The oxidation of tris(phenanthroline)iron(II) and bis(terpyridine)iron(II) complexes and the corresponding ligands by peroxomonosulfate ion: kinetics and mechanism

Dátum
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt

Munkám során a peroxomonoszulfát-ion (PMS) redoxireakcióit tanulmányoztam nitrogéntartalmú heteroaromás ligandumokkal (1,10-fenantrolinnal, phen és 2,2’:6’,2”-terpiridinnel, tpy) és a megfelelő vas(II)-komplexekkel (Fe(phen)32+ és Fe(tpy)22+). A komplexek reakciói összetett kinetikai viselkedést mutatnak. Közös jellemzője a két rendszernek, hogy egyik oxidáció sem disszociatív úton megy végbe, mindkét esetben a megfelelő vas(III)-komplex (Fe(phen)33+ és Fe(tpy)23+) a primer termék, azonban az oxidációkkal párhuzamosan a savkatalizált bomlás is fogyasztja a kiindulási komplexeket. A reakciók további szakaszában lényeges eltérések mutatkoznak. A Fe(phen)32+ oxidációjától időben nem különül el a ligandum oxidációja. Ezzel szemben a Fe(tpy)22+ és a PMS reakciója autokatalitikus és a primer oxidációs termék (Fe(tpy)23+) az autokatalizátor. A Fe(tpy)22+ és a PMS közötti reakcióban, jelenlegi ismereteink szerint nem játszik fontos szerepet a ligandum oxidációja. Ennek egyik oka az lehet, hogy az alkalmazott, erősen savas körülmények között a PMS csak rendkívül lassan oxidálja a terpiridint.


In this dissertation, the kinetics and mechanism of the oxidation reactions of coordinatively saturated iron(II) complexes (Fe(phen)32+ and Fe(tpy)22+) and the corresponding N-heteroaromatic ligands (phen and tpy) by peroxomonosulfate ion (PMS) are discussed. During the oxidations of Fe(phen)32+ and Fe(tpy)22+, unusual kinetic behaviour was observed. The proton-assisted dissociation of the Fe(II) complexes is a common side reaction in the systems, but neither of the oxidations occur via the dissociative pathway, instead, they result in the formation of Fe(phen)33+ and Fe(tpy)23+, as the primary oxidation products. In the later stage of the oxidation, the two systems feature significant differences. The ligand and the Fe(phen)32+ complex are oxidized on a similar time scale. The oxidation of phen yields the corresponding N-oxide. The oxidation of Fe(tpy)22+, on the other hand, is autocatalytized by Fe(tpy)23+. In the Fe(tpy)22+ – PMS reaction, seemingly the N-oxide derivative of the ligand (tpyO) does not have any effect on the oxidation of the complex, most probably due to its very slow formation under the strongly acidic conditions of the study.

Leírás
Kulcsszavak
kinetics, kinetika koordinációs kémia, coordination chemistry heteroaromás, ligandumok heteroaromatic ligands
Forrás