甘氨酸高钴配合物异构体的制备和鉴别

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1、华南师范大学实验报告一、实验目的①了解配合物异构体的制备和性质。②了解紫外可见吸收光谱在鉴别异构体方面的应用。二、实验原理氨基酸作为配体和金属离子形成配合物时，在不同的条件下，可以氮配位、以氧配位，或以氮和氧同一配位，形成不同的键合几何异构体。例如Co（Ⅲ）离子与甘氨酸可以形成多种异构体，本实验制备一下两种键合和几何异构体。紫外光谱可以用来鉴别配合物所具有的不同几何构型。在CoA4B2型配合物中1T1g态被分裂，trans-CoA4B2分裂后在300-700nm范围出现三个d-d跃迁吸收峰，cis-CoA4B2分裂后则只有两个吸收峰。本实验所制备的两个配合物中，Ⅲ有三个吸收峰，而I只有两个

2、。三、仪器与实验试剂（1）仪器DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器、蒸发皿、布氏漏斗、抽滤瓶、循环水泵、50mL容量瓶、烧杯、紫外可见光谱仪。（2）试剂甘氨酸（A.R.），氢氧化钠（A.R.），浓盐酸（A.R.），乙二胺（A.R.）高氯酸钠（C.P.），乙醇（95%，A.R.），乙醚（A.R.），冰，H2O2溶液。四、实验步骤（1）Trans-[Co(en)2Cl2]Cl(Ⅳ)的制备①取10.0gCoCl2·6H2O溶于25mL水中，于70℃热水浴条件下加入20mL20%的乙二胺溶液，用磁力搅拌器搅拌10min；②向混合溶液中缓慢滴加16mL10%的H2O2溶液，搅拌15min使之充分反

3、应后，降低搅拌速度，加入30mL浓HCl至混合均匀，停止搅拌；③将混合溶液在水蒸气浴上加热浓缩（约60min）至有暗绿色晶体结晶析出，产物用冰浴充分冷却后，过滤，用无水乙醇溶液洗涤至滤液无色；④在空气中干燥晶体，称重；（2）[Co(en)2(NH2CH2COO-κ2N,O)]Cl2·2H2O(Ⅰ)的制备①称取0.3g甘氨酸，溶于5mL1mol/LNaOH中，加入盛有1g配合物Ⅳ的蒸发皿中，搅拌得紫红色溶液；②沸水浴上加热10min，并不时搅拌，溶液由酒红色变成橙红色；③溶液置于冰浴中冷却，边搅拌滴加2.5mL浓盐酸，然后移去冰浴，在磁力搅拌器上边搅拌边慢慢滴加40mL95%乙醇（半小时以上

4、）；④将产生的混浊物在室温下搅拌15min，抽滤，分别用无水乙醇、乙醚洗涤，空气中干燥，称重；（3）Trans-[Co(en)2(NH3+CH2COO-κO)Cl](ClO4)2(Ⅲ)的制备①取1.5gⅣ和0.8g甘氨酸于5mL水中，边搅拌边滴加1mL1mol/LNaOH，溶液呈淡紫色；②将溶液加入1gNaClO4溶于2mL水形成的溶液中，搅拌15min；③抽滤，无水乙醇、乙醚洗涤，空气中干燥，称重。（4）紫外可见光谱测定将Ⅰ、Ⅲ三个配合物均准确配制成约9×10-3溶液，以水为参比，在紫外可见光谱仪上测定300~700nm范围的吸收光谱，计算各吸收峰的摩尔吸光系数，分析光谱数据。五、实验结

5、果及数据处理（1）Trans-[Co(en)2Cl2]Cl(Ⅳ)的制备得到墨绿色晶体4.4245g，计算产率：CoCl2·6H2O~Trans-[Co(en)2Cl2]Cl(Ⅳ)237.9285.410.0gm理论=12.0g产率=4.4245g/12.0g×100%=36.87%（2）[Co(en)2(NH2CH2COO-κ2N,O)]Cl2·2H2O(Ⅰ)的制备得到橙红色粉末状固体0.8874g，计算产率：Trans-[Co(en)2Cl2]Cl(Ⅳ)~[Co(en)2(NH2CH2COO-κ2N,O)]Cl2·2H2O(Ⅰ)285.4359.91.0gm理论=1.3g产率=0.887

6、4g/1.3g×100%=68.26%（3）Trans-[Co(en)2(NH3+CH2COO-κO)Cl](ClO4)2(Ⅲ)的制备得到灰白色粉末状固体0.8673g，计算产率：Trans-[Co(en)2Cl2]Cl(Ⅳ)~Trans-[Co(en)2(NH3+CH2COO-κO)Cl](ClO4)2(Ⅲ)285.4488.41.5gm理论=2.6g产率=0.8673g/2.6g×100%=33.36%（4）紫外可见光谱测定①产物[Co(en)2(NH2CH2COO-κ2N,O)]Cl2·2H2O(Ⅰ)紫外可见光谱图如下：从上图可得，产物[Co(en)2(NH2CH2COO-κ2N,O

7、)]Cl2·2H2O(Ⅰ)在300~700nm范围有2个d-d跃迁吸收峰（cis-CoA4B2构型），分别是：λ1=343.0nm（λ文献值：344nm）A1=0.87012λ2=484.0nm（λ文献值：522nm）A2=0.77661c(Ⅰ)=m(Ⅰ)/M(Ⅰ)/V=0.1634g/359.93mol·g-1/50.00mL=9.1×10-3mol·L-计算摩尔吸光系数：ε1=A1/(bc(Ⅰ))=0.87012/(