Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Analiza własności utleniających AgF 2 w stosunku do rozmaitych organicznych grup funkcyjnych i próby syntezy adduktów AgF 2 ze związkami o wysokim stopniu.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Analiza własności utleniających AgF 2 w stosunku do rozmaitych organicznych grup funkcyjnych i próby syntezy adduktów AgF 2 ze związkami o wysokim stopniu."— Zapis prezentacji:

1 Analiza własności utleniających AgF 2 w stosunku do rozmaitych organicznych grup funkcyjnych i próby syntezy adduktów AgF 2 ze związkami o wysokim stopniu sfluoryzowania. Dorota Grzybowska Promotor i opiekun pracy: dr hab. Wojciech Grochala Pracownia Oddziaływań Międzycząsteczkowych WPROWADZENIE Fluorki Ag II są izoelektronowe z tlenkami Cu II [1] ; dyskutowano możliwość wysokotemperaturowego nadprzewodnictwa w tych Fluorki Ag II są izoelektronowe z tlenkami Cu II [1] ; dyskutowano możliwość wysokotemperaturowego nadprzewodnictwa w tych związkach Binarny AgF 2 jest zbudowany z pofałdowanych warstw [AgF 2 ] (rys. 1); koordynacja atomu Ag II otoczonego przez 6 atomów F to wydłużony oktaedr [2] Binarny AgF 2 jest zbudowany z pofałdowanych warstw [AgF 2 ] (rys. 1); koordynacja atomu Ag II otoczonego przez 6 atomów F to wydłużony oktaedr [2] AgF 2 – pod ciśnieniem 15 GPa następuje wypłaszczenie warstw [AgF 2 ] (obliczenia teoretyczne [3] ), co powinno promować nadprzewodnictwo AgF 2 jest bardzo silnym utleniaczem i jego reaktywność wobec organicznych grup funkcyjnych [5] nie została dostatecznie zbadana, dlatego konieczne było przeprowadzenie szeregu reakcji dla różnych związków organicznych. ZAKRES I CELE PRACY Głównym elementem jest wytypowanie grupy związków, które nie poddają się utlenianiu przez AgF 2 (potencjalnych kandydatów na utworzenie organicznej warstwy w WHON) Powstawanie kryształków żółtego AgF jest doskonałym próbnikiem reakcji redukcji brązowego AgF 2 (obserwacje pod wbudowanym w glovebox mikroskopem, powiększenie do 320x) (Rys. 4) BADANE ZWIĄZKI Wszystkie związki organiczne charakteryzują się wysokim stopniem sfluoryzowania, ponieważ AgF 2 fluoryzuje wiązanie C-H. II. Związki zawierające N, S, O lub P w łańcuchu lub pierścieniu III. Alifatyczne i aromatyczne chlorowcopochodne V. Kwasy – związki zawierające grupy –OH i –NH METODOLOGIA BADAŃ Świeżo zsyntetyzowany, bardzo reaktywny AgF 2 pochodził z laboratorium prof. B. Žemvy w Ljubljanie (Słowenia) Ciemnobrązowy AgF 2 rozkłada się błyskawicznie pod wpływem H 2 O do czarnego Ag 2 O, dlatego wszystkie operacje (w tym ogrzewanie) prowadzone były wewnątrz gloveboxu (atmosfera czystego Ar, zawartość H 2 O i O 2 < 0,1 ppm) Ze względu na silne właściwości utleniające Ag II do pracy z AgF 2 używano jedynie narzędzi pokrytych ochronną warstwą teflonu; rurki teflonowe służyły jako naczynka reakcyjne. ANALIZA WYBRANYCH STAŁYCH PRODUKTÓW WIZUALNA (MIKROSKOP LEICA) MASOWA (ICHO) ELEMENTARNA (ICHO) RAMANOWSKA (W. CHEMII UW)WYNIKI AgF 2 nie reaguje z C 6 F 6 ani jego pochodnymi nawet w ich temperaturze wrzenia (C 5 F 5 N, C 3 N 3 F 3, C 6 F 4 O 2 ), mimo że jest silniejszym utleniaczem niż Ni 2 F 5. Ni 2 F 5 utlenia C 6 F 6 do C 6 F 12 [6]. AgF 2 ulega redukcji do Ag 2 S (Rys. 5) pod wpływem działania C 6 F 5 NCS (równ. 1), inicjuje złożoną polimeryzację C 6 F 5 CN (równ. 2) oraz gwałtownie fluoryzuje P(C 6 F 5 ) 3 dając mieszaninę różnych związków P V (równ. 3). AgF 2 nie reaguje ze związkami posiadającymi kowalencyjne wiązania z Cl czy Br (CCl 4, C 6 F 4 Br 2, C 4 F 8 Br 2 ), natomiast łatwo rozrywa wiązanie C-I w C 6 F 4 I 2 i C 4 F 8 I 2 AgF 2 gwałtownie reaguje ze związkami, które są źródłem protonu, takimi jak kwasy słabe (CF 3 CONH 2 ), średniej mocy (CF 3 COOH), a nawet bardzo mocne (CF 3 SO 3 H). Zaskakujące jest, że alkohol 3 o rzędowy C 4 F 9 OH nie poddaje się działaniu AgF 2. WNIOSKI Do skonstruowania WHON nie nadają się substancje zawierające jakikolwiek proton (w tym kwasy -OH, -NH) Większość użytych związków jest cieczami lub niskotopliwymi ciałami stałymi. W celu umożliwienia reakcji mieszanina stałych reagentów była ogrzewana powyżej temperatury topnienia związków organicznych. Zastosowana metodologia pozwala jednoznacznie stwierdzić, czy wybrana grupa funkcyjną reaguje z AgF 2 (związki organiczne pozbawione są protonów C-H, które z łatwościa uległyby utlenieniu przez AgF 2 ). AgF 2 nie utlenia także fluoronitrobenzenu (C 6 F 5 NO 2 ), ani fluorku sulfonylu (C 8 F 17 SO 2 F), mimo prowadzenia reakcji w podwyższonej temperaturze. Związki posiadające wolne pary elektronowe na tlenie i azocie są dobrymi kandydatami do utworzenia organicznej warstwy w WHON, jednak konieczne jest opracowanie metody interkalacji zasad Lewisa pomiędzy warstwy AgF 2. Warto przeprowadzić próby syntezy w środowisku ciekłego, bezwodnego HF (do reakcji z użyciem HF konieczna jest specyficzna aparatura, pokryta perfluoropolimerami) WYBRANA LITERATURA [1] W. Grochala, R. Hoffmann, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. (2001) 40, [2] A. Jesih, K. Lutar, B. Žemva, B.G. Müller et al. Anorg. Allg. Chem (1990) 588, 77. [3] J. Romiszewski, W. Grochala, L. Z. Stolarczyk, J. Phys.: Cond. Matter. (2006) 19, [4] R. J. Francis, P. S. Halasyamani, D. OHare, Chem. Mater. (1998) 10, [5] A. D. Rausch, R. A. Davis, D. W. Osborne, J. Org. Chem. (1963) 28, 494. [6] M. Tramšek, B. Žemva, Acta Chim. Sloven. (2002) 49, 209. Przedstawione tu rezultaty zostaną zaprezentowane na XV Europejskim Sympozjum Chemii Fluoru w Pradze w dniach lipca 2007 W 1998 zsyntetyzowano UFO (Uranium Fluorides from Oxford) [4] – pierwsze Warstwowe Hybrydy Organiczno - Nieorganiczne (WHON) (rys. 2) Hipoteza: mogłyby istnieć analogiczne WHON, zbudowane z płaskich warstw [AgF 2 ] oddzielonych nieutlenialnymi związkami organicznymi obdarzonymi wolną parą elektronową (rys. 3) KONCEPT Pomysł: za pomocą przemian chemicznych uzyskać podobny efekt (wypłaszczenie warstw AgF 2 ), jaki daje zastosowanie wysokiego ciśnienia Rys. 1 2,07 Å 2,58 Å I. Fluorobenzen i jego analogi Odporność chloro- i bromopochodnych jest prawdopodobnie spowodowana bardzo wolną kinetyką reakcji AgF 2 nie tworzy w warunkach reakcji adduktów z tlenowymi i azotowymi zasadami Lewisa (wolne pary elektronowe azotu i tlenu w N(C 2 F 5 ) 3, C 10 F 20 O 5, C 8 F 16 O). IV. Związki posiadające różne grupy funkcyjne Rys. 2 Chemia UW Rys. 3 PŁASKA WARSTWA AgF 2 NIEUTLENIALNA ZASADA LEWISA PŁASKA WARSTWA AgF 2 Rys. 5. Rys. 4. AgF AgF 2 Ag 2 S


Pobierz ppt "Analiza własności utleniających AgF 2 w stosunku do rozmaitych organicznych grup funkcyjnych i próby syntezy adduktów AgF 2 ze związkami o wysokim stopniu."

Podobne prezentacje


Reklamy Google