ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN CAO THỊ LY TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU CẤU TẠO PHỨC CHẤT CỦA 4,4,4 – TRIFLORO – 1 – ( 2 – NAPHTHYL) – 1,3 – BUTANDION VỚI MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM Chuyên ngành: HÓA VÔ CƠ Mã số: 60440113 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội – Năm 2013 Công trình được hoàn thành tại: Khoa Hóa học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Triệu Thị Nguyệt Phản biện 1: PGS.TS Đào Quốc Hương Phản biện 2: TS. Nguyễn Minh Hải Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ họp tại: Khoa Hóa học – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội, 11h00 ngày 22 tháng 01 năm 2014 Có thể tìm hiểu luận văn tại: Trung tâm Thông tin Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội PHẦN MỞ ĐẦU 1. TÍNH CẤP THIẾT, Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI LUẬN VĂN Phức chất của các kim loại với các phối tử hữu cơ đã được quan tâm nghiên cứu từ nhiều năm qua do chúng có các đặc tính quý, có khả năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực quan trọng như phân tích, tách, làm giàu và làm sạch các nguyên tố, chế tạo màng mỏng với nhiều đặc tính kĩ thuật tốt, chế tạo các vật liệu mới như vật liệu từ, vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao … Phức chất của các β-đixetonat được biết đến từ năm 1897 khi Urbain điều chế phức chất tetrakis-axetylaxetonat xesi và hiđrat tris-axetylaxetonat lantan, gadolini, ytri. Về sau, người ta phát hiện những tính chất ưu việt của các β-đixetonat có khả năng ứng dụng vào nhiều lĩnh vực như: tách chiết, chế tạo màng mỏng, vật liệu phát quang điện tử, xúc tác, Trên thế giới hiện nay, phức chất của các β-dixetonat kim loại vẫn tiếp tục được quan tâm nghiên cứu bởi các ứng dụng của chúng trong nhiều lĩnh vực như: thiết bị vi điên tử, vật liệu siêu dẫn, khả năng kháng u, diôt phát quang, , đặc biệt là các hợp chất có cấu trúc các đại phân tử và polyme phối trí có nhiếu tâm phối trí, các β-dixetonat có khả năng phát quang. Ở nước ta cùng với sự phát triển của các phương pháp nghiên cứu cũng đã mở ra cơ hội lớn cho lĩnh vực nghiên cứu phức chất nói chung và các phức chất β- dixetonat kim loại nói riêng. Với mục đích góp phần vào hướng nghiên cứu chung, trong đề tài này chúng tôi tiến hành tổng hợp và nghiên cứu cấu tạo các phức chất naphthoyltrifloaxetonat của một số kim loại đất hiếm như Er, Ho, Nd, Y và phức chất hỗn hợp của chúng với α,α’-dipyridin; 1,10 – phenathroline; 2,2’ – dipyridin N, N’- dioxit; 2,2’ – dipyridin N – oxit. Chúng tôi hi vọng các kết quả thu được sẽ đóng góp phần nhỏ vào lĩnh vực nghiên cứu phức chất của kim loại đất hiếm với các β-đixetonat. 1 2. MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ CỦA LUẬN VĂN Với mục đích hướng vào việc tổng hợp và nghiên cứu tính chất phức chất naphthyltrifloaxetonat đất hiếm và các phức chất hỗn hợp của chúng với 4 phối tử hữu cơ, đề tài này gồm những nội dung chính sau: 1. Tổng hợp các naphthyltrifloaxetonat của Ln(III): (Ln = Y, Nd, Ho, Er). 2. Tổng hợp các phức chất hỗn hợp naphthyltrifloaxetonat đất hiếm với 4 phối tử hữu cơ: Ln(TNB) 3 .X (Ln = Y, Nd, Ho, Er; X = phen, dpy, dpyO 1 , dpyO 2 ). 3. Xác định hàm lượng ion kim loại trong các sản phẩm bằng phương pháp chuẩn độ complexon. 4. Nghiên cứu các phức chất thu được bằng phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại (IR), phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân (NMR). 5. Nghiên cứu cấu trúc của phức chất Ho(TNB) 3 (phen) và Nd(TNB) 3 (dpy) bằng phương pháp nhiễu xạ tia X đơn tinh thể. 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ 3.1. Dụng cụ và hóa chất 3.1.1. Dụng cụ - Cốc thủy tinh chịu nhiệt dung tích 50ml, 100ml. - Bình định mức cỡ 50 ml, 100ml. - Buret cỡ 25ml. - Pipet 1ml, 2ml, 5ml. - Bình kenđan. - Bình nón 100ml, 250ml. - Phễu lọc thủy tinh xốp. - Cân phân tích, cân kĩ thuật. - Bếp điện, tủ sấy, bình hút ẩm. - Máy khuấy từ. 3.1.2. Hóa chất - Naphthoyltrifloaxetone , o-phenantrolin, α,α’-dipyridin, 2,2’ – dipyridin N, N’- dioxit, 2,2’ – dipyridin N – oxit - Các oxit đất hiếm: Y 2 O 3 , Nd 2 O 3 , Ho 2 O 3 , Er 2 O 3 . - Axit clohiđric đặc (HCl), Axit sunfuric đặc (H 2 SO 4 ). - Natri hiđroxit khan (NaOH), asenazo III. - Chất chuẩn EDTA. - Dung dịch Na 2 CO 3 10%, dung dịch HCl loãng. - Các dung môi: metanol (CH 3 OH), etanol (C 2 H 5 OH),clorofom (CHCl 3 ), cacbon tetraclorua (CCl 4 ), n-hexan (C 6 H 14 ). 2 Tất cả hóa chất đều là hóa chất tinh khiết phân tích (P.A). 3.2 Các phương pháp nghiên cứu 2.3.1. Phương pháp phân tích hàm lượng ion kim loại trong phức chất Để xác định hàm lượng ion đất hiếm trong phức chất tổng hợp được, trước tiên chúng tôi tiến hành vô cơ hóa mẫu theo quy trình sau: - Cân một lượng chính xác m gam mẫu (khoảng 0,01÷0,03 g) trên cân phân tích, chuyển toàn bộ lượng cân vào bình Kendan. - Thấm ướt mẫu bằng vài ml H 2 SO 4 đặc và đun trên bếp điện trong tủ hút đến khi có khói SO 2 bay ra. Để nguội, thêm khoảng 1 ml H 2 O 2 đặc (30%) rồi đun nóng để loại SO 2 . - Tiếp tục lặp lại quy trình như trên cho đến khi mẫu phân hủy hoàn toàn, dung dịch thu được trong suốt và có màu đặc trưng của ion đất hiếm. - Chuyển dung dịch thu được vào bình định mức dung tích 50 ml, thêm nước cất đến vạch mức, lắc đều. Xác định hàm lượng nguyên tố đất hiếm trong phức chất [1] Hàm lượng các NTĐH được xác định theo phương pháp chuẩn độ complexon, chất chỉ thị asenazo III ở pH 5 (đệm axetat). Nguyên tắc Dựa trên phản ứng tạo phức chất bền của ion đất hiếm với EDTA: 3 2 4 4 Ln NH Ind LnInd NH + + + + → + 3 2 2 Ln H Y LnY 2H + − − + + → + 2 2 2 LnInd H Y LnY 2H Ind + − − + − + → + + (xanh) (đỏ nho) Quy trình tiến hành: Dùng pipet lấy chính xác V 1 ml dung dịch Ln 3+ vào bình nón cỡ 100 ml. Thêm 5 ml dung dịch đệm axetat có pH 5, thêm tiếp 2÷3 giọt dd chỉ thị asenazo III, dung dịch có màu xanh. Chuẩn độ bằng dung dịch EDTA đã biết nồng độ cho 3 đến khi dung dịch chuyển sang màu đỏ nho. Ghi số ml EDTA đã chuẩn độ. Lặp lại thí nghiệm 3 lần rồi lấy kết quả trung bình (V 2 ml). Hàm lượng ion đất hiếm xác định theo công thức: 2 EDTA Ln 3 1 V .C 50 1 %Ln M 100% V 10 m = × × × × %Ln = 5. V 2 V 1 . C EDTA . M Ln m Trong đó: C EDTA : nồng độ của dung dịch EDTA đã dùng (mol/l) m: khối lượng phức chất đem phân tích (g) M Ln : khối lượng nguyên tử của Ln 2.3.2. Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại Để nghiên cứu cấu trúc của các phức chất thu được, chúng tôi sử dụng phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại. Phổ hấp thụ hồng ngoại được ghi trên máy FTIR 8700, trong vùng 400÷4000 cm -1 , mẫu được ép viên rắn với KBr tại Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. 2.3.3. Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân Để nghiên cứu kĩ hơn cấu trúc của phức chất, chúng tôi sử dụng phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1 H-NMR và 13 C- NMR được ghi trên máy Bruker-500MHz ở 300K, dung môi CH 3 OD đối với phức chất bậc hai Ln(TNB) 3 (H 2 O) 2 và dung môi CDCl 3 đối với phức chất hỗn hợp Ln(TNB) 3 (phen) tại Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. 2.3.4. Phương pháp nhiễu xạ đơn tinh thể Dữ liệu nhiễu xạ tia X đơn tinh thể của phức chất được đo ở nhiệt độ 200K tại Viện Hóa học và Hóa Sinh - Đại học Tự do Berlin trên máy nhiễu xạ tia X (STOE IPDS 2T) với đối âm cực Mo với bước sóng K α (λ = 0,71073Å). Ảnh nhiễu xạ được ghi trên detector dạng đĩa tròn đường kính 34cm. Khoảng cách từ tinh thể đến đĩa ghi ảnh là 10cm. Quá trình xử lí số liệu và hiệu chỉnh sự hấp thụ tia X bởi đơn tinh thể được thực hiện bằng phần mềm chuẩn của máy đo. Cấu trúc được tính toán và tối ưu hóa bằng phần mềm SHELXS-97. 4 4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN 1. Đã tổng hợp được 4 phức chất bậc hai Ln(TNB) 3 (H 2 O) 2 và 16 phức chất hỗn hợp Ln(TNB) 3 X (Ln =Y, Nd, Ho, Er; X = phen, dpy, dpyO 1 , dpyO 2 ). 2. Kết quả phổ hấp thụ hồng ngoại và phổ cộng hưởng từ hạt nhân cho thấy trong phức chất bậc hai có sự phối trí giữa phối tử và các ion đất hiếm qua các nguyên tử oxi của xeton và trong thành phần của phức chất có nước, còn trong phức chất hỗn hợp sự phối trí giữa phối tử và các ion đất hiếm được thể hiện qua các nguyên tử oxi của xeton và nguyên tử nitơ của X, các phối tử X đã đẩy các phân tử H 2 O ra khỏi cầu phối trí của các phức chất bậc hai. 3. Kết quả nhiễu xạ tia X đơn tinh thể cho thấy trong phức chất Ho(TNB) 3 (phen) và Nd(TNB)3(dpy), Ho(III) và Nd(III) thể hiện số phối trí 8, phức chất thuộc hệ tinh thể đơn tà đơn giản với xác suất R 1 <10 %. 5. KẾT CẤU LUẬN VĂN Luận văn ngoài phần mở đầu, danh mục các hình, danh mục các sơ đồ, bảng ký hiệu các chữ viết tắt, kết luận, tài liệu tham khảo, phụ lục còn có 3 chương sau: Chương 1. Tổng quan Chương 2. Thực nghiệm Chương 3. Kết quả và thảo luận 5 PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG 1-TỔNG QUAN 1.1. Giới thiệu chung về các nguyên tố đất hiếm và khả năng tạo phức của chúng 1.1.1. Đặc điểm chung của các nguyên tố đất hiếm (NTĐH) Các NTĐH bao gồm Sc, Y, La và các nguyên tố họ lantanit. Họ lantanit (Ln) gồm 14 nguyên tố 4f có số thứ tự từ 58 đến 71 trong bảng tuần hoàn Menđêlêep: xeri ( 140,12 58 Ce ), praseodim ( 140,91 59 Pr ), neodim ( 144,24 60 Nd ), prometi ( 145 61 Pm ), samari ( 150,40 62 Sm ), europi ( 151,96 63 Eu ), gadolini ( 157,25 64 Gd ), tecbi ( 158,92 65 Tb ), dysprozi ( 162,50 66 Dy ), honmi ( 144,93 67 Ho ), ecbi ( 167,28 68 Er ), tuli ( 168,93 69 Tm ), ytecbi ( 173,04 70 Yb ) và lutexi ( Lu 97,174 71 ). Như vậy, các nguyên tố đất hiếm thuộc nhóm IIIB và chu kỳ 6 của bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học. Cấu hình electron của các nguyên tử nguyên tố đất hiếm có thể biểu diễn bằng công thức chung: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f n 5s 2 5p 6 5d m 6s 2 . Trong đó: n thay đổi từ 0÷14 m chỉ nhận giá trị 0 hoặc 1 Dựa vào đặc điểm sắp xếp electron trên phân lớp 4f mà các lantanit được chia thành hai phân nhóm: Phân nhóm nhẹ (phân nhóm xeri) gồm 7 nguyên tố, từ Ce ÷ Gd: Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd 4f 2 4f 3 4f 4 4f 5 4f 6 4f 7 4f 7 5d 1 Phân nhóm nặng (phân nhóm tecbi) gồm 7 nguyên tố, từ Tb ÷ Lu: Tb Dy Ho Er Tu Yb Lu 4f 7+2 4f 7+3 4f 7+4 4f 7+5 4f 7+6 4f 7+7 4f 7+7 5d 1 Các nguyên tố lantanit có phân lớp 4f đang được xây dựng và có số electron lớp ngoài cùng như nhau (6s 2 ). Theo các dữ kiện hoá học và quang phổ, các phân lớp 4f và 5d có năng lượng gần nhau, nhưng phân lớp 4f thuận lợi hơn về mặt năng lượng. Vì vậy trong nguyên tử của các lantanit, các electron ở phân lớp 5d chuyển sang phân lớp 4f. Như vậy, sự khác nhau về cấu trúc nguyên tử của các nguyên tố trong họ chỉ thể hiện ở lớp thứ ba từ ngoài vào, lớp này ít ảnh hưởng đến tính chất hóa học của các nguyên tố nên hóa học của các lantanit rất giống nhau [13]. Khi kích thích nhẹ, một (ít khi hai) electron 4f chuyển lên trạng thái 5d. 6 Những electron 4f còn lại bị các electron 5s 2 5p 6 che chắn nên chúng không ảnh hưởng nhiều đến tính chất hoá học của phần lớn các nguyên tố lantanit. Do đó, các lantanit có tính chất hoá học giống các nguyên tố d nhóm IIIB là scandi (Sc: 3d 1 4s 2 ), ytri (Y: 4d 1 5s 2 ) và lantan (La: 5d 1 6s 2 ). Ion Y 3+ có bán kính tương đương các ion Tb 3+ và Dy 3+ , vì vậy ytri thường gặp trong khoáng vật của các lantanit phân nhóm nặng. Chính vì vậy mà các lantanit cùng với lantan, scandi và ytri họp thành họ các NTĐH. Tuy có tính chất gần nhau nhưng do có sự khác nhau về số electron trên các obitan 4f nên ở mức độ nào đó các nguyên tố đất hiếm cũng có một số tính chất không giống nhau. Từ Ce đến Lu một số tính chất biến đổi đều đặn và một số tính chất biến đổi tuần hoàn. Sự biến đổi đều đặn tính chất của các lantanit gây ra bởi “sự co lantanit”. Đó là sự giảm bán kính nguyên tử và ion theo chiều tăng số thứ tự từ La đến Lu. Điều này được giải thích là do sự tăng lực hút hạt nhân đến lớp vỏ electron khi điện tích hạt nhân tăng dần từ La đến Lu. Tính chất tuần hoàn của các lantanit được thể hiện trong việc sắp xếp electron vào các obitan 4f, mức oxi hoá và màu sắc của các ion. Số oxi hoá bền và đặc trưng của đa số các lantanit là +3. Tuy nhiên một số nguyên tố có số oxi hóa thay đổi như Ce (4f 2 5d 0 ) ngoài số oxi hóa +3 còn có số oxi hóa đặc trưng là +4; Pr (4f 3 6s 2 ) có thể có số oxi hóa +4 nhưng kém đặc trưng hơn Ce; Eu (4f 7 6s 2 ) ngoài số oxi hóa +3 còn có số oxi hóa +2; Sm (4f 6 6s 2 ) cũng có thể có số oxi hóa +2 nhưng kém đặc trưng hơn so với Eu. Điều tương tự cũng xảy ra trong phân nhóm tecbi: Tb, Dy có thể có số oxi hóa +4, còn Yb, Tm có thể có số oxi hóa +2. Tuy nhiên, các mức oxi hoá +4 và +2 đều kém bền và có xu hướng chuyển về mức oxi hoá +3. Màu sắc của ion đất hiếm trong dãy La - Gd cũng được lặp lại trong dãy Tb - Lu. La 3+ (4f 0 ) không màu Lu 3+ (4f 14 ) không màu Ce 3+ (4f 1 ) không màu Yb 3+ (4f 13 ) không màu Pr 3+ (4f 2 ) lục vàng Tm 3+ (4f 12 ) lục nhạt Nd 3+ (4f 3 ) tím Er 3+ (4f 11 ) hồng Pm 3+ (4f 4 ) hồng Ho 3+ (4f 10 ) vàng đỏ Sm 3+ (4f 5 ) trắng ngà Dy 3+ (4f 9 ) vàng nhạt Eu 3+ (4f 6 ) hồng nhạt Tb 3+ (4f 8 ) hồng nhạt 7 Gd 3+ (4f 7 ) không màu Về mặt hóa học, các lantanit là những kim loại hoạt động, chỉ kém kim loại kiềm và kiềm thổ. Các nguyên tố phân nhóm xeri hoạt động mạnh hơn các nguyên tố phân nhóm tecbi [7]. Lantan và các lantanit kim loại có tính khử mạnh. Trong dung dịch đa số các lantanit tồn tại dưới dạng các ion bền Ln 3+ . Các ion Eu 2+ , Yb 2+ và Sm 2+ khử H + thành H 2 trong dung dịch nước. Ở nhiệt độ cao, các lantanit có thể khử được oxit của nhiều kim loại, ví dụ như sắt oxit, mangan oxit, Công thức chung của các oxit đất hiếm là Ln 2 O 3 . Tuy nhiên một vài oxit có dạng khác là: CeO 2 , Tb 4 O 7 , Pr 6 O 11 , Oxit Ln 2 O 3 giống với oxit của các kim loại kiềm thổ, chúng bền với nhiệt ( 0 tt G∆ ∼ -1600kJ/mol) và khó nóng chảy (T nc ∼ 2000 0 C). 1.1.2. Khả năng tạo phức của các nguyên tố đất hiếm So với các nguyên tố họ d, khả năng tạo phức của các lantanit kém hơn do các electron f bị chắn mạnh bởi các electron ở lớp ngoài cùng và các ion Ln 3+ có kích thước lớn làm giảm lực hút tĩnh điện giữa chúng với các phối tử. Bán kính ion của đất hiếm (0,99÷1,22 A o ) lớn hơn của các nguyên tố d (0.85÷1.06 A o ), do đó khả năng tạo phức của các NTĐH chỉ tương đương với các kim loại kiềm thổ. Liên kết trong các phức chất chủ yếu là liên kết ion. Tuy nhiên, liên kết cộng hoá trị cũng đóng góp một phần nhất định do các obitan 4f không hoàn toàn bị che chắn nên sự xen phủ giữa obitan của kim loại và phối tử vẫn có thể xảy ra mặc dù yếu. Giống như ion Ca 2+ , ion đất hiếm Ln 3+ có thể tạo những hợp chất với nhiều phối tử vô cơ như - 3 NO , 2- 3 CO , CN - , 2 4 SO − , NH 3 , Cl − … Trong dung dịch loãng các hợp chất này phân ly hoàn toàn, còn trong dung dịch đặc chúng kết tinh ở dạng tinh thể muối kép. Những muối kép này tương đối khác nhau về độ bền nhiệt và độ tan nên có thể được sử dụng để tách các nguyên tố đất hiếm. Khi đi từ La đến Lu thì khả năng tạo phức của ion đất hiếm và độ bền của phức tăng do bán kính ion giảm. Các phối tử hữu cơ, đặc biệt là các phối tử có dung lượng phối trí lớn và điện tích âm lớn có thể tạo thành các phức chất vòng càng bền với các ion đất hiếm. Sự có mặt của các nhóm vòng càng trong các hợp chất phức làm tăng mạnh độ bền của chúng so với phức chất của cùng ion kim loại với các phối tử một càng có tính chất 8 [...]... trúc của phức chất, đối với phức chất bậc hai và phức chất hỗn hợp, chúng tôi chọn dãy phức chất bậc hai và phức chất hỗn hợp của Ytri để nghiên cứu bằng phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân 1H và 13C Từ những kết quả thu được ở phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H và 13C của phức chất cho thấy các phối tử hữu cơ đã tham gia phối trí với ion Y3+ Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp nhiễu xạ... tinh lại phức chất trong hỗn hợp dung môi (CHCl 3: n-hexan = 1:6) thu được những đơn tinh thể phức chất Chúng tôi chọn phức chất Ho(TNB) 3(phen) và Nd(TNB)3(dpy) làm đại diện để nghiên cứu cấu trúc bằng phương pháp nhiễu xạ tia X đơn tinh thể 4.4.1 Cấu trúc tinh thể của phức chất Ho(TNB)3(phen) Cấu trúc tinh thể của phức chất Ho(TNB)3(phen) được trình bày ở hình 4.27 Để tiện theo dõi và nghiên cứu, chúng... ta đã phát hiện ra phức hỗn hợp của ion đất hiếm với phối tử thứ nhất là EDTA và phối tử thứ hai là NTA, IMDA, Ngày nay, phức chất hỗn hợp của đất hiếm đang được nghiên cứu và phát triển mạnh mẽ Nhiều phức chất hỗn hợp của đất hiếm với các loại phối tử khác nhau đã được hình thành Ví dụ, đã tổng hợp được các phức chất hỗn hợp LnA3.nB (A: β-dixetonat; B: TBP, TOPO, TPPO, Bipy), phức chất Ln(TTA)3B (B:... vào bình định mức 50ml Thêm tiếp vào đó 28 ml dung dịch CH 3COOH 2M, thêm nước cất đến vạch mức và lắc đều sẽ thu được dung dịch đệm axetat có pH 5 3.2 Tổng hợp các phức chất 3.2.1 Tổng hợp các Naphthoyltrifloaxetonat của Y3+, Nd3+, Ho3+, Er3+ Trên thực tế, chúng tôi chưa tìm thấy tài liệu nào nói về quy trình tổng hợp các phức chất naphthoyltrifloaxetonat của Y, Nd, Ho, Er Việc tổng hợp các phức chất. .. định của các phức chất tương đối phù hợp với kết quả xác định bằng thực nghiệm 4.2 Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại Kết luận: kết quả phổ hấp thụ hồng ngoại cho thấy trong các phức chất, phối tử TNB- liên kết với Ln3+ qua các nguyên tử oxi, các phối tử X đã đẩy nước ra khỏi cầu phối trí và tạo liên kết với Ln3+ qua các nguyên tử N và O 4.3 Nghiên cứu các phức chất bằng... 14 3.2.2 Tổng hợp các phức chất hỗn hợp Naphthoyltrifloaxetonat của Y 3+, Nd3+, Ho3+, Er3+ với các phối tử hữu cơ (X) Các phối tử hữu cơ X chúng tôi sử dụng để tổng hợp các phức chất hỗn hợp là o-phenantrolin (phen), α,α’-dipyridin (dpy), 2,2’ – dipyridin N – oxit (dpyO 1), 2,2’ – dipyridin N, N’- dioxit (dpyO2) Chúng tôi chưa tìm thấy tài liệu nào nói về quy trình tổng hợp các phức chất hỗn hợp của... chất hỗn hợp của naphthoyltrifloaxetonat đất hiếm với o-phenantrolin Việc tổng hợp các phức chất này được mô phỏng theo qui trình tổng hợp phức chất hỗn hợp 2-(2,2,2Trifloethyl)-1-indonat của Eu, Sm với phen trong tài liệu [17] Quy trình tổng hợp như sau: - Hỗn hợp gồm 0,1 mmol naphthoyltrifloaxetonat đất hiếm (tổng hợp được ở trên) và 0,1 mmol X trong 30 ml dung môi metanol được khuấy đều ở nhiệt độ phòng... tinh thể phức trên thành và đáy ống nghiệm Tinh thể phức chất thu được có màu đặc trưng của ion kim loại 16 CHƯƠNG 3 – KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Xác định hàm lượng kim loại trong các phức chất Dựa vào đặc điểm số phối trí của các nguyên tố đất hiếm trong phức chất, kết hợp số liệu từ các phương pháp nghiên cứu: xác định hàm lượng ion đất hiếm, phổ hồng ngoại, phổ cộng hưởng từ hạt nhân ( 1H-NMR và 13C-NMR),... phòng Sau khoảng từ 12 -15 ngày xuất hiện các tinh thể phức chất trên thành và đáy ống nghiệm Tinh thể phức chất thu được có màu đặc trưng của ion kim loại 3.2.3.2 Kết tinh lại các phức chất hỗn hợp của naphthoyltrifloaxtonat đất hiếm - Lấy lượng nhỏ phức chất hỗn hợp của naphthoyltrifloaxetonat đất hiếm (Y, Nd, Ho, Er) với các phối tử hữu cơ đã tổng hợp được hòa tan trong dung môi clorofom (CHCl3) 15... tử tạo phức càng lớn thì phức chất tạo thành càng bền Điều này được giải thích bởi hiệu ứng vòng càng, hiệu ứng này có bản chất entropi Sự tạo thành phức bền giữa các ion đất hiếm và các phối tử vòng càng còn được giải thích do các phối tử này có điện tích âm lớn nên tương tác tĩnh điện giữa ion trung tâm và phối tử mạnh Cấu trúc của vòng càng cũng ảnh hưởng đến độ bền của các chelat Trong các phức chất, . cứu phức chất nói chung và các phức chất β- dixetonat kim loại nói riêng. Với mục đích góp phần vào hướng nghiên cứu chung, trong đề tài này chúng tôi tiến hành tổng hợp và nghiên cứu cấu tạo. nhỏ vào lĩnh vực nghiên cứu phức chất của kim loại đất hiếm với các β-đixetonat. 1 2. MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ CỦA LUẬN VĂN Với mục đích hướng vào việc tổng hợp và nghiên cứu tính chất phức chất. quy trình tổng hợp các phức chất hỗn hợp của naphthoyltrifloaxetonat đất hiếm với o-phenantrolin. Việc tổng hợp các phức chất này được mô phỏng theo qui trình tổng hợp phức chất hỗn hợp 2-(2,2,2- Trifloethyl)-1-indonat