Synthesis, characterization and thermal behaviour of 2,6- and 3,4-dimethylpyridinium and 2,4,6-trimethylpyridinium octamolybdates

Abstract

2,6- and 3,4-dimethylpyridinium and 2,4,6-trimethylpyridinium octamolybdates were synthesized and characterized and their thermal decompositions were studied by means of thermogravimetry. The thermal stabilities follow the sequence: 2,4,6-TMPO <2,6-DMPO <3,4-DMPO, which seems to be related to the positions of the methyl groups on the pyridine ring. Kinetic parameters were calculated for the first decomposition step of the two dimethylpyridinium octamolybdates. A nucleation mechanism is proposed. The best fit corresponds to a random nucleation (one nucleus per particle) controlled equation. The calculated activation energies were 120.9 and 133.7 kJ/mol⁻¹ for the 2,6- and the 3,4 derivative, respectively.

Zusammenfassung

2,6- und 3,4-Dimethylpyridinium- und 2,4,6-Trimethylpyridinium-octamolybdate wurden synthetisiert, charakterisiert und hinsichtlich ihrer thermischen Zersetzung untersucht. Die in der Reihenfolge 2,4,6-TMP <2,6-DMP <3,4-DMP zunehmende thermische Stabilität scheint mit der Stellung der Methylgruppen im Pyridinring in Zusammenhang zu stehen. Die kinetischen Parameter wurden für den ersten Zersetzungsschritt der zwei Dimethylpyridinium-octamolybdate berechnet. Ein Keimbildungsmechanismus wird vorgeschlagen. Die beste Näherung ergibt eine Gleichung, die auf einer zufälligen Keimbildung mit einem Keim pro Partikel basiert. Für die Aktivierungsenergie der 2,6- und 3,4-Derivate wurden Werte von 120,9 bzw. 133,7 kJ/mol⁻¹ berechnet.

Резюме

Методом ТГ изучено те рмическое разложени е синтезированных окт амолибдатов 2,6-3,4-димети л- и 2,4,6-триметилпиридиния. Термостойкость исследованных соеди нений располагается в ряд 2,4,6-триметилпирид иний < 2,6-диметилпиридиний < 3,4-д иметилпиридиний и связана с расположен ием метальных групп в пиридиновом кольце. О пределены кинетичес кие параметры первой ста дии разложения двух октамолибдатов диме тилпиридиния. Реакци я разложения лучше все го согласуется с меха низмом произвольного образ ования центров кристаллизации: на од ну частицу приходитс я один центр кристаллизации. Энер гии активации, вычисленные для 2,6-и 3,4-пр оизводных, составлял и, соответственно, 120,9и 133,7 кд ж·моль⁻¹.