WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |

УДК 541.123. 31 : 547.55.42 На правах рукописи

АБДУЛЛИНА ГУЛЬНАРА ГОСМАНОВНА

Координационные соединения солей металлов VIII B группы

с протонированным карбамидом

02.00.01 Неорганическая химия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата химических наук

.

Республика Казахстан

Павлодар, 2009

Диссертация выполнена на кафедре химии и химических технологий биолого – химического факультета Павлодарского государственного университета им. С.Торайгырова.

Научные руководители

доктор химических наук,

профессор Р.Ш.Еркасов

кандидат химических наук,

доцент Р.Г. Рыскалиева

Официальные оппоненты:

доктор химических наук,

профессор М.Б. Баткибекова

доктор химических наук

Г.К. Сугурбекова

Ведущая организация

Южно-Казахстанский государственный университет им. М. Ауезова

Защита состоится «29» сентября 2009 г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета ОД 14.07.01. при Карагандинском государственном университете им. Е.А. Букетова по адресу: 100028, г. Караганда, ул. Университетская, 28, химический факультет, актовый зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КарГУ им. Е.А. Букетова по адресу: г. Караганда, ул. Университетская, 28.

Автореферат разослан «____» июня 2009г.

Ученый секретарь

диссертационного совета ОД 14.07.01

д.х.н.,профессор Ш.К.Амерханова

ВВЕДЕНИЕ

Общая характеристика работы. Диссертационная работа посвящена разработке научных основ образования координационных соединений солей металлов VIII B группы с протонированным карбамидом, установлению закономерностей взаимодействия в системах соли железа (кобальта, никеля) – карбамид – неорганическая кислота – вода, синтезу образуемых в них соединений, определению строения и физико – химических характеристик новых тройных соединений.

Актуальность темы. Одной из актуальных задач неорганической химии остается проблема синтеза и изучения строения, свойств координационных соединений с органическими лигандами, представляющих интерес для теории и практики. Особое место имеют координационные соединения, содержащие соли биометаллов, амиды. Наличие в молекулах амидов двух электронодонорных центров – карбонильного кислорода и аминного азота обеспечивает им уникальные свойства, делая их особыми объектами фундаментальных теоретических исследований. Помимо этого, исходные амиды и соли металлов являются потенциальными биологически активными соединениями, а наличие в амидах различных функциональных групп делает их перспективными полупродуктами для органического синтеза.

Систематическое изучение процессов и продуктов взаимодействия солей металлов, неорганических кислот с амидами позволило установить образование большого количества двойных соединений, обладающих широким спектром полезных качеств нашедших применение в промышленности, сельском хозяйстве, органическом синтезе и медицине.

Степень разработанности темы. В мировой практике имеются разрозненные случаи описания способов получения координационных соединений, содержащих в своем составе одновременно соль металла, амид и неорганическую кислоту. Разработкой основ получения разнолигандных координационных солей биометаллов, карбамида (ацетамида) и неорганических кислот занимаются сотрудники кафедры неорганической химии КазНУ им. аль-Фараби. Ими разработаны не только способы получения ряда координационных соединений различных стехиометрических составов, найдены некоторые закономерности их образования, но и установлены перспективные области практического применения некоторых новых соединений.

Целью работы являлось систематическое исследование процессов и продуктов взаимодействия некоторых солей металлов VIII В группы с протонированным карбамидом в водных растворах методом растворимости при 25 °С и определение физико-химических свойств полученных соединений.

В задачу исследования входило:

- изучение растворимости в четырехкомпонентных системах соль железа (кобальта, никеля) – неорганическая кислота – карбамид – вода;

- установление составов образующихся новых соединений, определение оптимальных условий их образования;

- установление закономерностей взаимного влияния компонентов в изученных системах;

- идентификация синтезированных соединений химическими, физическими и физико-химическими методами исследования.

- исследование строения синтезированных соединений.

Объектами исследования являются соединения нитрата железа, бромидов (иодидов) кобальта (никеля), перхлората кобальта с протонированным карбамидом.

Предметом исследования является изучение растворимости в четырехкомпонентных системах соль железа (кобальта, никеля) – неорганическая кислота – карбамид – вода при 25 °С, закономерности образования координационных соединений в этих системах, строение и свойства новых соединений, а также поиск перспективных областей их применения.

Методы исследования. В работе использованы следующие физико – химические методы исследования: метод растворимости, пикнометрия, титриметрия, метод Къельдаля, рентгенофазовый анализ, ИК – спетроскопия, квантово – химический метод расчета.

Научная новизна исследования. В работе впервые:

- изучена растворимость при 25 °С в шести четырехкомпонентных системах, содержащих соль железа (кобальта, никеля) – карбамид – кислоту – воду; в них образуются соединения, существование которых было ранее установлено при изучении растворимости составляющих трехкомпонентных систем, а также 20 новых координационных соединений, содержащих в своем составе одновременно исходные компоненты;

- установлены закономерности взаимного влияния компонентов в изученных системах, характер растворения образующихся координационных соединений; разработаны оптимальные условия синтеза в лабораторных условиях 20 новых соединений;

- проведена идентификация новых координационных соединений методами химического, рентгенофазового анализов, определением температур плавления (разложения), плотности, растворимости в органических растворителях;

- определены геометрические, энергетические и электронные параметры некоторых координационных соединений на основании проведенных квантово – химических расчетов.

Теоретическая и практическая значимость. Установленные закономерности процессов взаимодействия и образования новых соединений в изученных системах вносят существенный вклад в развитие классической теории комплексообразования и строения координационных соединений, в неорганическую химию и физико – химический анализ многокомпонентных систем. Физико-химические свойства и строение впервые синтезированных соединений относятся к справочному материалу.

Отдельные результаты изучения процессов и продуктов взаимодействия в изученных системах используются в учебном процессе на кафедре химии и химической технологии Павлодарского государственного университета им. С. Торайгырова при чтении специальных курсов лекций «Физико-химический анализ многокомпонентных систем» и «Химия координационных соединений».

Полученные в работе геометрические, электронные и термодинамические характеристики могут быть использованы в качестве стандартных величин и для количественной оценки реакционной способности карбамида. Наряду с этим, некоторые синтезированные новые соединения могут быть применены в сельском хозяйстве в качестве удобрений для повышения урожайности растений.

Достоверность и обоснованность полученных данных подтверждены результатами неоднократного повторения экспериментов. Работа проводилась с использованием классических и современных физических и физико – химических методов анализа. Достоверность результатов подтверждается согласованностью результатов ИК – спектроскопических исследований соединений с квантово – химическим расчетом строения соединений.

Связь темы с планом научно-исследовательских работ. Работа выполнялась в соответствии с планом научно – исследовательских работ, проводимых на кафедре химии и химической технологии Павлодарского государственного университета им. С. Торайгырова по темам: «Разработка основ получения координационных соединений s- и d- металлов с протонированными амидами, обладающими физиологической активностью», которая является продолжением темы ранее проводимой по программе фундаментальных исследований МОН Республики Казахстан «Исследование физико – химических свойств веществ и материалов из органического и неорганического сырья Казахстана» (номера регистрации 0197 РК 00549 и 0101 РК 010012).

Основные положения, выносимые на защиту:

- растворимость нитрата железа, перхлората кобальта, бромидов (иодидов) кобальта (никеля), их соединений с карбамидом, а также соединений карбамида с азотной, бромоводородной, иодоводородной, хлорной кислотами в растворах соответствующих кислот и солей, содержащих карбамид при 25 °С;

- закономерности процессов комплексообразования в системах нитрат железа, иодид (бромид) никеля (кобальта) и перхлорат кобальта – карбамид – азотная (иодоводородная, бромовородная, хлорная) кислота – вода при 25 °С;

- методики синтеза 20 новых координационных соединений солей железа, кобальта и никеля с протонированным карбамидом и результаты идентификации их методами химического, рентгенофазового анализов, физико-химические свойства синтезированных соединений;

- предполагаемое строение и геометрические параметры некоторых координационных соединений.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на Международных научно – практических конференциях: «Валихановские чтения – 13» (Кокшетау, 2008), «Научные дни – 2008» (Днепропетровск, София, Белгород - 2008), «Nowoczesnych naukowych osiagniec – 2008» (Przemysl – 2008), «Vda: teorie a praxe – 2008» (Прага – 2008), «VІ Беремжановский съезд по химии и химической технологии» (Караганда – 2008).

Личный вклад автора заключается в планировании и выполнении экспериментальной части диссертационной работы, обобщении результатов проведенных исследований.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 статей в научных журналах, рекомендованных Комитетом по контролю в сфере образования и науки МОН РК, и 6 трудов в материалах Международных научных конференций.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 109 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованных источников и приложения. Работа содержит 12 рисунков и 15 таблиц. Список использованных источников составляет 146 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность и новизна темы, выбор объектов исследования, сформулированы цели, задачи работы и защищаемые положения.

В первой главе, состоящей из двух разделов, рассматриваются физико-химические свойства исходных компонентов: карбамида, солей железа, кобальта, никеля, неорганических кислот и основные моменты процессов взаимодействия карбамида с неорганическими кислотами и солями железа, кобальта и никеля.

Во второй главе содержатся методики изучения взаимодействия протонированного карбамида с солями железа, кобальта и никеля (раздел 2.1), данные по растворимости в системах нитрат железа – карбамид – азотная кислота – вода (раздел 2.2), соль кобальта – карбамид – соответствующая кислота – вода (раздел 2.3) и соль никеля – карбамид – соответствующая кислота – вода при 25 °С (раздел 2.4), а также основные закономерности взаимодействия солей железа (кобальта и никеля) с карбамидом в растворах кислот (раздел 2.5)

В третьей главе описываются методики синтеза соединений солей железа, кобальта, никеля с протонированным карбамидом и определение физико – химических свойств этих соединений. Соединения идентифицированы методами химического и рентгенофазового анализов, определением их температур плавления (разложения), плотности и растворимости в органических растворителях. ИК – спектроскопическими исследованиями установлено предполагаемое строение 20 синтезированных соединений солей железа, кобальта, никеля с протонированным карбамидом.

Приводятся данные по удобрительной активности некоторых синтезированных соединений на рост и развитие пшеницы и лядвенца рогатого.

В четвертой главе изложены методика и результаты квантово – химического исследования комплекса нитрата железа с протонированным карбамидом.

Исследование растворимости в системах соли железа (кобальта, никеля) – карбамид – вода при 25 С проводили исходя из составов эвтонических точек составляющих трехкомпонентных систем: карбамид – кислота – вода и карбамид – соль металла – вода, к которым прибавляли определенные всевозрастающие количества четвертого компонента. Контроль за твердой фазой проводили не только по их химическому составу, но и кристаллооптическим методом с помощью микроскопа МИН – 8.

Полученные экспериментальные данные по растворимости представлены в массовых процентах, в виде центральной проекции изотермы в треугольнике Гиббса-Розебома.

Данные по растворимости в четырехкомпонентной системе иодид никеля – карбамид – иодоводородная кислота – вода изображены на рисунке 1.

Рисунок 1 – Центральная проекция изотермы растворимости в системе

NiI2 - CO(NH2)2 - HI - H2O при 25 °С

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»