Tổ hợp và nghiên cứu tính chất một số caboxylat của đồng và phức chất hỗn hợp của chúng với O-Phenantrolin

Nội dung bài nghiên cứu cho chúng ta biết về một số phức chất cacboxylat của đồng với 4 loại axit cacboxylic Cu(Ac)2.H2O, Cu(Pro)2.H2O, Cu(Isb)2, Cu(n-Bu)2 (Ac: Acetat; Pro: Propionat; Isb: Isobutyrat; n-Bu: n-Butyrat và 2 phức chất hỗn hợp của cacboxylat với O-Phennantrolin Cu(Cab)2.Phen (Cab: Ac, Pro; Phen: o-phenantrolin đã được tổng hợp.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tổ hợp và nghiên cứu tính chất một số caboxylat của đồng và phức chất hỗn hợp của chúng với O-PhenantrolinTỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT MỘT SỐ CABOXYLAT CỦA ĐỒNG VÀPHỨC CHẤT HỖN HỢP CỦA CHÚNG VỚI O-PHENANTROLINNguyễn Thị Hiền Lan*Trường Đại học Sư Phạm - ĐH Thái NguyênTÓM TẮTMột số phức chất cacboxylat của đồng với 4 loại axit cacboxylic Cu(Ac)2.H2O, Cu(Pro)2.H2O,Cu(Isb)2, Cu(n-Bu)2 (Ac-: Acetat; Pro-: Propionat; Isb-: Isobutyrat; n-Bu-: n-Butyrat và 2 phức chấthỗn hợp của cacboxylat với O-Phennantrolin Cu(Cab)2.Phen (Cab-: Ac-, Pro-; Phen: o-phenantrolinđã được tổng hợp. Tính chất và thành phần của các phức chất đã được nghiên cứu bằng một sốphương pháp khác nhau như: phương pháp phân tích nguyên tố, phương pháp phổ hấp thụ hồngngoại, phương pháp phân tích nhiệt và phương pháp thăng hoa trong chân không. Các kết quả nghiêncứu chỉ ra rằng trong số các phức chất nghiên cứu, phức chất đồng isobutyrat thăng hoa tốt nhất, cácphức chất hỗn hợp thăng hoa tốt hơn các phức chất bậc hai tương ứng ban đầu.Từ khóa: phức chất, cacboxylat, axit cacboxylic, O-phenantrrolin, thăng hoaMỞ ĐẦUPhức chất các kim loại chuyển tiếp đóng vaitrò quan trọng trong nghiên cứu và trongthực tiễn [1,2,3]. Đặc biệt, khả năng thănghoa của các phức chất đã mở rộng phạm viứng dụng của chúng như: tách, tạo các màngmỏng ôxit, chế tạo vật liệu mới [4,5,6]. Khảnăng thăng hoa của các phức chất kim loạichuyển tiếp phụ thuộc nhiều vào phối tử.Phức chất với các phối tử cồng kềnh thườngcó khả năng thăng hoa tốt do hiệu ứngkhông gian ngăn cản quá trình polime hóacác phức chất. Để nghiên cứu ảnh hưởngcấu tạo phối tử đến khả năng thăng hoa củacác phức chất, chúng tôi đã nghiên cứu tínhchất và khả năng thăng hoa một số phứcchất của đồng với các axit cacboxylic có cấutạo khác nhau là: axit axetic (HAc), axitpropionic (HPro), axit n-butyric (n-HBu),axit isobutyric (HIsb) và phối tử thứ hai đểtạo nên phức chất hỗn hợp là O-phentrolin(Phen)THỰC NGHIỆMTổng hợp phức chấtBốn phức chất đồng cacboxylat và hai phứcchất hỗn hợp của chúng với Phen được tổnghợp mô phỏng theo [7]. Các phức chất kếttinh ở dạng tinh thể hình vẩy có màu xanhđặc trưng của ion Cu2+.Các phương pháp nghiên cứuHàm lượng ion Cu2+ được xác định bằngphương pháp chuẩn độ oxi hoá khử (phươngpháp iot) [8].Phổ hấp thụ hồng ngoại của các hợp chấtđược ghi trên máy Impact 410 – Nicolet(Mỹ). Mẫu được chế tạo bằng cách ép viênvới KBr.Giản đồ phân tích nhiệt của cácphức chất được ghi trên máy LabsysTG/DSC- Setaram (Pháp), trong môi trườngkhí nitơ. Nhiệt độ được nâng từ nhiệt độphòng đến 8000C với tốc độ đốt nóng100C/phút.Sự thăng hoa của các phức chất được thựchiện trong điều kiện áp suất thấp (khoảng 10mmHg), mẫu được gia nhiệt từ từ đếnkhoảng 4000C. Sau khi quá trình thăng hoakết thúc, xác định khối lượng chất đã thănghoa, khối lượng chất còn lại và phân tíchxác định hàm lượng kim loại trong mỗi phầnbằng phương pháp chuẩn độ oxi hoá khử(phương pháp iot) [8].KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬNKết quả phân tích nguyên tố, phổ hấp thụhồng ngoại, phân tích nhiệt và khảo sát khảnăng thăng hoa của các phức chất được đưara ở các bảng 1, 2, 3 và 4 tương ứng. Hình 1và 2 là phổ hồng ngoại của Cu(Ac)2.H2O vàCu(Ac)2.Phen, hình 3 và 4 là giản đồ phântích nhiệt của Cu(Ac)2.H2O và Cu(Ac)2Phen tương ứng. Các kết quả ở bảng 1 chothấy hàm lượng Cu2+ trong các phức chấtxác định bằng thực nghiệm tương đối phùhợp với công thức giả định. Trong phổ hấpthụ hồng ngoại của các phức chất đồngcacboxylat đều xuất hiện các dải hấp thụtrong vùng 2974 ÷ 2995 cm-1 được quy chodao động hoá trị của nhóm CH3. Dải hấp thụmạnh trong vùng 1538 ÷ 1589 được quy chodao động hoá trị bất đối xứng của nhóm –Tel: 0915526483Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyênhttp://www.lrc-tnu.edu.vn| 78Nguyễn Thị Hiền LanTạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆCOO- ( asCOÔ ), các dải này đã bị dịchchuyển về vùng có số sóng thấp hơn so vớivị trí của nó trong phổ của các axit (17061722 cm-1) tương ứng. Điều đó chứng tỏ đã73(11): 78 - 83hình thành liên kết kim loại – phối tử trongcác phức chất, liên kết này được thực hiệnqua nguyên tử oxi của COO- làm cho liênkết C=O trong ion cacboxylat bị yếu đi.Bảng 1. Hàm lượng kim loại trong các phức chấtHàm lượng ion Cu2+Lý thuyếtThực ngiệmSTTCông thứcgiả thiết của các phức chất1Cu(Ac)2.H2O32,00%33,20%2Cu(Pro)2.H2O28,07%28,78%3Cu(Isb)226,89%27,51%4Cu(n-Bu)226,89%26,54%5Cu(Ac)2.Phen16,84%17,02%6Cu(Pro)2.Phen15,69%14,89%Bảng 2. Các dải hấp thụ đặc trưng trong phổ hấp thụ hồng ngoại của các hợp chất (cm-1)STTHợp chất COÔH1HAc17222Cu(Ac)2.H2O3 OH CH CN-34442931--154633832995-HPro1717-34332986-4Cu(Pro)2.H2O-158934732981-5HIsb1706-30882967-6Cu(Isb)2-1588-2974-7Hn-Bu1709-30912991-8Cu(n-Bu)2-1538-2974-9O-Phen--3391-142310Cu(Ac)2.Phen-1594-2998134511Cu(Pro)2.Phen-1599-29241348 asCOÔBảng 3: Các hiệu ứng nhiệt và phần trăm mất khối lượng của các phức chấtSTT12Phức chấtNhiệt độ táchcấu tử (oC)Hiệu ứngnhiệt151,58Thu nhiệt291,02Thu nhiệt127,41Thu nhiệt270,98Thu nhiệtCu(Ac)2.H2OCu(Pro)2.H2OCấu tử táchNướchyđratPhân huỷvà cháyNướchyđratPhân huỷvà cháyPhần cònlại% mất khối lượngLýthuyếtThực nghiệmCu(Ac)29,009,23CuO60,0074,69Cu(Pro)27,897,05CuO64,9263,413Cu(Isb)2315,55Thu nhiệtPhân huỷvà cháyCuO66,3858,684Cu(n-Bu)2277,68Toả nhiệtPhân huỷvà cháyCuO66,3865,945Cu(Ac)2.Phen309,71Thu nhiệtPhân huỷCuO78,9583,49Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyênhttp://www.lrc-tnu.edu.vn| 79Nguyễn Thị Hiền Lan6Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ414,10Thu nhiệt313,95Thu nhiệt481,82Thu nhiệtCu(Pro)2.Phen73(11): 78 ...