Nghiên cứu sự tạo thành phức đơn, đa phối của các nguyên tố đất hiếm (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd) với L-Methionin và Axetyl Axeton trong dung dịch bằng phương pháp

Hằng số bền của các phức đơn, đa phối tử của các nguyên tố đất hiếm (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd) với L- methionin và axetyl axeton đã xác đ ịnh được bằng phương pháp chuẩn độ đo pH ở (30 ± 10 C; I = 0,1). Các phức chất với tỉ lệ 1: 2 có dạng LnMet2+ và LnAcAc2+, Ln(AcAc)2 2+. Sự tạo phức xảy ra tốt trong khoảng pH từ 6 đến 8 . Độ bền của các phức chất tăng từ La đến Eu, giảm ở Gd.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu sự tạo thành phức đơn, đa phối của các nguyên tố đất hiếm (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd) với L-Methionin và Axetyl Axeton trong dung dịch bằng phương phápLê Hữu Thiềng và csTạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ57(9): 37 – 40NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC ĐƠN, ĐA PHỐI TỬ CỦA CÁC NGUYÊN TỐĐẤT HIẾM ( La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd )VỚI L -METHIONIN VÀ AXETYLAXETON TRONG DUNG DỊCH BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ĐO pHLê Hữu Thiềng1*, Phạm Diệu Hồng11Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái NguyênTÓM TẮTHằng số bền của các phức đơn, đa phối tử của các nguyên tố đất hiếm (La, Ce, Pr,Nd, Sm, Eu, Gd) với L- methionin và axetyl axetonã đxác định được bằngphương pháp chuẩn độ đo pH ở (30 ± 10C; I = 0,1).Các phức chất với tỉ lệ 1: 2 có dạng LnMet2+ và LnAcAc2+, Ln(AcAc)22+. Sự tạophức xảy ra tốt trong khoảng pH từ 6 đến 8 . Độ bền của các phức chất tăng từLa đến Eu, giảm ở Gd.Các phức chất với tỉ lệ 1: 2: 2 ; 1: 4: 2 có dạng LnAcAcMet+và Ln(AcAc)2Met.Sự tạo phức xảy tốt ra trong khoảng pH từ 7 đến 9 . Độ bền của các phức chấtgiảm từ La đến Gd.Từ khoá: phức chất, nguyên tố đất hiếm, L- methionin, axetyl axeton, chuẩn độđo pH.∗1. MỞ ĐẦUPhức chất của nguyên tố đất hiếm(NTĐH) với các aminoaxit được ứngdụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khácnhau như phân tích; sử dụng kết hợp vớichất kháng sinh trong điều trị bệnh ungthư [7, 8]; là chất xúc tác để tách DNA vàRNA [ 5,9 ];… Sự đa dạng trong kiểuphối trí và sự phong phú trong ứng dụngthực tiễn đã làm cho phức chất củaNTĐH với các aminoaxit giữ một vị tríđặc biệt quan trọng trong hoá học cáchợp chất phối trí. Trong các bài báotrước [3,4], chúng tôi ãđ nghiên c ứu sựtạo phức đơn, đa phối tử của một sốNTĐH với các aminoaxit là L-lơxin, Lhistidin, L-tryptophan,Lphenylalanin và axetyl axeton trong dungdịch bằng phương pháp chuẩn độ đo pH.Các kết quả nghiên cứu cho thấy trongcùng điều kiện các phức chất của NTĐHvớiL-phenylalanin bền hơn sovới L-lơxin; với L- lơxin bền hơn so với∗Lê Hữu Thiềng Tel:0982859002;Khoa Hóa Trường ĐHSP – Đại học Thái NguyênL-tryptophan ; vớiL- tryptophan bềnhơn so với L-histidin. Trong bài báo này,chúng tôi thông báo kết quả nghiên cứusự tạo phức đơn, đa phối tử của dãy cácNTĐH nhẹ: La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd(trừ Pm là nguyên tố phóng xạ, nhân tạo)với L-methionin và axetyl axeton trongdung dịch bằng phương pháp chuẩn độ đopH.2. THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ2.1. Hoá chất, thiết bị- Các dung dịch Ln3+ được chuẩn bị từcác oxit tương ứng Ln2O3 (Ln: La, Pr,Nd,Sm, Eu, Gd) của hãng WaKo ( Nhật Bản), độ tinh khiết 99,99%. Dung dịch Ce3+được chuẩn bị từ muối CeCl3.7H2O.- Các dung dịch L-methionin (HMet),axetyl axeton (HAcAc) được xác định lạihằng số phân li ở điều kiện thí nghiệm (30± 10C).- Dung dịch KOH dùng để chuẩn độ đượcchuẩn bị từ dung dịch chuẩn- Các dung dịch KNO3, KCl dùng để điềuchỉnh lực ion (I) được chuẩn bị từ cácdạng muối rắn tương ứng .Các hoá chấtdùng trong quá trình thí nghiệm đều có độtinh khiết P.A.Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyênhttp://www.lrc-tnu.edu.vnLê Hữu Thiềng và csTạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ- Máy đo pH meter MD 220 (Anh).- Máy khuấy từ có điều chỉnh tốc độ,nhiệt độ.2.2. Nghiên cứu sự tao phức đơn phốitử của La3+, Ce3+, Pr3+,Nd3+, Sm3+,Eu3+, Gd3+ với L- methionin và axetylaxetonTiến hành thí nghiệm và tính toán tươngtự như trong các bài báo [ 3,4 ], chúng tôithu được kết quả sau:Bảng 1. Các giá trị pK của L- methioninvà axetyl axeton ở 30 ± 10C, I = 0,1.57(9): 37 – 40Phối tửpK1pK2pKAL-methionin2.199.33_axetyl axeton__9.38(-) không xác định.Kết quả này phù hợp với kết quả ở các tài liệu[1,6].Bảng 2. Hằng số bền của các phức chất của La3+, Ce3+, Pr3+, Nd3+, Sm3+, Eu3+, Gd3+với L- methionin ở 30 ± 10C , I = 0,1.Ln3+La3+Ce3+Pr3+Nd3+Sm3+Eu3+Gd3+lg k014.775.015.215.345.565.995.70Bảng 3 . Hằng số bền của các phức chất của La3+, Ce3+, Pr3+, Nd3+, Sm3+, Eu3+, Gd3+với axetyl axeton ở 30 ± 10C , I = 0,1.Ln3+La3+Ce3+Pr3+Nd3+Sm3+Eu3+Gd3+lg k104.925.315.355.565.705.975.81lg k208.999.659.7010.1510.4710.9610.63Kết quả ở bảng 2 và bảng 3 cho thấy hằngsố bền của các phức chất LnMet2+ vàLnAcAc2+ Ln(AcAc)2+ của dãy cácNTĐH nhẹ tăng dần từ La ÷ Eu , hoàntoàn phù hợp với qui luật. Hằng số bềncủa các phức chất tương ứng của Gd nhỏhơn của Eu ( không theo qui luật) là doGd có cấu hình : Gd : [Xe] 4f 75d16s2,trạng thái năng lượng ứng với cấu hìnhnày là tương đối bền nên khả năng phảnứng kém hơn. Sự tạo phức xảy ra tốt trongkhoảng pH từ 6 ÷ 8.Với phối tử là L- methionin chúng tôi chorằng liên kết Ln- HMet trong các phứcchất được thực hiện qua nguyên tử oxycủa nhóm–OOC- và nguyên tử nitơ của nhóm –NH2. Khi đó phức chelat tạo thành cóvòng 5 cạnh bền (công thức 1)H2N –– CH– CH2 – CH2 – S – CH3O.LnC=OCông thức 1Nếu liên kết thực hiện qua nguyên tử oxycủa nhóm –OOC- và lưu huỳnh thì phứcchất chelat tạo thành là vòng 7 cạnh sẽkhông bền (công thức 2)OOCLnSố hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái NguyênCH—NH2|CH2Công thức 2S —- C H2H3Chttp://www.lrc-tnu.edu.vnLê Hữu Thiềng và csTạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ2.3. Nghiên cứu sự tao phức đa phối tửcủa La3+, Ce3+, Pr3+, Nd3+, Sm3+, Eu3+,Gd3+ vớiL - methionin và axetyl axeton:Chuẩn độ 50 ml hỗn hợp axetyl axeton vàL- methionin, trong môi trường axit khikhông và có riêng rẽ các ion: La3+, Ce3+,Pr3+,Nd3+, Sm3+, Eu3+, Gd3+ (Ln3+ ) lấytheo tỉ lệ mol Ln3+: HAcAc: HMet =1:2:2 và1:4:2,với nồng độ Ln3+ = 103M bằng dung dịch KOH 5.10-2 M ở 30 ±10C, I = 0,1.Kết quả chuẩn độ cho thấy trong khoảnga = 1 ÷ 2 ( a là số đương lượng KOH kếthợp với 1 mol HMet hoặc HAcAc ) có sựtạo phức xảy ra. Sự tạo phức xảy ra tốttrong khoảng pH từ 7 ÷ 9.- Với tỉ lệ mol Ln3+ : HAcAc:HMet =1:2: 2, phản ứng tạo phức xảy ra:;Ln3+ + HMet = LnMet2+ + H+k01Ln3+ + HAcAc = LnAcAc2+ + H+;k10LnAcAc2++HMet = LnAcA ...