钴亚氨基二乙酸配合物制备

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一种钴配合物的制备实验报告

一种钴配合物的制备实验报告

一种钴配合物的制备实验报告一、实验目的1、掌握一种钴配合物的制备方法。

2、了解配合物的形成条件和性质。

3、熟练掌握化学实验中的基本操作技能,如称量、溶解、加热、过滤等。

二、实验原理钴离子可以与多种配体形成配合物,本次实验选择制备Co(NH₃)₆Cl₃。

其反应方程式为:CoCl₂·6H₂O + 6NH₃+ HCl = Co(NH₃)₆Cl₃+ 6H₂O在这个反应中,氯化钴与氨气在盐酸的存在下反应生成六氨合钴(Ⅲ)氯化物。

三、实验仪器与试剂1、仪器电子天平、磁力搅拌器、恒温水浴锅、布氏漏斗、抽滤瓶、玻璃棒、烧杯(250 mL、100 mL)、容量瓶(250 mL)、移液管(25 mL)、锥形瓶(250 mL)。

2、试剂氯化钴(CoCl₂·6H₂O)、浓氨水、浓盐酸、氯化铵、乙醇。

四、实验步骤1、称取 5 克氯化钴(CoCl₂·6H₂O)晶体,放入 250 mL 烧杯中,加入 25 mL 去离子水,搅拌使其溶解。

2、逐滴加入 15 mL 浓氨水,同时搅拌,观察溶液颜色的变化。

溶液由粉红色逐渐变为棕褐色。

3、将上述溶液置于 60℃的恒温水浴锅中加热 20 分钟,并不断搅拌。

4、趁热缓慢滴加 10 mL 浓盐酸,继续搅拌 10 分钟。

5、冷却至室温后,加入 5 克氯化铵固体,搅拌使其溶解。

6、用布氏漏斗进行抽滤,将滤液转移至 250 mL 容量瓶中,用去离子水定容至刻度。

7、向溶液中缓慢滴加乙醇,直至出现浑浊。

将溶液静置一段时间,使晶体充分析出。

8、再次进行抽滤,收集晶体,用少量乙醇洗涤晶体 2 3 次。

9、将所得晶体放在干燥器中干燥,称重并计算产率。

五、实验注意事项1、浓氨水和浓盐酸具有挥发性和刺激性,操作时应在通风橱中进行,并注意防护。

2、加热过程中要不断搅拌,使反应均匀进行。

3、滴加试剂时要缓慢,避免反应过于剧烈。

4、抽滤时要注意滤纸的湿润和贴合,防止抽滤过程中出现漏洞。

钴亚氨基二乙酸配合物制备

钴亚氨基二乙酸配合物制备

钴Ⅲ亚氨基二乙酸配合物的制备、分离、结构表征与性能研究一、 实验目的1.掌握双(亚氨基二乙酸根)合钴(III)酸钾的两种几何异构体的合成; 2.掌握配合物的一般表征方法;3.掌握ICP-AES 全谱直读光谱仪的基本结构和分析方法; 4.了解配合物的电化学测量方法和电化学性能;5.学习运用离子交换法和分光光度法研究配合物几何异构体; 6.根据化学原理对实验现象和实验结果进行合理的讨论与解释。

二、 基本原理钴(III)和亚氨基二乙酸形成ML 6型的配合物:[Co(OOCCH 2HNCH 2COO)2]-(用IDA 代表亚氨基二乙酸根)。

[Co(IDA)2]-为八面体构型,有三种可能的几何异构体,由于张力的关系,构型III 处于较高的能量态,因而是不稳定的。

因此,合成时所得到的反式异构体将是面角式的,而不是子午线式的,这已被NMR 谱所证实。

( I ) 顺式[不对称-面式(u -fac -)] ( II ) 反式[对称-面式(s -fac -)] ( III ) 反式(子午线)[经式(mer -)] 本实验将制备Co(III)和亚氨基二乙酸配合物的两种异构体:顺势异构体和反式(面角)异构体。

这两种异构体都有较深的颜色,一为棕色,另一为紫色,究竟哪种异构体呈棕色,哪种异构体为紫色,可通过对离子交换色层的观察以及对可见光谱的分析,再根据异构体分子模型进行推理判断,即可得出正确的结论。

离子交换树脂是一种带有可交换基团的高分子化合物,它由树脂骨架和交换基团两部分组成,离子交换树脂按其所带交换基团的性质,通常又分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两大类。

强碱性阴离子交换树脂都带有季胺基|~N +X -,X -可以游离并和其它阴离子进行交换,当X -是Cl -时,就称为氯型强碱性阴离子交换树脂,本实验用的就是这种树脂。

当K[Co(IDA)2]溶液通过氯型强碱性阴离子交换树脂时,树脂(固相)上的Cl -离子即和溶液(液相)中的阴离子[Co(IDA)2]-进行交换,并在一定温度下达成交换平衡:|~N +Cl -+ [Co(IDA)2]-|~N +[Co(IDA)2]-+ Cl -虽然顺势和反式异构体所带的电荷都一样,但由于极性不同,因而它们对树脂具有不同的亲和力,极性大的异构体对树脂的亲和力大,易被树脂吸附,极性小的异构体对树脂亲和力小,不易被树脂吸附。

钴配合物的制备实验报告

钴配合物的制备实验报告

一、实验目的1. 了解钴配合物的制备方法及其原理;2. 掌握水溶液中取代反应和氧化还原反应的实验操作;3. 学习配合物的组成分析及结构确定的方法。

二、实验原理钴配合物是一类重要的无机化合物,在催化、医药、材料等领域具有广泛的应用。

本实验以制备三氯化六氨合钴(III)为例,介绍钴配合物的制备方法。

三氯化六氨合钴(III)的化学式为[Co(NH3)6]Cl3,橙黄色晶体,在水中的溶解度为0.26 mol·L-1。

Co3+为正三价离子,d2sp3杂化,内轨型配合物。

在酸性溶液中,Co3+具有很强的氧化性,易于许多还原剂发生氧化还原反应而转变成稳定的Co2+。

而[Co(NH3)6]3+离子是很稳定的,其K(稳)1.610,因此在强碱的作用下(冷时)或强酸作用下基本不被分解,只有加入强碱并在沸热的条件下才分解。

本实验采用活性碳为催化剂,用过氧化氢氧化有氨和氯化铵存在的氯化钴溶液制备三氯化六氨合钴(III)。

其反应式为:2 CoCl2 + 2 NH4Cl + 10 NH3 + H2O2 + 活性炭→ 2 [Co(NH3)6]Cl3 + 2 H2O三、实验步骤1. 准备实验仪器和试剂:250ml锥形瓶、表面皿、量筒、滴管、试剂:NH4Cl、CoCl2·6H2O、浓NH3·H2O、H2O2 (10%)、浓HCl、活性炭。

2. 将2.5g NH4Cl溶解于10ml去离子水中,配制成溶液A。

3. 将5g研细的CoCl2·6H2O粉末分若干次加入溶液A中,每次加入后摇匀,直至溶解完全。

4. 向溶液中逐滴加入15ml浓NH3·H2O,溶液变为深棕色。

5. 在充分摇动下,用滴管逐滴加入约4ml H2O2(30%),直至气泡终止放出,溶液变为深红色。

6. 慢慢加入15ml浓盐酸,此时即有红紫色沉淀生成。

7. 将混合产物置于水浴(65℃)中加热约20min,并时时摇动。

8. 再将混合产物置于70℃的水浴中加热约15min。

亚氨基二乙酸制备研究

亚氨基二乙酸制备研究
生 的反应 如下 :
长、 废水 量大 、 收率低 , 已趋 于淘 汰。 氢酸法 是 国 现 氰
外 生产 I A的主 要方 法 。二 乙醇 胺 法工 艺 流程 短 、 D
收率高 , 很有 竞争优 势 。 近几 年 由于二 乙醇胺 进 口 但
受 阻 , 格上 扬 , 有部 分企业 改用 氰氢 酸 的下 游 产 价 现
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2・ 8
杨宏 权 等
亚 氨基 二 乙酸制 备研 究
研 究与 开发
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亚氨基二 乙酸制备研究
杨 宏权 林 庆 才 韦 志 明 王桂 英
缓 慢 加入 亚 氨基 二 乙腈 10 g 0 ,产 生 的氨气 用 稀 酸
液 吸 收 , 料 过程保 持 液温 在 7 加 5℃左 右 ,0 ri 6 n加 a
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发 生水 解转 化 成 酰胺 基 。第 1 腈 基在 7 ℃左右 个 0 发 生水 解转 化 为 酰胺 基 ,第 2个 腈 基在 9 ℃左 右 0 转 化 ,而 中 间体酰胺 化合 物要 在较 高 的温度 下维 持
较 长 的时 间才 较彻 底 水 解 为羧 酸盐 I 2 l 。水解 过 程 发
中图 分 类 号 T 251 Q 2. 4
亚氨 基二 乙酸 又名 二甘氨 酸 、 基 乙二酸 , 氨 英文 名 I io ict c ( A)分 子 式 H (H C O 2 m n daei a i I , c d D N C 2O H) 。
室 电渗 析 器 , 进 行制 备 I A试 验 , 验 数 据 根 据 并 D 试

亚氨基二乙酸盐

亚氨基二乙酸盐

亚氨基二乙酸盐
亚氨基二乙酸盐是一种有机化合物,分子式为C₄H₇NO₄,用于农药、橡胶和氨羧络合物,大量用作草甘膦的原料。

亚氨基二乙酸盐的制备方法如下:
将亚氨基二乙腈与碱金属碳酸盐以物质的量比1:1均匀混合,配置成水溶液,用高压柱塞泵使该溶液以一定流速流经管式反应装置,控制反应装置管道外部温度250℃,背压阀控制管道内部压力7~8MPa,停留时间为6分钟,流出液即为亚氨基二乙酸双盐溶液,过滤、脱色、浓缩、结晶即可得亚氨基二乙酸双盐固体,产率65~70%。

一种亚氨基二乙酸的制备方法[发明专利]

一种亚氨基二乙酸的制备方法[发明专利]

(10)申请公布号(43)申请公布日 (21)申请号 201510046412.3(22)申请日 2015.01.29C07C 229/16(2006.01)C07C 227/18(2006.01)C07C 227/40(2006.01)C01C 1/246(2006.01)(71)申请人重庆紫光化工股份有限公司地址402161 重庆市永川区化工路426号(72)发明人丁永良 郑道敏 李珍名 徐代行金海琴(74)专利代理机构上海光华专利事务所 31219代理人李强(54)发明名称一种亚氨基二乙酸的制备方法(57)摘要1、一种亚氨基二乙酸的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:A)将亚氨基二乙腈用氢氧化钠水解成亚氨基二乙酸二钠盐溶液;B)向此水解液中加入硫酸铵或者硫酸氢铵至一定pH,中和过量的氢氧化钠和部分亚氨基二乙酸二钠盐,同时回收产生的氨制成氨水或者液氨;C)加硫酸调节pH,降温结晶、分离得到亚氨基二乙酸,滤液浓缩分离硫酸钠后套用至下批次反应。

2、如权利要求1所述亚氨基二乙酸的制备方法,其特征在于,所述步骤B)pH 为8-10。

3、如权利要求2所述亚氨基二乙酸的制备方法,其特征在于,所述步骤B)pH 为9.0-9.5。

4、如权利要求1-3中任一项权利要求所述亚氨基二乙酸的制备方法,其特征在于,所述步骤C)pH 为2.0-2.5。

(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书3页(10)申请公布号CN 104557580 A (43)申请公布日2015.04.29C N 104557580A1.一种亚氨基二乙酸的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:A)将亚氨基二乙腈用氢氧化钠水解成亚氨基二乙酸二钠盐溶液;B)向此水解液中加入硫酸铵或者硫酸氢铵至一定pH,中和过量的氢氧化钠和部分亚氨基二乙酸二钠盐,同时回收产生的氨制成氨水或者液氨;C)加硫酸调节pH,降温结晶、分离得到亚氨基二乙酸,滤液浓缩分离硫酸钠后套用至下批次反应。

钴Ⅲ亚氨基二乙酸配合物的制备与鉴别

钴Ⅲ亚氨基二乙酸配合物的制备与鉴别

钴Ⅲ亚氨基二乙酸配合物的制备与鉴别
张瑞红;杨光明;郑萍;吴扬
【期刊名称】《实验室科学》
【年(卷),期】2014(017)004
【摘要】介绍了双(亚氨基二乙酸根)合钴(Ⅲ)酸钾配合物的两种几何异构体的合成,并通过离子交换法、分光光度法和X-射线晶体衍射法,对这两种配合物的结构进行鉴别.该实验知识要点多,可操作性强,实验效果好,有利于培养学生的实践能力和创新能力.
【总页数】4页(P35-37,41)
【作者】张瑞红;杨光明;郑萍;吴扬
【作者单位】南开大学化学学院,天津300071;南开大学化学学院,天津300071;南开大学化学学院,天津300071;南开大学化学学院,天津300071
【正文语种】中文
【中图分类】O6-3
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林;常智舵;何成;段春迎
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探究实验--钴配合物合成

探究实验--钴配合物合成

一、二(4,6-二羟基嘧啶)四水合钴(Ⅱ)试剂::乙醇,金属钠,丙二酰胺,甲酰胺,浓盐酸,三乙胺,六水合硫酸钴(均为AR)仪器:回流冷凝管,三颈瓶,酒精灯方法:1、在盛有乙醇(150mL)的250ml三颈瓶中加入金属Na(4.6g,0.2mo1)充分反应后,加入丙二酰胺(10.2g,0.1mo1),甲酰胺(6.5mL,0.2mo1),加热回流2小时后,水浴蒸出乙醇,减压再抽一下,收集固体,50mL水冲洗转入烧杯中,加入活性炭脱色,抽虑,滤液中加入浓盐酸,直至大量黄色沉淀生成.产率:80%,水重结晶.2、配合物的合成:将l0 mL的4,6一二羟基嘧啶(0.112 g,1 mmo1)水悬浮液用三乙胺调至pH=7.0,再将5mL的CoSO4·6H2O(0.1314 g,0.5mmo1)水溶液逐滴加入到上述溶液中,混合液搅拌30rain,过滤,滤液在室温下静置3d后得到适于X一射线单晶衍射的红色棒状晶体.热分析及光谱分析:热重分析;配体及配合物吸收曲线的制作二、钴键连异构体制备试剂:氨水、盐酸、亚硝酸钠、无水乙醇、NH4Cl、CoCl2·6H2O方法:1、[Co(NH3)5C1]Cl2的制备:在氯化钴(Ⅱ)的水溶液中,加入过量NH3·H20和NH4Cl,即生成可溶性的[Co(NH3)6]2+,对所组成的反应混合物进行空气氧化,[Co(NH3)6]2+被氧化成稳定的[Co(NH3)6]3+ ,随后用过量的盐酸酸化,生成[Co(NH3)5C1]C12。

过滤,洗涤和干燥后,得到紫红色产品.2、配合物键合异构体[Co(NH3)5NO2]Cl2和[Co(NH3)5ONO]Cl2的制备2.1 键合异构体(I)的制备称取1.0 g[Co(NH3)5C1]Cl2(紫红色)溶于15 mL 2 mol’L 氨水中,在水浴中加热,使其溶解,过滤除去不溶物,滤液冷却后用4 mol·L 盐酸酸化至pH=3~4。

亚氨基二乙酸的生产技术

亚氨基二乙酸的生产技术

亚氨基二乙酸的生产技术及其应用亚氨基二乙酸(IDA)又名氨二乙酸,外观为白色结晶性粉末或白色斜方晶体粉末,无毒,分子式为C4H7NO4,分子量为133.11,比重为1.56,沸点为126-127℃(1.8千帕),熔点247.5℃(易分解),燃烧值为396.3千卡。

溶于水,难溶于乙醇、丙酮、苯、四氯化碳和乙醚,能与酸、碱反应生成盐,并能和多种金属离子形成螯合物。

亚氨基二乙酸的生产方法有氢氰酸法、氯乙酸法、氯乙酸-甘氨酸法、氨基乙酸法等。

亚氨基二乙酸是一种重要的化工中间体,它在农药、染料、化工、水处理、医药、功能高分子、电子等方面都有着广泛的应用。

1 生产技术1.1 氢氰酸法美国孟山都公司最早采用氢氰酸法生产亚氨基二乙酸。

该法是用氢氰酸与甲醛、六甲基四胺为原料,在酸性条件下催化合成亚氨基二乙腈,加入氢氧化钠使之水解成亚氨基二乙酸钠,再用浓硫酸(或浓盐酸)酸化,调节pH值,结晶分离、洗涤、干燥,得到亚氨基二乙酸成品。

反应式如下:(CH2)6N4+HCN+HCHO→NH(CH2CN)2+H2ONH(CH2CN)2+H2O+NaOH-+NH(CH2COONa)2+NH3NH(CH2COONa)2→(H+水解)→NH(CH2COOH)2美国孟山都公司生产的亚氨基二乙酸是直接利用丙烯腈装置副产的氢氰酸尾气为基本原料,其优点为:①所用氢氰酸来自丙烯腈生产的三废处理装置,具有很好的环保效益;②技术成熟,可以大规模运行,生产效率高;③生产成本和产品质量均具有很强的竞争力。

缺点为能耗高,生产周期长,安全防护要求高。

我国在二十世纪90年代初期建立氢氰酸的生产装置,但是所用的氢氰酸并非来自丙烯腈副产,而是由天然氨和氯合成所得,其浓度较低,需要浓缩后才能用来生产亚氨基二乙酸,与孟山都公司相比,生产成本差距很大,缺乏市场竞争力。

孟山都公司采用生产丙烯腈副产物-氢氰酸这一资源优势,是我国很多企业的劣势,因此我们不能盲目仿效。

建议国内大型丙烯腈生产企业以及有氢氰酸原料优势的企业可采用氢氰酸直接合成法建设亚氨基二乙酸生产装置,这不仅可以解决副产氢氰酸资源的利用问题,同时可以促进我国亚氨基二乙酸行业实行清洁化生产。

ICP

ICP

ICP-AES测定钴Ⅲ亚氨基二乙酸配合物中的K和Co一、基本原理ICP-AES全谱直读光谱仪可以进行各类样品中多种微量元素的同时测定,尤其是对水溶液中多种微量元素的测定它是一种极有竞争力的分析方法。

本实验采用的是美国Thermo Jarrell Ash 公司的IRIS Advantage 全谱直读光谱仪。

该仪器采用CID固体成像器件作为检测器。

CID检测器兼有相板和光电倍增管的双重优点,它具有262,144个感光单元,并且每个感光单元都可以单独地接收光信号。

它可以检测165-800nm波长范围内的所有谱线,这些谱线被同时采集、测量和储存。

当样品经雾化器雾化并由载气带入等离子体光源中的分析通道时就会被蒸发、原子化、激发、电离并产生辐射跃迁。

激发态原子或离子发出的特征辐射经过分光后照射到CID的不同感光单元上,在这些感光单元中就会产生电荷积累,电荷积累的快慢与谱线的发射强度成正比。

如果分析物在蒸发时没有发生化学反应,并且等离子体光源中谱线的自吸收效应亦可忽略时,谱线强度就与分析物浓度之间存在着简单的线性关系,由此即可测出样品中分析物的含量。

这种方法简便、快速、准确。

二、仪器操作参数及试剂IRIS Advantage 全谱直读光谱仪(高频功率1150W;冷却气流量15L/min;辅助气流量0.5L/min;载气压力24psi);蠕动泵(转速100转/min;溶液提升量1.85ml/min);Compiq 计算机(17″显示器,hp彩色喷墨打印机);十万分之一电子天平一台;20μg/ml K、Co 的1.2mol/L HCl标准溶液;二次蒸馏水;50或100ml烧杯1个;100ml容量瓶1个。

三、配制溶液在十万分之一的电子天平上准确称取样品10mg,将其置于50或100ml烧杯中进行溶解,然后转移至50ml容量瓶中,定容后摇匀。

四、实验步骤1.打开电源开关(通常仪器一直都处在通电状态,以使光室温度保持在华氏90±0.5度。

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钴Ⅲ亚氨基二乙酸配合物的制备、分离、结构表征与性能研究一、 实验目的1. 掌握双(亚氨基二乙酸根)合钴(III)酸钾的两种几何异构体的合成; 2. 掌握配合物的一般表征方法;3. 掌握ICP-AES 全谱直读光谱仪的基本结构和分析方法; 4. 了解配合物的电化学测量方法和电化学性能;5. 学习运用离子交换法和分光光度法研究配合物几何异构体; 6. 根据化学原理对实验现象和实验结果进行合理的讨论与解释。

二、 基本原理钴(III)和亚氨基二乙酸形成ML 6型的配合物:[Co(OOCCH 2HNCH 2COO)2]-(用IDA 代表亚氨基二乙酸根)。

[Co(IDA)2]-为八面体构型,有三种可能的几何异构体,由于张力的关系,构型III 处于较高的能量态,因而是不稳定的。

因此,合成时所得到的反式异构体将是面角式的,而不是子午线式的,这已被NMR 谱所证实。

( I ) 顺式[不对称-面式(u -fac -)] ( II ) 反式[对称-面式(s -fac -)] ( III ) 反式(子午线)[经式(mer -)] 本实验将制备Co(III)和亚氨基二乙酸配合物的两种异构体:顺势异构体和反式(面角)异构体。

这两种异构体都有较深的颜色,一为棕色,另一为紫色,究竟哪种异构体呈棕色,哪种异构体为紫色,可通过对离子交换色层的观察以及对可见光谱的分析,再根据异构体分子模型进行推理判断,即可得出正确的结论。

离子交换树脂是一种带有可交换基团的高分子化合物,它由树脂骨架和交换基团两部分组成,离子交换树脂按其所带交换基团的性质,通常又分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两大类。

强碱性阴离子交换树脂都带有季胺基|~N +X -,X -可以游离并和其它阴离子进行交换,当X -是Cl -时,就称为氯型强碱性阴离子交换树脂,本实验用的就是这种树脂。

当K[Co(IDA)2]溶液通过氯型强碱性阴离子交换树脂时,树脂(固相)上的Cl -离子即和溶液(液相)中的阴离子[Co(IDA)2]-进行交换,并在一定温度下达成交换平衡:|~N +Cl - + [Co(IDA)2]-|~N +[Co(IDA)2]- + Cl -虽然顺势和反式异构体所带的电荷都一样,但由于极性不同,因而它们对树脂具有不同的亲和力,极性大的异构体对树脂的亲和力大,易被树脂吸附,极性小的异构体对树脂亲和力小,不易被树脂吸附。

当用NaCl 溶液淋洗同时吸附了两种异构体的树脂时,液相和固相间便发生如下的反应:|~N +[Co(IDA)2]- + Cl - |~N +Cl - + [Co(IDA)2]-对树脂亲和力小的异构体必然先被淋洗下来,而另一个则随后才能被淋洗下来,这样就在树脂柱上形成层次分明的色带(色层)。

很显然,我们根据对色层次序的观察,就可判断出具有何种颜色的异构体极性大,再根据分子模型便O N ONOO N O ONOO O N ONOO可判断出在所合成的异构体中,哪一种是顺式的,那一种是反式的。

具有正八面体对称性的反磁性Co(III)配合物,通常在可见光区有两个吸收带,它们分别被指派为:(I) 1T1g←1A1g(低频区);(II) 1T2g←1A1g (高频区)。

当配合物的对称性降低时,谱带将会发生分裂。

配合物[Co III A4B2]的顺式异构体(C2υ对称性)和反式异构体(D4h对称性)的光谱研究指出:(1) 反式异构体的谱带I分裂成I a和I b两个谱带;(2) 顺式异构体的谱带I所分裂成的两个谱带间隔很小,在谱图上常常看不到明显分开的两个峰,只是谱带I变得不对称或以肩峰形式出现;(3) 两种异构体谱带II均观察不到分裂,但顺式异构体谱带II的最大吸收移向频率更低的波区(与反式异构体相比)。

根据所测得的紫色和棕色两种几何异构体的电子光谱图,并和配合物[Co(EDTA)]-的谱图相比,即可进一步推断它们分别属何种几何构型。

通过ICP测定、X-射线衍射晶体解析可推断配合物的组成、结构及相关性能。

通过电化学测量了解配合物的电化学性能。

三、仪器和试剂1.仪器:可见-紫外分光光度计;X-射线衍射仪;ICP-AES全谱直读光谱仪;电导率仪;电磁搅拌;恒温水浴槽;离子交换拄。

2.试剂:亚氨基二乙酸(CP);六水合二氯化钴(AR);过氧化氢(30% AR);氯化钠(AR);乙二胺四乙酸二钠(EDTA) (AR);氯型强碱性阴离子交换树脂(100 ~ 200目);氢氧化钠(AR);盐酸(AR);硝酸银(AR)。

四、实验步骤1.棕色异构体的制备:在50mL 锥形瓶中将0.8g KOH溶于6mL水,加1g 亚氨基二乙酸,溶解后,加0.8 g CoCl2∙6H2O,使其完全溶解。

加0.5 mL 30% H2O2,不断摇荡至反应停止后,将反应混合物置于80℃水浴上,盖上表玻璃,加热1小时。

取出静止冷却3小时, 析出棕色针状产物。

用滤纸常温常压过滤产品,空气中干燥后称重并计算产率。

2.紫色异构体的制备:在50 mL 烧杯中将0.8g KOH溶于4mL水,加1g 亚氨基二乙酸,溶解后,加0.8 g CoCl2∙6H2O,使其完全溶解。

将该溶液置于10~12℃的冷水浴中,电磁搅拌下于2~3min内逐滴加入2.5mL 15%的H2O2,加毕保持在10~12℃下继续搅拌3小时(不能超过12℃),有紫色产物析出。

用布氏漏斗减压抽滤产品,空气中干燥后称重并计算产率。

3.离子交换分离(1) 色层柱的制备:取一支直径为10mm,长度为200mm的特制玻璃管(类似于碱式滴定管),底部垫上玻璃砂隔板(或玻璃棉),以防树脂流失。

为防止树脂床中出现气泡,先在柱中装入1/3体积的5%NaOH溶液,然后将浸泡于5%NaOH溶液中的树脂装入,使之自然沉降,待树脂高度达80~100mm 时即可。

注意液面要高于树脂面。

(2) 树脂的处理:将5倍于树脂体积的5%NaOH溶液流过树脂,待液面降至与树脂面相切时,用纯水淋洗,至流出液为中性。

再重复处理两次。

按同样的方法,用5%的盐酸溶液再处理树脂三次。

至此树脂的处理即告完成待用。

制备的色层柱可以反复使用,只需在每次使用之后,用0.1mol∙L-1的NaCl溶液将树脂淋洗到无色,即可再次使用。

(3) 异构体的分离:用纯水冲洗柱子,至流出液不含Cl—离子时为止(AgNO3溶液检查)。

然后将液面降至与树脂面相切,注意决不允许将液面降至树脂面以下。

操作时要细心,在整个实验过程中,都不能使树脂受到扰乱。

称取0.03g紫色异构体和0.04g棕色异构体,溶于4mL水中。

将制备好的溶液沿管壁缓缓加入交换柱中,当心不要搅动树脂。

以每10~15s一滴的速度,让溶液缓慢流下。

当树脂负载后(液面与树脂面相切),加3mL水冲洗。

然后,用0.1mol∙L-1的NaCl溶液淋洗,淋洗速度为10~15s一滴。

一直淋洗到柱中出现明显的色层(棕色和紫色)。

4.可见-紫外光谱的测定(1) 收集流出液:分别收集色层中棕色和紫色部分流出液各5 mL,以作光谱测定使用。

在收集时,应收集各色层的中间(颜色最深)部分,以便得到浓度较大和较纯的各异构体的溶液。

(2) 0.005 mol∙L-1 Na[Co(EDTA)]溶液配制:称取0.1189g CoCl2∙6H2O, 溶解于10mL水,然后加入0.1862g EDTA,待溶解后再加1~2滴30%的H2O2溶液,加热赶去未反应的H2O2,稀释至100mL。

(3) 可见光谱的测定:在400~700nm的波长范围内。

以纯水为参比,在岛津UV—240可见-紫外分光光度计(操作参见说明书)上,分别测绘所收集的棕色、紫色溶液及[Co(EDTA)]—溶液的光谱图。

三种样品的谱线绘在一张谱图上。

5.ICP-AES全谱直读光谱ICP光谱仪测定与分析(参见附一)。

6.红外光谱仪测量与分析。

7.电导测定与分析。

8.元素分析测定与分析。

9.电化学测量与分析(参见附二)。

10.晶体结构的解析。

五、结果与讨论1.根据色层分离结果及顺、反异构体极性。

判断哪一种异构体是顺式,哪一种是反式的。

2.根据所测可见光谱图,判断两种产物各属何种异构体。

3.根据磁性测量数据计算配合物的摩尔磁化率、有效磁矩和Co离子成单电子数和氧化数。

4.根据ICP-AES的分析结果计算配合物中K和Co的百分含量。

5.根据元素分析、电导测定、红外光谱仪测量和ICP-AES分析结果推断配合物的组成和结构。

附一:ICP-AES测定钴Ⅲ亚氨基二乙酸配合物中的K和Co一、基本原理ICP-AES全谱直读光谱仪可以进行各类样品中多种微量元素的同时测定,尤其是对水溶液中多种微量元素的测定它是一种极有竞争力的分析方法。

本实验采用的是美国Thermo Jarrell Ash 公司的IRIS Advantage 全谱直读光谱仪。

该仪器采用CID固体成像器件作为检测器。

CID检测器兼有相板和光电倍增管的双重优点,它具有262,144个感光单元,并且每个感光单元都可以单独地接收光信号。

它可以检测165-800nm波长范围内的所有谱线,这些谱线被同时采集、测量和储存。

当样品经雾化器雾化并由载气带入等离子体光源中的分析通道时就会被蒸发、原子化、激发、电离并产生辐射跃迁。

激发态原子或离子发出的特征辐射经过分光后照射到CID的不同感光单元上,在这些感光单元中就会产生电荷积累,电荷积累的快慢与谱线的发射强度成正比。

如果分析物在蒸发时没有发生化学反应,并且等离子体光源中谱线的自吸收效应亦可忽略时,谱线强度就与分析物浓度之间存在着简单的线性关系,由此即可测出样品中分析物的含量。

这种方法简便、快速、准确。

二、仪器操作参数及试剂IRIS Advantage 全谱直读光谱仪(高频功率1150W;冷却气流量15L/min;辅助气流量0.5L/min;载气压力24psi);蠕动泵(转速100转/min;溶液提升量1.85ml/min);Compiq计算机(17″显示器,hp彩色喷墨打印机);十万分之一电子天平一台;20μg/ml K、Co的1.2mol/L HCl标准溶液;二次蒸馏水;50或100ml烧杯1个;100ml容量瓶1个。

三、配制溶液在十万分之一的电子天平上准确称取样品10mg,将其置于50或100ml烧杯中进行溶解,然后转移至100ml容量瓶中,定容后摇匀。

四、实验步骤1.打开电源开关(通常仪器一直都处在通电状态,以使光室温度保持在华氏90±0.5度。

此时为关机状态)。

2.打开显示器、计算机和打印机。

3.运行ThormoSPEC软件,建立分析方法。

4.去掉炬管室和高频发生器顶部排风口处的盖子,打开排风。

5.打开氩气钢瓶调节分压表压力为0.5Mpa。

6.打开TECooler开关(可听到风机和水泵声)。

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