ðẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ðẠI HỌC SƯ PHẠM TRƯƠNG THỊ HUÂN TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT CỦA HONMI, ECBI VỚI L – TYROSIN, L – TRYPTOPHAN VÀ BƯỚC ðẦU THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHÚNG LUẬN VĂN THẠC[.]
ðẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ðẠI HỌC SƯ PHẠM TRƯƠNG THỊ HUÂN TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT CỦA HONMI, ECBI VỚI L – TYROSIN, L – TRYPTOPHAN VÀ BƯỚC ðẦU THĂM DỊ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHÚNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HOÁ HỌC Thái Nguyên - Năm 2013 ðẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ðẠI HỌC SƯ PHẠM TRƯƠNG THỊ HUÂN TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT CỦA HONMI, ECBI VỚI L – TYROSIN, L – TRYPTOPHAN VÀ BƯỚC ðẦU THĂM DỊ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHÚNG Chun ngành : Hố vơ Mã số: 60 44 0113 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HOÁ HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Hữu Thiềng Thái Nguyên - Năm 2013 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Luận văn hồn thành khoa Hóa học, trường ðại học Sư phạm, ðại học Thái Nguyên Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Lê Hữu Thiềng, giao đề tài, hướng dẫn tận tình, chu đáo giúp đỡ em suốt q trình thực ñề tài Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo, giáo ban Giám hiệu, phịng Quản lý đào tạo Sau đại học, khoa Hóa học - trường ðại học Sư phạm, ðại học Thái Nguyên, phòng máy Viện Khoa học Sự sống – ðại học Thái Nguyên, phòng máy quang phổ hồng ngoại, phòng thử hoạt tính sinh học Viện Hóa học – Viện Khoa học Cơng nghệ Việt Nam, phịng thí nghiệm Hóa lý trường ðại học Sư phạm I Hà Nội ñã tạo ñiều kiện thuận lợi cho em suốt q trình học tập nghiên cứu thực đề tài Xin chân thành cảm ơn bạn bè ñồng nghiệp ñã giúp ñỡ, ñộng viên, tạo ñiều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình thực nghiệm hoàn thành luận văn Cùng với biết ơn sâu sắc xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu, tổ Hố-Sinh trường THPT Lê Hồng Phong giúp đỡ, động viên tơi suốt q trình học tập hoàn thành luận văn Thái Nguyên, tháng 05 năm 2013 Tác giả Trương Thị Huân Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CAM ðOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tôi, số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả Trương Thị Huân Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC Trang Trang bìa phụ Lời cảm ơn Lời cam ñoan Mục lục i Danh mục ký hiệu, từ viết tắt iii Danh mục bảng iv Danh mục hình vi MỞ ðẦU Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Sơ lược nguyên tố ñất khả tạo phức chúng 1.1.1 ðặc ñiểm cấu tạo tính chất chung NTðH 1.1.2 Giới thiệu số hợp chất NTðH 1.1.3 Sơ lược nguyên tố honmi, ecbi 1.2 Giới thiệu L – tyrosin, L – tryptophan 14 1.2.1 Giới thiệu L – tyrosin 14 1.2.2 Giới thiệu L- tryptophan 16 1.3 Khả tạo phức NTðH với aminoaxit 18 1.3.1 Khả tạo phức NTðH 18 1.3.2 Khả tạo phức NTðH với aminoaxit 20 1.4 Hoạt tính sinh học phức chất NTðH với aminoaxit 21 1.5 Một số phương pháp nghiên cứu phức rắn 22 1.5.1 Phương pháp phân tích nhiệt 22 1.5.2 Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại 23 1.5.3 Phương pháp ño ñộ dẫn ñiện 24 i Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1.6 Thăm dị hoạt tính sinh học phức chất 26 1.6.1 Hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm ñịnh 26 1.6.2 Giới thiệu ngô, protein, proteaza α-amilaza 28 Chương 2: THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 31 2.1 Hóa chất thiết bị 31 2.1.1 Hóa chất 31 2.1.2 Thiết bị 32 2.2 Tổng hợp phức chất rắn xác ñịnh thành phần chúng 33 2.2.1 Tổng hợp phức chất rắn 33 2.2.2 Xác ñịnh thành phần phức chất 33 2.3 Nghiên cứu phức chất phương pháp phân tích nhiệt 35 2.4 Nghiên cứu phức chất phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại 40 2.5 Nghiên cứu phức chất phương pháp ño ñộ dẫn ñiện 45 2.6 Bước ñầu thăm dị hoạt tính sinh học số phức chất NTðH với L – tyrosin, L – tryptophan 47 2.6.1 Thăm dị ảnh hưởng hàm lượng phức [Ho(tryp)3]Cl3.3H2O, [Er(tryp)3]Cl3.3H2O đến nảy mầm phát triển mầm hạt ngô 47 2.6.2 Hoạt tính kháng khuẩn phức chất 62 KẾT LUẬN 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CĨ LIÊN QUAN ðẾN LUẬN VĂN ii Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt Chữ viết ñầy ñủ ADN Axit ñeoxyribo Nucleic DMSO ðimetyl sunphooxit DTA Differential thermal analysis (phân tích nhiệt vi phân) DTPA ðietylen triamin pentaaxetic EDTA Etylen ñiamin tetraaxetic IMDA Iminoñiaxetic IR Infared (hồng ngoại) Ln Lantanit Ln3+ Ion Lantanit 10 NTðH Nguyên tố ñất 11 TGA Thermogravimetry or Thermogravimetry analysis (phân tích trọng lượng nhiệt) 12 Tyr Tyrosin 13 Tryp Tryptophan iii Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1 Các phân nhóm dãy nguyên tố ñất Bảng 1.2 Một số thơng số vật lí nguyên tố honmi, ecbi Bảng 1.3 Một số ñặc ñiểm L – tyrosin 14 Bảng 2.1 Kết phân tích thành phần (%) nguyên tố (Ln, C, N,Cl) phức chất 35 Bảng 2.2 Kết phân tích giản đồ nhiệt phức chất 38 Bảng 2.3 Các tần số hấp thụ ñặc trưng (cm-1) L – tyrosin, L - tryptophan phức chất 43 Bảng 2.4 ðộ dẫn điện mol phân tử (µ) L – tyrosin, L – tryptophan phức chất 25 ± 0,50C 46 Bảng 2.5: Ảnh hưởng hàm lượng phức [Ho(tryp)3]Cl3.3H2O, [Er(tryp)3]Cl3.3H2O ñến nảy mầm hạt ngô 48 Bảng 2.6: Ảnh hưởng phức chất [Ho(tryp)3]Cl3.3H2O ñến phát triển mầm hạt ngô 48 Bảng 2.7: Ảnh hưởng phức chất [Er(tryp)3]Cl3.3H2O ñến phát triển mầm hạt ngô 49 Bảng 2.8: Ảnh hưởng hàm lượng phức [Ho(tryp)3]Cl3.3H2O, HoCl3 Ltryptophan ñến nảy mầm hạt ngô 51 Bảng 2.9: Ảnh hưởng hàm lượng phức [Er(tryp)3]Cl3.3H2O, ErCl3 Ltryptophan ñến nảy mầm hạt ngô 51 Bảng 2.10: Kết so sánh ảnh hưởng phức [Ho(tryp)3]Cl3.3H2O, HoCl3 L- tryptophan ñến phát triển mầm hạt ngô 52 Bảng 2.11: Kết so sánh ảnh hưởng phức [Er(tryp)3]Cl3.3H2O, ErCl3 L- tryptophan ñến phát triển mầm hạt ngô 53 Bảng 2.12: Sự phụ thuộc ñộ hấp thụ quang vào khối lượng protein 54 iv Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Bảng 2.13: Sự phụ thuộc ñộ hấp thụ quang vào nồng ñộ tyrosin 55 Bảng 2.14 Sự phụ thuộc ñộ hấp thụ quang vào khối lượng tinh bột 56 Bảng 2.15: Ảnh hưởng phức chất [Ho(tryp)3]Cl3.3H2O ñến hàm lượng protein ngô 57 Bảng 2.16: Ảnh hưởng phức chất [Er(tryp)3]Cl3.3H2O ñến hàm lượng protein ngô 58 Bảng 2.17: Ảnh hưởng phức chất [Ho(tryp)3]Cl3.3H2O đến hàm lượng proteaza hạt ngơ 59 Bảng 2.18: Ảnh hưởng phức chất [Er(tryp)3]Cl3.3H2O ñến hàm lượng proteaza hạt ngô 60 Bảng 2.19: Ảnh hưởng phức chất [Ho(tryp)3]Cl3.3H2O ñến hàm lượng αamilaza mầm hạt ngô 61 Bảng 2.20: Ảnh hưởng phức chất [Er(tryp)3]Cl3.3H2O đến hàm lượng αamilaza mầm hạt ngơ 61 Bảng 2.21: Kết thử hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm phức chất 62 v Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC HÌNH ẢNH Trang Hình 1.1 Nguyên tố Honmi Hình 1.2 Nguyên tố Ecbi 11 Hình 2.1 Giản đồ phân tích nhiệt phức chất Ho(tyr)3.3H2O 36 Hình 2.2 Giản đồ phân tích nhiệt phức chất Er (tyr)3.3H2O 36 Hình 2.3 Giản ñồ phân tích nhiệt phức chất [Ho(tryp)3]Cl3.3H2O 37 Hình 2.4 Giản đồ phân tích nhiệt phức chất [Er(tryp)3]Cl3.3H2O 37 Hình 2.5 Phổ hấp thụ hồng ngoại L – tyrosin 40 Hình 2.6 Phổ hấp thụ hồng ngoại phức chất Ho(tyr)3.3H2O 41 Hình 2.7 Phổ hấp thụ hồng ngoại phức chất Er(tyr)3.3H2O 41 Hình 2.8 Phổ hấp thụ hồng ngoại L – tryptophan 42 Hình 2.9 Phổ hấp thụ hồng ngoại phức chất [Ho(tryp)3]Cl3.3H2O 42 Hình 2.10 Phổ hấp thụ hồng ngoại phức chất [Er(tryp)3]Cl3.3H2O 43 Hình 2.11 Ảnh hưởng phức chất [Ho(tryp)3]Cl3.3H2O ñến phát triển mầm hạt ngô 49 Hình 2.12 Ảnh hưởng nồng ñộ phức chất [Er(tryp)3]Cl3.3H2O ñến phát triển mầm hạt ngô 50 Hình 2.13 Ảnh hưởng nồng độ phức chất [Ho(tryp)3]Cl3.3H2O, HoCl3 L- tryptophan ñến phát triển mầm hạt ngơ 52 Hình 2.14 Ảnh hưởng nồng ñộ phức chất [Er(tryp)3]Cl3.3H2O, ErCl3 L- tryptophan đến phát triển mầm hạt ngơ 53 Hình 2.15 ðường chuẩn xác ñịnh protein 54 Hình 2.16 ðường chuẩn xác định proteaza 55 Hình 2.17 ðường chuẩn xác ñịnh α -amilaza 56 vi Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỞ ðẦU Hóa học phức chất ngành quan trọng hóa học đại Việc nghiên cứu phức chất ñã ñược nhiều nhà khoa học giới quan tâm, chúng ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực khoa học kỹ thuật ñời sống, cơng nghiệp Hóa học phức chất nguyên tố ñất (NTðH) với aminoaxit ñã ñược nghiên cứu từ lâu ñang ñược phát triển mạnh mẽ, NTðH ñã trở thành vật liệu chiến lược cho ngành cơng nghệ cao điện - ñiện tử, hạt nhân, quang học, vũ trụ, vật liệu siêu dẫn, siêu nam châm, sản xuất thủy tinh gốm sứ kỹ thuật cao, phân bón vi lượng… Việc sử dụng NTðH giới ngành sản xuất công nghiệp, nông nghiệp ngày nhiều hiệu kinh tế ngày tăng Các aminoaxit hợp chất hữu tạp chức, phân tử có nhóm chức: nhóm amin nhóm cacboxyl, chúng có khả tạo phức với nhiều kim loại, việc nghiên cứu phức chất NTðH với aminoaxit có ý nghĩa không khoa học mà thực tiễn Tuy nhiên, số cơng trình nghiên cứu phức chất nguyên tố ñất nặng, ñặc biệt Honmi Ecbi với L – tyrosin, L – tryptophan chưa nhiều Trên sở chúng tơi thực ñề tài: “TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT CỦA HONMI, ECBI VỚI L_TYROSIN, L_TRYPTOPHAN VÀ BƯỚC ðẦU THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHÚNG” Với hy vọng kết thu đóng góp phần nhỏ liệu cho lĩnh vực nghiên cứu phức chất L – tyrosin, L – tryptophan hoạt tính sinh học chúng sau Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Sơ lược nguyên tố ñất khả tạo phức chúng Các nguyên tố ñất (NTðH) tập trung vỏ trái ñất với hàm lượng thấp hàm lượng cao nhiều mỏ ðất tìm thấy hầu hết khu vực có đá hình thành diện rộng, hàm lượng nhiều khác NTðH có nhiều quặng bastnaesit monazit Cả hai quặng chứa nhiều đất nhẹ đất nặng, tỉ lệ ñất nặng quặng monazit cao – lần quặng bastnaesit Trên giới, quốc gia có đất như: Trung Quốc (36 triệu tấn, chiếm 43,6% giới), Mỹ (27 triệu tấn, chiếm 24,70%), Australia (24 triệu tấn), Ấn ðộ (5,1 triệu tấn), Brazil (3,84 triệu tấn)… Tổng trữ lượng tài ngun đất tồn cầu ước tính 171 triệu tấn, sản lượng khai thác hàng năm khoảng 175.000 [1] Tại Việt Nam, theo ñánh giá nhà khoa học ñịa chất, trữ lượng ñất vào khoảng 22 triệu tấn, ñứng thứ giới tiềm ñất Chúng phân bố rải rác mỏ quặng vùng Tây Bắc dạng cát ñen phân bố dọc theo ven biển tỉnh miền Trung [21] 1.1.1 ðặc ñiểm cấu tạo tính chất chung NTðH 1.1.1.1 Cấu tạo NTðH Các nguyên tố ñất (NTðH) bao gồm scandi (21Sc), ytri (39Y), lantan (57La) nguyên tố họ lantanit Họ lantanit gồm 14 nguyên tố: xeri (58Ce), praseodim (59Pr), neodim (60Nd), prometi (61Pm), samari (62Sm), europi (63Eu), gadolini (64Gd), tecbi (65Tb), dysprosi (66Dy), honmi (67Ho), ecbi (68Er), tuli (69Tm), ytecbi (70Yb), lutexi (71Lu) [1] Các NTðH thường phân thành hai ba phân nhóm : Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Bảng 1.1 Các phân nhóm dãy nguyên tố ñất Z 57 Ln La 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 39 Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Y NTðH nhẹ NTðH nặng ( phân nhóm xeri ) ( phân nhóm ytri ) NTðH NTðH NTðH nhẹ trung bình nặng (Z: Số hiệu nguyên tử) Cấu hình electron chung nguyên tử nguyên tố lantanit là: 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104fn5s25p65dm6s2 n nhận giá trị từ ÷ 14 m nhận giá trị Dựa vào cấu tạo cách ñiền eletron vào obitan 4f , nguyên tố lantanit thường chia thành phân nhóm: ● Phân nhóm xeri (nhóm đất nhẹ) gồm Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu Gd ● Phân nhóm ytri (nhóm đất nặng) gồm Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb Lu La 4f05d1 Nhóm xeri Nhóm ytri Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd 4f2 4f3 4f4 4f5 4f6 4f7 4f75d1 Lu Tb 4f9 Dy Ho Er Tm Yb 4f10 4f11 4f12 4f13 4f14 4f145d1 Các nguyên tố ñất có phân lớp 4f ñang ñược ñiền electron Năng lượng tương ñối obitan 4f 5d gần electron dễ ñược ñiền vào obitan Các nguyên tố từ La ñến Lu (trừ La, Gd, Lu) khơng có electron phân mức 5d Khi bị kích thích lượng nhỏ, hai electron electron 4f (thường một) nhảy sang phân lớp 5d, electron lại bị electron 5s25p6 chắn với tác dụng bên nên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn khơng có ảnh hưởng quan trọng đến tính chất đa số lantanit Như vậy, tính chất các lantanit định chủ yếu electron phân lớp 5d16s2 Các lantanit giống với nhiều nguyên tố d nhóm IIIB có bán kính ngun tử ion tương đương Sự khác cấu trúc nguyên tử lớp thứ ba từ ngồi vào ảnh hưởng đến tính chất hóa học ngun tố nên tính chất hóa học lantanit nói chung giống Một số tính chất chung NTðH: • Có màu trắng bạc, tiếp xúc với khơng khí tạo oxit • Là kim loại tương ñối mềm, ñộ cứng tăng theo số hiệu ngun tử • Các NTðH có ñộ dẫn ñiện cao • ði từ trái sang phải chu kì, bán kính ion Ln3+ giảm ñều ñặn, ñiều ñược giải thích co lantanit • Có nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sơi cao • Phản ứng với nước giải phóng hiñro, phản ứng xảy chậm nhiệt ñộ thường tăng nhanh tăng nhiệt độ • Phản ứng với H+ (của axit) tạo H2 (xảy nhiệt độ phịng) • Cháy dễ dàng khơng khí • Là tác nhân khử mạnh • Nhiều hợp chất NTðH phát huỳnh quang tác dụng tia cực tím, hồng ngoại • Các ngun tố lantanit phản ứng dễ dàng với hầu hết nguyên tố phi kim Trong đó, lantanit thường có số oxi hóa +3 Ngồi tính chất đặc biệt giống nhau, lantanit có tính chất khác nhau, từ Ce đến Lu số tính chất biến ñổi số tính chất biến ñổi tuần hồn Sự biến đổi tính chất chúng giải thích co lantanit việc ñiền electron vào obitan 4f Sự co lantanit giảm bán kính nguyên tử theo chiều tăng số thứ tự nguyên tử [9] Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Electron hóa trị lantanit chủ yếu electron 5d16s2 nên số oxi hóa bền đặc trưng chúng +3 Tuy nhiên, số nguyên tố có số oxi hóa thay đổi Ce (4f25d06s2) ngồi số oxi hóa +3 electron từ obitan 4f sang obitan 5d cịn có số oxi hóa đặc trưng +4, kết chuyển electron từ obitan 4f sang obitan 5d Tương tự Pr (4f35d06s2) có số oxi hóa +4 khơng ñặc trưng Ce Ngược lại Eu (4f75d06s2) số oxi hóa +3 cịn có số oxi hóa +2, Sm (4f65d06s2) có số oxi hóa +2 ñặc trưng so với Eu Tương tự Tb, Dy có số oxi hóa +4, cịn Yb, Tm có số oxi hóa +2 [28] 1.1.1.2 Tính chất hóa học đặc trưng NTðH Về mặt hóa học, lantanit kim loại hoạt ñộng mạnh, kim loại kiềm kiềm thổ Các ngun tố phân nhóm xeri hoạt động mạnh nguyên tố phân nhóm ytri Lantan lantanit dạng kim loại có tính khử mạnh Ở nhiệt ñộ cao lantanit khử ñược oxit nhiều kim loại, ví dụ oxit sắt, oxit mangan, Kim loại xeri nhiệt độ nóng đỏ khử CO, CO2 C Trong khơng khí ẩm, bị mờ đục nhanh chóng bị phủ màng cacbonat ñất Các màng ñược tạo nên tác dụng NTðH với nước khí cacbonic Tác dụng với halogen nhiệt ñộ thường số phi kim khác đun nóng Tác dụng chậm với nước nguội, nhanh với nước nóng giải phóng khí hiđro Tác dụng với axit vơ như: HCl, HNO3, H2SO4, (trừ HF, H3PO4), tùy loại axit mà mức ñộ tác dụng khác Trong dung dịch ña số lantanit tồn dạng ion bền Ln3+ Các ion Eu 2+ , Yb 2+ Sm2+ khử ion H+ thành H2 dung dịch nước Các NTðH không tan dung dịch kiềm kể đun nóng, có khả tạo phức với nhiều loại phối tử [12] Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1.1.2 Giới thiệu số hợp chất NTðH 1.1.2.1 Oxit NTðH Cơng thức chung oxit ñất Ln2O3 Tuy nhiên số oxit có dạng khác là: CeO2, Tb4O7, Pr6O11,… Oxit Ln2O3 giống với oxit kim loại kiềm thổ, chúng bền với nhiệt khó nóng chảy Các oxit đất oxit bazơ điển hình, khơng tan nước tác dụng với nước tạo thành hiđroxit phát nhiệt Chúng dễ tan axit vơ như: HCl, H2SO4, HNO3, tạo thành dung dịch chứa ion [Ln(H2O)x ]3+ (x=8÷9) Riêng CeO2 tan tốt axit đặc, nóng Người ta lợi dụng tính chất ñể tách riêng xeri khỏi tổng số oxit ñất Ln2O3 tác dụng với muối amoni theo phản ứng: Ln2O3 + 6NH4Cl → 2LnCl3 + 6NH3 + 3H2O Ln2O3 điều chế cách nung nóng hiđroxit muối NTðH [20] 1.1.2.2 Hiñroxit NTðH Các hiñroxit ñất Ln(OH)3 kết tủa vơ định hình, thực tế khơng tan nước, tích số tan chúng khoảng 10-20 Ce(OH)3 ñến 10-24 Lu(OH)3 ðộ bền nhiệt chúng giảm dần từ Ce ñến Lu Hiñroxit Ln(OH)3 bazơ mạnh, tính bazơ nằm Mg(OH)2 Al(OH)3 giảm dần từ Ce đến Lu Ln(OH)3 khơng bền, nhiệt độ cao phân hủy tạo thành Ln2O3: 2Ln(OH)3 → Ln2O3 + 3H2O Một số hiđroxit tan kiềm nóng chảy tạo thành hợp chất lantanoidat, ví dụ như: KNdO2, NaPr(OH)4, Các hiñroxit lantanit kết tủa khoảng pH từ 6,8 ÷ 8,5 Riêng Ce(OH)4 kết tủa pH thấp từ 0,7 ÷ 3, dựa vào ñặc ñiểm người ta tách riêng Ce khỏi NTðH Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Ion Ln3+ có màu sắc biến đổi phụ thuộc vào cấu hình electron 4f Những ion có cấu hình 4f0, 4f7, 4f14 khơng có màu, cịn lại có màu khác nhau: La3+ (4f0) Không màu Tb3+ (4f8) Hồng nhạt Ce3+ (4f1) Không màu Dy3+ (4f9) Vàngnhạt Pr3+ (4f2) Lục vàng Ho3+ (4f10) Vàng đỏ Nd3+ (4f3) Tím đỏ Er3+ (4f11) Hồng Pm3+ (4f4) Hồng Tm3+ (4f12) Xanh lục Sm3+ (4f5) Vàng Yb3+ (4f13) Không màu Eu3+ (4f6) Hồng nhạt Lu3+ (4f14) Không màu Gd3+ (4f7) Không màu Ở trạng thái rắn dung dịch Ln(III) (trừ lantan lutexi) có phổ hấp thụ với dải phổ hấp thụ ñặc trưng vùng hồng ngoại, khả kiến tử ngoại [20] 1.1.2.3 Muối NTðH Các muối clorua, bromua, iodua, nitrat sunfat lantanit (III) tan nước, muối florua, cacbonat, photphat oxalat khơng tan Các muối tan kết tinh dạng hiđrat, ví dụ LnBr3.6H2O, Ln(NO3)3.6H2O, Ln2(SO4)3.8H2O Các muối Ln(III) bị thủy phân phần dung dịch nước, khả tăng dần từ Ce đến Lu ðiểm bật Ln3+ dễ tạo muối kép có độ tan khác nhau, ngun tố phân nhóm xeri tạo muối sunfat kép tan so với muối sunfat kim loại kiềm kiềm thổ Các muối Ln(III) như: Ln(NO3)3.MNO3, Ln(NO3)3.2MNO3, Ln2(SO4)3.M2SO4.nH2O ( M amoni kim loại kiềm, n thường 8) ðộ tan muối kép đất phân nhóm nhẹ khác với độ tan đất phân nhóm nặng, người ta thường lợi dụng tính chất ñể tách riêng ñất phân nhóm * Muối clorua LnCl3: muối dạng tinh thể có cấu tạo ion, kết tinh từ dung dịch tạo thành muối ngậm nước Các muối ñược ñiều chế Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn tác dụng Ln2O3 với dung dịch HCl; ngồi cịn điều chế tác dụng CCl4 với Ln2O3 nhiệt ñộ 400 - 600oC Cl2 với hỗn hợp Ln2O3 than Các phản ứng: 2Ln2O3 + 3CCl4 → 4LnCl3 + 3CO2 Ln2O3 + 3C + 3Cl2 → 2LnCl3 + 3CO * Muối nitrat Ln(NO3)3: dễ tan nước, ñộ tan giảm từ La ñến Lu, kết tinh từ dung dịch chúng thường ngậm nước Những muối có khả tạo thành muối kép với nitrat kim loại kiềm amoni theo kiểu Ln(NO3)3.2MNO3 (M amoni kim loại kiềm); Ln(NO3)3 không bền, nhiệt ñộ khoảng 700oC - 800oC bị phân hủy tạo thành oxit 4Ln(NO3)3 → 2Ln2O3 + 12NO2 + 3O2 Ln(NO3)3 điều chế cách hịa tan oxit, hiđroxit hay cacbonat NTðH dung dịch HNO3 * Muối sunfat Ln2(SO4)3: Muối sunfat NTðH tan so với muối clorua muối nitrat Chúng tan nhiều nước lạnh có khả tạo thành muối sunfat kép với muối sunfat kim loại kiềm hay amoni, ví dụ muối kép 2M2SO4.Ln2(SO4)3.nH2O Trong đó: M kim loại kiềm, n = ÷ 12 Muối Ln2(SO4)3 điều chế cách hịa tan oxit, hiñroxit hay cacbonat NTðH dung dịch H2SO4 lỗng * Muối Ln2(C2O4)3 : có tích số tan nhỏ từ 10-25 ÷ 10-30 Ví dụ : Ce2(C2O4)3 : 3.10- 26 ; Y2(C2O4)3 : 5,34.10-29 Muối Ln2(C2O4)3 tan nước axit lỗng Trong mơi trường axit mạnh ,dư tích số tan oxalat đất tăng tạo thành phức tan có điện tích khác : Ln(C2O4)33- , Ln(C2O4)2- , Ln(C2O4)+ Các oxalat ñất kết tinh ngậm nước Ln2(C2O4)3.n H2O (n= 2-10) bền với nhiệt Ở nhiệt ñộ khác phân huỷ cho sản phẩm khác Ví dụ: C Ln2(C2O4)3.10 H2O 55−380 → Ln2(C2O4)3 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 550 C Ln2(C2O4)3.10 H2O 380 − → Ln2O3.CO2 800 C Ln2(C2O4)3.10 H2O 750 − → Ln2O3 Ngồi muối đất kể cịn số muối tan khác thường gặp LnF3, LnPO4, Ln2(CO3)3 Tính chất hóa học ion Ln3+ , Sc3+, Y3+ giống nhau, khơng thể phân biệt chúng dung dịch thuốc thử phân tích Tuy nhiên, lantanit mà ngồi số oxi hóa +3 chúng cịn có số oxi hóa khác tương đối bền Ce4+, Pr4+, Eu2+có thể xác ñịnh ñược chúng có mặt lantanit khác [15], [20] 1.1.3 Sơ lược nguyên tố honmi, ecbi Honmi, ecbi NTðH thuộc phân nhóm nặng (phân nhóm Ytri ) Một số thơng số vật lí hai ngun tố trình bày bảng 1.2 Bảng 1.2 Một số thông số vật lí nguyên tố honmi, ecbi Nguyên tố Ho Thơng số vật lí Khối lượng ngun tử (đvC) Khối lượng riêng (g/cm3) Nhiệt độ nóng chảy (0C) Nhiệt độ sơi (0C) Trạng thái oxi hóa Màu sắc 164,930 8,799 1470 2707 +3 Trắng bạc Er 167,259 9,066 1529 2868 +3 Trắng bạc 1.1.3.1 Honmi (Ho) Honmi nguyên tố ñất thuộc nhóm IIIB, chu kỳ bảng hệ thống tuần hồn ngun tố hóa học Nó nhà hóa học Thụy ðiển Clevơ (P.T.Cleve) tìm năm 1879 Ơxít lập từ quặng đất Hình 1.1: Ngun tố Honmi Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Cấu hình electron Honmi: 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f115s25p66s2 ( Hay [ Xe] 4f116s2) Nguyên tố honmi có màu trắng bạc, tương đối mềm dễ uốn Nó có tính phản ứng mạnh nên khơng thể tìm thấy dạng kim loại tự nhiên, bị lập, tương đối bền khơng khí khơ nhiệt độ phịng Tuy vậy, dễ dàng phản ứng với nước tạo gỉ, cháy khơng khí nung Honmi chất khử mạnh: - Bị thụ động hóa nước nguội - Phản ứng với nước nóng tạo hidroxit tương ứng khí hidro Ho + H2O( nãng ) → Ho ( OH )3 ↓ +3 H2 ↑ - Honmi khơng phản ứng với kiềm, hiđrat amoniac - Phản ứng với axit tạo muối tương ứng khí hiđro Ho + HCl( lo ·ng ) → HoCl3 + 3H2 Ho + HNO3 (đặc) Ho ( NO3 )3 + 3NO2 ↑ +3H2O - Phản ứng với khí oxi o 300 C Ho + 3O2 → Ho2O3 - Phản ứng với clo lưu huỳnh o 300 C Ho + 3Cl2 → HoCl3 o 500−800 C Ho + 3S → Ho2 S3( n©u) Ngun tố Honmi có số oxi hóa đặc trưng +3 Ion Ho3+ có màu vàng Trong tự nhiên nguyên tố Honmi phân tán dạng muối, chủ yếu dạng muối photphat, muối florua, cacbonat, nitrat, sunfat Honmi ñược dùng sản xuất loại thủy tinh ñặc biệt, làm chất hoạt hóa chất phát quang, làm chất hấp thụ khí ống chân khơng 10 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ... L_ TYROSIN, L_ TRYPTOPHAN VÀ BƯỚC ðẦU THĂM DỊ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHÚNG” Với hy vọng kết thu đóng góp phần nhỏ liệu cho l? ?nh vực nghiên cứu phức chất L – tyrosin, L – tryptophan hoạt tính sinh học. ..ðẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ðẠI HỌC SƯ PHẠM TRƯƠNG THỊ HUÂN TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT CỦA HONMI, ECBI VỚI L – TYROSIN, L – TRYPTOPHAN VÀ BƯỚC ðẦU THĂM DỊ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHÚNG... trình nghiên cứu phức chất ngun tố ñất nặng, ñặc biệt Honmi Ecbi với L – tyrosin, L – tryptophan chưa nhiều Trên sở chúng tơi thực đề tài: “TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT CỦA HONMI, ECBI VỚI L_ TYROSIN,