Thermodynamic Study of a Volatile Complex of Magnesium Benzoyltrifluoroacetonate with N,N,N',N'-Tetramethylethylenediamine

E. S. Vikulova; Викулова Е. С.; S. V. Sysoev; Сысоев С. В.; A. V. Sartakova; Сартакова А. В.; E. A. Rikhter; Рихтер Э. А.; V. A. Rogov; Рогов В. А.; A. A. Nazarova; Назарова А. А.; L. N. Zelenina; Зеленина Л. Н.; N. B. Morozova; Морозова Н. Б.

doi:10.31857/S0044457X22601560

Термодинамическое исследование летучего комплекса бензоилтрифторацетоната магния с N,N,N',N'-тетраметилэтилендиамином

Авторы: Викулова Е.С.¹, Сысоев С.В.¹, Сартакова А.В.¹^,2, Рихтер Э.А.¹^,2, Рогов В.А.²^,3, Назарова А.А.¹, Зеленина Л.Н.¹, Морозова Н.Б.¹
Учреждения:
1. Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН
2. Новосибирский государственный университет
3. Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН
Выпуск: Том 68, № 2 (2023)
Страницы: 167-173
Раздел: СИНТЕЗ И СВОЙСТВА НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
URL: https://journals.rcsi.science/0044-457X/article/view/136451
DOI: https://doi.org/10.31857/S0044457X22601560
EDN: https://elibrary.ru/LQQWNY
ID: 136451

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Для расширения библиотеки летучих прекурсоров магния, аттестованных для эффективного применения в химических газофазных процессах осаждения соответствующих оксидных или фторидных слоев, проведено термодинамическое исследование разнолигандного комплекса Mg(tmeda)(btfac)₂ (tmeda = N,N,N',N'-тетраметилэтилендиамин, btfac = бензоилтрифторацетонат). Процесс плавления изучен с помощью ДСК (Т_пл = 459.4 ± 0.3 K, \({{\Delta }_{{{\text{{п}{л}}}}}}H_{{459.4}}^{^\circ }\) = 42.9 ± 0.4 кДж/моль), процесс сублимации – с помощью метода потока (переноса) в интервале температур 407–447 K (\({{\Delta }_{{{\text{{с}{у}{б}{л}}}}}}H_{{427}}^{^\circ }\) = 163 ± ± 6 кДж/моль, Δ_сублS₄₂₇ = 293 ± 14 Дж/(моль K)). Вещество переходит в газовую фазу с частичным разложением. Проведено термодинамическое моделирование состава конденсированных фаз, образующихся из Mg(tmeda)(btfac)₂ с добавлением H₂ или O₂, в зависимости от температуры (700–1300 K), общего давления (133–13332 Па) и отношения газа-реагента к прекурсору (0–300). Полученные данные могут быть использованы для определения экспериментальных параметров процессов получения функциональных слоев. Сравнение результатов с аналогичным трифторацетилацетонатным комплексом позволило количественно выявить эффект замены метильной группы в анионном лиганде на фенильную.

Ключевые слова

летучие прекурсоры, фазовые превращения, ДСК, давление насыщенного пара, термодинамическое моделирование

Список литературы

Zherikova K.V., Verevkin S.P. // RSC Adv. 2020. V. 10. № 63. P. 38158.
Acree Jr.W., Chickos J.S. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2017. V. 46. № 1. P. 013104. https://doi.org/10.1063/1.4970519
Hull H.S., Reid A.F., Turnbull A.G. // Aust. J. Chem. 1965. V. 18. № 2. P. 249. https://doi.org/10.1071/CH9650249
Hayashi D., Teraoka A., Sakaguchi Y. et al. // J. Cryst. Growth. 2016. V. 453. P. 54. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2016.08.002
Ribeiro da Silva M.A.V., Matos M.A.R., Goncalves J.M. et al. // Thermochim. Acta. 1994. V. 247. P. 245. https://doi.org/10.1016/0040-6031(94)80125-8
Ribeiro da Silva M.A.V., Matos M.A.R., Goncalves J.M. et al. // J. Chem. Thermodyn. 1998. V. 30. P. 299. https://doi.org/10.1006/jcht.1997.0299
Pousaneh E., Rüffer T., Assim K. et al. // RSC Adv. 2018. V. 8. № 35. P. 19668. https://doi.org/10.1039/c8ra01851k
Maria M., Selvakumar J., Raghunathan V.S. et al. // Surf. Coat. Technol. 2009. V. 204. № 1–2. P. 222. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2009.07.022
Vikulova E.S., Zherikova K.V., Korolkov I.V. et al. // J. Therm. Anal. Calorim. 2014. V. 118. № 2. P. 849. https://doi.org/10.1007/s10973-014-3997-7
Zherikova K.V., Vikulova E.S., Makarenko A.M. et al. // Thermochim. Acta. 2020. V. 689. P. 178643. https://doi.org/10.1016/j.tca.2020.178643
Wang L., Yang Y., Ni J. et al. // Chem. Mater. 2005. V. 17. № 23. P. 5697. https://doi.org/10.1021/cm0512528
Викулова Е.С., Сухих А.С., Михайлова М.А. и др. // Журн. структур. химии. 2022. Т. 63. № 8. С. 97037. https://doi.org/0.26902/JSC_id97037
Kim H.S., George S.M., Park B.K. et al. // Dalton Trans. 2015. V. 44. № 5. P. 2103. https://doi.org/10.1039/c4dt03497j
Vikulova E.S., Zherikova K.V., Sysoev S.V. et al. // J. Therm. Anal. Calorim. 2019. V. 137. P. 923. https://doi.org/10.1007/s10973-018-07991-y
Fragala M.E., Toro R.G., Rossi P. et al. // Chem. Mater. 2009. V. 21. № 10. P. 2062. https://doi.org/10.1021/cm802923w
Fragala M.E., Toro R.G., Privitera S. et al. // Chem. Vapor Deposit. 2011. V. 17. № 4–6. P. 80. https://doi.org/10.1002/cvde.201106849
Hennessy J., Jewell A.D., Greer F. et al. // J. Vac. Sci. Technol. A. 2015. V. 33. № 1. P. 01A125. https://doi.org/10.1116/1.4901808
Lee Y., Sun H., Young M.J. et al. // Chem. Mater. 2016. V. 28. № 7. P. 2022. https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.5b04360
Mäntymäki M., Ritala M., Leskelä M. // Coatings. 2018. V. 8. № 8. P. 277. https://doi.org/10.3390/coatings8080277
Lee S.H., Park H., Kim H. et al. // Comput. Mater. Sci. 2021. V. 191. P. 110327. https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2021.110327
Merenkov I.S., Gostevskii B.A., Krasnov P.O. et al. // New J. Chem. 2017. V. 41. № 20. P. 11926. https://doi.org/10.1039/C7NJ01651D
Shestakov V.A., Kosyakov V.I., Kosinova M.L. // Russ. Chem. Bull. 2019. V. 68. P. 1983. https://doi.org/10.1007/s11172-019-2656-3
Shestakov V.A., Kosinova M.L. // Russ. Chem. Bull. 2021. V. 70. № 8. P. 1446. https://doi.org/10.1007/s11172-021-3238-8
Drozdov E.O., Dubrovenskii S.D., Malygin A.A. // Russ. J. Gen. Chem. 2020. V. 90. № 5. P. 880. https://doi.org/10.1134/S1070363220050217
Mikhailovskaya T.F., Makarov A.G., Selikhova N.Y. et al. // J. Fluor. Chem. 2016. V. 183. P. 44. https://doi.org/10.1016/j.jfluchem.2016.01.009
Hatanpää T., Kansikas J., Mutikainen I. et al. // Inorg. Chem. 2001. V. 40. № 4. P. 788. https://doi.org/10.1021/ic000310i
Golubenko A.N., Kosinova M.L., Titov V.A. et al. // Thin Solid Films. 1997. V. 293. P. 11. https://doi.org/10.1016/S0040-6090(96)09071-2
Гурвич Л.В., Вейц И.В., Медведев В.А. и др. Термодинамические свойства индивидуальных веществ. Справочное издание в 4-х т. / M.: Наука, 1978–1982. Т. 1–4.
Кузнецов Ф.А., Воронков М.Г., Борисов В.О. и др. Фундаментальные основы процессов химического осаждения пленок и структур для наноэлектроники. Серия “Интеграционные проекты СО РАН”. Вып. 37 Н.: Изд. СО РАН, 2013. 176 с.
Киселева Н.Н. Компьютерное конструирование неорганических соединений: использование баз данных и методов искусственного интеллекта. М.: Наука, 2005. С. 13.
Vikulova E.S., Zherikova K.V., Piryazev D.A. et al. // J. Struct. Chem. 2017. V. 58. P. 1681. https://doi.org/10.1134/S0022476617080297
Tsymbarenko D.M., Makarevich A.M., Shchukin A.E. et al. // Polyhedron. 2017. V. 134. P. 246. https://doi.org/10.1016/j.poly.2017.05.062
Mishra S., Daniele S. // Chem. Rev. 2015. V. 115. № 16. P. 8379. https://doi.org/10.1021/cr400637c
Pellegrino A.L., Lucchini G., Speghini A. et al. // J. Mater. Res. 2020. V. 35. № 21. P. 2950. https://doi.org/10.1557/jmr.2020.253
Pochekutova T.S., Khamylov V.K., Fukin G.K. et al. // Polyhedron. 2020. V. 177. P. 114263. https://doi.org/10.1016/j.poly.2019.114263