Научная статья на тему 'Квантовохимическое исследование самоассоциации в триалкилаланах AlR3 (R = Me, Et)'

Квантовохимическое исследование самоассоциации в триалкилаланах AlR3 (R = Me, Et) Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
136
58
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
триметилалюминий / триэтилалюминий / самоассоциация / равновесие / квантовохимический расчет / кинетическая модель / Trimethylaluminum / Triethylaluminum / Self-association / Equilibrium / Quantum chemical calculation / kinetic model
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Панкратьев Е. Ю., Тюмкина Т. В., Хурсан С. Л., Парфенова Л. В., Халилов Л. М.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Self-association of aluminum trialkyls AlR3 (R= Me, Et) at 203 and 298 K has been investigated by density functional theory and Møller-Plesset perturbation theory of second and fourth order. The kinetic model has been developed and equilibrium concentrations of various associated forms of aluminum trialkyls have been calculated on the base of data obtained by quantum-chemical calculations. Calculated thermodynamic parameters as well as NMR 1H, 13C, and 27Al chemical shifts for aluminum trialkyl associates has been shown to correlate well with obtained experimental data that proves the prevalence of symmetric dimeric form AlR3 in solution.

Текст научной работы на тему «Квантовохимическое исследование самоассоциации в триалкилаланах AlR3 (R = Me, Et)»

УДК 541.49 + 544.18 + 544.435.4

КВАНТОВОХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ САМОАССОЦИАЦИИ В ТРИАЛКИЛАЛАНАХ AlR3 (R = Me, Et)

© Е. Ю. Панкратьев1*, Т. В. Тюмкина1, С. Л. Хурсан2,

Л. В. Парфенова1, Л. М. Халилов1, У. М. Джемилев1

1 Институт нефтехимии и катализа РАН Россия, Республика Башкортостан, 450075 г. Уфа, пр. Октября, 141.

Тел./факс: +7 (347) 231 27 50.

2Институт органической химии Уфимского научного центра РАН Россия, Республика Башкортостан, 450054 г. Уфа, пр. Октября, 71.

Тел./факс: +7 (347) 235 60 66.

E-mail: [email protected]

Методами теории функционала плотности и теории возмущений Меллера-Плессе второго и четвертого порядка изучены процессы самоассоциации в триалкилаланах AlMe3 и AlEt3 при температурах 203 K и 298 K. На основе полученных данных разработана кинетическая модель и рассчитаны равновесные концентрации различных ассоциированных форм алюми-нийорганических соединений. Показано соответствие теоретически рассчитанных термодинамических параметров и химических сдвигов ЯМР 1H, 13C, 27Al ассоциатов триалкилаланов полученным экспериментальным данным, свидетельствующее о преобладании в растворе симметричной димерной формы AlR3.

Ключевые слова: триметилалюминий, триэтилалюминий, самоассоциация, равновесие, квантовохимический расчет, кинетическая модель.

Введение

Алюминийорганические соединения (АОС), в частности, триалкилы алюминия А1Я3, широко используются в органическом синтезе в качестве восстанавливающих и алкилирующих агентов. Известно, что АОС склонны к самоассоциации, приводящей к снижению эффективной концентрации мономерной формы. Также возможно разложение А1Я3 в результате Р-гидридного переноса в алкильном заместителе с образованием олефина и гидрида алюминия [1]. Мономер-димерное равновесие на примере триметилалюминия (ТМА) и триэтилалю-миния (ТЭА) изучено методом ЯМР 1Н и 13С спектроскопии [2, 3], осмометрией и калориметрическим методом [4-7]. Определены термодинамические параметры процессов самоассоциации триалкила-ланов, вычислены кинетические константы отдельных стадий предполагаемого механизма процесса.

Однако существуют расхождения во мнении относительно механизма самоассоциации А1Я3 (схема 1) [8, 9], что осложняет моделирование процессов с участием АОС, в частности, процессов гидро- и циклометаллирования [10, 11]. В связи с

этим целью нашего исследования является изучение процессов самоассоциации в триалкилаланах А1Ме3 и А1Е1:3 квантовохимическими методами.

Методическая часть

Оптимизацию геометрических параметров исследуемых соединений, решение колебательной задачи, поиск переходных состояний (ПС), сканирование по внутренней координате реакции и расчет термодинамических поправок к полной энергии соединений выполняли в программе ПРИРОДА-Об [12, 13] методами РБЕ/32, РБЕ/Ь1, РБЕ/Ь2 и РБЕ/Ь3 [14-16].. Используя равновесные геометрические параметры и термодинамические поправки, полученные методом РБЕ/32, проводили расчет полной энергии и термодинамических функций соединений методами Ш-МР2/Ы, Ш-МР2/Ь2, Ш-МР2/Ь3, Ш-МР48Бд/Ы, Ш-МР48БТд/Ь1 [17, 18] (табл. 1). Энтальпии стационарных состояний рассчитаны для T = 203 K и 298 K. При расчете энтропии соединения производили коррекцию вращательной суммы по состояниям в соответствии с группой симметрии молекулы.

Схема 1

Muller, Pritchard [8]

2 AlR

R

R

Al

R R*

\ /

' /A4

RR

1

R

R

R

R

. /R\ /R A4 ИЧ

RR

, /R\ /R* AlN ИЧ

RR

R---------Al

Al—R

Williams, Brown [9]

* автор, ответственный за переписку

Рис. 1. Строение мономерных и ассоциированных состояний А1Е13, а также структур, соответствующих экстремумам на ППЭ реакции ассоциации, алкильного обмена и отщепления этилена от А1Е13. В квадратных скобках указана группа симметрии для соединений А1Ме3, если она отличается от группы симметрии А1Е13.

Таблица 1

Термодинамические и активационные (указаны в скобках) параметры реакции диссоциации димеров Л1К3 при T = 298 K

Растворитель / метод расчета AS, кал-моль 1-КГ1 AH, ккал-моль 1 AG, ккал-моль 1 Источник

R = Me

газовая фаза 43.1 20.4 - [4]

циклопентан (15.9) (15.5 і 1.5) (10.7 і 0.2) [2, 3]

циклопентан 29.3 і 0.3 19.4 і 0.3 - [б]

толуол - (14.8) - [9]

толуол - 15.б і 1.4 - [7]

РБЕ/32 49.8 14.5 -0.3 -

Ш-МР2/Ь1 // РБЕ/32 49.8* 1б.б 1.8* -

Ш-МР2/Ь2 // РБЕ/32 49.8* 20.б 5.9* -

Ш-МР2/Ь3 // РБЕ/32 49.8* 21.5 * .7 б. -

МР48Бд/Ь1 // РБЕ/32 49.8* 13.7 -1.1* -

МР48БТд/Ь1 // РБЕ/32 49.8* 15.9 1.1* -

МР2(&)/6-3Ш(сі,р) 39.5 17.7 5.б [2б]

МР2/б-310(а,р) 31.2 19.б 10.1 [2б]

R = Et

газовая фаза 45.5 і 0.7 18.2 і 0.3 - [б]

циклопентан (12.б і З.б) (14.9 і 0.8) (11.1 і 0.2) [3]

толуол (1б.1 і 3.7) (15.0 і 0.8) (10.2 і 0.3) [3]

толуол - 13.б - [7]

н-гексадекан 32.2 1б.9 - [5]

мезитилен - 13.3 - [7]

РБЕ/32 48.8 11.5 -3.0 -

Ш-МР2/Ь1 // РБЕ/32 48.8* 18.1 3.5* -

Ш-МР2/Ь2 // РБЕ/32 48.8* 22.2 * .б 7. -

Ш-МР2/Ь3 // РБЕ/32 48.8* 22.9 8.4* -

МР48Бд/Ь1 // РБЕ/32 48.8* 13.8 -0.8* -

МР2/6-310(ё) (Т = 0 К) - 7.5 - [27]

* Энтропия и термические поправки к термодинамическим

Химические сдвиги ЯМР рассчитывали методом GIAO [19] в приближении PBE/3z.

Оценка влияния растворителя на энтальпию в мономер-димер-тримерном равновесии AlR3 выполнена с помощью программы Gaussian-03 [20] методом COSMO в приближении PBE/6-311+G(2d,p). Учет влияния сольватации на энтропию соответствующих процессов сделан на основе экспериментальных данных.

и активационным параметрам рассчитаны методом PBE/3z.

Систему дифференциальных кинетических уравнений решали численно в программе Kinetic System Solver 1.10 [21]. Для расчета констант скоростей элементарных стадий в качестве исходных использовали данные, полученные методом RI-MP2/L2 // PBE/3z (табл. 2). Так, константы скорости реакций (2), (-2), (4), (5) и (-5) были рассчитаны через AG* реакции по формуле Эйринга [22].

Таблица 2

Термодинамические и активационные (указаны в скобках) параметры отдельных стадий процесса самоассоциации Л1К3 (расчет методом Ш-МР2/Ь2 // РБЕ/32 с учетом сольватации)

Реакция

Уравнение реакции

AS, кал-моль 1-К~1 AH, ккал-моль 1 AG, ккал-моль 1

203 K 298 K 203 K 298 K 203 K 298 K

R = Me

1 З + З ^ 1 -21.7 -20.4 -5.1 -4.8 -0.7 1.3

2 1 ^ [ПС(1-4)] ^ 4 (-3.7) -15.1 (-3.4) -15.б (0.3) -15.7 (0.1) -15.8 (1.0) -12.7 (1.4) -11.2

3 1 + З ^ 5 -47.3 -4б.б -14.3 -14.1 -4.7 -0.2

4 4 ^ [ПС(4-4)] ^ 4 (0.2) R (0.0) = Et (15.7) (15.б) (15.б) (15б)

1 З + З ^ 1 -22.1 -20.8 -б.4 -б.0 -1.9 0.2

2 1 ^ [ПС(1-4)] ^ 4 (3.2) -14.4 (2.б) -14.8 (2.5) -1б.0 (2.3) -1б.1 (1.8) -13.1 (1.б) -11.7

3 1 + З ^ 5 -43.3 -42.5 -17.2 -17.0 -8.4 -4.3

4 4 ^ [ПС(4-4)] ^ 4 (-3.7) (-4.2) (15.2) (15.1) (15.9) (1б.3)

5 З ^ [ПС(З-б)] ^ 6 + C2H4 (-5.0) 38.9 (-5.б) 38.б (32.8) 30.3 (32.7) 30.2 (33.9) 22.4 (34.4) 18.7

Для реакций (1), (3), (-6) изменение энергии Гиббса отрицательно, поэтому величину константы скоро- ния хорошо согласуются. При моделировании процессов самоассоциации Л1Я3 мы опирались на

сти принимали близкой к теоретическому пределу (кБТ/к). Константу скорости реакции (1) находили из величины к-1 и константы равновесия Кь которую вычисляли по уравнению Вант-Гоффа. Аналогично поступали при расчете констант скоростей реакций (-7), (-3), (6).

Спектры ЯМР 1Н, 13С, 27Л1 получены на спектрометре Бгикег ЛУЛКСЕ-400, рабочая частота 400.13 МГц (1Н), 100.63 МГц (13С) и 104.23 МГц (27Л1). В качестве стандарта ЯМР 1Н, 13С использовали толуол-Э8 и тетрагидрофуран-Б8, в качестве стандарта ЯМР 27Л1 - комплекс Л1С13-6Ы20. Образцы готовили в стандартной ампуле диаметром 5 мм. Количество точек в одномерной спектроскопии ЯМР 1Ы - 32К, импульс 90° длительностью 14.7 мс, ЯМР 13С - 32К, импульс 90° длительностью 9.3 мс. Время ожидания 5 с.

Обсуждение результатов

Используемое нами приближение (РБЕ/32) обеспечивает корректное воспроизведение геометрических параметров исследуемых соединений. Так, в структуре димера триметилалюминия по данным рентгеноструктурного анализа [23] значение угла между мостиковыми связями ^Л1—С-Л1 - 74.7° (74.5°), длина мостиковой связи Л1.. .С 2.14 А (2.16 А), длина связи между алюминием и алкильной группой Л1-С 1.97 А (1.98 А) (в скобках указаны результаты наших расчетов). Рассчитанные и экспериментальные значе-

имеющиеся в литературе представления о закономерностях процесса. Впервые феномен обменных процессов в ТЭA обнаружили Muller и Pritchard [8] методом динамической ЯМР 1H спектроскопии. Aвторы предложили возможные механизмы обмена мостиковых и концевых алкильных групп (схема 1).

Ramey и др. [2], исследовав смешанные системы, содержащие триалкилаланы, предложили механизм обмена через переходную структуру 1. Позже Williams и Brown [9] предложили схему с полным распадом ассоциатов до мономеров по данным исследования алкильного обмена между AlMe3 и GaMe3 (InMe3) (схема 1). Также являлся предметом дискуссий вопрос о том, сольватирован [24] или не сольватирован [3, 25] в растворе мономер AlR3.

Для решения обозначенных спорных вопросов, возникших при изучении AOC, нами было проведено DFT-моделирование показанных на схеме 1 стадий, а также рассмотрена возможность образования тример-ных форм ТМA и ТЭA.

Найдено, что рельефы поверхностей потенциальной энергии (ППЭ) процессов самоассоциации ТМA и ТЭA очень похожи. Оба AOC могут существовать в виде мономера (З), димера (4) и тримера (5). На рис. 1 показаны структуры ассоциатов для AlEt3 (в случае AlMe3 ассоциаты имеют схожее строение). Сканирование ППЭ реакции показало, что димериза-ция AОС безбарьерно приводит сначала к открытой димерной структуре 1, которая далее через переход-

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

ное состояние ПС (1-4) трансформируется в симметричный цикличный димер 4. Присоединение мономера АОС к 1 приводит к тримеру 5 (переходные состояния этого превращения локализовать не удалось).

При исследовании возможности обмена алкильными группами через структуру 2 (схема 1) нами обнаружено переходное состояние ПС (4-4) (рис. 1), строение которого принципиально отличается от 2: переходящая алкильная группа сближена с атомом Al (2.04 А), т.е. новая связь Al-R практически образовалась. Мостиковые алкилы, напротив, смещены в сторону атома алюминия - донора переходящей группы. Смещение атомов, отвечающее мнимой частоте колебания, свидетельствует о равновероятном сдвиге атома Al-акцептора к одной из мостиковых алкильных групп, разрыве связи с другой мостиковой группой и образовании 4 с обменом алкилов. Следует отметить, что ни переходных, ни устойчивых состояний с четырьмя мости-ковыми связями Al...R...Al, как это предполагалось в [8] (схема 1), нами не обнаружено.

Также было проведено моделирование разложения ТЭА до HAlEt2 (6) и этилена. Локализовано переходное состояние этой реакции ПС (3-6) (рис. 1).

Рассчитанные значения термодинамических параметров исследованных превращений приведены в табл. 2. В скобках приведены активационные параметры реакций ассоциации, обмена и разложения исследованных АОС.

Учет влияния растворителя (толуол) на процесс самоассоциации АОС с помощью модели растворителя как поляризованного континуума (COSMO) свидетельствует о незначительных сольватационных эффектах. Энергия сольватации структур 3-5 как для ТМА, так и для ТЭА не превышает 1 ккал-моль-1, а изменение полной энергии в реакции ассоциации с учетом сольватации составляет 0.1-0.2 ккал-моль-1, т.е. влиянием неспецифической сольватации триал-килаланов неполярными растворителями на энтальпию процесса самоассоциации АОС можно пренебречь. Однако сольватация влияет на изменение энтропии в процессе самоассоциации. Из экспериментальных данных (табл. 1) видно, что сольватация в пересчете на одну мостиковую связь Al...C...Al повышает энтропию самоассоциации на 6.9 и 6.6 кал-моль-1-,^1 для ТМА и ТЭА соответственно (T = 298 K). В связи с этим нами была произведена соответствующая корректировка значений энтропий самоассоциации АОС (табл. 2), при этом допускали независимость энтропийной поправки от температуры в интервале 203-298 K.

Изменение энергии Гиббса при образовании ас-социата из мономерной формы в расчете на одну молекулу мономера составляет: -6.7 / -7.5 ккал-моль-1 для димера ТМА / ТЭА и -1.8 / -3.4 ккал-моль-1 для тримера. Анализ изменения термодинамических параметров в ходе ассоциативных превращений свидетельствует, что выигрыш энергии при увеличении степени ассоциации уменьшается, и наиболее термодинамически выгодной является димерная форма триалкилаланов (табл. 2, рис. 2).

Величина энтальпии активации алкильного обмена через ПС (4-4) сопоставима с соответствующим значением для механизма, включающего неполную диссоциацию комплекса 4 через ПС (1-4), последующий конформационный поворот и образование новой связи Л1...С...Л1. В ходе релаксирован-ного сканирования установлено, что энергетический барьер конформационного поворота пренебрежимо мал; переходное состояние поворота локализовать не удалось. При 203 К для ТМА Еакт(4-4) = 15.7 ккал-моль-1, а Еакт(4-1) = 16.2 ккал-моль-1 (табл. 2). В случае полной диссоциации димера три-алкила алюминия также возможен обмен алкильными группами. Следовательно, разные механизмы обмена алкильными группами равновероятны. При условии замены структуры 2 на ПС (4-4), теоретические расчеты подтверждают корректность схемы 1.

Энергетические параметры исследуемых превращений ТМА и ТЭА определяли с помощью различных приближений, используя геометрические параметры соединений, найденные методом РБЕ/32. Влияние полноты базисного набора изучено на примере базисов двойного (Ь1), тройного (Ь2) и четверного (Ь3) расщепления. Различие в относительных величинах, полученных с использованием Ь3 и Ь2 мало (табл. 1), поэтому для расчета нами был выбран базисный набор Ь2. Ранее показано [26], что теория возмущений МР2 хорошо воспроизводит теплоту димеризации ТМА. Проведенные в настоящей работе расчеты согласуются с этим фактом, причем усложнение метода до четвертого порядка теории возмущений Мёллера-Плессе с учетом вкладов однократно, двукратно, трехкратно и четырехкратно возбужденных конфигураций и перенормировки (МР48БТд) при использовании базисного набора Ь1 не приводит к значимому отклонению в изменении полной энергии для реакции димеризации триалкилаланов. Таким образом, оптимальным методом для расчета полных энергий соединений является Ш-МР2/Ь2. Наблюдается хорошее соответствие проведенных расчетов экспериментальным данным (табл. 1, 2). Это подтверждает слабое влияние растворителя на энтальпию реакции, корректность используемой модели и надежность получаемых результатов.

Для количественной оценки содержания в системе разных ассоциированных форм было выполнено кинетическое моделирование процессов ассоциации и диссоциации. Конкурирующая с димери-зацией реакция распада триэтилалюминия на ди-этилалюминийгидрид и этилен не влияет на быстро устанавливающееся равновесие между ассоциированными формами АОС, т.к. время полураспада ТЭА, рассчитанное из активационных параметров реакции (5) (табл. 2), велико. Равновесные концентрации АОС приведены в табл. 3, из которой следует, что в растворе содержится преимущественно димерная форма Л1Я3, в то время как концентрация промежуточного комплекса 1, мономерной (3) и тримерной (4) форм ничтожно мала. С повышением температуры степень диссоциации димеров увеличивается, и в растворе появляется значительная концентрация мономера (3) триалкилалюминия.

дн

з+з

о.о

АС

\ 1 ■5.1

ПС|4-4]

■5.2

+3

5

■19.4

■20.8

4

■20.8

3+3 0.0 1

■0.7 \

+ 3

■5.4

■13.4

координата реакции

Рис. 2. Изменение стандартных термодинамических потенциалов (ккал-моль-1), рассчитанных методом И1-МР2/Ь2 // РБЕ/32, в процессе самоассоциации Л1Ме3, Т = 203 К.

Равновесные концентрации ассоциатов Л1Я3, моль-л 1

Таблица 3

Я Т, К С0* 3 1 4 5

Ме 203 2.0 1.6108 2.4-10-14 1.0 6.5-10-16

Ме 203 0.1 3.5-10-9 1.2-10-15 5.0-10-2 7.2-10-18

Ме 298 2.0 4.7-10-5 6.2-10-9 1.0 9.9-10-12

Ме 298 0.1 1.0105 3.1-10-10 5.0-10-2 3.8-10-15

Ег 203 2.0 2.1-10-9 7.9-10-15 1.0 2.9-10-13

Ег 203 0.1 4.8-10-10 4.0-10-16 5.0-10-2 3.2-10-15

Ег 298 2.0 1.2-10-5 2.6-10-9 1.0 1.1109

Ег 298 0.1 2.6-10-6 1.3-10-10 5.0-10-2 1.2-10-11

* Начальная концентрация Л1Я3 в расчете на мономер.

При комнатной температуре разница в концентрациях мономера и димера (табл. 3) такова, что реакции восстановления этими формами (например, комплекса переходного металла) будут протекать с сопоставимыми скоростями, если АЕакт конкурирующих реакций составит примерно 6-8 ккал-моль-1.

Вывод о преобладании в растворе димеров АОС согласуется с данными ЯМР спектроскопии. Значения химических сдвигов атома алюминия ТМА и ТЭА в толуоле находятся в диапазоне, отвечающем четырехкоординированному состоянию [28]. В табл. 4 сведены данные расчетов химических сдвигов ЯМР 1Ы, 13С, 27Л1 всех устойчивых ассоциатов АОС в сравнении с экспериментальными данными.

Известно, что значения химических сдвигов ЯМР 1Ы триалкилаланов, полученные в разных растворителях, несколько отличаются [29]. Добавление электронодонорного растворителя - тетрагидрофура-на - к растворам ТМА и ТЭА приводит к смещению сигналов ЯМР 27Л1 в слабое поле до 183.0 м.д. для ТМА и 177.7 м.д. для ТЭА при Т = 298 К. Для атомов водорода и углерода же наблюдается противоположный эффект сдвига в область сильных полей (табл.

4). Очевидно, происходит практически полное разрушение димерных структур за счет комплексообразо-вания АОС с тетрагидрофураном:

(Л1Я3)2 (4) + 2 С4Ы80 ^ 2 Л1К3-С4Ы80 (8)

Изменение энергии Гиббса в процессе разрушения димерного комплекса и образования нового комплекса с ТГФ при Т = 298 К составляет -14.8 ккал-моль-1 для ТМА и -13.4 ккал-моль-1 для ТЭА. Расчитанные данные химических сдвигов ЯМР 27Л1 и расчитанное значение АО° свидетельствуют в пользу протекания конкурирующих динамических процессов в растворе: образования комплекса

Л1К3*С4Ы80 и димеризации триалкилалана. Оценка неспецифической сольватации в процессе комплек-сообразования Л1Я3"С4Ы80 в ТГФ указывает на понижение энтальпии процесса на 2.1 ккал-моль-1 для ТМА и на 1.6 ккал-моль-1 для ТЭА.

Выводы

Установлено, что триалкилаланы могут существовать в виде трех стабильных форм - мономерной, димерной и тримерной. Из сравнения энергии Гиббса реакции образования ассоциата, приходящейся на одну молекулу мономера, показано, что димерная форма является термодинамически наиболее выгодной.

Уточнено строение переходного состояния обмена концевыми и мостиковыми алкильными группами. Показана равная вероятность обмена алкильными группами в димерах триалкилаланов по трем путям: без предварительной диссоциации мостико-вых связей, с диссоциацией одной мостиковой связи и с полной диссоциацией димеров АОС.

Таблица 4

Химические сдвиги ЯМР 'И, 13C, 27Al в системах, содержащих AlMe3 и AlEt3

R =

ЯМР R = Me ^теор. [м.д] ^эксп.> м.д. Et ^теор.» м.д. ^эксп.> м.д.

Al

3 328.3 T = 300K: 154.7 3 330.2 T = 300 K: 155.5

1 262.9, 321.9 (толуол-Ds); 153.0 1 261.5, 317.9 (толуол-D^; 154.0

4 152.3 (толуол-Ds, [3]); 155.1 4 151.1 (толуол^, [3]); 157.8

5 223.1 (CD2Cl2). W/2 = 0.85 КГц 5 204.2 (CD2Cl2). W к = 2.55 КГц

8 199.8 183.0 8 195.0 177.7

W/2 = 2.30 КГц W к = 6.10 КГц

3 -6.2 T = 220K: 3 9.4 A*, 10.4 C*

1 М CQ .9.8 Ч? «о -- -8.2 B, -5.1 A (толуол-D^). 1 9 B *

-0.6 A* T = 300K: 10.6 A*

4 -10.4 B, -7.5 4 1.8 A, 2.8 B,

- 0 A (толуол-D^; -7.2 9.6 C, 10.1 D

5 -6.1 B, (CD2Cl2). 5 7. 2 ,B 9, 2 ,C

1.1 A 10.7 A, 11.8 D

T = 220K: -0.2 B, 0.0 A, 8.1 C, 9.5 D

(толуол-D^).

T = 300K: 0.3, 8.7 (толуол-D^; 0.6, 8.9

(CD2CI2).

C

1H

3 -0.3 T = 220K: 3 О < .6 0.

-0.6 B, -0.2 A

1 < .0 0. (толуол-D^). 1 U .0 < .4 0.

4 -0.7 B, T = 300K: 4 0.2 B, 1.0 C,

0.5 A -0.3 1.1 D, 1.4 A

5 -0.4 B, (толуол-D^). 5 0.3 A, 0.5 B,

-0.1 A 1.2 C, 1.2 D

C

D B CH3 1 3

H3C

H3C

S /C\3 /

Л

C\

C\

C\

\3C-

H3C-

C\

C\

T = 220K: 0.1 B, 0.6 A, 0.9 C, 1.2 D

(толуол-D8).

T = 300K: -0.3, 1.1

(толуол^8).

A I

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

^ / C\2 , Al Al \

C\

C\2—C\3

ch—ch3

C\

B

Разработана кинетическая модель процессов ассоциации в триалкилаланах. Установлено, что комплекс с одной мостиковой связью А1...С...А1 практически не содержится в растворе. Установлено, что при низкой температуре в растворе содержится преимущественно димерная форма триалки-лалана, при повышении температуры в растворе появляется существенное количество мономерной формы, которая находится в динамическом равновесии с димерной формой.

Изучен процесс специфической сольватации триалкилаланов тетрагидрофураном. Расчитанные данные химических сдвигов ЯМР 27А1 и расчитанное значение АО° свидетельствуют о практически полном разрушении димерных структур за счет комплексооб-разования АОС с тетрагидрофураном.

ЛИТЕРАТУРА

1. Mole T., Jeffery E. A. Organoaluminium Compounds. N. Y.: Elsevier, 1972. P. 85-128.

2. Ramey K. C., Brien J. F. O, Hasegawa I., Borchert A. // J. Phys. Chem. 1965. V.69. P. 3418-3423.

3. Yamamoto O., Hayamizu K., Yanagisawa M. // J. Organomet. Chem. 1974. V.73. P. 17-25.

4. Henrickson C. H., Eyman D. P. // Inorg. Chem. 1967. V.6. P. 1461-1465.

5. Smith M. B. // J. Phys. Chem. 1967. V.71. P. 364-370.

6. Smith M. B. // J. Organomet. Chem. 1972. V.46. P. 31-49.

7. Smith M. B. // J. Organomet. Chem. 1972. V.46. P. 211-217.

8. Muller N., Pritchard D. E. // J. Am. Chem. Soc. 1960. V.82. P. 248-249.

9. Williams K. C., Brown T. L. // J. Am. Chem. Soc. 1966. V.88.

P. 5460- 5465.

10. Русаков С. В., Халилов Л. М., Парфенова Л. В., Ибрагимов А Г., Пономарев О. А., Джемилев У. М. // Известия АН. Сер. хим. 2001. №12. С. 2229-2238.

11. Парфенова Л. В., Печаткина С. В., Халилов Л. М., Джемилев У. М. // Известия АН. Сер. хим. 2005. №2. С. 311-322.

12. Лайков Д. Н., Электронный структурный код, ПРИРОДА-

06, 2006.

13. Laikov D. N. // Chem. Phys. Lett. 1997. V.281. P. 151-156.

14. Perdew J. P., Burke K., Ernzerhof M. // Phys. Rev. Lett. 1996. V.77. P. 3865-3868.

15. Лайков Д. Н. Развитие экономного подхода к расчету молекул методом функционала плотности, его применение к решению сложных химических задач: дисс. на соискание ст. канд. физ.-мат. наук. М.: МГУ, 2000. -102 с.

16. Laikov D. N. // Chem. Phys. Lett. 2005. V.416. P. 116-120.

17. Moller C., Plesset M.S. // Phys. Rev. 1934. V. 46. P. 618-622.

18. Frisch M. J., Head-Gordon M., Pople J. A. // Chem. Phys. Lett.. 1990. V. 166, P. 275-280.

19. Wolf S. K., Ziegler T. // J. Chem. Phys. 1998. V.109. P. 895-905.

20. Gaussian Inc., Электронный структурный код, Gaussian 03, Revision C.02, 2004.

21. Рыжков А. Б., Kinetic System Solver 1.10. Режим доступа: http://www.meteo.mcgill.ca/andrew/kss

22. Эммануэль Н. М., Кнорре Д. Г. Курс химической кинетики. М.: Высшая школа, 1984. -463 c.

23. Vranka R. G., Amma E. L. // J. Am. Chem. Soc. 1967. V.89. P. 3121-3126.

24. Jeffery E. A., Mole T. // Aust. J. Chem. 1969. V.22. P. 1129-1136.

25. Matteson D. S. // Inorg. Chem. 1971. V.10. P. 1555-1556.

26. Вакулин И. В., Загидуллина А. Э., Талипов Р. Ф., Вострикова О. С. // Журн. структ. химии. 2006. №6. С. 1179-1184.

27. Champagne B., Mosley D. H., Fripiat J. G., Andre J.-M., Bernard A., Bettonvile A., Francois A., Momtaz A. // J. Mol. Struct. (Theochem). 1998. V. 454, P. 149-159.

28. Reinhard B. // Anna Angew. Chem., Int. Ed. Eng. 1986. V.25. P. 861-881.

29. Sakurada Y., Huggins M. L., Anderson W. R. // J. Phys. Chem. 1964. V.68, P. 1934-1943.

Поступила в редакцию 06.09.2008 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.