Tổng hợp và nghiên cứu phức chất hỗn hợp của một số đất hiếm với naphthoyltrifloaxeton và 2,2 -dipyridyl N-oxi

Phức hợp ternary của kim loại đất hiếm Y, Pr, Sm, Eu, Tb, Ho với naphthoyl trifluoroaceton và 2,2 -dipyridyl N-oxi đã được chuẩn bị. Phổ IR và NMR đã được sử dụng cho các đặc tính cấu trúc của phức tạp. Kết quả xác nhận rằng các phân tử nước phối hợp đã bị thay thế bởi 2.2. -dipyridyl N-oxi và đó sự phối hợp của ion kim loại trung tâm là thông qua các nguyên tử oxy của phối tử β-diketone và các nguyên tử nitơ, oxy của 2,2 -dipyridyl N-oxi.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tổng hợp và nghiên cứu phức chất hỗn hợp của một số đất hiếm với naphthoyltrifloaxeton và 2,2 -dipyridyl N-oxi Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học - Tập 19, Số 3/2014 TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT HỖN HỢP CỦA MỘT SỐ ĐẤT HIẾM VỚI NAPHTHOYLTRIFLOAXETON VÀ 2,2’-DIPYRIDIN N-OXI. Đến tòa soạn 8 - 4 – 2014 Đinh Thị Hiền Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội Triệu Thị Nguyệt, Nguyễn Minh Hải, Nguyễn Hùng Huy. Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội SUMMARY SYNTHESIS AND CHARACTERISATION OF SOME TERNARY RARE EARTH METAL COMPLEXES OF NAPHTHOYLTRIFLOACETONE AND 2,2 ’DIPYRIDYL N-OXI Ternary complexes of rare earth metals Y, Pr, Sm, Eu, Tb, Ho with naphthoyl trifluoroaceton and 2,2’-dipyridyl N-oxi were prepared. IR and NMR spectroscopies were utilized for structural characterizations of the complex. The results confirmed that the coordinated water molecules were displaced by 2,2’-dipyridyl N-oxi and that the coordination of the central metal ion is through oxygen atoms of β-diketone ligand and nitrogen, oxygen atoms of 2,2’-dipyridyl N-oxi. Keywords: Rare earth, β-dixetone, luminescent materials, complexes. 1. MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, phức chất của các nguyên tố đất hiếm rất đƣợc quan tâm bởi khả năng phát quang của chúng. Chúng đƣợc ứng dụng trong nhiều lĩnh vực nhƣ thiết bị quang học, đầu dò phát quang trong phân tích sinh y, cảm biến phát quang, diôt phát quang, vật liệu phát quang. Các phức chất đất hiếm có khả năng phát quang là do sự chuyển năng lƣợng từ phối tử đến ion trung tâm hay còn gọi là ―hiệu ứng 86 ăngten‖. Để tăng hiệu quả phát quang, ion đất hiếm phải đƣợc phối trí bởi phối tử thích hợp để bão hòa cầu phối trí của chúng. β-dixeton là một trong những phối tử thích hợp nhất để tổng hợp kiểu phức chất này. Theo những nghiên cứu gần đây, dao động liên kết C-H trong phối tử có thể là nguyên nhân làm mất năng lƣợng và do đó làm giảm khả năng phát quang của ion đất hiếm. Do đó, khi thay thế nhóm C-H trong phối tử βdixeton bằng nhóm C-F có năng lƣợng thấp hơn là một cách hiệu quả để khắc phức chất tách ra. Lọc, rửa kết tủa bằng phục vấn đề này. Hơn nữa, tác nhân phụ hỗn hợp dung môi rƣơụ - nƣớc tỉ lệ 1:3 trợ cũng đóng vai trò quan trọng trong và làm khô ở nhiệt độ phòng. Màu sắc phức chất đất hiếm do chúng ngăn chặn của các sản phẩm đƣợc mô tả trong nƣớc phối trí với ion đất hiếm, dẫn đến bảng 1. Hiệu suất 70~80%. tăng khả năng phát quang của phức chất 2.2. Các phƣơng pháp nghiên cứu [1, 2,3,4]. Vì vậy chúng tôi tiến hành Hàm lƣợng ion đất hiếm trong các phức tổng hợp và nghiên cứu phức chất hỗn chất đƣợc xác định bằng phƣơng pháp hợp của một số nguyên tố đất hiếm (Y, chuẩn độ complexon dựa trên phản ứng Pr, Sm, Eu, Tb, Ho) với tạo phức bền của ion đất hiếm với naphthoyltrifloaxeton và 2,2’-dipyridyl EDTA ở pH  5 và chất chỉ thị là N-oxi. asenazo III. 2. THỰC NGHIỆM Phổ hồng ngoại đƣợc ghi trên máy Chúng tôi chƣa tìm thấy tài liệu nào nói FTIR 8700, trong vùng 400-4000 cm-1, về qui trình tổng hợp các phức chất hỗn theo phƣơng pháp ép viên KBr tại Viện hợp của Y, Pr, Sm, Eu, Tb, Ho với Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và naphthoyltrifloaxeton (TNB) và 2,2’Công nghệ Việt Nam. dipyridyl N-oxi. (Bpy-O1). Việc tổng Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 1H-NMR hợp các phức chất này đƣợc mô phỏng và 13C-NMR của Y(TNB)3.Bpy-O1 theo qui trình tổng hợp phức chất hỗn đƣợc ghi trên máy Bruker-500MHZ ở hợp 2-(2,2,2-Trifloethyl)-1-indonat của 300k, dung môi CDCl3, tại Viện Hóa Eu, Sm với o-phenantrolin trong tài học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công liệu [5]. nghệ Việt Nam. 2.1. Tổng hợp các 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN naphthoyltrifloacetonat đất hiếm với 3.1. Phân tích hàm lƣợng kim loại 2,2’-dipyridyl N-oxi.. trong phức chất Hỗn hợp gồm 0,1 mmol Kết quả ở bảng 1 cho thấy hàm lƣợng naphthoyltrifloacetonat đất hiếm (Lnkim loại tính theo công thức giả định TNB) và 0,2 mmol Bpy-O1 trong 30ml của các phức chất tƣơng đối phù hợp methanol đƣợc khuấy đều trong 2h ở với kết quả xác định bằng thực nghiệm. 500C. Khi dung dịch còn khoảng 5ml, Bảng 1. Kết quả phân tích hàm lượng kim loại trong các phức chất Hàm lƣợng ion kim loại trong Màu sắc Công thức giả định của phức chất (%) STT của phức chất Phức chất Lý thuyết Thực nghiệm 1 Y(TNB)3. Bpy-O1 Trắng 8.40 8.38 2 Pr(TNB)3. Bpy-O1 Xanh nhạt 12.72 12.71 3 Sm(TNB)3. Bpy-O1 Vàng nhạt 13.43 13.40 4 Eu(TNB)3. Bpy-O1 Hồng nhạt 13.58 13.56 5 Tb(TNB)3. Bpy-O1 Vàng nhạt 14.12 14.10 6 Ho(TNB)3. Bpy-O1 Vàng nhạt 14.57 14.56 87 3.2. Phổ hồng ngoại (b) (a) Hình 1: Phổ hồng ngoại: (a). Eu(TNB)3(H2O)2; Việc quy kết các dải hấp thụ trong phổ hồng ngoại của các phức chất dựa ( b). Eu(TNB)3.Bpy-O1 trên việc so sánh phổ của chúng với phổ của phối tử tự do. Bảng 2. Các dải hấp thụ đặc trưng trong phổ hồng ngoại của phức chất và phối tử (υ, cm-1). STT Hợp chất υsO-H υsCH(OPPh3+TNB) υsC=O υs C-F υsN-O υsM-O 1 Bpy-O1 3054 1252 2 Y(TNB)3. Bpy3060 1613 1303 1190 576 O1 3 Pr(TNB)3. Bpy3065 1617 1295 1191 574 O1 4 Sm(TNB)3. 3065 ...