Анотація до роботи:

Прокопчук Н.М. Аквоамінофосфати кобальту(ІІ), ніколу(ІІ), цинку та купруму(ІІ). Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.01 - неорганічна хімія. – Київський національний університет імені Тараса Шевченка, м. Київ – 2009.

Дисертація присвячена синтезу та дослідженню властивостей подвійних і потрійних та змішаноаніонних аквоамінофосфатів кобальту(ІІ), ніколу(ІІ), цинку та купруму(ІІ).

Вперше отримано аквоаміномонофосфат ніколу(ІІ), гетерометальні аквоаміномоно-, ди- та монодифосфати Co²⁺, Ni²⁺, Zn²⁺ та Cu²⁺. Встановлено, що склад виділених фосфатів зумовлюється вихідними мольними співвідношеннями M¹O:M²O/PO₄³, M¹O:M²O/P₂O₇⁴, M¹O:M²O/PO₄^3-:P₂O₇^4- або M¹O:M²O:M³O/PO₄^3-, M¹O:M²O:M³O/P₂O₇^4-, MO/PO₄^3-:P₂O₇^4-, M¹O:M²O:M³O/PO₄³:P₂O₇⁴. У аквоаміномонодифосфатах можна також регулювати склад катіонів, змінюючи при цьому співвідношення між PO₄³ і P₂O₇⁴ у вихідній суміші фосфатів. Нові комплексні сполуки вивчені хімічним, рентгенофазовим аналізом та ІЧ спектроскопією. Речовинний склад аніонної компоненти змішаних солей доведено кількісною паперовою хроматографією. Методом термічного аналізу встановлено послідовності термічних перетворень за зміною складу проміжних та кінцевих продуктів і визначено їх фізико-хімічні характеристики. Показано, що аміно- і акволіганди дозволяють утримувати два або три катіони перехідних металів та моно- і дифосфатні аніони у складі однієї сполуки. Досліджено можливість використання ряду фосфатів у якості високоефективних композицій металів-мікроелементів.

1. Проведено систематичні дослідження взаємодії гідратованих моно- і дифосфатів кобальту(ІІ), ніколу(ІІ), цинку та купруму (ІІ) з аміаком, де вперше отримано у твердому стані 66 аквоамінофосфатів.

2. Встановлено, що склад виділених фосфатів зумовлюється мольними співвідношеннями у реакційній суміші M¹O:M²O/PO₄³, M¹O:M²O/P₂O₇⁴, M¹O:M²O/PO₄^3-:P₂O₇^4- або M¹O:M²O:M³O/PO₄^3-, M¹O:M²O:M³O/P₂O₇^4-, M¹O:M²O:M³O/PO₄³:P₂O₇⁴, де M¹, M², M³ – Co²⁺, Ni²⁺, Zn²⁺, Cu²⁺. Склад аквоаміномонодифосфатів можна регулювати за співвідношенням і катіонів, і аніонів.

3. Показано, що подвійні аквоаміномонофосфати кобальту(ІІ)-цинку є твердими розчинами з обмеженою областю заміщення Co²⁺ на Zn²⁺ (максимальне заміщення складає 1моль:1 моль).

4. Доведено, що всі кобальтовмісні аквоаміномонофосфати і аквоаміномонодифосфати – кристалічні та ізоструктурні монофосфату кобальту(ІІ) октагідрату. Виключенням є лише речовини, для синтезу яких використано Co₂P₂O₇6H₂O і Zn₃(PO₄)₂4H₂O, коли всі фосфати були ізоструктурними між собою та з монофосфатом цинку тетрагідратом. Аквоамінофосфати, які у своєму складі не містять кобальт, а також всі отримані аквоамінодифосфати є рентгеноаморфними.

5. У аквоамінофосфатах наявність молекул аміаку, координованих до йонів перехідних металів, встановлено методами хімічного аналізу та ІЧ-спектроскопії; склад аніонної компоненти змішаних солей доведено методом кількісної паперової хроматографії.

6. Встановлено послідовність термічних перетворень синтезованих аквоамінофосфатів за зміною складу проміжних та кінцевих продуктів термолізу і визначено їх фізико-хімічні характеристики. Всього одержано 28 зневоднених знеаміачених подвійних, потрійних та змішаноаніонних солей.

7. Показано, що аміно- і акволіганди дозволяють утримувати два або три катіони перехідних металів та моно- і дифосфатні аніони у складі однієї молекули. Тому при втраті аміаку і води в процесі нагріву структура складної гетерометальної солі руйнується.

8. Досліджено ефективність практичного застосування ряду синтезованих фосфатів у якості високоефективних композицій металів-мікроелементів у сільськогосподарській практиці.

Публікації автора:

1. Копілевич В.А. Синтез гідратованого аміачного ортофосфату нікелю(ІІ) / Копілевич В.А., Прокопчук Н.М., Войтенко Л.В. // Наукові записки Тернопільського національного педагогічного у-ту ім. В. Гнатюка. Серія: Хімія. – 2006. –№ 10. – С. 58–61 (Особистий внесок: синтез фосфату, інтерпретування даних РФА та ІЧ спектроскопії).

2. Копілевич В.А. Синтез і властивості твердих гетерометальних акваамінофосфатів нікель(ІІ)-цинк / Копілевич В.А., Прокопчук Н.М., Войтенко Л.В. // Вопросы химии и химической технологии. – 2006. – № 6. – С. 25–28 (Особистий внесок: отримання фосфатів, інтерпретування даних РФА та ІЧ спектроскопії, написання статті).

3. Прокопчук Н.М. Синтез і фізико–хімічні властивості аквааміноортофосфатів нікелю(ІІ)-цинку, нікелю(ІІ)-кобальту(ІІ) і кобальту(ІІ)-цинку / Прокопчук Н.М., Копілевич В.А., Войтенко Л.В. // Наукові записки Тернопільського національного педагогічного у-ту ім. В. Гнатюка. Серія: Хімія. – 2007. –№ 11. – С. 14–17 (Особистий внесок: вивчення умов одержання твердих розчинів, інтерпретування даних РФА та ІЧ спектроскопії, формулювання висновків, написання статті).

4. Прокопчук Н.М. Синтез та властивості твердих гетерометальних аквааміноортофосфатів, аквааміноортопірофосфатів нікелю(ІІ)-цинку / Прокопчук Н.М., Копілевич В.А., Войтенко Л.В. // Науковий вісник Ужгородського університету. Серія: Хімія. – 2007. – № 17. – С. 149–155 (Особистий внесок: отримання фосфатів, інтерпретування даних РФА та ІЧ спектроскопії, формулювання висновків).

5. Прокопчук Н.М. Потрійні монофосфати акваамінокобальту(ІІ)-нікелю(ІІ)-цинку / Прокопчук Н.М., Копілевич В.А., Войтенко Л.В. // Наукові записки Тернопільського національного педагогічного у-ту ім. В. Гнатюка. Серія: Хімія. – 2008. –№ 13. – С. 27–31 (Особистий внесок: отримання аквоамінофосфатів, інтерпретування даних РФА та ІЧ спектроскопії, написання статті).

6. Прокопчук Н.Н. Получение двойных фосфатов никеля(ІІ)-кобальта(ІІ) регулируемого катионного состава / Прокопчук Н.Н., Копилевич В.А., Войтенко Л.В. // Журнал прикладной химии. – 2008. – Т. 81, № 3. – С. 399–404 (Особистий внесок: дослідження умов отримання фосфатів, інтерпретування РФА і термічного аналізу та ІЧ спектроскопії, написання статті).

7. Прокопчук Н.М. Термічні перетворення аморфних акваамінодифосфатів кобальту(ІІ)-нікелю(ІІ)-цинку // Прокопчук Н.М., Копілевич В.А., Войтенко Л.В. // Доповіді НАН України. – 2008. – № 2. – С. 145–149 (Особистий внесок: отримання твердих розчинів, інтерпретування даних РФА, термічного аналізу та ІЧ спектроскопії, написання статті).

8. Пат. 80650 Україна, МПК С 01 В 25/26, С 01 В 25/45. Подвійна сіль аквааміноортофосфату нікелю(ІІ)-кобальту(ІІ) та спосіб її одержання / В.А. Копілевич, Н.М. Прокопчук, Л.В. Войтенко (Україна); заявник і патентотримач Національний аграрний університет. – № а 2006 06783; заявл. 19.06.2006; опубл. 10.10.2007, Бюл. № 16 (Особистий внесок: отримання та ідентифікація аквоамінофосфатів, оформлення заявки на патент).

9. Пат. 80929 Україна, МПК С01В 25/45. Гетерометальна сіль аквааміноортопірофосфату нікелю(ІІ)-кобальту(ІІ) / В.А. Копілевич, Н.М. Прокопчук, Л.В. Войтенко (Україна); заявник і патентотримач Національний аграрний університет. – № а 2006 10700; заявл. 10.10.2006; опубл. 12.11.2007, Бюл. № 18 (Особистий внесок: отримання та ідентифікація аквоамінофосфатів, оформлення заявки на патент).

10. Пат. 18045 Україна, МПК С 01 В 25/26. Гідратований аміачний ортофосфат нікелю(ІІ) / В.А. Копілевич, Н.М. Прокопчук, Л.В. Войтенко (Україна); заявник і патентотримач Національний аграрний університет. – № u 2006 05247; заявл. 15.05.2006; опубл. 16.10.2006, Бюл. № 10 (Особистий внесок: дослідження умов отримання аквоамінофосфатів, оформлення заявки на патент).

11. Пат. 19603 Україна, МПК С01В 25/26. Рентгеноаморфний аквааміноортопірофосфат цинку / В.А. Копілевич, Н.М. Прокопчук, Л.В. Войтенко (Україна); заявник і патентотримач Національний аграрний університет. – № u 2006 07799; заявл. 12.07.2006; опубл. 15.12.2006, Бюл. № 12 (Особистий внесок: синтез та ідентифікація аквоамінофосфатів, оформлення заявки на патент).

12. Пат. 23976 Україна, МПК С01В 25/26. Подвійний аквааміноортофосфат нікелю(ІІ)-цинку / В.А. Копілевич, Н.М. Прокопчук, Л.В. Войтенко (Україна); заявник і патентотримач Національний аграрний університет. – № u 2006 06385; заявл. 08.06.2006; опубл. 15.11.2006, Бюл. № 11 (Особистий внесок: вивчення умов одержання аквоамінофосфатів, інтерпретація даних РФА та ІЧ спектроскопії, оформлення заявки на патент).

13. Пат. 21504. Україна, МПК С 01 В 25/45. Змішана сіль аквааміноорто-пірофосфату кобальту(ІІ) – нікелю(ІІ) / В.А. Копілевич, Н.М. Прокопчук, Л.В. Войтенко (Україна); заявник і патентотримач Національний аграрний університет.– № u 2006 10710; заявлено 10.10.2006; опубл. 15.03.2007, Бюл. № 3 (Особистий внесок: отримання аквоамінофосфатів).

14. Пат. 24010 Україна, МПК С01В 25/45. Подвійна сіль аквааміноортофосфату цинку-кобальту(ІІ) / В.А. Копілевич, Н.М. Прокопчук, Л.В. Войтенко (Україна); заявник і патентотримач Національний аграрний університет. – № u 2007 02107; заявл. 27.02.2007; опубл. 11.06.2007, Бюл. № 8 (Особистий внесок: вивчення умов одержання аквоамінофосфатів, оформлення заявки на патент).

15. Пат. 23516 Україна, МПК С01В 25/45. Потрійний аквааміноортофосфат нікелю(ІІ)-кобальту(ІІ)-цинку / В.А. Копілевич, Н.М. Прокопчук, Л.В. Войтенко (Україна); заявник і патентотримач Національний аграрний університет. – № u 2007 00797; заявл. 25.01.2007; опубл. 25.05.2007, Бюл. № 7 (Особистий внесок: вивчення умов одержання аквоамінофосфатів).

16. Пат. 23974 Україна, МПК С01В 25/45. Аморфний потрійний акваамінопірофосфат нікелю(ІІ)-кобальту(ІІ)-міді(ІІ) / В.А. Копілевич, Н.М. Прокопчук, Л.В. Войтенко (Україна); заявник і патентотримач Національний аграрний університет. – № u 2007 01859; заявл. 22.02.2007; опубл. 11.06.2007, Бюл. № 8 (Особистий внесок: вивчення умов одержання аквоамінофосфатів, оформлення заявки на патент).

17. Пат. 22480 Україна, МПК С01В 25/45. Гетерометальна сіль аквааміноортопірофосфату кобальту(ІІ)-цинку / В.А. Копілевич, Н.М. Прокопчук, Л.В. Войтенко (Україна); заявник і патентотримач Національний аграрний університет. – № u 2006 12229; заявл. 21.11.2006; опубл. 25.04.2007, Бюл. № 5 (Особистий внесок: отримання комплексних аквоамінофосфатів).

18. Пат. 33163 Україна, МПК А01К67/00. Спосіб вирощування дубового шовкопряда / В.О. Трокоз, Т.Б. Аретинська, В.А. Копілевич, Н.М. Прокопчук (Україна); заявник і патентотримач Національний аграрний університет. – № u 2008 011813; заявл. 12.02.2008; опубл. 10.06.2008, Бюл. № 11 (Особистий внесок: дослідження впливу аквоамінофосфатів на гусениць дубового шовкопряда).

19. Прокопчук Н.М. Аміачні моно- та дифосфати кобальту(ІІ), нікелю(ІІ) та цинку / Н.М. Прокопчук, В.А. Копілевич, Л.В. Войтенко // Сучасні проблеми хімії : Сьома всеукраїнська конференція студентів та аспірантів, 18–19 трав. 2006 р.: збірка тез доп. – К., 2006. – С. 54.

20. Прокопчук Н.М. Тверді розчини заміщення – аквааміноортофосфати нікелю(ІІ), кобальту(ІІ) і цинку / Н.М. Прокопчук, В.А. Копілевич, Л.В. Войтенко // Сучасні проблеми хімії : Восьма всеукраїнська конференція студентів та аспірантів, 21–23 трав. 2007 р.: збірка тез доп. – К., 2007. – С. 33.

21. Прокопчук Н.Н. Твердые гетерометалльные и смешанные акваамминофосфаты d–элементов / Н.Н. Прокопчук, Д.А. Савченко, В.А. Копилевич, Л.В. Войтенко // ХХІІІ Международная Чугаевская конференция по координационной химии, 4-7 сент. 2007 г. : тезисы докл. – Одесса, 2007. – С. 592–593.

22. Исследования условий получения и свойств аквоамминофосфатов двухвалентных металлов / [Н.М. Прокопчук, Д.А. Савченко, В.А. Копилевич, Л.В. Войтенко, И.Д. Жиляк] // XVII Українська конференція з неорганічної хімії за участю закордонних вчених, присвячена 90-річчю заснування Національної академії наук України, 15-19 вер. 2008 р. : тези доповідей. – Львів, 2008. – С.129.