексных соединений.
4.4.1. ИКспектры поглощения комплексных соединений хлоридов У, Ыа, К, ЯЬ, М, Са, Бг, Ва с Ы,Ыдиметилкарбамидом
4.4.2. ИКспектры поглощения комплексных соединений хлоридов У, Ыа, К, ЯЬ, Са, Бг, Ва с Екапролактамом
4.4.3. ИКспектры поглощения комплексных соединений
У, Ыа, К, ЯЬ, Са. Бг, Ва с убутиролактамом .
4.5. Рентгеноструктурное исследование комплексного соединения состава СаС2КЛ 2Н
4.6. Выводы
Выводы
Литература


Таким образом, современное состояние исследований в области металлсодержащих комплексов лактамов и 1,Мдимети л карбамида ставит ряд проблем, решение которых явилось целью данного исследования синтезировать металлсодержащие комплексы лактамов и КЫди метил карбамида и установить закономерности строения полученных комплексных соединений с их физикохимическими свойствами. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи а разработка методов синтеза и выделение комплексных соединений б получение совокупности физикохимических характеристик синтезированных соединений в разработка критериев типа координации и состояния молекул лигандов в комплексах г установление строения синтезированных комплексов. ГЛАВА I ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 1. Карбамид полный амид угольной кислоты. Кристаллы карбамида представляют собой длинные ромбические призмы, обладающие пьезоэлектрическими свойствами 9. Плотность кристаллического карбамида при С равна 1,0 гсм3 , температура плавления 2,7 С , молярная масса , гмоль. Бесцветные кристаллы карбамида хорошо растворимы в воде, этаноле, жидком аммиаке, диоксиде серы, практически не растворимы в бензоле, толуоле, ксилоле 9. Из водных растворов карбамид кристаллизуется в виде трех модификаций до С амодификация, от до С Рмодификация, от С и выше умодификация. Карбамид в водных растворах считают вполне устойчивым при температуре ниже С. При более высокой температуре гидролиз и разложение протекают с заметной скоростью . Гидролиз карбамида усиливается в присутствии щелочей, а особенно кислот . Молекула карбамида имеет плоское строение, что было доказано с помощью современных методов анализа протонного магнитного резонанса рентгеноструктурного нейтронографического электронографического ИКспектроскопии дифрактометрических измерений . Элементарная ячейка кристаллического карбамида содержит две молекулы и относится к пространственной группе Э 2с1 Р4 . Параметры решетки а5,1 Л, с4,2 А . Межатомные расстояния и утлы приведены на рисунке 1 . Расстояние 11 в молекуле карбамида больше, чем в молекуле аммиака, что объясняется наличием водородных связей ЫН. О в молекуле карбамида . Межатомное расстояние СО равно 1,6 Л, а СЫ 1,6 Л. В молекулах
Рис. Межатомные расстояния и валентные углы в молекуле карбамида . СО и СЫ соответственно равны 1, и 1, А. Это различие указывает на сильное сопряжение между лэлектронами двойной связи и неподеленными парами электронов атомов азота . Наличие двух последних форм подтверждается тем, что молекула карбамида имеет относительно большой дипольный момент при С в воде он равен 4,2Д . Карбамид в свободном состоянии относится к симметрии С2у то есть имеет ось симметрии второго порядка и плоскость симметрии. Число нормальных колебаний для карбамида равно . ИКспектр тетрагонального карбамида был исследован и расшифрован авторами со следующими отнесениями табл. Термическое исследование карбамида указывает на сложный механизм разложения, зависящий как от скорости, так и от степени нагрева . Дифференциальная кривая температуры карбамида указывает на ряд эндотермических эффектов, среди которых первый относится к плавлению карбамида. Вслед за плавлением при дальнейшем повышении температуры начинается его разложение. Эндотермические эффекты при 0, 0, 0, 0 и 0 С отнесены к различным этапам разложения и превращения карбамида, конечными продуктами полного разложения которого являются аммиак и диоксид углерода. Это согласуется с данными термического анализа. На дериватограмме выше 0 С вся навеска карбамида полностью улетучивается. Кристаллы М,Мдиметилкарбамида образуют моноклинные призмы. Температура плавления 2 С, кипения 5 С легко растворим в воде, мало растворим в этаноле и эфире , . Квантовохимические расчеты молекулы Г4,Ыдиметилкарбамида приведены в работе . Расчеты проводились двумя методами I и , которые дали различные результаты. При использовании метода I структура амидного фрагмента получена плоской, а в случае использования метода структура амидного фрагмента тетрагональная. Некорректное воспроизведение пространственного строения методом связано, по мнению автора, с недооценкой сопряжения в молекуле диметилкарбамида. Рассчитанные значения энтальпии образования АН, потенциала ионизации I и дипольного момента р молекулы представлены в табл.