Luận văn Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin

Luận văn Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin Việc nghiên cứu phức chất của Rutheni đang là lĩnh vực thu hút đƣợc nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học hóa học, sinh học, y – dƣợc học trong và ngoài nƣớc. Các đề tài trong lĩnh vực này rất phong phú bởi sự đa dạng về thành phần, cấu tạo, kiểu phản ứng và khả năng ứng dụng của các Luận văn Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin Luận văn Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin Luận văn Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin Luận văn Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin Luận văn Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin Luận văn Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin phức Rutheni. Định hƣớng nghiên cứu chủ yếu của phức Rutheni là làm xúc tác trong tổng hợp hữu cơ và làm chất nhạy quang trong pin mặt trời hữu cơ DSSC. Đặc biệt hiện nay việc nghiên cứu phức chất của Rutheni với các dẫn xuất của Pyriđin đang rất đƣợc quan tâm và ngày càng phát triển mạnh mẽ. Đã từ lâu Pyriđin và dẫn xuất của nó đƣợc biết đến với hoạt tính diệt nấm, diệt khuẩn, khử trùng sử dụng nhiều trong các hóa chất cho các ngành nông nghiệp, công nghiệp sản xuất thuốc nhuộm, và đặc biệt là y – dƣợc học. Mỗi năm đều có hàng trăm công trình nghiên cứu tập trung chủ yếu vào việc tổng hợp phức chất của chúng với các ion kim loại, nghiên cứu cấu tạo của phức chất bằng các phƣơng pháp khác nhau và khảo sát các hoạt tính của chúng nhƣ hoạt tính sinh học, điện hóa, xúc tác,…. Một số phức của Rutheni với dẫn xuất Pyriđin hấp thụ ánh sáng trong dải phổ nhìn thấy nên đƣợc sử dụng nhƣ nguồn tạo điện tử trong các tế bào năng lƣợng nhạy sáng (chất nhạy quang trong pin DSSC) đầy triển vọng với giá thành thấp, đặc biệt là phức ML2(X)2, trong đó L là axit 2,2''''-bipyriđin-4,4''''- đicacboxylic, M là Ru, X là một nhóm thế halogen, cyanit, thiocyanat, acetyl acetonat, thiacacbamat hay nƣớc . Một số phức phát huỳnh quang bị oxy dập tắt nên đƣợc dùng làm các bộ phận trong thiết bị cảm biến quang học nhận diện oxi nhƣ các phức [RuL3]2+L, với L là 2,2’-bipyriđin(bpy); 2,2’-bipyrazine (bpz);…. Một số phức đang đƣợc nghiên cứu để tìm ra hoạt tính sinh học đáp ứng các yêu cầu nhƣ không độc, không gây hiệu ứng phụ,Luận văn: Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin 2 không gây hại cho các tế bào lành dùng làm thuốc chống khối u di căn và ung thƣ nhƣ phức [ Ru (2,6-bis (4-methylbenzimidazol-2-yl) pyridine) (phen) Cl] ClO 4 . Từ những lí do trên, chúng tôi quyết định lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin”. 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu sự tạo thành phức của Rutheni với một số dẫn xuất của Pyriđin có ứng dụng quan trọng trong thực tiễn. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu - Tìm phƣơng pháp, lựa chọn các điều kiện tối ƣu tổng hợp các phức của Rutheni với các dẫn xuất của Pyriđin. - Nghiên cứu xác định thành phần và cấu tạo các phức thu đƣợc. 4. Phƣơng pháp nghiên cứu - Nhóm phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết: tổng hợp tài liệu, biên dịch… - Phƣơng pháp thực nghiệm: Sử dụng phƣơng pháp đo quang nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin. + Các điều kiện tạo phức tối ƣu: pH, môi trƣờng, lực ion, nhiệt độ… + Thành phần của phức. + Các tham số của phức: cơ chế, hệ số hấp thụ mol, hằng số bền.Luận văn: Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin 3 PHẦN II. NỘI DUNG CHƢƠNG I. TỔNG QUAN 1.1. GIỚI THIỆU NGUYÊN TỐ RUTHENI 1.1.1. Lịch sử ra đời nguyên tố Rutheni đƣợc nhà khoa học Nga là Karl Klaus phát hiện và cô lập năm 1844 tại Đại học Kazan, Kazan. Klaus chỉ ra rằng oxit rutheni chứa một kim loại mới và thu đƣợc 6 gam rutheni từ phần platin thô không hòa tan trong nƣớc cƣờng toan. Jons Berzelius và Gottfried Osann gần nhƣ đồng thời đã phát hiện ra rutheni năm 1827. Hai ngƣời này đã kiểm tra phần cặn bã còn lại sau khi hòa tan platin thô từ dãy núi Ural trong nƣớc cƣờng toan. Berzelius không tìm thấy bất kỳ kim loại không thông thƣờng nào nhƣng Osann thì cho rằng ông đã tìm ra ba kim loại mới và đặt tên một trong ba kim loại này là Rutheni (cùng Plurani và Polini). Tên gọi có nguồn gốc từ Ruthenia, một từ La tinh để chỉ Rus, một khu vực lịch sử mà ngày nay là miền tây Nga, Ukraina, Belarus, một phần Slovakia và Ba Lan. Karl Klaus đặt tên cho nguyên tố nhƣ vậy để vinh danh quê hƣơng ông, do ông sinh ra tại Tartu, Estonia, khi đó là một phần của đế quốc Nga. Cũng có thể là nhà hóa học Ba Lan Jedrzej Sniadecki đã cô lập đƣợc nguyên tố số 44 (ông gọi là vestium) từ quặng platin vào năm 1807. Tuy nhiên, công trình của ông đã không bao giờ đƣợc xác nhận và sau đó ông đã tự rút yêu cầu về phát kiến của mình [6], [29]. 1.1.2. Sơ lƣợc về cấu tạo, vị trí Rutheni là thành viên của nhóm platin, thuộc nhóm VIIIB, chu kỳ 5 trong bảng hệ thống tuần hoàn [6], [13], [29]. Kí hiệu: Ru, Z=44.Luận văn: Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin 4 - Phân loại: Kim loại chuyển tiếp - Khối lƣợng nguyên tử: 101,07 - Bán kính nguyên tử: 134 pm - Bán kính cộng hóa trị: 146±7 pm - Độ âm điện: 2,3 - Cấu hình electron: [Kr]4d75s1 - Số e trên các mức năng lƣợng: 2, 8, 18, 15, 1 - Cấu trúc tinh thể: Lục phƣơng - Các mức năng lƣợng ion hóa: Hình 1.1.1 Hình ảnh Rutheni Mức năng lƣợng ion hoá I1 I2 I3 Năng lƣợng ion hoá (kJ.mol-1) 710,2 1620 2747 1.1.3. Đồng vị của Rutheni Rutheni tự nhiên là hỗn hợp của 7 đồng vị. Đồng vị phóng xạ ổn định nhất là 106Ru với chu kỳ bán rã 373,59 ngày, 103Ru với chu kỳ bán rã 39,26 ngày và 97Ru có chu kỳ bán rã 2,9 ngày. Mƣời lăm đồng vị phóng xạ khác cũng đƣợc nêu đặc trƣng với nguyên tử lƣợng nằm trong khoảng từ 89,93 (90Ru) tới 114,928 (115Ru). Phần lớn trong số này có chu kỳ bán rã nhỏ hơn 5 phút, ngoại trừ 95Ru (1,643 giờ) và 105Ru (4,44 giờ). Phƣơng thức phân rã chủ yếu của các đồng vị nhẹ hơn đồng vị phổ biến nhất (102Ru) là bắt điện tử còn phƣơng thức phân rã chủ yếu của các đồng vị nặng hơn là bức xạ beta β. Sản phẩm phân rã chủ yếu của các đồng vị nhẹ hơn 102Ru là Tecneti còn sản phẩm phân rã chủ yếu của các đồng vị nặng hơn là Rhodi [29]. 1.1.4. Tính chất vật lý của Rutheni Rutheni là kim loại màu xám trắng, cứng và giòn. Có khả năng chống gỉ cao, không bị ăn mòn bởi chất cƣờng toan nhƣng lại bị ăn mòn dần dần bởi dung dịch Natri hipoclorit [6], [13], [29].Luận văn: Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin 5 Một số thông tin về Ru: Trạng thái vật chất: Rắn Màu sắc: Ánh kim bạc trắng Cấu trúc tinh thể: Lục phƣơng Luận văn Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin Luận văn Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin Luận văn Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin Luận văn Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin Luận văn Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin Luận văn Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin Luận văn Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin Luận văn Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin Luận văn Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin Luận văn Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin Luận văn Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin Luận văn Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin Luận văn Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin Luận văn Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin Luận văn Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin Luận văn Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin Luận văn Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin Luận văn Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin Luận văn Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin Luận văn Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin Luận văn Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin Luận văn Nghiên cứu sự tạo phức của Rutheni với dẫn xuất của Pyriđin

Luận văn: Nghiên cứu tạo phức Rutheni với dẫn xuất Pyriđin MỤC LỤC PHẦN I MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu PHẦN II NỘI DUNG CHƢƠNG I TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU NGUYÊN TỐ RUTHENI 1.1.1 Lịch sử đời nguyên tố 1.1.2 Sơ lƣợc cấu tạo, vị trí 1.1.3 Đồng vị Rutheni 1.1.4 Tính chất vật lý Rutheni 1.1.5 Một số tính chất hoá học Rutheni 1.1.6 Trạng thái tự nhiên phƣơng pháp sản xuất Rutheni 1.1.7 Tác dụng sinh hóa Rutheni 1.1.8 Ứng dụng Rutheni 1.1.9 Khả tạo phức chất 1.1.10 Một số phƣơng pháp định lƣợng Rutheni 1.2 SƠ LƢỢC VỀ PYRIĐIN VÀ MỘT SỐ DẪN XUẤT CỦA PYRIĐIN 12 1.2.1 Pyriđin 12 1.2.2 Một số dẫn xuất pyriđin 14 1.3 CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN CỦA PHỨC TRONG DUNG DỊCH 16 1.3.1 Phƣơng pháp tỉ số mol (phƣơng pháp đƣờng cong bão hoà) 16 1.3.2 Phƣơng pháp hệ đồng phần tử 17 1.3.3 Phƣơng pháp Staric-Bacbanel 18 1.4 NGHIÊN CỨU CƠ CHẾ TẠO PHỨC ĐƠN LIGAN VÀ ĐA LIGAN 20 Luận văn: Nghiên cứu tạo phức Rutheni với dẫn xuất Pyriđin 1.4.1 Cân tạo phức kim loại [5], [17], [19] 20 1.4.2 Các cân thuốc thử hữu [5], [17], [19] 21 1.4.3 Nghiên cứu chế tạo phức đơn ligan tổng quát [5], [17], [19] 21 1.4.4 Nghiên cứu chế tạo phức đa ligan 23 1.5 CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HỆ SỐ HẤP THỤ PHÂN TỬ CỦA PHỨC 28 1.5.1 Phƣơng pháp Komar [17], [19] 28 1.5.2 Phƣơng pháp xử lí thống kê đƣờng chuẩn [17], [19] 30 1.6 CÁC BƢỚC PHÂN TÍCH MÀU TRONG PHÂN TÍCH ĐO QUANG 31 1.6.1 Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức 31 1.6.2 Nghiên cứu điều kiện tạo phức tối ƣu 31 1.6.3 Xác định thành phần phức 32 1.6.4 Khảo sát khoảng nồng độ tuân theo định luật Beer 32 1.7 PHƢƠNG PHÁP THỐNG KÊ XỬ LÝ CÁC KẾT QUẢ PHÂN TÍCH 32 CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM 34 2.1 HÓA CHẤT, DỤNG CỤ, THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU 34 2.1.1 Hoá chất 34 2.1.2 Dụng cụ thiết bị nghiên cứu 34 2.2 CÁCH TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 34 2.3 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 36 3.1 PHỨC Ru(II)-(4-MeBpy) 36 3.1.1 Khảo sát phổ hấp thụ phân tử Ru(II) với 4-MeBpy 36 3.1.2 Sự phụ thuộc mật độ quang phức Ru(II)-(4-MeBpy) vào pH 38 3.1.3 Sự phụ thuộc mật độ quang phức Ru(II)-(4-MeBpy) vào thời gian 40 3.1.4 Sự phụ thuộc mật độ quang phức Ru(II)-(4-MeBpy) vào lượng dư thuốc thử tối ưu 41 Luận văn: Nghiên cứu tạo phức Rutheni với dẫn xuất Pyriđin 3.1.5 Xác định thành phần phức Ru2+ với 4-MeBpy 43 3.1.6 Phương trình đường chuẩn phức Ru2+-(4-MeBpy) 45 3.1.7 Xác định hệ số hấp thụ phân tử gam phức Ru2+-(4-MeBpy) (Theo phương pháp Komar)……………………………………………….44 3.2 PHỨC Ru (II)-(4-HOOC-Bpy) 47 3.2.1 Khảo sát phổ hấp thụ phân tử Ru(II) với 4-HOOC-Bpy 47 3.2.2 Sự phụ thuộc mật độ quang phức Ru(II)-(4-HOOC-Bpy) vào pH 48 3.2.3 Sự phụ thuộc mật độ quang phức Ru(II)-(4-HOOC-Bpy ) vào thời gian50 3.2.5 Xác định thành phần phức Ru(II)- (4-HOOC-Bpy) 52 3.2.6 Phương trình đường chuẩn phức Ru(II)- (4-HOOC-Bpy) 54 3.2.7 Xác định hệ số hấp thụ phân tử gam phức Ru(II)-(4-HOOC-Bpy) (Theo phương pháp Komar) 55 PHẦN III: KẾT LUẬN 56 Phức Ru(4-MeBpy)2Cl2: 56 Phức Ru(4-HOOC-Bpy)2Cl2: 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 Luận văn: Nghiên cứu tạo phức Rutheni với dẫn xuất Pyriđin DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1.1: Sự phụ thuộc mật độ quang vào bƣớc sóng 36 Bảng 3.1.2: Sự phụ thuộc mật độ quang vào pH 38 Bảng 3.1.3: Sự phụ thuộc mật độ quang vào thời gian 40 Bảng 3.1.4: Ảnh hƣởng lƣợng dƣ thuốc thử tới tạo phức Ru(II)với 4-MeBpy 42 Bảng 3.1.5a: Sự phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ 4-MeBpy 43 Bảng 3.1.5b: Sự phụ thuộc mật độ quanh vào VRu2+ V4-MeBpy 44 Bảng 3.1.6: Sự phụ thuộc mật độ quang vào CRu2+ 45 Bảng 3.1.7: Kết xác đinh hệ số hấp thụ phân tử gam phức Ru2+MeBpy theo phƣơng pháp Komar 46 Bảng 3.2.1: Sự phụ thuộc mật độ quang vào bƣớc sóng phức Ru (II)- (4HOOC-Bpy) 47 Bảng 3.2.2: Sự phụ thuộc mật độ quang vào pH 49 Bảng 3.2.3: Sự phụ thuộc mật độ quang vào thời gian 50 Bảng 3.2.4: Ảnh hƣởng lƣợng dƣ thuốc thử tới tạo phức Ru(II)với 4-HOOC-Bpy 51 Bảng 3.2.5a: Sự phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ 4-HOOC-Bpy CRu2+ = 2,0.10-3M 52 Bảng 3.2.5b: Sự phụ thuộc mật độ quanh vào VRu2+ VDBpy 53 Bảng 3.2.6: Sự phụ thuộc mật độ quang vào CRu2+ 54 Bảng 3.2.7 : Kết xác đinh hệ số hấp thụ phân tử gam phức Ru2+DBpy theo phƣơng pháp Komar 55 Luận văn: Nghiên cứu tạo phức Rutheni với dẫn xuất Pyriđin DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Hình ảnh Rutheni Hình 1.2 Phƣơng pháp hệ đồng phân tử cho phức có tỉ lệ 1:1 18 Hình 1.3 Xác định tỉ lệ phối tử ion trung tâm theo phƣơng pháp StaricBacbanel 20 Hình 1.16 Sự phụ thuộc lgB vào pH 22 Hình 3.1.1: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ quang vào bƣớc sóng (1) dd Ru(II), (2) dd phức Ru(II)-(4-MeBpy) 38 Hình 3.1.2: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ quang vào pH 39 Hình 3.1.3: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ quang vào thời gian 41 Hình 3.1.4: Đồ thị khảo sát ảnh hƣởng lƣợng dƣ thuốc thử tới tạo phức Ru(II) với 4-MeBpy 42 Hình 3.1.5a: Đồ thị biểu diễn mật độ quang theo nồng độ thuốc thử CRu2+ = 2,0.10-3M 43 Hình 3.1.5b: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ quang vào VRu2+/(VRu2+ + V4-MeBpy) 44 Hình 3.2.1: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ quang vào bƣớc sóng dd phức Ru(II)-(4-HOOC-Bpy) 48 Hình 3.2.2: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ quang vào pH 49 Hình 3.2.3: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ quang vào thời gian 50 Hình 3.2.4: Đồ thị khảo sát ảnh hƣởng lƣợng dƣ thuốc thử tới tạo phức Ru(II) với 4-HOOC-Bpy 51 Hình 3.2.5a: Đồ thị biểu diễn mật độ quang theo nồng độ thuốc thử CRu2+ = 2,0.10-3M 50 Hình 3.2.5b: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ quang vào VRu2+/(VRu2+ + V4-HOOC-Bpy) 53 Hình 3.2.6: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ quang vào CRu2+ 54 Luận văn: Nghiên cứu tạo phức Rutheni với dẫn xuất Pyriđin PHẦN I MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Việc nghiên cứu phức chất Rutheni lĩnh vực thu hút đƣợc nhiều quan tâm nhà khoa học hóa học, sinh học, y – dƣợc học nƣớc Các đề tài lĩnh vực phong phú đa dạng thành phần, cấu tạo, kiểu phản ứng khả ứng dụng phức Rutheni Định hƣớng nghiên cứu chủ yếu phức Rutheni làm xúc tác tổng hợp hữu làm chất nhạy quang pin mặt trời hữu DSSC Đặc biệt việc nghiên cứu phức chất Rutheni với dẫn xuất Pyriđin đƣợc quan tâm ngày phát triển mạnh mẽ Đã từ lâu Pyriđin dẫn xuất đƣợc biết đến với hoạt tính diệt nấm, diệt khuẩn, khử trùng sử dụng nhiều hóa chất cho ngành nông nghiệp, công nghiệp sản xuất thuốc nhuộm, đặc biệt y – dƣợc học Mỗi năm có hàng trăm công trình nghiên cứu tập trung chủ yếu vào việc tổng hợp phức chất chúng với ion kim loại, nghiên cứu cấu tạo phức chất phƣơng pháp khác khảo sát hoạt tính chúng nhƣ hoạt tính sinh học, điện hóa, xúc tác,… Một số phức Rutheni với dẫn xuất Pyriđin hấp thụ ánh sáng dải phổ nhìn thấy nên đƣợc sử dụng nhƣ nguồn tạo điện tử tế bào lƣợng nhạy sáng (chất nhạy quang pin DSSC) đầy triển vọng với giá thành thấp, đặc biệt phức ML2(X)2, L axit 2,2'-bipyriđin-4,4'đicacboxylic, M Ru, X nhóm halogen, cyanit, thiocyanat, acetyl acetonat, thiacacbamat hay nƣớc Một số phức phát huỳnh quang bị oxy dập tắt nên đƣợc dùng làm phận thiết bị cảm biến quang học nhận diện oxi nhƣ phức [RuL3]2+L, với L 2,2’-bipyriđin(bpy); 2,2’-bipyrazine (bpz);… Một số phức đƣợc nghiên cứu để tìm hoạt tính sinh học đáp ứng yêu cầu nhƣ không độc, không gây hiệu ứng phụ, Luận văn: Nghiên cứu tạo phức Rutheni với dẫn xuất Pyriđin không gây hại cho tế bào lành dùng làm thuốc chống khối u di ung thƣ nhƣ phức [ Ru (2,6-bis (4-methylbenzimidazol-2-yl) pyridine) (phen) Cl] ClO Từ lí trên, định lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu tạo phức Rutheni với dẫn xuất Pyriđin” Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu tạo thành phức Rutheni với số dẫn xuất Pyriđin có ứng dụng quan trọng thực tiễn Nhiệm vụ nghiên cứu - Tìm phƣơng pháp, lựa chọn điều kiện tối ƣu tổng hợp phức Rutheni với dẫn xuất Pyriđin - Nghiên cứu xác định thành phần cấu tạo phức thu đƣợc Phƣơng pháp nghiên cứu - Nhóm phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết: tổng hợp tài liệu, biên dịch… - Phƣơng pháp thực nghiệm: Sử dụng phƣơng pháp đo quang nghiên cứu tạo phức Rutheni với dẫn xuất Pyriđin + Các điều kiện tạo phức tối ƣu: pH, môi trƣờng, lực ion, nhiệt độ… + Thành phần phức + Các tham số phức: chế, hệ số hấp thụ mol, số bền Luận văn: Nghiên cứu tạo phức Rutheni với dẫn xuất Pyriđin PHẦN II NỘI DUNG CHƢƠNG I TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU NGUYÊN TỐ RUTHENI 1.1.1 Lịch sử đời nguyên tố Rutheni đƣợc nhà khoa học Nga Karl Klaus phát cô lập năm 1844 Đại học Kazan, Kazan Klaus oxit rutheni chứa kim loại thu đƣợc gam rutheni từ phần platin thô không hòa tan nƣớc cƣờng toan Jons Berzelius Gottfried Osann gần nhƣ đồng thời phát rutheni năm 1827 Hai ngƣời kiểm tra phần cặn bã lại sau hòa tan platin thô từ dãy núi Ural nƣớc cƣờng toan Berzelius không tìm thấy kim loại không thông thƣờng nhƣng Osann cho ông tìm ba kim loại đặt tên ba kim loại Rutheni (cùng Plurani Polini) Tên gọi có nguồn gốc từ Ruthenia, từ La tinh để Rus, khu vực lịch sử mà ngày miền tây Nga, Ukraina, Belarus, phần Slovakia Ba Lan Karl Klaus đặt tên cho nguyên tố nhƣ để vinh danh quê hƣơng ông, ông sinh Tartu, Estonia, phần đế quốc Nga Cũng nhà hóa học Ba Lan Jedrzej Sniadecki cô lập đƣợc nguyên tố số 44 (ông gọi vestium) từ quặng platin vào năm 1807 Tuy nhiên, công trình ông không đƣợc xác nhận sau ông tự rút yêu cầu phát kiến [6], [29] 1.1.2 Sơ lƣợc cấu tạo, vị trí Rutheni thành viên nhóm platin, thuộc nhóm VIIIB, chu kỳ bảng hệ thống tuần hoàn [6], [13], [29] Kí hiệu: Ru, Z=44 Luận văn: Nghiên cứu tạo phức Rutheni với dẫn xuất Pyriđin - Phân loại: Kim loại chuyển tiếp - Khối lƣợng nguyên tử: 101,07 - Bán kính nguyên tử: 134 pm - Bán kính cộng hóa trị: 146±7 pm - Độ âm điện: 2,3 - Cấu hình electron: [Kr]4d75s1 - Số e mức lƣợng: 2, 8, 18, 15, - Cấu trúc tinh thể: Lục phƣơng - Các mức lƣợng ion hóa: Hình 1.1.1 Hình ảnh Rutheni Mức lƣợng ion hoá I1 I2 I3 Năng lƣợng ion hoá (kJ.mol-1) 710,2 1620 2747 1.1.3 Đồng vị Rutheni Rutheni tự nhiên hỗn hợp đồng vị Đồng vị phóng xạ ổn định 106Ru với chu kỳ bán rã 373,59 ngày, 103Ru với chu kỳ bán rã 39,26 ngày 97Ru có chu kỳ bán rã 2,9 ngày Mƣời lăm đồng vị phóng xạ khác đƣợc nêu đặc trƣng với nguyên tử lƣợng nằm khoảng từ 89,93 (90Ru) tới 114,928 (115Ru) Phần lớn số có chu kỳ bán rã nhỏ phút, ngoại trừ 95Ru (1,643 giờ) 105 Ru (4,44 giờ) Phƣơng thức phân rã chủ yếu đồng vị nhẹ đồng vị phổ biến (102Ru) bắt điện tử phƣơng thức phân rã chủ yếu đồng vị nặng xạ beta β Sản phẩm phân rã chủ yếu đồng vị nhẹ 102Ru Tecneti sản phẩm phân rã chủ yếu đồng vị nặng Rhodi [29] 1.1.4 Tính chất vật lý Rutheni Rutheni kim loại màu xám trắng, cứng giòn Có khả chống gỉ cao, không bị ăn mòn chất cƣờng toan nhƣng lại bị ăn mòn dung dịch Natri hipoclorit [6], [13], [29] Luận văn: Nghiên cứu tạo phức Rutheni với dẫn xuất Pyriđin Một số thông tin Ru: Trạng thái vật chất: Rắn Màu sắc: Ánh kim bạc trắng Cấu trúc tinh thể: Lục phƣơng Khối lƣợng riêng, Độ cứng: 12,2g/cm3; 6,5 (theo thang Mohs) Điểm nóng chảy: 2607K (42330F) Điểm sôi: 4423K (75020F) Nhiệt bay hơi: 591,6 kJ.mol-1 Nhiệt nóng chảy: 38,59 kJ.mol-1 Nhiệt dung riêng: 24,06 J.mol−1.K−1 1.1.5 Một số tính chất hoá học Rutheni - Rutheni bị oxi hóa dễ dàng không khí để tạo thành tác nhân oxi hóa mạnh rutheni tetraoxit (RuO4) - Rutheni hòa tan kiềm nóng chảy, không bị oxi hóa axit nhƣng bị halogen ăn mòn nhiệt độ cao E0Ru2+ /Ru = 0,455V ; E0Ru3+ /Ru2 = 0,2487V - Các trạng thái oxi hóa rutheni nằm khoảng từ +1 tới +8, trạng thái oxi hóa -2 tồn tại, trạng thái +2, +3 +4 phổ biến [6], [13], [29] 1.1.6 Trạng thái tự nhiên phƣơng pháp sản xuất Rutheni Nguyên tố nói chung đƣợc tìm thấy loại quặng với kim loại khác thuộc nhóm platin khu vực dãy núi Ural nhƣ Bắc Nam Mỹ Những lƣợng nhỏ nhƣng có tầm quan trọng thƣơng mại đƣợc tìm thấy pentlandit tách Sudbury, Ontario, Canada trầm tích pyroxenit Nam Phi Rutheni nguyên tố cực đứng thứ 74 độ phổ biến số kim loại Trái Đất Khoảng 12 rutheni đƣợc khai thác năm với tổng trữ lƣợng toàn giới khoảng 5000 Luận văn: Nghiên cứu tạo phức Rutheni với dẫn xuất Pyriđin Từ đồ thị ta thấy VRu2+/(VRu2+ + V4-MeBpy) ≈ 1/3 → tỉ lệ Ru2+ : (4-MeBpy) =1 : 3.1.6 Phương trình đường chuẩn phức Ru2+-(4-MeBpy) Để nghiên cứu khoảng điều kiện tuân theo định luật Beer, xây dựng phƣơng trình đƣờng chuẩn Trong dung dịch nghiên cứu có C4+ MeBpy=2 CRu2 , CRu2+ thay đổi khoảng 0,005÷0,03M Tiến hành đo quang điều kiện tối ƣu khảo sát, kết đƣợc ghi bảng 3.1.6 biểu diễn hình 3.1.6 Bảng 3.1.6: Sự phụ thuộc mật độ quang vào CRu2+ CRu2+.105 0,2 0,5 1,0 2,0 3,0 A 0,067 0,110 0,220 0,455 0,618 CRu2+.105 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 A 0,862 1,061 1,170 1,241 1,360 1,50 Equation y = a + b*x 0,99767 Value Error O r ig in P r o E v a l u a t i Standard o n B Intercept 0,0108 0,01379 B Slope 0,2104 0,00454 Adj R-Square 1,25 Abs 1,00 0,75 0,50 O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n 0,25 0,00 CRu 10 2+ Hình 3.1.6: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ quang vào CRu2+ Sau xử lý phần mềm Origin 8, thu đƣợc phƣơng trình đƣờng chuẩn : A=(0,2104 ±0,0108) 105 CRu2+ 45 Luận văn: Nghiên cứu tạo phức Rutheni với dẫn xuất Pyriđin 3.1.7 Xác định hệ số hấp thụ phân tử gam phức Ru2+-(4-MeBpy) (Theo phương pháp Komar) Để xác định hệ số hấp thụ phân tử gam phức Ru2+-(4-MeBpy) theo phƣơng pháp Komar tiến hành thí nghiệm, thí nghiệm với C4MeBpy=2.CRu 2+ Đo mật độ quang điều kiện tối ƣu khảo sát, với Ru2+= 15421 M-1.cm-1 Kết đƣợc trình bày bảng 3.1.7 Bảng 3.1.7: Kết xác đinh hệ số hấp thụ phân tử gam phức Ru 2+MeBpy theo phương pháp Komar STT Cặp Cặp Cặp Cặp Cặp 2+ CRu 10 Ai 1,5 0,329 1,0 0,219 2,0 0,443 1,5 0,329 2,0 0,443 1,0 0,219 2,5 0,546 1,5 0,329 2,5 0,546 1,0 0,219 C  Ai  ql Ru2 Ci  q 1 n i B  Cj  Aj  ql Ru2 C j   n( Ai  BAj ) lCi (n  B) 1,145 1,500 22040,84 1,100 1,333 23198,77 1,260 2,000 22575,67 1,186 1,667 21594,73 1,357 2,500 21768,76 22235,75 Xử lý thống kê kết thu đƣợc :   =22235,75 (M-1.cm-1) Độ lệch chuẩn: S  653,82 → độ lệch chuẩn trung bình là: S  292, 40  X Độ tin cậy phép đo: t( p ,k ) S  t(0,95;4) S  2,78.292,  812,87     46 105 Luận văn: Nghiên cứu tạo phức Rutheni với dẫn xuất Pyriđin Hệ số hấp thụ mol Ru(4-MeBpy)2Cl2 bƣớc sóng  = 495 nm ε Ru(MeBpy)2Cl2 = ε Ru ( MeBpy )2 Cl2  t (p,k) S 1 1 = 22235,75  812,87(M cm ) 3.2 PHỨC Ru (II)-(4-HOOC-Bpy) 3.2.1 Khảo sát phổ hấp thụ phân tử Ru(II) với 4-HOOC-Bpy Chuẩn bị dung dịch phức Ru(II)-(4-HOOC-Bpy): 1ml dd Ru2+ 0,02M, 3ml dd 4-HOOC-Bpy 0,02M, 1ml KNO3 để ổn định lực ion, điều chỉnh pH=3,5 Định mức vào bình 10ml nƣớc cất, thu đƣợc dung dịch có màu chàm lục Tiến hành đo mật độ quang dd phức so với nƣớc cất, kết ghi bảng 3.2.1 hình 3.2.1 Bảng 3.2.1: Sự phụ thuộc mật độ quang vào bước sóng phức Ru (II)- (4-HOOC-Bpy) STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 χ(nm) 550 560 570 575 580 585 590 595 600 605 610 620 630 640 650 660 670 680 690 700 47 A 0,623 0,660 0,665 0,669 0,685 0,705 0,724 0,738 0,735 0,728 0,719 0,697 0,682 0,656 0,638 0,614 0,593 0,566 0,542 0,511 Luận văn: Nghiên cứu tạo phức Rutheni với dẫn xuất Pyriđin 0,8 Abs 0,7 0,6 0,5 0,4 500 O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n 550 600 650 700 750 Hình 3.2.1: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ quang vào bước sóng dd phức Ru(II)-(4-HOOC-Bpy) Từ đồ thị ta thấy bƣớc sóng cực đại phức Ru(II)-(4-HOOC-Bpy) 595 nm với A=0,738, phức có mật độ quang tăng lên chuyển bƣớc sóng dài chứng tỏ có tạo phức Ru(II) 4-HOOC-Bpy Các thí nghiệm sau chọn χmax=595nm 3.2.2 Sự phụ thuộc mật độ quang phức Ru(II)-(4-HOOC-Bpy) vào pH Chuẩn bị dd phức Ru(II)-DBpy: 1ml dd Ru2+ 0,02M, 3ml dd 4-HOOCBpy 0,02M, 1ml KNO3 để ổn định lực ion Định mức vào bình 10 ml nƣớc cất Tiến hành đo mật độ quang dung dịch phức giá trị pH khác điều kiện tối ƣu so với nƣớc cất, kết đƣợc ghi bảng 3.2.2 hình 3.2.2 48 Luận văn: Nghiên cứu tạo phức Rutheni với dẫn xuất Pyriđin Bảng 3.2.2: Sự phụ thuộc mật độ quang vào pH A pH A pH 0,201 0,766 1,5 0,383 6,5 0,711 0,538 0,672 2,5 0,742 7,5 0,645 0,849 0,598 3,5 0,975 8,5 0,522 0,951 0,418 4,5 0,921 9,5 0,354 0,881 10 0,267 5,5 0,803 10,5 0,145 1,0 0,8 O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n Abs 0,6 0,4 0,2 10 pH Hình 3.2.2: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ quang vào pH Qua đồ thị nhận thấy phức tạo thành tƣơng đối ổn định khoảng pH = ÷ 4,5 Trong thí nghiệm sau chọn pHtƣ = 3,5 49 Luận văn: Nghiên cứu tạo phức Rutheni với dẫn xuất Pyriđin 3.2.3 Sự phụ thuộc mật độ quang phức Ru(II)-(4-HOOC-Bpy ) vào thời gian Chuẩn bị dung dịch phức Ru(II)-(4-HOOC-Bpy): 1ml dd Ru2+ 0,02M, 3ml dd 4-HOOC-Bpy 0,02M, 1ml KNO3 để ổn định lực ion, điều chỉnh pH=3,5 Định mức vào bình 10ml nƣớc cất Tiến hành đo mật độ quang điều kiện tối ƣu khoảng thời gian khác nhau, kết đƣợc ghi bảng 3.2.3 đồ thị hình 3.2.3 Bảng 3.2.3: Sự phụ thuộc mật độ quang vào thời gian t (ph) 10 15 20 25 30 A 0,419 0,561 0,798 0,803 0,800 0,809 t (ph) 35 40 45 50 55 60 A 0,801 0,809 0,807 0,814 0,815 0,816 0,9 O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n 0,8 Abs 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 10 20 30 40 50 60 t (ph) Hình 3.2.3: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ quang vào thời gian Qua hình 3.2.3, nhận thấy tạo thành phức tƣơng đối ổn định thời gian 15 phút Do chọn thời gian tối ƣu 15 phút sau pha 50 Luận văn: Nghiên cứu tạo phức Rutheni với dẫn xuất Pyriđin 3.2.4 Sự phụ thuộc mật độ quang phức Ru(II)-(4-HOOC-Bpy) vào lượng dư thuốc thử tối ưu Chuẩn bị dãy dung dịch khác cách hút 1ml dung dịch Ru2+ 0,02M; 1ml dung dịch KNO3 1M; sau lấy dung dịch 4-HOOC-Bpy 0,02M thể tích khác nhau, điều chỉnh đến pH tối ƣu, định mức đến 10ml thu đƣợc nồng độ Ru2+ 2,0.10-3M Tiến hành đo mật độ quang dung dịch điều kiện tối ƣu trên, kết đƣợc ghi bảng 3.2.4 hình 3.2.4 Bảng 3.2.4: Ảnh hưởng lượng dư thuốc thử tới tạo phức Ru(II)với 4-HOOC-Bpy C4-HOOC-Bpy 0,002 0,004 0,006 0,008 A 0,458 0,570 0,570 0,569 C4-HOOC-Bpy 0,010 0,012 0,014 0,016 A 0,569 0,570 0,569 0,569 0,60 Abs 0,55 0,50 0,45 0,40 0,000 O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n 0,005 0,010 0,015 0,020 CDBpy Hình 3.2.4: Đồ thị khảo sát ảnh hưởng lượng dư thuốc thử tới tạo phức Ru(II) với 4-HOOC-Bpy Từ kết nhận thấy nồng độ 4-HOOC-Bpy gấp khoảng lần nồng độ Ru2+ giá trị mật độ quang thu đƣợc lớn nồng 51 Luận văn: Nghiên cứu tạo phức Rutheni với dẫn xuất Pyriđin độ 4-HOOC-Bpy lớn mật độ quang thay đổi không đáng kể Vì thí nghiệm sau trì nồng độ 4-HOOC-Bpy gấp lần nồng độ Ru2+ 3.2.5 Xác định thành phần phức Ru(II)- (4-HOOC-Bpy)  Phương pháp tỉ số mol Chuẩn bị dãy thí nghiệm với CRu2+=2.10-3=const, thay đổi nồng độ 4HOOC-Bpy với nồng độ ban đầu 0,02M Đo mật độ quang điều kiện tối ƣu khảo sát Kết nghiên cứu phụ thuộc mật độ quang vào tỉ số C4-HOOC-Bpy/CRu2+ đƣợc trình bày bảng 3.2.5a hình 3.2.5a Từ đồ thị ta nhận thấy tỉ lệ Ru2+: (4-HOOC-Bpy)=1:2 Bảng 3.2.5a: Sự phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ 4-HOOC-Bpy STT CRu2+ -3 (M) 2.10 C4-HOOC-Bpy (M) C4-HOOC2+ Bpy/CRu A 0,002 0,004 0,006 0,008 0,010 0,012 0,014 0,016 0,458 0,570 0,570 0,569 0,569 0,570 0,569 0,569 0,60 Abs 0,55 0,50 0,45 O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o E v a l u a t i o n O r i g i n P r o Equation y = a + b*x Adj R-Square 0,40 0,112 - y = a + b*x O r i g i n P r o Standard Error 0,346 Slope Adj R-Square E v a l u a t i o n Value Intercept B Equation O r i g i n P r o E v a l u a t i o n B 0,2 E v a l u a t i o n Value B Intercept B Slope Standard Error 0,57014 4,86554E-4 -1,42857E-4 9,03508E-5 CDBpy/CRu 2+ Hình 3.2.5a: Đồ thị biểu diễn mật độ quang theo nồng độ thuốc thử CRu2+ = 2,0.10-3M 52 Luận văn: Nghiên cứu tạo phức Rutheni với dẫn xuất Pyriđin  Phương pháp hệ đồng phân tử gam Pha dung dịch chất Ru2+ 4-HOOC-Bpy có nồng độ nhƣ 10-3 M Pha dãy hỗn hợp Ru2+ 4-HOOC-Bpy cách trộn hai chất pha theo tỉ lệ thể tích khác nhƣng tổng (V Ru2+ + V4-HOOC-Bpy) = const hay (CRu2+ + C4-HOOC-Bpy) =const Tiến hành đo mật độ quang dung dịch điều kiện tối ƣu khảo sát Kết đƣợc trình bày bảng 3.2.5b hình 3.2.5b Bảng 3.2.5b: Sự phụ thuộc mật độ quanh vào VRu2+ VDBpy VRu2+(ml) V4-HOOC-Bpy 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 0,157 0,247 0,319 0,301 0,285 VRu2+/(VRu2+ + V4-HOOC-Bpy) A 0,269 0,252 0,234 0,213 0,35 0,30 Abs 0,25 0,20 0,15 0,10 0,0 O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 VRu /(VRu +VDBpy) 2+ 2+ Hình 3.2.5b: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ quang vào VRu2+/(VRu2+ + V4-HOOC-Bpy) 53 Luận văn: Nghiên cứu tạo phức Rutheni với dẫn xuất Pyriđin Từ đồ thị ta thấy VRu2+/(VRu2+ + V4-HOOC-Bpy) ≈ 1/3 → tỉ lệ Ru2+ : (4HOOC-Bpy) =1 : 3.2.6 Phương trình đường chuẩn phức Ru(II)- (4-HOOC-Bpy) Để nghiên cứu khoảng điều kiện tuân theo định luật Beer, xây dựng phƣơng trình đƣờng chuẩn Trong dung dịch nghiên cứu có C4-HOOC-Bpy=2 CRu2+, CRu2+ thay đổi khoảng 0,005÷0,03M Tiến hành đo quang điều kiện tối ƣu khảo sát, kết đƣợc ghi bảng 3.2.6 biểu diễn hình 3.2.6 Bảng 3.2.6: Sự phụ thuộc mật độ quang vào CRu2+ CRu2+.105 1,5 3,0 3,75 4,5 5,0 A 0,359 0,698 0,887 1,076 1,192 1,4 Equation y = a + b*x Adj R-Square 0,99872 O r ig in P r o E v a lu a t io n Value Standard Error 1,2 B B Intercept Slope -0,00885 0,01611 0,23923 0,00429 O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n O r ig in P r o E v a lu a t io n 1,0 Abs 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 CRu 10 2+ Hình 3.2.6: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ quang vào CRu2+ Sau xử lý phần mềm Origin 8, thu đƣợc phƣơng trình đƣờng chuẩn : A=(0,23923 ±0,00885) 105 CRu2+ 54 Luận văn: Nghiên cứu tạo phức Rutheni với dẫn xuất Pyriđin 3.2.7 Xác định hệ số hấp thụ phân tử gam phức Ru(II)-(4-HOOCBpy) (Theo phương pháp Komar) Để xác định hệ số hấp thụ phân tử gam phức Ru(II)-(4-HOOC-Bpy) theo phƣơng pháp Komar tiến hành cặp thí nghiệm, thí nghiệm với C4-HOOC-Bpy=2.CRu2+ Đo mật độ quang điều kiện tối ƣu khảo sát, với Ru2+= 15421 M-1.cm-1 Kết đƣợc trình bày bảng 3.2.7 Bảng 3.2.7 : Kết xác đinh hệ số hấp thụ phân tử gam phức Ru 2+DBpy theo phương pháp Komar STT Cặp Cặp Cặp Cặp CRu2+.105 A 1,5 0,359 3,0 0,698 3,0 0,698 3,75 0,887 3,75 0,887 4,5 1,076 4,5 1,076 1,192  Ai  ql Ru2 Ci  B   Aj  ql Ru2 C j  q 1 n Ci Cj  n( Ai  BAj ) lCi (n  B) 0,794 0,500 0,223 0,928 0,8 0,210 0,943 0,83 0,250 0,965 0,9 0,228 0,22775 Xử lý thống kê kết ta thu đƣợc : - Độ lệch chuẩn: S  0, 01666 3 → Độ lệch chuẩn trung bình là: S   8,33.10  3 3 - Độ tin cậy phép đo: t( p ,k ) S  t(0,95;3) S  3,18.8,33.10  26,5.10     - Hệ số hấp thụ mol Ru(4-HOOC-Bpy)2Cl2 bƣớc sóng  = 595 nm 55 Luận văn: Nghiên cứu tạo phức Rutheni với dẫn xuất Pyriđin ε Ru(DBpy)2Cl2 3 1 1 = ε Ru ( DBpy )2 Cl2  t (p,k) S = (0,22775 26,5.10 ).10 ( M cm ) PHẦN III: KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu tạo phức Rutheni với dẫn xuất Pyriđin” thu đƣợc số kết sau: Phức Ru(4-MeBpy)2Cl2: - Xác định đƣợc điều kiện tối ƣu phức: Bƣớc sóng hấp thụ cực đại λmax= 495 nm; Thời gian tạo phức tối ƣu: 25 phút sau pha dung dịch đo; Khoảng pH tối ƣu: 5,5 ÷ 7,5 - Bằng phƣơng pháp xác định khác xác định đƣợc thành phần phức Ru (II) : (4-MeBpy) = : phức đơn nhân - Đã xây dựng phƣơng trình đƣờng chuẩn phức có dạng: A=(0,2104 ±0,0108) 105 CRu2+ - Hệ số hấp thụ phân tử phức : ε Ru(MeBpy)2Cl2 1 1 = 22235,75  812,87(M cm ) Phức Ru(4-HOOC-Bpy)2Cl2: - Xác định đƣợc điều kiện tối ƣu phức: Bƣớc sóng hấp thụ cực đại: λmax= 595 nm; Thời gian tạo phức tối ƣu: 15 phút sau pha dung dịch đo; Khoảng pH tối ƣu: ÷ 4,5 - Bằng phƣơng pháp xác định khác xác định đƣợc thành phần phức Ru (II) : (4-HOOC- Bpy) = : phức đơn nhân - Đã xây dựng phƣơng trình đƣờng chuẩn phức có dạng: A=(0,23923 ±0,00885) 105 CRu2+ - Hệ số hấp thụ phân tử phức : 56 Luận văn: Nghiên cứu tạo phức Rutheni với dẫn xuất Pyriđin ε Ru(DBpy)2Cl2 3 1 1 = (0,22775  26,5.10 ).10 (M cm ) TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tiếng Việt Nguyễn Thạc Cát, Từ Vọng Nghi, Đào Hữu Vinh (1980), Cơ sở lý thuyết hoá học phân tích, Hà Nội Nguyễn Tinh Dung (2000), Hoá học phân tích - phần II – Các phản ứng ion dung dịch nước, NXBGD, Hà Nội Nguyễn Tinh Dung, Hồ Viết Quý (1991), Giáo trình phân tích lý hoá, NXBGD, Hà Nội Nguyễn Tinh Dung (2000), Hoá học phân tích, phần III – phương pháp phân tích định lượng hoá học, NXBGD, Hà Nội Nguyễn Văn Đinh (2010), Nghiên cứu chiết – trắc quang tạo phức đa ligan hệ: 1-(2-Pyridylazo)-2-Naphtol (PAN-2)-Fe(III)-SCN- ứng dụng phân tích, ĐHSP Thái Nguyên Hóa học ứng dụng (2012), Rutheni, số 9, trang 35-37 Vũ Thị Thu Hƣơng (2-13), Nghiên cứu tạo phức Rutheni (II) với số thuốc thử ứng dụng làm chất nhạy quang pin mặt trời, Luận văn thạc sĩ hóa học, ĐHSP Hà Nội K.Doeffel (1983), Thống kê hóa học phân tích, NXB Đại học THCN Phạm Luận (2006), Phương pháp phân tích phổ nguyên tử, NXB ĐHQGHN 10 Đinh Thị Mùi (2008), Bài giảng thuốc thử hữu hóa phân tích, ĐH Đà Nẵng 11 Nguyễn Hồng Minh, Nguyễn Đức Nghĩa (2010), “Chất nhạy quang Ruthenium (II) Bipyridine chứa nhóm chức Cacbazol ứng dụng cho pin 57 Luận văn: Nghiên cứu tạo phức Rutheni với dẫn xuất Pyriđin mặt trời chất màu nhạy sáng hiệu suất cao”, Hội nghị khoa học Kỷ niệm 35 năm Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam 1975-2010 12 Nguyễn Hồng Minh, Nguyễn Thị Thu Trang,Văn Trọng Hiếu, Nguyễn Đức Tuyển, Trần Phƣơng Hoa, Nguyễn Đức Nghĩa (2010), “Thiết kế chế tạo pin mặt trời điện cực ZnO sử dụng chất màu nhạy sáng HMP có hệ số dập tắt cao”, Hội nghị khoa học Kỷ niệm 35 năm Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam 1975-2010 13 Hoàng Nhâm (1999), Hoá vô - Tập 3, NXBGD, Hà Nội 14 Nguyễn Đức Nghĩa, Nguyễn Hồng Minh, Ngô Trịnh Tùng (2010), “Pin mặt trời hữu cơ”, Hội nghị khoa học Kỷ niệm 35 năm Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam 1975-2010 15 Lê Đức Ngọc (2009), Xử lý số liệu kế hoạch hóa thực nghiệm, Đại học khoa học Tự nhiên 16 Hồ Viết Quý (2009), Các phương pháp phân tích công cụ Hóa học đại, NXB ĐHSP, Hà Nội 17 Hồ Viết Quý (1999), Các phương pháp phân tích quang học hoá học, NXB ĐHQGHN 18 Hồ Viết Quý (2000), Phân tích lý hoá, NXBGD, Hà Nội 19 Hồ Viết Quý (2000), Phức chất hoá học, NXB KH KT, Hà Nội 20 Hồ Viết Quý (1994), Xử lý số liệu thực nghiệm phương pháp toán học thống kê, ĐHSP Quy Nhơn 21 Lê Thị Thanh Thảo (2002), Nghiên cứu tạo phức đơn đa ligan Bi(III) với PAR KSCN phương pháp trắc quang chiết trắc quang, luận văn thạc sĩ hóa học ĐHSP Hà Nội 22 Nguyễn Minh Thảo (2004), Hóa học hợp chất dị vòng, NXBGD 23 Lâm Ngọc Thụ (2005), Cơ sở hóa học phân tích, NXB ĐH QGHN 58 Luận văn: Nghiên cứu tạo phức Rutheni với dẫn xuất Pyriđin 24 Bùi Thị Thƣ (2005), Nghiên cứu phân tích xác định hàm lượng số kim loại nước sinh hoạt nước thải khu vực Từ Liêm - Hà Nội phương pháp chiết - trắc quang, Luận văn thạc sĩ hóa học II Tiếng Anh 25 Barrett C.Fisher IV, Joshua Sacher, and Katherine Masters (2009), “Synthesis of a Ruthenium Complex”, Chem 431W- Advanced Chemistry Laboratory 26 Ming Zhou, Gilles P Robertson and Jacques Roovers, Comparative Study of Ruthenium(II) Tris(bipyridine) Derivatives for Electrochemiluminescence Application, Volume 44, 2005, Pages 8317-8325 27 Qing Wang and Luping Yu (2000), “Conjugated polymers containing mixed-ligand Ruthenium (II) complexes Synthesis, characterization and investigation of photoconductive properties”, American Chemiscal Society, 122, 11806-11811 28 Song Wang, Xiao Hong Wu and Zhao Hua Jiang, “Synthesis of cisDithiocyanato bis(4,4’-Dicarboxylic acid-2,2’-bipyridine)ruthenium and its application in Dye-Senstized Solar Cells”, Asian Journal of Chemistry Vol.20, No.5 (2008), 3438-3446 III Một số Website 29 http://en.wikipedia.org/wiki/Ruthenium 30 http://en.wikipedia.org/wiki/Pyridine 31 http://en.wikipedia.org/wiki/4,4’-dimethyl-2,2’-bipyridine 59 ... đề tài: Nghiên cứu tạo phức Rutheni với dẫn xuất Pyriđin Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu tạo thành phức Rutheni với số dẫn xuất Pyriđin có ứng dụng quan trọng thực tiễn Nhiệm vụ nghiên cứu - Tìm.. .Luận văn: Nghiên cứu tạo phức Rutheni với dẫn xuất Pyriđin 1.4.1 Cân tạo phức kim loại [5], [17], [19] 20 1.4.2 Các cân thuốc thử hữu [5], [17], [19] 21 1.4.3 Nghiên cứu chế tạo phức. .. đại rutheni( III)-OMPT đƣợc xác định 590nm so với nƣớc tinh 11 Luận văn: Nghiên cứu tạo phức Rutheni với dẫn xuất Pyriđin khiết Định luật Bia đƣợc tuân theo lên đến 42,5μg/ml rutheni (III) Phức rutheni