Nghiên cứu phức chất hỗn hợp kim loại với phối tử N’,N’,N’’’,N’’’-Tetraetyl-N,N’’-Pyriđin-2,6-Đicacbonylbis(Thioure)

• Tác giả: Lê Cảnh Định
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Hùng Huy
• Trường học: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
• Chuyên ngành: Hóa Vô Cơ
• Đề tài: Nghiên cứu các phức chất hỗn hợp kim loại với phối tử N’,N’,N’’’,N’’’-tetraetyl-N,N’’-pyriđin-2,6-đicacbonylbis(thioure)
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. AROYLTHIOURE VÀ PHỨC CHẤT TRÊN CƠ SỞ AROYLTHIOURE
• 1.1.1. N,N-điankyl-N’-benzoylthioure
• 1.1.2. N’,N’,N’’’,N’’’-tetraankyl-N,N’’-phenylenđicacbonylbis(thioure) (H2L2) và phức chất của H2L2
• 1.1.3. Phức chất cis-[M2 (m-L2-κO,S)2] (M(II) = Co, Ni, Cu, Pd, Pt)
• 1.2. PHỨC CHẤT HỖN HỢP KIM LOẠI
• 1.2.1. Phức chất hỗn hợp của niken(II) với lantanit(III)
• 1.2.2. Phức chất hỗn hợp của coban(II) với lantanit(III)
• 1.2.3. Phức chất hỗn hợp của kẽm(II) với lantanit(III)
• 1.2.4. Phức chất hỗn hợp của kim loại chuyển tiếp M(II) với kim loại kiềm thổ A(II)
• 1.3. NHIỄU XẠ TIA X ĐƠN TINH THỂ
• 2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. TỔNG HỢP PHỐI TỬ H2L
• 2.1.1. Tổng hợp chất đầu pyriđin-2,6-đicacbonyl điclorua
• 2.1.2. Tổng hợp chất đầu N,N-đietylthioure
• 2.2. THĂM DÒ KHẢ NĂNG TẠO PHỨC CHẤT HỖN HỢP KIM LOẠI TRONG DUNG DỊCH CỦA H2L
• 2.2.1. Ảnh hưởng của lượng H2L
• 2.2.2. Ảnh hưởng của lượng bazơ Et3N
• 2.2.3. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng
• 2.2.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng
• 2.3. TỔNG HỢP PHỨC CHẤT HỖN HỢP KIM LOẠI CỦA H2L
• 2.3.1. Phức chất MLnL-212 (M= Co, Ni, Zn; Ln = La, Ce, Pr, Nd, Eu, Gd, Dy, Er)
• 2.3.2. Phức chất MLnL-213 (M = Co, Ni và Ln = Ce, Pr, Nd, Gd, Dy, Er; M = Zn và Ln = La, Ce, Pr, Eu, Gd, Er)
• 2.3.3. Phức chất MAL-212 (M = Co, Ni, Zn; A = Ca, Ba)
• 2.3.4. Phức chất MAL-213 (M = Co, Ni, Zn; A = Ca, Ba)
• 2.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. TỔNG HỢP PHỐI TỬ H2L
• 3.2. THĂM DÒ KHẢ NĂNG TẠO PHỨC CHẤT HỖN HỢP KIM LOẠI TRONG DUNG DỊCH CỦA H2L
• 3.2.1. Ảnh hưởng của lượng H2L
• 3.2.2. Ảnh hưởng của lượng bazơ Et3N
• 3.2.3. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng
• 3.2.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng
• 3.3. TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC CÁC PHỨC CHẤT HỖN HỢP KIM LOẠI CỦA PHỐI TỬ H2L
• 3.3.1. Phức chất MLnL-212 (M = Co, Ni, Zn; Ln = La, Ce, Pr, Nd, Eu, Gd, Dy, Er)
• 3.3.2. Phức chất MLnL-213 (M = Co, Ni và Ln = Ce, Pr, Nd, Gd, Dy, Er; M = Zn và Ln = La, Ce, Pr, Eu, Gd, Er)
• 3.3.3. Phức chất MAL-212 và MAL-213 (M = Co, Ni, Zn; A = Ca, Ba)
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

I. Tổng quan về phức chất hỗn hợp kim loại và phối tử H2L

Phức chất hỗn hợp kim loại là một lĩnh vực nghiên cứu hấp dẫn trong hóa học vô cơ. Chúng có tính chất đặc biệt nhờ sự tương tác giữa các ion kim loại khác nhau trong cùng một phân tử. Phối tử N’,N’,N’’’,N’’’-tetraetyl-N,N’’-pyriđin-2,6-đicacbonylbis(thioure) (H2L) là một trong những phối tử hứa hẹn trong việc tạo ra các phức chất đa dạng. H2L có khả năng tạo phức chất với nhiều ion kim loại khác nhau, từ ion chuyển tiếp đến ion đất hiếm, mở ra nhiều ứng dụng trong xúc tác, y học và vật liệu mới.

1.1. Đặc điểm của phối tử H2L trong nghiên cứu phức chất

Phối tử H2L có cấu trúc phức tạp với hai nhóm thioure và một nguyên tử nitơ trong vòng pyriđin. Điều này cho phép H2L tạo ra các phức chất đa dạng với nhiều ion kim loại khác nhau. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng H2L có thể tạo phức chất với các ion như Ni(II), Co(II) và Zn(II), mở ra hướng nghiên cứu mới trong hóa học phức chất.

1.2. Tầm quan trọng của phức chất hỗn hợp kim loại

Phức chất hỗn hợp kim loại có vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực như xúc tác, y học và vật liệu. Chúng có thể được sử dụng trong việc phát triển các vật liệu mới với tính chất đặc biệt, như vật liệu quang học và xúc tác trong phản ứng hóa học. Nghiên cứu về phức chất hỗn hợp kim loại giúp mở rộng hiểu biết về hóa học vô cơ và ứng dụng thực tiễn của nó.

II. Thách thức trong nghiên cứu phức chất hỗn hợp kim loại

Nghiên cứu phức chất hỗn hợp kim loại gặp nhiều thách thức, đặc biệt là trong việc tìm kiếm phối tử phù hợp và điều kiện phản ứng tối ưu. Việc tổng hợp các phức chất này thường bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như kích thước ion kim loại, tính axit-bazơ của phối tử và ion kim loại, cũng như các hiệu ứng định hướng khác. Những thách thức này đòi hỏi các nhà nghiên cứu phải có kiến thức sâu rộng và kỹ năng thực nghiệm tốt.

2.1. Khó khăn trong việc chọn phối tử thích hợp

Việc tìm kiếm một phối tử chelat có khả năng tạo phức chất bền với nhiều ion kim loại khác nhau là một thách thức lớn. Phối tử cần phải có các nguyên tử 'cho' với tính chất khác nhau để có thể tương tác hiệu quả với các ion kim loại. Điều này làm cho việc thiết kế phối tử trở nên phức tạp và đòi hỏi sự sáng tạo trong nghiên cứu.

2.2. Ảnh hưởng của điều kiện phản ứng đến sự hình thành phức chất

Các điều kiện phản ứng như nhiệt độ, thời gian và nồng độ của các thành phần phản ứng có thể ảnh hưởng lớn đến sự hình thành phức chất. Việc tối ưu hóa các điều kiện này là rất quan trọng để thu được phức chất với cấu trúc mong muốn. Nghiên cứu cần phải được thực hiện một cách cẩn thận để đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy của kết quả.

III. Phương pháp tổng hợp phức chất hỗn hợp kim loại với H2L

Phương pháp tổng hợp phức chất hỗn hợp kim loại với phối tử H2L thường bao gồm các bước như tổng hợp phối tử, thăm dò khả năng tạo phức chất và xác định cấu trúc của phức chất. Các phương pháp phân tích như phổ IR, phổ khối lượng ESI-MS và nhiễu xạ tia X đơn tinh thể được sử dụng để xác định cấu trúc và thành phần hóa học của phức chất.

3.1. Tổng hợp phối tử H2L và các điều kiện phản ứng

Phối tử H2L được tổng hợp từ các hợp chất hóa học đơn giản thông qua các phản ứng hóa học cụ thể. Các điều kiện phản ứng như nhiệt độ, thời gian và nồng độ cần được tối ưu hóa để đảm bảo thu được phối tử với độ tinh khiết cao. Việc kiểm soát các yếu tố này là rất quan trọng trong quá trình tổng hợp.

3.2. Thăm dò khả năng tạo phức chất của H2L

Thăm dò khả năng tạo phức chất của H2L với các ion kim loại được thực hiện thông qua các thí nghiệm trong dung dịch. Các điều kiện như nồng độ ion kim loại, thời gian phản ứng và nhiệt độ được điều chỉnh để tìm ra điều kiện tối ưu cho sự hình thành phức chất. Kết quả từ các thí nghiệm này sẽ cung cấp thông tin quý giá cho việc tổng hợp phức chất rắn.

IV. Ứng dụng thực tiễn của phức chất hỗn hợp kim loại

Phức chất hỗn hợp kim loại có nhiều ứng dụng thực tiễn trong các lĩnh vực như xúc tác, y học và phát triển vật liệu mới. Chúng có thể được sử dụng trong các phản ứng hóa học để tăng cường hiệu suất và chọn lọc. Ngoài ra, phức chất này cũng có thể được ứng dụng trong việc phát triển các vật liệu quang học và điện tử với tính chất đặc biệt.

4.1. Ứng dụng trong lĩnh vực xúc tác

Phức chất hỗn hợp kim loại có thể được sử dụng làm xúc tác trong nhiều phản ứng hóa học. Chúng giúp tăng cường tốc độ phản ứng và cải thiện hiệu suất sản phẩm. Việc nghiên cứu và phát triển các phức chất này có thể dẫn đến những tiến bộ trong công nghệ xúc tác và sản xuất hóa chất.

4.2. Ứng dụng trong y học và phát triển vật liệu

Phức chất hỗn hợp kim loại cũng có tiềm năng trong lĩnh vực y học, đặc biệt là trong việc phát triển các thuốc mới. Chúng có thể được sử dụng để tạo ra các hợp chất có hoạt tính sinh học cao. Ngoài ra, phức chất này còn có thể được ứng dụng trong việc phát triển các vật liệu mới với tính chất quang học và điện tử đặc biệt.

V. Kết luận và triển vọng nghiên cứu trong tương lai

Nghiên cứu về phức chất hỗn hợp kim loại với phối tử H2L mở ra nhiều hướng đi mới trong hóa học vô cơ. Mặc dù còn nhiều thách thức, nhưng tiềm năng ứng dụng của chúng trong nhiều lĩnh vực là rất lớn. Việc tiếp tục nghiên cứu và phát triển các phức chất này sẽ giúp mở rộng hiểu biết về hóa học phức chất và ứng dụng thực tiễn của nó.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Các kết quả nghiên cứu cho thấy phối tử H2L có khả năng tạo phức chất với nhiều ion kim loại khác nhau. Những phức chất này có cấu trúc và tính chất đặc biệt, mở ra nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau. Việc tổng hợp và xác định cấu trúc của các phức chất này là bước quan trọng trong nghiên cứu.

5.2. Triển vọng nghiên cứu trong tương lai

Triển vọng nghiên cứu về phức chất hỗn hợp kim loại là rất lớn. Các nhà nghiên cứu có thể tiếp tục khám phá các phối tử mới và điều kiện phản ứng để tạo ra các phức chất với tính chất đặc biệt. Điều này không chỉ giúp mở rộng hiểu biết về hóa học phức chất mà còn có thể dẫn đến những ứng dụng mới trong công nghệ và y học.