Báo cáo khoa học: TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT CỦA LANTAN VỚI L – HISTIDIN docx

BÁO CÁO KHOA HỌC TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT CỦA LANTAN VỚI L – HISTIDIN... Trong bài báo này, chúng tôi tổng hợp và nghiên cứu phức chất của lantan với L- histidin 2.. Hàm lượng

BÁO CÁO KHOA HỌC

TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU PHỨC

CHẤT CỦA LANTAN VỚI L –

HISTIDIN

TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT CỦA LANTAN VỚI L – HISTIDIN

Lê Hữu Thiềng, Phùng Anh Diệu ( Trường ĐH Sư phạm – ĐH Thái Nguyên)

1 Mở đầu

Phức chất của các nguyên tố đất hiếm (NTĐH) với một số aminoaxit là có hoạt tính sinh học [1] Các phức chất này ở dạng rắn có thành phần và cấu trúc phức tạp [2], [3] Trong bài báo này, chúng tôi tổng hợp và nghiên cứu phức chất của lantan với L- histidin

2 Thực nghiệm

21 Hoá chất và thiết bị:

- Dung dịch La(NO3)3 được chuNn bị từ La2O3 của hãng Wako (Nhật Bản) có độ tinh khiết 99,99%

- L- histidin (His) của hãng Merek (Đức)

- Các hoá chất khác dùng trong quá trình thực nghiệm có độ tinh khiết PA

- Máy quang phổ hồng ngoại Magna IR 760 Niconet (Mỹ)

- Máy phân tích nhiệt TGA – 50H Shimadzu (Nhật Bản)

2.2 Tổng hợp phức chất của lantan với L- histidin

Phức chất được tổng hợp dựa trên phản ứng của La(NO3)3 với L- histidin trong môi trường có pH 5-6, nhiệt độ từ 70 – 75 0C

Phản ứng xảy ra:

La(H2O)x(NO3)3 + 3His La(His)3(NO3)3 + xH2O

Các tinh thể phức chất được rửa bằng hỗn hợp etylic, andehitaxetic và làm khô trong bình hút Nm chứa P2O5 [4]

2.3 Xác định thành phần của phức chất

- Hàm lượng của lantan được xác định bằng cách: nung một lượng xác định phức chất ở nhiệt độ từ 900 – 1000 0C trong thời gian 2 giờ Ở nhiệt độ này phức chất bị phân hủy và chuyển

về dạng lantan oxit Hòa tan oxit này trong axit HNO3 loãng rồi chuNn độ ion La3+ bằng dung dịch DTPA, chỉ thị asenazo III, pH = 4,2

- Hàm lượng nitơ xác định bằng phương pháp Kendan

- Hàm lượng NO3- xác định bằng phương pháp đo quang dựa trên sự tạo màu của ion nitrat với axit phenoldisunfunic

Bảng 1 Kết quả phân tích thành phần ( % ) các nguyên tố và hàm lượng NO3 - của phức chất

(LT: Lý thuyết; TN: Thực nghiệm)

Hàm lượng nước trong công thức giả thiết của phức chất xác định bằng thực nghiệm theo phương pháp phân tích nhiệt vi phân ở phần sau

Kết quả phân tích hàm lượng La, N, NO3- trong phức chất cho thấy sự sai lệch giữa lý thuyết và thực nghiệm là không đáng kể Do vậy, sơ bộ chúng tôi kết luận công thức giả thiết: La(His)3(NO3)34H2O của phức chất là tương đối phù hợp

3 Kết quả và thảo luận

3.1 Nghiên cứu phức chất bằng phương pháp phân tích nhiệt

Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất được ghi trong không khí, với tốc độ gia nhiệt là

10 0C / phút, khoảng nhiệt độ từ 30 – 700 0C, chất so sánh là Al2O3 Kết quả được trình bày ở các hình 1, 2 và bảng 2

Hình 1: Giản đồ DTA của phức chất Hình 2: Giản đồ TGA của phức chất

Bảng 2 Kết quả phân tích giản đồ nhiệt của phức chất

Phức

chất

Giản

đồ

Hiệu ứng thu nhiệt (t 0 C)

Độ giảm

khối lượng (%)

Hiệu ứng tỏa nhiệt (t 0 C)

Dự đoán cấu tử tách

ra

Độ giảm

khối lượng (%)

Dự đoán sản ph@m cuối cùng

283,91 321,66 468,33

La2O3 TGA

270,86 310,39 435,18

35,335 40,791

Trên giản đồ DTA của phức chất có một hiệu ứng thu nhiệt (ứng với pic 129,640C) và ba hiệu ứng tỏa nhiệt (tương ứng với các pic 283,910C; 321,660C và 468,330C) Ở hiệu ứng thu nhiệt chúng tôi cho rằng trong phức chất có nước, vì hiệu ứng mất nước thường là hiệu ứng thu nhiệt Qua tính toán trên giản đồ TGA độ giảm khối lượng là 8,767% ( ứng với pic 125,91 0C )

tương đương với 4 phân tử nước được tách ra, nhiệt độ mất nước này không cao, chúng tôi cho rằng nước trong phức chất là nước kết tinh Độ giảm khối lượng lần thứ hai và thứ ba (tương

chất Ở nhiệt độ trên 435,18 0C, khối lượng của phức chất giảm không đáng kể, chúng tôi cho rằng có sự hình thành lantan oxit

3.2 Nghiên cứu phức chất bằng phương pháp phổ hồng ngoại:

Phổ hấp thụ hồng ngoại của L – histidin và phức chất được ghi trong vùng tần số

400 – 4000 cm-1 Các mẫu được trộn, nghiền và ép viên với KBr Sự quy kết các dải hấp thụ trong phổ hồng ngoại của L – histidin và phức chất dựa theo tài liệu [4] Kết quả được trình bày

ở các hình 3, 4 và bảng 3

Hình 3 Phổ hấp thụ hồng ngoại của L–histidin Hình 4 Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất

−

OH

νNH3+

+

3

NH

-O

CO

-O

CO

s ∆νNH−3+

s

as ∆νcoo as s−−

Trên phổ hồng ngoại của L – histidin, các dải hấp thụ ở các tần số 3089 cm-1, 3010,1cm-1

as và

ν

+

3

NH

S ) Còn các dải hấp thụ ở các tần số 1583,4 cm-1, 1411,2 cm-1 thì được gán tương ứng cho dao động hóa trị bất đôi xứng và đối xứng của nhóm COO- (νCO asO- và νCO s O-)

Trên phổ hồng ngoại của phức chất, các tần số dao động hóa trị bất đối xứng, đối xứng của nhóm NH3+ và COO- đều có sự dịch chuyển so với các dải hấp thụ tương ứng của L – histidin: νNH3+

as (3139 cm-1), ν

+

3

NH

S (3037 cm-1), νCO asO- (1625 cm-1) và νCO s O- (1383,5 cm-1) Sự chênh lệch ∆νNH−3+

s

as (102 cm-1) của phức chất lớn hơn so với ∆νNH−3+

s

as (78,9 cm-1) của L – histidin,

chứng tỏ L – histidin đã liên kết với La3+ qua nhóm NH3+ Còn sự chênh lệch ∆νcoo as s−− (241,5 cm -1

) của phức chất lớn hơn so với ∆νcoo as s−− (172,2 cm-1) của L – histidin, chứng tỏ L – histidin cũng

Ngoài ra trên phổ hồng ngoại của phức chất còn có dải hấp thụ rộng ở tần số 3404,6cm-1,

Điều này hoàn toàn phù hợp với kết quả nghiên cứu phức chất bằng phương pháp phân tích nhiệt

3 Kết luận

Đã tổng hợp được phức chất của lantan với L- histidin, bằng các phương pháp phân tích nguyên tố, phân tích nhiệt và quang phổ hồng ngoại cho phép kết luận:

- Phức chất thu được có thành phần là: La(His)3(NO3)3 4H2O

- Mỗi phân tử L – histidin chiếm hai vị trí phối trí trong phức chất, liên kết với La3+

được thực hiện qua nguyên tử nitơ của nhóm amin và nguyên tử oxi của nhóm cacboxyl

Tóm tắt

Phức chất cuả lantan với L – histidin đã được tách ra ở dạng rắn Phức chất có công thức La(His)3(NO3)3 4H2O Cấu trúc của phức chất đã được xác định bằng phương pháp phân tích

nhiệt và quang phổ hồng ngoại

Summary

Synthesis and study on the complex of lanthanum with L – histidine

The complex of lanthanum with L – Histidine have been isolated on solid state The complex has the formula La(His)3(NO3)3 4H2O The structure of the complex was determined

by thermar composition anol IR spectral methods

Tài liệu tham khảo

[1] P.H Brown et al (1990) Rare earth elements biological system hand book on the phisics and

chemistry of rare earth, vol 13,P 432 – 453

[2] R Celia Carubelli, Ana M.G, Massabni, and Segio R.de A Leite J Braz (1997).chem soc, vol.8, No.6.P 597 – 602

[3] P Indrasenan, M Lakshmy (1997) Indian, Journal of chemistry, vol 36A P 998 – 1000 [4] Young Li (1998), synthesis and Disinfectant netivity test of the solid complexes of histide

with lanthanide nitrates, journal of Baoji collecge of arts and sciences (Natural science) vol 18 No.1