📄Работа №210924
Тема: ДИАЦЕТИЛЕНОВЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ САЛИЦИЛОВОЙ КИСЛОТЫ КАК ОСНОВА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛОРГАНИЧЕСКИХ КАРКАСОВ
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Химия
Объем:
44 листов
Год:
2021
Просмотров:
46
4440
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
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
РЕФЕРАТ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 Металлорганические каркасы (МОК) 7
1.2 Подходы к синтезу МОК 10
1.3 Салициловая кислота в качестве линкера МОК 11
1.4 Способность производных диацетилена к полимеризации 13
1.4 Реакция Соногаширы 14
1.5 Реакция Гляйзера-Хея 16
1.6 Путь синтеза, предполагаемый в работе 17
1.7 Методы исследования веществ 18
1.7.1 Рентгенофазовый анализ 19
1.7.2 Сканирующая электронная микроскопия 19
1.7.3 ИК-спектроскопия 21
1.7.4 ЯМР 22
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 24
2.1 Синтез 5-иодсалициловой кислоты 24
2.2 Синтез метилового эфира 5-иодсалициловой кислоты (5-
иодметилсалицилата) 24
2.3 Синтез метил 2-гидрокси-5-((триметилсилил)этинил)бензоата (реакция
Соногаширы) 24
2.4 Синтез метил 2-гидрокси-5-этинилбензоата 25
2.5 Синтез димера метил 2-гидрокси-5-этинилбензоата (реакция Гляйзера) 25
3 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 26
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 42
ABSTRACT 46
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 Металлорганические каркасы (МОК) 7
1.2 Подходы к синтезу МОК 10
1.3 Салициловая кислота в качестве линкера МОК 11
1.4 Способность производных диацетилена к полимеризации 13
1.4 Реакция Соногаширы 14
1.5 Реакция Гляйзера-Хея 16
1.6 Путь синтеза, предполагаемый в работе 17
1.7 Методы исследования веществ 18
1.7.1 Рентгенофазовый анализ 19
1.7.2 Сканирующая электронная микроскопия 19
1.7.3 ИК-спектроскопия 21
1.7.4 ЯМР 22
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 24
2.1 Синтез 5-иодсалициловой кислоты 24
2.2 Синтез метилового эфира 5-иодсалициловой кислоты (5-
иодметилсалицилата) 24
2.3 Синтез метил 2-гидрокси-5-((триметилсилил)этинил)бензоата (реакция
Соногаширы) 24
2.4 Синтез метил 2-гидрокси-5-этинилбензоата 25
2.5 Синтез димера метил 2-гидрокси-5-этинилбензоата (реакция Гляйзера) 25
3 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 26
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 42
ABSTRACT 46
📖 Аннотация
В данной работе представлен синтез и характеристика новых диацетиленовых производных салициловой кислоты, предназначенных для использования в качестве органических линкеров при конструировании металлоорганических каркасов (МОК). Актуальность исследования обусловлена перспективностью МОК для решения задач газоразделения, катализа и создания сенсорных материалов, что требует разработки новых функциональных линкеров с заданными свойствами. В качестве ключевого результата установлено, что предложенный многостадийный синтез, включающий реакции иодирования, этерификации, Соногаширы, десилилирования и окислительной гомокуплирования Гляйзера-Хея, успешно реализован, а кристаллические структуры ключевых интермедиатов — метилового эфира 5-иодсалициловой кислоты и метил 2-гидрокси-5-((триметилсилил)этинил)бензоата — впервые расшифрованы методом рентгеноструктурного анализа. Научная значимость заключается в создании принципиально нового класса бифункциональных лигандов, сочетающих хелатирующую способность салицилатного фрагмента и реакционную способность диацетиленовой связи, что открывает путь к получению полимеризуемых in situ или проводящих МОК. Практическая ценность работы связана с потенциальным применением таких каркасных материалов в качестве функциональных покрытий или элементов химических сенсоров. Обзор литературы, включающий работы Kreno et al. о сенсорных применениях МОК, исследования Li et al. по газоразделению, а также обзоры Wang et al. и Chen et al. по композитам и функционализации МОК, подтверждает востребованность разработки новых линкеров для расширения функциональности металлоорганических каркасов.
📖 Введение
Актуальность темы научного исследования
Салициловая кислота известна как сильный хелатирующий лиганд, который образует прочные комплексные соединения с большинством катионов металлов. Это особенно привлекательно для синтеза МОК. Введение в молекулу салициловой кислоты диацетиленовой группировки позволит добавить новым соединениям возможность полимеризации в кристалле, поскольку большинство известных диацетиленовых ароматических соединений известны такой особенностью. Металлорганические координационные полимеры (MOF) составляют класс соединений, который крайне интенсивно изучается на протяжении последних лет. Это находит отражение в многочисленных научных публикациях.
Цель и задачи дипломной работы
Целью исследования является синтез новых типов линкеров для металлоорганических каркасов, в которых органическим линкером выступает линейная молекула, состоящая из двух блоков салициловой кислоты, связанных диацетиленовой группой.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи.
1. Синтез 5-йодсалициловой кислоты и последующая защита карбоксильной группы реакцией этерификации.
2. Проведение реакции Соногаширы с использованием в качестве ацетиленового блока (триметилсилил)ацетилена (ТМСА) для синтеза метил 2-гидрокси-5- ((триметилсилил)этинил)бензоата.
3. Снятие триметилсилильной защиты.
4. Реакция Гляйзера-Хея для получения димера метил 2-гидрокси-5- этинилбензоата.
Научная новизна и практическая значимость
Полученные новые соединения смогут применяться для синтеза металлоорганических или ковалентных органических каркасов, применимых в свою очередь в электрохимических газовых сенсорах, а также сорбентах газов. В фундаментальном отношении такие соединения представляют большой интерес для научного сообщества и с другой точки зрения - для получения из них путем термолиза новых неизвестных до сих пор кристаллических углеродных материалов, отличающихся по строению от графита и алмаза и наследующих пористую структуру МОК.
Салициловая кислота известна как сильный хелатирующий лиганд, который образует прочные комплексные соединения с большинством катионов металлов. Это особенно привлекательно для синтеза МОК. Введение в молекулу салициловой кислоты диацетиленовой группировки позволит добавить новым соединениям возможность полимеризации в кристалле, поскольку большинство известных диацетиленовых ароматических соединений известны такой особенностью. Металлорганические координационные полимеры (MOF) составляют класс соединений, который крайне интенсивно изучается на протяжении последних лет. Это находит отражение в многочисленных научных публикациях.
Цель и задачи дипломной работы
Целью исследования является синтез новых типов линкеров для металлоорганических каркасов, в которых органическим линкером выступает линейная молекула, состоящая из двух блоков салициловой кислоты, связанных диацетиленовой группой.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи.
1. Синтез 5-йодсалициловой кислоты и последующая защита карбоксильной группы реакцией этерификации.
2. Проведение реакции Соногаширы с использованием в качестве ацетиленового блока (триметилсилил)ацетилена (ТМСА) для синтеза метил 2-гидрокси-5- ((триметилсилил)этинил)бензоата.
3. Снятие триметилсилильной защиты.
4. Реакция Гляйзера-Хея для получения димера метил 2-гидрокси-5- этинилбензоата.
Научная новизна и практическая значимость
Полученные новые соединения смогут применяться для синтеза металлоорганических или ковалентных органических каркасов, применимых в свою очередь в электрохимических газовых сенсорах, а также сорбентах газов. В фундаментальном отношении такие соединения представляют большой интерес для научного сообщества и с другой точки зрения - для получения из них путем термолиза новых неизвестных до сих пор кристаллических углеродных материалов, отличающихся по строению от графита и алмаза и наследующих пористую структуру МОК.
✅ Заключение
В работе успешно решены поставленные задачи:
1. Успешно проведен синтез 5-йодсалициловой кислоты и последующая защита карбоксильной группы реакцией этерификации c получением 5- йодметилсалицилата. Последнее соединение подтверждено методом рентгенофазового анализа: дифрактограмма на основе экспериментальных данных и расчитанная по решенной кристаллической структуре полностью совпадают.
2. Проведение реакции Соногаширы с использованием в качестве ацетиленового блока (триметилсилил)ацетилена (ТМСА) для синтеза метилового эфира 2-гидрокси-5-(триметилсилилэтинил)бензойной кислоты. Идентификация полученного продукта проведена с использованием рентгенофазового анализа, ИК-спектроскопии, ЭДС анализа элементного состава и 1Н ЯМР-спектроскопии.
3. Снятие триметилсилильной защиты с получением метилового эфира 2-гидрокси-5-этинилбензойной кислоты. Для подтверждения снятия защитной группы были использованы такие методы как ИК-спектроскопия, рентгенофазовый анализ, ЭДС анализ элементного состава и 1Н ЯМР- спектроскопия.
4. Реакция Гляйзера-Хея для получения димера метилового эфира метилового эфира 2-гидрокси-5-этинилбензойной кислоты. Доказательством образования димера являются согласование полученных данных с ожидаемыми. Для идентификации соединения были использованы все упомянутые выше методы: РСА, ИК-спектроскопия, ЭДС анализ, рентгенофазовый анализ, 1Н ЯМР- спектроскопия.
5. Впервые расшифрованы структуры двух этинильных производных
салициловой кислоты: метилового эфира 2-гидрокси-5-этинилбензойной кислоты и 2-гидрокси-5-(триметилсилилэтинил)бензойной кислоты. Отмечены
особенности формирования их структур: слоистая упаковка плоских молекул и сетка водородных связей в метил 2-гидрокси-5-этинилбензоате.
1. Успешно проведен синтез 5-йодсалициловой кислоты и последующая защита карбоксильной группы реакцией этерификации c получением 5- йодметилсалицилата. Последнее соединение подтверждено методом рентгенофазового анализа: дифрактограмма на основе экспериментальных данных и расчитанная по решенной кристаллической структуре полностью совпадают.
2. Проведение реакции Соногаширы с использованием в качестве ацетиленового блока (триметилсилил)ацетилена (ТМСА) для синтеза метилового эфира 2-гидрокси-5-(триметилсилилэтинил)бензойной кислоты. Идентификация полученного продукта проведена с использованием рентгенофазового анализа, ИК-спектроскопии, ЭДС анализа элементного состава и 1Н ЯМР-спектроскопии.
3. Снятие триметилсилильной защиты с получением метилового эфира 2-гидрокси-5-этинилбензойной кислоты. Для подтверждения снятия защитной группы были использованы такие методы как ИК-спектроскопия, рентгенофазовый анализ, ЭДС анализ элементного состава и 1Н ЯМР- спектроскопия.
4. Реакция Гляйзера-Хея для получения димера метилового эфира метилового эфира 2-гидрокси-5-этинилбензойной кислоты. Доказательством образования димера являются согласование полученных данных с ожидаемыми. Для идентификации соединения были использованы все упомянутые выше методы: РСА, ИК-спектроскопия, ЭДС анализ, рентгенофазовый анализ, 1Н ЯМР- спектроскопия.
5. Впервые расшифрованы структуры двух этинильных производных
салициловой кислоты: метилового эфира 2-гидрокси-5-этинилбензойной кислоты и 2-гидрокси-5-(триметилсилилэтинил)бензойной кислоты. Отмечены
особенности формирования их структур: слоистая упаковка плоских молекул и сетка водородных связей в метил 2-гидрокси-5-этинилбензоате.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.