Синтез и исследование поливольфрамофенилсилоксанов, содержащих атомы вольфрама в степени окисления +6

Курсовой проект - Химия

Другие курсовые по предмету Химия

Скачать Бесплатно!
Для того чтобы скачать эту работу.
1. Пожалуйста введите слова с картинки:

2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



таблице 1. Как видно из приведенных данных они хорошо согласуются с данными синтеза-2, поэтому нет необходимости в предварительном выделении фенилсиликаната натрия в кристаллическом состоянии. И на наш взгляд оптимальными для получения полимеров являются условия синтеза-1. Все выделенные продукты представляют вещества белого цвета. Выделенные из органической части соединения хорошо растворимы в большинстве органических растворителей за исключением предельных углеводородов. Их молекулярная масса ≥ 5000. Нерастворимые в воде фракции всех полученных полимеров растворимы в толуоле только при нагревании.

В ИК - спектрах (рис.) полученных соединений присутствуют полосы поглощения характерные для связи Si - Ph 1131см-1 и 1429см-1; 1600см-1 скелетные колебания связи С - С в фенильном радикале, триплет в области 3000см-1 - 3100см-1 отвечает колебаниям связи C H в ароматических системах. В области проявления силоксановой связи 1000-1130 см-1 ик-спектры полученных соединений имеют сложную колебательную структуру, что указывает на неоднородность полученных полимеров по строению. Колебания связи Si O (W) четко не проявляются и лежат, по-видимому, в той же области.

Устойчивыми в водно органических средах являются так же тринатровые соли фенилсилантриола (ТНФС). Их использование предполагает получение полигетеросилоксанов с более высоким содержанием вольфрама, кроме того, позволяет варьировать соотношение кремния к вольфраму, так образование силоксановой связи легко протекает по схеме (4).

Нами были проведены синтезы в разных соотношениях кремния к вольфраму с использованием (ТНФС):

 

x(PhSi(ONa)3)*mH2O + Na2WO4*2Н2O[(PhSiO1.5)x*WO3]n (6)

x = 0,67;1; 2

 

Синтез 4 был проведен в соотношении кремния к вольфраму 0,67:1. В качестве растворителя использовалась вода. В результате синтеза был получен гомогенный раствор, образование водорастворимых соединений в процессе синтеза не наблюдалось. Учитывая, что оксид вольфрама, который мог бы образоваться по схеме (5), нерастворим в воде, можно предположить, что образовался водорастворимый поливольфрамофенилсилоксан. В результате реакции также образуется сульфат натрия. Для выделения целевых соединений нами была предпринята попытка их экстракция хлороформом. Однако нам не удалось экстрагировать весь полимер. Поэтому все водорастворимые продукты после экстракции, включая сульфат натрия, были выделены удалением воды на роторном вакуумном испарителе. Данные синтеза и элементный анализ продуктов приведены в таблице 1. Данные элементного анализа водорастворимых соединений приведены за вычетом образовавшегося в процессе реакции сульфата натрия.

Последующие синтезы 5 и 6 были проведены в аналогичных условиях. Полученные данные и элементный анализ соединений представлен в таблице 1. Полученные вещества представляют аморфные соединения белого цвета. Выделенные продукты из органической фракции труднорастворимы в большинстве органических растворителей и нерастворимы в предельных углеводородах. Молекулярная масса растворимых в толуоле веществ ≥ 5000.

Водорастворимая часть полученных полимеров содержит как сульфат натрия, так и гетеросилоксан. К сожалению, разделить их не удалось. Попытка экстракции органической составляющей при помощи органических растворителей не привела к положительным результатам. Экстракция полученной смеси с водой в расчете на то, что сульфат натрия экстрагируется, тоже не привела к положительному результату. Полученная смесь растворилась в воде полностью. Интересно отметить, что затем выделенные продукты сохраняют растворимость в воде в течение продолжительного времени. На наш взгляд это связано с тем, что в процессе выделения водорастворимых продуктов произошло образование вольфрамоксидных связей по схеме (5). В процессе экстракции произошло их разрушение и как следствие переход полученных гетеросилоксанов в водорастворимую форму, что совершенно нехарактерно для оксида вольфрама (VI). ИК спектры полученных соединений (рис.) мало отличаются от ранее описанных. Связь Si O (W) четко не проявляется, однако область проявления силоксановой связи (1000 1100 см-1) имеет более сложную колебательную структуру, по сравнению с ранее описанными спектрами, что свидетельствует о более нерегулярном строении полученных полимеров. Нами были проведены исследования некоторых образцов методом рентгенофазового анализа (рис.). Также приведены данные для ПФС и оксида вольфрама (VI). На рис. синтезов 1 и 2 растворимой и нерастворимой фракции видно, что межплоскостные расстояния исходного оксида вольфрама резко изменяются, что уже само по себе говорит об образовании новых соединений отличных от оксида вольфрама. На рентгенограммах растворимых в органических растворителях продуктов (рис.) несколько увеличиваются межцепные расстояния по сравнению с ПФС, но практически не изменяются внутрицепные расстояния, хотя галло внутрицепных расстояний сопровождается вплоть до 4,27, что говорит о неоднородности полученных соединений по строению. В нерастворимых фракциях с более высоким соотношением кремния к вольфраму наблюдаются те же межплоскостные расстояния, но с гораздо меньшей интенсивностью. В тоже время они не отвечают и данным рентгенофазового анализа оксида вольфрама (VI), т.е. действительно образуются новые соединения и подтверждают ранее сделанные предварительные выводы. Рентгенограммы синтезов 4 - 6 приведены на рис. Данные рентгенофазового анализа указывают на то, что полимеры, полученные на основе фенилсилантриолята натрия, име

s