对溴苯乙酮缩氨基硫脲萃取铁、锌配合物组成和结构研究
硫脲及其衍生物[1]、硫醚和亚砜等含硫萃取剂[2,3]曾用于铂系元素的萃取性能研究, 希夫碱也用于金属的螯合萃取[4,3]。我们用新合成的对溴苯乙酮缩氨基硫脲 (L) 对铁、锌的萃取进行了研究, 确定了配合物的组成和结构。
1 实验部分
1.1 试剂与仪器
对溴苯乙酮缩氨基硫脲由按文献5的方法合成。其结构为:
3醋酸铁、醋酸锌均为分析纯。由上海化学试剂公司提供。
721型分光光度计;pHs-3c型酸度计;T H Z-8 2型恒温振荡器 (T±0.5℃) ;岛津IR-440型红外光谱仪 (KBr压片, 4000cm-1~300cm-1) ;CARLOERBA-1106型元素分析仪;XT-4显微熔点仪, DDS-11A型电导仪, 自制古埃天平。
1.2 实验方法
将等体积的对溴苯乙酮缩氨基硫脲溶液与铁、锌水溶液置于分液漏斗中, 在恒温振荡器内振荡50min (预实验表明:振荡30min已达到萃取平衡) , 静止分层后, 取样测定萃余水相铁、锌浓度, 用差减法求出有机相平衡铁、锌浓度, 依此计算分配比D。水相铁、锌浓度的测定见文献[6]。
2 结果与讨论
2.1 饱和法测定组成
在pH=1.0的酸度下, 用一定浓度的对溴苯乙酮缩氨基硫脲对一定浓度的铁、锌溶液进行多次萃取, 直至有机相的钯达到饱和, 所得结果列于表1中。
表1数据说明:在所实验条件下, 饱和有机相中对溴苯乙酮缩氨基硫脲与铁的摩尔比接近于3∶1, 对溴苯乙酮缩氨基硫脲与锌的摩尔比接近于2∶1。
2.2 配合物的元素分析和物理性质
配合物的元素分析数据、颜色、熔点、摩尔电导和磁矩值列于表2。元素分析的测定值与计算值吻合;配合物在空气中很稳定, 不溶于水, 微溶于乙醇、甲醇、丙酮, 易溶于DMF、DMSO、THF。10-3mol·L-1配合物的DMF溶液的摩尔电导在非水电解质范围内;磁矩测定表明:Fe (L) 3为反磁性, Zn (L) 2为高自旋型配合物。
2.3 配体及配合物的红外光谱
配体及配合物的红外光谱主要吸收峰 (cm-1) 指认列于表3。从表3可见, 在2500cm-1~2700cm-1处没有νS-H的吸收峰。说明在固体状态下, 配体是以硫酮的形式存在的[7]。在配体中νNH2、νNH的吸收分别出现在3 40 0、3 1 80 c m-1处, νC=N吸收峰出现在1600cm-1处, νC=S吸收峰出现在850cm-1处。配合物在3430-3450cm-1处表现有νNH2吸收, νNH吸收消失;νC=N吸收在1576、1572cm-1处出现, 与配位前相比, 波数降低了近30cm-1, 表明甲亚胺基上氮原子参与了配位[8], 同时在1600cm-1处出现了一个新的νC-N吸收峰, 指认为配体阴离子中与硫原子相连接的亚胺基C=N键吸收;νC=S在850cm-1处的吸收消失, 而在730cm-1附近出现了νC-S弱吸收, 在600cm-1~400cm-1范围内观察到两个新的吸收峰, 我们将500cm-1、480cm-1处的吸收分别指认为νM-N、νM-S的吸收峰[9]。综合以上讨论, 并注意到配合物的元素分析、磁矩、摩尔电导数据, 我们认为配体在溶液中转化为硫醇, 硫醇失去巯基上的一个质子, 成为带一个单位负电荷的二齿配体 (L) 。配体阴离子以亚胺基N原子和S原子与金属离子形成配合物, 配合物的结构可表示为:
注: () 中为理论计算值。
摘要：本文报道了对溴苯乙酮缩氨基硫脲 (L) , 从高氯酸体系中萃取铁、锌配合物的组成和结构, 通过饱和法、红外光谱、磁矩等对配合物进行了表征。
关键词：萃取,铁,锌,对溴苯乙酮缩氨基硫脲
参考文献
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