Термодинамическое и кинетическое исследование реакций гетерогенного и гетерогенно-каталитического окисления соединений ферроценового ряда Сувернева, Ольга Леонидовна

Введение к работе

Актуальность работы: Ферроцен (дицшлшевтадаекилпэлаза) и его производные находят применение в различных областях науки, техншси и химической технологии. Широкий спектр использования производных ферроцена обусловлен способностью этих соединений вступать в реакция обратимого окисления в(шш) окислительной деструкции в различных ео составу» в в частности гетерогенных, системах. В связи с этим возникает задаче пояска количественных критериев оценки реакдаониоЭ гаособноста ферроцена (Fee) и его производных (FcY) в гатерегешых и гетерогенно-каталитических огаслительно-вссстшощтедьшх пре-зрадеаиях. С другой стороны спецяф2ка шшгеесішх & йизакв-хишгчгских свойств сэндвичевых(ферроценовых) соедааиий! дедаат их удобными объектами для моделирования и исследования снетам, в которых реакции обратимого и деструктивного окисления сш-рягеш с процессами фазового распределения» изучение кинетических закономерностей указанных реакций позволяет перейти я обсуждению механизмов гетерогенно-катадитичаскшг взаимодействий протекающих с участием тс-комшіеасоз переходных металлов.

Цель работы; Исследование оКЕслвтвяьш-восстаноштелшы превращений производных ферроцена с электронододарзшш ж элак-троноакцепторныын заместителями в гетерогенных системах с целью:

1. определения кинетических закономерностей реакции окислительной деструкции ферроценового ядра на поверхности KnOgj

2. определения количественных критериев влияния заместителей на кинетические параметры этой реакции.

Научная новизна; Определены формальные окислительные потенциалы ряда алкилпроизводных ферроцена в гетерогенных системах: гептан-водные кислые сульфатсодеравще растворы. Получено эмпирическое уравнение для расчета формальных потенциалов гетерофазного окисления алкилзаыещенных ферроцена. Разработана методика двухфазного потенциоиетрического окислительно-восстановительного титрования для определения компонентного состава смесей алкилпроизводных ферроцена. Исследованы іашети-

- г -

ческие закономерности и продукты реакций гетерогенно-катали-тического окисления соединения ферроценового ряда на поверхности Мп0₂. Предложена стадийная схема реакции окислительной деструкции ферроценового ядра на поверхности MnOg.

Практическая ценность работы: Разработанная методика двух фазного потенциометрического окислительно-восстановительного титрования дает возможность осуществлять контроль за составом смесей алкилпроизводных ферроцена в процессе их эксплуатации и хранения. Результаты исследования кинетических закономерностей и механизма реакций гетерогенно-каталитического окисления производных ферроцена на поверхности МпО, позволяют проводить рациональный выбор реагентов в каталитические композиции на основе ферроценовых соединений и МпОо. Основные положения выносимые на защиту: -Эмпирические уравнения, описывающие влияние заместителей на потенциалы обратимого окисления производных ферроцена в гетерогенных системах полярная-неполярная фаза, параметры которых интерпретированы как количественные характеристики внутренних (индукционных) взаимодействий заместителей с ферроценовым ядром и внешних(сольватацион-ных) взаимодействий заместителей с компонентами сосуществующих фаз; -кинетические закономерности и механизм реакций окислительной деструкции ферроценового ядра в гетерогенной системе: раствор ферроцена в предельном углеводороде-Мп0₂ - 0₂(Аг);

-количественные критерии оценки влияния заместителей на кинетическую устойчивость производных ферроцена в реакции окислительной деструкции на поверхности МпОо. Апробация работы: Основные результаты работы были доложега на XI меявузовской конференции молодых ученых "Физическая химия растворов" (Ленинград,. 1984): XVIII межвузовской конференции молодых ученых "Современные проблемы физической химии растворов" (Ленинград, 1991).

Публикации: Основные результаты исследования опубликованы в пяти работах.

Объем и структура,работы. Диссертационная работа состоит

- з -из введения, четырех глав, заключения, выводов, списка цитируемой литературы (78 наименований) и приложения. Работа изложена на 2OS страницах машинописного текста, содержит ZS таблиц и 40 рисунков. Основной текст диссертации составляет 48 5 страниц.