Влияние внутрициклического и периферийного замещения в кобальтпорфиринах на их электрохимические и электрокаталитические свойства

• Автор: Филимонов, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 118 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Строение и свойства порфиринов и их производных

1.2. Использование электрохимических методов в исследовании порфириновых соединений

1.3. Окислительновосстановительные свойства производных порфирнна

1.4. Координация и механизм активации молекулярного кислорода на органических комплексах с металлами

1.5. Реакции электровосстановления дикислорода металлопорфиринами и их аналогами

2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1. Характеристики объектов исследования

3.2. Методики исследований комплексов
3.2.1. Методика приготовления активных масс рабочего электрода
3.2.2. Методика измерений циклических 1Екривых
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОКАТАЛИТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОБАЛЬТОВЫХ КОМПЛЕКСОВ
4.1. Исследование влияния внутрициклического азазамещения в молекуле кобальтпорфирина на электрохимические и электрокаталитические свойства
4.1.1. Влияние скорости сканирования
4.1.2. Влияние времени предокисления электрода на характер 1Екривых
4.1.3. Влияние диапазона измерений по потенциалу на характер 1Екривых
4.1.4. Влияние газообразного кислорода на 1Екривые
4.1.5. Влияние азазамещения на электрохимические и электрокаталитические свойства. Сравнительный анализ
4.2. Исследование кобальтовых комплексов на основе октафенилтетраазапорфина
4.3. Исследование влияния природы заместителей в фенильных фрагментах кобальттетрафенилпорфирина на электрохимические и электрокаталитические свойства
4.3.1. Влияние скорости сканирования
4.3.2. Влияние предокисления и предвосстановления электрода с СоТ4МРИР, СоТРИР, СоТ4С1РИР, СоТ4ОНРИР и
Т4КРР на характер 1Екривых
4.3.3. Влияние диапазона измерений по потенциалу на характер 1Екривых для электрода с СоТ4КРИР, СоТРИР, СоТ4С1РИР, СоТ4ОНРИ и Т4Р на характер 1Екривых
4.3.4. Влияние газообразного кислорода на 1Екривые для электрода с СоТ4РИР, СоТРИР, СоТ4С1РИР, СоТ4ОНРк и Т4т2РЪР
4.3.5. Сравнительный анализ электрохимических и электрокаталитических свойств СоТ4РкР, СоТРИР, СоТ4С1РЮР, СоТ4ОНРИР и Т4МРНР
4.3.6. Квантовохимические расчеты некоторых замещенных тетрафенилпорфиринов
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
ЛИТЕРАТУРА


К ним относятся высокая химическая и термоустойчивость, наличие полупроводниковых свойств, возможность широкой структурной модификации соединений и другие. Данная работа является одной из цикла работ по изучению электрохимических и электрокаталитических свойств органических комплексов с металлами. Основное внимание в работе будет уделено исследованию влияния на электрохимические свойства галоген заместителей в органическом лиганде металлокомплексов тетрафенилпорфирина. Актуальность. Одно из направлений фундаментальных исследований в электрохимии органических комплексов с металлами связано с изучением новых типов соединений, обладающих особыми электрохимическими и электрокаталитическими свойствами. В связи с этим, исследования электрохимических и электрокаталитических свойств ранее не изученных металлопорфиринов для создания банка экспериментальных и расчетных данных по физикохимическим и электрокаталитическим свойствам органических комплексов с металлами представляются актуальными. Эти исследования позволят подойти к более глубокому пониманию механизма электрохимических процессов протекающих на электродах химических источников тока с кислородной воздушной деполяризацией и дать рекомендации по их практическому использованию. Цель работы. Целью настоящей работы является установление взаимосвязи между внутрициклическим и периферийным замещением в кобальтпорфиринах и их электрохимическими и электрокаталитическими свойствами в щелочном растворе. Научная новизна. Определены окислительновосстановительные потенциалы Еге1ох ДОЯ процессов превращения иона металла кобальта и органического лиганда различного строения. Дана сравнительная оценка электрокаталитической активности исследованных органических комплексов в реакции электровосстановления молекулярного кислорода. Практическое значение работы. Полученные в настоящей работе результаты и сделанные выводы могут быть использованы для проведения целенаправленного синтеза новых комплексов, обладающих более высокой электрокаталитической активностью. Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы докладывались на III Международном симпозиуме Приоритетные направления в развитии химических источников тока Плес, г. XXV Научной сессии Российского семинара по химии порфиринов и их аналогов. Иваново, г. XXVI Российском семинаре по химии порфиринов и их аналогов Иваново. V региональной студенческой научной конференции Фундаментальные науки специалисту нового века, Иваново, г. VIШклконференции молодых ученых стран СНГ по химии порфиринов и родственных соединений, С. Петербург, г. VI Международной конференции Фундаментальные проблемы электрохимической энергетики Саратов, г. V международном научнопрактическом семинаре Современные электрохимические технологии в машиностроении, Иваново, г. III Всероссийском семинаре с международным участием Топливные элементы и энергоустановки на их основе, Екатеринбург, г. XXV Научной сессии Российского семинара по химии порфиринов и их аналогов. Проблемы бионеорганической химии в России, Иваново, г. XXIX Научной сессии Российского семинара по химии порфиринов и их аналогов. Достижения и перспективы развития координационной химии порфиринов. III Школесеминаре Квантовохимические расчеты структура и реакционная способность органических и неорганических молекул, Иваново, г. Всероссийской научной конференции Природные макроциклические соединения и их синтетические аналоги, Сыктывкар, XXIII Международной Чугаевской конференции по координационной химии Одесса, , УНШколеконференции молодых ученых стран СНГ по химии порфиринов и родственных соединений Одесса, . Публикации, По теме диссертационной работы опубликовано печатных работ, из них 4 статьи в сборниках научных трудов и 1 в журнале, входящем в перечень ВАК. Объем работы. Диссертационная работа изложена на 8 страницах машинописного текста, содержит рисунков, таблиц. Состоит из введения, литературного обзора, 4 глав, включающих экспериментальный материал и его обсуждение, итоговых выводов, списка цитируемой литературы, содержащего 4 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.