1
NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ VÀ THĂM DÒ HOẠT TÍNH
SINH HỌC CỦA GLUTAMAT MOLYPDAT NEODIM
PREPARING AND SURVEYING THE BIOLOGICAL ACTIVITY
OF NEODYMIUM GLUTMATE MOLYPDATE PHẠM VĂN HAI
Đại học Đà Nẵng
TRƢƠNG NHƢ TẠO
Cty Công nghiệp Hóa chất Đà Nẵng
TÓM TẮT
Ảnh hưởng của các yếu tố như tỉ lệ mol Nd
3+
: H
2
Glu : MoO
4
2-
, thời gian, nhiệt độ, pH dung dịch
đến hiệu suất phản ứng đã được nghiên cứu. Kết quả thu được phức chất đa phối tử với thành
phần Nd(HGlu)(MoO
4
).2H
2
O có hoạt tính sinh học. Ở nồng độ 100 ppm sẽ có tác dụng kích thích
tốt nhất cho sự phát triển của cây giá đỗ.

Tiến hành thực nghiệm bằng cách tạo kết tủa Nd(OH)
3
với dung dịch NH
3
dƣ từ dung
dịch ban đầu Nd(NO
3
)
3
đã đƣợc xác định nồng độ, rửa kết tủa nhiều lần bằng nƣớc cất để làm
sạch NH
3
có trong kết tủa. Tính toán lƣợng dung dịch axit L-Glutamic và Natri Molypdat theo
tỉ lệ mol cần thiết so với Nd
3+
rồi cho vào cốc thuỷ tinh có chứa kết tủa. Sau một thời gian
nhất định, lấy mẫu để chuẩn độ lƣợng Nd
3+
còn lại sau phản ứng bằng DTPA, với chất chỉ thị
Arsenazo(III), trong môi trƣờng đệm pH = 4,2. Từ đó tính đƣợc hiệu suất của phản ứng, cấu
trúc của phức tổng hợp đƣợc khảo sát bằng phƣơng pháp hồng ngoại và phân tích nhiệt DTA.
Hoạt tính sinh học của phức chất đƣợc thăm dò bằng cách khảo sát ảnh hƣởng của phức chất
đến sự nảy mầm hạt đỗ xanh và sự phát triển của giá đỗ.

2
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Ảnh hưởng của tỉ lệ mol Nd
3+
: MoO
4

có tỉ lệ 1:1 cho hiệu suất phản ứng
cao nhất. Chúng tôi chọn tỉ lệ này để khảo sát
tiếp ảnh hƣờng của tỉ lệ nồng độ Nd
3+
: H
2
Glu
đến sự tạo phức.
Hình 1: Ảnh hưởng của tỉ lệ mol Nd
3+
:MoO
4
2-

đến hiệu suất phản ứng tạo phức
3.2. Ảnh hưởng của tỉ lệ Nd
3+
: H
2
Glu đến hiệu suất phản ứng tạo phức
Thí nghiệm nghiên cứu ảnh hƣởng của
tỉ lệ Nd
3+
: H
2
Glu đến sự tạo phức cũng đƣợc
tiến hành nhƣ trên, với tỉ lệ Nd
3+
:MoO
4

2
Glu : MoO
4
2
= 1:1:1 và tỉ lệ này đƣợc chọn để khảo sát tiếp ảnh
hƣởng của thời gian, nhiệt độ và Ph đến sự tạo phức
3.3. Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất của phản ứng tạo phức
Các thí nghiệm nghiên cứu ảnh hƣởng của thời gian đến hiệu suất phản ứng tạo phức
giữa axit L-Glutamic và Molypdat với Neodim đƣợc tiến hành trong điều kiện tỉ lệ mol Nd
3+
:
H
2
Glu : MoO
4
2
= 1:1:1; Ph = 6; nhiệt độ 60
0
C; thời gian phản ứng đƣợc thay đổi từ 1 đến 9
giờ. Kết quả thực nghiệm đƣợc trình bày ở Hình 3.
Từ Hình 3 cho thấy, trong cùng điều kiện về nhiệt độ,
Ph, tỉ lệ giữa các chất tham gia phản ứng thì hiệu suất
tăng theo thời gian phản ứng và đến khoảng 2 giờ thì đạt
thời gian tối ƣu cho phản ứng tạo phức. Chúng tôi chọn
thời gian 2 giờ để khảo sát tiếp các thí nghiệm sau.

Hình 3: Ảnh hưởng của thời gian đến
hiệu suất của phản ứng tạo phức
Hình 2 : Ảnh hưởng của tỉ lệ Nd
3+

trong vùng nhiệt độ cao đã xảy ra sự phân
huỷ phức. Do đó chúng tôi chọn 65
0
C là nhiệt
độ tối ƣu để thực hiện các thí nghiệm tiếp
theo.

Hình 4 : Ảnh hưởng của nhiệt độ
đến hiệu suất tạo phức
3.5. Ảnh hưởng của Ph đến hiệu suất của phản ứng tạo phức
Nghiên cứu ảnh hƣởng của Ph đến hiệu suất tạo phức giữa Neodim với axit L-Glutamic
và Molypdat đƣợc tiến hành ở nhiệt độ 65
0
C, tỉ lệ Nd
3+
: H
2
Glu: MoO
4
2
= 1:1:1, thời gian
phản ứng 2 giờ, Ph của phản ứng đƣợc thay đổi từ 3,2 đến 7,2. Kết quả thực nghiệm đƣợc
trình bày trên Hình 5.
Từ Hình 5 có thể thấy rằng trong khoảng Ph khảo sát, Ph càng cao thì lƣợng Nd
3+
tham
gia phản ứng càng nhiều và ứng với Ph = 7,2 phản ứng tạo phức đạt hiệu suất khá cao. Tuy
nhiên, sản phẩm phức rắn ở Ph này rất khó kết tinh, không tạo tinh thể đẹp và khi tiến hành cô
dung dịch sau phản ứng thì xuất hiện kết tủa màu trắng đục. Với Ph>6 thì
“hiệu suất” tăng lên rất nhanh, điều này đƣợc

Bảng 1: Các tần số hấp thụ chính của các hợp chất
Hợp chất
2
NH
ν


3
NH
ν


COO
as
ν

2
NH
δ


3
NH
δ


COO
s
ν


NH
ν
(3400cm
1
) bình thƣờng quan sát đƣợc là do sự tƣơng tác giữa nhóm NH
3
+
và nhóm
COO

có mặt trong ion lƣỡng cực L-Glutamic. Các dải hấp thụ ở 1644,64 cm
1
và
1419,19cm
1
đƣợc gán tƣơng ứng cho dao động hóa trị bất đối xứng và đối xứng của nhóm
COO

. Các dải hấp thụ ở 2084,83cm
1
và 1512,67cm
1
đƣợc qui cho dao động hóa trị và dao
động biến dạng tƣơng ứng của nhóm NH
3
+
.
Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất khác với phổ của axit L-Glutamic tự do về
hình dạng cũng nhƣ vị trí của các dải hấp thụ đặc trƣng. Điều này cho thấy sự tạo phức đã xảy
ra giữa ion Nd

1
và 1419,19cm
1
đặc trƣng cho dao động hoá trị bất
đối xứng và đối xứng tƣơng ứng của nhóm COO

trên phổ của axit L-Glutamic tự do dịch
chuyển về vùng tần số thấp hơn (1619,05cm
1
và 1414,75cm
1
) trên phổ của phức chất chứng
tỏ nhóm cacboxyl của axit L-Glutamic đã phối trí với ion Nd
3+
.
Các dải hấp thụ ở các tần số 929,18cm
1
; 852,20cm
1
; 760,41cm
1
và 698,23cm
1

đƣợc gán cho các dao động của nhóm Molypdat MoO
4
, trong đó dải hấp thụ ở 929,18cm
1

ứng với dao động hoá trị của liên kết Mo=O, các dải 852,2cm
Hình 7 : Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức Glutamat Molypdat Neodim
Từ các kết quả nghiên cứu và phân tích nêu trên có thể thấy phức chất đa phối tử của
Nd
3+
với axit L-Glutamic và Molypdat thu đƣợc có thành phần là Nd(Hglu)(MoO
4
). Trong
đó, axit L-Glutamic và Molypdat liên kết với ion Nd
3+
qua các nguyên tử nitơ và oxi.
3.6.2. Nghiên cứu phức chất bằng phương pháp phân tích nhiệt
Giản đồ phân tích nhiệt của phức Glutamat Molypdat Neodim đƣợc ghi trên máy
Shimadzu TA50 (Nhật Bản). Tốc độ nâng nhiệt là 10
0
C trong 1 phút ngoài không khí, ở
khoảng nhiệt độ 30-700

C ứng với việc giảm 7,59% khối lƣợng. Khối lƣợng giảm nầy phù hợp
với giá trị lý thuyết của 7,408% khối lƣợng tƣơng ứng với 2 phân tử nƣớc tách ra. Giai đoạn
thứ hai kết thúc ở 700
0
C ứng với 11,069% khối lƣợng giảm xuống khi nhiệt độ lên đến 425
0
C
và từ 425
0
C đến 700
0
C ghi nhận sự mất đi 7,184% khối lƣợng. Giai đoạn thứ hai này tƣơng
ứng với sự phân hủy dần dần của ion Hglu

. Sau 2 giai đoạn, khối lƣợng còn lại là 74,157%
tƣơng ứng với khối lƣợng tổng cọng (74,068%) của ½ Nd
2
O
3
, 4 C và MoO
3
[4].
Từ các kết quả thu đƣợc ở hai phƣơng pháp phân tích trên đây, ta có thể dự đoán công
thức của phức chất tổng hợp từ Nd
3+
, axit L-Glutamic và Natri Molypdat là
Nd(Hglu)(MoO
4
).2H
2

độ áp dụng và đạt hiệu quả cao ở nồng độ
100ppm.

Hình 10: Ảnh hưởng của nồng độ phức chất
đến sự nảy mầm hạt đỗ xanh

7
7.2. Ảnh hưởng của nồng độ phức (Nd-Glu-Mo) đến sự phát triển của giá đỗ
Các mẫu thí nghiệm sau khi nảy mầm
đƣợc tiếp tục tƣới, quan sát sự phát triển và
sau 4 ngày cân khối lƣợng và đo chiều dài
thân cây giá. Kết quả thí nghiệm đƣợc trình
bày trên Hình 11.
Từ Hình 11 có thể thấy, về khả năng
kích thích sự tăng trƣởng chiều dài bình quân
và tổng khối lƣợng của cây giá đỗ thì nồng
độ của phức chất (Nd-Glu-Mo) bắt đầu có tác
dụng kích thích là 50ppm,
hiệu lực kích thích tăng theo nồng độ của phức chất nhƣng ở khoảng nồng độ cao thì phức
chất có tác dụng ức chế sự phát triển của cây giá. Kết quả nghiên cứu cho thấy phức Glutamat
Molypdat Neodim có tác dụng kích thích sự phát triển của giá đỗ tốt nhất ở nồng độ 100ppm.
4. KẾT LUẬN
1. Đã khảo sát và tìm đƣợc điều kiện tối ƣu để tổng hợp phức chất của Neodim với axit L-
Glutamic và Molypdat, với điều kiện thí nghiệm ở nhiệt độ là 65
0
C; thời gian 2 giờ;
pH = 6; tỉ lệ Nd/H

36, 2002.
[4] CHEN, Pei; ZHAO, Feng-Qi; LUO, Yang; HU, Rong-Zu; GAO, Sheng-Li; ZHENG,
Yu-Mei; DENG, Min-Zhi; GAO, Yin. Thermal Decomposition Behavior and Non-
isothermal Decomposition Reaction of Copper (II) Salt of 4-Hydroxy-3,5-
dinitropyridine Oxide and Its Application in Solid Rocket Propellant. Chinese Journal of
Chemistry, 22, 1056-1063, 2004.
Hình 11: Ảnh hưởng của nồng độ phức chất
đến chiều cao thân và khối lượng của giá đỗ