Синтез бис-(ацетилацетонато) ванадила

Министерство образования Российской Федерации

Новосибирский государственный университет

Факультет естественных наук

Кафедра общей химии

Курсовая работа по неорганической химии

Синтез бис - (ацетилацетонато) ванадила

                              [VO(acac)₂]

                                                                                              Выполнила: студентка группы 8405

                                                                                                                   Баблюк Екатерина

                                                                                              Проверила:   к.х.н. Тарабан

                                                                                                                    Елена Анатольевна

Новосибирск 2009

Оглавление

  I.  Оглавление……………………………………………………………………………2

  II.  Введение………………………………………………………………………………3

  III.  Литературный обзор………………………………………………………………….4

  IV.  Методика синтеза……………………………………………………………………..8

  V.  Приборы и реактивы………………………………………………………………….9

  VI.  Экспериментальная часть……………………………………………………………10

  VII.  Методы исследования………………………………………………………………..11

  VIII.  Вывод………………………………………………………………………………….13

  IX.  Список литературы…………………………………………………………………...14

  X.  Приложение…………………………………………………………………………...15

Введение

Ацетилацетонаты относятся к классу β-дикетонатов. Приблизительно в 60-ые годы XX века началось интенсивное изучение β-дикетонатов. В своей курсовой работе поставила цель получить и исследовать свойства ацетилацетоната ванадила.            Ацетилацетонаты имеют большой ряд преимуществ: они устойчивы на воздухе, не так легко гидролизуются, требуют небольших температур для их разложения. Данные свойства обуславливают практическое применение β-дикетонатов металлов для получения окисных и металлических покрытий. Эти соединения перспективнее в данном применении по сравнению с алкилпроизводными, алкоголятами, гидридами  и галогенидами. В литературе имеются также сообщения о применении  β-дикетонатов для получения металлических пленок и покрытий различных оксидов металлов: меди, цинка, алюминия, индия, титана, циркония, гафния, тория, хрома, железа, марганца, кобальта, никеля. В настоящее время особый интерес представляет получение жаропрочных, химически стойких покрытий для решения различных материаловедческих задач, а также получение диэлектрических, проводящих и защитных пленок для решения ряда вопросов электронной техники, микро-  и оптоэлектроники. Интересные возможности возникают при использовании β-дикетонатов в получении пленок сложного состава, содержащих органические остатки β-дикетонатных лигандов. Также перспективным является использование β-дикетонатов металлов как катализаторов химических реакций.

  Используя β-дикетонаты различных металлов в различных условиях осаждения, можно получать пленочные покрытия из металлов, оксидов, карбидов, в ряде случаев не уступающие по своим физико-химическим свойствам покрытия, образованных из других соединений. Кроме того, могут быть получены материалы со специфическими свойствами, обусловленными применением именно β-дикетонатов. Имея в виду сохранение всех положительных свойств, при осаждении покрытия, необходимо отметить перспективность практического применения   β-дикетонатов в условиях массового производства за счет их низкой себестоимости, невысокой токсичности, хорошей сохраняемости и сравнительной простоте реализации процесса осаждения покрытий на высокопроизводительном автоматизированном оборудовании непрерывного действия.

  Также β-дикетонатов используют для очистки металлов методом зонной плавки и для разделения и концентрировании элементов.

  Можно сделать вывод, что β-дикетонаты обладают многими полезными свойствами и имеют большую область применения. Синтез данных соединений актуален.

Литературный обзор

Ванадий считают как бы связующим между элементами первой и побочной подгрупп V группы. Его химия напоминает химию подгруппы азота тем, что в степени окисления +5 ванадию соответствует кислота НVО₃, гораздо более устойчивая, чем кислоты сурьмы и висмута — членов главной подгруппы. В то же время этот элемент образует простое вещество, которое, подобно другим членам побочной подгруппы, является типичным устойчивым тугоплавким металлом.

В системе ванадий  -  кислород взаимодействие начи­нается при нагревании до температуры примерно 300°С. Получено большое количество оксидов ванадия, харак­тер которых постепенно меняется при переходе от низших оксидов к высшим.

Наиболее важным и интересным, с точки зрения хи­мика, считается высший оксид ванадия V₂O₅, который может иметь вид красных или красно-желтых кристал­лов либо оранжевого порошка. Получается он по реак­ции ванадия с кислородом. При 600—700 °С взаимодейст­вие идет очень быстро, так как образующийся оксид V₂О₅ расплавляется

(t_пл = 675°С) и скатывается с поверхности металлического ванадия.