Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Стереохимия и закономерность образования комплексных переходных металлов IV-V групп и уранила Давидович, Рувен Лейзерович

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Давидович, Рувен Лейзерович. Стереохимия и закономерность образования комплексных переходных металлов IV-V групп и уранила : автореферат дис. ... доктора химических наук : 02.00.01.- Москва, 1993.- 38 с.: ил.

Введение к работе

Актуальность проблемы. Основной зад; ей химии как науки о веществах и их превращениях является целенаправленный синтез новых вешеств и материалов с заданными свойствами, создание новы,, прогрессивных технологий, которые преобразовывали бы общественное производство. В решении этой задачи большая роль принадлежит фундаментальным исследованиям, устанавливающим различные закономерности.

Основой химии комплексных соединений является координационная теория, созданная Вернером в 1893 г. Крупнейшим обобщением после создзния координационной теории является открытие в 1925 г. И.И. Черняевым закономерности трансвлияния, которая стана руководящим принципом выбора путей направленного синтеза комплексных соединений заданного состава и строения.

В химии урана, циркония и ряда других элементов, образующих ролее сложные по строению, чем октаэдрические комплексы, имеет место другая закономерность - закономерность взаимного замещения лигандов, характеризуемая рядом их вытеснительной способности. Эта закономерность для соединений уранила была установлена И.И.Черняевым и Р.Н. Щелоковым.

Закономерности трансвлиянии и взаимного замещении лигандов являются общим'' закономерностями в координационной химии и применимы к различным классам соединений. Они преимущественно указывают пути целенаправленного синтеза, но не дают ответа на вопрос о закономерностях образования отдельных классов соединений, знание которых позволит расширить возможности целенаправленного синтеза новь : вешеств и материалов.

Неорганические фториды, в том числе и комплексные фториды, играющие важную роль в современной технике и технолопш, представляют собой обширный класс соединений. В химии комплексных фторидов, Р основном, господствует эмпирический подход. Методы синтез? комплексных фторидов в водных растворах, многие из которых предложены еще во второй половине прошлого столетия, основаны на взаимодействии раствора соответствующего оксида во фтористозодородной кислоте карбоната или фторида металла. Указанные методы не огрзжают мехінизма образования комплексных фторидов металлов и поэтому не могут вскрыть закономерностей образования данного масса соединений.

Необходим был иной методическим подход. Комплексные фіермдь. являются продуктами взаимодействия фторида соответствующего металла с

фторид-ионами, и, следовательно, для выявления закономерностей образования данного класса всшеств необходимо было исследовать это взаимодействие в наиболее чистом виде, не осложненном, по возможности, другими процессами. Попытка примг енмя метода ЯМР "F высокого разрешения, который широко используется для определения состава и строения фторокомплексов в растворе, к исследованию комплексных фторидов циркония и уранила в растворе не увенчалась успехом. Наиболее приемлемыми оказались методы определения строения фторидных комплексов в кристаллическом состоянии.

Цель работы состояла в установлении связи между условиями образования, составом и строением комплексных фторидов переходных металлов IV-V групп и уранила для выявления закономерностей образования данного класса веществ.

Для решения поставленной в диссертационной работе задачи необходимо было:

  1. провести систематические исследования по синтезу комплексных фторидов указанных металлов с различными внешнесферными катионами для выявления всего многообразия фторидных соединений, образуемых этими металлами;

  2. исследовать строєні'-, полученных комплексных фторидов;

  3. установить связь между условием образования, составом и строением синтезированных комплексных фторидов.

Научная новизна работы:

установлена связь между условием образования, составом и строением комплексных фгор; toe переходных металлов IV-V групп (титана, циркония, гафния, ванадия, ниобия, тантала) и уранила, обоснована и сформулирована концепция структурной деполимеризации фторидных соединений металлов, являющейся закономерной основой образования комплексных фторидов переходных металлов;

разработаны методы получения и синтезировав, новые классы и группы комплексных фторидов германия, циркония, гафния, ванадия, ниобия, тантала и уранила;

установлено, что при введении фтора в координационную сферу металла возрастает прочность связи центрального атома с остальными входящими в комплекс ацидолигандами. Разработаны методы получения, синтезированы к исследованы новые классы смешаннолигандных фгерацидокомплексных соединений титана, циркония, гафния и германия, совокупность которых яатлется новым разделом координационной химии -химия и стереохимия смешаннолигандных фторацндокомплексных соединений металлов;

изучено строение (структуры) 40 синтезированных комплексных фторидов циркония (гафнии) и уранила, выявлены новые мотивы строения фторндных комплексных анионов этих металлов и значительно расширены сведения о стереохимии циркония (гафния) и уранила во фторндных комплексах;

предложены принципы систематики кристаллических структур фюрокомплексов, отражающей генетическую связь соединении данного класса веществ. Проведена систематика кристаллических структур фтороциркоматов (фторогафнатов) и фторуранилатов, предсказаны и выявлены новые мотивы строения комплексных фторидов этих металлов.

Практическая ценность работы:

На основании проведенного систематического рентгенографического, ПК спектроскопического и термогравиметрического исследования синтезированных комплексных фторидов элементов IV и V групп и уранила получены рентгенометрические данные, ПК спектры поглощения в области 400-4000 и 30-400 см"' и дериватограммы изученных веществ, часть из которых представлены в опубликованных атласах: "Атласе инфракрасных спектров поглощения и реіптеномеїрических данных комплексных фюридов металлов IV и V групп" (P.JI. Давидович, Т.А.Кайдалова, Т.Ф. Левчишина, В.И.Сергиенко. М.: Наука, 1972 г.), "Атласе длинноволновых инфракрасных спектров поглощения комплексных фторидов металлов Ш-V групп и уранила"(Ю.Я. Харитонов, Р.Л. Давидович, В.И. Костин. М.: Наука, 1977) и "Атласе дериватограмм комплексных фторидов металлов III-V групп" (Р.Л. Давидович. М.: Наука, 1975). Приведенные в указанных атласах таблицы рентгенометрических данных, ПК спектры поглощения и дериватограммы, являющиеся стандартными данными для исследованных фторокомплексов, рекомендованы для идентификации соответствующих комплексных фторидов металлов. Паз'энные атласы широко используются специалистами но химии неорганических фторидов.

Разработаны и предложены новые способы получения сегнето- и пьезозкгивных керамических материалов, а -^кже эффективный способ количественного разделения циркония и тантала, признанные изобретениями.

Материалы работы экспонировались на выставке 'Координационная химия-73" (ВДНХ СССР), где были отмечены серебряной и бронзовыми медалями.

Работа выполнена в соответствии с планами научно-исследовательеюгх госбюджетных работ Института химии ДВО РАН.

На защиту автор выноси г следующие положения:

  1. закономерность образования комплексных фторидов переходных металлов (концепция структурной деполимеризации);

  2. принципы систематики кристаллических структур, основанные на концепции сгруктурной деполимеризации;

  3. новые комплексные фториды металлов 1V-V групп Периодической системы и уранила (синтез, свойства и строение).

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены на-Всесоюзных :i международных конференциях, совещаниях и симпозиумах, в том числе доложены автором на I-V, VI! и IX Всесоюзных симпозиумах по химии неорганических фторидов (Новосибирск 1967, Москва 1970, Одесса 1972, Душанбе 1975, Днепропетровск 1978, Ленинабад 1984, Череповец 1990), 11I-V1II Всесоюзных совещаниях по применению физических етодов к исследованию координационных соединений (Кишинев 1968, 1971, 1974, 1977, 1980, 1983), X Всесоюзной конференции по химии комплексных соединений (Киев .1969), Второй Всесоюзной конференции пс химии урана (Москва 1978), IX Всесоюзном совещании по сегнетоэлектричгству (Ростов на Дону 1979), III ч V Всесоюзных совещаниях по кристаллохимии неорганических и координационных соединений (Новосибирск 1983, Владивосток 1989), Всесоюзном совещании "Дифракционные метоты в химии" (Суздаль 1988), ХІ1І Международном симпозиуме по химии фтора (Бохум, ФРГ 1991), а также на научных сессиях Института химии ДВО РАН.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 атласа и 78 работ в отечественных и международных изданиях. Получено 3 авторских свидетельства на изобретения.

Объем и структура диссертации. Диссертационная рабога состоит из введения, шеста глав, выводов и списка литературы, включающего 377 наименований. Она изложена на 418 страницах и содержит: 263 страницы текста, 102 рисунка и 36 таблиц.