Để nghiên cứu cấu tạo của phức chất, chúng tôi sử dụng phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại. Phổ hấp thụ hồng ngoại của các phức chất được ghi trên máy FTIR Affinity - 1S, Shimadzu (Nhật), trong vùng (400 ÷ 4000) cm-1, tại trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội. Mẫu được chế tạo bằng cách nghiền nhỏ và ép viên với KBr.
Phổ hấp thụ hồng ngoại của axit axetylsalixylic, 2,2'-dipyridin N,N'-dioxit và các phức chất được đưa ra ở các hình từ 2.1 đến 2.6, các số sóng hấp thụ đặc trưng của các hợp chất được ghi ở bảng 2.2.
Hình 2.1. Phổ hấp thụ hồng ngoại của axit axetylsalixylic
Hình 2.3. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Tb(AcSa)3(DipyO2)
Hình 2.5. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Tm(AcSa)3(DipyO2)
Bảng 2.2. Các số sóng hấp thụ đặc trưng trong phổ hấp thụ hồng ngoại của
các hợp chất (cm-1)
Hợp chất (COOH) as(COO ) s(COO ) (CH) (C C) (NO) (Ln O) (OH)
HAcSa 1753 1691 - 1458 2549 1606 - - 3500 DipyO2 - - - 3037 - 1249 - - Tb(AcSa)3(DipyO2) - 1591 1560 1462 2991 1624 1219 584 - Dy(AcSa)3(DipyO2) - 1593 1562 1462 3093 1645 1213 582 - Tm(AcSa)3(DipyO2) - 1591 1560 1460 3089 1624 1219 582 - Yb(AcSa)3(DipyO2) - 1591 1564 1462 3091 1649 1213 582 -
* Phổ hấp thụ hồng ngoại của các phối tử:
Trong phổ hấp thụ hồng ngoại của axit axetylsalixylic xuất hiện dải hấp thụ ở (1753 ÷ 1691) cm-1 có cường độ mạnh, được quy gán cho dao động hóa trị bất đối xứng của liên kết C=O trong nhóm –COOH. Dải này có số sóng cao chứng tỏ axit tồn tại ở trạng thái monome. Dải ở 1458 cm-1 được quy gán cho dao động hóa trị đối xứng của nhóm –COO-. Dải hấp thụ ở 3500 cm-1 được quy gán cho dao động hóa trị của nhóm –OH trong –COOH.
Trong phổ hấp thụ hồng ngoại của 2,2'-dipyridin N,N'-dioxit xuất hiện dải hấp thụ ở 1249 cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết N–O. Dải sóng ở 3037 cm-1 được quy gán cho dao động hóa trị của liên kết C–H trong vòng pyridin.
* Phổ hấp thụ hồng ngoại của các phức chất:
Trong phổ hấp thụ hồng ngoại của các phức chất Tb(III), Dy(III), Tm(III), Yb(III) với hỗn hợp phối tử axetylsalixylat và 2,2'-dipyridin N,N'-dioxit đều xuất hiện các dải sóng có cường độ tương đối mạnh ở vùng (1591 ÷ 1564) cm-1 được quy gán cho dao động hóa trị bất đối xứng của nhóm –COO-. Các dải này đã dịch chuyển về vùng có số sóng thấp hơn so với vị trí tương ứng của nó trong phổ hấp thụ hồng ngoại của axit axetylsalixylic tự do (1753 ÷ 1691 cm-1), chứng tỏ trong các phức chất không còn nhóm –COOH tự do mà đã hình thành sự phối trí phối tử - ion đất hiếm thông qua 2 nguyên tử O của nhóm –COO- làm cho liên kết C=O trong phức chất bị yếu đi. Đồng thời, phổ hấp thụ hồng ngoại của các phức chất còn có các dải hấp thụ ở vùng (1219 ÷ 1213) cm-1 đặc trưng cho liên kết N–O. Dải này đã bị dịch chuyển về vùng có số sóng thấp hơn vị trí tương ứng của nó trong phổ hấp thụ hồng ngoại của 2,2'-dipyridin N,N'-dioxit tự do (1249 cm-1) [25], chứng tỏ 2,2'-dipyridin N,N'-dioxit đã tham gia phổi trí với ion đất hiếm qua 2 nguyên tử O làm thay đổi mật độ electron trong cầu nội phối trí, làm cho liên kết N–O bị yếu đi. Như vậy, trong các phức chất, liên kết phối trí giữa ion đất hiếm với các phối tử được thực hiện qua 2 nguyên tử O của nhóm –COO-
trong axetylsalixylat và 2 nguyên tử O trong 2,2'-dipyridin N,N'-dioxit tạo thành phức chất vòng càng.
Đồng thời, trong phổ hấp thụ hồng ngoại của 4 phức chất đều xuất hiện các dải ở vùng (584 ÷ 582) cm-1, đặc trưng cho dao động của liên kết Ln–O trong các phức chất.
Ngoài ra, trong phổ hấp thụ hồng ngoại của các phức chất xuất hiện dải ở vùng (1462 ÷ 1460) cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị đối xứng của nhóm – COO-, dải ở (3093 ÷ 2991) cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết C– H trong vòng thơm.
Phổ hấp thụ hồng ngoại của cả 4 phức chất đều không xuất hiện dải sóng ở vùng (3000 ÷ 3500) cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị của nhóm –OH trong phân tử nước, chứng tỏ các phức chất đều ở trạng thái khan, không chứa nước.