Báo cáo khoa học: "Tổng hợp, nghiên cứu tính chất và hoạt tính sinh học của một số phức chất của nguyên tố đất hiếm với axit "

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

91
lượt xem 24
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tóm tắt: Nghiên cứu sự tạo phức giữa các nguyên tố đất hiếm (NTĐH) và các amino axit có ý nghĩa cả về mặt lý thuyết và thực tiễn [2]. Trong công trình [1] chúng tôi đã tổng hợp và nghiên cứu các phức chất rắn của một số nguyên tố đất hiếm (Pr, Nd, Sm, Eu, Gd ) với axit DL2-amino-n-butyric (Hbu). Trong công trình này, chúng tôi tổng hợp phức chất rắn của một số NTĐH (La, Y, Tb) với Hbu; nghiên cứu tính chất của chúng bằng ph-ơng pháp phân tích nguyên tố, độ dẫn điện phân...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo khoa học: "Tổng hợp, nghiên cứu tính chất và hoạt tính sinh học của một số phức chất của nguyên tố đất hiếm với axit "

Tæng hîp, nghiªn cøu tÝnh chÊt vµ ho¹t tÝnh sinh häc cña mét sè phøc chÊt cña nguyªn tè ®Êt hiÕm víi axit DL-2-amino-n-butyric Lª chÝ kiªn Khoa Ho¸ - Tr−êng §H Khoa häc Tù nhiªn Ph¹m ®øc ro∙n Khoa Ho¸ - Tr−êng §H S− ph¹m Hμ Néi §Æng thÞ thanh lª Khoa KHCB - Tr−êng §H Giao th«ng VËn t¶i Tãm t¾t: Nghiªn cøu sù t¹o phøc gi÷a c¸c nguyªn tè ®Êt hiÕm (NT§H) vμ c¸c amino axit cã ý nghÜa c¶ vÒ mÆt lý thuyÕt vμ thùc tiÔn [2]. Trong c«ng tr×nh [1] chóng t«i ®· tæng hîp vμ nghiªn cøu c¸c phøc chÊt r¾n cña mét sè nguyªn tè ®Êt hiÕm (Pr, Nd, Sm, Eu, Gd ) víi axit DL- 2-amino-n-butyric (Hbu). Trong c«ng tr×nh nμy, chóng t«i tæng hîp phøc chÊt r¾n cña mét sè NT§H (La, Y, Tb) víi Hbu; nghiªn cøu tÝnh chÊt cña chóng b»ng ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch nguyªn tè, ®é dÉn ®iÖn ph©n tö, phæ IR, ph©n tÝch nhiÖt vμ th¨m dß ho¹t tÝnh sinh häc cña chóng. Summary: The complexes of some rare earths with DL-2-amino-n-butyric acid have been CT 2 synthesized. These solid complexes have the general formula [Ln(Hbu)4]Cl3 [Ln : La , Y , Tb and Hbu : CH3-CH2-CH-COOH ] . The structure of the ⎪ NH2 complexes has been recognised on the basis of elemental analysis, conductivity measurement, IR spectra and thermal analysis methods. It is found that the DL-2-amino-n-butyric acid utilizes amino nitrogen and carboxyl oxygen for bonding. The biological activity of the complexes has been tested. Nghiªn cøu sù t¹o phøc gi÷a c¸c nguyªn tè ®Êt hiÕm (NT§H) vµ c¸c amino axit cã ý nghÜa c¶ vÒ mÆt lý thuyÕt vµ thùc tiÔn [2]. Trong c«ng tr×nh [1] chóng t«i ®· tæng hîp vµ nghiªn cøu c¸c phøc chÊt r¾n cña mét sè nguyªn tè ®Êt hiÕm (Pr, Nd, Sm, Eu, Gd ) víi axit DL-2-amino-n- butyric (Hbu). Trong c«ng tr×nh nµy, chóng t«i tæng hîp phøc chÊt r¾n cña mét sè NT§H (La, Y, Tb) víi Hbu; nghiªn cøu tÝnh chÊt cña chóng b»ng ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch nguyªn tè, ®é dÉn ®iÖn ph©n tö, phæ IR, ph©n tÝch nhiÖt vµ th¨m dß ho¹t tÝnh sinh häc cña chóng. Thùc nghiÖm §Êt hiÕm (III) clorua LnCl3 ®−îc ®iÒu chÕ tõ oxit Ln2O3 lo¹i 99,9% t−¬ng øng. Trén 2 mmol LnCl3 vµ 8 mmol Hbu ë d¹ng r¾n trong b×nh cÇu nhá, sau ®ã cho 40 ml etanol vµo ®−îc hçn hîp ë d¹ng huyÒn phï. §un håi l−u c¸ch thuû hçn hîp ph¶n øng trong 8 h ë 70 - 800C. Sau vµi giê hçn hîp ph¶n øng trë nªn trong suèt vµ kÕt tña phøc chÊt cã mµu ®Æc tr−ng cña ion ®Êt hiÕm sÏ
xuÊt hiÖn tõ tõ. Läc, röa kÕt tña b»ng etanol tuyÖt ®èi. Lµm kh« s¶n phÈm trong b×nh hót Èm. HiÖu suÊt tæng hîp ®¹t xÊp xØ 85%. Hµm l−îng ®Êt hiÕm ®−îc x¸c ®Þnh b»ng ph−¬ng ph¸p oxalat [5]. Hµm l−îng clo ®−îc x¸c ®Þnh b»ng ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch khèi l−îng d−íi d¹ng kÕt tña AgCl. Hµm l−îng C, N ®−îc x¸c ®Þnh trªn m¸y Inca Enregi (Anh). Phæ IR ®−îc ghi trªn m¸y Nicolet-AVATA 360 FT IRE.S.P (Thuþ Sü), mÉu ®−îc Ðp viªn víi KBr. Gi¶n ®å ph©n tÝch nhiÖt ®−îc ghi trªn m¸y Shimadzu DTA-50 trong kh«ng khÝ, thang nhiÖt ®é ®−îc ghi ®Õn 7000C víi tèc ®é n©ng nhiÖt 100C/phót.§é dÉn ®iÖn ®−îc ®o trªn m¸y CDM 210 Conductivity Meter. Ho¹t tÝnh kh¸ng khuÈn cña c¸c phøc chÊt ®−îc thö t¹i Phßng ho¹t tÝnh sinh häc, ViÖn Ho¸ häc c¸c hîp chÊt thiªn nhiªn thuéc Trung t©m KHTN vµ CN Quèc gia. KÕt qu¶ vμ th¶o luËn i. Thμnh phÇn ph©n tö cña phøc chÊt C¸c phøc chÊt thu ®−îc cã mµu gièng mµu cña ion ®Êt hiÕm, dÔ ch¶y r÷a trong kh«ng khÝ Èm, tan tèt trong n−íc, kh«ng tan trong etanol. KÕt qu¶ ph©n tÝch nguyªn tè, ®é dÉn ®iÖn ph©n tö ®−îc ®−a ra ë b¶ng 1. So s¸nh c¸c sè liÖu vÒ hµm l−îng nguyªn tè tÝnh theo lý thuyÕt víi sè liÖu ph©n tÝch ®èi víi tõng nguyªn tè trong mçi phøc chÊt cã thÓ kÕt luËn r»ng c¸c phøc chÊt thu ®−îc cã thµnh phÇn phï hîp víi c«ng thøc ph©n tö nªu trong b¶ng 1. B¶ng 1. KÕt qu¶ ph©n tÝch nguyªn tè, ®é dÉn ®iÖn ph©n tö cña c¸c phøc chÊt CT 2 §é d½n C«ng thøc cña KL %Ln %Cl %C %N ®iÖn ph©n tö (om-1. STT phøc chÊt ph©n tö Lt(Tn) Lt(Tn) Lt(Tn) Lt(Tn) cm2. mol-1) 21,14 16,20 29,20 8,52 1 LaCl3. 4Hbu 657,5 330 (21,46) (16,82) (29,96) (9,54) 14,65 17,53 31,60 9,22 2 YCl3. 4Hbu 607,5 331 (14,68) (15,19) (33,46) (8,40) 23,47 15,72 28,34 8,27 3 TbCl3. 4Hbu 677,5 322 (23,18) (14,95) (-) (-) §é dÉn ®iÖn ph©n tö cña c¸c phøc chÊt víi nång ®é 10-3 M ®−îc ®o ngay sau khi pha cã gi¸ trÞ tõ 322 ÷ 331 om-1.cm2.mol-1. Tõ c¸c gi¸ trÞ ®ã, theo [4] th× ®©y lµ c¸c phøc chÊt ®iÖn ly ra 4 ion trong dung dÞch n−íc. Tõ c¸c kÕt qu¶ thùc nghiÖm trªn chóng t«i ®−a ra c«ng thøc cña phøc chÊt lµ [Ln(Hbu)4]Cl3 (víi Ln lµ La , Y , Tb ; Hbu lµ CH3-CH2- CH-COOH). ⎪ NH2 ii. Nghiªn cøu phæ hång ngo¹i cña phøc chÊt H×nh 2 ®−a ra phæ IR cña phèi tö Hbu tù do vµ cña mét phøc chÊt ®¹i diÖn lµ [La(Hbu)4]Cl3.
B¶ng 2 ®−a ra tÇn sè (cm-1) cña c¸c d¶i hÊp thô chÝnh trong phæ IR cña c¸c phøc chÊt. C¸c phæ IR cña 3 phøc chÊt nghiªn cøu ®Òu cã cïng d¹ng, chøng tá cÊu tróc cña c¸c phøc chÊt gièng nhau. ViÖc quy kÕt c¸c d¶i hÊp thô trong phæ IR cña c¸c phøc chÊt dùa trªn viÖc so s¸nh phæ IR cña c¸c phøc chÊt víi phæ IR cña phèi tö tù do Hbu. (a) (b) H×nh 2. Phæ IR cña: a) Hbu; b) [La(Hbu)4]Cl3 Trong phæ IR cña Hbu tù do d¶i ë 3073 cm-1 thuéc vÒ dao ®éng cña nhãm NH3+ trong Hbu tån t¹i ë d¹ng ion l−ìng tÝnh CH3-CH2-CH-COO – [5]. ⎪ NH3+ B¶ng 2. TÇn sè (cm-1) cña c¸c d¶i hÊp thô chÝnh trong phæ IR5 CT 2 νOH ν ΝΗ3+ νNH2 νa(COO-) νas(COO-) STT Hîp chÊt 1 Hbu - 3073 - 1526 1419 2 [La(Hbu)4]Cl3 3365 - 2983 1568 1495 3 [Y(Hbu)4]Cl3 3393 - 2976 1570 1512 4 [Tb(Hbu)4]Cl3 3375 - 2982 1573 1500 Thùc tÕ d¶i νNH3+ xuÊt hiÖn ë vïng thÊp h¬n d¶i νNH2 b×nh th−êng quan s¸t ®−îc (3400 cm-1) trong axit amin tù do [3] lµ do cã sù t−¬ng t¸c gi÷a nhãm NH3+ vµ COO– trong ion l−ìng tÝnh. Trong phæ IR cña c¸c phøc chÊt d¶i νNH2 xuÊt hiÖn ë vïng 2976 ÷ 2983 cm-1. VÞ trÝ cña d¶i νNH2 trong phøc chÊt thÊp h¬n d¶i NH2 trong phèi tö tù do (3400 cm-1), chøng tá nhãm NH2 trong Hbu ®· tham gia phèi trÝ víi ion kim lo¹i trong phøc chÊt. D¶i xuÊt hiÖn ë vïng 3365 ÷ 3393 cm-1 trong phæ IR cña c¸c phøc chÊt kh«ng cã ë phæ IR cña phèi tö, d¶i nµy ®−îc quy cho νOH cña nhãm COOH. Trong phæ cña phèi tö tù do cã 2 d¶i ë 1526 cm-1 vµ 1419 cm-1 t−¬ng øng víi νs(COO-) vµ νas(COO-). Nh−ng trong phæ IR cña phøc chÊt d¶i νs(COO-] di chuyÓn vÒ vïng 1568 ÷ 1573 cm-1, d¶i νas(COO-) di chuyÓn vÒ vïng 1495 ÷ 1512 cm-1, lµ nh÷ng vïng cã tÇn sè cao h¬n. Nh− vËy Hbu ®· phèi trÝ víi ion kim lo¹i qua nguyªn tö N cña nhãm amin vµ nguyªn tö O cña nhãm cacboxylat.
iii. Nghiªn cøu gi¶n ®å ph©n tÝch nhiÖt cña phøc chÊt H×nh 3 ®−a ra gi¶n ®å ph©n tÝch nhiÖt cña phøc chÊt ®¹i diÖn lµ [La(Hbu)4]Cl3. H×nh 3. Gi¶n ®å ph©n tÝch nhiÖt cña [La(Hbu)4]Cl3 B¶ng 3 ®−a ra kÕt qu¶ ph©n tÝch nhiÖt cña c¸c phøc chÊt. Gi¶n ®å ph©n tÝch nhiÖt cña c¸c phøc chÊt cã d¹ng gièng nhau, chøng tá chóng cã cÊu tróc t−¬ng tù nhau. Trªn gi¶n ®å ph©n tÝch nhiÖt cña c¸c phøc chÊt, d−íi 2000C kh«ng cã hiÖu øng nhiÖt còng nh− hiÖu øng mÊt khèi l−îng, chøng tá trong thµnh phÇn cña chóng kh«ng cã n−íc tham gia phèi trÝ. KÕt qu¶ nµy hoµn toµn phï hîp víi c¸c d÷ liÖu phæ IR ë trªn. Trªn gi¶n ®å ph©n tÝch nhiÖt cña c¸c phøc chÊt ®Òu cã hai hiÖu øng thu nhiÖt kÐp vµ mét hiÖu øng to¶ nhiÖt CT 2 m¹nh. Hai hiÖu øng thu nhiÖt kÐp n»m trong kho¶ng 2000C ÷ 2950C, cßn hiÖu øng to¶ nhiÖt n»m trong kho¶ng 4700C ÷ 5600C. øng víi c¸c hiÖu øng nhiÖt nµy ®Òu cã hiÖu øng gi¶m khèi l−îng trªn ®−êng DTG. Sù ph©n huû nhiÖt vµ ®èt ch¸y phÇn h÷u c¬ cña c¸c phøc chÊt ®Òu x¶y ra ®Õn cïng t¹o thµnh Ln2O3. Khèi l−îng Ln2O3 cßn l¹i tÝnh theo lý thuyÕt vµ thùc nghiÖm lµ t−¬ng ®èi phï hîp. B¶ng 3. KÕt qu¶ ph©n tÝch nhiÖt NhiÖt ®é cña hiÖu Khèi l−îng oxit Ln2O3 STT Hîp chÊt HiÖu øng nhiÖt øng nhiÖt (0C) cßn l¹i (%) Lt(Tn) 1 Hbu 251,14 Thu nhiÖt _ 245,76 2 [La (Hbu)4]Cl3 269,39 Thu nhiÖt 24,49 (26,97) 478,33 To¶ nhiÖt 228,16 3 [Y (Hbu)4]Cl3 287,13 Thu nhiÖt 18,60 (20,63) 555,16 To¶ nhiÖt 276,03 4 [Tb (Hbu)4]Cl3 294,88 Thu nhiÖt 27,01 (29,11) 506,22 To¶ nhiÖt
iv. Ho¹t tÝnh sinh häc cña c¸c phøc chÊt Chóng t«i tiÕn hµnh thö ho¹t tÝnh kh¸ng khuÈn cña Hbu, [La(Hbu)4]Cl3, [Y(Hbu)4]Cl3; c¸c chÊt ®−îc pha víi nång ®é 5%, 10%. ViÖc thö nghiÖm ®−îc thùc hiÖn theo ph−¬ng ph¸p khuÕch t¸n trong th¹ch. C¸c chñng khuÈn ®em thö gåm cã hai lo¹i Gram (+) lµ Staphylococcus aureus (S.A) vµ Bacillus subtilis (B.S) vµ hai lo¹i Gram (-) lµ Escherichia coli (E.C) vµ Pseudomonas aeruginosa (P.A). KÕt qu¶ ®−îc ®−a ra ë b¶ng 4. B¶ng 4. Ho¹t tÝnh kh¸ng khuÈn cña c¸c chÊt nghiªn cøu Vi khuÈn S.A B.S E.C P.A STT ChÊt 5% 10% 5% 10% 5% 10% 5% 10% 1 Hbu (-) (-) (-) (-) (-) (-) (-) (-) 2 [La(Hbu)4]Cl3 (-) (-) (-) (+) (+) (++) (-) (-) 3 [Y(Hbu)4]Cl3 (-) (-) (-) (+-) (-) (+) (-) (-) DÊu (-) chØ chÊt kh«ng kh¸ng khuÈn, dÊu (+) chØ chÊt kh¸ng khuÈn, dÊu (+-) chØ chÊt kh¸ng khuÈn kh«ng râ rμng , sè l−îng dÊu (+) ®−îc ®¸nh gi¸ t−¬ng ®èi theo b¸n kÝnh vßng trßn kh¸ng khuÈn. NhËn xÐt: Hbu kh«ng cã t¸c dông kh¸ng khuÈn ®èi víi tÊt c¶ c¸c vi khuÈn ®em thö. §èi víi c¸c vi khuÈn kh¸c nhau kh¶ n¨ng kh¸ng khuÈn cña c¸c phøc chÊt kh«ng gièng nhau. C¸c phøc chÊt ®Òu cã t¸c dông kh¸ng khuÈn râ rÖt h¬n c¶ ®èi víi vi khuÈn Escherichia coli (E.C). Víi vi khuÈn nµy th× t¸c dông kh¸ng khuÈn cña [La(Hbu)4]Cl3 m¹nh h¬n cña [Y(Hbu)4]Cl3. KÕt luËn CT 2 1. §· tæng hîp ®−îc c¸c phøc chÊt cña ion Ln3+ víi axit DL-2-amino-n-butyric. Phøc chÊt r¾n t¹o thµnh cã c«ng thøc [Ln(Hbu)4]Cl3 [Ln : La, Y, Tb.] 2. §· nghiªn cøu c¸c phøc chÊt thu ®−îc b»ng ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch nguyªn tè, ®é dÉn ®iÖn ph©n tö, phæ IR vµ ph©n huû nhiÖt. KÕt qu¶ cho thÊy Hbu ®· tham gia phèi trÝ víi Ln3+ qua nguyªn tö N cña nhãm amin vµ nguyªn tö O cña nhãm cacboxylat. 3. §· thö ho¹t tÝnh kh¸ng khuÈn cña Hbu vµ c¸c phøc chÊt cña nã víi La3+, Y3+. KÕt qu¶ cho thÊy c¸c phøc chÊt ®Òu cã t¸c dông øc chÕ kh¸c nhau ®èi víi mét sè chñng khuÈn ®em thö, ®¸ng chó ý nhÊt lµ phøc [La(Hbu)4]Cl3 cã t¸c dông øc chÕ m¹nh ®èi víi khuÈn Escherichia coli (E.C) nghiªn cøu. Tµi liÖu tham kh¶o [1]. Lª ChÝ Kiªn, §Æng ThÞ Thanh Lª, Ph¹m §øc Ro·n. Tæng hîp vµ nghiªn cøu tÝnh chÊt cña mét sè phøc chÊt cña nguyªn tè ®Êt hiÕm nhÑ víi axit DL-2-amino-n-butyric. T¹p chÝ Ho¸ häc. Sè 4 (2004). [2]. §Æng Vò Minh, L−u Minh §¹i. Nghiªn cøu thö nghiÖm ph©n vi l−îng cho c©y lóa. TuyÓn tËp b¸o c¸o cña ViÖn khoa häc vËt liÖu. Trung t©m Khoa häc Tù nhiªn vµ C«ng nghÖ Quèc gia, Hµ Néi (1995). [3]. NguyÔn §×nh TriÖu. C¸c ph−¬ng ph¸p vËt lý øng dông trong ho¸ häc. NXB §¹i häc Quèc gia Hµ Néi, Hµ Néi (1999). [4]. Zamiatkina. Hîp chÊt trong dÊu mãc vu«ng. NXB Khoa häc vµ Kü thuËt, Hµ Néi (1980). [5]. P. Indrasenan, M. Lakshmy. Indian Journal cf Chemistry.Vol 36A, pp. 998 ÷1000, (1997)