Синтез и исследование тетраазафульваленов и соединений с переносом заряда на их основе тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

Дедик, Сергей Геннадиевич АВТОР
кандидата химических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Харьков МЕСТО ЗАЩИТЫ
1991 ГОД ЗАЩИТЫ
   
02.00.03 КОД ВАК РФ
Автореферат по химии на тему «Синтез и исследование тетраазафульваленов и соединений с переносом заряда на их основе»
 
Автореферат диссертации на тему "Синтез и исследование тетраазафульваленов и соединений с переносом заряда на их основе"

ХАРЬКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ И ОРДЕНА ДРУЖБЫ НАРОДОВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ именп А»М.ГОРЬКОГО

На правах рукопяов ДЕЦИК Сергей Геннадиевич

СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕТРААЗАФУЛЬВАЛЕНОВ И СОЕДИНЕНИЙ С ПЕРЕНОСОМ ЗАРЯДА НА И! ОСНОВЕ

Специальность 02.00.03 - органическая химия

Автореферат диссертаций на соискание ученой' степени кандидата Химических наук

Харьков 1591

Работа выполнена в лаборатории молекулярной динамики л структуры Харьковского государственного университета им. A.M.Горького

Научный руководитель - доктор химических наук,

заведующий лабораторией Кривошей Игорь Васильевич

Официальные оппоненты - доктор химических наук

Новиков Юрий Николаевич

Ведущая организация - НПО "Монокристаллреактив" г. Харьков

Защита состоится " В" О^С^с},? 1991 г. в /6 час. на заседании специализированного совета К 053.06.04 в Харьковском государственном университете им. А.И.Горького /510077, г. Харьков, пл. Дзержинского, 4, ауд. 7-80/.

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотека ХГУ. .

С ~

Автореферат разослан " -' " И О 991г.

- кандидат химических наук Гелла Иван Михайлович

Ученый секретарь специализированного совета

Л.А.Слета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время во многих лабораториях мира ведутся работы по синтезу и исследованию органических проводников, среди которых обнаружены полупроводники, металлу и сверхпроводники с температурой перехода 1-10 К; на их основе уже созданы реально действующие устройства. Наибольшее внимание исследователей привлечено к комплексам'с переносом гзряда (КПЗ) и ион-радикальным солям (ИРС), образованных органическими ЗГ-донорами я ЦТ -акцепторами, которые обладают рядом интересных спектральных и электрофизических свойсте. Для получения КПЗ и ИРС с новыми свойствами, а также с более высокой температурой сверхпроводящего перехода необходим поиск я синтез новых доноров и акцепторов. Их молекулы должны соответствовать требованиям, определенным на основе огромного числа экспериментальных и теоретических работ. Особенно важным является синтез новых ЗТ-акцепторов, способных давать ьисокопроЕОДящие КПЗ и ИРС с большим количеством имеющихся уже эффективных доноров.

Цель работы заключалась в разработке методов синтеза и исследовании новых <ЗС-акцепторов - замещенных производных ди-(имяд-азол-2-илидена)-тетраазафульвалена и их соединений с переносом заряда, а также в проверке возможности получения на их основе проводящих соединений. Для достижения поставленной цели оказалось необходимым синтезировать ряд замененных производных 2,2-. диимидазоляла и изучить их свойства, произвести идентификацию новых синтезированных соединений спектральными и химическими методами, определить электропроводящие свойства КПЗ и ИРС.

Научная новизна. Синтезирован ряд ^-акцепторов совершенно нового строения - тетраазафульваленов, произведена оценка ях акцепторной способности, изучены их химические а спектральные свойства, выявлено влияние заместителей на устойчивость молекул. На их основе синтезированы соединения о переносом заряда, изучены их спектральныа и электропроводящие свййотва. Разработан способ получения новых замешенных 2.,2-диимиПаЭолвлов, обнаружена реакция окисления их:дианионов до анион-радикалов соответствующих тетряаэвфульввленов и этим методом получен ряд янион-ря-дикальных солей.

Практическая ценность. Газработзни способы синтеза нейт-

ральных и анион-радикальных форм замещенных тетраазафульваленов, которые могут быть применены для дальнейших поисков устойчивых акцепторов. Полученные сведения о спектральных и химических свойствах 2,2-диимицазалилов и тетраазафульваленов расширяют область знаний химии гетероциклических соединений. Соединения с переносом.заряда на основе тетраазафульваленов могут бить использованы для получения органических полупроводников и фотопроводников.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на УД Всесоюзном совещании по комплексам с переносом заряда и ион-ради-калгным солям (Черноголовка, 1987), ХП Всесоюзном координационном совещании по органическим полупроводникам (Пасанауря, 1983).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, итогов работы и списка литературных источников, включающего 113 наименований. Работа изложена на IC2 страницах, включая 2 таблицы и 30 рисунков.

I. BUEOP СТРУКТУРЫ И ПУТИ СИНТЕЗА НОВЫХ 3?-АКЦЕПТОРОВ -ШДПОНЕНТОВ ПРОВОДЯЩИХ СОЕДИНЕНИЙ

Для дальнейшего прогресса в области синтеза нязкоразмерных органических полупроводников, металлов и сверхпроводников важным является поиск и синтез новых эффективных -доноров и -акцепторов. Особенно актуален синтез принципиально ноеых акцепторных веществ, анион-радикалы которых были бы способны образовывать проводящие стопки или слои в соединениях с переносом заряда с донорами ряда тетратиафульвалена (TTF). На основе многочисленных экспериментальных и теоретических исследований установлена связь между структурой я свойствами донора и акцептора и электрофизическими свойствами их КПЗ и ИРС. Требованиям, предъявляемым акцептора!'. - компонентам проводящих соединений - удовлетворяет молекула ди(имидазол-2-ялицена)-тетраазафульЕалена (ТАР, I). Согласно выполйенным в лаборатория Молекулярной Динамики и Структуры ХГУ квантовохимяческим расчетам,эта плоская <ЗГ-сопрякеяяая молекула с симметрией Uth. доша обладать высоким сродством к электрону и высокой поляризуемостью. Сянтезэтого соединения и его замешенных производных том более интересен, что эти акцепторные молекулы являются структурными аналогами хоропо изученного сильного электроноцонора - тетратва^ульвалгна.

Вместе с тем,в литературе имеются краткие сведения лишь об одном производном ТАР - дибензтетраазафульвалене,- который был получен при окислении 2,2-дибензимидазоаила двуокисью свинца.

Действительно, 2,2-диимидазолилы - наиболее удобные исходные вещества для синтеза тетраазафульваленов. Однако окисление должно проводиться в мягких условиях ввиду малой устойчивости конечных продуктов. В связи с этим для синтеза нейтральных форм тетраазафульваленов был избран метод.окисления серебряных солей 2,2-дямидазолялов бромом при низкой температуре:

хчх - хкз; -^г- ххз;

« Н Ай Аз

Применяемые обозначения и нумерация тетраазафульваленов а 2,2-двмидазолилов приведены в табл. I.

Таблица I

Применяемые обозначения и нумерация тетраазафульваленов и 2,2-диимидазолилов

Тетраазафульвалены 2,2-Диимядазйляяы К'-Ц/^ьДя' .

Заместителя-г Номер:Обозначение Номер:Обозначение

^к'фнн

Э СбИзСсн^э к -е>г,ч'= ас-м Й = е>г, «г' = ног

I

ш У

УП IX

ТАР ЪВгТАГ. ТМТАР ТС ТАР ТВТАР

XI ТЗВ'ЬНТТАР ХШ ЭТ^ТТА? ХУ • и&ЪТСТМ? ш 'ь&'зытаг

П Н^ЧУит.

17 Ы2Ъ6>г£т.

П Н^ТМОПт.

УШ Ц^ТСфит.

I МгТВ1)ат.

ХП Иа^йИНтгн«*

Х1У уц ятяпк^

т н^б'атсзи-;^

ХУШ Не'йЬФЫоа.ч

Тетраазафулььалены при одноэлектронном восстановлении должны образовывать анион-радикалы;'присоединение второго электрона должно приводить к образованию дианионов. Эти же частицы могут быть получены при действии сильных оснований на 2,2-диимидазо-лилы:

Л г» • Г" % I' '' /Ч " **

Й и

Учитывая, что 2,2-диимидазодилы описаны недостаточно, их свойства были изучены наряду со свойствами тетраазафульваленов.

П. ДИБШЗТЕТРААЗАФУЛЬВАЛШ И 2,2/-ДИБШ31ШДА30ЛИЛ

Дибензтетраазафульвален СЗ)&нТАР , ш) синтезирован по описанной методике и ■исследован^, методом циклической вольтамперо-метрии СЦВА). Циклическая вольтамепрограмма его раствора в'СНьСН содержит два обратимых пика восстановления Е^"^ -0,65 В и Е"11 = -1,28 В (отн. Аа/ЛдС{.'), что свидетельствует о слабых электроноакцепторных свойствах "зй&гТ^ ,' сравнимых со свойствами нафтохинона:. '

Действительно, Я}?>г ТАГ не образует КПЗ даже с сильными донорами ряда ТТР; вместе с тем анион-радикал, а также дианяон' Ш должны быть относительно устойчивы. Это следует из того факта, что в ИВА имеются два пика восстановления и соответствующие им два пика окисления, высота которых остается постоянной.

Днапион днбензтетраазафульваленэ тождественен лияянопу 2 ,г-дибепзпивдазолила ФЕ^п*" , который может бить получен при действии но послепв»?, сильных оопоганяй, -Впг.рикор, с трет-бутв-лятом натрия в среде третичного бутряового спирта 2,2-цибеизямид-

в

-о,д2ав

б

азолил образует белую соль Ма^ "£>Бг<:т2_ Она идентифицирована на основе данных элементного анализа, масс-спектроскопии, ИК- и ПМР-спектроскопии. Ее химические свойства соответствуют ожидаемым; в частности, она легко гидролизуется водой о образованием исходного 1У в виДе белых кристаллов. Этот результат интересен тем, что служит эффективным способом очистки 1У, который описан в литературе как ярко-желтое вещевтвч.

Дианион £>&>21т?~ окисляется в ацетонитрильном растворе дибензтетраазафульваленом с образованием ион-радикала дибенз-тетраазафульва лена:

^0.2 + -йб-гТАР0 — 2 Ма ЪВг ТАР"

. Эта же ион-радикальная соль может быть получена при пропускания сухого воздуха в раствор соли Маг^&гст2" в СИ^СМ или 1-РгОИ . Вода легко гицролизует ее с образованием дибенз-тстраазафульвалена.ИРО Йс^'С&гТЛРт представляет- собой черный, не проводяший ток порошок (С3"< Ом-*см~Ъ, растворимый только в диметилформамиде (или подобных ему по растворяющей способности растворителях), при этом раствор медленно Изменяет окраску из коричневой на зеленую (равновесие устанавливается через 10 мин.). В элентронном спектре поглощения ее рабтвора в ДЛФА наряду с полосами поглощения анион-радикала ЧЬЕЬаТАГ7 ( = 292 , 354 , 540 , 587 и 641 ям) присутствуют И полосы поглощения нейтрального ЭДгТАР (Л = 304, '324, 341, 349, 416 нм), что может быть результатом диспропорционированяя анион-радикала ^ЬгТАР" в растворе. В ИК-спектре соли ^+Ч)в2ТАГг , резко отличающемся от ИК-спектра Чй&г'ГАР (рис. 1а), наблюдается особенность, характерная для всех рассмотренных ниже ИГС производных тетраазафульвалена - непрерывное поглощение в области 1800-600 см , на фоне которого проявляются Отдельные уширенные полосы поглощения (ряс.'16).

Дианион фЬгст2* реагирует в растворе с четвертичными солями. Например, при сливании ацетонитряльннх растворов •

^а^Ьг^7"" и перхлората I Д-диметил-4,4-дипиридилия или N -метилфеназиния выпадают темно-фиолетовое мелкокристаллические порошки КПЗ. Они не проводят электрический ток я неустойчивы в растворах. Их МК-спектры по характеру подобии спектру На^ВгТАР"

Рис. I. ИК-спектры

а) ЪбгТАР

б) ИРС Ма Т>ЬгТЛРт

Ш. ТЕТРААЗАФУЛЬВАЛЕН И ТЕТРАМЕТИЛТЕТРААЗАФУЛЪВАЛЕН

Б результате проведенных исследований определено, что тет-рааза§ульвалены, лишенные стабилизирующего влияния бензольных колец, отличаются неустойчивостью. Попытки получить тетраазафуль-вален I и тетраметилтетраазафульвален У при действии окислителей на диимидазолилы П и У1 в различных условиях оказались неудачными. Вместе с тем серебряные соля Дд^1?);;»^ и А^ТКЗ^'т- взаимодействуют с бромом при -30°С в среде СНз СГ4 с образованием темно-коричневых растворов, в которых косвенными методами зафиксировано присутствие I и У. Так, например, эти растворы, не содержащие избытка'брома, обладают окислительными способностями; их электронные спектры.поглощения'содержат близкорасположенные максимумы Л = 310 и 320 им для I и Э\ = 317 и 325 нм для У. Такой вид ЭСП характерен для описанных ниже тетрагалогентетра-азафульваленов УЛ и XI. Из раствора бил выделен только тетра-метялтетраазафулиалсн в виде тамно-коричневых кристаллов, на воздухе очень быстро разлагающтхся с образованием диацетила. Вследствие большой неустойчивости I и У подробно не изучались. .

2,2-Диямидазолйл П при взаимодействии с трет-бутилгипохло-ритом образует 1,1-цихлор-2 ,2-диимядазолил. Он медленно реагирует в СНзСМ С порошком серебра с образованием желто-коричневого .раствора, в котором, однако, присутствие ТАР не зафикси- • ровано. В то же время с натрием в средеТБР 1,1-.дихлор-2,2-ди-

ямпдазолил образует соль состава СбНг.^С^^о, . Вследствие большого сходства ее спектральных свойств с ИРС тетрагалоген-тетраазафульваленов для нее предложено строение анион-радикальной соли дихлортетроазафульвалена . Она обладает проводимостью 6,тайл = Ю-4 Ом"*см-1 и парамагнетизмом с необычной зависимостью '3 от напряженности магнитного поля: Угчз< (М) = С" кн .В результате реакции обмена с КРС получены черные иглообразные кристаллы КПЗ; его проводимость имеет величину (5=' К сожалению, ИРС (С^Н^М!, С1г) • неустойчива при хранении даке в запаянных ампулах; через несколько суток ее растворимость значительно снижается, электропроводность уменьшается в 1000 раз и она становится диамагнетиком. ИК-спектр ее при этом остается без изменений.

1У. ТЕТРАГАЛОГШТЕТРААЗАФУЛЪВАЛЕШ

Для синтеза тетрагалогентетраазафульваленов УП и И серебряные соли АдгТСЗ)ит и 4д2ТЩ)к1^ окисляли бромом при -30°С в среде ацетонитрила или хлористого метилена. При этом с выходом 50-60^ были выделены темно-коричневые кристаллы, идентифицированные как тетрахлортетраазафульвалея (ТС7АР, УП) я тетра-бромтетраазафульвален (ТВТАР, IX). Они хорошо растворимы в полярных растворителях (вода и спирты разлагают их). Электронные спектры поглощения растворов в ацетонитриле содержат два интенсивных близкорасположенных максимума: Л = 345 нм (<5 = 36600) и 363 нм ( 6 = 43580) для УП я «X = 365 нм ■ ( <5 = 38600) и 387 нм ( 6 = 42000) для IX. Тетрахлортетраазафульвалея весьма неустойчив к действию воздуха: через 30 мин. нахождения в открытом бвк-сс весовое содержание хлора в образце уменьшается в два раза, тогда как в запаянных ампулах оно не изменяется. Тетрабромтет-раазвфульвален. устойчивее, однако также теряет половину брома за неделю.

Соответствие выделенных веществ структурам УП и IX подтверждается следующими экспериментальными данными: результаты элементного анализа отвечают составу Сб N1, и С^Р^Вг/, . Масс-спектр тетрахлортетраазэфульвалена в области наибольших масо содеруит 5 сигналов с т/г= 268 , 270 , 272 , 274 , 276, янтенсив-

востъ которых изменяет симбатно изотопному составу молекул. В ИК-спейтрах соединений УП и IX содержится малое число характеристических полос, что свидетельствует о высокой симметрии моле-

Убедительно подтверждает предложенное строение тот факт, что УП и1Х легко восстанавливаются солянокислым гядроксиламином в растворе Да исходных дииыидазолилоь с выходом около

biff,.

Циклические водьтамперограшы в растворе CHjCN относительно A^/A^Cl содержат лишь один квазиобратимый пик восстановления при 0,30 В для ТСТАР и 0,38 В для TBTAF. Таким образом, по величине значения сродства к электрону новые акцепторы приближаются к тетрафтортетрашшнохинодиметану. В соответствии с этим тетрагалогентетраазафульвалены имеют химические свойства, присущие сильным акцепторам. В частности, они окисляют иодид-вон б иодидах кадия, тетрабутиламмоняя, трифенилметилфосфония, I,1-диметял-4,4-дяпиридиляя с образованием черных мелкокристаллических порошков состава Ш"1"^)7, малоустойчивых в твердом состоянии и в растьорах к действию воздуха. Эта соли дают сигнал ЗПР, не имеющий тонкой структуры, и не обладают электропроводности:. '

Электронные спектры поглощения растворов свежеприготовнных калийных солей акцепторов УП\ я IX в CH3CI»J имеют коротковолновые полосы поглощения 3V= 210 , 301, 400 нм для (TCTAF^)" и IК= 256, 290, 401 нм для К+ (ТЬТМ^); а также очень широкие (полуширина 150 нм) длинноволновые полосы = 800 нм и Л = 760 нм соответственно (ряс. 26).'

кул.

Рис. 2. ЭСП растворов в СНзСк!

а) TCTAF

б) k+(.TCTAF2)"

Рио. 3. ИК-спектры

а) ТВ"fAF

б) К+СГВТАf2)r

В ЭСП растворов солей мЧАд)- в МСО присутствуют полосы поглощения А0, что дает возможность предложить для них строение сложных "болей Г.1+(А)Т(А°).

ИК-спектры солей М+(.ТСТДР2 )т и имеют весьма

характерный вид (рис. Зб): на фоне сплошного сильного поглощения в областях 1600-800 см~* и БОО-бОО см-* проявляются упаренные полосы отдельных колебаний.-Наличие интенсивных полос 1220 см-* для солей УП и 1210 см-* для солей 1а можно считать признаком яон-радякальяого состояния акцепторов, так как ояя присутствуют и в спектрах ИРС, полученных другими методами.

Соединения ион-радикальной природы была получена также я при окислении дианионов 4,4',5,5~тетрагалоген-2,2-диимидазолилов. Например, белые соля Ма.^ ТСТ>я ^с^Тй'Еи.т2-" в растворах при контакте с воздухом образуют ИРС ^а4" ТОТдр-д лЬ'твТар* Их спектральные свойства сходны со свойствами сложных солей ^а(ТСТАГг)7Л «а (ТоТАГ}7 . Бсяпл СОЛЬ Лд^ТЗ^ит. в средз

превращается в ИРС Да ТСТА?" . Полученная при реакгая Ца^ТСЫт1' и перхлората 1,Т-диметал-4,4-дяпиридиляя ИРС идентична полученной прп реакции тетрааэафульваленз с яодядом' I,1-циметил-4,4-дишфйдилия.

Реакции образования комплексов с перекосом заряда новых акцепторов исследовались на примере взаимодействия тетрахлортетрз-азафульвалена и доноров ряда ТТР. При смешивания растворов нейтральных донора и акцептора, взятых в заданном соотношения, образуются кристаллические комплексы, состав я свойства которых зависят от исходного соотношения Д:А и применяемого рагтеорятеля. Наиболее очевидн связь между составом а свойствами проявляется пря рассмотрении электропроводности комплекса Я его ИК-спектра поглощения (рис. 4). Комплексы состава ДА2 тока не проводят; в ях ИК-спектре отсутствуют полосн поглощения Д^ я имеются полосы поглощения анион-радикала ТСТА£* (1210 сг.Г*). Для пах можно предположить состав Д^+А-Ат.

Комплексы состава ДА обладают полупроводниковыми своЯстЕа-мя ( б1 = Ю_^-10-3 Ом-1см-1), в яХ спектрах имеются полосы поглощения Д* и Ат.

II

Комплексы состава ДА2 (или даже Д3А в случае КПЗ с ТКТТР ) - полупроводники с проводимостью порядка ¿З-ык = Ю"2 Ом-1см-1, в их ИК-спектрах появляются интенсивные уширенные полосы. По литературным данным такой вид спектров присущ хорошо проводящим ион-радикальным солям ТНТТР , содержащим донор в нейтральной и в ион-радикальной формах.

Б электронных спектрах поглощения растворов комплексов можно проследить те же закономерности, однако в некоторых случаях при растворении происходит диссоциация комплексов, о чем свидетельствует появление полосы поглощения А0.

Для тетрабромтетраазафульвалена синтезирована комплексы с ТМТТТ иТ>?ДТТ' состава ДА и Д2А. Их проводимость такого же порядка, как и для соответствующих комплексов ОТСТАВ.

У. СИНТЕЗ ТЕТРААЗАФУЛШиШОВ С РАЗЛИЧНЫМИ ЗАМЕСТИТЕЛЯМИ

Повышения устойчивости молекулы тетраазафульвалена можно ожидать при снижении электронной плотности на атомах азота. С этой целью был предпринят синтез молекул, содержащих донорные серосодержащие заместитёли. Исходные замещенные 2,2-диимяда золили получены в результате реакции нуклеофильного замещения брома в 4,4',5,5-тетрабромдяямядазоляле X. Взаимодействие X с медной солью гексантиола в ДМФА приводят к образованию медной . соли Сю Иге N4 БгВггСи , яз которой при действии Нг5 получен 4,4'(5,5')-дибром-5,5'(4,4')-Д0гекс0лтио-2,2-диим0дазолил ХП. Сера окисляет медную ооль Ш до дябромдйгексялтяотетраазафуль-валена XI, выделенного в виде темно-коричневых ягл, устойчивых но воздухе» Он образует соединения яон-радикальной природы, ко- ' торне; однако, не отличаются устойчивостью. Его ЙРС НаФШтТЧМ' получена также при окисления дянатриевой соля ХП кислородом воздуха; вое полученные соединения изучена спектральными методами. Полное замещение брома в X на гекоилтиогруппы осуществить не удалось.

б) ТМТТР-ТСТАР

Реакция в ДОФА о толуолдитиолатом цинка приводит к образованию белых кристаллов дй(толуолдитиол)-2,2-дишидазолила XIV; его динатриевая соль окисляется до ИРС ди(толуолдитиол)тетрапза-фульвалена.

Роданил калия и нитрит натрия реагируют с X в ДМ'5А с образованием 4 ,4'(5,50-ДИбром-5,5/(4 ,4')-дитиоциан-2,2-диимидазолила XVI и 4 ,4'(5,50-дибром-5,5'(4 ,4")-диннтро-2 ,2-диимядазолила ХУШ(пол-ное замещение брома осуществить не удалось). Синтезированные в результате окисления их серебряных солей бромом тетраазэфульва-лены XV и XVII крайне неустойчивы на воздухе и подробно не изучались. Также неустойчивы ИРС ХГ, полученные окислением дианпо-на XII. Выделенные в твердом виде ИРС тетраазафульваленов XI, XV , ХШ электропроводностью не обладают.

Черные мелкокристаллические порошки составаСбИ^Н^ОС^ и получаемые при действии на тетрагалогсн-2,2-

диимидазолилы аммиака или аминоЕ изучены спектральными методами Определено, что их ЗСП и ИК-спектры сходны по спектрами ИРС тетрагалогентетраазафульваленов УП и IX. В отличие от последних, они очень устойчивы и обладают электропроводностью <3 =10~^0м~*см~*. В результате реакции обмена из их натриевых солей получены порошки комплексов с N -метилфеназином, 1,1-диметил-4,4-дипириди-лом и медью. Таким образом, соединения СьМ^ НцОи^г могут найти применение для получения органических полупроводников.

ИТОП1 РАБОТЫ

I. Осуществлен синтез и изучены химические свойства восьми замещенных 2,2-диимидазолилов (три из них синтезированы впервые), ! Обнаружена реакция окисления их диаиионов кислородом воздуха и (или) другими окислителями, приводящая к образованию ион-радикальных солей соответствующих тетраазафульваленов состава М+Ат. Эти соли охарактеризованы с помощью спектральных методов и элементного анализа.

Разработан общий метод превращения 2,2-диимидазолилов в тетраазафульвалены, основанный на окислении бромом их серебряных ', солей. Изучены химические и спектральные свойства синтезированных тетраазафульваленов; показано,' что все они неустойчивы к

действию атмосферного воздуха. Установлено, что устойчивость тетраазафульЕалена несколько возрастает при ЕЕедении в его молекулу атомов галогенов; введение заместителей иной электронной природы (СНз.БСМ.мОг ) такого влияния не оказывает.

3. Изучение методом циклической вольтамперометрии тетра-хлортетраазафульЕалена и тетрабромтетраазафульвалена показало их очень высокое сродство к электрону, сравнимое со сродством

к эдектрону тетрафтортетрацианохинодиметана. Подтвержден сделан. ный на основе квантовохимических расчетов вывод о высокой акцепторной способности молекулы тетраазафульвалена. Напротив,для дибензтетраазафульЕалена найдено низкое значение сродства к электрону (примерно, как у нафтохинона), что закономерно .связано с его высокой химической стабильностью.

4. Показано, что восстановление тетрахлор- и тетрабромтет-раазафулььалена иодидеыи приводит к образованию ион-радикальных солрй состава М+(А2)Т, схо'дных с солями состава М+Ат, полученных при окислении дианионов 4,4',5,5-тетрахлор- и 4 ,4',5,5-тетрабром-,2,2-дш1МИдазолилоЕ. Наличие неспаренных электроноь в обоих типах солей подтверждено спектрами ЭПР. Измерены электронные, а также ИК-спектры поглощения; характерной особенностью последних является непрерывное интенсивное поглоп;ение в областях 1600600 см-* и 800-400 см-*, на фоне которого проявляются характеристические колебания.

5. В результате взаимодействия в растьорах тетрахлор- и тетрабромтетраазафульваленов с донорами ряда тетратиафульвалена, взятых в различном соотношении, получены комьлексы с переносом заряда состава ДА, Д2А и Д^. Измерены их спектральные и проводящие свойства, сделаны выводы о зарядовом состоянии доноров и акцепторов в комплексах.

6. Для всех полученных соединений с переносом заряда измерена электропроводность (на таблетярованных образцах). Определено, что ион-радикальные соли полученных акцепторов состава М+(АТ) и М+(А2)т являются диэлектриками. Таким образом, перенос-носителей заряда между ион-радикалами изученных тетраазафульва-ленов не наблюдался. Возможные причины этого - образование стопок или слоев прослоенного типа и (или) сильная локализация не-спаренного электрона в ион-радикале сильных акцепторов.

Основное содержание работа изложено в следующих публикациях:

1. Стародуб В.А., Дедик С.Г., Оболенский М.А. Одномерные полупроводники на основе Д^-бис-^З-диазола /В кн. Электроника органических материалов- М. Наука, 1985. С. 382-383. ( .

2. A.c. № 1240027 СССР. Анион-радикальные соли Де,г -бис-1,2-диазола в качестве исходных соединений для синтеза органических квазяоднадерных полупроводников и металлов / В,А. Стародуб, С.Г.Дедик.

3. Дедик С,Г., Имшенецкая H.H., Бондаренко A.B. Комплексы с переносом заряда нового акцептора - тетрахлортетраазафульва-лена/ Тез. УП Всес.совещания по КПЗ и ИРС. 3-10 июля 1988 г. Черноголовка, 1988.- С. 282.

4. Дедик С.Г., Гризодуб B.C., Крамаренко С.Ф.,'Мохир А.П, Соединения с переносом заряда нового акцептора -тетрабромтетра-азафульвалена / Тез. УП Всес. совещания по КПЗ и ИРС. 3-10 июля 1988 г. Черноголовка, 1988,- С.221.

5. Дедик С.Г., Погорелова Н.В., Крайнов И.П. Синтез и исследование физико-химических свойств производных имидазолила. Поиск новых донорно-вкцепторщх компонентов электропроводных органических систем /'Тез. УП Всео. совещания по КПЗ и ИРС. 310 июля 1988 г. Черноголовка, 1988.- С. 251.

6. Дедик С.Г., Орлов В.Д., Эдошня A.C., Ходорковский В.Ю., Нейланд О.Я. Тетрагалогентетраазафульваленн - новые оильные эйектрояоакцгпторы,- ХГС.- 1989,- № 10.- С. 1421.

7. Дедик С.Г., Кривошей И.В., Орлов В.Д., Нейланд О.Я., Ходорковский B.D., Зджиня А.С. ТетраазафульваЛены и соединения о переносом заряда на их основе.- Харьков, 1991.- 42 о. Препринт / Инст. Монокристаллов: ИЩ-91-1/.

_ Огветстиснный за выпуск il У. H Ç ¿' у - ¿. А П 'Х/.

Пол". К ПС'1. £ I,Формат ВПХ81'/,п. Еумага_тип. Печать офсетщя. Усл. пи. я. О Ут.-изд. л. Тираж ICl SK3. Лак. Л >Т>Ч""п?сплатип.

Xapi.KnpcHO? межвузовское арендное полиграфическое пре1приятне, ЛIООЯЗ, Хярькпв, ул. Сперллова, IIS.