Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Synteza, charakteryzacja i reaktywność alkilocynkowych pochodnych estrów kwasów fosforowych

Adam Świerkosz

Abstract

-
Record ID
WUT4351a7b577c546699b9949354009763a
Diploma type
Master of Science
Author
Adam Świerkosz (FC/DCOC) Adam Świerkosz,, Department Of Catalysis And Organometallic Chemistry (FC/DCOC)Faculty of Chemistry (FC)
Supervisor
Janusz Lewiński (FC/DCOC) Janusz Lewiński,, Department Of Catalysis And Organometallic Chemistry (FC/DCOC)Faculty of Chemistry (FC)
Certifying unit
Faculty of Chemistry (FC)
Affiliation unit
Department Of Catalysis And Organometallic Chemistry (FC/DCOC)
Study subject / specialization
, Technologia Chemiczna
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
04-09-2012
Issue date (year)
2012
Keywords in Polish
-
Keywords in English
-
Abstract in Polish
Wprowadzenie Fosforany cynkowe od dawna są przedmiotem zainteresowania inżynierii materiałowej, gdyż tworzą struktury mikroporowate o topologiach zeolitów oraz innych, charakterystycznych tylko dla tej grupy związków. Ponadto, również w układach biologicznych można odnaleźć wiele przykładów integracji centrum metalicznego (w postaci jonu Zn2+) z pochodnymi estrów fosforanowych, które uczestniczą w wielu skomplikowanych przemianach biochemicznych i pełnią ważne funkcje w procesach biologicznych. Dodatkowo centrum aktywne wielu cynkoenzymów poprzez hydrolizę wysokoenergetycznych wiązań acylofosforanowych, fosfodiestrowych czy fosfobezwodnikowych bierze aktywny udział w procesach energetycznych. Szczególnie ciekawe w kontekście wcześniejszych badań prowadzonych w zespole macierzystym są diestry kwasu fosforowego(V). Jako ligandy zachowują się one bardzo podobnie do kwasów karboksylowych. Karboksylany alkilocynkowe były intensywnie badane przez Wojciecha Burego, a badanie dialkilofosforanów cynkowych stanowią rozwinięcie i swoiste dopełnienie tej tematyki. Celem pracy było otrzymanie difenylofosforanów alkilocynkowych oraz charakteryzacja ich struktury, a następnie określenie reaktywności zdefiniowanych układów wobec tlenu i wody. Związki alkilowe, dzięki obecności aktywnej grupy pozwalającej na przyjęcie różnorodnych cząsteczek łączących mogą stać się jednostkami budulcowymi materiałów mikroporowatych o zadanych właściwościach. Badania hydrolizy i utleniania, mogą pomóc w kontrolowaniu procesu transformacji tych układów do nanocząstek ZnO, a tym samym ich rozmiaru. Istotnym aspektem było również zbadanie reakcji otrzymanych kompleksów ze związkami hydroksycynkowymi jako modeli układów biologicznych. Wyniki i dyskusja W ramach prezentowanej pracy przebadano reaktywność fosforanu difenylu względem dietylocynku i di-tert-butylocynku. Reakcję z Et2Zn monitorowano za pomocą spektroskopii 1H NMR potwierdzając obecność difenylofosforanu etylocynkowego. Otrzymano i scharakteryzowano strukturalne szereg difenylofosforanów tert-butylocynkowych o różnej nuklearności. Ustalono, że na stopień aglomeracji wpływają właściwości kompleksujące rozpuszczalnika. Scharakteryzowane kompleksy difenylofosforano tert-butylocynkowe wnoszą duży wkład do poznania i zbadania nikle opisanej w literaturze grupy związków. Tetrameryczny związek 1 poddano reakcji z tlenem otrzymując związek nadtlenkowy 3, o nietypowej dla swej klasy stabilności termicznej. Zbadano kinetykę utleniania związku 1, potwierdzając, że całkowita jego przemiana zachodzi w -20°C dopiero po ok. 100 min. Zbadano również reakcję hydrolizy związku 1 określając jej produkty metodą spektroskopii 1H NMR. Przebadano kinetykę tego procesu, stwierdzając, że hydroliza jest znacznie szybsza w toluenie, gdzie mogą tworzyć się chwilowo dimery o wolnym miejscu koordynacyjnym. Analiza 1H NMR komplementarnego wpływu O2 i H2O na związek 1 wykazała obecność ugrupowań charakterystycznych dla elementarnych reakcji hydrolizy i utleniania, jednak układ tlen/woda wykazuje większą reaktywność względem związku 1. W końcowym etapie pracy zbadano reakcje zdefiniowanych związków hydroksycynkowych 5 i 6 z kompleksem 1. Za pomocą technik 1H i 31P NMR ustalono, że 1 i 5 tworzą addukt o zachowanej stechiometrii reagentów. Otrzymano i scharakteryzowano strukturalnie produkt reakcji związków 1 i 5, kompleks 7. Posiada on nietypową strukturę zawierającą wewnątrzcząsteczkowe wiązania wodorowe oraz fragment 8-hydroksychinolinowy, co nadaje mu charakter materiału luminescencyjnego. Następnie racjonalnie zaprojektowano i potwierdzono inną ścieżkę dojścia do kompleksu 7 korzystając ze znacznie tańszego ZnEt2. Wyniki uzyskane w pracy mają znaczenie jako badania podstawowe nad słabo poznaną grupą związków metaloorganicznych. Ponadto organofosforany alkilocynkowe mają potencjał jako jednostki budulcowe materiałów mikroporowatych, ze względu na aktywną grupę mogącą akceptować cząsteczki spinające o zadanych właściwościach. Badania nad hydrolizą i utlenianiem związków alkilowych wnoszą wkład do, kluczowego dla kontroli rozmiarów cząstek, poznania mechanizmu ich transformacji do nanometrycznego ZnO.
File
  • File: 1
    AS_mgr_KAM_31082012 20120902165210.pdf
Request a WCAG compliant version

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/master/WUT4351a7b577c546699b9949354009763a/
URN
urn:pw-repo:WUT4351a7b577c546699b9949354009763a

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page