Trần thị bích ngọc ĐHSP hóa k54 báo cáo tóm tắt khóa luận

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH QUẢNG BÌNH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG BÌNH
----------

TRẦN THỊ BÍCH NGỌC

TÓM TẮT BÁO CÁO
TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC CỦA PHỨC CHẤT KẼM VỚI PHỐI
TỬ 1,10 – PHENANTROLIN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

QUẢNG BÌNH, NĂM 2016


A. MỞ ĐẦU
Nghiên cứu và tổng hợp phức chất là một trong những hướng phát triển cơ bản của
hóa học vô cơ hiện đại. Hóa học phức chất có mối quan hệ mật thiết với hóa học hữu cơ và là
lĩnh vực mà các nhà hóa học có thể tìm thấy những ứng dụng thực tế cho các hợp chất mà
được tổng hợp hoặc tách biệt được. Rất nhiều phức chất đã được sử dụng làm xúc tác cho
nhiều phản ứng mới lạ trong tổng hợp hữu cơ. Việc sử dụng các phối tử hữu cơ đã cho hóa
học phức chất một không gian phát triển vô tận và đầy hứa hẹn.
Hóa học phức chất nguyên tố chuyển tiếp thông qua những ứng dụng rộng rãi của nó,
ngày càng khẳng định vai trò quan trọng trong khoa học và đời sống. 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
[1,6]. Một trong nhiều phối tử hữu cơ được lựa chọn là 1,10 – phenantrolin (phen). 1,10phenantrolin 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 phenantroline với kẽm 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 kẽm với phối tử 1,10 –
phenantroline” được xác định và chọn làm hướng nghiên cứu.
Nhiệm vụ của đề tài:
- Tổng hợp phức chất của Zn(II) với phối tử 1,10-phenantrolin (phen).
- Xác định cấu trúc của phức chất tổng hợp được.
- Thăm dò tính huỳnh quang của phức chất.
Cấu trúc đề tài gồm 3 phần:
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 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Hóa chất và thiết bị
2.1.1. Hóa chất
- Kẽm oxit ZnO
- Phối tử 1,10-phenantrolin
- Axit : HNO3 đặc
- Thuốc thử EriocromdenT
- Dung dịch chuẩn EDTA 10-2M
- Dung dịch đệm amoni clorua có pH = 10,5
- Dung môi: nước cất
- Axeton
- Cồn etylic tuyệt đối

- Pha dung dịch chuẩn EDTA 10-2M
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 = 10,5
Hòa tan 5,4 g amoni clorua vào 50 ml nước trong bình định mức, thêm tiếp 35 ml amoni
hydroxit đậm đặc, khuấy đều. Điều chỉnh pH =10,5 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 khuấy từ gia nhiệt ARE-VELP tại Trung tâm chuyển giao Khoa học Công nghệ,
Sở Khoa học Công nghệ tỉnh Quảng Bình.
- 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 ở trường ĐHSP Huế.
- Máy Micro Raman LABRAM đo phổ Raman trong vùng từ 4000- 100cm -1 với bức xạ
kích thích laser 532 nm tại Viện khoa học Vật liệu, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
- Máy đo phổ huỳnh quang được kích thích bằng laser 355nm tại Viện khoa học Vật
liệu, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
- Cân phân tích, bếp điện, bình tam giác, bình định mức 100ml và 50ml, các loại pipet,
các loại cốc thủy tinh, giấy pH, phễu lọc, giấy lọc, đũa thủy tinh...
2.2. Thực nghiệm
2.2.1. Điều chế dung dịch muối Zn(NO3)2
Dung dịch muối được điều chế trực tiếp từ kẽm oxit ZnO có độ tinh khiết 99% và axit
HNO3 (đặc) bằng phương pháp sau: Cân chính xác lượng ZnO đã tính toán trước khi chuyển vào
cốc chịu nhiệt, thêm từ từ dung dịch axit HNO 3 (đặc) vào cốc đó và khuấy đều rồi đun nóng trên
bếp điện đến khi tan hết. Sau đó, tiến hành đuổi axit trên bếp điện bằng nước cất đến khi
lượng axit dư bị loại bỏ, tiếp tục cô dung dịch đến muối ẩm, hòa tan bằng nước cất, lọc dung

dịch bằng giấy lọc rồi chuyển vào bình định mức. Thêm nước đến vạch và lắc đều ta thu được
dung dịch muối tương ứng có nồng độ cần pha. Nồng độ của muối được kiểm tra lại bằng
phương pháp chuẩn độ, chuẩn độ bằng EDTA 10 -2M với chỉ thị là EriocromdenT trong môi
trường đệm amoni clorua có pH=10,5.
2.2.2. Tổng hợp phức Zn2+ - phen [15, 16]
Lấy 20 ml dung dịch Zn(NO3)2 0,17M sau đó thêm vào 10 ml dung dịch 1,10phenanthroline hòa tan bởi cồn etylic. Hỗn hợp được đun nóng đến 60◦C và khuấy đều trong 2
giờ bằng máy khuấy từ gia nhiệt. Sau 2h bắt đầu xuất hiện kết tủa phức màu trắng không tan
trong dung dịch trong suốt. Tiếp tục khuấy đến khi lượng kết tủa không đổi. Kết tủa phức thu
được bằng cách lọc và rửa lại bằng axeton nhiều lần, sấy khô và bảo quản bằng tủ sấy ở nhiệt độ
70- 80oC trong 2 giờ.

Hình 2.1. Quá trình thực nghiệm tổng hợp phức chất Zn2+- phen
2.3. Phương pháp nghiên cứu [2,3,10]
2.3.1. Phương pháp phổ hồng ngoại
Phổ hấp thụ hồng ngoại (phổ IR) là phương pháp vật lý hiện đại, thuộc loại phổ phân
tử. Khi chiếu bức xạ hồng ngoại thích hợp sẽ làm dịch chuyển mức năng lượng dao động
quay của các nhóm nguyên tử trong phân tử. Vì vậy, mỗi nhóm nguyên tử trong phân tử đều
có tần số hấp thụ đặc trưng. Căn cứ vào các số sóng đặc trưng trên phổ hồng ngoại có thể xác
định được các liên kết giữa các nguyên tử hay nhóm nguyên tử; phát hiện nước trong phức.
Các phân tử nước có thể là nước kết tinh hoặc nước phối trí. Giữa hai loại đó không có một
giới hạn nghiêm ngặt. Nước kết tinh là loại nước liên kết trong mạng lưới tinh thể bởi liên kết
hidro yếu với anion hoặc bởi liên kết phối trí yếu với ion kim loại hoặc bởi cả hai. Còn nước
phối trí thì ở hẳn trong cầu phối trí thứ nhất của kim loại nên liên kết mạnh với ion kim loại.
Từ đó xác định được cấu trúc của chất phân tích.
Trong phổ hấp thụ hồng ngoại của các phức chất, người ta chia ra vùng tần số cao
(4000 ÷ 650 cm-1) và vùng tần số thấp (650 ÷ 50 cm -1). Trong vùng tần số cao, người ta sử
dụng tần số đặc trưng cho các nhóm tham gia phối trí của phối tử (C=O, O-H, C=N...). Sự
dịch chuyển các tần số so với dạng tự do của phối tử chỉ ra rằng có sự tạo thành liên kết.
Trong vùng tần số thấp xuất hiện các tần số hấp thụ của liên kết kim loại M - phối tử L.
Phổ IR của các phức chất cho ta những thông tin về kiểu và mức độ của những biến

đổi của phối tử ở trạng thái liên kết, về cấu trúc phân tử, về tính đối xứng của cầu phối trí, về
độ bền liên kết kim loại - phối tử.
- Dưới đây là một số tần số đặc trưng của các liên kết [8]:


+ Sự hấp thụ của nhóm hidroxyl (O-H): Ion O-H được đặc trưng bằng tần số hấp thụ
yếu 3750 ÷ 3500 cm -1 (νO-H). Các liên kết hidro giữa các phân tử thường làm xuất hiện vân
hấp thụ mạnh (νO-H) trong vùng 3450 ÷ 3200 cm-1.
+ Tần số hấp thụ của liên kết M-O, M-N nằm trong vùng 300 ÷ 600 cm -1. + Nước kết
tinh hấp thụ ở tần số 3550 ÷ 3200 cm-1 (dao động hóa trị đối xứng, bất đối xứng của
nhóm O-H) và 1630 ÷ 1600 cm-1 (dao động hóa trị biến dạng của H-O-H).
+ νC=C thơm và νC=N thơm ở vùng 1500-1600 cm-1
+ νNO3- trong vùng 1410 -1340cm-1 và có thể 860- 800 cm-1
2.3.2. Phương pháp phổ Raman
Cũng như phổ hồng ngoại, phổ Raman liên quan đến chuyển động dao động và quay
của phân tử. Phương pháp phổ Raman bổ sung cho phương pháp phổ IR. Phổ dao động
Raman có thể xác định được các dao động ở vùng dưới 500cm -1 (ứng với dao động hóa trị của
liên kết phối trí khi hình thành phức chất) mà các máy phổ IR thông thường không ghi được,
xác định vân phổ nào ứng với dao động đối xứng và không đối xứng.
Đối với các phân tử có tâm đối xứng thì không có tần số dao động nào vừa xuất hiện
trên phổ hồng ngoại vừa xuất hiện trên phổ Raman, nếu xuất hiện trên phổ này thì sẽ không
xuất hiện trên phổ kia. Chính vì vậy, việc sử dụng phối hợp hai phương pháp phổ này giúp
chúng ta giải quyết hiệu quả trong trường hợp nhận dạng các nhóm đặc trưng dao động ở tần
số thấp và một số nhóm dị hạch vừa dao động đối xứng vừa dao động không đối xứng.
2.3.3. Phương pháp phổ huỳnh quang [2,5,13]
Phân tích huỳnh quang dựa trên cơ sở chuyển cấu tử cần xác định thành một hợp chất
(thường ở dạng phức chất), sau đó chuyển hợp chất thu được sang trạng thái kích thích bằng
một dòng ánh sáng có bước sóng xác định. Trạng thái này không bền có xu hướng trở về
trạng thái ban đầu. Khi trở về trạng thái ban đầu, một phần năng lượng hấp thụ được biến
thành dạng nhiệt, còn một phần biến thành ánh sáng huỳnh quang.

Độ nhạy của phương pháp huỳnh quang càng lớn khi hợp chất nghiên cứu hấp thụ ánh
sáng kích thích càng mạnh và khả năng chuyển ánh sáng hấp thụ đó thành ánh sáng huỳnh
quang càng nhiều. Ngoài ra, còn một số yếu tố khác như: nhiệt độ, dung môi, pH của môi
trường, sự có mặt của các chất lạ trong dung dịch, bước sóng của bức xạ kích thích…cũng
ảnh hưởng đến độ nhạy của phương pháp.
Phương pháp có độ chọn lọc cao, vì không phải hợp chất nào có khả năng hấp thụ ánh
sáng đều có khả năng phát huỳnh quang, mà chỉ có một số ít chất có khả năng này.
Vì các hợp chất phức chelat có cấu tạo cứng nhắc nên cường độ phát huỳnh quang
tăng lên so với từng cấu tử thành phần tự do.
2.3.4. Phương pháp phân tích nguyên tố [3]
Để xác định hàm lượng các nguyên tố có tỏng hợp chất phức chất cần tiến hành phân
tích định lượng. Phân tích định lượng sẽ cho biết tỷ lệ phần trăm (%) về khối lượng hoặc tỉ số
nguyên tử của các nguyên tố có trong hợp chất phức chất. Để đạt được yêu cầu đó người ta
thường dùng các phản ứng thành các chất vô cơ đơn giản như kim loại, ion kim loại, oxit kim
loại, muối, N2, CO2, H2O hoặc một hợp chất đặc trưng rồi định lượng các sản phẩm đó bằng
phương pháp trọng lượng, phương pháp thể tích, phương pháp chuẩn độ hoặc các phương
pháp hiện đại như phổ hấp thụ nguyên tử, sắc ký khí... Phân tích định lượng thường được tiến
hành ở các phòng thí nghiệm chuyên biệt với các thiết bị máy móc chuyên dụng.
2.3.5. Phương pháp phân tích nhiệt [9]


Bên cạnh phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại, phương pháp phân tích nhiệt cũng là
một phương pháp hóa lý thường được áp dụng phổ biến để nghiên cứu phức chất rắn. Nó cho
phép thu được những dữ kiện khá hữu ích về tính chất của phức rắn. Mục đích của phương
pháp phân tích nhiệt là dựa vào hiệu ứng nhiệt để có thể nghiên cứu những quá trình phát sinh
khi đun nóng hoặc làm nguội chất.
Đồ thị biểu diễn sự biến đổi tính chất của mẫu trong hệ tọa độ nhiệt độ -thời gian gọi là
giản đồ phân tích nhiệt. Dựa vào giản đồ này có thể suy luận được thành phần và các quá trình biến
đổi hóa lí của các chất khi xảy ra các hiệu ứng nhiệt.

Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Qua quá trình tổng hợp và nghiên cứu thành phần, cấu trúc phức chất của kẽm với phối
tử 1,10 – phenantrolin, đã thu được một số kết quả sau:
3.1. Hình dạng và hiệu suất tổng hợp phức chất của kẽm với phối tử phen
3.1.1. Hình dạng phức chất của kẽm với phen
Kết quả việc tổng hợp các phức của kẽm với phen thu được phức dạng bột mịn màu
trắng dễ tan trong axit loãng. Ảnh chụp tinh thể phen và phức chất Zn 2+- phen được mô tả ở
hình 3.1 và hình 3.2.

Hình 3.1. Ảnh chụp tinh thể phen

Hình 3.2. Ảnh chụp phức chất Zn2+- phen
3.1.2. Hiệu suất tổng hợp phức
Từ lượng muối đem tổng hợp phức ta tính được khối lượng phức thu được trên lý thuyết:
mph(lth) = nZn(NO3)2. Mph = VZn(NO3)2.CM . Mph (g)
Cân phức tổng hợp được ta có mphức (tt) (g)
Hiệu suất tổng hợp phức được tính bằng công thức:
H% =

m ph ( tt )
m ph (lth )

. 100

Qua quá trình tổng hợp phức với những tỷ lệ mol khác nhau giữa phối tử phen và Zn 2+
như sau: phen: Zn2+ = 1:1; 2:1; 3:1; 4:1, kết quả nghiên cứu được chỉ ra ở bảng 3.1.
Bảng 3.1. Hiệu suất tổng hợp phức Zn2+- phen ở các tỷ lệ mol khác nhau
TT

Phen

Phen/Zn2+

Hiệu suất (%)


Zn2+- phen

(mM)
1

2

1:1

54

2

4

2:1

51

3

6

3:1

42

4

8

4:1

37

Kết quả thu được cho thấy các phức chất được tổng hợp trong điều kiện thích hợp cho
hiệu suất dao động từ 37-54%. Trong đó, tỉ lệ mol phen :Zn 2+ = 1:1 thì hiệu suất tổng hợp
phức đạt giá trị cao nhất.
3.2. Xác định thành phần phức chất
Phức tổng hợp được phân tích hàm lượng % ZnO trong phức bằng phương pháp phân
tích nhiệt và xác định hàm lượng % C và %N bằng phương pháp phân tích nguyên tố.
3.2.1. Phân tích nhiệt xác định hàm lượng ZnO
Trên giản đồ phân tích nhiệt hình 3.3 của phức chất Zn 2+-phen đã được tổng hợp cho
thấy: ở nhiệt độ dưới 2000C phức có hiệu ứng nhiệt cũng như hiệu ứng mất khối lượng. Cụ
thể: Tại 116,730C khối lượng giảm tương ứng là 0,445mg, dự đoán đây là khối lượng giảm
của nước ở cầu ngoại, nước phối trí trong phức chất. Điều đó chứng tỏ phức chất được tổng
hợp có ngậm nước. Ở nhiệt độ 321,02 0C và 516,010C tương ứng với việc phân hủy tiếp theo
của phức chất, khối lượng giảm nhiều hơn 3,161mg và 5,383mg ở khoảng nhiệt độ này là sự
mất đi của 3 phân tử nước còn lại và có thể là sự phân hủy của gốc NO 3- và phối tử phen. Sản
phẩm cuối cùng là oxit của kẽm.Như vậy nhiệt độ phân hủy phức chất là trên 320oC.
Theo các đường phân tích nhiệt phần khối lượng cuối cùng còn lại ứng với quá trình phân
huỷ các phức chất thành oxit ZnO. (bảng 3.2).

HeatFlow (mW)
T: 516.01 (°C)

Exo

150
T: 344.32 (°C)

100
50
0

T: 321.02 (°C)

Δm (mg) -0.445
Δm (%)
-3.899

0

Δm (mg) -3.161
Δm (%) -27.728

-2
-4
Δm (mg) -5.9532
Δm (%) -52.211

-6

-8

0

100

200

30
400
Sample
Temperature (°C)
0

50
0

60
0

700

Hình 3.3. Giản đồ phân tích nhiệt của Zn2+-phen
Bảng 3.2. Hàm lượng ZnO sau khi phân hủy phức và thành phần C, N trong phức
ZnO(%)

C(%)

N(%)

Phức
chất

Nhiệt độ (o
C)

LT

PT

LT

PT

LT

PT

Zn2+-phen

116

16,98

16,158

31,4

29,7

12

11,4

Từ bảng số liệu thu được cho thấy kết quả giữa lý thuyết và phân tích thực nghiệm gần như
tương đương nhau. Điều này có thể kết luận được công thức giả thiết [Zn(H 2O)4(phen)]
(NO3)2.H2O trên là công thức phân tử tương ứng của phức chất được tổng hợp. Từ giản đồ phân
tích nhiệt cũng cho thấy phức chất có nhiệt độ phân hủy tương đối cao (>320 0C) nên có thể ứng
dụng phức chất làm chất phụ gia chế tạo màng chuyển hóa ánh sáng.
3.2.2. Xác định hàm lượng %C, %N trong phức chất
Từ công thức phức chất giả định dự tính hàm lượng % C, N đối chiếu với kết quả tổng
C, N phân tích trả về thấy có sự tương đối gần bằng nhau giữa hàm lượng lý thuyết và hàm
lượng phân tích (bảng 3.2).
Kết quả cho thấy công thức giả thiết đưa ra là công thức phân tử tương ứng của phức
chất tổng hợp được.
3.3. Xác định cấu trúc, liên kết hình thành trong phức chất
Để xác định các liên kết trong phức chất tổng hợp được, sử dụng phương pháp vật lý
hiện đại như phổ hồng ngoại (IR), phổ Raman. Phổ hồng ngoại và phổ Raman đều có liên quan
đến chuyển động dao động và chuyển động quay của phân tử nên được gọi chung là phổ dao
động. Phương pháp phổ Raman bổ sung cho phương pháp phổ IR. Phổ dao động Raman có thể
xác định được các dao động ở vùng dưới 600cm -1 cho tới 100cm-1 (ứng với dao động hóa trị của
liên kết M- X khi hình thành liên kết phối trí của phức chất (M là kim loại, X là là các phi kim

TG (mg)

T: 116.73 (°C)


khác như O, N, S, Halogen...) [3] mà các máy phổ IR thông thường không ghi được, xác định vân
phổ nào ứng với dao động đối xứng và không đối xứng.

Vì vậy sử dụng phổ IR với phức chất nghiên cứu, ngoài ra còn sử dụng phổ Raman của
phức Zn2+- phen để xác định liên kết có thể hình thành trong phức chất được tổng hợp.
- Phổ IR của phức nghiên cứu
Phức chất Zn2+- phen chứa một phân tử phen và chứa bốn phối tử H2O. Phổ hồng ngoại
của phen, phức chất và và phổ Raman được trình bày trên hình 3.4; hình 3.5 và hình 3.6.

Hình 3.4. Phổ hồng ngoại của phen
Phổ hấp thụ hồng ngoại của phối tử phen (C 12H8N2.H2O) có nhiều vân phổ. Một số vân
phổ quan trọng được nhận dạng như sau: ν O-H = 3391cm-1, νC-H(thơm) = 3062cm-1, νC=C = 1619cm-1,
νC=N = 1584cm-1.

Hình 3.5. Phổ hồng ngoại của phức chất Zn2+- phen


C êng ®é Raman (®vt®)

- Phổ Raman của phức nghiên cứu

2100
1800
1500
1200
900
600
300
0
540

550

560

570

580

590

600

610

B íc sãng (nm)

Hình 3.6. Phổ Raman của phức chất Zn2+- phen
Phân tích chi tiết phổ dao động hồng ngoại cho thấy, trên phổ IR của phức Zn2+- phen có
vân hấp thụ với đỉnh hấp thụ ở vùng 3100cm -1÷ 3500cm-1 ứng với dao động của nhóm -OH của
H2O kết tinh (νO-H tự do của H2O: 3100 ÷ 3700 cm-1), và tại vùng 670cm-1 ÷ 900cm-1 xuất hiện
các vân nhọn có thể quy kết đây là các dao động của liên kết Zn- OH 2, dao động hóa trị của
H2O phối trí với kim loại Zn. Điều đó cho thấy phức chất này có H 2O trong phân tử. Kết quả
này phù hợp với kết quả phân tích nhiệt và phân tích nguyên tố. Điều đó dự đoán có các phân
tử nước tham gia tạo cầu phối trí khi liên kết tạo phức.
Trong các phức chất, vân phổ ν C=C, νC=N thay đổi (bảng 3.3). Sự chuyển dịch xuống tần
số thấp chứng tỏ phối tử phen đã liên kết với ion trung tâm Zn 2+, cụ thể đã hình thành liên kết
phối trí N(phen) → Zn2+. Kết luận về sự chuyển dịch tần số dao động hóa trị của liên kết C =
C, C = N trong phân tử phen xuống tần số thấp là do hình thành liên kết phối trí của N với ion
kim loại trung tâm.
Một số tần số dao động liên kết của liên kết C = N không thể hiện rõ do bị che bởi vân
phổ của phối tử khác.
Bảng 3.3. Các vân hấp thụ chính trên phổ IR của phức chất chứa phen

Hợp chất

νC – H (thơm)

νC-C ;νC-N

C12H8N2.H2O

3062

1619; 1584

Zn2+- phen

3066

1585;1516

Tóm lại, việc phân tích phổ dao động của phức nghiên cứu Zn2+- phen đã cho phép rút
ra kết quả sau:
+ Trong phân tử phức chất, phối tử phen liên kết với ion trung tâm Zn2+ qua 2 liên kết phối
trí N → Zn để hình thành vòng càng 5 cạnh và 4 phân tử nước phối trí.


Hình 3.7. Các liên kết đề nghị được hình thành trong phức chất Zn2+- phen
+ Dao động hóa trị của liên kết M – O có tần số νM-O= 554cm-1 và dao động hóa trị
của liên kết M – N có tần số νM-N = 544 cm-1.
3.4. Đánh giá tính chất quang học của phức chất

C êng ®é Huúnh quang (®vt®)

Phổ huỳnh quang của phức chất được đo tại Viện Vật lý Kỹ thuật - Đại học Bách khoa
Hà Nội trên thiết bị PL Horiba Yvon iHR320 (AIST - HUST), với nguồn sáng là đèn xenon
CW 450W và kích thích bằng laser 355nm. Phổ huỳnh quang của phức chất Zn2+- phen được
đưa ra ở hình 3.8.

16000

542 nm

14000

596 nm

12000
10000
8000
6000
4000
2000
0

400

450

500 550 600
B íc sãng (nm)

650

700

Hình 3.8. Phổ huỳnh quang của phức [Zn(H2O)4(phen)](NO3)2.H2O
Nghiên cứu phổ phát xạ huỳnh quang của phức chất kết quả cho thấy:
- Phức chất [Zn(H2O)4(phen)](NO3)2.H2O được kích thích bởi laser ở 355nm, phức chất
phát ra ánh sáng tím với 2 dải phát xạ trong khoảng 500 ÷ 650 nm. Dải phát xạ thứ nhất ở 542
nm có cường độ là 12906,9 a.u. Dải phát xạ thứ hai ở 596 nm có cường độ phát xạ 11581.1 a.u.
Trong đó, dải phát xạ cực đại ở 542 nm.
Ion Zn2+ có khả năng phát huỳnh quang khi nhận được năng lượng kích thích để chuyển
lên trạng thái kích thích, sau đó phục hồi xuống những mức năng lượng thấp hơn làm xuất hiện
các quá trình phát quang.


C. KẾT LUẬN
Qua quá trình tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc phức chất Zn2+- phen thu được những kết quả
như sau:
- Đã tổng hợp được phức chất [Zn(H2O)4(phen)](NO3)2.H2O. Khảo sát tỉ lệ mol giữa
phối tử phen và ion trung tâm Zn2+ là 1:1 cho hiệu suất phản ứng tổng hợp 54%.
- Nghiên cứu cấu trúc và các liên kết hình thành trong phức chất bằng các phương pháp
Vật lý hiện đại như: phương pháp phổ hồng ngoại, phổ Raman. Trong phức [Zn(H2O)4(phen)]
(NO3)2.H2O có: 2 nguyên tử N tạo 2 liên kết phối trí với ion Zn 2+ tạo vòng 5 cạnh, số phối trí
của Zn2+ trong phức này là 6 và đã đề nghị công thức cấu tạo phức chất tổng hợp được.
- Xác định phức chất Zn2+ -phen có tính chất huỳnh quang có thể ứng dụng làm chất phụ gia
chế tạo màng chuyển hóa ánh sáng và chất phụ gia trong việc chế tạo các vật liệu huỳnh quang.


TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu Tiếng Việt
[1]. Nguyễn Hoa Du, Phạm Thị Hồng Hóa (2008), Tổng hợp và nghiên cứu phức của Cu (II),

Zn(II) thiosemicacbazon glucozơ, Bis thiosemicacbazon- 1,3- điphenyl propandion-1,3, Hóa
học và Ứng dụng số 10 (S2).
[2]. Nguyễn Hữu Đĩnh, Trần Thị Đà (1999), Ứng dụng một số phương pháp phổ nghiên cứu
cấu trúc phân tử, NXBGD, Hà Nội.
[3]. PGS.TS Trần Thị Đà (chủ biên) - GS.TS Nguyễn Hữu Đĩnh (2007), Phức
chất - Phương pháp tổng hợp và nghiên cứu cấu trúc, NXB Khoa học và Kĩ thuật Hà Nội.
[4]. Lê Chí Kiên (2007), Hóa học phức chất, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội.
[5]. Nguyễn Thị Hiền Lan, Nghiêm Thị Hương (2014), "Tổng hợp và nghiên cứu
khả năng phát quang của phức chất hỗn hợp phối tử Salixylat và O- Phenantrolin với một
số nguyên tố đất hiếm nặng", Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học, T19(1), Tr. 50-55.
[6]. Hoàng Nhâm (2001), Hóa học vô cơ tập 3, NXB Giáo dục.
[7]. Triệu Thị Nguyệt, Nguyễn Thị Hiền Lan (2011),O- Phenantrolin", Tạp chí hóa học,
T49(3A), Tr. 348-350.
[8]. Đỗ Đình Rãng, Đặng Đình Bạch, Lê Thị Anh Đào, Nguyễn Mạnh Hà, Nguyễn
Thị Thanh Phong (2009), Hóa học hữu cơ tập III, NXBGiáo dục Việt Nam.
[9]. Âu Duy Thành (2001), Phân tích nhiệt các khoáng vật trong mẫu địa chất, NXB Khoa
học- Kỹ thuật Hà Nội
[10] Nguyễn Đình Triệu (2001), Các phương pháp vật lý ứng dụng trong hóa học, NXB Khoa
Học Kỹ Thuật, Hà Nội.
[11]. Lê Hữu Thiềng, Nguyễn Thị Hoài Ánh, Ngô Thị Hoa (2014), "Tổng hợp,
nghiên cứu, thăm dò hoạt tính sinh học của phức chất hỗn hợp europi, axit L- Glutamic, OPhenantrolin", Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học ,T19(2), Tr.
[12]. Nguyễn Thị Trúc Vân (2002), “Tổng hợp và nghiên cứu tính chất các phức hỗn hợp của
isobutirat đất hiếm với o-phenantrolin”, Luận văn thạc sĩ Hóa học, ĐHKHTN, ĐHQG Hà Nội.
[13]. Nguyễn Đức Vượng, Nguyễn Đình Luyện (2012), Tổng hợp, xác định cấu trúc và tính
huỳnh quang một số phức chất 1,10 – phenantrolin Tecbi(III), Tạp chí Khoa học, Đại học
Huế, Tập 74B, Số 5, T201-207
Tài liệu Tiếng Anh
[14]. Conductivity Study of Tetra Aqua -1,10- Phenanthroline Zinc(II) Chloride in Aqueous
Methanol Mixture at Different Temperatures (Received 14/2/ 2011; Accepted 14/3/ 2011)
[15]. Cungen Zhang and Christoph Janiak,January 20, 2001,Six-coordinated zinc

complexes: [Zn(H2O)4(phen)](NO3)2·H2O and [ZnNO3(H2O)(bipy)(Him)]NO3 (phen= 1,10phenanthroline, bipy= 2,20-bipyridine, and Him = imidazole).
[16]. Jone HibertMC Clure (1951), Zinc- 1,10- phenanthroline complexes and their analytical
application
Trang Web
[17]. />

[18]. />[19]. />