Phương pháp phổ khối lượng được sử dụng để nghiên cứu dạng tồn tại, thành phần pha hơi và độ bền các ion mảnh của các phức chất. Phổ khối lượng của các phức chất được ghi trên máy LC – MSD - Trap - SL, tại Trung tâm phổ Viện Hóa học – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Phức chất được hòa tan trong dung môi etanol; áp suất phun 30 psi, nhiệt độ ion hóa 3250C, khí hỗ trợ ion hóa là khí nitơ. Phổ khối lượng của các phức chất được đưa ra ở
38
các Hình từ 2.11 đến 2.14. Các mảnh ion giả thiết của các phức chất được trình bày ở Bảng 2.4.
Hình 2.11. Phổ khối lượng của phức chất Tb(Sal)3(DipyO2).2H2O
39
Hình 2.13. Phổ khối lượng của phức chất Er(Sal)3(DipyO2).2H2O
40
Bảng 2.4. Các mảnh ion giả thiết trong phổ khối lượng của các phức chất
Phức chất m/z Mảnh ion giả thiết Tần suất (%) Tb(Sal)3(DipyO2).2H2O 759 77,14 571 80,00 189 100 Dy(Sal)3(DipyO2).2H2O 762,5 92,72
41 574,5 34,54 189 100 Er(Sal)3(DipyO2).2H2O 767 100 579 89,55 189 74,62
42
Yb(Sal)3(DipyO2).2H2O
773 100
585 94,82
189 89,65
Trên phổ khối lượng của các phức chất, các mảnh ion giả thiết được tạo ra trong quá trình bắn phá dựa trên quy luật chung về quá trình phân mảnh của các cacboxylat đất hiếm [33]. Trên phổ khối lượng của các phức chất đều xuất hiện pic có m/z có cường độ rất mạnh đạt giá trị lần lượt là 759; 762,5; 767 và 773 tương ứng với các phức chất của Tb(III); Dy(III); Er(III) và Yb(III). Các giá trị này ứng đúng với khối lượng của ion phân tử [Ln(Sal)3(DipyO2) + H+]+ (Ln: Tb, Dy, Er, Yb). Điều đó chứng tỏ, bốn phức chất này đều tồn tại ở trạng thái monome Ln(Sal)3(DipyO2) (Ln: Tb, Dy, Er, Yb; Sal-: Salixylat; DipyO2: 2,2’-dipyridyl N,N’-dioxit) và các phân tử này rất bền trong điều kiện ghi phổ. Mảnh ion phân tử này có công thức cấu tạo giả thiết như sau:
43
(Ln: Tb, Dy, Er, Yb).
Kết quả ở Bảng 2.4 cho thấy, trong pha hơi của các phức chất, ngoài pic ion phân tử, còn xuất hiện pic có m/z có giá trị là 571; 574,5; 579 và 585 tương ứng với phức chất của Tb(III); Dy(III); Er(III) và Yb(III), các giá trị này được quy gán cho sự có mặt của ion mảnh [Ln(Sal)3 + H+]+ (Ln: Tb, Dy, Er, Yb). Mảnh ion phân tử này có công thức cấu tạo giả thiết như sau:
(Ln: Tb, Dy, Er, Yb).
Ngoài ra, trong phổ khối lượng của các phức chất còn xuất hiện pic có m/z đạt 189, giá trị này thuộc về sự có mặt của ion mảnh [DipyO2 + H+]+. Ion mảnh này có công thức cấu tạo như sau:
Như vậy, kết quả phổ khối lượng cho thấy thành phần pha hơi của 04 phức chất là khá đơn giản và tương tự nhau, gồm sự có mặt của 1 ion phân tử [(Ln(Sal)3(DipyO2) + H+]+ và 2 ion mảnh: [Ln(Sal)3 + H+]+ và [DipyO2 + H+]+
44
(Ln: Tb, Dy, Er, Yb; Sal-: Salixylat; DipyO2: 2,2’-dipyridyl N,N’-dioxit).
Trên cơ sở đó có thể giả thiết quá trình phân mảnh của các phức chất như sau:
Ln(Sal)3(DipyO2).2H2O Ln(Sal)3
(Ln: Tb, Dy, Er, Yb)
Công thức cấu tạo giả thiết của các phức chất, trong đó ion đất hiếm có số phối trí 8 và các phức chất đều là phức chất hai càng, có công thức cấu tạo như sau:
(Ln: Tb, Dy, Er, Yb)