sinteze koordinacijskih spojin cu, co, ni in …

Sabina Verbuč

SINTEZE KOORDINACIJSKIH SPOJIN Cu, Co, Ni IN NEKATERIH LANTANOIDOV Z MEŠANIMI N-DONORSKIMI LIGANDI: AMINOPIRIDINI IN

PIKOLINSKO KISLINO

Magistrsko delo

Maribor, februar 2016

Sinteze koordinacijskih spojin Cu, Co, Ni in nekaterih

lantanoidov z mešanimi N-donorskimi ligandi:

aminopiridini in pikolinsko kislino

Magistrsko delo študijskega programa II. Stopnje

Študent: Sabina Verbuč

Študijski program: magistrski študijski program II. stopnje Kemija

Predvideni strokovni naslov: magistrica kemije

Mentor: doc. dr. Matjaž Kristl

Somentor: doc. dr. Irena Ban

Maribor, 2016

Sinteze koordinacijskih spojin Cu, Co, Ni in nekaterih lantanoidov z mešanimi N-donorskimi ligandi: aminopiridini in pikolinsko kislino

I

Vsebina

Uporabljeni simboli in kratice ...................................................................................... VIII

Izjava ............................................................................................................................. IX

Zahvala ........................................................................................................................... X

Povzetek ......................................................................................................................... XI

Abstract......................................................................................................................... XII

1. Uvod ........................................................................................................................ 1

2. TEORETIČNI DEL ....................................................................................................... 3

1.1 Koordinacijske spojine ................................................................................................ 3 1.1.1 Nastanek koordinacijskih spojin .................................................................................................... 3 1.1.2 Stereokemijske značilnosti koordinacijskih spojin ........................................................................ 3 1.1.3 Ligandi ........................................................................................................................................... 3 1.1.4 Kemijska vez v koordinacijskih spojinah ........................................................................................ 4 1.1.5 Cepitev d-nivojev ........................................................................................................................... 4

1.2 Prehodne kovine ........................................................................................................ 5 1.2.1 Baker ............................................................................................................................................. 5 1.2.2 Kobalt ............................................................................................................................................ 6 1.2.3 Nikelj .............................................................................................................................................. 7

1.3 Lantanoidi .................................................................................................................. 7 1.3.1 Evropij ............................................................................................................................................ 7 1.3.2 Terbij ............................................................................................................................................. 8 1.3.3 Disprozij ......................................................................................................................................... 8 1.3.4 Neodim .......................................................................................................................................... 9

1.4 N-donorski ligandi .................................................................................................... 10 1.4.1 2-aminopiridin ............................................................................................................................. 10 1.4.2 3-aminopiridin ............................................................................................................................. 11 1.4.3 4-aminopiridin ............................................................................................................................. 11 1.4.4 Pikolinska kislina .......................................................................................................................... 12 1.4.5 Dipikolinska kislina ...................................................................................................................... 13 1.4.6 Nikotinska kislina ......................................................................................................................... 13 1.4.7 Dinikotinska kislina ...................................................................................................................... 14 1.4.8 Izonikotinska kislina ..................................................................................................................... 15 1.4.9 2-aminobenzotiazol ..................................................................................................................... 15

3. APARATURE IN METODE DELA ................................................................................ 17

3.1. Mešalo z grelnikom ................................................................................................... 17

3.2. Vakuumska filtracija ................................................................................................. 18

3.3. Analizne metode dela ............................................................................................... 18 3.3.1. Rentgenska praškovna difrakcija ................................................................................................. 18 3.3.2. Termogravimetrična analiza (TGA) .............................................................................................. 19 3.3.3. Monokristalna analiza ................................................................................................................. 21


II

4. EKSPERIMENTALNI DEL .......................................................................................... 22

4.1. Prvi postopek ............................................................................................................ 22 4.1.1. SINTEZA Cu, Co IN Ni KOMPLEKSA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN PIKOLINSKO KISLINO V VODI IN

ETANOLU .................................................................................................................................................... 22 4.1.1.1. Eksperimentalno delo - priprava adukta (prvi del): SINTEZA 2-AMINOPIRIDINA IN

PIKOLINSKE KISLINE V ETANOLU ........................................................................................................... 22 4.1.2. SINTEZA Cu, Co IN Ni KOMPLEKSA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN DIPIKOLINSKO KISLINO V VODI IN


DIPIKOLINSKE KISLINE V ETANOLU ........................................................................................................ 24 4.1.2.2. Eksperimentalno delo (drugi del): SINTEZA Cu ACETATA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN

DIPIKOLINSKO KISLINO V VODI IN ETANOLU ......................................................................................... 25 4.1.2.3. Eksperimentalno delo (drugi del): SINTEZA Co ACETATA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN

DIPIKOLINSKO KISLINO V VODI IN ETANOLU ......................................................................................... 26 4.1.2.4. Eksperimentalno delo (drugi del): SINTEZA Ni ACETATA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN

DIPIKOLINSKO KISLINO V VODI IN ETANOLU ......................................................................................... 27 4.1.3. SINTEZA Cu, Co IN Ni KOMPLEKSA Z 3-AMINOPIRIDINOM IN NIKOTINSKO KISLINO V VODI IN


NIKOTINSKE KISLINE V ETANOLU ........................................................................................................... 29 4.1.4. SINTEZA Cu, Co IN Ni KOMPLEKSA Z 3-AMINOPIRIDINOM IN DINIKOTINSKO KISLINO V VODI IN

ETANOLU .................................................................................................................................................... 30 4.1.4.1. Eksperimentalni del - priprava adukta (prvi del): SINTEZA 3-AMINOPIRIDINA IN

DINIKOTINSKE KISLINE V ETANOLU ....................................................................................................... 30 4.1.5. SINTEZA Cu, Co IN Ni KOMPLEKSA Z 4-AMINOPIRIDINOM IN IZONIKOTINSKO KISLINO V VODI IN


IZONIKOTINSKE KISLINE V ETANOLU ..................................................................................................... 32

4.2. Drugi postopek ......................................................................................................... 34 4.2.1. SINTEZA Cu, Co, Ni, Nd, Eu, Dy IN Tb KOMPLEKSA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN PIKOLINSKO

KISLINO V VODI .......................................................................................................................................... 34 4.2.1.1. Eksperimentalno delo: SINTEZA Cu ACETATA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN PIKOLINSKO

KISLINO V VODI ...................................................................................................................................... 34 4.2.1.2. Eksperimentalno delo: SINTEZA Co ACETATA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN PIKOLINSKO

KISLINO V VODI ...................................................................................................................................... 35 4.2.1.3. Eksperimentalno delo: SINTEZA Ni ACETATA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN PIKOLINSKO

KISLINO V VODI ...................................................................................................................................... 37 4.2.1.4. Eksperimentalno delo: SINTEZA Nd NITRATA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN PIKOLINSKO

KISLINO V VODI ...................................................................................................................................... 38 4.2.1.5. Eksperimentalno delo: SINTEZA Nd NITRATA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN PIKOLINSKO

KISLINO V VODI S SEGREVANJEM .......................................................................................................... 39 4.2.1.6. Eksperimentalno delo: SINTEZA Dy NITRATA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN PIKOLINSKO

KISLINO V VODI ...................................................................................................................................... 41 4.2.1.7. Eksperimentalno delo: SINTEZA Tb NITRATA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN PIKOLINSKO

KISLINO V VODI ...................................................................................................................................... 42 4.2.1.8. Eksperimentalno delo: SINTEZA Eu KLORIDA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN PIKOLINSKO

KISLINO V VODI ...................................................................................................................................... 43 4.2.2. SINTEZA Cu, Co IN Ni KOMPLEKSA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN DIPIKOLINSKO KISLINO V VODI .... 45

4.2.2.1. Eksperimentalno delo: SINTEZA Cu ACETATA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN DIPIKOLINSKO

KISLINO V VODI ...................................................................................................................................... 45


III

4.2.2.2. Eksperimentalno delo: SINTEZA Co ACETATA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN DIPIKOLINSKO

KISLINO V VODI ..................................................................................................................................... 46 4.2.2.3. Eksperimentalno delo: SINTEZA Ni ACETATA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN DIPIKOLINSKO

KISLINO V VODI ..................................................................................................................................... 47 4.2.3. SINTEZA Cu, Co in Ni KOMPLEKSA Z 4-AMINOPIRIDINOM IN IZONIKOTINSKO KISLINO V VODI . 49

4.2.3.1. Eksperimentalno delo: SINTEZA Cu ACETATA Z 4-AMINOPIRIDINOM IN IZONIKOTINSKO

KISLINO V VODI ..................................................................................................................................... 50 4.2.3.2. Eksperimentalno delo: SINTEZA Co ACETATA Z 4-AMINOPIRIDINOM IN IZONIKOTINSKO

KISLINO V VODI ..................................................................................................................................... 51 4.2.3.3. Eksperimentalno delo: SINTEZA Ni ACETATA Z 4-AMINOPIRIDINOM IN IZONIKOTINSKO

KISLINO V VODI ..................................................................................................................................... 52 4.2.4. SINTEZA Cu, Co IN Ni KOMPLEKSA Z 3-AMINOPIRIDINOM IN DINIKOTINSKO KISLINO V VODI .. 54

4.2.4.1. Eksperimentalno delo: SINTEZA Cu ACETATA Z 3-AMINOPIRIDINOM IN DINIKOTINSKO

KISLINO V VODI ..................................................................................................................................... 54 4.2.4.2. Eksperimentalno delo: SINTEZA Co ACETATA Z 3-AMINOPIRIDINOM IN DINIKOTINSKO

KISLINO V VODI ..................................................................................................................................... 55 4.2.4.3. Eksperimentalno delo: SINTEZA Ni ACETATA Z 3-AMINOPIRIDINOM IN DINIKOTINSKO

KISLINO V VODI ..................................................................................................................................... 57 4.2.5. SINTEZA Cu, Co IN Ni KOMPLEKSA Z 3-AMINOPIRIDINOM IN NIKOTINSKO KISLINO V VODI ...... 58

4.2.5.1. Eksperimentalno delo: SINTEZA Cu ACETATA Z 3-AMINOPIRIDINOM IN NIKOTINSKO

KISLINO V VODI ..................................................................................................................................... 58 4.2.5.2. Eksperimentalno delo: SINTEZA Co ACETATA Z 3-AMINOPIRIDINOM IN NIKOTINSKO

KISLINO V VODI ..................................................................................................................................... 59 4.2.5.3. Eksperimentalno delo: SINTEZA Ni ACETATA Z 3-AMINOPIRIDINOM IN NIKOTINSKO

KISLINO V VODI ..................................................................................................................................... 61 4.2.6. SINTEZA Cu ACETATA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN NIKOTINSKO KISLINO V VODI .......................... 62

4.2.6.1. Eksperimentalno delo: SINTEZA Cu ACETATA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN NIKOTINSKO

KISLINO V VODI ..................................................................................................................................... 62 4.2.7. SINTEZA KOMPLEKSA Cu ACETATA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN IZONIKOTINSKO KISLINO V VODI

64 4.2.7.1. Eksperimentalno delo: SINTEZA Cu ACETATA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN IZONIKOTINSKO

KISLINO V VODI ..................................................................................................................................... 64 4.2.8. SINTEZA Cu, Co, Ni, Nd, Eu IN Tb KOMPLEKSA Z 2-AMINOBENZOTIAZOLOM IN DIPIKOLINSKO

KISLINO V VODI .......................................................................................................................................... 66 4.2.8.1. Eksperimentalno delo: SINTEZA Cu ACETATA Z 2-AMINOBENZOTIAZOLOM IN

DIPIKOLINSKO KISLINO V VODI (BREZ SEGREVANJA) ............................................................................ 66 4.2.8.2. Eksperimentalno delo: SINTEZA Cu ACETATA Z 2-AMINOBENZOTIAZOLOM IN

DIPIKOLINSKO KISLINO V VODI S SEGREVANJEM .................................................................................. 67 4.2.8.3. Eksperimentalno delo: SINTEZA Co ACETATA Z 2-AMINOBENZOTIAZOLOM IN

DIPIKOLINSKO KISLINO V VODI (BREZ SEGREVANJA) ............................................................................ 68 4.2.8.4. Eksperimentalno selo: SINTEZA Co ACETATA Z 2-AMINOBENZOTIAZOLOM IN

DIPIKOLINSKO KISLINO V VODI S SEGREVANJEM .................................................................................. 70 4.2.8.5. Eksperimentalno delo: SINTEZA Ni ACETATA Z 2-AMINOBENZOTIAZOLOM IN

DIPIKOLINSKO KISLINO V VODI (BREZ SEGREVANJA) ............................................................................ 71 4.2.8.6. Eksperimentalno delo: SINTEZA Ni ACETATA Z 2-AMINOBENZOTIAZOLOM IN

DIPIKOLINSKO KISLINO V VODI S SEGREVANJEM .................................................................................. 73 4.2.8.7. Eksperimentalni del: SINTEZA Nd ACETATA Z 2-AMINOBENZOTIAZOLOM IN DIPIKOLINSKO

KISLINO V VODI (BREZ SEGREVANJA) .................................................................................................... 74 4.2.8.8. Eksperimentalno delo: SINTEZA Eu KLORIDA Z 2-AMINOBENZOTIAZOLOM IN

DIPIKOLINSKO KISLINO V VODI (BREZ SEGREVANJA) ............................................................................ 75 4.2.8.9. Eksperimentalno delo: SINTEZA Tb NITRAT Z 2-AMINOBENZOTIAZOLOM IN DIPIKOLINSKO

KISLINO V VODI (BREZ SEGREVANJA) .................................................................................................... 77


IV

5. REZULTATI ............................................................................................................. 81

5.1. SINTEZA Cu, Co, Ni in Nd KOMPLEKSA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN PIKOLINSKO KISLINO-REZULTATI ............................................................................................................................ 81

5.1.1. Praškovni difraktogrami Cu, Co in Ni kompleksa z 2-aminopiridinom in pikolinsko kislino ......... 81 5.1.2. Monokristalna analiza Cu, Ni in Co kompleksa z 2-aminopiridinom in pikolinsko kislino............ 82 5.1.3. Termogravimetrični krivulji Co in Ni kompleksa z 2-aminopiridinom in pikolinsko kislino-

primerjava .................................................................................................................................................. 84 5.1.4. Izračun teoretične ∆m Co in Ni produkta z 2-aminopiridinom in pikolinsko kislino med

segrevanjem do 800 °C............................................................................................................................... 85 5.1.5. Praškovni difraktogram Nd kompleksa z 2-aminopiridinom in pikolinsko kislino ....................... 86

5.2. SINTEZA Cu KOMPLEKSA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN DIPIKOLINSKO KISLINO -rezultati .. 88 5.2.1. Praškovni difraktogram Cu kompleksa z 2-aminopiridinom in dipikolinsko kislino ..................... 88

5.3. SINTEZA Cu KOMPLEKSA Z 4-AMINOPIRIDINOM IN IZONIKOTINSKO KISLINO V VODI-rezultati ................................................................................................................................ 89

5.3.1. Praškovni difraktogram Cu kompleksa z 4-aminopiridinom in izonikotinsko kislino ................... 89

5.4. SINTEZA Cu KOMPLEKSA Z 3-AMINOPIRIDINOM IN DINIKOTINSKO KISLINO V VODI- rezultati ................................................................................................................................ 90

5.4.1. Praškovni difraktogram Cu kompleksa z 3-aminopiridinom in dinikotinsko kislino .................... 90

5.5. SINTEZA Cu KOMPLEKSA Z 3-AMINOPIRIDINOM IN NIKOTINSKO KISLINO V VODI- rezultati ................................................................................................................................ 91

5.5.1. Praškovni difraktogram Cu kompleksa z 3-aminopiridinom in nikotinsko kislino ....................... 91

5.6. SINTEZA Cu KOMPLEKSA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN NIKOTINSKO KISLINO V VODI-rezultati ................................................................................................................................ 92

5.6.1. Praškovni difraktogram Cu kompleksa z 2-aminopiridinom in nikotinsko kislino ....................... 92

5.7. SINTEZA Cu, Co, Ni, Nd, Eu IN Tb KOMPLEKSA Z 2-AMINOBENZOTIAZOLOM IN DIPIKOLINSKO KISLINO V VODI .............................................................................................. 94

5.7.1. Praškovni difraktogram Cu kompleksa z 2-aminobenzotiazolom in dipikolinsko kislino (s

segrevanjem in brez segrevanja) ................................................................................................................ 94 5.7.2. Monokristalna analiza Cu kompleksa z 2-aminobenzotiazolom in dipikolinsko kislino ............... 95 5.7.3. Praškovni difraktogram Co in Ni kompleksa z 2-aminobenzotiazolom in dipikolinsko kislino –

brez segrevanja .......................................................................................................................................... 96 5.7.4. Praškovni difraktogram Tb, Eu in Nd kompleksa z 2-aminobenzotiazolom in dipikolinsko kislino -

brez segrevanja .......................................................................................................................................... 97

6. ZAKLJUČEK ............................................................................................................. 99

7. LITERATURA......................................................................................................... 100

7.1. Viri slik.................................................................................................................... 103


V

Seznam slik

SLIKA 1: HEMOGLOBIN 1 ........................................................................................................................................ 1

SLIKA 2: OKTAEDRIČNO POLJE LIGANDOV (VIŠJE IN NIŽJE VZBUJENO STANJE) 2 .................................................. 5

SLIKA 3: RAZCEP D-NIVOJA V OKTAEDRIČNEM POLJU LIGANDOV 3 ...................................................................... 5

SLIKA 4: HALKOPIRIT 4 ........................................................................................................................................... 6

SLIKA 5: MINERAL KOBALTIT 5 ............................................................................................................................... 7

SLIKA 6: MINERAL GADOLINIT 6 ............................................................................................................................. 8

SLIKA 7: MINERAL FERGUSONIT 7 .......................................................................................................................... 9

SLIKA 8: MINERAL BASTNASITE 8 ......................................................................................................................... 10

SLIKA 9: 2-AMINOPIRIDIN 9 ................................................................................................................................ 10

SLIKA 10: 3-AMINOPIRIDIN 10

.............................................................................................................................. 11 SLIKA 11: 4-AMINOPIRIDIN

11 .............................................................................................................................. 12

SLIKA 12: PIKOLINSKA KISLINA 12

........................................................................................................................ 12 SLIKA 13: DIPIKOLINSKA KISLINA

13 .................................................................................................................... 13

SLIKA 14: NIKOTINSKA KISLINA 14

........................................................................................................................ 14 SLIKA 15: DINIKOTINSKA KISLINA

15 .................................................................................................................... 15

SLIKA 16: IZONIKOTINSKA KISLINA 16

................................................................................................................... 15 SLIKA 17: 2-AMINOBENZOTIAZOL

17 .................................................................................................................... 16

SLIKA 18: APARATURA ZA IZVAJANJE SINTEZNIH REAKCIJ NA »REFLUKSU« 18

.................................................... 17 SLIKA 19: APARATURA ZA VAKUUMSKO FILTRACIJO Z BÜCHNERJEVIM LIJEM

19 ............................................... 18

SLIKA 20: PRAŠKOVNI DIFRAKTOMETER AXS-BRUKER/SIMENS D5005 18

......................................................... 19 SLIKA 21: TERMOGRAM PRI TERMIČNI ANALIZI

20 .............................................................................................. 20

SLIKA 22: APARATURA TGA/SDTA 851 E METTLER TOLEDO

18 ............................................................................ 20

SLIKA 23: PONOVITEV SINTEZE - BREZBARVNA BISTRA RAZTOPINA PO MEŠANJU (4.1.1.1.) ............................. 23 SLIKA 24: PRODUKT SINTEZE - MOČNA ZELENA USEDLINA (4.1.2.2.) ................................................................. 26 SLIKA 25: PRODUKT SINTEZE - RJAVA USEDLINA (4.1.2.3.) ................................................................................. 27 SLIKA 26: PRODUKT SINTEZE - ZELENA USEDLINA (4.1.2.4.) ............................................................................... 28 SLIKA 27: ORANŽEN FILTRAT RAZTOPINE (4.1.4.1.) ............................................................................................ 31 SLIKA 28: ORANŽNA OBORINA (4.1.4.1.) ............................................................................................................. 31 SLIKA 29: PRODUKT SINTEZE PO SEGREVANJU - BREZBARVNA BISTRA RAZTOPINA (4.1.5.1.) ........................... 33 SLIKA 30: PRODUKT PO MEŠANJU- BISTRA MODRA RAZTOPINA (4.2.1.1.) ........................................................ 35 SLIKA 31: MODRI KRISTALI V RAZTOPINI (4.2.1.1.) ............................................................................................. 35 SLIKA 32: PRODUKT SINTEZE PO MEŠANJU- BISTRA SVETLO RDEČA RAZTOPINA (4.2.1.2.) ............................... 36 SLIKA 33: PRODUKT SINTEZE: ORANŽNO-RDEČI KRISTALI V RAZTOPINI (4.2.1.2.) .............................................. 36 SLIKA 34: PRODUKT SINTEZE PO MEŠANJU - BISTRA SVETLO MODRO-ZELENA RAZTOPINA (4.2.1.3.) ............... 38 SLIKA 35: PRODUKT SINTEZE: MODRI KRISTALI V RAZTOPINI (4.2.1.3.) .............................................................. 38 SLIKA 36: PRODUKT SINTEZE - ROZA KRISTALI V RAZTOPINI (4.2.1.4.) ............................................................... 39 SLIKA 37: PRODUKT SINTEZE PO MEŠANJU - ROZA OBORINA (4.2.1.5.) ............................................................. 40 SLIKA 38: BREZBARVEN FILTRAT (4.2.1.5.) .......................................................................................................... 40 SLIKA 39: PRODUKT SINTEZE PO MEŠANJU - BREZBARVNA BISTRA RAZTOPINA (4.2.1.7.) ................................. 43 SLIKA 40: PRODUKT SINTEZE PO MEŠANJU – BISTRA ZELENO-MODRA RAZTOPINA (4.2.2.1.) ........................... 46 SLIKA 41: PRODUKT SINTEZE- MODRI IN ZELENI KRISTALI V RAZTOPINI (4.2.2.1.) ............................................. 46 SLIKA 42: PRODUKT SINTEZE PO MEŠANJU - BISTRA TEMNO RDEČA RAZTOPINA (4.2.2.2.) .............................. 47 SLIKA 43: PRODUKT SINTEZE PO MEŠANJU – BISTRA SVETLO ZELENA RAZTOPINA (4.2.2.3.) ............................ 49 SLIKA 44: PRODUKT SINTEZE-ZELENA LEPLJIVA USEDLINA+KRISTALI (4.2.2.3.) .................................................. 49 SLIKA 45: FILTRAT-SVETLO MODRO-ZELENA RAZTOPINA (4.2.3.1.) .................................................................... 51 SLIKA 46: PRODUKT SINTEZE - MODRO ZELENA USEDLINA (4.2.3.1.) ................................................................. 51 SLIKA 47: PRODUKT PO MEŠANJU - ROZA OBORINA (4.2.3.2.) ........................................................................... 52 SLIKA 48: FILTRAT - SVETLO ROZA RAZTOPINA (4.2.3.2.) .................................................................................... 52 SLIKA 49: PRODUKT PO MEŠANJU - SVETLO ZELENA OBORINA (4.2.3.3.) ........................................................... 53 SLIKA 50: FILTRAT - SVETLO ZELENA RAZTOPINA (4.2.3.3.) ................................................................................. 53


VI

SLIKA 51: PRODUKT PO MEŠANJU »UMAZANA« MODRA OBORINA (4.2.4.1.) ................................................... 55 SLIKA 52: PRODUKT SINTEZE: SIVI KRISTALI NA DNU ERLENMAJERICE (4.2.4.1.) ................................................ 55 SLIKA 53: PRODUKT PO MEŠANJU: ORANŽNO-RDEČA OBORINA (4.2.4.2.) ......................................................... 56 SLIKA 54: FILTRAT- BISTRA SVETLO ORANŽNA RAZTOPINA (4.2.4.2.) .................................................................. 56 SLIKA 55: PRODUKT SINTEZE PO MEŠANJU - ZELENA OBORINA (4.2.5.1.) .......................................................... 59 SLIKA 56: TEMNO ZELENI FILTRAT (4.2.5.1.) ........................................................................................................ 59 SLIKA 57: PRODUKT SINTEZE - MOČNA TEMNO RJAVA USEDLINA (4.2.5.1.) ...................................................... 59 SLIKA 58: PRODUKT SINTEZE PO MEŠANJU- RDEČE ORANŽNA OBORINA (4.2.5.2.) ............................................ 60 SLIKA 59: ORANŽEN FILTRAT (4.2.5.2.) ................................................................................................................ 60 SLIKA 60: PRODUKT SINTEZE PO MEŠANJU - SVETLO RJAVA OBORINA (4.2.5.3.) ............................................... 62 SLIKA 61: RUMENO-ORANŽEN FILTRAT (4.2.5.3.) ................................................................................................ 62 SLIKA 62: PRODUKT SINTEZE PO MEŠANJU TURKIZNO-MODRA OBORINA (4.2.6.1.) .......................................... 63 SLIKA 63: SVETLO ZELENI FILTRAT (4.2.6.1.) ........................................................................................................ 63 SLIKA 64: PRODUKT SINTEZE - ZELENA USEDLINA + MAJNI KRISTALI (4.2.6.1.) ................................................... 64 SLIKA 65: SVETLO ZELENI FILTRAT (4.2.7.1.) ........................................................................................................ 65 SLIKA 66: PRODUKT PO MEŠANJU –ZELENA OBORINA (4.2.8.1.) .................................................................... 67 SLIKA 67: MODER FILTRAT (4.2.8.1.) .................................................................................................................... 67 SLIKA 68: MODRI KRISTALI V RAZTOPINI (4.2.8.1.) .............................................................................................. 67 SLIKA 69: MODRA OBORINA (4.2.8.2.) ................................................................................................................. 68 SLIKA 70: ZELEN FILTRAT (4.2.8.2.) ...................................................................................................................... 68 SLIKA 71: ZELENI IGLIČASTI KRISTALI V RAZTOPINI (4.2.8.2.) .............................................................................. 68 SLIKA 72: ROŽNAT FILTRAT (4.2.8.3.) ................................................................................................................... 70 SLIKA 73: MODRA USEDLINA Z DROBNIMI KRISTALI (4.2.8.3.) ............................................................................ 70 SLIKA 74: TEMNO RDEČA RAZTOPINA PO SEGREVANJU IN MEŠANJU (4.2.8.4.) ................................................. 71 SLIKA 75: NASTALI PRODUKT- VIJOLIČNI KRISTALI (4.2.8.4.) ............................................................................... 71 SLIKA 76: ZELENI FILTRAT (4.2.8.5.) ..................................................................................................................... 72 SLIKA 77: NASTALI PRODUKT-ZELENA USEDLINA (4.2.8.5.) ................................................................................. 72 SLIKA 78: PRODUKT SINTEZE PO MEŠANJU (4.2.8.6.) ...................................................................................... 74 SLIKA 79: NASTALI PRODUKT-ZELENI »KRISTALI« (4.2.8.6.) ................................................................................. 74 SLIKA 80: ROZA FILTRAT (4.2.8.7.) ....................................................................................................................... 75 SLIKA 81:NASTALI PRODUKT - ROZA USEDLINA (4.2.8.7.) ................................................................................... 75 SLIKA 82: BREZBARVNI FILTRAT (4.2.8.8.) ........................................................................................................ 76 SLIKA 83: NASTALI PRODUKT - BELA KRISTALINIČNA USEDLINA (4.2.8.8.) .......................................................... 76 SLIKA 84: BREZBARVNI FILTRAT (4.2.8.9.) ........................................................................................................ 78 SLIKA 85: NASTALI PRODUKT-BELA KRISTALINIČNA USEDLINA (4.2.8.9.) ............................................................ 78 SLIKA 86: REZULTAT MONOKRISTALNE ANALIZE (CU KOMPLEKS + PIKOLINSKA KISLINA) .................................. 82 SLIKA 87: REZULTAT MONOKRISTALNE ANALIZE (CO KOMPLEKS + PIKOLINSKA KISLINA) .................................. 82 SLIKA 88: REZULTAT MONOKRISTALNE ANALIZE ( NI KOMPLEKS + PIKOLINSKA KISLINA) .................................. 83 SLIKA 89: RAZTOPINA PO MEŠANJU: KOMPLEKS ND+2-AMP (5.1.5.) ................................................................. 87 SLIKA 90: RAZTOPINA PO MEŠANJU: KOMPLEKS ND+PIK.K. (5.1.5.) ................................................................... 87 SLIKA 91: ASIMETRIČNA ENOTA SPOJINE - CU ACETAT+2-AMB+DIPIK.K. ............................................................ 95

Seznam tabel

TABELA 1: PREGLED VSEH REAKCIJ SINTEZ PO PRVEM POSTOPKU ..................................................................... 33 TABELA 2: PREGLED VSEH REAKCIJ SINTEZ PO DRUGEM POSTOPKU .................................................................. 80


VII

Seznam diagramov

DIAGRAM 1: PRAŠKOVNI DIFRAKTOGRAM CU, CO IN NI KOMPLEKSA Z 2-AMP + PIK.K. .................................... 81 DIAGRAM 2: TERMOGRAVIMETRIČNI KRIVULJI CO IN NI KOMPLEKSA Z 2-AMP + PIK.K. ................................... 84 DIAGRAM 3: PRAŠKOVNI DIFRAKTOGRAM ND KOMPLEKSA Z 2-AMP + PIK.K. ................................................... 86 DIAGRAM 4: PRAŠKOVNI DIFRAKTOGRAM CU KOMPLEKSA Z 2-AMP + DIPIK.K. (MODRI IN ZELENI KRISTALI) .. 88 DIAGRAM 5: PRAŠKOVNI DIFRAKTOGRAM CU KOMPLEKSA Z 4-AMP + IZONIK.K. ............................................. 89 DIAGRAM 6: PRAŠKOVNI DIFRAKTOGRAM CU KOMPLEKSA Z 3-AMP + DINIK.K. ............................................... 90 DIAGRAM 7: PRAŠKOVNI DIFRAKTOGRAM CU KOMPLEKSA Z 3-AMP + NIK.K. ................................................... 91 DIAGRAM 8: PRAŠKOVNI DIFRAKTOGRAM CU KOMPLEKSA Z 2-AMP + NIKOT.K. .............................................. 92 DIAGRAM 9: PRAŠKOVNI DIFRAKTOGRAM: CU+2-AMP + NIKOT.K.– PRIMERJAVA KRIVULJ Z 2-AMP + CU

ACETAT ...................................................................................................................................................... 93 DIAGRAM 10: PRAŠKOVNI DIFRAKTOGRAM CU KOMPLEKSA Z 2-AMB + DIPIK.K. ( S SEGREVANJEM IN BREZ

SEGREVANJA) ............................................................................................................................................. 94 DIAGRAM 11:PRAŠKOVNI DIFRAKTOGRAM NI IN CO KOMPLEKSA Z 2-AMB + DIPIK.K. ...................................... 96 DIAGRAM 12:PRAŠKOVNI DIFRAKTOGRAM TB, ND IN EU KOMPLEKSA Z 2-AMB + DIPIK.K. .............................. 97


VIII

Uporabljeni simboli in kratice

Simboli

Ti temperaturna stopnja začetnega razpada vzorca (°C)

Tf končna temperatura (°C)

v hitrost segrevanja (K/min)

V volumen (ml)

m masa (g)

M molska masa (g/mol)

n množina snovi (mol)

𝛥m teoretična izguba mase (g)

T temperatura (°C)

eg energija orbital usmerjena proti ligandom (eV)

t2g energija ostalih orbital (eV)

w masni delež (%)

d razdalja med kristalnimi ravninami (m)

Grški simboli

𝜌 gostota (g/L)

𝜆 valovna dolžina elektromagnetnega valovanja

𝜃 kot med smerjo vpadne svetlobe in kristalno ravnino (rad)

Kratice

XRD rentgenska praškovna difrakcija

TGA termogravimetrična analiza

UV ultravijolična svetlova

HDL lipoprotein z visoko gostoto

NAD+/NADH nikotinamid adenin dinukleotid

NADP+/NADPH nikotinamid adenin dinukleotidfosfat

CaDPA kalcijev dipikolinat

Al2O3 aluminijev oksid


IX

Izjava

Izjavljam, da sem magistrsko delo izdelala sama, prispevki drugih so posebej označeni.

Pregledala sem literaturo s področja magistrskega dela po naslednjih geslih:

Vir: Science direct (http://www.sciencedirect.com/)

Gesla: Število referenc

Coordination compounds 225,532

Aminopyridine 154

Picolinic acid IN dipicolinic acid IN nicotinic acid 70

2-Aminobenzothiazole 58

complex with mixed ligands IN 2-aminopyridine IN dipicolinic acid 32

Vir: COBISS/OPAC (http://www.cobiss.si/scripts/cobiss?ukaz=getid, COBIB.SI)


Coordination compounds 197

aminopiryridine 28

Vir: Digitalna knjižnica Univerze v Mariboru

(https://dk.um.si/Iskanje.php?type=napredno&lang=slv)


N-donorski ligandi 46

Skupno število pregledanih člankov: 31

Skupno število pregledanih knjig: 12

Maribor, februar 2016 Sabina Verbuč


X

Zahvala

Zahvaljujem se mentorju, doc. dr. Matjažu Kristlu za strokovno

pomoč, vodenje, svetovanje, potrpežljivost, vzpodbujanje ter

predvsem popravljanje magistrskega dela. Zahvala gre tudi

somentorici doc. dr. Ireni Ban.

Zahvaljujem se tudi Nuši Hojnik, univ. dipl. inž. kem. tehnol. za

veliko prijaznost, podporo, svetovanje in nesebično pomoč pri

izvedbi praktičnega dela.

Posebna zahvala mojim staršem, ki so mi omogočili študij in me

pri tem vsestransko spodbujali ter podpirali.


XI

Sinteze koordinacijskih spojin Cu, Co, Ni in nekaterih lantanoidov z

mešanimi n-donorskimi ligandi: aminopiridini in pikolinsko kislino

Povzetek

Namen magistrskega dela je sinteza novih koordinacijskih spojin, ki imajo na centralni atom

hkrati vezana dva različna liganda. V sklopu eksperimentalnega dela smo izvedli 54

sinteznih reakcij. V osnovi smo za centralne atome uporabili baker, kobalt in nikelj. Dodajali

smo jih v obliki acetatov. V določenih primerih pa smo poskušali tudi z nekaterimi

lantanoidi: neodimom (Nd), evropijem (Eu), disprozijem (Dy) in terbijem (Tb). Nd, Dy in

Tb smo dodajali v obliki nitratov, Eu pa smo dodali v obliki klorida. Ker ti elementi veljajo

za dražje, smo jih uporabili le v primerih, ko smo v predhodnih sinteznih reakcijah z bakrom,

kobaltom in nikljem dobili pozitivne rezultate. Poskušali smo z različno kombinacijo N-

donorskih mešanih ligandov. Uporabili smo naslednje: 2-aminopiridin, 3-aminopiridin, 4-

aminopiridin, pikolinsko kislino, dipikolinsko kislino, nikotinsko kislino, dinikotinsko

kislino, izonikotinsko kislino in 2-aminobenzotiazol. Kot topilo smo uporabili destilirano

vodo in etanol. Produkte reakcij smo identificirali z rentgensko praškovno difrakcijo in

termogravimetrično analizo. Za vzorce, ki so po predhodnih analizah kazali nastanek novih

koordinacijskih spojin, smo opravili še rentgensko strukturno analizo na monokristalu.

Ključne besede: koordinacijske spojine, baker, kobalt, nikelj, lantanoidi, N-donorski ligandi

(2-aminopiridin, 3-aminopiridin, 4-aminopiridin, pikolinska kislina, dipikolinska kislina,

nikotinska kislina, dinikotinska kislina, izonikotinska kislina, 2-aminobenzotiazol),

rentgenska praškovna difrakcija (XRD), termogravimetrična analiza (TGA)

UDK: 544.142.3(043.2)


XII

Syntheses of coordination compounds of Cu, Co, Ni and selected

lantanoides with mixed n-donor ligands: aminopyridines and picolinic acid

Abstract

The purpose of this work has been the synthesis of new coordination compounds, which

have two different ligands bound to the central atom at the same time. We carried out 54

synthesis reactions. As basis, we used the central atoms of copper, cobalt and nickel. We

have added them in the form of acetates. In some cases, we have also tried with some

lanthanides: Europium (Eu), Terbium (Tb), Dysprosium (Dy) and Neodymium (Nd). We

have added Nd, Dy and Tb in the form of nitrate, whereas Eu has been added in the form of

chloride. Since lanthanides are rather expensive, we have used them only in cases when we

got positive results from the synthetic reactions with copper, cobalt and nickel. We have also

tried different combinations of mixed N-donor ligands. We have used: 2-aminopyridine, 3-

aminopyridine, 4-aminopyridine, picolinic acid, dipicolinic acid, nicotinic acid, dinicotinic

acid, isonicotinic acid and 2-aminobenzothiazole. As solvent, we have used distilled water

and ethanol. The products have been identified by X-ray powder difraction and

termogravimetric analysis. With the samples, the preliminary analyses of which suggested

new coordination compounds, we have carried out additional analysis by single-crystal X-

ray diffraction.

Key words: coordination compounds, copper, cobalt, nickel, lantanoides, N-donor ligands

(2-aminopyridine, 3-aminopyridine, 4-aminopyridine, picolinic acid, dipicolinic acid,

nicotinic acid, dinicotinic acid, isonicotinic acid, 2-aminobenzothiazole), X-ray diffraction

(XRD), thermogravimetric analysis (TGA)

UDK: 544.142.3(043.2)


1

1. Uvod

Kemija koordinacijskih spojin se nenehno razvija. Razvoj se hkrati odraža v nenehnem

sintetiziranju novih koordinacijskih spojin. Ta izredna lastnost se kaže v dejstvu, da

koordinacijske spojine kažejo ogromno različnih kemijskih in fizikalnih lastnosti, ki imajo

vloge na različnih področjih tehnologije. Uporabljene so bile na številnih področjih

tehnologije, kot so elektronika, optika, optoelektronika, magnetizem,… 1

Zanimive so tudi s teoretičnega stališča (izomerija, vrste vezi, barva, magnetne lastnosti) in s

stališča anorganske sintezne kemije. Predstavljajo stičišče anorganske in organske kemije. V

zadnjih letih so bile največkrat sintetizirane spojine predhodnih elementov. Praktičen pomen

imajo tudi v kemijski industriji. Lep primer se kaže v uporabi berlinskega modrila,

Fe4[Fe(CN)6]3, ki so ga uporabili za barvanje vojaških uniform in pri kopiranju načrtov.

Berlinsko modrilo so poznali že v drugi polovici 18. stoletja, vendar si njegove zgradbe niso

znali razlagati. Šele mnogo let po odkritju so ga pravilno interpretirali. V začetku so takšne

spojine imenovali spojine višjega reda ali kompleksne (zakomplicirane) spojine. 100 let po

odkritju je koordinacijske spojine pravilno razložil in poimenoval Alfred Werner. 2

Koordinacijske spojine so tudi življenjskega pomena. Hem je koordinacijska spojina, ki je

sestavina mnogih pomembnih proteinov v človeškem organizmu, npr. hemoglobin,

mioglobin in vrste encimov. Ključna funkcija hemoglobina je prenos kisika po krvi v celice.

V hemu je na osrednji ion Fe2+

s štirimi koordinativnimi vezmi vezan porfirinski obroč.

Donorji elektronskih parov za tvorbo koordinativnih vezi so dušikovi atomi porfirinskega

obroča. Fe2+

ioni lahko tvorijo največ šest koordinativnih vezi, zato se hem "vgnezdi" v

proteinsko makromolekulo globina tako, da nastane peta koordinativna vez, tokrat z

dušikovim atomom amino skupine, ki je vezana na stransko verigo polipeptida globina, in

Fe2+

ionom. Na šesto, še nezasedeno mesto, ki ga ima ion Fe2+

na voljo za tvorbo

koordinativnih vezi, pa se reverzibilno veže molekula kisika. 3

Slika 1: Hemoglobin 1

Med eksperimentalnim delom smo želeli ugotoviti, s katerimi ligandi se centralni atomi

povežejo, ter karakterizirati nove spojine. Na centralni atom smo želeli hkrati vezati dva

različna liganda. Zavedali smo se, da bomo imeli s tem velike težave. Zgodi se lahko, da se

na centralni atom veže samo en ligand, lahko se vežeta oba (vendar ne z enako

intenzivnostjo), lahko pa se tudi zgodi da se ne veže nobeden ligand. Naša naloga je bila


2

predvsem ugotoviti v kolikšnem deležu se veže ligand na centralni atom in ali smo uspešno

izvedli sintezo oz. ali smo dobili neko novo koordinacijsko spojino. Izvedli smo

štiriinpetdeset sinteznih reakcij. Veliko jih je bilo neuspešnih. Produkte smo analizirali z

rentgensko praškovno difrakcijo in nekatere tudi z termogravimetrično analizo. V primeru,

da sta ti dve metodi pokazali pozitivne rezultate, smo sintezne produkte dodatno analizirali z

monokristalno analizo.


3

2. TEORETIČNI DEL

1.1 Koordinacijske spojine

1.1.1 Nastanek koordinacijskih spojin

Nastanek koordinacijskih spojin je pogojen z nastankom posebne oblike kovalentne vezi, ki

jo imenujemo koordinativna vez. Ta vez nastane tako, da eden od atomov prispeva oba

elektrona za vez. Na razpolago morata biti akceptor in donor. V skladu z Lewisovo teorijo

velja: ligand je baza in centralni atom je kislina. Vez nastane ko Lewisova baza (donor

elektronskega para), ki ima nevezni elektronski par v zunanji orbitali, donira ta nevezni

elektronski par Lewisovi kislini. Lewisova kislina predstavlja akceptor elektronov, ki ima

delno zasedene atomske orbitale. Zvrsti, ki lahko prispevajo nevezne elektronske pare za

tvorbo koordinativne vezi imenujemo ligandi. Ligand ima možnost, da prispeva kompleten

elektronski par. Nastanek te vezi lahko prikažemo s splošno formulo: 5

M2+

+ n(:L) → M(:L)nz+

Primer 4

: koordinacijska spojina s centralnim atomom Hg2+

:

Hg2+

+ 4I- → [HgI4]

2-

Delno zasedene d-orbitale imajo ioni predhodnih elementov, npr.: Co2+

, Ni2+

, Fe2+

,.. Te ione

lahko označimo za idealne akceptorje. Centralni atom je kovina iz skupine prehodnih

elementov, katerih skupne lastnosti so napolnjene d-orbitale. Tipični donorji – ligandi pa so

npr.: NH3, H2O, CO, CN-, Cl

-, OH

-,.. Na koordinativno vez vpliva velikost centralnega

atoma/iona, velikost ligandov in elektronske interakcije.

Za nastanek koordinacijskih spojin morata biti izpolnjena 2 osnovna pogoja:

- Centralni atom ali ion mora dejansko obstajati pri pogojih sinteze.

- Spojina mora nastati neposredno iz centralnega atoma ali iona in ligandov. 5

1.1.2 Stereokemijske značilnosti koordinacijskih spojin

Največ spojin se pojavi v območju koordinacijskega števila od 2 do 9. Znane so tudi spojine

z večjim koordinacijskim številom, vendar so te bistveno redkejše. Pri koordinacijskih

spojinah je prisotna tudi izomerija. O izomeriji govorimo kadar imajo spojine z enako

molekulsko formulo oz. z enako sestavo različno zgradbo. 2

1.1.3 Ligandi

Ligand je lahko vsaka molekula, atom ali ion, ki ima nevezni elektronski par v zunanji

orbitali oz. negativno nabiti ion. Sposoben je donirati prosti (nevezni) elektronski par v


4

prosto d-orbitalo centralnega atoma. Ligandov je lahko veliko. Posledično so njihove

kemijske lastnosti pestre. Ti lahko vplivajo tudi na samo zgradbo koordinacijskih spojin,

predvsem zaradi svoje velikosti in oblike. Poznamo enovezne ligande, ki donirajo

centralnemu atomu en elektronski par. Dvovezni ligandi donirajo hkrati po dva elektronska

para. Večvezni ligandi pa donirajo več (3-6) elektronskih parov v prosto d-orbitalo

centralnemu atomu. Poznamo tudi mostovne ligande, kateri povezujejo 2 ali več centalnih

atomov. Takšne koordinacijske spojine imenujemo dvojedrne oz. večjedrne. 5

1.1.4 Kemijska vez v koordinacijskih spojinah

Razlaga kemijske vezi v koordinacijskih spojinah je zasnovana na eksperimentalno določeni

obliki molekule ali iona. Pomemben podatek pri razlagi elektronske strukture

koordinacijskih spojin je magnetni moment spojine, iz katerega je posredno mogoče sklepati

koliko je število samskih elektronov. Velika pomoč pri razlagi vezi je tudi barva spojine oz.

njen vidni in UV spekter. 2

Pri razlagi kemijske vezi v koordinacijskih spojinah so se v osnovi osredotočili na Lewisovo

teorijo. Tekom raziskovanja so se izoblikovali tri različne teorije, s katerimi je mogoče

razložiti njihove delne kemijske in fizikalne lastnosti: teorija valenčnih vezi, teorija

molekulskih orbital in teorija kristalnega polja oz. teorija polja kristalov. Vse imajo določene

prednosti in slabosti. 6

1.1.5 Cepitev d-nivojev

Centralni atom ima zasedene d-orbitale. V izoliranem atomu imajo elektroni enako energijo.

Če na centralni atom, ki ga obdajajo ligandi, vplivajo električna polja teh ligandov se bo

energija d-orbital spremenila. Pravimo, da pride do cepitve d-nivojev. Do cepitve pride

predvsem zaradi elektrostatskega odboja med elektroni v d-orbitalah in nabojem ligandov.

Energija d-orbital se zaradi njihove različne orientacije v prostoru spremeni. Energija orbital,

ki je usmerjena proti ligandom, se poveča (eg) in energija ostalih orbital se zmanjša (t2g).

Najpogostejši sta oktaedrična in tetraedrična porazdelitev ligandov. 5

V oktaedričnem polju ligandov ima centralni atom 2 orbitali v višjem energijskem stanju in 3

orbitale v nižjem stanju. Največji vpliv ima na orbitali, ki sta usmerjeni proti ogljiščem

oktaedra. To sta orbitali dz2 in dx

2-y

2. Orbitali sta orientirani proti električno nabitim

ligandom. Ostale orbitale, ki so usmerjene med koordinatnimi osmi, so posledično najbolj

oddaljene od oktaedrično razporejenih ligandov. Na njih vpliva električno polje ligandov

najmanj. Posledično se njihova energija zniža. Znižano energijo imajo dxy, dxz in dzy orbitale. 6


5

Slika 2: Oktaedrično polje ligandov (višje in nižje vzbujeno stanje) 2

Ligandi ustvarjajo jakost električnega polja. Jakost ima neposredni vpliv na velikost samega

razcepa d-nivojev. Velikost razcepa posameznih nivojev in naraščajočo jakost električnega

polja so ugotovili na osnovi vidnih in ultravijoličnih spektrov: 2

I-<Br

-<Cl-<F

-<OH-<H2O≈C2O4

2-<NCS-<py≈NH3<NO

2-<CN-

majhen razcep……………………………velik razcep

Slika 3: Razcep d-nivoja v oktaedričnem polju ligandov 3

1.2 Prehodne kovine

1.2.1 Baker

Baker je kemijski element, ki se nahaja v I. stranski skupini periodnega sistema. V

periodnem sistemu ga najdemo pod simbolom Cu. Elektronska konfiguracija atomskega

bakra znaša (Ar)3d10

4s1. Je rdeča kovina. Nahaja v trdnem agregatnem stanju. V naravi je

prisotnega 3x10-4

% bakra. Večina ga je v sulfidnih rudah, nekaj pa je tudi samorodnega.


6

Slika 4: Halkopirit 4

Baker pridobivajo v dveh večjih fazah. V prvi fazi po večstopenjskem metalurškem

postopku pridobijo surovi baker iz halkoprita (CuFeS2). Mineral halkoprit je

najpomembnejša bakrova ruda. V drugi fazi pa z elektrolizo iz surovega bakra pridobijo čisti

baker.

Pomembno vlogo igrajo bakrove spojine z koordinacijskim številom +1 in +2. Bakrove(I)

spojine so diamagnetne. Tvorijo številne koordinacijske spojine, le te so obstojnejše od

bakrovih(II) koordinacijskih spojin. Najpomembnejšo vlogo imajo bakrove(II) spojine. V

vodnih raztopinah so obstojne. Iz njih se lahko izkristalizirajo modro obarvane soli z

najrazličnejšimi anioni ali pa koordinacijske spojine. 2

Baker ima tudi izjemno električno in toplotno prevodnost. Posledično je prisotna mehanska

in kemična odpornost. Najpomembnejše področje bakra se nanaša na elektrotehniko. Drugi

vir uporabe je tudi metalurgija. Znane so zlitine npr. medenina - baker/ cink in bron - baker/

kositer. 5

1.2.2 Kobalt

Kobalt je kemijski element, ki se nahaja v VIII. stranski skupini periodnega sistema.

Najdemo ga pod simbolom Co. Elektronska konfiguracija atomskega kobalta znaša

(Ar)3d74s

2. Kobalt ima 9 valenčnih elektronov. Kobaltove spojine se najpogosteje pojavljajo

z oksidacijskim številom +2 in +3. Seveda obstajajo tudi kobaltove spojine z višjim

oksidacijskim številom. Višje, kot je oksidacijsko število spojine, vse manj je spojina

obstojna.

Kobaltove spojine nastanejo kot stranski produkt pri predelavi nikljevih, bakrovih in

svinčevih rud. Najpogosteje jih uporabljajo za zlitine in visokoenergijske magnete. 2 V

naravi se ga nahaja okoli 0,01 masnega odstotka. Zelo redko ga najdemo kot samostojni

element. Najpogosteje ga najdemo v mineralih, kot sta smaltit CoAs2 in kobaltit CoAsS.


7

Slika 5: Mineral kobaltit 5

Kovinski kobalt je jekleno sive barve in je dober feromagnetni element. Ne oksidira na

zraku. V kislinah, ki so oksidanti, se dobro raztaplja. Kobalt je korozijsko odporen. Pri višjih

temperaturah reagira s halogeni, z ogljikom in žveplom. 5

1.2.3 Nikelj

Nikelj je kemijski element, ki ga uvrščamo v VIII. stransko skupino periodnega sistema.

Najdemo ga pod simbolom Ni. Elektronska konfiguracija atomskega niklja znaša (Ar)4s13

d9.

V naravi je zelo redek. Prisotnega ga je manj kot 0,001 masnega odstotka. Nikelj je srebrno-

belo obarvana, feromagnetna kovina. Dobro se ga da oblikovati, predvsem kovati in valjati.

Najpogosteje se nahaja v spojinah skupaj z arzenom, železom in antimonom. Primeren je za

zaščito manj obstojnih kovinskih površin, zaradi njegove dobre obstojnosti na zraku.

Uporablja se ga predvsem v zlitinah za izdelavo topovskih cevi in oklepnih plošč, zato ker v

zlitinah železa poveča trdnost in žilavost. 5

Pridobivajo ga na različne načine: s praženjem sulfidnih rud na zraku in redukcijo oksida z

ogljikom ali pa z elektrolizo nikljevega sulfata. Najbolj značilne nikljeve koordinacijske

spojine imajo oktaedrično, kvadratno, kvadratno piramidalno in tetraedrično razporeditev

ligandov.

Nikelj tvori spojine z oksidacijskim številom od -1 do +4. Večina nikljevih stabilnih

koordinacijskih spojin ima oksidacijsko število niklja +2. Zato je tudi to oksidacijsko število

najpogostejše. Nikljeve(II) soli pridobijo z reakcijo med nikljem, nikljevim(II) oksidom ali

nikljevim(II) karbonatom in kislinami. Nikljev(II) oksid se pridobi s segrevanjem

nikljevega(II) nitrata(V), karbonata ali oksalata. 2

1.3 Lantanoidi

1.3.1 Evropij

Evropij uvrščamo v skupino lantanoidov. Elektronska konfiguracija atomskega evropija

znaša (Xe)4f76s

2. Ima kristalno strukturo, ki je kubično prostorsko centrirana. Je srednje

težka srebrna kovina, katera zelo hitro oksidira v zraku in vodi. Običajno prevzame


8

oksidacijsko stanje +3. Poimenovan je po celini Evrope. Nima nobene pomembne biološke

vloge in je relativno nestrupen, če ga primerjamo z drugimi težkimi kovinami. Ima drugo

najnižje tališče in najnižjo gostoto vseh lantanoidov. Uporablja se skupaj z itrijevim oksidom

za izdelavo rdečega fosforja za barvne TV-sprejemnike. 7

Evropij se uporablja tudi za pripravo zelo učinkovitih in stabilnih oksidnih luminoforjev.

Eu3+

ioni izsevajo svetlobo v rdečem delu vidnega spektra. Eu2+

ioni pa izsevajo svetlobo v

modrem delu vidnega spektra. 8

Pri delu smo uporabili evropijev(III) klorid heksahidrat. Njegova molekulska formula je

EuCl3 ∙ 6H2O in molska masa 366,41 g/mol. Uporabili smo kristaliničen evropijev klorid,

bele barve.

1.3.2 Terbij

Terbij je kemijski element, ki ga uvrščamo v skupino lantanoidov. Elektronska konfiguracija

atomskega terbija znaša (Xe)4f96s

2. V periodnem sistemu ga najdemo pod simbolom Tb.

Nahaja se v kovinski obliki, srebrno-bele barve. Kovina je zelo težka, raztegljiva in

raztezna. Ima heksagonalno kristalno strukturo. Terbija v naravi nikoli ne najdemo kot

samostojni element oz. zelo redko. Prisoten je v mnogih mineralih, vključno v npr. ceritih,

gadolinitih, euxenitih,… Uporablja se v zlitinah, laserjih in industriji elektronskih naprav. 9

Slika 6: Mineral gadolinit 6

Uporablja se tudi kot stabilizator za gorivne celice, ki delujejo pri visokih temperaturah. Kot

drugi lantanoidi imajo tudi terbijeve spojine nizko toksičnost. Pri delu z njimi je priporočena

določena previdnost. Terbijeve spojine imajo zelo visoko ceno, zato so dostopne v omejenih

količinah. Visoka cena se ustvari s tem, da ga je potrebno izolirati z uporabo ionsko-

izmenjevalne separacijske tehnike. 10

Pri eksperimentalnemu delu smo uporabili terbijev(III) nitrat pentahidrat. Njegova

molekulska formula je Tb(NO3)3 ∙ 5H2O in molska masa 435,02 g/mol. Prisoten je bil v

trdni, zrnati obliki, bele barve.

1.3.3 Disprozij


9

Je kemijski element s simbolom Dy. Uvrščamo ga v skupino lantanoidov. Elektronska

konfiguracija atomskega disprozija znaša (Xe)4f10

6s2. Je zelo redek element s svetlo-

srebrnim kovinskim leskom. Disprozija nikoli ne najdemo kot samostojni element v naravi.

Nahaja se v številnih mineralih npr. ksenotimu, fergusonitu, polikraz, pogosto z erbijem in

holmijem ali drugimi lantanoidi. Na zraku je pri sobni temperaturi relativno stabilen. Zelo

hitro se raztopi v koncentriranih mineralnih kislinah, kjer odda vodik. Fizikalne lastnosti se

zelo hitro spreminjajo celo pri malih količinah nečistoč. Ima najvišji magnetizem, v

primerjavi z drugimi elementi v periodnem sistemu. Ta lastnost je izrazita še posebaj pri

nizkih temperaturah. 11

Slika 7: Mineral fergusonit 7

Pri delu smo uporabili disprozijev(III) nitrat hidrat. Njegova molekulska formula je

Dy(NO3)3 ∙ H2O. Molska masa znaša 348,51 g/mol. Nitrat se nahaja v kristalni obliki.

Nitratne spojine so na splošno dobro topne v vodi. Nitratni materiali so hkrati tudi oksidanti.

Kadar so zmešani z ogljikovodiki, dobimo vnetljive mešanice. 12

1.3.4 Neodim

Neodim je kemijski element, ki ga v periodnem sistemu najdemo pod simbolom Nd.

Uvrščamo ga v skupino lantanoidov. Nahaja se v trdnem agregatnem stanju. Elektronska

konfiguracija atomskega neodima je (Xe)4f46s

2. Gre za mehko srebrno kovino, ki potemni

na zraku. Najdemo ga v mineralih npr. Monazite, Bastnäsite,... Neodima nikoli ne najdemo v

naravi v kovinski obliki oz. nemešanega z drugimi lantanoidi. Ponavadi je rafiniran (=

prečiščen) za splošno uporabo. Največ je najdenega na Kitajskem. Uporablja se kot sestavina

v zlitinah, za izdelavo mikrofonov, slušalk, profesionalnih naprav za ozvočenje,

računalniških trdih diskov,… Zelo dobro je obstojen pri sobni temperaturi. Ima zelo dobre

magnetne lastnosti. Neodim je precej reaktiven element. 13


10

Slika 8: Mineral bastnasite 8

Pri delu smo uporabili neodimov(III) nitrat heksahidrat. Nahaja se v kristalni obliki, svetlo

roza barve. Molska masa znaša 438,35 g/mol. Molekulska formula pa se glasi Nd(NO3)3 ∙

6H2O.

1.4 N-donorski ligandi

1.4.1 2-aminopiridin

2-aminopiridin je organska molekula z molekulsko formulo C5H6N2. Je eden izmed treh

izomerov aminopiridina. Sestavljen je iz piridinskega obroča in amino skupine. Amino

skupina se nahaja na drugem položaju (orto mestu) v piridinskem obroču. 14

Lastnosti 15

:

- oblika: kristalinična

- barva: svetlorumena

- molska masa: 94,11 g/mol

- vnetišče: 92 °C

Slika 9: 2-aminopiridin 9

Uporablja se pri sintezi določenih zdravil. V obliki nečistoče se nahaja v zdravilih kot so npr.

piroxicam, tenoxicam, ki sta odlični nesteroidni protivnetni zdravili. Ta se uporabljajo pri

mišično-skeletnih motnjah. 16


11


Je organska molekula s formulo C5H6N2. Njegova amino skupina se nahaja na 3 položaju

(meta mestu) v piridinskem obroču.

Lastnosti 17

:

- oblika: kosmičasta

- barva: bež




Je zelo toksičen. Zelo hitro in na lahek način se absorbira skozi kožo. Visoke koncentracije

lahko povzročijo poškodbe oči, kože, dihal, živčnega sistema. V najhujših primerih lahko

povzroči tudi smrt. 3-aminopiridin se pripravi s segrevanjem nikotinamida z natrijevim

hidrobromidom. Ta pa je pripravljen z in situ reakcijo natrijevega hidroksida in bromom pri

70 °C. 18


4-aminopiridin je organska molekula s formulo C5H6N2. Molekula je ena izmed treh

izomerov amidnega piridina. Amino skupina se nahaja na četrtem položaju (para mestu) v

piridinskem obroču. Glavna industrijska aplikacija je kot prekurzor v sintezi zdravila

pinacidil, ki vpliva na kalijeve kanalčke. 19

Lastnosti:


- barva: bež


- strupenost: za človeka zelo strupen v prevelikih količinah 20


12


Ima zelo velik vpliv na osrednji živčni sistem. 4-aminopiridin je velik zaviralec aktivnosti

kalijevih K+ kanalov in vpliva na izboljšanje širjenja akcijskega potenciala v živčnih vlaknih

»in vitro«. Izvedenih je bilo ogromno hipotez o tem kako 4-aminopiridin vpliva na prenos

akcijskega potenciala. Ugotovili so neposredne posledice široke inhibicije K+ kanalov,

repolarizacijsko zamudo (v času repolarizacije se odpro K+ kanali, prepustnost membrane za

K+ ione je majhna), podaljševanje trajanja akcijskega potenciala, ki je posledica večjega

dotoka Ca2+

ionov, ta pa povzroča iztok acetilholina (= nevrotransmitorja); in pa visoko

napetost aktivacije Ca2+

, ki so popolnoma neodvisni od K+ kanalov.

21

1.4.4 Pikolinska kislina

Pikolinska kislina je organska spojina z molekulsko formulo C6H5NO2. Na piridinski obroč

ima vezano karboksilno kislino. Karboksilna kislina se nahaja na drugem položaju - orto

mestu. Je izomera nikotinske kisline. Ima različne aplikacije v kemijski in farmacevtski

industriji. Vključena je v sintezo fenilalanina, triptofana in alkaloidnih produktov, ter

kvantitativno zaznavanje kalcija. Komercialno se pikolinska kislina uporablja, kot vmesni

produkt, za proizvodnjo farmacevtskih izdelkov in kovinskih soli za uporabo prehranskih

dopolnil. S kromom, cinkom, manganom, bakrom, železom in molibdenom deluje kot

kelatni reagent v človeškem telesu. 22

Lastnosti 23

:



- barva: bela

- vonj: nima izrazitega vonja

- pH kisline: 3,1 pri 50 g/l pri 20 °C

Slika 12: Pikolinska kislina 12


13

1.4.5 Dipikolinska kislina

Dipikolinska kislina je organska molekula s formulo C7H5NO4. Poznana je tudi pod imenom

piridin-2,6-dikarboksilna kislina. Sestavljena je iz piridinskega obroča in dveh stranskih

karboksilnih skupin. Karboksilni skupini sta vezani na drugem in šestem mestu v

piridinskem obroču. Dipikolinska kislina tvori v večini primerov stabilne kelatne komplekse.

Dipikolinska kislina je znana tudi po svoji raznoliki biološki aktivnosti. 24

Lastnosti:



- barva: bela

- vonj: nima izrazitega vonja 25

Slika 13: Dipikolinska kislina 13

Dipikolinska kislina je bila prvič opisana leta 1936, kot viskozna snov. Leta 1953 je bila

priznana, kot stranski produkt bakterijske spore pri njeni kaljivosti. Pri kaljivosti je prisotna

predvsem CaDPA (kalcijev dipikolinat- sol dipikolinske kisline). Od takrat je zelo

pomemben dejavnik pri sami kaljivosti spore, pri čemer je v uporabi široka paleta tehnik

odkrivanja. Zmožna je zaščititi bakterijsko sporo, predvsem zaradi svoje močne sposobnosti

absorbcije UV svetlobe. Kar 50 % trdnih snovi, ki jih izločijo trosi, so predstavniki

dipikolinske kisline. 26

1.4.6 Nikotinska kislina

Nikotinska kislina je organska spojina z molekulsko formulo C6H5NO2. Sestavljena je iz

piridinskega obroča in stranske karboksilne skupine. Ta se nahaja na tretjem položaju

piridinskega obroča.

Lastnosti:


- oblika: prah

- barva: bela

- vonj: brez vonja

- okus: kisel

- pH: 3,4 pri 10 g/l pri 20 °C


- topnost: 15 g/l pri 20 °C in 150 g/l pri 100 °C


14

Je dobro topna v vodi, stabilna tako v suhem, kot tudi v vodnih raztopinah. Obstojna na

svetlobi, ob prisotnosti močnih oksidantov ter pri različnih pH vrednostih. 27

Slika 14: Nikotinska kislina 14

Nikotinska kislina je znana tudi pod imenom Niacin. Niacinu pravimo tudi vitamin B3.

Uporablja se za povečanje ravni holesterola HDL v krvi. Posledično je bilo ugotovljeno, da

zmanjša tveganje za srčno-žilna obolenja. Nikotinska kislina je bila pridobljena iz

nikotinamida oz. je derivat nikotinamida, ki sodeluje pri nastanku dveh koencimov:

koencima I (NAD+/NADH) in koencima II (NADP

+/NADPH). Koencima imata bistvene

presnovne vloge v živih celicah. Iz tega je razvidno, da je nujno potreben za normalno

delovanje v človeškem organizmu. Uporablja se tudi v hrani, farmacevtski in biokemični

industriji. 28

Največ nikotinske kisline se nahajata v hrani rastlinskega izvora. V žitaricah je nikotinska

kislina vezana z molekulami sladkorja v glikozide, zaradi česar je telo ne more izkoristiti. 29

1.4.7 Dinikotinska kislina

Dinikotinska kislina je organska spojina s formulo C7H5NO4. Poznana je tudi pod imenom

piridin-3,5-dikarboksilna kislina. Po svojih lastnostih je zelo podobna dipikolinski kislini.

Razlikujeta se po tem, da imata 2 karboksilni skupini vezani na različnih mestih v

piridinskem obroču. Dinikotinska kislina ima karboksilni skupini vezani na meta položajih

oz. na 3 in 5 mestu piridinskega obroča. Takusogava s sodelavci je prvi poročal o kristalni

strukturi dinikotinske kisline leta 1973. 30

Lastnosti:


- oblika: prah

- barva: bela

- vonj: nima izrazitega vonja 31


15

Slika 15: Dinikotinska kislina 15

1.4.8 Izonikotinska kislina

Izonikotinska kislina je organska molekula z molekulsko formulo C6H5NO2. Ogrodje

izonikotinske kisline predstavlja piridinski obroč. Na piridinski obroč je vezana ena

karboksilna skupina. Izonikotinska kislina je izomera nikotinske kisline. Karboksilna

skupina v piridinskem obroču se nahaja na 4. položaju - pri nikotinski kislini pa se nahaja na

3. položaju. 32

Mnogi raziskovalci uporabljajo izonikotinsko kislino kot pomožni ligand. 33

Izonikotinsko kislino lahko najdemo tudi pod imenom 4-pikolinska kislina ali piridin-4-

karboksilna kislina.

Lastnosti 34

:


- oblika: prah

- barva: bež

- vonj: nima izrazitega vonja

- pH: 3-4 pri 6 g/l pri 20 °C

Slika 16: Izonikotinska kislina 16

1.4.9 2-aminobenzotiazol

2-aminobenzotiazol je metabolit metabenzotiazurona. Prisotne so številne aplikacije v

humani in veterinarski medicini. Prav tako ima tudi velik biološki pomen. Deluje lahko

protivnetno, antialergijsko, fungicidno,…35

Je aromatična heterociklična spojina z

molekulsko formulo C7H5N2S. Amino skupina se nahaja na petčlenskem obroču.

Lastnosti 36

:



- barva: svetlo rumena ali svetlo rjava

- tališče: 126 - 129 °C


16

Slika 17: 2-aminobenzotiazol 17


17

3. APARATURE IN METODE DELA

3.1. Mešalo z grelnikom

Za izvedbo sinteznih reakcij smo uporabili napravo, na kateri je bilo mogoče istočasno

segrevanje in mešanje. Za dodatek mešanja smo v erlenmajerico dodali magnetno mešalo.

Delo smo izvedli na magnetnem mešalu z grelom znamke IDL: MSH 20A. Magnetno

mešalo in grelo smo uporabili v večini primerov. Sintezne raztopine v erlenmajericah smo

neposredno segrevali, mešali ali segrevali + mešali.

S to aparaturo smo si pomagali tudi pri izvedbi sinteznih reakcij, pri katerih smo le te

izpostavili refluksu. Raztopino smo prenesli v bučko z okroglim dnom. To bučko smo

opremili z vodnim hladilnikom. Bučko smo potopili (le 1/3 bučke) v parafinsko olje, v

katerem smo imeli magnetno mešalo. Posodo z parafinskim oljem, bučko in vodnim

hladilnikom smo postavili na mešalo in grelo. Gre za sistem pri katerem so se vračali hlapi

topila nazaj v raztopino.

Slika 18: Aparatura za izvajanje sinteznih reakcij na »refluksu« 18


18

3.2. Vakuumska filtracija

Vakuumska filtracija je zelo podobna navadni filtraciji. Ta omogoča ločevanje bolj drobnih

delcev npr. oborin od tekočin. Filtracija je zelo učinkovita in hitra, zaradi tega ker deluje pod

silo tlaka in gravitacijske sile. 37

V primeru dobljene oborine, smo vsebino sintezne reakcije vakuumsko prefiltrirali. Pri delu

smo uporabili dve presesalni buči. Obe smo medsebojno povezali z gumijasto cevko. Na

prvo bučo smo vstavili gumijasto manšeto in v to filtrirno nučo s frito. Drugo smo zamašili z

gumijastim zamaškom in jo povezali z vakuumom. Drugo presesalno bučo smo imeli samo

za preventivo. Vsebino erlenmajerice smo prenesli v filtrirno nučo s frito. Ob prisotnosti

podtlaka se v prvi buči izloči filtrat raztopine, na friti oborina. Filtrat smo prenesli v

erlenmajerico.

Slika 19: Aparatura za vakuumsko filtracijo z Büchnerjevim lijem 19

3.3. Analizne metode dela

3.3.1. Rentgenska praškovna difrakcija

Gre za kvantitativno in kvalitativno analizno metodo. Uporablja se za identifikacijo trdnih

kristaliničnih snovi. S to metodo lahko iz neke kristalne strukture ugotovimo kemijsko

sestavo, kar omogoča identifikacijo samega materiala. 38

Rentgenski žarki vpadajo iz izvora- rentgenske cevi, skozi zaslonko na kristal. Kristal je

pritrjen na vrtljivo os. Detektor z drugo zaslonko se giblje po krožnici s središčem v vrtljivi

osi, na katero je pritrjen kristal. Mehanski prenos (goniometer) poskrbi, da je kot rotacije

detektorja dvakratnik kota rotacije kristala. Natančneje rentgenski žarki vzburijo elektrone

na notranji strani orbital. Posledično pride do t.i. sipanja rentgenskih žarkov, oz. ti se

elastično razpršijo. Pri tem pa ne pride do spremembe energije. Svetloba z valovno dolžino 𝜆

se ukloni na kristalu le, kadar je izpolnjen geometrijski Braggov zakon za neko izbrano

skupino kristalnih ravnin. Tako je ob pravilni orientaciji kristala Braggov pogoj vedno

izpolnjen za neko valovno dolžino, ki je predvsem odvisna od kota 𝜃. 39


19

Braggov zakon se glasi: n ∙ λ = 2d ∙ sinθ

n ∙ λ = mnogokratnik valovne dolžine odbitega rentgenskega sevanja

d = razdalja med kristalnimi ravninami

θ = kot med smerjo vpadne svetlobe in kristalno ravnino 5

Za merjenje vzorcev smo uporabili difraktometer Simens-Bruker D-5005. V začetni fazi smo

si pripravili ustrezen vzorec za merjenje. Po potrebi smo ga zdrobili v terilnici. S spatulo

smo ga nanesli na sredino nosilca. Ker smo potrebovali fiksen vzorec, smo ga pokapljali z

izopropanolom. Nosilec smo vstavili v napravo difraktometra. Nato smo si preko

računalnika nastavili čas meritve. Računalnik je povezan z difraktometrom. Vsak vzorec

smo merili približno eno uro. Med merjenjem se je nosilec na katerem je bil naš vzorec vrtel,

detektor pa zaznaval uklonjeno rentgensko sevanje. Rezultat praškovne difrakcije je

difraktogram. Podatke smo obdelovali v računalniškem programu Eva. Vrhove smo

primerjali z rezultati v bazi podatkov. Če difraktogram ni izrisal nobenega vrha, smo sklepali

na nastanek amorfne spojine. V primeru nastanka delnih vrhov ali lepih vrhov, pa smo

sklepali na nastanek kristalinične snovi.

Slika 20: Praškovni difraktometer AXS-Bruker/Simens D5005 18

3.3.2. Termogravimetrična analiza (TGA)

Termogravimetrija je veja termične analize in velja za eno od njenih osnovnih metod.

Termogravimetrična analiza preučuje spremembo mase vzorca v odvisnosti od temperature

ali časa, pri konstantni temperaturi in v kontrolirani atmosferi. Vse toplotne spremembe ne

povzročajo spremembe mase vzorca (npr. taljenje, kristalizacija, steklast prehod). Obstaja pa

tudi nekaj pomembnih izjem, ki povzročijo spremembo mase, kot so npr.: desorpcija,

absorpcija, sublimacija, izparilna toplota, oksidacija, redukcija, razgradnja,... Uporablja se za

karakterizacijo razgradnje vzorca in termično stabilnost materialov, ki so izpostavljeni

različnim pogojem. Prav tako pa proučuje kinetiko fizikalno-kemijskih procesov, ki se

pojavljajo v vzorcu. Lastnosti, ki vplivajo na spremembo mase so močno odvisne od

eksperimentalnih pogojev. Na značilnost termogravimetrične krivulje vplivajo naslednji

parametri: volumen vzorca, agregatno stanje, tlak v komori, hitrost segrevanja, oblika in

material lončka, v katerem segrevamo vzorec,... 40


20

TG krivulja je običajno prikazana s spremembo mase ∆m, ki je izražena kot odstotek na

navpični osi in temperature ali časa, prikazana na vodoravni osi.

Slika 21: Termogram pri termični analizi 20

Reakcija je prikazana z dvema temperaturama-Ti in Tf. Ti je temperaturna stopnja začetnega

razpada vzorca. Tf pa je končna temperatura in predstavlja najnižjo temperaturo zaključnega

procesa, pri katerem ne pride več do spremembe mase. Produkt v tej fazi dokončno razpade. 41

Analiza nekaterih vzorcev je potekala z aparaturo TGA/SDTA 851 e Mettler Toledo.

Naprava je sestavljena iz nastavljive peči, analitske tehnice in sistema za nadziranje

atmosfere. Vzorec smo vnesli v aluminijast lonček (Al2O3). Previdno smo ga s pomočjo

pincete vstavili v napravo. Aparaturo smo zaprli in vzorec tarirali. Nato smo z računalniškim

programom nastavili naše parametre. Meritve smo izvajali v dušikovi atmosferi v pretoku

zraka. Nastavili smo si tudi začetno in končno temperaturo (30 in 800 °C) in hitrost

segrevanja (10 K/min). Po končanih meritvah smo dobili izrisano termogravimetrično

krivuljo.

Slika 22: Aparatura TGA/SDTA 851 e Mettler Toledo 18


21

3.3.3. Monokristalna analiza

Rentgenska strukturna analiza na monokristalu je zelo natančna metoda, s katero lahko

natančno določimo kristalno strukturo. Analizni postopek se izvede v treh delih. Najprej si je

potrebno pripraviti in izbrati ustrezen monokristal. Kristali morajo biti primerne velikosti,

oblike in optično čisti. Nato sledi snemanje uklonske slike. Analiza je bila izvedena na

difraktometru Nonius Kappa CCD pri sobni temperaturi. V zadnji fazi pa se izvede

računalniška analiza uklonskih podatkov. 42

Nekaj produktov, ki so kazali nastanek nove kristalinične spojine smo analizirali tudi z

natančnejšo rentgensko strukturno analizo na monokristalu. Te analize na monokristalu so se

izvajale na Fakulteti za kemijo in kemijsko tehnologijo Univerze v Ljubljani.


22

4. EKSPERIMENTALNI DEL

V eksperimentalnem delu smo izhajali iz dveh različnih znanstvenih člankov.

4.1. Prvi postopek

V prvem članku je Huang J. s sodelavci sintetiziral in okarakteriziral komplekse lantanoidov

s piridin-2,6-dikarboksilno kislino in α-pikolinsko kislino. Ogrodje eksperimentalnega dela

smo uporabili tudi pri delu. Eksperimentalni del smo izvedli v dveh delih. V prvem delu smo

si pripravili adukt (mešanica dveh različnih ligandov). V primeru dobljenega suhega

kristaliničnega adukta, smo lahko izvedli drugi del. V drugem delu smo aduktu dodali

različne soli. 43

4.1.1. SINTEZA Cu, Co IN Ni KOMPLEKSA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN PIKOLINSKO KISLINO V VODI IN ETANOLU

Kot liganda smo uporabili 2-aminopiridin in pikolinsko kislino. Cu, Co in Ni v kompleksu

predstavljajo centralne atome. Dodajali smo jih v obliki acetatov. Za topilo pa smo uporabili

destilirano vodo in etanol.

4.1.1.1. Eksperimentalno delo - priprava adukta (prvi del): SINTEZA 2-AMINOPIRIDINA IN PIKOLINSKE KISLINE V ETANOLU

Kemikalije:

- 2-aminopiridin (C5H6N2, Acros Organics)

- pikolinska kislina (C6H5NO2, Aldrich)

- etanol (C2H5OH)

Množine, mase in volumni reagentov:

- n(2-AMP)= 5 mmol = 0,005 mol

- M(2-AMP)= 94,12 g/mol

- m(2-AMP)= 0,005 mol ∙ 94,12 g/mol = 0,4706 g

- n(PIC.A.)= 5 mmol = 0,005 mol

- M(PIC.A.)= 123,11 g/mol

- m(PIC.A.)= 0,001 mol ∙ 123,11 g/mol = 0,6156 g

- V(etanol)= 25 ml

Potek dela in opažanja:

Pripravili smo 2 erlenmajerici. V prvo erlenmajerico smo natehtali 0,4706 g (0,005 mol) 2-

aminopiridina. Raztopili smo ga v 25 ml etanola. Ta se je odlično raztopil v etanolu. V drugo

erlenmajerico smo natehtali 0,6156 g (0,005 mol) pikolinske kisline in jo raztopili v 25 ml


23

etanola. Ta se je zelo slabo raztopila v etanolu. Po 5 minutah smo si pomagali s palčko in

ultrazvočno kopeljo. Obe vsebini v erlenmajericah smo na hitro prenesli v bučko z okroglim

dnom. Dobili smo bistro brezbarvno raztopino. Bučko smo opremili z vodnim hladilnikom in

jo potopili v parafinsko olje. Vse skupaj smo postavili na mešalnik + grelnik in segrevali do

vrenja. Vrenje je nastopilo pri 90 °C. Temperaturo smo vzdrževali 3 ure. Po treh urah smo

vsebino prenesli v erlenmajerico in jo postavili v digestorij.

Ugotovitve:

Med izparevanjem topila se ni izločilo nič. Topilo je izparelo. Refluks ni dal nobenega

produkta, zato nismo mogli izvesti 2. dela sintezne reakcije. Celoten postopek sinteze smo

ponovili z manjšo razliko. Pripravili smo si isto mešanico raztopin. Erlenmajerice tokrat

nismo opremili z vodnim hladilnikom, parafinskim oljem in grelnikom. Raztopino v

erlenmajerici smo mešali 2 uri brez segrevanja. Ponovno je nastala brezbarvna bistra

raztopina. Prišli smo do istih ugotovitev. Izločilo se ni nič. Obe sintezi sta bili neuspešni.

Slika 23: Ponovitev sinteze - brezbarvna bistra raztopina po mešanju (4.1.1.1.)


24

4.1.2. SINTEZA Cu, Co IN Ni KOMPLEKSA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN DIPIKOLINSKO KISLINO V VODI IN ETANOLU

Kot liganda smo uporabili 2-aminopiridin in dipikolinsko kislino. Cu, Co in Ni v kompleksu

predstavljajo centralne atome. Dodajali smo jih v obliki acetatov. Kot topilo pa smo

uporabili vodo in etanol.

4.1.2.1. Eksperimentalno delo - priprava adukta (prvi del): SINTEZA 2-AMINOPIRIDINA IN DIPIKOLINSKE KISLINE V ETANOLU

Kemikalije:


- dipikolinska kislina (C7H5NO4, Aldrich)

- etanol (C2H5OH)


- n(2-AMP)= 5 mmol = 0,005 mol

- M(2-AMP)= 94,12 g/mol

- m(2-AMP)= 0,005 mol ∙ 94,12 g/mol = 0,4706 g

- n(DIPIC.A.)= 5 mmol = 0,005 mol

- M(DIPIC.A.)= 167,12 g/mol

- m(DIPIC.A.)= 0,005 mol ∙ 167,12 g/mol = 0,8356 g

- V(etanol)= 25 ml



aminopiridina. Raztopili smo ga v 25 ml etanola. V drugo erlenmajerico smo natehtali

0,8356 g (0,005 mol) dipikolinske kisline in jo raztopili v 25 ml etanola. Oba liganda sta se

dobro raztopila v topilu. Vsebini v erlenmajericah, smo na hitro prenesli v bučko z okroglim

dnom. Dobili smo bistro brezbarvno raztopino. Bučko smo opremili z vodnim hladilnikom in

jo potopili v parafinsko olje. Vse skupaj smo postavili na mešalnik + grelnik in segrevali do

vrenja. Vrenje je nastopilo pri 86 °C. Temperaturo smo vzdrževali 3 ure. Po treh urah smo

vsebino prenesli v erlenmajerico in jo postavili v digestorij.

Ugotovitve:

Med izparevanjem topila se je izločil produkt. Dobili smo belo usedlino, katera že po videzu

ni predstavljala kristalinične strukture. Kljub temu smo opravili drugi del postopka sinteze.


25

4.1.2.2. Eksperimentalno delo (drugi del): SINTEZA Cu ACETATA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN DIPIKOLINSKO KISLINO V VODI IN ETANOLU

Kemikalije:

- adukt (2-AMP + DIPIC.A)

- bakrov(II) acetat monohidrat (Cu(CH3COO)2 ∙ H2O, Merck)

- destilirana voda (H2O)

- etanol (C2H5OH)


- n(adukta)= 1 mmol = 0,001 mol

- M(adukta)= 94,12 g/mol + 267,12 g/mol = 261,24 g/mol

- m(adukta)= 0,001 mol ∙ 261,24 g/mol = 0,26124 g

- n(Cu acetat)= 0,5 mmol = 0,0005 mol

- M(Cu acetat)= 199,65 g/mol

- m(Cu acetat)= 0,0005 mol ∙ 199,65 g/mol = 0,099825 g

- V(etanol)= 10 mL

- V(H2O)= 20 mL


Pripravili smo 2 erlenmajerici. V prvo erlenmajerico smo natehtali 0,26124 g (0,001 mol)

suhega adukta. Vsebino smo raztopili v 10 ml destilirane vode in 10 ml etanola. Nastala je

bistra brezbarvna raztopina. V drugo erlenmajerico smo natehtali 0,0998 g (0,0005 mol) Cu

acetata. Raztopili smo ga v 10 ml destilirane vode. Dobili smo bistro modro raztopino.

Raztopino Cu acetata smo prilili k pripravljeni raztopini adukta. Nastala je svetlo modro-

zelena raztopina. Erlenmajerico smo postavili na mešalnik dve uri brez segrevanja. Po

končanem mešanju nismo opazili spremembe v barvi. Erlenmajerico smo postavili v

digestorij.

Ugotovitve:

Med izparevanjem topila je nastala zelena usedlina. Izparevanje je potekalo zelo dolgo.

Ugotovili smo nastanek nekristalinične spojine. Produkt smo karakterizirali z rentgensko

praškovno difrakcijo. Na difraktogramu nismo opazili nobenih vrhov. Iz rezultatov lahko

sklepamo, da smo dobili amorfno snov. Sinteza je bila neuspešna.


26

Slika 24: Produkt sinteze - močna zelena usedlina (4.1.2.2.)

4.1.2.3. Eksperimentalno delo (drugi del): SINTEZA Co ACETATA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN DIPIKOLINSKO KISLINO V VODI IN ETANOLU

Kemikalije:

- adukt (2-AMP+DIPIC.A)

- kobaltov(II) acetat tetrahidrat (Co(CH3COO)2 ∙ 4H2O, Sigma Aldrich)


- etanol (C2H5OH)





- n(Co acetat)= 0,5mmol= 0,0005 mol

- M(Co acetat)= 249,09 g/mol

- m(Co acetat)= 0,0005 mol ∙ 249,09 g/mol = 0,1245 g

- V(etanola)= 10 mL

- V(H2O)= 20 mL




bistra brezbarvna raztopina. V drugo erlenmajerico smo natehtali 0,1245 g (0,0005 mol) Co

acetata. Raztopili smo ga v 10 ml destilirane vode. Dobili smo bistro temno rdečo raztopino.

Raztopino Co acetata smo prilili k pripravljeni raztopini adukta. Barva se ni spremenila.

Erlenmajerico smo postavili na mešalnik dve uri brez segrevanja. Po končanem mešanju

nismo opazili spremembe v barvi. Erlenmajerico smo postavili v digestorij.


27

Ugotovitve:

Nastala je rjava usedlina. Ugotovili smo nastanek nekristalinične spojine. Kljub temu smo

produkt karakterizirali z rentgensko praškovno difrakcijo. Iz rezultatov lahko sklepamo, da

smo dobili amorfno snov. Sinteza je bila neuspešna.

Slika 25: Produkt sinteze - rjava usedlina (4.1.2.3.)

4.1.2.4. Eksperimentalno delo (drugi del): SINTEZA Ni ACETATA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN DIPIKOLINSKO KISLINO V VODI IN ETANOLU

Kemikalije:

- adukt (2-AMP+DIPIC.A)

- nikljev(II) acetat tetrahidrat (Ni(CH3COO)2 ∙ 4H2O, Acros Organics)


- etanol (C2H5OH)





- n(Ni acetat)= 0,5mmol= 0,0005 mol

- M(Ni acetat)= 248,86 g/mol

- m(Ni acetat)= 0,0005 mol ∙ 248,86 g/mol = 0,1244 g

- V(etanola)= 10 mL

- V(H2O)= 20 mL



28



bistra brezbarvna raztopina. V drugo erlenmajerico smo natehtali 0,1244 g (0,0005 mol) Ni

acetata. Raztopili smo ga v 10 ml destilirane vode. Dobili smo bistro zeleno raztopino.

Raztopino Ni acetata smo prilili k pripravljeni raztopini adukta. Nastala je svetlo zelena

raztopina. Erlenmajerico smo postavili na mešalnik dve uri brez segrevanja. Po končanem

mešanju nismo opazili spremembe v barvi. Erlenmajerico smo postavili v digestorij.

Ugotovitve:

Nastala je zbita usedlina svetlo zelene barve. Dobili smo nekristalinično strukuro. Produkt

smo karakterizirali z rentgensko praškovno difrakcijo. Iz rezultatov lahko sklepamo, da smo

dobili amorfno snov. Sinteza je bila neuspešna.

Slika 26: Produkt sinteze - zelena usedlina (4.1.2.4.)


29

4.1.3. SINTEZA Cu, Co IN Ni KOMPLEKSA Z 3-AMINOPIRIDINOM IN NIKOTINSKO KISLINO V VODI IN ETANOLU

Kot liganda smo uporabili 3-aminopiridin in nikotinsko kislino. Cu, Co in Ni v kompleksu



4.1.3.1. Eksperimentalno delo - priprava adukta (prvi del): SINTEZA 3-AMINOPIRIDINA IN NIKOTINSKE KISLINE V ETANOLU

Kemikalije:


- nikotinska kislina (C6H5NO2, Sigma Aldrich)

- etanol (C2H5OH)


- n(3-AMP)= 5 mmol = 0,005 mol

- M(3-AMP)= 94,12 g/mol

- m(3-AMP)= 0,005 mol ∙ 94,12 g/mol = 0,4706 g

- n(NIC.A.)= 5 mmol = 0,005 mol

- M(NIC.A.)= 123,11 g/mol

- m(NIC.A.)= 0,005 mol ∙ 123,11 g/mol = 0,6156 g

- V(etanol)= 25 ml



aminopiridina. Raztopili smo ga v 25 ml etanola. Ta se je odlično raztopil. Dobili smo bistro

rjavo raztopino. V drugo erlenmajerico smo natehtali 0,6156 g (0,005 mol) nikotinske kisline

in jo raztopili v 25 ml etanola. Pri slednji smo si po 10 minutah pomagali z ultrazvočno

kopeljo in palčko, ker se nikakor ni hotela raztopiti. Nastala je bela rahla oborina. Vsebini v

erlenmajericah, smo na hitro prenesli v bučko z okroglim dnom. Dobili smo oborino temno

rjave barve. Bučko smo opremili z vodnim hladilnikom in jo potopili v parafinsko olje. Vse

skupaj smo postavili na mešalnik + grelnik in segrevali do vrenja. Vrenje je nastopilo pri 84

°C. Temperaturo smo vzdrževali 3 ure. Po 15 minutah vrenja je nastala bistra rjava

raztopina. Po približno 30 minutah pa zopet oborina. Oborino smo imeli tudi na koncu

segrevanja. Vsebino smo vakuumsko prefiltrirali. Na površini frite je ostalo ogromno

nezreagirane bele oborine. Rjavi filtrat smo prelili v erlenmajerico.

Ugotovitve:

Nikotinska kislina se že v začetku nikakor ni uspela raztopiti v etanolu. Izloček na friti, bi

lahko bil nezreagirana nikotinska kislina. Produkt smo zavrgli. Sinteza je bila neuspešna.


30

4.1.4. SINTEZA Cu, Co IN Ni KOMPLEKSA Z 3-AMINOPIRIDINOM IN DINIKOTINSKO KISLINO V VODI IN ETANOLU

Kot liganda smo uporabili 3-aminopiridin in dinikotinsko kislino. Cu, Co in Ni v kompleksu



4.1.4.1. Eksperimentalni del - priprava adukta (prvi del): SINTEZA 3-AMINOPIRIDINA IN DINIKOTINSKE KISLINE V ETANOLU

Kemikalije:


- dinikotinska kislina (C7H5NO4, Merck)

- etanol (C2H5OH)


- n(3-AMP)= 5 mmol = 0,005 mol

- M(3-AMP)= 94,12 g/mol

- m(3-AMP)= 0,005 mol ∙ 94,12 g/mol = 0,4706 g

- n(DINIC.A.)= 5 mmol = 0,005 mol

- M(DINIC.A.)= 167,12 g/mol

- m(DINIC.A.)= 0,005 mol ∙ 167,12 g/mol = 0,8356 g

- V(etanol)= 25 ml



aminopiridina. Raztopili smo ga v 25 ml etanola. Ta se je odlično raztopil. Dobili smo bistro

rjavo raztopino. V drugo erlenmajerico smo natehtali 0,8356 g (0,005 mol) dinikotinske

kisline in jo raztopili v 25 ml etanola. Ta reagira zelo podobno kot nikotinska kislina v

etanolu. Nikakor je nismo uspeli raztopiti. Po 10 minutah smo si pomagali z ultrazvočno

kopeljo in palčko. Nastala je bela rahla oborina. Vsebini v erlenmajericah, smo na hitro

prenesli v bučko z okroglim dnom. Dobili smo oborino temno rjave barve. Bučko smo

opremili z vodnim hladilnikom in jo potopili v parafinsko olje. Vse skupaj smo postavili na

mešalnik + grelnik in segrevali do vrenja. Vrenje je nastopilo pri 83 °C. Temperaturo smo

vzdrževali 3 ure. Liganda sta medsebojno reagirala zelo podobno kot 3-AMP+NIC.A.. Po

treh urah smo dobili temno oranžno oborino. Vsebino smo vakuumsko prefiltrirali. Na

površini frite se je izločil majhen delež roza oborine. Oranžen filtrat smo prelili v

erlenmajerico in jo postavili v digestorij.

Ugotovitve:

Prišli smo do zelo podobnih ugotovitev, kot smo predvidevali pri sintezi 3-AMP+NIC.A..

Oborina na friti bi lahko predstavljala nezreagirano dinikotinsko kislino. Že naslednji dan se


31

je v raztopini izločila rahla oborina. Ta ni nakazovala na nobeno kristalinično strukturo.

Produkt smo zavrgli. Sinteza ni bila uspešna.

Slika 27: Oranžen filtrat raztopine (4.1.4.1.)

Slika 28: Oranžna oborina (4.1.4.1.)


32

4.1.5. SINTEZA Cu, Co IN Ni KOMPLEKSA Z 4-AMINOPIRIDINOM IN IZONIKOTINSKO KISLINO V VODI IN ETANOLU

Kot liganda smo uporabili 4-aminopiridin in izonikotinsko kislino. Cu, Co in Ni v

kompleksu predstavljajo centralne atome. Dodajali smo jih v obliki acetatov. Kot topilo pa

smo uporabili vodo in etanol.

4.1.5.1. Eksperimentalno delo - priprava adukta (prvi del): SINTEZA 4-AMINOPIRIDINA IN IZONIKOTINSKE KISLINE V ETANOLU

Kemikalije:


- izonikotinska kislina (C6H5NO2, Aldrich)

- etanol (C2H5OH)


- n(4-AMP)= 5 mmol = 0,005 mol

- M(4-AMP)= 94,12 g/mol

- m(4-AMP)= 0,005 mol ∙ 94,12 g/mol = 0,4706 g

- n(IZONIC.A.)= 5 mmol = 0,005 mol

- M(IZONIC.A.)= 123,11 g/mol

- m(IZONIC.A.)= 0,005 mol ∙ 123,11 g/mol = 0,6156 g

- V(etanol)= 25 ml



aminopiridina. Raztopili smo ga v 25 ml etanola. V drugo erlenmajerico smo natehtali

0,6156 g (0,005 mol) izonikotinske kisline in jo raztopili v 25 ml etanola. Oba liganda sta se

dobro raztopila v etanolu. Vsebini v erlenmajericah smo prenesli v bučko z okroglim dnom.

Dobili smo bistro brezbarvno raztopino. Bučko smo opremili z vodnim hladilnikom in jo

potopili v parafinsko olje. Vse skupaj smo postavili na mešalnik + grelnik in segrevali do

vrenja. Vrenje je nastopilo pri 85 °C. Temperaturo smo vzdrževali 3 ure. Po treh urah se

barva in struktura ni bistveno spremenila. Vsebino smo prelili v erlenmajerico in jo postavili

v digestorij.

Ugotovitve:

Med izparevanjem topila ni nastalo nič. Topilo je izparelo. Refluks ni dal nobenega

produkta.


33

Slika 29: Produkt sinteze po segrevanju - brezbarvna bistra raztopina (4.1.5.1.)

Seznam vseh opravljenih sintez (po prvem postopku):

Vzorec Vir

kovine Adukt

Ligand 1

Ligand 2

Topilo Produkt

2-AMP + PIC.A. -adukt (prvi del)

/ / 2-

AMP PIC.A. C2H5OH /

2-AMP + PIC.A. -adukt (prvi del- brez segrevanja)

/ / 2-

AMP PIC.A. C2H5OH /

2-AMP + DIPIC.A. -adukt (prvi del)

/ / 2-

AMP DIPIC.A. C2H5OH bela usedlina

(2-AMP+DIPIC.A.) + Cu -drugi del

Cu acetat 2-

AMP+DIPIC.A. / /

C2H5OH + H2O

zelena usedlina

(2-AMP+DIPIC.A.) + Co -drugi del

Co acetat

2-AMP+DIPIC.A.

/ / C2H5OH +

H2O rjava usedlina

(2-AMP+DIPIC.A.) + Ni -drugi del

Ni acetat 2-

AMP+DIPIC.A. / /

C2H5OH + H2O

svetlo zelena usedlina

3-AMP + NIC.A. -adukt (prvi del)

/ / 3-

AMP NIC.A. C2H5OH /

3-AMP + DINIC.A. -adukt (prvi del)

/ / 3-

AMP DINIC.A. C2H5OH /

4-AMP + IZONIC.A. -adukt (prvi del)

/ / 4-

AMP IZONIC.A. C2H5OH /

Tabela 1: Pregled vseh reakcij sintez po prvem postopku


34

4.2. Drugi postopek

V drugem znanstvenem članku je Cengiz Yenikaya s sodelavci sintetiziral Cu(II) kompleks

z mešanimi ligandi in sicer s piridin-2,6-dikarboksilno kislino in 2-aminopiridinom. Njihova

ideja je bila, da bi na centralni atom v njihovem primeru je bil to Cu kompleks, vezal oba

liganda. Ker je bil tudi naš cilj identičen smo eksperimentalno delo izvedli po zelo

podobnem postopku, katerega so uporabili v znanstvenem članku. 44

4.2.1. SINTEZA Cu, Co, Ni, Nd, Eu, Dy IN Tb KOMPLEKSA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN PIKOLINSKO KISLINO V VODI

Kot ligand smo uporabili 2-aminopiridin in pikolinsko kislino. Cu, Co, Ni, Nd, Dy, Tb in Eu

v kompleksu predstavljajo centralne atome. Cu, Co in Ni smo dodajali v obliki acetatov. Nd,

Dy in Tb smo dodajali v obliki nitratov. Eu pa smo dodali v obliki klorida. Za topilo smo

uporabili destilirano vodo.

4.2.1.1. Eksperimentalno delo: SINTEZA Cu ACETATA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN PIKOLINSKO KISLINO V VODI

Kemikalije:






- n(2-AMP)= 1 mmol = 0,001 mol

- M(2-AMP)= 94 g/mol

- m(2-AMP)= 0,001 mol ∙ 94 g/mol = 0,09412 g

- n(PIC.A.)= 1 mmol = 0,001 mol

- M(PIC.A.)= 123,11 g/mol

- m(PIC.A.)= 0,001 mol ∙ 123,11 g/mol = 0,12311 g

- n(Cu acetat)= 1 mmol = 0,001 mol



- V(H2O)= 30 ml



aminopiridina in 0,12311 g (0,001 mol) pikolinske kisline. Vse skupaj smo raztopili v 20 ml

destilirane vode. Oba liganda sta se dobro raztopila v vodi. Dobili smo bistro brezbarvno


35

raztopino. To je bila osnovna mešanica ligandov. V drugi erlenmajerici smo si pripravili

0,19965 g (0,001 mol) Cu acetata. Raztopili smo ga v 10 ml destilirane vode. Ker se ta po 10

minutah ni raztopil, smo si pomagali z ultrazvočno kopeljo. Dobili smo bistro modro

raztopino. Raztopino Cu acetata smo prilili k pripravljeni osnovni mešanici ligandov. Dobili

smo rahlo oborino modre barve. Erlenmajerico smo postavili na mešalnik 1 uro brez

segrevanja. V tem času ni bilo spremembe v strukturi in barvi raztopine. Po končanem

enournem mešanju smo raztopino vakuumsko prefiltrirali. Dobili smo bister moder filtrat.

Prelili smo ga v erlenmajerico in jo postavili v digestorij.

Ugotovitve:

V nekaj dnevih so se v raztopini izločili temno modri kristali. Kristale smo karakterizirali z

rentgensko praškovno in monokristalno difrakcijo.

Slika 30: Produkt po mešanju- bistra modra raztopina

(4.2.1.1.)

Slika 31: Modri kristali v raztopini (4.2.1.1.)

4.2.1.2. Eksperimentalno delo: SINTEZA Co ACETATA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN PIKOLINSKO KISLINO V VODI

Kemikalije:






- n(2-AMP)= 1 mmol = 0,001 mol


- m(2-AMP)= 0,001 mol ∙ 94 g/mol = 0,09412 g


36

- n(PIC.A.)= 1 mmol = 0,001 mol

- M(PIC.A.)= 123,11 g/mol

- m(PIC.A.)= 0,001 mol ∙ 123,11 g/mol = 0,12311 g

- n(Co acetat)= 1 mmol = 0,001 mol



- V(H2O)= 30 ml






0,24909 g (0,001 mol) Co acetata. Raztopili smo ga v 10 ml destilirane vode. Ker se ta po 10

minutah ni raztopil v vodi, smo si pomagali z ultrazvočno kopeljo. Dobili smo bistro svetlo

rdečo raztopino. Raztopino Co acetata smo prilili k pripravljeni osnovni mešanici ligandov.

Barva raztopine se ni spremenila. Ostala je bistra svetlo rdeča raztopina. Erlenmajerico smo

postavili na mešalnik 1 uro brez segrevanja. V tem času ni bilo spremembe v strukturi in

barvi raztopine. Po končanem enournem mešanju smo erlenmajerico postavili v digestorij.

Ugotovitve:

V nekaj dnevih so se v raztopini izločili svetlo oranžno-rdeči kristali. Kristale smo

karakterizirali z rentgensko praškovno in monokristalno difrakcijo ter termogravimetrično

analizo.

Slika 32: Produkt sinteze po mešanju- bistra svetlo rdeča

raztopina (4.2.1.2.)

Slika 33: Produkt sinteze: oranžno-rdeči kristali v raztopini (4.2.1.2.)


37

4.2.1.3. Eksperimentalno delo: SINTEZA Ni ACETATA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN PIKOLINSKO KISLINO V VODI

Kemikalije:






- n(2-AMP)= 1 mmol = 0,001 mol


- m(2-AMP)= 0,001 mol ∙ 94 g/mol = 0,09412 g

- n(PIC.A.)= 1 mmol = 0,001 mol

- M(PIC.A.)= 123,11 g/mol

- m(PIC.A.)= 0,001 mol ∙ 123,11 g/mol = 0,12311 g

- n(Ni acetat)= 1 mmol = 0,001 mol



- V(H2O)= 30 ml






0,24886 g (0,001 mol) Ni acetata. Raztopili smo ga v 10 ml destilirane vode. Ker se ta po 10

minutah ni raztopil, smo si pomagali z ultrazvočno kopeljo. Dobili smo bistro svetlo modro-

zeleno raztopino. Raztopino Ni acetata smo prilili k pripravljeni osnovni mešanici ligandov.

Barva raztopine se ni spremenila. Ostala je bistra svetlo modro-zelena raztopina.

Erlenmajerico smo postavili na mešalnik 1 uro brez segrevanja. V tem času ni bilo

spremembe v strukturi in barvi raztopine. Erlenmajerico smo postavili v digestorij.

Ugotovitve:

V nekaj dnevih so se v raztopini izločili svetlo modri kristali. Kristale smo karakterizirali z

rentgensko praškovno in monokristalno difrakcijo ter termogravimetrično analizo.


38

Slika 34: Produkt sinteze po mešanju - bistra svetlo

modro-zelena raztopina (4.2.1.3.)

Slika 35: Produkt sinteze: modri kristali v raztopini

(4.2.1.3.)

4.2.1.4. Eksperimentalno delo: SINTEZA Nd NITRATA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN PIKOLINSKO KISLINO V VODI

Kemikalije:

- neodimov(III) nitrat heksahidrat (Nd(NO3)3 ∙ 6H2O, Sigma Aldrich)





- n(2-AMP)= 1 mmol = 0,001 mol


- m(2-AMP)= 0,001 mol ∙ 94 g/mol = 0,09412 g

- n(PIC.A.)= 1 mmol = 0,001 mol

- M(PIC.A.)= 123,11 g/mol

- m(PIC.A.)= 0,001 mol ∙ 123,11 g/mol = 0,12311 g

- n(Nd nitrat)= 1 mmol = 0,001 mol

- M(Nd nitrat)= 438,35 g/mol

- m(Nd nitrat)= 0,001 mol ∙ 438,35 g/mol = 0,43835 g

- V(H2O)= 30 ml



39





0,43835 g (0,001 mol) Nd nitrata. Raztopili smo ga v 10 ml destilirane vode. Ker se ta po 10

minutah ni raztopil v vodi, smo si pomagali z ultrazvočno kopeljo. Dobili smo bistro svetlo

roza raztopino. Raztopino Nd nitrata smo prilili k pripravljeni osnovni mešanici ligandov.

Dobili smo bistro svetlo roza raztopino. Erlenmajerico smo postavili na mešalnik 1 uro brez

segrevanja. V tem času ni bilo spremembe v strukturi in barvi raztopine. Erlenmajerico smo

postavili v digestorij.

Ugotovitve:

V nekaj dnevih so se v raztopini izločili roza kristali. Produkt smo karakterizirali z

rentgensko praškovno difrakcijo.

Slika 36: Produkt sinteze - roza kristali v raztopini (4.2.1.4.)

4.2.1.5. Eksperimentalno delo: SINTEZA Nd NITRATA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN PIKOLINSKO KISLINO V VODI S SEGREVANJEM

Kemikalije:






- n(2-AMP)= 1 mmol = 0,001 mol


- m(2-AMP)= 0,001 mol ∙ 94 g/mol = 0,09412 g

- n(PIC.A.)= 1 mmol = 0,001 mol


40

- M(PIC.A.)= 123,11 g/mol

- m(PIC.A.)= 0,001 mol ∙ 123,11 g/mol = 0,12311 g

- n(Nd nitrat)= 1 mmol = 0,001 mol



- V(H2O)= 30 ml






0,43835 g (0,001 mol) Nd nitrata. Raztopili smo ga v 10 ml destilirane vode. Ker se ta po 10

minutah ni raztopil, smo si pomagali z ultrazvočno kopeljo. Dobili smo bistro svetlo roza

raztopino. Raztopino Nd nitrata smo prilili k pripravljeni osnovni mešanici ligandov. Dobili

smo bistro svetlo roza raztopino. Erlenmajerico smo postavili na mešalnik 1 uro s

segrevanjem. Vzdrževali smo konstantno temperaturo na 60 °C. Po približno 30 minutah je

nastala sprememba v strukturi in barvi raztopine. Dobili smo rožnato oborino. Vsebino smo

po 1 uri vakuumsko prefiltrirali. Dobili smo brezbarvno bistro roza raztopino. Filtrat smo

prelili v erlenmajerico in jo postavili v digestorij.

Ugotovitve:

Na friti je ostalo veliko roza oborine. Sklepali smo, da se je izločil nezreagiran Nd nitrat in

mogoče malo pikolinske kisline. Brezbarvna bistra raztopina po filtraciji pove, da nismo

uspeli vezati ligandov na centralni atom. S to sintezo smo predvsem želeli videti, kako

reagira Nd nitrat na spremembo temperature. Ugotovili smo, da segrevanje ne vpliva

pozitivno na reakcijo. Nismo uspeli vezati centralnega atoma in ligandov skupaj. Sinteza je

bila neuspešna.

Slika 37: Produkt sinteze po mešanju - roza oborina (4.2.1.5.)

Slika 38: Brezbarven filtrat (4.2.1.5.)


41

4.2.1.6. Eksperimentalno delo: SINTEZA Dy NITRATA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN PIKOLINSKO KISLINO V VODI

Kemikalije:

- disprozijev(III) nitrat hidrat (Dy(NO3)3 ∙ H2O, Sigma Aldrich)





- n(2-AMP)= 0,5 mmol = 0,0005 mol


- m(2-AMP)= 0,0005 mol ∙ 94 g/mol = 0,04706 g

- n(PIC.A.)= 0,5 mmol = 0,0005 mol

- M(PIC.A.)= 123,11 g/mol

- m(PIC.A.)= 0,0005 mol ∙ 123,11 g/mol = 0,06155 g

- n(Dy nitrat)= 0,5 mmol = 0,0005 mol

- M(Dy nitrat)= 348.51 g/mol

- m(Dy nitrat)= 0,0005 mol ∙ 348,51 g/mol = 0,17426 g

- V(H2O)= 30 ml



2-aminopiridina in 0,06155 g (0,0005 mol) pikolinske kisline. Vse skupaj smo raztopili v 20

ml destilirane vode. Oba liganda sta se dobro raztopila v vodi. Dobili smo bistro brezbarvno


0,1743 g (0,0005 mol) Dy nitrata. Raztopili smo ga v 10 ml destilirane vode. Ker se ta po 10

minutah ni raztopil, smo si pomagali z ultrazvočno kopeljo. Dobili smo bistro brezbarvno

raztopino. Raztopino Dy nitrata smo prilili k pripravljeni osnovni mešanici ligandov. Dobili

smo bistro brezbarvno raztopino. Erlenmajerico smo postavili na mešalnik 1 uro brez



Ugotovitve:

Topilo je izparelo. Na dnu erlenmajerice je nastala kompaktna bela usedlina. Ta ni

nakazovala nobene kristalinične strukture. Res smo se morali potruditi, da smo vzorec dobili

iz erlenmajerice. Po opravljeni karakterizaciji z rentgensko praškovno difrakcijo smo prišli

do ugotovitev, da je nastala amorfna snov. Sinteza je bila neuspešna.


42

4.2.1.7. Eksperimentalno delo: SINTEZA Tb NITRATA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN PIKOLINSKO KISLINO V VODI

Kemikalije:

- terbijev(III) nitrat pentahidrat (Tb(NO3)3 ∙ 5H2O, Sigma Aldrich)





- n(2-AMP)= 0,5 mmol = 0,0005 mol


- m(2-AMP)= 0,0005 mol ∙ 94 g/mol = 0,04706 g

- n(PIC.A.)= 0,5 mmol = 0,0005 mol

- M(PIC.A.)= 123,11 g/mol

- m(PIC.A.)= 0,0005 mol ∙ 123,11 g/mol = 0,06155 g

- n(Tb nitrat)= 0,5 mmol = 0,0005 mol

- M(Tb nitrat)= 435,02 g/mol

- m(Tb nitrat)= 0,0005 mol ∙ 435,02 g/mol = 0,21751 g

- V(H2O)= 30 ml






0,21751 g (0,0005 mol) Tb nitrata. Raztopili smo ga v 10 ml destilirane vode. Ker se ta po

10 minutah ni raztopil, smo si pomagali z ultrazvočno kopeljo. Dobili smo bistro brezbarvno

raztopino. Raztopino Tb nitrata smo prilili k pripravljeni osnovni mešanici ligandov. Dobili




Ugotovitve:

Iz brezbarvne bistre raztopine se ni izločilo nič. Sinteza ni bila uspešna. Želeli smo ugotoviti

ali manjše razmerje mas vpliva na rezultat. Za sintezo opisano v zgornjem postopku smo

uporabili množinsko razmerje 0,5 mmol : 0,5 mmol za oba posamezna liganda in centralni

atom. Postopek smo ponovili v množinskem razmerju 1 mmol : 1 mmol. Dobili smo

identične rezultate. Bistro brezbarvno raztopino, iz katere se ni izločilo nič. Sintezi sta bili

neuspešni.


43

Slika 39: Produkt sinteze po mešanju - brezbarvna bistra raztopina (4.2.1.7.)

4.2.1.8. Eksperimentalno delo: SINTEZA Eu KLORIDA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN PIKOLINSKO KISLINO V VODI

Kemikalije:

- evropijev(III) klorid heksahidrat (EuCl3 ∙ 6H2O, Sigma Aldrich)





- n(2-AMP)= 0,5 mmol = 0,0005 mol


- m(2-AMP)= 0,0005 mol ∙ 94 g/mol = 0,04706 g

- n(PIC.A.)= 0,5 mmol = 0,0005 mol

- M(PIC.A.)= 123,11 g/mol

- m(PIC.A.)= 0,0005 mol ∙ 123,11 g/mol = 0,06155 g

- n(Eu klorid)= 0,5 mmol = 0,0005 mol

- M(Eu klorid)= 366,41 g/mol

- m(Eu klorid)= 0,0005 mol ∙ 366,41 g/mol = 0,18321 g

- V(H2O)= 30 ml







44

0,18321g (0,0005 mol) Eu klorida. Raztopili smo ga v 10 ml destilirane vode. Ker se ta po

10 minutah ni raztopil, smo si pomagali z ultrazvočno kopeljo. Dobili smo bistro brezbarvno

raztopino. Raztopino Tb nitrata smo prilili k pripravljeni osnovni mešanici ligandov. Dobili




Ugotovitve:

Topilo je izparelo. Iz brezbarvne bistre raztopine se ni izločilo nič. Sinteza je bila neuspešna.


45

4.2.2. SINTEZA Cu, Co IN Ni KOMPLEKSA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN DIPIKOLINSKO KISLINO V VODI

Kot ligand smo uporabili 2-aminopiridin in dipikolinsko kislino. Baker, kobalt in nikelj v

kompleksu predstavljajo centralne atome. Dodajali smo jih v obliki acetatov. Za topilo smo


4.2.2.1. Eksperimentalno delo: SINTEZA Cu ACETATA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN DIPIKOLINSKO KISLINO V VODI

Kemikalije:



- dipikolinska kislina (C7H5NO4, Acros Organics)



- n(2-AMP)= 1 mmol = 0,001 mol


- m(2-AMP)= 0,001 mol ∙ 94 g/mol = 0,09412 g







- V(H2O)= 30 ml



aminopiridina in 0,16712 g (0,001 mol) dipikolinske kisline. Vse skupaj smo raztopili v 20





raztopino. Raztopino Cu acetata smo prilili k pripravljeni osnovni mešanici ligandov.

Nastala je bistra močno obarvana zeleno-modra raztopina. Erlenmajerico smo postavili na

mešalnik 1 uro brez segrevanja. V tem času ni bilo spremembe v strukturi in barvi raztopine.

Erlenmajerico smo postavili v digestorij.

Ugotovitve:


46

Po približno enem tednu so se v raztopini izločili kristali. Nastali sta dve vrsti kristalov,

modre in zelene barve. Zelenih kristalov je bilo bistveno več. Modre smo težje ločili od

zelenih, ker so bili ti zelo majhni. Produkt smo karakterizirali z rentgensko praškovno

difrakcijo.

Slika 40: Produkt sinteze po mešanju – bistra zeleno-modra

raztopina (4.2.2.1.)

Slika 41: Produkt sinteze- modri in zeleni kristali v raztopini (4.2.2.1.)

4.2.2.2. Eksperimentalno delo: SINTEZA Co ACETATA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN DIPIKOLINSKO KISLINO V VODI

Kemikalije:






- n(2-AMP)= 1 mmol = 0,001 mol


- m(2-AMP)= 0,001 mol ∙ 94 g/mol = 0,09412 g






47


- m(Co acetat)= 0,001mol ∙ 249,09 g/mol = 0,24909 g

- V(H2O)= 30 ml







minutah ni raztopil, smo si pomagali z ultrazvočno kopeljo. Dobili smo bistro temno rdečo

raztopino. Raztopino Co acetata smo prilili k pripravljeni osnovni mešanici ligandov. Barva

se ni bistveno spremenila. Erlenmajerico smo postavili na mešalnik 1 uro brez segrevanja. V

tem času ni bilo spremembe v strukturi in barvi raztopine. Erlenmajerico smo nato postavili

v digestorij.

Ugotovitve:

Med izparevanjem topila, se ni izločilo nič. Topilo je popolnoma izparelo. Sinteza je bila

neuspešna.

Slika 42: Produkt sinteze po mešanju - bistra temno rdeča raztopina (4.2.2.2.)

4.2.2.3. Eksperimentalno delo: SINTEZA Ni ACETATA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN DIPIKOLINSKO KISLINO V VODI

Kemikalije:




48




- n(2-AMP)= 1 mmol = 0,001 mol


- m(2-AMP)= 0,001 mol ∙ 94 g/mol = 0,09412 g







- V(H2O)= 30 ml







minutah ni raztopil, smo si pomagali z ultrazvočno kopeljo. Dobili smo bistro svetlo zeleno

raztopino. Raztopino Ni acetata smo prilili k pripravljeni osnovni mešanici ligandov. Barva

se ni bistveno spremenila. Erlenmajerico smo postavili na mešalnik 1 uro brez segrevanja. V

tem času ni bilo spremembe v strukturi in barvi raztopine. Erlenmajerico smo postavili v

digestorij.

Ugotovitve:

Med izparevanjem topila je nastala lepljiva usedlina, v kateri so bili prisotni redki zeleni

kristali. Te kristale smo poskušali ločiti od usedline, vendar je bilo težko. Ko smo zajeli en

kristal smo zajeli tudi lepljivo usedlino. Produkt smo karakterizirali z rentgensko praškovno

difrakcijo. Na difraktogramu nismo opazili nobenih vrhov. Sklepamo, da smo dobili amorfno

snov. Sinteza je bila neuspešna.


49

Slika 43: Produkt sinteze po mešanju – bistra svetlo zelena raztopina (4.2.2.3.)

Slika 44: Produkt sinteze-zelena lepljiva usedlina+kristali (4.2.2.3.)

4.2.3. SINTEZA Cu, Co in Ni KOMPLEKSA Z 4-AMINOPIRIDINOM IN IZONIKOTINSKO KISLINO V VODI

Kot ligand smo uporabili 4-aminopiridin in izonikotinsko kislino. Baker, kobalt in nikelj v

kompleksu predstavljajo centralne atome. Dodajali smo jih v obliki acetatov. Destilirana

voda nam je služila za topilo.


50

4.2.3.1. Eksperimentalno delo: SINTEZA Cu ACETATA Z 4-AMINOPIRIDINOM IN IZONIKOTINSKO KISLINO V VODI

Kemikalije:






- n(4-AMP)= 1 mmol = 0,001 mol


- m(4-AMP)= 0,001 mol ∙ 94 g/mol = 0,09412 g







- V(H2O)= 30 ml



aminopiridina in 0,12311 g (0,001 mol) izonikotinske kisline. Vse skupaj smo raztopili v 20






Nastala je oborina modre barve. Erlenmajerico smo postavili na mešalnik 1 uro brez

segrevanja. V tem času ni bilo spremembe v strukturi in barvi raztopine. Vsebino smo

vakuumsko prefiltrirali in dobili bister bledo modro-zelen filtrat. Filtrat smo prelili v


Ugotovitve:

Že v začetku smo dobili zelo svetel filtrat. Na friti je ostalo kar nekaj nezreagiranega Cu

acetata. Med izparevanjem topila, ga je veliko izparelo. Nastala je modro-zelena usedlina.

Na dnu erlenmajerice ni bilo zaznati kristalinične strukture. Ob straneh pa so nastali drobni

modri kristali. Te kristale smo karakterizirali z rentgensko praškovno difrakcijo.


51

Slika 45: Filtrat-svetlo modro-zelena raztopina (4.2.3.1.)

Slika 46: Produkt sinteze - modro zelena usedlina (4.2.3.1.)

4.2.3.2. Eksperimentalno delo: SINTEZA Co ACETATA Z 4-AMINOPIRIDINOM IN IZONIKOTINSKO KISLINO V VODI

Kemikalije:






- n(4-AMP)= 1 mmol = 0,001 mol


- m(4-AMP)= 0,001 mol ∙ 94 g/mol = 0,09412 g







- V(H2O)= 30 ml






52



minutah ni raztopil, smo si pomagali z ultrazvočno kopeljo. Dobili smo bistro rdečo

raztopino. Raztopino Co acetata smo prilili k pripravljeni osnovni mešanici ligandov. V

začetni fazi je nastala bistra rdeča raztopina. Nato je sledilo mešanje 1 h brez segrevanja. V

dobri minuti mešanja je nastala oborina roza barve. Po končanem mešanju smo vsebino

vakuumsko prefiltrirali in dobili svetlo rdeč filtrat. Filtrat smo prelili v erlenmajerico in jo


Ugotovitve:

Že v začetku smo dobili zelo svetel filtrat. Na friti je ostalo kar nekaj rdeče oborine.

Predvidevamo, da je to nezreagirani Co acetat. Med izparevanjem topila, je na dnu nastala

lepljiva vijolična usedlina. Usedlina ni kazala nobene kristalinične strukture. Produkt smo

karakterizirali z rentgensko praškovno difrakcijo. Na difraktogramu nismo opazili nobenih

vrhov. Predvidevamo, da smo dobili amorfno snov. Sinteza je bila neuspešna.

Slika 47: Produkt po mešanju - roza oborina (4.2.3.2.)

Slika 48: Filtrat - svetlo roza raztopina (4.2.3.2.)

4.2.3.3. Eksperimentalno delo: SINTEZA Ni ACETATA Z 4-AMINOPIRIDINOM IN IZONIKOTINSKO KISLINO V VODI

Kemikalije:







53

- n(4-AMP)= 1 mmol = 0,001 mol


- m(4-AMP)= 0,001 mol ∙ 94 g/mol = 0,09412 g







- V(H2O)= 30 ml





raztopino. To je bila osnovna mešanica ligandov. V drugi erlenmajerici pa smo si pripravili


minutah ni raztopil, smo si pomagali z ultrazvočno kopeljo. Dobili smo bistro zeleno

raztopino. Raztopino Ni acetata smo prilili k pripravljeni osnovni mešanici ligandov. V

začetni fazi je nastala bistra zelena raztopina. Nato je sledilo mešanje 1 h brez segrevanja. V

dobri minuti mešanja je nastala oborina svetlo zelene barve. Po končanem mešanju smo

vsebino vakuumsko prefiltrirali in dobili svetlo zelen filtrat. Filtrat smo prelili v


Ugotovitve:

Po filtraciji smo dobili zelo svetel filtrat. Na friti se je izločilo veliko zelenega produkta.

Sklepali smo, da se je izločil nezreagirani Ni acetat. Med izparevanjem topila, se ni izločilo

nič. Sinteza je bila neuspešna.

Slika 49: Produkt po mešanju - svetlo zelena oborina (4.2.3.3.)

Slika 50: Filtrat - svetlo zelena raztopina (4.2.3.3.)


54

4.2.4. SINTEZA Cu, Co IN Ni KOMPLEKSA Z 3-AMINOPIRIDINOM IN DINIKOTINSKO KISLINO V VODI

Kot ligand smo uporabili 3-aminopiridin in dinikotinsko kislino. Baker, kobalt in nikelj v

kompleksu predstavljajo centralne atome. Dodajali smo jih v obliki acetatov. Za topilo pa

smo uporabili destilirano vodo.

4.2.4.1. Eksperimentalno delo: SINTEZA Cu ACETATA Z 3-AMINOPIRIDINOM IN DINIKOTINSKO KISLINO V VODI

Kemikalije:






- n(3-AMP)= 1 mmol = 0,001 mol


- m(3-AMP)= 0,001 mol ∙ 94 g/mol = 0,09412 g







- V(H2O)= 30 ml



aminopiridina in 0,16712 g (0,001 mol) dinikotinske kisline. Vse skupaj smo raztopili v 20

ml destilirane vode. 3-aminopiridin se je hitro raztopil v vodi, medtem ko se dinikotinska

kislina po 15 minutah nikakor ni hotela. Pomagali smo si z ultrazvočno kopeljo. Dobili smo

oranžno oborino. To je bila osnovna mešanica ligandov. V drugi erlenmajerici pa smo si

pripravili 0,19965 g (0,001 mol) Cu acetata. Raztopili smo ga v 10 ml destilirane vode. Ker

se ta po 10 minutah ni raztopil, smo si pomagali z ultrazvočno kopeljo. Dobili smo bistro

modro raztopino. Raztopino Cu acetata smo prilili k pripravljeni osnovni mešanici ligandov.

Nastala je »umazana« modra oborina. Erlenmajerico smo postavili na mešalnik 1 uro brez

segrevanja. V tem času ni bilo spremembe v strukturi in barvi raztopine. Vsebino smo želeli

vakuumsko prefiltrirali. Postopek je bil neizvedljiv, saj je oborina preprosto prešla skozi

frito. Filtrat smo prelili v erlenmajerico in jo postavili v digestorij.

Ugotovitve:


55

V mirovanju (po 5 min) sta se v erlenmajerici naredili dve fazi. V zgornji fazi je nastala

bistra oranžna raztopina. Ta bi lahko pripadala 3-aminopiridinu, zato ker je bil že v svoji

prvotni obliki oranžno-rjave barve. V spodnji fazi pa je nastala »umazana« modra oborina.

Ta faza bi lahko pripadala dinikotinski kislini in majhnemu deležu Cu acetata, saj je le ta v

svoji prvotni obliki modre barve. V raztopini so se na dnu izločili drobni sivi igličasti

kristali. Kristale smo karakterizirali z rentgensko praškovno difrakcijo.

Slika 51: Produkt po mešanju »umazana« modra oborina

(4.2.4.1.)

Slika 52: Produkt sinteze: sivi kristali na dnu erlenmajerice

(4.2.4.1.)

4.2.4.2. Eksperimentalno delo: SINTEZA Co ACETATA Z 3-AMINOPIRIDINOM IN DINIKOTINSKO KISLINO V VODI

Kemikalije:






- n(3-AMP)= 1 mmol = 0,001 mol


- m(3-AMP)= 0,001 mol ∙ 94 g/mol = 0,09412 g






56



- V(H2O)= 30 ml







pripravili 0,24909 g (0,001 mol) Co acetata. Raztopili smo ga v 10 ml destilirane vode. Ker


rdečo raztopino. Raztopino Co acetata smo prilili k pripravljeni osnovni mešanici ligandov.

Nastala je oborina svetlo oranžno-rdeče barve. Erlenmajerico smo postavili na mešalnik 1

uro brez segrevanja. V tem času ni bilo spremembe v strukturi in barvi raztopine. Vsebino

smo vakuumsko prefiltrirali. Dobili smo oranžen filtrat, ki smo ga prelili v erlenmajerico in

jo postavili v digestorij.

Ugotovitve:

Na friti se je izločilo veliko rdeče oborine. Predpostavljamo, da bi to lahko bil nezreagirani

Co acetat in dinikotinska kislina. Dinikotinska kislina se že v začetku nikakor ni hotela

raztopiti v destilirani vodi. Oranžen filtrat bi lahko pripadal 3-aminopiridinu. Sklepali smo,

da se je kovina popolnoma ločila od ligandov. Vsebino erlenmajerice smo zavrgli, ker se ni

izločilo nič. Sinteza je bila neuspešna.

Slika 53: Produkt po mešanju: oranžno-rdeča oborina (4.2.4.2.)

Slika 54: Filtrat- bistra svetlo oranžna raztopina (4.2.4.2.)


57

4.2.4.3. Eksperimentalno delo: SINTEZA Ni ACETATA Z 3-AMINOPIRIDINOM IN DINIKOTINSKO KISLINO V VODI

Kemikalije:






- n(3-AMP)= 1 mmol = 0,001 mol


- m(3-AMP)= 0,001 mol ∙ 94 g/mol = 0,09412 g







- V(H2O)= 30 ml







pripravili 0,24886 g (0,001 mol) Ni acetata. Raztopili smo ga v 10 ml destilirane vode. Ker


svetlo zeleno raztopino. Raztopino Ni acetata smo prilili k pripravljeni osnovni mešanici

ligandov. Nastala je rjava oborina. Erlenmajerico smo postavili na mešalnik 1 uro brez

segrevanja. V tem času ni bilo spremembe v strukturi in barvi raztopine. Vsebino smo

vakuumsko prefiltrirali. Dobili smo oranžen filtrat. Prelili smo ga v erlenmajerico in jo


Ugotovitve:

Na friti se je izločilo veliko modro-zelene oborine. Predpostavljamo, da bi to lahko bil

nezreagirani Ni acetat in nezreagirana dinikotinska kislina. Dinikotinska kislina se že v

začetku nikakor ni hotela raztopiti v destilirani vodi. Oranžen filtrat bi lahko pripadal 3-

aminopiridinu. Produkt filtrata je bil zelo podoben produktu v prejšnjem primeru, ko smo

uporabili Co acetat. Sklepali smo, da se je kovina popolnoma ločila od ligandov. Vsebino

erlenmajerice smo zavrgli, ker se ni nič izločilo. Sinteza je bila neuspešna.


58

4.2.5. SINTEZA Cu, Co IN Ni KOMPLEKSA Z 3-AMINOPIRIDINOM IN NIKOTINSKO KISLINO V VODI

Kot ligand smo uporabili 3-aminopiridin in nikotinsko kislino. Baker, kobalt in nikelj v

kompleksu predstavljajo centralne atome. Dodajali smo jih v obliki acetatov. Za topilo smo


4.2.5.1. Eksperimentalno delo: SINTEZA Cu ACETATA Z 3-AMINOPIRIDINOM IN NIKOTINSKO KISLINO V VODI

Kemikalije:






- n(3-AMP)= 1 mmol = 0,001 mol


- m(3-AMP)= 0,001 mol ∙ 94 g/mol = 0,09412 g

- n(NIC.A.)= 1 mmol = 0,001 mol

- M(NIC.A.)= 123,11 g/mol

- m(NIC.A.)= 0,001 mol ∙ 123,11 g/mol = 0,12311 g




- V(H2O)= 30 ml



aminopiridina in 0,12311 g (0,001 mol) nikotinske kisline. Vse skupaj smo raztopili v 20 ml

destilirane vode. Oba liganda sta se dokaj dobro raztopila v vodi. 3-aminopiridin se je takoj

raztopil. Nikotinsko kislino pa smo po 5 minutah vzpodbudili k raztapljanju z ultrazvočno

kopeljo. Dobili smo bisto oranžno raztopino. To je bila osnovna mešanica ligandov. V drugi

erlenmajerici pa smo si pripravili 0,19965 g (0,001 mol) Cu acetata. Raztopili smo ga v 10

ml destilirane vode. Ker se ta po 10 minutah ni raztopil, smo si pomagali z ultrazvočno

kopeljo. Dobili smo bistro modro raztopino. Raztopino Cu acetata smo prilili k pripravljeni

osnovni mešanici ligandov. Nastala je bistra temno zelena raztopina. Erlenmajerico smo

postavili na mešalnik 1 uro brez segrevanja. Po 30 s je nastala oborina temno-zelene barve.

Vsebino smo po končanem mešanju vakuumsko prefiltrirali. Dobili smo bister temno zeleni

filtrat. Prelili smo ga v erlenmajerico in jo postavili v digestorij.


59

Ugotovitve:

Med izparevanjem topila smo dobili suho temno rjavo usedlino. Ta je bila zelo kompaktna.

Usedlino smo kljub temu karakterizirali z rentgensko praškovno difrakcijo.

Slika 55: Produkt sinteze po mešanju - zelena oborina (4.2.5.1.)

Slika 56: Temno zeleni filtrat (4.2.5.1.)

Slika 57: Produkt sinteze - močna temno rjava usedlina (4.2.5.1.)

4.2.5.2. Eksperimentalno delo: SINTEZA Co ACETATA Z 3-AMINOPIRIDINOM IN NIKOTINSKO KISLINO V VODI

Kemikalije:






- n(3-AMP)= 1 mmol = 0,001 mol



60

- m(3-AMP)= 0,001 mol ∙ 94 g/mol = 0,09412 g

- n(NIC.A.)= 1 mmol = 0,001 mol

- M(NIC.A.)= 123,11 g/mol

- m(NIC.A.)= 0,001 mol ∙ 123,11 g/mol = 0,12311 g




- V(H2O)= 30 ml


Pripravili smo si 2 erlenmajerici. V prvo erlenmajerico smo natehtali 0,09412 g (0,001 mol)

3-aminopiridina in 0,12311 g (0,001 mol) nikotinske kisline. Vse skupaj smo raztopili v 20

ml destilirane vode. Oba liganda sta se dokaj dobro raztopila v vodi. 3-aminopiridin se je

takoj raztopil. Nikotinsko kislino smo po 5 minutah vzpodbudili k raztapljanju z ultrazvočno


erlenmajerici smo si pripravili 0,24909 g (0,001 mol) Co acetata. Raztopili smo ga v 10 ml

destilirane vode. Ker se ta po 10 minutah ni raztopil, smo si pomagali z ultrazvočno kopeljo.

Dobili smo bistro rdečo raztopino. Raztopino Co acetata smo prilili k pripravljeni osnovni

mešanici ligandov. Nastala je temno oranžna raztopina. Erlenmajerico smo postavili na

mešalnik 1 uro brez segrevanja. Po dobri minuti mešanja je nastala oborina rdeče-oranžne

barve. Vsebino smo po končanem mešanju vakuumsko prefiltrirali. Dobili smo bister

oranžen filtrat. Prelili smo ga v erlenmajerico in jo postavili v digestorij.

Ugotovitve:

Ponovno smo dobili oranžen filtrat, ki nakazuje prisotnost 3-aminopiridina. Po opravljeni

vakuumski filtraciji se je na friti izločilo veliko rdeče oborine. Predvidevamo, da se je

izločila nezreagirana nikotinska kislina ali pa nezreagirani Co acetat. Topilo je popolnoma

izparelo. Izločilo se ni nič. Sinteza ni bila uspešna.

Slika 58: Produkt sinteze po mešanju- rdeče oranžna oborina (4.2.5.2.)

Slika 59: Oranžen filtrat (4.2.5.2.)


61

4.2.5.3. Eksperimentalno delo: SINTEZA Ni ACETATA Z 3-AMINOPIRIDINOM IN NIKOTINSKO KISLINO V VODI

Kemikalije:






- n(3-AMP)= 1 mmol = 0,001 mol


- m(3-AMP)= 0,001 mol ∙ 94 g/mol = 0,09412 g

- n(NIC.A.)= 1 mmol = 0,001 mol

- M(NIC.A.)= 123,11 g/mol

- m(NIC.A.)= 0,001 mol ∙ 123,11 g/mol = 0,12311 g




- V(H2O)= 30 ml




ml destilirane vode. Oba liganda sta se dokaj dobro raztopila v vodi. 3-aminopiridin se je

takoj raztopil. Nikotinsko kislino smo po 5 minutah vzpodbudili k raztapljanju z ultrazvočno


erlenmajerici pa smo si pripravili 0,24886 g (0,001 mol) Ni acetata. Raztopili smo ga v 10


kopeljo. Dobili smo bistro svetlo zeleno raztopino. Raztopino Ni acetata smo prilili k

pripravljeni osnovni mešanici ligandov. Nastala je bistra rumeno-oranžna raztopina.

Erlenmajerico smo postavili na mešalnik 1 uro brez segrevanja. Po dobri minuti mešanja je

nastala oborina svetlo rjave barve. Vsebino smo po končanem mešanju vakuumsko

prefiltrirali. Dobili smo rumeno-oranžen filtrat. Prelili smo ga v erlenmajerico in jo postavili

v digestorij.

Ugotovitve:

Rumeno-oranžen filtrat ponovno nakazuje prisotnost 3-aminopiridina v raztopini. Na friti se

je izločilo kar nekaj zelene oborine. Sklepamo, da bi to lahko bil nezreagirani Ni acetat in

nezreagirana nikotinska kislina. Iz raztopine se ni izločilo nič. Topilo je izparelo. Sinteza je

bila neuspešna.


62

Slika 60: Produkt sinteze po mešanju - svetlo rjava oborina (4.2.5.3.)

Slika 61: Rumeno-oranžen filtrat (4.2.5.3.)

4.2.6. SINTEZA Cu ACETATA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN NIKOTINSKO KISLINO V VODI

Kot ligand smo uporabili 2-aminopiridin in nikotinsko kislino. Baker, ki v kompleksu

predstavlja centralni atom, smo dodajali v obliki acetata. Za topilo pa smo uporabili

destilirano vodo.

4.2.6.1. Eksperimentalno delo: SINTEZA Cu ACETATA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN NIKOTINSKO KISLINO V VODI

Kemikalije:






- n(2-AMP)= 1 mmol = 0,001 mol


- m(2-AMP)= 0,001 mol ∙ 94 g/mol = 0,09412 g

- n(NIC.A.)= 1 mmol = 0,001 mol

- M(NIC.A.)= 123,11 g/mol

- m(NIC.A.)= 0,001 mol ∙ 123,11 g/mol = 0,12311 g




63


- V(H2O)= 30 ml





raztopino. To je bila osnovna mešanica ligandov. V drugi erlenmajerici pa smo si pripravili

0,19965 g (0,001 mol) Cu acetata. Raztopili smo ga v 10 ml destilirane vode. Ker se ta po

10 minutah ni raztopil, smo si pomagali z ultrazvočno kopeljo. Dobili smo bistro modro


Nastala je turkizna oborina modre barve. Erlenmajerico smo postavili na mešalnik 1 uro brez

segrevanja. V tem času ni bilo spremembe v strukturi in barvi raztopine. Vsebino

erlenmajerice smo vakuumsko prefiltrirali. Dobili smo svetlo zeleni filtrat. Prelili smo ga


Ugotovitve:

Že v začetku smo dobili zelo svetel filtrat. Na friti se je izločilo veliko zelene oborine. Ta

oborina bi lahko pripadala nazreagiranemu Cu acetatu. Velika možnost je, da se je večino

acetata izločilo. Svetla raztopina ni nakazovala v kakršenkoli nastanek kristalov. Kljub

predvidevanju se je nekaj izločilo. Topilo je izparelo. Nastala je usedlina temno zelene

barve. Ob robovih erlenmajerice so nastali majhni temno zeleni kristali. Te kristale smo

poskušali tudi v največji meri pridobiti iz erlenmajerice. Vendar smo imeli pri tem nekaj

težav, saj jih je bilo zelo težko zajeti. Produkt smo karakterizirali z rentgensko praškovno

difrakcijo.

Slika 62: Produkt sinteze po mešanju turkizno-modra oborina (4.2.6.1.)

Slika 63: Svetlo zeleni filtrat (4.2.6.1.)


64

Slika 64: Produkt sinteze - zelena usedlina + majni kristali (4.2.6.1.)

4.2.7. SINTEZA KOMPLEKSA Cu ACETATA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN IZONIKOTINSKO KISLINO V VODI

Kot ligand smo uporabili 2-aminopiridin in izonikotinsko kislino. Baker, ki v kompleksu

predstavlja centralni atom, smo dodajali v obliki acetata. Za topilo pa smo uporabili

destilirano vodo.

4.2.7.1. Eksperimentalno delo: SINTEZA Cu ACETATA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN IZONIKOTINSKO KISLINO V VODI

Kemikalije:






- n(2-AMP)= 1 mmol = 0,001 mol


- m(2-AMP)= 0,001 mol ∙ 94 g/mol = 0,09412 g








65

- V(H2O)= 30 ml



2-aminopiridina in 0,12311 g (0,001 mol) izonikotinske kisline. Vse skupaj smo raztopili v

20 ml destilirane vode. Oba liganda sta se dobro raztopila v vodi. Dobili smo bistro

brezbarvno raztopino. To je bila osnovna mešanica ligandov. V drugi erlenmajerici pa smo si

pripravili 0,19965 g (0,001 mol) Cu acetata. Raztopili smo ga v 10 ml destilirane vode. Ker


modro raztopino. Raztopino Cu acetata smo prilili k pripravljeni osnovni mešanici ligandov.

Nastala je oborina svetlo modre barve. Erlenmajerico smo postavili na mešalnik 1 uro brez

segrevanja. V tem času ni bilo spremembe v strukturi in barvi raztopine. Vsebino

erlenmajerice smo vakuumsko prefiltrirali. Svetlo moder filtrat smo prelili v erlenmajerico in

jo postavili v digestorij.

Ugotovitve:

Ponovno smo dobili zelo svetel filtrat. Na friti se je izločilo veliko modre oborine.

Predvidevamo, da je to nezreagirani Cu acetat. Velika verjetnost je bila, da se je večina

acetata izločilo. Naše ugotovitve so bile pravilne. Topilo je izparelo. Izločilo se ni nič.

Sinteza ni bila uspešna.

Slika 65: Svetlo zeleni filtrat (4.2.7.1.)


66

4.2.8. SINTEZA Cu, Co, Ni, Nd, Eu IN Tb KOMPLEKSA Z 2-AMINOBENZOTIAZOLOM IN DIPIKOLINSKO KISLINO V VODI

Kot ligand smo uporabili 2-aminobenzotiazol in dipikolinsko kislino. Cu, Co, Ni, Nd in Eu v

kompleksu predstavljajo centralne atome. Cu, Co in Ni smo dodajali v obliki acetatov. Nd in

Tb smo dodajali v obliki nitratov, Eu pa v obliki klorida. Topilo je predstavljala destilirana

voda.

4.2.8.1. Eksperimentalno delo: SINTEZA Cu ACETATA Z 2-AMINOBENZOTIAZOLOM IN DIPIKOLINSKO KISLINO V VODI (BREZ SEGREVANJA)

Kemikalije:


- 2-aminobenzotiazol (C7H6N2S, Merck)




- n(2-AMB)= 0,5 mmol = 0,0005 mol

- M(2-AMB)= 150,2 g/mol

- m(2-AMB)= 0,0005 mol ∙ 150,2 g/mol = 0,0751 g

- n(DIPIC.A.)= 0,5 mmol = 0,0005 mol






- V(H2O)= 30 ml



aminobenzotiazola (1. ligand) in 0,08356 g dipikolinske kisline (2. ligand). Vse skupaj smo

raztopili v 20 ml destilirane vode. 1. ligand se je dobro raztopil v vodi. 2. liganda po 5

minutah nismo uspeli raztopiti v vodi. Pomagali smo si z mešanjem in ultrazvočno kopeljo.

Dobili smo bistro brezbarvno raztopino. To je bila osnovna mešanica ligandov. V drugi

erlenmajerici smo si pripravili 0,09983 g (0,0005 mol) Cu acetata. Raztopili smo ga v 10 ml


Dobili smo bistro modro raztopino. Raztopino Cu acetata smo prilili k pripravljeni osnovni

mešanici ligandov. Dobili smo oborino zeleno-modre barve. Erlenmajerico smo postavili na

mešalnik 1 uro brez segrevanja. V tem času se je spremenila samo barva. Nastala je oborina

živo zelene barve. Po končanem enournem mešanju smo raztopino vakuumsko prefiltrirali.

Dobili smo svetlo moder filtrat. Prelili smo ga v erlenmajerico in jo postavili v digestorij.


67

Ugotovitve:

V raztopini so se izločili modri kristali kvadratne oblike. Kristale smo karakterizirali z

rentgensko praškovno in monokristalno difrakcijo.

Slika 66: Produkt po mešanju –zelena oborina

(4.2.8.1.)

Slika 67: Moder filtrat

(4.2.8.1.)

Slika 68: Modri kristali v raztopini (4.2.8.1.)

4.2.8.2. Eksperimentalno delo: SINTEZA Cu ACETATA Z 2-AMINOBENZOTIAZOLOM IN DIPIKOLINSKO KISLINO V VODI S SEGREVANJEM

Kemikalije:






- n(2-AMB)= 0,5 mmol = 0,0005 mol

- M(2-AMB)= 150,2 g/mol

- m(2-AMB)= 0,0005 mol ∙ 150,2 g/mol = 0,0751 g

- n(DIPIC.A.)= 0,5 mmol = 0,0005 mol






- V(H2O)= 30 ml


68







erlenmajerici smo si pripravili 0,09983 g (0,0005 mol) Cu acetata. Raztopili smo ga v 10 ml


Dobili smo bistro modro raztopino. Raztopino Cu acetata smo prilili k pripravljeni osnovni

mešanici ligandov. Nastala je bistra raztopina modre barve. Erlenmajerico smo postavili na

mešalnik 1 uro s segrevanjem. Temperaturo smo vzdrževali na 60 °C. Po 10 minutah je

nastala modra oborina. Po končanem enournem mešanju smo vsebino vakuumsko

prefiltrirali. Dobili smo zeleni filtrat. Prelili smo ga v erlenmajerico in jo postavili v

digestorij.

Ugotovitve:

Izločili so se zeleni kristali, paličaste oblike. Ob robovih erlenmajerice so se nahajale večje

gmote kristalov. Kristale smo karakterizirali z rentgensko praškovno in monokristalno

difrakcijo.

Slika 69: Modra oborina (4.2.8.2.)

Slika 70: Zelen filtrat (4.2.8.2.)

Slika 71: Zeleni igličasti kristali v raztopini

(4.2.8.2.)

4.2.8.3. Eksperimentalno delo: SINTEZA Co ACETATA Z 2-AMINOBENZOTIAZOLOM IN DIPIKOLINSKO KISLINO V VODI (BREZ SEGREVANJA)

Kemikalije:


69






- n(2-AMB)= 0,5 mmol = 0,0005 mol

- M(2-AMB)= 150,2 g/mol

- m(2-AMB)= 0,0005 mol ∙ 150,2 g/mol = 0,0751 g

- n(DIPIC.A.)= 0,5 mmol = 0,0005 mol






- V(H2O)= 30 ml







erlenmajerici pa smo si pripravili 0,1245 g (0,0005 mol) Co acetata. Raztopili smo ga v 10


kopeljo. Dobili smo bistro temno rdečo raztopino. Raztopino Co acetata smo prilili k naši

pripravljeni osnovni mešanici ligandov. Dobili smo bistro temno roza raztopino.

Erlenmajerico smo postavili na mešalnik za 1 uro brez segrevanja. V tem času je nastala

oborina roza barve. Po končanem enournem mešanju smo raztopino vakuumsko prefiltrirali

in dobili roza filtrat. Prelili smo ga v erlenmajerico in jo postavili v digestorij.

Ugotovitve:

Topilo je izparelo. Na dnu je nastala zelo kompaktna modra usedlina. Ta barva ni tako

običajna za sinteze z Co acetatom, saj je večino Co kompleksov rožnate barve. Klasičen

primer iz koordinacijske kemije pa predstavlja (CoCl4)2-

ion, ki je modre barve. Res smo se

morali potruditi, da smo dobili produkt iz erlenmajerice. Kristale smo karakterizirali z

rentgensko praškovno difrakcijo in preverili strukturo pod mikroskopom.


70

Slika 72: Roza filtrat (4.2.8.3.)

Slika 73: Modra usedlina z drobnimi kristali (4.2.8.3.)

4.2.8.4. Eksperimentalno selo: SINTEZA Co ACETATA Z 2-AMINOBENZOTIAZOLOM IN DIPIKOLINSKO KISLINO V VODI S SEGREVANJEM

Kemikalije:






- n(2-AMB)= 0,5 mmol = 0,0005 mol

- M(2-AMB)= 150,2 g/mol

- m(2-AMB)= 0,0005 mol ∙ 150,2 g/mol = 0,0751 g

- n(DIPIC.A.)= 0,5 mmol = 0,0005 mol






- V(H2O)= 30 ml






71



erlenmajerici pa smo si pripravili 0,1245 g (0,0005 mol) Co acetata. Raztopili smo ga v 10


kopeljo. Dobili smo bistro temno rdečo raztopino. Raztopino Co acetata smo prilili k

pripravljeni osnovni mešanici ligandov. Nastala je bistra raztopina temno rdeče barve.

Erlenmajerico smo postavili na mešalnik 1 uro s segrevanjem. Temperaturo smo vzdrževali

na 60 °C. Barva in struktura raztopine se ni spremenila. Erlenmajerico smo postavili v

digestorij.

Ugotovitve:

Topilo je izparelo. Na dnu erlenmajerice so se izločili vijolični kristali. Produkt smo

karakterizirali z rentgensko praškovno difrakcijo in preverili strukturo pod mikroskopom.

Slika 74: Temno rdeča raztopina po segrevanju

in mešanju (4.2.8.4.)

Slika 75: Nastali produkt- vijolični kristali (4.2.8.4.)

4.2.8.5. Eksperimentalno delo: SINTEZA Ni ACETATA Z 2-AMINOBENZOTIAZOLOM IN DIPIKOLINSKO KISLINO V VODI (BREZ SEGREVANJA)

Kemikalije:






- n(2-AMB)= 0,5 mmol = 0,0005 mol

- M(2-AMB)= 150,2 g/mol

- m(2-AMB)= 0,0005 mol ∙ 150,2 g/mol = 0,0751 g


72

- n(DIPIC.A.)= 0,5 mmol = 0,0005 mol






- V(H2O)=30 ml






Dobili smo bistro brezbarvno raztopino. To je bila osnovna mešanica ligandov. V drugo

erlenmajerico pa smo natehtali 0,1244 g (0,0005 mol) Ni acetata. Raztopili smo ga v 10 ml


Dobili smo bistro zeleno raztopino. Raztopino Ni acetata smo prilili k pripravljeni osnovni

mešanici ligandov. Nastala je oborina zelene barve. Erlenmajerico smo postavili na mešalnik

1 uro brez segrevanja. V tem času ni bilo spremembe v strukturi in barvi raztopine. Po

končanem enournem mešanju smo raztopino vakuumsko prefiltrirali. Dobili smo zeleni

filtrat. Prelili smo ga v erlenmajerico in jo postavili v digestorij.

Ugotovitve:

Topilo je izparelo. Na dnu je nastala zelena kompaktna usedlina. Produkt smo karakterizirali

z rentgensko praškovno difrakcijo in preverili strukturo pod mikroskopom.

Slika 76: Zeleni filtrat (4.2.8.5.)

Slika 77: Nastali produkt-zelena usedlina (4.2.8.5.)


73

4.2.8.6. Eksperimentalno delo: SINTEZA Ni ACETATA Z 2-AMINOBENZOTIAZOLOM IN DIPIKOLINSKO KISLINO V VODI S SEGREVANJEM

Kemikalije:






- n(2-AMB)= 0,5 mmol = 0,0005 mol

- M(2-AMB)= 150,2 g/mol

- m(2-AMB)= 0,0005 mol ∙ 150,2 g/mol = 0,0751 g

- n(DIPIC.A.)= 0,5 mmol = 0,0005 mol






- V(H2O)= 30 ml







erlenmajerico pa smo natehtali 0,1244 g (0,0005 mol) Ni acetata. Raztopili smo ga v 10 ml


Dobili smo bistro zeleno raztopino. Raztopino Ni acetata smo prilili k pripravljeni osnovni

mešanici ligandov. Nastala je bistra svetlo zelena raztopina. Erlenmajerico smo postavili na

mešalnik za 1 uro z dodatkom segrevanja. Temperaturo smo vzdrževali na 60 °C. V tem času

ni prišlo do spremembe v barvi ali strukturi raztopine. Erlenmajerico smo postavili v

digestorij.

Ugotovitve:

Večina topila je izparelo. Na prvi pogled smo ocenili, da so se izločili zeleni igličasti kristali.

Kristale smo karakterizirali z rentgensko praškovno difrakcijo in preverili strukturo pod

mikroskopom.


74

Slika 78: Produkt sinteze po mešanju

(4.2.8.6.)

Slika 79: Nastali produkt-zeleni »kristali« (4.2.8.6.)

4.2.8.7. Eksperimentalni del: SINTEZA Nd ACETATA Z 2-AMINOBENZOTIAZOLOM IN DIPIKOLINSKO KISLINO V VODI (BREZ SEGREVANJA)

Kemikalije:






- n(2-AMB)= 0,5 mmol = 0,0005 mol

- M(2-AMB)= 150,2 g/mol

- m(2-AMB)= 0,0005 mol ∙ 150,2 g/mol = 0,0751 g

- n(DIPIC.A.)= 0,5 mmol = 0,0005 mol



- n(Nd nitrat)= 0,5mmol= 0,0005 mol



- V(H2O)= 30 ml





75




erlenmajerico pa smo si natehtali 0,21918 g (0,0005 mol) Nd nitrata. Raztopili smo ga v 10


kopeljo. Dobili smo bistro svetlo roza raztopino. Raztopino Nd nitrata smo prilili k

pripravljeni osnovni mešanici ligandov. Nastala je roza oborina. Erlenmajerico smo

postavili na mešalnik 1 uro brez segrevanja. V tem času ni bilo spremembe v strukturi

raztopine. Po končanem enournem mešanju smo raztopino vakuumsko prefiltrirali. Dobili

smo roza filtrat, ki smo ga prelili v erlenmajerico in jo postavili v digestorij.

Ugotovitve:

Topilo je izparelo. Na dnu so nastali skupki roza oborine. Produkt smo karakterizirali z

rentgensko praškovno difrakcijo, preverili strukturo pod mikroskopom in UV svetlobo.

Slika 80: Roza filtrat (4.2.8.7.)

Slika 81:Nastali produkt - roza usedlina (4.2.8.7.)

4.2.8.8. Eksperimentalno delo: SINTEZA Eu KLORIDA Z 2-AMINOBENZOTIAZOLOM IN DIPIKOLINSKO KISLINO V VODI (BREZ SEGREVANJA)

Kemikalije:

- evropijev(III) klorid heksahidrat (EuCl3 ∙ 6H2O, Sigma Aldrich)





- n(2-AMB)= 0,5 mmol = 0,0005 mol


76

- M(2-AMB)= 150,2 g/mol

- m(2-AMB)= 0,0005 mol ∙ 150,2 g/mol = 0,0751 g

- n(DIPIC.A.)= 0,5 mmol = 0,0005 mol



- n(Eu klorid)= 0,5mmol= 0,0005 mol

- M(Eu klorid)= 366,41 g/mol

- m(Eu klorid)= 0,0005 mol ∙ 366,41 g/mol = 0,1832 g

- V(H2O)= 30 ml







erlenmajerici pa smo si pripravili 0,1832 g (0,0005 mol) Eu klorida. Raztopili smo ga v 10


kopeljo. Dobili smo bistro brezbarvno raztopino. Raztopino Eu klorida smo prilili k

pripravljeni osnovni mešanici ligandov. Nastala je rahla oborina bele barve. Erlenmajerico

smo postavili na mešalnik 1 uro brez segrevanja. V tem času ni bilo spremembe v strukturi

in barvi raztopine. Po končanem enournem mešanju smo raztopino vakuumsko prefiltrirali.

Dobili smo bister brezbarvni filtrat, ki smo ga prelili v erlenmajerico in jo postavili v

digestorij.

Ugotovitve:

Topilo je izparelo. Na dnu so nastali beli igličasti kristali, ki so bili zelo podobni usedlini.

Vse skupaj je bilo zelo kompaktno in prilepljeno na dnu erlenmajerice. Kristale smo

karakterizirali z rentgensko praškovno difrakcijo, preverili strukturo pod mikroskopom in

UV svetlobo.

Slika 82: Brezbarvni filtrat (4.2.8.8.)

Slika 83: Nastali produkt - bela kristalinična usedlina (4.2.8.8.)


77

4.2.8.9. Eksperimentalno delo: SINTEZA Tb NITRAT Z 2-AMINOBENZOTIAZOLOM IN DIPIKOLINSKO KISLINO V VODI (BREZ SEGREVANJA)

Kemikalije:

- terbijev(III) nitrat pentahidrat (Tb(NO3)3 ∙ 5H2O, Sigma Aldrich)





- n(2-AMB)= 0,5 mmol = 0,0005 mol

- M(2-AMB)= 150,2 g/mol

- m(2-AMB)= 0,0005 mol ∙ 150,2 g/mol = 0,0751 g

- n(DIPIC.A.)= 0,5 mmol = 0,0005 mol



- n(Tb nitrat)= 0,5mmol= 0,0005 mol

- M(Tb nitrat)= 435,02 g/mol

- m(Tb nitrat)= 0,0005 mol ∙ 435,02 g/mol = 0,21751 g

- V(H2O)= 30 ml







erlenmajerici pa smo si pripravili 0,2175 g (0,0005 mol) Tb nitrata. Raztopili smo ga v 10 ml


Dobili smo bistro brezbarvno raztopino. Raztopino Tb nitrata smo prilili k pripravljeni

osnovni mešanici ligandov. Nastala je rahla oborina bele barve. Erlenmajerico smo postavili

na mešalnik 1 uro brez segrevanja. V tem času ni bilo spremembe v strukturi raztopine. Po

končanem enournem mešanju smo raztopino vakuumsko prefiltrirali. Dobili smo bister

brezbarvni filtrat. Prelili smo ga v erlenmajerico in jo postavili v digestorij.

Ugotovitve:

Topilo je po nekaj dneh izparelo. Na dnu so nastali beli kristal, ki so bili prav tako zelo

podobni usedlini. Kristale oz. dobljeno usedlino smo karakterizirali z rentgensko praškovno

difrakcijo, preverili strukturo pod mikroskopom in UV svetlobo.


78

Slika 84: Brezbarvni filtrat (4.2.8.9.)

Slika 85: Nastali produkt-bela kristalinična usedlina (4.2.8.9.)


79

Seznam vseh opravljenih sintez (po drugem postopku):

Vzorec Vir kovine Ligand

1 Ligand

2 Topilo Produkt

Cu + 2-AMP + PIC.A. Cu-acetat 2-AMP PIC.A. H2O modri kristali v raztopini

Co + 2-AMP + PIC.A. Co-acetat 2-AMP PIC.A. H2O oranžno-rdeči kristali v raztopini

Ni + 2-AMP + PIC.A. Ni-acetat 2-AMP PIC.A. H2O modri kristali v raztopini

Nd + 2-AMP + PIC.A. Nd-nitrat 2-AMP PIC.A. H2O roza kristali v raztopini

Nd + 2-AMP + PIC.A. -segrevanje Nd-nitrat 2-AMP PIC.A. H2O /

Dy + 2-AMP + PIC.A. Dy-nitrat 2-AMP PIC.A. H2O /

Tb + 2-AMP + PIC.A. -(1mmol:1mmol) Tb-nitrat 2-AMP PIC.A. H2O /

Tb + 2-AMP + PIC.A. -(0,5mmol:0,5mmol) Tb-nitrat 2-AMP PIC.A. H2O /

Eu + 2-AMP + PIC.A. Eu-klorid 2-AMP PIC.A. H2O /

Cu + 2-AMP + DIPIC.A. Cu-acetat 2-AMP DIPIC.A. H2O modri in zeleni kristali v raztopini

Co + 2-AMP + DIPIC.A. Co-acetat 2-AMP DIPIC.A. H2O /

Ni + 2-AMP + DIPIC.A. Ni-acetat 2-AMP DIPIC.A. H2O lepljiva usedlina + kristali

Cu + 4-AMP + IZONIC.A. Cu-acetat 4-AMP IZONIC.A. H2O modro-zelena usedlina

Co + 4-AMP + IZONIC.A. Co-acetat 4-AMP IZONIC.A. H2O vijolična lepljiva usedlina

Ni + 4-AMP + IZONIC.A. Ni-acetat 4-AMP IZONIC.A. H2O /

Cu + 3-AMP + DINIC.A. Cu-acetat 3-AMP DINIC.A. H2O sivi kristali v raztopini

Co + 3-AMP + DINIC.A. Co-acetat 3-AMP DINIC.A. H2O /

Ni + 3-AMP + DINIC.A. Ni-acetat 3-AMP DINIC.A. H2O /

Cu + 3-AMP + NIC.A. Cu-acetat 3-AMP NIC.A. H2O temno rjava usedlina

Co + 3-AMP + NIC.A. Co-acetat 3-AMP NIC.A. H2O /

Ni + 3-AMP + NIC.A. Ni-acetat 3-AMP NIC.A. H2O /

Cu + 2-AMP + NIC.A. Cu-acetat 2-AMP NIC.A. H2O zelena usedlina

Cu + 2-AMP + IZONIC.A. Cu-acetat 2-AMP IZONIC.A. H2O /

Cu + 2-AMB + DIPIC.A. Cu-acetat 2-AMB DIPIC.A. H2O modri kristali v raztopini

Cu + 2-AMB + DIPIC.A. -segrevanje Cu-acetat 2-AMB DIPIC.A. H2O zeleni kristali v raztopini

Co + 2-AMB + DIPIC.A. Co-acetat 2-AMB DIPIC.A. H2O modra kristalinična usedlina

Co + 2-AMB + DIPIC.A. -segrevanje Co-acetat 2-AMB DIPIC.A. H2O vijolični suhi kristali

Ni + 2-AMB + DIPIC.A. Ni-acetat 2-AMB DIPIC.A. H2O zelena usedlina


80

Ni + 2-AMB + DIPIC.A. -segrevanje Ni-acetat 2-AMB DIPIC.A. H2O zelena kristalinična usedlina

Nd + 2-AMB + DIPIC.A. Nd-nitrat 2-AMB DIPIC.A. H2O roza kristalinična usedlina

Eu + 2-AMB + DIPIC.A. Eu-klorid 2-AMB DIPIC.A. H2O bela kristalinična usedlina

Tb + 2-AMB + DIPIC.A. Tb-nitrat 2-AMB DIPIC.A. H2O bela kristalinična usedlina Tabela 2: Pregled vseh reakcij sintez po drugem postopku


81

5. REZULTATI

5.1. SINTEZA Cu, Co, Ni in Nd KOMPLEKSA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN PIKOLINSKO KISLINO-REZULTATI

5.1.1. Praškovni difraktogrami Cu, Co in Ni kompleksa z 2-aminopiridinom in pikolinsko kislino

Vsi trije difraktogrami kažejo nastanek vrhov srednje in manjše intenzivnosti. Podobnost je

zaznati med produktoma z nikljem in kobaltom. Iz tega lahko sklepamo, da je prisotna velika

podobnost v strukturi obeh kompleksov. Vse tri produkte sintez smo poslali na nadaljnjo

monokristalno analizo, kjer so določili natančne formule in kristalne strukture spojin.

Ugotovili so, da so spojine že znane. Na kovino smo uspeli vezati samo pikolinsko kislino.

Diagram 1: Praškovni difraktogram Cu, Co in Ni kompleksa z 2-AMP + PIK.K.


82

5.1.2. Monokristalna analiza Cu, Ni in Co kompleksa z 2-aminopiridinom in pikolinsko kislino

Monokristalna analiza je pokazala za vse tri produkte, da smo dobili že znano spojino. Na

kovino smo v vseh treh primerih uspeli vezati samo en ligand. Očitno je pikolinska kislina

bistveno bolj reaktiven ligand, saj se je v vseh treh primerih samo ta vezala na centralni atom

Cu, Co in Ni. S tem lahko tudi potrdimo našo domnevo, ki je nastala na podlagi

karakterizacije z rentgensko praškovno difrakcijo. Kompleksa Co in Ni s pikolinsko kislino

sta izostrukturna. Vsi izmerjeni parametri so si zelo podobni. Medtem ko kompleks Cu s

pikolinsko kislino odstopa od obeh.

Slika 86: Rezultat monokristalne analize (Cu kompleks + pikolinska kislina)

Slika 87: Rezultat monokristalne analize (Co kompleks + pikolinska kislina)


83

Slika 88: Rezultat monokristalne analize ( Ni kompleks + pikolinska kislina)


84

5.1.3. Termogravimetrični krivulji Co in Ni kompleksa z 2-aminopiridinom in pikolinsko kislino-primerjava

Diagram 2: Termogravimetrični krivulji Co in Ni kompleksa z 2-AMP + PIK.K.

Termogravimetrični krivulji pokažeta, da sta Co in Ni kompleksa obstojna do temperature 50

°C. Iz krivulje je razvidno, da produkt Co razpade v dveh izrazitih stopnjah. Prva stopnja

razpada poteka od 50-170 °C, druga stopnja razpada pa poteka od 320-490 °C. Ni produkt

tudi razpade v dveh stopnjah. Prva stopnja poteka od 50-170 °C, druga stopnja razpada pa

poteka od 310-470 °C. Krivulji razpada sta si med seboj precej podobni. To podobnost lahko

pripišemo predvsem dejstvu, da smo uspeli na posamezno kovino vezati samo pikolinsko

kislino, kar smo potrdili tudi z monokristalno analizo. Podobnost med obema krivuljama je

zaznati tudi pri celokupni izgubi mase med segrevanjem do 600 °C. Celokupna

eksperimentalna izguba mase pri produktu reakcije z Ni znaša 85,75 %, pri produktu reakcije

s Co pa znaša 80,90 %.

V obeh primerih smo želeli končna razkrojna produkta karakterizirati s pomočjo rentgenske

praškovne difrakcije. Ker pa sta bila oba produkta popolnoma zažgana ju nismo uspeli

karakterizirati.


85

5.1.4. Izračun teoretične ∆m Co in Ni produkta z 2-aminopiridinom in pikolinsko kislino med segrevanjem do 800 °C

Monokristalna analiza je podala že znane kompleksne spojine. S pomočjo njihove

molekulske formule smo izračunali teoretično izgubo mase za obe spojine, če predpostavimo

da sta končna produkta termičnega razkroja elementarni kovini (Co oz. Ni).

Co produkt:

M(C12H12CoN2O6)=338,9 g/mol

M(Co acetat)= 58,9 g/mol

∆m(teoretična)= (M (končne spojine) – M (Co acetat))∕ M(končne spojine)

∆m(teoretična)= (338,9 g/mol – 58,9 g/mol) ∕ 338,9 g/mol

∆ (teoretična)= 0,8262 ∙ 100 %

∆m(teoretična)= 82,62 %

Teoretična izguba mase pri segrevanju do 800 °C znaša 82,62 %. Če jo primerjamo z

eksperimentalno izmerjeno izgubo mase je ta za 1,72 % manjša od teoretične izgube mase.

Ni produkt:

M(C12H12NiN2O6)= 338,9 g/mol

M(Ni acetat)=58,69 g/mol

∆m(teoretična)= (M (končne spojine) – M (Ni acetat))∕ M(končne spojine)

∆m(teoretična)= (338,9 g/mol – 58,69 g/mol) ∕ 338,9 g/mol

∆ (teoretična)= 0,8267 ∙ 100 %

∆m(teoretična)= 82,67 %

Teoretična izguba mase pri segrevanju do 800 °C znaša 82,67 %. Če jo primerjamo z

eksperimentalno izmerjeno izgubo mase je ta za 3,08 % večja od teoretične izgube mase.


86

5.1.5. Praškovni difraktogram Nd kompleksa z 2-aminopiridinom in pikolinsko kislino

Iz difraktograma je razvidno, da se vrhovi produkta ne ujemajo z vrhovi nobenega od

ligandov, niti z vrhovi neodimovega nitrata. Mogoče je majhno ujemanje zaznati z 2-

aminopiridinom.

Diagram 3: Praškovni difraktogram Nd kompleksa z 2-AMP + PIK.K.

Dobljeni rezultat smo želeli še bolj podrobno preveriti, preden bi poslali produkt na

nadaljnjo monokristalno analizo. Naredili smo 2 dodatni sintezi. Želeli smo se prepričati, da

se na Nd nitrat ni vezal samo 2-aminopiridin ali pa samo pikolinska kislina. Postopek sinteze

je bil popolnoma enak, kot v predhodnih primerih. Vzeli smo isto razmerje v količinah mas.

Sintetizirali smo kompleks iz Nd nitrata in pikolinske kisline (brez 2-aminopiridina) in

kompleks iz Nd nitrata in 2-aminopiridina (brez pikolinske kisline). Iz obeh erlenmajeric se

ni izločilo nič. Nismo dobili želenega produkta. Obe raztopini sta bili presvetli.

Operations: Y Scale Add 4000 | Y Scale Add 4000 | Y Scale Add 4000 | Y Scale Add 4000 | Y Scale Add 4000 | Y Scale Add 4000 | Y Scale Add 4

File: Neodymium(III) nitrate hexahydrate.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.001 ° - Step: 0.036 ° - Step time: 1. s - Temp.: 22 °C - Time Started: 13 s - 2-Theta: 10.000 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0


File: Tina PicAcid reagent.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.001 ° - Step: 0.036 ° - Step time: 1. s - Temp.: 23 °C - Time Started: 8 s - 2-Theta: 10.000 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00


File: 2-aminopiridin.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 5.000 ° - End: 50.000 ° - Step: 0.014 ° - Step time: 1. s - Temp.: 24 °C - Time Started: 9 s - 2-Theta: 5.000 ° - Theta: 2.500 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° - X: 0.0

Operations: Smooth 0.150 | Strip kAlpha2 0.500 | Background 0.676,1.000 | Y Scale Norm 95.382 | Import

File: 2-AMP-PIC-Nd-postopek2.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.001 ° - Step: 0.036 ° - Step time: 1. s - Temp.: 22 °C - Time Started: 13 s - 2-Theta: 10.000 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.00 ° - Ph

Lin

(C

ou

nts

)

0

100000

200000

2-Theta - Scale

50

2-AMP-PIK-Nd

2-aminopiridin

pikolinska kislina

Nd nitrat


87

Slika 89: Raztopina po mešanju: kompleks Nd+2-AMP (5.1.5.)

Slika 90: Raztopina po mešanju: kompleks Nd+PIK.K.

(5.1.5.)


88

5.2. SINTEZA Cu KOMPLEKSA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN DIPIKOLINSKO KISLINO -rezultati

5.2.1. Praškovni difraktogram Cu kompleksa z 2-aminopiridinom in dipikolinsko kislino

Diagram 4: Praškovni difraktogram Cu kompleksa z 2-AMP + DIPIK.K. (modri in zeleni kristali)

V raztopini sta se izločili dve vrsti kristalov. Mešanica modrih in zelenih kristalov. Obe vrsti

kristalov smo izmerili na rentgenu. Oba difraktograma smo primerjali z vsemi reagenti in

prišli do naslednjih ugotovitev. Pri modrih kristalih je prišlo do kompleksa dipikolinske

kisline z bakrom. To smo ugotovili na podlagi pregleda predhodnih že znanih in preverjenih

raziskav. Pri zelenih kristalih smo predvidevali, da se oba liganda vežeta na baker, ker ne

pride do prekrivanja oz. ujemanja vrhov z ostalimi ligandi, niti z vrhovi bakrovega acetata. V

sami raztopini nastane več zelenih kristalčkov, modri so zelo redki in jih je bilo zelo težko

pridobiti iz raztopine. Erlenmajerico z kristali v raztopini smo pokrili z zamaškom in jo

shranili v hladilnik. Ko smo odločili, da jo pošljemo na nadaljnjo monokristalno analizo,

smo ugotovili da se je barva zelenih kristalov spremenila. Predvidevamo, da je prišlo do

razpada vzorca. Vzorca tako nismo dodatno analizirali.

Operations: Y Scale Add 1000 | Y Scale Add 1000 | Y Scale Add 1000 | Y Scale Add 1000 | Y Scale A

File: Tina CuAc reagent.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.001 ° - Step: 0.036 ° - St

Operations: Y Scale Add 667 | Y Scale Add 667 | Y Scale Add 667 | Y Scale Add 667 | Y Scale Add 6

File: 2-aminopiridin.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 5.000 ° - End: 50.000 ° - Step: 0.014 ° - Step ti


File: 2,6dipicolinic acid.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.001 ° - Step: 0.036 ° - Ste

Operations: Y Scale Add 833 | Y Scale Add 833 | Y Scale Add 833 | Y Scale Add 833 | Y Scale Add 8

File: 2-AMP-DIPIC-Cu-postopek2(zeleni).raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.001 ° -

Operations: Y Scale Norm 1.413 | Y Scale Norm 92.076 | Smooth 0.150 | Strip kAlpha2 0.500 | Backg

File: 2-AMP-DIPIC-Cu-postopek2(modri).raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.001 ° -

Lin

(C

ou

nts

)

0

500000

2-Theta - Scale

50

2-AMP-DIPIK-Cu-modri

2-AMP-DIPIK-Cu-zeleni

dipikolinska kislina

2-aminopiridin

Cu acetat


89

5.3. SINTEZA Cu KOMPLEKSA Z 4-AMINOPIRIDINOM IN IZONIKOTINSKO KISLINO V VODI-rezultati

5.3.1. Praškovni difraktogram Cu kompleksa z 4-aminopiridinom in izonikotinsko kislino

Diagram 5: Praškovni difraktogram Cu kompleksa z 4-AMP + IZONIK.K.

Difraktogram je izrisal nekaj vrhov. Ko smo jih primerjali z drugimi reagenti ugotovimo, da

ne pride do prekrivanja. Posledično sumimo, da bi mogoče lahko nastala nova kristalinična

snov. To hipotezo, bi bilo smiselno potrditi z natančnejšo analizno metodo (npr.

monokristalno analizo). Vendar se za to potezo nismo odločili. Produkta je bilo premalo, ta

je bil zelo podoben usedlini in ni kazal kristalinične strukture.


File: izonikotinska kislina Aldrich 250113.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.001 ° - Step: 0.036 ° - Step time: 1. s - Temp.: 22 °C - Time Started: 14 s - 2-Theta: 10.000 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0


File: 4-aminopiridin.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 8.000 ° - End: 70.006 ° - Step: 0.036 ° - Step time: 3. s - Temp.: 25 °C - Time Started: 15 s - 2-Theta: 8.000 ° - Theta: 4.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° - X: 0.

Operations: Y Scale Add -958 | Y Scale Add -958 | Y Scale Add -958 | Y Scale Add -958 | Y Scale Add -958 | Y Scale Add -958 | Y Scale Add -

File: Tina CuAc reagent.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.001 ° - Step: 0.036 ° - Step time: 1. s - Temp.: 23 °C - Time Started: 13 s - 2-Theta: 10.000 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00

Operations: Y Scale Norm 1.690 | Y Scale Norm 62.826 | Smooth 0.150 | Strip kAlpha2 0.500 | Background 0.676,1.000 | Import

File: 4-AMP-IZONIC-Cu-postopek2.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.001 ° - Step: 0.036 ° - Step time: 1. s - Temp.: 22 °C - Time Started: 14 s - 2-Theta: 10.000 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.00 °

Lin

(C

ou

nts

)

0

50000

100000

2-Theta - Scale

50

4-AMP-IZONIK-Cu

4-aminopiridin

izonikotinska kislina

Cu acetat


90

5.4. SINTEZA Cu KOMPLEKSA Z 3-AMINOPIRIDINOM IN DINIKOTINSKO KISLINO V VODI- rezultati

5.4.1. Praškovni difraktogram Cu kompleksa z 3-aminopiridinom in dinikotinsko kislino

Difraktogram produkta sinteze poda nekaj srednje intenzivnih vrhov. Iz difraktograma lahko

vidimo, da ni zaznati nobenega ujemanja vrhov produkta z vrhovi ostalih reagentov.

Sumimo, da je nastala nova kristalinična snov. To hipotezo, bi bilo smiselno potrditi z

natančnejšo analizno metodo (npr. monokristalno analizo). Vendar imamo zopet opravka z

3-aminopiridinom. Ta je bil v svoji prvotni obliki rjave barve. 3-aminopiridin in dinikotinska

kislina sta se zelo slabo zmešala skupaj po enournem mešanju. Nastala je oborina, zato smo

morali uporabiti vakuumsko filtracijo. Vendar po vakumski filtraciji še vedno nismo dobili

bistre raztopine, saj je ta prešla skozi frito. V mirovanju po 5 minutah sta nastali 2 fazi.

Spodnja faza je predstavljala sivo usedlino in zgornja faza bistro rjavo raztopino. Čeprav

smo dobili kristalinično snov (sive kristalčke) sumimo, da nismo uspelo vezati obeh

ligandov na centralni atom. Siva barva kristalčkov je zelo netipična za bakrov kompleks. Iz

tega vzroka se tudi nismo odločili za nadaljnjo monokristalno analizo.

Diagram 6: Praškovni difraktogram Cu kompleksa z 3-AMP + DINIK.K.


91

5.5. SINTEZA Cu KOMPLEKSA Z 3-AMINOPIRIDINOM IN NIKOTINSKO KISLINO V VODI- rezultati

5.5.1. Praškovni difraktogram Cu kompleksa z 3-aminopiridinom in nikotinsko kislino

Pri tej sintezi smo že v samem začetku imeli manjše težave z 3-aminopiridinom. V

predhodnih primerih smo uporabili ligande, ki so bili bele barve. Ko smo jih zmešali z

topilom, smo dobili brezbarvno raztopino. Pri teh je bilo lažje ugotoviti spremembe v

strukturi in barvi. 3-aminopiridin je bil rjave barve, posledično je bilo težje delati z njim. 3-

aminopiridin in nikotinska kislina sta se zelo slabo zmešala skupaj. Po enournem mešanju je

nastala oborina. Vsebino je bilo potrebno vakuumsko odfiltrirati. Pri tem pa se je po vsej

verjetnosti izločila nikotinska kislina. To opazimo tudi na difraktogramu.

Ko smo karakterizirali produkt sinteze, smo na difraktogramu opazili nekaj vrhov manjše

intenzivnosti. Manjše ujemanje je zaznati z nikotinsko kislino (dveh vrhovih). Na podlagi

tega lahko sklepamo, da je mogoče prisotno nekaj nezreagirane nikotinske kisline. Končni

produkt ne kaže tipične kristalinične strukture. Dobili smo močno zbito usedlino temno rjave

barve. Zato tudi nismo tega produkta poslali na nadaljnjo analizo.

Diagram 7: Praškovni difraktogram Cu kompleksa z 3-AMP + NIK.K.


File: Tina CuAc reagent.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.001 ° - Step: 0.036 ° - Step time: 1. s - Temp.: 23 °C - Time Started: 13 s - 2-Theta: 10.000 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00


File: nicotinic_acid.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 8.000 ° - End: 70.006 ° - Step: 0.036 ° - Step time: 3. s - Temp.: 24 °C - Time Started: 14 s - 2-Theta: 8.000 ° - Theta: 4.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° - X: 0.

Operations: Y Scale Add 1000 | Y Scale Add 1000 | Y Scale Add 1000 | Y Scale Add 1000 | Y Scale Add 1000 | Y Scale Add 1000 | Smooth 0.150

File: 3-aminopiridin.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 8.000 ° - End: 80.000 ° - Step: 0.014 ° - Step time: 1. s - Temp.: 24 °C - Time Started: 13 s - 2-Theta: 8.000 ° - Theta: 4.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° - X: 0.

Operations: Smooth 0.150 | Strip kAlpha2 0.500 | Background 0.676,1.000 | Y Scale Norm 9.476 | Smooth 0.150 | Strip kAlpha2 0.500 | Backgro

File: 3-AMP-NIC-Cu-postopek2.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.001 ° - Step: 0.036 ° - Step time: 1. s - Temp.: 22 °C - Time Started: 14 s - 2-Theta: 10.000 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.00 ° - Ph

Lin

(C

ou

nts

)

0

50000

2-Theta - Scale

50

3-AMP-NIKOT-Cu

3-aminopiridin

nikotinska kislina

Cu acetat


92

5.6. SINTEZA Cu KOMPLEKSA Z 2-AMINOPIRIDINOM IN NIKOTINSKO KISLINO V VODI-rezultati

5.6.1. Praškovni difraktogram Cu kompleksa z 2-aminopiridinom in nikotinsko kislino

Ob robovih erlenmajerice so nastali drobni temno zeleni kristali. Na dnu erlenmajerice pa je

nastala temno zelena usedlina z drobnimi kristali v sredini. Kristale je bilo zelo težko

pridobiti iz erlenmajerice, ker so se tesno skupaj držali z usedlino. Te smo poskušali dobiti iz

erlenmajerice in jih karakterizirati z rentgensko difrakcijo. Na difraktogramu opazimo nekaj

srednje intenzivnih vrhov. Vrhove smo primerjali z ostalimi reagenti. Majhno ujemanje v

dveh vrhovih je zaznati z nikotinsko kislino. Lahko sklepamo v prisotnost nezreagirane

nikotinske kisline. Kljub temu smo sumili, da je nastala nova kristalinična snov.

Diagram 8: Praškovni difraktogram Cu kompleksa z 2-AMP + NIKOT.K.


93

Posledično smo naredili še nekaj dodatnih sintez. Želeli smo ugotoviti ali je na Cu acetat

vezan samo 2-aminopiridin oz. samo nikotinska kislina. Izvedli smo 2 novi sintezi. Sintezi

smo izvedli po popolnoma istem postopku kot sintezo »Cu acetat+2-

aminopiridin+pikolinska kislina«. Vzeli smo ista množinska razmerja. Sintetizirali smo

kompleks Cu acetata + nikotinske kisline (brez 2-aminopiridina) in kompleks Cu acetata +

2-aminopiridina (brez nikotinske kisline). Iz mešanice Cu acetata + 2-aminopiridina so se

izločili temno zeleni kristali brez topila. Te smo tudi karakterizirali z rentgensko praškovno

difrakcijo. Difraktogram je izrisal lepe vrhove srednje intenzivnosti. Ko smo difraktogram

primerjali z difraktogramom Cu acetata in 2-aminopiridina smo ugotovili ujemanje enega

vrha z Cu-acetatom. To pomeni, da je nastalo več nezreagiranega Cu-acetata. Sinteza Cu

acetata + nikotinske kisline ni dala nobenega produkta.

Diagram 9: Praškovni difraktogram: Cu+2-AMP + NIKOT.K.– primerjava krivulj z 2-AMP + Cu acetat


94

5.7. SINTEZA Cu, Co, Ni, Nd, Eu IN Tb KOMPLEKSA Z 2-AMINOBENZOTIAZOLOM IN DIPIKOLINSKO KISLINO V VODI

5.7.1. Praškovni difraktogram Cu kompleksa z 2-aminobenzotiazolom in dipikolinsko kislino (s segrevanjem in brez segrevanja)

Pri sintezi s segrevanjem so nastali zeleni igličasti kristali v raztopini. Pri sintezi brez

segrevanja pa modri kristali v raztopini. Oba produkta sta bila po videzu kristalinična. Oba

smo tudi karakterizirali z rentgensko praškovno difrakcijo. Na difraktogramu opazimo nekaj

vrhov srednje intenzivnosti. Oba difraktograma smo primerjali z vrhovi ostalih ligandov,

tudi z vrhovi bakrovega acetata. Nismo zaznali nobene podobnosti v vrhovih. Prav tako ni

zaznati podobnosti med difratogramom s segrevanjem in digraktogramom brez segrevanja.

Zato smo se tudi odločili za nadaljnjo monokristalno analizo.

Diagram 10: Praškovni difraktogram Cu kompleksa z 2-AMB + DIPIK.K. ( s segrevanjem in brez segrevanja)


File: Tina CuAc reagent.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.001 ° - Step: 0.036 ° - St


File: 2,6dipicolinic acid.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.001 ° - Step: 0.036 ° - Ste


File: 2-aminobenzothiazole_komercialni.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.001 ° - S


File: 2-AMBENZ-DIPIC-Cu-segrevanje.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.001 ° - St

Operations: Smooth 0.150 | Strip kAlpha2 0.500 | Background 0.676,1.000 | Y Scale Norm 9.236 | Sm

File: 2-AMBENZ-DIPIC-Cu.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.001 ° - Step: 0.036 ° -

Lin

(C

ounts

)

0

50000

2-Theta - Scale

50

2-AMB-DIPIK-Cu- brez segrevanja

2-AMB-DIPIK-Cu- s segrevanjem

2-aminobenzotiazol


Cu acetat


95

5.7.2. Monokristalna analiza Cu kompleksa z 2-aminobenzotiazolom in dipikolinsko kislino

Na monokristalno analizo smo posredovali vzorca Cu-acetat+2-AMB+DIPIK.K. s

segrevanjem in brez segrevanjem. Pri spojini brez segrevanja smo dobili modre kristale

kvadratne oblike. Z monokristalno analizo teh niso imeli problemov. Pri spojini s

segrevanjem smo dobili zelene igličaste krisale. Na monokristalni analizi so ugotovili, da so

ti kristali zelo redki in majhni. Težko jih je bilo ločiti in zbrati ustrezno količino. Zato tudi

nismo dobili rezultatov te sinteze.

Monokristalna analiza za sintezo brez segrevanja je pokazala, da smo sintetizirali spojino, v

kateri smo na baker uspeli vezati kot ligand samo dipokolinsko kislino, medtem ko je 2-

aminobenzotiazol vezan kot kation.

Kot rezultat smo dobili rešeno strukturo po monokristalni strukturni analizi – asimetrična

enota spojine:

Slika 91: Asimetrična enota spojine - Cu acetat+2-AMB+DIPIK.K.


96

5.7.3. Praškovni difraktogram Co in Ni kompleksa z 2-aminobenzotiazolom in dipikolinsko kislino – brez segrevanja

Diagram 11:Praškovni difraktogram Ni in Co kompleksa z 2-AMB + DIPIK.K.

Produkt Co-2-AMB-DIPIC.A. brez segrevanja predstavlja močno zbito modro usedlino na

dnu erlenmajerice. Z veliko težavo smo dobili usedlino ven. Z mikroskopom smo ugotovili,

da gre za praškasto strukturo. Opazili nismo nič kristaliničnega. Produkt smo karakterizirali

z rentgensko praškovno difrakcijo. Na difraktogramu smo opazili nekaj vrhov majhne

intenzivnosti. Ko te primerjamo z ostalimi reagenti ni zaznati podobnosti. Vendar smo že

pod mikroskopom ugotovili, da ni prisotnih kristaliničnih struktur, zato se tudi nismo

odločili za nadaljnjo monokristalno analizo.

Produkt Co-2-AMB-DIPIC.A. s segrevanjem predstavlja vijolično usedlino. Na prvi pogled,

se je zdela ta usedlina delno kristalinična. Produkt smo preverili pod mikroskopom. Pod

mikroskopom smo ugotovili, da ni prisotne nobene kristalinične strukture v tej usedlini. Vse

skupaj je bilo zelo praškasto. Produkt smo karakterizirali z rentgensko praškovno difrakcijo.

Na difraktogramu nismo opazili nobenih vrhov. Veliko je bilo nečistoč. Predvidevamo, da

smo dobili amorfno spojino.

Produkt Ni-2-AMB-DIPIC.A. brez segrevanja predstavlja zelene skupke. Na prvi pogled bi

lahko rekli, da gre za kristalinično strukturo. To smo preverili tudi z mikroskopom. Opazili

smo zelo drobne zelene kristale. Vendar so bili ti zelo redki. Produkt smo karakterizirali z

rentgensko praškovno difrakcijo. Na difraktogramu je bilo opaziti nekaj vrhov manjše

intenzivnosti. Ko smo te primerjali z ostalimi reagenti, nismo zaznali nobenega ujemanja oz.

Operations: Y Scale Add 167 | Y Scale Add 875 | Smooth 0.150 | Strip kAlpha2 0.500 | Background 1.000,1.000 | Import

File: 2-AMBENZ-DIPIC-Co-segrevanje.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.001 ° - Step: 0.036 ° - Step time: 1. s - Temp.: 22 °C - Time Started: 14 s - 2-Theta: 10.000 ° - Theta: 5.000 ° - Chi:

Operations: Y Scale Add 208 | Y Scale Add 1000 | Y Scale Add 1000 | Y Scale Add 1000 | Smooth 0.150 | Strip kAlpha2 0.500 | Background 1.00

File: 2,6dipicolinic acid.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.001 ° - Step: 0.036 ° - Step time: 1. s - Temp.: 23 °C - Time Started: 13 s - 2-Theta: 10.000 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.0

Operations: Y Scale Add 375 | Y Scale Add 208 | Y Scale Add 417 | Y Scale Add 1000 | Smooth 0.150 | Strip kAlpha2 0.500 | Background 1.000,

File: 2-aminobenzothiazol.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.001 ° - Step: 0.036 ° - Step time: 1. s - Temp.: 22 °C - Time Started: 15 s - 2-Theta: 10.000 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi:

Operations: Smooth 0.150 | Strip kAlpha2 0.500 | Background 1.000,1.000 | Y Scale Norm 1.682 | Import

File: 2-AMBENZ-DIPIC-Ni.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.001 ° - Step: 0.036 ° - Step time: 1. s - Temp.: 22 °C - Time Started: 10 s - 2-Theta: 10.000 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi:

Lin

(C

ou

nts

)

0

5000

2-Theta - Scale

10 20 30 40 50 60 70

2-AMB-DIPIK-Ni

2-AMB-DIPIK-Co

2-aminobenzotiazol



97

prekrivanja vrhov. Za nadaljnjo monokristalno analizo se nismo odločili, zato ker so bili ti

kristali izredno majhni in zelo redki.

Produkt Ni-2-AMB-DIPIC.A. s segrevanjem predstavlja močno zbito zeleno usedlino na dnu

erlenmajerice. Strukturo smo preverili z mikroskopom. Ugotovili smo, da gre za praškasto

strukturo. Ni zaznati nobene kristalinične tvorbe. Produkt smo karakterizirali z rentgensko

praškovno difrakcijo. Na difraktogramu opazimo nekaj vrhov. Vrhovi se z ostalimi reagenti

ne prekrivajo. Pride pa kar v 80 % prekrivanja vrhov z difraktogramom »Ni-2-AMB-DIPIC-

brez segrevanja«.

5.7.4. Praškovni difraktogram Tb, Eu in Nd kompleksa z 2-aminobenzotiazolom in dipikolinsko kislino - brez segrevanja

Diagram 12:Praškovni difraktogram Tb, Nd in Eu kompleksa z 2-AMB + DIPIK.K.

Produkt Tb-2-AMB-DIPIC.A.: že na pogled lahko vidimo delno kristalinično igličasto

strukturo. Pod mikroskopom smo res videli nekaj iglic kristalinične strukture. Produkt smo

preveril tudi z UV svetlobo. Elementarni terbij pod UV svetlobo sveti zeleno. Produkt ni

svetil zeleno. Sklepamo, da se je ves terbij izločil iz produkta.

Karakterizirali smo ga tudi z rentgensko praškovno difrakcijo. Na difraktogramu opazimo

dva vrhova srednje intenzivnosti in nekaj manjših. Sklepamo, da bi lahko bile to nečistoče.

Izrisana vrhova smo primerjali z difraktogrami ostalih reagentov. Nismo ugotovili nobenega

Operations: Y Scale Add 3625 | Y Scale Add -625 | Y Scale Add 1000 | Y Scale Add 1000 | Y Scale

File: 2,6dipicolinic acid.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.001 ° - Step: 0.036 ° - S

Operations: Y Scale Add 625 | Y Scale Add 3875 | Y Scale Add 1000 | Y Scale Add 1 | Smooth 0.150

File: 2-aminobenzothiazol.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.001 ° - Step: 0.036 °

Operations: Y Scale Add -1000 | Y Scale Add 1500 | Y Scale Add 1250 | Y Scale Add -792 | Y Scale

File: 2-AMBENZ-DIPIC-Tb.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.001 ° - Step: 0.036

Operations: Y Scale Add 333 | Y Scale Add 750 | Y Scale Add 1000 | Smooth 0.150 | Strip kAlpha2 0

File: 2-AMBENZ-DIPIC-Nd.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.001 ° - Step: 0.036

Operations: Smooth 0.150 | Strip kAlpha2 0.000 | Background 1.000,1.000 | Y Scale Norm 1.795 | S

File: 2-AMBENZ-DIPIC-Eu.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.001 ° - Step: 0.036

Lin

(C

ou

nts

)

0

5000

10000

15000

2-Theta - Scale

10 20 30 40 50 60

2-AMB-DIPIK-Eu

2-AMB-DIPIK-Nd

2-AMB-DIPIK-Tb

2-aminobenzotiazol



98

ujemanja oz. prekrivanja vrhov. Torej bi lahko sklepali, da smo dobili neko novo

kristalinično snov.

Produkt Nd-2-AMB-DIPIC.A.: pod mikroskopom vidimo skupke, med katerimi so redki

drobni kristali. Pod UV svetlobo elementarni neodim ne sveti, ker ima polne d-orbitale.

Produkt smo karakterizirali tudi z rentgensko praškovno difrakcijo. Na difraktogramu

opazimo en vrh srednje intenzivnosti in več manjših. Ta vrh srednje intenzivnosti se

popolnoma ujema z difraktogramom dipikolinske kislino. Sklepamo lahko v prisotnost

nezreagirane dipikolinske kisline.

Produkt Eu-2-AMB-DIPIC.A.: Pod mikroskopom vidimo skupke in delno kristalinične

igličaste strukture Eu kompleksa. Elementarni evropij pod UV svetlobo sveti rdeče. Produkt

ni svetil rdeče. Sklepamo lahko, da se je ves evropij izločil iz produkta.

Do podobnih ugotovitev smo prišli tudi pri karakterizaciji z rentgensko praškovno difrakcijo.

Na difraktogramu opazimo več vrhov manjše intenzivnosti. Ko smo te primerjali z ostalimi

vrhovi, nismo zaznali ujemanja z ostalimi vrhovi. Sklepali smo v nastanek nove kristalinične

snovi.

Strukture dobljenih sintez nakazujejo, da smo dobili nove kristalinične spojine. Ko smo te

podrobneje preverili (pod mikroskopom, UV svetlobo in z rentgensko difrakcijo) se je

izkazalo, da nismo dobili ustreznih rezultatov. Zaradi teh razlogov se tudi nismo odločili za

nadaljnjo analizo.


99

6. ZAKLJUČEK

V magistrskem delu smo opisali postopke sinteznih reakcij bakra, kobalta in niklja z

različnimi kombinacijami ligandov. V določenih primerih smo poskušali tudi z nekaterimi

lantanoidi: neodimom, evropijem, disprozijem in terbijem. Med eksperimentalnim delom

smo želeli ugotoviti, s katerimi ligandi se centralni atomi povežejo, ter karakterizirati nove

spojine. Osnovni cilj je bil na centralni atom vezati dva različna liganda.

Reakcije smo izvedli po dveh postopkih. Najprej smo poskušali z uporabo refluksa. Vse

reakcije so bile neuspešne. V enem primeru smo dobili adukt, vendar se je v nadaljnjih

izvedenih reakcijah pokazalo, da ni nastalo nič kristaliničnega. Sinteze smo poskušali

izpostaviti tudi samo mešanju in nič refluksiranju. Prišli smo do istih ugotovitev. Reakcije so

bile neuspešne. V prvem postopku smo bili v vseh poskusih neuspešni. Vzrok bi mogoče

lahko bil v uporabi neustreznega topila. Uporabili smo etanol in destilirano vodo.

Pri izvedbi drugega postopka smo dobili nekaj pozitivnih rezultatov. V skoraj vseh primerih

so se samo pri bakrovem kompleksu, ob različnih kombinacijah ligandov izločili kristali.

Ugotovili smo, da baker deluje kot najboljši akceptor. Sinteze pri katerih smo kot topilo

uporabili destilirano vodo so bile uspešne. Najboljša kombinacija ligandov je bila 2-

aminopiridin + pikolinska kislina in 2-aminobenzotiazol + dipikolinska kislina. V prvem

primeru imata oba liganda svoji stranski skupini na drugem mestu v piridinskem obroču. S

tem smo poskušali zagotovili optimalne pogoje, da bi se lahko oba liganda enakomerno

vezala na centralni atom. Vendar smo uspeli vezati samo en ligand na kovino. V tem primeru

je bila to pikolinska kislina. Menimo, da je ta bistveno bolj reaktiven ligand. To pomeni, da

hitreje donira nevezne elektronske pare kovini in hitreje zasede prosta mesta delno

zapolnjenih d-orbital centralnega atoma. Ugotovili smo, da se pikolinska kislina obnaša kot

boljši donorski ligand. Za 2-aminopiridin lahko trdimo ravno nasprotno. V drugem primeru

ob kombinaciji 2-aminobenzotiazola in dipikolinske kisline pa smo uspeli vezati samo

slednjo na centralni atom. Dipikolinska kislina se obnaša kot boljši donorski ligand, medtem

ko je 2-aminobenzotiazol slabši donorski ligand.

Med delom smo imeli tudi nekaj težav. Velike probleme smo imeli pri uporabi 3-

aminopiridina. Ta je bil v svoji prvotni obliki rjave barve. Z nikotinsko in dinikotinsko

kislino se je zelo slabo mešal. S tem tudi nismo uspeli zagotoviti optimalnih pogojev za

izvedbo reakcije. V nekaterih primerih smo v raztopini dobili dve različni vrsti kristalov. To

bi lahko pomenilo, da sta liganda donirala elektronske pare različnim atomom kovine.

Osnovnega cilja, to je vezava dveh različnih ligandov na isti centralni atom, nismo uspeli

doseči. Opravili smo veliko sintez. Poskušali smo z različnimi kombinacijami, vendar se

nobena ni izkazala za uspešno. Uspešni smo bili le pri sintetiziranju nekaterih že znanih

koordinacijskih spojin in v pripravi koordinacijske spojine z bakrom, kjer se je kot ligand

vezala dipikolinska kislina, 2-aminobenzotiazol pa kot kation. Mogoče bi bilo smiselno

poskušati še z različnimi kombinacijami topila. Destilirana voda se je izkazala kot dobro

topilo. Vendar bi lahko poskusili še z drugimi.


100

7. LITERATURA

1. Gentili D., Cavallini M. Wet-lithographic processing of coordination compounds,

Coordination Chemistry Reviews, 257 (17-18), 2456-2467, 2013.

2. Lazarini F., Brenčin J. Splošna in anorganska kemija. Ljubljana: DZS, 1992.

3. Zmazek B., s sodelavci. E-učbenik za kemijo v 2.letniku gimnazije, Ljubljana: Zavod

RS za Šolstvo, 2014. (pridobljeno 25.1.2015)

http://eucbeniki.sio.si/kemija2/1665/index7.html#

4. Coordination Complexes and Ligands, Bodner Research Web. (pridobljeno

13.1.2015)

http://chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/ch12/complex.php

5. Drofenik M. Splošna in anorganska kemija. Maribor: Univerza v Mariboru, Fakulteta

za kemijo in kemijsko tehnologijo, 2003.

6. Kristl M. Koordinacijska kemija: zbrano gradivo pri predmetu Koordinacijska

kemija. Maribor: Univerza v Mariboru, Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo,

2012/2013.

7. Wikipedia, the free encyclopedia: Europium. (pridobljeno 25.1.2015)

http://en.wikipedia.org/wiki/Europium

8. Županc-Mežnar L., s sodelavci. Alkoxide sol-gel synthesis and luminescent

properties of SiO2: Eu. Inštitut za tehnologijo površin in optoelektroniko, Ljubljana,

33 (3-4), 219, 1999.

9. Wikipedia, the free encyclopedia: Terbium. (pridobljeno 25.1.2015)

http://en.wikipedia.org/wiki/Terbium

10. Ortiz P. Carlos. Spectroscopy of Terbium doped Sol-gel Glasses: Doctor theses.

USA: Bachelor of Science in Physics, Davidson College, 2007.

11. Wikipedia, the free encyclopedia: Dysprosium. (pridobljeno 25.1.2015)

http://en.wikipedia.org/wiki/Dysprosium

12. American element, The materials science company. (pridobljeno 25.1.2015)

http://www.americanelements.com/dynhy.html

13. Wikipedia, the free encyclopedia: Neodymium. (pridobljeno 12.2.2015)

http://en.wikipedia.org/wiki/Neodymium

14. Wikipedia, the free encyclopedia: 2-Aminopyridine. (pridobljeno 5.12.2014)

http://en.wikipedia.org/wiki/2-Aminopyridine

15. Sigma Aldrich, Material Safety Data Sheet, A77989. (pridobljeno 5.12.2014)

http://www.sigmaaldrich.com/MSDS/MSDS/PleaseWaitMSDSPage.do?language=&country

=AT&brand=ALDRICH&productNumber=A77989&PageToGoToURL=http://www.sigmaa

ldrich.com/catalog/product/aldrich/a77989?lang=de&region=AT

16. Khairia M. Al-Ahmary, s sodelavci. Spectroscopic studies and molecular orbital

calculations on the charge transfer reaction between DDQ and 2-aminopyridine.

Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 110, 343-

350, 2013.

17. Sigma Aldrich, Material Safety Data Sheet, A78209. (pridobljeno 5.12.2014)


http://eucbeniki.sio.si/kemija2/1665/index7.html

http://chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/ch12/complex.php

http://en.wikipedia.org/wiki/Europium

http://en.wikipedia.org/wiki/Terbium

http://en.wikipedia.org/wiki/Dysprosium

http://www.americanelements.com/dynhy.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Neodymium


http://www.sigmaaldrich.com/MSDS/MSDS/PleaseWaitMSDSPage.do?language=&country=AT&brand=ALDRICH&productNumber=A77989&PageToGoToURL=http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/a77989?lang=de&region=AT





101







20. Sigma Aldrich, Material Safety Data Sheet, 275875. (pridobljeno 5.12.2014)




21. Hersh C., Rae-Grant A. Extended-release dalfampridine in the management of

multiple- sclurosis- related walking impairment. USA: Cleveland Clinic, Therapeutic

Advances in Neurological Disorders, 5(4), 199-204, 2012.

22. Mangesh Waghmare D., Kailas Wasewar L., s sodelavci. Reactive extraction of

picolinic and nicotinic acid by natural non-toxic solvent. Separation and Purification

Technology, 120, 296-303, 2013.

23. Sigma Aldrich, Material Safety Data Sheet, P42800. (pridobljeno 20.12.2014)


=AT&brand=ALDRICH&productNumber=P42800&PageToGoToURL=http://www.sigmaal

drich.com/catalog/product/aldrich/p42800?lang=de&region=AT

24. Ilkimen H., s sodelavci, Synthesis and characterization of a proton transfer salt

between dipicolinic acid and 2-amino-6-methylbenzothiazole and its complexes, and

their inhibition studies on carbonic anhydrase isoenzymes. Polyhedron, 61, 56-64,

2013.

25. Sigma Aldrich, Material Safety Data Sheet, P63808 (pridobljeno 5.12.2014)




26. Seyed Hasan Kazemi, s sodelavci. Computational study of the intramolecular proton

transfer reactions of dipicolinic acid (pyridine-2,6-dicarboxylic acid) and its dimers.

Computational and Theoretical Chemistry, 1004, 69-75, 2013.

27. Sigma Aldrich, Material Safety Data Sheet, N4126. (pridobljeno 20.12.2014)


=AT&brand=SIAL&productNumber=N4126&PageToGoToURL=http://www.sigmaaldrich.

com/catalog/product/sial/n4126?lang=de&region=AT

28. Mangesh Waghmare D., Kailas Wasewar L., s sodelavci. Reactive extraction of

picolinic and nicotinic acid by natural non-toxic solvent. Separation and Purification

Technology, 120, 296-303, 2013.

29. Cenim.se (prispevek): Niancin. (pridobljeno 5.1.2015)

http://www.cenim.se/dodatki/niacin-%E2%80%93-vitamin-b3/

30. McCann Kathleen, Laane Jaan. Raman and infrared spectra and theoretical

calculations of dipicolinic acid, dinicotinic acid, and their dianions. Juornal of

Molecular Structure, 890 (1-3), 346-358, 2008.

31. Sigma Aldrich, Material Safety Data Sheet, P64200. (pridobljeno 5.1.2015)









http://www.sigmaaldrich.com/MSDS/MSDS/PleaseWaitMSDSPage.do?language=&country=AT&brand=ALDRICH&productNumber=P42800&PageToGoToURL=http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/p42800?lang=de&region=AT






http://www.sigmaaldrich.com/MSDS/MSDS/PleaseWaitMSDSPage.do?language=&country=AT&brand=SIAL&productNumber=N4126&PageToGoToURL=http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/n4126?lang=de&region=AT



http://www.cenim.se/dodatki/niacin-%E2%80%93-vitamin-b3/



102



32. Wikipedia, the free encyclopedia: Isonicotinic acid. (pridobljeno 5.1.2015)

http://en.wikipedia.org/wiki/Isonicotinic_acid

33. Yi-Fan Xiao, s sodelavci. Synthesis, crystal structure and optical property of two zinc

metal organic frameworks constructed from isonicotinic acid. Juornal of Molecular

Structure, 1074, 330-338, 2014.

34. Sigma Aldrich, Material Safety Data Sheet, I17508. (pridobljeno 5.1.2015)


=AT&brand=ALDRICH&productNumber=I17508&PageToGoToURL=http://www.sigmaal

drich.com/catalog/product/aldrich/i17508?lang=de&region=AT

35. Chowdhury Joydeep. Adsorption of 2-aminobenzothiazole on nano-colloidal silver

surface: A concentration and time dependent SERS study aided by density functional

theory. Vibrational Spectroscopy, 52 (1), 85-92, 2010.

36. Sigma Aldrich, Material Safety Data Sheet, 108812. (pridobljeno 10.1.2015)


=AT&brand=ALDRICH&productNumber=108812&PageToGoToURL=http://www.sigmaal

drich.com/catalog/product/aldrich/108812?lang=de&region=AT

37. Svete Jurij. Preparativna organska kemija. Ljubljana: Univerza v Ljubljani, Fakulteta

za kemijo in kemijsko tehnologijo, 1999.

38. Atkins P.W, Frazer M.J., Clugston M.J., Jones A.Y. Kemija zakonitosti in uporaba.

Ljubljana: Tehniška založba Slovenije, 1995.

39. Strnad J. Fizika 2.del: Elektrika, Optika. Ljubljana: Državna založba Slovenije, 1978.

40. Polymer Science and Technology, Institute of schence and technology, Instabul

technical university, Thermogravimetric analysis, Synthesis and Characterization of

Macromolecules, Chapter 12, PST 522E.

http://programlar.fbe.itu.edu.tr/NewsDetails.aspx?nid=abd607af-296e-479b-bbc2-

00c6ed4dd1cf&prID=54&lanID=2

41. Hatakeyama T., Quinn F.X. Thermal analysis: Fundamentals and Applications to

Polymer Science. Second edition, England: Library of Congress Cataloging-in-

Publication Data, 1999.

http://dspace.elib.ntt.edu.vn/dspace/bitstream/123456789/4446/1/ThermalAnalysis%20Funda

mentals%20and%20ApplicationstoPolymerScience_KINGDWARF.pdf

42. Dojer B. Primerjava strukturnih in magnetnih lastnosti kobaltovih(II) in nikljevih(II)

acetatov z izbranimi N-donorskimi ligandi: Doktorska disertacija. Maribor: Univerza

v Mariboru, Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo, 2012.

43. Huang J., s sodelavci. Synthesis, characterization and properties of some rare earth

complexes with 2,6-pyridine dicarboxylic acid and α-Picolinic acid. Journal of Rare

Earths, 30 (6), 586-591, 2012.

44. Yenikaya Cengiz, s sodelavci. Synthesis, characterization and biological evaluation

of a novel Cu(II) complex with the mixed ligands 2,6-pyridinedicarboxylic acid and

2-aminopyridine. Polyhedron, 28 (16), 3526-3532, 2009.



http://en.wikipedia.org/wiki/Isonicotinic_acid

http://www.sigmaaldrich.com/MSDS/MSDS/PleaseWaitMSDSPage.do?language=&country=AT&brand=ALDRICH&productNumber=I17508&PageToGoToURL=http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/i17508?lang=de&region=AT



http://www.sigmaaldrich.com/MSDS/MSDS/PleaseWaitMSDSPage.do?language=&country=AT&brand=ALDRICH&productNumber=108812&PageToGoToURL=http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/108812?lang=de&region=AT




103

7.1. Viri slik

1. The Mechanism of Oxygen Binding, Cooperativity in Hemoglobin: A Tutorial

(pridobljeno 12.4.2015)

http://community.middlebury.edu/~sontum/chemistry/students/dundee/introduction.html

2. Bonding in coordination complexes: Introduction to crystal field theory

(pridobljeno 13.3.2014) http://www.chem1.com/acad/webtext/chembond/cb09.html

3. The Collapsed wavefunction (pridobljeno 13.3.2015)

http://www.thecollapsedwavefunction.com/2013/06/someone-is-wrong-on-internet-part-

1.html

4. AnalChem Voc II, Ocena učinkovitosti metod odstranjevanja bakrovih ionov iz

odpadnih vod, M. Vrtačnik in V.Mesec (pridobljeno 4.1.2015)

http://www.kii3.ntf.unilj.si/analchemvoc2/file.php/1/HTML/slo/SPEKTRA/okoljske3.htm

5. Wikimedia Commons, Cobaltite (pridobljeno 23.12.2014)

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Erythrite-Cobaltite-202101.jpg

6. Geology-mineral description (priboljeno 23.12.2014)

http://www.geology.neab.net/minerals/gadolini.htm

7. Online Mineral Museum-johnbetts-fineminerals.com (priboljeno 23.12.2014)

http://www.johnbettsfineminerals.com/jhbnyc/mineralmuseum/picshow.php?id=15991

8. Amethyst Galleries-Mineral Gallery, The mineral bastnasite (pridobljeno

23.12.2014) http://www.galleries.com/Bastnasite

9. Sigma Aldrich, 2-aminopiridin (pribobljeno 12.2.2015)

http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/a77989?lang=de&region=AT





12. Sigma Aldrich, Pikolinska kislina (pridobljeno 18.2.2015)

http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/p42800?lang=de&region=AT

13. Sigma Aldrich, dipikolinska kislina (pridobljeno 18.2.2015)


14. Sigma Aldrich, nikotinska kislina (pridobljeno 18.2.2015)

http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/n4126?lang=de&region=AT

15. Sigma Aldrich, dinikotinska kislina (pridobljeno 18.2.2015)


16. Sigma Aldrich, izonikotinska kislina (pridobljeno 18.2.2015)

http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/i17508?lang=de&region=AT

17. Sigma Aldrich, 2-aminobenzotiazol (pridobljeno 18.2.2015)

http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/108812?lang=de&region=AT

18. Laboratorij za anorgansko kemijo

19. Svete Jurij. Preparativna organska kemija. Ljubljana: Univerza v Ljubljani,

Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo, 1999.

20. Hatakeyama T., Quinn F.X. Thermal analysis, Fundamentals and Applications to

Polymer Science, second edition, 1999, England.

http://community.middlebury.edu/~sontum/chemistry/students/dundee/introduction.html

http://www.chem1.com/acad/webtext/chembond/cb09.html

http://www.thecollapsedwavefunction.com/2013/06/someone-is-wrong-on-internet-part-1.html

http://www.thecollapsedwavefunction.com/2013/06/someone-is-wrong-on-internet-part-1.html

http://www.kii3.ntf.unilj.si/analchemvoc2/file.php/1/HTML/slo/SPEKTRA/okoljske3.htm

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Erythrite-Cobaltite-202101.jpg

http://www.geology.neab.net/minerals/gadolini.htm

http://www.johnbettsfineminerals.com/jhbnyc/mineralmuseum/picshow.php?id=15991

http://www.galleries.com/Bastnasite




http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/n4126?lang=de&region=AT


http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/i17508?lang=de&region=AT

http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/108812?lang=de&region=AT

sinteze koordinacijskih spojin cu, co, ni in …

Documents