Оглавление

1. Вступление и цели 3 стр.

2. Зарождение координационной химии 5 стр.

3. Координационная химия и что она изучает 8 стр.

4. Терминологическое описание координационного соединения 13 стр.

5. Синтез комплексных соединений 16 стр.

6. Лантаноиды – редкоземельные металлы 20 стр.

7. Синтез комплексных соединений редкоземельных металлов и BIAN _ _________________________________________________________ 22 стр.

8. Практическая часть 27 стр.

9. Заключение 29 стр.

10. Ссылки и литература 30 стр.

Вступление и цели

В настоящее время известно около 6 миллионов химических соединений, значительная часть которых в той или иной степени представляет собой «потенциальное поле» для использования их в качестве ключевой составляющей части любого координационного соединения - лигандов. Поскольку фактически все лиганды способны образовывать координационные соединения (или, как их и по сей день еще по старинке называют, комплексы) не с одним, а с большим числом ионов металлов (так называемых комплексообразователей), то уже, хотя бы поэтому, теоретически возможное число координационных соединений должно составлять десятки и сотни миллионов. Ситуация еще более усложнится, учитывая, что один и тот же ион металла может образовать с конкретным лигандом не одно, а два или даже большее число соединений, отличающихся друг от друга. Кроме того, не редкость, когда в состав того или иного комплекса могут входить разные ионы металла и разные лиганды. Не случайно химия координационных соединений сейчас стала необъятной, и учёные не в силах охватить всё многообразие проблем, стоящих перед этой отраслью химической науки, а именно:

1. Выделить индивидуальные вещества из растительного, животного или ископаемого сырья

2. Синтезировать и очистить соединения

3. Определить структуры веществ

4. Изучить механизмы химических реакций

5. Выявить зависимостей между структурой органических веществ и их свойствами

и то, что в них освещается в последние годы, являет собой лишь верхушку айсберга.

Металлоорганическая химия редкоземельных элементов - относительно новое направление химической науки. Впервые о синтезе органических производных лантаноидов сообщили в 1954 году. Однако систематические исследования в этой области появились только в середине 70-х годов двадцатого века. К настоящему времени химия органических производных лантаноидов сформировалась в отдельную, интенсивно развивающуюся область металлоорганической химии. Сегодня органические производные редкоземельных элементов имеют важное синтетическое и прикладное значение. Металлоорганические соединения лантаноидов применяются в катализе и органическом синтезе, используются для создания материалов с заданными электрическими, оптическими и магнитными свойствами, а также для создания получивших широкое распространение органических светоизлучающих диодов.

Согласно литературным данным к настоящему моменту наибольшее развитие получила химия аценафтен-1,2-дииминовых комплексов. Производные непереходных металлов с BIAN-лигандами интенсивно исследуются в ИМХ РАН с 2002 года. С того момента синтезированы десятки комплексов на основе металлов 1, 2, 13 и 14 групп. Однако, химия аценафтен-1,2-дииминовых производных-элементов до последнего времени оставалась в тени. К началу данной работы было известно не больше 10 комплексов редкоземельных элементов с BIAN-лигандами.

С учётом всего вышеизложенного целью моей работы является: получение 1,2-бис[(2,6-диизопропилфенил) имино] аценавтеновых комплексов с лютецием и диспрозием, которые в свою очередь никто не синтезировал ранее, и охарактеризовать их.

Задачи моей работы изучить, как зарождалась координационная химия и что она изучает, а так же определить, что такое координационное соединение и как его синтезировать.

Зарождение координационной химии

В 2004 г. исполнилось ровно 300 лет с того момента, когда немецкий химик Г. Дисбах, прокалив смесь засохшей бычьей крови с поташом и железными опилками, получил вещество светло-желтого цвета, которое по колеру конечного продукта и ключевому исходному продукту назвал «желтая кровяная соль» и которое было первым ставшим известным науке координационным соединением. Современная химическая формула этого вещества – K₄[Fe(CN)₆]. Предложенное Дисбахом тривиальное его название

сохранилось и поныне.

Первым исследователем координационной химии стал швейцарский учёный Альфред Вернер.

Первой работой Вернера над координационной теорией была «К теории сродства и валентности» (1891). В ней Вернер сформулировал оригинальные идеи о химическом сродстве, полагая, что «сродство есть сила притяжения, действующая из центра атома равномерно ко всем частям его шарообразной поверхности».

В 1893 в немецком «Журнале неорганической химии» появилась статья «Строение неорганических соединений», в которой Вернер изложил основные положения своей координационной теории, которые можно суммировать следующим образом:

1. Введены понятия комплексообразователя (центрального атома) и окружающих его лигандов;

2. Описано понятие координационного числа, которое определяется пространственными соотношениями между центральным атомом, и координационной ёмкости лигандов;

3. Расшифрована природа связей центрального атома с лигандами внутренней и внешней сферы (неионогенная и ионогенная);

4. На основании этого разработан вопрос о реакционной способности атомов и групп, находящихся во внешней сфере;

5. Дана рациональная классификация огромного количества комплексных соединений;

6. Предложена теория пространственного строения комплексов;

7. Позже введены понятия первичной и вторичной валентности и описано различие между ними.

Ещё заслугой учёного-химика является создание первой логической системы названий координационных соединений. Его номенклатура использовалась длительное время и часто используется сегодня. Однако номенклатура Вернера имеет недостатки, например, она не может быть распространена на большое количество соединений синтезированных сегодня, так как, используя номенклатуру Вернера нельзя назвать соединения, где центральный атом имеет нулевую или отрицательную степень окисления.

В значительной степени швейцарскому химику помогла теория электролитической диссоциации, с помощью которой удалось объяснить подвижность и зависимости скорости реакции от свойств лигандов внешней сферы и стабильность лигандов внутренней.

Сотрудникам лаборатории Вернера удалось за достаточно короткий срок экспериментально обосновать различные аспекты комплексной теории. К 1911 лабораторией Вернера осуществлен направленный синтез более чем 40 новых оптически активных координационных соединений. В 1905 в Германии была издана книга «Новые воззрения в области неорганической химии», в которой Вернер систематизировал все свои работы по координационной теории. В 1913 году Вернеру вручается Нобелевская премия за работы в области химии координационных соединений.

Координационная теория Вернера принадлежит к числу глубоких научных обобщений, её основные постулаты выдержали проверку временем.

«Только с появлением теории Вернера химия комплексных соединений утратила характер лабиринта или тёмного леса, в котором исследователь рисковал заблудиться. Ныне в этом лесу проложены мировые дороги»

(Л. А. Чугаев)

Лев Александрович Чугаев один из лидеров мировой координационной химии ХХ века и его фундаментальные исследования по устойчивости хелатных комплексов, по применению органических реактивов-лигандов в аналитических целях.

Именем Чугаева названа конференция по координационной химии, которая проводится в нашей стране, начиная с 1937г. За рубежом подобные по тематике конференции начали проводиться только с 1950г.