Введение к работе
Актуальность темы. Поиск новых материалов, обладающих ценными свойствами и являющихся перспективными для использования в области новых технологий, является одной из важнейших задач современной химии/ В этом отношении химия кластерных полиэдрических бороводородов занимает особое положение.
Интенсивные исследования в области химии бороводородов вносят существенный вклад в расширение представлений о природе химической связи, а специфика электронного строения гидридов бора определяет чрезвычайное разнообразие их структур. Вместе с тем появляется всё больше сообщений о возможности практического применения гидридов бора и их производных. Перспективным является использование гидридов бора в создании, материалов с ценными оптическими, магнитными и электрофизическими свойствами. Особое внимание уделяется исследованиям электрофизических свойств полимерных систем, содержащих металлоборановые фрагменты.
В связи с этим, развитие и углубление фундаментальных исследований по поиску методов синтеза, исследованию физико-химических свойств и структур новых полиэдрических гидридов бора и их производных представляется весьма актуальным.
Цель работы. Синтез и исследование свойств аддуктов 7,8-дикарба-нидо-ундекаборана(П), 7,8-С2В9Н|іРу(Х),Ру(Х)-замещенные пиридииы, их галоген- и металлопроизводных, а также многоядерных кобальтакарборанов, содержащих "дикарболлидные f и дикарбаканастидные лиганды, [(C2B9Hi1)2Con(C2B8Hio)n-i]"",ri=5,6,7.
При этом решались следующие задачи:
- разработка методик синтеза аддуктов 7,8-С2В9Нц'Ру(Х) и их исследование спектральными методами; - разработка методов бромирования и иодирования соединений 7,8-С2В9Нц'Ру(Х); - поиск методов синтеза комплексов никеля и кобальта, содержащих в качестве лиганда [С2В9Ніо'Ру(Х)Г;. - изучение условий синтеза многоядерных кобальтакарборанов [(CaBgHnhCon^BgHioVi]"", разработка методик выделения и идентификации этих соединений.
Научная новизна. Разработаны методики синтеза аддуктов 7,8-C2B9Hji'Py(X), их галоген- и металлопроизводных, а также многоядерных кобальтакарборанов [(СгВдНиУгСОаіСгВіНкда-і]"', п=5,6,7. Всего синтезировано 19 новых соединений.
Строение аддукта 7,8-С2В9Нц4-СНз-С5Н4Н установлено методом рентгеноструктурного анализа. Обнаружено, что аддукты 7,8-С2В9Нн Ру(Х) и их галогенпроизводиые обладают интенсивной фотолюминесценцией, а также выявлена зависимость люминесцентных свойств от природы заместителей в пиридиновом цикле и карборановом кластере. Установлена возможность увеличения длины цепи в многоядерных кобальтакарборанах [(С2В9Нц)2Соп(С2В8Н]о)л-]]п" и модификации присутствующих в них карборановых лигандов. На основании данных ПМР и ЯМР "В спектроскопии установлена неэквивалентность дикарбаканасгидных лигандов (СгВаНш)4", занимающих различные положения в цепи относительно концевых дикарболлидных лигандовССгВдНп)2".
Практическая значимость. Разработаны методики синтеза аддуктов 7,8-С2В9Нц'Ру(Х). Эти соединения могут быть "строительными блоками" при дизайне кластерных материалов. Обнаружены фотолюминесцентные свойства у аддуктов 7,8-С2В9Нц'Ру(Х) и их галогенпроизводных. Разработка
Метода СИНТеза МНОГОЯДерНЫХ КОМПЛеКСОВ [(C2B9Hll)2COn(C2BsHlo)n-l]" и
изучение их свойств является основой для развития химии этого интересного и потенциально важного класса соединений.
На защиту выносятся: - данные по строению, свойствам и . спектральные характеристики серии аддуктов 7,8-дикарба-нидо-ундекаборанаШ) С2В9Нц'Ру(Х), где Ру(Х)-производные пиридина, а также их бром- и иод-производных С2В9НюНа1Ру(Х),На1=Вг, I;
данные по фотолюминесценции соединений СгВэНц'РуСХ) и их галогенпроизводных;
методы синтеза кобальта- и никелекарборановых комплексов, [(СгВэНю'РуШССгВдНи)], и их спектральные характеристики;
- методы синтеза и идентификации многоядерных кобальтакарборанов
[(C2B9Hii)2Co„(C2B8Hio)„-i]n", п-5,6,7.
Работа выполнялась согласно плану НИР Института неорганической химии СО РАН по программе "Новые материалы и вещества - основа создания нового поколения техники и технологии. Синтез и физико-химические исследования боранов и их производных", шифр 10.1.5.5, а также по гранту РФФИ N93-03-5987 "Химия металлополимерных систем на основе производных гидридов бора, содержащих атомы переходных металлов и ароматические кластерные и циклические структурные компоненты".
Апробация работы. Результаты исследований по теме диссертации были представлены на следующих конференциях: 1) V Всесоюзная конференция по металлоорганической химии (Рига, 1991); 2) V Всесоюзная конференция по химии гидридов (Душанбе, 1991); 3) IV Национальная
4 . ' " .
конференция США по химии бора; BORON USA-IV (Syracuse.USA, 1994); 4) I Азиатско-тихоокеанский форум по науке и технологии; The' First Asia/Pasific Forum on Science and Technology (Ishikawa, Japan, 1994); 5) V Международный симпозиум "Неоднородные электронные состояния", (Новосибирск, 1995); 6) IX Международная конференция по химии бора;. IMEBORON-1X (Heidelberg, Germany, 1996).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 статей, и б тезисов докладов.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих'выводов и списка литературы (125 наименований). Работа/ изложена на 152 страницах, содержит 24 рисунка и 17 таблиц.