log.gif (7145 bytes)

RTU Neorganiskās ķīmijas institūts 

Metālu elektroizgulsnēšanas 
laboratorija                                              In English

Mājas
Par institūtu
Pētījumu virzieni
Laboratorijas
Piedāvājamie pakalpojumi
Bibliotēka
Latvijas Ķīmijas Žurnāls

 

 

Kontaktinformācija

Teorētisko un praktisko pētījumu tēmas

Pētījumi, metodes, tehnoloģijas

Projekti

Publikācijas

Kontaktinformācija

Laboratorijas adrese:

Miera iela 34, Salaspils, LV-2169, Latvija

Tālr: +371 67800772, Fakss: +371 67800779

E-pasts: ingrida.vitina@nki.lv

http://www.nki.lv/lv/mel.htm

Kontaktpersonas:

Lab.vad. Dr.hab.chem. Ingrīda Vītiņa, tel: 67800772

Vad.pētn. Dr.chem. Elga Siliņa, tel: 67800773

Teorētisko un praktisko pētījumu tēmas

I pamattēma

1. Funkcionālo komplekso savienojumu sintēze, to uzbūves un īpašību pētījumi elektrolītu izstrādei rentgenamorfo un nanostrukturēto sakausējumu plāno slāņu iegūšanai ar elektroķīmijas elektroizgulsnēšanas metodi.

 2. Elektroķīmijas pētījumi par metālu, nanostrukturēto, rentgenamorfo sakausējumu un kompozītu metāls, metāla sakausējums/ neorganiskais savienojums plāno slāņu elektroizgulsnēšanu vara, cietkausējumu un uzputinātu metāla virsmu modificēšanai, tai skaitā par:

- metālu, rentgenamorfo sakausējumu, magnētisko sakausējumu un to kompozītu metāls/ neorganiskais savienojums plāno slāņu struktūru, elementu un fāžu sastāva veidošanās mehānismu atkarībā no pamatmetāla un elektroizgulsnēšanas procesa;

- elektroizgulsnēto plāno slāņu termisko stabilitāti, to raksturojošo struktūru, fāžu un elementu sastāva izmaiņām, intermetalīdu slāņu veidošanos silšanas procesos pie pamatmetāla un elektroizgulsnēto plāno slāņu elementu atomu savstarpējās difūzijas.

 II pamattēma

Jaunu kompleksveidotāju pētījumi:

-         8-selenolhinolīna, 8-merkaptohinolīna, 8-oksihinolīna un to atvasinājumu iekšēji komplekso savienojumu sintēze;

-         Iekšēji komplekso savienojumu molekulārā un kristāliskā uzbūve, metālu kompleksu īpašības.

Pētījumi, metodes, tehnoloģijas

I pamattēma:

1. Tehnoloģijas. Funkcionālo elektroizgulsnētu pārklājumu augstas tīrības pakāpes (1•10-5 pēc piemaisījuma daudzuma) alvas (Sn), Sn-Co sakausējumu (ar Co daudzumu 7-17 masas%), rentgenamorfo sakausējumu Ni-B (B – 3-6 masas%), Co-W (W – 48-53 masas%), Ni-W (W – 48-50 masas%) iegūšanai uz:

- vara un vara sakausējumiem, titāna un niobija (iegūts supravadošais Nb3Sn) virsmām;

- vakuumā uzputināta vara, permoloja, titāna.

 

2. Pētījumi par barjerslāņa rentgenamorfo sakausējumu Ni-B, Co-W, Ni-W pielietošanu elementu ātomu savstarpējās difūzijas un trauslo intermetalītisko savienojumu veidošanās novēršanai elektronikas un mikroelektronikas izstrādājumu kontaktvirsmu plāno slāņu sistēmās Sn/Cu; Sn/Ni; Au/Cu; Au/Ni; Au/Fe-Ni; Au/Ti.

 

3. Kompozīto, t.sk., strāvu vadošu, lodējamu, melnu pārklājumu elektroizgulsnēšana:

- alva/ ševrela fāze PbMo6S8 uz varu kā pamatmetālu (supravadošs slānis);

- alva/ niobija karbonitrīds (9-80 masas% niobija karbonitrīds);

- alva/ titāna-niobija karbonitrīds (55-70 masas% titāna-niobija karbonitrīds);

- alva/ titāna nitrīds (5-70 masas% titāna nitrīds);

- kobalta-volfrāma sakausējums/ hidroksilapatīts [50-70 masas% Ca5(PO4)3(OH)] uz Ni-Cr; Co-Cr tēraudiem un titāna;

- kobalta-molibdena sakausējums/ hidroksilapatīts [50-70 masas% Ca5(PO4)3(OH)] uz Ni-Cr tēraudiem.

Izstrādātās metodes un tehnoloģijas ir aizstāvētas ar Latvijas un ārvalstu patentiem.

 

II pamattēma:

Metodes un tehnoloģijas: metālu kompleksu īpašību pētījumi.

1.      8-selenolhinolīns un tā atvasinājumu sintēze.

-         sintezēti 2-metil-, 3-metil-, 4-metil-, 5-metil-, 6-metil-, 7-metil-, 2,4-dimetil-, 2,5-dimetil-, 2,6-dimetil-, 2,7-dimetil-, 5,6-dimetil-, 3-etil-, 4-etil-, 5-metoksi-, 2-fenil-8-selenolhinolīni un attiecīgi 8,8'-dihinolildiselenidi un 8-metilselenolhinolīni;

-         izpētīta 8-selenolhinolīna, 2-metil-, 3-metil-, 4-metil-, 5-metil-, 6-metil-, 7-metil-, 2-fenil-8-selenolhinolīna iedarbība ar Zn, Cd, Hg, Ga, In, Te, As, Sb, Bi, Sn, Pb, V, Mo, Cr, Cu, Ag, Au, Ni, Pd, Pt, Co, Fe, Rh, Ir, Ru, Os joniem un noskaidrotas iekšēji komplekso savienojumu fizikāli-ķīmiskās īpašības: elektronu absorbcijas spektru sastāvi, ekstrakcijas pH intervāli;

-         sintezēti metālu kompleksi ar 8-selenolhinolīnu, 2-metil-, 4-metil- un 2,4-dimetil-8-selenolhinolīnu.

 

2. Noteikta šo savienojumu citotoksiskā aktivitāte uz dažu ļaundabīgo audzēju un normālu šūnu līnijām. Augsta aktivitāte piemīt Hg 8-selenolhinolinātam; Hg, Cd, Pd-2-metil-; Cd, Hg, Pd, Pt 2,4-dimetil- un Pd, Pt, As, Sb, Bi 4-metil-8-selenolhinolinātiem. Ar izteiktu citotoksiskās aktivitātes selektivitāti ir iridija 4-metil- un rodija 2-metil-8-selenolhinolināti.

 

3. Iekšēji komplekso savienojumu molekulārās un kristāliskās uzbūves pētījumi.

Uzbūves pētījumi ietver vielu monokristālu audzēšanu, molekulārās un kristāliskās uzbūves noteikšanu ar rentgenstruktūranalīzes metodi, savienojumu kristālķīmisko analīzi, kā arī analogo kompleksu salīdzinošo kristālķīmiju.

- Iegūti monokristāli un sadarbībā ar Latvijas Organiskās sintēzes institūta rentgenstruktūranalīzes grupu noteikta 8-selenolhinolīna atvasinājumu iekšēji komplekso savienojumu Pt[C9H5(2-CH3)NSe]2 (I), Pd[C9H4(2-CH3,4-CH3)NSe]2 (II), Cd[C9H5(2-CH3)NSe]2 (III), Hg[C9H5(2-CH3)NSe]2 (IV), Sb[C9H5(2-CH3)NSe]3 (V), Bi[C9H5(2-CH3)NSe]3 (VI), Zn[C9H5(2-C6H5)NSe]2 (VII), Cd[C9H5(2-C6H5)NSe]2 (VIII), Ni[C9H5(2-C6H5)NSe]2 (IX), 8-merkaptohinolinātu Ag[C9H6NS] (X), Hg[C9H5(7-C5H11)NS]2 (XI), As[C9H5(4-OCH3)NS]3 (XII), 8-oksihinolināta [Yb3(C9H6NO)8×(CH3COO)]×3CHCl3 (XIII), kā arī reaģentu stabilo eksistences formu- 8,8’- diselenīdu [C9H6NSe]2 (XIV) un [C9H5(2-C6H5)NSe]2  (XV) molekulārā un kristāliskā uzbūve.

- Noteiktas kompleksu veidotāju funkcijas un metālu koordinācijas poliedri: kompleksus veidojošie ligandi ir bidentāti - (Se,N), (S,N) vai (O,N), bet savienojumos (X) un (XIII) tiem ir papildus arī tiltiņa funkcijas; metālu koordinācijas poliedri: izkropļots kvadrāts (2Se+2N) (I,II), izkropļots tetraedrs (2Se+2N) (III, VII, VIII, IX), ”šūpoles” (2Se,S+N) (IV, XI), izkropļots oktaedrs (3Se+3N) (V, VI, XII), planāra T-veida koordinācija (2S+N) (X) un izkropļots dodekaedrs (4O+4N) (XIII).

- Ir kvantitatīvi konstatētas liganda atoma (Se«S) aizvietojuma izraisītās attiecīgo kompleksu uzbūves un to pakojuma izmaiņas kristāliskajā struktūrā, kas parāda V grupas nepilnas valences p-elementu (Sb3+, Bi3+), nepārejas (Zn2+, Hg2+) un  pārejas elementu (Pt2+, Pd2+) kompleksos esošo izmaiņu būtiskās atšķirības. Kompleksos V un VI pirmoreiz konstatēta iekšmolekulārā trīszaru ūdeņraža saite M(E)···3(H-Cmetil) un liganda atomu (Se«S) aizvietojuma izraisītā tālā iedarbība (molekulu pakojuma izmaiņa).

- Salīdzinošo kristālķīmisko pētījumu rezultātā ir iegūts kvantitatīvs ķīmisko saišu M-Se, M-S un M-O stipruma dinamikas raksturojums.

- Mūsu nopublicētie struktūras raksturojošie eksperimentālie dati tiek iekļauti  Starptautiskajā Kembridžas datu bankā (CSDB).

Publikācijas kopš 2005.gada  kopā - 49, Tēzes  starptautiskās konferencēs  - 13.

 

Projekti

  05.1553 „Nanostrukturēto rentgenamorfo sakausējumu metālu un metāls-neorganiskais savienojums plāno slāņu elektroizgulsnēšanas katodprocesa un struktūras veidošanās mehānisms”.

 

09.1551 „Funkcionālo komplekso savienojumu sintēze, to uzbūve un īpašības, rentgenamorfo sakausējumu un metāls/neorganiskais savienojums slāņu struktūras un fāžu sastāva veidošana komplekso elektrolītu katodprocesā”.

 

05.0005.3.1 Programmas "Funkcionāli materiāli un tehnoloģijas mikroelektronikai un fotonikai” apakšprojekts „Funkcionālo metālu un to sakausējumu plāno slāņu elektroizgulsnēšana uz dažādu metālu un materiālu pamatnēm elektronikas mikrosistēmām"

 

5. Valsts programmas Materiālzinātnē apakšprojekti „Nanodaļiņu, nanostrukturēto materiālu un plāno kārtiņu tehnoloģiju izstrāde funkcionālo materiālu un kompozītu izveidei”, “Nanostrukturētu metālu un to kompozītu plāno kārtiņu elektroķīmiskā iegūšana” un „Magnētisko sakausējumu plāno kārtiņu elektroķīmiskā iegūšana”.

 

05.1552 „8-Selenolhinolīna atvasinājumu iekšēji komplekso savienojumu fizikāli ķīmiskās īpašības un to uzbūve, to korelācija ar 8-merkaptohinolīna un 8-oksihinolīna atvasinājumu kompleksiem”.

I pamattēmas svarīgākās publikācijas

2006. – 2011. gads

 1.      I.Vītiņa, V.Belmane, V.Rubene, P.Pultraks, M.Lubāne, I.Jansone, Krūmiņa. Electrodeposition of nanostructured composite thin layers of Co-W; Co Mo/ hydroxyapatite on the metal alloys for implants. Latvian Journal of Physics and Technical Sciences, 2006, 5, p. 29-36.

2.      I.Vītiņa, V.Rubene, V.Belmane, A.Krūmiņa, M.Lubāne, J.Ašaks. Ķīmiski reducētu un elektroizgulsnētu Au un Co-W plāno slāņu struktūra, elementsastāva un fāžu stabilitāte slāņu sistēmās Auķīm.reducēts, elektroizg./Co-W/Cuuzputināts/stikla keramika. Latvijas Ķīmijas žurnāls, 2006, Nr. 3, 207-220 lpp.

3.       Patents Nr. 13370: “Kompozītā slāņa rentgenamorfais kobalta-volframa, kobalta-molibdēna  sakausējums/hidroksilapatīts [Co-W/Ca5(PO4)3(OH), Co-Mo/Ca5(PO4)3(OH)] iegūšanas elektroķīmiskās metodes ķirurģijā pielietojamo metālu sakausējumu virsmu modificēšanai”, 2006.g.

4.      I.Vītiņa, V.Rubene, V.Belmane, A.Krūmiņa. Phase composition and structure of thin Sn-Co alloy layers for different electrodeposition processes. Journal of Physics: Conference Series 2007.g. aprīlis, Functional Materials and Nanotechnologies 2007, 93 (2007) 9. www-iop.org/EJ/journal/conf.

5.      I.Vītiņa, V.Belmane, A.Krūmiņa, V.Rubene. Elektroizgulsnētu Sn-Co sakausējumu fāžu sastāvu un struktūru izmaiņas Sn-Co/Cu slāņu sistēmās to silšanas procesos. Latvijas Ķīmijas žurnāls, 2008, Nr.1, 67-78.

6.      I.Vītiņa, V.Belmane, A.Krūmiņa, V.Rubene. Elektroizgulsnēto Sn un Ni-W plāno slāņu fāžu sastāva termiskā stabilitāte slāņu sistēmās Sn/Ni-W/Cu. Latvijas Ķīmijas žurnāls, 2008, Nr.4, 319-327.

7.      I.Vītiņa, V.Belmane, A.Krūmiņa, M.Lubāne. Stability of structure, phase and elemental composition of chemically deposited and electrodeposited gold layers in multilayer systems Au chemically reduced; electrodeposited /Co-W/Cu sputtered / glass – ceramics. The Open Surface Science Journal, 2010, 2, 1-6.

8.      I.Vītiņa, V.Rubene, A.Krūmiņa, V.Belmane, M.Lubāne, L.Čera. Elektroķīmiski iegūto rentgenamorfo Ni-W sakausējumu plāno slāņu struktūra, fāžu sastāvs, to termiskā stabilitāte atkarībā no elektroizgulsnēšanas procesa un to pielietošana slāņu sistēmā Auelektroizg. ,ķīm.red./Ni-W/Cu. Latvijas Ķīmijas Žurnāls, 2010, Nr.3/4, 235. – 253.

9.      L.Čera, I.Vītiņa. Niķeļa un volfrāma citronskābes kompleksu veidošanās rentgenamorfo Ni-W sakausējumu elektroizgulsnēšanas elektrolītos. Latvijas Ķīmijas Žurnāls, 2010 (iesniegts).

10.  I.Vītiņa, V.Belmane, A.Krūmiņa, V.Rubene. Changes in phase composition and structure of electrodeposited Sn-Co alloys in the systems of Sn-Co/Cu layers upon heating. Surface and Coatings Technology:  http:dx.doi.org/10.1016/j.surfcoat.2010.10.054.  2011.g. 205 (8-9), 2893-2898.

II pamattēmas publikācijas

2006. – 2011. gads

 1.  J. Ashaks. 8-Hydroselenoquinolines (Apskats). Latvijas Ķīmijas Žurnāls, 2005, Nr. 3, 217 – 226.

2. Э.Лукевиц, И.Шестакова, И.Домрачева, А.Нестерова, Я.Ашакс, Д.Зарума. Синтез  комплексных соединений метильных производных  8-хинолинселенола с металлами и их цитотоксическая активность. Химия гетероцикл. соед.,  2006, №  1, 59-66 [Chem. Heterocycl. Comp., 42, 53 (2006)].

3.  Э.Я.Силинь, Я.В.Ашакс, С. Беляков, Л.Я.Печ, Ю.А.Банковский. Синтез и строение 8- селенолхинолинота палладия Pd(C9H6NSe)2. Химия гетероцикл. соед., 2006, № 3, 396-402.

4.  Э.Я.Силинь, В.К.Бельский, А.И.Сташ, Я.В.Ашакс, Л.Я.Печ, Д.Э.Зарума, Ю. А. Банковский. Синтез и строение 8-селенолхинолината ртути Hg(C9H6NSe)2 . Кристаллохимическое сопоставление 8- селенол-, 8-меркапто- и 8-оксихинолинатов ртути.  Журн. неорган. химии, 2006, Т. 51, № 1, 64-70. [Russian Journ. of Inorg. Chem., 51, N 1, 57-63 (2006)].

5. Э.Лукевиц, И.Шестакова, И.Домрачева, А.Нестерова, Я.Ашакс, Д.Зарума. Цитотоксичность 8-хинолинтиолатов металлов. Химия гетероцикл. соед., 2006, № 6, 870-873 [Chem. Heterocycl. Comp., 42, 761 (2006)].

6.  E.Lukevics, Shestakova, I.Domrachova, A.Nesterova, D.Zaruma, J.Ashaks. Cytotoxicity of metal 8-quinolinethioles and selenolates. 7th International Conference on environmental and  biological aspects of main group organometalics. 2006, 10-12 October, Heraklion, Crete, Greece, pp. 17.

7. E.Silina, S.Belyakov, J.Ashaks, L.Pech, D.Zaruma. Tris(2-methylquinoline-8-selenolato-N,Se)antimony (III). Acta Crystallogr., Sec. C, Crystal Structure Commun. 2007, C63, m62-m64.

8. Л.Печ, С.Беляков, Я.Ашакс, Э.Силинь, Д.Зарума. Синтез и рентгеноструктурное исследование 2-метил-8-селенолхинолината цинка и сравнительный кристаллохимический анализ молекул 8-меркапто-, 8-селенол- и 2-метил-8-                 селенолхинолината цинка. Химия гетероцикл. соед., 2007, N 1, c.123-128 [Chem. Heterocycl. Comp., 43, N 1, 106-110 (2007)].

9. Э.Лукевиц, И.Шестакова, И.Домрачева, Э.Ященко, Д.Зарума, Я.Ашакс. Цитотоксичность ди(хинолил)дисульфидов. Химия гетероцикл. соед., 2007, № 5, c.750-754 [Chem. Heterocycl. Comp., 43, 629 (2007)].

10. Э.Лукевиц, И.Шестакова, И.Домрачева, Э.Ященко, Д.Зарума, Я.Ашакс. Синтез и     цитотоксичность 4-метил-8-хинолинтиолатов металлов. Химия гетероцикл. соед., 2007, № 5, c.755-758.

11. Э.Силинь, Я.Ашакс, С.Беляков, А.Токмаков, Л.Печ, Д.Зарума. Синтез и строение 8-хинолинселенолата висмута Bi(C9H6NSe)3. Химия гетероцикл. соед., 2007, N 12, 1866-1874.

12.  Д.Зарума, Ю.Банковский, Я.Ашакс, Э.Силинь. Взаимодействие 7-метил-8-селенолхинолина с катионами металлов. Latvijas Ķīmijas Žurnāls, 2007, N 1, c.84-85.

13. E.Silina, S.Belyakov, J.Ashaks, A.Tokmakov, V.Belsky, L.Pech, D.Zaruma. Synthesis and Crystal Structure of  Bismuth 2-Methyl-8-Hydroselenoquinolinate. 24th European Crystallographic Meeting. 2007, August 22-27, Morocco  (Marrakech) MS10 P02.

14. E.Siliņa. Investigation of structure of internal complexes of 8-mercaptoquinoline and its     derivatives (Apskats). Latvijas Ķīmijas Žurnāls, 2008, N. 1, 7 - 32.

15. Э. Я. Силинь, В. К. Бельский, В. Е. Заводник, Я. В. Ашакс, Л. Я. Печ, Д. Э. Зарума. Кристаллическая структура 7-амилтио-8-меркаптохинолинaта pтyти   Hg[C9H5(SC5H11)NS]2  и строение лиганда 7-амилтио-8-меркаптохинолина. Журнал неорган. химии, V.53, N 3,  426-432 (Russian J. of Inorg. Chem., 2008, Vol. 53, No 3, 378-383).

16. Э.Лукевиц, Д.Зарума, Я.Ашакс, И.Шестакова, И.Домрачева, А.Гулбе, В.Бридане. Синтез и цитотоксичность метил- и метоксизамещенных 8-хинолинтиолатов  металлов. Химия гетероцикл. соед., 2008, № 5, 711-717.

17. Д.Зарума, Ю.Банковский, Я.Ашакс, Э.Силинь. Взаимодействие 8-меркаптометил-хинолина с катионами металлов. Latvijas Ķīmijas Žurnāls, 2008, N. 1, 33-39.

18. Я.Ашакс, Д.Зарума, Э.Силинь, Я.Цируле. Cинтез и свойства 4-этил-8-меркаптохинолина. Latvijas Ķīmijas Žurnāls, 2008, N. 1, 40 – 44.

19. E.Silina, S.Belyakov, J.Ashaks, A.Tokmakov, L.Pech, D.Zaruma.Crystal structure of platinum 2-methyl- and palladium 2,4-dimethyl-8-hydroselenoquinolinate. XXI Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography , 23-31 August 2008, Osaka, Japan, P 07.11.65, C 418.

20. Э. Силинь, С. Беляков, Я. Ашакс, А. Токмаков, Л. Печ, Д. Зарума. Cинтез и рентгеноструктурное исследование  2-метил-8-хинолинселенолата висмута Bi[C9H5(CH3)NSe]3. Химия гетероцикл. соед., № 7, C. 1080-1086 [Chem. Heterocycl. Comp. 45. N7, 860-865 (2009)] .

21. Э.Лукевиц, Д.Зарума, Я.Ашакс, И.Шестакова, И.Домрачева, В.Бридане, Э.Ященко.  Синтез и     цитотоксичность метилзамещенных 8-хинолинселенолатов рутения, родия, осмия и иридия. Химия гетероцикл. соед., 2009, № 2, С. 230-236 [Chem. Heterocycl. Comp. 45. N 2, 182-187 (2009)].

22. Э. Силинь, С. Беляков, Я. Ашакс, А. Токмаков, Л. Печ, Д. Зарума. Cинтез и строение 2-метил-8-селенолхинолината платины Pt[C9H5(CH3)NSe]2. Химия гетероцикл. соед., 2009, N 11,1740-1746 [Chem. Heterocycl. Comp. 45. N 7, 860-865 (2009)].

23. J.Ashaks. Influence of nature and situation of substituents in 8-mercaptoquinoline molecule on spectral properties of internal complexes. Latvijas Ķīmijas Žurnāls, 2009, N 4, 277-288. (Apskats).

24. E.Lukevics, I.Shestakova, J.Ashaks, D.Zaruma. Synthesis and Cytotoxicity of Metal 8-Quinoline-thiolates and -selenolates. Book of Abstrakts EuCOMC XVIII, XVIII EuCheMS Intrnational Conference on Organometallic Chemistry, 22-25 June, 2009, Gothenburg, Sweden, P. 79.

25. E.Silina, S. Belyakov, J. Ashaks, L. Pech D. Zaruma. Crystal structure of catena-poly[bis(8-mercaptoquinolinato-N,S) disilver(I)], Ag2(C9H6NS)2. Zeitschrift. Kristallogr., NCS, 2010, 225, I. 1, 211-212.

26. Д.Зарума, Я.Ашакс, Э.Силинь. Внутрикомплексные соединения 3-метил-8-селенолхинолина. Latvijas Ķīmijas Žurnāls, 2010, N 1, 83-84.

27. J.Ashaks, E.Silina, D.Zaruma. Synthesis of 8-hydroselenoquinoline and its derivatives.  Latvijas Ķīmijas Žurnāls, 2010, N 2, 152- 157 (Apskats).

28. J.Ashaks, D.Zaruma, J.Cīrule. Synthesis of 8-mercaptoquinoline and its derivatives. Latvijas Ķīmijas Žurnāls, 2010, N ¾, 202-220. (Apskats).

29. J.Ashaks, E.Silina, D.Zaruma. Synthesis of 8-hydroselenoquinoline and its derivatives.  Latvian YournLatvian Journal of Chemistry, V. 49, N 1-4, 152-158. (Versita).