DOI: https://doi.org/10.18524/2304-0947.2018.1(65).124552

РАДИКАЛЬНИЙ МЕХАНІЗМ УТВОРЕННЯ Cu-Re ТА Pb-Re КОМПОЗИТІВ З ГАЗОВОЇ ФАЗИ ШЛЯХОМ ТЕРМОРОЗКЛАДУ ТРАНС-ТЕТРАХЛОРО-ДИ-μ-ПРОПІОНАТУ ДИРЕНІЮ(ІІІ)

M. S. Iziumskyi, A. V. Shtemenko

Анотація


Досліджено реакції термічної деструкції в динамічній інертній атмосфері індивідуального транс-тетрахлоро-ди-μ-пропіонату диренію(ІІІ) та встановлено якісним хімічним аналізом утворення металічного ренію, хлороводню, карбон(IV) оксиду, первинних та вторинних галогеноалкілів. Первинні галогеноалкіли визначено нагріванням з натрій тіосульфатом за зміною кольору на синій паперу змоченого сумішшю індикатору конго з гідроген пероксидом. Вторинні галогеноалкіли визначалися взаємодією з 5 N натрій гідроксидом та зміною кольору шару піридином на світло-рожевий. Кількість утвореного металічного ренію складає 99,1% від вмісту у вихідному транс-тетрахлоро-ди-μ-пропіонаті диренію(ІІІ), що визначено кількісним аналізом, шляхом розчинення металічного ренію у концентрованому гідроген пероксиді та подальшому титруванні утвореної перренатної кислоти розчином 0,1 N натрій гідроксиду з індикатором фенолфталеїном. Композити Cu-Re та Pb-Re на кераміці одержано у вигляді дзеркал газофазною радикальною транспортною реакцією, через взаємодію транс-тетрахлоро-ди-μ-пропіонату диренію(ІІІ) з компактними міддю та свинцем. Вільні радикали C2H5• виявлено за реакцією з металічними дзеркалами чистих Cu та Pb. Утворення леткої сполуки Pb(C2H5)4↑ або Pb(C2H5)n↑ доведено здатністю реакційного газу з установки, при пропусканні через розчин калій йодиду утворювати жовтий осад плюмбум(ІІ) йодиду, який визначено рентгенофазовим аналізом. Взаємодія реакційного газу з калій йодидом доводить утворення летких алкільних сполук плюмбуму при взаємодії з транс-тетрахлоро-ди-μ-пропіонатом диренію(ІІІ), та показує радикальний механізм терморозкладу. Склад та морфологію поверхні композитів Cu-Re та Pb-Re охарактеризовано методами ренгенофазового та мікрорентгеноспектрального аналізів і растровою електронною мікроскопією. Cu-Re композит складається з нанодендритів міді, які «ростуть» з ренієвої основи, та мають розміри від 100 нм до 1 мкм, також можливо що вони мають структуру нанотрубок.

Ключові слова


реній; вільний радикал; карбоксилат; композит; механізм; розклад

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Kotel`nicova A.S., Tronev V.G. Research the complexes of rhenium(II). Zh. Neorg. Khim., 1958, vol. 3,pp. 1008-1027.

Cotton F.A. Metal-Metal Bonding in [Re2X8]2- Ions and Other Metal Atom Clusters. Inorg. Chem., 1965, vol. 4,pp. 334-336. https://doi.org/10.1021/ic50025a016

Cotton F.A., Murillo C.A., Walton R.A. Multiple bonds between metal atoms. New York, Springer, 2005, 818 p.

Steblevsky A.V., Alihanian A.S., Vedenkina L.G. Mass spectral investigation processes of sublimation some rhenium cluster compounds. Russ. J. Coord. Chem., 1984, vol. 10, pp. 72-76.

Iziumskyi M., Melnyk S., Shtemenko A. Polymetallic Copper-Rhenium Composite Material. Chem. Met. Alloys., 2013, vol. 6, no 3/4, pp. 121-124.

Iziumskyi M., Baskevich A., Melnyk S., Shtemenko A. Thermodynamic properties of trans-tetrachlorodi-μ-carboxylate dirhenium(III) complexes. New. J. Chem., 2016, vol. 40, pp. 10012-10015. https://doi.org/10.1039/C6NJ02393B

Shtemenko A.V., Bovykin B.A., Shram B.C. Thermal decomposition of rhenium binuclear halocarboxylates.Zh. Neorg. Khim., 1985, vol. 12, no 30, pp. 3085-3089.

Borisova L.V., Ermakov A.N. Analytical chemistry of rhenium [Analiticheskaja himija renija]. Moscow, Science,1974, 319 p. (in Russian)

Feigl F. Spot tests in organic analysis (6th ed.). New York, Elsevier, 1960, 836 p.

[Rozancev E.G., Sholle V.D. Organic chemistry of free radicals [Organicheskaja himija svobodnyh radikalov].Moscow, Chemistry, 1979, 344 p. (in Russian)

Cotton F.A., Wilkinson G. Advanced inorganic chemistry. Willey, 1969, 592 p.

Cotton F.A., Wilkinson G. Basic inorganic chemistry. Willey, 1976, 678 p.

Green M. Organometallic compounds. The transition elements. Vol. 2, London, 1968, 457 p.

Kostromina N.A., Kumok V.N., Skorik N.A. Chemistry of coordination compounds [Himija koordinacionnyh soedinenij]. Moskow, High School, 1990, 432 p. (in Russian)

Alekseev S.O. Chemistry of complex compounds [Himija kompleksnyh soedinenij]. Kiev, 2010, 159 p. (in Ukrainian)

Lawrance G.A. Introduction to coordination chemistry. Willey, 2010, 290 p.

Pohodenko V.D., Beloded A.A., Koshechko V.G. Redox reactions of free radicals [Redoks reakcii svobodnyh radikalov]. Kiev, Scientifi c idea, 1977, 277 p. (in Russian)

Sokolov M.N., Samsonenko D.G. Coordination chemistry. Part II: Metalorganic compounds, catalysis with complexes of transition metals, cluster compounds [Koordinacionnaja himija. Chast II: metaloorganicheskie soedinenija, kataliz s kompleksami perehodnyh metallov, klasternye soedinenija]. Novosibirsk, 2011, 194 p. (in Russian)

Zeiss H. Organometallic chemistry. Monograph. American Chemical Society, 1960, 631 p.

Barder T.J., Walton R.A., Cotton F.A., Powell G.L. Tetrabutylammonium Octachlorodirhenate(III). Inorg. Synth., 1985, vol. 23, pp. 116-118.

Golichenko A.A., Shtemenko A.V., Kogura O.V. New methods of synthesis the isomer halocarboxylates of dirhenium(III) [Novye metody sinteza izomernyh halokarboksilatov direnija(III)]. Voprosy khimii i khimicheskoi technologii (Issues of chemistry and Chemical Technology), 2001, vol. 6, pp. 14-16. (in Russian)

Cotton F.A., Curtis N., Johnson B., Robinson W. Compounds containing dirhenium(III) octahalide anions. Inorg. Chem., 1965, vol. 4, pp. 326-330. https://doi.org/10.1021/ic50025a014

Shtemenko A.V., Bovykin B.A. Chemistry of binuclear Rhenium Clusters. Rhenium and rhenium allays. Pennsylvania, TMS publications, 1967, pp. 189-197.

Cotton F.A., Freuz B.A., Stults B.R., Webb T.R. Investigations of quadruple bonds by polarized crystal spectra. I. The interpretation of the spectrum of tetra(n-butylammonium) octachlorodirhenate. The disorded crystal structure. J. Am. Chem. Soc., 1976, vol. 98, pp. 2768-2773. https://doi.org/10.1021/ja00426a016

Trogler W.C., Cowman C.D., Gray H.B., Cotton F.A. Further studies of the electronic spectra of Re2Cl8 2- and Re2Br82-. Assignment of the weak bands in the 600-350 nm region. Estimation of the dissociation energies of Metal-Metal quadruple bonds. J. Am. Chem. Soc., 1977, vol. 99, pp. 2993-2996. https://doi.org/10.1021/ja00451a023

Cowman C.D., Gray H.B. Low-temperature polarized spectral study of the lowest electronic absorption band in Re2Cl8 2- and related binuclear complexes. J. Am. Chem. Soc., 1973, vol. 95, pp. 8177-8188. https://doi.org/10.1021/ja00805a042


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Kotel`nicova A.S., Tronev V.G. Research the complexes of rhenium(II) // Zh. Neorg. Khim. – 1958. – Vol. 3. –P.1008-1027.

2. Cotton F.A. Metal-Metal Bonding in [Re2X8]2- Ions and Other Metal Atom Clusters. // Inorg. Chem. – 1965. –Vol. 4. – P.334-336. https://doi.org/10.1021/ic50025a016

3. Cotton F.A., Murillo C.A., Walton R.A. Multiple bonds between metal atoms. – New York: Springer, 2005. –818 p.

4. Steblevsky A.V., Alihanian A.S., Vedenkina L.G. Mass spectral investigation processes of sublimation some rhenium cluster compounds. // Russ. J. Coord. Chem. – 1984. – Vol. 10. – P. 72-76.

5. Iziumskyi M., Melnyk S., Shtemenko A. Polymetallic Copper-Rhenium Composite Material. // Chem. Met. Alloys.– 2013. – Vol. 6, N 3/4. – P. 121-124.

6. Iziumskyi M., Baskevich A., Melnyk S., Shtemenko A. Thermodynamic properties of trans-tetrachlorodi-μ-carboxylate dirhenium(III) complexes. // New. J. Chem. – 2016. – Vol. 40. – P. 10012-10015.

7. Shtemenko A.V., Bovykin B.A., Shram B.C. Thermal decomposition of rhenium binuclear halocarboxylates. //Zh. Neorg. Khim. – 1985. – Vol. 12, N(30). – P. 3085-3089.

8. Borisova L.V., Ermakov A.N. Analytical chemistry of rhenium. – Moscow: Science, 1974. – 319p.

9. Feigl F. Spot tests in organic analysis (6th ed.). – New York: Elsevier, 1960. – 836p.

10. Rozancev E.G., Sholle V.D. Organic chemistry of free radicals. – Moscow: Chemistry, 1979. – 344 p.

11. Cotton F.A., Wilkinson G. Advanced inorganic chemistry. – Willey, 1969. – 592p.

12. Cotton F.A., Wilkinson G. Basic inorganic chemistry. – Willey, 1976. – 678p.

13. Green M. Organometallic compounds. The transition elements. Vol. 2. – London, 1968. – 457 p.

14. Kostromina N.A., Kumok V.N., Skorik N.A. Chemistry of coordination compounds. – Moskow: High School,1990. – 432 p.

15. Alekseev S.O. Chemistry of complex compounds. – Kiev, 2010. – 159 p.

16. Lawrance G.A. Introduction to coordination chemistry. – Willey, 2010. – 290 p.

17. Pohodenko V.D., Beloded A.A., Koshechko V.G. Redox reactions of free radicals. – Kiev: Scientific idea, 1977. –277 p.

18. Sokolov M.N., Samsonenko D.G. Coordination chemistry. Part II: Metalorganic compounds, catalysis with complexes of transition metals, cluster compounds. – Novosibirsk, 2011. – 194 p.

19. Zeiss H. Organometallic chemistry. Monograph. – American Chemical Society, 1960. – 631 p.

20. Barder T.J., Walton R.A., Cotton F.A., Powell G.L. Tetrabutylammonium Octachlorodirhenate(III). // Inorg.Synth. – 1985. – Vol. 23. – P. 116-118.

21. Golichenko A.A., Shtemenko A.V., Kogura O.V. New methods of synthesis the isomer halocarboxylates of dirhenium(III). // Voprosy khimii I khimicheskoi technologii. – 2001. – Vol. 6. – P. 14-16.

22. Cotton F.A., Curtis N., Johnson B., Robinson W. Compounds containing dirhenium(III) octahalide anions. //Inorg. Chem. – 1965. – Vol. 4. – P. 326-330. https://doi.org/10.1021/ic50025a014

23. Shtemenko A.V., Bovykin B.A. Chemistry of binuclear Rhenium Clusters. Rhenium and rhenium allays. – Pennsylvania:TMS publications, 1967. – pp. 189-197.

24. [otton F.A., Freuz B.A., Stults B.R., Webb T.R. Investigations of quadruple bonds by polarized crystal spectra. I.The interpretation of the spectrum of tetra(n-butylammonium) octachlorodirhenate. The disorded crystal structure.// J. Am. Chem. Soc. – 1976. – Vol. 98. – P. 2768-2773. https://doi.org/10.1021/ja00426a016

25. Trogler W.C., Cowman C.D., Gray H.B., Cotton F.A. Further studies of the electronic spectra of Re2Cl82- andRe2Br82-. Assignment of the weak bands in the 600-350 nm region. Estimation of the dissociation energies of Metal-Metal quadruple bonds. // J. Am. Chem. Soc. – 1977. – Vol. 99. – P. 2993-2996. https://doi.org/10.1021/ja00451a023

26. Cowman C.D., Gray H.B. Low-temperature polarized spectral study of the lowest electronic absorption band in Re2Cl82- and related binuclear complexes. // J. Am. Chem. Soc. – 1973. – Vol. 95. – P. 8177-8188. https://doi.org/10.1021/ja00805a042





Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.