BÁO CÁO LUẬN VĂN CAO HỌC
CHUYÊN NGÀNH HỮU CƠ
ĐỀ TÀI:
TỔNG HP VÀ KHẢO SÁT HOẠT TÍNH XÚC TÁC
CỦA COBALTTETRASULFOLPHTHALOCYANINE
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS. PHAN THANH THẢO
HỌC VIÊN: TRẦN THỊ NGỌC ANH
NỘI DUNG TRÌNH BÀY
MỞ ĐẦU
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHTHALOCYANINE
1. Cấu trúc của phthalocyanine
2. Phương pháp chung điều chế Phthalocyanine
3. Ứng dụng
a. THỰC NGHIỆM VÀ
BIỆN LUẬN KẾT QUẢ
2. ĐIỀU CHẾ ACID 4-SULFOPHTHALIC
3. ĐIỀU CHẾ CoTSPc:
a. Điều chế CoTSPc không dung môi
b. Điều chế CoTSPc trong dung môi
4. ĐIỀU CHẾ XÚC TÁC COTSPC GẮN TRÊN
CHẤT MANG POLYMER (CoTSPC-Amb)
5. KHẢO SÁT PHẢN ỨNG OXY HÓA PHÂN HỦY
HYDRAZINE, TÁC NHÂN OXY HÓA OXY KHÔNG KHÍ,
XÚC TÁC CoTSPc-Amb
6. KHẢO SÁT PHẢN ỨNG OXY HÓA PHÂN HỦY
HYDRAZINE, TÁC NHÂN OXY HÓA OXY KHÔNG KHÍ,
XÚC TÁC CoTSPc ĐỒNG THỂ
7. KHẢO SÁT PHẢN ỨNG OXY HÓA PHÂN HỦY
2,4-D, TÁC NHÂN OXY HÓA OXY KHÔNG KHÍ, XÚC TÁC
CoTSPc-Amb

Hình : Cấu trúc cơ bản của Pc
(1) Pc kim loại tự do (H
2
Pc)
(2) Pc kim loại (MPc)
N
N
HN
N
NH
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
M
2. Điều chế phthalocyanine:
 Phương pháp khô: phản ứng được thực hiện ở nhiệt độ
cao, khi đó các tác chất xảy ra phản ứng ở trạng thái nóng
chảy.
 Phương pháp ướt: phản ứng được thực hiện trong dung
môi có nhiệt độ sôi cao như nitrobenzene, clorobenzene,
hoặc trong các alcol mạch dài như 1-pentanol với sự hiện
diện của xúc tác base hữu cơ mạnh như 1,8-diazabicyclo-

M
M
NH
3
LiPc
MX
2
Dung môi
H
2
Pc
MCl
2
Quinolin
MCl
2
Dung môi
M
Khô
300
o
C
C
NH
C
O
O
MCl
2
Formamit

1. Điều chế 4-sulfophthalic acid:
a. Cách thực hiện:
4-Sulfophthalic acid được điều chế bằng phản ứng sulfon
hóa phthalic anhydride (AP) tác nhân sulfon hóa là oleum
theo phương trình phản ứng sau:
N
2
Oleum,
COOH
COOH
HSO
3
C
C
O
O
O
220-230
0
C
QUI TRÌNH

Điều kiện phản ứng như sau:
- Nhiệt độ phản ứng: 220-230
0
C
- Thời gian phản ứng: 8 giờ
- Phản ứng được thực hiện trong bầu khí quyển nitơ
Anhydride phthalic
Sấy khan nước

H- 3 8.17 (1H, mũi đơn)
H- 5 7.99 (1H, mũi đôi)
COOH
COOH
HO
3
S
H
3
H
5
H
6
H- 6 7.83 (1H, mũi đôi)
2. Điều chế CoTSPc:
a. Điều chế CoTSPc không dung môi:

Điều kiện phản ứng như sau:
- Nhiệt độ phản ứng: 240-280
0
C
- Thời gian phản ứng: 6 giờ
COOH
COOH
HSO
3
CoSO
4
, Ure
0

3
CoSO
4
, Ure, Solvent
180
0
CoTSPc
Tác chất
Sản phẩm thô
Nitrobenzene, đun ở 180-190
0
C
Nghiền mòn, trộn đều
1. Nghiền, rửa với MeOH
2. Hòa tan trong NaOH 0.1M, lọc
Dòch lọc
NaCl rắn
Sản phẩm tủa dưới
dạng huyền phù
Lọc, rửa bằng EtOH Sấy trong chân không
Sản phẩm tinh khiết
- Dung môi sử dụng: Nitrobenzene
 Kết quả:
Phức CoTSPc tan tốt trong nước, dung dòch CoTSPc trong
dung môi nước có màu xanh thẫm đặc trưng. Sản phẩm sau đó
được xác đònh một số tính chất hóa lý, kết quả thu được như
sau:
• Kết quả phân tích nguyên tố.
Bảng : Kết quả phân tích nguyên tố
Theo tính toán (%) Theo thực nghiệm (%)

- Nhiệt độ phản ứng thấp
- Hiệu suất phản ứng cao.
NH
2
CONH
2
O
O
O
R
(I)
OH
NHCONH
2
O
O
R
(II)
O
O
NH
R
(III)
- NH
3
2+
Co
(VII)
N
NH

2
R
2+
Co
O
NH
NH
R
(IV)
NH
NH
NH
R
(Va)
NH
N
NH
2
R
(Vb)
- H
+
+
2+
Co

Sụ ủo : Cụ cheỏ phaỷn ửựng ủieu cheỏ CoTSPc
- NH
3
2+

RR
R
R
N
N
N N
N
N
N
N
Co
-NH
3
+ 2e
(X)
2+
N
N
N
NH
2
Co
N
N
N
R
R
R
R
N

N
N
N
N
N
N
N
Co
O
3
S
O
3
S
SO
3
H
SO
3
H
N
Et
3
CH
2
N
Et
3
CH
2

- Phản ứng xảy ra tốt trong môi trường kiềm
- Tốc độ phản ứng tăng khi pH tăng (tăng nồng độ OH
-
)
- Đặc biệt phản ứng xảy ra nhanh ở pH = 12-13, trong 90
phút đầu hàm lượng hydrazine bò phân hủy 92-97%.
Kết quả theo dõi nồng độ H
2
O
2
sinh ra theo thời gian:
0
0.3
0.6
0.9
1.2
0 30 60 90 120 150 180
Thời gian (phút)
Nồng độ H
2
O
2
(mmol/l)
pH6 pH9 pH10 pH11 pH12 pH13
Đồ thò: Biểu diễn nồng độ H
2
O
2
sinh ra theo thời gian
- Lượng H

2
N
2
+
N
2
H
4
2 2
H
2
O
2
+
O
H
-
TSPc
C
o
I
I
TSPc
(
O
H
)
C
o
I

I
I
TSPc
(
O
2
)
-
(
O
H
)
TSPc
(
N
2
H
2
)
C
o
I
I
+
H
2
O
2
+
TSPc

TSPc
(
O
H
)
C
o
I
I
2
+
N
2
+
(
O
H
)
C
o
I
I
I
TSPc
(
O
2
)
-
(

2
OH
II
Co
O
2
OH
III

-
Co
OH
2
OH
II
H
2
O
2
N
2
+
+

H
2
O
N
2
H

- Nồng độ H
2
O
2
sinh ra nhiều trong 60 phút đầu của
phản ứng.
5. Phản ứng oxy hóa phân hủy hydrazine với tác nhân
oxy hóa O
2
không khí, xúc tác đồng thể CoTSPc:
a. Cách tiến hành:
- Bình phản ứng dung tích 250ml chứa nước cất
- Cho vào N
2
H
4
.2HCl 0.1g, CoTSPc10mg
- Điều chỉnh pH bằng NaOH 0.01M; HCl
0.01M
- Sục không khí.
- Phản ứng được khảo sát ở các pH khác
nhau
b. Kết quả:
0
25
50
75
100
0 30 60 90 120 150 180
Thời gian (phút)