Образование двух типов пластинчатых кристаллов в реакции иттербия(0) и оксида иттербия(III) с (1-гидроксиэтилиден)дифосфоновой кислотой

Владимир Викторович Семенов, Наталья Вадимовна Золотарева, Ольга Валерьевна Новикова, Борис Иванович Петров, Евгений Николаевич Разов, Александр Валерьевич Круглов

Аннотация


Взаимодействие стружки иттербия(0) с одним эквивалентом (1-гидроксиэтилиден)дифосфоновой кислоты (H4L) в водной среде приводит к получению трудно растворимого гидрата (1-гидрокси­этилиден)дифосфоната иттербия(III) YbHL·H2O. По данным сканирующей электронной микроскопии соединение выпадает из водного раствора в виде тонких пластинчатых кристаллов длиной до 7 мкм и шириной до 2 мкм. Их толщина может достигать 0,3–0,5 мкм. Пластинки изгиба практически не имеют, перепад высот на плоской ровной части достигает всего 5–7 нм. В реакции с оксидом иттербия Yb2O3 также образуется YbHL·H2O. Выделяющееся из водного раствора соединение состоит из пластинчатых кристаллов, отличающихся по форме от полученных из металла. Пластинки более тонкие, сильнее изогнуты, упакованы в стопки, по форме приближаются к квадрату со стороной 5–7 мкм. По данным атомно-силовой микроскопии  толщина пластинки составляет 1 мкм, средняя шероховатость гладкой поверхности Ra = 27 нм (среднее арифметическое отклонение), RMS = 35 нм (среднеквадратичное отклонение). При взаимодействии с 2-аминоэтанолом гидрат (1-гидроксиэтилиден)­дифосфоната иттербия(III) YbHL·H2O не переходит в раствор, а дает вязкий золь, после сушки которого получен комплекс YbHL·H2NCH2CH2OH·4H2O. Выделенные соединения изучены методами элементного анализа, инфракрасной спектроскопии, сканирующей электронной и атомно-силовой микроскопии, рентгеновского фазового анализа.

Ключевые слова


иттербий; оксид иттербия; (1-гидроксиэтилиден)дифосфоновая кислота; пластинчатые кристаллы

Полный текст:

PDF

Литература


Дятлова, Н.М. Комплексоны и комплексонаты металлов / Н.М. Дятлова, В.Я. Темкина, К.И. Попов. – М.: Химия, 1988. – 544 с.

Аморфные водорастворимые комплексы биометаллов на основе оксиэтилидендифосфоновой кислоты, моноэтаноламина и трис(гидроксиметил)аминометана. Синтез и оценка агрономической эффективности в качестве новых микроудобрений / В.В. Семенов, Н.В. Золотарева, Б.И. Петров и др. // Журнал общей химии. – 2015. – Т. 85, № 5. – С. 822–830.

Водорастворимые комплексы кобальта с 1-гидроксиэтилидендифосфоновой кислотой

и 2-аминоэтанолом / В.В. Семенов, Н.В. Золотарева, Н.М. Лазарев и др. // Журнал общей химии. – 2017. – Т. 87, № 1. – С. 97–103.

Получение водорастворимых соединений железа(II) на основе железа(0), (1-гидроксиэтилиден)дифосфоновой кислоты и органических аминов / В.В. Семенов, Н.В. Золота-рева, Б.И. Петров и др. // Журнал общей химии. – 2018. – Т. 88. – № 3. – С. 482–486.

Термически инициированное диспропорционирование тетрагидрата бис(1-гидрокси-этилиден)дифосфоната марганца(II). Образование и свойства лепидоидной структуры из ните-видных кристаллов (1-гидроксиэтилиден)дифосфоната-2-гидроксиэтанаминий марганца(II). Агрономическая эффективность комплекса марганца(II) с (1-гидроксиэтилиден)дифосфоновой кислотой / В.В. Семенов, Н.В. Золотарева, Б.И. Петров и др. // Известия АН. Серия химическая. – 2018. – № 2. – С. 336–344.

Диспропорционирование (1-гидроксиэтилиден)дифосфоната марганца(II) в реакции

с 2-аминоэтанолом / В.В. Семенов, Н.В. Золотарева, Б.И. Петров и др. // Доклады АН. – 2017. – Т. 475, № 6. – С. 646–651. DOI: 10.7868/S0869565217240100]

Храмов, В.П. Физико-химические исследования оксиэтилидендифосфонатов редкоземельных элементов цериевой подгруппы / В.П. Храмов, А.А. Кольцов // Журн. неорганич. химии. – 1973. – Т. 18, № 11. – С. 2947–2951.

Афонин, Е.Г. Синтез и изучение протонированных бис(оксиэтилидендифосфонатов) редкоземельных элементов / Е.Г. Афонин, Н.И. Печурова // Журн. неорганич. химии. – 1987. – Т. 32. – № 5. – С. 1021–1025.

Кристаллическая и молекулярная структура пентаполугидрата[(1-оксиэтилиден-дифосфонато(1-))(1-оксиэтилидендифосфонато(2-))]эрбий [Er(H3Oedph)(H2Oedph)]•5,5H2O / Л.М. Школьникова, А.А. Масюк, Г.В. Полянчук и др. // Коорд. химия. – 1989. – Т. 15, № 10. – С. 1424–1429.

Liu F.Y. Crystal structure and photoluminescence properties of lanthanide diphosphonates / F.Y. Liu, L. Roces, R.A. Sa Ferreira et al. // J. Mater. Chem. – 2007. – V. 17. – P. 3696–3701. DOI: 10.1039/b703487c

Synthesis, crystal structures, and luminescent and magnetic properties of 3D chiral and achiral lanthanide diphosphonates containing left- and right-handel helical chains / D.P. Dong, L. Liu, Z.G. Sun et al. // Cryst. Growth Des. – 2011. – V. 11. – P. 5346–5354. doi.org/10.1021/cg2009368.

Lanthanide complexes with 1,1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid: solvent organization and coordination geometry in crystalline and amorphous solids / K.L. Nash, D. Rogers, J. Ferraro, J. Zhang // Inorg. Chim. Acta. – 1998. – V. 269, N. 2. – P. 211–213. doi.org/10.1016/S0020-1693(97)05765-4.

Девятов, В.Ф. Исследование образования гомо- и гетероядерных комплексов с 1-гидроксиэтилидендифосфоновой кислотой эрбия(III) и эрбия(III) – кальция(II) в водной среде / В.Ф. Девятов, Д.Р. Мусин // Известия АН. Сер. хим. – 2015.– Т. 64, № 8. – С. 1866–1890.

Девятов, В.Ф. Образоваие комплексов с 1-гидроксиэтилидендифосфоновой кислотой гадолиния(III) и кальция(II) в водных растворах / В.Ф. Девятов, Д.Р. Мусин // Журн. общей химии. – 2013. – Т. 83. – № 11. – С. 1990–1996.

Афонин, Е.Г. Стабильность редкоземельных гидроксиэтилидендифосфонатов LnH2X

(Ln = La, Sm, Eu, Gd, Tb, Yb, Y) в водных растворах / Е.Г. Афонин, Н.И. Перчукова, Л.И. Мартыненко // Журн. неорганич. химии. – 1987. – Т. 31, № 12. – С. 3124–3125.

Пат. 2248210 Российская федерация. Способ регенерации костной ткани в эксперименте / В.Ф. Девятов, Е.Г. Холмогорцев. – заявл. 07.07.2003; опубл. 20.03.2005.

Демешко, Д.В. Люминесценция церия(III) в растворах координационных соединений с гидроксиэтилидендифосфоновой кислотой и их использование для высокочувствительного определения церия в люминофорах / Д.В. Демешко, В.А. Перфильев, В.Т. Мищенко // Высокочистые вещества. – 1992. – № 2. – С. 162–167.

Беллами, Л. Инфракрасные спектры сложных молекул / Л. Беллами. – М.: Издательство иностранной литературы, 1963. – 590 с.

Преч, Э. Определение строения органических соединений. Таблицы спектральных данных. / Э. Преч, Ф. Бюльманн, К. Аффольтер. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. – 438 с.

Nakamoto, K. Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds. Part A: Theory and Application in Inorganic Chemistry / K. Nakamoto. – New Jersey: Wiley, 2009. – 419 p.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.