Синтез и изучение новых неорганических веществ и материалов, включая наноматериалы

При достижении цели работы был получен ряд значимых результатов.В ходе систематического исследования реакционной способности додекагидро-клозо-додекаборатного аниона [B12H12]2- в реакциях комплексообразования меди в присутствии азагетероциклических лигандов, разработаны оригинальные методики синтеза моно- и полиядерных комплексных соединений меди, стабилизированных анионом [B12H12]2-. Среди синтезированных соединений интересен комплекс состава: [Cu2(phen)4(μ-CO3)][B12H12]∙DMF с анти-анти координацией (μ-CO3) группы. В димере между атомами Cu(II) (Cu…Cu - 5.107 Å) наблюдаются сильные антиферромагнитные взаимодействия. ЭПР спектр соединения [Cu3(bipу)6(μ3-CO3)](B12H12)2∙4,5DMF∙2H2O интересен тем, что в области ~1000 Гс имеется мало интенсивный переход в дополнение к обычному «запрещенному» переходу в половинном поле. Данные магнитной восприимчивости и особенности, обнаруженные в ЭПР спектрах тримера с учетом его строения, могут быть объяснена влиянием на систему в целом внешнесферного додекагидро-клозо-додекаборатного аниона ([B12H12]2- - электронодефицитная система, способная образовывать многочисленные специфические контакты с участием ВН-групп икосаэдра и молекулами лиганда и/или растворителя по типу В-Н…Н-С, В-Н…Н-О). Совокупность этих взаимодействий и особенности электронного строения кластерного аниона бора, вовлеченного в систему обменных процессов вероятно и приводит к необычному магнитному поведению синтезированного тримера. Разработан метод получения сульфониевых производных клозо-декаборатного аниона с экзо-полиэдрическими аминогруппами [B10H9S((CH2)nNH2)2]- (n = 1-3). Метод основан на алкилировании аниона [B10H9SH]2- n-бромалкилфталимидами и последующим снятии фталимидной защиты гидразином. Показано, что при взаимодействии аниона [B10H9SH]2- со стерически объемными группами (бромметилфталимид) возможно селективное получение моно-S-замещенных производных ([B10H9SCH2N(CO)2C6H4]2-). За счет высокой стабильности сульфониевых производных клозо-декаборатного аниона возможно получение пехлорированных аналогов данныхсоединений хлорированием солей [B10H9S((CH2)nN(CO)2C6H4)2]- (n = 1-3) сульфурилхлоридом в ацетонитриле. Впервые прецизионными калориметрическими методами измерена теплоемкость охарактеризованных образцов станнатов лантана и празеодима в широком температурном диапазоне и оценены компоненты теплоемкости, связанные с решеточными и электронными свойствами веществ. Наиболее значимым результатом системного изучения условий взаимодействия ацетата палладия (II) с β-ненасыщенными карбоновыми кислотами – циннамовой и кротоновой, и, в частности, влияния природы растворителя и соотношения реагентов на характер образующихсясоединений, является разработка метода синтеза металлополимеров палладия (I) со стабильно живущими неспаренными электронами в их полимерной матрице. При выполнении работы были разработаны методы направленного синтеза новых наноразмерных материалов на основе биосовместимых фосфатов кальция – перспективных материалов для костных имплантатов с улучшенными механическими характеристиками; проведена комплексная оценка влияния условий синтеза на мофотропные переходы карбоната кальция. В ходе исследования магнитоактивных материалов удалось установить, что нанесение на лигнин частиц никеля из коллоидного органического раствора, приготовленного методом МПС, приводит к образованию суперпарамагнитных частиц металлического Ni, распределенных по поверхности лигнина. Полученная в результате восстановленная форма никельсодержащих систем проявляет высокую активность в реакциях каталитического гидрирования лигнина и способствует образованию большего количества летучих молекулярных продуктах гидрирования. Однако общая степень превращения органической массы лигнина ниже таковой в контрольных системах после их активации с помощью микроволнового излучения (МВИ), что, вероятно, связано с более полным протеканием подобных реакциях в присутствии частиц Ni меньшего размера. Синтезирован высокодисперсный порошок диоксида титана и нанокомпозит TiO2-Cr2O3(1%), поверхностно допированный оксидом хрома, обладающий высокой чувствительностью и селективностью при детектировании содержания сероводорода в воздухе. Показано, что модифицирование оксидом хрома позволяет снизить рабочие температуры детектирования H2S, что важно для повышения энергоэффективности сенсорных устройств, а также дополнительно повысить селективность. Получены новые оксидные термостойкие ап-конверсионные люминофоры различной дисперсности и различной морфологии c улучшенными характеристиками. Показано, что при ИК-возбуждении (974 нм) La4-x-yGd10Ge2B6O34:Yb,Er, синтезированные методом жидкофазной гомогенизации исходных компонентов реакции с винной кислотой, и содержащие Yb ≥5 и Er ≥2 aт.%, люминесцируют в красной области спектра, наиболее востребованной для использования в биохимических приложениях. Определены соотношения Yb: Er для наиболее ярких люминофоров (5: 3 и 7: 3) с энергетическим выходом 0.49 и 0.57%.