Безопасность труда как фактор повышения качества;pdf

УДК 54-386: [546.47.+546.56.+546.73]: 547-826.1
СОЕДИНЕНИЕ Cu(II) С ИЗОНИКОТИНОВОЙ КИСЛОТОЙ.
В.А. Таскаева, студентка группы ХНб -111.
Научный руководитель: Э.С. Татаринова, к.х.н., доцент.
Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева
г. Кемерово.
Координационные полимеры на основе изоникотиновой кислоты, характеризуются разнообразием свойств: каталитических, люминесцентных,
магнитных [1], а также использование в качестве прекурсоров для синтеза наноразмерных оксидов металлов и нанокомпозитов при их термическом разложении [2]. Изоникотиновая кислота (4-пиридинкарбоновая кислота)
C4H4NCOOH (HInic), как дитопный лиганд (функциональные группы COOH и
N-пиридинового кольца), не может одновременно образовывать связи с одним металло-ионом и поэтому склонна к образованию полимеров. Кроме того
соединения, содержащие по крайней мере две группы изоникотиновой кислоты, способны полимеризоваться посредством межмолекулярного взаимодействия с образованием водородной связи в твердом состоянии [2]. В известных
полимерных координационных соединениях металлов координация осуществляется либо через кислород изоникотинат-иона (Inic), образующегося в результате имино-аминной таутомерии, либо через азот пиридинового кольца.
Синтез соединения меди (II) проводили в водной среде при смешении
нагретых до кипения растворов CuCl2·2H2O (1г, 0,0059 моль) или CuSO4 (1г,
0,0063 моль) и HInic (2 г в 100 мл H2O). Выпадал темно-голубой кристаллический осадок, который отфильтровывали и высушивали на воздухе. Выход составил 20,62% и 30,52% соответственно.
Анализ на Cl- (реакция с Ag+) и SO42- (реакция с Ba2+) дал отрицательные результаты. ИК-спектры осадков идентичны.
Химический анализ на содержание меди выполнен термическим разложением до соответствующих оксидов, вода – нагреванием образцов до 105 ºС.
Cu
H2O
Найдено, %
17,01
18,02
Для Сu(C5H4COO)2·4H2O
Вычислено, %
16,84
18,96
ИК спектры соединения в диапазоне волновых чисел 4000-500 см-1 записаны на ИК Фурье спектрометре Инфралюм-ФТ 801. Образцы для съемки
запрессовывали в таблетки в матрицу KBr. Основные колебательные частоты
(ν, см-1) соединения I: 3422 с, 3080 сл, 2922 сл,2851 сл, 1579 с, 1552 с, 1421 с,
1383 с, 1237 сл, 1214 сл, 1061 сл, 1035 сл, 838 сл.
Для сравнение приведены основные колебательные частоты в ИК спектре HInic: 3428 с, 3103 сл, 3053 сл, 2922 сл,2951 сл, 2400 сл, 1711 с, 1615 ср,
1566 сл, 1434 сл, 1411 с, 1384 сл, 1232 ср, 1214 сл, 1080 сл, 1027 ср, 856 сл.
Отнесение колебательных частот в ИК спектре HInic и соединения выполнено по [3].
Соединение плохо растворимо в воде, нерастворимо в ДМСО, ДМФА,
ацетоне, спирте, растворяется в разбавленных и концентрированных кислотах
(HCl, H2SO4) и концентрированном растворе аммиака. При нагревании до
105˚С отщепляет воду, окраска комплекса при этом становится более насыщенней.
ИК спектр соединения подтверждают координацию HInic к ионам металлов. Широкие полосы поглощения при 3422 см-1 подтверждают присутствие воды в составе комплексов. В области 3100-2850 см-1 расположены характеристические полосы ν(С-Н). Поглощение в области 1600-1430 см-1, соответствующие характеристическим колебаниям пиридиновых колец - (ν(С=С),
ν(С=N), ν(С-С)). В комплексе валентным колебаниям группы СОО соответствует поглощение при 1551 см-1 и 1383 см-1 (для HInic они составляют 1711 см1
и 1615 см-1). Полосы поглощения в области 675-1047 см-1 можно отнести к
деформационным колебаниям связей С-Н и деформационным колебаниям
пиридинового кольца. Анализ ИК спектра HInic и соединения в области 16001430 см-1 показал, что наблюдается смещение валентных колебаний карбонильной группы в низкочастотную область по сравнению со спектром лиганда. Это свидетельствует о том, что группа СОО координируется к металлу.
Согласно [2] Inic ведет себя как бидентатный лиганд. Бидентатная группа
СОО ионами металлов образует четырехчленный цикл.
Список литературы:
1. Синтез, кристаллическая структура и люминисцентные свойства координационных полимеров на основе изоникотинатов кадмия / М.С. Завахина [и др]
// Коорд. химия. – 2013. – №10. – С.211–217.
2. Payehghadr, M. Jhermolysis preparation af Cadmium(II) oxide nanoparticles
from a new three-dimensional cadmium(II) supramolecular compound/M.
Payehghadr, A. Mozsali // Журн.структур.химии. – 2010. – Т.51. – N1. – С.186 –
191.
3. Наканиси, К. Инфракрасные спектры и строение органических соединений/К. Наканиси. – М.:Мир, 1965. – 216 с.