Khảo sát vị trí của ion kim loại trong phức

CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.3.1.4. Khảo sát vị trí của ion kim loại trong phức

Kết quả tối ưu hóa cấu trúc phức cho thấy các ion Th(IV), Cr(III) và Pb(II) đều có xu hướng xâm nhập vào lõi trung tâm của phân tử TEAC. Vị trí của chúng gần các nhóm azo và các nhóm cacbonyl của nhóm este. Kết quả khảo sát được trình bày ở các hình 3.28 và 3.29.

Bảng 3.7.Khoảng cách giữa ion kim loại với một số nguyên tử trong phức (Ao)

Liên kết TEAC-Cr(III) TEAC-Pb(II) TEAC-Th(IV)

M – N(2) 2,83 2,87 2,91 M – N(4) 2,89 2,91 2,89 M – N(6) 2,98 3,04 2,98 M – N(8) 2,95 3,05 2,95 M – O(5) 3,01 3,01 3,11 M – O(7) 2,94 3,03 3,03 M – O(9) 2,93 2,98 3,21 M – O(11) 3,02 3,02 3,13

Khoảng cách giữa ion kim loại với các nhóm tạo liên kết của phối tử cũng được khảo sát. Kết quả ở bảng 3.7 cho thấy khoảng cách giữa ion Cr(III) với nguyên tử N của nhóm azo có giá trị từ 2,82 đến 2,98Ao và Cr(III) với các nguyên tử O của nhóm este là 2,933,02Ao. Khoảng cách giữa ion Pb(II) với nguyên tử N của nhóm azo có giá trị 2,873,05Ao. Trong khi đó, khoảng cách từ ion Th(IV) đến các nhóm chức chứa nguyên tử N và O của TEAC cũng đã được tính toán. Kết quả này cho thấy khoảng cách giữa ion kim loại với các nguyên tố giàu electron như O, N rất phù hợp cho việc hình thành liên kết phức theo quan điểm của Fecman [11].

81

Hình3.28. Cấu trúc phức TEAC-Th(IV) tối ưu hóa bằng ArgusLab.

(a), (b) theo hướng nhìn ngang. (c) theo hướng từ trên xuống. (d) theo hướng từ dưới lên.

82

Hình 3.29. Cấu trúc phức TEAC-Cr(III) (a) và TEAC-Pb(II) (b) tối ưu bằng ArgusLab (theo hướng nhìn ngang).

Kết quả tối ưu hóa cũng phù hợp với một số nghiên cứu trước đây về phức của ion kim loại với các azocalixaren tương tự TEAC như phức Hg(II) của Ho [70], phức Pb(II) của Lu [102], và Cr(III) của Lu [104]. Theo các tác giả này, ion kim loại khu trú ở khu vực trung tâm phân tử và hình thành liên kết với các nhóm azo.

Kết luận: Bằng chương trình tối ưu hóa của phần mềm Argus Lab 4.01, chúng

tôi đã khảo sát được vị trí của ion kim loại bên trong phân tử TEAC. Kết quả cho thấy ion Pb(II), Cr(III), Th(IV) có xu hướng tạo liên kết với 4 nhóm –N=N và các nguyên tử O của nhóm COOC2H5. Khoảng cách giữa các ion này với các nguyên tử N và O của TEAC phù hợp cho việc hình thành liên kết tạo phức.

Chúng tôi cũng đã tính toán được năng lượng liên kết của các dạng ion kim loại đi vào trong phức. Kết quả cho thấy ở dạng ion tự do thì năng lượng của hệ là thấp nhất. Tuy nhiên, để có kết luận chính xác dạng ion nào của kim loại tồn tại trong phức chất thì cần có thêm các thông tin về phổ IR, Raman, 1H-NMR và MS.