Ciśnieniowe przemiany strukturalne polimerów koordynacyjnych

Loading...
Thumbnail Image

Date

2017

Editor

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Publisher

Title alternative

Pressure-induced structural transformations of coordination polymers

Abstract

W pracy doktorskiej przebadano w warunkach wysokiego ciśnienia wybrane polimery koordynacyjne kobaltu (II) wykazujące piezochromizm (zmiane koloru pod wpływem ciśnienia). Połączone badania strukturalne z wykorzystaniem dyfrakcji promieni rentgenowskich oraz spektroskopii VIS ujawniły mechanizmy stojące za przemianami. Dla Co2(Bdc)2Dabco·4DMF·H2O (Bdc=1,4-benzenodikarboksylat, Dabco=1,4diazabicyklo(2.2.2)oktan, DMF=dimethylformamid) zmiana koloru z niebieskiego na czerwony związana jest z dwoma przemianami fazowymi, pierwsza z układu tetragonalnego do rombowego, natomiast druga to fazy amorficznej. W kolejnym związku, CoBdcDabcoH2O źródłem piezochromizmu jest przemiana fazowa związana z obrotem Bdc oraz zmianą konformacji Dabco. Kryształ zmieniający kolor z różowego na żółty płynnie przechodzi pomiędzy kolorami. Inny charakter ma przemiana w następnym polimerze koordynacyjnym CoCl2Bpp (Bpp=1,3-bis(4-pyridyl)propane). Zmianie koloru z niebieskiego na zielony, a następnie do bezbarwnego towarzyszą dwie gwałtowne przemiany fazowe. Dodatkowo druga z nich skutkuje zmianą koordynacji wokół kationu Co2+ z tetraedrycznej w oktaedryczną. Próbki ściskano w wysokociśnieniowej komorze z kowadełkami diamentowymi. Strukturalna część eksperymentów została wykonana na dyfraktometrze laboratoryjnym dla próbek w postaci monokrystalicznej oraz na synchrotronie dla proszków.
In this thesis selected Co(II) coordination polymers were studied under high-pressure by means of coupled VIS spectroscopy and X-ray diffraction technique utilizing a diffractometer and a synchrotron. All investigated materials exhibit piezochromism, effect associated with color change under applied pressure. In Co2(Bdc)2Dabco·4DMF·H2O (Bdc=1,4-benzenedicarboxylate, Dabco= Dabco=1,4diazabicyclo(2.2.2)octane DMF=dimethylformamid) observed phase transitions result in color change from blue to violet and to red. The first one at 0.7 GPa lowers crystal symmetry from tetragonal to orthorhombic. Further squeezing at 1.9 GPa induces amorphization of the sample. In another compressed compound, CoBdcDabcoH2O, the origin of piezochromism is a phase transition at 0.39 GPa and gradual structural transformations associated with rotation of Bdc ligand and conformation change of Dabco molecule. These distortions result in continuous color change from purple to yellow. The last compound CoCl2Bpp exhibit piezochromism related to two abrupt phase transitions. The first one at 1.93 GPa increase crystal’s symmetry from monoclinic (blue crystal) to orthorhombic (green), whereas the second lowers it to triclinic (colorless). This transition is unique, as Co2+ changes coordination from tetragonal to octahedral, and what is more 1-dimentional chains merge themselves forming 2-D sheets.

Description

Wydział Chemii

Sponsor

Financial support in research grants: Preludium 2014/15/N/ST5/00748 and Etiuda 2016/20/T/ST5/00177.

Keywords

wysokie ciśnienie, high pressure, amorphization, piezochromizm, przemiana fazowa, piezochromism, phase transition, zmiana koordynacji, coordination change

Citation

ISBN

DOI

Title Alternative

Rights Creative Commons

Creative Commons License

Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu
Biblioteka Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu
Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego