Биметаллические алкоголяты иттрия и циркония и способ их получения Советский патент 1987 года по МПК C07F5/00 C07F7/00 

Изобретение относится к области синтеза соединений с новой химическо структурой, конкретно к биметаллическим алкоголятам иттрия и циркония и способу их получения.

Целйю изобретения являются биметаллические алкоголяты иттрия и циркония и способ их получения.

Поставленная цель достигается новой химической структурой общей формулы

(О

YZr (OR),,

3L

где L - тетрагидрофуран или изопропанол,

R - изопропил,

и способом их получения, заключающимся в том, что изопропилат иттрия и изопропилат циркония при мольном соотношении 1:3-4 соответственно, подвергают взаимодействию в присутствии абсолютного ТГФ или изопропилвого спирта в атмосфере аргона при 20-82°С.

Соединения общей формулы 1 представляют собой многоядерный комплек с центральным октаэдрическим атомом иттрия и периферийными атомами циркония, характер координации которых может изменяться в ходе превращения соединений общей формулы

R0,« %в

L

RO OB

RO

x/««

RO-Zr-OK RO L

в присутствии сольватирующей донорной молекулы L (спирта, ТГФ) координационное число циркония равно 6, и он имеет координацию искаженного октаэдра.

Соединения общей формулы 1 отличны по составу и строению от всех известных в настоящее время биметаллических алкоголятов. Они представляют собой первый пример соединений, содержащих сольватирующие молекулы.

Соединения общей формулы 1 перегоняются в вакууме без изменения состава, что позволяет предполагать возможность их применения для получения твердых растворов окиси иттрия в окиСи циркония (кубической окиси циркония) из газовой фазы в результате реакций гидролиза, пиролиза,

окисления или разложения в плазме.

Кубическая окись циркония (твердый раствор окиси иттрия в окиси циркония - циттрит, который содержит обычно 6-12мол.% YjOj) находит

применение в качестве жаростойкого конструкционного материала, твердого электролита, а также компонента материалов оптоэлектроники.

Пример 1. Кристаллосольват

биметаллического изопропилата иттрия и циркония с тетрагидрофураном (ОРг-изо)5 ЗТГФ.

30 мл 30%-ного раствора изопропилата циркония (0,027 М) в абсоЛютном ТГФ приливают к В мл 30%-ного

раствора изопропилата иттрия (0,) в атмосфере сухого аргона. Полученный раствор вакуумируют при до вьтадения основной массы кристаллического осадка, остатки растворителя декантируют, кристаллы сушат в вакууме при 20°С. Выход 10 г (80,6%), т.пл. с разложением. Растворимость в ТГФ при 20С 36,5%.

Найдено, %: Y 6,06, Zr 18,77; С 45,81; Z 7,99.

Вычислено, %: Y 6,08; Zr 18,66; С 46,75; Н 7,99.

Пример 2. YZr (ОРг-изо) « хЗТГФ.3

Опыт проводят в условийх примера 1, изменив лишь соотношение компонентов - 1:4 (39 мл 30%-ного раствора Zr(OPr-H3o) и 8 мл 30%-ного раствора Y(OPr-изo)). Выход 10 г (71%).

Найдено, %: Y 6,06; Zr 18,68; С 46j73; Н 7,98.

Вычислено, %:Y 6,06; Zr 18,66 С46,75; Н 7,99.

Пример 3. Кристаллосольват; биметаллического изопропилата иттрия и циркония с изопропиловым спиртом YZr з(ОРг-изо),5 3 изо-РгОН. 2,0 г (0,0075 М) кристаллического изопропилата иттрия и 7,35 г (0,0225 М) жидкого изопропилата циркония кипятят с 100 мл абсолютного изопропилового спирта при в течение 1 ч. После охлаждения раствора выпадает кристаллический осадок комплекса. Раствор декантируют, осадок сушат в вакууме при 20С. Выход 10 г (93%). Растворимость в изопро39пиловом спирте при 2,5%. Т.пЛ. 130 с разложением. Найдено, %: 6,20, Zr 19,15, С 45,38; Н 9.03; Вычислено, %: Y 6,24, Zr 19, 13; С 45,40; Н 9,03. Пример 4. YZr (ОРг-изо) х хЗ изр-РгОН. Опыт проводят в условиях примера 3, изменив лишь соотношение компонен тон - 1:4 - 2,0 г УСОРг-изо) .(0,0075 М) и 9,8 г (0,03 М) Zr(OPrизо). Выход 10 г (76%). Найдено, %: Y 6,-22, Zr 19,16; С 45,41, Н 9,03. Вычислено, %: Y 6,24, Zr 19,13, С 45,40, Н 9,03. Пример 5. YZr (ОРг-изо) «3 изо-РгОН. К 10 г кристаллического YZr2(OPrизо) ЗТГФ прибавляют 120 абсолютного изопропилового спирта и кипятят с обратным холодильником до полного растворения. Выпавший при охлаждении осадок отделяют от раствора декантацией и сушат в вакууме при . Выход 9,5 г (96%). Найдено, %: Y 6,23; Zr 19,15, С 45,42,- Н 9,02. Вычислено, %: Y 6,24, Zr 19,1.5; С 45,40; Н 9,03. Пример 6. YZr (ОРг-изо).с« хЗТГФ.. 3 . к 50 г кристаллического YZr(OPrизо)у 3 изо-РгОН прибавляют 50 мл абсолютного ТГФ и кипятят с обратным холодильником до полного растворения осадкд. Выпавший осадок (при охлаждении) отделяют от раствора декантацией и сушат в вакууме при 20°С. Выход 34 г (66%). Найдено, %: Y 6,07, Zr 18,68; С 46,78, Н 7,99. Вычислено, %: Y 6,08; Zr 18,66; С 46,75; Н 7,99. Структура всех полученных соединений доказана на основании данных ИК-спектроЕ и анализа спектров ЯМР.

1. Биметаллические алкоголяты иттрия и циркония общей формулы ггз(оЮ,5 L - тетрагидрофуран или изопропагде НОЛ, R - изспропил. 2. Способ получения биметаллических алкоголятов иттрия и циркония общей формулы YZrgCOR), 3L где L - тетрагидрофуран или изопропанол, R - изопропил, от л и ч а ю щ и и с я тем, что изопропилат иттрия и изопропилат циркония при мольном соотношении 1:3-4 соответственно подвергают взаимодействию в присутствии абсолютного тет(Л рагидрофурана или изопрбпилового спирта в атмосфере аргона при 2082 С. END SO 00