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

Владимир Викторович Семенов
, Институт металлоорганической химии им. Г.А. Разуваева Российской академии наук, 603950, Нижний Новгород, ГСП-445,ул. Тропинина, 49

Наталья Вадимовна Золотарева
Институт металлоорганической химии им. Г.А. Разуваева Российской академии наук, 603950, Нижний Новгород, ГСП-445, ул. Тропинина, 49

Ольга Валерьевна Новикова
Институт металлоорганической химии им. Г.А. Разуваева Российской академии наук, 603950, Нижний Новгород, ГСП-445,ул. Тропинина, 49

Борис Иванович Петров
Институт металлоорганической химии им. Г.А. Разуваева Российской академии наук, 603950, Нижний Новгород, ГСП-445,ул. Тропинина, 49

Евгений Николаевич Разов
Институт проблем машиностроения Российской академии наук, 603024, Нижний Новгород, ул. Белинского, 85; Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, 603950, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23

Александр Валерьевич Круглов
Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, 603950, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23


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.