📄Работа №134626

Тема: Структурные характеристики комплексов трихлорида сурьмы с пиридином по данным квантово-химических расчетов и рентгеноструктурного анализа

Характеристики работы

Тип работы Дипломные работы, ВКР
Химия
Предмет Химия
📄
Объем: 48 листов
📅
Год: 2017
👁️
Просмотров: 71
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
ℹ️ Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.

📋 Содержание

Введение 3
Перечень условных обозначений 5
1. Обзор литературы 6
1.1. Химическая связь и нековалентные взаимодействия в кристалле 6
1.2. Структурные особенности соединений тригалогенидов сурьмы с производными пиридина 8
2. Экспериментальная часть 15
2.1. Подготовка исходных веществ 15
2.2. Взятие навесок 15
2.3. Синтез комплексов 16
2.4. Рентгеноструктурный анализ 17
3. Квантово-химические расчёты 24
3.1. Термодинамические характеристики реакций комплексообразования и димеризации 24
3.2. NBO анализ фрагментов экспериментальных кристаллических структур 32
4. Обсуждение результатов 39
Результаты и выводы 41
Список цитированной литературы 42
Приложение 46

📖 Аннотация

Работа посвящена комплексному исследованию структурных характеристик комплексов трихлорида сурьмы с пиридином. Актуальность исследования обусловлена недостаточной изученностью природы межатомных взаимодействий, в частности расстояний Sb–Cl, в кристаллических структурах подобных соединений, что является общей проблемой в химии координационных соединений. В ходе работы были впервые синтезированы и структурно охарактеризованы методом монокристальной рентгеноструктурной дифрактометрии два новых комплекса с соотношением компонентов 1:1 и 1:1,65. Методами квантово-химического моделирования рассчитаны термодинамические характеристики процессов образования мономерных комплексов и их димеризации, показавшие термодинамическую выгодность этих процессов в газовой фазе. NBO-анализ фрагментов экспериментальных кристаллических структур позволил установить, что в решётках данных соединений наряду со слабыми ковалентными взаимодействиями присутствуют нековалентные σ-дырочные взаимодействия. Полученные результаты вносят вклад в фундаментальное понимание природы химической связи в комплексах сурьмы(III) и могут быть использованы при прогнозировании структуры и свойств новых координационных соединений, а также в материаловедении при разработке веществ с заданными кристаллическими архитектурами.

📖 Введение

На сегодняшний день актуальной проблемой неорганической химии является определение природы взаимодействий в кристаллической структуре комплексов. Известно, что в результате кристаллической упаковки геометрия молекул комплексных соединений может претерпевать значительные изменения по отношению к их геометрии в газовой фазе [1]. Также, в результате кристаллической упаковки возможно образование дополнительных взаимодействий [2].
Среди всего многообразия комплексных соединений малоизученными и, следовательно, перспективными объектами в данных исследованиях являются комплексы галогенидов сурьмы с производными пиридина. На сегодняшний момент природа межатомных расстояний сурьма-галоген в них точно не установлена. Известно лишь, что расстояния близки к сумме ван-дер-ваальсовых радиусов атомов, но не превосходят её.
В качестве объектов исследований в настоящей работе были выбраны комплексы трихлорида сурьмы с пиридином по следующим причинам:
1) кристаллическая структура данных комплексов не была определена ранее;
2) природа межъядерных расстояний сурьма-хлор не была определена ранее;
3) стерическая незагруженность пиридина может привести к структурным особенностям, ранее не известным для комплексов сурьмы в твёрдой фазе.
Целью настоящей работы является определение природы взаимодействий в комплексах трихлорида сурьмы с пиридином.
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
1) синтез комплексов трихлорида сурьмы с пиридином;
2) определение строения комплексов в твёрдой фазе с помощью монокристального рентгеноструктурного анализа (РСА);
3) проведение расчёта термодинамических характеристик газофазных реакций комплексообразования и димеризации мономерных комплексов и определение на их основании относительной стабильности мономерных и димерных форм;
4) проведение анализа заселённости для фрагментов полученных кристаллических структур и определение степени ковалентности взаимодействий в данных комплексах.

Возникли сложности?

Нужна качественная помощь преподавателя?

👨‍🎓 Помощь в написании

✅ Заключение

Результаты и выводы:
1. Синтезированы и впервые структурно охарактеризованы два комплекса трихлорида сурьмы с пиридином с соотношением компонентов 1:1 (1) и 1:1,65 (2).
2. Рассчитаны термодинамические характеристики процессов образования мономерных комплексов из трихлорида сурьмы и пиридина и димеризации мономерных комплексов. Установлено, что и процессы образования мономерных комплексов и их димеризации в газовой фазе при стандартных условиях термодинамически выгодны.
3. Проведён NBO анализ фрагментов кристаллических структур комплексов 1 и 2. Установлено, что в кристаллических решётках данных соединений присутствуют, как и слабые ковалентные взаимодействия, так и нековалентные взаимодействия, которые могут быть рассмотрены, как σ-дырочные.
Нужна своя уникальная работа?
Срочная разработка под ваши требования
Рассчитать стоимость
ИЛИ

📕 Список литературы

[1] K. R. Leopold, M. Canagaratna, J. A. Phillips, Partially Bonded Molecules from the Solid State to the Stratosphere, Acc. Chem. Res., 1997, vol. 30, 2, p. 57-64
[2] P. Politzer, J. S. Murray, T. Clark, Halogen bonding and other σ-​hole interactions: a perspective, Phys. Chem., 2013, vol. 15, 27
[3] E. Mack, The spacing of non-​polar molecules in crystal lattices. The atomic domain of hydrogen. A new feature of the structure of the benzene ring, Amer. Chem. Soc., 1932, vol. 54, p. 2141-2165.
[4] M. Magat, Effective radii of combined atoms and ortho effect in dipole moments, Ztschr. phys. Chem. В., 1932, vol. 16. p. 1-18.
[5] R. T. Sanderson, "Electronegativity and Bond Energy". J. Am. Chem. Soc., 1983, vol. 105, 8, p.2259–2261.
[6] M. Mantina, A.C. Chamberlin, R. Valero, C.J. Cramer, and D.G. Truhlar, Consistent van der Waals radii for the whole main group, J. Phys. Chem. 2009, 113, 5806
[7] H. A. Bent, Structural Chemistry of Donor-Acceptor Interactions, Chem. Rev., 1968, vol. 68, 5, p. 587-648
[8] J.E. Huheey, E.A. Keiter, R.L. Keiter (1993). Inorganic Chemistry: Principles of Structure and Reactivity (4th ed.). New York, USA: HarperCollins.
[9] T. Clark, M. Hennemann, J. S. Murray, P. Politzer, Halogen bonding: the σ-​hole, J. Mol. Mod., 2007, vol. 13, 2, p. 291-296
[10] G. R. Desiraju, P. Shing Ho, L. Kloo, A. C. Legon, R. Marquardt, P. Metrangolo, P. Politzer, G. Resnati, K. Rissanen, Definition of the halogen bond (IUPAC Recommendations 2013), Pure Appl. Chem., 2013, vol. 85, 8, p. 1711–1713.
[11] Das R., Pani S., Trichloromonopyridineantimony complex, J. Ind. Chem. Soc., 1954, vol. 33, p. 538
[12] Gallagher M.J., Graddon D.P., Sheikh A.R., Reaction of antimony(III) halides with Lewis bases, Thermochim. Acta, 1978, vol. 27, 1-3, p. 269-280
[13] Martins E.P.S., Botelho J.R., Oliveira S.F., Arakaki L. N. H., Fonseca M. G., Espinola J. G. P., Thermal decomposition study of antimony (III) tribromide and aromatic amine adducts, J. Therm. Anal. Calorim., 2009, vol. 97, p. 427–431
[14] Nobrega A.S., Espinola J.G.P., Fonseca M.G., Arakaki L.N.H., De Oliveira S.F., Enthalpies of formation of adducts of antimony(III) iodide with pyridine and methyl-​pyridines, Thermochim. Acta, 2007, vol. 456, 2, p. 102-105
[15] A. K. Singh, C. V. Amburosea, N. K. Jha, P. Sharma, A. Cabrera, G. Espinosa-Perz, [Tetra(n-​butyl)​ammonium] [di(μ-​bromo)​bis{dichloro(p-​tolyl)​antimonate(III)​}​]​: synthesis and crystal structure, J. Chem. Res., Synop., 1974, 4, p. 198-199
...

🖼 Скриншоты

🛒 Оформить заказ

Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.
Предоставляемые услуги, в том числе данные, файлы и прочие материалы, подготовленные в результате оказания услуги, помогают разобраться в теме и собрать нужную информацию, но не заменяют готовое решение.
Укажите ник или номер. После оформления заказа откройте бота @workspayservice_bot для подтверждения. Это нужно для отправки вам уведомлений.

©2026 Cервис помощи студентам в выполнении работ