Nghiên cứu khả năng thế nguyên tử Clo trong phân tử hexaclobenzen bằng phần mềm tính toán lượng tử Gaussian 09

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài: “Nghiên cứu khả năng thế nguyên tử Clo trong phân tử hexaclobenzen bằng phần mềm tính toán lượng tử Gaussian 09” là kết quả mà tôi trực tiếp nghiên

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành: Hoá lý

Người hướng dẫn khoa học

TS NGUYỄN THẾ DUYẾN

HÀ NỘI-2017

LỜI CẢM ƠN

Với lòng kính trọng và biết ơn chân thành, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc

tới thầy giáo TS Nguyễn Thế Duyến đã định hướng, hướng dẫn và tạo điều

kiện giúp đỡ em tận tình trong quá trình nghiên cứu, học tập để em hoàn thành được khóa luận tốt nghiệp

Em xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, Ban Chủ nhiệm và các thầy cô trong khoa Hóa học đã hết lòng quan tâm giúp

đỡ em trong suốt thời gian 4 năm học tập

Trong quá trình thực hiện khóa luận, em không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến để đề tài của em được hoàn thiện hơn nữa

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày…tháng…năm 2017

Sinh viên

Vũ Thị Việt Hà

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài: “Nghiên cứu khả năng thế nguyên tử Clo trong phân tử hexaclobenzen bằng phần mềm tính toán lượng tử Gaussian 09” là kết quả mà tôi trực tiếp nghiên cứu, tìm hiểu được Trong quá trình

nghiên cứu tôi có sử dụng tài liệu của một số nhà nghiên cứu, một số tác giả Tuy nhiên, đó chỉ là cơ sở để tôi rút ra được những vấn đề cần tìm hiểu ở đề tài của mình Đây là kết quả của riêng cá nhân tôi, hoàn toàn không trùng với kết quả của các tác giả khác

Nếu sai tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm

Hà Nội, ngày… tháng…năm 2017

Sinh viên

Vũ Thị Việt Hà

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Nội dung nghiên cứu 2

4 Phương pháp nghiên cứu 2

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 3

1.1 Giới thiệu về phần mềm lượng tử 3

1.1.1 Phần mềm Gaussview 5.0 3

1.1.2 Phần mềm Gaussian 09 5

1.2 Hợp chất hữu cơ khó phân hủy POP 6

1.2.1 Khái niệm các hợp chất hữu cơ khó phân hủy POP 6

1.2.2 Một số hợp chất POP tiêu biểu 7

1.2.3 Đặc điểm hóa học của POP 10

1.2.4 Tình trạng ô nhiễm 11

1.2.5 Tác hại của ô nhiễm POP 11

1.2.5.1 Ảnh hưởng đến môi trường đất 11

1.2.5.2 Ảnh hưởng đến môi trường nước 12

1.2.5.3 Ảnh hưởng đến sức khỏe con người 12

1.2.6 Phương pháp phân hủy POP 13

1.2.6.1 Phương pháp hóa lý 12

1.2.6.2 Phương pháp hóa học 13

1.2.6.3 Phương pháp sinh học 13

1.3 Đặc điểm cấu trúc và tính chất lý hóa của hexaclobenzen (HCB) 14

1.3.1 Cấu trúc của hexaclobenzen (HCB) 14

1.3.2 Tính chất lý hóa của hexaclobenzen 14

1.3.3 Ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe con người của hexaclobenzen 15

CHƯƠNG 2 THỰCNGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16

2.1 Phương pháp thiết kế phân tử bằng phần mềm Gaussview 5.0 16

2.2 Phương pháp tính toán phân tử bằng phân mềm lượng tử Gaussian 09 17

2.2.1.Khởi động chương trình 17

2.2.2 Cách nạp hoặc nhập dữ liệu 17

2.2.3 Thực hiện việc tính toán 18

2.2.4 Xem xét và diễn giải dữ liệu xuất 20

2.3 Giá trị tính từ tích hợp hai phần mềm Gaussian 09, Gaussview 5.0 20

2.4 Hiệu ứng nhiệt của phản ứng hóa học - Định luật Hess 21

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 23

3.1 Kết quả tính toán nhiệt hình thành của phản ứng 23

3.2 Khả năng thế nguyên tử Cl bằng H 25

3.2.1 Cấu hình không gian – liên quan đến khả năng xảy ra phản ứng 25

3.2.2 Nghiên cứu sự biến đổi điện tích cho quá trình tách clo 32

KẾT LUẬN 38

TÀI LIỆU THAM KHẢO 39

Tricloetan

Dichloro Diphenyl Trichloroetthane

Tetraaxetic

Ethyllene Diamine Tetraacetic Acid PCB Polyclorine Biphenyl Polychlorinated

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Giao diện làm việc của phần mềm Gaussview 5.0 3

Hình 1.2 Cửa sổ chính của chương trình Gaussian 09 6

Hình 2.1 Biểu tượng Gaussian 09 16

Hình 2.2 Cửa sổ soạn thảo (Existing File Job Edit) 16

Hình 3.1 Sự biến đổi của ∆H khi thay thế từng nguyên tử Clo trong phân tử C6Cl6 23

Hình 3.2 Sơ đồ quá trình ưu tiên thế nguyên tử Cl bằng H 31

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Ngày nay hóa học lượng tử đã trở thành một trong những công cụ đắc lực trong việc khảo sát các quá trình hóa học Hóa lượng tử có thể thực hiện được một số nghiên cứu mà thực nghiệm khó có thể thực hiện như nghiên cứu trạng thái chuyển tiếp, các hợp chất trung gian, ion, gốc tự do có thời gian tồn tại tương đối ngắn Hóa lượng tử còn cung cấp thông tin về nhiệt động và động học của phản ứng như: ∆G, ∆H, ∆S, hằng số tốc độ, đường phản ứng, cơ chế

da cam mà quân đội Mỹ đã sử dụng trong chiến tranh ở nước ta

Với mong muốn hiểu sâu hơn về hóa học lượng tử, hiểu thêm về các phần mềm hóa học cũng như áp dụng nó để góp phần giải quyết vấn đề ô nhiễm thuốc bảo vệ thực vật dạng POP, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài :

“Nghiên cứu khả năng thế nguyên tử clo trong phân tử hexaclobenzen bằng phần mềm tính toán lượng tử Gaussian 09”

2 Mục tiêu nghiên cứu

Bằng phần mềm tính toán lượng tử Gaussian 09 xác định khả năng thế

nguyên tử clo trong phân tử hexaclobenzen

3 Nội dung nghiên cứu

- Xác định nhiệt hình thành cho các phân tử C6Cl6 và các sản phẩm thế H

- Xác định mật độ điện tích của các nguyên tử trong phân tử

- Xác định sơ đồ ưu tiên thế nguyên tử Cl

4 Phương pháp nghiên cứu

- Tính toán lượng tử cho phân tử C6Cl6: Được tính toán tích hợp trên 2 phần mềm lượng tử Gaussian 09; Gaussview 5.0

- Phân tử được xây dựng trên phần mềm lượng tử Gaussview 5.0 và được tính toán trên phần mềm Gaussian 09

- Phương pháp tính toán: Sử dụng phương pháp HF với bộ hàm được sử dụng là 3-21g

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

- Ứng dụng để nghiên cứu quá trình khử hợp chất hữu cơ độc hại với môi trường

- Định hướng phương hướng phân hủy hợp chất POP

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu về phần mềm lượng tử [2, 3, 18, 15]

1.1.1 Phần mềm Gaussview 5.0 [14]

GaussView 5.0 là giao diện đồ họa tiên tiến và mạnh mẽ nhất hiện có cho Gaussian 09 Với GaussView 5.0, bạn có thể nhập hoặc xây dựng cấu trúc phân tử mà bạn quan tâm, thiết lập, khởi chạy, giám sát và kiểm soát tính toán Gaussian 09, lấy ra và xem kết quả, tất cả mà không cần phải rời ứng dụng GaussView 5.0 bao gồm nhiều tính năng mới được thiết kế để làm việc với các

hệ thống quan tâm hóa học lớn tiện lợi và dễ hiểu Nó cũng cung cấp sự hỗ trợ đầy đủ cho tất cả các phương pháp lập mô hình mới và các tính năng trong Gaussian 09

Trên thanh công cụ của phần mềm bao gồm: tệp (FILE), soạn thảo (EDIT), VIEW có xây dựng (BUILDER), Tính toán (CALCULATE), các kết quả (RESULTS), cửa sổ(WINDOW),trợ giúp (HELP) Trong những chức năng này quan trọng nhất là FILE,BUILDER

Hình 1.1.Giao diện làm việc của phần mềm Gaussview 5.0

Bảng dưới đây liệt kê một số biểu tượng sẵn có và các mục trình đơn cùng với các chức năng của chúng trong phần mềm Gaussview 5.0:

Bảng 1.1 Các biểu tượng trong phần mềm Gaussview 5.0

Tạo một nhóm phân tử mới (một thành viên) như một cửa sổ Xem trống

FileRecent Files

Mở tệp được hỗ trợ bởi GaussView Danh sách các tệp đã mở gần đây để

dễ dàng truy cập

Ring Fragment

Bảng các phân tử có cấu trúc vòng

Element

Fragment

Bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên

tố hóa học và các liên kết của từng nguyên tố

Truy cập thư viện tùy chỉnh

Add Valence

Thêm một hydro bổ sung vào nguyên

tử đã chọn

Invert About Atom

Đảo ngược cấu trúc phân tử về một nguyên tử đã chọn

1.1.2 Phần mềm Gaussian 09 [11]

Hiện nay trên thế giới có rất nhiều phần mềm cho phép giải các bài toán lượng tử bằng phương pháp gần đúng như MOPAC, GAUSSIAN, HYPERCHEM… Các phần mềm này sử dụng các phương pháp bán kinh nghiệm và không kinh nghiệm, cho phép khảo sát phân tử ở trạng thái hơi, trạng thái dung dịch

Phần mềm lượng tử Gaussian 09 là một trong những phần mềm thông dụng hiện nay là một chương trình ứng dụng rộng rãi vì có độ chính xác cao,

có thể đáp ứng yêu cầu đặt ra trong lĩnh vực thiết kế phân tử với nhiều tính năng như: xác định cấu trúc, tối thiểu hóa năng lượng, tính toán tham số lượng

tử, trình bày cấu trúc ba chiều Có thể nói phần mềm lượng tử Gaussian 09 là phần mềm chuyên dụng trong hóa tính toán (ứng dụng tin học trong hóa học) hiện nay

Trên thanh công cụ của phần mềm: tệp (FILE), quá trình (PROCESS), tiện ích (UTILITIES), các kết quả (VIEW),trợ giúp (HELP) Trong những chức năng này quan trọng nhất là FILE

Các mục trong cửa sổ chính (hình 1.2):

- Menu bar (thanh đơn lệnh)

- Job control icons (các biểu tượng kiểm soát phép tính)

- Job progress display (trình bày quá trình tính toán)

- Gaussian output area (vùng dữ liệu xuất)

- Editing icons (biểu tượng soạn thảo)

- Status line (dòng trạng thái)

- Out put filename (tập tin xuất)

- Chúng ta sẽ xem xét lần lượt các mục trên

Để thực hiện việc tính toán cần cung cấp các dữ liệu cần thiết cho chương

trình Đơn lệnh File được dùng để tạo một tập tin nhập mới hoặc để sửa đổi

một tập tin đã có

Đơn lệnh File gồm các lệnh:

- New: Tạo tập tin nhập mới và mở cửa sổ Job Entry

- Open: Nạp một tập tin nhập đã có hoặc chuyển đổi một cấu trúc phân tử

- Modify: Biên tập tập tin nhập hiện đang được nạp

- Preferences: Dùng chỉ rõ các sắp xếp mặc định

- Exit: Thoát khỏi Gaussian

Hình 1.2 Cửa sổ chính của chương trình

1.2 Hợp chất hữu cơ khó phân hủy POP [5, 9, 13]

1.2.1 Khái niệm các hợp chất hữu cơ khó phân hủy POP

Các hợp chất khó phân hủy - POP (Persistent Organnic Pollutant) là các hợp chất hữu cơ biến đổi theo từng bậc chịu tác động của ánh sáng, hóa học và sinh học POP thường là các hợp chất của benzen và có đặc điểm ít tan trong nước và hòa tan trong dung môi hữu cơ rất cao, thường tích tụ trong các mô mỡ

động vật, có thể bay hơi và có khả năng phát tán rất xa trong không khí trước khi xảy ra lắng đọng

1.2.2 Một số hợp chất POP tiêu biểu

Thống kê cho thấy nước ta có tới 13 chất thuộc loại nhóm hữu cơ khó phân hủy POP, gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường và sức khỏe con người

Chlordane - được sử dụng rộng rãi để diệt mối và là thuốc trừ sâu diện rộng trong nông nghiệp

DDT - chất POP được biết đến nhiều nhất, được sử dụng rộng rãi trong chiến tranh thế giới thứ II để bảo vệ binh lính và người dân khỏi sốt rét, sốt phát ban và nhiều bệnh dịch khác lây truyền bởi côn trùng Chất này liên tục được dùng để chống muỗi tại một số nước nhằm hạn chế sốt rét

Dieldrin- được sử dụng chủ yếu để diệt mối và các loại sâu hại vải, kiểm soát các bệnh dịch lây lan do côn trùng và diệt các loại côn trùng sống trong đất nông nghiệp

Dioxin - hóa chất này được tạo ra một cách vô tình do sự đốt cháy không hoàn toàn, cũng như trong quá trính sản xuất một số loại thuốc trừ sâu và các hóa chất khác Ngoài ra, một số loại tái chế kim loại, nghiền và tẩy trắng giấy cũng có thể sản sinh ra dioxin Dioxin còn có trong khí thải động cơ, khói thuốc

lá và khói than gỗ

Endrin - đây là loại thuốc trừ các loại gặm nhấm, trừ sâu được phun trên những cánh đồng bông và ngũ cốc Chất này còn được sử dụng để diệt các loại chuột nhà, chuột đồng…

Furan - các chất này được sản sinh không chú ý từ cùng những quá trình phát thải đioxin, đồng thời có trong các hợp chất PCB dành cho thương mại

Heptachlor - được dùng chủ yếu để diệt các loại côn trùng và mối trong đất, đồng thời còn được dùng để loại các loài côn trùng hại bông, châu chấu, các loài gây hại cho nông nghiệp khác và muỗi truyễn bệnh sốt rét

Bảng 1.2.Các chất thuộc nhóm hữu cơ khó phân hủy POP tìm thấy ở VN STT Tên chất Công thức STT Tên chất Công thức

Cl Cl

dibenzo furans

7 Heptachlor

Hexachlorobenzen (HCB) - được sử dụng để diệt nấm hại cây lương thực Đây cũng là một phụ phẩm trong việc sản xuất một số một số loại hóa chất nhất định và là kết quả của quá trình phát thải ra đioxin và furan

Mirex - một loại thuốc trừ sâu sử dụng chủ yếu để diệt kiến lửa, các loại kiến và mối khác Mirex còn được dùng làm chất chậm lửa trong trong chất dẻo, cao su và đồ điện

Polychlorinated Biphenyl (PCB) - hợp chất này được dùng trong công nghiệp làm chất lưu chuyển nhiệt, trong các máy biến thế điện và tụ điện, làm chất phụ gia trong sơn, giấy copy không cacbon, chất bịt kín và chất dẻo

Toxaphene - còn được gọi là camphechlor, một loại thuốc trừ sâu dùng trong ngành trồng bông, ngũ cốc, hoa quả, hạt và rau xanh Chất này còn được dùng để diệt các loại ve, chất kí sinh vật nuôi

1.2.3 Đặc điểm hóa học của POP

POP, theo định nghĩa, các hợp chất hữu cơ bền có khả năng phân hủy sinh học, quang học hoặc bằng hóa chất POP thường là các dẫn xuất halogen, nhất là dẫn xuất clo Các liên kết cacbon - clo rất bền và ổn định đối với thủy phân phân hủy sinh học và quang hóa Dẫn xuất clo - nhân thơm (benzen) còn bền và ổn định hơn

Các chất POP có độ tan trong nước rất thấp, độ hòa tan trong dầu mỡ cao, dẫn đến xu hướng của nó để vượt qua dễ dàng màng sinh học thấm vào

tế bào, tích lũy trong mỡ

Các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy thường là hợp chất dễ bay hơi, phát tán vào không khí, có thể được phân tán xa nguồn ô nhiễm trên một khoảng cách lớn trong khí quyển Bay hơi có thể xảy ra từ bề mặt lá cây và đất sau khi

áp dụng các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy được sử dụng làm thuốc trừ sâu

Do độ bền hóa cao nên POP có khả năng chống lại các quá trình phân hủy hóa - lý - sinh, do đó tế bào hay cơ thể nhiễm POP rất khó bài tiết những chất gây ô nhiễm nay do đó có xu hướng tích lũy trong các sinh vật

1.2.4 Tình trạng ô nhiễm

Thuốc BVTV dạng POP bắt đầu sử dụng ở miền bắc vào những năm

1955 và cho đến nay việc sử dụng thuốc BVTV ở nước ta tăng nhanh Theo cục BVTV, trong giai đoạn 1981-1986, lượng thuốc sử dụng là 6,5-9 nghìn tấn thương phẩm, tăng lên 20-30 nghìn tấn trong giai đoạn 1991-2000 và từ 36-75,8 nghìn tấn trong giai đoạn 2001-2010 Lượng hoạt chất tính theo đầu diện tích canh tác (kg/ha) cũng tăng từ 0,3 kg (1981-1986) và lên 1,24-2,54 (2001-2010) Chính việc sử dụng thuốc BVTV tăng nhanh là nguyên nhân gây nên ô nhiễm môi trường đặc biệt là môi trường đất ở nước ta Theo thống kê, hiện nước ta có khoảng trên 1153 khu vực ô nhiễm nặng thuốc BVTV dạng POP

Như vậy tình trạng đất ô nhiễm thuốc BVTV nói chung và thuốc BVTV khó phân hủy nói riêng ngày càng là một vấn đề cấp bách ở nước ta Nó ảnh hưởng và tác động nghiêm trọng đến việc sản xuất nông nghiệp cũng như môi trường và sức khỏe con người

1.2.5 Tác hại của ô nhiễm POP

1.2.5.1 Ảnh hưởng đến môi trường đất

Đất là nơi tập trung nhiều dư lượng thuốc BVTV Đất nhận thuốc BVTV

từ các nguồn khác nhau Tồn dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong đất đã để lại các tác hại đáng kể trong môi trường như làm ảnh hưởng tới các sinh vật trong đất, làm đất trở nên trai cứng đi sau nhiều năm đất sẽ trở thành đất trơ và khó canh tác Thuốc BVTV đi vào trong đất do các nguồn : phun xử lý đất, các hạt thuốc BVTV rơi vào đất,ngoài ra còn một số thuốc rải trực tiếp vào đất Theo kết quả nghiên cứu thì phun thuốc cho cây trồng có tới 50% số thuốc rơi xuống đất.Khi vào trong đất một phần thuốc trong đất sẽ được cây hấp thụ, phần còn

lại đất được keo đất giữ lại, thuốc tồn tại trong đất dần dần được phân giải qua hoạt động sinh học của đất và qua các tác động của yếu tố lý hóa Tuy nhiên, tốc độ phân giải chậm nếu thuốc tồn tại trong môi trường đất với lượng lớn, nhất là trong đất có hoạt tính sinh học kém

Thời gian tồn tại của thuốc trong đất dài hay ngắn phụ thuộc vào nhiều yếu tố môi trường Tuy nhiên, một chỉ tiêu thường dùng để đánh giá khả năng tồn tại trong đất của thuốc là: “Thời gian bán phân hủy”, tính từ khi thuốc được đưa vào đất cho tới khi một nửa lượng thuốc bị phân hủy và được biểu thị bằng DT50, người ta còn dùng các trị số DT75, DT90 là thời gian để 75% và 90% lượng thuốc bị phân hủy trong đất

Các hợp chất hữu cơ có thời gian bán phân hủy dài nhất trong các loại thuốc trừ sâu hữu cơ tổng hợp thông dụng (DDT có thể tồn tại gần 3 năm) Lượng thuốc BVTV, đặc biệt là nhóm clo tồn tại quá lớn trong đất mà lại khó phân hủy nên chúng có thể tồn tại trong đất gây hại cho thực vật trong nhiều năm Sau một khoảng thời gian nó sinh ra một hợp chất mới, thường có tính độc cao hơn bản thân nó

1.2.5.2 Ảnh hưởng đến môi trường nước

Thuốc BVTV tan trong nước có thể tồn tại bền vững và duy trì được đặc tính hóa lý của chúng Các kết quả điều tra cho thấy rối loạn hệ miễn dịch do ô nhiễm tích lỹ thuốc BVTV POP là một nguyên nhân chính làm tăng tỷ lệ tỷ vong nhiều loài động vật biển và cũng đã chững minh rằng chế độ ăn uống nhiễm POP có thể dẫn đễn thiếu hụt vitamin,biến dạng tuyến giáp, làm cho cơ thể mẫn cảm với các vi sinh vật và đặc biệt dẫn tới rối loạn sinh sản Nhiều loài động vật có vú sống ở biển đã nhiễm POP như cá heo, cá heo mũi chai và cá voi đã có biểu hiện suy giảm sinh học

Tác động của nhiễm độc POP có thể bao gồm rối loạn chức năng miễn dịch, thần kinh, dị thường sinh sản, rối loạn hành vi, hàng loạt các loại bệnh về tiêu hóa khác và cuối cùng là gây ung thư, sinh con dị dạng, thiểu năng trí tuệ, trầm cảm…

Nhiều bằng chứng khoa học chứng minh rằng trẻ em có chế độ ăn uống nhiều clo hữu cơ có thể nhiễm độc cao hơn khoảng 10-15 lần so với trẻ em tiêu thụ clo hữu cơ thấp Sự phát triển của thai nhi và trẻ sơ sinh đặc biệt nhạy cảm với POP và dễ bị tổn thương do tiếp xúc với các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy

1.2.6 Phương pháp phân hủy POP

1.2.6.1 Phương pháp hóa lý

- Phương pháp sử dụng xúc tác: Sử dụng công nghệ BCD (là công nghệ khử clo xúc tác bazơ) xử lý các chất thải rắn và lỏng với sự có mặt của các chất phản ứng và xúc tác chuyên dụng

- Phương pháp phân hủy bằng kiềm nóng: Kim loại kiềm phản ứng với clo trong chất thải halogen để tạo muối và chất thải không chứa halogen

- Phương pháp sử dụng các hợp chất nano: Khử POP bằng bột sắt nano, được nghiên cứu ứng dụng rộng rãi

- Hấp thu POP: Sử dụng than hoạt tính và hỗn hợp bột polyanilin dẫn điện được biến tính để hấp thu các hợp chất POP

thông qua việc thay đổi các yếu tố môi trường như : pH, độ ẩm, nồng độ oxi, chất dinh dưỡng,…

- Làm giàu sinh học sử dụng tập đoàn vi sinh vật bản địa đã được làm giàu hoặc vi sinh vật sử dụng các chất độc hại từ nơi khác đưa vào các điểm

ô nhiễm

1.2.6.4 Phương pháp rửa đất

- Phương pháp chiết rửa: Để làm sạch các chất hữu cơ người ta dựa vào phương pháp sắc kí Sắc kí là phương pháp tách trong đó cấu tử được tách được phân bố giữa hai pha, một trong hai pha là pha tĩnh còn pha kia là pha chuyển động theo một hướng xác định

- Phương pháp chiết bằng dung môi: Phân hủy thuốc BVTV POP đã được tách rửa trong dung môi Để phân hủy POP trong dung dịch chiết rửa người ta sử dụng hỗn hợp có chứa sắt hóa trị không và oxit sắt

1.3 Đặc điểm cấu trúc và tính chất lý hóa của hexaclobenzen (HCB) [1] 1.3.1 Cấu trúc của hexaclobenzen (HCB) [12]

Công thức hóa học của HCB: C6Cl6

Tên hóa học của HCB: Hexaclobenzen

Cấu tạo phân tử của HCB:

Cl Cl

Cl Cl

Cl

Cl

1.3.2 Tính chất lý hóa của hexaclobenzen

HCB là bột hoặc tinh thể, không màu hặc màu trắng không tan trong nước, tan trong benzen và etanol sôi Tnc = 231oC, ts= 322oC, dễ thăng hoa

Điều chế bằng cách cho clo tác dụng với benzen ở 300oC và có xúc tác

1.3.3 Ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe con người của hexaclobenzen

HCB được dùng để diệt nấm hại cây lương thực, bảo vệ hạt giống Đây cũng là một phụ phẩm của quá trình sản xuất một số hóa chất nhất định và kết quả của những quá trình phát thải dioxin và furan

Trong môi trường lao động, HCB xâm nhập cơ thể qua đường hô hấp và qua da, nó kích ứng mũi họng, đường hô hấp và mắt HCB được tích lũy trong

mỡ cơ thể, nó gây ra trở ngại cho sự chuyển hóa của porphyrin, làm tăng bài tiết coproporphyrin và uroporphyrin trong nước tiểu Nó gây tổn thương gan,

nó gây kích ứng da và tăng sự nhạy cảm với da đối với ánh sáng, sau đó có thể làm biến đổi sắc tố da và làm phồng rộp da, nước tiểu có màu đỏ hoặc sẫm màu

Đặc biệt HCB có thể gây ung thư, người ta đã thấy nó gây ung thư gan

và tuyến giáp ở động vật Tiếp xúc lâu dài có thể ảnh hưởng đến sinh sản, tổn thương gan, hệ miễn dịch, thận và hệ thần kinh, tiếp xúc lâu dài với da làm da bị biến đổi Trong nhiễm độc cấp tính do HCB, người ta dùng EDTA và có một số kết quả, nhiễm độc mãn tính cần điều trị dài hạn và chủ yếu là điều trị triệu chứng Nồng độ tác động cho phép của HCB ở Mỹ (1998) là 0,002 mg/m3

HCB bị cấm sử dụng ở Việt Nam từ năm 1996

CHƯƠNG 2 THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Phương pháp thiết kế phân tử bằng phần mềm Gaussview 5.0 [14]

Sau đây là các bước về cách xây dựng phân tử hexaclobenzen và các sản phẩm thế H vào phân tử tương ứng:

Molecule Group từ thực đơn File trong cửa sổ chính

Bước 2: Nhấp chuột vào biểu tượng Ring Fragment trên cửa sổ Builder,

điều này sẽ mở ra bảng phân vùng Ring Fragment Chọn benzene Phân tử benzen sẽ xuất hiện trong cửa sổ chính

Bước 3: Trở lại cửa sổ View

Bước 4: Nhấp đúp chuột vào Element trên cửa sổ Builder để mở bảng

Element Fragment Nhấp chuột vào Clo để chọn nó

Bước 5: Nhấp chuột vào nguyên tử "hot" trong màn hình Current

Fragment, một nguyên tử Clo xuất hiện

Bước 6: Chọn nút Delete Atom trên cửa sổ Builder

Bước 7: Trên cửa sổ View, xóa hydro gắn vào Clo bằng cách click vào nó Bước 8: Nhấp vào nút Rebond trên cửa sổ Builder, sau đó nhấp vào nút

Clean

Bạn thường sẽ muốn rebond trước khi làm sạch

Phân tử bây giờ hexaclobenzen cũng như các sản phẩm thế H tương ứng

đã được xây dựng Lưu công việc của bạn

Lưu ý: - Muốn đánh số các nguyên tử trong phân tử vào View/Labels

- Muốn lưu phân tử dưới dạng ảnh chuột phải chọn File/Save Image File….Phần mềm sẽ lưu ảnh dưới dạng File tif