Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
------------------------------------
NGUYỄN THUÝ VÂN

NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC ĐƠN, ĐA PHỐI TỬ CỦA
MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM NẶNG VỚI
L-METHIONIN VÀ AXETYLAXETON BẰNG PHƢƠNG PHÁP
CHUẨN ĐỘ ĐO pH
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC

HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS NGUYỄN TRỌNG UYỂN THÁI NGUYÊN - 2010
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

LỜI CẢM ƠN

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS Nguyễn Trọng Uyển người
thầy đã tận tình chu đáo và giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập, nghiên
cứu và hoàn thành luận văn.
Xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Khoa sau Đại học, Khoa Hóa học
Trường ĐHSP Thái Nguyên đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá
trình học tập và nghiên cứu đề tài.
Xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô giáo và các cán bộ phòng thí
nghiệm Khoa Hóa học Trường ĐHSP Thái Nguyên và các bạn bè đồng nghiệp
đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực nghiệm.
Cùng với sự biết ơn sâu sắc tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu,
tổ tự nhiên tổng hợp Trường THPT Chuyên Tuyên Quang đã giúp đỡ và động
viên tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn này.
Thái Nguyên, tháng 8 năm 2010
Tác giả


1.4.2. Phương pháp xác định hằng số bền của phức đa phối tử. ............................. 20
Chƣơng II: THỰC NGHIỆM ............................................................................. 22
2.1. Hoá chất và thiết bị. . ...................................................................................... 22
2.1.1. Chuẩn bị hoá chất . ..................................................................................... 22
2.1.1.1. Dung dịch KOH 1M ................................................................................. 22
2.1.1. 2. Dung dịch đệm pH = 4,2 (CH
3
COONH
4
, CH
3
COOH) ............................. 22
2.1.1.3. Dung dịch thuốc thử asenazo (III) 0,1% .................................................... 22
2.1.1.4. Dung dịch DTPA 10
-3
M ............................................................................ 22
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

2.1.1.5. Các dung dịch muối Ln(NO
3
)
3
10
-2
M

(Ln: Ho, Er, Tm, Yb, Lu). .......... 22
2.1.1.6. Dung dịch L-Methionin 10
-2
M và axetyl axeton 10

3+
) với L-Methionin ........................................................... 29
2.2.4. Nghiên cứu sự tạo phức đơn phối tử của các ion đất hiếm (Ho
3+
, Er
3+
,
Tm
3+
, Yb
3+
, Lu
3+
) với axetyl axeton .................................................................... 36
2.3. Nghiên cứu sự tạo phức đa phối tử của các ion đất hiếm (Ho
3+
, Er
3+
, Tm
3+
,
Yb
3+
, Lu
3+
) với L- Methionin và axetyl axeton: ................................................... 41
2.3.1. Nghiên cứu sự tạo phức đa phối tử của các ion đất hiếm (Ho
3+
, Er
3+

3+
, Lu
3+
) với axetyl axeton và L-Methionin theo tỉ lệ các cấu tử 1:4:2 ............ 50
KẾT LUẬN ........................................................................................................ .57
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 58
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DTPA : Dietylentriamin pentaaxetic
EDTA : Etylen điamin triaxetic
HAcAc : Axetyl axeton
HEDTA : Axit hiđroxi etylen điamin triaxetic
HMet : Methionin
Ln : Lantanit
Ln
3+
: Ion lantanit
NTA : Axit nitrilo triaxetic


±1
0
C; I = 0,1
24
4
Bảng 2.2
Kết quả chuẩn độ dung dịch HAcAc 2.10
-3
M bằng dung
dịch KOH 5.10
-2
M ở 30 ± 1
0
C; I = 0,1
27
5
Bảng 2.3
Các giá trị pK của L-Methionin và axetyl axeton
ở 30 ± 1
0
C, I = 0,1
28
6
Bảng 2.4
Kết quả chuẩn độ H
2
Met
+
và các hệ Ln

M ở 30 ± 1
0
C; I = 0,1.
37
9
Bảng 2.7
Logarit hằng số bền của các phức chất LnAcAc
2+
và
Ln(AcAc)
2
+
(Ln: Ho, Er, Tm, Yb, Lu) ở 30 ± 1
0
C; I = 0,1.
39

Bảng 2.8
Kết quả chuẩn độ các hệ

Ln
3+
: HAcAc: H
2
Met
+
=
1 : 1 : 1 bằng dung dịch KOH 5.10
-2
M ở 30 ± 1

Logarit hằng số bền của các phức chất LnAcAcMet
+
(tỉ lệ 1:2:2) ở 30 ± 1
0
C; I = 0,1
49
12
Bảng 2.12
Kết quả chuẩn độ các hệ Ln
3+
: HAcAc: H
2
Met
+
=
1:4:2 bằng dung dịch KOH 5.10
-2
M ở 30 ± 1
0
C; I = 0,1.
51
13
Bảng 2.13
Logarit hằng số bền của các phức chất Ln(AcAc)
2
Met
(Ln: Ho, Er, Tm, Yb, Lu) ở 30 ± 1
0
C; I = 0,1
55

0
C; I = 0,1.
27
Hình 2.3
Đường cong chuẩn độ hệ H
2
Met
+
và các hệ Ln
3+
: H
2
Met
+

= 1: 2 bằng dung dịch KOH 5.10
-2
M ở 30 ± 1
0
C; I = 0,1.
31
Hình 2.4
Sự phụ thuộc lgk
01
của các phức chất LnMet
2+

(Ln: Ho, Er, Tm, Yb, Lu) vào số thứ tự nguyên tử
35
Hình 2.5

Met
+
=
1:1:1 bằng dung dịch KOH 5.10
-2
M ở 30 ± 1
0
C; I = 0,1.
43
Hình 2.9
Đường cong chuẩn độ các hệ Ln
3+
: HAcAc: H
2
Met
+
=
1:2:2 bằng dung dịch KOH 5.10
-2
M ở 30 ± 1
0
C; I = 0,1.
48
Hình 2.10
Sự phụ thuộc lgβ
111
của các phức chất LnAcAcMet
+
(Ln: Ho, Er, Tm, Yb, Lu) vào số thứ tự nguyên tử


MỞ ĐẦU

Trong vài chục năm gần đây, hoá học phức chất của các nguyên tố đất hiếm
(NTĐH) với các amino axit đang được phát triển mạnh mẽ. Sự phát triển mạnh
mẽ trong các nghiên cứu thuộc lĩnh vực này một phần nhờ hội tụ đủ những thành
tựu của các chuyên ngành: hoá lí, hoá phân tích, hoá hữu cơ, hoá sinh và hoá
dược. Các amino axit là những hợp chất đa chức có chứa ít nhất hai nhóm
chức là amin (-NH
2
) và cacboxyl (-COOH). Do đó các amino axit có khả năng
tạo phức tốt với nhiều ion kim loại trong đó có các ion NTĐH. Phức chất của các
NTĐH và các amino axit có thể được xem như là những mô hình trong hệ
protein – kim loại mô tả các quá trình quan trọng xảy ra trong các cơ thể sống.
Sự đa dạng trong kiểu phối trí và sự phong phú về ứng dụng trong y dược [25],
[26] và trong sinh học [27], [32] đã làm cho phức chất của NTĐH với các amino
axit giữ vai trò quan trọng về mặt hoá học phối trí cũng như sinh hoá vô cơ.
Trước đây người ta chỉ nghiên cứu sự tạo thành phức chất đơn phối tử. Trong
những năm gần đây người ta đã chứng minh được khả năng tạo phức đa phối tử
luôn luôn tồn tại nếu như trong dung dịch có ion kim loại và ít nhất hai loại phối
tử khác nhau. Ngày nay việc nghiên cứu các phức đa phối tử và đa kim loại đang
được tiến hành ở nhiều phòng thí nghiệm trên thế giới do các phức này ngày
càng được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực hoá học, sản xuất công nghiệp, nông
nghiệp, y học và công nghệ sinh học [12].
Đã có nhiều công trình với các phương pháp nghiên cứu khác nhau nghiên
cứu sự tạo phức của NTĐH với các amino axit [1], [5], [8], [16], [17], [18], [28].
Các kết quả nghiên cứu thu được rất phong phú. Tuy nhiên với L -Methionin,
một aminoaxit không thay thế có trong cơ thể động vật và người còn ít được nghiên cứu.
Với những nhận định trên trong luận văn này chúng tôi thực hiện đề tài:
―Nghiên cứu sự tạo phức đơn, đa phối tử của một số nguyên tố đất hiếm
nặng với L–Methionin và axetyl axeton bằng phương pháp chuẩn độ đo pH‖

+ Xác định hằng số bền của phức đa phối tử của một số ion đất hiếm (Ho
3+
,
Er
3+
, Tm
3+
, Yb
3+
, Lu
3+
) với L–Methionin và axetyl axeton theo tỉ lệ mol các cấu tử tương
ứng là 1:1:1; 1:2:2 và 1:4:2.
Nội dung nghiên cứu:
+ Xác định hằng số phân li của L - Methionin ở nhiệt độ phòng (30 ± 1
0
C).
+ Xác định hằng số phân li của axetyl axeton ở nhiệt độ phòng (30 ± 1
0
C).
+ Nghiên cứu sự tạo phức đơn phối tử giữa các ion đất hiếm (Ho
3+
, Er
3+
,
Tm
3+
, Yb
3+
, Lu

và 1: 4: 2 ở nhiệt độ phòng (30 ± 1
0
C). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

3
CHƢƠNG 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Sơ lƣợc về các nguyên tố đất hiếm
1.1.1. Đặc điểm chung của các nguyên tố đất hiếm
Các nguyên tố đất hiếm (NTĐH) bao gồm: Sc, Y và các nguyên tố họ lantanit
(Ln). Họ lantanit bao gồm 15 nguyên tố: lantan (La), xeri (Ce), praseođim (Pr),
neodim (Nd), prometi (Pm), samari (Sm), europi (Eu), gadolini (Gd), tecbi (Tb),
dysprosi (Dy), honmi (Ho), ecbi (Er), tuli (Tm), ytecbi (Yb) và lutexi (Lu)[9].
Cấu hình electron chung của các nguyên tố đất hiếm
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d

4f
4
4f
5
4f
6
4f
7
4f
7
5d
1
Phân nhóm tecbi (phân nhóm nặng):
Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
4f
7+2
4f
7+3
4f
7+4
4f
7+5
4f
7+6
4f
7+7
4f
14
5d
1

Bán kính nguyên tử và bán kính ion của các nguyên tố là yếu tố quan trọng
nhất xác định tính chất vật lý quan trọng như tỉ khối, nhiệt độ sôi, nhiệt độ
nóng chảy,... . Một số đại lượng đặc trưng của NTĐH nặng được trình bày ở bảng 1.1.
Bảng 1.1 Một số đại lượng đặc trưng của NTĐH nặng [9]
Nguyên
tố (Ln)
Số thứ tự
nguyên tử
Bán kính
nguyên tử (A
0
)
Bán kính ion
Ln
3+
(A
0
)

Nhiệt độ nóng
chảy (
0
C)
Nhiệt độ
sôi (
0
C)
Tỷ khối
(g/cm
3

lượng đó tăng từ La đến Eu là cực đại rồi giảm xuống ở Gd và tiếp tục tăng lên đến
Yb là cực đại và giảm xuống ở Lu. Bên cạnh sự biến đổi tuần hoàn của năng lượng
ion hoá thì những tính chất như từ tính, màu sắc, trạng thái số oxi hoá của các
NTĐH cũng biến đổi tuần hoàn.
Trong tự nhiên NTĐH tồn tại dưới dạng các khoáng vật. Một số
nước có trữ lượng oxit đất hiếm tương đối nhiều như: Trung Quốc, Mỹ,
Úc, Ấn Độ. Ngoài ra còn Canađa, Liên xô cũ, Brazin, Malayxia. Tổng trữ lượng
95 triệu tấn, dự báo có thể trên 100 triệu tấn [9].
Ở Việt Nam quặng đất hiếm khá phong phú, theo dự báo có tổng trữ lượng
tương đối lớn khoảng trên 10 triệu tấn, tập trung ở một số vùng như: Phong
Thổ (Lai Châu) thuộc quặng basnezit. Ở Phong Thổ có 3 vùng quặng: bắc Nậm Xe,
nam Nậm Xe, Đông Pao. Ở Yên Phú (Vĩnh Phú) thuộc quặng xenotun và còn có
trong sa khoáng ven biển miền Trung (từ Hà Tĩnh đến Bình Định) [9].
1.1.1.2. Sơ lược tính chất hoá học của các NTĐH
Các NTĐH nói chung là những kim loại hoạt động, chỉ kém kim loại kiềm và
kiềm thổ. Các nguyên tố phân nhóm xeri hoạt động mạnh hơn các nguyên tố phân
nhóm tecbi.
Tính chất hoá học đặc trưng của các NTĐH là tính khử mạnh. Trong không
khí ẩm, nó bị mờ đục nhanh chóng vì bị phủ màng cacbonat đất hiếm. Các màng
này được tạo nên do tác dụng của các NTĐH với nước và khí cacbonic. Tác dụng
với các halogen ở nhiệt độ thường và một số phi kim khác khi đun nóng. Tác dụng
chậm với nước nguội, nhanh với nước nóng và giải phóng khí hiđro. Tác dụng với
các axit vô cơ như HCl, HNO
3
, H
2
SO
4
..., tùy từng loại axit mà mức độ tác dụng
khác nhau, trừ HF, H

3
là oxit bazơ điển hình không tan trong nước nhưng tác dụng với nước
nóng (trừ La
2
O
3
không cần đun nóng) tạo thành hiđroxit và có tích số tan nhỏ, tác
dụng với các axit vô cơ như: HCl, H
2
SO
4
, HNO
3
…, tác dụng với muối amoni theo
phản ứng:
Ln
2
O
3
+ 6 NH
4
Cl 2 LnCl
3
+ 6 NH
3
+ 3 H
2
O
Ln
2

O
3
+ 3H
2
O
Tích số tan của các hiđroxit đất hiếm rất nhỏ:
Ví dụ:
3
)(OHLa
T
= 1,0.10
-19
;
3
)(OHLu
T
= 2,5.10
-24
.
Độ bền nhiệt của các hiđroxit đất hiếm giảm dần từ La đến Lu [9] .
1.1.2.3. Các muối của NTĐH
• Muối clorua LnCl
3
: Là muối ở dạng tinh thể có cấu tạo ion, khi kết tinh từ
dung dịch tạo thành muối ngậm nước. Các muối này được điều chế từ các nguyên tố
Ln hoặc bằng tác dụng của Ln
2
O
3
với dung dịch HCl, ngoài ra còn được điều chế

= 4 LnCl
3
+ 3 CO
2

Ln
2
O
3
+ 3 C + 3 Cl
2
= 2 LnCl
3
+ 3 CO
• Muối nitrat Ln(NO
3
)
3
: Dễ tan trong nước, độ tan giảm từ La đến Lu, khi kết
tinh từ dung dịch thì chúng thường ngậm nước. Những muối này có khả năng tạo
thành muối kép với các nitrat của kim loại kiềm hoặc amoni theo kiểu Ln(NO
3
)
3
.
2MNO
3
(M là amoni hoặc kim loại kiềm); Ln(NO
3
)

(SO
4
)
3
: Tan nhiều trong nước lạnh và cũng có khả năng
tạo thành sunfat kép với muối sunfat kim loại kiềm hay amoni, ví dụ như
muối kép Ln
2
(SO
4
)
3
.3Na
2
SO
4
.12H
2
O. Muối kép của phân nhóm nhẹ kém tan trong
nước hơn muối kép của phân nhóm nặng. Muối Ln
2
(SO
4
)
3
được điều chế bằng cách
hoà tan oxit, hiđroxit hay cacbonat của NTĐH trong dung dịch H
2
SO
4

methionin là loại thuốc để điều trị ngộ độc paracetamol. Trên thị trường, methionin
có nhiều dạng hàm lượng 250 hoặc 500 mg viên nén hoặc viên nang để uống. Cũng
có dạng dung dịch để tiêm truyền qua đường tĩnh mạch. Ở những người suy gan,
chất này làm cho tổn thương gan nặng thêm và có thể là bệnh về não do gan tiến
triển mạnh thêm. Một trong các chất đạm có chứa lưu huỳnh trong cấu trúc là
methionin [2].
Công thức phân tử:
C
5
H
11
SO
2
N
Công thức cấu tạo :

S
H
3
C OH
NH
2

Bảng 1.2 Một số đặc điểm của methionin [2]

Tên viết tắt HMet
Khối lượng phân tử 149,21 g. mol
-1
Nhiệt độ nóng chảy 281
0

-
+ Trong môi trường kiềm tồn tại cân bằng sau:

NH
3
+
NH
2

H
3
C S CH
2
CH
2
CH + OH
-
 H
3
C S CH
2
CH
2
CH + H
2
O
COO
-
COO
-

HMet, trong môi trường axit kí hiệu là H
2
Met
+
.
Trong môi trường axit Methionin phân ly như sau:
H
2
Met
+
 H
+
+ HMet ; pK
1

HMet  H
+
+ Met
-
; pK
2

Theo tài liệu [2] các giá trị pK
1
, pK
2
của methionin tại 25
0
C ứng với sự
phân li trên như sau:

3

Tên quốc tế: 2, 4- pentađion

Khối lượng mol phân tử: 100,11g. mol
-1

Axetyl axeton là chất lỏng không màu hoặc hơi vàng nhạt có mùi dễ chịu,
phảng phất mùi axeton lẫn axit axetic và sôi ở 104,5
0
C. Tan trong nước, độ tan
trong nước của axetyl axeton ở 30
0
C là 15g; ở 80
0
C là 34g [2] .
Nhóm metylen ở giữa hai nhóm cacbonyl có độ hoạt động rất cao. Phản ứng
đặc trưng nhất của axetyl axeton là phản ứng thế các nguyên tử hiđro của nhóm
metylen bằng kim loại.
Axetyl axeton tồn tại ở hai dạng theo một cân bằng, đó là dạng cacbonyl và
dạng enol [15]:
CH
3
– C - CH
2
– C – CH
3
CH
3
– C = CH – C – CH


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

11
Ví dụ: Dạng phức vòng của Ln
3+
với axetyl axeton:

CH
3
C – O
H-C Ln

C = O
CH
3
3
Các phức với kim loại hoá trị hai hoặc hoá trị ba có đặc tính là không bị ion
hoá, kể cả trong dung dịch. Chúng thường rất bền với nhiệt (không bị phân huỷ
khi đun nóng đến 400
0
C và cao hơn) và là chất xúc tác cho một số phản ứng
oxi hoá và phản ứng trùng hợp [15].
Trong dung dịch axetyl axeton tồn tại cân bằng :
CH
3
- C – CH

hút tĩnh điện giữa chúng với các phối tử. Phức chất của các NTĐH giống với phức
chất của kim loại kiềm thổ, liên kết trong phức chất chủ yếu là liên kết ion.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

12
Khả năng tạo phức của các NTĐH nhìn chung tăng theo chiều tăng của điện
tích hạt nhân, do bán kính nguyên tử giảm dần và điện tích hiệu dụng của hạt nhân
tăng dần nên lực hút tĩnh điện giữa các ion đất hiếm với phối tử mạnh dần lên.
Người ta nhận thấy rằng các phức chất của NTĐH với các phối tử vô cơ dung
lượng phối trí thấp, điện tích nhỏ như Cl
-
,

NO
3
-
,… đều kém bền, trong khi đó phức chất của
NTĐH với các phối tử hữu cơ đặc biệt là những phối tử có dung lượng phối trí lớn, điện tích
âm lớn như axit xitric, axit tactric, amino axit, poliaxetic,... các ion đất hiếm có thể tạo được
với chúng những phức chất rất bền. Điều đó được giải thích như sau:
*Hiệu ứng chelat (hiệu ứng càng cua) có bản chất entropi. Quá trình phản
ứng làm tăng số tiểu phần và như vậy entropi của phản ứng tăng lên [6].
* Liên kết giữa ion NTĐH với phối tử chủ yếu mang đặc tính ion trong khi
điện tích âm của các phối tử hữu cơ thường lớn làm cho tương tác giữa chúng và
ion NTĐH càng mạnh và do đó phức chất tạo thành càng bền. Trong các phức chất
vòng thì những phức có vòng 5 cạnh hoặc 6 cạnh là phức bền nhất [7]. Mặc dù liên
kết ion kim loại - phối tử chủ yếu mang bản chất ion, cũng có những bằng chứng
thực nghiệm cho thấy rằng trong nhiều phức chất liên kết của NTĐH với các
nguyên tử cho của phối tử mang một phần rõ rệt đặc tính cộng hoá trị.

tăng lên từ La đến Sm, giảm xuống ở Gd sau đó lại tăng lên từ Tb đến
Lu, lgk
2
tăng lên trong toàn bộ dãy NTĐH, lgk
3
tăng lên đến Tb sau đó thì giảm [33].

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

13
1.3.3. Phức chất của các NTĐH với các amino axit
Một trong những hợp chất hữu cơ tạo được phức bền với NTĐH là amino axit,
bởi vì trong phân tử các amino axit có hai loại nhóm chức: nhóm (-COOH) và nhóm
(- NH
2
) nên chúng có khả năng tạo phức bền với nhiều ion kim loại, trong đó có các
ion đất hiếm [29].
1.3.3.1. Khả năng tham gia liên kết của các nhóm chức trong các amino axit.
Để hiểu được bản chất liên kết của phức chất, ta cần xem xét sự tham gia phối
trí của các nhóm chức trong các amino axit với các ion kim loại nói chung và các
ion NTĐH nói riêng trong dung dịch và trong các phức rắn được tổng hợp và phân
lập. Có nhiều quan điểm khác nhau về sự tạo phức giữa NTĐH với amino axit:
Trên bình diện chung: Tất cả các nhóm chức đều là các bazơ Lewis và
Bronsted và như vậy kiểu phối trí của nó phụ thuộc vào giá trị pH của môi trường
phản ứng. Các giá trị lg K cho cân bằng proton hoá nhóm amino và cacboxyl tương
ứng là xấp xỉ 9 và 2. Theo các số liệu chuẩn độ đo pH, sự proton hoá nhóm amin sẽ
ngăn cản sự hình thành chelat ở vùng giá trị pH thấp (khoảng 2 ÷ 4) và các
aminoaxit khi đó sẽ phối trí với các ion kim loại chỉ qua nguyên tử oxi của nhóm
cacboxyl [23], ở vùng pH cao hơn nhóm amin đe-proton hoá và khi đó các chelat sẽ
hình thành thông qua liên kết phối trí với đồng thời hai nhóm amino và cacboxyl.

2
O)
3
] (Ln: La ÷ Er, trừ Pm)
và trong các phức chất mỗi ion Glu
2-
chiếm 3 vị trí phối trí, liên kết của phối tử với
ion đất hiếm được thực hiện qua nguyên tử nitơ của nhóm amin (-NH
2
) và hai nguyên
tử oxi của hai nhóm cacboxyl (COO
-
).
Tác giả Csoergh.I (Thụy Điển) [23] đã tổng hợp được phức rắn của Honmi với
axit L-Aspatic ứng với thành phần Ho(L-Asp)Cl
2
.6H
2
O. Phân tích cấu trúc của
phức chất, tác giả đã chỉ ra ion Ho
3+
có số phối trí là 8 với các liên kết qua 5 nguyên
tử oxi của nước (H
2
O) và 3 nguyên tử oxi của ba nhóm aspactat. Trong khi đó,
nhiều tác giả khác lại chỉ ra sự tham gia đồng thời của cả hai nhóm chức vào việc
hình thành phức chất.
Tác giả Ibrahim S.A (Ai Cập) [24] đã tổng hợp và nghiên cứu tính chất của
các phức chất Ce(III) với một số amino axit như L-Alanin, L-Aspactic và
L-Glutamic. Bằng các phương pháp phân tích hoá học, phổ hồng ngoại và đo độ

O. Mỗi phân tử L-Tryptophan chiếm
hai vị trí trong cầu nội phức chất, liên kết giữa phối tử và các ion đất hiếm được
thực hiện qua nguyên tử nitơ của nhóm amin (-NH
2
) và nguyên tử oxi của nhóm
cacboxyl (COO
-
), mỗi nhóm nitrat chiếm một vị trí phối trí trong các phức chất và
liên kết với các ion Ln
3+
qua một trong những nguyên tử oxi của ion nitrat.
Tác giả Lê Hữu Thiềng [17] đã tiến hành tổng hợp 12 phức rắn của ion
Ln
3+
và L-Phenylalanin với cùng điều kiện. Các phức chất này có công thức
H
3
[Ln(Phe)
3
(NO
3
)
3
].nH
2
O (Ln: La ÷ Lu trừ Ce, Pm và Yb; n: 2÷ 3). Trong các phức
chất, L-Phenylalanin đã tham gia phối trí với ion Ln
3+
qua nguyên tử oxi của nhóm
cacboxyl và nguyên tử nitơ của nhóm amin, mỗi nhóm nitrat chiếm một vị trí phối

Với phối tử L-Methionin, nhóm tác giả [21] đã tổng hợp được phức rắn của
europi với L-Methionin có thành phần H
3
[Eu(Met)
3
(NO
3
)
3
]. Phức chất tổng hợp
được là phức vòng. Mỗi phân tử L-Methionin chiếm hai vị trí phối trí trong cầu nội
liên kết với Eu
3+
được thực hiện qua nguyên tử nitơ ở nhóm amin (-NH
2
) và qua
nguyên tử oxi của nhóm cacboxyl (-COOH).
Tác giả [5] khi nghiên cứu sự tạo phức đơn, đa phối tử của các NTĐH (La, Ce,
Pr, Nd, Sm, Eu, Gd) với L-Methionin và axetyl axeton trong dung dịch bằng
phương pháp chuẩn độ đo pH đã xác định được:
Hằng số bền của các phức đơn phối tử tạo thành giữa Ln
3+
(Ln: La, Ce, Pr, Nd,
Sm, Eu, Gd) với L-Methionin và axetyl axeton ở điều kiện thí nghiệm 30 ± 1
0
C, I = 0,1
theo tỉ lệ mol Ln
3+
: H
2

3+
< Pr
3+
< Nd
3+
< Sm
3+
< Gd
3+
< Eu
3+

Hằng số bền của các phức đa phối tử tạo thành giữa La
3+
, Ce
3+
, Pr
3+
, Nd
3+
,Sm
3+
, Eu
3+
,
Gd
3+
với L-Methionin và axetyl axeton ở 30 ± 1
0
C, I = 0,1 theo các tỉ lệ mol :

3+

Phức đa phối tử của các NTĐH với L-Methionin và axetyl axeton theo các tỉ
lệ mol 1: 4: 2 bền hơn phức chất có tỉ lệ mol 1: 2: 2. Phức đa phối tử bền hơn phức
đơn phối tử.
Các ion đất hiếm điện tích lớn nên chúng có khả năng tạo thành phức chất đa
phối tử không những với phối tử có dung lượng phối trí thấp mà cả phối tử có dung
lượng phối trí cao. Trong nhiều trường hợp phối tử có dung lượng phối trí cao
nhưng không lấp đầy toàn bộ cầu phối trí của những ion đất hiếm và những vị trí
còn lại đang được chiếm bởi phân tử nước thì các vị trí đó có thể bị các nguyên tử
―cho‖ của một phối tử khác nào đó thay thế. Vào những năm 1960 người ta đã phát
hiện ra phức chất đa phối tử của ion đất hiếm với phối tử thứ nhất là etylen điamin
triaxetic (EDTA) và phối tử thứ hai là: axit hiđroxi etylenđiamintriaxetic (HEDTA),
axit xyclohexan điamin tetraaxetic (XDTA), axit nitrilotriaxetic (NTA), axit xitric,
axit tactric [31].
Trong những năm gần đây đã có rất nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu
phức chất đa phối tử. Kết quả cho thấy có sự tạo thành phức chất của một số
NTĐH với phối tử thứ nhất là các amino axit như L-Alanin, L-Phenylalanin,

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

17
L-Lơxin và phối tử thứ hai là các hợp chất như 1,1- bipyridin, axetyl axeton,
EDTA. Từ đó xác định được hằng số bền của phức chất với tỉ lệ các cấu tử
khác nhau.
Ở nước ta đã có một số công trình nghiên cứu phức chất đa phối tử.
Tác giả [10] đã tổng hợp phức rắn của một số NTĐH và kiềm thổ với
benzoylaxeton, o - phenantrolin và nghiên cứu khả năng thăng hoa của chúng
trong chân không. Nhiều tác giả nghiên cứu sự tạo phức đa phối tử trong
dung dịch bằng phương pháp trắc quang [12], [13], [14], kết quả cho thấy

3+
: H
2
Met
+
=1:2;
Ln
3+
: HAcAc = 1:2 và nghiên cứu sự tạo phức đa phối tử của các NTĐH (Ho,
Er, Tm, Yb, Lu) với axetyl axeton và L–Methionin theo các tỉ lệ mol:
Ln
3+
: HAcAc: H
2
Met
+
= 1:1:1 và 1:2:2 và 1:4:2.