Вплив зміни рН середовища на стійкість координаційних сполук Со(ІІІ) з діетаноламіном в неводних розчинниках
DOI:
https://doi.org/10.15276/opu.2.61.2020.14Ключові слова:
діетаноламін, внутрішньокомплексна сполука кобальту(ІІІ), гетерометалічний комплекс кобальту(ІІІ)- нікелю(ІІ), диметилформамід, вплив рН на стійкістьАнотація
Виконано синтез внутрішньокомплексної (ВКС) сполуки кобальту(ІІІ) з діетаноаміном [Co(DetmHdetm)] та гетероядерної комплексної сполуки (ГМК) 2Co-Ni з діетаноламіном [Ni(CoDetmHdetm)2](NO3)2. Стійкість отриманих сполук досліджувалась в неводному розчиннику (диметилформаміді) за різних значень рН (від кислого до лужного середовищ). За допомогою методів потенціометричного титрування та електронних спектрів поглинання були визначенні межі значень рН середовища, де комплексні сполуки не піддавалися деструкції. За результатами проведених досліджень було визначено, що значенні рН вище 7 змін координаційного оточення металів (Co(III), Ni(II)) не відбувається. Коли рН зменшкється нижче 7 (при додаванні хлоридної кислоти), внутрішньо комплексна сполука Co(III) зазнає руйнування. Ліганд H2detm змінюється на Cl- та частково протонізується залишок діетаноламіну. Крім того, відбувається перетворення цис-N,N ізомеру внутрішньо комплексної сполуки в транс-N,N ізомер і як наслідок змінюється симетрія координаційної сполуки. У випадку гетерометалічного комплексу 2Co-Ni, внаслідок зниження рН нижче 7 молекули розчинника починають реагувати з продуктами часткової деструкції комплексної сполуки. В результаті відбувається утворення нового комплексу, в якому координаційне число нікелю(ІІ) зростає з 4 до 6. Водночас, при підвищенні рН більше 10 гетерометалічний комплекс залишається стабільним. Має місце лише частковий процес гідролізу розчинника. Наведені схеми перетворень [Co(DetmHdetm)] та [Ni(CoDetmHdetm)2](NO3)2, що описують поведінку комплексних сполук в неводному розчиннику (диметилформаміді) при зміні рН від кислого до лужного середовищ. За результатами виконаних досліджень, отриманий матеріал можна використати при розробці новітньої технології створення каталітичних матеріалів на основі продуктів термічної деструкції комплексних сполук кобальту(ІІІ)-нікелю(ІІ). Очевидно, що повинен підтримуватися діапазон рН від 7 до 10 при синтезі компонентів каталітичних матеріалів, щоб уникнути забруднення кінцевих продуктів залишками деструкції комплексних сполук та розчинника.
Завантаження
Посилання
Zhigang Wang, Zhoufeng Bian, Nikita Dewangan, Jeff Xu, Sibudjing Kawi. High-performance catalytic perovskite hollow fiber membrane reactor for oxidative propane dehydrogenation. Journal of Membrane Science. 2019. V.578. P. 36-42. DOI: 10.1016/j.memsci.2019.02.012.
Sandeep Badoga, Ajay K. Dalai, John Adjaye, Yongfeng Hu. Combined Effects of EDTA and Heteroatoms (Ti, Zr, and Al) on Catalytic Activity of SBA-15 Supported NiMo Catalyst for Hydrotreating of Heavy. Ind. Eng. Chem. Res. 2014. V. 53. P. 2137−2156. DOI: 10.1016/S2095-4956(14)60132-7.
Ni-Nb mixed oxides: One-pot synthesis and catalytic activity for oxidative dehydrogenation of ethane /José Santander, Eduardo López, Alejandra Diez, Mariana Dennehy, Marisa Pedernera, Gabriela Tonetto. Chemical Engineering Journal. 2014. V. 255. P. 185-194. DOI: 10.1016/j.cej.2014.06.048.
Fine-Tuning the Activity of Metal-Organic Framework-Supported Cobalt Catalysts for the Oxidative Dehydrogenation of Propane / Zhanyong Li, Aaron W. Peters, Ana E. Platero-Prats, Jian Liu, ChungWei Kung, Hyunho Noh, Matthew R. DeStefano, Neil M. Schweitzer, Karena W. Chapman, Joseph T.Hupp, Omar K. Farha. Journal of the American Chemical Society. 2017. V. 139(42). P. 15251–15258.DOI: 10.1021/jacs.7b09365.
Iminodiacetate complex of cobalt(II) - Structure, physicochemical characteristics, biological properties and catalytic activity for 2-chloro-2-propen-1-ol oligomerization / Drzezdzon J., Malinowski J., Sikorski A., Gawdzik B., Rybinski P., Chmurzynski L., Jacewicz D. Polyhedron. 2020. Jan 1. T. 175.
Asymmetrically PNP-chelate diiron ethanedithiolate complexes Fe-2(mu-edt) (CO)(4){kappa(2)-(Ph2P)(2)NR} as diiron subsite models of FeFe -hydrogenases: Structural and electrocatalytic investigation / Li J.-R., Hu M.-Y., Zhao P.-H., Tian W.-J., Xu T.-T., Li Y.-L. Inorganica Chimica Acta. 2020.May 24. T. 505.
Li M.-C., Ding D., Lin K.-Y. A., Kwon E. Cobalt-based coordination polymers as heterogeneous catalysts for activating Oxone to degrade organic contaminants in water: A comparative study. Separation and Purification Technology. 2020. Apr 1. T. 236.
Fabrication, photoelectrochemical and electrocatalytic activity of 1D linear Co(II) and Fe(III) TPPbased coordination compounds / Li X., Zhang Y., Wang W., Meng J., Li K., Peng Z., Wan J. International Journal of Hydrogen Energy. 2020. Mar 20. T. 45, № 16. P. 9328–9341.
Synthesis and Catalytic Properties of Co2+/Cd2+ Composite Materials / Liu D.-N., Wang C.-J., Xiao Y.-M., Liu C., Luo D., Zhu Z.-X., Chen S., Wang Y.-Y. Chinese Journal of Inorganic Chemistry. 2020.Dec. T. 35, № 12. P. 2193–2199.
Weakly Coordinated Cobaltacycles: Trapping Catalytically Competent Intermediates in Cp*Co-III Catalysis. Martinez de Salinas S., Sanjose-Orduna J., Odena C., Barranco S., Benet-Buchholz J., PerezTemprano M.H. Angewandte Chemie-International Edition. 2020. Apr 6. T. 59, № 15. P. 6239–6243.
Synthesis, catalytic, spectroscopic, fluorescent and coordination properties of dicyanophenoxysubstituted phthalocyaninates of d-metals / Vashurin A., Erzunov D., Kazaryan K., Tonkova S., Tikhomirova T., Filippova A., Koffman O. Dyes and Pigments. 2020. Mar. T. 174.
Discharge-ionization of hydrogen on modified carbon nanotube electrodes / A.A. Andriiko, N.I. Globa,A.O. Zul'figarov, V.D. Prisiazhnyi, Ju.I. Sementsov, V.A. Potaskalov. International Journal of Hydrogen Energy. 2013. V. 38(14). P. 5983–5988. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2013.02.088.
Zulfigarov А.О., Аndriiko О.О., Potaskalov V.А. Syntesis route for preparation of precursor solutions.Promising materials and processes in applied electrochemistry : Monograph. K. : 2017. P. 235–240.
Зульфігаров А.О., Підгорний А.В., Кузеванова І.С., Андрійко А.А. Утворення та стійкість гетерометальних комплексів Co(III)-Ni(II) з аміноалкоголями в розчинах метанолу та їх використання в якості попередників для приготування електрокаталізаторів. Нові матеріали,сполуки та застосування. 2019. V.3. № 1. С. 29–37.
Вплив рН на стійкість гетерометальних комплексних сполук кобальту (III) з моноаміноетанолом у спиртових розчинах / І.С. Кузеванова, А.О. Зульфігаров, В.А. Потаскалов, А.А. Андрійко, Н.Є.Власенко. Наукові новини КПІ. 2019. № 3. P. 87–93. 16. Коттон Ф., Уилкинсон Дж. (1969). Современная неорганическая химия. Часть 3. Москва : Мир,1969. 592 с.
