Введение к работе
Актуальность темы. Жидкофазная хемилдаинесцекция (ХЛ) метал-лоорганических соединений {МОС) - быстро развивающаяся о'ласть физической химии. Исследования, проведенные ранее в Институте химии БКЦ УрО РАН позволили предположить, что образование возбужденных состояний в реакциях окисления МОС различными окислителями можно рассматривать как свойство, характерное, для данного класса веществ <
интенсивный поиск новых ярких ХЛ редокс-процессов МОС показал, что при огромном разнообразии таких реакций их эмиттеры достаточно традиционны - это способные люминесцировать молекулы ароматических веществ, карбонильные соединения и ионы некоторых металлов. Между тем, как известно многие реакции включают стадии образования свободных радикалов или ион-радикалов. Поэтому можно оаидать как вполне вероятную возможность образование радикалов в возбужденном состоянии.
Для"алифатических-соединений электронные переходы с излучени
ем света в радикалах не были известны, по-видимому, из-за того,
что их излучателыше переходы не попадают в видимую и УФ-область
спектра. Однако известны ароматические производные радикалов, ко
торые достаточно стабильны и имеют излучателыше переходы в види
мой области спектра. Это служит основанием для их наблюдения в том
случае, когда они, являясь- продуктами химической реакции, образу
ются в возбужденном состоянии. В литературе до наших работ отсут
ствовали сведения о стабильных радикалах, как эмиттерах ХЛ,. хотя
их электронно-возбужденныесостояния известны давно.
;' - ХЛ реакции с участием таких МОС, как PhgCNa и Pl^CLnClg, прив
лекают внимание тем, что органические фрагменты в них представляют
собой идеальную "заготовку" стябильного 'трифенилмётильного радика
ла PltgC*, обладающего фотолюминесценцией и,, следовательно, являю
щегося потенциальным.эмиттером ХЛ. Кроме того, лантанида сами обла
дают характерными ' спектрами излучения, позволявшими олнозначно
идентифицировать их в качестве эмиттеров ХЛ.
:...;. Поиск новых эмиттеров является актуальным из-за необходимости
более глубокого изучения закономерностей превращения энергии ре-
докс-реакций МОС. в,световое.излучение, что имеет важное значение
при созданий химических источников'' света" и изучении механизма ре- ,
акций. : .-.....-...
'4 ."
Расота выполнена в соответствии с планом научно-исследователь
ские работ Института химии БНЦ УрО РАН "Исследование излучения све
та в выескоэкзотермических реакциях" (номер гос. регистрации 01.86,
01 10533). '
Целью работы является выяснение возможностей возбуждения и излучения электронно-возбужденных состояний трифенилметильного радикала в реакциях-аэдкофазного окисления различных металдсоргани-часких соединений, установление элементарных световых, стадий с участием возбужденного трифешлметильного радикала, а также изучение возможности одновременного излучения возбужденных трифенилме-тильного радикала и иона металла в трифенилметиллантанидхлоридах.
Научная новизна. В результате исследований обнаружена хемшпо-минесценция трифенилметильного радикала - интермедиата реакции кидкофэзного окисления Pu,CNa. Предложены схемы реакций и световые стадии процессов окисления, приводящие к генерации электронно-воз-буаденвдх состояний радикала PtbjG*, которые подтверждены прямыми опытами на модельных системах. Обнаружено излучение трифенилметильного радикала при взаимодействии Ph^CNa с NaQ2t перекисью бензоила, PJr^c*, трисбипиридаяьшм комплексом Radii), а также при окислеюш гексафенилэтана кислородом. . ..;'
Идентифицирован эмиттер хемилшинесцвнции при автоокислении лантанидорганических соединений типа PhgCtaClg, где Ln = Eu, Gd. Установлено, что в случае автоокисления Ph-jCEuGLj наряду с трифе- килметильным радикалом имеет место возбуждение и излучение иона
tEuuiDi*. ' ,"_.. .-' . -.;.:'-:-".. л'- ;. .--.'/
Практическая ценность работы заключается в возможности использования полученных результатов для понимания механизмов возбуждения в реакциях окисления металлоорганических соединений. Предлагается использовать хемилшинесценшго как высокочувствительный метод для регистрации радикалов в химических реакциях.
. Апробация работы. Результаты исследований тток.папітя.ітаоь и 06-суадались на III Всесоюзном совещании по хемилюминесценции (Рига, 1990 г.), IV Всесоюзной конференции по химии органических и элемен-тоорганических пероксидов (Горький, 1990 г.), Всесоюзной'конференции по люминесценции (Москва, 1991, г.) и V Всесоюзной конференции та металлоорганической химии (Рига, 1991 г.). -
Публикации. По теме.диссертации опубликовано 5 статей и 5.тезисов докладов на научных конференциях.....
--тгтруктура и объем диссертации. Работа'изложена на 117 страницах машинописного текста, включая 24 рисунка и 5 таблиц. Список литературы содержит 102 наименования. Диссертация состоит из вне до-ния, четырех глав, выводов и списка литературы. В первой v,^w проанализированы и обобщены литературнш данные о кемилшкнесцентных реакциях металдооргашческях соединений в растворах'в зависимости от их эмиттеров, рассмотрены спектральные свойства трифенилметиль-ного радикала. Во второй главе приведены характеристики исходных веществ, методы синтеза, методики хемилюминесцентшх и "темновых" измерений. В главах 3 и 4 обсуждаются'результата исгаедотзянзтй.
