Novel metal complexes of some main group and transition elements: preparation and study of structure, physical and chemical properties  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
63388
Type K
Principal investigator Tóth, Imre
Title in Hungarian Új többmagvú főcsoportbeli- és átmenetifém-komplexek előállítása, szerkezetük, fizikai tulajdonságaik és reaktivitásuk vizsgálata.
Title in English Novel metal complexes of some main group and transition elements: preparation and study of structure, physical and chemical properties
Keywords in Hungarian fémkomplexek, platina, tallium, fém-fém kötés, alumínium, peroxid, NMR
Keywords in English metal complexes, platinum, thallium, metal-metal bond, aluminium, peroxide, NMR
Discipline
Physical Chemistry and Theoretical Chemistry (Council of Physical Sciences)100 %
Panel Chemistry 1
Department or equivalent Department of Physical Chemistry (University of Debrecen)
Participants Bányai, István
Fábián, István
Király, Róbert
Nagy, Zoltán
Zékány, László
Starting date 2006-02-01
Closing date 2011-01-31
Funding (in million HUF) 12.000
FTE (full time equivalent) 2.72
state closed project
Summary in Hungarian
A kutatási program új fém-komplexek előállítását és tulajdonságaik részletes leírását tűzi ki
célul többféle módszerrel (NMR, Röntgen-diffrakció, EXAFS, XPS, ESI MS, „stopped flow”
kinetika) nemzetközi együttműködés keretében. A fém-fém kötést tartalmazó vegyületek
távlati célként katalizátorként és/vagy „ligh-harvesting” anyagokként nyerhetnek
felhasználást. Az általunk korábban előállított (CN)5Pt-Tl(CN)n n− heterometallikus komplexek
olyan analógjait állítjuk elő, amelyek reverzibilis, kételektronos redoxi reakciókra képesek. A
spektrális tulajdonságok kedvező változtatását a ligandumok és a fémcentrumok célszerű
változtatásával (pl. Co, Rh, Ir, Pd, Ni ill. Sn), a fém-fém kötés erősítését támogató
hídligandumok beépítésével tervezzük megvalósítani. Tervezzük egydimenziós vezető
anyagok előállítását is.
Egyensúlyi, szerkezeti és NMR dinamikai méréseket tervezünk Al(III)-ligandum
rendszerekben, mindenekelőtt az N-(foszfonometil)glicin ligandummal azzal a céllal, hogy
ennek a hatalmas mennyiségben használt herbicidnek a talajkomponenseken való
megkötődését értelmezni lehessen. COST munkacsoport tagjaként folytatjuk vanádium és
molibdén izo- és hetero-polisavak szerves és szervetlen ligandumokkal és hidrogénperoxiddal
alkotott rendszereinek egyensúlyi, szerkezeti és kinetikai vizsgálatát környezetkímélő redoxi
katalizátorok kifejlesztése érdekében.
Summary
Preparation and detailed multimethod characterisation of novel metal complexes by NMR, Xray,
EXAFS, XPS, ESI MS, ‘stopped-flow’ kinetics are proposed in framework of an
international co-operation. The metal-metal bonded complexes are potential catalysts and/or
light harvesting compound. Preparation of analogous complexes of our recently discovered
heterometallic compounds, (CN)5Pt-Tl(CN)n n− with reversible two electron transfer capability
is planned. Suitable spectral changes are expected via replacement of the ligands and/or the
metal centers (Co, Rh, Ir, Pd, Ni and Sn), while the metal-metal bond can be strengthened by
supporting bridging ligands. Synthesis of new one-dimensional metallic conductors is also
planned.
Equilibrium, structure and NMR dynamics of Al(III)-ligand systems will be studied,
especially in case of N-(foszfonomethyl)glicyn widely used as herbicide, in order to
understand the sorption of this ligand in soils. In a COST working group we are going to
continue the experiments with systems consisting of iso- and hetero-polyoxometallates of
vanadium or molibdenum – organic or inorganic ligand – hydrogen peroxide due to develop
environmental friendly redox catalysts.




 

Final report

  
Results in Hungarian
Összetett fémion– ligandum rendszerek koordinációs kémiai leírását végeztük el, ami kiterjedt a komplexek egyensúlyi állandói, a szerkezet és kötés, az izomerizáció mechanizmusának meghatározására. Multinukleáris NMR, UV-VIS spektroszkópia, ESI-MS, pH-potenciometria, EXAFS jelentették a kísérleti módszereket, amihez részletes elméleti számolások, a DFT alkalmazása kapcsolódott. Legfontosabb eredményeknek az Al(edta)- komplex enantiomerizációja mechanizmusának leírását, az Al(III)- etiléndiamin-N,N′-bis(3-hidroxi-2-propionát) dimer komplex, az Al(III)-N-foszfonometil-glicin monomer, dimer és trimer komplexeinek és az extrém stabilis Tl(III)DOTA komplex egyensúlyi állandóinak és szerkezetüknek a meghatározását, új Pt-Tl fém-fém kötést tartalmazó (CN)5Pt-Tl(aminopolikarboxilát) és (CN)4Pt-Tl(dmso)5+ komplexeknek vizes ill. dmso oldószerben való előállítását és karakterizálását, a (CN)5Pt-Tl-Pt(CN)53- komplex fotokémiai bomlásának, valamint a V(V)-peroxid rendszer ionos folyadékban való viselkedésének jellemzését tekintjük.
Results in English
Characterisation of complicated metal ion-ligand systems including determination of stability constants, structure and bonding, mechanisms of isomerisation have been done by using of multinuclear NMR, UV-VIS spectroscopy, ESI-MS, pH-potentiometry, EXAFS and DFT calculations. Highlights of the scientific results are the followings: mechanisms suggestion for the chemical exchange between the Al(edta)- enantiomers; determination of the stability constants and structure of a dimer complex in Al(III)-ethylenediamine-N,N′-bis(3-hydroxy-2-propionate) (EDBHP), and the mononuclear AlH(2)L(2+), Al(H(2)L)(HL), Al(HL)(2)(-) and Al(HL)L(2-), dimeric Al(2)(HL)L(+) and trinuclear Al(3)H(5)L(4)(2+) complexes in Al(III)-N-phosponomethyl glycine (PMG/H(3)L) system; measuring the extreme stability of Tl(III)DOTA; preparation and characterisation of new Pt-Tl bonded complexes, (CN)5Pt-Tl(amine-polycarboxylate) and (CN)4Pt-Tl(dmso)5+, in water and dmso, respectively; photochemical study of (CN)5Pt-Tl-Pt(CN)53-; description of V(V)-peroxide system in ionic liquid.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=63388
Decision
Yes





 

List of publications

  
R. Jószai, I. Kerekes, I. Satoshi, S. Kiyoshi, L. Zékány and I. Tóth: Equilibrium and Structure of the Al(III)Ethylenediamine-N,N’bis 3-hydroxy2propionate (EDBHP) Complex., Dalton Transactions, 2006, 3221-3227, 2006
Jószai R.: Al(III) és Tl(III) -aminokarboxilató és Tl(III) átmeneti fémionokkal alkotott..., PhD dolgozat, Debreceni Egyetem, 2006
Purgel Mihály: Al(III)-edta komplex fluxionalitásának vizsgálata NMR és DFT módszerekkel, Diplomamunka, Debreceni Egyetem, 2006
I. Tóth, I. Bányai and M. Purgel:: NMR Studies of Some Metal Ion – Ligand Systems: Equilibrium, Structure and Dynamics, Scientific and Technical Bulletin, XII, Vol. 11, 2006, p. 309., 2006
Takács Zoltán: Al(III)-glifozát komplexek képződése oldatban és Al2O3-felületeken., TDK dolgozat, Debreceni Egyetem, 2006
R. Jószai, M. Purgel, I. Pápai, H. Wakita and I. Tóth: Multinuclear NMR and DFT Studies of the Structure and Fluxionality for M(III)-ethylenediamine-tetraacetate Complexes, J. of Molecular Liquids, 2007,131-132, 72-80., 2007
Imre Tóth, Mihály Purgel, Mikhail Maliarik, Julius Glaser: Naked Tl-Pt Bonded Cyano Complexes: New Results, Book of Abstarcts, 30th ICSC, Perth, Australia, 2007
Takács Anett: Al(III), Zr(IV), Nb(V)-citrátkomplexek előállítása és vizsgálata, Diplomamunka, Debreceni Egyetem, 2007
Takács Zoltán: Al(III)-glifozát komplexek képződése oldatban és Al2O3-felületeken., Diplomamunka, Debreceni Egyetem, 2007
I. Bányai, V. Conte, L. Pettersson, A. Silvagni: On the nature of V(V) Species in Hydrophilic Ionic Liquids: A Spectroscopic Approach, Eur. J. Inorg. Chem. 2008, 5373-5381, 2008
Maliarik, Mikhail; Plyusnin, Victor F.; Grivin, Vjacheslav P.; Toth, Imre; Glaser, Julius: Photoinduced Electron Transfer via Nonbuttressed Metal-Metal Bonds. The Photochemical Study of Binuclear Complexes with Platinum-Thallium Bonds, Journal of Physical Chemistry A , 2008, 112(26), 2008
Mihály Purgel, Imre Pápai, Róbert Jószai and Imre Tóth: NMR and DFT study of the intra-molecular rearrangement of aluminium(III)-edta, Inorganic Reaction Mechanisms Meeting ,37th IRMGM, Bercelona, 9-12 January 2008, 2008
Purgel Mihály, Mikhail Maliarik and Tóth Imre: Tl-Pt Bonded Complexes in dimethylsulphoxide (in Hungarian), XLIII. Komplexkémiai Kollokvium, Siófok, Hungary, 28-30 May 2008. Book of Abstracts, p. 25, 2008
Imre Tóth, Mihály Purgel, Mikhail Maliarik and Julius Glaser: Naked Tl-Pt Bonded Cyano Complexes and Some Analogs: Strong Bonds or Week Interactions?, 38th ICCC, Israel, Jerusalem, 2008. July 20-25. Book of Abstract, p. 58., 2008
M. Purgel, Z. Takács, C. M. Jonsson, L. Nagy, I. Andersson, I. Bányai, I. Pápai, P. Persson, S. Sjöberg, I. Tóth:: Glyphosate complexation to aluminium(III). An equilibrium and structural study in solution using potentiometry, multinuclear NMR, ATR–FTIR, ESI-MS and DFT calculations., Journal of Inorganic Biochemistry, 2009, 103, 1426-1438., 2009
Fodor Tamás: Tallium-DOTA komplex előállítása, egyensúlyi és szerkezeti jellemzése, Szakdolgozat, Debreceni Egyetem, 2009
M. Purgel, C. Platas Iglesias, Zs. Baranyai, I. Bányai and I. Tóth:: A DFT and NMR study on the structural and dynamical properties of Lanthanide(III) complexes with DOTA and DO2A2P ligands, Book of Abstract, 10th International Symposium on Applied Bioinorganic Chemistry, 2009 Sept 25-28, Debrecen, Hungary, 2009
M. Purgel, Z. Baranyai, A. de Blas,T. Rodriguez-Blas, I. Banyai, C. Platas-Iglesias, and I.Toth: An NMR and DFT Investigation on the Conformational Properties of Lanthanide(III), Inorg. Chem. 2010, 49, 4370-4382, 2010
Purgel Mihály: Alumínium(III)-, tallium(III)- és lantanoida(III)komplexek szerkezeti és dinamikai tulajdonságainak tanulmányozása DFT számítások és NMR spektroszkópia alkalmazásával, DE, 2011
Mihály Purgel,a,f Mikhail Maliarik,b Julius Glaser,c Carlos Platas-Iglesias,d Ingmar Perssone and Imre Tóth: A Binuclear Pt–Tl Bonded Complex with Square Pyramidal Coordination around Pt: A combined multinuclear NMR, EXAFS, UV-VIS and DFT/TDDFT study of the complex in dimethylsulfoxide solution, Inorg. Chem. beküldött kézirat, 2011




 

Events of the project

  
2018-08-27 13:15:38
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: TTK Szervetlen és Analitikai Kémiai Tanszék (Debreceni Egyetem), Új kutatóhely: TTK Fizikai Kémiai Tanszék (Debreceni Egyetem).



Back »