Cr(acac)3的制备及其谱学性能研究

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1、万方数据第11期Cr(acac)，的制备及其谱学性能研究橡胶助剂Cr(acac)3的制备及其谱学性能研究穆兰廖辉伟童云郑敏(西南科技大学材料科学与工程学院，匹t／LI621000)摘要：本文利用CrCl3·6H=O和配体乙酰丙酮反应合成乙酰丙酮铬，通过正交试验确定最佳的反应条件。对样品进行X衍射图谱、紫外一可见吸收光谱、红外吸收光谱以及拉曼光谱等光学性质表征。结果表明。制得的乙酰丙酮铬属于单斜晶系，配合物的紫外特征吸收峰属于m}跃迁和n一霄·跃迁，其红外及拉曼的特征谱图表明，分子内部以乙酰丙酮羰基0原子与C

2、“Ⅲ)配位。结合光谱分析．表明实验条件下乙酰丙酮铬相关的结构特征良好。关键词：乙酰丙酮铬；合成；X衍射图谱；紫外一可见吸收光谱；红外吸收光谱；拉曼光谱中图分类号：TQ327．8文献标识码：A文章编号：1672—8114(2008)11-0041—05乙酰丙酮有机金属配合物．作为合成羰基金属配合物的中间体。常用做该类化合物的制备。此外．因其具有良好的热稳定性和可挥发性．还被广泛运用于化学气相沉积和化学提纯等领域【卜21。乙酰丙酮铬(Chromium(III)acetylacetonate，Cr(acac)3)

3、作为该类配合物中较早实现应用研究的物质之一．主要用作树脂交联剂和固化剂I孙、化学沉积制铬问、氧化铬川以及氮化铬膜【6】、低碳链烯烃聚合催化剂f7,81。化学吸附剂f9】等，此外。还有其参与功能材料合成[10．111改性【12】、纳米粉体制备【13J以及做为医用食品元素补充剂【14】的报道。乙酰丙酮铬优异性能不断开发的同时．对于相关制备工艺的要求也在不断提高。而目前。关于乙酰丙酮铬制备工艺优化．以及系统完整研究其谱学特征的报道还尚未查阅到。因此．本文对乙酰丙酮铬最佳制备工艺条件进行了筛选。优化制备工艺。并对产

4、物的谱学特征进行表征和分析，完善了相关的谱学研究。1实验部分1．1试剂与仪器六水合三氯化铬、乙酰丙酮、尿素、甲苯、石油醚、乙醇等均为分析纯。晶体结构采用荷兰帕纳科作者简介：穆兰(1984-)，女(汉族)，四川自贡人，在读硕士，师承廖辉伟副教授．主要从事铬配合物的开发和应用研究。。通讯联系人公司XTertPRO型X射线衍射仪CuKct(入=1．54060)检测：在日本岛津公司UV一3150型紫外一可见近红外光谱仪中测定晶体的紫外吸收(入=200。400nm)：红外光谱测试在美国尼高力公司Nicolet一570

5、0型红外吸收光谱仪(KBr压片)上进行：英国Renishaw公司InVia型激光拉曼光谱仪，激发线波长为514．5nm的氩离子激光器。1．2乙酰丙酮铬制备工艺考察1．2．1实验方法将适量的尿素和乙酰丙酮加入到盛有一定浓度的CrCl，·6H20水溶液的锥形瓶中。加塞。水浴加热。随着尿素的水解，溶液中生成栗色片状晶体：待反应完全，抽滤干燥。得到粗品；粗品用甲苯、石油醚重结晶，冷却、抽滤、干燥。即得到精制样品。1．2．2因素水平表针对乙酰丙酮铬粗品制备工艺．以产量为考察指标，对反应的温度、时间、尿素用量以及配料摩

6、尔比n(Cr3+)：n(Hacac)进行考察，选用IJ9(34)正交表进行试验，因素水平表见表l。表1正交实验因素水平万方数据化工中间体ChemicalIntermediate2008年第11期表2正交实验结果注：K、R和k、r分别表示对应的因素水平下。粗品和精制样品的得样量平均值与极差由表2结果可以看出．影响乙酰丙酮铬产量因素大小的顺序依次为：B>C>D>A。即影响最显著的因素为配料摩尔比n(Cr3+)：n(Hacae)。其次为尿素用量和温度，在实验选定的因素水平范围内，温度影响不显著。所以最佳制备工艺为

7、A，B：C，D。。即物料乙酰丙酮与铬的摩尔配比为1：5．加入1009尿素，于80℃的恒温水浴锅中反应8小时。2乙酰丙酮铬的谱学表征2．1×射线衍射分析选取实验工艺筛选出的最优条件下合成的样品，进行X衍射。使用XPERT—PRO衍射系统．在4．9963o≤20≤30．02980范围内收集到衍射点33352个，其中独立衍射点1063个。取可观测点[I>2cr(I)】的1063个数据用于结构分析，并进行了经验吸收校正。结果表明，样品的峰位与PDF卡片18—5605Cr(acac)，的特征峰位非常吻和．说明该产物为

8、单一的Cr(acac)，晶体，没有其他杂质生成：并根据相关的晶面间距与晶胞参数、米勒指数之间的关系式计算并修．有关的测定及计算结果列于表3．表下注释补充说明实验数据与标准卡所示的主要特征峰值的吻合情况。实验数据计算结果显示，所得Cr(acac)，晶体的晶型属于单斜晶系：相应的晶胞参数为：a=1．399338nm，b=0．75661nm．c=1．633858nm，ot=3'=900，13=99．2835。，V=17