(Dự thảo) Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu các phức chất đa nhân kim loại chuyển tiếp d-f trên cơ sở phối tử thioure

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI<br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN<br /> _______________________<br /> <br /> LÊ CẢNH ĐỊNH<br /> <br /> NGHIÊN CỨU CÁC PHỨC CHẤT ĐA NHÂN KIM LOẠI<br /> CHUYỂN TIẾP d-f TRÊN CƠ SỞ PHỐI TỬ THIOURE<br /> <br /> Chuyên ngành : Hóa Vô cơ<br /> Mã số<br /> <br /> : 62440113<br /> <br /> (DỰ THẢO) TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC<br /> <br /> Hà Nội - 2016<br /> <br /> Công trình được hoàn thành tại:<br /> Khoa Hóa học - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học<br /> Quốc gia Hà Nội<br /> <br /> Người hướng dẫn khoa học:<br /> 1. PGS.TS. Nguyễn Hùng Huy<br /> 2. GS.TS. Triệu Thị Nguyệt<br /> Phản biện: ……......................................................................<br /> …………………………………………………..<br /> Phản biện: ……......................................................................<br /> …………………………………………………..<br /> Phản biện: ……......................................................................<br /> …………………………………………………..<br /> Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận án tiến sĩ<br /> cấp Đại học Quốc gia Hà Nội, họp tại Khoa Hóa học - Trường<br /> Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội.<br /> Vào hồi:<br /> <br /> giờ<br /> <br /> ngày<br /> <br /> tháng<br /> <br /> năm 20....<br /> <br /> Có thể tìm hiểu Luận án tại:<br /> - Thư viện Quốc gia Việt Nam<br /> - Trung tâm Thông tin - Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội<br /> <br /> MỞ ĐẦU<br /> 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI<br /> Phức chất hỗn hợp kim loại thu hút được sự quan tâm lớn của rất<br /> nhiều nhà khoa học bởi những tính chất đặc biệt của nó so với các<br /> phức chất đơn nhân hay đa nhân chứa một loại ion kim loại. Tính<br /> chất đặc biệt này xuất hiện do tác động qua lại của các ion kim loại<br /> khác nhau nằm gần nhau trong phân tử phức chất. Số lượng các công<br /> trình nghiên cứu trên thế giới về hệ phức chất hỗn hợp kim loại cũng<br /> như ứng dụng của chúng trong xúc tác, từ tính, quang hóa, y học,<br /> phân tích, môi trường, tổng hợp vật liệu là rất lớn.<br /> Ở Việt Nam, hóa học phức chất phát triển khá mạnh. Có nhiều hệ<br /> phức chất đa càng được ứng dụng để điều chế màng mỏng, làm vật<br /> liệu phát quang, ứng dụng tinh chế đất hiếm, làm xúc tác, xử lý môi<br /> trường, có hoạt tính kháng nấm, kháng khuẩn, kháng tế bào ung<br /> thư…đã được công bố. Tuy nhiên, hầu hết các nghiên cứu về phức<br /> chất ở Việt Nam mới chỉ tập trung vào phức chất đơn nhân và đa<br /> nhân chứa một loại ion kim loại. Hiện tại rất ít các công trình ở trong<br /> nước công bố về phức chất hỗn hợp kim loại.<br /> Việc tổng hợp các phức chất hỗn hợp kim loại là một trong những<br /> vấn đề khó khăn bậc nhất của tổng hợp vô cơ. Nguyên nhân thứ nhất<br /> là khó tìm được một hệ phối tử đa càng có các nguyên tử “cho” khác<br /> nhau có thể đồng thời tạo phức chất bền với các ion kim loại có tính<br /> chất khác nhau. Nguyên nhân thứ hai là phản ứng tổng hợp các phức<br /> chất hỗn hợp kim loại thường chịu ảnh hưởng đồng thời của nhiều<br /> hiệu ứng định hướng như kích thước ion kim loại, tính axit-bazơ<br /> cứng, mềm của phối tử và ion kim loại, hoá lập thể của các hợp<br /> phần…Nên việc điều khiển các yếu tố tác động để thu được phức<br /> chất mong đợi là vô cùng khó.<br /> Phối<br /> tử<br /> N’,N’,N’’’,N’’’-tetraetyl-N,N’’-pyriđin-2,6đicacbonylbis(thioure) (H2L) là phối tử năm càng linh động, lần đầu<br /> 1<br /> <br /> tiên được tổng hợp và xác định cấu trúc vào năm 2000 bởi L. Beyer<br /> và cộng sự. H2L chứa hai hợp phần thioure, nên được dự đoán có thể<br /> tạo phức chất hai nhân với hầu hết các ion kim loại chuyển tiếp tương<br /> tự như các phối tử isophtaloylbis(thioure). Ngoài ra, H2L còn có một<br /> nguyên tử “cho” là N trong hợp phần pyriđin, nên có thể tạo phức<br /> chất với các ion kim loại có tính axit cứng như ion đất hiếm, ion kim<br /> loại kiềm thổ. Với những đặc điểm như vậy, H2L được mong đợi là<br /> một phối tử có khả năng tạo phức chất đa dạng và có nhiều ứng dụng.<br /> Tuy nhiên, cho đến nay chỉ có hai công trình nghiên cứu về phức chất<br /> của H2L được công bố. Công trình thứ nhất nghiên cứu về cấu trúc<br /> của phức chất polime giữa Ag(I) với phối tử H2L. Công trình thứ hai<br /> nghiên cứu về phức chất trong dung dịch của Ni(II) với phối tử H 2L.<br /> Hiện tại, chưa có công trình nào trên thế giới công bố về phức chất<br /> hỗn hợp kim loại của phối tử H2L.<br /> Với mong muốn tìm hiểu, khám phá và phát triển hóa học phức<br /> chất đa nhân của hệ phối tử H2L, chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu<br /> các phức chất đa nhân kim loại chuyển tiếp d-f trên cơ sở phối<br /> tử thioure”.<br /> 2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU<br /> + Tổng hợp phối tử H2L<br /> + Thăm dò khả năng tạo phức chất hỗn hợp kim loại giữa ion<br /> 2+<br /> Ni , Pr3+ và H2L trong dung dịch.<br /> + Tìm các điều kiện tối ưu để tổng hợp phức chất rắn.<br /> + Tổng hợp và xác định cấu trúc của các phức chất hỗn hợp kim<br /> loại với phối tử H2L, bao gồm:<br /> * Phức chất hỗn hợp kim loại giữa ion M 2+, Ln3+ và L2- theo<br /> tỷ lệ mol tương ứng 2 : 1 : 2 và 2 : 1 : 3, trong đó M = Ni, Co,<br /> Zn và Ln = La, Ce, Pr, Nd, Eu, Gd, Dy, Er.<br /> <br /> 2<br /> <br /> * Phức chất hỗn hợp kim loại giữa ion M 2+, A2+ và L2- theo<br /> tỷ lệ mol tương ứng 2 : 1 : 2 và 2 : 1 : 3, trong đó M = Ni, Co,<br /> Zn và A = Ca, Ba.<br /> + Nghiên cứu cấu tạo của phối tử H2L và phức chất bằng các<br /> phương pháp chuẩn độ complexon III, phân tích nguyên tố, phổ<br /> hồng ngoại, phổ khối lượng ESI-MS, phổ cộng hưởng từ 1H NMR<br /> và nhiễu xạ tia X đơn tinh thể.<br /> 3. ĐIỂM MỚI CỦA LUẬN ÁN<br /> Điểm mới 1: Đã thăm dò khả năng tạo phức chất của H2L trong<br /> dung dịch và tìm điều kiện tối ưu để tổng hợp phức chất rắn hỗn hợp<br /> kim loại.<br /> Điểm mới 2: Đã tổng hợp và nghiên cứu cấu tạo của 52 phức chất<br /> hỗn hợp ba nhân kim loại với phối tử H2L. Tất cả các phức chất này<br /> là mới và chưa từng được công bố trước đây.<br /> Điểm mới 3: Đã xác định được 19 cấu trúc phân tử của 18 phức<br /> chất phức chất hỗn hợp ba nhân kim loại bằng phương pháp nhiễu xạ<br /> tia X đơn tinh thể. Kết quả nghiên cứu cho thấy hai M(II) (Ni, Co<br /> hoặc Zn) liên kết với hợp phần aroylthioure theo kiểu cis-bischelatO,S hoặc fac-trischelat-O,S; còn Ln(III) hoặc kim loại kiềm thổ A(II)<br /> nằm ở trung tâm vòng lớn, liên kết với hợp phần điaxylpyriđinO,N,O.<br /> 4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI<br /> a. Ý nghĩa khoa học của đề tài: Kết quả nghiên cứu của luận án<br /> đóng góp vào hóa học phối trí của hệ phối tử bisthioure và góp phần<br /> vào hướng nghiên cứu về phức chất hỗn hợp kim loại ở Việt Nam.<br /> b. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài: Tất cả các phức chất tổng hợp<br /> và nghiên cứu trong luận án đều là những phức chất mới, có tiềm<br /> năng ứng dụng cao trong các lĩnh vực như vật liệu từ, vật liệu phát<br /> huỳnh quang, cũng như trong xúc tác hóa học. Tuy nhiên, do là công<br /> trình đầu tiên với mục đích khai phá một hướng nghiên cứu mới của<br /> 3<br /> <br />