Дериватографическое исследование координационных соединений нитрата магния с амидами

Аннoтaция:  Смешанноамидные координационные соединения металлов, обладая рядом специфических свойств, нашли широкое применение в различных отраслях народного хозяйства. Применение в качестве лигандов веществ, содержащих в своём составе донорные атомы амидов алифатических и карбоновых кислот, в частности формамид, ацетамид, карбамид, тиокарбамид способствуют образованию координационных соединений с содержанием макроэлементов.

Ключeвыe cлoвa: Центральный атом, элементный анализ, рентгенофазовый анализ, индивидуальность, термическое поведение

В ходе настоящего исследования нами синтезировано два комплексных соединения составов Mg(NO 3 ) 2 ·HCONH 2 ·СН 3 CONH 2 ·H 2 O, Mg(NO₃)₂·HCONH₂ ·CS(NH₂)₂·H₂O механохимическим способом. Механохимический процесс взаимодействия нитратов металлов и молекул лигандов (формамид, ацетамид, тиокарбамид) осуществляется путем интенсивного растирания при комнатной температуре в агатовой ступке компонентов, взятых в мольных соотношениях нитрата магния, а также амидов 1:1:1, соответственно. Тщательно растирая данные смеси, регулярно через каждые 15 минут соскабливали скальпелем налипшие частицы с пестика и стенок ступки. Этот процесс повторялся 12 раз.

Соединение состава Mg(NO 3 ) 2 ·HCONH 2 ·СН 3 CONH 2 ·H 2 O синтезировано путем интенсивного перемешивания 1,28 г (0,005 моль) гексагидрата нитрата магния с 0,2252 г (0,005 моль) формамида и 0,2954 г (0,005 моль) ацетамида в агатовой ступке при комнатной температуре в течение 3 часов. Выход продукта составляет 94,02%.

При синтезе комплексного соединения состава Mg(NO 3 ) 2 ·HCONH 2 ·CS(NH 2 ) 2 ·H 2 O перетирали 1,28 г (0,005 моль) гексагидрата нитрата магния с 0,2252 г (0,005 моль) формамида и 0,3806 г (0,005 моль) тиокарбамида в агатовой ступке при комнатной температуре в течение 3 часов. Выход продукта составляет 94,21%.

Термический анализ проводили на дериватографе системы F.Paulik-J.Paulik-L.Erdey со скоростью 9 град.мин, и навеской 0,2 гр. при чувствительности гальвонометров Т-900, ТГ-200, ДТА , ДТГ-1/10. Запись осуществляли в атмосферных условиях. Держателем служил платиновый тигель диаметром 10 мм без крышки. В качестве эталона использовали Al 2 O 3 .

Кривая нагревания комплексного соединения Mg(NO3)2·HCONH2· ·CH3CONH2·H2O характеризуется четырьмя эндотермическими эффектами при 123, 180, 200, 245 и пятью экзотермическими эффектами при 340, 460, 489, 585 и 772оС. Появление первого эндотермического эффекта обусловлено удалением одной молекулы воды. Потеря массы в интервалы температур 53-144оС составляет 4,55%, вычислено 4,73%. Природа последующих термоэффектов сопровождается ступенчатым распадом безводного соединения. В температурных интервалах 144-190, 190-230, 230-270, 270-395, 395-465, 465-555, 555-605 и 605-860 потери массы соответственно составляют 15,15; 12,12; 4,17; 1,52; 1,14; 27,65; 14,39 и 1,10%. Общая убыль массы в диапазоне температур 53-860оС по кривой ТГ составляет 81,97%.

На кривой нагревания комплексного соединения Mg(NO 3 ) 2 ·HCONH 2 · ·CS(NH 2 ) 2 ·H 2 O характеризуется четырьмя эндотермическими эффектами при 124, 152, 166, 236 и шестью экзотермическими эффектами при 355, 437, 480, 580, 672 и 720^оС. Появление первого и второго эндотермических эффектов обусловлено ступенчатым удалением одной молекулы воды. В диапазонах температур 155-207, 207-276, 276-370, 370-456, 456-548, 548-600, 600-705 и 705-760^оС убыль массы составляет 4,42; 5,17; 27,08; 1,25; 24,83; 11,92; 0,70 и 0,10%, соответственно. Общая потеря массы в диапазоне температур 80-760^оС на кривой термогравиметрии составляет 79,89%.

Рис.1. Дериватограмма Mg(NO 3 ) 2 ·HCONH 2 ·CH 3 CONH 2 ·H 2 O

Рис.2. Дериватограмма Mg(NO 3 ) 2 ·HCONH 2 ·CS(NH 2 ) 2 ·H 2 O

Таким образом дериватографическое исследование смешанноамидных координационных соединений нитрата магния показало, что термическое поведение новых изученных соединений существенно зависит от состава, природы центрального атома, способов координации нитратных фрагментов и взаимных расположений амидных молекул вокруг координационных узлов ионов магния.