• Гинзбург Вера Васильевна
  • 1994
  • 20

Координационные соединения меди (II) с некоторыми азолами автореферат диссертации для написания диплома, курсовой работы, тема для доклада и реферата

Координационные соединения меди (II) с некоторыми азолами - темы дипломов, курсовиков, рефератов и докладов Ознакомиться с текстом работы
Специальность ВАК РФ: 02.00.01 — Неорганическая химия
  • Реферун рекомендует следующие темы дипломов:
  • Некоторые свойства и область применения использованных лигандов
  • Реферун советует написать курсовую работу на тему:
  • Координационные соединения меди(Ш)
  • Реферун советует написать реферат на тему:
  • Колебательная спектроскопия комплексных соединений переходных металлов с органическими лигандами
  • Реферун предлагает написать доклад на тему:
  • Ультразвуковое растворение металлической меди в неводных растворах азометиновых лигандов
Поделиться с друзьями:

Выдержки из автореферата диссертации Гинзбург Вера Васильевна, 1994, 02.00.01 — Неорганическая химия

Актуальность проблемы. Азолы - полиазотистые гетероциклические соединения, представляют прежде всего теоретический интерес как лиганды, способные стабилизировать высшие и низшие степени окисления переходных металлов. Подобное свойство азолов, а также относительная легкость варьирования тонкой структуры лигандов позволяют использовать координационные соединения на их основе в качестве удобных моделей при исследовании окислительно-восстанови-гельных процессов. Кроме, того, известно, что азолы легко образуют полиядерные комплексы, в которых два парамагнитных иона связаны между собой обменным взаимодействием через мостиковый лиганд. Координационные соединения меди с азолами находят также и практичес кое применение в качестве препаратов биохимического и фармакологи-, ческого назначения, катализаторов различных химических процессов. 1есмотря на широкий спектр возможного применения комплексов меди : азолами, химия их водных растворов мало изучена. Однако, информация о процессах комплексообразования меди с азолами в водных растворах необходима как с теоретической точки зрения для выясне-тоя механизма редокс-реакций с целью управления реакцией диспро-юрционирования, так и с практической, для создания новых и совер-иенствования существующих процессов химического меднения пластмасс, травления меди.

Цель работы заключалась в изучении кислотно-основных свбйств $-амино-1,2,4-триазола, 3-амино-5-карбокси-1, 2, 4-триазола,2,2-би-шидазолила, 4,5,4,5 -тетранитробиимидазолила, процессов комплек-юобразования меди(Н) с ними, исследовании процессов окисления-юсстановления ионов меди(1,П) в присутствии 2,2 -биимидазолила, 1,5,4,5 -тетранитробиимидазолила с целью определения условий реа-гизации гетеровалентных комплексов и их роли в реакциях окисления-юсстановления.

Научная новизна. Впервые получены данные, характеризующие :ислотно-основные свойства 3-амино-5-карбойси-1,2,4-триазола, 1,5,4,5 -тетранитробиимидазолила, выявлены особенности гтротолити-геских и комплексообразующих свойств 2,2 -биимидазолила, ,5,4,5 -тетранитробиимидазолила, определены состав, устойчивость :омплексов меди(И) с исследуемыми лигаццами в водных растворах. Обнаружена возможность участия в координации с медью обеих изомер-ых форм 2,2'-биимидазолила и 4,5,4,5 -гетранитробиямидазолила,' пособность 2,2-биимидазолила образовывать биядерные комплексы.

Показана роль гетеровалентных комплексов в процессах окисления-восстановления меди. Установлено влияние особенностей электронного строения бициклических азолов на каталитические свойства реализуемых с их участием гетеровалентных комплексов меди в процессах окисления-восстановления. На основании данных ЭПР, ИК-спектроско-пии, элементного анализа охарактеризованы состав и строение выделенных из раствора комплексов меди с исследуемыми лигандами. Методом ДГГА изучены их термические свойства.

Практическая значимость работы определяется возможным исполь зованием полученных результатов для решения конкретных практически задач, связанных с управлением окислительно-восстановительными про -цессами, происходящими в сложных многокомпонентных системах, широк применяемых в технологии металлизации пластмасс и изготовления печатных плат. Информация о стехиометрии^ устойчивости комплексов меди(П) с 2,21биимидазолилом, 4,5,4,5 -тетранитробиимидазолилом, их окислительно-восстановительных свойствах, в частности, может быть использована для разработки технологических растворов беспал-яадиевой активации и химического травления меди. Показана возможность использования 3-амино- 5-карбокси-1,2,4-триазола для решения экологических задач, связанных с извлечением меди из кислых технологических растворов, широко применяемых в производстве радио электронной аппаратуры.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Экспериментальные данные о кислотно-основных свойствах З-амино-1,2,4-триазола, З-амино-5-карбокси-1,2,4-триазола,2,2*-би-имидазолила, 4,5,4,5 -тетранитробиимидазолила.

2. Результаты по исследованию процессов комплексообразования 'меди(П) с З-амино-1,2,4-триазолом, 3-амино-5~карбокси-1,2,4-три-

азолом, 2,2-биимидазс?лилом, 4,5,4,5 -тетранитробиимидазолилом в водных растворах (состав, устойчивость, области существования комп лексов).

3. Экспериментальные данные о физико-химических свойствах, вы деленных в твердом состоянии комплексов меди(П) с З-амино-1,2,4-триазолом, 3-амино-5-карбокси-1,2,4-триазолоы, 2,2 -биишдазоли-лом.

4. Результаты по исследованию процессов окисления-восстановления ионов меди(1,И) в присутствии 2,2*-биимидазолила, 4,5,4*,5-тетранитробиимидазолила.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладыва-

ись на У Всесоюзном совещании "Проблемы сольватации и комшгексо-бразования в растворах" (г.Иваново, 1991 г.), на итоговой научной онференции Казанского государственного университета (г.Казань, 993г.).

Публикации. Материалы диссертационной работы изложены в 5 пуб-икациях.

Работа выполнена на кафедре неорганической химии Казанского осударственного университета и является частьп исследований по сновному научному направлению химического факультета: Строение и еакционнал способность органических, элементоорганических и коор-инационньк соединений" в рамках темы:"Исследование термодинамй-и и кинетики реакций комплексообразования ионов переходных метал-ов в водных и водно-органических средах" (номер государственной егистрации 01.91.005024).'

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введе-ия, пяти глав, выводов, списка литературы. Работа изложена на 52 страницах машинописного текста, содержит 18 таблиц, иллюст-ирована 23 рисунками, список литературы включает 189 наименова-ий.

ВЫВОДЫ

1. рН-Метрическим методом в водном растворе исследованы прото-литические свойства 3-амино-1,2,4-триазола, З-амино-5-кар-бокси-1,2,4-триазола, 2,2'-биимидазолила, 4,5,4,5 -тетра-нитробиимидазолила. Данные,характеризующие кислотно-основные свойства 3-амино-5-карбокси-1,2,4-триазола, 4,5,4,5 -тетра-нитробиимидазолила получены впервые. Показано, что азолы мо-17т проявлять как основные, так и кислотные свойства. Влияние заместителей коррелирует с их индукционными эффектами. . На основность бициклических азолов определенное влияние оказывает мезомерное' взаимодействие между двумя сопряженными

7(-электронными системами гетероциклов. Обнаружено, что 2,2-биимидазолил в водных растворах склонен к самоассоциации.

2. Методами рН-метрии, ЯМРелаксации, ЭПР в широкой области рН и концентраций реагентов изучено комплексообразование меди(П) с З-амино-1,2,4-триазолом,-3-амино-5-карбокси-1,2,4-триазолом 2,2 -биимидазолилом, 4,5,4,5-тетранитробиимидаэолилом. Определены состав, константы устойчивости комплексов, оценено их

строение, изучены магнитные и оптические свойства. Особенностью комплексообразования меди(Н) с биимидазолилом является образование при избытке лиганда в области pH от 2 до 5 устойчивых биядерных комплексов, в которых молекулы 2,2'-биимидазояила выступают в роли мостиковых бидентантных лигавдов.

3. Обнаружена возможность участия в координации с медью(Н) обеих изомерных форм 2,2*-биимидазояила и 4,5,4,5 -тетранитро-

бииыидазолила. Несмотря на возможность замыкания пятичленных хе-латных циклов, комплексы меди(П) с 4,5,4,5 -тетранитробиими-дазолилом менее устойчивы чвм с 2,2 -биимидазолилом. Наблюдаемая зависимость может быть объяснена с учетом сильного элек-троноакцепторного индукционного эффекта нитрогрупп и участием в координации "пиррольных" атомов азота лиганда.

4. Выявлено, что образование комплексов меди(П) с 2,2 -биимидазолилом в щелочной среде сопровождается перестройкой хелата— разрушаются ковалентныё связи с "пиридиновыми"атомаыи азота и устанавливаются новые связи ионного типа с отщеплением протонов от "пиррольных" атомов азота.

5. При комплексообразовании с медью в водных растворах 3-амино-1,2,4-триазол проявляет свойство монодентантного лиганда и образует комплексы состава 1:1 и 1:2 разной степени протони-зации. Методом ЭПР показано, что комплексы меди(П) с 3-амино-1,2,4-триазолои в твердом состоянии имеют полиядерное строение, где молекулы 3-амино-1,2,4-триазола выступают в роли мо-стикового бвдентантного лиганда. Введение в орто-положение

к донорному центру карбоксильной группы усиливает комплексо-образупцие свойства лиганда и расширяет область существова -ния устойчивых комплексов в сторону низких значений pH. Комплексы состава 1:1 и 1:2 с 3-амино-5-карбокси-1,2,4-триазилом существуют в хелатной форме, что приводит к увеличению их прочности, несмотря на более низкую основность З-амино-5-кар-бокси-1,2,4-триазола по сравнению с З-амино-1,2,4-триазолом. Способность 3-амино-5-карбокси-1,2,4-триазола образовывать прочные нерастворимые в сильнокислых средах комплексы может быть использована при разработке технологии извлечения меди из кислых растворов, широко применяемых в гальваническом производстве.

6. Исследованы процессы окисления-восстановления в системах мрдь(\Я)-2,2'-б1шмидазол и медь(^П)-4,5,4,5 ттетранитробиимида -

золил в водно-ацетонитрильных средах. При избытке лиганда процессы окисления протекают через промежуточную стадию образования гетеровалентных комплексов меди (1,П).

7. Обнаружено влияние протолитических свойств и особенностей электронного строения бициклических азолов на каталитические свойства'гетеровалентных комплексов меди в процессах окисления. Гетеровалентные комплексы меди с более основным 2,2-би-имидазолилом ускоряют процесс окисления меди(1), а гетеровалентные комплексы меди, реализуемые с участием в качестве мостикового лиганда низкоосновного 4,5,4,5 -тетранитробиими-дазолила, наоборот, стабилизируют одновалентное состояние ионов меди в растворах. Введение HO¡, -групп - сильных элект-роноакцепторных заместителей в молекулу 2,2 -биймидазолила приводит к усилению Л"-акцепторных свойств лиганда, что, вероятно, и обуславливает повышенную стабильность ионов меди(1) в водно-ацетонитрильных растворах в присутствии 4,5,4,5-тет-ранитробиимидазолила.

8. Полученные результаты по комплексообразованию и окислитель -но-восстановительным свойствам комплексов меди с 2,2 -биими-дазолилом, 4,5,4,5 -тетранитробиимидазолилом могут быть использованы для разработки новых технологических растворов беспалладиевой активация, позволяющих получать высококачественные медные покрытия на диэлектрических поверхностях, травления меди, обеспечивающих высокую скорость травления и минимальное боковое подтравливание рисунка схемы печатной платы.

Основные результаты диссертации изложены в публикациях.

1. Гинзбург В.В., Глебов А.Н., Тарасов O.D. Комплексы меди(П) с 3-амино-5-карбокси-1,2,3-триазолом // Ж. неорган, химии. -1992. - Т. 37, № 9. - С. 2050 - 2054.

2. Гинзбург В.В., Глебов А.Н. Комплексы меди(П) с З-амино-1,2,4-триазолом // Ж. неорган, химии. - 1993. - Т. 38, № 5. - С. 866 - 870.

3. Давлатшоева Д.А., Буданов А.Р., Глебов А.Н., Гинзбург В.В., Юсупов З.Н., Юсупов Щ.Т. Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства комплексов меди(П) е. аскорбиновой кислотой // Координац. химия. - 1993. - Т. 19, )> 7. - С. 538 - 540.

4. Глебов А.Н., Гинзбург В.В., Булкин В.И. Гетероваяентные и гетероядерные комплексы в технологии изготовления печатных плат // У Всесогзн. совещ. "Проблемы сольватации и комплек -сообразованил": Тез. докл. - Иваново, 1991. - С, 245.

5. Глебов А.Н., Булкин В.И., Гинзбург В.В. Гетеродцерные, гетероваяентные комплексы переходных металлов в растворах технологии изготовления печатных пяат // Сб. научных трудов РХТУ. - Москва. - 1993. - Вып. 158. - С. 121 - 1Й.

Заказ 19

Поделиться с друзьями: