Синтез и спектральные характеристики комплексов 1,3-дифенилтриазенов меди, марганца и кобальта | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Несмотря на коронавирус, электронный вариант журнала выйдет 11 апреля.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Химия

Опубликовано в Молодой учёный №9 (299) февраль 2020 г.

Дата публикации: 01.03.2020

Статья просмотрена: 8 раз

Библиографическое описание:

Гулиева Э. А. Синтез и спектральные характеристики комплексов 1,3-дифенилтриазенов меди, марганца и кобальта // Молодой ученый. — 2020. — №9. — С. 9-13. — URL https://moluch.ru/archive/299/67813/ (дата обращения: 01.04.2020).



Синтезированы комплексные соединения 1,3-дифенилтриазенов меди, марганца и кобальта. Методами ИК-, электронной спектроскопии, химического, рентгенфазового и термогравиметрического анализов изучен состав и строение полученных комплексов.Всоответствии с данными элементного анализа и термогравиметрии в комплексах отношение металл: лиганд составляет 1:2 и их состав определяется формулами Cu2L2, MnL2 и CoL2. На основании данных термогравиметрического и рентгенофазового анализов установлено, что процесс термораспада комплекса кобальта происходит в два этапа, а в случае термораспада соединений меди и марганца в три этапа. Конечным продуктом термолиза является окись металла.

Ключевые слова: 1,3-дифенилтриазены, комплекс, термическая устойчивость, медь, марганец, кобальт

Диарилтриазены, содержащие бидентатную хелатирующую группу [–HN–N=N–] способную к депротонизации образуют в зависимости от природы иона металла и условий получения моно- и биядерные(мостиковые) комплексные соединения [1–4]. Комплексы металлов с диарилтриазенами получили применение в качестве катализаторов в реакциях превращения непредельных углеводородов [5], в качестве противоопухолевых препаратов (дакарбазин, темозоломид) [6], в качестве реагентов в органическом синтезе, например, в циклизации этинилфенил-триазенов в индазол и циннолиновые гетероциклы [7] и других [8]. В литературе описаны комплексы диарилтриазенидов переходными [9] и непереходными [10–11] металлами.

Комплексы металлов с диарилтриазенами могут являться прекурсорами активных каталитических систем, т. к. лиганды в процессе реакции способны радикальному распаду.

В данной работе нами синтезированы и исследованы комплексы меди, марганца и кобальта, с 1,3-дифенилтриазеном (Cu-Tr, Mn-Tr, Co-Tr).

Экспериментальная часть

ИК-спектры снимались на спектрофотометре Nicolet IS10.Электронные абсорбционные спектры на спектрофотометре UV-VİS Evolution 60S. Термогравиметрический анализ проводился с использованием дериватографа NETZSCH STA 449F3.

1,3-дифенилтриазен был получен по известной методике [12].

1. Получение комплекса Cu(II) с 1,3-дифенилтриазеном

К 0.01 моля (400 мг) ацетата меди (Cu(CH3COO)2.H2O) растворенного в 20 мл холодного метилового спирта добавляли 0,02 моля (600 мг) 1,3- дифенил триазена) растворенного в 25 мл холодного метилового спирта. Раствор пермешивали в течение 45 минут. Раствор выдерживали некоторое время на холоде, затем выпавший темноокрашенный осадок отфильтровывали, промывали водой и затем спиртом. Высушивали в эксикаторе над серной кислотой до установления постоянной массы. Тпл>2500C.

Для Cu2(C12H11N3)2

Вычислено: С 55.17 Н 4,22 N 16,09

Найдено: С 55,20 Н 4,26 N 16,12

2. Получение комплекса марганца(II) с 1,3-дифенилтриазеном

К 0, 01 моля (810 мг) хлорида марганца(MnCl2) растворенного в 20 мл этилового спирта добавляли 0,02моля(1.97 гр) 1,3- дифенил триазена, растворенного в 30 мл этилового спирта. Реакционную смесь доводили до кипения и перемешивали в течение часа. Через сутки полученный темного цвета осадок отфильтровывали, промывали водой и затем спиртом. Высушивали в эксикаторе над серной кислотой до установления постоянной массы. Тпл>2400C.

Для Mn(C12H11N3)2

Вычислено: С 64,14 Н 4,89 N 18,70

Найдено: С 63,20 Н 4,80 N 18,66

3. Получение комплекса кобальта(II) с 1,3-дифенилтриазеном

К 0,01 моля (1,2гр) ацетата кобальта (Co(CH3COO)2.4H2O) растворенного в 25 мл этилового спирта добавляли 0,02 моля (1.97 гр) триазенового лиганда, растворенного в 30 мл этилового спирта. Реакционную смесь доводили до кипения и перемешивали в течение часа. Через сутки полученный темного цвета осадок отфильтровывали, промывали водой, затем спиртом. Высушивали в эксикаторе над серной кислотой до установления постоянной массы. Тпл>2300C.

Для Co(C12H11N3)2

Вычислено: С 63,57 Н 4,85 N 18,54

Найдено: С 63,51 Н 4,79 N 18,60

Результаты иих обсуждение

В соответствии с данными элементного анализа и термогравиметрии в комплексах меди, кобальта и марганца отношение металл:лиганд составляет 1:2 и их состав определяется формулами Cu2L2, MnL2 и CoL2. В ИК спектрах комплексов полоса поглощения при 3200 см-1, характерная для валентных колебаний аминогруппы исчезает, что указывают на то, что аминогруппа участвует в комплексообразовании в депротонированной форме. Наблюдаются заметные изменения в частоте и интенсивности колебаний N-N и N=N при комплексообразовании. У комплексов полоса поглощения при 1200 см-1 (N-N колебания), присутствующая в лиганде, практически исчезает, а полоса при 1240 см-1 смещается в сторону высоких волновых чисел и проявляется при 1280 см-1. Полоса поглощения N=N(у исходного лиганда при 1440см-1) при комплексообразовании также испытывает сдвиг в сторону высоких частот и наблюдается при 1480 см-1.

В электронных спектрах поглощения в комплексах марганца и кобальта наблюдается полоса переноса заряда при 390 нм у MnL2 и 430 нм у CoL2, а также малоинтенсивное поглощение при 560 см-1 для последнего комплекса. Электронные спектры поглощения комплексов меди характеризуются интенсивным максимумом поглощения в области 620 нм.

На рисунке 1 показано СЭМ-изображение комплекса кобальта с 1,3-дифенилтриазеном.

Описание: F:\Institut Kataliza,Medjidov,Co x2500.tif

Рис.1 СЭМ-изображение комплекса кобальта с 1,3-дифенилтриазеном

Для определения состава и термической устойчивости исследуемых комплексов нами проведен термогравиметрический анализ(рис.2 и рис.3). Результаты термогравиметрических исследований показали, что процесс термораспада комплекса кобальта происходит в два этапа. В первой стадии в интервале температур 185–1950С происходит потеря веса 57 %, во второй 17 %(температурный интервал 340–4600С). Необычно низкая температура распада ≈1900С и его узкий температурный интервал 185–1950С связаны с разложением лиганда по относительно слабым N-N связям.

.Описание: Num

Рис.2 Деривотограммы комплекса кобальта(II) с 1,3-дифенилтриазеном

Описание: Num

Рис. 3 Деривотограммы комплекса марганца(II) с 1,3-дифенилтриазеном

Возможно также каталитическое влияние ионов кобальта на распад лигандов. Роль металла в распаде комплекса подтверждается в случае термораспада соединения марганца, который распадается в три этапа. Однако температуры начала этапов распада и их интервалы значительно различаются. Для комплекса марганца на первом этапе потеря массы в интервале температур 80–2250С составляет 32 %, на втором этапе (температурный интервал 240–7500С) потеря массы-38 %, на третьем этапе (800–10000С) потеря массы 14 %. В случае меди термораспад происходит в три этапа. Конечным продуктом термолиза комплексов является окись металла.

На рисунке 4 представлен результат рентгенофазового анализа комплексов кобальта и марганца с1,3-дифенилтриазеном. Интерпретация полученных данных также подтверждает образование комплексов кобальта и марганца с 1,3-дифенилтриазеном.

Рис. 4. Дифрактограмма комплексов марганца и кобальта с 1,3-дифенилтриазеном

Выводы

Получены и исследованы новые комплексные соединения 1,3-дифенилтриазенов меди, марганца и кобальта. Методами ИК-, электронной спектроскопии, химического, рентгенфазового и термогравиметрического анализов изучен состав и строение полученных комплексов. Согласно результатам термогравиметрических исследований, необычно низкая температура распада ≈1900С и его узкий температурный интервал 185–1950С связаны с разложением лиганда по относительно слабым N-N связям.

Литература:

  1. Beck J, Hörner M. and Dittmann G. A Macrocyclic Bistriazene and its Complexes with Divalent Metal Ions. Journal of Eur. J. Inorg. Chem. 2009, pp. 4314–4319. DOI: 10.1002/ejic.200900470
  2. Su-Ping Luo, Jia-Mei Lei and Shu-Zhong Zhan. Synthesis, characterization, luminescent, and catalytic performance of a dinuclear triazenido–silver complex, Journal of Coordination Chemistry. 71(8). 2018. pp.1–19. DOI: 10.1080/00958972.2018.1457788.
  3. Juan José Nuricumbo-Escoba Carlos Campos-Alvarado Gustavo Ríos-Moreno David Morales-Morales Patrick J. Walsh Miguel Parra-Hake.Binuclear Palladium(I) and Palladium(II) Complexes of ortho-Functionalized 1,3-Bis(aryl)triazenido Ligands. Inorganic Chemistry Journal. 2007, 46, 15,pp.6182–6189.
  4. Xue. D., Luo, S.-P.Chen, Y.-Y., Zhang. Z.-X., Zhan. S.-Z.. Synthesis, characterization and electrocatalytic properties of a tetranuclear triazenido-copper(I) complex. Journal of Polyhedron,2017. 132, pp.105–111. doi:10.1016/j.poly.2017.04.035
  5. Vajs J., Steiner I., Brozovic A., Pevec A., Ambriović-Ristov A., Matković M., Piantanida I., Urankar D., Osmak M., Košmrlj J.. The 1,3-diaryltriazenido(p-cymene)ruthenium(II) complexes with a high in vitro anticancer activity. Journal of Inorganic Biochemistry. V. 153. 2015.pp. 42–48
  6. Kimball D. B., Haley M. M., Triazenes: a versatile tool in organic synthesis.Journal of Angew. Chem. Int. Ed.2002,v. 41,pp. 3338–3351.
  7. D. B. Kimball, R. Herges, M. M. Haley, Two Unusual, Competitive Mechanisms for (2-Ethynylphenyl)triazene Cyclization: Pseudocoarctate versus Pericyclic Reactivity.Journal of Am. Chem. Soc.2002, 124, 1572–1573.
  8. P. Gantzel, R. J. Synthesis and Crystal Structures of Lithium and Potassium Triazenide Complexes Walsh,Inorg. Chem.Journal.1998, 37, pp.3450–3451.
  9. E.Correa-Ayala, C. Campos-Alvarado, D. Chávez, D.Morales-Morales, S.Hernández-Ortega, J. J. García, M. Flores-Álamo, V.Miranda-Soto, M. Parra-Hake. RutheniumII(p-cymene) complexes bearing ligands of the type 1- [2'-(methoxycarbonyl) phenyl]-3- [4'-X-phenyl]triazenide (X= F, Cl, Br, I): synthesis, structure and catalytic activity. Journal of Inorganica Chimica Acta.V. 466, 1 September 2017, pp. 510–519
  10. Jing Chu, Xiao-hua Xie, Shao-rong Yang, Shu-zhong Zhan, Synthesis and electro-catalytic properties of a dinuclear palladium(I) 1,3-bis [(2-chloro)benzene]triazenide complex. Journal of Inorganica Chimica Acta.V.410.2014. pp. 191–194
  11. Chowdhury N. S., Roy C. G., Butcher R. J., Bhattacharya S. Mixed-ligand 1,3-diaryltriazenide complexes of ruthenium: Synthesis,structure and catalytic properties. Journal of Inorganica Chimica Acta. V. 406. 2013.pp. 20–26
  12. Н. Е. Сидорина, Ю. Н. Климочкин. Диазо- и азосоединения:практикум / Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2009. — 118 с.
Основные термины (генерируются автоматически): N-N, термогравиметрический анализ, этиловый спирт, комплекс марганца, этап, марганец, установление постоянной массы, полоса поглощения, серная кислота, метиловый спирт.


Похожие статьи

Синтез и исследование свойств комплексов марганца (II) и рения...

Состав и строение комплексов исследованы методами химического анализа, ИК-спектроскопии и термогравиметрии.

Основные термины (генерируются автоматически): KLH, комплекс, III, этиловый спирт, маточный раствор, мл ацетоном, серная кислота, установление...

Экстракционно-фотометрическое определение меди(II)...

Основные термины (генерируются автоматически): KLH, комплекс, III, этиловый спирт, маточный раствор, мл ацетоном, серная кислота

Синтез и исследование геометрически изомерных координационных соединений кобальта, марганца и меди с глютаминовой кислотой.

Синтез и исследование геометрически изомерных...

Продукт высаливали этиловый спиртом и обрабатывали спиртом до образования порошка.

К двузамещенной калиевой соли глютаминовой кислоты при перемешивании на магнитной мешалке добавляли 0,1 моль Co(CH3COO)24Н2О и затем 0,1 моль ацетата марганца.

Синтез соединений марганца в различных степенях окисления

Комплексы марганца с аминокислотами и белками были обнаружены в различных

Для водных растворов обоих веществ были сняты спектры поглощения, а для манганата (VI) также

Произведены эксперименты с добавлением вышеупомянутых спиртов для осаждения...

Синтез и исследование структуры и свойств комплексных...

Синтезировали сложные комплексы марганца (II) с серин и карбамид (L1-серин

С помощью химического, ИК-спектрального и термогравиметрического анализа установлены состав и

Результаты термогравиметрических и рентгенофазовых исследований показали, что процесс...

Амперометрическое титрование Pb(II) раствором...

Показана возможность и оптимизированы условия амперометрического титрования Pb(II) c помощью бензимидазолил-2-тиоанилида. Разработанная амперометрическая методика определение Pb(II) оценена метрологически, результаты применены для анализа различных по...

Характеристика и получение этилового спирта в производстве

Кроме этилового спирта при брожении образуются: глицерин, янтарная кислота, метиловый спирт, сивушные масла, сложные эфиры и др.

Метод получения этилового спирта сернокислотной гидратацией этилена в настоящее время несколько устарел, кроме того он...

Особенности химических способов извлечения марганца из...

Научно-технический прогресс постоянно увеличивает антропогенное воздействие на природную среду, и особое место здесь занимают горная и металлургическая промышленности. Отходы данных предприятий, сконцентрированные в различного рода отвалах и складах...

Значение серосодержащих реагентов в амперометрическом...

Показана возможность применения серосодержащих реагентов в качестве аналитических реагентов на благородные металлы и оптимизированы условия титрования на различных по кислотно-основным свойствам фоновых электролитах и буферных смесях. В связи с этим, в...

Похожие статьи

Синтез и исследование свойств комплексов марганца (II) и рения...

Состав и строение комплексов исследованы методами химического анализа, ИК-спектроскопии и термогравиметрии.

Основные термины (генерируются автоматически): KLH, комплекс, III, этиловый спирт, маточный раствор, мл ацетоном, серная кислота, установление...

Экстракционно-фотометрическое определение меди(II)...

Основные термины (генерируются автоматически): KLH, комплекс, III, этиловый спирт, маточный раствор, мл ацетоном, серная кислота

Синтез и исследование геометрически изомерных координационных соединений кобальта, марганца и меди с глютаминовой кислотой.

Синтез и исследование геометрически изомерных...

Продукт высаливали этиловый спиртом и обрабатывали спиртом до образования порошка.

К двузамещенной калиевой соли глютаминовой кислоты при перемешивании на магнитной мешалке добавляли 0,1 моль Co(CH3COO)24Н2О и затем 0,1 моль ацетата марганца.

Синтез соединений марганца в различных степенях окисления

Комплексы марганца с аминокислотами и белками были обнаружены в различных

Для водных растворов обоих веществ были сняты спектры поглощения, а для манганата (VI) также

Произведены эксперименты с добавлением вышеупомянутых спиртов для осаждения...

Синтез и исследование структуры и свойств комплексных...

Синтезировали сложные комплексы марганца (II) с серин и карбамид (L1-серин

С помощью химического, ИК-спектрального и термогравиметрического анализа установлены состав и

Результаты термогравиметрических и рентгенофазовых исследований показали, что процесс...

Амперометрическое титрование Pb(II) раствором...

Показана возможность и оптимизированы условия амперометрического титрования Pb(II) c помощью бензимидазолил-2-тиоанилида. Разработанная амперометрическая методика определение Pb(II) оценена метрологически, результаты применены для анализа различных по...

Характеристика и получение этилового спирта в производстве

Кроме этилового спирта при брожении образуются: глицерин, янтарная кислота, метиловый спирт, сивушные масла, сложные эфиры и др.

Метод получения этилового спирта сернокислотной гидратацией этилена в настоящее время несколько устарел, кроме того он...

Особенности химических способов извлечения марганца из...

Научно-технический прогресс постоянно увеличивает антропогенное воздействие на природную среду, и особое место здесь занимают горная и металлургическая промышленности. Отходы данных предприятий, сконцентрированные в различного рода отвалах и складах...

Значение серосодержащих реагентов в амперометрическом...

Показана возможность применения серосодержащих реагентов в качестве аналитических реагентов на благородные металлы и оптимизированы условия титрования на различных по кислотно-основным свойствам фоновых электролитах и буферных смесях. В связи с этим, в...

Задать вопрос