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

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM TRỊNH THỊ THỦY TỔNG HỢP PHỨC CHẤT ISOBUTYRAT CỦA MỘT SỐ KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CỦA CHÚNG LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Thái Nguyên – Năm 2011 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM Trịnh Thị Thủy TỔNG HỢP PHỨC CHẤT ISOBUTYRAT CỦA MỘT SỐ KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CỦA CHÚNG Chun ngành: Hóa vơ Mã số: 60.44.25 LUẬN VĂN THẠC SĨ HĨA HỌC Hƣớng dẫn khoa học: TS Nguyễn Thị Hiền Lan Thái Nguyên – Năm 2011 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Nghiên cứu khoa học chặng đường đầy khó khăn thử thách Sau năm làm luận văn, trải nghiệm nhiều điều, rút học bổ ích cho sống Cơng trình hồn thành bên cạnh cố gắng cá nhân giúp đỡ tận tình thầy cô giáo, đồng nghiệp, bạn bè người thân Trước tiên, em xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc tới cô giáo TS Nguyễn Thị Hiền Lan – người thầy trực tiếp hướng dẫn, động viên giúp đỡ em trình học tập nghiên cứu để hoàn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn thầy, giáo khoa Hóa học, cán kỹ thuật viên phịng thí nghiệm - Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em suốt q trình làm thí nghiệm Xin chân thành cảm ơn Sở Giáo dục đào tạo Hà Giang, Trường THPT Vị Xuyên, gia đình đồng nghiệp động viên giúp đỡ tơi nhiều q trình học tập nghiên cứu Thái Nguyên, tháng 08 năm 2011 Tác giả Trịnh Thị Thủy Luận văn chỉnh sửa theo góp ý hội đồng bảo vệ luận văn ngày 02/10/2011 trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên Trưởng khoa Hóa học Lê Hữu Thiềng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC Trang Mở đầu…………… …………………………………………………… …1 Chƣơng 1: Tổng quan tài liệu .2 1.1 Giới thiệu chung kim loại chuyển tiếp khả tạo phức chúng…………………………………………………………………………… 1.1.1.Giới thiệu chung kim loại chuyển tiếp khả tạo phức chúng… 1.1.2.Sơ lược mangan khả tạo phức mangan……………………….3 1.1.3.Sơ lược coban khả tạo phức coban………………………… 1.1.4.Sơ lược niken khả tạo phức niken…………………………….6 1.1.5.Sơ lược đồng khả tạo phức đồng…………………………… 1.1.6.Sơ lược kẽm khả tạo phức kẽm………………………………9 1.2 Axit monocacboxylic cacboxylat kim loại ………………………….10 1.2.1 Đặc điểm cấu tạo khả tạo phức axit monocacboxylic …10 1.2.2 Các cacboxylat kim loại …………………………………………… 11 1.3 Một số phương pháp hóa lí nghiên cứu cacboxylat kim loại chuyển tiếp………………………………………………………………… 15 1.3.1 Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại……………………………… 15 1.3.2 Phương pháp phân tích nhiệt………………………………………….18 1.3.3 Phương pháp phổ khối lượng…………………………………………21 Chƣơng 2: Đối tƣợng, mục đích phƣơng pháp nghiên cứu………… 24 2.1 Đối tượng nghiên cứu………………………………………………… 24 2.2 Mục đích, nội dung nghiên cứu…………………………………………25 2.3 Phương pháp nghiên cứu……………………………………………… 25 2.3.1 Phương pháp xác định hàm lượng ion kim loại phức chất…… 25 2.3.2 Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại……………………………… 27 2.3.3 Phương pháp phân tích nhiệt………………………………………….27 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2.3.4 Phương pháp phổ khối lượng……………………………………… 27 2.3.5 Phương pháp thăng hoa chân không………………………… 27 Chƣơng 3: Thực nghiệm, kết thảo luận………………………… 29 3.1 Dụng cụ hóa chất…………………………………………………….29 3.1.1 Dụng cụ……………………………………………………………….29 3.1.2 Hóa chất……………………………………………………………….29 3.2 Chuẩn bị hóa chất……………………………………………………….30 3.2.1 Dung dịch MnSO41M ……………………………………………….30 3.2.2 Dung dịch Co(NO3)2 1M …………………………………………….30 3.2.3 Dung dịch NiCl2 1M………………………………………………… 30 3.2.4 Dung dịch CuSO4 1M ……………………………………………… 30 3.2.5 Dung dịch Zn(NO3)2 1M …………………………………………….30 3.2.6 Dung dịch Na2CO3 1M……………………………………………… 31 3.2.7 Dung dịch NaOH 1M ……………………………………………… 31 3.2.8 Dung dịch đệm amoni có pH~10 …………………………………….31 3.2.9 Chỉ thị ETOO…………………………………………………………31 3.2.10 Chỉ thị Murexit …………………………………………………… 31 3.2.11 Pha dung dịch EDTA 10-3M……………………………………… 31 3.3 Tổng hợp phức chất isobutyrat kim loại chuyển tiếp …………… 32 3.3.1 Tổng hợp phức chất mangan, coban, niken, kẽm với axit isobutyric ………………………………………………………………32 3.3.2 Tổng hợp phức chất đồng với axit isobutyric ………………… 33 3.4 Phân tích xác định hàm lượng ion kim loại chuyển tiếp phức chất………………………………………………………………… 34 3.5 Nghiên cứu sản phẩm thu phương pháp hóa lý ……35 3.5.1 Nghiên cứu phức chất phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại………………………………… ………………………………35 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3.5.2 Nghiên cứu phức chất phương pháp phân tích nhiệt ………39 3.5.3 Nghiên cứu phức chất phương pháp phổ khối lượng …… 44 3.5.4 Nghiên cứu phức chất phương pháp thăng hoa chân không ……………………………………………………………………….51 Kết luận ………………………………………………………………… 53 Tài liệu tham khảo ………………………………………………………….54 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT NTCT: Nguyên tố chuyển tiếp KLCT: Kim loại chuyển tiếp HTTH: Hệ thống tuần hoàn NTĐH: Nguyên tố đất AO: Obitan nguyên tử Hal: Halogen HPiv: Axit pivaloic (CH3)3CCOOH py: Pyridin dmg: Đimetylglyoxim en: Etylenđiamin THF: Tetrahydrofuran HIsb: Axit isobutyric (CH3)2CHCOOH EDTA: Etylendiamintetraaxetat ETOO: Chỉ thị Eriocromden T DTA: Differential thermal analysis ( Phân tích nhiệt vi phân) TGA: Thermogravimetry or Thermogravimetry analynis ( Phân tích trọng lượng nhiệt) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC BẢNG BIỂU Trang Bảng 3.1 Màu sắc phức chất isobutyrat kim loại 34 Bảng 3.2.Hàm lượng ion trung tâm phức chất isobutyrat kim loại 34 Bảng 3.3 Các số sóng hấp thụ đặc trưng phổ hấp thụ hồng ngoại hợp chất (cm-1) 38 Bảng 3.4 Các hiệu ứng nhiệt phần trăm khối lượng phức chất isobutyrat kim loại .42 Bảng 3.5 Các mảnh ion giả thiết phổ khối lượng(+MS1) phức chất isobutyrat kim loại .47 Bảng 3.6 Kết khảo sát khả thăng hoa phức chất isobutyrat kim loại 51 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC HÌNH VẼ Trang Hình 2.1 Sơ đồ thiết bị thăng hoa chân khơng…………………… 28 Hình 3.1 Phổ hấp thụ hồng ngoại axit isobutyric (HIsb)……………….35 Hình 3.2 Phổ hấp thụ hồng ngoại phức chất mangan isobutyrat…… 35 Hình 3.3 Phổ hấp thụ hồng ngoại phức chất coban isobutyrat……… 36 Hình 3.4 Phổ hấp thụ hồng ngoại phức chất niken isobutyrat……… 36 Hình 3.5 Phổ hấp thụ hồng ngoại phức chất đồng isobutyrat………… 37 Hình 3.6 Phổ hấp thụ hồng ngoại phức chất kẽm isobutyrat………… 37 Hình 3.7 Giản đồ phân tích nhiệt phức chất mangan isobutyrat……… 40 Hình 3.8 Giản đồ phân tích nhiệt phức chất coban isobutyrat………….40 Hình 3.9 Giản đồ phân tích nhiệt phức chất niken isobutyrat………….41 Hình 3.10 Giản đồ phân tích nhiệt phức chất đồng isobutyrat…………41 Hình 3.11 Giản đồ phân tích nhiệt phức chất kẽm isobutyrat………….42 Hình 3.12 Phổ khối lượng phức chất mangan isobutyrat…………… 45 Hình 3.13 Phổ khối lượng phức chất coban isobutyrat…………………45 Hình 3.14 Phổ khối lượng phức chất niken isobutyrat…………… ….46 Hình 3.15 Phổ khối lượng phức chất đồng isobutyrat……………… 46 Hình 3.16 Phổ khối lượng phức chất kẽm isobutyrat………………… 46 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỞ ĐẦU Hóa học phức chất cacboxylat kim loại lĩnh vực nhà khoa học đặc biệt quan tâm cacboxylat kim loại ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực khác phân tích, tách, làm giàu làm nguyên tố, chất xúc tác tổng hợp hữu cơ, chế tạo vật liệu vật liệu từ, vật liệu siêu dẫn, vật liệu phát huỳnh quang Trên giới, có nhiều cơng trình nghiên cứu cacboxylat thơm tiềm ứng dụng chúng khoa học vật liệu để tạo chất siêu dẫn, đầu dị phát quang phân tích sinh học, vật liệu quang điện Bên cạnh đó, cacboxylat có cấu trúc kiểu polime mạng lưới thu hút nhiều quan tâm nghiên cứu chúng có tính chất quý như: từ tính, xúc tác tính dẫn điện Đặc biệt, việc phát khả thăng hoa pivalat đất ứng dụng để tách đất khỏi uran, thori, stronti bari Cùng với phát triển mạnh mẽ công nghệ lĩnh vực chế tạo vật liệu hướng nghiên cứu cacboxylat kim loại có khả thăng hoa tốt lại có giá trị Các phức chất chất đầu tốt kỹ thuật lắng đọng hợp chất kim (MOCVD) nhằm chế tạo màng mỏng có nhiều tính chất q báu Ở Việt Nam, hóa học phức chất cacboxylat kim loại chuyển tiếp hình thành nghiên cứu Tuy nhiên phức chất isobutyrat kim loại chuyển tiếp chưa có nhiều cơng trình đề cập tới Do tiến hành ''Tổng hợp phức chất isobutyrat số kim loại chuyển tiếp nghiên cứu tính chất chúng ” Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 43 Trên giản đồ phân tích nhiệt phức chất khơng xuất hiệu ứng nhiệt hiệu ứng khối lượng 1960C, chứng tỏ thành phần phức chất khơng có nước Kết hồn tồn phù hợp với kiện phổ hồng ngoại phức chất Trên đường DTA giản đồ phân tích nhiệt phức chất mangan, coban niken isobutyrat có hiệu ứng thu nhiệt yếu 196,370C hiệu ứng tỏa nhiệt mạnh 295,120C (đối với phức chất mangan isobutyrat); hai hiệu ứng thu nhiệt 205,98 ÷ 232,380C hai hiệu ứng tỏa nhiệt liền kề 297,15 ÷ 308,910C (đối với phức chất coban isobutyrat); hiệu ứng thu nhiệt 354,600C hiệu ứng tỏa nhiệt mạnh 363,800C (đối với phức chất niken isobutyrat) Các hiệu ứng nhiệt ứng với hiệu ứng giảm khối lượng đường TGA phức chất Chúng giả thiết khoảng nhiệt độ (từ 196,37 ÷ 295,120C, 205,98 ÷ 308,910C 354,600C ÷ 363,800C tương ứng với phức chất isobutyrat Mn(II), Co(II) Ni(II)) xảy trình phân hủy cháy phức chất cho sản phẩm cuối oxit MO tương ứng Trên giản đồ phân tích nhiệt phức chất đồng isobutyrat xuất hai hiệu ứng thu nhiệt 164,710C 295,130C đường DTA Ở 164,710C xảy hiệu ứng thu nhiệt khơng có hiệu ứng khối lượng, giả thiết nhiệt độ xảy q trình nóng chảy phức chất Ở 295,130C xảy hiệu ứng giảm khối lượng lớn đường TGA Chúng giả thiết hiệu ứng khối lượng ứng với trình phân hủy thăng hoa phức chất Trên giản đồ phân tích nhiệt phức chất kẽm isobutyrat có hiệu ứng thu nhiệt rõ rệt 257,730C Hiệu ứng nhiệt ứng với hiệu ứng khối lượng lớn đường TGA Chúng giả thiết, tương tự phức chất đồng isobutyrat, nung nóng kẽm isobutyrat khí Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 44 argon, 257,730C xảy đồng thời hai trình: phân hủy thăng hoa phức chất Điều cho phép dự đoán phức chất Cu(Isb)2 Zn(Isb)2 thăng hoa tốt Từ kết phân tích nhiệt đưa bảng 3.4, thấy phần trăm khối lượng theo thực nghiệm phù hợp với kết tính tốn lý thuyết Trên sở đó, chúng tơi giả thiết sơ đồ phân hủy nhiệt phức chất sau: 196  295 C  MnO Mn(Isb)2  205308 C  CoO Co(Isb)2  354 363 C  NiO Ni(Isb)2  295 C  thăng hoa phân hủy Cu(Isb)2  257 C  thăng hoa phân hủy Zn(Isb)2  3.5.3 Nghiên cứu phức chất phƣơng pháp phổ khối lƣợng Do đặc điểm cacboxylat khó bay khơng khí áp suất thường nên chúng tơi chọn phương pháp ESI để ghi phổ khối lượng chúng Từ kết phổ khối lượng dự đốn khả thăng hoa phức chất Giả thiết mảnh ion tạo trình bắn phá dựa quy luật chung trình phân mảnh cacboxylat đất [19] Phổ khối lượng isobutyrat đưa hình từ 3.12 ÷ 3.16 Giả thiết ion mảnh tạo trình bắn phá trình bày bảng 3.5 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 45 Hình 3.12 Phổ khối lượng phức chất mangan isobutyrat Hình 3.13 Phổ khối lượng phức chất coban isobutyrat Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 46 Hình 3.14 Phổ khối lượng phức chất niken isobutyrat Hình 3.15 Phổ khối lượng phức chất đồng isobutyrat Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Hình 3.16 Phổ khối lượng phức chất kẽm isobutyrat http://www.lrc-tnu.edu.vn 47 Bảng 3.5 Các mảnh ion giả thiết phổ khối lượng (+MS1) phức chất isobutyrat kim loại stt Phức chất Cu(Isb)2 (M = 238) Zn(Isb)2 (M = 239) Co(Isb)2 (M = 233) m/ z Mảnh ion Tần suất (%) 239 [Cu(Isb)2 + H+]+ 24 223 [Cu(Isb)2 - CH3)]+ 34 197 [Cu(Isb)(COO-) + 2H+]+ 100 189 [Cu(Isb)(COO-) - 4H+]+ 25 152 [Cu(Isb) + H+]+ 56 134 [Cu(Isb - CH3) - 2H+]+ 42 108 240 [Cu(COO-)]+ [Zn(Isb)2 + H+]+ 20 12 232 [Zn(Isb)2 - 3H+]+ 22 215 [Zn(Isb-O)2 - 3H+]+ 20 198 [Zn(Isb)(COO-) + 2H+]+ 100 154 [Zn(Isb) + 2H+]+ 53 128 [Zn(Isb-O) - 3H+]+ 12,5 110 [Zn(COO-) + H+]+ 12 451 [Co2(Isb)3(Isb-O) + H+)]+ 419 [Co2(Isb)(Isb-O)3 + H+)]+ 24 376 [Co2(Isb)3 - 3H+]+ 26 336 [Co2(Isb)2 (COO-)]+ 29 322 [Co2(Isb)2(CO) + 2H+]+ 34 293 [Co2(Isb)2 + H+]+ 26,5 204 [Co( Isb-O)2 + 3H+]+ 31 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 48 Ni(Isb)2 (M = 232) Mn(Isb)2 (M = 229) 187 [Co(Isb)(COO-) - 3H+]+ 100 146 [CoIsb]+ 35 116 [Co(CHCOO)]+ 50 101 [Co(COO-)]+ 48 344 [Ni2 (Isb)(Isb-O)2 - H+]+ 15 322 [Ni2(Isb)2 (CO) + 2H+]+ 16 227 [Ni(Isb)2 - 5H+]+ 20 186 [Ni(Isb)(COO-) - 3H+]+ 100 133 [Ni(Isb-O) + 2H+]+ 22 101 [Ni(COO-)]+ 40 448 [Mn2(Isb)3(Isb-O) + 3H+]+ 432 [Mn2(Isb)2(Isb-O)2 + 3H+]+ 10 344 [Mn2(Isb)3-2CH3 + 3H+]+ 51 327 [Mn2(Isb)2(COO-) - H+]+ 31 322 [Mn2(Isb-O)3 - H+]+ 37 303 [Mn2(Isb-O)3 - CH3 - 4H+]+ 46 286 [Mn2(Isb - 2CH3)3 + 3H+]+ 66 244 [Mn2(COO-)3 + 2H+]+ 100 200 [Mn(Isb - CH3)2 + H+]+ 75 183 [Mn(Isb)(COO-) - 3H+]+ 74 141 [Mn(Isb) - H+]+ 51 113 [Mn(Isb - 2CH3) + H+]+ 86 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 49 Trên phổ +MS phức chất đồng kẽm isobutyrat xuất pic có m/z lớn ứng với khối lượng phân tử [M+H+]+ phức chất, điều chứng tỏ phức chất tồn dạng monome điều kiện ghi phổ Trong pha đồng isobutyrat pic ion phân tử (m/z = 239) có tần suất khơng lớn lắm, pic có tần suất lớn thuộc ion mảnh [Cu(Isb)(COO-) + 2H+]+ Ngoài ra, pha đồng isobutyrat cịn có số dạng ion monome, chủ yếu [Cu(Isb)2 - CH3)]+, [Cu(Isb) + H+]+, [Cu(Isb)(COO-) - 4H+]+, [Cu(Isb - CH3) - 2H+]+ [Cu(COO-)]+ Tương tự phức chất đồng isobutyrat, pha kẽm isobutyrat tồn nhiều ion monome Trên phổ +MS phức chất, ngồi pic có m/z lớn (m/z = 240) đặc trưng cho có mặt ion phân tử [Zn(Isb)2 + H+]+ có tần suất tương đối yếu cịn có số pic ứng với ion monome có tần suất lớn [Zn(Isb)(COO-) + 2H+]+, [Zn(Isb) + 2H+]+, [Zn(Isb)2 - 3H+]+, [Zn(Isb-O)2 - 3H+]+, pic [Zn(Isb)(COO-) + 2H+]+ có tần suất lớn Trên phổ +MS ba phức chất Co(Isb)2, Ni(Isb)2 Mn(Isb)2 xuất pic có m/z lớn tương ứng 451, 344 448 Các giá trị lớn nhiều so với khối lượng phân tử giả định phức chất Điều chứng tỏ phức chất bị oligome hóa điều kiện ghi phổ Trong mức độ oligome hóa phức chất coban isobutyrat tương đương phức chất mangan isobutyrat mạnh phức chất niken isobutyrat Từ kết bảng 3.5 nhận thấy, phức chất coban isobutyrat bị bắn phá, chiếm lượng lớn pha phức chất ion đime [Co2(Isb)(Isb-O)3 + H+)]+, [Co2(Isb)3 - 3H+]+, [Co2(Isb)2 (COO-)]+, [Co2(Isb)2 + H+]+ Tuy nhiên xuất với tần suất lớn lại pic đặc Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 50 trưng cho có mặt ion monome [Co(Isb)(COO-) - 3H+]+, đến ion mảnh [Co(CHCOO)]+, [Co(COO-)]+ Tương tự coban isobutyrat, pha phức chất mangan isobutyrat có thành phần tương đối phức tạp, chiếm ưu ion đime [Mn2(COO-)3 + 2H+]+, [Mn2(Isb - 2CH3)3 + 3H+]+, [Mn2(Isb)3-2CH3 + 3H+]+, [Mn (Isb-O) -CH -4H + ] + , [Mn (Isb-O) -H + ] + , ion đime [Mn (COO - ) +2H + ] + có tần suất lớn Xuất với tần suất nhỏ ion monome [Mn(Isb-2CH3)+H+]+, [Mn(Isb-CH3)2+H+]+, [Mn(Isb)(COO-) -3H+]+ [Mn(Isb) - H+]+ Khác với isobutyrat Co(II) Mn(II), thành phần pha niken isobutyrat tương đối đơn giản, bao gồm lượng lớn ion monome [Ni(Isb)2 - 5H+]+, [Ni(Isb)(COO-) - 3H+]+, [Ni(Isb-O) + 2H+]+ [Ni(COO-)]+ bên cạnh số ion đime [Ni2 (Isb)(Isb-O)2 - H+]+ [Ni2(Isb)2 (CO) + 2H+]+ Từ kết nghiên cứu phổ khối lượng isobutyrat kim loại rút nhận xét sau: Nhìn chung isobutyrat kim loại chuyển tiếp nghiên cứu có khuynh hướng oligome hóa điều kiện ghi phổ, mangan isobutyrat bị oligome hóa mạnh (pha phức chất gồm nhiều dime có khối lượng phân tử lớn), đến phức chất coban isobutyrat Xu hướng oligome hóa giảm rõ rệt niken isobutyrat (pha phức chất gồm chủ yếu ion monome lượng nhỏ ion đime) Riêng phức chất đồng isobutyrat kẽm isobutyrat có thành phần pha chủ yếu ion monome, pic m/z lớn ứng với khối lượng phân tử phức chất Kết hứa hẹn khả thăng hoa tốt hai phức chất Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 51 3.5.4 Nghiên cứu phức chất phƣơng pháp thăng hoa chân không Sự thăng hoa phức chất thực hệ thống thăng hoa chân không Khả thăng hoa phức chất đánh giá thông qua hai đại lượng: phần trăm khối lượng chất thăng hoa phần trăm kim loại thăng hoa Kết khảo sát khả thăng hoa phức chất trình bày bảng 3.6 Bảng 3.6 Kết khảo sát khả thăng hoa phức chất S T T Phức chất Nhiệt độ thăng hoa 0C Mn(Isb)2 Phần thăng hoa (%) Phần cặn (%) % kim loại % theo Hàm thăng khối lƣợng hoa lƣợng kim loại % theo khối lƣợng Hàm lƣợng kim loại 280±5 37,50 4,28 62,50 35,81 6,70 Co(Isb)2 194±5 33,33 15,80 66,67 30,07 20,24 Ni(Isb)2 300±5 35,71 10,32 64,29 33,19 14,64 Cu(Isb)2 220±5 80,00 25,06 20,00 28,13 74,97 Zn(Isb)2 188±5 92,00 26,99 8,00 26,11 92,20 % theo khối lượng  m 100% m0 % kim loại thăng hoa = m.CM 100% m o CMo Trong đó: m: khối lượng phần thăng hoa phần cặn (g) mo: khối lượng mẫu ban đầu lấy để thăng hoa (g) CM: hàm lượng kim loại có phần thăng hoa phần cặn (%) CMo : hàm lượng kim loại có mẫu ban đầu lấy để thăng hoa (%) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 52 Kết bảng 3.6 cho thấy isobutyrat Cu(II) Zn(II) thăng hoa tốt, đặc biệt kẽm isobutyrat thăng hoa tốt (hàm lượng kim loại thăng hoa đạt 92,20%), isobutyrat Co(II) Ni(II) thăng hoa hơn, thăng hoa mangan isobutyrat Kết hoàn toàn phù hợp với kết phổ khối lượng phức chất, trạng thái isobutyrat Cu(II) Zn(II) tồn trạng thái monome, đốt nóng chúng dễ dàng thăng hoa Còn isobutyrat Co(II), Ni(II) Mn(II) bị oligome hóa điều kiện ghi phổ, mangan isobutyrat có mức độ oligome hóa mạnh nhất, điều hạn chế khả thăng hoa phức chất Đối với isobutyrat Cu(II) Zn(II) hàm lượng kim loại phần thăng hoa tương đương với hàm lượng kim loại phức chất ban đầu, chứng tỏ phức chất thăng hoa không phân hủy Đối với isobutyrat Co(II), Ni(II) Mn(II) hàm lượng kim loại phần thăng hoa giảm đi, phần cặn tăng lên so với phức chất ban đầu, chứng tỏ phức chất phân hủy cháy q trình đốt nóng Kết thăng hoa tương đối tốt phù hợp với kết phân tích nhiệt phức chất Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 53 KẾT LUẬN Từ kết thu rút kết luận sau: Đã tổng hợp phức chất isobutyrat kim loại: Mn(Isb)2, Co(Isb)2, Ni(Isb)2, Cu(Isb)2 Zn(Isb)2 Đã phân tích xác định hàm lượng ion kim loại phức chất, nghiên cứu sản phẩm phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại Kết thu xác nhận tạo thành liên kết phối tử ion kim loại Đã nghiên cứu phức chất phương pháp phân tích nhiệt Kết cho thấy bị đốt nóng khí argon, có isobutyrat Cu(II) Zn(II) xảy đồng thời hai trình thăng hoa phân hủy, phức chất isobutyrat Ni(II), Co(II), Mn(II) bị phân hủy cháy tạo oxit kim loại Đã nghiên cứu phức chất phương pháp phổ khối lượng Kết thu cho thấy isobutyrat Cu(II) Zn(II) có thành phần pha ion monome, isobutyrat Ni(II), Co(II) Mn(II) bị oligome hóa điều kiện ghi phổ, phức chất mangan isobutyrat bị oligome hóa mạnh Đã nghiên cứu phức chất phương pháp thăng hoa chân không, thấy mangan isobutyrat có khả thăng hoa khơng đáng kể, thăng hoa tốt isobutyrat Co(II) Ni(II), thăng hoa tốt isobutyrat Cu(II) Zn(II) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt Vũ Đăng Độ, Triệu Thị Nguyệt (2008), Hóa học vơ cơ, Quyển (Các nguyên tố d f), NXB Giáo dục Nguyễn Hữu Đĩnh, Trần Thị Đà (1999), Ứng dụng số phương pháp phổ nghiên cứu cấu trúc phân tử, NXBGD, Hà Nội Nguyễn Hữu Đĩnh, Đỗ Đình Rãng (2003), Hóa học hữu cơ, Tập 2, NXB Giáo Dục, Hà Nội Nguyễn Thị Hiền Lan (2009), Luận án Tiến sĩ hóa học, Đại học Quốc Gia Hà Nội Triệu Thị Nguyệt (1989), Luận án Phó tiến sĩ Khoa học Hóa học, Matxcơva Hồng Nhâm (2001), Hố học vơ cơ, Tập 3, NXB Giáo Dục, Hà Nội Nguyễn Đình Triệu (2001), Các phương pháp phân tích vật lý hóa học, Tập tập 2, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Thị Trúc Vân (2002), luận văn thạc sĩ khoa học, khoa hóa học – ĐHKHTN – ĐHQG Hà Nội Tiếng anh A.E Malkov, I.G Fomina, A.A Sidorov, G.G Aleksandrov, I.M Egorov, N.I Latosh, O.N Chupakhin, G.L Rusinov, Yu.V Rakitin, V.M Novotortsev, V.N Ikorskii, I.L Eremenko, I.I Moiseev (2003), “Pentanuclear pivalate Ni(II) and Co(II) clusters: modulation of molecular structures and magnetic properties”, Journal of Molecular Structure, 656, pp.207-224 10 C.G Herbert, A.W Johnstone, Mass Spectrometry Basics, CRC, tr 17-22 (2002) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 55 11 Daniel P.Bancroft, F.Albert Cotton, Larry R.Falvello and Will Schowotzer (1988), “Synthesis and characterization of trinuclear palladium carboxylate complexes”, polyhedron, vol.7, No.8, pp.615-621 12 E.Iljina, A.Korjeva, N.Kuzmina, S.Troyanov, K.Dunaeva and L.Martynenko (1993), “The volatile pivalates of Y, Ba and Cu as prospective precursors for metal-organic chemical vapour deposition”, Materials Science and Engineering, Vol.18, Issues 3, pp.234-236 13 Fren.J.B, Mann.M, Meng.C.K, Wong.S.F, “Electrospray ionization – Principles and Practice”, Mass Spectrometry Reviews, Vol 9, pp.37-70 (1990) 14 Gary J Long, William T Robinson, Wibur P Tappmeyer, and Douglas L Bridges (1973), J.C.S.Dalton, pp.573-579 15 Henry F Holtzclaw, James P Collman (1957), “Infrared absorption of metal chelate compounds of 1,3-diketones”, J Am Chem Soc, Vol.79, pp.3318-3322 16 Hiromichi Yamada and Chizuko Kato (1993), “Solvent and sterk effects on the etraction of Copper(II) with pivalic” , talanta, Vol.40, No.7, pp.10491057 17 K.Gyoryova, V.Balek, J.Kovarova (1995), “Themal properties of zine butyrat complex compounds Part 1: Urea and thiourea ligands”, Thermochimica Acta, 269/270, p.425-432 18 Kohko Asamaki, Tadahiro Nakamoto, Satoshi Kawata, Hirotoshi Sano, Motomi Katada, Kazutoyo Endo (1995), “Structure and mixed-valence states of the trinuclear iron (II,III,III) pivalate complex-pivalic acid adduct, [Fe3O(O2CCMe3)6(Me3CCO2H)3] (Me =-CH3)”, Inorganica Chimica Acta 236, pp.155-161 19 Kotova O V., Eliseeva S V., Lobodin V V., Lebedev A T., Kuzmina N P (2008), ''Direct laser desorption/ionization Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên mass spectrometry http://www.lrc-tnu.edu.vn 56 characterization of some aromantic lathanide carboxylates", Journal of Alloys and Compound, Vol 451, pp 410-413 20 Mao-Chun Hong, Thomas C.W Mak, Zhong-Yong Zhou, Feng Xue, DeDong Wu, Yu Zhen, and Han-Qin Liu (1996), Journal of Chemical Crystallography, Vol.26, No.8 21 Mikael Stolt and Anders Sodergard (1999), “Use of monocarboxylic Iron Derivatives in the Ring-opening Polimerization of L-Lactide”, Mcromolecules, Vol.32(20), pp 6412-6417 22 Natalia V Cherkashina, Natalia Yu Kozitsyna, Grigory G.Aleksandrov, Michael N Vargaftik and Ilya I Moiseev (2002), “Synthesis and structure of the first platinum(II) pivalato complexes”, Mendeleev Commun, 12(2), pp.495 23 P C Kalsi, P S Bassi and C.M Khajuria (1980), “Kinetics of the isothemal decomposition of Cu(II) butyrat”, Themochimica Acta, 41, p.265268 24 Shaplygin I S, Komarov V.P, Lazare V B (1995), “Thermogravimetric study of praseodymium, neodymium, samarium, gadolimium and holmium acetates, benzoates”, J Therm Anal, Vol.15, pp.215-223 25 Tadashi Arii, Akira Kishi, Makoto Ogawa and Yutaka Sawada (2001), “Thermal decomposition of Cerium(III) acetate by a three-dimensional thermal analysis”, Analytical Sciences, Vol.18, pp.674-678 26 Tadashi Arii, Akira Kishi, Makoto Ogawa and Yutaka Sawada (2001), “Thermal decomposition of Cerium(III) acetate hydrate by a threedimensional thermal analysis”, Analytical Sciences, Vol.17, pp.875-879 27 Tu A Zoan, Nataliya P Kuzmina, Svetlana N Frolovskaya, Anatoli N Rykov, Larissa I Martynenko, Yury M.Korenev (1995), “Synthesis, structure and properties of volatile lanthanide pivalates”, Journal and Alloys and Compounds, Vol 225, pp 396-399 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 57 28 Wasuke Mori, Tomohio Sato, Tesushi Ohmura, Chika Nozaki Kato, Tohru Takei (2005), “Functional microporous materials of metal cacboxylate: Gas-occlusion properties and catalysic activities”, Journal of Solid Stated Chemistry, vol.178, pp.2555-2573 29 W J Haffenden and G J Lawson (1967), “The solvent extraction of Cu(II) with pivalic acid”, J Jnorg nuel Chem Vol.29, pp.1133-1137 30 Z Zhang, R A Kennish, M L Hoppe, R M Laine (1993), “Superconducting fibers from organometallic precursors”, Journal of Materials research, Vol.8, pp.1777-1790 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ... TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM Trịnh Thị Thủy TỔNG HỢP PHỨC CHẤT ISOBUTYRAT CỦA MỘT SỐ KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CỦA CHÚNG Chun ngành: Hóa vơ Mã số: 60.44.25 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC... tâm phức chất tạo thành làm giảm bớt q trình polime hóa isobutyrat Tuy nhiên isobutyrat kim loại chuyển tiếp cịn nghiên cứu Do chúng tơi tiến hành tổng hợp phức chất isobutyrat số kim loại chuyển. .. học phức chất cacboxylat kim loại chuyển tiếp hình thành nghiên cứu Tuy nhiên phức chất isobutyrat kim loại chuyển tiếp chưa có nhiều cơng trình đề cập tới Do chúng tơi tiến hành ' 'Tổng hợp phức