Колпек айнагүл марганец тұздарының протондалған карбамидпен кешенді қосылыстары 02. 00. 01 Бейорганикалық химия
жүктеу/скачать 0.84 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Қосылыстар
|
қалыпты салыстырмалы тиімді зарядының өзгеруі байқалады (кесте 2).
 атомының арақашықтығы бейорганикалық қышқылдың амидпен протондалуына тәуелді болатынын көруге болады.
Амидтің карбонилді тобындағы  арасындағы байланыстар тетракарбамидмарганецтің дихлоридімен салыстырғанда, протондалған қосылыстарда аздап өседі. Бұл құбылысты кешенді қосылыстың орталық атомының айналасындағы лигандтардың жазықтықтағы және электрондық құрылымындағы өзара әсері арқылы түсіндіруге болады. Себебі протондалу үрдісі кезінде молекулалардың қайтадан орналасуы жүріледі.
O–HCl арасындағы байланыстың ұзындығын  қосылысында 0,0977 және 0,1038 нм – ге тең болатыны анықталды. Оның әр түрлі болуының себебі протондалған кездегі кешенді қосылыстардағы байланыс табиғатының әр түрлі болуына байланысты.
Карбонилді топтағы оттек атомы арқылы протондалу үрдісінің жүрілуіне байланысты валенттік бұрыштардың мәні де өзгереді. Протондалу үрдісінің әсерінен Карбамидтің марганецпен кешенді қосылысын және карбамид молекулаларын жартылайэмпирикалы квантхимиялық әдіс арқылы талдаудың нәтижесінде, олардың салыстырмалы реакциялық қабілеттілігне байланысты барлығын индекс ретінде және анықтамалық мәліметтер ертінде қолдануға болатындығы анықталды. Кесте 3 – Карбамид, марганецтің тетракарбамид хлоридінің және карбмидтік кешенді қосылысының геометриялық параметрлері
Геометриялық параметрлерін салыстырмалы талдау арқылы, зерттелетін кешенді қосылыстың құрамына кіретін электрондық және жазықтық түріндегі атомдар мен молекулалардың өзара әсері карбамид молекулаларындағы карбонилді топтағы оттек атомы арқылы протондалатынын дәлелдейді және зерттелетін қосылыстың барлық геометриялық сипаттамаларының өзгеруіне әсер етеді. ҚОРЫТЫНДЫ Жұмыс бойынша келесі түйіндемелер жасалынды: 1. 25 0С температурада 6 төртқұрауышты жүйедегі сулы ерітіндіден тұратын марганецтің хлоридтерін (сульфаттарын, нитраттарын, йодидтерін, бромидтерін, перхлораттарын) және хлорсутек (азот, күкірт, йод, бром, хлор) қышқылдарының ерігіштігін зерттеу негізінде, осы жүйелерден бір мезгілде құрамында металл тұзы, карбамид және қышқыл болатын 19 жаңа кешенді қосылыс түзілетіндігі анықталды:
2. Ерігіштік изотермасынан алынған талдау нәтижесі төмендегідей: көп жағдайларда үштік қосылыстардың ерігіштігі ерітіндідегі қышқыл мөлшерінің өсуіне байланысты артады, сонымен қатар тұзсыздану әсері байқалады, бұл құбылыс қышқыл концентрациясының артуына байланысты осы ерітінділердегі су санының азаятынын дәлелдейді; мараганец тұзы – карбамид – су, карбамид – қышқыл – су үшқұрауышты жүйелеріндегі ерігіштікті зерттеген кезде белгілі болған екілік кешенді қосылыстардың кристалданатыны анықталды; қышқыл мөлшерінің артуы металл тұздарының карбамидпен қосылыстарының ерігіштігіне тұзданғыштық әсер етеді; жүйеге марганец тұздарын қосқанда карбамид қышқыл ерігіштігіне тұзсызданғыштық әсер етеді, бірақ кей жағдайларда бұл құбылыс керісінше болатыны да белгілі болды; металл тұзы – карбамид – су жүйесінің эвтоникалық құрамдарының ерігіштігі төртінші қышқылды қосқанда өседі; карбамид – қышқыл – су жүйесінің эвтоникалық құрамдарының ерігіштігі көп жағдайларда бастапқы тұздың концентрациясының артуына байланысты төмендейді; бастапқы тұзбен тепе – теңдікте тұрған ерітінділердегі қышқыл концентрациясының артуы олардың ерігіштігінің төмендеуіне әкеледі. 3. Төртқұрауышты жүйелердің ерігіштік диаграммалары негізінде 19 жаңа үштік қосылысты лаборатория жағдайында синтездеудің тиімді әдістері ұсынылды. Олардың жеке қасиеттері химиялық және рентгенфазалық әдістер арқылы дәлелденді. 4. Синтезделген қосылыстардың балқу температуралары, тығыздықтары, органикалық еріткіштерде ерігіштігі анықталды. Құрамында протондалған карбамиді бар металл тұздарының тығыздығы карбамид пен металл тұздары арасындағы аралық мәндерге ие болады. Алынған қосылыстар толуолда, бензолда ерімейді, диэтил эфирінде нашар ериді, ал этил эфирінде және ацетонда жақсы ериді. 5. Синтезделген қосылыстардың ауыл шаруашылығындағы маңызы зерттелінді. Нәтижесінде бұл қосылыстардың ауыл шаруашылық өнімдерінің өнімділігін 29 – 38 пайызға дейін арттыратыны және өнімнің құрамына зиянды әсерін тигізбейтіні анықталды. 6. Жаңа қосылыстардың ИҚ спектрлеріндегі С = О байланыстарындағы валенттік тербелістер жиілігінің төменгі жиіліктерге қарай ығысуы, ал С – N байланысындағы валенттік тербелістер жиілігі жоғарғы жағына қарай ығысуы және ОН – топтары спектрлерінде сіңіру жолақтарының пайда болуы карбамидтің карбонил тобындағы оттек атомы арқылы протондалатынын дәлелдейді. 7. Марганецтің кешенді қосылыстарының квантхимиялық есептеулері арқылы Қойылған мақсаттың толық шешімін тапқандығын бағалау. Диссертациялық жұмыста алға қойылған мақсат толығымен шешімін тапты. Жүргізілген зерттеу нәтижесінде марганец тұзы – карбамид – бейорганикалық қышқыл – су төртқұрауышты жүйелерінің ерігіштігі анықталды, 19 жаңа кешенді қосылыс алынды, оларды лабораториялық жағдайда алудың оңтайлы әдістері қарастырылды, зерттелген жүйелердегі құрауыштардың өзара әсерінің заңдалақтары анықталды, синтезделіп алынған қосылыстар химиялық, физикалық, физика – химиялық зерттеу әдістері арқылы сәйкестендірілді, олардың электрондық, энергетикалық сипаттамаларының ерекшелігі және құрылымы анықталды. Зерттеу нәтижелерін тәжірибе жүзінде қолдану бойынша ұсыныстар. Зерттелінген жүйелердегі ерігіштік бойынша алынған мәліметтер жаңа кешенді қосылысты синтездеудің оңтайлы әдістерін таңдауға мүмкіндік береді. Жаңа қосылыстардың физика – химиялық сипаттамалары кешенді қосылыстар бойынша анықтамалық мәліметтерді толықтырады. Алынған мәліметтер бейорганикалық, координациялық химия салаларына, сутектік байланыстар химиясына үлесін қосады. Алынған нәтижелер карбамидтің, марганецтің карбамидті кешендерінің реакциялық қабілеттілігін анықтаған кезде индекстер ретінде қолданылуы мүмкін, сондай – ақ олардың анықтамалақ мәліметтері ретінде ұсынылуы мүмкін. Диссертация мазмұны келесі бағдарламада жарық көрді: 1 Ерқасов Р.Ш., Көлпек А., Рысқалиева Р.Г. 25 0С-дегі марганец хлориді – карбамид – хлорсутек қышқылы – су жүйесіндегі ерігіштік// С.Торайғыров атындағы ПМУ хабаршысы. Биология-химия сер. – 2008. – № 1. – Б. 86 – 93. 2 Рысқалиева Р.Г., Ерқасов Р.Ш., Колпек А. 25 0С-дегі марганец сульфаты – карбамид – күкірт қышқылы – су жүйесіндегі ерігіштік// әл-Фараби атындағы ҚазҰУ хабаршысы. Хим. сер. – 2007. – Т. 48, № 4. – Б. 212 – 219. 3 Көлпек А., Ерқасов Р.Ш., Рысқалиева Р.Г. 25 0С-дегі марганец бромиді – карбамид – бромсутек қышқылы – су жүйесіндегі ерігіштік// С.Торайғыров атындағы ПМУ хабаршысы. Биология-химия сер. – 2008. – № 1. – Б. 121 – 131. 4 Колпек А., Ерқасов Р.Ш., Рысқалиева Р.Г. 25 0С-дегі марганец йодиді – карбамид – йодсутек қышқылы – су жүйесіндегі ерігіштік// Қ.И.Сәтбаев атындағы ҚазҰТУ хабаршысы. Химия – металлургия ғылымдары сериясы. –2008. – Т. 69, № 6. – Б. 223 – 227. 5 Ерқасов Р.Ш., Колпек А., Рыскалиева Р.Г., Мұратбекова А.А. 25 0С-дегі марганец перхлораты – карбамид – хлор қышқылы – су жүйесіндегі ерігіштік// ҚарМУ хабаршысы. Хим. сер. – 2008. – Т. 50, № 2. – Б. 21 – 27. 6 Еркасов Р.Ш., Колпек А., Рыскалиева Р.Г., Оразбаева Р.С. Координационные соединения галогенидов марганца с протонированным карбамидом// Materialy IV miedzynarodowej naukowi – praktycznej konferencji «Nowoczesnych naukowych osiagniec – 2008». – Przemysl, 2008. – Т. 14. – С. 54 – 56. 7 Еркасов Р.Ш., Колпек А., Абдуллина Г.Г., Рыскалиева Р.Г. Масакбаева С.Р. Закономерности взаимодействия некоторых галогенидов биометаллов с протонированными амидами// «Шоқан тағылымы - 13» халықаралық ғылыми конференция материалдары. – Көкшетау, 2008. – Т. 7. – Б. 11 – 12. 8 Колпек А., Еркасов Р.Ш., Рыскалиева Р.Г. Синтез координационных соединений солей марганца с протонированным карбамидом// Material IV mieznarodni vedecko – praktika konference «Veda: Teorie a praxe – 2008». – Praha, 2008. – D. 10. – С. 53 – 55. 9 Еркасов Р.Ш., Рыскалиева Р.Г., Масакбаева С.Р., Колпек А., Абдуллина Г.Г. Координационные соединения солей s- и d- металлов с протонированными амидами и перспективы их применения// Химия және химиялық технология бойынша VI халықаралық Бірімжанов съезінің еңбектері. – Қарағанды, 2008. – Б. 348 – 352. 10 Колпек А., Абдуллина Г.Г., Еркасов Р.Ш., Рыскалиева Р.Г. Синтез коор-динационных соединений бромида никеля и сульфата марганца с протон-ированным карбамидом// Materiali IV Miedzynarodowej naukowe-praktycznej konferencji «Naukowy potencjal swiata – 2008». – Przemysl, 2008. – T. 7. – С. 72 – 74. 11 Абдуллина Г.Г., Еркасов Р.Ш., Колпек А., Рыскалиева Р.Г. Синтез координационных соединений бромида кобальта и нитрата марганца с протонированным карбамидом// Материали за IV международна научна практична конференция «Научные дни – 2008». – София, 2008. – Т. 16. – С. 16 – 19. 12 Еркасов Р.Ш., Таутова Е.Н., Рыскалиева Р.Г., Колпек А. Квантово – химическая оценка электронной структуры комплексов хлорида марганца с карбамидом// Материали за V Международна научна практична конференция «Настоящи изследования – 2009». – Днепропетровск, 2009. – Т. 12. – С. 57 – 60. 13 Еркасов Р.Ш., Колпек А., Масакбаева С.Р., Мажитова А., Жумабеков А. ИК – спектроскопическое исследование координационных галогенидов марганца с протонированными амидами// Материалы Международной научно – практичес-кой конференции «Валихановские чтения - 14». – Кокшетау, 2009. – С. 128 – 131. 14 Колпек А., Еркасов Р.Ш., Таутова Е.Н., Рыскалиева Р.Г. Сравнительный квантово – химический анализ электронной структуры протонированных марганец карбамидных комплексов// Materialy V miedzynarodowej naukowi – praktycznej konferencji «Strategiczne pytania swiatowej nauki – 2009». – Przemysl, 2009. – Vol. 13. – С. 3 – 6.
на автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности «02.00.01 – Неорганическая химия» Колпек Айнагуль КООРДИНАЦИОННЫЕ СОЕДИНЕНИЯ СОЛЕЙ МАРГАНЦА С ПРОТОНИРОВАННЫМ КАРБАМИДОМ Актуальность темы исследования. Одной из актуальных задач неорганической химии остается проблема синтеза и изучения строения, свойств соединений, представляющих интерес для теории и практики. Немаловажная роль при этом принадлежит химии координационных соединений с органическими лигандами, являющейся одной из актуальных направлений современной химической науки и технологии. Особое место имеют координационные соединения, содержащие соли биометаллов, амиды. Систематическое изучение процессов и продуктов взаимодействия солей металлов, неорганических кислот с амидами позволило установить образование большого количества двойных соединений, обладающих широким спектром полезных качеств нашедших применение в промышленности, сельском хозяйстве, органическом синтезе и медицине. Целью работы являлось систематическое исследование процессов и продуктов взаимодействия солей марганца с протонированным карбамидом в водных растворах методом растворимости при 25 0С и определение физико-химических свойств полученных соединений. В задачу исследования входило: изучение растворимости в четырехкомпонентных системах соль марганца – неорганическая кислота – карбамид – вода; установление составов образующихся новых соединений, определение оптимальных условий их образования; установление закономерностей взаимного влияния компонентов в изученных системах; идентификация синтезированных соединений химическими, физическими и физико-химическими методами исследования; исследование строения синтезированных соединений. Научная новизна исследования. В диссертационной работе впервые: - изучена растворимость при 25 0С в шести четырехкомпонентных системах, содержащих соль марганца – карбамид – кислоту – воду; в них образуются соединения, существование которых было ранее установлено при изучении растворимости составляющих трехкомпонентных систем, а также 19 новых координационных соединений, содержащих в своем составе одновременно исходные компоненты; установлены закономерности взаимного влияния компонентов в изученных системах, характер растворения образующихся координационных соединений; разработаны оптимальные условия синтеза в лабораторных условиях 19 новых соединений; проведена идентификация новых координационных соединений методами химического, рентгенофазового анализов, определением температур плавления (разложения), плотности, растворимости в органических растворителях; определены геометрические, энергетические и электронные, параметры некоторых координационных соединений на основании проведенных квантово – химических расчетов. Основные положения, выносимые на защиту: растворимость хлорида (бромида, иодида, перхлората, сульфата, нитрата) марганца, их соединений с карбамидом, а также соединений карбамида с бромоводородной, иодоводородной, хлорной, серной азотной кислотами в растворах соответствующих кислот и солей, содержащих карбамид при 25 0С; закономерности процессов комплексообразования в системах хлрорид, бромид, иодид, сульфат, нитрат марганца – карбамид – хлороводородная (бромовородная, иодоводородная, хлорная, серная, азотная) кислота – вода при 25 0С; методики синтеза 19 новых координационных соединений солей марганца с протонированным карбамидом и результаты идентификации их методами химического, рентгенофазового анализов, физико-химические свойства синтезированных соединений; предполагаемое строение и геометрические параметры некоторых координационных соединений. Результаты исследования: 1. На основании изучения растворимости в 6 четырехкомпонентных системах, содержащих водные растворы хлрида (бромида, иодида, перхлората, сульфата, нитрата) марганца, хлороводородную, бромоводородную, иодоводородную, хлорную, серную, азотную кислоты, при 25 0С установлено образование в этих системах 19 новых координационных соединений, содержащих одновременно в своем составе соли металлов, карбамид и кислоту. 2. Из анализа полученных изотерм растворимости следует, что, в большинстве случаев растворимость тройных соединений увеличивается с ростом содержания кислот в растворе, т.е. проявляется всаливающее влияние, о чем свидетельствует уменьшение значений водного числа в этих растворах с ростом концентрации кислот; происходит кристаллизация эвтонических составов и двойных координационных соединений, существование которых было установлено при изучении растворимости в составляющих трехкомпонентных системах соль марганца – карбамид – вода, карбамид – кислота – вода; возрастающие количества кислот оказывают всаливающее действие на растворимость соединений солей металлов с карбамидом; введение солей марганца оказывает всаливающее действие на растворимость карбамидкислот; растворимость эвтонических составов систем соль металла – карбамид – вода при добавлении кислоты возрастает; растворимость эвтонических составов систем карбамид – кислота – вода в большинстве случаев уменьшается с ростом концентрации исходной соли металла; рост концентрации кислот в растворах, находящихся в равновесии с исходной солью приводит к снижению их растворимости. 3. На основании диаграмм растворимости изученных четырехкомпонент-ных систем разработаны методики синтеза в лабораторных условиях 19 новых тройных соединений. Их индивидуальность доказана методами химического и рентгенофазового анализа. 4. Для синтезированных соединений определены температуры плавления (разложения), плотности, растворимости в ряде органических растворителей. Полученные соединения нерастворимы в бензоле и толуоле, плохо растворимы в диэтиловом эфире, хорошо растворимы в ацетоне и этиловом спирте. Плотности солей металлов с протонированным карбамидом имеют промежуточные значения между плотностями карбамида и солей металлов. 5. В результате испытаний некоторых синтезированных соединений выяв-лено, что они способствуют повышению урожайности растений на 29 – 38 % и не оказывают вредного влияния на качество урожая. 6. Смещение в ИК – спектрах полос валентных колебаний С = О связи в низкочастотную область, С – N связи в высокочастотную область, появление в спектрах соединений полос поглощения ОН – групп свидетельствует о протонировании карбамида по атому кислорода карбонильной группы.
жүктеу/скачать 0.84 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|
N – C – О бұрышының мәні бастапқы карбамидпен салыстырғанда протондалмаған 
қосылысы үшін 121,83 град. және 120,55 град. болса, протондалған 
қосылысы үшін 112,07 град., 117,02 град. және 121,53 град болады. Яғни протондалмаған қосылыста 
кешенді қосылысының геометриялық, электрондық және энергетикалық сипаттамалары анықталды, анықталған параметрлер ИҚ – спектрінің мәліметтеріне сәйкес келеді. Кешенді қосылыстың тұрақтылығына, құрамына және құрылымына карбамидтің протондалуы аса зор әсер етеді. 