Chúng tôi chọn hai phức chất samari pivalat và gadolini pivalat đại diện cho các pivalat đất hiếm nhẹ và hai phức chất ecbi pivalat và ytecbi pivalat đại diện cho các pivalat đất hiếm nặng để chụp phổ khối lượng. Phổ MS của các phức chất được đưa ra ở các hình từ 3.58 ÷ 3.65. Giả thiết về các ion mảnh tạo ra trong quá trình bắn phá được trình bày ở bảng 3.9.
Hình 3.59. Phổ -MS1 của phức chất Sm(Piv)3
Hình 3.62. Phổ +MS1 của phức chất Yb(Piv)3
Hình 3.63. Phổ -MS1 của phức chất Yb(Piv)3
475.4
Bảng 3.9. Các mảnh ion giả thiết trong phổ khối lượng(+MS1) của các pivalat đất hiếm stt Phức chất m/z Mảnh ion Tần suất (%) 453 [Sm(Piv)3 + H+]+ 7,1 439 [Sm(Piv)2(Piv-O) + 2H+]+ 57,3 391 [Sm(Piv)2(COO-) - 5H+]+ 18,9 273 [SmPivO + 6H+]+ 22,1 141 [(CH3)3CCOC(CH3)3 - H+]+ 53,59 127 [(CH3)3CCOC(CH3)2]+ 21,8 1 Sm(Piv)3 (M = 452) 74 [(CH3)2CCOH + 3H+]+ 18,8 461 [Gd(Piv)3 + H+]+ 67,2 2 Gd(Piv)3 (M = 460) 263 [GdPiv + 5H+]+ 18,1 477 [Yb(Piv)3 + H+]+ 13,1 453 [Yb(Piv-O)(Piv)2 - 7H+]+ 13,2 439 [Yb(Piv-O)2(Piv) - 5H+]+ 44,1 391 [Yb(Piv)2O]+ 61,3 345 [Yb(Piv-O)2 + 2H+] 14,3 3 Yb(Piv)3 (M = 476) 149 [(CH3)3CCOC(CH3)3 + 7H+]+ 13,2 572 [Er2(Piv)2(COO-) - 6H+]+ 59,5 4 Er(Piv)3 (M = 470) 506 [Er2(COO-)2(Piv-O) - H+]+ 3,7 Hình 3.65. Phổ -MS2 của phức chất Er(Piv)3 469.4
Trên phổ +MS1 của các pivalat của Sm3+, Gd3+ và Yb3+ đều xuất hiện các pic có m/z lớn nhất ứng đúng với khối lượng phân tử [M+H]+ của các phức chất. Điều đó chứng tỏ các phức chất này tồn tại ở dạng monome trong điều kiện ghi phổ.
Trong pha hơi của samari pivalat tồn tại nhiều dạng ion monome. Trên phổ +MS1 của phức chất, ngoài pic có m/z lớn nhất (453) đặc trưng cho sự có mặt của ion phân tử [Sm(Piv)3 + H+]+ có tần suất tương đối yếu còn có một số pic ứng với các ion monome có tần suất lớn như: [Sm(Piv)2(Piv-O) + 2H+]+; [Sm(Piv)2(COO-) - 5H+]+ và [SmPivO + 6H+]+. Trong đó pic của [Sm(Piv)2(Piv-O) + 2H+]+ có tần suất lớn nhất. Các pic có m/z là 141; 127 và 74 được gán cho các ion mảnh hữu cơ sinh ra do quá trình bắn phá.
Khác với samari pivalat, trên phổ +MS1 của gadolini pivalat hầu như chỉ xuất hiện hai pic đặc trưng cho sự có mặt của hai loại ion monome [Gd(Piv)3 + H+]+ và [GdPiv + 5H+]+, trong đó pic ion phân tử [Gd(Piv)3 + H+]+ có m/z ứng đúng với khối lượng phân tử của phức chất (461) có tần suất lớn nhất.
Tương tự như phức chất samari pivalat, thành phần hơi của ytecbi pivalat gồm một số dạng monome, chủ yếu là: [Yb(Piv)3 + H+]+ [Yb(Piv-O)(Piv)2-7H+]+; [Yb(Piv-O)2(Piv)-5H+]+; [Yb(Piv)2O]+; [Yb(Piv-O)2 + 2H+]. Trong số đó, pic ion phân tử có m/z ứng đúng với khối lượng phân tử của phức chất [Yb(Piv)3 + H+]+ (477) có tần suất không lớn lắm. Pic có tần suất lớn nhất ứng với ion monome [Yb(Piv)2O]+.
Các kết quả trên cũng được xác nhận trên phổ -MS1 của các phức chất. Khi xem xét các phổ -MS1 của các pivalat của Sm3+, Gd3+ và Yb3+, chúng tôi nhận thấy trên các phổ này đều xuất hiện các pic có m/z lớn nhất tương ứng bằng 451; 459 và 475. Các pic này ứng với các mảnh [M-H]- của các phức chất tương ứng. Điều này một lần nữa khẳng định, các phức chất Sm(Piv)3 Gd(Piv)3 và Yb(Piv)3 không bị polime hoá và bền trong điều kiện ghi phổ. Đặc biệt, trong cả hai phổ +MS và -MS của phức chất Gd(Piv)3, ngoài pic ion
phân tử chỉ xuất hiện vài pic ứng với các mảnh [M+H]+ và [M-H]-, chứng tỏ phức này rất bền trong điều kiện ghi phổ.
Trên phổ -MS1 của phức chất Er(Piv)3 xuất hiện pic có m/z lớn nhất bằng 572, lớn hơn khối lượng phân tử của phức chất (M = 470). Pic này có tần suất lớn và được quy cho sự có mặt của ion đime dạng [Er2(Piv)2(COO-) - 6H+]+. Pic ứng với ion đime [Er2(COO-)2(Piv-O) - H+]+ (m/z = 506) có tần suất tương đối yếu. Phổ -MS2được ghi bằng cách bắn phá mảnh có m/z bằng 571 từ phổ -MS1 của phức chất. Trên phổ -MS2 xuất hiện pic có m/z lớn nhất bằng 568 và có tần suất lớn. Chúng tôi cho rằng phức chất Er(Piv)3 bị oligome hoá trong điều kiện ghi phổ.
Qua các kết quả nghiên cứu phổ khối lượng của một số pivalat đất hiếm có thể thấy rằng, khác với các cacboxylat khác của đất hiếm, các pivalat đất hiếm chủ yếu tồn tại ở dạng monome, trừ Er(Piv)3. Cũng như kết quả phân tích nhiệt, kết quả này dự đoán các pivalat đất hiếm có khả năng thăng hoa tốt.