Tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc của phức chất đồng (II) với phối tử 1,10 phenantrolin

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG BÌNH KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN ------ NGUYỄN THỊ PHƯƠNG LIÊN TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC CỦA PHỨC CHẤT ĐỒNG II VỚI PHỐI TỬ 1,10 – PHENANTROLIN Ngành đào tạo:

ỦY

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG BÌNH KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN

- -

NGUYỄN THỊ PHƯƠNG LIÊN

TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC

CỦA PHỨC CHẤT ĐỒNG (II) VỚI PHỐI TỬ 1,10 – PHENANTROLIN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

QUẢNG BÌNH, NĂM 2017

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG BÌNH

KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN

- -

NGUYỄN THỊ PHƯƠNG LIÊN

TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC

CỦA PHỨC CHẤT ĐỒNG (II) VỚI PHỐI TỬ 1,10 – PHENANTROLIN

Ngành đào tạo: Sư phạm Hóa học Trình độ đào tạo: Đại học

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Giảng viên hướng dẫn:

PGS.TS NGUYỄN ĐỨC VƯỢNG

QUẢNG BÌNH, NĂM 2017

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp với đề tài: “Tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc của phức chất đồng (II) với phối tử 1,10 – phenantrolin” là kết quả nghiên cứu của riêng em Các kết quả phân tích được cung cấp bởi Viện Khoa học Vật liệu – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, số liệu được xử lí dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Đức Vượng và chưa được công bố trong

bất kì tài liệu nào

LỜI CẢM ƠN

Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS Nguyễn Đức Vượng – người đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện giúp em trong quá trình hoàn thành khóa luận của mình

Bên cạnh đó, cho phép em được gửi lời cảm ơn tới các thầy cô trong

Bộ môn Hóa học, Khoa Khoa học tự nhiên Đại học Quảng Bình, các bạn sinh viên lớp đại học sư phạm Hóa học K55 đã tạo điều kiện, động viên khích lệ em trong thời gian vừa qua

Mặc dù đã có nhiều cố gắng, song do thời gian có hạn, nên kết quả nghiên cứu có thể còn nhiều điều chưa thực hiện được như mong muốn Vì vậy,

em rất mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của các thầy cô giáo, các bạn sinh viên

để báo cáo của em được hoàn thiện hơn

MỤC LỤC

Trang phụ bìa i

Lời cam đoan ii

Lời cảm ơn iii

MỤC LỤC 1

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT 3

DANH MỤC BẢNG BIỂU 4

DANH MỤC HÌNH ẢNH 5

A MỞ ĐẦU 6

B NỘI DUNG 8

Chương 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 8

1.1 Giới thiệu nguyên tố đồng (Cu) 8

1.2 Hóa học phức chất đồng và khả năng tạo phức của phối tử 1,10 - phenantrolin 12

1.2.1 Hóa học phức chất đồng 12

1.2.2 Khả năng tạo phức của 1,10-phenantrolin 17

Chương 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19

2.1 Hóa chất và thiết bị 19

2.1.1 Hóa chất 19

2.2.2 Tổng hợp phức Cu2+ - phen 19

2.2 Thực nghiệm 20

2.2.1 Điều chế dung dịch muối Cu(NO3)2 20

2.2.2 Tổng hợp phức Cu2+ - phen 20

2.3 Phương pháp nghiên cứu 21

2.3.1 Phương pháp phổ hồng ngoại 21

2.3.2 Phương pháp phổ Raman 22

2.3.3 Phương pháp phổ khối lượng 23

2.3.4 Phương pháp phân tích nhiệt 24

2.3.5 Phương pháp thử hoạt tính sinh học 25

Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 27

3.1 Hình dạng và hiệu suất tổng hợp phức chất của đồng (II) với phối tử

1,10-phenantrolin 27

3.1.1 Hình dạng phức chất của đồng (II) với phen 27

3.1.2 Hiệu suất tổng hợp phức 28

3.2 Xác định thành phần của phức chất 28

3.2.1 Phân tích nhiệt xác định hàm lượng CuO 29

3.2.2 Phổ khối lượng 30

3.3 Xác định cấu trúc, liên kết hình thành trong phức chất 33

3.4 Kết quả thử hoạt tính sinh học 36

C KẾT LUẬN 38

TÀI LIỆU THAM KHẢO 39

PHỤ LỤC 42

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ

DTA : Differential Thermal Analysis (phân tích nhiệt vi sai)

EDTA : Ethylendiamin Tetraacetic Acid

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Một số đă ̣c điểm của nguyên tố đồng 9

Bảng 1.2 Bảng hằng số vật lý của kim loa ̣i đồng 9

Bảng 1.3 Khả năng tạo phức của Cu(II) 14

Bảng 1.4 Hoạt tính kháng khuẩn của Ac-4Mtsc, Ac-2Mtsc và phức chất

Cu (II) của chúng 16

Bảng 1.5 Tần số dao động đặc trưng của O - phenantrolin 18

Bảng 3.1 Hiệu suất tổng hợp phức Cu2+- phen ở các tỷ lệ mol khác nhau 28

Bảng 3.2 Hàm lượng CuO sau khi phân hủy phức và thành phần C, N trong phức 30 Bảng 3.3 Kết quả MS và thành phần phức chất Cu2+- phen 31

Bảng 3.4 Các vân hấp thụ chính trên phổ IR của phức chất chứa phen 35

Bảng 3.5 Kết quả thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định của phức chất

Cu2+-phen 37

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Cấu trúc tinh thể của đồng 9

Hình 1.2 Liên kết trong phức chất của phen và Cu2+ 18

Hình 2.1 Quá trình thực nghiệm tổng hợp phức chất Cu2+- phen 20

Hình 3.1 Ảnh chụp tinh thể phen 27

Hình 3.2 Ảnh chụp phức chất Cu2+-phen 27

Hình 3.3 Giản đồ phân tích nhiệt của Cu2+-phen 29

Hình 3.4 Phổ ESI-MS possitive của phức chất Cu2+- phen 30

Hình 3.5 Sơ đồ phân mảnh của phức chất Cu2+-phen 32

Hình 3.6 Phổ hồng ngoại của phen 33

Hình 3.7 Phổ hồng ngoại của phức chất Cu2+ -phen 34

Hình 3.8 Phổ Raman của phức chất Cu2+ -phen 35

Hình 3.9 Các liên kết đề nghị được hình thành trong phức chất Cu2+- phen 36

A MỞ ĐẦU

Hóa học phức chất của các nguyên tố là lĩnh vực khoa học đã và đang phát

triển mạnh mẽ Phức chất của các nguyên tố ngày càng được ứng dụng rộng rãi

trong nhiều lĩnh vực như: nông nghiệp, y dược, luyện kim…

Sự ra đời và phát triển của hóa học phức chất gắn liền với những thành tựu

của hóa lí, hóa phân tích, hóa hữu cơ, hóa sinh, hóa môi trường, hóa dược và các

lĩnh vực khác, đồng thời nó cũng tác động trở lại các lĩnh vực nói trên một cách

tích cực Rất nhiều thành tựu trong lĩnh vực hóa sinh vô cơ và trong y dược…

gắn liền với việc nghiên cứu phức chất trong các hệ sinh học

Phức chất các kim loại chuyển tiếp đóng vai trò quan trọng trong nghiên

cứu và trong thực tiễn Có rất nhiều đề tài tổng hợp và nghiên cứu cấu trúc, tính

huỳnh quang, thăm dò hoạt tính sinh học của các phức chất nguyên tố chuyển

tiếp như Cu, Cd, Fe, Mn, Zn với nhiều loại phối tử hữu cơ có khả năng tạo phức

tốt nhằm ứng dụng vào một số lĩnh vực bằng các phương pháp hóa lí, vật lí hiện

đại [1,9] Một trong nhiều phối tử hữu cơ được lựa chọn là 1,10 – phenantrolin

(phen) 1,10- Phenantrolin là hợp chất hữu cơ mà trong phân tử có 2 nguyên tử

N chứa cặp e tự do, nên chúng có khả năng tạo phức chất với rất nhiều kim loại

Tuy nhiên, qua quá trình nghiên cứu các tài liệu đã công bố ở Việt Nam chưa

được thấy có sự nghiên cứu về phức chất giữa phối tử phenantrolin với đồng, vì

vậy trong phạm vi một khóa luận tốt nghiệp và thời gian có hạn nên đề tài

“ Tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc của phức chất đồng (II) với phối tử

1,10 – phenantrolin” được xác định và chọn làm hướng nghiên cứu

Những nhiệm vụ đặt ra cho đề tài này là:

1- Tổng hợp phức chất của Cu(II) với phối tử 1,10-phenantrolin (phen)

2- Xác định cấu trúc của phức chất tổng hợp được

3- Thăm dò hoạt tính sinh học của phức chất tổng hợp được

A MỞ ĐẦU

B NỘI DUNG

Chương 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT

Chương 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

C KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

B NỘI DUNG Chương 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 1.1 Giới thiệu nguyên tố đồng (Cu) [17,18]

Đồng là nguyên tố mà loài người đã biết từ cổ xưa

Đồng là nguyên tố ở ô thứ 29, nhóm IB trong bảng tuần hoàn, trữ lượng đồng trong vỏ trái đất chiếm 0,003% tổng số các nguyên tố Trong tự nhiên, đồng có thể tồn tại ở dang tự do hoặc hợp chất Chủ yếu là các dạng hợp chất Sunfua, các khoáng vật chancozit (Cu2S), chancopirit (CuFeS2) và bocnit (Cu3FeS3) chúng là thành phần của các quặng đa kim loại Người ta ít gặp các hợp chất chưa oxi: Malachit (CuCO3.Cu(OH)2), azurit (2CuCO3.Cu(OH)2) và cuprit (Cu2O)… các hợp chất cơ kim Trong thiên nhiên đồng có 2 đồng vị bền là: 63Cu (70, 13%), 65Cu (29, 87%)

Đồng là kim loại kém hoạt động có khả năng thể hiện trạng thái oxi hóa +1, +2, +3 Điều này được giải thích là do sự gần nhau về năng lượng của các obitan 3d và 4s Trong đó trạng thái +2 là đặc trưng nhất được thể hiện qua sơ đồ oxi hóa khử sau:

Từ giản đồ thấy rằng, ở điều kiện chuẩn đồng là một kim loại kém hoạt động Mức oxi hóa +3 không bền vì có thế khử cao, còn mức oxi hóa +1 không bền vì có thể dị li thành Cu (II) và Cu (0) Về mặt hóa học, đồng là kim loại kém hoạt động

Năng lươ ̣ng ion hóa thứ ba rất cao đã làm cho năng lượng sonvat hóa hay năng lươ ̣ng ta ̣o thành ma ̣ng lưới tinh thể không đủ để làm bền được cho tra ̣ng thái oxi hóa +3 nên tra ̣ng thái oxi hóa cao nhất của đồng là +2 Tổng năng lượng ion hóa thứ nhất và thứ hai của nguyên tử của nguyên tố này lớn hơn nhiều so

+0,337

+ 1,8 + 0,153 + 0,521

với nguyên tố nhóm IIA ở trong cùng chu kì Bởi vâ ̣y, so với Ca, Sr và Ba, nguyên tố này kém hoa ̣t đô ̣ng hóa ho ̣c hơn nhiều

Bảng 1.1 Mô ̣t số đặc điểm của nguyên tố đồng

Cấu hình electron

Bán kính nguyên

tử (A0)

Năng lượng ion hóa

(eV)

Thế điện cực tiêu chuẩn (V)

Cu2+/Cu

I1 I2 I3

63,549 29 [Ar]3d104s1 1,28 7,72 20,29 36,9 0,34 Đồng là kim loại màu đỏ (đồng tấm có màu đỏ, đồng vụn có màu đỏ gạch),

có ánh kím, dẫn điện và dẫn nhiệt rất tốt, dễ dát mỏng và kéo sợi Đồng tinh khiết tương đối mềm, các tạp chất làm tăng độ cứng của đồng

Đồng dễ tạo hợp kim với nhiều kim loại Những kim loại quan trọng của đồng như: Bronzơ hay đồng thiếc chứa 5-10% Sn, 2-10% Zn, đồng đen chứa 10% Zn, đồng thau chứa 20-30% Zn…

Bảng 1.2 Bảng hằng số vâ ̣t lý của kim loại đồng

Kim loa ̣i

Nhiê ̣t đô ̣ nóng chảy ( 0C )

Nhiê ̣t đô ̣ sôi ( 0C )

Nhiê ̣t đô ̣ thăng hoa ( kJ/mol )

Khối lượng riêng

Đô ̣ dẫn Điê ̣n

Ở điều kiện thường khi có mặt SO2, CO2, hơi nước đồng tác dụng với O2trong không khí tạo thành lớp màng mỏng màu xanh của các muối bazơ

Ở nhiệt độ thường và trong không khí, đồng bị bao phủ một màng màu đỏ gồm đồng kim loại và đồng (I) oxit Oxit này được tạo nên bởi những phản ứng: 2Cu + O2 + 2H2O + CO2  CuCO3.Cu(OH)2 (I.1) 8Cu + 5O2 + 6H2O + 2SO2  2[CuSO4.3Cu(OH)2] (I.2)

Ở nhiệt độ khoảng 2000C phản ứng của Cu với O2 trở nên rõ rệt, tạo nên hỗn hợp oxit CuO và Cu2O, còn ở nhiệt độ nóng chảy Cu cháy và cho CuO Ở nhiệt độ cao hơn 1300K CuO lại phân hủy cho Cu2O Với lưu huỳnh, nó cho

Cu2S dưới dạng hợp chất thành phần không hợp thức

Ở nhiệt độ thường, đồng không tác dụng với flo vì màng CuF2 được tạo nên rất bền sẽ bảo vệ đồng Nhờ tính chất mà đồng được sử dụng để chế tạo bình điện phân để điều chế flo hay ống dẫn khí flo Với Cl, Br nó cho các halogenua tương ứng

Đồng không tác dụng với các dung dịch axit nhưng tác dụng được với dung dịch HI giải phóng khí H2 nhờ tạo thành CuI là chất ít tan và tác dụng với dung dịch HCN giải phóng khí H2 nhờ tạo thành ion phức bền [E(CN)2]-

2Cu + 4HCN  2H[Cu(CN)2]- + H2 (I.3) Đồng dễ dàng tan trong HNO3 ở mọi nồng độ, nhưng với H2SO4 thì chỉ tác dụng với H2SO4 đặc nóng:

Cu + 4HNO3 đặc  Cu(NO3)2 + NO2 + H2O (I.4)

3Cu + 8HNO3 (30%)  3Cu(NO3)2 + 2NO+ 4H2O (I.5)

Cu + 2H2SO4 đặc  CuSO4 + SO2 + 2H2O (I.6)

Đồng chỉ tan trong axit không có tính oxi hóa, chẳng hạn HCl , khi có mặt chất oxi hóa Ví dụ:

2Cu + O2 + 4HCl  2CuCl2 + 2H2O (I.7)

Đặc biệt đồng có thể tan trong nước khi có mặt phối tử tạo phức Ví dụ:

2Cu + O2 + 8NH3 + 2H2O  2[Cu(NH3)4](OH)2 (I.8)

Khi kiềm hóa dung dịch:

2Cu2+ + SO42- + 2OH- ⇌ Cu2(OH)2SO4 (I.11)

Cu2(OH)2SO4 + 2OH- ⇌ 2Cu(OH)2 + SO42- (I.12) 2Cu(OH)2 CuO + 2H2O (I.13) Trong dung dịch kiềm rất mạnh:

Cu(OH)2 + 2OH- ⇌ [Cu(OH)4]2- (I.14) Đồng (I) hidroxit tách ra ngay từ dung dịch axit và chuyển nhanh thành

Cu2O Trong dung dịch CuOH tự oxi hóa – khử thành Cu2+,Cu

2CuOH↓ + 2H+ ⇌ Cu2+ + Cu↓ +2H2O (I.15)

- Ứng dụng của Đồng:

Đồng là nguyên tố được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực Hằng năm trên

thế giới ứng dụng khoảng 15.106 tấn đồng, một phần ba trong số đó lấy từ quá

trình tái chế kim loại, phần còn lại cung cấp bởi quá trình khai thác quặng;

+ Trong lĩnh vực công nghiệp:

Đồng và các hợp kim của nó được dùng để sản xuất dây điện, các thiết bị

ngành điện, linh kiện dùng trong chế tạo máy (tủ lạnh, điều hòa, nồi hơi, bơm

cao áp), sản xuất vật liệu mới (compit) Ngoài ra, đồng còn được sử dụng trong

kỹ nghệ mạ kim, sản xuất sơn, mực in, thuốc nhuộm Trong công nghiệp hóa

chất, đồng và các hợp chất của nó là nguyên liệu để sản xuất nhiều loại hóa chất

vô cơ, cơ kim quan trọng, làm xúc tác cho nhiều phản ứng hóa học, đồng cũng

được sử dụng trong quá trình tinh chế dầu mỏ

+ Trong lĩnh vực nông nghiệp:

Các hợp chất của đồng, nhất là CuSO4 và các chế phẩm của nó có tác dụng

diệt trừ, hoặc kìm hãm sự phát triển của sâu bọ, nấm mốc rong rêu, nên từ lâu

chúng đã được làm thuốc bảo vệ thực vật hay hóa chất để xử lí nước trong

bể bơi, hệ thống cấp nược, thiết bị tưới

+ Trong lĩnh vực dược phẩm:

Đồng là nguyên tố vi lượng cần thiết cho sự tạo máu Đồng có trong thành

phần một số protein, enzim và tập trung chủ yếu ở gan, nó cần thiết đối với quá

trình tổng hợp hemoglobin, photpholipit Đồng cũng giúp cho quá trình hấp thụ

sắt tại ống tiêu hóa và sự phóng thích sắt từ tế bào võng nội mô để tổng hợp sắc

tố tốt hơn Vì thế, đồng đặc biệt hữu ích cho bệnh nhân thiếu máu, người suy

dinh dưỡng, nhu cầu nguyên tố đồng hàng ngày cho người lớn khỏe mạnh

1,5-3,0 mg Đồng có trong nhiều loại dược phẩm chữa bệnh thiếu máu hay thuốc

bồi bổ cơ thể và hồi phục sức khỏe như: Siderfol, Ferosolate, Hemocare,

Theragram, Multivita, Supradyn, Supravit, B-Hema 12 Camforvit, Cerebrovit

1.2 Hóa học phức chất đồng và khả năng tạo phức của phối tử 1,10-phenantrolin

1.2.1 Hóa học phức chất đồng [6,18]

Đồng ở trạng thái oxi hóa +1 có cấu hình electron [Ar]3d10, tuy nhiên

trạng thái oxi hóa +1 là kém đặc trưng đối với đồng, ở trong nước các

muối đồng (I) rất kém bền, tự phân hủy Chẳng hạn muối Cu2SO4 chỉ có thể điều

chế trong dung môi khác nước, ở trong nước tự phân hủy theo phản ứng:

Cu SO  CuSO + Cu (I.16)

Tuy nhiên ở trong nước ion Cu+ được làm bền khi tạo thành hoặc kết tủa ít tan như CuI, CuCN hoặc ion phức tương đối bền như [Cu(NH3)2]-, [CuX2]- (trong đó X là Cl-, Br-, I- và CN-) Một trong những nguyên nhân quan trọng của

sự làm bền đó là khả năng nhận  của những ion I- và CN- Khi có mặt những ion này trong dung dịch, những cân bằng trên đây sẽ dịch chuyển sang trái

Đồng (I) clorua tan ít trong nước lạnh nhưng phân hủy trong nước nóng

Nó tan dễ trong dung dịch đậm đặc của NH3, HCl, NH4Cl và clorua kim loại kiềm nhờ tạo thành phức chất:

CuCl + 2NH3  [Cu(NH3)2]Cl (I.17) CuCl + HCl  H[CuCl2] (I.18) Dung dịch CuCl trong NH3 hoặc HCl hấp thụ khí CO tạo nên dung dịch không màu của phức chất dạng đime [CuClCOH2O]2:

Cu Cu

H2O Cl OH2 Tuy nhiên Cu+ chủ yếu tạo phức có sự phân bố theo dạng đường thẳng giữa ion kim loại và hai phối tử, điển hình trong số chúng là [ClCuCl]-

Cu2+ có cấu hình e ngoài cùng 3d9 Trong dung dịch Cu2+ tồn tại ở dạng ion phức aquơ [Cu(H2O)6]2+ có cấu hình bát diện lệch với ion Cu2+ ở trung tâm, trong đó hai phân tử nước ở các xa hơn so với 4 phân tử H2O còn lại

Cu2+ là ion có khả năng tạo phức mạnh với nhiều phối tử vô cơ và hữu cơ Tóm tắt khả năng tạo phức của Cu2+ ở bảng 1.3

Bảng 1.3 Khả năng tạo phức của Cu(II)

Bát diện biến dạng dẹt

Cr[CuCl4] [Cu(dipy)2I]

[Cu(DMG)2] (rắn) CuO, [Cu(Py)4]2+

CuCl2,[Cu(H2O)6]2+

KCuF3, K2CuF4Trong đó số phối trí đặc trưng là số phối trí 4 và 6 Số phối trí cực đại của Cu2+bằng 6 ứng với các phức bát diện có cấu trúc sau: [ lk

xy ngắn hơn khoảng cách giữa Cu2+ và các phối tử nằm trên trục z Đôi khi

sự khác nhau đó lớn đến nỗi các phức Cu(II) có thể xem là phức chất vuông phẳng Như vậy, người ta thường gặp các hợp chất trong đó số phối trí của đồng bằng 4 (hình vuông) và 6 (bát diện) Trên thực tế, phức của Cu2+ không tồn tại ở dạng bát diện đều mà ở dạng bát diện biến dạng (kéo dài theo trục z) và đặc biệt

là có cấu trúc vuông phẳng với số phối trí 4 Có nhiều phức vuông phẳng tạo bởi

Cu2+, dải hấp thụ thuộc bước chuyển d-d thường nằm trong vùng 16000- 18000cm-1 (625 - 555nm)

Đối với Cu(II) cả phức cation và anion đều rất đặc trưng Chẳng hạn như khi hoà tan muối Cu(II) vào nước hay cho CuO (màu đen) và Cu(OH)2 (màu xanh da trời) tác dụng với axit thì tạo thành các phức aquơ màu xanh da trời kiểu

Các phức chất của anion, các Cuprat (II) cũng đặc trưng đối với Cu (II) Chẳng hạn khi đun nóng trong các dung dịch kiềm đặc Cu(OH)2 bị hòa tan một phần tạo thành hydroxocuprat (II) màu xanh thẫm kiểu M2[Cu(OH)4] Người ta cũng biết nhiều phức chất anion của Cu(II) với các anion cacbonat, sunfat và các anion phức tạp khác, chẳng hạn tách được kalicacbonatocuprat(II): K2Cu(CO3)2 màu xanh sẫm Khác với Cu(CN)2 các xyanocuprat(II) M2 [Cu(CN)4] rất bền và dễ tan trong nước

- Hoạt tính sinh học của đồng và phức đồng:

Đồng có một lượng bé trong động và thực vật Trong cơ thể con người, đồng có trong thành phần của 1 số protein, enzim và tập trung chủ yếu ở gan Hợp chất của đồng là cần thiết đối với quá trình tổng hợp hemoglobin và photpholipit Thiếu đồng gây nên bệnh thiếu máu Trong máu của động vật bậc thấp (ốc, sò và động vật thân mềm) có chất màu là hemoxiamin chứa đồng và có

chức năng như hemoglobin ở trong máu của động vật có xương sống

Hợp chất của Cu không độc như hợp chất của kim loại nặng như Pb và Hg Muối của Đồng độc với nấm mốc và rêu tảo, người ta dùng CuSO4 để chống mốc cho gỗ, dùng nước boocđo là hỗn hợp của dung dịch CuSO4 và sữa vôi để trừ bọ cho 1 số cây, dùng nước Culinh là dung dịch của CuSO4 và kali natri tactrat (KNaC4H4O6) trong dung dịch NaOH 10% trong y học để xác định hàm lượng đường trong nước tiểu của người mắc bệnh đái tháo đường Trong công trình [21,22], Martelli đã công bố kết quả về việc tổng hợp 4 -metyl thiosemicacbazon 2- axetylpyrridin(Ac-4Mtsc) và 2-metyl thiosemicacbazon 2- axetylpyrridin (Ac-2Mtsc) và các phức chất của chúng Hai phối tử này có khả năng chống lại nhiều loại nấm khác nhau Hoạt tính này tăng khi chúng tạo phức với Zn, Ni, Cu Chẳng hạn Ac-4Mtsc có nồng độ ức chế tối thiểu đối với Aspergillus fumigatus là 600 g/ml, Ac-2Mtsc là 800 g/ml trong khi đó của Cu(Ac-2Mtsc) là 300 g/ml Các phức chất này có khả năng chống lại những tác nhân gây ra các bệnh có khả năng lây lan lớn ở vùng nhiệt đới Các phối tử

Ac-4Mtsc, Ac-2Mtsc và phức Cu (II) của chúng được thử hoạt tính kháng khuẩn

được thể hiện qua bảng 1.4

Bảng 1.4 Hoạt tính kháng khuẩn của Ac-4Mtsc, Ac-2Mtsc

a: Pseudomonas; b: Proteus; c: S.aureus; d: Klebsiella-enterobbac; e: E.coli;

f:Shiglla; g: Streptococcus; h: Salmonellatyph

1.2.2 Khả năng tạo phức của 1,10-phenantrolin [8]

1,10 - phenantrolin là một hợp chất hữu cơ dị vòng

Công thức phân tử: C12H8N2.H2O

Công thức cấu tạo:

Khối lượng phân tử: M = 198,22 g/mol

Danh pháp IUPAC: 1,10 - phenantrolin

Tên thường gọi: o - phenantrolin

Viết tắt: Phen

Một số tính chất vật lý của o - phenantrolin:

- Chất bột màu trắng, kết tinh ở dạng monohidrat

- Khó tan trong nước (độ tan: khoảng 3,3 g/l ở nhiệt độ phòng)

- Tan tốt trong benzen (khoảng 14 g/l), rượu etylic (khoảng 540 g/l), axeton, axit loãng và không tan trong ete

- Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi tương ứng là 117oC và 300oC

- Nhiệt độ nóng chảy của phen.H2O là 100 - 103oC

Khi tạo phức, nếu 2 nguyên tử cho của cùng một phối tử cho nguyên tử trung tâm hai cặp electron để tạo 2 liên kết σ thì phối tử và nguyên tử trung tâm

sẽ tạo ra một vòng kín Phối tử đó người ta gọi là phối tử khép vòng và 1,10 – phenantrolin thuộc loại phối tử đó 1,10- phenantrolin là hợp chất chứa vòng pyridin, trong phân tử có hai nguyên tử N ở vị trí số 1 và số 10 của vòng Chúng còn dư đôi electron tự do nên có khả năng cho ion kim loại hai đôi electron tự do này khi tạo phức Nhờ đó, liên kết cho nhận giữa phối tử và kim loại được thực hiện qua 2 nguyên tử N tạo thành các vòng 5 cạnh bền vững [8,12]

Hình 1.2 Liên kết trong phức chất của phen và Cu 2+

Trong hóa học phân tích, phenantrolin hình thành phức có màu bền với kim loại chuyển tiếp 1,10 -phenantrolin là một thuốc thử khá nhạy khi xác định ion Fe2+, phản ứng tạo thành phức bền (Phen)3Fe2+ có màu đỏ cam và cường độ màu không thay đổi trong khoảng pH từ 2 ÷ 9 Ngoài ra, ion Fe2+ cũng tạo phức màu xanh lục nhạt với 1,10 - phenantrolin Tuy vậy, phức này không bền theo thời gian và chuyển dần sang màu vàng nhạt [11] 1,10 -phenantrolin có hoạt tính sinh học cao, đặc biệt khả năng kháng đối với một số vi sinh vật kiểm định (nấm, vi khuẩn), vì vậy có thể nghiên cứu ứng dụng trong y học, nông nghiệp đối với các phức hợp chứa phối tử 1,10 – phenantrolin

Các số liệu về quang phổ hấp thụ hồng ngoại của 1,10 - phenantrolin trình

Chương 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Hóa chất và thiết bị

- Dung dịch chuẩn EDTA 10-2M

- Dung dịch đệm amoni clorua có pH = 11

- Dung môi: nước cất

- Axeton

- Cồn etylic tuyệt đối

- Pha dung dịch chuẩn EDTA 10 -2 M

Dung dịch chuẩn là Etylentetradiamin acid (ETDA), có công thức phân tử

C10H16N2O8Na2.2H2O (M = 372) được pha chế như sau: Cân chính xác một lượng EDTA theo tính toán tương ứng với thể tích và nồng độ cần pha Chuyển lượng cân vào bình định mức, thêm nước cất gần đến vạch mức, lắc mạnh cho tan hết Sau đó thêm nước cất đến vạch mức và lắc đều

- Pha dung dịch đệm amoni clorua có pH = 11

Hòa tan 5,6 g amoni clorua vào 50 ml nước trong bình định mức, thêm tiếp

35 ml amoni hydroxit đậm đặc, khuấy đều Điều chỉnh pH = 11 bằng amoni hydroxit đậm đặc, thêm nước thành 100 ml, lắc đều thu được dung dịch đệm

NH3 + NH4Cl cần dùng

2.1.2 Thiết bị

- Máy phân tích nhiệt tại Viện khoa học Vật liệu, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

- Máy IR PRESIRE SHIMADZU đo phổ hồng ngoại trường ĐHSP Huế

- Máy Micro Raman LABRAM đo phổ Raman trong vùng từ 4000- 100cm-1 tại Viện khoa học Vật liệu, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam