Синтез нового производного трифенилсурьмы с метанитрокоричной кислотой и исследование его строения методами ИК-, ЯМР-спектроскопии Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

Химия

Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, 2013, № 2 (1), с. 69-70

69

УДК 547.1 13

СИНТЕЗ НОВОГО ПРОИЗВОДНОГО ТРИФЕНИЛСУРЬМЫ С МЕТАНИТРОКОРИЧНОЙ КИСЛОТОЙ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЕГО СТРОЕНИЯ МЕТОДАМИ ИК-, ЯМР-СПЕКТРОСКОПИИ

© 2013 г. А.В. Гущин, О.С. Калистратова, Р.А. Верховых, М.С. Румянцев, М.В. Гуленова,

А.Ю. Поткина, А.В. Маркин, Н. С. Ситников, А.Ю. Перевезенцев

Нижегородский госуниверситет им. Н.И. Лобачевского

[email protected]

Поступила в редакцию 19.12.2012

Взаимодействием трифенилсурьмы с м-нитрокоричной кислотой и пероксидом водорода в ТГФ получен ди-м-нитроциннамат трифенилсурьмы Ph3Sb(02C-C6H4-N02-ж)2, который идентифицирован методами ИК- и 'И ЯМР-спектроскопии.

Ключевые слова: ди-м-нитроциннамат трифенилсурьмы, синтез, строение, ИК-спектроскопия, ЯМР-спектроскопия.

Введение

В последнее время интенсивно развивается структурная химия производных трифенилсурьмы типа РЬз$ЬХ2 с двумя диацилатными группами. Ранее были получены диакрилат [1], диметакрилат [2] трифенилсурьмы и исследованы их структуры. Они имеют конфигурацию тригональ-ной бипирамиды, в которой монодентатные лиганды находятся в аксиальном положении.

Поскольку подобные соединения имеют непредельные группы в своем составе, они могут быть использованы для полимеризационного наполнения полимеров, в результате чего должны получаться металлосодержащие полимерные материалы. Участие в полимеризации обеих ацилат-ных групп приводит к наличию пространственной сшивки, что значительно замедляет термоокислительную деструкцию полученного полимера [35]. В связи с этим, синтез новых сурьмасодержащих мономеров и получение (со)полимеров на их основе являются актуальными для синтеза новых материалов. Диметакрилат трифенилсурьмы был использован в качестве сшивающей добавки в клеевую композицию для склеивания ПВХ [6].

Цель данной работы - синтез нового производного трифенилсурьмы с м-нитрокоричной кислотой, изучение его структуры и ее сравнение с полученными ранее производными трифенил-сурьмы и таких кислот, как акриловая, метакри-ловая. Также планировалось изучить изменение структуры в зависимости от заместителя около двойной связи в остатке кислоты.

Обсуждение результатов

Ди-м-нитроциннамат трифенилсурьмы получали методом окислительного присоединения

из трифенилсурьмы, м-нитрокоричной кислоты и пероксида водорода в соотношении 1:2:1 соответственно:

PhзSb + 2 т-02^СбН4-СН=СНС02Н + Н2О2 ^ РЬз$Ь(02ССН=СН-СбН4^02-да)2 + 2Н2О.

В качестве растворителя использовали тет-рагидрофуран. Реакцию проводили при комнатной температуре. Выход основного продукта составил 59% после перекристаллизации из смеси хлороформа и гексана. Т. пл. 193°С. Полученное соединение представляет собой желтое кристаллическое вещество, устойчивое к действию кислорода и влаги воздуха, хорошо растворяется в хлороформе, ТГФ, бензоле.

Для изучения строения ди-м-нитроци-ннамата трифенилсурьмы использовали :И ЯМР-, ИК-спектроскопию.

ИК-спектр ди-м-нитроциннамата трифенилсурьмы снимали на ИК-спектрофотометре «Ж Prestige-21» фирмы Shimadzu, Япония. В спектре имеется полоса поглощения средней интенсивности при 458 см-1, соответствующая валентным колебаниям связи Sb-C. Полоса поглощения 687 см- относится к валентному колебанию связи Sb-0. Сигналы высокой интенсивности с максимумами 1530 см-1 и 1318 см-1 отнесены, соответственно, к антисимметричным и симметричным валентным колебаниям СОО-группы. Полоса поглощения с максимумом 3069 см-1 соответствует валентным колебаниям С-Н связей фенильных групп. Волновые числа всех указанных колебаний были близки к соответствующим значениям диакрилата и диметакрилата трифенилсурьмы [1, 2].

Спектр 'H^MP ди-м-нитроциннамата трифенилсурьмы снимали на ЯMP-спектрометре «Aji-lent DD2 400». В области слабого поля наблюдаются мультиплетные сигналы орто-протонов фе-нильных групп (8.13 м.д.); в области более сильного поля - мультиплеты, соответствующие мета- и пара-протонам фенильных групп (7.53 м.д.). Сигналы протонов при двойной С=С-связи находятся в области 7.71 и 6.45 м.д. Значения химсд-вига этих групп протонов близки к соответствующим значениям для диакрилата и диметакрилата трифенилсурьмы [1, 2].

Таким образом, взаимодействием трифенил-сурьмы с м-нитрокоричной кислотой и пероксидом водорода в ТГФ получен ди-м-нитро-циннамат трифенилсурьмы Ph^^O^-QH-NO2-m)2, который идентифицирован методами И^ и :H ЯMP-спектроскопии. Данное соединение в дальнейшем будет использовано в качестве сурьмаорганического мономера для получения металлосодержащих полимерных материалов. С применением данного металлоорганического соединения возможно изучение закрепления на поверхности алюминия и исследование гидрофобных свойств полимерного покрытия, изучение возможностей регулирования толщины прививаемого полимерного слоя, исследование зависимости изменения контактного угла

смачивания от морфологических особенностей полимерного покрытия, а также исследование свойств нанокомпозиционных материалов на основе полиметилметакрилата.

Работа выполнена при финансовой поддержке ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы, соглашения № 14.B37. 21.0254, № 14. B37.21.2039.

Список литературы

1. Гущин А.В., Прыткова Л.К., Шашкин Д.В., До-донов В.А., Фукин Г.К., Баранов Е.В., Шавырин

A.С., Рыкалин В.И. // Вестник ННГУ. 2010. Вып. 3 (1). С. 95-99.

2. Гущин А.В., Шашкин Д.В., Прыткова Л.К., Сомов Н.В., Баранов Е.В., Шавырин А.С., Рыкалин

B.И. // Журн. общей химии. 2011. Т. 81. Вып. 3.

C. 397-400.

3. Котон М.М. // Металлоорганические соединения и радикалы. М.: Наука, 1985. С. 13.

4. Пат. U.S. 3. 287. 210 (C1 167-30) Nov. 22. 1966. Appl. Dec. 26. 1967. V. 66. № 19. 85070.

5. Карраер Ч., Моран М. // Металлоорганические полимеры. М.: Мир, 1981. 121 с.

6. Верховых Р.А., Додонов В.А., Гущин А.В. // Тез. докл. IV Всерос. конф. по химической технологии с международным участием ХТ'12, Москва, 2012. Т. 3. С. 69-71.

SYNTHESIS OF A NEW TRIPHENYLANTIMONY DERIVATIVE OF THE M-NITROCINNAMIC ACID AND ITS STRUCTURE INVESTIGATION WITH IR AND NMR SPECTROSCOPY

A. V. Gushchin, O.S. Kalistratova, R.A Verkhovykh, M.S. Rumyantsev,

M. V. Gulenova, A. Yu. Potkina, A V. Markin, N.S. Sitnikov, A Yu. Perevezentsev

Triphenylantimony reacts with ra-nitrocinnamic acid and hydrogen peroxide to give triphenylantimony di-ra-nitrocinnamate which has been confirmed by IR and NMR spectroscopy data.

Keywords: triphenylantimony di-m-nitrocinnamate, synthesis, structure, IR and NMR spectroscopy.