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 phức chất được ghi trên máy Impact 410 - Nicolet (Mỹ) thực hiện tại trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội. Mẫu được trộn đều, nghiền nhỏ và ép viên với KBr, ghi phổ trong vùng số sóng từ 400 ÷ 4000 cm-1.
Phổ hấp thụ hồng ngoại của axit benzoic tự do, 2,2’-dipyridyl- N,N’- dioxit tự do và các phức chất được đưa ra ở các hình từ 2.1 đến 2.5, các số sóng hấp thụ đặc trưng của các hợp chất được trình bày ở bảng 2.2.
Hình 2.1. Phổ hấp thụ hồng ngoại của axit benzoic
Hình 2.3. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Dy(Benz)3(DipyO2).3H2O
Bảng 2.2. Các số sóng hấp thụ đặc trưng trong phổ hấp thụ hồng ngoại của các hợp chất (cm-1)
tt Hợp chất v(COOH) νas(COO-) νs(COO-) v(CH) v(C-C) v(NO) v(Ln-O) v(OH)
1 HBenz 1687 - 1454 2835 1602 - - 3485
2 DipyO2 - - - 3037 1255 -
3 Dy(Benz)3(DipyO2).3H2O - 1527 1475 3061 1595 1232 582 3315 4 Tm(Benz)3(DipyO2).3H2O - 1521 1492 3062 1597 1238 565 3358 5 Yb(Benz)3(DipyO2).3H2O - 1523 1492 3064 1595 1230 578 3192
*/ Phổ hấp thụ hồng ngoại của các phối tử
Trong phổ hồng ngoại của axit benzoic xuất hiện dải hấp thụ ở 1687 cm-1 có cường độ rất mạnh được quy cho dao động hóa trị bất đối xứng của liên kết C=O trong nhóm -COOH. Dải này có số sóng thấp chứng tỏ axit tồn tại ở dạng đime do tạo thành liên kết hiđro. Dải ở 2835 cm-1 được quy gán cho dao động
của liên kết C–H trong nhân thơm. Dải ở 1454 cm-1 được quy gán cho dao động hoá trị đối xứng của nhóm -COO- và dải ở 1602 cm-1 được quy gán cho dao động hóa trị của liên kết C=C.
Trong phổ hấp thụ hồng ngoại của 2,2’-dipyridyl- N,N’-dioxit xuất hiện dải hấp thụ ở 1255 cm-1. Dải này được quy gán cho dao động hóa trị của liên kết N-O. Dải ở 3037 cm-1 được quy gán cho dao động hóa trị của liên kết -CH. */ Phổ hấp thụ hồng ngoại của các phức chất có dạng rất giống nhau, chứng tỏ cách phối trí trong các phức chất là tương tự nhau. Trên phổ hồng ngoại của các phức chất xuất hiện dải hấp thụ trong vùng 3192 – 3358 cm-1, chứng tỏ H2O có trong thành phần của các phức chất.
Trong phổ hồng ngoại của các phức chất, trong vùng 1521 - 1527 cm-1 xuất hiện các dải hấp thụ có cường độ rất mạnh, được quy gán cho dao động hóa trị bất đối xứng của nhóm -COO-, dải này đã bị dịch chuyển về vùng có số sóng thấp hơn so với vị trí tương ứng của nó trong HBenz (1687 cm-1), chứng tỏ trong các phức chất đã hình thành liên kết kim loại - phối tử làm cho liên kết CO trong phức chất bị yếu đi. Dải hấp thụ tại 1255 cm-1 đặc trưng cho dao động của nhóm NO trong phối tử DipyO2 đã dịch chuyển về vùng có số sóng thấp hơn trong các phức chất (1230 – 1238 cm-1). Điều này chỉ ra rằng trong các phức chất liên kết Ln3+ và DipyO2 đã được hình thành qua các nguyên tử O của nhóm NO làm cho liên kết N-O trong phức chất bị yếu đi. Chứng tỏ trong phức chất hỗn hợp phối tử, ion đất hiếm đã đồng thời phối trí với O của COO- trong Benz- và với O của NO trong DipyO2.
Phổ hồng ngoại của các phức chất còn xuất hiện các dải trong vùng (1454-1492) cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị đối xứng của nhóm -COO-, các dải ở (3061-3064) cm-1 được quy gán cho dao động hóa trị của liên kết C- H, các dải ở (1595-1597) cm-1 thuộc về dao động khung C=C của vòng thơm.
Ngoài ra trong phổ hồng ngoại của các phức chất còn xuất hiện dải hấp thụ trong vùng (565-582) cm-1 được quy gán cho liên kết Ln-O trong các phức chất.