Tris-2,2'-bipyridyl-ruthenium-II-chlorid, alternativ

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Pok
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Tris-2,2'-bipyridyl-ruthenium-II-chlorid, alternativ

Beitrag von Pok »

Tris-(2,2'-bipyridyl)-ruthenium(II)-chlorid, alternativ

Tris-(2,2'-bipyridyl)ruthenium(II)-chlorid lässt sich auf verschiedenen Wegen herstellen. Hier wird eine alternative Darstellung zur bereits bekannten Synthese vorgestellt. Der Zeitaufwand ist hier geringer, allerdings werden mehr Ausgangsstoffe benötigt.


Geräte:

Stahltopf, Sand, Uhrglasschalen, beheizbarer Magnetrührer, Rührfisch, Erlenmeyerkolben (300 ml), Rückflusskühler, Filtrationszubehör (Filterpapier usw.)


Chemikalien:

Ruthenium(III)-chlorid (Hydrat) Warnhinweis: c
2,2´-Bipyridyl Warnhinweis: t
Aceton Warnhinweis: fWarnhinweis: attn
Natriumhypophosphit-Monohydrat

Kaliumchlorid

Wasser
Tris-(2,2´-bipyridyl)-ruthenium(II)-chlorid Warnhinweis: unknown


Durchführung:

980 mg Rutheniumchlorid Hydrat (Ru-Gehalt 40,9 %) werden auf einer Uhrglasschale im Sandbad bei 120 °C für 3 Stunden erhitzt (abgedeckt mit einer anderen Uhrglasschale), mit einem Pistill auf der Uhrglasschale zerpulvert und erneut 1 Stunde bei 120 °C erhitzt. Es ergibt sich ein Gewichtsverlust auf 900 mg. In einem 300 ml-Erlenmeyerkolben werden 1,94 g 2,2'-Bipyridin und 3,17 g Natriumhypophosphit-Monohydrat in 11 ml dest. Wasser suspendiert bzw. gelöst und das getrocknete Rutheniumchlorid unter leichtem Schwenken hinzugefügt. Weitere 70 ml dest. Wasser werden hinzugefügt und die Reaktionsmischung unter Rühren für 30 min beim Siedepunkt unter Rückfluss gehalten. Ist die Lösung anschließend klar und ohne Fremdpartikel, werden 24 g festes Kaliumchlorid hinzugefügt (ansonsten vorher heiß filtrieren) und wieder bis zum Siedepunkt erhitzt, bis erneut eine klare Lösung entstanden ist. Notfalls werden zum Erreichen einer klaren Lösung 5 bis 15 ml dest. Wasser zugefügt. Die Lösung wird auf 0 °C abgekühlt und die ausgefallenen Kristalle des Komplexes (kurz Rubpy) werden vakuumfiltriert. Im Erlenmeyerkolben noch anhaftende Kristalle werden mit je 2 Portionen von 5 ml Aceton 10 % (0 °C) abgespült und zum Filterkuchen gegeben. Es wird abgesaugt und mit 30 ml Aceton (0 °C) nachgewaschen. Die Kristalle werden luftgetrocknet.

Ausbeute: 2,38 g Tris(2,2′-bipyridyl)-ruthenium(II)-chlorid-Hexahydrat (80 % d. Th. bezogen auf das Ruthenium(III)-chlorid).


Entsorgung:

Überreste der Lösung werden in den Schwermetallabfall gegeben.


Erklärung:


Die freien Elektronenpaare des Liganden binden mit den unbesetzten d-Orbitalen des Ruthenium(II)-ions, welches durch Reduktion von Ruthenium(III) durch Hypophosphit gebildet wird. Bei Abkühlung fällt Ru(bipy)3Cl2 als Hexahydrat an, dessen Löslichkeit durch die Chloridionen des zugesetzten Kaliumchlorids weiter herabgesenkt wird.
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Bilder:

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Rutheniumchlorid im Sandbad zum Trocknen

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Nach dem Durchmischen der drei Edukte mit wenig Wasser. Es bleiben zunächst noch Klümpchen übrig.

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Nach Zusatz weiterer 70 ml Wasser und anfänglichem Erwärmen hat sich alles weitgehend aufgelöst. Die Farbe ändert sich dabei von rot nach grün...

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...um dann wieder gelb zu werden. Nach weiterem Erwärmen geht die Farbe über gelb nach rot und anschließend hellt sich die rote Farbe stark auf.

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Nach Zugabe des Kaliumchlorids fällt ein Teil des Komplexes aus. Deshalb wird nach Zugabe einiger Milliliter Wasser erneut erhitzt und abkühlen gelassen.

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Beim Abkühlen bilden sich Kristallblättchen.

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Boden des Erlenmeyerkolbens von unten betrachtet

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Nach dem Filtrieren gewaschenes, ausgepresstes und getrocknetes Ru(bipy)3Cl2 ⋅ 6 H2O


Quelle:

R.N. Zare & B.H. Spencer (1995) Laser Experiments for Beginners. University Science Books, pp. 203-205.
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Zuletzt geändert von Pok am Samstag 16. Mai 2020, 13:41, insgesamt 1-mal geändert.

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Pok
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Beitrag von Pok »

Kopie eines alten Artikels, der nicht mehr abrufbar ist.

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mgritsch
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Beitrag von mgritsch »

Aber du konntest die bereits vorhandene frühere Synthese als pdf verlinken?

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Pok
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Beitrag von Pok »

Ich hab den alten Artikel von NI2 als pdf verlinkt, ja. Habe jetzt erst gemerkt, dass man die problematischen Artikel ja alle so öffnen kann:

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Diese Funktion hatte ich bisher nie genutzt. Das Blöde ist, dass diese pdf-Funktion völlig unausgegoren ist. In meinem Artikel wurde die Seite mitten im Text abgeschnitten (s.u.). Den Text hatte ich nirgends als Kopie gespeichert, aber zufällig noch bei Chem-Page gefunden.

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Glaskocher
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Beitrag von Glaskocher »

Im PDF sind auch keine Bilder enthalten, was mindestens bei der Erklärung zu Problemen führt, da Reaktionsmechanismen oft besser als Strukturformel sichtbar sind.

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Pok
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Beitrag von Pok »

Bei mir sind in den pdfs die Bilder zu sehen, außer natürlich gifs. Vielleicht war das bei dir ein Einzelfall, wo es genauso abgeschnitten war, wie der Text hier in diesem Beispiel.

Glaskocher
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Beitrag von Glaskocher »

Es scheint ein zufälliger Fehler gewesen zu sein, jetzt geht das mit den Bildern wieder.

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