A solution and solid state study of niobium complexes University of ...

Opsomming
Hierdie navorsingsprojek fokus op die ondersoek en identifikasie van verskeie
niobium(V)komplekse wat uitgesoekte O,O’-bidentateligande bevat wat moontlik
gebruik kan word vir die selektiewe skeiding van niobium en tantalum. Klem is gelê
op asetielasetoon (acacH) tipe ligande as gevolg van die maklike manier waarop
hulle elektroniese en steriese eienskappe verander kan word.
Die kristallografiese karakterisering van drie nuwe komplekse, (asetielasetonato-κ 2 -
O,O’)chloridotrimetoksidoniobium(V) (1), die “hok”-agtige struktuur tetrakis-
(asetielasetonato-κ 2 -O,O’)oktakis(etoksi)tetrakis(µ 2 -okso)tetraniobium(V) (2) en die
twee strukture wat verkry is vanuit dieselfde kristal, (1-feniel-1,3-butaandionato-κ 2 -
O,O’)chloridotrimetoksidoniobium(V) (3a) en (1-feniel-1,3-butaandionato-κ 2 -O,O’)di-
chloridodimetoksidoniobium(V) (3b), word bespreek en vergelyk met literatuur.
Kompleks 1 kristalliseer in `n ortorombiese kristalstelsel en ruimtegroep Pbca, terwyl
komplekse 2, 3a en 3b almal in `n monokliniese kristalstelsel en ruimtegroep P21/c,
kristalliseer. Oor die algemeen is dit waargeneem dat hierdie mono-gesubstitueerde
β-diketonato komplekse van niobium(V) in `n verwronge oktahedriese koördinasie
polyheder kristalliseer. Die gemiddelde O-Nb-O bythoek en Nb-O bindingsafstand vir
hierdie komplekse is onderskeidelik as 80.5 (1) °en 2.108 (2) Å bepaal.
`n Kinetiese ondersoek is uitgevoer om die vorming van die (asetielasetonato-κ 2 -
O,O’)chloridotrimetoksidoniobium(V)kompleks in methanol te volg. Die koördinasie-
meganisme is gepostuleer vir die twee waargenome stappe van acacH koördinasie,
waarvan die aanvanklike koördinasie van die ligand in die eerste stap plaasvind. Die
ewewigskonstante, K1, is as 1975 (201) M -1 teen 25.0 °C bepaal. Die tweede, tempo-
bepalende stap is verteenwoordigend van die totale reaksie en sluit die ring-sluiting
van die acac ligand in, en lewer K1 as 1403 (379) M -1 op. Binne eksperimentele fout
stem hierdie waarde goed ooreen met die waarde van die eerste stap. Wanneer die
tempokonstantes, k1 en k2, vergelyk word is, gevind dat die eerste reaksie ongeveer
ses ordegroottes (10 6 ) vinniger as die stadiger, tweede reaksie stap is.
VIII