|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Роль нековалентных взаимодействий в самосборке слоистых структур из монослоев дисульфида молибдена и аммониевых соединенийдипломная работа (Специалист)
- Научные руководители: Егорова А.Н., Голубь А.С.
- Автор: Ушаков И.Е.
- Тип: Специалист
- Организация, в которой проходила защита: Высший химический колледж РАН при РХТУ ИМ.Д.И.МЕНДЕЛЕЕВА
- Год защиты: 2019
- Аннотация: Целью работы являлось: получение новых органо-неорганических соединений дисульфида молибдена с алкилендиаминами и производными гуанидина; установление атомного строения полученных соединений методом порошковой рентгеновской дифракции; использование полученных структурных данных для выявления нековалентных связывающих взаимодействий между органическими соединениями и слоистой матрицей. В ходе работы были получены новые слоистые соединения MoS2 с протонированными формами молекул диамина: этилендиамина (EDA), тетраметилэтилендиамин (TMEDA) и гексаметилэтилендиамина (HMDA). Также была получена серия соединений с гуанидином (GUA) и его производными: тетраметилгуанидином (TMG), 1,5,7-триазобицикло[4.4.0]дец-5-еном (TABD). Синтез осуществлен с использованием метода монослоевого диспергирования, заключающегося в расслаивании кристаллического дисульфида молибдена с последующей самосборкой гетерослоистой системы. В результате получены соединения, в которых регулярно чередуются органические и неорганические слои. С использованием оригинального подхода к описанию порошковых дифрактограмм турбостратно-разупорядоченных соединений была определена атомная структура полученных веществ. Установлено, что, в отличие от неинтеркалированного MoS2, атомы молибдена в слоях S-Mo-S слоистых соединений образуют зигзаги в плоскости слоя вдоль оси b элементарной ячейки и имеют искаженное октаэдрическое окружение из атомов серы, при этом атомы серы формируют гофрированную поверхность слоев S-Mo-S с выступами и впадинами. Эта гофрировка слоев является важным структурообразующим фактором в изученных гетерослоистых системах, она существенным образом влияет на положение молекул диаминов в межслоевом пространстве MoS2, поскольку от нее зависит возможность образования ими сильных и слабых водородных связей (NH...S и CH...S) с сульфидными макроанионами. Оценка энергетических характеристик связывания по результатам DFT расчетов показала, что NH...S и CH...S контакты вносят различный вклад в стабилизацию соединений в зависимости от природы гостя и, вклад слабых, но более многочисленных CH...S контактов может составлять ~20% (EDA), ~40% (HMDA) и ~60% (TMEDA) от общей энергии связывания катион- MoS2. В случае незамещенного гуанидина связывание реализуется исключительно за счет NH…S взаимодействий, тогда как в остальных соединениях гуанидинового ряда, где стерические факторы затруюняют образование NH…S взаимодействий, определяющий вклад в стабилизацию обеспечивают CH…S связи: до ~85% для TMG, и до ~77% для TABD. Полученные данные, как можно ожидать, будут полезны для направленного структурного дизайна органо-неорганических соединений на основе дисульфида молибдена.
- Добавил в систему: Голубь Александр Семенович