Физико-химическое исследование комплексообразования металлов IIIA подгруппы с комплексонами смешанного типа

• Автор: Шаров, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Тверь
• Количество страниц: 112 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений, и условных обозначений использованных в диссертации

ВВЕДЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1. Синтез КСТ, производных дикарбоновых кислот и их комплексонатов металлов

1.1. Конденсация аминокарбоновых кислот с галогензамещенными кислотами

1.2. Присоединение аминокислот по двойной связи ненасыщенных моно и дикарбоновых кислот

1.3. Трибохимический способ получения комплексонов

1.4. Общие принципы синтеза комплексонатов металлов

2. Комплексообразование КСТ

2.1. Константы кислотной диссоциации КСТ

2.2. Комплексообразование щелочноземельных металлов
2.3. Комплексообразование Збметаллов с КСТ
2.4. Комплексообразование РЗЭ с КСТ
3. Физикохимические методы исследования комплексонов и их комплексов с ионами металлов
3.1. Определение констант кислотной диссоциации
3.2. Методы исследования комплексообразования в растворах
3.2.1. Расчет констант устойчивости комплексов по методу Шварценбаха
3.2.2. Расчет констант устойчивости комплексов по методу
Бьеррума
3.2.3. Изучение процессов комплексообразования по
методу Ледена
3.2.4. Методы, основанные на применении функции Е0Н
3.3. Термогравиметрический анализ
3.4. ИК спектроскопия ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ И ОБСУЖДЕНИЕ
РЕЗУЛЬТАТОВ
4. Исследование комплексообразования КСТ
с ионами металлов ША подгруппы в водных растворах
4.1. Реактивы, растворы
4.1.1. Синтез комплексонов
4.1.2. Рабочие растворы
4.2. Методы исследования
4.3. Обработка экспериментальных данных
4.4. Исследование процессов ступенчатой диссоциации КСТ
4.5. Исследование комплексообразования таллия I с КСТ
4.6. Исследование комплексообразования таллия III с КСТ
4.7. Исследование комплексообразования индия III с КСТ
4.8. Исследование комплексообразования галлияШ и
алюминияШ с КСТ
5. Синтез и изучение свойств твердых комплексов металлов ША
подгруппы с КСТ
5.1. Синтез комплексонатов таллияШ, индияШ с КСТ
5.2. Термогравиметрическое изучение комплексонатов таллияШ, индияШ с КСТ
5.3. ИК спектроскопическое изучение строения комплексонатов
таллияШ, индияШ с КСТ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Вызывает интерес, как отличаются свойства смешанных комплексонов от их прототипов с одним видом заместителей имеют промежуточные значения или другие, возникающие изза взаимодействия разных заместителей. Теоретически, подбирая нужные заместители можно синтезировать комнлексон с необходимыми свойствами. Сочетание фрагментов различных кислотных заместителей у атома азота дает больше вариантов, чем у комплексонов с одним заместителем. КСТ. Поэтому представители КСТ могут проявлять необычные свойства и превосходить по некоторым параметрам традиционные. Интересно рассмотреть смешанные моноаминные комплексоны с традиционным кислотным заместителем при донорном атоме азота уксусной кислотой и какимто другим кислотным заместителем. Первый позволяет отслеживать связь данного комплексона с традиционными комплексонами, сохраняя некоторые свойства. Второй, видоизменяя их, в некоторых случаях может их улучшать. В данной диссертации в качестве второго фрагмента рассматривается янтарная кислота. Представителями этого типа комплексонов являются КМАК и БКАК. Данные комплексоны не уступают традиционным комплексонам ИДУК, НТУК по координационной способности. Вместе с тем они изучены не достаточно. В литературе имеются данные лишь об их комплексах со щлочноземельными металлами, металлами и РЗЭ. Исследование связи реакционной способности моноаминных комплексонов смешанного типа с их строением и условиями осуществления реакции комплексообразования с металлами ША подгруппы. ИКспектроскопии и термического анализа полученных твердых комплексонатов. Научная новизна работы. Определены константы ступенчатой диссоциации КМАК и Б КАК при С и нескольких значениях ионной силы 1 0. КЮз, а также термодинамические значения этих констант. Потенциометрическими методами и ОВпотенциометрия изучено комплексообразование в водных растворах ионов металлов ША подгруппы с КМАК, БКАК. Впервые определены состав и константы устойчивости образующихся комплексов. Выявлены закономерности в реакциях образования различных комплексных соединений в изученных системах в водных растворах. Выявлена взаимосвязь структурных изменений, происходящих с реагентами в реакциях комплексообразования. Выделены в тврдом виде средние и протонированные
комплексонаты КМАК, БКАК с Т1 , 1п . Проведено ИК спектроскопическое и термогравимстрическое изучение тврдых комплексов и получены данные о их строении. Полученные величины констант устойчивости комплексов элементов ША подгруппы с КСТ позволяют сделать вывод, что эти комплексоны могут быть с успехом использованы для определения исследуемых металлов. Больше всего это касается индияШ и таллия III, константы устойчивости которых особенно высоки. Результаты изучения КСТ могут быть использованы в учебном процессе на кафедре неорганической и аналитической химии ТвГУ. Данные комплексоны могут использоваться в промышленности в качестве добавки для влияния на ионы металлов например, замедлитель гидратации вяжущих, в сельском хозяйстве и медицине как биологически активные металлокомплексные препараты например, биостимуляторы. Полученная информация о их строении и устойчивости с металлами ША подгруппы позволяют более эффективно их использовать в присутствии данных металлов. Апробация работы. XXXIX Всероссийской научной конференции по проблемам естественных наук, Москва, г. IV Всероссийской конференции Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии, Саратов, г. Всероссийской научной конференции Молодежь и химия. Красноярск, г. XVII Менделеевских съезде по общей и прикладной химии, Казань, г. XI Региональных Каргинских чтений, Тверь, г. IX Международной конференции Проблемы сольватации и комплексообразования в растворах, Плес, г. IV Междунар. Кишинев, г. XXII Междунар. Кишинев, г. Международной конференции по химической термодинамике, Москва, г. II Всероссийской конференции, Барнаул, г. Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 статей, 8 тезисов докладов. Диссертация изложена на 2 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части и обсуждения результатов, выводов, списка литературы, состоящего из 8 библиографических ссылок. Работа содержит рисунка, таблиц.