Металлоорганосилоксаны. Исследование особенностей структурообразования и поиск взаимосвязи структура-свойства

Руководитель проекта

Все участники →

Хрусталев Виктор Николаевич

заведующий кафедрой

О проекте

Объекты изучения в предлагаемом проекте — каркасные металлоорганосилоксаны (КМОС), которые представляют собой кластеры ионов металлов в структуре кремнийорганических лигандов. Это самостоятельный, интенсивно исследуемый класс соединений, изучаемый в рамках координационной химии.

Ранее авторы проекта установили ряд факторов, влияющих на формирование структуры КМОС: природа и степень окисления иона металла, вариации используемых методик синтеза и соотношение реагентов.

В рамках проекта авторами намечено исследовать следующие факторы, влияющие на архитектуру образующегося каркаса: введение в структуру каркаса хелатирующих органических лигандов, варьирование атомного соотношения M/M’ (М — поливалентный металла, М’ — щелочной металл).

В качестве одного из этапов проекта запланирована частичная замена ионов щелочных металлов органическими катионами R4N+, что представляет собой новый подход к формированию структуры КМОС, не имеющий аналогий в предшествовавших исследованиях этого класса соединений.

Основные методы исследования структуры синтезированных КМОС — УФ- и ИК-спектроскопия, рентгеноструктурный анализ, EXAFS-спектроскопия.

КМОС содержат кластеры ионов металлов, которые представляют собой основу большинства каталитических систем, используемых в процессах органического синтеза. В связи с этим в качестве одного из этапов проекта намечено исследование каталитических свойств синтезированных КМОС в процессах окисления углеводородов.

Результаты проекта

Получено и структурно исследовано крупное семейство каркасных медьфенилсилсесквиоксанов, в широких пределах отличающихся нуклеарностью (от Cu1 до Cu9), типом молекулярной архитектуры и способностью к супрамолекулярному упорядочению в структуры 1D-3D координационных полимеров.

Показаны возможности управления молекулярной геометрией медьсилсесквиоксанов за счет комплексообразования с различными N,N-лигандами.

Предложен удобный подход к получению медьсилсесквиоксановых комплексов за счет использования ацетона как среды синтеза и ключевого сольватирующего лиганда.

Предложен удобный механизм управления (над)молекулярной структурой медьсилсесквиоксанов: (а) формирование координационных полимеров за счет получения гетерометаллических соединений, дополнительно содержащих щелочные металлы с высоким значением ионного радиуса (рубидий, цезий) и (б) получение дискретных комплексов, содержащих четвертичные аммонийные катионы.

Выявлена высокая каталитическая активность ряда полученных соединений в гомогенных процессах функционализации углеводородов – (а) окислении алканов и спиртов пероксидами и (б) карбоксилировании алканов.

Область исследования

Кристаллохимия.
Супрамолекулярная химия.
Синтез, строение и реакционная способность неорганических соединений.