Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Tính chất catalaza của phức Mn(II) với acrylamit

Những năm gần đây, hoá học về phức chất ngày càng phát triển trên cả bình diện lý thuyết cũng như ứng dụng. Đó là nhờ sự tổ hợp một cách hợp lý giữa ion kim loại với phối tử hữu cơ để hình thành các phức chất có những đặc tính đặc biệt mà bản thân từng kim loại hay phối tử riêng rẽ không thể nào có được. Xúc tác phức là một trong những chất có đặc tính này. Tính chất xúc tác của nhiều phức chất đã đóng vai trò quan trọng cho thành công của nhiều công nghệ chế tạo các vật liệu, trong công nghiệp hoá chất, hoá dầu, dược phẩm, thực phẩm, nông nghiệp, công nghệ sinh học, sinh thái học và bảo vệ môi trường.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Tính chất catalaza của phức Mn(II) với acrylamit Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Trêng §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi ----------------    ---------------- LuËn V¨n Th¹c SÜ Khoa Häc TÝnh chÊt catalaza cña phøc Mn(II) víi acrylamit chuyªn Ngµnh : hãa lý thuyÕt vµ hãa lý M· sè : 62 44 31 01 lª thÞ hång thuýNgêi híng dÉn: GS.TSKH. NG¦T. NguyÔn V¨n XuyÕn Hµ Néi 2005 -1- Më ®Çu Nh÷ng n¨m gÇn ®©y, ho¸ häc vÒ phøc chÊt ngµy cµng ph¸t triÓn trªn c¶b×nh diÖn lý thuyÕt còng nh øng dông. §ã lµ nhê sù tæ hîp mét c¸ch hîp lýgi÷a ion kim lo¹i víi phèi tö h÷u c¬ ®Ó h×nh thµnh c¸c phøc chÊt cã nh÷ng ®ÆctÝnh ®Æc biÖt mµ b¶n th©n tõng kim lo¹i hay phèi tö riªng rÏ kh«ng thÓ nµo cã®îc. Xóc t¸c phøc lµ mét trong nh÷ng chÊt cã ®Æc tÝnh nµy. TÝnh chÊt xóc t¸ccña nhiÒu phøc chÊt ®· ®ãng vai trß quan träng cho thµnh c«ng cña nhiÒuc«ng nghÖ chÕ t¹o c¸c vËt liÖu, trong c«ng nghiÖp ho¸ chÊt, ho¸ dÇu, dîcphÈm, thùc phÈm, n«ng nghiÖp, c«ng nghÖ sinh häc, sinh th¸i häc vµ b¶o vÖm«i trêng… C¸c phøc chÊt xóc t¸c ®îc nghiªn cøu vµ sö dông dùa trªn c¬ së m«h×nh xóc t¸c men (xóc t¸c sinh häc). Trong ®ã, c¸c ion trung t©m t¹o phøc lµc¸c ion kim lo¹i chuyÓn tiÕp, cßn protein ®îc thay thÕ b»ng c¸c ligan h÷u c¬cã c¸c nhãm chøc gièng protein. ¦u ®iÓm cña c¸c phøc xóc t¸c nh©n t¹o lµ nãcã cÊu t¹o, thµnh phÇn ®¬n gi¶n h¬n c¸c chÊt xóc t¸c sinh häc rÊt nhiÒu, nªnqu¸ tr×nh xóc t¸c cã thÓ thùc hiÖn ë ngoµi thÕ giíi h÷u sinh (trong c«ngnghiÖp, trong thùc nghiÖm…) víi tèc ®é nhanh, cã ho¹t tÝnh vµ ®é chän läccao ë ®iÒu kiÖn mÒm dÞu (T, P thÊp), nghÜa lµ ph¶i ®¹t ®îc n¨ng suÊt cao vµchÊt lîng s¶n phÈm tèt nhÊt, gi¶m tiªu hao n¨ng lîng, tiÕt kiÖm nhiªn liÖu,kh«ng cã chÊt th¶i, chèng « nhiÔm vµ b¶o vÖ m«i trêng. V× vËy, ®©y chÝnh lµ®éng lùc kh«ng chØ kÝch thÝch nghiªn cøu c¬ b¶n mµ cßn cã søc hÊp dÉn lín®èi víi nÒn s¶n xuÊt c«ng nghiÖp hiÖn ®¹i, phï hîp víi xu thÕ chung ®ang t×mkiÕm chÊt xóc t¸c míi cã hiÖu qu¶ cao cho viÖc tèi u ho¸ c¸c qu¸ tr×nh c«ngnghÖ diÔn ra theo chiÒu híng cã hiÖu qu¶ vµ cã lîi nhÊt. Qu¸ tr×nh xóc t¸c b»ng phøc chÊt cña c¸c ion kim lo¹i chuyÓn tiÕp gÆpnhiÒu thuËn lîi nhê sù ph¸t triÓn m¹nh cña mét sè ngµnh nh: sinh vËt häcph©n tö, ho¸ häc phèi trÝ vµ nhê sù hoµn thiÖn, øng dông ngµy cµng cã hiÖuqu¶ c¸c ph¬ng ph¸p vËt lý vµ ho¸ lý hiÖn ®¹i, thÝch hîp cho viÖc nghiªn cøu -2-qu¸ tr×nh xóc t¸c. ViÖc øng dông xóc t¸c phøc kh«ng chØ h¹n chÕ trong nh÷ngph¶n øng tæng hîp ho¸ häc th«ng thêng mµ cßn v¬n xa h¬n ®Õn môc ®Ýchtèi u ho¸ d©y chuyÒn s¶n xuÊt, t¹o ra “m«i trêng s¹ch”, tøc lµ t¹o ra d©ychuyÒn s¶n xuÊt khÐp kÝn, cã n¨ng suÊt cao, Ýt s¶n phÈm phô g©y « nhiÔm m«itrêng. Trong c¸c qu¸ tr×nh c«ng nghÖ, víi môc ®Ých gi¶m thiÓu chÊt ®éc h¹i th×viÖc sö dông O2, H2O2, O3 lµm chÊt oxy ho¸ cho c¸c ph¶n øng ho¸ häc lµ c¸chlùa chän tin cËy, v× ®©y lµ nh÷ng chÊt oxy ho¸ rÎ, cã thÓ thay thÕ c¸c chÊt oxyho¸ m¹nh, ®éc h¹i vµ ®¾t tiÒn, t¹o ra nh÷ng s¶n phÈm thuÇn khiÕt vÒ mÆt sinhth¸i. Nhng c¸c ph©n tö O2, H2O2 l¹i kh¸ tr¬ vÒ mÆt ®éng häc, viÖc s¶n xuÊtO3 l¹i kh«ng dÔ dµng vµ b¶n th©n O3 còng lµ khÝ ®éc. Ho¹t ho¸ c¸c ph©n tö O2vµ H2O2 ®· tõng lµ ®èi tîng nghiªn cøu cña rÊt nhiÒu c«ng tr×nh trªn thÕ giíitrong ®ã ho¹t ho¸ c¸c ph©n tö nµy b»ng phøc chÊt, ®Æc biÖt lµ phøc chÊt ®anh©n cña c¸c kim lo¹i chuyÓn tiÕp tá ra u viÖt h¬n do ®îc thùc hiÖn trongc¸c hÖ sinh häc b»ng c¸c chÊt xóc t¸c men oxydaza, oxygenaza. V× vËy, viÖcnghiªn cøu vµ chÕ t¹o ra c¸c hÖ xóc t¸c phøc thÝch hîp, cã kh¶ n¨ng ho¹t ho¸c¸c ph©n tö O2 vµ H2O2 hiÖn ®ang lµ mèi quan t©m cña nhiÒu nhµ khoa häc. Cho ®Õn nay,viÖc nghiªn cøu kh¶ n¨ng ho¹t ho¸ cña c¸c phøc chÊt ®·thùc sù ph¸t triÓn, c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu ®· ®îc ®¨ng t¶i trong rÊt nhiÒuc«ng tr×nh trªn thÕ giíi. Tuy nhiªn, do tÝnh míi mÎ, ®a d¹ng vµ phøc t¹p cñac¸c ®èi tîng nghiªn cøu xóc t¸c phøc ®ång thÓ, nªn cßn tån t¹i nhiÒu vÊn ®Òlín thuéc vÒ c¬ së lý thuyÕt cña qu¸ tr×nh xóc t¸c b»ng phøc chÊt vÉn cha®îc nghiªn cøu vµ gi¶i quyÕt mét c¸ch hÖ thèng, ®ång bé vµ s©u s¾c: nhiÖt®éng häc vµ sù t¹o phøc, ®éng häc vµ c¬ chÕ cña qu¸ tr×nh xóc t¸c, b¶n chÊt,ho¹t tÝnh vµ ®é chän läc cña phøc chÊt xóc t¸c, c¸c t¬ng t¸c ph©n tö, t¬ngt¸c phèi trÝ, hµng lo¹t c¸c yÕu tè ¶nh hëng kh¸c nhau lµm thay ®æi cÊu t¹o,tÝnh chÊt vËt lý vµ ho¸ lý cña c¸c cÊu tö trong hÖ cã thÓ dÉn ®Õn sù xuÊt hiÖnhoÆc triÖt tiªu hiÖu øng xóc t¸c. Bªn c¹nh ®ã, b¶n chÊt xóc t¸c cha ®îc lµm -3-s¸ng tá, nhiÒu th«ng sè ®éng häc c¬ b¶n cha ®îc x¸c ®Þnh, thiÕu c¸c kiÕnthøc vÒ quy luËt ®éng häc vµ c¬ chÕ cña qu¸ tr×nh xóc t¸c… TÊt c¶ nh÷ng vÊn®Ò nµy chÝnh lµ nguån lùc thóc ®Èy nghiªn cøu lý thuyÕt vÒ xóc t¸c phøc chÊtvµ ph¸t triÓn nã ®¸p ...