“Исследование комплексообразования меди(II) с 4,4-бипиридином и анионами бензолдикарбоновых кислот в органических растворителях”

Изучение влияния растворителя на процессы комплексообразования представляет интерес для расширения базы имеющихся данных, на основании которых впоследствии будут разработаны методики синтеза с оптимальными свойствами для конкретной задачи. В данной работе изучены процессы димеризации фталат-ионов, а также процессы комплексообразования ионов меди (II) с фталат-ионами и 4,4’-бипиридином в неводных растворителях методом электронной спектроскопии поглощения. Определены константы образования комплексов и установлены их индивидуальные электронные спектры поглощения с использованием хемометрической обработки данных.

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………… 3
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………… 5
1.1. Характеристика используемых растворителей………………………… 5
1.2. π-π-стекинг ароматических молекул в различных растворителях…… 7
1.3. Комплексообразование ионов меди (II)………………………………… 17
1.4. Электронная спектроскопия поглощения……………………………… 22
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ…………………………………….. 24
ГЛАВА 3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ…..………………………………….. 27
3.1. Исследование димеризации фталат-иона в органических
растворителях методом электронной спектроскопии поглощения…. 27
3.2. Исследование комплексообразования ионов меди (II) с фталат-
ионом и 4,4’-бипиридином в органических растворителях методом
электронной спектроскопии поглощения……………………………… 32
ВЫВОДЫ…………………………………………………………………………… 46
БЛАГОДАРНОСТИ……………………………………………………………….. 47
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………………… 48

1. Zhou, J., Tian, G., Zeng, L., Song, X., & Bian, X. Nanoscaled Metal-Organic
Frameworks for Biosensing, Imaging, and Cancer Therapy // Advanced Healthcare
Materials. – 2018. – V. 7. – P. 1800022.
2. Furukawa, H., Cordova, K. E., O’Keeffe, M., & Yaghi, O. M. The Chemistry and
Applications of Metal-Organic Frameworks // Science. – 2018. – V. 341. – P. 1230444.
3. В. И. Исаева, Л. М. Кустов. Металлоорганические каркасы – новая вселенная в
химии // Химия и жизнь. – 2018. – № 2. – С. 2-8.
4. Мецлер, Д. Биохимия. Том 2. – Москва: Мир, 198. – 488 с. – ISBN 5-06-000086-
9.
5. Райхардт, К. Растворители и эффекты среды в органической химии. – Москва:
Мир, 1991. – 763 с. – ISBN 5-03-001760-7.
6. Gutmann, V. Coordination Chemistry in Non-Aqueous Solutions. – Berlin: Springer,
1978. – ISBN 978-3-7091-8194-2.
7. Gutmann, V. The Donor-Acceptor Approach to Molecular Interactions. – Berlin:
Springer, 2012. – 279 pp. – ISBN 978-1-4615-8827-6.
8. J. Barthel, H. Krienke. Physical Chemistry of Electrolyte Solutions: Modern Aspects.
– Berlin: Springer, 1998. – ISBN 3‐7985‐1076‐8.
9. Chen T., Hefter G., Marcus Y. Relationships among solvent softness scales // Journal
of solution chemistry. – 2008. – V. 29. – P. 201-216.
10. Platt, J. R. Properties of large molecules that go beyond the properties of their chemical
sub-groups // Journal of Theoretical Biology. – 1961. – V. 1 – P. 342–358.
11. Пчелин, В. А. Гидрофобные взаимодействия в дисперсных системах. – Москва:
Знание, 1976. – 64 с.
12. Yakovenko et al. Study of guest molecules in metal-organic frameworks by powder x-
ray diffraction: analysis of difference envelope density // Crystal Growth and Design.
– 2014. – V. 14. – P. 5397.
13. Seetharaj, R., Vandana, P. V., Arya, P., & Mathew, S. Dependence of solvents, pH,
molar ratio and temperature in tuning metal organic framework architecture // Arabian
Journal of Chemistry. – 2019. – V. 12. – P. 295-315.
14. Deng, T., Hong, P., Hao, C., & Fu, Y. TDDFT investigation on the Solvent Effect of
Methanol on the Electronic Structure and Luminescence of Metal Organic Framework
CdL2 // Chemical Physics. – 2019. – V. 523. – P. 70-74.
15. В. И. Данилов, Н. В. Желтовский. Изучение стабильности уотсон-криковских
пароснованийнуклеиновыхкислотвводеидиметилсульфоксиде:
компьютерное моделирование методом Монте-Карло // Biopolymers and cell. –
1997. – V. 13. – P. 46-54.
16. Schweighardt, F. K., Moll, C., & Li, N. C. Nuclear magnetic resonance study of
guanosine-cytidine pairing in mixed solvents // Journal of Magnetic Resonance. –
1970. – V. 2. – P. 35–41.
17. Mak, C. H. Unraveling Base Stacking Driving Forces in DNA // The Journal of
Physical Chemistry B. – 2016. – V. 120. – P. 6010–6020.
18. Rury, A. S., Ferry, C., Hunt, J. R., Lee, M., Mondal, D., O’Connell, S. M. O., … Mak,
C. H. Solvent Thermodynamic Driving Force Controls Stacking Interactions between
Polyaromatics // The Journal of Physical Chemistry C. – 2016. – V. 120. – P. 23858–
23869.
19. Yamada, H., Yajima, K., Wada, H., & Nakagawa, G. Effects of solvation on partition
and dimerization of benzoic acid in mixed solvent systems // Talanta. – 1995. – V. 42.
– P. 789–795.
20. Shi, S., Liu, D., & Wang, X. The Effect of Solution Conditions on the Driving Forces
for Self-Assembly of a Pyrene Molecule // Chemistry – A European Journal. – 2017. –
V. 23. – P. 9736–9740.
21. Prohaska, J. R. Functions of trace elements in brain metabolism // Physiological
Reviews. – 1987. – V. 67. – P. 858–901.
22. Greenwood, N.N., Earnshaw, A. Chemistry of the Elements. – Oxford: Butterworth-
Heinemann, 1997. – 1364 pp. – ISBN 9780080501093.
23. Cotton F. A., Wilkinson G. Advanced Inorganic Chemistry. – New York: John Wiley
& Sons, 2008. – 1401 pp. – ISBN 0471027758.
24. Baker, A. T. The Ligand Field Spectra of Copper(II) Complexes // Journal of Chemical
Education. – 1998. – V. 75. – P. 98.
25. Wu, D.-T., Lee, T.-Y., & Chung, C.-S. Effects of macrocyclic ligand structure and
axial ligation on the ligand-field spectra of tetra-azamacrocyclic copper(II) complexes
in co-ordinating solventst // Journal of the Chemical Society, Dalton Transactions. –
1997. – V. 6. – P. 909.
26. Odunola, O. A., Adeoye, I. O., & Woods, J. A. O. Synthesis and structural features of
copper(II) complexes of benzoic acid and methyl substituted benzoic acid hydrazides
and x-ray structure // Synthesis and Reactivity in Inorganic and Metal-Organic
Chemistry. – 2002. – V. 32. – P. 801–817.
27. Золотов Ю.А. и др. Основы аналитической химии. – Москва: Дрофа, 2002. – 384
с. – ISBN 9785769591242.
28. Vidiakina A.A., Bogachev N.A., Skripkin M.Yu., Mereshchenko A.S. Study of
Tetraethylammonium and Lithium Chlorides Dissociation in Acetonitrile Solutions //
Russ. J. Gen. Chem. – 2020. – V. 90. – P. 1703–1705.
29. Rury, A. S., Ferry, C., Hunt, J. R., Lee, M., Mondal, D., O’Connell, S. M. O., … Mak,
C. H. Solvent Thermodynamic Driving Force Controls Stacking Interactions between
Polyaromatics // The Journal of Physical Chemistry C. – 2016. – V. 120. – P. 23858–
23869.
30. Marcus, Y. Ions in solution and their solvation. – Hoboken: John Wiley & Sons, 2015.
– 312 p. – ISBN 978-1-118-88914-5.
31. Kuchenbecker, D., & Jansen, G. Intermolecular Interactions in Weak Donor-Acceptor
Complexes from Symmetry-Adapted Perturbation and Coupled-Cluster Theory:
Tetracyanoethylene-Benzene and Tetracyanoethylene-p-Xylene // ChemPhysChem. –
2012. – V. 13. – P. 2769–2776.
32. Kashyap, C., Ullah, S. S., Mazumder, L. J., & Kanti Guha, A. Non-covalent
interaction in benzene and substituted benzene: A theoretical study // Computational
and Theoretical Chemistry. – 2018. – V. 1130. – P. 134–139.
33. Abe, Y., & Wada, G. The Relationships between the Formation Constants of 2,2′-
Bipyridine Metal(II) Complexes and the Donor Numbers of Solvents // Bulletin of the
Chemical Society of Japan. – 1987. – V. 60. – P. 1936–1938.
34. Baker, A. T. The Ligand Field Spectra of Copper(II) Complexes // Journal of Chemical
Education. – 1998. – V. 75. – P. 98.
35. Hausmann, J., Klingele, M. H., Lozan, V., Steinfeld, G., Siebert, D., Journaux, Y., …
Kersting, B. Realization of Unusual Ligand Binding Motifs in Metalated Container
Molecules: Synthesis, Structures, and Magnetic Properties of the Complexes
[(LMe)Ni2(μ-L′)]n+ with L′=… Pyridazine, Phthalazine, Pyrazolate, and Benzoate //
Chemistry – A European Journal. – 2014. – V. 10. – P. 1716–1728.
36. N. N. Greenwood, A. Earnshaw. Chemie der Elemente. – Weinheim: VCH, 1988. –
1707 pp. – ISBN 3‐527‐26169‐9