УДК 54.547.1

СИНТЕЗ И КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ПОЛИЯДЕРНОГО МЕТИЛЬНОГО ПРОИЗВОДНОГО ИТТЕРБИЯ

Железнова Татьяна Анатольевна
Арзамасский филиал Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского
кандидат химических наук, доцент кафедры общей биологии и химии

Аннотация
Полиядерное метильное производное иттербия синтезировано с высоким выходов взаимодействием Yb с избытком (CH3)2Hg в присутствии каталитических количеств YbI2(ТГФ)4. Кристаллическая структура комплекса исследована методом рентгеноструктурного анализа (РСА).

Ключевые слова: иттербий, окислительно-восстановительные реакции, полиядерное метильное производное иттербия, рентгеноструктурный анализ


SYNTHESIS AND CRYSTAL STRUCTURE OF POLYNUCLEAR METHYL DERIVATIVE OF YTTERBIUM

Zheleznova Tatiana Anatolievna
Arzamas branch of the Lobachevsky State University of Nizhni Novgorod
candidate of chemical Sciences, Associate Professor of the Department of General biology and chemistry

Abstract
Polynuclear methyl derivative of ytterbium synthesized with high outputs interaction of Yb with excess (CH3)2Hg in the presence of catalytic amounts of YbI2(ТГФ)4. Crystal structure of the complex is were investigated by means of X-ray analysis.

Keywords: polynuclear methyl derivative of ytterbium, redox reactions, X-ray structure analysis, ytterbium


Рубрика: Химия

Библиографическая ссылка на статью:
Железнова Т.А. Синтез и кристаллическая структура полиядерного метильного производного иттербия // Исследования в области естественных наук. 2014. № 5 [Электронный ресурс]. URL: http://science.snauka.ru/2014/05/6786 (дата обращения: 27.01.2017).

Ранее установлено [1, 2, 3], что метильные производные лантаноидов [(CH3)3Ln(ТГФ)]•(ТГФ)0,5 (Ln = Gd, Tb, Lu) могут быть получены реакцией окислительно-восстановительного переметаллирования с участием металлических лантаноидов и диметилртути в растворе тетрагидрофурана (ТГФ) при комнатной температуре в присутствии небольших количеств трииодидов соответствующих лантаноидов, выделенных с выходом 30,0 – 65,5 %:

Методами ИК- и 1Н ЯМР-спектроскопии установлено, что данные соединения ассоциированы посредством мостиковых метильных групп.

В отличие от Gd, Tb, Lu, реакция металлического иттербия с диметилртутью в присутствии 3 – 5 мол. % диодида иттербия в течение 5 часов протекает с количественным выделением металлической ртути и образованием темно-красно-коричневого раствора и небольших количеств водорода и метана с соотношением ≈ 1:2. После отделения реакционного раствора от избытка металлического иттербия и выделившейся ртути растворитель удаляли испарением в вакууме. При этом образуется темно-коричневое некристаллическое вещество, состав которого по данным элементного анализа и ИК-спектроскопии наиболее соответствует комплексу диметилиттербия с 1 – 1,5 молекулами координированного ТГФ. При медленном испарении реакционного раствора при комнатной температуре в течение 5 – 10 часов наблюдается образование темно-красных кристаллов с выходом 10%, которые были идентифицированы методом РСА как полиядерное метильное производное иттербия. После отделения кристаллов от реакционной смеси высушенный остаток представляет собой пирофорный некристаллический продукт коричневого цвета, который по данным элементного анализа и ИК-спектроскопии, по-видимому, представляет собой смесь других метильных иттербийсодержащих продуктов, точное строение которых установить не удалось. Схему реакции диметилртути с иттербием можно представить следующим образом:

Выделенное полиядерное метильное производное иттербия представляет собой темно-красные пирофорные кристаллы, разлагающиеся без плавления в вакуумированном капиляре при 50 – 55°С, умеренно растворимые в ТГФ, нерастворимые в бензоле и гексане. ИК-спектр соединения содержит полосы поглощения мостиковых метильных групп (1265 с., см–1), координированного ТГФ (1025 с., 875 с., см–1) и отсутствуют полосы поглощения терминальных метильных групп в области 1170 – 2010 см–1. В электронном спектре поглощения полученного метильного производного иттербия имеются полосы поглощения с максимумами при 995, 1005 нм, относящиеся к Yb3+, а также полоса поглощения с максимумом при 390 нм, характерная для Yb2+. Эффективный магнитный момент соединения составляет 1.1 МБ, что соответствует содержанию в нем ≈ 23% атомов иттербия в трехвалентном состоянии. Это позволяет заключить, что в молекуле комплекса формально два атома иттербия находятся в трехвалентном состоянии, а шесть атомов иттербия – в духвалентном.

Согласно данным РСА молекула полиядерного метильного производного иттербия является центросимметричной и состоит из 8 атомов иттербия, связанных с 14 мостиковыми периферийными метильными группами и 2 мостиковыми метиленовыми фрагментами, находящимися внутри молекулы. Шесть атомов иттербия координируют с молекулами ТГФ. Кристаллическая структура комплекса Yb8(µ-CH3)14(µ-CH2)2(ТГФ)6 представлена на рис. 1.


Рис. 1. Общий вид молекулы Yb8(µ-CH3)14(µ-CH2)2(ТГФ)6.

Координированные молекулы ТГФ на рисунке не приводятся, показаны только их кислородные атомы. Атомы водорода метильных и метиленовых групп на рисунке также не показаны

Длины связей: Yb – Yb = 3.234(2) – 4.231(3) Å, Yb – C(µ-CH3) = 2.60 – 2.71 Å,

Yb – C(µ-CH2) = 2.15 – 2.46 Å

Гидролиз дейтероводой полиядерного метильного производного иттербия приводит к образованию дейтерогидроксида иттербия (III) и выделению монодейтерометана СН3D и небольших количеств дидейтерометана СН2D2.


Библиографический список
  1. Степанцева (Железнова) Т.А., Бочкарев Л.Н., Жильцов С.Ф. // Тезисы докладов VI Всероcсийской конференции по металлоорганической химии. – Н. Новгород, 1995. – Ч. 1. – С. 118.
  2. Степанцева (Железнова) Т.А., Дроздов М.С., БочкаревЛ.Н. // Естественные Науки: Теоретические и педагогические аспекты. Материалы научных исследований студентов, аспирантов, преподавателей и сотрудников университета. – Н. Новгород, 1997. – C. 40.
  3. Железнова Т.А. Синтез, строение и некоторые свойства метильных и фенильных производных лантаноидов: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук. – Нижний Новгород, 1998.


Все статьи автора «Железнова Татьяна Анатольевна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: