Проекты

Синтез и строение полимеров меди(II) и марганца(II) с анионами аллилмалоновой кислоты и 1,2-бис-(4-пиридил)этиленом

Работа победителя открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни» в секции «Прикладная химия. Материаловедение» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Химия полимеров
Авторы работы: ГБОУ Школа имени Маршала В.И. Чуйкова
Предметы: Химия
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Наука для жизни» 04−05 апреля 2019 года

Актуальность

Синтез координационных полимеров является одним из самых быстроразвивающихся разделов современной координационной химии. Координационные полимеры привлекают интерес как основа создания новых сорбентов, магнитных и люминесцентных материалов, катализаторов различных реакций органических субстратов.

Одними из перспективных объектов для построения координационных полимеров являются поликарбоновые кислоты, в частности, малоновая и её замещённые аналоги. Такие лиганды способны проявлять как мостиковую, так и хелатную функцию. Анионы малоновых кислот занимают одно или два координационных места у атома металла, таким образом, возможна координация дополнительных лигандов, в частности, N-донорных.

Интерес к соединениям с лигандами, содержащими двойные связи, вызван тем, что такие соединения способны вступать в реакцию [2+2]-фотоциклоприсоединения. Изучение реакции фотоприсоединения важно с точки зрения изучения таких природных явлений, как фотосинтез и фототаксис, и, кроме того, позволяет получать материалы для систем оптической записи и хранения информации.

Цель работы: синтез и изучение строения полимеров меди(II) и марганца(II) с анионами аллилмалоновой кислоты и 1,2-бис-(4-пиридил)этиленом.

Содержание работы

Ранее было показано, что соединение цинка(II) [Zn2(H2O)2(2-Amal)2(bpe)]n способно вступать в реакцию [2+2]-фотоциклоприсоединения. Использование в синтезе парамагнитных ионов вместо диамагнитных ионов цинка(II) позволит получить соединения, проявляющие магнитные свойства. А способность соединения, содержащего парамагнитные ионы, с фотореакциями является возможностью для получения материала с «переключаемыми» магнитными свойствами.

Координационные соединения были получены методом наслаивания ацетонитрильного раствора 1,2-бис-(4-пиридил)этилена (bpe), соответственно, на водный раствор соли металла и аллилмалоновой кислоты (Amal).

Строение соединений было установлено с помощью метода рентгеноструктурного анализа. Было показано, что соединение марганца(II) является 3D-полимером, а меди(II) – 2D-координационным полимером.

Выводы

1. Впервые синтезированы соединения с анионами аллилмалоновой кислоты и фоточувствительным N-донорным мостиковым гетероароматическим лигандом – 1,2-бис(4-пиридил)этиленом: [Mn2(H2O)2(Amal)2(bpe)]n и {[Cu(Amal)(bpe)]∙H2O}n.

Строение соединений было установлено с помощью метода рентгеноструктурного анализа. Было показано, что соединение марганца(II) является 3D-полимером, а меди(II) – 2D-координационным полимером