Nghiên cứu sự tạo phức của một số nguyên tố đất hiếm với L-Asaparagin và bước đầu thăm dò hoạt tính sinh học của chúng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

ĐỖ THỊ HUYỀN HIỀN

NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC CỦA MỘT SỐ

NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM VỚI L-ASPARAGIN

VÀ BƢỚC ĐẦU THĂM DÒ HOẠT TÍNH

SINH HỌC CỦA CHÚNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HOÁ HỌC

THÁI NGUYÊN - 2012

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

ĐỖ THỊ HUYỀN HIỀN

NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC CỦA MỘT SỐ

NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM VỚI L-ASPARAGIN

VÀ BƢỚC ĐẦU THĂM DÒ HOẠT TÍNH

SINH HỌC CỦA CHÚNG

Chuyên ngành: Hoá vô cơ

Mã số: 60. 44. 25

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HOÁ HỌC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS NGUYỄN TRỌNG UYỂN

THÁI NGUYÊN - 2012

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

LỜI CẢM ƠN

Luận văn được hoàn thành tại khoa Hóa học, trường Đại học Sư phạm,

Đại học Thái Nguyên.

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS. TS Nguyễn Trọng Uyển,

PGS.TS Lê Hữu Thiềng đã hướng dẫn tận tình, chu đáo và giúp đỡ em trong

suốt quá trình thực hiện đề tài.

Xin chân thành cảm ơn ban Giám hiệu, khoa Sau đại học, khoa Hóa học

trường Đại học Sư phạm, Đại học Thái Nguyên, Viện Hóa học - Viện Khoa

học và Công nghệ Việt Nam, phòng Hóa lý trường Đại Học Sư Phạm I Hà Nội,

phòng Vi sinh trường Đại Học Y - Dược Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện

thuận lợi cho em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu thực hiện đề tài.

Xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo khoa Hóa Học, trường

ĐHSP Thái Nguyên và các bạn bè đồng nghiệp đã giúp đỡ, động viên, tạo

mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực nghiệm và hoàn

thành luận văn.

Thái Nguyên, tháng 04 năm 2012

Tác giả

Đỗ Thị Huyền Hiền

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số

liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực, được các đồng

tác giả cho phép sử dụng và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công

trình nào khác.

Tác giả

Đỗ Thị Huyền Hiền

i

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

MỤC LỤC

Lời cảm ơn..............................................................................................

Lời cam đoan...........................................................................................

Mục lục ..................................................................................................

.............................................................................................................i

Danh mục các ký hiệu, các chữviết tắt.....................................................iii

Danh mục các hình ................................................................................iv

Danh mục các bảng ...............................................................................vi

MỞĐẦU................................................................................................1

Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................3

1.1. Giới thiệu về các nguyên tố đất hiếm (NTĐH) ...................................... 3

1.1.1. Đặc điểm cấu tạo và tính chất chung của các NTĐH....................... 3

1.1.2. Giới thiệu về một số hợp chất chính của NTĐH.............................. 6

1.1.3. Giới thiệu về nguyên tố đất hiếm nhẹ (trừ Prometi)......................... 9

1.1.4. Tổng quan về đất hiếm ở Việt Nam................................................ 14

1.2. Giới thiệu về Amino axit vàL-Asparagin ............................................. 21

1.2.1. Sơ lược về Amino axit.................................................................... 21

1.2.2. Sơ lược về L-Asparagin.................................................................. 22

1.3. Khả năng tạo phức của các NTĐH với các aminoaxit ......................... 23

1.3.1. Khả năng tạo phức của các NTĐH................................................. 23

1.3.2. Khả năng tạo phức của các NTĐH với aminoaxit.......................... 26

1.4. Hoạt tính sinh học của phức chất NTĐH với các aminoaxit................ 27

1.5. Phương pháp nghiên cứu sự tạo phức trong dung dịch ........................ 28

1.5.1. Phương pháp chuẩn độ đo pH......................................................... 28

1.5.2. Phương pháp xác định hằng số bền của phức chất tạo thành ......... 29

1.6. Các phương pháp nghiên cứu phức rắn ................................................ 30

ii

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

1.6.1. Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại ............................................ 30

1.6.2. Phương pháp phân tích nhiệt .......................................................... 31

1.6.3. Phương pháp đo độ dẫn điện .......................................................... 32

1.7. Đối tượng thăm dò hoạt tính sinh học của phức chất: vi khuẩn

Salmonella, Shigella, E.coli, Staphylococcus aureus.................................. 33

Chƣơng 2. THỰC NGHIỆM.....................................................................35

2.1. Hóa chất và thiết bị ............................................................................... 35

2.1.1. Hóa chất .......................................................................................... 35

2.1.2. Thiết bị............................................................................................ 37

2.2. Nghiên cứu sự tạo phức của các ion đất hiếm (La3+, Ce3+, Pr3+

,

Nd3+, Sm3+, Eu3+, Gd3+) với L-Asparagin bằng phương pháp chuẩn độ

đo pH............................................................................................................ 37

2.2.1. Xác định hằng số phân ly của L-Asparagin ở 25



0,5 0C lực ion

0,10 ............................................................................................................ 37

2.2.2. Nghiên cứu sự tạo phức của các ion đất hiếm Ln3+(La3+, Ce3+

,

Pr3+, Nd3+, Sm3+, Eu3+, Gd3+) với L-Asparagin......................................... 41

2.3. Tổng hợp phức chất rắn ........................................................................ 47

2.3.1. Phức chất tỉ lệ Ln3+: Asn = 1: 3 ...................................................... 47

2.3.2. Xác định thành phần của phức chất................................................ 47

2.3.3. Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp phân tích nhiệt....... 48

2.3.4. Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp phổ hấp thụ

hồng ngoại....................................................................................... 51

2.3.5. Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp đo độ dẫn điện....... 55

2.4. Bước đầu thăm dò hoạt tính sinh học của một số phức chất của

NTĐH với L_asparagin................................................................................ 56

2.4.1. Hoạt tính kháng khuẩn của phức Pr(Asn)3.2H2O........................... 56

2.4.2. Hoạt tính kháng khuẩn của phức Nd(Asn)3.4H2O.......................... 59

iii

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

KẾT LUẬN ............................................................................................62

TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................63

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮVIẾT TẮT

STT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ

1. NTĐH Nguyên tố đất hiếm

2. Ln Lantanit

3. Ln3+ Ion Lantanit

4. Asn Asparagin

5. DTPA Đietylen triamin pentaaxetic

6. EDTA Đietylen điamin tetraaxetic

7. IMDA Iminođiaxetic

8. dixet

 -đixetonat

9. NTA Nitrilotriaxetic

10. Phe Phenylalanin

11. IR Infared (hồng ngoại)

12. DTA Differential thermal analysis (phân tích nhiệt

vi phân)

13. TGA Thermogravimetry or Thermogravimetry

analysis (phân tích trọng lượng nhiệt)

14. Z Số thứ tự trong bảng hệ thống tuần hoàn

iv

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Dựbáo nhu cầu thị trường đất hiếm của thếgiới đến năm

2015 (theo IMCOA) ..............................................................15

Hình 1.2. Sơ đồ phân bố các mỏ đất hiếm ởViệt Nam ..........................16

Hình 1.3. Hình thái vi khuẩn Salmonella ..................................................35

Hình 1.4. Hình thái vi khuẩn Shigella .......................................................35

Hình 1.5. Hình thái vi khuẩn E.coli........................................................35

Hình 1.6. Hình thái vi khuẩn S.aureus...................................................35

Hình 2.1. Đường cong chuẩn độ dung dị ch H2Asn+ 2.10-3

bằng dung

dị ch 7,5.10-2M ở25



0,50

C, I = 0,10 ....................................39

Hình 2.2. Đường cong chuẩn độ H2Asn+ và các hệ Ln3+: H2Asn+

=1:2ở

25



0,50

C; I=0,1....................................................................43

Hình 2.3. Đồ thị sựphụ thuộc của lg(k1) vào số thứtựcác NTĐH.......46

Hình 2.4. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất La(Asn)3.H2O .............49

Hình 2.5. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Pr(Asn)3.2H2O............49

Hình 2.6. Phổ hấp thụ hồng ngoại của L-Asparagin...............................52

Hình 2.7. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất La(Asn)3.H2O.............53

Hình 2.8. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Pr(Asn)3.2H2O...........53

Hình 2.9. Kết quả thửnghiệm kháng khuẩn với khuẩn Salmonella spp

của phức Pr(Asn)3.2H2O........................................................56

Hình 2.10. Kết quả thửnghiệm kháng khuẩn với khuẩn E.coli của

phức Pr(Asn)3.2H2O ..............................................................56