Tổng hợp và nghiên cứu cấu tạo phức chất của 4,4,4-Trifloro-1–(2-naphthyl)-1,3-butandion với một số nguyên tố đất hiếm

Tổng hợp và nghiên cứu cấu tạo phức chất của 4,4,4 – Trifloro – 1 –(2 – naphthyl) – 1,3 – butandion với một số nguyên tố đất hiếm Cao Thị Ly Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn ThS. Chuyên ngành: Hóa vô cơ; Mã số: 60 44 01 13 Người hướng dẫn: PGS.TS. Triệu Thị Nguyệt Năm bảo vệ: 2013 Abstract: Tổng hợp các naphthyltrifloaxetonat của Ln(III): (Ln = Y, Nd, Ho, Er). Tổng hợp các phức chất hỗn hợp naphthyltrifloaxetonat đất hiếm với 4 phối tử hữu cơ: Ln(TNB)3.X (Ln = Y, Nd, Ho, Er; X = phen, dpy, dpyO1, dpyO2). Xác định hàm lượng ion kim loại trong các sản phẩm bằng phương pháp chuẩn độ complexon. Nghiên cứu các phức chất thu được bằng phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại (IR), phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân (NMR). Trình bày cấu trúc của phức chất Ho(TNB)3(phen) và Nd(TNB)3(dpy) bằng phương pháp nhiễu xạ tia X đơn tinh thể. Keywords: Hóa vô cơ; Hóa học; Cấu tạo phức chất. Content: MỞ ĐẦU Phức chất của các kim loại với các phối tử hữu cơ đã được quan tâm nghiên cứu từ nhiều năm qua do chúng có các đặc tính quý, có khả năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực quan trọng như phân tích, tách, làm giàu và làm sạch các nguyên tố, chế tạo màng mỏng với nhiều đặc tính kĩ thuật tốt, chế tạo các vật liệu mới như vật liệu từ, vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao Phức chất của các β-đixetonat được biết đến từ năm 1897 khi Urbain điều chế phức chất tetrakis-axetylaxetonat xesi và hiđrat tris-axetylaxetonat lantan, gadolini, ytri. Về sau, người ta phát hiện những tính chất ưu việt của các β-đixetonat có khả năng ứng dụng vào nhiều lĩnh vực như: tách chiết, chế tạo màng mỏng, vật liệu phát quang điện tử, xúc tác,... Trên thế giới hiện nay, phức chất của các β-dixetonat kim loại vẫn tiếp tục được quan tâm nghiên cứu bởi các ứng dụng của chúng trong nhiều lĩnh vực như: thiết bị vi điên tử, vật liệu siêu dẫn, khả năng kháng u, diôt phát quang,..., đặc biệt là các hợp chất có cấu trúc các đại phân tử và polyme phối trí có nhiếu tâm phối trí, các β-dixetonat có khả năng phát quang. Ở nước ta cùng với sự phát triển của các phương pháp nghiên cứu cũng đã mở ra cơ hội lớn cho lĩnh vực nghiên cứu phức chất nói chung và các phức chất β-dixetonat kim loại nói riêng. Với mục đích góp phần vào hướng nghiên cứu chung, trong đề tài này chúng tôi tiến hành tổng hợp và nghiên cứu cấu tạo các phức chất naphthoyltrifloaxetonat của một số kim loại đất hiếm như Er, Ho, Nd, Y và phức chất hỗn hợp của chúng với α,α’-dipyridin; 1,10 – phenathroline; 2,2’ – dipyridin N, N’- dioxit; 2,2’ – dipyridin N – oxit. Chúng tôi hi vọng các kết quả thu được sẽ đóng góp phần nhỏ vào lĩnh vực nghiên cứu phức chất của kim loại đất hiếm với các β-đixetonat. TÀI LIỆU THAM KHẢO A – TIẾNG VIỆT 1. Lê Hùng (2003), Hóa học các nguyên tố đất hiếm, khoa Hóa học, trường ĐHKHTN – ĐHQG Hà Nội. 2. Lê Chí Kiên, Hóa học phức chất, NXB ĐHQGHN, Hà Nội, 2007. 3. Hoàng Nhâm (2001), Hoá học vô cơ T3, NXB Giáo Dục, Hà Nội. 4. Thái Doãn Tĩnh (2006), Cơ sở Hóa học hữu cơ – Tập 1, NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội 5. Nguyễn Đình Triệu (2002), Các phương pháp Vật lý ứng dụng trong Hóa học, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội. 6. Huỳnh Thị Miền Trung (2009) , Tổng hợp và nghiên cứu tính chất phức chất axetylaxetonat của một số kim loại, Luận văn thạc sĩ khoa học, ĐHKHTN – ĐHQG Hà Nội. 7. Nguyễn Văn Ri, Tạ Thị Thảo (2003), Thực tập Hóa học Phân tích, Tập 1, khoa Hóa học, Trường ĐHKHN – ĐHQG Hà Nội. 8. Nguyễn Trọng Uyển (1979), Giáo trình chuyên đề nguyên tố hiếm, Trường Đại học Tổng hợp Hà Nội. 9. Đào Hữu Vinh, Lâm Ngọc Thụ (1979), Chuẩn độ Phức chất (sách dịch), Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội. B – TIẾNG ANH 10. Bialek M., Caramail H., Deffieus A., Guillaume S. M. (2005), “Styrene Polimerzation Using Niken(II) Complexes as Catalysts”, European Polimer Journal, Vol. 41, pp. 2678-2684. 11. D. L. Pavia, G. M. Lampman, G. Kerz, “Introduction to spetroscopy”, Department of Chemistry, Western Washington University, 2000. 12. Giangregorio M. M., Sacchetti A., Losurdo M., Capezzuto P., Bruno G. (2008), “Correlation between Structure and Properties of Er2O3 Nanocrystalline Thin Films”, Journal of Non-Crystalline Solids, Vol. 354, pp. 2853-2857. 13. Glinka N. L (1981), “General chemistry”, Vol. 2, Mir publishers Moscow, pp 311-17. 14. Gschneidner K. A., Binnemans K. (2005), Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths, Vol. 35, pp. 107-272. 15. Greenwood N., Earnshaw A. (1984), “Chemistry of elements”, Pergamon Press, Oxford - New York - Toronto - Sydney - Paris - Frankfurt. 16. Indrasenan P., Lakshmy M. (1997), ''Synthesis and infrared spectra studies of some lanthannide complexes with leucine'', Indian Journal of Chemistry, Vol. 36 A, pp. 998- 1000. 17. Jingya Li, Hongfeng Li, Pengfei Yan, Peng Chen, Guangfeng Hou,and Guangming Li (2011), Synthesis, Crystal Structure, and Luminescent Properties of 2-(2,2,2-Trifluoroethyl)-1- indone Lanthanide Complexes, Inorganic Chemistry. 18. Jing Feng, Jiang-Bo Yu, Shu-Ya Song, Li-Ning Sun, Wei-Qiang Fan, Xian-Min Guo, Song Dang ang Hong-Jia Zhang (2009), Near-infrared luminescent xerogel materials covalently bonded with ternary lanthanide complexes. 19. Jose A. Fernandes, Susana S. Braga, Martyn Pillinger et. al. (2006), ''-Cyclodextrin inclusion of europium (III) tris(-diketonate)-bipyridine'', Polyhedron, Vol. 25, pp. 1471-1476. 20. Katok K. V., Tertykh V. A., Brichka S. Y., Prikhodko G. P. (2006), “Pyrolytic Synthesis of Cacbon Nanostructures on Ni, Co, [Fe/MCM-4] Catalysts”, Materials Chemistry and Physics, Vol. 96, pp. 369-401. 21. Keppler B. K, Friesen C., Vongerichten H., Vogel E. (1993), “Metal Complexes in Cancer Chemotherapy”, VCH, Weinheim, Germany. 22. Koen Binnemans (2005), Chapter 225 “Rare-earth β-diketonates”, Katholieke Universiteit Leuven, Department of Chemistry, Celestijnenlaan 200F. 23. Kothandaraman H., Sangeetha D. (2001), “Effect of the Catalyst on the Copolimers of Styrene with Metyl Methacrylate by Zegler-Natta Polymerization”, European Polimer Journal, Vol. 37, pp. 200. 24. 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. 25. Lui L., Xu Z., Lou Z., F Zhang., Sun B., Pei. J. (2006), “Luminnescent Properties of a Novel Terbium Complex Tb(o-BBA)3(phen)”, Journal of Rare Earths, Vol. 24, pp. 253-256. 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, Vol. 8, pp. 1292. 27. Masa, W.; (2003), "Crystal Structure Deternation", Springer. 28. Mary Frances Richardson, William F. Wagner, Donald E. Sands (1968), ''Rare-earth trishxafluoroacetylacetonates and related compounds'', J. Inorg. Nucl. Chem., Vol 30, pp. 1275-1289. 29. McAleese J., Plakatouras J. C., Steele B. C. H. (1996), “Thin Film Growth of Godolinia by Metal-Organic Chemical Vapour Deposition (MOCVD)”, Thin Solid Films, Vol. 286, pp. 64-71. 30. McAleese J., Steele B. C. H. (1998), “Corrosion of Ferritic Stainless Steel During Metal- Organic Chemical Vapour Deposition Growth Using a Fluorinated Precursor”, Corrosion Science, Vol. 40, pp. 113-123. 31. Mehrotra R. C., Bohra R., Gaur D. P. (1978), “Metal β-Diketonates and Allied Derivatives”, Academic Press, London. 32. Meng G. Y., Song H. Z., Wang H. B., Xia C. R., Peng D. K. (2002), “Progress in Ion- Transport Inorganic Membranes by Novel Chemical Vapor Deposition (CVD) Techniques”, Thin Solid Films, Vol. 409, pp. 105-111. 33. Neelgund G. M., Shivashankar S. A., Narasimhamurthy T., Rathore R. S. (2007), “Tris(acetylacetonato-k2 O,O’)(1,10-phenanthroline- k2 N,N’) erbium(III)”, Metal- Organic Compounds, Vol. 63, pp. 74-76. 34. Paula C. R. Soares-Santos, Filipe A. Almeida Paz, et. al., (2006), ''Coordination mode of pyridine-carboxylic acid derivatives in samarium (III) complexes'', Polyhedron, Vol. 25, pp. 2471-2482. 35. Przystal J. K., William G. B., Liss I. B. (1971), “The preparation and Characterization of some Anhdrous Rare Earth Tris-acetylacetonates”, Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, Vol. 33, pp. 679-689. 36. Singh M. P., Thakur C. S., Shalini K., Bhat N., Shivashankar S. A. (2003), “Structural and Electrical Characterization of Erbium Oxide Films Grown on Si (100) by Low-pressure Metalorganic Chemical Vapor Deposition”, Aplied Physics Letters, Vol. 83, pp. 2889- 2991. 37. Singh M. P., Shripathi T., Shalini K., Shivashankar S. A. (2007), Low Pressure MOCVD of Er2O3 and Gd2O3 Films, Materials Chemistry and Physics, Vol. 105, pp. 433-441. 38. Utriainen M., Laukkanen M., Johansson L. S. (2000), “Niinisto L., Studies of Metallic Thin Film Growth in an Atomic Layer Epitaxy Reactor Using M(acac)2 (M=Ni, Cu, Pt) Precursors”, Applied Surface Science, Vol. 157, pp. 151-158. 39. Zaitzeva I. G., Kuzmina N. P., Martynenko L. I. (1995), “The Volatile Rare Earth Element Tetrakis-acetylacetonates”, Journal of Alloys and Compounds, Vol. 225, pp. 393-395. 40. Waechtler T., Oswald S., Roth N., Jakob A., Lang H., Ecke R., Schulz S. E., Gessner T. (2009), “Copper Oxide Films Grown by Atomic Layer Depositionfrom Bis(tri-n- butylphosphane) Copper(II) Acetylacetonate”, Journal of the Electrochemical Society, Vol. 156, pp. 453-459. 41. Wenzel T. J. (1986), Lanthanide Shift Reagents in Stereochemical Analysis, VCH Publishers, Weinheim, pp. 151-173. 42. Watson W. H., Williams R. J., Stemple N. R. (1972), “The Crystal Structure of Tris(acetylacetonato)(1,10-phenanthroline) Europium(III)”, Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, Vol. 34, pp. 501-508. 43. Weiss F., Schmatz U., Pisch A., Felten F., Pignard S., Sénateur J. P., Abrutis A., Fröhlich K., Selbmann D., Klippe L. (1997), Thin Films by Innovative MOCVD Processes, Journal of Alloys and Compounds, Vol. 251, pp. 264-269. 44. Wenzel T. J. (1986), Lanthanide Shift Reagents in Stereochemical Analysis, VCH Publishers, Weinheim, pp. 151-173.