Селенида представляет собой химическое соединение , содержащее селен анион с окисления -2 (Se 2- ), так же как сера делает в сульфид . Химический состав селенидов и сульфидов аналогичен. Подобно сульфиду , в водном растворе ион селенида, Se 2- , преобладает только в очень основных условиях. В нейтральных условиях наиболее распространен ион селенида водорода HSe - . В кислых условиях образуется селенид водорода H 2 Se.
Некоторые селениды реагируют на окисление воздухом. Благодаря большей восстанавливающей способности селенида, селениды металлов легче разлагаются на элементы, чем сульфиды ( теллуриды еще более лабильны). Селениды электроположительных металлов: такие как селенид алюминия, легко гидролизуются даже во влажном воздухе с выделением токсичного газообразного селенида водорода.
Чистые селенидные минералы встречаются редко, вместо этого селен имеет тенденцию частично замещать сульфид во многих сульфидных минералах . Степень замещения представляет коммерческий интерес только для сульфидных медных руд, и в этом случае селен извлекается как побочный продукт при рафинировании меди. Некоторые минералы селенида включают ферроселит и умангит . [1]
Полиселениды
Полиселенид-анионы представляют собой цепочки состава Se2−
п. Полиселениды также относятся к солям этих анионов. Обычно их синтезируют путем плавления элементов в кварцевой трубке. Селен и щелочной металл сначала реагируют с образованием белых труднорастворимых твердых веществ, таких как моноселениды. Избыток селена приводит к образованию растворимых диселенидов и очень растворимых полиселенидов с еще большим количеством селена. В качестве альтернативы их можно получить растворением селена и щелочного металла в жидком аммиаке. [2] Синтез также можно проводить в высококипящих полярных апротонных растворителях, таких как ДМФА, ГМФК и НМП. [3] Водные полиселениды подвергаются метатезису солей с крупными органическими противоионами с образованием кристаллических солей, растворимых в органических растворителях.
- 2 Na + n Se → Na 2 Se n
- Na 2 Se n + 2 R 4 NCl → (R 4 N) 2 Se n + 2 NaCl
Структуры полиселенидов исследованы методом рентгеновской кристаллографии . Характерной особенностью структуры является то, что две концевые связи Se – Se короче, чем связи с участием внутренних атомов селена. Твердотельная спектроскопия ЯМР 77 Se высокого разрешения для [NMe 4 ] 2 Se 5 и [NMe 4 ] 2 Se 6 предлагает аналогичные подтверждения анионов [Se 5 ] 2- и Se 2- в твердом состоянии и в растворе. Спектры [NMe 4 ] 2 Se 5 показывают пять различных позиций селена, а спектры [NMe 4 ] 2 Se 6 показывают симметрию только с 3 кристаллографически различными позициями селена. Определение монокристаллической структуры двух солей с помощью рентгеновских лучей подтверждает данные ЯМР. [4]
Реактивность
Полиселениды склонны к разложению на воздухе, и в этом случае они снова окисляются до элементарного селена.
- Se2−
п+ 2 H + + 1 ⁄ 2 O 2 → n Se + H 2 O
Полиселениды образуют комплексы металлов. Se x ( x = 4, 5, 6) действуют как хелатирующие лиганды в комплексах, например (C 5 H 5 ) 2 TiSe 5 , который аналогичен пентасульфиду титаноцена . [2] Полиселенид-анионы реагируют с органическими галогенидами:
- 2 RX + Se2-
2→ R 2 Se 2 + 2 X -
Квантовые точки селенидов металлов
Квантовые точки и наночастицы селенидов металлов могут быть получены с помощью множества доступных синтетических методов, многие из которых требуют высоких температур и опасных соединений-предшественников. [5] Частицы можно адаптировать для множества применений, варьируя лиганды, координированные с положительно заряженным внешним слоем. Для использования доступны многие реакции обмена лигандов, обмен лигандами X, L и Z-типа, механизм которых все еще изучается. [6]
Приложения
Квантовые точки на основе селенидов металлов широко известны своими отличительными спектральными свойствами. [7] Сплавы сердцевина-оболочка из сульфида и селенида кадмия представляют интерес для визуализации и фототерапии . [8]
Примеры
Рекомендации
- ^ Бернд Э. Лангнер «Селен и соединения селена» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана, 2005, Wiley-VCH, Weinheim. ‹См. Tfd› doi : 10.1002 / 14356007.a23_525 .
- ^ a b Колис, Дж. «Координационная химия анионов полихалькогенов и карбонилов переходных металлов» Coordination Chemistry Reviews 1990, том 105, стр. 195-219. ‹См. Tfd› doi : 10.1016 / 0010-8545 (90) 80023-M
- ^ Томпсон, Д .; Буджук, П. А: Удобный синтез селенидов и диселенидов щелочных металлов в тетрагидрофуране и различия в реакционной способности этих солей в отношении органических бромидов »Journal of Organic Chemistry 1988, volume 53, pp. 2109-2112. ‹ См. Tfd › doi : 10.1021 / jo00244a051
- ^ Барри, П.Дж.; Кларк, RJH; Твердотельная ЯМР-спектроскопия селена и структура комплексов пентаселенида и гексаселенида тетраметиламмония. Неорг. Chem, 1995, 34, 4299–4304 DOI: 10.1021 / ic00121a006
- ^ Чен, Оу; Чен, Сиань; Ян, Йонгань; Линч, Джаред; Ву, Хуэймэн; Чжуан, Цзяци; Цао, Ю. Чарльз (2008). «Синтез нанокристаллов селенидов металлов с использованием диоксида селена в качестве прекурсора селена». Angewandte Chemie International Edition . 47 (45): 8638–8641. DOI : 10.1002 / anie.200804266 . ISSN 1433-7851 . PMID 18850601 .
- ^ Андерсон, Николас С .; Оуэн, Джонатан С. (2013-01-08). «Растворимые нанокристаллы CdSe с концевыми группами хлорида: лигандный обмен, контролируемый с помощью спектроскопии ЯМР 1H и 31P». Химия материалов . 25 (1): 69–76. DOI : 10.1021 / cm303219a . ISSN 0897-4756 .
- ^ Larson, Daniel R .; Zipfel, Warren R .; Уильямс, Ребекка М .; Кларк, Стивен В .; Bruchez, Marcel P .; Мудрый, Фрэнк У .; Уэбб, Ватт В. (30 мая 2003 г.). «Водорастворимые квантовые точки для многофотонной флуоресцентной визуализации in vivo». Наука . 300 (5624): 1434–1436. Bibcode : 2003Sci ... 300.1434L . DOI : 10.1126 / science.1083780 . ISSN 0036-8075 . PMID 12775841 .
- ^ Hessel, Colin M .; Паттани, Варун П .; Раш, Майкл; Пантани, Мэтью Дж .; Ку, Бонил; Таннелл, Джеймс У .; Коргель, Брайан А. (2011-06-08). «Нанокристаллы селенида меди для фототермической терапии» . Нано-буквы . 11 (6): 2560–2566. Bibcode : 2011NanoL..11.2560H . DOI : 10.1021 / nl201400z . ISSN 1530-6984 . PMC 3111000 . PMID 21553924 .
Внешние ссылки
- Наночастицы селенида, используемые в преобразовании солнечной энергии .