ТЕРМИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ ДВОЙНЫХ КОМПЛЕКСОВ [Co(NH3)6][Fe(CN)6] И [CO(en)3][Fe(CN)6]·2H2O

  • Sofiya I. Pechenyuk Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского научного центра РАН
  • Denis P. Domonov Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского научного центра РАН
  • Alevtina N. Gosteva Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского научного центра РАН
  • Yuliya P. Semushina Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского научного центра РАН
  • Alexey A. Shimkin Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов
DOI: https://doi.org/10.6060/tcct.20186104-05.5617
Ключевые слова: комплексное соединение, термическое поведение, аммиак, этилендиамин

Аннотация

Рассмотрено термическое поведение двойных комплексов металлов первого переходного ряда на примере [СоA6][Fe(CN)6] (A = NH3, C2H8N2/2) в окислительной(воздух), инертной(аргон, азот, гелий) и восстановительной(водород) атмосферах. Проведен анализ твердых и газообразных продуктов термолиза для отдельных температурных интервалов. Кривые ТГ на первой стадии термолиза совпадают друг с другом для всех исследованных атмосфер приблизительно до 300°С. Первой стадией термолиза [Со(NH3)6][Fe(CN)6] (I) и [Со(en)3][Fe(CN)6] (II) является отщепление части нейтральных лигандов катиона и 1-2, но не более 3 групп СN в интервале температур 160-300 и 200-350°С в окислительной атмосфере и 160-400 и 210-550 °С, в инертной атмосфере, соответственно. Соединение I образует интермедиаты состава [(NH3)2CoFeC4N3], [(NH3)2.6CoFe(CN)5] и [(NH3)3CoFe(CN)4.3] при 330, 350 и 430°С в атмосфере воздуха, аргона и водорода. Для II интермедиаты не зарегистрированы. При температуре выше 300°С кривые ТГ расходятся и относятся уже к взаимодействию продуктов термолиза с газовой средой. Термолиз в атмосферах аргона и водорода сопровождается частичным восстановлением лигандов и полным восстановлением центральных атомов ДКС, а термолиз в атмосфере воздуха – полным окислением лигандов и центральных ионов. Термическое поведение ДКС рассмотрено в сравнении с термическим поведением катионных комплексов 3d металлов по литературным данным. Термолиз всех рассмотренных здесь ДКС и катионных комплексов протекает с отщеплением нейтральных лигандов в области температур 50-400 °С.

Для цитирования:

Печенюк С.И., Домонов Д.П., Гостева А.Н., Семушина Ю.П., Шимкин А.А. Термическое поведение двойных комплексов[Co(NH3)6][Fe(CN)6] и [Co(en)3][Fe(CN)6]·2H2O. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2018. Т. 61. Вып. 4-5. С. 49-56

Литература

Takamizawa S., Kohbara M., Akatsuka T., Miyake R. Gas-adsorbing ability of tris-ethylenediamine metal complexes (M = Co(III), Cr(III), Rh(III), Ir(III)) as transformable ionic single crystal hosts. New J. Chem. 2008. V. 32. P. 1782-1787. DOI: 10.1039/B806467A.

Mikuli E., Liszka M., Molenda M. Thermal decomposition of [Cd(NH3)6](NO3)2. J. Therm. Anal. Calorim. 2007. V. 89. P. 573-578. DOI: 10.1007/s10973-006-7610-6.

Rejitha K.S., Ishikawa T., Mathew S. Thermal ecomposition studies of [Ni(NH3)6]X2 (X = Cl, Br) in the solid state using TG-MS and TR-XRD. J. Therm. Anal. Calorim. 2011. V. 103. P. 515-523. DOI: 10.1007/s10973-010-1054-8.

Liszka-Scoczylas M., Mikuli E., Szklarzewicz J., Hetmanczyk J. Thermal properties, phase transitions, vibrational and reorien-tational dynamics of [Mn(NH3)6](NO3)2. J. Therm. Anal. Calorim. 2010. V. 102. P. 889-897. DOI: 10.1007/s10973-010-0771-3.

Liszka-Scoczylas M., Mikuli E., Hetmanczyk J., Szklarzewicz J. Thermal behaviour, phase transition and molecular motions in [Co(NH3)6](NO3)2. Thermochim. Acta. 2009. V. 496. P. 38-44. DOI: 10.1016/j.tca.2009.06.017.

George T.D., Wendlandt W.W. The thermal decomposition of metal complexes—II: Some ammine and ethylenediamine com-plexes of nickel (II). J. Inorg. Nucl. Chem. 1963. V. 25. P. 395-405. DOI: 10.1016/0022-1902(63)80190-6.

Mathew S., Nair C.G.R., Ninan K.N. Thermal decomposition kinetics: Part XVII. Kinetics and mechanism of thermal decompo-sition of bis(ethylenediamine)copper(II) halide monohydrate. Thermochim. Acta. 1991. V. 181. P. 253-268. DOI: 10.1016/0040-6031(91)80428-L.

Southern T.M., Wendlandt W.W. The thermal decomposition of metal complexes—XX: Some amine copper(II) nitrate com-plexes. J. Inorg. Nucl. Chem. 1970. V. 32. P. 3783-3792. DOI: 10.1016/0022-1902(70)80552-8.

Guo-Hua Han, Bi-Zhou Lin, Zhen Li, Dong-Ya Sun, Pei-De Liu. Hydrothermal synthesis and characterization of a new hy-bridorganic–inorganic compound [Cd(en)3]MoO4. J. Mol. Struct. 2005. V. 741. P. 31-35. DOI: 10.1016/j.molstruc.2005.01.064.

Ding-Xian Jia, Yong Zhang, Jie Dai, Qin-Yu Zhu, Xiao-Mei Gu. Solvothermal synthesis and crystal structure of Sb(III) and Sb(V)-thioantimonates: [Mn(en)3]2Sb2S5 and [Ni(en)3(Hen)]SbS4. J. Solid State Chem. 2004. 177. P. 2477–2483. DOI: 10.1016/j.jssc.2004.04.009.

New handbook of chemist and technologist. Chemical equilibrium. Properties of solutions. SPb.: Professional. 2004. 998 p. (in Russian).

Pechenyuk S.I., Domonov D.P., Shimkin A.A., Semushina Yu.P., Ivanov Yu.V. Thermal behavior of double complex com-pounds containing hexacyanoferrate anion. Ross. khim. zhurnal. 2015. V. 59. N 4. P. 85-96.

Pechenyuk S.I., Domonov D.P., Gosteva A.N., Kadyrova G.I., Kalinnikov V.T. Synthesis, properties, and thermal decompo-sition of compounds [Co(en)3][Fe(CN)6]·2H2O and [Co(en)3]4[Fe(CN)6]3·15H2O. Russ. J. Coord. Chem. 2012. V. 38. N 9. P. 596-603.

Pechenyuk S.I., Semushina Yu.P., Kadyrova G.I., Rogachev D.L., Kuz'mich L.F., Domonov D.P., Kalinnikov V.T. Syn-thesis and Properties of Double Complex Salts Containing the Cation [Co(NH3)6]3. Russ. J. Coord. Chem. 2005. V. 31. N 12. P. 866–871. DOI: 10.1007/s11173-005-0183-2.

Domonov D.P., Kuratieva N.V., Pechenyuk S.I. Structure and properties of double complex salts [Co(NH3)6][Fe(CN)6] and [Co(NH3)6]2[Cu(C2O4)2]3. J. Struct. Chem. 2011. V. 52. N 2. P. 358-364. DOI: 10.1134/S0022476611020168.

Mal’arova M., Travnićek Z., Zboril R., Ċernak J. [Co(en)3][Fe(CN)6]·H2O and [Co(en)3][Fe(CN)6]: A dehydration process investigated by single crystal X-ray analysis, thermal analysis and Mössbauer spectroscopy. Polyhedron. 2006. V. 25. P. 2935-2943. DOI: 10.1016/j.poly.2006.04.021.

ICPDS-ICDD cards. Newtown square (PA, USA): Inrternational Centre for Diffraction Data.

Trávníček Z., Zbořil R., Matiková-Maľarová M., Drahoš B., Černák J. Thermal decomposition of [Co(en)3][Fe(CN)6]∙2H2O: Topotactic dehydration process, valence and spin exchange mechanism elucidation. Chem. Central J. 2013. V. 7. N 1.

P. 28. DOI: 10.1186/1752-153X-7-28.

Oms M.T., Forteza R., Cerda V., Borrull F. Thermometric study of metal-nitrogenated-ligand complexes. I. Ethylenediamine complexes with Ag(I), Cu(II), Zn(II), Ni(II), Mn(II), Cd(II) and Co(II). Thermochim. Acta. 1989. V. 138. P. 1-12. DOI: 10.1016/0040-6031(89)87235-1.

Опубликован
2018-04-17
Как цитировать
Pechenyuk, S. I., Domonov, D. P., Gosteva, A. N., Semushina, Y. P., & Shimkin, A. A. (2018). ТЕРМИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ ДВОЙНЫХ КОМПЛЕКСОВ [Co(NH3)6][Fe(CN)6] И [CO(en)3][Fe(CN)6]·2H2O. ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. СЕРИЯ «ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ», 61(4-5), 49-56. https://doi.org/10.6060/tcct.20186104-05.5617
Выпуск
Том 61 № 4-5 (2018)
Раздел
ХИМИЯ неорганич., органич., аналитич., физич., коллоидная, высокомол. соединений

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)