Đang tải... (xem toàn văn)
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TRẦN TUYẾT NHUNG TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM VỚI HỖN HỢP PHỐI TỬ ASPARAGIN, O PHENANTROLIN VÀ THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA[.]
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TRẦN TUYẾT NHUNG TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM VỚI HỖN HỢP PHỐI TỬ ASPARAGIN, O-PHENANTROLIN VÀ THĂM DỊ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHÚNG Chun ngành: Hóa vơ Mã số: 60 44 0113 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Hữu Thiềng Thái Nguyên, năm 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, số liệu, kết nghiên cứu luận văn trung thực chưa có cơng bố cơng trình khác Thái Nguyên, tháng năm 2015 Tác giả luận văn Trần Tuyết Nhung Xác nhận giáo viên Xác nhận Trưởng khoa Hóa học hướng dẫn khoa học PGS.TS Lê Hữu Thiềng PGS.TS.Nguyễn Thị Hiền Lan i LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS Lê Hữu Thiềng - Người hướng dẫn, tận tình bảo, giúp đỡ em suốt trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn Em xin trân trọng cảm ơn thầy, cô giáo Khoa Hóa Học, Phịng Đào tạo - Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên; Trung tâm học liệu ĐHSP Thái Ngun; Phịng máy quang phổ IR; Phịng Hóa sinh ứng dụng Viện Hóa học; Phịng phân tích nhiệt Viện Hóa học - Viện Hàn Lâm Khoa học Cơng nghệ Việt Nam, Đại học Bách Khoa tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình học tập nghiên cứu đề tài Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới BGH, bạn bè, đồng nghiệp trường THPT Chuyên Bắc Kạn, tỉnh Bắc Kạn giúp đỡ, quan tâm, động viên, chia sẻ tạo điều kiện giúp em hồn thành tốt khóa học Thái Nguyên, tháng năm 2015 Tác giả Trần Tuyết Nhung ii MỤC LỤC Trang Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt iv Danh mục bảng v Danh mục hình .vi MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Sơ lược nguyên tố đất (NTĐH) 1.1.1 Đặc điểm chung nguyên tố đất 1.1.2 Giới thiệu số hợp chất nguyên tố đất 1.1.3 Trạng thái tự nhiên ứng dụng nguyên tố đất 1.2 Sơ lược aminoaxit asparagin 10 1.2.1 Sơ lược aminoaxit 10 1.2.2 Sơ lược L - asparagin 12 1.4 Khả tạo phức nguyên tố đất 15 1.5 Hoạt tính sinh học phức chất nguyên tố đất 21 1.6 Một số phương pháp nghiên cứu phức chất rắn 23 1.6.1 Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại 24 1.6.2 Phương pháp phân tích nhiệt 26 1.6.3 Phương pháp phổ huỳnh quang 27 1.7 Giới thiệu chủng vi sinh vật kiểm định 28 Chương THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29 2.1 Thiết bị hoá chất 29 2.1.1 Thiết bị 29 2.1.2 Hóa chất 29 iii 2.2 Chuẩn bị hóa chất 29 2.2.1 Dung dịch DTPA 10-3 M 29 2.2.2 Dung dịch asenazo (III) 0,1% 30 2.2.3 Dung dịch LnCl3 10-2 M (Ln: Er, Tm, Yb, Lu) 30 2.3 Tổng hợp phức chất đất 30 2.4 Nghiên cứu phức chất 30 2.4.1 Phân tích nguyên tố đo độ dẫn điện 30 2.4.2 Nghiên cứu phức chất phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại 34 2.4.3 Nghiên cứu phức chất phương pháp phân tích nhiệt 39 2.4.4 Nghiên cứu phức chất phương pháp phổ huỳnh quang 43 2.5 Thăm dị tính kháng khuẩn, kháng nấm số phức rắn tổng hợp 46 KẾT LUẬN 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 PHỤ LỤC iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ Asn Asparagin dicet β – dixetonat DTA Differential thermal analysis (phân tích nhiệt vi phân) DTPA đietylen triamin pentaaxetic EDTA Etylen điamin tetraaxetic His L- histidin IC50 50% inhibitor concentration (nồng độ ức chế 50%) IMDA IR Infared (hồng ngoại) 10 Leu L-Lơxin 11 Ln3+ Ion lantanit 12 Met L-methionin 13 NTA Axit nitrylotriaxetic 14 NTĐH 15 Phen 16 TGA Iminođiaxetic Nguyên tố đất O-phenantrolin Thermogravimetry or Thermogravimetry analysis (phân tích trọng lượng nhiệt) iv DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.2 Một số đặc điểm L- asparagin 13 Bảng 2.1 Hàm lượng (%) nguyên tố độ dẫn điện dung dịch phức chất 33 Bảng 2.2 Các tần số hấp thụ đặc trưng (cm-1) phổ IR phối tử phức chất .37 Bảng 2.3 Kết phân tích nhiệt phức chất .42 Bảng 2.4: Kết thử hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm mẫu thử .47 v DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 2.1 Phổ IR asparagin .34 Hình 2.2 Phổ IR o-Phenantrolin .35 Hình 2.3 Phổ IR phức Er(Asn)3PhenCl3.3H2O 35 Hình 2.4 Phổ IR phức Tm(Asn)3PhenCl3.3H2O 36 Hình 2.5 Phổ IR phức Yb(Asn)3PhenCl3.3H2O .36 Hình 2.6 Phổ IR phức Lu(Asn)3PhenCl3.3H2O 37 Hình 2.7 Giản đồ phân tích nhiệt asparagin 39 Hình 2.8 Giản đồ phân tích nhiệt o-phenantrolin 40 Hình 2.9 Giản đồ phân tích nhiệt phức Er(Asn)3PhenCl3.3H2O 40 Hình 2.10 Giản đồ phân tích nhiệt phức Tm(Asn)3PhenCl3.3H2O 41 Hình 2.11 Giản đồ phân tích nhiệt phức Yb(Asn)3PhenCl3.3H2O 41 Hình 2.12 Giản đồ phân tích nhiệt phức Lu(Asn)3PhenCl3.3H2O 42 Hình 2.13 Phổ huỳnh quang phức Er(Asn)3phenCl3.3H2O .44 Hình 2.14 Phổ huỳnh quang phức Tm(Asn)3phenCl3.3H2O 44 Hình 2.15 Phổ huỳnh quang phức Yb(Asn)3phenCl3.3H2O 45 vi MỞ ĐẦU Ngày Hố học cơng nghệ hố học ngày phát triển, nhiều lĩnh vực, nhiều hướng nghiên cứu mở rộng tạo loại sản phẩm phục vụ cho đời sống sinh hoạt, lao động sản xuất nhằm phát triển kinh tế Việc sử dụng nguyên tố đất (NTĐH) đem lại hiệu kinh tế cao cho nhiều quốc gia giới Hiện nay, có nhiều cơng trình nghiên cứu phức chất kim loại đất với phối tử vơ hữu có ứng dụng ngành y học, nông nghiệp, công nghiệp điện tử, cơng nghệ sinh học… Các NTĐH có nhiều obitan trống, độ âm điện tương đối lớn nên chúng có khả tạo phức với nhiều phối tử vô hữu cơ, phức đơn phối tử hỗn hợp phối tử Các aminoaxit hợp chất hữu tạp chức, phân tử chứa đồng thời nhóm chức: nhóm amino (-NH2) nhóm cacboxyl (-COOH), chúng có khả tạo phức chất bền với kim loạ i đất hiế m Aminoaxit có nhiều loại khác nhau, phức chất a minoaxit với NTĐH đa dạng, phong phú Ở Việt Nam nguồn tài nguyên đất đánh giá có trữ lượng lớn, việc tổng hợp, nghiên cứu phức chất NTĐH nhiều tác giả nước quan tâm, tạo sở khoa học cho việc sử dụng, khai thác tà i nguyên thiên nhiên Việt Na m Số cơng trình nghiên cứu phức chất NTĐH với amino axit có nhiều, nhiên phức NTĐH với hỗn hợp phối tử asparagin o- phenantrolin Trên sở chúng tơi thực đề tài: “Tổng hợp, nghiên cứu phức chất số nguyên tố đất với hỗn hợp phối tử asparagin, o-phenantrolin thăm dị hoạt tính sinh học chúng.” Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Sơ lược nguyên tố đất (NTĐH) 1.1.1 Đặc điểm chung nguyên tố đất Các NTĐH bao gồm: nguyên tố thuộc nhóm IIIB scandi (Sc, Z = 21), ytri (Y, Z = 39), lantan (La, Z = 57) 14 nguyên tố thuộc họ lantanoit (Ln) xeri (Ce, Z = 58), prazeođim (Pr, Z = 59), neođim (Nd, Z = 60), prometi (Pm, Z = 61), samari (Sm, Z = 62), europi ( Eu, Z = 63), gađolini (Gd, Z = 64), tecbi (Tb, Z = 65), dysprozi (Dy, Z = 66), honmi (Ho, Z = 67), ecbi (Er, Z= 68), tuli (Tm, Z = 69), ytecbi (Yb, Z = 70) lutexi (Lu, Z = 71) [11] Các nguyên tố có khả tồn tự nhiên ( trừ Pm mang tính phóng xạ), hàm lượng ngun tố nặng ngun tố nhẹ ngun tố nặng có cấu trúc vỏ electron phức tạp Cấu hình electron chung nguyên tố lantanoit: 1s22s23s23p63d104s24p64d104fn5s25p65dm6s2 n nhận giá trị từ ÷ 14 m nhận giá tri Dựa vào cách điền electron vào phân lớp 4f, nguyên tố lantanoit chia thành nhóm: Nhóm xeri (nhóm đất nhẹ) gồm Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu Gd Nhóm ytri ( nhóm đất nặng) gồm Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb Lu Sc Nd Y 3d14s2 4d15s2 Pm Sm Eu La 4f05d16s2 Nhóm Ce Pr xeri 4f26s2 4f36s2 4f46s2 4f56s2 4f66s2 4f76s2 4f75d16s2 Nhóm Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Tecbi 4f96s2 4f106s2 4f116s2 4f126s2 4f136s2 Gd 4f146s2 4f145d16s2 Các nguyên tố đất có phân lớp 4f điền electron Năng lượng tương đối phân lớp 4f 5d gần electron dễ điền vào hai lớp Trong dãy nguyên tố từ La đến Lu ( trừ La, Gd Lu) khơng có electron phân lớp 5d Khi bị kích thích lượng nhỏ, hai electron phân lớp 4f ( thường một) chuyển sang phân lớp 5d, electron lại bị electron phân lớp 5s25p6 chắn với tác dụng bên ngồi nên khơng có ảnh hưởng quan trọng đến tính chất đa số lantanoit Như tính chất lantanoit định chủ yếu electron phân lớp 5d16s2 [11] Do electron hóa trị electron 5d16s2 nên số oxi hóa bền đặc trưng nguyên tố lantanoit +3 Tuy nhiên số nguyên tố có số oxi hóa thay đổi Ce (4f25d06s2 ), Pr (4f35d06s2), Tb (4f95d06s2), Dy (4f105d06s2) ngồi số oxi hóa +3 cịn có số số oxi hóa +4 electron phân lớp 4f chuyển sang phân lớp 5d ngun tố số oxi hóa +4 đặc trưng cho nguyên tố Ce Ngược lại Eu (4f75d06s2), Sm (4f65d06s2), Tm(4f135d06s2), Yb (4f145d06s2) ngồi số oxi hóa +3 cịn có số oxi hóa +2, số oxi hóa +2 Eu đặc trưng Sm, Tm, Yb [11] Qua cấu hình nguyên tố đất nhận thấy chúng khác số electron phân lớp 4f, phân lớp nằm sâu bên nguyên tử ion nên ảnh hưởng đến tính chất nguyên tử ion, tính chất hóa học chúng giống Sự giống cấu hình electron bên ngồi nguyên tố lantanoit nguyên tố scandi, ytri dẫn đến xếp nguyên tố vào nhóm đất scandi, ytri khơng phải ngun tố họ lantanoit cấu hình chi tiết khơng ngun tố họ lantanoit khơng có electron 4f Một số tính chất chung NTĐH: Các lantanoit kim loại màu trắng bạc, riêng Pr Nd có màu vàng nhạt Ở trạng thái bột, chúng có màu từ xám đến đen Đa số kim loại kết tinh dạng tinh thể lập phương Tất kim loại khó nóng chảy khó sơi Là kim loại mềm, dẻo, dễ dát mỏng, dễ kéo thành sợi, có độ dẫn điện cao, ngoại trừ có ytri dẫn điện vừa phải Trong dãy lantanoit từ La đến Lu, bán kính ion Ln3+ giảm đặn, điều giải thích co lantanoit Các kim loại đất thể rõ tính thuận từ, tecbi có tính thuận từ mạnh gađolini nguyên tố có tính sắt từ 160C Các lantanoit kim loại hoat động, kim loại kiềm kiềm thổ Nhóm xeri hoạt động nhóm tecbi Các lantanoit tác dụng chậm với nước nguội, nhanh với nước nóng giải phóng khí hiđro Trong khơng khí ẩm kim loại bị mờ đục nhanh chóng bị phủ màng cacbonat bazơ tạo nên tác dụng với nước khí cacbonic Tác dụng với nhiều phi kim: Ở 200 – 4000C, cháy không khí tạo thành oxit nitrua, tác dụng với halogen nhiệt độ không cao, tác dụng với N2, S, C, Si, P H2 đun nóng Sản phẩm phản ứng nguyên tố lantanoit thường có số oxi hóa +3 Ở nhiệt độ cao, lantanoit khử oxit nhiều kim loại ví dụ sắt, mangan… Kim loại xeri nhiệt độ nóng đỏ khử khí CO, CO2 đến C Tác dụng với axit vô HCl, HNO3, H2SO4… trừ HF H3PO4 Trong dung dịch đa số lantanoit tồn dạng ion bền Ln3+ Các ion Eu2+, Yb2+ Sm2+ khử H+ thành H2 dung dịch nước Các NTĐH không tan dung dịch kiềm kể đun nóng, có khả tạo phức với nhiều loại phối tử Ngoài tính chất đặc biệt giống nhau, lantanoit có tính chất khơng giống nhau, từ Ce đến Lu số tính chất biến đổi số tính chất biến đổi tuần hồn Sự biến đổi tính chất chúng giải thích co lantanoit Sự co lantanoit giảm bán kính nguyên tử theo chiều tăng số thứ tự nguyên tử [11] 1.1.2 Giới thiệu số hợp chất nguyên tố đất Oxit nguyên tố đất Các oxit Ln2O3 dạng vơ định hình hay dạng tinh thể Oxit Ln2O3 giống với oxit kim loại kiềm thổ Chúng bền khó nóng chảy Chúng khơng tan nước tác dụng với nước tạo thành hiđroxit phát nhiệt Chúng tan dễ dàng axit tạo thành dung dịch chứa ion [Ln(H2O)n]3+, n = ÷ 9, giống với Al2O3 sau nung hoạt động Các oxit Ln2O3 không tan dung dịch kiềm tan kiềm nóng chảy: Ln2O3 + Na2CO3 → 2NaLnO2 + CO2 Những lantanoiđat NaLnO2 nguyên tố đất nhóm ytri bền nhiệt bền hóa học Các Ln2O3 thường dùng làm chất xúc tác chất kích hoạt chất xúc tác Các oxit Y2O3 Eu2O3 dùng sản xuất kinescơp máy thu hình, Nd2O3 dùng quang học laze dùng làm tụ điện gốm, Pr6O11 dùng làm bột màu… Các Ln2O3 điều chế cách nhiệt phân hiđroxit, cacbonat, oxalat, nitrat lantanoit Phương pháp không dùng để điều chế oxit tương ứng Ce, Pr Tb oxit bền chúng CeO2, Pr6O11 Tb4O7 Để điều chế oxit đó, người ta dùng khí H2 khử oxit bền nguyên tố đun nóng [15] Hiđroxit nguyên tố đất Các hiđroxit NTĐH chất kết tủa vô định hình, thực tế khơng tan nước, tan axit vô muối amoni Độ bền nhiệt chúng giảm dần từ Ce đến Lu Hiđroxit Ln(OH)3 bazơ mạnh, tính bazơ nằm Mg(OH)2 Al(OH)3 giảm dần từ Ce đến Lu Ln(OH)3 không bền, nhiệt độ cao phân hủy thành Ln2O3: t 2Ln(OH)3 Ln2O3 + 3H2O Tích số tan hiđroxit đất nhỏ, ví dụ: TLa ( OH ) 1,0.10 19 , TLu (OH )3 2,5.10 24 Một số hiđroxit tan kiềm nóng chảy tạo hợp chất lantanoiđat, ví dụ như: KNdO2, NaPr(OH)4… Các hiđroxit lantanit kết tủa khoảng pH từ 6,8 ÷ 8,5 Riêng Ce(OH)4 kết tủa pH thấp từ 0,7 ÷ 3,0; Dựa vào đăc điểm người ta tách riêng Ce khỏi NTĐH khác Ở trạng thái rắn dung dịch Ln(III) ( trừ lantan lutexi) có phổ hấp thụ với dải phổ hấp thụ đặc trưng vùng phổ hồng ngoại, khả kiến tử ngoại [15] Muối nguyên tố đất Muối clorua LnCl3: Là muối dạng tinh thể có cấu tạo ion, kết tinh từ dung dịch tạo thành muối ngậm nước Các muối điều chế tác dụng Ln2O3 với dung dịch HCl; ngồi cịn điều chế tác dụng CCl4 với Ln2O3 nhiệt độ 400 - 6000C Cl2 với hỗn hợp Ln2O3 than Các phản ứng: 0 C 600 C Ln2O3 + CCl4 400 4LnCl3 + 3CO2 Ln2O3 + C + Cl2 → 2LnCl3 + 3CO Muối nitrat Ln(NO3)3: Dễ tan nước, độ tan giảm từ La đến 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 kim loại kiềm amoni); Ln(NO3)3 không bền, nhiệt độ khoảng 7000C – 8000C bị phân hủy thành oxit 0 C 800 C 4Ln(NO3)3 700 Ln2O3 + 12NO2 + O2 Ln(NO3)3 điều chế cách hòa tan oxit, hiđroxit hay cacbonat NTĐH dung dịch HNO3 Muối sunfat Ln2(SO4)3: Muối sunfat NTĐH tan muối clorua muối nitrat, chúng tan nhiều nước lạnh có khả tạo thành muối kép với muối sunfat kép với muối sunfat kim loại kiềm hay amoni, ví dụ: muối kép 2M2SO4.Ln2(SO4)3.nH2O ( M kim loại kiềm amoni, n= 8÷12) Muối Ln2(SO4)3 điều chế cách hòa tan oxit, hiđroxit hay cacbonat NTĐH dung dịch H2SO4 loãng Muối oxalat Ln2(C2O4)3: Các oxalat đất có độ tan nước nhỏ, có tích số tan từ 10-25 ÷ 10-30, ví dụ: Ce 3.10-26, Y 5,34.10-29 Tích số tan oxalat NTĐH giảm từ La đến Lu, chúng tan nước axit lỗng Trong mơi trường axit mạnh, dư tích số tan oxalat đất tăng tạo thành phức tan: Ln(C2O4)+, Ln(C2O4)2-, Ln(C2O4)33- Ví dụ: Y(C2O4)+ Y(C2O4)2Y(C2O4)33- k1 = 3.10-7 k2 = 3.10-11 k3 = 4.10-12 Các oxalat đất kết tinh ngậm nước Ln2(C2O4)3.nH2O (n = ÷ 10) bền với nhiệt Quá trình phân hủy nhiệt độ khác cho sản phẩm khác Ví dụ: 0 380 C Ln2(C2O4)3.10H2O 55C Ln2(C2O4)3 0 C 550 C Ln2(C2O4)3.10H2O 380 Ln2O3.CO2 0 C 800 C Ln2(C2O4)3.10H2O 750 Ln2O3 Ngoài muối đất kể cịn có số muối tan khác thường gặp: LnF3, LnPO4, Ln2(CO3)3 Tính chất hóa học ion Ln3+, Sc3+, Y3+ giống nhau, 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+ xác định chúng có mặt lantanit khác [15] 1.1.3 Trạng thái tự nhiên ứng dụng nguyên tố đất Trạng thái tự nhiên: Trong tự nhiên người ta tìm thấy NTĐH lớp trầm tích, mỏ quặng tồn dạng oxit đất Các mỏ đất tồn khắp nơi giới, cục Địa chất Mỹ nhận định tổng trữ lượng đất toàn cầu lên tới 99 triệu tấn, Trung Quốc 27 triệu chiếm 30,6% nước đứng đầu xuất đất cho nước cơng nghiệp lớn; Mỹ có 13 triệu chiếm 14,7%; Úc 5,2 triệu chiếm 5,91%; Ấn Độ 1,1 triệu chiếm 1,25%; nước Liên Xô cũ 19%; nước khác 22% Năm 2013, Nhật Bản phát đất vùng biển quốc tế cách đảo san hơ Minamitori khoảng 600km phía đơng thuộc biến Thái Bình Dương Theo đánh giá, lớp vỏ Trái đất bao phủ vùng đáy biển nói dày khoảng 1.000 – 2.000m, rộng khoảng 3.000km2, chứa khoảng 6,8 triệu kim loại đất Tại Việt Nam, trữ lượng đất khoảng 22 triệu phân bố rải rác mỏ quặng miền Tây Bắc, gồm vùng Nậm Xe, Đông pao, Mường Hum Yên Bái dạng cát monazite sa khoáng ven biển miền Trung Hiện nay, nhà khoa học nghiên cứu cách tái chế nguyên tố đất từ nước thải Cơ sở việc nghiên cứu dựa loại nguyên liệu nano Mg(OH)2, nguyên liệu nano có khả thâu tóm 85% nguyên tố đất phân giải nước thải Công nghệ tái chế làm giảm tình trạng cung ứng hạn chế số kim loại đất [27] Một số ứng dụng nguyên tố đất hiếm: Vào cuối kỉ XIX, lần NTĐH sử dụng việc sản xuất lưới đèn khí ( giống lưới đèn măng xơng) Đầu tiên dung hồn tồn thori oxit, sau lâu người ta dùng NTĐH sản xuất hợp kim nhóm xeri dùng muối clorua nhóm xeri cho thêm vào cực than đèn hồ quang có tác dụng đặc biệt tốt Ngày ứng dụng cịn có nhiều khả ứng dụng NTĐH vào khoa học kĩ thuật, có nhiều loại khoáng chất dysprozi, tecbi, tuli sử dụng ngành công nghiệp mũi nhọn giới, đặc biệt ngành công nghiệp điện tử xe hơi, lượng nguyên tử chế tạo máy Cụ thể sau: Trong kĩ thuật thủy tinh: neođim oxit, prazeođim oxit dùng để chế tạo thủy tinh màu, loại thủy tinh dùng làm màng lọc màu Thủy tinh chứa xeri ngăn cản xạ tia tử ngoại, loại thủy tinh làm cửa kính để quan sát q trình lị phản ứng hạt nhân… NTĐH dùng sản xuất hợp kim: Hợp kim magie với Nd, Pr, Gd, số NTĐH khác dùng làm vật liệu thiết kế máy, hợp kim ytri với nhôm sử dụng kĩ nghệ sản xuất máy bay Các NTĐH cải thiện khả rèn, khả chống gỉ loại hợp kim crom, loại thép crom- niken,… Trong kĩ thuật điện, điện tử, lazer: Các hợp chất selenua, telurua số NTĐH dùng để sản xuất vật liệu bán dẫn, số NTĐH Ho, Tb, Nd, Sm có ý nghĩa quan trọng kĩ thuật laser Một số NTĐH dùng bóng đèn cao áp, huỳnh quang bóng đèn neon, huỳnh quang vơ tuyến truyền hình, rađa… Samari, europi, gađolini dyprozi có tiết diện hấp thụ nơtron lớn sử dụng làm thỏi kiểm tra điều khiển lò phản ứng hạt nhân Đồng vị phóng xạ 170 Tm dùng y học để chụp phim thay cho tia Rơnghen dùng để kiểm tra vật liệu NTĐH khơng có vai trị quan trọng ngành công nghiệp mũi nhọn quốc gia phát triển mà cịn ngun liệu quan trọng việc phát triển dạng lượng không gây nhiễm mơi trường Ngồi đất cịn có vai trị quan trọng phát triển nơng nghiệp [14] 1.2 Sơ lược aminoaxit asparagin 1.2.1 Sơ lược aminoaxit Aminoaxit hay gọi axit amin hợp chất hữu tạp chức mà phân tử có chứa nhóm chức amin (-NH2) nhóm chức cacboxyl (-COOH) Cơng thức tổng qt: (H2N)nR(COOH)m , n,m Ngồi nhóm -NH2, -COOH aminoaxit cịn chứa nhóm chức khác như: -OH, HS- Ví dụ: HO - - CH2 – CH – COOH L- tyrosin NH2 SH – CH2 – CH – COOH L- xystein NH2 Dựa vào cấu tạo, aminoaxit chia làm hai loại: aminoaxit mạch khơng vịng aminoaxit thơm Đối với aminoaxit mạch khơng vịng, tùy theo vị trí nhóm amino so với nhóm cacboxyl mạch cacbon người ta phân biệt , , , aminoaxit Ví dụ: R CH COOH R CH CH2 COOH H2N H2N -aminoaxit -aminoaxit Trong aminoaxit mạch khơng vịng dựa vào số lượng nhóm -NH2 nhóm -COOH phân tử mà người ta lại phân biệt: - Aminoaxit trung tính (monoamino monocacboxyl) - Aminoaxit axit (monoamino đicacboxyl) - Aminoaxit bazơ (điamino monocacboxyl) 10 Tất aminoaxit tự nhiên thuộc loại -aminoaxit Các α- aminoaxit chất rắn kết tinh, có vị ngọt, số có vị đắng.Các -aminoaxit hợp phần protein, chúng tham gia vào q trình sinh hóa quan trọng [2] Có khoảng 20 aminoaxit cần để tạo protein cho thể, loại aminoaxit (lơxin, isolơxin, lysin, methionin, phenylalanin, valin, threonin tryptophan) không thay thể người động vật, cần phải cung cấp từ thực phẩm [12] Hai aminoaxit cần thiết cho tăng trưởng trẻ mà thể trẻ chưa tự tổng hợp được, arginin histidin Tính chất vật lí: Mặc dù phân tử aminoaxit có chứa đồng thời nhóm –NH2 nhóm -COOH nhiều tính chất vật lí hố học khơng phù hợp với công thức cấu trúc Khác hẳn với amin axit cacboxylic, aminoaxit chất kết tinh không bay hơi, nóng chảy kèm theo phân huỷ nhiệt độ tương đối cao Chúng không tan dung môi không phân cực benzen, ete lại tan nước Phân tử aminoaxit có độ phân cực cao, lực hút tĩnh điện phân tử lớn Dung dịch aminoaxit có tính chất dung dịch chất có momen lưỡng cực cao, số độ bazơ độ axit nhóm -NH2 nhóm - COOH đặc biệt nhỏ Những tính chất phù hợp với cấu trúc ion lưỡng cực dung dịch: R - CH - COOH NH2 R - CH - COO+ NH3 Tùy thuộc vào giá trị pH mơi trường mà ion lưỡng cực chuyển thành ion mang điện âm dương Giá trị pH mơi trường mà aminoaxit khơng bị chuyển tác dụng điện trường gọi điểm đẳng điện aminoaxit, kí hiệu pI Các aminoaxit khác có giá trị pI khác nhau, cụ thể: Aminoaxit có tính axit: pI = 3,0 3,2 Aminoaxit trung tính: pI = 5,6 7,0 11 Aminoaxit có tính bazơ: pI = 9,7 10,8 Với aminoaxit trung tính có nhóm R khơng mang điện pI xác định trung bình cộng giá trị pKb nhóm cacboxyl Tùy thuộc vào pH môi trường mà aminoaxit tồn dạng khác nhau, cụ thể là: Trong môi trường kiềm tồn cân sau: R - CH - COO- + OH- R - CH - COO- + H2O NH2 NH Trong môi trường axit dung dịch tồn cân bằng: R - CH - COO- + H+ R - CH - COOH NH NH Glyxin aminoaxit đơn giản phân tử khơng có ngun tử cacbon đối xứng, cịn lại aminoaxit khác chất hoạt động quang học, có khả làm quay mặt phẳng phân cực ánh sáng Và dạng đồng phân aminoaxit, có đồng phân L(-α) aminoaxit có hoạt tính sinh học Vì thế, để tổng hợp chất có hoạt tính sinh học có thành phần aminoaxit người ta thường từ dạng L(-α) aminoaxit [12] Tính chất hố học: Ngồi tính chất nhóm amin nhóm cacboxyl, aminoaxit cịn thể tính chất phân tử, đặc biệt có phản ứng tạo phức chúng: Các -aminoaxit phản ứng với số ion kim loại nặng cho hợp chất phức khó tan bền, khơng bị phân huỷ NaOH, có màu đặc trưng Các -aminoaxit tạo phức tương tự bền hơn, -aminoaxit không tạo thành hợp chất [12] 1.2.2 Sơ lược L - asparagin Asparagin aminoaxit bazơ aminoaxit phổ biến 20 aminoaxit tự nhiên Nó khơng phải aminoaxit thiết yếu thể 12 ... nghiên cứu phức chất NTĐH với amino axit có nhiều, nhiên phức NTĐH với hỗn hợp phối tử asparagin o- phenantrolin cịn Trên sở chúng tơi thực đề tài: ? ?Tổng hợp, nghiên cứu phức chất số nguyên tố. .. nguyên tố đất với hỗn hợp phối tử asparagin, o-phenantrolin thăm dị hoạt tính sinh học chúng.” Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Sơ lược nguyên tố đất (NTĐH) 1.1.1 Đặc điểm chung nguyên tố đất Các... điện tử, công nghệ sinh học? ?? Các NTĐH có nhiều obitan trống, độ âm điện tương đối lớn nên chúng có khả tạo phức với nhiều phối tử vô hữu cơ, phức đơn phối tử hỗn hợp phối tử Các aminoaxit hợp chất