Закономерности в термодинамике растворения ферроцена и его ацетильных производных в водно-органических растворителях

• Автор: Тетенкова, Екатерина Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 142 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

I ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Современные представления о структуре индивидуальных и смешанных растворителей.

1.1.1 Структурная организация воды и неводных растворителей.

1.1.2 Строение и структура водных растворов спиртов.

1.1.3 Особенности сольватации в метаноле и 2метил2пропаноле

1.2 Исследование растворов численными методами

1.3 Растворимость благородных газов в водноорганических растворителях.

1.4 Литературные данные по растворимости ферроцена и некоторых его производных.

II ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ И МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ ДАННЫХ.
2.1 Подготовка и анализ реагентов.
2.2 Получение, очистка и идентификация моноацстилферроцена и диацетил ферроцена
2.3 Методы эксперимента.
2.3.1 Метод растворимости.
2.3.2 Рентгенофазовый анализ
2.3.3 Определение концентрации ферроцена и его кислородсодержащих производных спектрофотометрическим методом
2.4 Растворимость ферроцена и его производных в смешанных растворителях.
III ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
3.1 Растворимость ферроцена и его производных в водноорганических растворителях
3.1.1 Растворимость ферроцена в водноспиртовых растворителях
3.1.2 Растворимость моно и 1,Гдиацетилферроцена в водноспиртовых растворителях
3.1.3 Растворимость моно и диацетилферроцена в смесях воды с ДМСО иДМФА
3.1.4 Сопоставление растворимости ферроцена и его
производных.
3.2 Температурная зависимость растворимости ферроцена в смешанных растворителях.
3.3 Политерма растворимости и следствия компенсации влияний температуры на энтальпию и энтропию
растворения.
3.4 Термодинамика растворения ферроцена и его производных.
3.4.1 Термодинамика растворения ферроцена и его производных в водноспиртовых растворах
3.4.2 Термодинамика растворения ферроцена и его производных в водноапротонных растворах.
3.5 Термодинамические функции образования полости.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ПРИЛОЖЕНИЯ.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


При этом, одни из них, как в структуре льда, связаны водородными связями, частично разрушенными тепловым движением. Наличие одной фазы предполагается в рамках континуальных моделей. Разработанная Райсом с сотрудниками модель случайной сетки Нсвязей получила наибольшее развитие. Авторы этой модели полагают, что в жидкой воде существует непрерывная неупорядоченная сетка водородных связей, имеющая локальную топологию искаженной структуры льдаТ. Проведенный Маленковым Г. Г. анализ существующих моделей позволил выделить характерные детали строения жидкой воды. Это тетраэдрическая координация ее молекул наличие единой, топологически неоднородной сетки Нсвязей небольшое количество разорванных Нсвязей. В последние годы наметился определенный прогресс в решении проблемы строения молекул воды. На лидирующие позиции выходят методы компьютерной химии. Для исследования свойств вещества в жидкой фазе применяют методы, основанные на численном решении уравнений движения молекул молекулярная динамика, МД или генерации молекулярных конформаций, свойства которых подчиняются заданным законам распределения МонтеКарло, МК. Ю.Г. Бушуевым и Н. И. Железняком было проведено МКмоделирование структуры жидкой воды. Авторы приходят к следующим выводам а строение жидкой воды соответствует континуальной модели с преобладанием доли изогнутых связей над небольшой долей разорванных связей б предпочтительное пространственное расположение молекул воды тетраэдрическое в сетка Нсвязсй единая, но не совсем однородная. В ней имеются области большей и меньшей плотности, причем в менее плотных областях Нсвязи более прочные. Таким образом, под структурой жидкой воды следует понимать статистическую упорядоченность ее взаимодействующих молекул в элементарном объеме при заданных условиях, которая проявляется в образовании сетки водородных связей и имеет ряд характерных особенностей тетраэдричность расположения ближайших соседей, наличие пустот с частичным заполнением молекулами воды и др. Физической основой такого окружения атома углерода является тетраэдрическое расположение его гибридных орбиталей, принимающих участие в образовании химических связей. Молекулы одноатомных спиртов обладают гетерофункциональной природой и содержат в своем составе группы, способные как к специфическим через образование водородных связей, так и к универсальным взаимодействиям в жидком состоянии. Установлено, что кроме цепочечных ассоциатов одноатомные спирты могут образовывать и циклические ассоциаты. Степень ассоциации, состав и форма ассоциатов зависят от различных факторов. Степень ассоциации снижается с увеличением молекулярной массы спиртов. Также действуют повышение температуры и добавки неэлектролита. На степень ассоциации спиртов непосредственное влияние оказывает изомерия спиртов разветвленность углеводородного радикала. Так, для изомерных спиртов она несколько меньше, чем для нормальных. С увеличением числа молекул спирта в ассоциате увеличивается вероятность перехода линейных ассоциатов в циклические. Отличительная черта одноатомных спиртов более плотноупакованная структура их по сравнению с водой. Наряду с общими закономерностями молекулярного строения спиртов, существуют принципиальные различия в их термодинамических и сольватационных свойствах. Анализ структурных особенностей изотопомеров метанола показал, что за счет наличия в составе молекулы спирта углеводородного радикала небольшого размера метанол проявляет отличительные от других спиртов алифатического ряда особенности молекулярного строения как растворителя. Эти особенности выражаются, прежде всего, в большей развитостью системы цепочек Нсвязей, а также в том, что взаимная упаковка алкильных групп мало чем отличается от расположения молекул в жидком метане. По данным в ближнем окружении каждого атома О молекулы метанола в среднем находится около двух атомов кислорода других молекул спирта. Исследование структурных особенностей жидкого метанола методом МК показало, что в метаноле, в отличие от воды, замкнутые циклы почти не образуются, т.