Синтез гетерометаллических CuII-LnIII соединений с анионами пивалиновой кислоты и их модификация N,O-донорными лигандами

Литература
[1] A. Dey, P. Bag, P. Kalita, V. Chandrasekhar // Coord. Chem. Rev., 2021, 432, 213707;
[2] J.-L. Liu, W.-Q. Lin, Y.-C. Chen, S. Gómez-Coca, D. Aravena, E. Ruiz, M.-L. Tong // Chemistry - A European Journal, 2013, 19,

По мере развития технологий возникла необходимость хранения всѐ больших объѐмов данных, что закономерно привело к проблеме уменьшения размера магнитных элементов памяти. Исследование гетерометаллических комплексов 3d- и 4f-металлов стало как никогда перспективно: данные соединения могут проявлять свойства отдельного магнита в масштабе одной молекулы. Такие соединения, называемые мономолекулярными магнитами, могут использоваться для создания устройств хранения информации и элементов квантовых компьютеров.

Целью настоящей работы является cинтез новых медь(II)-лантанидных(III) координационных соединений с анионами пивалиновой кислоты и изучение возможности использования их в качестве исходных комплексов для модификации N,O-донорными лигандами.

Получение гетерометаллических исходных соединений

Выводы:
В реакции Ln(NO3)3, Cu(NO3)2, Hpiv и H2NPri в зависимости от радиуса иона редкоземельного металла формируются комплексы двух структурных типов (1) и (2), причём на строение гетерометаллического соединения также влияет соотношение исходных веществ.
На примере соединения CuII-DyIII показана возможность модификации полученных карбоксилатных комплексов органическими лигандами пиридин-2-карбоксальдегидом, фенил-2-пиридил кетоном, 8-оксихинолин-2-карбоксальдегидом с образованием новых соединений CuII-DyIII, содержащих лиганды - оснований Шиффа (L1, L2, L3)

Модификация N,O-донорными лигандами:
in situ образование оснований Шиффа

η=14%

Амин

Альдегид/кетон

Механизм образования оснований Шиффа

Основание Шиффа

Схема синтеза

2a) [CuDy(piv)5(L1)]

2b) [CuDy(H2O)(piv)5(L1)]

η=46%

Методика синтеза

(H3NPri)2[Cu2Dy2(OH)2(piv)10(H2NPri)2] + 2L

2c) [CuDyH2O(piv)5(L2)]

2d) [Cu2Dy2(piv)8(L3)2]

η=32%

η=74%

Новые лиганды: основания Шиффа

Новый лиганд: основание Шиффа

MeCN, 75°

1:1:7:12

1:1:7:10

η=32%

η=54%

η=51%

η=27-31%

Сравнение ИК-спектров (H3NPri)2[Cu2Ln2(OH)2(piv)10(H2NPri)2] (2) с 2a, 2b, 2c, 2d.

Сравнение ИК-спектров соединений 1 и 2 типов

ИК-спектры

O-H

NH2

H2O

O-H

Длины связей 1 тип (Ln = GdIII)

Длины связей 2 тип (Ln = TbIII)

Работу выполнила: Зарецкая У.И.
ГБОУ Школа «Покровский квартал», 11 класс
Научные руководители: к.х.н., с.н.с. Бажина Е.С., м.н.с Бовкунова А.А. Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Презентация 5

Содержание

Похожие презентации