Проекты

Разработка подходов к синтезу двухпалубных гетеролептических комплексов натрия(III) с тетра-15-краун-5-октабутоксиоксантреноцианом

Работа победителя открытой городской научно-практической конференции «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» в секции «Поиск»

Направление работы: Геоинформатика
Авторы работы: ГБОУ Школа имени Маршала В.И. Чуйкова
Предметы: Химия
Классы: 11 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» 2021 года

Актуальность

Фталоцианины – это гетероциклические соединения, способные образовывать комплексы планарного и сэндвичевого строения с различными металлами. В последнее время особый интерес представляют комплексы фталоцианинов и их аналогов с редкоземельными элементами.

Большая часть производимых фталоцианинов в виде комплексов с переходными металлами используется в качестве красителей. Комплексы с лантанидами также находят широкое применение в молекулярной электронике, оптике, сенсорах, катализаторах и мономолекулярном магнетизме – одном из развивающихся направлений химии, цель которого – создание магнитов на основе одной молекулы. Также введение в молекулу фталцианина краун-эфировых заместителей даёт возможность создавать супрамолекулярные ансамбли с различной архитектурой на их основе, что позволяет улучшить магнитные свойства веществ.

Цель

Разработка подходов к синтезу двухпалубных гетероциклических комплексов фталоцианинов, содержащих (тетра-(15-краун-5)-октабутокси)-оксантреноцианин на примере комплексов натрия.

Задачи

  1. Разработка подходов к синтезу двухпалубных гетероциклических комплексов фталоцианинов, содержащих (тетра-(15-краун-5)-октабутокси)-оксантреноцианин на примере комплексов натрия.
  1. Исследование полученных соединений с помощью методов электронной спектроскопии поглощения (ЭСП) и MALDI TOF масс-спектрометрии.

Описание

Для получения целевых комплексов 6 и 7 был предложен двухстадийный метод синтеза (схема 1).

На первом этапе были синтезированы монофталоцианинаты иттрия 3 и 4 с помощью реакции прямого металлирования соответствующих лигандов 1 и 2 ацетатом иттрия Y(OAc)3. В качестве растворителя и одновременно основания выступал NMP. Полученные комплексы были использованы в дальнейшем без дополнительной очистки.

На следующей стадии полученные монозамещённые комплексы 3 и 4 вводились в реакцию с оксантреоноцианином 5 в присутствии DBU. Целевые двухпалубные гетеролитические комплексы 6 и 7 выделялись методом колоночной хроматографии, выходы при этом составили 20% и 30,7% соответственно.

Полученные соединения были охарактеризованы методами MALDI TOF масс-спектрометрии и электронной спектроскопии поглощения (ЭСП).

Результаты работы/выводы

1. Разработан эффективный подход к синтезу гетеролептического двухпалубного комплекса иттрия(III) с тетра-15-краун-5-октабутоксиоксантреноцианом, содержащим краун-замещённый и бутокси-замещённый фталоцианин.

2. Все полученные соединения охарактеризованы с помощью электронной спектроскопии поглощения (ЭСП), а также MALDI TOF масс-спектрометрии.

Сотрудничество с вузом/учреждением

Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина Российской академии наук;

Российский научный фонд