Низшие сульфиды рения: синтез и исследование

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 22-23-00626

НазваниеНизшие сульфиды рения: синтез и исследование

Руководитель Наумов Николай Геннадьевич, Доктор химических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт неорганической химии им. А.В.Николаева Сибирского отделения Российской академии наук , Новосибирская обл

Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-202 - Химия твердого тела, механохимия

Ключевые слова низшие халькогениды рения, кластерные комплексы рения, строение, синтез, свойства

Код ГРНТИ31.15.19

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Научная проблема, на решение которой направлен проект - Разработка методов синтеза низших халькогенидов рения и поиск среди них новых перспективных неорганических материалов, обладающих термоэлектрическими, каталитическими, сенсорными свойствами. Хорошо известно, что халькогениды переходных металлов 4-7 групп представляют большой и практически важный класс неорганических соединений, демонстрирующий большое разнообразие структурных типов и составов и многообразие функциональных свойств. Для большинства переходных металлов известен целый набор халькогенидных фаз различной стехиометрии, например, среди сульфидов молибдена известен кристаллический низший сульфид Mo2S3, кристаллический слоистый MoS2 и целый ряд полисульфидов аморфного строения: MoS3, MoS5 и др. Практически все низшие халькогениды переходных металлов представляют собой термодинамически стабильные фазы и образуются при высокотемпературном синтезе в условиях недостатка халькогена. Эта общая тенденция нарушается в случае рения. Среди халькогенидов переходных металлов халькогениды рения удивительно малочисленны: так в системах Re-Q (Q=S, Se) при прямом взаимодействии простых веществ образуются единственные термодинамически стабильные фазы – изоструктурные дисульфид и диселенид рения ReS2 и ReSe2; в системе Re-Te кристаллизуется единственное соединение - теллурид рения состава Re6Te15. Низшие халькогениды рения оказываются практически не изучены. Причина этого, на наш взгляд, заключается в том, что они не могут быть получены прямой реакцией из простых веществ и являются неустойчивыми при высоких температурах. В настоящее время имеются лишь некоторые сведения о синтезе таких соединений (ReS и Re3Q2, Q=S, Se), и работы по расширению фундаментальных знаний о соединениях данного класса представляются крайне актуальными. Этот класс соединений рения может обладать интересными физическими и химическим свойствами: координационная ненасыщенность атомов рения и предполагаемое наличие взаимодействий металл-металл позволяют ожидать от данных соединений интересных электрофизических и каталитических свойств. Поэтому поиск условий синтеза, исследование строения, реакционной способности и физических свойств низших сульфидов рения является актуальной научной задачей. Научная значимость данной работы заключается в том, что в проекте предполагается разработать методы получения и всесторонне исследовать малоизученный класс неорганических соединений – низших халькогенидов рения – новых перспективных неорганических соединений, обладающих термоэлектрическими, каталитическими, сенсорными свойствами. Отсутствие фундаментальной информации о строении и свойствах этих соединений, а также отсутствие в последние 50 лет работ по их изучению обеспечивает научную новизну Проекта. Задача данного Проекта – разработка методов получения низших халькогенидов рения ReQ, Re3Q2, … (Q= S, Se) и всестороннее исследование их строения, устойчивости, химических и физических свойств. В связи с недостаточным количеством информации о низших халькогенидах рения, в ходе выполнения работы будут решаться задачи, связанные с поиском и оптимизацией методик получения низших халькогенидов рения, всесторонней характеризацией образцов с целью установления их состава, структуры, исследованием их физических, химических свойств. Значительную часть работы будет составлять изучение строения этих соединений с привлечением разных методов исследования, как физических (EXAFS, TEM, колебательная спектроскопия) так и химических (например, анализ продуктов реакций низкотемпературного вырезания молекулярных фрагментов (предположительно, металлокластерного строения) в мягких условиях. Таким образом, предстоящая работа выглядит комплексной, поскольку будут использованы как разнообразные синтетические подходы (с использованием различных соединений-предшественников), так и широкий набор физико-химических методов для характеризации и исследования свойств объектов. Полученные в проекте результаты систематического исследования низших халькогенидов рения с разным соотношением рений–халькоген позволят сделать выводы о строении, природе и свойствах этого малоизученного класса соединений.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Яровой С.С., Иванова М., Сухих Т.С., Рыжиков М.Р., Федоров В.Е., Наумов Н.Г. Replenishment in the Family of Rhenium Chalcobromides; Synthesis and Structure of Molecular {Re4S4}Br8(TeBr2)4, Dimeric [{Re4S4}Br8(TeBr2)3]2, and Polymeric {Re4S4}Br8 Compounds Based on the {Re4S4}8+ Tetrahedral Cluster Core Inorganic Chemistry (год публикации - 2023)
10.1021/acs.inorgchem.2c02708

2. Яровой С.С., Сухих Т.С., Романова Т.Е., Брылев К.А., Наумов Н.Г. Phase formation of hexarhenium thiobromide clusters Re6S4 + nBr10-2n (n = 0 – 4) and synthetic technique for the preparation of pure compounds Journal of Solid State Chemistry, Journal of Solid State Chemistry 330 (2024) 124478 (год публикации - 2024)
10.1016/j.jssc.2023.124478

3. Леднева А. Ю., Иванова М. N., Poltarak P. A., Yarovoy S. S., Kolesov B. A., Федоров В. Е., Наумов Н. Г. Systematic Study of Vibrational Spectra of Octahedral Rhenium Clusters {Re6S8-xBrx}Bry (x = 0, 1, 2, 3, 4) with Mixed Sulfur/Bromine Inner Ligands Symmetry, 2023, 15, 1791 (год публикации - 2023)
10.3390/sym15091791

4. Яровой С.С., Сухих Т.С., Наумов Н.Г. Синтез, строение и термическое разложение (H9O4)2[Re6S6Br8] Журнал структурной химии, ЖСХ, т.65, №2, 2024, 122898, 10.26902/JSC_id122898 (год публикации - 2024)
10.26902/JSC_id122898

Публикации