Tổng hợp, nghiên cứu các phức chất của một số nguyên tố đất hiếm với hỗn hợp phối tử l phenylalanin, o phenantrolin và thăm dò hoạt tính sinh học của chúng

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM LÊ THỊ THANH THUỶ TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU CÁC PHỨC CHẤT CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM VỚI HỖN HỢP PHỐI TỬ L PHENYLALANIN, O - PHENANTROLIN VÀ THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHÚNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT Thái Nguyên, năm 2015 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM LÊ THỊ THANH THUỶ TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU CÁC PHỨC CHẤT CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM VỚI HỖN HỢP PHỐI TỬ L PHENYLALANIN, O - PHENANTROLIN VÀ THĂM DỊ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHÚNG Chun ngành: Hóa vơ Mã số: 60 44 01 13 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Hữu Thiềng Thái Nguyên, năm 2015 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài “Tổng hợp, nghiên cứu phức chất số nguyên tố đất với hỗn hợp phối tử L - phenylalanin, o - phenantrolin thăm dò hoạt tính sinh học chúng” thân thực Các số liệu, kết đề tài trung thực chưa có cơng bố cơng trình khác Thái nguyên, tháng năm 2015 Tác giả Lê Thị Thanh Thủy Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Trước hết, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo PGS.TS Lê Hữu Thiềng trực tiếp hướng dẫn, tận tình giúp đỡ tạo điều kiện để em hoàn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo, giáo Khoa Hóa học, phòng Đào tạo, Ban Giám hiệu trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên giảng dạy giúp đỡ em trình học tập, nghiên cứu Cuối em xin gửi lời cảm ơn tới cán phòng máy quang phổ, phòng phân tích nhiệt phòng thử hoạt tính sinh học Viện Hóa học Viện Hàn Lâm Khoa học Cơng nghệ Việt Nam, phòng máy khoa Vật lí Kĩ thuật trường Đại học Bách khoa Hà Nội tạo thuận lợi giúp đỡ em suốt trình thực đề tài Mặc dù có nhiều cố gắng, song thời gian có hạn khả nghiên cứu thân hạn chế, nên kết nghiên cứu nhiều thiếu xót Em mong nhận góp ý, bảo thầy giáo, giáo, bạn đồng nghiệp người quan tâm đến vấn đề trình bày luận văn để luận văn hoàn thiện Em xin trân trọng cảm ơn! Thái Nguyên, tháng năm 2015 Tác giả Lê Thị Thanh Thủy Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn MỤC LỤC Trang Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn Trang bìa phụ Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục kí hiệu 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 khả tạo phức chúng 1.1.1 Sơ lược nguyên tố đất 1.1.2 Khả tạo phức nguyên tố đất 1.2 Sơ lược aminoaxit, L - phenylalanin o - phenantrolin 10 1.2.1 Sơ lược aminoaxit 10 1.2.2 Sơ lược L - phenylalanin 12 1.2.3 Sơ lược o - phenantrolin 13 1.3 Sự tạo phức aminoaxit, L - phenylalanin, o - phenantrolin với nguyên tố đất 15 1.4 Hoạt tính sinh học phức chất nguyên tố đất với aminoaxit 18 1.5 Một số phương pháp nghiên cứu phức chất rắn 19 1.5.1 Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại 19 1.5.2 Phương pháp phân tích nhiệt 21 1.5.3 Phương pháp phổ huỳnh quang 22 1.6 Giới thiệu số vi sinh vật kiểm định 23 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 24 2.1 Thiết bị hoá chất 24 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 2.1.1 Thiết bị 24 2.1.2 Hóa chất 24 2.2 Chuẩn bị hóa chất 25 -3 2.2.1 Dung dịch DTPA 10 M 25 2.2.2 Dung dịch asenazo (III) 0,1 % 25 2.2.3 Dung dịch đệm axetat pH = 4,2 25 -2 2.2.4 Dung dịch LnCl3 10 M 25 2.3 Tổng hợp phức chất 26 2.4 Phân tích hàm lượng % nguyên tố (Ln, N, Cl) đo độ dẫn điện 26 2.4.1 Xác định hàm lượng %Ln phức chất 26 2.4.2 Xác định hàm lượng %N phức chất 27 2.4.3 Xác định hàm lượng %Cl phức chất 28 2.4.4 Đo độ dẫn điện dung dịch phức chất 28 2.5 Xác định hàm lượng %H2O kết tinh phức chất 30 2.6 Nghiên cứu phức chất phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại 31 2.7 Nghiên cứu phức chất phương pháp phân tích nhiệt 37 2.8 Nghiên cứu tính chất huỳnh quang số phức chất 42 2.9 Thăm dò hoạt tính sinh học o - phenantrolin số phức chất 45 KẾT LUẬN 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 PHỤ LỤC Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT Từ viết tắt Từ nguyên gốc Alan α - Alanin Asp L - Aspartic DTPA Đietylentriaminpentaaxetic Dicet β - dixetonat DTA Differential thermal analysis (phân tích nhiệt vi phân) DPPC Dipalmitoyl phosphattidyclolin EDTA Etylenđiamintetraaxetic Gly Glyxin Glu L - Glutamic IMDA Axit iminođiaxetic Ile L - isolơxin IC50 50% inhibitor concentration (nồng độ ức chế 50%) IR Infrared spectra (phổ hấp thụ hồng ngoại) Ln Lantanoit MIC Mininum inhibitor concentration (nồng độ ức chế tối thiểu) MBC Mininum bactericidal concentration (nồng độ diệt khuẩn tối thiểu) Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn NTA Axit nitrilotriaxetic NTĐH Nguyên tố đất Phe L - phenylalanin Phen O - phenantrolin TNB Naphthoyltrifloaxeton TGA Thermogravimetry or Thermogravimetry analysis (phân tích trọng lượng nhiệt) Tyr L - tyrosin Trp L - trytophan TOPO Trioetylphotphinoxit TPPO Triphenylphotphinoxit TTA Tenoyltrifloaxeton Val Valin Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Các số sóng đặc trưng phổ hấp thụ hồng ngoại L - phenylalanin 13 Bảng 1.2 Các số sóng đặc trưng phổ hấp thụ hồng ngoại o - phenantrolin 14 Bảng 2.1 Hàm lượng (%) Ln, N, Cl độ dẫn điện mol dung dịch phức chất .29 Bảng 2.2 Hàm lượng %H2O kết tinh phức chất 31 -1 Bảng 2.3 Các vân hấp thụ đặc trưng (cm ) L - phenylalanin, o - phenantrolin phức chất 35 Bảng 2.4 Kết phân tích giản đồ nhiệt phức chất 40 Bảng 2.5 Kết phổ phát xạ huỳnh quang số phức chất 43 Bảng 2.6 Kết thử hoạt tính sinh học o - phenantrolin số phức chất .45 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 10 Triệu Thị Nguyệt, Nguyễn Thị Hiền Lan (2008), “Tổng hợp nghiên cứu tính chất 2-Metylbutyrat số nguyên tố đất phức chất hỗn hợp chúng với O-Phenantrolin”, Tạp chí phân tích Hóa, Lý Sinh học, T13(1), Tr 83-87 11 Triệu Thị Nguyệt, Nguyễn Thị Hiền Lan (2008),“Tổng hợp nghiên cứu tính chất Axetat số nguyên tố đất phức chất hỗn hợp chúng với O-Phenatrolin”, Tạp chí phân tích Hóa, Lý Sinh học, T13(2), Tr 61-65 12 Triệu Thị Nguyệt, Nguyễn Thị Hiền Lan (2011), “Tổng hợp nghiên cứu độ bền nhiệt số caboxylat đất phức chất hỗn hợp chúng với O-Phenantrolin", Tạp chí hóa học, T49(3A), Tr 348-350 13 Triệu Thị Nguyệt, Nguyễn Thị Hiền Lan, Nguyễn Thị Mai (2007), “Tổng hợp khảo sát khả thăng hoa số phức chất hỗn hợp đất với Isopentanoic O-phenantrolin”, Tạp chí phân tích Hóa, Lý Sinh học, T12(3), Tr 69-72 14 Hồng Nhâm (2001), Hóa học vơ tập 3, Nxb Giáo dục 15 Hồ Viết Quý (2005), Các phương pháp phân tích cơng cụ Hóa học đại, Nhà xuất đại học Sư phạm 16 Đỗ Đình Rãng, Đặng Đình Bạch, Lê Thị Anh Đào, Nguyễn Mạnh Hà, Nguyễn Thị Thanh Phong (2009), Hóa học hữu tập III, Nxb Giáo dục Việt Nam 17 Phạm Đức Rỗn, Nguyễn Thế Ngơn (2008), Hóa học ngun tố hóa phóng xạ, Nhà xuất Đại học Sư phạm 18 Nguyễn Văn Ri (2011), Giáo trình thực tập Hóa phân tích, Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQG Hà Nội 19 Lê Hữu Thiềng (2002), Nghiên cứu tạo phức số nguyên tố đất với L-phenylalanin thăm dò hoạt tính sinh học chúng, Luận án Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn tiến sĩ Hóa học, Hà Nội 20 Lê Hữu Thiềng (2013), Giáo trình nguyên tố hiếm, Nxb Giáo dục Việt Nam Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 21 Lê Hữu Thiềng, Nguyễn Thị Hồi Ánh, Ngơ Thị Hoa (2013), “Tổng hợp, nghiên cứu, thăm dò hoạt tính sinh học phức chất Lantan với axit LGlutamic O-Phenantrolin”, Tạp chí Hóa học, T51(3AB), Tr 554-558 22 Lê Hữu Thiềng, Nguyễn Thị Hoài Ánh, Ngô Thị Hoa (2014), “Tổng hợp, nghiên cứu, thăm dò hoạt tính sinh học phức chất hỗn hợp europi, axit LGlutamic, O-Phenantrolin”, Tạp chí phân tích Hóa, Lý Sinh học ,T19(2), Tr 33-39 23 Lê Hữu Thiềng, Nguyễn Văn Đồn (2008), “Tổng hợp nghiên cứu tính chất phức đa nhân Lantan với axit L-Glutamic”, Tạp chí phân tích Hóa, Lý Sinh học, T13(1), Tr 87-90 24 Lê Hữu Thiềng, Nguyễn Lam Điềm, Chu Mạnh Nhương, Lê Thị Phương (2007), “Ảnh hưởng phức chất H3[La(Trp)3(NO3)3].3H2O đến số tiêu sinh trưởng suất lạc”, Tạp chí phân tích Hóa, Lý Sinh học, T12(4), Tr 29-31 25 Lê Hữu Thiềng, Chu Thị Phương Hằng (2007), “ Tổng hợp thăm dò hoạt tính sinh học phức chất samari với L-histidin”, Tạp chí phân tích Hóa, Lý Sinh học, T12(1), Tr 41-46 26 Lê Minh Tuấn, Nguyễn Đình Bảng, Nguyễn Trọng Uyển (2007), “Tổng hợp nghiên cứu phức chất số nguyên tố đất (La, Pr, Nd, Sm) với L-Isolơxin”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, T45(5), Tr 67-91 27 Nguyễn Trọng Uyển, Lê Hữu Thiềng, Nguyễn Thị Thúy Hằng (2008), “Tổng hợp, thăm dò hoạt tính sinh học phức chất Europi(III) với LTryptophan”, Tạp chí Hóa học, T46(4), Tr 421-425 28 Nguyễn Đức Vượng, Nguyễn Đình Luyện (2012), “Tổng hợp, xác định cấu trúc tính chất huỳnh quang số phức chất 1,10-phenantrolin tecbi (III), Tạp chí Khoa học Đại học Huế, T74B(5), Tr 201-207 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 29 Một số trang Web: ▪ Theo Petrotimes (2013), Đất Việt Nam: Tiềm phía trước, http://www.vinacomin.vn/vi/news/Tin-trong-nuoc/Dat-hiem-o-Viet-NamTiem-nang-phia-truoc-5562.html, ngày 15/7/2013 ▪ PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn (2013), Đề tài sản xuất phenylalanine, http://tai-lieu.com/tai-lieu/de-tai-san-xuat-phenylalanine-7735/, ngày 29/5/2013 Tài liệu tiếng Anh: 30 Ceslia R Carubelli, Ana M G Massabni, and Sergio R De A Leite (1997), 3+ “Study of the binding of Eu 3+ and Tb to L-phenylalanine and L- tryptophan”, Chem.soc., Vol 8(6), PP 597-602 31 Cun-Jin Xu, Fei Xie, Xing-Zhong Guo, Hui Yang (2005), “Synthesis and cofluorescence of Eu (Y) complexes with salicylic acid and ophenanthroline”, Spectrochimica Acta Part, A61, PP 2005-2008 32 He Qizhuang, Yang Jing, Min Hui, Li Hexing (2006), “Studies on the spectra and antibacterial properties of rare earth dinuclear complexes with L-phenylalanine and o-phenanthroline”, Materials letters, Vol 60(3), PP 317-320 33 H Zhang, Z J Ku, H R Li, Y.Liu and S S Qu (2005), “Calorimetric and thermal decomposition Kinetic Study of Tb(Tyr)(Gly)3Cl3.3H2O”, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, Vol 79, PP 169-173 34 Hwan Kyu Kim, Jae Buem Oh, Nam Seob Beak, Soo-Gyun Roh, MinKook Nah, and Young Hee Kim (2005), “Recent Progress in Luminescent Lanthanide Complexes for Advanced Photonics Applications”, Bull Korean Chem, Vol 26(2), PP 201-214 35 Li Zhang, Yufei Ji, Xuebin Xu, Zhiliang Liu, Jinkui Tang (2012), “Synthesis, structure and luminescence properties of a series of dinuclear III Ln complexes (Ln=Gd, Tb, Dy, Ho, Er)”, Journal of Luminescence, Vol 132, PP 1906-1909 36 Y M Dan, Y R Zhao, Y Liu and S S Qu (2006), “Thermochemistry of Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn rare earth complexes [Ln(Ala)2(Im)(H2O)](ClO4)3 (Ln= Pr, Gd)”, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, Vol 84, PP 531-534 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 37 Yan Changhao, Guo Chunfang, Lu Ping, Zhang Ming, Qiu Guanming (2007), “Synthesis and Characterization of Rare Earth Complexes”, Journal of rare earths, Vol 25, PP 117-121 38 Yang Yuetao, Zhang Shuyi (2003), “Photoacoustic spectra of complexes of 3+ 3+ phenylalanine with La , Nd , Sm 3+ 3+ and Tb ”, Journal of Molecular Structure, Vol 646, PP 103-109 39 Yu Hui, He Qizhuang, Yang Jing, Zheng Wenjie (2006), “Synthesis, 3+ 3+ 3+ Characterization and Antibacterial properties of rare earth (Ce , Pr , Nd , 3+ 3+ Sm , Er ) complexes with L-Aspartic acid and o-phenanthroline”, Journal of rare earths, Vol 24(1), PP 4-8 40 Yuetao Yang, Shuyi Zhang (2003), “Photoacoustic spectroscopy study of neodymium complexes with alanine, valine, phenylalanine and trytophan”, Spectrochimica Acta Part, A59, PP 1205-1212 41 Yan-fang Shang, Cun-Wang GE, Ke-Fei You, Yu-e Fan and Hui Cao (2011), “Synthesis, characterization, and antibacterial activity of RE (III) complex with L-Isoleucine and 1,10-phenanthroline”, Spectroscopy letters Vol 44(6), PP 375-380 42 Zhang, Zhong-Hai KU, Zong-Iun LIU, Yi QU, Song-sheng (2005), “Study on Thermochemistry and Thermal Decomposition Kinetic s of Dy (Tyr) (Gly)3Cl3.3H2O”, Chinese Journal of Chemistry, Vol 23, PP 11461150 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn PHỤ LỤC PHỤ LỤC PHỔ HẤP THỤ HỒNG NGOẠI Hình 1.1 Phổ hấp thụ hồng ngoại o - phenantrolin Hình 1.2 Phổ hấp thụ hồng ngoại L - phenylalanin Hình 1.3 Phổ hấp thụ hồng ngoại phức La(Phe)3PhenCl3.3H2O Hình 1.4 Phổ hấp thụ hồng ngoại phức Nd(Phe)3PhenCl3.3H2O Hình 1.5 Phổ hấp thụ hồng ngoại phức Gd(Phe)3PhenCl3.3H2O Hình 1.6 Phổ hấp thụ hồng ngoại phức La0.2Gd0.8(Phe)3PhenCl3.3H2O Hình 1.7 Phổ hấp thụ hồng ngoại phức Nd0.2Gd0.8(Phe)3PhenCl3.3H2O PHỤ LỤC GIẢN ĐỒ PHÂN TÍCH NHIỆT Hình 2.1 Giản đồ phân tích nhiệt phức La(Phe)3PhenCl3.3H2O Hình 2.2 Giản đồ phân tích nhiệt phức Nd(Phe)3PhenCl3.3H2O Hình 2.3 Giản đồ phân tích nhiệt phức Gd(Phe)3PhenCl3.3H2O Hình 2.4 Giản đồ phân tích nhiệt phức La0.2Gd0.8(Phe)3PhenCl3.3H2O Hình 2.5 Giản đồ phân tích nhiệt phức Nd0.2Gd0.8(Phe)3PhenCl3.3H2O PHỤ LỤC PHỔ PHÁT XẠ HUỲNH QUANG 380 406 Gd(Phe)3PhenCl3.3H2O λ exc = 344 nm Hình 3.1 Phổ phát xạ huỳnh quang phức Gd(Phe)3PhenCl3.3H2 379 405 La0.2Gd0.8(Phe)3PhenCl3.3H2O λ exc = 349 nm Hình 3.2 Phổ phát xạ huỳnh quang phức La0.2Gd0.8(Phe)3PhenCl3.3H2O ...ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM L THỊ THANH THUỶ TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU CÁC PHỨC CHẤT CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM VỚI HỖN HỢP PHỐI TỬ L PHENYLALANIN, O - PHENANTROLIN VÀ THĂM DÒ HOẠT... http://www.lrc.tnu.edu.vn L I CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài Tổng hợp, nghiên cứu phức chất số nguyên tố đất với hỗn hợp phối tử L - phenylalanin, o - phenantrolin thăm dò hoạt tính sinh học chúng ... với hỗn hợp phối tử L - phenylalanin, o - phenantrolin thăm dò hoạt tính sinh học chúng CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Sơ l ợc nguyên tố đất khả t o phức chúng 1.1.1 Sơ l ợc nguyên tố đất Các NTĐH