Статьи журнала - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Химия
Все статьи: 514
Статья научная
In the present work the influence of duration of thermal treatment on the properties and photocatalytic performance of carbon nitride materials is investigated. Preparation of photocatalytic material proceeded in the eutectic molten salts KCl/LiCl mixture. This way of thermal treatment results in crystalline material with ordered structure, improved in comparison to convenient preparation methods. Duration was altered in range from 2 to 10 hours. Materials were studied by the methods of X-ray diffraction patterns, scanning electron microscopy. It was found that most ordered materials with the maximal degree of crystallinity are formed after 2-6 hours of high-temperature treatment. Elongation of thermal treatment up to 8 and 10 hours leads to less ordered material with the enhanced share o amorphous phase. Carbon nitride materials were used as photocatalysts for the selective oxidation of benzyl alcohol to benzaldehyde and demonstrate high selectivities to target product. 2 hours of thermal treatment leads to formation of photocatalyst with the highest conversion (79.2 %) and selectivity (92.4 %) values. Less effective material is formed after 10 hours of treatment, where selecivity level retained, while conversion drops to 48.6 %. Morphology of materials has maximal effect on the photocatalytic properties - high crystallinity is the main feature of catalytically effective materials.
Бесплатно
![The oxidative-addition reactions of tri(meta-tolyl) antimony and tri(ortho-tolyl)antimony with 5-nitrofurfuraldoxime in the presence of peroxides. The molecular structures of 2-oxo-bis[(5- nitrofurfuraldoximato)tri(meta-tolyl)antimony] and 2-oxo-bis[(5-nitrofurfuraldoximato)tri(ortho- tolyl)antimony]](/file/thumb/147160389/the-oxidative-addition-reactions-of-tri-meta-tolyl-antimony-and-tri-ortho-tolyl.png "The oxidative-addition reactions of tri(meta-tolyl) antimony and tri(ortho-tolyl)antimony with 5-nitrofurfuraldoxime in the presence of peroxides. The molecular structures of 2-oxo-bis[(5- nitrofurfuraldoximato)tri(meta-tolyl)antimony] and 2-oxo-bis[(5-nitrofurfuraldoximato)tri(ortho- tolyl)antimony]")
Статья научная
The interaction of tri(meta-tolyl)antimony and tri(ortho-tolyl)antimony with 5-nitrofurfural oxime in the presence of an oxidizing agent (hydrogen peroxide or tert-butyl hydroperoxide) leads to the formation of bis(5-nitrofurfuraldoximato)tri(meta-tolyl)antimony (1), μ2-oxo-bis[(5-nitrofurfuraldoximato)tri(meta-tolyl)antimony] (2), bis(5-nitrofurfuraldoximato) tri(ortho-tolyl)antimony (3) and μ2-oxo-bis[(5-nitrofurfuraldoximato)tri(ortho-tolyl)antimony] (4). The molecular structures of complexes 2 and 4 have been determined by X-ray diffraction analysis.
Бесплатно
Статья научная
Tetraphenylantimony dibenzoylmethanate (1) was obtained by substitution reaction from pentaphenylantimony and dibenzoylmethane (2) in toluene. The ligand is bidentate in molecule 1, antimony atom has octahedral coordination (trans-angles CSbO and CSbC 165.7(1)°, 168.7(1)° and 159.4(2)°, distances Sb-O 2.256(3), 2.235(3) Å, Sb-С 2.157(4)-2.170(4) Å). Compound 2 is in the enol form in the crystal, the length of C=O and O-C bonds are equal to 1.283 (2) and 1.303(2) Å.
Бесплатно
Статья научная
The present work deals with the quality of groundwater used for water supply of the scientific and production center of the South forestry in Ilmensky State Reserve. Chemical analyses of water from three wells have been conducted. The relationship of the quality of surface water and groundwater has been investigated. Anthropogenic causes of the variation of drinking water quality from the existing guidelines have been identified.
Бесплатно
Theoretical evaluation of phenyl-substituted aziridines, azirines and epoxides reactivity
Статья научная
The reactivity of three-membered heterocycles such as phenyl-substituted aziridines, azirines, epoxides was studied in comparison with styrenes, azomethines and carbonyl compounds which are most often used in organic synthesis in nucleophilic and electrophilic reactions. In accordance with electronic reactivity indices of nucleophilicity and electrophilicity calculated on the base of DFT approach, the substituted molecules of azirines, aziridines, and epoxides exhibit the similar reactivity to aldehydes and styrenes. In all cases, our predictions were checked against the experimental observations given in literature. All considered compounds mainly characterizes by the properties of medium-strength electrophiles. Aziridines, azirines, epoxides with two aryl groups show the best electrophilic properties. This observation can be used in predictions of reactivity for these classes of compounds. Among three-membered heterocycles, the best nucleophilic properties were observed for substituted epoxy cycles. We have found that the dual descriptor based on Fukui functions cannot be recommended for predictions the reactivity of aziridines and epoxides. The values of the dual descriptor on both carbon atoms in three-membered ring significantly differ, while the experimental data on nucleophilic addition indicate that the reaction proceeds at both carbon atoms. Nevertheless, for phenyl-substituted azirines, the descriptor based on Fukui functions shows its effectiveness quite well.
Бесплатно
Статья научная
A theoretical study of the crystal lattice of titanium dioxide (anatase), its spatial and thermodynamic characteristics, face growth characteristics and ways of formation of its macromolecular structures is performed. It is shown that the growth along c axis of the crystal is more favorable thermodynamically. The variants for controlling of the growth of various faces by introducing of the acidic and basic components, as well as by temperature changes are proposed.
Бесплатно
Статья научная
Pyridine-2,6-dicarboxylic acid (dipicolinic acid) are actively studied by scientists. Dicarboxylic acid can be used as a special biomarker of anthrax. The crystal structure of NaH(COO)2C5H3N·H2(COO)2C5H3N·3H2O (1) was redetermined from single crystal. In the structure of the sodium salt of dipicolinic acid, sodium is the central atom having two molecules of dipicolinic acid and three molecules of water as ligands. The dipicolinic anion coordinate sodium cation by both oxygens and one nitrogen atom. A network of hydrogen bonds connects water and dipicolinic acid molecules. Hydrogen bonds take part in the formation of building blocks and arranging them into chains which, in their turn, make up layers. The sodium salt of dipicolinic acid as well as its precursor - dipicolinic acid were studied by IR spectroscopy and simultaneous thermal analysis. According to thermal analysis dipicolinic acid is anhydrous substance, that decompose on melting at 252 °C forming only gaseous products, presumably CO2 and pyridine. Opposite to that, thermolysis of its sodium salt follow much more complicated way. According to thermogram the 1 has first stage of three water molecules removal at 105 °C. The measured mass loss is very close to expected mass loss. Heat of dehydratation reaction is 151 kJ/mole. On a further heating the sodium salt of dipicolinic acid was melted at 256 °C with large mass loss. The nature of products at 268 and 315 °C is hard to state. EDX elemental analysis of black residue after 700 °C state brutto-formula of “NaNC5O2” - Na cyanate or carbonate in glassy carbon matrix
Бесплатно
UV-Visible spectra of peroxotitanate complexes
Статья научная
Comparative analysis of calculated (subject to solvent influence in PCM model) and experimental UV-visible spectra of peroxotitanate complexes in solutions at various conditions of occurrence. It has been shown that the change of complex composition, dependent on the solution pH value, leads to the change of characteristic absorption bands of UV-visible spectra in the wavelength range exceeding 320 nm. The tendency of the absorption bands in solution spectra to shift is correlated to the change of calculated spectra in accordance with the monomer complex unit. It has been suggested that the color of the complex solution in weakly acidic and neutral media is related to appearance of hydroperoxy-bonds between titanium atoms.
Бесплатно
Uranium concentrations in tissues and other clinical samples of the Serbian population
Статья научная
The prevalence of numerous malignant diseases is on the rise, while the mechanism of metal-induced oncogenesis has not been elucidated so far. The aim of this study was to determine the amount of uranium (U) in blood samples of the Serbian population (n = 305) and to perform a comparative analysis with the amounts of U in the blood of patients with thyroid carcinoma (TC, n = 103) and malignant brain tumors (MBTs, n = 157). This study also aimed to extend data on the tissue sample analysis. Uranium was quantified by inductively coupled quadrupole plasma mass spectrometry (ICP-Q-MS). The content of U was approximately 15 times higher in the Serbian population compared to other population groups worldwide that did not suffer from the war, while its amount showed similarities with the countries that directly suffered from the war. Furthermore, the U content was up to twice as high in the blood samples of TC patients compared to the control, while the U content in the TC tissue samples was approximately 10 times higher than in healthy thyroid tissues and showed a tendency to be higher in follicular variant of papillary thyroid carcinoma. However, the highest alterations in U content were obtained in samples of MBT patients, both in liquid clinical samples (serum, lysate, and cerebrospinal fluid) and in tissue samples. The results of this study could highlight the unresolved etiology of TC and MBT. Moreover, the reported results indicated the importance of regular monitoring of U in the blood of the Serbian population.
Бесплатно
Variations of structure modeling methods and Raman spectral characteristics for the iodine crystal
Статья научная
On the example of the iodine crystal structure we have selected the optimal basis sets, allowing reproduction of interatomic distances and Raman spectral characteristics by 3D periodic Kohn-Sham calculations. Advantages of two approaches, taking into account the relativistic effect, have been compared: Effective Core Pseudopotentials and the Gaussian type basis set, constructed on the basis of the Douglas-Kroll-Hess approach. It has been shown that the latter approach not only correctly reproduce the experimentally observed geometric parameters of the iodine interactions and characteristics of Raman spectra, but also it reveals the electron density accumulation and depletion in the area of outermost valence shell of an iodine atom. That is directly illustrated by the Laplacian of electron density function.
Бесплатно
Аддукты арильных соединений сурьмы и висмута с карбоновыми кислотами, фенолами и оксимами
Статья научная
При перекристаллизации из бензола или толуола продуктов взаимодействия триарилсурьмы или -висмута с карбоновыми кислотами, фенолом или оксимом в присутствии гидропероксида третичного бутила (мольное соотношение 1:2:1, диэтиловый эфир, 24 °С, 24 ч) выделены как минорные продукты аддукты арильных соединений сурьмы или висмута типа Ar3MX2 с карбоновыми кислотами, фенолом и оксимом. По данным рентгеноструктурного анализа, проведенного при 293 К на автоматическом четырехкружном дифрактометре D8 Quest Bruker (двухкоординатный CCD-детектор, Мо К α-излучение, λ = 0,71073 Å, графитовый монохроматор), атомы металла в кристаллах m -Tol3Sb[OC(O)C6H3F2-2,5]2 ∙ HOC(O)C6H3F2-2,5 (1) [C42H31O6F6Sb, M 867,42; сингония триклинная, группа симметрии P 1 ; параметры ячейки: a = 8,78(5), b = 13,10(6), c = 16,64(8) Å; a = 102,86(19), β = 99,3(2), g = 98,0(3) град.; V = 1813(16) Å3; Z 2; интервалы индексов отражений -7 ≤ h ≤ 7, -11 ≤ k ≤ 11, -14 ≤ l ≤ 14; всего отражений 14149; независимых отражений 2603; Rint 0,0284; GOOF 1,049; R 1 = 0,0348, wR 2 = 0,0938; остаточная электронная плотность 0,55/-0,42 e/Å3]; p -Tol3Bi[OC(O)C6HF4-3,4,5,6]2 × HOC(O)C6HF4-3,4,5,6 (2) [C42H25O6F12Bi, M 1062,60; сингония триклинная, группа симметрии P1 ; параметры ячейки: a = 12,246(11), b = 12,976(18), c = 14,391(13) Å; a = 68,27(4), β = 69,89(3), g = 86,11(5) град.; V = 1990(4) Å3; Z 2; интервалы индексов отражений -15 ≤ h ≤ 15, -16 ≤ k ≤ 16, -18 ≤ l ≤ 18; всего отражений 48542; независимых отражений 9207; Rint 0,0321; GOOF 1,136; R 1 = 0,0322, wR 2 = 0,0648; остаточная электронная плотность 1,81/-1,08 e/Å3]; [(2-MeO-5-BrC6H3)3SbOC6H4Br-4]2O · 2 НOC6H4Br-4 (3) [C66H54Br10O11Sb2, M 2065,69; сингония моноклинная, группа симметрии С 21 /с ; параметры ячейки: a = 12,017(14), b = 25,54(3), c = 13,181(18) Å; β = 116,71(5) град.; V = 3613(8) Å3; Z 2; интервалы индексов отражений -13 ≤ h ≤ 13, -27 ≤ k ≤ 27, -12 ≤ l ≤ 12; всего отражений 29461; независимых отражений 4545; Rint 0,0656; GOOF 1,062; R 1 = 0,0565 wR 2 = 0,1200; остаточная электронная плотность 1,59/-1,31 e/Å3]; [(2-MeO)C6H4]3Sb[ON=CHC4H2(NO2-2)]2 ∙ 2HON=CHC4H2(NO2-2) ∙ ∙½PhH (4) [C44H38N8O19Sb, M 1104,57; сингония триклинная, группа симметрии P1 ; параметры ячейки: a = 10,240(5), b = 14,480(8), c = 18,093(11) Å; a = 103,43(3), β = 104,50(2), g = 98,876(17) град.; V = 2461(2) Å3; Z 2; интервалы индексов отражений -13 ≤ h ≤ 13, -18 ≤ k ≤ 18, -23 ≤ l ≤ 23; всего отражений 58643; независимых отражений 10886; Rint 0,0558; GOOF 1,061; R 1 = 0,0429, wR 2 = 0,1095; остаточная электронная плотность 1,91/-0,51 e/Å3] имеют искаженную тригонально-бипирамидальную координацию с атомами кислорода в аксиальных положениях. Полные таблицы координат атомов, длин связей и валентных углов для структур депонированы в Кембриджском банке структурных данных (№ 2050322 для 1, № 2045173 для 2, № 2070387 для 3, № 2119790 для 4; deposit@ccdc.cam.ac.uk; https://www.ccdc.cam.ac.uk).
Бесплатно
Адсорбционный механизм экстракции коллоидного оксигидрата железа ди-(2-этилгексил)фосфорной кислотой
Статья научная
На основе данных о стехиометрии и химическом строении органозоля оксигидрата железа (III), а также данных об его извлечении в органическую фазу предложена математическая модель экстракции, основанная на представлениях об ионообменной адсорбции Д2ЭГФК частицами коллоида.
Бесплатно
Алкилирование 2-аминопиридина аллилбромидом и металлилхлоридом
Статья научная
Изучено взаимодействие 2-аминопиридина с аллилбромидом и металлилхлоридом в нейтральной и щелочной средах. Методом масс-спектрометрии найдено, что в 2-пропаноле в присутствии КОН аллилирование протекает как по экзоциклическому, так и по эндоциклическому атомам азота с образованием смеси моно- и диаллильных производных.
Бесплатно
Статья научная
Конденсацией дибензоила (бензила) и фенилглиоксаля с тиосемикарбазидом (или его гидрохлоридом) получены 5,6-дифенил-1,2,4-триазин-3-тион и 5-фенил-2,3-дигидро-1,2,4-триазин-3-тион, соответственно. При алкилировании последних пара- бромфенациломбромидом в ацетонитриле (ацетоне) в присутствии триэтиламина образуются 1-(4-бромфенил)-2-(5-фенил-(5,6-дифенил)-1,2,4-триазин-3-илсульфанил)этаноны. Для 5,6-дифенил-1,2,4-триазин-3-тиона также было осуществлено алкилирование монохлоруксусной кислотой и её метиловым эфиром. Следует отметить, что более высокий выход при алкилировании триазинтиона монохлоруксусной кислотой удалось получить в системе K2CO3-H2O-ДМФА. В спектрах ЯМР 1Н S-производных 5-фенил-(5,6-дифенил)- 1,2,4-триазин-3-тионов наблюдаются сигналы протонов SCH2 группы в области 4,04-5,01 м.д., сигналы ароматических протонов фенильных колец в виде мультиплета при 7,23-7,50 м.д. Ароматические протоны пара- бромфенацильной группы образуют в спектре ЯМР 1Н по два сигнала в слабом поле: при 7,77-7,83 и 8,02-8,06 м. д. В ИК-спектрах S-производных 5-фенил-(5,6-дифенил)-1,2,4-триазин-3-тионов имеются характерные полосы поглощения C=O группы с высокой интенсивностью при 1700, 1681, 1680, 1740 см-1. Действие концентрированной серной кислоты на 1-(4-бромфенил)-2-(5,6-дифенил-1,2,4-триазин-3-илсульфанил)этанон приводит к внутримолекулярному присоединению по карбонильной группе и последующей дегидратации с образованием 3-(4-бромфенил)-6,7-дифенил-8а- Н -[1,3]тиазоло[3,2- b ][1,2,4]триазин-8-ола. Об образовании последнего свидетельствуют данные спектра ЯМР 1Н, в котором отсутствуют сигналы протонов SCH2 группы и появляется дополнительный сигнал тиазольного протона Н-2 в области слабого поля (6,78 м. д.). Внутримолекулярной гетероциклизацией 1-(4-бромфенил)-2-(5-фенил-1,2,4-триазин-3-илсульфанил)этанона под действием концентрированной серной кислоты был получен гидросульфат 3-(4-бромфенил)-7-фенил[1,3]тиазоло[3`,2`; 2,3][1,2,4]триазиния, в спектре ЯМР 1Н которого присутствует характерный сигнал ароматического протона Н-2 тиазольного цикла при 8,96 м. д. Кроме того о протекании циклизации свидетельствует смещение сигнала протона Н-6 в более слабую область (10,29 м. д.) по сравнению с аналогичным сигналом исходного соединения, что связано с появлением положительно заряженного атома азота. Также следует отметить, что в ИК-спектрах продуктов гетероциклизации отсутствует полоса поглощения карбонильной группы в отличие от ИК-спектров исходных 1-бромфенил-2-(1,2,4-триазинилсульфанил)этанонов.
Бесплатно
Статья научная
В работе проводилось исследование химического воздействия на канцерогенно опасные соединения нефтяной экстрагированной тяжелой фракции алкилирующими агентами на различных катализаторах. Нефтяная экстрагированная тяжелая фракция представляет собой концентрат полициклических ароматических углеводородов, представляющих значительный интерес для получения масел-пластификаторов для шин и каучуков. Однако часть полициклических ароматических углеводородов являются канцерогенно опасными благодаря наличию в них«bay»-протонов, активных в реакциях электрофильного замещения и ответственных за мутации ДНК. Процесс алкилирования проводили в аппарате, состоящем из реактора, снабженного верхнеприводной мешалкой, в рубашку которого из термостата подается теплоноситель определенной температуры, варьируя условия процесса и алкилирующие агенты. В качестве алкилирующих агентов использовали известные доступные и хорошо изученные на примере одноядерных ароматических соединений реагенты: алкены в присутствии катализатора - треххлористого алюминия, спирты с использованием катализатора - хлористого цинка, а также сульфатный скипидар (α-пинен) в присутствии ортофосфорной кислоты. Действие алкилирующих агентов направлено на замещение «bay»-протонов в молекулах полициклических ароматических углеводородов. Замещение «bay»-протонов приводит к переводу канцерогенно опасного соединения в безопасное. После выделения продукта алкилирования определяли в нем содержание «bay»-протона и опасных полициклических ароматических углеводородов. Снижение содержания «bay»-протонов характерно для всех образцов. Это свидетельствует об осуществлении реакции алкилирования. При этом наблюдается влияние природы алкилирующего агента на конечный результат. В продуктах реакции при алкилировании цетиловым спиртом с минимальным содержанием «bay»-протона (0,93 %) содержание суммы 8 полициклических ароматических углеводородов снизилось практически на 70 %. Однако для других алкилирующих агентов содержание «bay»-протона и полициклических ароматических углеводородов изменилось не столь значительно. В целом неглубокое алкилирование «bay»-протона связано, возможно, с одной стороны, с зависимостью реакции алкилирования от использованных реагентов в реакции, а точнее от ее обратимости, влияния устойчивости образующегося s-комплекса (кинетический контроль), стабильности конечных продуктов (термодинамический контроль), а с другой стороны, с влиянием выбранного субстрата - нефтяной экстрагированной тяжелой фракции, очень вязкой жидкости даже в растворе. Последнее обстоятельство также ограничивает возможности реакции алкилирования.
Бесплатно
Аллилирование 1,3,4-тиадиазол-2,5-дитиола
Статья научная
Установлено, что взаимодействие 1,3,4-тиадиазол-2,5-дитиола с 3-бромпропеном и 2-метил-3-хлорпропеном протекает с образованием ди-8-производных, а с 1,3-дихлорпропеном и 1-бром-3-метилбутеном-2 с образованием смеси моно- и ди-8-производных.
Бесплатно
Статья научная
В последние несколько лет большое внимание привлекает к себе получение новых материалов на основе редкоземельных элементов и иттрия, обладающих уникальными свойствами. В работе представлены результаты исследования влияния продолжительности гидротермальной обработки на ряд физико-химических свойств продуктов гидролиза хлорида иттрия. С помощью сканирующей электронной микроскопии изучены морфологические особенности полученных образцов. Методом энергодисперсионного анализа определён состав образцов. Изучены текстурные свойства методом низкотемпературной адсорбции азота. Измерена фотокаталитическая активность образцов в реакции разложения метилового оранжевого под ультрафиолетовым излучением. Определены кислотные центры методом аминного титрования. Выявлено, что с увеличением времени гидротермальной обработки происходит формирование структур однородного состава. Для образцов, полученных при обработке в автоклаве в течение 72 часов, характерно наличие наибольшего количества кислотных центров Льюиса на поверхности, что приводит к наилучшей фотокаталитической активности из всех полученных образцов в реакции разложения метилового оранжевого. Полученные данные свидетельствуют о возможности использования продуктов гидролиза хлорида иттрия в качестве катализаторов.
Бесплатно
Анализ продуктов гидролиза сульфата иттрия золь-гель методом с различными гидролитическими агентами
Краткое сообщение
Исследовано влияние гидролитических агентов на состав и свойства продуктов гидролиза сульфата иттрия. Установлено, что гидролиз сульфатов иттрия приводит к формированию образцов, содержащих значительные примеси сульфатов. Продукты гидролиза полностью аморфные. Применение водного аммиака в качестве гидролитического агента позволяет получить образцы, содержащие незначительные количества поровой и кристаллизационной воды.
Бесплатно
Краткое сообщение
Представлены результаты исследования продуктов гидротермального синтеза кислородсодержащих соединений иттрия из хлоридов иттрия в присутствии комплексообразователя - лимонной кислоты. Методом сканирующей электронной микроскопии и порошковой рентгеновской дифракции было зафиксировано образование пористых сферических фрагментов, имеющих аморфную структуру.
Бесплатно
Анализ физико-химического состава и процессов выщелачивания донных отложений реки Сак-Элга
Статья научная
Представлены результаты лабораторных исследований физико-химического и элементного состава донных отложений. Проанализирован дисперсный состав донных отложений. Обнаружено протекание двух процессов при отстаивании - осаждения и выщелачивания. Доминирование того или иного процесса зависит от времени контакта донных отложений с водой: начальная стадия отстаивания характеризуется преобладанием процессов осаждения, увеличение длительности контакта способствует развитию выщелачивания, и как следствие, - увеличению концентрации растворенных элементов тяжелых металлов.
Бесплатно
