Thạc Sĩ Nghiên cứu sự tạo phức đơn, đa phối tử của một số nguyên tố đất hiếm nặng với L–Methionin và axetyl

MỞ ĐẦU



Trong vài chục năm gần đây, hoá học phức chất của các nguyên tố đất hiếm (NTĐH) với các amino axit đang được phát triển mạnh mẽ. Sự phát triển mạnh mẽ trong các nghiên cứu thuộc lĩnh vực này một phần nhờ hội tụ đủ những thành tựu của các chuyên ngành: hoá lí, hoá phân tích, hoá hữu cơ, hoá sinh và hoá dược. Các amino axit là những hợp chất đa chức có chứa ít nhất hai nhóm chức là amin (-NH2 ) và cacboxyl (-COOH). Do đó các amino axit có khả năng tạo phức tốt với nhiều ion kim loại trong đó có các ion NTĐH. Phức chất của các NTĐH và các amino axit có thể được xem như là những mô hình trong hệ protein – kim loại mô tả các quá trình quan trọng xảy ra trong các cơ thể sống. Sự đa dạng trong kiểu phối trí và sự phong phú về ứng dụng trong y dược [25], [26] và trong sinh học [27], [32] đã làm cho phức chất của NTĐH với các amino axit giữ vai trò quan trọng về mặt hoá học phối trí cũng như sinh hoá vô cơ. Trước đây người ta chỉ nghiên cứu sự tạo thành phức chất đơn phối tử. Trong những năm gần đây người ta đã chứng minh được khả năng tạo phức đa phối tử luôn luôn tồn tại nếu như trong dung dịch có ion ki m loại và ít nhất hai loại phối tử khác nhau. Ngày nay việc nghiên cứu các phức đa phối tử và đa kim loại đang được tiến hành ở nhiều phòng thí nghiệm trên thế giới do các phức này ngày càng được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực hoá học, sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, y học và công nghệ sinh học [12].
Đã có nhiều công trình với các phương pháp nghiên cứu khác nhau nghiên cứu sự tạo phức của NTĐH với các amino axit [1], [5], [8], [16], [17], [18], [28]. Các kết quả nghiên cứu thu được rất phong phú. Tuy nhiên với L -Methionin, một aminoaxit không thay thế có trong cơ thể động vật và người còn ít được nghiên cứu.
Với những nhận định trên trong luận văn này chúng tôi thực hiện đề tài:

―Nghiên cứu sự tạo phức đơn, đa phối tử của một số nguyên tố đất hiếm nặng với L–Methionin và axetyl axeton bằng phương pháp chuẩn độ đo p H‖


Mục tiêu nghiên cứu những vấn đề sau:

+ Xác định hằng số bền của phức đơn phối tử của một số ion đất hiếm (Ho3+, Er3+, Tm3+, Yb3+, Lu3+) với L–Methionin theo tỉ lệ mol các cấu tử tương ứng là 1:2.

+ Xác định hằng số bền của phức đơn phối tử của một số ion đất hiếm (Ho3+, Er3+, Tm3+, Yb3+, Lu3+) với axetyl axeton theo tỉ lệ mol các cấu tử tương ứng là 1:2.

+ Xác định hằng số bền của phức đa phối tử của một số ion đất hiếm (Ho3+, Er3+, Tm3+, Yb3+, Lu3+) với L–Methionin và axetyl axeton theo tỉ lệ mol các cấu tử tương ứng là 1:1:1; 1:2:2 và 1:4:2.

Nội dung nghiên cứu:

+ Xác định hằng số phân li của L - Methionin ở nhiệt độ phòng (30 ± 10C).

+ Xác định hằng số phân li của axetyl axeton ở nhiệt độ phòng (30 ± 10C).

+ Nghiên cứu sự tạo phức đơn phối tử giữa các ion đất hiếm (Ho3+, Er3+, Tm3+, Yb3+, Lu3+) với L-Methionin theo tỉ lệ mol 1: 2 ở nhiệt độ phòng (30 ± 10C).

+ Nghiên cứu sự tạo phức đơn phối tử giữa các ion đất hiếm (Ho3+, Er3+, Tm3+, Yb3+, Lu3+) với axetyl axeton theo tỉ lệ mol 1: 2 ở nhiệt độ phòng (30 ± 10C).

+ Nghiên cứu sự tạo phức đa phối tử giữa các ion đất hiếm (Ho3+, Er3+, Tm3+,Yb3+, Lu3+) với axetyl axeton và L–Methionin theo các tỉ lệ mol 1:1:1; 1: 2: 2 và 1: 4: 2 ở nhiệt độ phòng (30 ± 10C).


MỤC LỤC




Trang


MỞ ĐẦU 1

Chương I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1. Sơ lược về các NTĐH 3

1.1.1. Đặc điểm chung của các NTĐH . . 3

1.1.1.1.Tính chất vật lý và trạng thái tự nhiên của các NTĐH. . 4

1.1.1.2. Sơ lược tính chất hóa học của NTĐH 5

1.1.2. Sơ lược về một số hợp chất chính của NTĐH ở trạng thái hoá trị III. . 6

1.1.2.1.Oxit của các NTĐH. 6

1.1.2.2. Hiđroxit của NTĐH 6

1.1.2.3. Các muối của NTĐH. . 6

1.2. Sơ lược về methionin, axetyl axeton . 7

1.2.1. Sơ lược về methionin 7

1.2.2. Sơ lược về axetyl axeton 10

1.3. Sơ lược về phức chất của NTĐH 11

1.3.1. Đặc điểm chung 11

1.3.2. Tính chất biến đổi tuần hoàn - tuần tự các phức chất của NTĐH . 12

1.3.3. Phức chất của các NTĐH với các amino axit . 13

1.3.3.1. Khả năng tham gia liên kết của các nhóm chức trong các amino axit . 13

1.3.3.2. Một số kết quả nghiên cứu sự phối trí trong phức chất của các NTĐH

với amino axit . 13

1.4 . Cơ sở của phương pháp chuẩn độ đo pH 18

1.4.1. Phương pháp xác định hằng số bền của phức đơn phối tử 19

1.4.2. Phương pháp xác định hằng số bền của phức đa phối tử. . 20

Chương II: THỰC NGHIỆM . 22

2.1. Hoá chất và thiết bị 22

2.1.1. Chuẩn bị hoá chất . . 22

2.1.1.1. Dung dịch KOH 1M . 22

2.1.1. 2. Dung dịch đệm pH = 4,2 (CH3COONH4, CH3COOH) . 22
2.1.1.3. Dung dịch thuốc thử asenazo (III) 0,1% 22
2.1.1.4. Dung dịch DTPA 10-3M 22



2.1.1.5. Các dung dịch muối Ln(NO3)3 10-2M (Ln: Ho, Er, Tm, Yb, Lu). 22
2.1.1.6. Dung dịch L-Methionin 10-2M và axetyl axeton 10-1M . 23

2.1.1.7. Dung dịch KNO3 1M 23
2.1.2. Thiết bị 23
2.2. Nghiên cứu sự tạo phức đơn phối tử của các ion đất hiếm (Ho3+, Er3+, Tm3+, Yb3+, Lu3+) với L- Methionin và với axetyl axeton . 23
2.2.1. Xác định hằng số phân li của L-Methionin . 23

2.2.2. Xác định hằng số phân li của axetyl axeton .26
2.2.3. Nghiên cứu sự tạo phức đơn phối tử của các ion đất hiếm (Ho3+,
Er3+, Tm3+, Yb3+, Lu3+ ) với L-Methionin . 29
2.2.4. Nghiên cứu sự tạo phức đơn phối tử của các ion đất hiếm (Ho3+, Er3+, Tm3+, Yb3+, Lu3+) với axetyl axeton 36
2.3. Nghiên cứu sự tạo phức đa phối tử của các ion đất hiếm (Ho3+, Er3+, Tm3+,
Yb3+, Lu3+) với L- Methionin và axetyl axeton: . 41
2.3.1. Nghiên cứu sự tạo phức đa phối tử của các ion đất hiếm (Ho3+, Er3+, Tm3+, Yb3+, Lu3+) với L- Methionin và axetyl axeton theo tỉ lệ các cấu tử
1:1:1 41
2.3.2. Nghiên cứu sự tạo phức đa phối tử của các ion đất hiếm (Ho3+, Er3+, Tm3+, Yb3+, Lu3+) với L-Methionin và axetyl axeton theo tỉ lệ các cấu tử
1:2:2. . 46
2.3.3.Nghiên cứu sự tạo phức đa phối tử của các ion đất hiếm (Ho3+, Er3+, Tm3+,
Yb3+, Lu3+) với axetyl axeton và L-Methionin theo tỉ lệ các cấu tử 1:4:2 50

KẾT LUẬN .57

TÀI LIỆU THAM KHẢO . 58