Введение к работе
Актуальность проблемы. В связи с возрастающей ролью водно--органических растворителей изучение сольватного состояішя ионов солей в таких средах является актуальної! задачей. Как известно, сушественная часть промышленных и биологических процессов протекает в жидкой фазе, при этом растворитель является не только средой, но и реагентом. Роль растворителя сложна и неод-назначна, и до сих пор не создана общая теория для описания поведения растворителя в химических реакциях. Для реакций, протекающих в растворе, наиважнейшими являются взаимодействия между растворителем и растворенным веществом -сольватация, а также влияние растворенного вещества на структуру растворителя.
Исследование взаимосвязи природы сольватокомплексов переходных и непереходных металлов с их реакционной способностью является одной из центральных проблем химии растворов солей в водно-органических средах. До сих пор отсутствуют какие-либо общие корреляции, позволяющие обоснованно прогнозировать реакционную способность и каталитическую активность различных солей переходных и непереходных металлов в зависимости от свойств органических растворителей. Накопление экспериментальных данных по системам соль-растЕоритель и поиски закономерностей, остаются актуальной задачей.
В настоящее время водные растворы диметилсулъфоксида (ДМСО) широко используются в химии и биологии. Известно, что диметил-сульфоксид обладает большой проникающей способностью через клеточную мембрану, и может служить в качестве транспортирующего агента через мембрану как органических, так и неорганических соединений. Это свойство ДМСО используют при дублении кожи и беспочвенном выращивании некоторых культур. Диметилсульфоксид обладает ценныгли экстракционными свойствами, В то же время, важность исследования систем соль-вода-ДМСО обусловлена тем, что их биологическое действие связано со структурными особенностями этих систем. 3 ряде случаев дшетилсулъюоксид оказывается более избирательным, чем другие органические экстрагенты, превосходит по экстракционной способности широко применяемый в промышленности
- 4 -трибутилфосфат. Этим объясняется интерес к изучению комдлексо-образования металлов с ДМСО.
Цель работы. Изучение сольватации ионов в водно-диметилсуль-фоксидных растворах нитратов однка и алюминия, хлорида алюминия и перхлората магния. Исследование изменения реакционной способности анионов под воздействием сольватационных эффектов.
Научная новизна. Экспериментальным путем подтверждено, что в смешанном растворителе вода-ДЫСО ион алюминия (III) координируется и с диметилсульфоксидом, и с водой сильнее, чем ионы цинка (II) ж магния (II). По силе взаимодействия с водой в водно--диметилсульфоксидной смеси катионы располагаются в ряд:
На основе Н ЯМР данных впервые показано, что состав сольват-ной оболочки алюминия зависит от характера и сольватационной способности аниона.
На основании экспериментальных данных впервые выдвинуто предположение о том, что молекулы ДМСО координируются с нитрат-ионом через атом азота нитрат-иона и атом кислорода молекулы ДМСО.
Характер аниона влияет на значения активационных параметров процесса обмена между свободными и сольватированными ионом алюминия молекулами ДМСО.
Впервые установлено, что в зависимости от молярного отношения вода/ДМСО обмен медду сольватированными и свободными молекулами воды может протекать, по двум конкурирующим механизмам.
Практическая ценность работы. На основании результатов исследований по полимеризации акрилонитрила в водно-ддметилсуль-фоксидных растворах в присутствии нитратов и хлоридов цинка и алюминия нами показано, что эффективность хлорид- и нитрат-ионов как инициаторов анионной полимеризации акрилонитрила зависит от степени сольватации этих анионов.
Апробация работы. Отдельные части диссертационной работы доложены и обсувдены на научном семинаре профессорско-преподавательского состава кафедры физической и коллоидной химии химического факультета ЕГУ и представлены в тезисах докладов в сборнике 19-ой Всероссийской конференции по химии и технологии органических соединений серы ( Казань, 1995).
Публикации. По теме диссертации имеются 2 статьи и тезис.
- 5 -Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов и списка цитированной литературы. Работа изложена на 114 страницах, содержит 17 рисунков и 7 таблиц. Библиография содержит 182 наименования работ отечественных и зарубежных авторов.
