Tổng hợp và nghiên cứu tính chất phức chất Isobutyrat của một số kim loại chuyển tiếp

Nội dung bài nghiên cứu nói về Một số phức chất isobutyrat kim loại chuyển tiếp M(Isb)2 (M = Cu, Zn, Co, Ni; Isb: Isobutyrat) đã được tổng hợp. Các phức chất được nghiên cứu bằng phương pháp phân tích nguyên tố, phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại, phương pháp phân tích nhiệt và phương pháp phổ khối lượng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tổng hợp và nghiên cứu tính chất phức chất Isobutyrat của một số kim loại chuyển tiếp Nguyễn Thị Hiền Lan và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 86(10): 143 - 147 TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT PHỨC CHẤT ISOBUTYRAT CỦA MỘT SỐ KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP Nguyễn Thị Hiền Lan*, Trịnh Thị Thủy Trường Đại học Sư phạm – ĐH Thái Nguyên TÓM TẮT Một số phức chất isobutyrat kim loại chuyển tiếp M(Isb) 2 (M = Cu, Zn, Co, Ni; Isb: Isobutyrat) đã được tổng hợp. Các phức chất được nghiên cứu bằng phương pháp phân tích nguyên tố, phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại, phương pháp phân tích nhiệt và phương pháp phổ khối lượng. Các kết quả đạt được chỉ ra rằng các phức chất đều tồn tại ở dạng oligome, quá trình phân hủy nhiệt của các phức chất được giả thiết như sau: M1(Isb)2 309 C 205   M1O (M1: Co, Ni) 0 2113710 C M2(Isb)2   Thăng hoa và phân hủy (M2: Cu, Zn) Từ khóa: kim loại chuyển tiếp, isobutyrat, phức chất.  MỞ ĐẦU Các cacboxylat kim loại được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: tách, phân tích, làm giàu và làm sạch nguyên tố, là chất xúc tác trong tổng hợp hữu cơ, chế tạo vật liệu mới như: vật liệu từ, vật liệu siêu dẫn, vật liệu phát huỳnh quang [1, 2, 3]. Với mục đích góp phần nghiên cứu vào lĩnh vực cacboxylat kim loại, chúng tôi đã tiến hành tổng hợp, nghiên cứu tính chất một số isobutyrat kim loại chuyển tiếp. THỰC NGHIỆM Tổng hợp các isobutyrat kim loại [4] Cho một lượng cacbonat kim loại ứng với 0,003 mol ion kim loại và 0,06 mol (6,6 ml) axit isobutyric (HIsb) vào bình cầu chịu nhiệt đáy tròn. Đun hồi lưu khoảng 2-3 giờ cho đến khi thu được dung dịch trong suốt và có màng mỏng trên bề mặt, để nguội tinh thể phức chất từ từ tách ra. Lọc rửa kết tủa bằng axetylaxeton và bảo quản các sản phẩm trong bình hút ẩm đến khối lượng không đổi. Hiệu suất đạt 80-85 %. Sản phẩm có mầu đặc trưng của ion kim loại và có công thức là M(Isb)2 (M = Cu, Zn, Co, Ni; Isb: Isobutyrat) Các phương pháp nghiên cứu Hàm lượng kim loại trong các phức chất được xác định bằng phương pháp chuẩn độ complexon với chất chỉ thị murexit ở pH = 8 [5].  Phổ hấp thụ hồng ngoại được ghi trên máy Impact 410 – Nicolet, Mỹ. Mẫu được chế tạo bằng cách ép viên với KBr. Giản đồ phân tích nhiệt được ghi trên máy DTG 60 Shimadzu (Nhật) trong môi trường khí argon. Nhiệt độ được nâng từ nhiệt độ phòng đến 7000C với tốc độ đốt nóng 100C/phút. Phổ khối lượng được ghi trên máy LC-MSDTrap-SL. Nguồn ion: ESI-mod. Nhiệt độ khí làm khô 3250C. Áp suất khí phun: 30 psi. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Bảng 1. Kết quả phân tích hàm lượng ion kim loại trong các phức chất Hàm lượng ion kim loại trong các phức chất Công thức giả định của các phức chất Lý thuyết Thực nghiệm Cu(Isb)2 26,89 26,65 2 Zn(Isb)2 27,19 27,08 3 Co(Isb)2 25,32 25,22 4 Ni(Isb)2 25,00 25,07 TT 1 Kết quả phân tích nguyên tố, phổ hấp thụ hồng ngoại, phân tích nhiệt và phổ khối lượng của các phức chất được đưa ra ở các bảng 1, 2, 3 và 4 tương ứng. Hình 1 và 2 là phổ hồng ngoại của Cu(Isb)2 và Ni(Isb)2, hình 3 và 4 là giản đồ phân tích nhiệt của Cu(Isb)2 và Ni(Isb)2, hình 5 và 6 là phổ khối lượng của Cu(Isb)2 và Ni(Isb)2. Các kết quả ở bảng 1 cho thấy hàm lượng kim loại trong các phức Tel: 0915 526483, Email: nltuan08@gmail.com Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 143 http://www.lrc-tnu.edu.vn Nguyễn Thị Hiền Lan và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ chất xác định bằng thực nghiệm tương đối phù hợp với công thức giả định. Việc quy kết dải hấp thụ trong phổ hồng ngoại của các sản phẩm dựa trên việc so sánh phổ của các phức chất với phổ của axit HIsb tự do. Trong phổ hấp thụ hồng ngoại  của HIsb, dải C O có tần số thấp (1709 cm-1) chứng tỏ HIsb tồn tại ở dạng dime do tạo thành liên kết hiđro [6]. Các dải ở vùng 2991 cm-1 thuộc về dao động hóa trị của nhóm –CH3. Bảng 2. Các dải hấp thụ đặc trưng trong phổ hấp thụ hồng ngoại của các hợp chất ( , cm-1)  (CH )  (OH ) TT Hợp chất  (CO) 1 HIsb 1709 2991 - 2 Cu(Isb)2 1585 2974 - 3 Zn(Isb)2 1539 2972 - 4 Co(Isb)2 1565 2979 - 5 Ni(Isb)2 1584 2983 - 3 Trong phổ hấp thụ hồng ngoại của các phức chất, xuất hiện dải hấp thụ có cường độ mạnh ở vùng 1539-1585 cm-1, dải này được quy cho dao động hóa trị bất đối xứng của nhóm C=O. So với phổ của HIsb, chúng dịch chuyển về vùng có số sóng thấp hơn, chứng tỏ trong các hợp chất này đã tạo thành liên kết kim loại – phối tử qua nguyên tử oxi của nhóm –COOlàm cho liên kết C=O trong phức chất bị yếu đi. Ở vùng 3000-3500 cm-1 không xuất hiện dải hấp thụ rộng đặc trưng cho sự có mặt của nhóm -OH trong phân tử nước, chứng tỏ các phức chất tồn tại ở trạng thái khan, không chứa nước. 86(10): 143 - 147 Hình 1. Phổ hồng ngoại của Cu(Isb)2 Hình 2. Phổ hồng ngoại của Ni(Isb)2 Giản đồ phân tích nhiệt của các phức chất isobutyrat kim loại không xuất hiện hiệu ứng nhiệt và hiệu ứng mất khối lượng ở dưới 2050C, chứng tỏ trong thành phần của các phức chất này không có nước. Kết quả này hoàn toàn phù hợp v ...