Hlavní stránka Fóra Forum pro soutěžící SOČ 42. celostátní přehlídka ONLINE 42. CP SOČ online – obor 03 chemie Odpověď na téma: 42. CP SOČ online – obor 03 chemie

#24504
Vojtěch Strnad
Host

Dobrý den,
1. Co zapříčiňuje nízký molární absorpční koeficient B18H22 v porovnání s organickými p-systémy?

Obávám se, že tato otázka už jde mimo mé nastudované znalosti fyzikální chemie. Pokud bych měl odhadovat, bude to kvůli relativní pevnosti klece (bez typického bodu rotace) a rozprostřené elektronové hustotě po celé kleci.

2. Proč byla prováděna výměna Et3NH+ iontu za sodný a následně za Me4N+? Proč nebyla provedena přímá výměna Et3NH+ za Me4N+?

Jak píšu na str. 24, průběh třetího kroku syntézy a-B18H22 je neznámý. Ani postup v mé práci, ač proveden za stejných podmínek, nemá vždy kladný výsledek. Přímá záměna iontů z mně neznámých důvodů neprobíhá. Může jich být více, například že zásadité prostředí lépe brání přechodu Et3N na ligandy.

3. Proč byly všechny reakce prováděny pod atmosférou argonu?

Nižší borany jsou známé tím, že jsou na vzduchu samozápalné. Protože reakce, které probíhaly stále nejsou perfektně zvládnuté a/nebo jsou prováděny poprvé, je bezpečnější mít inertní atmosféru, obzvlášť při zahřívání. Celá pracovní plocha je navíc vybavena napojením na argon, takže není důvod ji nevyužít pro extra bezpečnost a kontrolu reakce. Považoval jsem ale za důležité to v práci zmínit, protože některé reakce by se vzdušnými plyny mohly proběhnout jinak.

4. Je sublimace jedinou možností separace/čištění boranových derivátů? Uvažoval jste, případně vyzkoušel, nějaké jiné metody?

Sublimace se osvědčila při separaci anti-B18H22 a dalších derivátů, proto to byla metoda, na kterou jsme se soustředili nejvíce. Zkoušeli jsme (neúspěšně) několik rozpouštědel (str 28-29). Chromatografické metody jsme nezkoušeli, protože molekuly derivátů jsou velmi podobné a měli jsme jich velmi malé množství.

5. Zmínil jste vysokou fotostabilitu anti-B18H22. Jak je na tom obecně se stabilitou vůči chemickým látkám? Je vysoce reaktivní? Samozápalný?

anti-B18H22 je relativně stabilní. Na vzduchu se nerozpadá ani v řádu měsíců. Podléhá deprotonaci např. v EtOH, zásadách (str 27). Žádné reakce, které jsme zkoušeli, se určitě za bouřlivé označit nedají. I jiné složitější closo- a conjucto- borany jsou poměrně stálé.

6. Kde nacházejí komerční uplatnění laserová barviva a jaká bude konkurenční výhoda laserového barviva založeného na boranech?

anti-B18H22 je vůbec první boranové laserové barvivo. Pokud by bylo, nebo jeho deriváty, zároveň výborně komerčně uplatnitelné, byla by to opravdu velká náhoda. Boranová barviva obecně mohou mít oproti organickým barvivům různé výhody, které ale nejsou zapříčiněné jejich původem. Např. nereaktivnost, stejná barva v roztoku i krystalu, různá barva podle teploty, fotostabilita a další. Ty nejsou přímo spojené s jejich původem v boranech. Pro komerční použití je velmi důležitá také cena, a ta se u neznámých boranových barviv velmi těžko určuje. Náš výzkum se snaží dokázat, že boranová barviva mohou být dobrou alternativou k barvivům organickým. Nejjednodušší cesta k tomu je momentálně syntetizovat co nejefektivnější derivát.

7. Na str. 15 je označen anti-B18H22 jako closo boran. Nevyhovuje to ale standardní stechiometrii closo boranů, jak to tedy je?

Bohužel pouze chyba v práci, má zde být conjucto boran.