PL212338B1 - Nowe poli-bis-(1,2-di-karboksylanoalkino)-oksocyrkonu (IV) oraz sposób ich wytwarzania - Google Patents

Nowe poli-bis-(1,2-di-karboksylanoalkino)-oksocyrkonu (IV) oraz sposób ich wytwarzania

Info

Publication number
PL212338B1
PL212338B1 PL385170A PL38517008A PL212338B1 PL 212338 B1 PL212338 B1 PL 212338B1 PL 385170 A PL385170 A PL 385170A PL 38517008 A PL38517008 A PL 38517008A PL 212338 B1 PL212338 B1 PL 212338B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
butyl
tert
bis
zirconium
general formula
Prior art date
Application number
PL385170A
Other languages
English (en)
Other versions
PL385170A1 (pl
Inventor
Piotr Piszczek
Aleksandra Radtke
Antoni Grodzicki
Original Assignee
Univ Mikolaja Kopernika
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Mikolaja Kopernika filed Critical Univ Mikolaja Kopernika
Priority to PL385170A priority Critical patent/PL212338B1/pl
Publication of PL385170A1 publication Critical patent/PL385170A1/pl
Publication of PL212338B1 publication Critical patent/PL212338B1/pl

Links

Landscapes

  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku są nowe poli-bis-(1,2-di-karboksyIanoalkino)-oksocyrkonu(IV) oraz sposób ich wytwarzania. Związki te stosowane są jako prekursory do wytwarzania cienkich warstw ditlenku cyrkonu(IV) w metodach sol-gel oraz chemicznego osadzania z fazy gazowej.
Znane są kompleksy cyrkonu(IV) o wzorze ogólnym [Zr(OR)4x-(L)x], w którym R oznacza grupy etylową, propylową, izopropylową, tertbutylową), a L oznacza ligand acetyloacetonianowy, trifluoroacetyloacetonianowy, heksafluoroacetonianowy, tetrametyloheptanodionianowy.
Związki te otrzymuje się w wyniku reakcji β-diketonianów cyrkonu(IV) z alkoholanami cyrkonu(IV) o wzorze ogólnym [Zr(OR)4], w którym R oznacza grupy etylenową, propylową, izopropylową, tertbutylową z β-diketonem albo perfluorowanym β-diketonem: np. acetyloacetonem, trifluoroacetyloacetonem, heksafluoroacetonem, tetrametyloheptanodionem.
Ich syntezę prowadzi się w temperaturze pokojowej, w atmosferze argonu.
Znany jest także kompleks cyrkonu(IV) o ogólnym wzorze [Zr(OR)4-x(ketoester)x], w którym R oznacza grupę izopropylową, butylową, tertbutylową z ketoestrami: np. tetra(1,3-(dikarboksylanotertbutylo)-acetonian) cyrkonu(IV) oraz tetra(1,3-(dikarboksylanometylo)-acetonian). Związek ten otrzymuje się w wyniku reakcji alkoholanów cyrkonu(IV) o wzorze ogólnym [Zr(OR)4], w którym R oznacza grupę izopropylową, butylową, tertbutylową, z czterokrotnym nadmiarem 1,3-(dikarboksylanotertbutylo)-acetonu albo 1,3-(dikarboksylanometylo) acetonu. Syntezę ich prowadzi się w temperaturze pokojowej, w środowisku argonu i w obecności mieszaniny rozpuszczalników organicznych n-heksanu i toluenu w stosunku objętościowym 1:1.
Niedogodnością stosowania β-diketonianów jako prekursorów w metodzie chemicznego osadzania z fazy gazowej, jest ich niska lotność i wysoka termiczna stabilność. Wymienione właściwości powodują konieczność stosowania wysokich temperatur sublimacji, powyżej 570 K oraz temperatur rozkładu powyżej 870 K, a także ciśnień poniżej 10-3 mbar. Zdecydowanie mniejszą termiczną stabilność i lepsze właściwości lotne wykazują pochodne ketoestrowe Zr(IV). Ich termoliza prowadząca do powstania jednoskośnej odmiany ZrO2, przebiega w zakresie temperatur 400-540 K, zaś w zakresie 393-513 K wykazują one dużą lotność. Potwierdzeniem tego są wyniki zmiennotemperaturowej analizy IR par tychże związków, pozwalające stwierdzić obecność stabilnych i zarazem lotnych połączeń Zr-Iigand mogących odgrywać rolę indywiduów przenoszących metal.
Istotą wynalazku są nowe poli-bis-(1,2-di-karboksylanoalkino)-okso-cyrkonu(IV) o wzorze ogólnym [ZrO(ROOCC CCOOR)2]n, w którym R oznacza grupę tertbutylową albo metylową.
Sposób wytwarzania nowych poli-bis-(1,2-di-karboksylanoalkino)-okso-cyrkonu(IV) o wzorze ogólnym [ZrO(ROOCC CCOOR)2]n, w którym R oznacza grupę tertbutylową albo metylową, polega na tym, że izopropanolan cyrkonu(IV) o wzorze [Zr(OCH(CH3)2)4] poddaje się reakcji z 1,2-(dikarboksylanotertbutylo)-acetylenem albo 1,2-(dikarboksylanometylo)-acetylenem, w stosunku molowym 1:4 w środowisku rozpuszczalnika organicznego, w atmosferze gazu obojętnego. Reakcję prowadzi się w temperaturze pokojowej przez okres 24 godzin. Jako rozpuszczalnik organiczny stosuje się mieszaninę n-heksanu i toluenu w stosunku objętościowym 1:1, a jako gaz obojętny argon. Produkt stanowi żółto-pomarańczową oleistą ciecz.
Przedmiot wynalazku został bliżej zilustrowany przykładami wykonania nie ograniczając jego zakresu ochrony.
P r z y k ł a d I. W reaktorze szklanym zaopatrzonym w mieszadło magnetyczne, wkraplacz i zawór dozujący przepływ argonu, umieszcza się 0,5 g adduktu izopropanolanu cyrkonu(IV) z alkoho3 lem izopropylowym (1,29 mmola izopropanolanu cyrkonu) rozpuszczonego w 6 cm3 n-heksanu, wkra3 pla się roztwór 1,17 g (5,18 mmola) 1,2-(dikarboksylanotertbutylo)-acetylenu w 8 cm3 toluenu. Reakcję prowadzi się mieszając w temperaturze pokojowej, w atmosferze argonu, przez okres 48 godzin, aż do uzyskania klarownego roztworu. W takiej postaci mieszaninę reakcyjną poddaje się powolnemu procesowi odparowania w komorze szklanej, w temperaturze pokojowej, w atmosferze argonu. Po okresie siedmiu dni uzyskuje się oleistą ciecz. Rzeczywista wydajność reakcji wynosi 52%.
Skład pierwiastkowy otrzymanego związku oznaczono metodą analizy elementarnej. Otrzymane wyniki: Zr - 16,01%; C - 51,85%; H - 7,26%, wskazują, że wzór sumaryczny związku stanowi ZrC24H40O9.
P r z y k ł a d II. W reaktorze szklanym zaopatrzonym w mieszadło magnetyczne, wkraplacz i zawór dozujący przepływ argonu, umieszcza się 0,5 g adduktu izopropanolanu cyrkonu(IV) z alkoho3 lem izopropylowym (1,29 mmola izopropanolanu cyrkonu) rozpuszczonego w 6 cm3 n-heksanu, wkraPL 212 338 B1 3 pla się 0,74 g (5,18 mmola) 1,2-(dikarboksylanometylo)-acetylenu w 8 cm1 2 3 4 toluenu. Reakcję prowadzi się przez okres jednego miesiąca, w temperaturze pokojowej, w atmosferze argonu przez okres 48 godzin, aż do uzyskania klarownego roztworu. W takiej postaci mieszaninę reakcyjną poddaje się powolnemu procesowi odparowania w komorze szklanej, w temperaturze pokojowej, w atmosferze argonu. Po okresie siedmiu dni uzyskuje się oleistą ciecz. Rzeczywista wydajność reakcji wynosi około 51%.
Skład pierwiastkowy otrzymanego związku oznaczono metodą analizy elementarnej. Otrzymano wyniki: Zr - 22,87%; C - 36,69%; H - 4,21%, wskazują, że wzór sumaryczny związku stanowi ZrC12H16O9.
Budowa nowych związków i sposób koordynacji ligandów diestrowych z atomem Zr(IV) określone zostały w oparciu o badania spektroskopowe IR oraz NMR.
Uwagę zwraca rozszczepione na dwie składowe pasmo na widmie IR (1750 i 1718 cm-1), które na podstawie danych literaturowych przypisano drganiu C=O grupy estrowej. Rozszczepienie rzędu cm-1 wskazuje na zdecydowaną nierównocenność dwu grup estrowych występujących w ligandzie estrowym. Wnioskować należy, że jedna z grup estrowych bierze udział w koordynacji z metalem, druga zaś - nie. W ten sposób dwa ligandy estrowe wiązane są jednodonorowo. Liczba koordynacyjna jonu Zr4+, który oprócz ligandów estrowych w swojej sferze koordynacyjnej posiada jeszcze atom tle-1 nu, wynosi 4. W zakresie częstości 1205-1144 cm-1 znajdują się pasma drgań rozciągających C=O grup estrowych. Rozszczepienie pasm potwierdza wspomnianą wyżej nierównocenność grup estrowych. O obecności wiązania podwójnego w strukturze nowych połączeń świadczą pasma występujące
-1 -1 około 1629 cm-1, które przypisano drganiu rozciągającemu C=C oraz przy 1400 cm-1 przypisane drga-1 niu deformacyjnemu =CH w płaszczyźnie. Pasma leżące przy częstościach 1460 i 1364 cm-1 przypisane zostały odpowiednio asymetrycznym i symetrycznym drganiom deformacyjnym grupy CH3 w płaszczyźnie. Na koordynację ligandów diestrowych z atomem metalu wskazuje obecność pasm -1 przy liczbach falowych 774-776 cm-1 (pasmo drgań Zr-O-C metalu z ligandem estrowym) oraz około -1
450 cm-1 (pasmo drgań zginających δ (OCO)). Drganiom Zr-O (atom tlenu) przypisano szerokie pa-1 smo w zakresie 825-828 cm-1. Podobny efekt spektralny obserwowano w widmach IR polimerycznych połączeń tytanu(IV). Na przykład, w związku o wzorze [TiO(OOCCF3)2]n pasmo drgań Ti-O pojawia się -1 w zakresie 780-800 cm-1, natomiast w takich związkach jak TiOSO4 lub K2TiO(C2O4)2, w zakresie -1
800-900 cm-1. Brak jest danych dotyczących analogicznych układów zawierających atomy cyrkonu, jednak znaczne podobieństwo obydwu metali do siebie, pozwala przypuszczać, że otrzymano układy polimeryczne związki o wzorze ogólnym [ZrO(OOCRC CCOOR)2]n, w którym przez R oznacza grupy tert-butylową albo metylową. Analiza widm 13C NMR omawianych połączeń potwierdza, że w układach tych obecne są dwie nierównocenne chemicznie grupy estrowe. Sygnał atomu węgla jednej z tych grup znajduje się przy 186-185 ppm, drugi z sygnałów przy około 167 ppm. Przesunięcie to świadczy o tym, że cała grupa estrowa uwikłana jest w koordynację z metalem. Efekt ten spowodował przesunięcie powyższego sygnału rezonansowego w stronę wyższych natężeń pola magnetycznego.
Na nierównocenność grup estrowych wskazują sygnały atomów węgla grup tert-butylowych oraz metylowych, które nie są pojedyncze i dość zróżnicowane. Pojawienie się dwu składowych sygnału atomów węgla grup CH uczestniczących w tworzeniu wiązania podwójnego, przy 111 i 110 ppm, wskazuje na ich nierównocenność wywołaną bliskością dwóch różnych grup estrowych.
Niska temperatura parowania i niska temperatura rozkładu powodują, że związki według wynalazku mają zastosowanie jako prekursory chemicznego osadzania z fazy gazowej.

Claims (4)

1. Nowe poli-bis-(1,2-di-karboksylanoalkino)-oksocyrkonu(IV) o wzorze ogólnym [ZrO(OOCRC CCOOR)2]n, w którym przez R oznacza grupę tertbutylową albo metylową.
2. Sposób wytwarzania nowych poli-bis-(1,2-di-karboksylanoalkino)-oksocyrkonu(IV) o wzorze ogólnym [ZrO(ROOCC CCOOR)2]n, w którym R oznacza grupy tertbutylową albo metylową, znamienny tym, że izopropanolan cyrkonu(IV), o wzorze [Zr(OCH(CH3)2)4] poddaje się reakcji z 1,2-(dikarboksylanotertbutylo)-acetylenem albo 1,2-(dikarboksylanometylo)-acetylenem w stosunku molowym 1:4, w środowisku rozpuszczalnika organicznego, w atmosferze gazu obojętnego.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik organiczny stosuje się mieszaninę n-heksanu i toluenu w stosunku objętościowym 1:1.
4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako gaz obojętny stosuje się argon.
PL385170A 2008-05-13 2008-05-13 Nowe poli-bis-(1,2-di-karboksylanoalkino)-oksocyrkonu (IV) oraz sposób ich wytwarzania PL212338B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL385170A PL212338B1 (pl) 2008-05-13 2008-05-13 Nowe poli-bis-(1,2-di-karboksylanoalkino)-oksocyrkonu (IV) oraz sposób ich wytwarzania

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL385170A PL212338B1 (pl) 2008-05-13 2008-05-13 Nowe poli-bis-(1,2-di-karboksylanoalkino)-oksocyrkonu (IV) oraz sposób ich wytwarzania

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL385170A1 PL385170A1 (pl) 2009-11-23
PL212338B1 true PL212338B1 (pl) 2012-09-28

Family

ID=42987264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL385170A PL212338B1 (pl) 2008-05-13 2008-05-13 Nowe poli-bis-(1,2-di-karboksylanoalkino)-oksocyrkonu (IV) oraz sposób ich wytwarzania

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL212338B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL385170A1 (pl) 2009-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Williams et al. Novel mononuclear alkoxide precursors for the MOCVD of ZrO2 and HfO2 thin films
KR101120065B1 (ko) 신규의 아미딘 유도체를 가지는 게르마늄 화합물 및 이의 제조 방법
Kurajica et al. Ethyl acetoacetate ligand distribution in the course of titanium n-butoxide chelation
Huang et al. Aluminium complexes containing pyrazolyl–phenolate ligands as catalysts for ring opening polymerization of ε-caprolactone
TWI257393B (en) Novel alkaline earth metal complexes and their use
Morstein Volatile zirconium bis (acetylacetonato) bis (alcoholato) complexes containing heterosubstituted alcoholato ligands
Opornsawad et al. Formation and structure of tris (alumatranyloxy-i-propyl) amine directly from Al (OH) 3 and triisopropanolamine
KR100435816B1 (ko) 화학증착용 유기티탄 전구체 및 그의 제조 방법
KR101306810B1 (ko) 신규의 텅스텐 아미노알콕사이드 화합물, 이의 제조방법 및 이를 이용하여 박막을 형성하는 방법
PL212338B1 (pl) Nowe poli-bis-(1,2-di-karboksylanoalkino)-oksocyrkonu (IV) oraz sposób ich wytwarzania
Zhao et al. Synthesis and reactions of aluminum sulfonamide alkyls and hydride
Lichtenberger et al. Modification of aluminium alkoxides with dialkylmalonates
Baunemann et al. Precursor chemistry for TiO 2: titanium complexes with a mixed nitrogen/oxygen ligand sphere
KR20230082294A (ko) 신규한 바륨 유기금속화합물, 이의 제조방법 및 이를 이용하여 박막을 제조하는 방법
KR100544353B1 (ko) 지르코늄 산화물 전구체, 이의 제조방법, 및 이를이용하여 박막을 형성하는 방법
Radtke et al. Synthesis, structural characterization, and thermal properties of zirconium (IV) β-ketodiester complexes
KR102861883B1 (ko) 신규한 유기 마그네슘 화합물, 이의 제조방법 및 이를 이용하여 박막을 제조하는 방법
Amini et al. Structural and spectroscopic characterizations of tetra-nuclear niobium (V) complexes of quinolinol derivatives
KR100634814B1 (ko) 새로운 티타늄 산화물 선구 물질 및 그 제조 방법
PL212339B1 (pl) Nowy di-p-okso-p-dikarboksylanometyloacetylo-p-izopropanolanoditytan (IV) oraz sposób jego wytwarzania
KR100584200B1 (ko) 티타늄 산화물 선구 물질 및 그 제조 방법
KR100590051B1 (ko) 란탄계 산화물 선구물질 및 그 제조 방법
KR101572086B1 (ko) 4족 전이금속 전구체, 이의 제조 방법, 및 이를 이용하여 박막을 형성하는 방법
JP4767158B2 (ja) ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ストロンチウムの製造方法
KR100544355B1 (ko) 4족 전이금속 산화물 선구 물질 및 이의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20110513