Синтез и термолиз поли-5-винилтетразолата меди

  • Александр Викторович Зураев Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск, Беларусь
  • Юрий Викторович Григорьев Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск, Беларусь
  • Инна Михайловна Григорьева Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск, Беларусь
  • Любовь Ивановна Панько Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск, Беларусь
  • Людмила Сергеевна Ивашкевич Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск, Беларусь
  • Александр Семенович Ляхов Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск, Беларусь
  • Олег Анатольевич Ивашкевич Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

Аннотация

Разработан метод получения медной соли поли-5-винилтетразола, основанный на взаимодействии водных растворов поли-5-винилтетразолата натрия и Сu(NO3)2. При использовании растворов Сu(NO3)2 с концентрацией ниже 0,3 моль/л получаемая полимерная соль формируется преимущественно в виде линейных структур с образованием поперечных ионных сшивок, в то время как применение более концентрированных растворов Сu(NO3)2 (0,6 моль/л и выше) приводит к формированию глобулярных структур за счет реализации в последних внутримолекулярных сшивок ионом металла и различного рода координационных взаимодействий. Методом дифференциальной сканирующей калориметрии установлено, что характер и энергетические параметры термического разложения медной соли существенно зависят от условий ее получения. Продукт, образующийся в результате термического разложения медной соли, представляет собой полимерную рентгеноаморфную матрицу с инкорпорированными наночастицами меди, которая проявляет высокую каталитическую активность в реакциях кросс-сочетания фенилацетилена и клик-синтеза труднодоступных 1, 4- и 1, 4, 5-замещенных 1Н-1, 2, 3-триазолов.

Биографии авторов

Александр Викторович Зураев, Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск, Беларусь

младший научный сотрудник лаборатории химии конденсированных сред

Юрий Викторович Григорьев, Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск, Беларусь

кандидат химических наук; заведующий лабораторией химии конденсированных сред

Инна Михайловна Григорьева, Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск, Беларусь

научный сотрудник лаборатории химии конденсированных сред

Любовь Ивановна Панько, Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск, Беларусь

ведущий химик-инженер

Людмила Сергеевна Ивашкевич, Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск, Беларусь

кандидат химических наук; заведующий лабораторией физико-химических методов исследования

Александр Семенович Ляхов, Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск, Беларусь

кандидат химических наук; ведущий научный сотрудник лаборатории химии конденсированных сред

Олег Анатольевич Ивашкевич, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

академик НАН Беларуси, доктор химических наук, профессор; первый проректор

Литература

  1. Polymers of substituted tetrazoles : pat. 3004959A USA. W. G. Finnegan, et al. No. 732,780 ; declar. 29.04.1958 ; publ. 30.09.1959.
  2. Polymers and copolymers of 5-vinyltetrazole : pat. 3096312A USA. R. A. Henry. No. 52,310 ; declar. 26.08.1960 ; publ. 02.07.1963.
  3. Ostrovskii V. A., Koldobsky G. I. [Highenergetic tetrazoles]. Russ. khim. zh. 1997. Vol. XLI, issue 1, No. 2. P. 84–98 (in Russ.).
  4. Kizhnyaev V. N., Vereshchagin L. I. [Vinyltetrazoles. Synthesis and properties]. Usp. khim. [Russ. Chem. Rev.]. 2003. Vol. 72, issue 2. P. 159–182 (in Russ.).
  5. Kizhnyaev V. N., Pokatilov F. A., Vereshchagin L. I. [Carbon-chain polymers with oxodiazole, triazole and tetrazole cycles]. Vysokomol. soedin. Ser. A. 2008. Vol. 50, No. 7. P. 1296–1321 (in Russ.).
  6. Gaponik P. N. [Synthesis and properties of N-substituted tetrazoles]. In: Khimicheskie problemy sozdaniya novykh materialov i tekhnologii : collect. articles. Minsk : BSU, 1998. P. 185–214 (in Russ.).
  7. Ivashkevich O. A. [Peculiarities of thermal decomposition and burning of tetrazol derivatives]. Khimicheskie problemy sozdaniya novykh materialov i tekhnologii : collect. articles. Minsk : BSU, 1998. P. 215–236 (in Russ.).
  8. Aleshunin P. A., Dmitrieva U. N., Ostrovskii V. A. [Vinyltetrazoles II. Synthesis of 5-substituted 1(2)-vinyltetrazoles]. Zh. org. khim. [Russ. J. Org. Chem.]. 2011. Vol. 47, No. 12. P. 1846–1852 (in Russ.).
  9. Aleshunin P. A., Ostrovskii V. A. [Synthesis of new sulfur-containing vinyl monomers derived from tetrazole-5-thiols]. Zh. org. khim. [Russ. J. Org. Chem.]. 2012. Vol. 48, No. 6. P. 879–880 (in Russ.).
  10. Gaponik P. N., Ivashkevich O. A. [Quantum-chemical and spectroscopic study of N-substituted tetrazoles]. In: Izbrannye nauchnye trudy Belorusskogo gosudarstvennogo universiteta : in 7 vol. Minsk : BSU, 2001. Vol. 5 : Khimiya. P. 353–381 (in Russ.).
  11. Ivashkevich O. A., Gaponik P. N., Matulis Vad. E., et al. [Quantum-chemical study of the relative stability of N-substituted tetrazole isomers]. Zh. obshchei khim. [Russ. J. Gen. Chem.]. 2003. Vol. 73, No. 2. P. 296–303 (in Russ.).
  12. Ivashkevich O. A., Gaponik P. N., Matulis Vad. E., et al. [Quantum-chemical study of electronic and steric structure of vinyltetrazoles I. 2-substituted 5-vinyltetrazoles]. Zh. obshchei khim. [Russ. J. Gen. Chem.]. 2004. Vol. 74, No. 1. P. 146–152 (in Russ.).
  13. Ivashkevich O. A., Gaponik P. N., Matulis Vad. E., et al. [Quantum-chemical study of the electronic and spatial structure of 1-vinyltetrazoles]. Khim. geterocikl. soedin. 2005. No. 4. P. 537–548 (in Russ.).
  14. Gaponik P. N., Ivashkevich O. A. Tetrazole-containing polymers: synthesis and properties. Vestnik BGU. Ser. 2, Khim. Biol. Geogr. 2013. No. 1. P. 3–29 (in Russ.).
  15. Zuraev A. V., Grigorieva I. M. [Determination of the degree of tetrazolization of poly-5-vinyltetrazole]. Analitika RB – 2017 : materialy V Resp. konf. po anal. khim. s mezhdunar. uchastiem (Minsk, 19–20 May, 2017). Minsk, 2017. P. 115 (in Russ.).
  16. Charlot G. [Methods of analytical chemistry. Quantitative analysis of inorganic compounds]. Moscow ; Leningrad : Khimiya, 1965 (in Russ.).
  17. Gaponik P. N., Ivashkevich O. A., Karavai V. P., et al. Polymers and copolymers based on vinyl tetrazoles, 1. Synthesis of poly(5-vinyltetrazole) by polymer-analogous conversion of polyacrylonitrile. Makromol. Materials eng. 1994. Vol. 219, issue 1. P. 77–88. DOI: 10.1002/apmc.1994.052190107.
  18. Ivashkevich O. A., Levchik S. V., Gaponik P. N., et al. [Thermal decomposition of the sodium salt of poly-5-vinyltetrazole]. Dokl. Akad. Nauk Belarusi. 1994. Vol. 38, No. 2. P. 59–62 (in Russ.).
  19. Zuraev A. V., Grigoriev Y. V., Ivashkevich L. S., et al. Copper-polymer nanocomposite catalyst for synthesis of 1,4-diphe nylbutadiyne-1,3. ZAAC. 2017. Vol. 643, issue 19. P. 1215–1219. DOI: 10.1002/zaac.201700213.
  20. Zuraev A., Grigoriev Y., Grigorieva I., et al. Synthesis and thermolysis of some salts of poly-5-vinyltetrazole. Physicochemical Methods in Coordination Chemistry : XXVII Int. Chugaev conf. coord. chem. (Nizhny Novgorod, 2– 6 Oct., 2017). Nizhny Novgorod, 2017. P. 178.
  21. Zuraev A. V., Grigoriev Y. V. [Catalytic activity of copper-polymeric nanocomposite in synthesis 1,4- and 1,4,5-substituted 1Н-1,2,3-triazoles]. ХХ Molodezhnaya shkola-konferentsiya po organicheskoi khimii : abstracts (Kazan, 18 –21 Sept., 2017). Kazan, 2017. P. 138 (in Russ.).
Опубликован
2018-04-30
Ключевые слова: поли-5-винилтетразол, поли-5-винилтетразолат меди(II), наночастицы меди, клик-синтез 1H-1, 2, 3-триазолов, реакции кросс-сочетания фенилацетилена
Как цитировать
Зураев, А. В., Григорьев, Ю. В., Григорьева, И. М., Панько, Л. И., Ивашкевич, Л. С., Ляхов, А. С., & Ивашкевич, О. А. (2018). Синтез и термолиз поли-5-винилтетразолата меди. Журнал Белорусского государственного университета. Химия, 1, 67-75. Доступно по https://journals.bsu.by/index.php/chemistry/article/view/1223
Выпуск
№ 1 (2018): Журнал Белорусского государственного университета. Химия
Раздел
Оригинальные статьи

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).