
Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Химия
2023. — Выпуск 4
Содержание:
Цианоауратные комплексы представляют собой широкий класс соединений с разнообразной структурой. В частности, координационные полимеры на их основе обладают множеством потенциальных практических приложений, включая такие области, как микроэлектроника, нанотехнологии, материаловедение, медицина. Кроме того, при разработке новых функциональных материалов значительное внимание уделяется возможности участия молекул и других структурных единиц в нековалентных взаимодействиях, которые играют важную роль в определении физико-химических свойств, а также биологической активности данных материалов. Таким образом, наличие в цианоауратных комплексах аурофильных контактов или галоген-галогенных связей лишь подогревает интерес исследователей к данному классу соединений. На данный момент химия цианидов золота продолжает стремительно развиваться, поэтому синтез и изучение новых цианоауратных соединений, а также систематизация полученных знаний остаются актуальными задачами. Настоящий обзор, включающий в себя описание современных достижений в области методов синтеза, исследовании особенностей строения и возможности практического использования ди-, тетра- и дигалогендицианоауратов металлов молекулярного и ионного типов, основан на анализе литературы, большая часть которой была опубликована до 2022 г. Некоторые более поздние работы также приведены в обзоре. Представленные в данной статье сведения имеют фундаментальный характер и, несомненно, важны для специалистов в области неорганической и элементоорганической химии золота.
Ключевые слова
Строение соединений тетра( пара -толил)сурьмы p -Tol4SbX [X = Br (1), OC(O)Ph∙PhH (2), OSO2C6Me3-2,4,6 (3)] установлено методом рентгеноструктурного анализа (РСА). По данным РСА, атомы сурьмы в комплексах 1-3 имеют координацию искаженной тригональной бипирамиды с тремя арильными лигандами в экваториальной плоскости, при этом аксиальные углы CSbX составляют 174,75(8), 175,13(9) и 174,51(6)°. Данные РСА: (1) [C28H28BrSb, M = 566,16; моноклинная сингония, пр. гр. P 21/ n ; параметры ячейки: a = 9,868(6) Å, b = 23,312(11) Å, c = 12,106(6) Å; β = 113,15(2)°, V = 2561(2) Å3, Z = 4; r(выч.) = 1,469 г/см3; m = 2,649 мм-1; F (000) = 1128,0; обл. сбора по 2q: 6,4-56,76°; -13 ≤ h ≤ 13, -31 ≤ k ≤ 31, -16 ≤ l ≤ 16; всего отражений 42998; независимых отражений 6359 ( R int = 0,0346); GOOF = 1,080; R -фактор 0,0325]; (2) [C41H39O2Sb, M = 685,47; моноклинная сингония, пр. гр. С 2/ с ; параметры ячейки: a = 28,186(13) Å, b = 15,116(6) Å, c = 17,629(8) Å; β = 91,73(2)°, V = 7507(6) Å3, Z = 8; r(выч.) = 1,213 г/см3; m = 0,765 мм-1; F (000) = 2816,0; обл. сбора по 2q: 6,572-56,996°; -37 ≤ h ≤ 37, -20 ≤ k ≤ 20, -23 ≤ l ≤ 23; всего отражений 116806; независимых отражений 9489 ( R int = 0,0492); GOOF = 1,102; R -фактор 0,0363]; (3) [C37H39O3SSb, M = 685,49; моноклинная сингония, пр. гр. P 21/ n ; параметры ячейки: a = 12,172(4) Å, b = 18,802(5) Å, c = 15,433(6) Å; β = 108,744(12)°, V = 3345(2) Å3, Z = 4; r(выч.) = 1,361 г/см3; m = 0,921 мм-1; F (000) = 1408,0; обл. сбора по 2 q : 5,96-63,02°; -16 ≤ h ≤ 17, -27 ≤ k ≤ 27, -22 ≤ l ≤ 21; всего отражений 138835; независимых отражений 11081 ( R int = 0,0373); GOOF = 1,045; R -фактор 0,0304]. Полные таблицы координат атомов, длин связей и валентных углов соединений 1-3 депонированы в Кембриджском банке структурных данных.
Ключевые слова
При перекристаллизации из бензола или толуола продуктов взаимодействия триарилсурьмы или -висмута с карбоновыми кислотами, фенолом или оксимом в присутствии гидропероксида третичного бутила (мольное соотношение 1:2:1, диэтиловый эфир, 24 °С, 24 ч) выделены как минорные продукты аддукты арильных соединений сурьмы или висмута типа Ar3MX2 с карбоновыми кислотами, фенолом и оксимом. По данным рентгеноструктурного анализа, проведенного при 293 К на автоматическом четырехкружном дифрактометре D8 Quest Bruker (двухкоординатный CCD-детектор, Мо К α-излучение, λ = 0,71073 Å, графитовый монохроматор), атомы металла в кристаллах m -Tol3Sb[OC(O)C6H3F2-2,5]2 ∙ HOC(O)C6H3F2-2,5 (1) [C42H31O6F6Sb, M 867,42; сингония триклинная, группа симметрии P 1 ; параметры ячейки: a = 8,78(5), b = 13,10(6), c = 16,64(8) Å; a = 102,86(19), β = 99,3(2), g = 98,0(3) град.; V = 1813(16) Å3; Z 2; интервалы индексов отражений -7 ≤ h ≤ 7, -11 ≤ k ≤ 11, -14 ≤ l ≤ 14; всего отражений 14149; независимых отражений 2603; Rint 0,0284; GOOF 1,049; R 1 = 0,0348, wR 2 = 0,0938; остаточная электронная плотность 0,55/-0,42 e/Å3]; p -Tol3Bi[OC(O)C6HF4-3,4,5,6]2 × HOC(O)C6HF4-3,4,5,6 (2) [C42H25O6F12Bi, M 1062,60; сингония триклинная, группа симметрии P1 ; параметры ячейки: a = 12,246(11), b = 12,976(18), c = 14,391(13) Å; a = 68,27(4), β = 69,89(3), g = 86,11(5) град.; V = 1990(4) Å3; Z 2; интервалы индексов отражений -15 ≤ h ≤ 15, -16 ≤ k ≤ 16, -18 ≤ l ≤ 18; всего отражений 48542; независимых отражений 9207; Rint 0,0321; GOOF 1,136; R 1 = 0,0322, wR 2 = 0,0648; остаточная электронная плотность 1,81/-1,08 e/Å3]; [(2-MeO-5-BrC6H3)3SbOC6H4Br-4]2O · 2 НOC6H4Br-4 (3) [C66H54Br10O11Sb2, M 2065,69; сингония моноклинная, группа симметрии С 21 /с ; параметры ячейки: a = 12,017(14), b = 25,54(3), c = 13,181(18) Å; β = 116,71(5) град.; V = 3613(8) Å3; Z 2; интервалы индексов отражений -13 ≤ h ≤ 13, -27 ≤ k ≤ 27, -12 ≤ l ≤ 12; всего отражений 29461; независимых отражений 4545; Rint 0,0656; GOOF 1,062; R 1 = 0,0565 wR 2 = 0,1200; остаточная электронная плотность 1,59/-1,31 e/Å3]; [(2-MeO)C6H4]3Sb[ON=CHC4H2(NO2-2)]2 ∙ 2HON=CHC4H2(NO2-2) ∙ ∙½PhH (4) [C44H38N8O19Sb, M 1104,57; сингония триклинная, группа симметрии P1 ; параметры ячейки: a = 10,240(5), b = 14,480(8), c = 18,093(11) Å; a = 103,43(3), β = 104,50(2), g = 98,876(17) град.; V = 2461(2) Å3; Z 2; интервалы индексов отражений -13 ≤ h ≤ 13, -18 ≤ k ≤ 18, -23 ≤ l ≤ 23; всего отражений 58643; независимых отражений 10886; Rint 0,0558; GOOF 1,061; R 1 = 0,0429, wR 2 = 0,1095; остаточная электронная плотность 1,91/-0,51 e/Å3] имеют искаженную тригонально-бипирамидальную координацию с атомами кислорода в аксиальных положениях. Полные таблицы координат атомов, длин связей и валентных углов для структур депонированы в Кембриджском банке структурных данных.
Ключевые слова
Представлены результаты исследования действия пучка электронов на кристаллы нитрило триацетата тетраметилэтилендиаминия [HMe2NCH2CH2NMe2H]2+[HN(CH2COOH)(CH2COO)2]-2, тетрагидрата гептамолибдата аммония (NH4)6Mo7O24 ·4H2O, полимерного тригидрата нитрилотриметиленфосфоната цинка (ZnH4L·3H2O)n, на пластинчатый кристалл 2,2'-(этилендиокси)ди(этиламиний) трифторацетата CF3C(O)O- +H3N(CH2CH2O)2CH2CH2NH3+ -O(O)CCF3 и пленки моноэтаноламиниевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты [Н3NCH2CH2OH]+2[(OOCCH2)2NCH2CH2N(CH2COOH)2]2-. В качестве инструмента воздействия использовали электронный микроскоп Tescan VEGA II. Микрорельеф исследовали при увеличениях от 500х до 50000х. Съемку проводили при ускоряющем напряжении 20 кВ и 10 кВ и рабочем расстоянии 3-8 мм, использовали детекторы вторичных электронов (SE) и обратно рассеянных электронов (BSE). В качестве материала подложек для пленок использовали медно-никелиевый сплав и силикатное стекло. Облучение кристаллов и пленок производили пучком электронов различной мощности, формируя участок размером 20 ´ 20 мкм. При малой мощности размеры участка составляют строго 20 ´ 20 мкм, поверхность остается сравнительно ровной. У тонких плёнок возрастание мощности или увеличение экспозиции при сохранении мощности вызывает увеличение размеров на величину от 5 до 34 %. Максимальное воздействие вызывает образование дефектов в виде трещин, вздутий, пузырей, отверстий, кратеров. Подъем поверхности возрастает с увеличением дозы облучения.
Ключевые слова
В работе изучены композитные материалы на основе оксидов Fe3O4/TiO2 и Fe3O4/SiO2/TiO2, синтезированные гидротермальным пероксидным методом. На первой стадии наночастицы магнетита осаждали гидроксидом аммония из смеси водных растворов сульфата железа(II) и хлорида железа(III) при непрерывном воздействии ультразвука, после чего отмывали дистиллированной водой. На второй стадии полученные гидратированные частицы магнетита стабилизировали поливиниловым спиртом (ПВС) путём диспергирования их при воздействии ультразвука в горячем насыщенном водном растворе ПВС. На третьей стадии в композит вводили фотокаталитически активные частицы на основе оксида титана путём смешивания стабилизированной суспензии магнетита с водным раствором пероксотитановой кислоты (и опциональным введением золя кремниевой кислоты) с последующей гидротермальной обработкой смеси при 180 °C в течение 24 часов, отмывкой, сушкой под вакуумом и прокаливанием в муфельной печи. Изучено влияние на свойства образцов мольного содержания в них железа и титана, введения в образцы добавки диоксида кремния, а также термообработки при 350 и 700 °C. Исследованы фотокаталитические свойства синтезированных образцов в процессе фотодеструкции метилового оранжевого и метиленового голубого, а также их магнитная извлекаемость из суспензии. Выполнена физико-химическая характеризация образцов методами сканирующей электронной микроскопии высокого разрешения, энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии, просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения, порошковой рентгеновской дифракции, порометрии с низкотемпературной адсорбцией азота, масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой, термического анализа (ТГ-ДСК), совмещенного с масс-спектрометрией газообразных продуктов термолиза. Определены оптимальные условия синтеза композитов, проявляющих лучшее сочетание фотокаталитических и магнитных свойств. Полученные фотокатализаторы можно использовать для очистки воды от красителей с последующим извлечением при помощи магнитного поля.
Ключевые слова
The reactivity of three-membered heterocycles such as phenyl-substituted aziridines, azirines, epoxides was studied in comparison with styrenes, azomethines and carbonyl compounds which are most often used in organic synthesis in nucleophilic and electrophilic reactions. In accordance with electronic reactivity indices of nucleophilicity and electrophilicity calculated on the base of DFT approach, the substituted molecules of azirines, aziridines, and epoxides exhibit the similar reactivity to aldehydes and styrenes. In all cases, our predictions were checked against the experimental observations given in literature. All considered compounds mainly characterizes by the properties of medium-strength electrophiles. Aziridines, azirines, epoxides with two aryl groups show the best electrophilic properties. This observation can be used in predictions of reactivity for these classes of compounds. Among three-membered heterocycles, the best nucleophilic properties were observed for substituted epoxy cycles. We have found that the dual descriptor based on Fukui functions cannot be recommended for predictions the reactivity of aziridines and epoxides. The values of the dual descriptor on both carbon atoms in three-membered ring significantly differ, while the experimental data on nucleophilic addition indicate that the reaction proceeds at both carbon atoms. Nevertheless, for phenyl-substituted azirines, the descriptor based on Fukui functions shows its effectiveness quite well.
Ключевые слова
В статье рассматриваются основные способы получения углеродных композитных наноматериалов и выделяется метод термолиза как один из основных методов. Для понимания сущности процессов термического разложения как метода синтеза углеродных наноматериалов были рассмотрены ароматические карбоксилаты хрома (III). Это 8-гидроксихинолинат, бензоат, салицилат, фталат, п -аминобензоат хрома (III). В статье подробно рассматривается методика синтеза этих карбоксилатов хрома (III) из наиболее распространённых неорганических солей хрома (III) в простых условиях. Процесс термического разложения производился в двух средах (воздушная как окислительная и аргоновая как нейтральная) для сравнения получаемых продуктов. Для подробного изучения процессов разложения карбоксилатов хрома (III) использовались методы термического анализа (ТГ и ДСК) на синхронном термоанализаторе Netzsch 449 Jupiter. Для изучения морфологии и состава продуктов применялись методы рентгенофазового анализа, оптической и сканирующей электронной микроскопии и рентгенофлуоресцентного микроанализа. Использовались рентгеновский дифрактометр Rigaku Ultima IV и сканирующий электронный микроскоп с приставкой элементного микроанализа Jeol JSM-7001F. По полученным результатам были рассчитаны предполагаемые формулы исходных карбоксилатов хрома (III). Также были предложены механизмы процессов, протекающих при термическом разложении ароматических карбоксилатов хрома (III). Для более точного определения состава продуктов синтеза карбоксилатов хрома (III) и более точного описания процессов термического разложения этих солей также были подвергнуты термическому разложению и соответствующие ароматические карбоновые кислоты. В приложении к статье находятся все полученные данные для более точной интерпретации результатов и более подробного описания процессов термического разложения.