Научный руководитель: А.С. Сигеев (СУНЦ МГУ, ИНЭОС РАН)
Качественный анализ долгое время давал возможность точно определять состав химических соединений, но, к сожалению, далеко не всех. Особые трудности возникали с веществами, полученными из более сложных составных частей. Вскоре такие вещества получили название «комплексные». В их молекулах можно выделить центральный атом или ион, вокруг которого сгруппированы другие ионы или молекулярные группы. Комплексы играют огромную роль в живой и неживой природе. Гемоглобин — комплекс железа, а хлорофилл – комплекс магния. Также они широко применяются в промышленности как катализаторы, необходимы для извлечения металлов из руд, являются основой получения множества химических продуктов, имеют широкое применение в аналитической химии. Изучая комплексные соединения и их состав, мы сможем более точно определить в какой сфере и как их использовать. Проблема анализа состоит в том, что комплексная частица зачастую недиссоциирована или слабо диссоциирована, поэтому «вытащить» из нее центральный атом для проведения канонического анализа сложно. Значит возникает проблема применимости классических схем анализа. Более того возникает проблема строения: кроме состава комплекса нам необходимо установить его геометрию. Именно поэтому кроме качественной аналитики мы используем инструментальные методы: ЯМР для установления лиганда и рентгеноструктурный анализ для установления полной структуры комплекса. Задачей работы является установление структуры неизвестного комплекса. Для этого мы определим центральный атом и анион с помощью классической аналитической химии, затем установим структуру лиганда с помощью ЯМР и окончательно структура комплекса может быть установлена методом РСА.
С помощью химического анализа мы показали, что это комплекс никеля с хлорид-ионом, причем последний является внутрисферным. Анализ спектров ЯМР и растворимости комплекса показал, что наиболее вероятен чисто внутрисферный комплекс, без противоионов. Его структура — комплекс хлорида никеля с одной молекулой этиламина. Данные рентгеновской дифракции показали, что спектр этого комплекса аналогичен спектру никель-N-этил-1,2-этандиаминхлорида, и поэтому наш комплекс похож на него, но не является таковым. Эти данные подтверждают нашу структуру, так как наше вещество очень похоже по структуре на этот комплекс.