Трифторметансульфонат висмута (III), называемый также трифлатом висмута, является экономичным, эффективным и экологически чистым катализатором синтеза органических продуктов. Трифлат висмута в России в настоящее время не производят, поэтому разработка технологии получения трифлата висмута является актуальной задачей. Трифлат висмута получали двумя способами - взаимодействием гидроксида висмута или оксида висмута с трифторметансульфоновой (трифликовой) кислотой. Получение трифлата висмута из гидроксида висмута является длительным процессом, который не протекает до конца и имеет выход не более 64 %. Оксид висмута, полученный термическим разложением гидроксида висмута, имеет несколько полиморфных модификаций. Нагревание проводили до 750 °С и охлаждали в течение 8 часов. Полученный таким образом γ-оксид висмута растворяется в трифликовой кислоте в течение 2 часов и образует растворы высокой концентрации. Определены значения растворимости трифлата висмута при различной кислотнотности раствора. Рентгенографическим исследованием. установлено, что образуется ноногидраттрифлата висмута - кристаллы игольчатой формы. α-фаза оксида висмута, полученная разложением гидроксида висмута при 450 °С, не растворялась в кислоте полностью. Процесс проводили в течение 4 часов, выход продукта 92 %. Образующиеся кристаллы бипирамидальной формы исследовали методом дифференциального термического анализа, который показал, что кристаллы представляют собой пентагидрат трифлата висмута, теряющий кристаллизационную воду в интервале температур 64–130 °С. До 320 °С вещество является термически устойчивым. При температуре 327 °С происходит плавление с разложением, что сопровождается образованием оксосульфатов висмута. По данным рентгенографической дифракции установлен состав образующихся фаз - Bi28O32(SO4)10 и Bi34.7O100S16. При дальнейшем нагревании до 380 °С разложение оксосульфатов висмута приводит к образованию устойчивой моноклинной модификации оксида висмута α-Bi2O3.

1. Siddig L.A., Alzard R.H., Nguyen H.L. et al. Cyclic carbonate formation from cycloaddition of CO2 to epoxides over bismuth subgallate photocatalyst // Inorganic Chemistry Communications. 2022. V. 142. P. 109672. doi: 10.1016/j.inoche.2022.109672

2. Kumar M., Singh R., Sharma P. et al. Bismuth-catalyzed stereoselective 2-deoxyglycosylation of disarmed/armed glycal donors // Organic Letters. 2022. V. 24. № 2. P. 575–580. doi: 10.1021/acs.orglett.1c04008

3. Nakate A.K. Lewis acid-catalysed α and π activation triggered cascade annulation reactions of alkynyl alcohols to construct heterocyclic compounds // Tetrahedron Letters. 2023. V. 114. P. 154282.

4. Zenebe F.C., Taddesse A.M., Sivasubramanian M. et al. Highly efficient CdS/CeO2/Ag3PO4 nanocomposite as novel heterogenous catalyst for Knoevenagel condensation and acetylation reactions // Heliyon. 2024. V. 10. № 11. P. e31798. doi: 10.1016/j.heliyon.2024.e31798

5. Steber H.B., Singh Y., Demchenko A.V. Bismuth(III) triflate as a novel and efficient activator for glycosyl halides // Organic & Biomolecular Chemistry. 2021. V. 19. № 14. P. 3220–3233. doi: 10.1039/d1ob00093d

6. Терещенко Д.С., Глазунова Т.Ю., Бузоверов М.Е. и др. Синтез и кристаллическое строение новых трехъядерных фторокарбоксилатных комплексов кобальта(II) и никеля(II) // Координационная химия. 2022. Т. 48. № 9. С. 534–542. doi: 10.31857/s0132344x22090079

7. Юхин Ю.М., Мищенко К.В., Даминов А.С. Получение растворов солей висмута с предварительным его окислением // Теоретические основы химической технологии. 2017. Т. 51. № 4. С. 470–477. doi: 10.7868/s0040357117040157

8. Юхин Ю.М., Найденко Е.С., Даминов А.С. и др. Получение соединений висмута для техники и медицины // Химия в интересах устойчивого развития. 2018. Т. 26. № 3. С. 345–351. doi: 10.15372/khur20180309

9. Weber M., Schmidt J., Wagner M. et al. Polymorphism and visible-light-driven photocatalysis of doped Bi2O3: M (M= S, Se, and Re) // Inorganic Chemistry. 2022. V. 61. № 3. P. 1571–1589. doi: 10.1021/acs.inorgchem.1c03330

10. Плотникова С.Е., Перегудов Ю.С., Горбунова Е.М. и др. Перспективы применения жидких отходов производства кальцинированной соды в качестве хладоносителя на основе тройной системы CaCl2-K2Cr2O7-H2O // Вестник ВГУИТ. 2020. Т. 82. № 3. С. 233–238. doi: 10.20914/2310-1202-2020-233-238

11. Плотникова С.Е., Горбунова Е.М., Нифталиев С.И. и др. Исследование фазовых равновесий в водно-солевых системах, содержащих компоненты молочной сыворотки // Вестник ВГУИТ. 2023. Т. 85. № 4. С. 139–144. doi: 10.20914/2310-1202-2023-4-139-144

12. Leng D., Wang T., Du C. et al. Synthesis of β-Bi2O3 nanoparticles via the oxidation of Bi nanoparticles: Size, shape and polymorph control, anisotropic thermal expansion, and visible-light photocatalytic activity // Ceramics International. 2022. V. 48. № 13. P. 18270–18277. doi: 10.1016/j.ceramint.2022.03.085

13. Gandhi A.C., Lai C.Y., Wu K. et al. Phase transformation and room temperature stabilization of various Bi2O3 nano-polymorphs: effect of oxygen-vacancy defects and reduced surface energy due to adsorbed carbon species // Nanoscale. 2020. V. 12. № 47. P. 24119–24137. doi: 10.1039/d0nr06552h

14. Zhao X.G., Malyi O.I., Zunger A. Polymorphous nature of the local structure of δ-Bi2O3 // Physical Review Materials. 2024. V. 8. № 12. P. 125403. doi: 10.1103/physrevmaterials.8.125403

15. Шарутин В.В., Мосунова Т.В. Синтез, строение и применение арильных соединений висмута // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Химия. 2020. Т. 12. № 3. С. 7–66.

16. Икрамова З., Кадиров М., Дадаходзхаева М. и др. Висмут: характеристика элемента и его влияние на организм человека // Современные аспекты развития фундаментальных наук и вопросы их преподавания. 2023. Т. 1. № 1. С. 81–86.

17. Четверикова Д.К., Юдин А.А. Получение металлического висмута и его структурный анализ // Физическое материаловедение. Актуальные проблемы прочности: сборник материалов X Международной школы и LXIII Международной конференции / Тольятти: 2021.

18. Юхин Ю.М., Коледова Е.С., Тимакова Е.В. Комплексная переработка металлического висмута с получением оксида // Металлургия цветных, редких и благородных металлов. 2022. С. 231–236.

19. Levitskaia T.G., Chatterjee S., Pourmand A. et al. A review of bismuth (III)-Based materials for remediation of contaminated sites // ACS Earth and Space Chemistry. 2022. V. 6. № 4. P. 883–908. doi: 10.1021/acsearthspacechem.1c00114

20. Yan H., Hu J., Deng Y.X. et al. Long-life high-voltage all-solid-state batteries enabled by bismuth (III) triflate mediated polymer electrolytes // Chemical Engineering Journal. 2024. V. 484. P. 149516. doi: 10.1016/j.cej.2024.149516

21. Tian Y., Sakaki S. Theoretical study on bismuth (III) catalysts for synthesis of phenylsulfonyl fluoride: reasons of their catalysis // ACS Catalysis. 2024. V. 14. № 4. P. 2758–2774. doi: 10.1021/acscatal.3c04874

22. Planas O., Peciukenas V., Cornella J. Bismuth-catalyzed oxidative coupling of arylboronic acids with triflate and nonaflate salts // Journal of the American Chemical Society. 2020. V. 142. № 26. P. 11382–11387. doi: 10.1021/jacs.0c05343