Аквааміноортопірофосфат міді (іі)

Аморфний аквааміноортопірофосфат міді (ІІ) загальної формули Cu5,0(PO4)2,0•(P2O7)1,0•5,0NH3• •7,8H2O у твердому стані, який містить ортофосфатний і пірофосфатний аніони, одержаний як продукт заданого складу за фосфатними аніонами з використанням механічної суміші Cu3(PO4)2•3H2O та Cu2P2O7•5H2O, взятих у співвідношенні РО43:P2О74-=2:l, концентрованого водного розчину аміаку та ацетону. (19) (21) u200607801 (22) 12.07.2006 (24) 15.12.2006 (46) 15.12.2006, Бюл. № 12, 2006 р. (72) Копілевич Володимир Абрамович, Савченко Дмитро Анатолійович, Войтенко Лариса Владиславівна (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 3 19606 4 Таблиця 1 Умови утворення рентгеноаморфного аквааміноортопірофосфату міді(ІІ) Мольне співвідношення 34РO4 :P2O7 у вихідній суміші СuО 4:1 44,56 2:1 43,64 1:1 43,07 Компонентний склад, мас. % Р2O5 Розподіл Р2O5, відн.% NH3 34РO4 Р2O7 30,89 8,96 59,53 40,47 31,47 9,50 49,87 50,13 32,25 9,48 39,82 60,18 Відповідно до наведених у табл. 1 даних, головними умовами утворення аквааміноортопірофосфату нікелю (ІІ) регульованого складу за аніонною компонентою є обов'язкове використання у якості вихідних реагентів суміші Сu3(РO4)2·3Н2O та Cu2P2O7·5Н2O, взятих у співвідношенні РO43-:P2O74-=2:1. Для цього механічну суміш дрібнодисперсних монофосфату та дифосфату міді(ІІ), взятих у кількостях, що відповідають мольним співвідношенням йонів РO43-:P2O74-, змішують між собою, відповідно у мольних співвідношеннях (1,0:1,0); (2,0;1,0); (4,0:1,0), повністю розчиняють у надлишку 23-25%го водного розчину аміаку, взятого у 110-120%ному надлишку від стехіометричнo розрахованої кількості, розрахованій на утворення йону [Cu(NH3)4]2+. Далі до одержаного розчину додають ацетон, об'єм якого у 3-5 разів більший за об'єм аміачного розчину. Утворену маслянисту донну фазу темно-синього кольору відділяють від маточного розчину і витримують на повітрі при 15-25°С до закінчення її кристалізації та досягнення постійної маси. Одержують дрібнокристалічну, полідисперсну речовину темно-синього кольору брутто-формули: 2,5CuO·1,0P2O5·2,5NH3·3,9H2O. Приклад. Наважки дрібнодисперсних монофосфату міді(ІІ) масою 1,0г та дифосфату міді(ІІ) Склад продуктів синтезу і їх відповідність вихідній суміші речовин Н2О Cu6,5(PO4)3,0·(P2O7)1,0·6,0NH3·10,0H2O (співвідношення не зберігається) Cu5,0(PO4)2,0·(P2O7)1,0·5,0NH3·7,8H2O (співвідношення зберігається) Cu4,0(PO4)1,3·(P2O7)1,0·4,2NH3·6,2H2O (співвідношення не зберігається) 15,59 15,39 15,2 масою 0,9331г (мольне співвідношення РO43:P2O74-=2,0:1,0) змішують і до механічної суміші додають 25мл 25%-го водного розчину аміаку. Розмішують суспензію до повного розчинення наважок. Далі отриманий аміачний розчин вливають в 75мл ацетону. Верхній шар маточного розчину зливають декантацією, а нижню маслянисту темно-синього кольору фазу витримують на повітрі при 15-25°С до закінчення кристалізації та досягнення постійної маси. Одержують речовину темносинього кольору, хімічний склад якої відповідає брутто-формулі речовини 2,5CuO·1,0P2O5·2,5NH3·3,9H2O або молекулярній формулі Cu2,5(PO4)1,0·(P2O7)0,5·2,5NH3·3,9H2O. Загальна формула синтезованої речовини встановлена за її хімічним складом (табл.2). В табл.2 наведено обґрунтування умов утворення аквааміноортопірофосфату міді(ІІ) індивідуального складу. Зокрема, встановлена залежність складу продуктів реакції від мольних співвідношень РO43:P2O74- у вихідній суміші відповідних фосфатів міді (II). Координаційну структуру одержаної сполуки підтверджують дані 14 спектроскопії. У табл.3 наведені характеристичні частоти смуг поглинання координованих молекул NH3 на ІЧ спектрі продукту синтезу і вказано на їх відсутність у вихідних Сu3(РO4)2·3Н2O та Cu2P2O7·5Н2O. Таблиця 2. Визначення хімічної формули аквааміноортопірофосфату міді(ІІ) Показники складу СuО Вміст компонентів, % 43,64 Мольні частки компонентів 0,5489 Стехіометричні коефіцієнти компонентів у брутто-формулі сполуки Брутто-формула речовини за компонентним складом Стехіометричні коефіцієнти йонних та молекулярних складових у хімічній формулі речовини Хімічна формула речовини *Розподіл P2O5, відн.% Компоненти продуктів P2O5 NH3 34*РO4 *P2O7 31,47 9,50 49,87 50,13 0,2217 0,5588 0,1185 0,1185 2,5 1,0 2,5 Н2О 15,39 0,8550 3,9 2,5CuO·P2O5·2,5NH3·3,9H2O 5,0 2,0 1,0 5,0 Cu5,0(PO4)2,0·(P2O7)1,0·5,0NH3·7,8H2O 7,8 5 19606 6 Таблиця 3 -1 Частоти (см ) максимумів смуг поглинання на ІЧ спектрах вихідних Cu3(PO4)2·3H2O, Cu2P2O7·5H2O і Cu5,0(PO4)2,0·(P2O7)1,0·5,0NH3·7,8H2O Cu3(PO4)2·3H2O Cu2P2O7·5H2O Cu5,0(PO4)2,0·(P2O7)1,0·5,0NH3·7,8H2O Віднесення υ(Η20), 3455-3150с.ш. 3400-3100с.ш. 3390-3120с. υas(ΝΗ3) 1640пл. υ(Η2O), 1620пл. 1590ср. 1600ср. 1600ср. as(NH3) 1570пл. 1460пл. 1420ел s(NH3) 1390пл. 1260пл. s(NH3) 1220ср. 1135с. 1035с. 1000пл. 970с. 945пл. 1070с. 1020сл. 980пл. 1120пл. 1060с. as (PO4),(Р2O7) 1020с. 980пл. 940пл. 720сл. 700сл. 942с. υs(ΡO4) as(POP)[P O4], [Р2O7]δas(ΟΡΟ) 605с. 585пл. 530с. 510пл. 465пл 420сл. 600с. 555с. 525с. 590ср. 540ср. 480ср. 460сл. s 420сл. r (PO4) (NH3) (OPO) Me-N Me-O s c. - сильна; ср. - середня; сл. - слабка; ш. - широка інтенсивність смуги поглинання; пл. -плече. Однозначно наявність у молекулі синтезованої сполуки координованого аміаку доводить поява смуг поглинання в інтервалі 1460-1390см-1, відсутня на 14 спектрах вихідних сполук. Присутність координованих молекул води та аміаку можна ідентифікувати за смугами поглинання в області 3390-3120см-1 (валентні коливан-1 ня) та 1640-1570см (деформаційні коливання). Виділити індивідуальні смуги поглинання, що відносяться до води та аміаку, у вказаних областях частот практично неможливо. Асиметричні і симетричні валентні коливання групи РO43- у Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська області 1260-700см-1 доводять присутність ортофосфатної та пірофосфатної групи. Таким чином, на ІЧ спектрі аквааміноортопірофосфату міді(ІІ) спостерігаються смуги поглинання, характерні для координованої молекули аміаку, що підтверджується також методами хімічного аналізу. Результати рентгенофазового аналізу показали, що синтезований аквааміноортопірофосфату міді(ІІ) Cu5,0(PO4)2,0·(P2O7)1,0·5,0NH3·7,8H2O виявився рентгеноаморфним. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601