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Archivio digitale delle tesi discusse presso l’Università di Pisa

Tesi etd-09012022-161911


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
GRECHI, CRISTIAN
URN
etd-09012022-161911
Titolo
Sintesi di composti eterobimetallici di lantanidi
Dipartimento
CHIMICA E CHIMICA INDUSTRIALE
Corso di studi
CHIMICA
Relatori
relatore Prof. Labella, Luca
Parole chiave
  • alluminio
  • aluminum
  • cobalt
  • cobalto
  • complessi eterometallici
  • dichetonati
  • diketonates
  • heterometallic complexes
  • inorganic synthesis
  • lantanidi
  • lanthanides
  • sintesi inorganica
Data inizio appello
19/09/2022
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
19/09/2025
Riassunto
In questo lavoro di Tesi è stata studiata la reattività tra il frammento di Co(II) “[Co(acac)3]-” e il frammento “La(hfa)3”. È stata studiata la reazione tra la base di Lewis NaCo(acac)3, precedentemente descritta in letteratura, e l’acido di Lewis La(hfa)3 con la formazione del prodotto Na[La(hfa)3Co(acac)3]. Questo prodotto è stato ottenuto assieme ad un sottoprodotto di parziale idrolisi. Il prodotto caratterizzato spettroscopicamente via IR è sensibile a fenomeni di ossidazione per esposizione all’aria. Anche utilizzando l’analogo composto di Ni(II) NaNi(acac)3, abbiamo ottenuto una miscela di prodotti. È stata provata anche la reazione con un diverso catione, il tetrabutilammonio (TBA). [TBA][Co(acac)3], già presente in letteratura, e La(hfa)3 sono stati fatti reagire in quantità equimolari ottenendo un prodotto di natura semisolida difficile da caratterizzare.
Eu(tfa)3, acido di Lewis più debole rispetto all’analogo composto di hfa, e Al(acac)3 sono stati fatti reagire in rapporti equimolari ottenendo l’addotto [Eu(tfa)3Al(acac)3] che è stabile per brevi esposizioni all’aria allo stato solido (IR non cambia), ma che in soluzione ha una notevole tendenza a idrolizzarsi. Utilizzando la stessa procedura sintetica per reazione tra Eu(tfa)3 e Co(acac)3 è stato ottenuto e caratterizzato spettroscopicamente via IR e NMR il composto [Eu(tfa)3Co(acac)3], stabile all’aria. È un composto molecolare, ben solubile nei comuni solventi organici, che ipotizziamo isostrutturale con l’analogo composto [Eu(hfa)3Al(acac)3] dove l’europio ha numero di coordinazione 9, con i leganti acac che coordinano a ponte tramite un atomo di ossigeno i due centri metallici. È stato caratterizzato spettroscopicamente via IR e NMR anche il complesso [Eu(bta)3Co(acac)3] (bta = benzoiltrifluoroacetato) ottenuto a partire da Eu(bta)3 e Co(acac)3 che ci aspettiamo anche esso isostrutturale con [Eu(tfa)3Al(acac)3].
Analogamente composti eterobimetallici isostrutturali [Ln(hfa)3Co(acac)3] (Ln = La, Pr, Sm, Dy e Y) sono stati ottenuti facendo reagire il frammento “Ln(hfa)3”, in rapporto equimolare con Co(acac)3. Tutti questi composti caratterizzati spettroscopicamente via IR e NMR sono solubili nei comuni solventi organici e sono stabili allo stato solido all’aria. Le informazioni raccolte suggeriscono che questi composti sono tutti isostrutturali con [Eu(tfa)3Al(acac)3].
I frammenti “Ln(hfa)3” (Ln = La, Pr, Sm, Eu, Dy e Y) e Co(acac)3 sono stati fatti reagire in rapporto stechiometrico 2:1. I complessi di composizione [(Ln(hfa)3)2Co(acac)3] (Ln = La, Pr, Sm, Eu), sono stati caratterizzati spettroscopicamente via IR e NMR. Questi composti sono molto sensibili all’idrolisi, anche allo stato solido ma soprattutto in soluzione, e tendono a decomporsi in [Ln(hfa)3Co(acac)3] e Ln(hfa)3‧2(H2O) con tempi diversi in base allo ione lantanidico. Lantanidi di inizio serie tendono a essere più resistenti questo tipo di decomposizione.
Sono stati fatti studi preliminari di complessi eterolantanidici [La(hfa)3Co(acac)3Y(hfa)3] e [La(hfa)3Co(acac)3Pr(hfa)3] facendo reagire il complesso [Ln(hfa)3Co(acac)3] con il frammento Ln’(hfa)3. I prodotti ottenuti, caratterizzati spettroscopicamente via IR e NMR, sono molto sensibili all’idrolisi anche allo stato solido. È stato osservato che il composto contenente La e Y è particolarmente delicato e sembra poter essere ottenuto solo aggiungendo a [Y(hfa)3Co(acac)3] preformato il frammento La(hfa)3.
Una simile reattività è stata osservata utilizzando il trisacetilacetonato di rutenio. Sono stati sintetizzati e caratterizzati spettroscopicamente via IR i composti [La(hfa)3Ru(acac)3] e [(La(hfa)3)2Ru(acac)3] facendo reagire La(hfa)3 e Ru(acac)3 in rapporto stechiometrico 1:1 e 2:1. Il prodotto a rapporto stechiometrico 1:1 è stabile all’aria, mentre il composto 2:1 è sensibile all’aria.
È stata sintetizzata la coppia ionica di composizione [Co(III)Cp2][(La(hfa)3)2Co(II)(acac)3] per riduzione della specie [(La(hfa)3)2Co(acac)3] con cobaltocene (CoCp2). Il prodotto è stato ottenuto in buona resa, ed è stato caratterizzato strutturalmente tramite diffrazione ai raggi X su cristallo singolo. L’anione è composto da un trimero in cui fra due frammenti La(hfa)3 è posta una unità [Co(acac)3]-. Il centro di Co(II) mostra una geometria ottaedrica, i leganti acac chelanti il centro di cobalto sono a ponte con i centri di lantanio. Questi ultimi mostrano un numero di coordinazione 9 con geometria a prisma trigonale cuspidato.
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