НАНОРАЗМЕРНЫЕ ТЕРМОМЕТРИЧЕСКИЕ ЯМР СЕНСОРЫ НА ОСНОВЕ ПАРАМАГНИТНЫХ КОМПЛЕКСНЫХ ИОННЫХ ПАР ЛАНТАНИДОВ(III) ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ В СЛАБОПОЛЯРНЫХ НЕВОДНЫХ РАСТВОРАХ
С.П. Бабайлов
Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН, Новосибирск, babailov@che.nsk.su
Ключевые слова: лантанид-индуцированные сдвиги, температурная зависимость ЛИС, молярная парамагнитная восприимчивость, лантаниды, ЯМР, магниторезонансная томография, неводные растворы, термометрические ЯМР сенсоры, ионные пары
Страницы: 572-574
Аннотация
Для определения температуры растворов предлагается использовать существенную температурную зависимость парамагнитных лантанид-индуцированных сдвигов (ЛИС) в спектрах ЯМР на ядрах лигандов в комплексных ионных парах [Ln(ПТА)2(18-краун-6)]+[Ln(ПТА)4]-, формирующихся в слабополярных растворителях типа CCl4, CDCl3, CD2Cl2, CD3C6D5 и C2D3N, где Ln = La, Ce, Pr, Nd, Eu, ПТА - анион пивалоилтрифторацетонато. Экспериментально обнаружено, что наиболее подходящими наноразмерными (≈1,1 нм) зондами для определения температуры в неводных средах оказались молекулы комплексных катионов [Ln(ПТА)2(18-краун-6)]+, где Ln = Ce и Pr. Установлено, что наблюдается линейная зависимость ЛИС на ядрах 1H различных групп, а также разности ЛИС, соответствующих группам CH2 молекул 18-краун-6 и группам CH анионов ПТА, от обратного значения температуры (1/T). Необходимо отметить, что для контроля температуры в образце могут использоваться ЛИС индивидуальных сигналов различных групп парамагнитных комплексов Ln (взятые относительно сигналов диамагнитных аналогов, например La или Lu), хотя меньшая погрешность измерения температуры (≤ 0,04 K) достигается именно при использовании разности ЛИС групп CH2 и CH. Высокая термодинамическая и кинетическая стабильность в сочетании с малыми размерами молекул [Ln(ПТА)2(18-краун-6)]+[Ln(ПТА)4]- в неводных средах создают предпосылки использования этих соединений в качестве термометрических ЯМР сенсоров непосредственно в реакционных средах для in situ контроля температуры.
|
