Получение, физико-химические свойства кристаллогидратов трис-ферроценоилацетонатов некоторых лантаноидов и поведение лигандных систем ферроценоилацетона и 1,1`-бис-(ацетоацетил)ферроцена в растворах тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.01 ВАК РФ

Сергеев, Евгений Евгеньевич АВТОР
кандидата химических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Красноярск МЕСТО ЗАЩИТЫ
2009 ГОД ЗАЩИТЫ
   
02.00.01 КОД ВАК РФ
Диссертация по химии на тему «Получение, физико-химические свойства кристаллогидратов трис-ферроценоилацетонатов некоторых лантаноидов и поведение лигандных систем ферроценоилацетона и 1,1`-бис-(ацетоацетил)ферроцена в растворах»
 
Автореферат диссертации на тему "Получение, физико-химические свойства кристаллогидратов трис-ферроценоилацетонатов некоторых лантаноидов и поведение лигандных систем ферроценоилацетона и 1,1`-бис-(ацетоацетил)ферроцена в растворах"

На правах рукописи

Сергеев Евгений Евгеньевич

ПОЛУЧЕНИЕ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРИСТАЛЛОГИДРАТОВ трис-ФЕРРОЦЕНОИЛАЦЕТОНАТОВ НЕКОТОРЫХ ЛАНТАНОИДОВ И ПОВЕДЕНИЕ ЛИГАНДНЫХ СИСТЕМ ФЕРРОЦЕНОИЛАЦЕТОНА И I, I '-^«с-(АЦЕТОАЦЕТИЛ)ФЕРРОЦЕНА

В РАСТВОРАХ

02.00.01 - неорганическая химия

Автореферат

□03478230 диссертации на соискание учёной степени кандидата химических наук

Красноярск - 2009

003478230

Работа выполнена на кафедре неорганической химии Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Сибирский государственный технологический университет» (г. Красноярск)

Научный руководитель:

доктор химических наук, профессор Фёдоров Владислав Андриянович

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор Лундин Арнольд Геннадьевич

кандидат химических наук, старший научный сотрудник Калякин Сергей Николаевич

Ведущая организация:

ФГОУ ВПО «Сибирский федеральный университет» (г. Красноярск)

Защита состоится 13 октября 2009 года в Ю00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.253.02 при Сибирском государственном технологическом университете по адресу: 660049, г. Красноярск, пр. Мира, 82.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Сибирский государственный технологический университет», 660049, г. Красноярск, пр. Мира, 82.

Автореферат разослан « 8 » сентября 2009 года.

Учёный секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Синтез комплексных соединений лантаноидов с лигандами на базе Р-дикарбонильных производи ых ферроцена является приоритетной задачей получения новых веществ, исследование широкого аспекта свойств которых позволит оценить возможность их практического использования в различных областях науки и техники. Поэтому в качестве объектов получения и исследования физико-химических свойств в работе были выбраны комплексные соединения кристаллогидратов от/шс-ферроценоилацетонаты лантаноидов (лантана, церия, празеодима, самария и тербия) и лигандные системы ферроценоилацетон и 1,Г-бис-(ацетоацетил)ферроцен, изучение поведения в растворах которых способствует более глубокому пониманию сольватационных и таутомерных факторов в процессах комплексообразования.

Цель работы. Синтез кристаллогидратов трис-ферроценоилацетонатов лантана, церия, празеодима, самария и тербия, исследование их термических и сольватационных свойств. Изучение растворимости и установления таутомерного состава ферроценоилацетона и 1,Г-бис-(ацетоацетил)ферроцена в растворах. Для достижения поставленных целей решались следующие задачи:

• разработать новый способ получения /ирис-ферроценоилацетонатов . лантаноидов с высоким выходом целевого продукта и малым временем синтеза;

• физико-химическими методами анализа установить состав и строение комплексных соединений, исследовать их термические свойства на воздухе и растворимость в апротонных растворителях;

• определить растворимость лигандов в воде и водно-спиртовых растворах при различных температурах. Обсудить характер изменения растворимостей и термодинамических параметров процессов растворения;

• определить значения констант кето-енолыюго равновесия лигандов в апротонных растворителях и обосновать полученные результаты с точки зрения концепции сольватации таутомерных форм.

Научная новизна. Впервые гомофазным методом синтеза, основанном на ионном обмене ферроценоилацетоната натрия с нитратами соответствующих металлов в водно-этанольном растворителе, получены комплексные соединения кристаллогидратов /ярыс-ферроценоилацетонатов Ьа, Ят и ранее неизвестных Се, Рг и ТЬ. Такой способ значительно сокращает стадийность и длительность процесса (патент РФ №2333913). Физико-химическими методами анализа установлен состав и строение хелатов. Определены их термические свойства на воздухе и растворимость в апротонных растворителях. Исследована политермическая растворимость лигандов в воде и водно-спиртовых растворах в широком диапазоне составов последних. Рассчитаны и проанализированы термодинамические параметры процессов растворения. Изучено таутомерное кето-енольное равновесие лигандов в апротонных растворителях. Рассчитанные константы енолизации лигандов обсуждены как с позиции концепции сольватации таутомерных форм, так и между собой.

Практическая значимость работы. Предложенный способ получения комплексов является относительно простым в экспериментальном плане и может бьггь рекомендован для синтеза хелатов, содержащих другие металлы.

Данные о термостабильности необходимы для приготовления каталитически активных форм веществ. Количественные данные по растворимости хелатов в апротонных растворителях позволят оценить люминесцентные свойства жидких многокомпонентных систем в создании оптических квантовых генераторов.

Полученные в работе значения растворимости лигандов в воде и водно-спиртовых средах могут быть использованы не только при планировании подбора оптимальных условий в процессах комплексообразования, но и оценки возможности использования их в качестве антидетонационных присадок в составе топливных композиций с участием спиртовых добавок. Кроме того, эти данные представляют существенный теоретический интерес для дальнейшего развития теории растворов неэлектролитов.

Расчётные значения констант таутомерного равновесия позволят объединить известные эмпирические закономерности о влиянии среды на кето-енольное равновесие.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Получение комплексов. Установление их состава и строения.

2. Термогравиметрический анализ феррроценоилацетона и хелатов на воздухе.

3. Результаты определения растворимости лигандных систем в воде при различных температурах, расчётные значения термодинамических параметров процесса растворения. Сравнение полученных данных с растворимостью ферроцена и другими его кислородсодержащими производными.

4. Характер изменения растворимостей лигандных систем в водно-спиртовых растворах и термодинамических параметров этого процесса с учётом особенностей структуры растворителя при изменении его состава.

5. Результаты растворимости феррроценоилацетона и комплексов в апротонных растворителях при 25°С. Сравнение и корреляция их между собой.

6. Расчётные значения констант кето-енольного равновесия лигандных систем в апротонных растворителях при 20°С. Обсуждение полученных результатов с позиции теории сольватации таутомерных форм.

Личный вклад автора. Все исследования проводились автором лично или при его непосредственном участии.

Апробация работы и публикации. Результаты исследований были представлены и обсуждены на Международной научной конференции «Химия, химическая технология и биотехнология на рубеже тысячелетий» (Томск, 2006); XVI International Conference on Chemical Thermodynamics in Russia (Suzdal, 2007); XXIII Международной Чугаевской конференции по координационной химии (Одесса, 2007). По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ, среди которых 5 статей в журналах перечня ВАК РФ, патент РФ и 3 тезисов.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, трёх глав, выводов, библиографического списка и приложения. Общий объём диссертационной работы составляет 104 страницы, включая 27 таблиц, 13 рисунков, библиографический список содержит 140 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении показана актуальность работы, сформулированы цели и задачи диссертации, кратко описана структура работы.

Первая глава состоит из трёх разделов. В первом разделе приведены сведения по основным направлениям использования соединений ферроценового ряда. Второй раздел посвящен методам получения и исследования физико-химических свойств ферроценоилацетонатов некоторых металлов. Третий раздел содержит литературный обзор по растворимости ферроцена и его производных в воде и смешанных водно-спиртовых растворах.

Вторая глава посвящена описанию подготовки и анализа реагентов, очистки растворителей, использованных в работе методов эксперимента и обработки опытных данных.

Глава содержит предлагаемую схему синтеза, методику получения и очистки ферроценоилацетона (ацетоацетилферроцена) (FcacH), 1,1 '-бис-(ацетоацетил)ферроцена (bis-acacFec) и кристаллогидратов трис-ферроценоилацетонатов лантаноидов с практическим выходом рентгеноаморфных порошков ~ 90%. Совокупность методов установления состава и строения хелатов (элементный анализ, электронная и ИК-спектроскопия).

Термический анализ FcacH и комплексов в воздушной среде проводили на дериватографе марки Q-1000. Пробы порошкообразных образцов нагревали со скоростью 10°С/мин до температуры 800 С.

Растворимость (S, моль/л) FcacH и ¿w-acacFec в воде и смешанных водно-спиртовых растворах ('спирты: МеОН, ЕЮН, РгОН, /-РЮН и í-BuOH) изучали методом изотермического насыщения, особое внимание при этом уделялось предотвращению фотолиза. Достижение термодинамического равновесия между донной фазой и раствором контролировалось путём периодического отбора проб. Температуру варьировали от 15 до 60 °С с интервалом 5°С в воде и от 15 до 55 °С с интервалом 10°С в водно-спиртовых растворах. Содержание растворённых веществ определяли спектрофотометрическим способом (на спектрофотометре СФ-26), используя дипиридильный и прямой метод определения растворимости.

Аналогичным методом изучена растворимость FcacH и комплексов в апротонных растворителях** (MeCN, СНС]3, Ме2СО, С6Н6, ДМСО и ДМФА) при температуре 25°С.

Таутомерное кето-енольное равновесие 2-10"3 M растворов FcacH и bis-acacFec в апротонных растворителях (ДМСО-d6, (СБз^СО, CDC13, CD2CI2, ССЦ и CôDg) исследовали методом ЯМР-спектроскопии на NMR-спектрометре Avance при температуре 20°С в Красноярском региональном центре коллективного пользования (КРЦКП СО РАН).

В третьей главе проведено обсуждение полученных результатов.

Физико-химические методы исследования.

Элементный анализ комплексов на содержание С и H определяли на CHN-анализаторе Vario EL III, а металлов последовательным комплексонометрическим титрованием растворов их ионов при определённых значениях рН среды.

Результаты элементного анализа комплексов отвечают составу общей формуле Ln(Fcac)3'^H20, где х=\ для Ln: Се, Рг и Sm; х=2 для Ln: La и Tb.

Сокращения:

" (МеОН) метанол, (ЕЮН) этанол, (РгОН) гтропанол-1, (/-РгОН) пропанол-2, (r-BuOH) 2-метилгтропанол-2. " (MeCN) ацетонитрил, (Ме2СО) ацетон, (ДМСО) диметилсульфоксид, (ДМФА) Ы,Ы-диметилформамид.

Электронные спектры поглощения (ЭСП) 5-10"4 М растворов FcacH и комплексов в СНС13 регистрировали на спектрофотометре Shimadzu UV-1601 в диапазоне длин волн от 250 до 800 нм, которые представлены на рис. 1.

250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800

Рисунок 1. ЭСП a) FcacH и комплексов б) Ьа(Рсас)з-2НгО, в) Ce(Fcac)3-H20, г) Pr(Fcac)3-H20, д) Sm(Fcac)3-H20 и е) Tb(Fcac)3-2H20.

В УФ области FcacH, как сопряжённая система, имеет характерное интенсивное поглощение при 306 нм, вызванное ж-ж переходами дикарбонильного фрагмента (при двух хромофорных С=0 группах). При хелатообразовании наблюдается малый батохромный сдвиг этой полосы на 2-3 нм, сопровождающейся гипохромным эффектом (в результате замыкания хелатного кольца FcacH с металлом и, как следствие, лишения одаого из своих хромофоров). Плечевой пик при -273 нм для FcacH соответствует диапазону поглощения Ср-фрагмента ферроцена. Для комплексов это поглощение сдвигается в область 265-270 нм. В видимой части спектра FcacH имеется широкая полоса поглощения при 465 нм, в процессе хелатообразования происходит гипсохромный сдвиг этой полосы поглощения на 10-20 нм. Такие полосы относят к d-d переходам атома железа.

ИК-спектры поглощения FcacH и комплексов (в виду их сходства приведён только La(Fcac)3'2H20) снимали на ИК-Фурье спектрометре Vector 22 в области 4000-400 см'1 в матрице КВг, которые представлены на рис. 2.

Присутствие в ИК-спектре FcacH полос поглощения (п.п.) в области 30853075 см"1, а также 1419, 1108, 1002, 827, 499, 483 и 466 см'1 свидетельствует о наличии ферроценовой структуры в составе соединения. П.п. 1108 см"1 8aj(Cp-кольца) и 1002 см*1 5(С-Н, Ср-кольца) служат доказательством наличия свободного незамещённого Ср-кольца. Широкие п.п. в области 1617 и 1554 см"' относят к v(CO-CH2-CO), появление дублета полос которых обусловлено механическим взаимодействием двух независимых колебаний v0, и vs, С=0 -групп. П.п. в области 2900-2800 см'1 относятся к v(CH3), а при 1372 см"1 6S(CH3), что доказывает наличие метальной группы в составе FcacH. П.п. при 3430 см"1 v(OH) и 1288 см'1 v(C-O) свидетельствуют о присутствии енольной формы FcacH.

Рисунок 2. ИК-спектры поглощения: а) FcacH и б) комплексов.

Идентичность спектральных картин комплексных соединений косвенно свидетельствует об одинаковом их строении. В области частот 1600-1370 см"1 присутствуют п.п. при 1546 и 1400 см"1 (Av = 146); 1518 и 1376 см"1 (Av = 142), относящиеся к vas и v,, колебаниям координированных с ионом металла обеих С=0 - групп. Батохромный сдвиг v(C=О) при комплексообразовании составляет -64 см"1. Присутствие п.п. в области v(OH), а также п.п. 1650 см"1 5(ОН) свидетельствует о наличии молекул воды в составе комплексов, которые следует отнести к категории кристаллизационной. Причём вода, участвующая в образовании слабополяризованных Н-связей, имеет п.п. в области 3650-3400 см"1, а образующая более прочную Н-связь - в области 3400 см"1.

Сопоставляя данные элементного анализа, электронной и ИК-спектроскопии, следует сделать вывод о сходстве в строении комплексов. Все гидрагированные трис-ферроценоилацетонаты лантаноидов представляют собой моноядерные комплексы с координационным полиэдром редкоземельного иона - двухшапочная тригональная призма, основу которого составляют шесть вершин, занятых кислородными атомами трёх ß-дикетонатных остатков. Другие координационные места заняты кислородными атомами кристаллизационной воды. В комплексах La и Tb координационное число иона лантаноида равно 8, а в комплексах Се, Рг и Sm - равно 7.

Термолиз FcacH и комплексов на воздухе.

Дериватограммы, отражающие основные особенности протекающих при нагревании процессов, изменения массы и температурные интервалы фазовых превращений FcacH и комплексов (в виду их сходства приведён только La(Fcac)3-2H20), представлены на рис. 3.

При нагревании FcacH и тярис^-дикетонатов металлов до 800°С общая убыль массы составила: для FcacH 70.4% от общей массы, содержание золы (Fe203) оказалось в хорошем соответствии с расчётными данными: вычислено - 29.56%, найдено по дериватограмме - 29.6%. Для комплексов убыль массы следующая: La(Fcac)3-2H20 - 58.8%; Ce(Fcac)3-H20 - 57.2%; Pr(Fcac)3-H20 - 58.0%; Sm(Fcac)3-H20 ~ 57.4%; Tb(Fcac)3-2H20 - 57.8%.

13

О 19

; 600 - 500 | 400 300 !- 200 : 100

700

0

0 6 10 18 27 36 44 52 59 66 74 с. мин

0 6 10 18 25 34 42 50 58 66 74 I, мин

Рисунок 3. Дериватограммы исследуемых: a) FcacH и б) комплексов. 1 - кривая изменения температуры; 2 - кривая дифференциально-термического анализа (DTA); 3 — кривая дифференциально-термогравиметрического анализа (DTG); 4 - кривая термогравиметрического анализа (TG).

Комплексы подвергаются экзотермическому разложению органической части молекулы, что сопровождается значительной потерей массы и образованием Fe203 и Ln203 (в случае Ce(Fcac)3-H20 образуются Ре2Оз и Се02). Содержание золы, найденное по дериватограмме, оказалось в хорошем соответствии с расчётом (найдено/вычислено, %): для La(Fcac)3-2H20 (40.9/41.2); Ce(Fcac)3-H20 (42.6/42.8); Pr(Fcac)3-H20 (41.8/42.0); Sm(Fcac)3-H20 (42.4/42.6) и Tb(Fcac)3-2H20 (42.1/42.2).

Для FcacH на кривой DTA имеется эндотермический эффект при 97°С, не сопровождающийся изменением массы, связанным с затратами энергии на плавление вещества. На этой же кривой наблюдается двухступенчатый экзотермический эффект с первой ступенью от 190 до 300 °С отвечающий уменьшению массы на 18.6%, который относится к выделению тепловой энергии, сопровождающейся разложением вещества. Второй экзотермический эффект от 300 до 600 °С сопровождающийся значительно большим уменьшением массы на 69.8%, относится к окислительной деструкции FcacH до Fe203.

Для комплексов дериватограммы имеют схожий характер, на которых можно выделить несколько этапов, связанных с качественным изменением состава исследуемых веществ. На DTA-кривых наблюдаются слабые эндоэффекты, которые связаны с затратами энергии на процесс удаления кристаллизационной воды:

La(Fcac)3-2H20 - при 107 и 154 °С;

Ce(Fcac)3-H20 - при 133°С;

Pr(Fcac)3'H20 - при 128°С;

Sm(Fcac)3-H20 - при 126°С;

Tb(Fcac)3-2H20 - при 105 и 152 °С.

Эндоффекты при 176-200°С для La(Fcac)3-2H20, 180-200°С для Ce(Fcac)3-H20, 175-185°С для Pr(Fcac)3-H20, 175-185°С для Sm(Fcac)3-H20 и 190-210°С для Tb(Fcac)3-2H20, не сопровождающиеся изменениями в массе, относят к затратам энергии на плавление комплексов. Полученные результаты хорошо согласуются с литературными данными для комплексов, содержащих другие лантаноиды [1,2].

Экзотермический эффект, сопровождающийся значительным уменьшением массы комплекса, можно качественно связать на начальных этапах с разложением, а затем с окислительной деструкцией до оксидов металлов. Уменьшения массы комплексов при нагревании были следующие:

La(Fcac)3-2H20 - на 47.2% от 200 до 400 °С;

Ce(Fcac)3-H20 - на 56.9% от 200 до 480 °С;

Pr(Fcac)3-H20 - на 45.8% от 185 до 400 °С;

Sm(Fcac)3-H20 - на 45.4% от 185 до 400 °С;

Tb(Fcac)3"2H20 - на 48.1% от 210 до 430 °С.

При термолизе тркс-ацетилацетонатов лантаноидов отличающихся от аналогичных /п^ис-ферроценоилацетонатов только, лишь ферроценильным заместителем, изменение температуры дегидратации возрастает при переходе от производных тяжёлых лантаноидов к лёгким. Образующийся в ходе дегидратации внешнесферных молекул воды моногидрат при дальнейшем нагревании подвергается термическому разложению органической части молекулы, что сопровождается потерей массы и образованием Ln203 через глубокую перестройку комплекса с превращением его в промежуточное смешанно-лигандное соединение с участием в таком гидролизе внутрисферной молекулы воды.

Растворимость ферроцена и его кислородсодержащих производных в воде.

В табл. 1, обобщены и систематизированы литературные и полученные данные по политермической растворимости в воде: ферроцена (Fee), ацетилферроцена (acFec), 1,1'-диацетилферроцена (ДАФ), FcacH и ¿«-acacFec.

Таблица 1. Логарифм растворимости Fee и его производных в воде при различных температурах (* - литературные данные [3-5])._

Соединение -lgS±0.01 при t °C, равной

15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Fee* 4.30 4.25 4.16 3.97 3.93 3.91 3.87 3.82 3.78 3.65

fe-acacFec 4.20 3.99 3.80 3.57 3.38 3.21 3.01 2.82 2.65 2.44

FcacH 4.10 3.88 3.69 3.51 3.33 3.16 3.01 2.85 2.71 2.56

acFec* 1.94 1.80 1.75 1.71 1.63 1.56 1.43 1.36 1.29 1.20

ДАФ* 1.79 1.68 1.59 1.53 1.44 1.33 1.21 1.14 1.08 1.01

Анализируя данные табл. 1, следует сделать вывод, что с повышением температуры растворимость соединений возрастает. Наименьшей растворимостью при всех температурах обладает Fee, наибольшей - ацетильные производные (acFec и ДАФ), ацетилацетонильные производные (FcacH, 6i.?-acacFec) занимают промежуточное положение. Введение второй ацетильной группы во второе Ср-кольцо ферроцена приводит к увеличению растворимости при всех температурах (на 0.12-0.23 ед.). В то же время введение второй ацетилацетонильной группы во второе Ср-кольцо ферроцена при температурах <40°С уменьшает растворимость, а при высоких температурах (>50°С) -увеличивает. При 45°С растворимости FcacH и ¿¿5-acacFec равны между собой.

Зависимости логарифмов растворимости исследованных соединений от обратной абсолютной температуры практически линейны и описываются уравнением типа:

-lg S = a + b/T (1)

Тепловой эффект растворения ДН° рассчитывали по температурным зависимостям (1), с применением уравнения изобары Вант-Гоффа. По обычным термодинамическим соотношениям определены изменения энергии Гиббса и энтропийный вклад TAS0. Термодинамические функции и их изменения при переходе от Fee к его производным приведены в табл. 2.

Таблица 2. Термодинамические функции и их изменения при растворении Fee и его производных в воде (кДж/моль). ___

Функция Fee* acFec* ДАФ* FcacH ¿/л-acacFec

ДО0 23.7±0.4 8.8±0.1 9.1±0.1 21.0±0.1 21.7±0.1

ДН° 24.8±0.3 25.5±1.4 32.3±0.8 62.4±0.5 71.2±0.7

TAS0 1.0±0.7 15.7±1.5 23.3±0.9 41.3±0.6 49.5±0.8

д(даб) -14.9 -14.6 -2.7 -2.0

Д(ДН°) 0.7 7.5 37.6 46.4

ДСГДБ0) 14.7 22.3 40.3 48.5

По значениям энергии Гиббса все изученные производные ферроцена чётко разделяются на следующие группы: Рес (ДО0 = 23.7), ацетильные производные (ДО0 = 8.8-9.1) и ацетилацетонильные (ДО0 = 21.1-21.7). Принимая, что основные энергетические затраты при растворении связаны с образованием полости для ферроценового ядра Ре(С5Н5.х)2 (х = 0.5; 1), то различия в Д(ДО°) = (ДО°Пр.рес-ДО°рес) будут обусловлены взаимодействием введённых в ферроценовые Ср-кольца различных групп с растворителем - водой.

Наибольшие энергетические изменения характерны для ацетилацетонильных производных Д(ДО°) = 2.0-2.7. Но это условие взаимодействия связано с большим вкладом энтропийной составляющей, при значительном увеличении энтальпийного вклада. Для ацетильных производных, у которых периферийные группы вносят наименьший вклад в энергетику образования полости, изменение Д(ДО°) в сравнении с Рес в основном обусловлено энтропийным вкладом.

Растворимость РсасИ и Ыв-асасРес е смешанных водно-спиртовых растворах.

Характер изменения растворимости (3-дикетонов ферроцена в смешанных водно-спиртовых растворителях (СР) в зависимости от их состава хорошо иллюстрируется данными, представленными на рис. 4 и 5, где Д^Б - разность в значениях логарифмов растворимостей в СР и воде, а N2 - мольная доля спирта.

Во всех системах СР увеличение температуры и содержания спирта приводит к росту растворимости, причём для РсасН в большей степени чем для асасРес. Как видно из рис. 4 и 5, растворимость обоих соединений во всём диапазоне состава СР самая высокая в системе Н20-Ме0Н меньше в Н20-ЕЮН, примерно одинакова в Н^О-РЮН и НгО-г-РгОН растворах. Меньше всех растворимость в системе Н2О-Г-В1ЮН, за исключением РсасН, растворимость которого в области от 0.25 до 0.55 мол. д. выше чем для систем НгО-РгОН и Н20-г'-Рг0Н.

—о—МсО?1 —А—ЕЮН —О—РЮИ —О—( РгОН —X—МЗиОП

Рисунок 4. Зависимость А^Б от N2 для РсасН в СР при температурах: а) 15 °С, б) 25 °С, в) 35 °С, г) 45 °С и д) 55 °С.

Уменьшение растворимости с увеличением молекулярной массы спиртов, по-видимому, следует связать с повышением плотности структуры СР, что в свою очередь приводит к затруднениям внедрения производных ферроцена в раствор.

Растворимости РсасН и ¿и-асасРес в системе НгО-МеОН близки. Аналогичная картина наблюдается в Н20-Рг0Н и Н20-/-Рг0Н растворах, причём растворимости для одного и того же производного ферроцена близки и в этих системах, что подтверждается параметрами корреляционных уравнений типа:

(2)

Эти зависимости при всех температурах линейны с коэффициентом линейной корреляции близким к единице.

12

■ ■ МеОН —*—ЕтОН —*—РтОН > 1-РгОН —Ж—1-ВиОН

Рисунок 5. Зависимость Д^Б от N2 для ¿и-асасРес в СР при температурах: а) 15 °С, б) 25 °С, в) 35 °С, г) 45 °С и д) 55 °С.

Большие различия в растворимостях РсасН и ¿«-асасРес проявляется в системах Н20-ЕЮН и Н20-/-Ви0Н.

Похожий вид кривых, представленных на рис. 4 и 5, связан, по-видимому, с тем, что растворимость обоих соединений во всех системах СР осуществляется по аналогичному механизму. Косвенно схожий механизм растворения производных ферроцена можно охарактеризовать параметрами корреляционных уравнений типа:

«(о+т (3)

Эти зависимости при всех температурах линейны с коэффициентом линейной корреляции, близким к единице, что в некоторой степени подтверждает выдвинутое предположение.

Анализируя растворимость производных ферроцена рис. 6 и 7 в виде зависимости Д^Б от ^С2, где С2 — молярная концентрация спирта, можно выделить как бы два почти линейных участка: первый практически параллельный оси 1оС2 и второй соответствующий возрастанию А^Б с некоторым угловым коэффициентом. Точки пересечения этих близких к линейной зависимости участков, где молярные концентрации спирта и воды практически равны, зависят от природы спирта и практически не зависят от температуры для обоих соединений. Точка пересечения линейных зависимостей разделяет область растворения на два различных механизма - пустотный и сольватационный.

Участку, отвечающему параллельности оси 1дС2, в области концентраций до 0.1-0.2 мол. д. спирта, имеет место пустотный механизм растворения. Происходит заполнение полостей растворителя (не занятых гидрофобными фрагментами молекул спиртов) ферроценильными ядрами растворяемых веществ. Процесс растворения в этой области мало зависит от добавок спирта, а структура растворителя в основном определяется структурой воды.

Участку, отвечающему возрастанию А^Б, в области концентраций соответствующей выше 0.2 мол. д. спирта растворение осуществляется по сольватационному механизму. В этой области структура воды при этом всё больше разрушается и состав СР переходит преимущественно к структуре спирта. Происходит внедрение РсасН и Ьгя-асасБес в структуру СР богатого спиртом, разрываются Н-связи цепочечных ассоциатов спирт-вода, спирт-спирт и образуются связи РсасН и ¿й-асасРес с компонентами СР.

Тепловой эффект растворения РсасН и бй-асасРес во всех системах СР определяли как и в случае водных, растворов. Изменения энтальпии Д1Г(ДН°) и энтропии Д1Г(ТА8°) переноса производных ферроцена из воды в СР конкретного состава (^С2) представлены на рис. 8 и 9.

Во всех системах СР процесс растворения РсасН и Ьи-асасРес сопровождается положительным изменением Д1г(ДН°) и Д^ТДБ0), за исключением Н20-ЕЮН системы, растворение обоих производных в которой сопровождается отрицательным изменением Д1г(АН°), указывающем о меньшей эндотермичности растворения веществ по сравнению с водой. Вклад Д1г(ТД8°) слагаемого намного выше Д,Г(ДН°), что и обуславливает рост растворимости, причём для РсасН больше чем для бй-асасРес. Данный факт свидетельствует о большей эндотермичности процесса растворения РсасН по сравнению с Ыs-асасРес. В Н20-Рг0Н и Н20-/-Рг0Н системах, изменения Д[Г(ДН°) и Д[Г(ТД5°) имеют некоторое сходство для каждого из веществ.

Во всех системах СР области отвечающей до 0.1-0.2 мол. д. спирта, изменения Д1Г(ДН°) и Дп-(ТД8°) мало зависят от содержания спирта, в этой области размещение молекул растворяемых веществ осуществляется по полостям, не занятых гидрофобными фрагментами молекул спиртов. Выше этих концентраций наблюдается возрастание термодинамических параметров, связанных с повышением энергетических затрат на образование полости в структуре СР.

-0.7 -0.4 -0,1 0,2 0,5 0,8 1.1 -0,7 -0,4 -0,1 0,2 0.5 0.8 1.1

1 )Т —25°С —л— Э5°С —*— А 5°С —о— 5 ГС

Рисунок 6. Зависимость Д^Э от для процесса растворения РсасН в (каждая последующая кривая смещена по оси ординат на 0.3 ед.).

—|5°С —25°С —«"С —ж— №С —•—55"С

Рисунок 7. Зависимость от 1цС2 для процесса растворения асасРес в СР (каждая последующая кривая смещена по оси ординат на 0.3 ед.).

Растворимость РсасН и комплексов в апротонных растворителях.

В табл. 3, представлены данные растворимости РсасН и комплексов в апротонных растворителях при температуре 25°С.

Анализируя данные табл. 3, следует, что у всех комплексов растворимость в одном и том же растворителе практически одинаковая. Наблюдается лишь очень небольшая тенденция (почти в пределах ошибки определения) к увеличению растворимости при переходе от комплексов церия к комплексам тербия. Усреднённые значения растворимости для всех комплексов (-^Бк) приведены в табл. 3. Растворимость комплексов возрастает по ряду растворителей:

ДМСО < МеСЫ < СНС13 < Ме2СО < С6Н6 < ДМФА (4)

Л,Г(ЛН°)

Ь„(ЫГ>

й,г(АН°)

&„(& Н°)

Рисунок 8. Зависимость ДЦ(ДН°) растворения от 1§С2 для 1) РсасН и 2) ¿м-асасРес в СР.

Таблица 3. Логарифм растворимости РсасН и комплексов в апротонных растворителях при температуре 25°С._

Соединение -^±0.01 в апротонных растворителях

ДМСО МеСМ СНС13 Ме2СО с6н6 ДМФА

РсасН 0.06 -0.12 -0.26 -0.33 -0.39 -0.56

Ьа(Рсас)3-2Н20 2.77 2.64 2.55 2.49 2.45 2.32

Се(Рсас)3-Н20 2.79 2.65 2.56 2.50 2.46 2.33

Рг(Рсас)3-Н20 2.76 2.64 2.55 2.49 2.44 2.31

8т(Рсас)3-Н20 2.73 2.63 2.53 2.48 2.44 2.31

ТЬ(Рсас)3-2Н20 2.71 2.62 2.51 .2.47 2.42 2.30

2.75±0.03 2.64±0.02 2.54±0.02 2.49±0.01 2.44±0.02 2.31±0.01

кДж/моль кДж'мояь

кДж/моль

2) bis-a.ca.cFec в СР.

Растворимость РсасН почти на три порядка выше, чем для комплексов и совпадает по ряду растворителей (4). При этом разница в значениях растворимости для комплексов и РсасН весьма незначительно отличается для разных растворителей и возрастает от ДМСО к ДМФА.

Наблюдается линейная зависимость между растворимостями комплексов и РсасН, выражаемая уравнением = -2.718 + 0.7121я5№„ (г = 0.997).

Значения логарифмов растворимости РсасН и комплексов не коррелируют с такими параметрами растворителей, как диэлектрическая проницаемость, донорные и акцепторные числа, параметр растворимости Гильдебранда. По-видимому, растворимость определяется возможностями размещения в полостях растворителя РсасН, а комплексов иона лантаноида окружённого тремя

лигандами. Во втором случае затраты энергии на образование полости будут значительно большими, поэтому и растворимость комплексов почти на три порядка меньше. Увеличение растворимости РсасН и комплексов по ряду растворителей (4) определяется, по-видимому, усилением, прежде всего дисперсионного взаимодействия, которое в большей степени выражено для РсасН (Д^5=0.62), чем для комплексов (Д1§8=0.44).

Кето-енолъное равновесие РсасН и Ыз-асасРес в апротонных растворителях.

Ациклические РсасН и 6и-асасРес в апротонных растворителях енолизируются практически исключительно до г/ис-енолов, стабилизированных внутримолекулярной Н-связью (схема). Рассчитанные константы кето-енольного равновесия (Ку) веществ при 20°С представлены в табл. 4.

-Н^ .н

О О 0 0 0 0 0 0

Fe

iSL.

Fe

Н3С,

Fe

Fe

I и

Таблица 4. Значения констант К,¿0.1 и К2±0.2 в апротонных растворителях,

Кт ДМСО-d6 (CD3)2CO CDC13 CD2C12 CCI4 C6D6

К, 1.7 2.7 3.2 4.8 8.7 10.5

к2 2.0 4.4 5.6 6.7 13.9 15.1

Константы К( и К/> возрастают по ряду уменьшения полярности молекул растворителей:

ДМСО < Ме2СО < СНС13 < СН2С12 < ССЦ < С6Н6 (5)

Увеличение содержания уыс-енольной формы с уменьшением полярности растворителя соответствует концепции сольватации таутомерных форм, согласно которой кето-енольное равновесие смещено в сторону лучше сольватируемой формы в данном растворителе. Из двух таутомерных форм наименее полярная г/мс-енольная форма преобладает в растворителях с низкой полярностью, склонных в наименьшей степени нарушить внутримолекулярный Н-мостик конкурирующей межмолекулярной Н-связью.

Значения констант К) и К2 в СбНб несколько больше, чем в СС14 (при одинаковом дипольном моменте этих растворителей), вероятно вследствие образования ассоциатов между С6Н6 и цис-енольной формой веществ.

По всему ряду растворителей К2 > Кь которые связаны между собой линейной зависимостью рК2 = 0.14 + 1.ОбрК, (г = 0.968), что косвенно указывает на схожий механизм енолизации двух однотипных соединений.

Цитированная литература

1. Паушкин Я.М. и др. II Журн. общ. химии. 1969. Т. 39. Вып. 11. С. 2379-2382.

2. Zhang G. et al. II New Frontiers Rare Earth Sci. and Appl. Proc. Int. Conf., Beijing. 1985. Vol. 1. P. 191-194.

3. Фабинский П.В. и др. II Коорд. химия. 1997. Т. 23. № 5. С. 366-367.

4. Захаренко А.В. и др. I/ Журн. общ. химии. 1999. Т. 69. № 6. С. 957-959.

5. Захаренко А.В. и др. II Коорд. химия. 2000. Т. 26. № 5. С. 372-374.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Впервые гомофазным методом синтеза получены кристаллогидраты трис-ферроценоилацетонатов лантана, самария и ранее неизвестных церия, празеодима и тербия путём ионного обмена ферроценоилацетоната натрия с нитратами соответствующих металлов в водно-спиртовом растворителе. Способ синтеза защищен патентом РФ (№ 2333913).

2. Установленный состав и строение комплексных соединений методами элементного анализа, электронной и ИК-спектроскопии подтверждает сходство в строении хелатов, которые представляют собой моноядерные комплексы с координационным полиэдром редкоземельного иона -двухшапочная тригональная призма, основу которого составляют шесть вершин, занятых кислородными атомами трёх (3-дикетонатных остатков. Другие координационные места заняты кислородными атомами кристаллизационной воды.

3. Исследованы термические свойства комплексов на воздухе. Процесс термолиза хелатов имеет схожий характер, связанный на разных этапах с качественным изменением состава веществ.

4. Изучена растворимость комплексов и РсасН в шести апротонных растворителях при 25°С. Растворимость всех комплексов в одном и том же растворителе практически одинаковая и почти на три порядка меньше растворимости РсасН. Ряд растворимостей комплексов и РсасН по растворителям совпадают.

5. Проведены политермические исследования растворимости РсасН и /ш-асасРсс в воде. Установлено, что с повышением температуры растворимость веществ возрастает. Полученные результаты сопоставлены с литературными данными по растворимостям ферроцена и другими его кислородсодержащими производными. Рассчитанные по температурной зависимости растворимости изменения термодинамических функций показывают, что процесс растворения сопровождается положительными изменениями энтальпии и энтропии.

6. Исследована растворимость РсасН и ¿«-асасРес в смешанных водно-спиртовых растворителях широкого концентрационного состава при различных температурах. Установлено, что с повышением температуры и увеличением содержания спирта растворимость веществ возрастает, причём в большей степени для РсасН. Из анализа зависимостей растворимости предложено два различных механизма растворения - пустотный и сольватационный. Термодинамические характеристики процесса растворения обсуждены с учётом особенностей структуры растворителя при изменении его состава.

7. Впервые методом ЯМР-спектроскопии исследовано таутомерное кето-енольное равновесие РсасН и ¿¿5-асасРес в шести апротонных растворителях при 20°С. Рассчитанные константы енолизации РсасН и 6и-асасРес возрастают по ряду уменьшения полярности молекул растворителей, что соответствует концепции сольватации таутомерных форм.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах

1. Сергеев Е.Е., Фабинский П.В., Фёдоров В.А. Термодинамика растворения ферроцена и его кислородсодержащих производных в воде // Вестник КрасГУ. Естественные науки. 2006. № 2. С. 94-96.

2. Сергеев Е.Е., Фабинский П.В., Фёдоров В.А. Сравнение растворимости ферроцена, его гидроксил-, карбонил- и ß-дикарбонил- содержащих производных в воде // Международная научная конференция «Химия, химическая технология и биотехнология на рубеже тысячелетий» 11-16 сентября 2006. Томск. Т. 2. С. 116-118.

3. Сергеев Е.Е., Фабинский П.В., Фёдоров В.А. Температурные зависимости растворимости ацетоацетил- и 1,Г-бис-(ацетоацетил)ферроцена в смешанных водно-метанольных растворах // Журн. физ. химии. 2007. Т. 81. №. 7. С. 12041208.

4. Сергеев Е.Е., Фабинский П.В., Поляков Б.В., Фёдоров В.А. Термодинамика растворения ацетоацетил- и 1,Г-бис-(ацетоацетил)ферроцена в смешанных водно-этанольных растворах // Журн. неорган, химии. 2006. Т. 51. №. 4. С. 747-750.

5. Сергеев Е.Е., Фабинский П.В., Фёдоров В.А. Термодинамика растворения ацетоацетил- и 1,1'-бмс-(ацетоацетил)ферроцена в смешанных водно-спиртовых растворах // Изв. вузов. Сер. хим. и хим. технол. 2005. Т. 48. Вып. 8. С. 8-12.

6. Fedorov V.A., Fabinskiy P.V., Tverdokhlebov V.P., Tarasova A.V., Sergeev E.E., Tetenkova E.V., Buryukin F.A., Fedorova A.V. Thermodynamics of ferrocen dissolving and a number of its oxygenous derivatives in selective and mixed aqueous organic solvents // XVI International Conference on Chemical Thermodynamics in Russia. 1 -6 July 2007. Suzdal. Vol. 1. S. 3 5.

7. Сергеев E.E., Фабинский П.В., Фёдоров B.A. Термодинамика растворения ацетоацетил- и 1,Г-6ис-(ацетоацетил)ферроцеиа в смесях вода-пропанол и вода-изопропанол //Журн. физ. химии. 2009. Т. 83. №. 6. С. 1069-1072.

8. Сергеев Е.Е., Фабинский П.В., Фёдоров В.А. Получение и исследование свойств mpt/c-ферроценоилацетонатов лантаноидов // XXIII Международная Чугаевская конференция по координационной химии. 4-7 сентября 2007. Одесса. С. 653-654.

9. Сергеев Е.Е., Фабинский П.В., Фёдоров В.А., Королькова И.В., Кулебакин В.Г. Получение и физико-химические свойства кристаллогидратов трис-ферроценоилацетонатов некоторых редкоземельных элементов // Коорд. химия. 2008. Т. 34. № 5. С. 388-394.

10. Пат. 2333913 Российская федерация, МПК С 07F 17/00. Способ получения отрис-ферроценоилацетонатов лантаноидов / Сергеев Е.Е., Фабинский П.В., Кулебакин В.Г., Фёдоров В.А.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Сибирский государственный технологический университет. - № 2006142959/04; заявл. 4.12.06; опубл. 20.09.08, Бюл. № 26 (II ч.). 6 е.: 2 ил.

Сдано в производство 3.09.09. Формат 60x84 1/8. Усл. печ.1,25. Изд. №6/9.. Заказ № 560. Тираж 100 экз.

Редакционно-издательский центр СибГТУ 660049, г. Красноярск, пр. Мира, 82 факс (391) 211-97-25, тел. (391) 227-69-90

 
Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата химических наук, Сергеев, Евгений Евгеньевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ФЕРРОЦЕНСОДЕРЖАЩИЕ СОЕДИНИНИЯ - ПРИМЕНЕНИЕ, ПОЛУЧЕНИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА.

1.1 Основные направления практического использования ферроценовых соединений.

1.1.1 Антидетонационная эффективность ферроценсодержащих соединений.

1.1.2 Влияние ферроценовых соединений на процессы дымо- и нагарообразования.

1.1.3 Антистатическая эффективность ферроценсодержащих средств.

1.1.4 Производные ферроцена как катализаторы органического синтеза и горения ракетных топлив.

1.2 Получение и физико-химические свойства внутрикомплексных соединений, содержащих ферроценовый ацетилацетонатный фрагмент.

1.2.1 Природа химической связи в (3-дикетонатах металлов.

1.2.2 Комплексообразование Р-дикетонов с ионами переходных металлов в водно-органических и органических растворителях.

1.2.3 Физико-химические свойства ферроценоилацетонатов с ионами некоторых переходных металлов.

1.3 Литературные данные по растворимости ферроцена и некоторых его производных в воде и смешанных водно-спиртовых растворителях.

1.3.1 Растворимость ферроцена и некоторых его производных в воде.

1.3.2 Растворимость ферроцена и некоторых его производных в смешанных водно-спиртовых растворах.

ГЛАВА II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ И МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ ДАННЫХ.

2.1 Подготовка и очистка реагентов.

2.2 Получение Р-дикетонов ферроцена и трис-ферроценоилацетонатов лантаноидов.

2.2.1 Получение ферроценоилацетона и 1,1 '-бисацетоацетил)ферроцена.

2.2.2 Получение кристаллогидратов трис-ферроценоилацетонатов лантаноидов.

2.3 Физико-химические методы идентификации Р-дикетонов ферроцена и комплексов.

2.3.1 Элементный анализ р-дикетонов ферроцена и комплексов.

3.2.2 Электронные спектры поглощения ферроценоилацетона и комплексных соединений.

3.2.3 ИК-спектры поглощения р-дикетонов ферроцена и комплексов.

2.4 Термолиз ферроценоилацетона и комплексов.

2.5 Определение растворимости ферроценоилацетона и \ ,У-бис-(ацетоацетил)ферроцена в воде и смешанных водно-спиртовых растворах.

2.5.1 Метод растворимости.

2.5.2 Определение концентрации ферроценоилацетона и l,V-6nc-(ацетоацетил)ферроцена спектрофотометрическим методом.

2.5.3 Растворимость ферроценоилацетона и 1 ,Г-бмсацетоацетил)ферроцена в воде и смешанных водно-спиртовых растворах.

2.6 Растворимость ферроценоилацетона и комплексов в апротонных растворителях.

2.7 Кето-енольное равновесие ферроценоилацетона и \ ,V-6ucацетоацетил)ферроцена в апротонных растворителях.

ГЛАВА III. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

3.1 Результаты физико-химических методов анализа.

3.1.1. Анализ электронной спектроскопии.

3.1.2. ИК-спектроскопический анализ.

3.2 Термические свойства ферроценоилацетона и комплексов.

3.3 Растворимость ферроценоилацетона и 1,1 '-бмс-(ацетоацетил)ферроцена в воде и смешанных водно-спиртовых растворах.

3.3.1 Растворимость ферроценоилацетона и 1,1 '-бисацетоацетил)ферроцена в воде.

3.3.2 Растворимость ферроценоилацетона и \,V-6ucацетоацетил)ферроцена в смешанных водно-спиртовых растворах.

3.4 Растворимость ферроценоилацетона и комплексов в апротонных растворителях.

3.5 Кето-енольная таутомерия ферроценоилацетона и 1 ,Y-6ucацетоацетил)ферроцена в апротонных растворителях.

 
Введение диссертация по химии, на тему "Получение, физико-химические свойства кристаллогидратов трис-ферроценоилацетонатов некоторых лантаноидов и поведение лигандных систем ферроценоилацетона и 1,1`-бис-(ацетоацетил)ферроцена в растворах"

Актуальность работы. Синтез комплексных соединений лантаноидов с лигандами на базе p-дикарбонильных производных ферроцена является приоритетной задачей получения новых веществ, исследование широкого аспекта свойств которых позволит оценить возможность их практического использования в различных областях науки и техники. Поэтому в качестве объектов получения и исследования физико-химических свойств в работе были выбраны комплексные соединения кристаллогидратов трис-ферроценоилацетонаты лантаноидов (лантана, церия, празеодима, самария и тербия) и лигандные системы ферроценоилацетон и 1 ,V-6uc-(ацетоацетил)ферроцен, изучение поведения в растворах которых способствует более глубокому пониманию сольватационных и таутомерных факторов в процессах комплексообразования.

Цель работы. Синтез кристаллогидратов w/шс-ферроценоилацетонатов лантана, церия, празеодима, самария и тербия, исследование их термических и сольватационных свойств. Изучение растворимости и установления таутомерного состава ферроценоилацетона и l,Y-6uc-(ацетоацетил)ферроцена в растворах. Для достижения поставленных целей решались следующие задачи:

• разработать новый способ получения mpwc-ферроценоилацетонатов лантаноидов с высоким выходом целевого продукта и малым временем синтеза;

• физико-химическими методами анализа установить состав и строение комплексных соединений, исследовать их термические свойства на воздухе и растворимость в апротонных растворителях;

• определить растворимость лигандов в воде и водно-спиртовых растворах при различных температурах. Обсудить характер изменения растворимостей и термодинамических параметров процессов растворения;

• определить значения констант кето-енольного равновесия лигандов в апротонных растворителях и обосновать полученные результаты с точки зрения концепции сольватации таутомерных форм.

Научная новизна. Впервые гомофазным методом синтеза, основанном на ионном обмене ферроценоилацетоната натрия с нитратами соответствующих металлов в водно-спиртовом растворителе, получены кристаллогидраты трг/с-ферроценоилацетонатов лантана, самария и ранее неизвестных церия, празеодима и тербия. Такой способ значительно сокращает стадийность и длительность процесса (патент РФ №2333913). Физико-химическими методами анализа установлен состав и строение хелатов, определены их термические свойства на воздухе и растворимость в апротонных растворителях. Исследована политермическая растворимость лигандов в воде и водно-спиртовых растворах в широком диапазоне составов последних. Рассчитаны и проанализированы термодинамические параметры процессов растворения. Изучено таутомерное кето-енольное равновесие лигандов в апротонных растворителях. Рассчитанные константы енолизации лигандов обсуждены как с позиции концепции сольватации таутомерных форм, так и между собой.

Практическая значимость работы. Предложенный способ получения комплексов является относительно простым в экспериментальном плане и может быть рекомендован для синтеза хелатов, содержащих другие металлы.

Данные о термостабильности необходимы для приготовления каталитически активных форм веществ. Количественные данные по растворимости хелатов в апротонных растворителях позволят оценить люминесцентные свойства жидких многокомпонентных систем в создании оптических квантовых генераторов.

Полученные в работе значения растворимости лигандов в воде и водно-спиртовых средах могут быть использованы не только при планировании подбора оптимальных условий в процессах комплексообразования, но и оценки возможности использования их в качестве антидетонационных присадок в составе топливных композиций с участием спиртовых добавок. Кроме того, эти данные представляют существенный теоретический интерес для дальнейшего развития теории растворов неэлектролитов.

Расчётные значения констант таутомерного равновесия позволят объединить известные эмпирические закономерности о влиянии среды на кето-енольное равновесие.

Личный вклад автора. Все исследования проводились автором лично или при его непосредственном участии.

Апробация работы и публикации. Основные результаты исследований были представлены и обсуждены на Международной научной конференции «Химия, химическая технология и биотехнология на рубеже тысячелетий» (Томск, 2006); XVI International Conference on Chemical Thermodynamics in Russia (Suzdal, 2007); XXIII Международной Чугаевской конференции по координационной химии (Одесса, 2007). По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ, среди которых 5 статей в журналах перечня ВАК РФ, патент РФ и 3 тезисов.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, трёх глав, выводов, библиографического списка и приложения. Общий объём диссертационной работы составляет 104 страницы, включая 27 таблиц, 13 рисунков, библиографический список содержит 140 наименований.

 
Заключение диссертации по теме "Неорганическая химия"

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Впервые гомофазным методом синтеза получены кристаллогидраты триоферроценоилацетонатов лантана, самария и ранее неизвестных церия, празеодима и тербия путём ионного обмена ферроценоилацетоната натрия с нитратами соответствующих металлов в водно-спиртовом растворителе. Способ синтеза защищён патентом РФ (№ 2333913).

2. Установленный состав и строение комплексных соединений методами элементного анализа, электронной и ИК-спектроскопии подтверждает сходство в строении хелатов, которые представляют собой моноядерные комплексы с координационным полиэдром редкоземельного иона -двухшапочная тригональная призма, основу которого составляют шесть вершин, занятых кислородными атомами трёх |3-дикетонатных остатков. Другие координационные места заняты кислородными атомами кристаллизационной воды.

3. Исследованы термические свойства комплексов на воздухе. Процесс термолиза хелатов имеет схожий характер, связанный на разных этапах с качественным изменением состава веществ.

4. Изучена растворимость комплексов и FcacH в шести апротонных растворителях при 25°С. Растворимость всех комплексов в одном и том же растворителе практически одинаковая и почти на три порядка меньше растворимости FcacH. Ряд растворимостей комплексов и FcacH по растворителям совпадают.

5. Проведены политермические исследования растворимости FcacH и bis-acacFec в воде. Установлено, что с повышением температуры растворимость веществ возрастает. Полученные результаты сопоставлены с литературными данными по растворимостям ферроцена и другими его кислородсодержащими производными. Рассчитанные по температурной зависимости растворимости изменения термодинамических функций показывают, что процесс растворения сопровождается положительными изменениями энтальпии и энтропии.

6. Исследована растворимость FcacH и Ьй-acacFec в смешанных водно-спиртовых растворителях широкого концентрационного состава при различных температурах. Установлено, что с повышением температуры и увеличением содержания спирта растворимость веществ возрастает, причём в большей степени для FcacH. Из анализа зависимостей растворимости предложено два различных механизма растворения — пустотный и сольватационный. Термодинамические характеристики процесса растворения обсуждены с учётом особенностей структуры растворителя при изменении его состава.

7. Впервые методом ЯМР-спектроскопии исследовано таутомерное кето-енольное равновесие FcacH и bw-acacFec в шести апротонных растворителях при 20°С. Рассчитанные константы енолизации FcacH и 6/s-acacFec возрастают по ряду уменьшения полярности молекул растворителей, что соответствует концепции сольватации таутомерных форм.

 
Список источников диссертации и автореферата по химии, кандидата химических наук, Сергеев, Евгений Евгеньевич, Красноярск

1. Несмеянов А.Н. Избранные труды. М.: Изд-во АН СССР, 1959. Т.2. 456 с.

2. Несмеянов А.Н. Химия ферроцена. М.: Наука, 1969. 606 с.

3. Несмеянов А.Н. Ферроцен и родственные соединения. М.: Наука, 1982. 439 с.

4. Перевалова Э.Г., Решетова М.Д., Грандберг К.И. Железоорганические соединения. Ферроцен. М.: Наука, 1983. 544 с.

5. Pauson P.L. Ferrocene and relabed compounds // Quart. Revs. London Chem. Soc. 1955. Vol. 9. № 4. P. 391-414.

6. Грин M. Металлорганические соединения переходных элементов. М.: Мир, 1972. 456 с.

7. Пат. 3030393 США, кл. 265-430. Method for producing alkali metal and alkaline earth metal cyclopentadienyls and transition metal compounds derived thereform / Bulloff J. заявл. 23.02.61; опубл. 17.04.62.

8. Wilkinson G., Birmingham J.M. Biscyclopentadienylrhenium hydride a new type of hydride // J. Amer. Chem. Soc. 1955. Vol. 77. P. 3421-3422.

9. Пат. 3092647 США, кл. 260-439. Preparation of dicyclopentadienyliron and dicyclopentadienylnicel / Hobbs C.L. заявл. 01.10.62; опубл. 04.06.63.

10. А. с. 236471 СССР, МКИ С07 F 15/02. Способ получения ферроцена / Зайцев В.А. и др. (СССР), заявл. 06.08.66; опубл. 17.04.73.

11. Пат. 763047 Англия. Improvements in of relating to the production of metal derivatives of cyclopentadiene / Clapp Daniel Brennan. опубл. 05.12.56.

12. Rosenblum M. Chemistry of the iron group metallocenes: ferrocene, osmocene, ruthenocene. New York. 1965. Vol. 1.

13. Пат. 3306917 США, кл. 260-439. Process for preparing group VIII metal cyclopentadienyl compounds / Shapiro H., Witt E.G. заявл. 02.08.65; опубл. 28.02.67.

14. Пат. 3122577 США, кл. 260-439. Preparationof iron cyclopentadienides / Hirdstrom E.G., Barusch M. заявл. 13.07.53; опубл. 25.02.64.

15. Малахов В.И., Палицын В.И., Пискунова Е.М. Получение ферроцена на стендовой установке // Журн. прикл. химии. 1967. Т. 40. № 11. С. 25752576.

16. А. с. 176223 СССР, МКИ С07 F 26/02. Способ получения ферроцена / Малахов В.И., Палицын Н.П., Пискунова Е.М. (СССР), заявл. 08.10.63; опубл. 27.12.65.

17. Пат. 1203265 ФРГ, МКИ С07 F 26/03. Vervahren zun herstellung von gegebenenfahhs alkylsubstituilrtem Ferrocen / Cordes H. заявл. 10.04.63; опубл. 18.05.66.

18. Watanabe H., Motoyama I., Hata K. A simple method for preparing metallocenes // Bull. Chem. Soc. Jpn. 1965. Vol. 38. № 5. P. 853-854.

19. Соколова Е.Б., Шебанова М.П., Николаева Л.Ф. Новый вариант аминного синтеза ферроцена // Журн. общ. химии. 1961. Т. 31. № 1. С. 332-333.

20. Little W.F., Koestler R.C., Eisenthal R. Preparation of ferrocene from Anhydrous and Hydrated Ferrous Chloride in Alcohol // J. Org. Chem. 1960. Vol. 25. № 8. P. 1435-1436.

21. Пат. 3535355 США, МКИ C07 j 9/28, 15/00, 15/02. Process for producing derivatives of weakly acidic chemical compounds / William L.J., El С. заявл. 10.05.68; опубл. 20.10.70.

22. Пат. 1194855 ФРГ, МКИ С07 F 26/03. Verfahren zur Herstellung von Ferrocenen durch Reduktion von Eisen — III — chloride mit Eisen in Losing und Reaktion mit cyclopentadienen / Badische Anilin und Soda Fabrik A.-G. заявл. 15.12.61; опубл. 24.02.66.

23. Ольдекоп Ю.А., Майер Н.А., Широкий B.JI., Чернышев Е.А., Бухтиаров А.В., Кабанов Б.К., Родников И.А., Томилов А.П. Электрохимический синтез ферроцена // Изв. АН БССР. Сер. хим. 1981. № 3. С. 89-91.

24. Чернышев Е.А., Бухтиаров А.В., Кабанов Б.К., Томилов А.П., Родников И.А., Майер Н.А., Широкий B.JL, Ольдекоп Ю.А. О механизме электрохимического синтеза ферроцена // Электрохимия. 1982. Т. 18. № 2. С. 239-244.

25. Ольдекоп Ю.А., Майер Н.А., Широкий B.JI. Электрохимический синтез ферроцена//Журн. общ. химии. 1982. Т. 52. № 8. С. 1918-1919.

26. Пат. 737110 Англия. Production of dicyclopentadienyliron and substitution products thereof / Shell Refining & Marketing Co. Ltd; опубл. 21.09.55.

27. Пат. 43979 ГДР, МКИ С07 F 26/03. Verfahren zur herstellung von ferrocen / Holzapfel H., Huhner H., Geibier С. заявл. 07.01.65; опубл. 15.12.65.

28. Пат. 1213289 Япония, МКИ С07 F 17/02. / Fudzici С., Denko Z. заявл. 22.02.88; опубл. 28.08.89.

29. А. с. 1557978 СССР, МКИ С07 F 17/00. Способ получения металлоценов и алкилметаллоценов / Борисов А.П. и др (СССР), опубл. 23.02.88.

30. Разуваев Г.А., Грибов Б.Г., Домрачеев Г.А., Саламатин Б.А. Металл о органические соединения в электронике. М.: Наука, 1972. 479 с.

31. Edwards E.I., Epton R., Marr G. Organometallic derivatives of Penicillins and cephalosporins. A new class of semi-synthetic antibiotics // J. Organomet. Chem. 1975. Vol. 85. № 2. P. 23-25.

32. Харвуд Дж. Промышленное применение металлоорганических соединений. Д.: Химия, 1970. 425 с.

33. Пат. 3294685 США, НКИ 252-49.7. Organic compositions containing а metallo cyclopentadienyl / Stevens D.R., Sweet R.L. заявл. 21.04.52; опубл. 27.12.66.

34. Пат. 3341311 США, НКИ 44-69. Liquid hydrocarbon fuels / Pedersen C.J. заявл. 27.07.53; опубл. 12.09.67.

35. Пат. 3285946 США, НКИ 260-439. Mono- and di- (lower alkyl substituted) dicyclopentadienyl iron / Witt E.G., Brown J.E., Shapiro H. заявл. 23.11.55; опубл. 15.11.66.

36. Пат. 2763617 США, НКИ 252-47. Lubricating oil containing dicyclopentadienyl iron and wear inhibiting agent / Scott L.B., Nixon A.C., Roddick D.G. опубл. 18.09.56.

37. Гаврилов Б.Г. Химизм предпламенных процессов в двигателях. JL: Изд-во Ленинград, ун-та., 1979. 150 с.

38. Лернер М.О. Химические регуляторы горения моторных топлив. М.: Химия, 1979. 221 с.

39. Емельянов В.Е., Симоненко Л.С., Скворцов В.Н. Антидетонационные свойства ферроцена в бензинах различного компонентного состава // Нефтепереработка и нефтехимия. 2001. № 12. С. 8-13.

40. Kajdas Cz., Dominiak М., Firkowski A. Tribochemistry of some ferrocene derivatives//ALSETrans. 1983. Vol. 26. № 1. P. 11-24.

41. Salooja K.C. Burner fuel additives // J. Insf. Fuel. 1972. Vol. 45. № 371. P. 37-42.

42. Chittawadgi B.S., Voinov A.N. Effect of organometallic compounds on the ignition temperature of carbon and engine deposits // Indian J. of Technology. 1968. Vol. 6. № 3. P. 83-87.

43. Паушкин Я.М., Вишнякова Т.П., Мачус Ф.Ф., Курашева И.Д., Крылов И.Ф. Мономеры и полупродукты нефтехимического синтеза. Тр. МИНХиГП им. И.М. Губкина. М.: Химия, 1967. Вып. 72. С. 46-58.

44. А. с. 203126 СССР, МПК С 10g. Способ предотвращения накопления статического электричества / Я.М. Паушкин, Т.П. Вишнякова, И.Д. Курашева, И.Ф. Крылов, Ф.Ф. Мачус (СССР). № 1074640/23-4; заявл. 4.05.66; опубл. 28.09.67, Бюл. № 20. - 2 с.

45. Вишнякова Т.П., Паушкин Я.М., Власова И.Д., Бирюкова Г.И. Хелатные комплексы металлов на основе Р-дикетонов ферроцена и циклопентадиенилтрикарбонилмарганца как инициаторы полимеризации стирола//Высокомол. соед. 1968. Т. 10. Серия Б. С. 452454.

46. Пат. 2875223 США, МКИ C07F17/02. Dicyclopentadienyliron derivatives / Pedersen C.R., Weinmayr V. заявл. 18.08.54; опубл. 24.02.59.

47. Асин М.В. Ракетные топлива. М.: Мир, 1975. 50 с.

48. Handley J.C., Strahle W.C. The behavior of several catalysts in the combustion of solid propellant sandwiches // AIAA Pap. 1974. № 122. 7 pp.

49. Авиационные и ракетные двигатели. Процессы горения топлив в РДТТ / под. ред. А.З. Чулков. М.: ВИНИТИ, 1974. 69 с.

50. Пат. 977979 ФРГ, МКИ С06 d 5/06. Polyurethanharz zur Verwendung in Feststoffraketentreibsatren / Pichl K., Nieciecki L.; Nitrochemie GmbH, заявл. 10.10.63; опубл. 08.08.74.

51. Пат. 3773575 США, МКИ С06 В 15/00. Method of burning a combustible substance bytary of the Army / Sayles D.S.; The USA Secretary of the Army, заявл. 23.02.73; опубл. 20.11.73.

52. Пат. 3673015 США, МКИ С06 F 3/06. Explosive pyrotechnic complexes of ferrocene on inorganic nitrates / Sollot G.P., Peterson W.R.; USA the Secretary of the Army, заявл. 23.05.69; опубл. 27.06.72.

53. А. с. 210160 СССР, МКИ C07F. Способ получения алкилпроизводных ферроцена / Несмеянов А.Н., Полицын Н.П., Кочеткова Н.С. (СССР), заявл. 29.09.66; опубл. 09.04.68.

54. Raynal S., Doriath G. New functional prepolymers for high burning rates solid propellants // AIAA Pap. 1986. № 1594. 9 pp.

55. Пат. 3886007 США, МКИ C06 d 5/06. Solid propellant having a ferrocene coutaining polyester fuel binder / Combs C.S., Ashmore C.I.; Thioko Corp. заявл. 09.05.73; опубл. 27.05.75.

56. А. с. 1627551 СССР, МКИ С09 D 163/02, 5/18. Композиции для огнестойких покрытий / Фомичева Н.А. и др. (СССР), заявл. 28.03.89; опубл. 15.02.91.

57. Пат. 3770787 США, МКИ С07 F 15/02. Vinyl ferrocene butadiene copclymer burning rate catalyst / Burnett J.D.; The USA secretary of the Army, заявл. 19.07.71; опубл. 06.11.73.

58. Пат. 3678088 США, МКИ С07 F 15/02, 15/00. Polychlorinated metallocenes and their synthesis / Hedberg F.L., Rosenberg H.; USA AirForce. заявл. 24.02.71; опубл. 18.07.72.

59. Rasuvaev G.A., Domrachev G.A., Suvorova O.N., Abacumova L.G. Synthesis and stability of mixed sandwich chelate tratsition metal complexes //J. Organomet. Chem. 1971. Vol. 32. № 1. P. 113-120.

60. Marr G., Rocket B.W. Ferrocene; Annuar survey covering the year 1976 // J. Organomet. Chem. 1978. Vol. 147. № 3. P. 273-334.

61. Rocket B.W., Marr G. Ferrocene; Annuar survey covering the year 1977 // J. Organomet. Chem. 1979. Vol. 167. № 1. P. 53-134.

62. Collins R.L., Pettit R. The stable ferrocene tetracyanoethylene charge-transfer complex // J. Inorg. Nucl. Chem. 1967. Vol. 29. № 2. P. 503-507.

63. Hauser C.R., Lindsley J.K. Certain Acylations of Ferrocene and Some Condensations Involving the a-Hydrogen of Acetylferrocene // J. Org. Chem. 1957. Vol. 22. № 5. P. 482-485.

64. Коган B.A., Зеленцов B.B., Гэрбэлэу H.B., Луков В.В. Современные представления о строении координационных соединений переходных металлов с органическими производными гидразина // Журн. неорган, химии. 1986. Т. 31. № 11. С. 2831-2843.

65. Коган В.А., Зеленцов В.В., Луков В.В., Гэрбэлэу Н.В. Комплексы переходных металлов с тиосодержащими производными гидразина // Журн. неорган, химии. 1986. Т. 31. № 11. С. 2844-2853.

66. Коган В.А., Морозов А.Н., Любченко С.Н. Некоторые координационные соединения элементов II и III групп с парамагнитными свойствами // Коорд. химия. 1996. Т. 22. № 5. С. 337-339.

67. Weinmayr V. Ferrocenoylacetone (Acetoacetylferrocene) // Naturwiss. 1958. Bd. 45. Nr. 13. S. 311-312.

68. Домрачев Г.А., Вылегжанина O.H. Спектры р-дикетонов с ферроценовым заместителем // Журн. общ. химии. 1968. Т. 38. Вып. 11. С. 2473-2476.

69. Hennig Н., Giirtler О. Beziehungen zwischen polarographischem und spektralem Verhalten einiger substituierter Ferrocene // J. Organomet. Chem. 1968. Vol. 11. №2. P. 307-316.

70. Wolf L., Beer M. Ferrocenoylaceton (Acetoacetyl-Ferrocen) // Naturwiss. 1957. Bd. 44. Nr. 16. S. 442-443.

71. Паушкин Я.М., Вишнякова Т.П., Власова И.Д., Мачус Ф.Ф. Хелатные соединения металлов на основе р-дикетонов ферроцена и циклопентадиенилтрикарбонилмарганца // Журн. общ. химии. 1969. Т. 39. Вып. 11. С. 2379-2382.

72. Imai Н., Ota Т. Properties and configuration of manganese (II), cobalt (II), nickel (II), copper (II) and zinc (II) chelates of acetoacetylferrocene // Bull. Chem. Soc. Jpn. 1974. Vol. 47. № 10. P. 2497-2501.

73. Орлик Ю.Г., Гапоник П.Н., Лесникович А.И., Врублевский А.И. Исследование структурных особенностей и термораспада ферроценоилацетонатов некоторых переходных металлов // Журн. общ. химии. 1978. Т. 48. №. 7. С. 1601-1607.

74. Hauser C.R., Cain С.Е. Benzoylations of both methyl ketone groups of bisacetylferrocene with methyl benzoate and alkali amides to form the bis-j3-diketone. Certain derivatives // J. Org. Chem. 1958. Vol. 23. № 8. P. 11421146.

75. Wolf L., Hennig H. Uber das Komplexbildungsvermogen der isomeren Pyridoyl ferrocenoyl - methane // Ztschr. anorg. allgem. Chem. 1965. Bd. 341. Nr. 1-2. S. 1-10.

76. Uhlemann E., Dietze F. Chelate von p-Dicarbonylverbindungen und ihre Derivatives. XXIV. Stabilitatskonstante von Metallchelaten unterschiedlich substituirter Pivaloylaeylmethane // Ztschr. anorg. allgem. Chem. 1972. Bd. 393. Nr. 3. S. 215-222.

77. Uhlemann E., Dietze F. Chelate von p-Dicarbonylverbindungen und ihre Derivaten. XXV. Saurestarke unterschiedlich substituierter Pivaloylaeylmethane//J. prakt. Chem. 1973. Bd. 315. Nr. 1. S. 31-38.

78. Zhang G., Xiong H., Zhang L. Syntheses of rare earth chelates containing feiTOcenyl group // New Frontiers Rare Earth Sci. and Appl. Proc. Int. Conf., Beijing. 1985. Vol. l.P. 191-194.

79. Casellato U., Vidali M., Vigato P.A., Bandoli G., Clemente D.A. New Dioxouranium (VI) complexes with Some ferrocene /?-diketones // Inorg. Nucl. Chem. Lett. 1973. Vol. 9. № 2. P. 299-302.

80. Строение, свойства и применение р-дикетонатов металлов / под. ред. В.И. Спицына. М.: Наука, 1978. 204 с.

81. Проблемы химии и применения р-дикетонатов металлов / под. ред. В.И. Спицына. М.: Наука, 1982. 264 с.

82. Теоретическая и прикладная химия Р-дикетонатов металлов / под. ред. В.И. Спицына, Л.И. Мартыненко. М.: Наука, 1985. 270 с.

83. Фиалков Ю.Я. Растворитель как средство управления химическим процессом. Л.: Химия, 1990. 240 с.

84. Гарновский А.Д., Васильченко И.С., Гарновский Д.А. Современные аспекты синтеза металлокомплексов. Основные лиганды и методы. Ростов-н/Д: ЛаПО, 2000. 354 с.

85. Stites J.G., McCarty C.N., Quill L.L. The Rare Earth Metals and their Compounds. VIII. An Improved Method for the Synthesis of Some Rare Earth Acetylacetonates // J. Amer. Chem. Soc. 1948. Vol. 70. № 9. P. 31423143.

86. Olszewski E.J., Martin D.F. Template synthesis of a novel bimetallic ferrocene Schiff base complex // J. Organomet. Chem. 1966. Vol. 5. № 2. P. 203-204.

87. Гапоник П.Н., Лесникович А.И., Орлик Ю.Г. Синтез и термораспад ферроценсодержащих /?-дикетонатов меди // XII съезд Всесоюзн. Чугаевского совещ. по химии компл. соед. 1975. Новосибирск. Т. 3. С. 502.

88. Врублевский А.И., Гапоник П.Н., Лесникович А.И. Синтез и исследование свойств Р-дикетонатов на основе 1 ,Y~6uc-(ацетоацетил)ферроцена // XIII съезд Всесоюзн. Чугаевского совещ. по химии компл. соед. 1978. Москва. С. 91.

89. Гапоник П.Н., Лесникович А.И., Орлик Ю.Г. Синтез и свойства некоторых солей феррициния и изополикислот // Журн. неорган, химии. 1977. Т. 22. Вып. 2. С. 376-379.

90. Rosenblum М., Santer J.O., Howells W.G. The Chemistry and Structure of Ferrocene. VIII. Interannular Resonance and the Mechanism of Electrophilic Substitution//!. Amer. Chem. Soc. 1963. Vol. 85. № 10. P. 1450-1485.

91. Дягилева Л.М., Цыганова Е.И. Осаждение неорганических покрытий разложением /?-дикетонатов металлов в газовой фазе // Журн. прикл. химии. 1996. Т. 69. № 2. С. 177-185.

92. Ермаков Ю.И., Захаров В.А., Кузнецов Б.И. Закреплённые комплексы на оксидных носителях в катализе. Новосибирск: Наука, 1980. 245 с.

93. Батяев И.М. Применение комплексных соединений РЗЭ в создании жидких оптических квантовых генераторов // Успехи химии. 1971. Т. 40. Вып. 7. С. 1333-1350.

94. Kolthoff I.M., Thomfs F.G. Electrode potential in acetonitrile estimation of liquid junction potential between acetonitrile solutions and the aqueous saturated electrode // J. Phys. Chem. 1965. Vol. 69. № 9. P. 3049-3058.

95. Coetzee J.F., Campion J.J. Solute-solvent interactions evaluations of relative activities of reference cations in acetonitrile and water // J. Amer. Chem. Soc. 1967. Vol.89. № п. p. 2513-2517.

96. Леонтьевская П.К., Соколинская Т.А., Вишнякова Т.П., Паушкин Я.М., Пендин А.А., Никольский Б.П. Электроды, обратимые к производным катиона феррициния // ДАН СССР. 1969. Т. 188. № 6. С. 1324-1327.

97. Фабинский П.В., Демьяненко Е.А., Сачивко А.В., Скворцова B.C., Робов A.M., Твердохлебов В.П., Фёдоров В.А. Термодинамика растворения ферроцена и некоторых ферроценилкарбинолов воде // Коорд. химия. 1997. Т. 23. № 5. С. 366-367.

98. Захаренко А.В., Фабинский П.В., Твердохлебов С.В., Фёдоров В.А., Твердохлебов В.П. Растворимость ацетилферроцена в водно-солевых растворах // Журн. общ. химии. 1999. Т. 69. № 6. С. 957-959.

99. Захаренко А.В., Фабинский П.В., Фёдоров В.А., Твердохлебов В.П. Растворимость диацетилферроцена в водно-солевых растворах // Коорд. химия. 2000. Т. 26. № 5. С. 372-374.

100. Белоусов В.П., Панов М.Ю. Термодинамика водных растворов неэлектролитов. Л.: Химия, 1983. 264 с.

101. Фабинский П.В., Твердохлебов В.П., Дмитренко Г.А., Фёдоров В.А. Растворимость ферроцена и диметилферроценилкарбинола в смесях воды с этанолом и изопропанолом // Журн. физ. химии. 1999. Т. 73. № 9. С. 1577-1580.

102. Захаренко А.В., Фабинский П.В., Баталова О.М., Твердохлебов В.П., Фёдоров В.А. Растворимость ацетил- и диацетилферроцена в смешанных водно-спиртовых растворителях // Журн. общ. химии. 2003. Т. 73. Вып. 1.С. 74-78.

103. Крестов Г.А. Термодинамика ионных процессов в растворах. Л.: Химия, 1984. 272 с.

104. Крестов Г.А., Виноградов В.М., Кесслер Ю.М. Современные проблемы химии растворов. М.: Наука, 1986. 264 с.

105. Тетенкова Е.В., Лаптева О.В., Фабинский П.В., Фёдоров В.А. Растворимость ферроцена в смешанных водно-спиртовых растворителях // Изв. вузов. Сер. хим. и хим. технол. 2005. Т. 48. Вып. 8. С. 15-17.

106. Фёдоров В.А., Тетенкова Е.В., Фабинский П.В., Фёдорова А.В., Бурюкин Ф.А., Твердохлебов В.П. Термодинамика растворения ферроцена в водно-метанольных растворах // Журн. общ. химии. 2008. Т. 78. Вып. 5. С. 734-737.

107. Тетенкова Е.В., Тарасова А.В., Бурюкин Ф.А., Твердохлебов В.П., Фёдоров В.А., Караваев С.И. Термодинамика растворения ферроцена в водно-этанольных растворах // Изв. вузов. Сер. хим. и хим. технол. 2008. Т. 51. Вып. 10. С. 41-44.

108. Тетенкова Е.В., Фабинский П.В., Фёдорова А.В., Кулебакин В.Г., Парфёнов В.А., Фёдоров В.А. Растворимость ацетил- идиацетилферроцена в смешанных водно-метанольных растворителях // Изв. вузов. Сер. хим. и хим. технол. 2008. Т. 51. Вып. 10. С. 36-38.

109. ПЗ.Исаенко В.А., Губин С.П., Никулин М.Я. Методы получения особо чистого ферроцена // Изв. СО АН СССР. Сер. хим. науки. 1984. Вып. 2. № 5. С. 76-79.

110. Вайсбергер А., Проскауэр Э., Риддик Дж., Тупс Э. Органические растворители. М.: Иностр. лит., 1958. 518 с.

111. Graham P.J., Lindsey R.V., Parshall G.W., Peterson M.L., Whitman G.M. Some Acyl Ferrocenec and their Reactions // J. Amer. Chem. Soc. 1957. Vol. 79. № 13. P. 3416-3420.

112. Cain C.E., Mashburn T.A., Hauser C.R. Acylations of Bisacetylferrocene with Esters by Potassium Amide to Form Bis-/?-dicetones. Consideration of Mechanism // J. Org. Chem. 1961. Vol. 26. № 4. P. 1030-1034.

113. Поляков Б.В., Твердохлебов В.П., Целинский И.В., Бакстова Н.М., Фролова Г.М. Синтез гетероциклов на основе Р-дикарбонильных производных ферроцена // Журн. общ. химии. 1983. Т. 53. № 9. С. 20462050.

114. Шарло Г. Методы аналитической химии. Количественный анализ неорганических соединений. М.: Химия, 1965. 976 с.

115. Терёшин Г.С., Тананаев И.В. Определение этилендиаминтетрауксусной кислотой редкоземельных элементов при их совместном присутствии // Журн. аналит. химии. 1962. Т. 17. Вып 4. С. 526-527.

116. Экспериментальные методы химии растворов / под ред. В.А. Абросимова, В.В. Королева, В.Н. Афанасьева, и др. М.: Наука, 1997. 351 с.

117. Кольцов А.И., Хейфец Г.М. Изучение кето-енольной таутомерии с помощью спектров ЯМР // Успехи химии. 1971. Т. 40. Вып 9. С. 16461674.

118. Mills S.G., Beak P. Solvent Effects on Keto-Enol Equilibrian: Tests of Quantitative Models // J. Org. Chem. 1985. Vol. 50. № 8. P. 1216-1224.

119. Lippincott E.R., Nelson R.D. The Thermodynamic Functions of Bis-cyclopentadienyl Iron, ZJzs-cyclopentadienylnickel and Bis-cyclopentadienylruthenium // J. Am. Chem. Soc. 1955. Vol. 77. № 19. P. 4990-4993.

120. Несмеянов A.H., Казицына Б.В., Локшин Б.В., Крицкая И.И. Определение положения заместителей в ферроценовых соединениях по инфракрасным спектрам поглощения // Докл. АН СССР. 1957. Т. 117. № 3. С. 433-436.

121. Нейланд О.Я., Страдынь Я.П., Силинып Э.А., Балоде Д.Р., Вальтере С.П., Кадыш В.П., Калнинь С.В., Кампар В.Э., Мажейка И.Б., Тауре Л.Ф. Строение и таутомерные превращения (3-дикарбонильных соединений. Рига: Зинатне, 1977. 448 с.

122. Беллами Л. Инфракрасные спектры сложных молекул. М.: Иностр. лит., 1963. 590 с.

123. Richardson M.F., Wagner W.F., Sands D.E. Anhydrous and Hydrated Rare Earth Acetylacetonates and Their Infrared Spectra // Inorg. Chem. 1968. Vol. 7. № 12. P. 2495-2500.

124. Уэндландт У. Термические методы анализа. М.: Мир, 1978. 528 с.

125. Сергеев Е.Е., Фабинский П.В., Фёдоров В.А. Термодинамика растворения ферроцена и его кислородсодержащих производных в воде // Вестник КрасГУ. Естественные науки. 2006. № 2. С. 94-96.

126. Сергеев Е.Е., Фабинский П.В., Фёдоров В.А. Температурные зависимости растворимости ацетоацетил- и 1 ,Y-6uc-(ацетоацетил)ферроцена в смешанных водно-метанольных растворах //Журн. физ. химии. 2007. Т. 81. №. 7. С. 1204-1208.

127. Сергеев Е.Е., Фабинский П.В., Поляков Б.В., Фёдоров В.А. Термодинамика растворения ацетоацетил- и 1 ,V-6uc-(ацетоацетил)ферроцена в смешанных водно-этанольных растворах // Журн. неорган, химии. 2006. Т. 51. №. 4. С. 747-750.

128. Сергеев Е.Е., Фабинский П.В., Фёдоров В.А. Термодинамика растворения ацетоацетил- и 1,1 '-бис-(ацетоацетил)ферроцена в смесях вода-пропанол и вода-изопропанол // Журн. физ. химии. 2009. Т. 83. №. 6. С. 1069-1072.

129. Твердохлебов В.П., Фёдоров В.А., Бурюкин Ф.А. Растворимость ферроцена в смесях воды с диметилсульфоксидом идиметилформамидом // Изв. вузов. Сер. хим. и хим. технол. 2004. Т. 47. Вып. 4. С. 24-27.

130. Тарасова А.В., Тетенкова Е.В., Фабинский П.В., Фёдоров В.А. Растворимость ферроцена и диметилферроценилкарбинола в органических растворителях // Изв. вузов. Сер. хим. и хим. технол. 2005. Т. 48. Вып. 8. С. 12-14.

131. Сергеев Е.Е., Фабинский П.В., Фёдоров В.А., Королькова И.В., Кулебакин В.Г. Получение и физико-химические свойства кристаллогидратов трмс-ферроценоилацетонатов некоторых редкоземельных элементов // Коорд. химия. 2008. Т. 34. № 5. С. 388-394.

132. Drexler E.J., Field K.W. An NMR Study of Keto-Enol Tautomerism in /?-Dicarbonyl Compounds //J. Chem. Educ. 1976. Vol. 53. № 6. P. 392-393.