Синтез и термические превращения комплексов вольфрамофосфатометаллатов с гексаметилентетрамином

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлены результаты по синтезу и идентификации комплексных соединений гексаметилентетрамина (CH2)6N4 с вольфрамофосфатометаллатами. Методами дифференциальной сканирующей калориметрии, инфракрасной спектроскопии и рентгенофазового анализа исследованы процессы и кристаллические продукты термического разложения соединений с общей формулой: Cat5[PW11O39Z(ГМТА)] · nH2O, Cat = Na+, NH4+; Z = Co2+, Ni2+, Zn2+; n = 10–13 и установлены схемы их термолиза. Показано, что аммонийные соли при термолизе образуют фазы состава ZO ∙ 0.5P2O5 ∙ 11WO3 или Z6/73P6/73W66/73O3 со структурой фосфорвольфрамовой бронзы. Продуктами разложения натриевых солей является смесь фаз со структурами вольфраматов натрия Na2W2O7 и Na2W4O13. Результаты исследований могут быть использованы для прогноза термических превращений и состава продуктов термолиза аналогичных комплексов ГМТА и вольфрамофосфатометаллатов других 3d-элементов.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Н. С. Лозинский

Институт физико-органической химии и углехимии им. Л.М. Литвиненко

Email: jaroslavchem@mail.ru
Россия, ул. Розы Люксембург, 70, Донецк, 283048

А. Н. Лопанов

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

Email: jaroslavchem@mail.ru
Россия, ул. Костюкова, 46, Белгород, 308012

Я. А. Мороз

Институт физико-органической химии и углехимии им. Л.М. Литвиненко

Автор, ответственный за переписку.
Email: jaroslavchem@mail.ru
Россия, ул. Розы Люксембург, 70, Донецк, 283048

Т. М. Пехтерева

Институт физико-органической химии и углехимии им. Л.М. Литвиненко

Email: jaroslavchem@mail.ru
Россия, ул. Розы Люксембург, 70, Донецк, 283048

Список литературы

  1. Roy S., Crans D.C., Parac-Vogt T.N. et al. Polyoxometalates in Catalysis, Biology, Energy and Materials Science. Lausanne: Frontiers Media SA, 2019. 224 p. https://doi.org/10.3389/978-2-88963-233-6
  2. Cameron J.M., Guillemot G., Galambos Th. et al. // Chem. Soc. Rev. 2022. V. 51. P. 293. https://doi.org/10.1039/d1cs00832c
  3. Wang W., Chamoreau L.-M., Izzet G. et al. // J.Am. Chem. Soc. 2023. V. 145. № 22. P. 12136. https://doi.org/10.1021/jacs.3c01716
  4. Iijima J., Naruke H., Suzuki R.X. // ACS Omega. 2023. V. 8. P. 9673. https://doi.org/10.1021/acsomega.3c00711
  5. Zhao H., Zhao Ch., Liu Zh. et al. // Angew. Chem. Int. Ed. 2023. V. 62. № 32. P. e202303989. https://doi.org/10.1002/anie.202303989
  6. Savić N.D., Salazar Marcano D.E., Quanten T. et al. // Inorganics 2021. V. 9. P. 22. https://doi.org/10.3390/inorganics9040022
  7. Wang J., Wang L., Yang Y. et al. // Batteries Supercaps. 2023. V. 6. № 5. P. e202200510. https://doi.org/10.1002/batt.202200510
  8. Chen Y., Li F., Li Sh. et al. // Inorg. Chem. Commun. 2022. V. 135. P. 109084. https://doi.org/10.1016/j.inoche.2021.109084
  9. Churipard S.R., Kanakikodi K.S., Choudhuric J.R. et al. // RSC Adv. 2020. V. 10. P. 35988. https://doi.org/10.1039/d0ra07178a
  10. Zhang Y.M., An Ch.W., Zhang D.F. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2021. V. 66. № 5. P. 679. https://doi.org/10.1134/s0036023621050223
  11. Lentink S., Marcano D.E.S., Moussawi M.A. et al. // Angew. Chem. Int. Ed. 2023. V. 62. № 31. P. e202303817. https://doi.org/10.1002/anie.202303817
  12. Kozhevnikov I.V. Catalysis by Polyoxometalates. Chichester: John Wiley, 2002. 202 p.
  13. Vilanculo C.B., Da Silva M.J., Teixeira M.G. et al. // RSC Adv. 2020. V. 10. P. 7691. https://doi.org/10.1039/d0ra00047g
  14. Nam W., Yang S., Kim H. // Bull. Korean Chem. Soc. 1997. V. 17. P. 625.
  15. Da Silva M.J., Da Silva Andrade P.H., Ferreira S.O. et al. // Catal. Lett. 2018. V. 148. P. 2516. https://doi.org/10.1007/s10562-018-2434-0
  16. Castelo B. Vilanculo, Márcio J. et al. // New J. Chem. 2020. V. 44. P. 2813. https://doi.org/10.1039/C9NJ04725E
  17. Muñoz M., Greber M., Tayeb K.B. et al. // Green Process. Synt. 2023. V. 12. https://doi.org/10.1515/gps-2023-0026
  18. Fernandes S., Mirante F., Castro B.D. et al. // Catalysts. 2022. V. 12. P. 581. https://doi.org/10.3390/catal12060581
  19. Есева Е.А., Акопян А.В., Анисимов А.В. и др. // Нефтехимия. 2020. Т. 60. № 5. С. 586. https://doi.org/10.31857/S0028242120050093
  20. [Eseva E.A., Akopyan A.V., Anisimov A.V. et al. // Pet. Chem. 2020. V. 60. № 9. P. 979. https://doi.org/10.1134/S0965544120090091]
  21. Li J., Triana C.A., Wan W. et al. // Chem. Soc. Rev. 2021.V. 50. P. 2444. https://doi.org/10.1039/d0cs00978d
  22. Allmen K., Moré R., Müller R. et al. // Chem. Plus. Chem. 2015. V. 80. P. 1389. https://doi.org/10.1002/cplu. 201500074
  23. Abhik Paul, Subhasis Das Adhikary, Sandhya Kapurwana et al. // J. Mater. Chem. A. 2022. V. 10. P. 13152. https://doi.org/10.1039/d2ta02243e
  24. Gu J., Chen W., Shan G.G. et al. // Mater. Today Energy. 2021. V. 21. P. 100760. https://doi.org/10.1016/j.mtener.2021.100760
  25. Zhu X.H., Liu J.H., Zhao L.L. et al. // Adv. Mater. Res. 2012. V. 476–478. P. 2005. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.476-478.2005
  26. Arens J.T., Blasco-Ahicart M., Azmani K et al. // J. Catalys. 2020. V. 389. P. 345. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2020.06.006
  27. Yingjie H., Chongtai W., Duan Hui D. et al. // Electrochim. Acta. 2011. V. 58. P. 99. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2O11.08.099
  28. Hamidi H., Shams E., Yadollahi B. et al. // Electrochim. Acta. 2009. V. 54. P. 3495. https://doi.org/ 10.1016/j.electacta.2008.12.063
  29. Cao Y., Chen Q., Shen C. et al. // Molecules. 2019. V. 24. P. 26. https://doi.org/10.3390/molecules24112069
  30. Zang D., Wang H. // Polyoxometalates. 2022. V. 1. P. 9140006. https://doi.org/10.26599/pom.2022.9140006
  31. Мороз Я.А., Лозинский Н.С., Заритовский А.Н. и др. // Журн. общ. химии. 2023. Т. 93. № 7. С. 1139. https://doi.org/10.31857/S0044460X23070193
  32. Veríssimo M.I.S., Evtuguin D.V., Gomes M.T.S.R. // Front. Chem. 2022. V. 10. P. 840657. https://doi.org/10.3389/fchem.2022.840657
  33. Pope M.T., Müller A. et al. Polyoxometalates: from Platonic Solids to Anti-retroviral Activity. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 1994. 412 p.
  34. Prudent R., Moucadel V., Laudet B. et al. // Chem. Biol. 2008. V. 15. № 7. P. 683. https://doi.org/10.1016/j.chembiol.2008.05.018
  35. Ostroushko A.A., Gagarin I.D., Danilova I.G. et al. // Nanosyst.-Phys. Chem. Math. 2019. V. 10. № 3. P. 318. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2019-10-3-318-349
  36. Ostroushko A.A., Grzhegorzhevskii K.V., Medvedeva S.Yu. et al. // Nanosyst.-Phys. Chem. Math. 2021. V. 12. № 1. P. 81. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2021-12-1-81-112
  37. Bijelic A., Aureliano M., Rompel A. // Angew. Chem. Int. Ed. 2019. V. 58. P. 2980. https://doi.org/0.1002/anie.20180386
  38. Ostroushko A.A., Gagarin I.D., Grzhegorzhevskii K.V. et al. // J. Mol. Liq. 2020. V. 301. P. 110910. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2019.110910
  39. Grzhegorzhevskii K.V., Shevtsev N.S., Abushaeva A.R. et al. // Russ. Chem. Bull. 2020. V. 69. № 4. P. 804. https://doi.org/10.1007/s11172-020-2836-1
  40. Ostroushko A.A., Gette I.F., Brilliant S.A. et al. // Nanotechnol. Russ. 2019. V. 14. № 3–4. P. 159. https://doi.org/10.1134/S1995078019020101
  41. Мороз Я.А., Лозинский Н.С., Лопанов А.Н. и др. // Неорган. материалы. 2021. Т. 57. № 8. С. 878. https://doi.org/ 10.31857/S0002337X21080224 [Moroz Ya.A., Lozinskii N.S., Lopanov A.N. et al. // Inorg. Mater. 2021. V. 57. № 8. P. 835. https://doi.org/ 10.1134/S0020168521080069]
  42. Мороз Я.А., Лозинский Н.С., Лопанов А.Н. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 2. С. 185. https://doi.org/ 10.31857/S0044457X22020106
  43. Семенов С.А., Мусатова В.Ю., Дробот Д.В. и др. // Журн. неорган. химии. 2020. Т. 65. № 1. С. 65. https://doi.org/10.31857/S0044457X20010146
  44. Пронин А.С., Семенов С А., Дробот Д.В. и др. // Журн. неорган. химии. 2020. Т. 65. № 8. С. 1061. https://doi.org/10.31857/S0044457X20080139
  45. Asif H.M., Bi R.B., Tariq M. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2021. V. 66. P. 340. https://doi.org/10.1134/S0036023621030025
  46. Fesik E.V., Buslaeva T.M., Tarasova L.S. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2020. V. 65. № 10. P. 1558. https://doi.org/10.1134/S0036023620100058
  47. Tan R.X., Wang Q.H., Xiao T.X. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2020. V. 65. № 8. P. 1276. https://doi.org/10.1134/S0036023620080161
  48. Vilanculo C.B., Da Silva M.J. // New J. Chem. 2020. V. 44. P. 2813. https://doi.org/10.1039/c9nj04725e
  49. Wu D.-F., Takahashi K., Fujibayashi M. et al. // RSC Adv. 2022. V. 12. P. 21280. https://doi.org/10.1039/d2ra04119g
  50. Голубев Д.В., Савинкина Е.В., Аль-Хазраджи А.С.Х. и др. // Тонкие химические технологии. 2017. Т. 12. № 2. С. 34.
  51. Мороз Я.А., Лозинский Н.С., Алемасова Н.В. // Вестн. ДонНУ. Сер. А. Естественные науки. 2023. № 3. С. 54.
  52. Коренев В.С., Абрамов П.А., Соколов М.Н. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 11. С. 1575. https://doi.org/ 10.31857/S0044457X22100324
  53. Gholamrezaei S., Salavati-Niasari M., Hadadzadeh H. et al. // High Temp. Mater. Proc. 2016. V. 35. P. 723. https://doi.org/ 10.1515/htmp-2015-0078
  54. Кокунов Ю.В., Горбунова Ю.Е., Разгоняева Г.А. и др. // Коорд. химия. 2012. Т. 38. № 10. С. 683.
  55. Saravanakumar M., Chandrasekaran J., Krishnakumar M. et al. // J. Mol. Struct. 2022. V. 1265. P. 133406. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2022.133406
  56. Barros Á., Artetxe B. Eletxigerra U. et al. // Materials. 2023. V. 16. P. 5054. https://doi.org/10.3390/ma16145054
  57. Gamelas J.A., Couto F.A., Trovgo M.C. et al. // Thermochim. Acta. 1999. V. 326. P. 165. https://doi.org/10.1016/S0040-6031(98)00597-8
  58. Дробашева Т.И., Расторопов С.Б. // Инженерный вестник Дона. 2016. № 2. С. 13.
  59. ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2016/3576
  60. Mossotti G., Catania F., Perrucci F. et al. // Chem. Eng. Trans. 2023. V. 99. P. 127. https://doi.org/10.3303/cet2399022.2

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Таблица S1
Скачать (123KB)
Метаданные
3. Рис. S1

Скачать (42KB)
Метаданные
4. Рис. S2

Скачать (242KB)
Метаданные
5. Рис. S3

Скачать (170KB)
Метаданные
6. Рис. S4

Скачать (138KB)
Метаданные
7. Рис. 1. ИК-спектры вольфрамофосфатометаллатов: 1 – (NH4)5[PW11O39Co(ГМТА)] ∙ 10H2O; 2 – Na5[PW11O39Co(ГМТА)] ∙ 13H2O; 3 – (NH4)5[PW11O39Ni(ГМТА)] ∙ 10H2O; 4 – Na5[PW11O39Ni(ГМТА)] ∙ 13H2O; 5 – (NH4)5[PW11O39Zn(ГМТА)] ∙ 10H2O; 6 – Na5[PW11O39Zn(ГМТА)] ∙ 13H2O; 7 – Na5[PW11O39Co(H2O)] ∙ 14H2O; 8 – ГМТА.

Скачать (224KB)
Метаданные
8. Рис. 2. Электронные спектры поглощения растворов комплексов кобальта (а): 1 – CoCl2 ∙ 6H2O 0.1 моль/л; 2 – Na5[PW11O39Co(H2O)] ∙ 14H2O 0.03 моль/л; 3 – Na5[PW11O39Co(ГМТА)] ∙ 13H2O 0.03 моль/л и комплексов никеля (б): 1 – Ni(NO3)2 ∙ 6H2O 0.1 моль/л; 2 – Na5[PW11O39Ni(H2O)] ∙ 14H2O 0.03 моль/л; 3 – Na5[PW11O39Ni(ГМТА)] ∙ 13H2O 0.03 моль/л.

Скачать (127KB)
Метаданные
9. Рис. 3. Кривые термического анализа вольфрамофосфатокобальтатов: а – Na5[PW11O39Co(ГМТА)] ∙ 13H2O; б – (NH4)5[PW11O39Co(ГМТА)] ∙ 10H2O.

Скачать (106KB)
Метаданные
10. Рис. 4. Схемы термолиза аммонийных и натриевых солей вольфрамофосфатометаллатов с кобальтом, никелем, цинком и ГМТА в координационной сфере.

Скачать (108KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024