Tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc và tính chất một số cacboxylat đồng (II)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --- Nguyễn Thị Vân Anh TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT MỘT SỐ CACBOXYLAT ĐỒNG II LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC... Phạ

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

Nguyễn Thị Vân Anh

TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT MỘT SỐ

CACBOXYLAT ĐỒNG (II)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Trang 2

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT MỘT SỐ

CACBOXYLAT ĐỒNG (II)

Chuyên ngành: Hóa Vô cơ

Mã số: 60440113

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

GS TS Triệu Thị Nguyệt

Hà Nội - 2015

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn GS.TS Triệu Thị Nguyệt đã định hướng khoa học và tận tình giúp đỡ em trong suốt quá

trình hoàn thành luận văn thạc sĩ khoa học

Em xin cảm ơn các thầy PGS.TS Nguyễn Hùng Huy, TS Nguyễn Minh Hải, TS Phạm Anh Sơn, các cô chú kỹ thuật viên Bộ môn Hóa Vô cơ, khoa Hóa

học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình làm thực nghiệm

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới các em Lê Hữu Trung và Đỗ Sỹ Quân

đã giúp đỡ và đóng góp ý kiến cho tôi rất nhiều, giúp tôi hoàn thành đề tài nghiên cứu này

Hà Nội, ngày 1 tháng 12 năm 2015

Học viên

Trang 4

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 8

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 9

1.1 Giới thiệu chung về kim loại chuyển tiếp và khả năng tạo phức của chúng 9

1.1.1 Đồng và khả năng tạo phức của Cu(II) 9

1.1.2 Các nguyên tố đất hiếm và khả năng tạo phức của Ln(III) 10

1.2 Axit cacboxylic và các cacboxylat kim loại 13

1.2.1 Đặc điểm cấu tạo và khả năng tạo phức của các axit cacboxylic 13

1.2.2 Giới thiệu chung về các cacboxylat kim loại 13

1.2.3 Ứng dụng của các cacboxylat kim loại 24

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, MỤC ĐÍCH, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM 27

2.1 Đối tượng, mục đích nghiên cứu 27

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 27

2.1.2 Mục đích, nội dung nghiên cứu 28

2.2 Thực nghiệm 28

2.2.1 Dụng cụ và hóa chất 28

2.2.2 Tổng hợp axit 2,2’-bipyridin-3,3’-đicacboxylic 31

2.2.3 Tổng hợp phức chất 31

2.3 Phương pháp nghiên cứu 34

2.3.1 Phương pháp xác định hàm lượng ion kim loại trong phức chất 34

2.3.2 Phương pháp đo điểm nóng chảy 36

2.3.3 Phương pháp phổ hồng ngoại 36

2.3.4 Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân 36

2.3.5 Phương pháp phân tích nhiệt 36

2.3.6 Phương pháp nhiễu xạ tia X đơn tinh thể 37

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38

Trang 5

3.1 Tổng hợp và nghiên cứu cấu trúc của axit

2,2’-bipyriđin-3,3’-đicacboxylic 38

3.1.1 Phổ hồng ngoại của axit 2,2’-bipyriđin-3,3’-đicacboxylic 38

3.1.2 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1 H của axit 2,2’-bipyriđin-3,3’-đicacboxylic 39

3.1.3 Nghiên cứu cấu trúc của axit 2,2’-bipyriđin-3,3’-đicacboxylic bằng phương pháp nhiễu xạ tia X đơn tinh thể 41

3.2 Tổng hợp và nghiên cứu cấu trúc của các phức chất 44

3.2.1 Tổng hợp các phức chất 44

3.2.2 Nghiên cứu phức chất bằng các phương pháp hóa lí 46

KẾT LUẬN 69

TÀI LIỆU THAM KHẢO 70

Trang 6

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1 : Cấu trúc của phức chất {[ ] } 14

Hình 1.2 : Cấu trúc của phức chất {[ ] ]} 15

Hình 1.4 : Cấu trúc của phức chất { ] } 18

Hình 1.9 : Cấu trúc của phức chất { ]} 23

Hình 3.1: Phổ hồng ngoại của sản phẩm 39 Hình 3.2a: Phổ 1 H-NMR của axit 2,2’-bipyriđin-3,3’-đicacboxylic 40 Hình 3.2b: Phổ dãn 1 H-NMR của axit 2,2’-bipyriđin-3,3’-đicacboxylic 40 Hình 3.3: Cấu trúc đơn tinh thể của axit 2,2’-bipyriđin-3,3’-đicacboxylic 42 Hình 3.4: Phổ hồng ngoại của axit pyriđin-2,6-đicacboxylic 46 Hình 3.5: Phổ hồng ngoại của phức chất H2[Cu(PDA)2] 47 Hình 3.6: Phổ hồng ngoại của phức chất { [ ]} 47

Hình 3.7: Phổ hồng ngoại của phức chất { [ ]} 48

Hình 3.8: Phổ hồng ngoại của phức chất { [ ]} 48

Hình 3.9: Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất { [ ]} 51

Hình 3.10: Cấu trúc đơn tinh thể của phức chất H2[Cu(PDA)2] 52 Hình 3.11: Cấu trúc đơn tinh thể của phức chất { [ ]} 56

Trang 7

Hình 3.12: Cấu trúc khung của { [ ]} 60

Trang 8

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 3.1: Các dải đặc trưng trong phổ hồng ngoại của axit

Bảng 3.3: Một số thông tin về cấu trúc của axit

Bảng 3.4:Một số độ dài liên kết và góc liên kết trong axit

Bảng 3.6: Các dải đặc trưng trong phổ hồng ngoại của các phức chất

Bảng 3.8: Một số thông tin về cấu trúc của tinh thể phức chất

Bảng 3.14: Các dải đặc trưng trong phổ hồng ngoại của phức chất

Trang 9

Trang 10

BẢNG KÍ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT

H2BPDC: Axit 2,2’-bipyriđin-3,3’-đicacboxylic

H2PDA: Axit pyriđin-2,6-đicacboxylic

NTĐH: Nguyên tố đất hiếm

QT: Quy trình

Trang 11

TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt

1 Vũ Đăng Độ, Triệu Thị Nguyệt (2009), Hóa học Vô cơ, Quyển 2, Nhà xuất

bản Giáo dục

2 Vũ Đăng Độ (2006), Các phương pháp Vật lý trong Hóa học, Nhà xuất bản

Đại học Quốc Gia Hà Nội

3 Lê Hùng (2003), Hóa học các nguyên tố đất hiếm, khoa Hóa học, Trường

ĐHKHTN – ĐHQG Hà Nội

4 Hoàng Nhâm (2004), Hóa học các nguyên tố Tập II, Nhà xuất bản Đại học

Quốc gia Hà Nội

5 Nguyễn Văn Ri, Tạ Thị Thảo (2003), Thực tập Hóa học Phân tích, Tập 1,

khoa Hóa học, Trường ĐHKHN – ĐHQG Hà Nội

6 Nguyễn Đình Triệu (2002), Các phương pháp Vật lý ứng dụng trong Hóa học,

Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội

7 Đào Hữu Vinh, Lâm Ngọc Thụ (1979), Chuẩn độ Phức chất (sách dịch), Nhà

xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội

Tiếng Anh

8 Corma, A., Garcia, H (2010), “Engineering Metal Organic Frameworks for

Heterogeneous Catalysis”, Chem Rev, 110, pp 4606 – 4655

9 Dhakshinamoorthy, A and Garcia, H (2014), “Metal – organic frameworks as

solid catalysts for the synthesis of nitrogen – containing heterocycles”,

Chem Soc Rev, 43, pp 5750-5765

10 Duarte, Adriana P, Gressier, Marie, Marie-Joelle, Dexpert-Ghys, Jeannette;

Caiut, Jose Mauricio A.; Ribeiro, Sidney J L (2012), “Structural and Luminescence Properties of Silica-Based Hybrids Containing New

Silylated-Diketonato Europium(III) Complex”, Journal of Physical

Chemistry C, 116(1), pp 505 – 515

Trang 12

11 Fahimah Martak and Tia Ayu Christanti (2014), “Synthesis and Toxicity Test

of Zinc (II) Pyridine-2,6-Dicarboxylate Complexes”, The Journal for

Technology and Science, Vol 25, pp 13 – 17

12 Furukawa, H., Cordova, K E and Yaghi, O M (2013), “The chemistry and

applications of metal-organic frameworks”, Science, 341, pp 974 – 987

13 Furukawa, H., Ko, N., Aratani, N., Choi, E., Yazaydin, A O., Snurr, R Q.,

Yaghi, O M (2010), “Ultrahigh porosity in metal – organic

frameworks”, Science, 329, pp 424 – 428

14 Glinka N L (1981), General chemistry, Vol 2, Linz university, Germany

15 Hailian Li, Mohamed Eddaoudi, M O’Keeffe and O M Yaghi (1999),

“Design and synthesis of an exceptionally stable and highly porous metal

– organic framework”, Nature, Vol 402, pp 276 – 279

16 He, Y., Zhou, W., Qian G and Chen, B (2014), “Methane storage in metal –

organic frameworks”, Chem Soc Rev, 43, pp 5657-5678

17 Hong-Ling Gao, Long Yi, Bin Zhao, Xiao-Quing Zhao, Peng Cheng,

Dai-Zheng Liao and Shi-Ping Yan (2006), “Synthesis and Characterization of Metal – Organic Frameworks Based on 4-Hydroxypyridine-2,6-dicacboxylic Acid and Pyridine-2,6-dicarboxylic Acid Ligands”,

Inorganic Chemistry, 45, pp 5980-5988

18 Jose A Fernandes, Susana S Braga, Martyn Pillinger et al (2006),

“β-Cyclodextrin inclusion of europium (III) tris(β-diketonate)-bipyridine,

Polyhedron”, Science, Vol 25, pp 1471-1476

19 Juan Xie, Hui-Ming Shu, Huai-Ming Hu, Zhong-Xi Han, Sa-Sa Shen, Fei

Yuan, Meng-Lin Yang, Fa-Xin Dong and Gang-Lin Xue (2014),

“Synthesis, Structures, and Luminescence Properties of Lanthanide Coordination Polymers with a Polycarboxylic Terpyridyl Dericative

Ligand”, ChemPlusChem, 79, pp 985-994

Trang 13

20 Kanungo.B.K.,(2003), “Synthesis of New Macrocycles with 2,2’-Bipyridyl

and Polyamine Functions”, Synthetic Communication, Vol 33, pp

3159-3164

21 Ke Liu, Jing-Min Zhou, Hui-Min Li, Na Xu and Peng Cheng (2014), “A series

of Cu(II)-Ln(III) Metal-Organic Frameworks Based on 2,2’-bipyridine-3,3’-dicarboxylic Acid: Syntheses, Structures and Magnetic Properties”,

Cryst Growth Des, pp 1-34

22 Koen Binnemans (2009), “Lanthanide-Based Luminescent Hybrid Materials”,

Chem Rev, 109, pp 4283-4374

23 Koen Binnemans (2005), Chapter 225 Rare-earth β-diketonates, Katholieke

Universiteit Leuven, Department of Chemistry, Celestijnenlaan 200F

24 Koppe M (2002), Light Emitting Diodes (LED’s) Based on Rare Earth

Emitters, Linz university, Germany

25 Limaye S N et al (1986), “Relative complexing tendencies of O-O, O-N and

O-S donor (secondary) ligands in some lanthanide-EDTA-mixed-ligand

complexes”, Chem Abs, Vol 105, pp 499

26 Malandrino G., Incontro O., Castelli F., Fragalà I L., Benelli C (1996),

“Synthesis, Characterization and Mass Transport Properties of Two Novel Gd(III) hexafluoroacetylacetonate Polyether Adducts: Promising

Precursors for MOCVD of GdF3 Films”, Chemistry of Materials, 8, pp

1292

27 Mehrotra R C., Bohra R., Gaur D P (1978), Metal β-Diketonates and Allied

Derivatives, Academic Press, London

28 W Huang, D Y Wu, P Zhou, W B Yan, D Guo, C Y Duan, Q Meng

(2009), “Luminescent and Magnetic Properties of Lanthanide –

Thiophene-2,5-dicarboxylate Hybrid Materials”, Cryst Growth Des, 9,

pp 1361-1369

Trang 14

29 Wilkinson, G., Gillard, R D., McCleverty, J A., Eds (1987), Siedle, A R

Diketones and Related Ligands In Comprehensive Coordination Chemistry, Oxford, UK, pp 365–412

30 Xiuling Feng, Wanping Chen and Bolin Xiang (2014), “Solvothermal

Synthesis, Crystal Structures, and Luminescent Properties of Two New Cadmium(II) Coordination Polymers Based on Rigid/Flexible

N,N’-Bis(4-pyridyl)-1,4,5,8-naphthalenetetracarboxydiimide”, Z Anorg Allg Chem, pp 3159-3164

31 Yoon, M., Srirambalaji, R and Kim, K (2012), “Homochiral Metal – Organic

Frameworks for Asymmetric Heterogeneous Catalysis”, Chem Rev, 112

(2), pp 1196-1231

Định dạng
Số trang	14
Dung lượng	593,24 KB