-1-
Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o
Trêng ®¹i häc b¸ch khoa hµ néi
nguyÔn thÞ thanh thuý
LuËn v¨n th¹c sÜ
tÝnh chÊt peroxydaza cña
phøc Fe(II) víi Dietylentriamin
chuyªn ngµnh: Ho¸ lý thuyÕt vµ hãa lý
M· sè: 62 44 31 01
Ngêi híng dÉn: tsKH. ng« kim ®Þnh
Hµ néi 2005
-2-
Lêi c¶m ¬n
§Ó hoµn thµnh luËn v¨n nµy ngoµi sù cè g¾ng nç lùc cña b¶n th©n t«i ®·
nhËn ®îc rÊt nhiÒu sù gióp ®ì cña c¸c thµy c« gi¸o, c¸c b¹n cïng líp vµ nhiÒu
®ång nghiÖp. Nh©n dÞp nµy t«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n:
Thµy gi¸o – TiÕn sÜ Ng« Kim §Þnh –Trêng §H Hµng H¶i HP, ngêi
®· trùc tiÕp híng dÉn t«i hoµn thµnh luËn v¨n nµy.
Nhµ gi¸o u tó – Gi¸o s, TSKH NguyÔn V¨n XuyÕn – Trêng §H B¸ch
Khoa HN lu«n nhiÖt t×nh gãp ý cho t«i trong qu¸ tr×nh lµm luËn v¨n.
C¸c thÇy c« gi¸o trong tæ Ho¸ lý, khoa Ho¸ trêng §H B¸ch Khoa HN,
c¸c thÇy c« trong bé m«n M«i Trêng trêng §H Hµng H¶i HP ®· gióp ®ì t«i
trong suèt qu¸ tr×nh häc tËp vµ nghiªn cøu.
BGH c¸c trêng §H B¸ch Khoa HN, §H Hµng H¶i HP, THPT NK TrÇn
Phó HP ®· lu«n t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi cho t«i häc tËp vµ nghiªn cøu.
Hµ Néi, th¸ng 11/2005
NguyÔn ThÞ Thanh Thuý
-3-
Môc lôc
Më ®Çu .............................................................................................................. 01
Ch¬ng 1: tæng quan xóc t¸c phøc chÊt oxy ho¸ ®ång thÓ .................. 03
1.1. Sù t¹o phøc vµ vai trß cña sù t¹o phøc ®Õn tÝnh chÊt xóc t¸c cña ion Mz+ .... 03
1.1.1. Ion kim lo¹i chuyÓn tiÕp trong xóc t¸c ...................................................... 03
1.1.1.1.Mèi quan hÖ cña xóc t¸c sinh häc vµ xóc t¸c phøc ion kim lo¹i ............. 03
1.1.1.2. CÊu h×nh cña ion kim lo¹i chuyÓn tiÕp ................................................... 05
1.1.2.Vai trß cña sù t¹o phøc ®Õn tÝnh chÊt cña ion M z+ ..................................... 06
1.1.2.1.Qu¸ tr×nh t¹o phøc lµm t¨ng tÝnh bÒn thuû ph©n cña ion kim lo¹i .......... 06
1.1.2.2. Qu¸ tr×nh t¹o phøc lµm thay ®æi thÕ oxi ho¸ - khö cña ion kim lo¹i ...... 07
1.2. Chu tr×nh oxi ho¸ - khö thuËn nghÞch ........................................................... 09
1.3. Mèi liªn hÖ gi÷a nhiÖt ®éng häc t¹o phøc chÊt vµ xóc t¸c ........................... 10
1.4. Phøc chÊt trung gian ho¹t ®éng .................................................................... 13
1.5. C¬ chÕ vËn chuyÓn electron .......................................................................... 14
1.5.1. C¬ chÕ néi cÇu .......................................................................................... 15
1.5.2. C¬ chÕ ngo¹i cÇu ...................................................................................... 16
1.6. Qu¸ tr×nh xóc t¸c ph©n huû H2O2 (qu¸ tr×nh catalaza) ................................. 17
1.6.1. C¸c hÖ Mz+-H2O2 ....................................................................................... 18
1.6.2. C¸c hÖ MZ+ - L - H2O ................................................................................ 21
1.6.2.1. C¬ chÕ ph©n tö -ion ................................................................................ 22
1.6.2.2. C¬ chÕ gèc - ion ..................................................................................... 23
1.7. Xóc t¸c oxi ho¸ c¸c hîp chÊt h÷u c¬ (Qu¸ tr×nh peroxydaza) ..................... 24
1.7.1. C¸c hÖ Mz+- H2O2 – S (SR, SL) .................................................................. 25
1.7.2. C¸c hÖ Mz+-L-H2O2-S (SR, SL) .................................................................... 28
1.8. CÊu t¹o cña phøc chÊt xóc t¸c ...................................................................... 29
-4-
1.8.1. nh hëng cña ion trung t©m ...................................................................... 30
1.8.2. B¶n chÊt cña ligan ..................................................................................... 30
1.8.3. B¶n chÊt cña c¬ chÊt .................................................................................. 31
1.8.4. §iÒu kiÖn ph¶n øng ................................................................................... 31
1.9. Mèi liªn hÖ gi÷a c¬ chÕ ho¹t ®éng cña qu¸ tr×nh Catalaza vµ Peroxydaza
cña phøc chÊt xóc t¸c ®ång thÓ ........................................................................... 32
Ch¬ng 2: C¬ së thùc nghiÖm vµ ph¬ng ph¸p nghiªn cøu......................... 35
2.2. Ho¸ chÊt ........................................................................................................ 35
2.3. Dông cô nghiªn cøu...................................................................................... 37
2.4. C¸c ph¬ng ph¸p nghiªn cøu ......................................................................... 38
2.5. Ph¬ng ph¸p tiÕn hµnh nghiªn cøu ................................................................ 39
Ch¬ng 3: KÕt qu¶ vµ th¶o luËn .................................................................... 41
3.1. Nghiªn cøu sù t¹o phøc trong hÖ H2O – Fe2+ - DETA – H2O2 (3) ......... 41
3.1.1. Phæ hÊp thô electron ph©n tö cña phøc chÊt trong hÖ (3) .......................... 41
3.1.2. X¸c ®Þnh thµnh phÇn cña phøc chÊt t¹o thµnh trong hÖ (3) ....................... 43
3.1.2.1. Ph¬ng ph¸p d·y ®ång ph©n tö ................................................................ 43
3.1.2.2. Ph¬ng ph¸p ®êng cong b·o hoµ .............................................................. 44
3.2. Kh¶o s¸t s¬ bé vai trß xóc t¸c cña c¸c chÊt trong hÖ (1) ®Õn sù oxi hãa Ind 46
3.3. Nghiªn cøu sù t¹o phøc trung gian gi÷a [Fe(DETA)]2+ víi H2O2 ................ 47
3.3.1. Sù t¹o phøc peroxo trong hÖ H2O – Fe2+ - DETA – H2O2 (8) ............... 47
3.3.2. Nghiªn cøu ®éng häc sù t¹o thµnh vµ ph©n huû phøc peroxo ................... 49
3.4. Nghiªn cøu ®éng häc qu¸ tr×nh Peroxydaza trong hÖ H2O - Fe2+ - DETA
– Ind - H2O2 ....................................................................................................... 51
3.4.1. Sù phô thuéc WInd vµo pH trong hÖ H2O – Fe2+- DETA –Ind –H2O2 . 51
3.4.2. Sù phô thuéc WInd vµo
o
2
o
]Fe[
]DETA[
+
=β
trong hÖ H2O – Fe2+- DETA – Ind –
H2O2 ...................................................................................................................... 55
3.4.3. Sù phô thuéc WInd vµo [Fe2+]o .................................................................... 58
-5-
3.4.4. Sù phô thuéc WInd vµo [H2O2]o .................................................................. 61
3.4.5. Sù phô thuéc WInd vµo [Ind]o ..................................................................... 64
3.5. BiÓu thøc ®éng häc cña qu¸ tr×nh peroxydaza trong hÖ H2O – Fe2+-
DETA –Ind –H2O2 ........................................................................................... 68
3.6. C¬ chÕ nguyªn t¾c cña qu¸ tr×nh peroxydaza trong hÖ H2O - Fe2+- DETA -
Ind -H2O2 ............................................................................................................. 68
3.6.1. nh hëng cña chÊt øc chÕ Hydroquinon trong hÖ H2O – DETA - Fe2+
– Ind - H2O2 (1) ............................................................................................. 69
3.6.2. nh hëng cña chÊt øc chÕ Axit Ascobic ................................................... 73
3.6.3. nh hëng cña rîu etylic ............................................................................ 76
3.6.4. nh hëng cña rîu Iso propylic .................................................................. 79
3.7. X¸c ®Þnh h»ng sè tèc ®é kInd + OH .................................................................. 84
3.7.1.Dùa theo chÊt øc chÕ Hq .................................................................... 84
3.7.2.Dùa theo chÊt øc chÕ Ac .................................................................... 87
kÕt luËn chung ............................................................................................... 88
Tµi liÖu tham kh¶o
Phô lôc