Электрохимический электронный перенос и индуцированные им процессы в системах на основе n-сульфонатных (тиа)каликс[4]аренов и ионов (комплексов) металлов

• Автор: Степанов, Алексей Степанович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 149 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. Литературный обзор. Системы с электропсреютючаемыми свойствами на основе макроциклических соединений

1.1. Системы с редокспереключаемым связыванием

1.2. Системы с электропереключаемой люминесценцией

1.3. Системы с рНпереключаемыми свойствами

1.4. Гетерометаллические системы с редокспереключаемым и свойствами на основе тиакаликс4арена.
1.5. Молекулярные машины, основанные на катенанах и ротаксанах ГЛАВА II. Экспериментальная часть

2.1. Выводы из литературного обзора и постановка задачи

2.2. Объекты исследования

2.3. Методы исследования

2.4. Методика эксперимента и обработка данных
2.4.1. Эмиссионная спектроскопия
2.4.2. Электролиз ГЛАВА III. Обсуждение результатов
3.1. Электрохимические свойства внешнесферных ассоциатов МЫру33 с ТСАБ и ССАБ
3.2. Электрохимические свойства внешнесферных ассоциатов ассоциатов СоБер3 с ТСАБ и ССАБ
3.3. Электропереюпочаемое связывание иона Ге3 псульфонатотиакаликс4ареном
3.3.1. Комплексообразование псульфонатотиакаликс4арена с Ре и Бе2, в водном растворе
3.3.2. Электрохимические свойства комплексов
3.4. Электроиереключпемое связывание РеЫру3 по верхнему ободу ССАБ
3.5. Обратимое переключение СоЫру33 на РеЫру32по верхнему ободу ССАБ
3.6. Исследование возможности электрохимически индуцированного обратимого переноса иона железа с нижнего обода ТСАЯ на верхний
3.7. Обратимое электрохимическое рНпереключение люминесценции в
системе лсульфонатотиакаликс4арена
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Диссертационная работа изложена 9 страницах машинописного текста, включает рисунков, схем, таблиц, а также библиографию, содержащую 2 наименования. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, выводов и списка литературы. В первой главе систематизирован материал по редокспереключаемым молекулярным устройствам. Вторая глава представляет собой экспериментальную часть работы и включает в себя описание методов исследования, использованных в работе, условия экспериментов и обработку полученных данных. Третья глава посвящена обсуждению собственных результатов. Далее описаны основные результаты и выводы по проделанной работе и список литературы. Работа выполнена в лаборатории электрохимического синтеза Учреждения Российской академии наук Института органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра РАН. Автор выражает благодарность своему научному руководителю д. Янилкину В. В. за помощь в обсуждении результатов, выборе объектов исследования и постановке задачи, с. Соловьевой С. Е. за синтез и предоставление образцов каликсаренов. Автор также благодарен н. Химического института им. А.М. Бутлерова к. Бурилову В. А. за съмку спектров люминесценции и к. Скрилачевой В. В. Особую признательность автор выражает заведующему лаборатории физикохимии супрамолекулярных систем д. Мустафиной А. Р. за общую постановку проблемы, за участие в обсуждении результатов некоторых экспериментов. ГЛАВА I. В настоящее время широко исследуются супрамолекулярпые системы с фото 19, редокс и переключаемыми свойствами, в частности устройства с переключаемым связыванием, переключаемым цветом и люминесценцией. В соответствии с задачами данной работы мы в литературном обзоре остановимся в основном на редокспереключамых системах на основе макроциклических соединений. Отчасти затронем также и рНпереключаемые системы. Основополагающие представления о редокспереключаемом связывании молекулами хозяев макроциклов гостей органических и неорганических ионов изложены в книге Кайфера и ГомесКайфера , а некоторые отдельные аспекты рассмотрены в ряде обзоров . Схема 1. Редокспереключаемое связывание ионов СиН и Си I дитопным лигандом, содержащим бипиридиновый и 8гидроксихинолиновый фрагмент. Лиганд, представленный на схеме 1, имеет два центра связывания 8гидроксихинолиновый ИоСЬ и пиридиновый фрагмент 4, первый из которых приемущественно связывает ионы СиП, а второй Си1. Обратимое движение катиона между двумя центрами связывания вызывается химическим окислением и восстановлением, причем эти химические реакции происходят быстрее процесса перехода ионов меди между двумя центрами связывания. Редокспереключение достигается путем добавления к. Электрохимическое восстановление окисление позволило бы решить эту проблему, но, к сожалению, в работе авторов данные по электрохимическому переключению не приведены или не изучены . Логично рассмотреть обратимые электропереключаемыс системы, в которых молекулярное движение осуществляется посредством электрохимического электронного переноса так как в этом случае переключение достигается простым изменением потенциала и может быть выполнено многократно. В работе авторы синтезировали и исследовали методами циклической вольтамперометрии и УФспектроскопии комплекс, строение которого представлено на схеме 2. Ли. Схема 2. Синтез и строение дикобальтового комплекса. Известно, что для СоИТ характерны шестикоординированные комплексы, а для СоИчетырехкоординированные , что может быть использовано для реализации электропереключаемого связывания схема 3. Схема 3. Обратимое электропереключаемое связывание. Как видно из ЦВА, приведнной на рисунке 1, в анодной области не фиксируются пики окисления. При развертке потенциала в катодную область фиксируются необратимый пик при 0. В отн. В, соответствующий однозлектронному восстановлению с отщеплением двух молекул диаминов и восстановлению Со до Со1. Слабовыражеиный пик при 0. В соответствует реокислению четырхкоординированного комплекса Со с последующей химической реакцией присоединения молекул диаминов .