🔍 Поиск работ

Комплексы с Bi,I-содержащими анионами. Синтез и строение

Работа №207632

Тип работы

Дипломные работы, ВКР

Предмет

химия

Объем работы56
Год сдачи2020
Стоимость4280 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
5
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 7
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 8
1.1 Синтез иодовисмутатов 8
1.2 Комплексы с моноядерными анионами 8
1.3 Комплексы с биядерными анионами 13
1.3.1 Комплексы с анионом [Bi2I8]2- 13
1.3.2 Комплексы содержащие анион [Bi2I9]3- 14
1.3.3 Комплексы содержащие анион [Bi2I10]4- 16
1.3.4 Комплексы содержащие анион [Bi2I8L2]2- 18
2 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 23
2.1 Описание комплекса [Ph4P]+2[Bi2I8(^2-Et2SO-O)]2“ 23
2.2 Описание комплекса [Ph4P]+yra«5-[Bi2I8(Me2SO-O)2]2”-2 Me2SO 25
2.3 Описание комплекса [[Ph3PAm]+2[Bi2I8(MeOC2H4OMe-O)]2~ ] 28
2.4 Описание комплекса [Ph3PCH2Ph]2+[Bi2I8(diox-O)]2“ 33
2.5 Описание комплекса [Ph3P(CH2)3PPh3]2+3[Bi2I9]3-2 34
2.6 Описание комплекса [Ph3P(CH2)3PPh3]2+3[Bi2I9]3”2-DMF 37
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 39
3.1 Синтез BiI3 39
3.2 Очистка диоксана 39
3.3 Очистка 1,2-диметоксиэтана 40
3.4 Синтез комплекса [Ph4P]+2[Bi2I8(^2-Et2SO-O)]2“ 40
3.5 Синтез комплекса [Ph4P]+2?ra«5-[Bi2I8(Me2SO-O)2]2--2 Me2SO 40
3.6 Синтез комплекса [[Ph3PAm]+2[Bi2I8(MeOC2H4OMe-<9)]2“ ] 40
3.7 Синтез комплекса [Ph3PCH2Ph]2+[Bi2I8(diox-O)]2“ 40
3.8Синтез комплекса [Ph3P(CH2)3PPh3]2+3[Bi2I9]3-2 41
3.9 Синтез комплекса [Ph3P(CH2)3PPh3]2+3[Bi2I9]3”2-DMF 41
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 42
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 43
ABSTRACT 47
ПРИЛОЖЕНИЯ 48
ПРИЛОЖЕНИЕ А Кристаллографические данные, параметры эксперимента и
уточнения структур комплексов 48
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Геометрические параметры комплексов 50
ПРИЛОЖЕНИЕ В ИК-спектры соединений

Изучение комплексов содержащих иодовисмутатные анионы, сохраняет свою актуальность на протяжении последних десятилетий. Это обусловлено наличием интересных физических свойств и структурным многообразием данных анионов, а также актуальностью задачи нахождения путей управлением синтеза этих комплексов. В последние годы посвящается время изучению таким свойствам как фотолюминесценция, термохромизм и оптические свойства [1-6]. Активное изучение, получаемых соединений показало возможность реализации перовскитной структуры и их эффективность в качестве материалов используемых для создания солнечных батарей [7-9].
Цель работы: синтез и изучение строения фосфониевых комплексных соединений с BiJ-содержащими анионами.
Для достижения цели работы были поставлены следующие задачи:
1) провести реакции иодида висмута (III) с иодидами фосфония в различных растворителях;
2) провести изучение полученных комплексов с применением методов РСА, ИК-спектроскопии.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

1) Взаимодействием иодидов тетраорганилфосфония с иодидом висмута (III)
в различных растворителях синтезировано шесть новых комплексов с БЦ-содержащими анионами, структура четырех из них:
[Ph4P]+2[Bi2I8(^2-Et2SO-O)]2-, [Ph4P]+2^s-[Bi2I8(Me2SO-C>)2]2--2Me2SO,
[Ph3PAm] 2[Bi2I8(MeOC2H4MeO)] . [Ph3P(CH2)3PPh3]23[Bl2I9]3~2 установлена
методом РСА.
2) В реакции иодида тетрафенилфосфония с иодидом висмута в эквимолярном соотношении в диэтилсульфоксиде наблюдалось образование комплекса с биядерным анионом [Bl2I8(^2-Et2SO-O)]2-в котором молекула сульфоксида выступает в качестве д2-мостикового лиганда координируясь на атомы висмута. В аналогичной реакции в диметилсульфоксиде продуктом реакции является комплекс с анионом Zra«5-[Bl2I8(Me2SO-O)2]2” в котором две молекулы растворителя занимают транс-аксиальные положения в анионе.
3) В диметоксиэтане взаимодействие иодида амилтрифенилфосфония с иодидом висмута привело к образованию комплекса с биядерным анионом [Bl2I8(MeOC2H4OMe-O)]2”, в котором бидентантная молекула растворителя координируясь атомами кислорода на атомы висмута соседних анионов обеспечивает их связывание в полимерную цепочку ориентированную вдоль кристаллографической оси а.
4) В диэтилсульфоксиде реакцией между иодидом проп-1,3-
диилбмс(трифенилфосфония) и иодидом висмута (2:1 мольн.) получен комплекс с биядерным анионом [Bl2I9]3-. Внедрения молекулы растворителя в
координационную сферу аниона не наблюдается.
5) Установлено, что растворители с координирующими центрами способны входить в координационную сферу BlJ-содержащих анионов по типу р1- и д2-лигандов, в то же время, присутствие объемных фосфониевых катионов может оказывать стерические препятствия данному процессу.
6) По результатам работы опубликована статья в журнале входящим в список научных журналов ВАК:
Михайлов С.А. Синтез и строение комплексов висмута [Ph4P]+2[Bl2I8(^2-Et2SO-O)]2“ И [Ph4P]+2?ra«5-[Bl2I8(dmso-O)2]2” / С.А. Михайлов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия». - 2020. - Т. 12, № 1. - С. 58-65.



1 Elfaleh, N. Structural Characterization, Vibrational Studies and Optical Properties of a New Luminescent Organic-Inorganic Material [C6H20N3]BiI6-H2O / N. Elfaleh, S. Kamoun // J. Organomet. Chem. - 2016. - V. 819. - P. 95-102.
2 Goforth, A.M. Structural Diversity and Thermochromic Properties of Iodobismuthate Materials Containing d-Metal Coordination Cations: Observation of a High Symmetry [Bi3I11]2- Anion and of Isolated I- Anions / A.M. Goforth,
M. A. Tershansy, M. D. Smith et al. // J. Am. Chem. Soc. - 2011. - V. 133, N 3. - P. 603-612.
3 Hrizi, C. a- to ^-[C6H4(NH3)2]2Bi2I10 Reversible Solid-State Transition, Thermochromic and Optical studies in the p-phenylenediamine-based iodobismuthate (III) material / C. Hrizi, A. Trigui, Y. Abid, et al. // J. Solid State Chem. - 2011. - V. 184, N 12. - P. 3336-3344.
4 Garcia-Fernandez, A. Diimidazolium Halobismuthates [Dim]2[Bi2X10] (X = Cl-, Br-, or I-): A New Class of Thermochromic and Photoluminescent Materials / A. Garcia-Fernandez, I. Marcos-Cives, C. Platas-Iglesias et al. // Inorg. Chem. - 2018. - V. 57, N. 13. P. 7655-7664.
5 Fejani, H. Broad-band Luminescence Involving Fluconazole antifungal drug in a Lead-Free Bismuth Iodide perovskite: Combined experimental and Computational Insights / H. Ferjani, R. Bechaied, W. Abd El-Fattah et al. // Spectrochim. Acta A. - https://doi.org/10.1016/j.saa.2020.118354.
6 Usoltsev, A.N. Polymeric hybrid iodoplumbates and iodobismuthates containing mono- and bisalkylated derivatives of 1,2-bis(4-pyridyl)ethylene: structural and optical features / A.N. Usoltsev, S.A. Adonin, P.A. Abramov et al. // Inorg. Chim. Acta. - 2017. - V. 462, P. 323-328.
7 Lyu, M. Organic-inorganic bismuth (III)-based material: A lead free, air-stable and solution-processable light-absorber beyond organolead perovskites / M. Lyu, J.-H. Yun, M. Cai et al. // - Nano Res. - 2016. - V. 9, N. 3. P. 1-11.
8 Usoltsev, A.N. Polymeric iodobismuthates {[Bi3I10]} and {[BiI4]} with N-heterocyclic cations: promising perovskite-like photoactive materials for electronic devices / A.N. Usoltsev, M. Elshobaki, S.A. Adonin et al. // J. Mater. Chem. A. - 2019. - V. 7 - P. 5957-5966.
9 Tianyue, L. Study of Bismuth-based Perovskite-like Materials for Solar Cell and Supercapacitor Applications.: thesis for a postgraduate degree / L. Tianyue. - Edinburgh, 2017. - 202 P.
10 Шарутин, В. В. Синтез и строение висмутсодержащих комплексов: [Ph3MeP]2+[Biy2-и [P^MePb+pib^^N^^^N / В.В. Шарутин, И.В. Егорова, О.К. Шарутина и др. // Коорд. химия. - 2008. - Т. 34, № 6. - С. 468-472.
11 Chen, Y. Iodine-Induced Solvothermal Formation of Viologen Iodobismuthates / Y.Chen, Z. Yang, C.X. Guo et al. // Eur. J. Inorg. Chem. - 2010. - N 33. - P. 5326¬5333.
12 Peng, Y. Bis(l-acetonylpyridinium) pyridinium hexaiodobismuth(III) / Y. Peng, S. Lu, D. Wu et al. // Acta Crystallographica Section C: Cryst. Struct. Comm. - 2000. -
V. 56, N 5. - P. e183-e184.
13 Bi, W. Type structure, which is composed of organic diammonium, triiodide and hexaiodobismuthate, varies according to different structures of incorporated cations /
W. Bi, N. Louvain, N. Mercier, et al. // Cryst. Eng. Comm. - 2007. - V. 9, N 4. - P. 298-303.
14 Lindsjo, M. Anionic Diversity in Iodobismuthate Chemistry / M. Lindsjo,
A. Fischer, L. Kloo // Z. Anorg. Allg. Chem. - 2005. - V. 631, N 8. - P. 1497-1501.
15 Шарутин, В.В. Синтез и строение фосфорсодержащих комплексов:
[Ph4P]2 [Hg4I10]2и [Ph4P]2 [BiI5(Me2S=O)] / В.В. Шарутин, И.В. Егорова,
О.К. Шарутина и др. // Коорд. химия. - 2005. - Т. 31, № 10. - С. 791-795.
16 Carmalt, C.J. Cationic, arylbismuth(III) complexes of the form [BiR2L2]+ and [BiRL4]2+ where L is a neutral two-electron donor ligand / C.J. Carmalt, L.J. Farrugia,
N. C. Norman // J. Chem. Soc. Dalton Trans. - 1996, N 4. - P. 443-454.
17 Li, F. Bis(morpholinium) tetraiodo(morpholine-4-carbodithioato-
x2S',S")bismuth(III) / F. Li, H. Yin, D. Wang // Acta Crystallogr. E. - 2006. - V. 62, N 3. - P. m566-m567.
18 Adonin, S.A. Polynuclear Halide Complexes of Bi(III): From Structural Diversity to the New Properties / S.A. Adonin, M.N. Sokolov, V.P. Fedin // Coordin. Chem. Rev. - 2016. - V. 312. P 1-21.
19 Liu, B. Three inorganic-organic hybrids of bismuth (III) iodide complexes containing substituted 1, 2, 4-triazole organic components with charaterizations of diffuse reflectance spectra / B. Liu, X. Ling, G. C. Guo, J.S. Huang // J. Solid State Chem. - 2006. - V. 179, N 6. - P. 1611-1617.
20 Krautscheid, H. (Bzl4P)2[Bi2I8]-ein lodobismutat mit funffach koordiniertem Bi3+ - Ion / H. Krautscheid // Z. Anorg. Allg. Chem. - 1999. - V. 625, N 2. - P. 192¬194.
21 Lindqvist, O. The Crystal Structure of Caesium Bismuth Iodide, Cs3Bi2I9 /
O. Lindqvist // Acta Chem. Scand. - 1968. - V. 22, N 9. - P. 2943-2952.
22 Chabot, B. Cs3Sb2I9 and Cs3Bi2I9 with the hexagonal Cs3Cr2Cl9 structure type /
B. Chabot, E. Parthe // Acta Cryst. Section B. - 1978. - V. 34, N 2. - P. 645-648.
23 Sharutin, V.V. Reactions of bismuth iodide with ammonium, phosphonium, and bismuthonium salts / V.V. Sharutin, I. V. Egorova, E.A. Boyarkina et al. // Russ. J. Gen. Chem. - 2008. - V. 78, N 7. - P. 1320-1325.
24 Zhu, X. H. Effect of mono-versus di-ammonium cation of 2, 2'-bithiophene derivatives on the structure of organic-inorganic hybrid materials based on iodometallates / X.H. Zhu, N. Mercier, P. Frere et al. // Inorg. chem. - 2003. - V. 42, N 17. - P. 5330-5339.
25 Eickmeier, H. Tris (ethyldimethylphenylammonium)
nonahalogenodibismuthates (III) / H. Eickmeier, B. Jaschinski, A. Hepp, et al.// Z. Naturforsch. B. - 1999. - V. 54, N 3. - P. 305-313.
26 Bowmaker, G.A. Syntheses, Structures and Vibrational Spectra of Some Dimethyl Sulfoxide Solvates of Bismuth(III) Bromide and Iodide / G.A. Bowmaker, J.M. Harrowfield, P.C. Junk et al. // Aust. J. Chem. - 1998. - V. 54, N. 4. - P. 285-292.
27 Chai, W.-X. Three Iodometalate Organic-Inorganic Hybrid Materials Based on Methylene Blue Cation: Syntheses, Structures, Properties and DFT Calculations / W.-X. Chai, J. Lin, L. Song et al. // Solid State Sci. - 2012. - V. 14. - P. 1226-1232.
28 Chen, Y. Iodobismuthates with N-alkyl- or N,N0-dialkyl-4,40-bipyridinium: Syntheses, Structures and Dielectric Properties // Y. Chen, Z. Yang, X.-Y. Wu et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. - 2011. - V. 13. - P. 5659-5667.
29 Feldmann, C. Crystal structure of tris(tetramethylammonium) dibismuth nonaiodide, [N(CH3)4]3Bi2I9/ C. Feldmann // Z. Kristallogr. NCS. - 2001. - V. 216.
P. 465-466.
30 Goforth, A.M. Preparation and Characterization of Novel Inorganic-Organic Hybrid Materials Containing Rare, Mixed-Halide Anions of Bismuth(III) / A.M. Goforth, M.D. Smith, L. Peterson et al. // Inorg. Chem. - 2004. V. 43. P. 7042-7049.
31 Li, H.-H. Preparation and Characterization of Two Bismuth(III) Iodide Inorganic/Organic Hybrid Solids / H.-H. Li, M. Wang, S.-W. Huang et al. // Synth. React. Inorg. M. - 2011. - V. 41. P. 1351-1357.
32 Mishra, S. Heterometallic, Hybrid, Heavy Main-Group Iodometallates Containing Lanthanide Complexes: Template Synthesis, Structures, Thermal, Optical, Luminescent and Magnetic Properties / S. Mishra, E. Jeanneau, O. Iasco // Eur. J. Inorg. Chem. - 2012. - P. 2749-2758.
33 Schulz, A. Binary Pnictogen Azides—An Experimental and Theoretical Study: [As(N3)4]-, [Sb(N3)4]-, and [Bi(N3)5 (dmso)]2-/ A. Schulz, A. Villinger // Chem. Eur. J. - 2012. - V. 18. P. 2902-2911.
34 Szklarz P. Structure, Phase Transitions and Molecular Dynamics of [C(NH2J3]3[M2I9], M = Sb, Bi / P. Szklarz, A. Pietraszko, R. Jakubas et al. // J. Phys. Condens. Matter. - 2008. V. 20. P.20.
35 Dobrzycki, L. 1D vs 2D Crystal Architecture of Hybrid Inorganic-Organic Structures with Benzidine dication / L. Dobrzycki, K. Wozniak // J. Mol. Struct. - 2009. - V. 921, N 1. - P. 18-33.
36 Charmant, J.P. H., Norman N. C., Starbuck J. A bis [pentaiodobismuthate (III)] salt of 4-hydroxypyridinium / J. P. H. Charmant, N. C. Norman, J. Starbuck // Acta Crystallographica Section E: Structure Reports Online. - 2002. - V. 58, N 4. - P. m144-m146.
37 Bowmaker, G.A. Synthetic, Structural and Vibrational Spectroscopic Studies in Bismuth (III) Halide/N,N’-Aromatic Bidentate Base Systems. I. large-cation (2, 2’ - Bipyridinium and 1, 10-phenanthrolinium) Salts of Polyhalobismuthate (III) Ions / G.A. Bowmaker, P.C. Junk, A.M. Lee et al. // Aust. J. Chem. - 1998. - V. 51, N 4. - P. 293-309.
38 Sharutin, V.V. Synthesis and Structure of Bismuth Complex [n- Bu4N]2+[Bi2I8-2Me2S=O]2-/ V.V. Sharutin, V.S. Senchurin, O.K. Sharutina et al. // Russ. J. Inorg. Chem. - 2011. - V. 56, N 8. - P. 1272-1275.
39 Sharutin, V.V. Bismuth Compounds [Ph3BuP]+I",[Ph3BuP]2+[Bi2I8-
2Me2C=O]2-, and [Ph3BuP]2+[Bi2I8-2Me2S=O]2-: Syntheses and Crystal Structures / V.V. Sharutin, I.V. Egorova, N.N. Klepikov et al. // Russ. J. Coord. Chem. - 2009. - V. 35, N 3. - P. 186-190.
40 Sharutin, V.V. Bismuth Complexes [p-Tol4P]2+[Bi2I8(THF)2]2-,
^-Tol4Sb]2+[Bi2I8(THF)2]2-, [p-Tol4P]2+[Bi2I8(DMSO)2]2-, [Bu4P]n+[(Bi2I7)n]n-,
[p-Tol4P]n+[(Bi2I7)n]n, [p-Tol4Sb]n+[(Bi2I7)n]n : Synthesis and Structure /
Jn nJ Jn ZnJ
V.V. Sharutin, O.K. Sharutina, R.M. Khisamov, V.S. Senchurin // Russ. J. Inorg. Chem. - 2017. - V. 62, N 6. - P. 782-793.
41 Clegg, W. Synthesis and Structure of [SMe3]2[Bi2I8(SMe2)2]: a Dimethylsulphide Somplex of Bismuth (III) / W. Clegg, N. C. Norman, N. L. Pickett // Polyhedron. - 1993. - V. 12, N 10. - P. 1251-1252.
42 Бацанов, C.C. Атомные радиусы элементов / С.С. Бацанов // Журн. неорган. химии. - 1991. - Т. 36, № 12. - С. 3015-3037.
43 Mantina, M. Consistent Van der Waals Radii for the Whole Main Group / M. Mantina, A.C. Chamberlin, R. Valero et al. // J. Phys. Chem. A. - 2009. - V. 113, iss. 19. - P. 5806-5812.
44 Зефиров, Ю.В. Новые применения ванн-дер-ваальсовых радиусов в химии / Ю.В. Зефиров, П.М. Зоркий // Успехи химии. - 1994. - Т. 64, № 5 - С. 446-461.
45 Наканиси, К. Инфракрасные спектры и строение органических соединений / К. Наканиси; пер. с англ. Н.Б. Куплетская, Л.М. Эпштейн - М.: Мир, 1965. - 219 с.
46 Кросс, А. Введение в практическую инфракрасную спектроскопию /
A. Кросс; пер. с англ. Ю.А. Пентина. - М.: Издательство иностранной литературы, 1961. - 113 с.
47 Беламми, Л. Новые данные по ИК-спектрам сложных молекул / Л. Беллами; пер. с англ. В.М. Акимова, Э.Г. Тетерина. - М.: Мир, 1971. - 320 с.
48 Казицина, Л.А. Применение УФ-, ИК- и ЯМР-спектроскопии в органической химии: учеб. Пособие для вузов / Л.А. Казицина, Н.Б. Куплетская. - М.: Высшая школа, 1971. - 264 с.
49 Bruker. SMART and SAINT-Plus. Versions 5.0. Data Collection and Processing Software for the SMART System. Bruker AXS Inc., Madison, Wisconsin, USA, 1998.
50 Bruker. SHELXTL/PC. Versions 5.10. An Integrated System for Solving, Refining and Displaying Crystal Structures From Diffraction Data. Bruker AXS Inc., Madison, Wisconsin, USA, 1998.
51 OLEX2: Complete Structure Solution, Refinement and Analysis Program / O.V. Dolomanov, L.J. Bourhis, R.J. Gildea et al. // J. Appl. Cryst. - 2009. - V. 42. - P. 339-341. DOI:10.1107/S0021889808042726.
52 Руководство по неорганическому синтезу. В 6 т. Т. 2 / под ред. Г. Брауэра; пер. с нем. Н.А. Добрынина, С.И. Троянов, Б.С. Захарова. - М.: Мир, 1985. - 338 с.
53 Кейл, Б. Лабораторная техника органической химии / Б. Кейл; пер. с чеш.
B. А. Вавер, Ц.А. Егорова, А.Н. Ушакова. - М.: Мир, 1966. - 752 с.
54 Электрохимия металлов в неводных растворах / под ред. Я. М. Колотрыкина; пер. с англ. Т.Р. Агладзе, Е.Г. Кузнецова. - М.: Мир, 1974. - 440 с.
55 Комплексы фторированных 0-дикетонатов неодима для создания Nd- содержащих жидких органических сцинтилляторов / Л.Б. Безруков, Г.Я. Новикова, Е.А. Янович и др. // Ж. неорг. химии. - 2018, Т. 63, № 12. - с. 1555-1560


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2026 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.