Tổng quan về phức sắt với l lysine

PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ TÀI LIỆU
1.1. Khả năng tạo phức của Fe3+ [1, 2]
Sắt kí hiệu Fe, trong bảng tuần hoàn Fe ở ô số 26 , thuộc chu kì 4 nhóm VIIIB, phân
lớp d cấu hình elecctron nguyên tử 1s22s22p63d23d64s2, sắt có số oxi hóa từ -2 đến +6,
trong đó số oxi hóa đặc trưng nhất là +2 và +3.
Cấu hình electron của Fe3+ :1s22s22p63s23p5
Đa số phức chất của Fe3+ có cấu hình bát diện, Fe3+ có cấu hình electron d5 có khả năng
tạo thành phức chất với hầu hết các phối tử vô cơ như NH3, dẫn xuất halogen, CN…..và hữu cơ như: axetylaxetonat, amino axit. Trong dung dịch nước, sắt tạo ion phức
chất [Fe(H2O)6]3+. Trong các phức chất, liên kết giữa Fe3+ với các phối tử được thực
hiện qua nguyên tử oxi và nitơ. Dạng hình học phổ biến nhất là các phức chất bát diện:
[FeF6]3-, [Fe(C2O4)3]3-, [Fe(CN)6]3Ví dụ: K3[FeF6], K3[Fe(CN)6]; một số rất ít có cấu hình tứ diện như M[FeCl4].
K3[Fe(CN)6] ở dạng tinh thể đơn tà màu đỏ thường gọi là muối đỏ máu, là thuốc thử
thông dụng trong phòng thí nghiệm, dễ tan trong nước cho dung dịch màu vàng và là
hợp chất hết sức độc, có tính oxi hóa mạnh, nhất là trong môi trường kiềm, là một
trong những phức chất bền nhất của sắt(III), Kb = 7,94.1043. [Fe(C5H7O2)3] là hợp
chất nội phức của Fe(III) ở dạng tinh thể màu, nóng chảy ở 184oC, ít tan trong nước
nhưng tan nhiều trong rượu etylic, benzen, clorofocm, axeton và cả axetylaxeton.
[Fe(C5H7O2)3] được tạo nên khi axetylaxeton tác dụng với dung dịch muối sắt(III).
Phản ứng này dùng để định lượng ion Fe3+ trong dung dịch hoặc để nhận biết
axetylaxeton. Như vậy, Fe3+ dễ dàng tạo phức chất với cả phối tử vô cơ và phối tử hữu
cơ, thường có số phối trí 6 và có cấu trúc bát diện.
Mặc dù có cấu hình electron giống Mn(II) nhưng màu sắc các phức chất của Fe(III)
đậm hơn hẳn+ do có sự chuyển mức d-d, tức là các phức chất của Fe(III) hấp thụ
mạnh ánh sáng trong vùng khả kiến do ion Fe3+ có mật độ điện tích lớn hơn so với ion
Mn2


1.2. Lysin và khả năng tạo phức của chúng
1.2.1. Lysin [4, 5]
Lysin (Lysine) là amino axit, nó là hợp chất hữu cơ mà trong phân tử có chứa cả nhóm
chức amin (nhóm amino–NH2) lẫn nhóm chức axit (nhóm cacboxyl- COOH). Khối

lượng phân tử 146,19 g/mol, nhiệt độ phân hủy 200 – 300oC. Công thức phân tử:
C6H14N2O2 , Công thức cấu tạo:

Nhiệt độ nóng chảy: 3820C , độ tan là 1,5 g/cm3
Ở điều kiện thường, L-Lysin là một chất kết tinh không bay hơi, nóng chảy với sự
phân hủy ở nhiệt độ tương đối cao. Không tan trong dung môi không phân cực, tan tốt
trong nước.
pH điểm đẳng điện: 9,74 (pI) (Mỗi anino axit còn đc đặc trưng bằng một giá trị pH mà
ở đó số cation bằng số anion điểm đó gọi là pH điểm đẳng điện ký hiệu là pI)
pH > pI thì L-lysine tồn tại dạng cation

pH = pI thì L-lysine tồn tại dạng lưỡng
cực

pH < pI thì L-lysine tồn tại dạng anion

L-lysine có hai dạng đồng phân quang học D–lysine và L–lysine, trong đó cơ thể sinh
vật sống chỉ hấp thụ được L-lysine.


D-lysine

L-Lysine

Trong nước L-lysin có tính chất giống như các dung dịch của chất có momen lưỡng
cực cao [4].
Lysine là một amino axit cần thiết và đòi hỏi phải luôn có sẵn trong thức ăn để đáp ứng
nhu cầu dinh dưỡng của cơ thể, L-lysin là một axit amin thiết yếu, chúng vô cùng cần
thiết đối với các chức năng của các cơ quan trong cơ thể, bao gồm sự phát triển và tăng
trưởng, Lysine giữ vai trò sống còn trong tổng hợp protein là chìa khóa trong sản xuất

enzim, hoocmon và các kháng thể giúp cơ thể tăng cường sức đề kháng. Thiếu lysine
trong thức ăn dẫn đến rối loạn quá trình tạo máu, hạ thấp số lượng hồng cầu và
hemoglobin, phá vỡ quá trình cân bằng protein, gây ra các biến đổi ở gan và phổi. Đặc
biệt đối với động vật còn non và trẻ em khi bị thiếu lysine sẽ xảy ra hiện tượng chậm
lớn, trí tuệ kém phát triển.
1.2.2. Khả năng tạo phức của L-Lysin
Trong phân tử L-Lysine có hai loại nhóm chức: nhóm –COOH và –NH2 nên chúng có
khả năng tạo phức bền với nhiều ion kim loại, trong đó có các ion của kim loại chuyển
tiếp do có sự hình thành liên kết phối trí giữa nguyên tử oxi của nhóm –COOH và nito
của nhóm –NH2 với ion trung tâm.
Nguyên tử nito của nhóm –NH2 có khả năng cho electron để tạo liên kết cho nhận với
ion kim loại. Trong khi đó ion H+ cũng dễ dàng tách ra khỏi nhóm –COOH để tạo
thành –COO-, nhóm này dễ dàng tạo thành một liên kết cộng hóa trị với ion kim loại


thông qua nguyên tử oxi. Do đó các α-amino axit có khả năng tạo phức chất bền với
nhiều ion kim loại.
Trong phức chất của kim loại với amino axit, liên kết tạo thành đồng thời bởi nhóm
cacboxyl và nhóm amino. Tùy theo thứ tự sắp xếp tương hỗ của các nhóm này mà
phức chất tạp thành là hợp chất vòng càng có số cạnh khác nhau như: 3, 4, 5, 6 cạnh.
Độ bền phức chất phụ thuộc vào số cạnh, trong đó vòng 5 và 6 cạnh là bền nhất.
Sự tạo phức vòng không xảy ra trong môi trường axit hoặc trung tính mà chỉ xảy ra khi
kiềm hóa dung dịch. Tuy nhiên khi kiềm hóa ở pH quá cao thì phức chất bị phân hủy
do tạo thành kết tủa hydroxit.
1.3. Tình hình nghiên cứu trong nước và trên thế giới
1.3.1. Trên thế giới:
Đã có rất nhiều các công trình của các nhà khoa học ở nhiều nước được công bố. Như
trên đã trình bày, phương pháp tổng hợp phức chất thì rất đa dạng và phong phú. Tuy
nhiên, để tổng hợp phức chất của các kim loại nhóm B với các amino axit hầu hết các
công trình đều thực hiện theo phương pháp đi từ các hợp chất đơn giản của kim loại.

Dưới đây là một số các công trình tiêu biểu:
Theo nhóm tác giả Abdel – Monem, Mahmoud M đã điều chế các phức kim loại với
amino axit bằng cách cho muối của kim loại tác dụng với amino axit được tạo ra từ
thủy phân đậu nành, họ đã điều chế phức Fe(II) – amino axit: Các sản phẩm thuỷ phân
sau đó được thêm Ca(OH)2 để tạo thành phức Ca –amino axit. FeSO4 được thêm vào
để thu được phức Fe – amino axit và CaSO4 kết tủa [9].
Nhóm tác giả Trung Hoa đã điều chế phức chất của Zn với L – methionin có công thức
ZnMet2. Ứng dụng vào công nghiệp hóa chất [14].
Nhóm nghiên cứu Rajendran đã nghiên cứu phức chelat của kim loại với amino axit.
Các tác giả đã đi từ các chất như Cu, Zn, Mg, Fe, Ca, K, Mn với các amino axit trong
trái cây để trở thành các phức chất: Cu-amino axit, Zn-amino axit, Mg-amino axit, Feamino axit, Ca-amino axit, K-amino axit và Mn-amino axit. Ứng dụng trong dinh
dưỡng động vật [15].


1.3.2. Trong nước :
Có một số các nhóm nghiên cứu của các trường đại học đã và đang nghiên cứu phức
chất kim loại với các chất hữu cơ.Trong công trình của nhóm PGS Trần Thị Đà
(ĐHSPHN), các tác giả đã tổng hợp và nghiên cứu cấu trúc của phức chất Fe và Mn
với một số axit hữu cơ như xitric, tatric, axetic…ứng dụng làm chất tạo màu cho granit
nhân tạo [9].
Một loạt các công trình nghiên cứu của nhóm tác giả PGS Lê Chí Kiên (ĐHQGHN) đã
nghiên cứu tổng hợp và cấu trúc phức chất của các nguyên tố đất hiếm với một số
amino axit. Kết quả là công trình đã đưa ra được quy trình tổng hợp phức chất và đưa
ra được cấu trúc của các sản phẩm bằng một số các phương pháp phân tích như phổ
hồng ngoại, phân tích nhiệt và phân tích nguyên tố [16].
Nhóm nghiên cứu của GS. Nguyễn Trọng Uyển (ĐHQGHN) trong công trình nghiên
cứu đã tổng hợp các phức chất của các nguyên tố đất hiếm với các amino axit và
nghiên cứu cấu trúc sản phẩm bằng các phương pháp phân tích hiện đại.Một số công
trình nghiên cứu sự tạo phức của một số nguyên tố đất hiếm với các amino axit trong
dung dịch bằng phương pháp chuẩn độ đo pH. Các tác giả đã xây dựng đường cong

chuẩn độ của amino axit và đường cong chuẩn độ của dung dịch amino axit sau khi tác
dụng với ion kim loại. So sánh hai đường cong chuẩn độ và kết luận về sự tạo phức.
Từ kết quả chuẩn độ các tác giả tính được hằng số bền bậc nhất của phức chất
[17,18,19,20,21].
1.4. Ứng dụng của phức chất
Các phản ứng tạo ra màu đặc trưng được dùng để nhận biết các ion. Trong đó có màu
đặc trưng của ion kim loại với amoniac, xianua, các chất hữu cơ [1,3].
VD: Thuốc thử Fe3+
Thuốc thử K4[Fe(CN)6] tạo phức với Fe3+ trong môi trường axit có màu xanh berlin
đặc trưng :
4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4- → Fe4[Fe(CN)6]3↓ [3]
Tác dụng với K4[Fe(CN)6] trong môi trường axit tạo phức với Fe3+ có màu xanh berlin:


4Fe3+ + 3K4[Fe(CN)6] Fe4[Fe(CN)6]3 + 12K+
1.4.1. Ứng dụng của phức Fe3+ với L-lysin

Đã có nhiều nghiên cứu về phức chất của kim loại với L-lysin:
Phức chất cũng có những tác dụng lên thực vật cây trồng. Đã có nhiều nghiên cứu về
lĩnh vực này. Những kết quả nghiên cứu nhằm tăng cường chất lượng dinh dưỡng ở
cây ngũ cốc nói chung và ở cây ngô nói riêng đã cho thấy triển vọng trong việc cải tiến
chất lượng dinh dưỡng của ngô. Đã có nhiều kết quả ấn tượng về chuyển các gen tăng
cường tổng hợp và tích lũy các acid amin không thay thế, các carotenoid tiền vitamin
A; các gen giúp tăng cường hấp thụ và tích lũy sắt [7].
Nhóm tác giả Mahmoud M. Abdel-Monem, Michael D. Anderson [8] đã đánh giá về
những ảnh hưởng của các phức kim loại – lysine đến sản lượng sữa và năng suất sinh
sản của giống bò thương mại Holstein – Friesian. Năm trăm năm mươi con bò Holstein
Friesian trong một trang trại chăn nuôi bò sữa thương mại được xếp thành hai nhóm.
Nhóm I (cung cấp thức ăn thường xuyên), nhóm II (cung cấp thức ăn thường xuyên +
360 mg kẽm – lysine + 200 mg mangan – lysine + 125 mg đồng – lysine). Nghiên cứu

trên được thực hiện trong 35 ngày trước khi bò đẻ. Kết quả thí nghiệm được trình bày
trong bảng dưới.
Ảnh hưởng của phức chất kim loại - lysine tới bò sữa
Kết quả

Nhóm I

Nhóm II

Sản lượng sữa (kg/ngày)

16,6

17,5

Trường hợp niêm vú (%)

29,9

23,8

Tỷ lệ mang thai (%)

82

87

Hàm lượng kẽm (mg/kg)

36

41

Hàm lượng đồng (mg/kg)

88

181

Hàm lượng mangan (mg/kg) 5,3

5,7


Các kết quả trong bảng 1.3 chỉ ra rằng: những con bò có khẩu phần ăn được bổ sung
thêm các phức chất kim loại – lysine cho sản lượng sữa tăng 5,4%, tỷ lệ mang thai tăng
6,1%, trường hợp niêm vú giảm 20% đồng thời hàm lượng kim loại được hấp thu cũng
cao hơn so với những con bò mà khẩu phần ăn của chúng không được bổ sung phức
chất kim loại – lysine [8].
1.5. Một số phương pháp nghiên cứu phức chất
1.5.1. Phương pháp đo độ dẫn điện [1].
Sử dụng phương pháp đo độ dẫn điện để đo độ dẫn điện mol, từ đó xác định số ion
phân ly từ một phân tử phức chất. Độ dẫn điện mol là độ dẫn điện của dung dịch chứa
1 mol hợp chất, nếu ở độ pha loãng nhất định lượng chất đó nằm giữa hai điện cực
cách nhau 1 cm. Độ dẫn điện mol (µ) được tính theo công thức:
µ = a.V.1000
Trong đó: a là độ dẫn điện của 1 cm3 dung dịch;
V là độ pha loãng, tức là thể tích (lít) trong đó hoà tan 1 mol hợp chất.
µ là độ dẫn điện mol có đơn vị là Ω–1.cm2.mol–1.
Nguyên tắc của phương pháp này là có thể xác lập một số trị số trung bình mà độ dẫn

điện mol của dung dịch phức chất dao động quanh chúng.
Ví dụ: nếu lấy những dung dịch chứa 1 mmol phức chất trong 1 lít dung dịch (tức V =
1000 l), thì ở 25oC những phức chất phân li thành hai ion sẽ cho độ dẫn điện mol
khoảng 100, nếu phân li thành ba, bốn, năm ion sẽ cho độ dẫn điện mol khoảng 250,
400 và 500.
Sở dĩ có được mối quan hệ tương đối giản đơn như trên giữa kiểu phân li ion của phức
chất và đại lượng độ dẫn điện mol, vì tất cả các quy luật đặc trưng cho các chất điện ly
mạnh thông thường đều được áp dụng cho các phức chất. Trong các dung dịch loãng
cỡ mmol.l–1 các muối tan có thể coi như điện li hoàn toàn, cho nên độ dẫn điện mol của
chúng là tổng độ dẫn điện của các ion tương ứng. Các ion Cl–, Br–, NO2–, NO3–, K+,
NH4+, … có độ dẫn điện tương đối ít khác nhau và độ dẫn điện của các ion phức cũng


gần với nhau. Do đó, về nguyên tắc có thể xác lập được mối quan hệ đã nêu và từ đó
biết ngay được số ion do phức chất phân li ra.
Cần lưu ý rằng để giải thích đúng các kết quả thu được không những chỉ tính đến số
lượng ion, mà còn phải chú ý đến điện tích của các ion nữa. Ví dụ, đối với phức chất
[Pt(NH3)4(OH)2]SO4 tuy phân li thành hai ion, nhưng độ dẫn điện mol của nó ở 25oC
với độ pha loãng 1000 lít là 196 om–1.cm2.mol–1, gần với đại lượng m đặc trưng cho
hợp chất phân li thành ba ion. Rõ ràng là điện tích của ion phức và ion ở cầu ngoại
tăng lên thì độ dẫn điện mol tăng theo. Có một kiểu sai lệch khác liên quan với kích
thước của các ion tạo thành phức chất. Nếu phức chất được tạo thành bởi các ion có
kích thước lớn và độ dẫn điện ion nhỏ thì giá trị m đo được có giá trị thấp.
Sự sai lệch với quy luật trên còn xảy ra trong trường hợp có sự tương tác giữa hợp chất
và dung môi, làm cho số lượng ion trong dung dịch tăng lên. Ví dụ, các hợp chất kiểu
[Co(NH3)3X3] và [Pt(NH3)2X4] (trong đó X là ion halogenua) là phức chất không điện
li, dung dịch của chúng khi mới pha có m rất nhỏ. Nhưng độ dẫn điện mol của chúng
tăng dần theo thời gian, do các gốc axit X– bị thế bởi các phân tử nước:
[Pt(NH3)2Cl4] + 2H2O  [Pt(NH3)2Cl3H2O]2+ + Cl–
Độ dẫn điện mol tăng theo thời gian còn có thể là do các phối tử, ví dụ như H2O, NH 3,

CH3NH2, En, NH2–NH2,…, có khả năng tách proton. Ví dụ:
[Pt(NH3)2 (ClH2O)2]2+  [Pt(NH3)2(ClOH)2] + 2H+
Đôi khi đại lượng độ dẫn điện mol lại ít bị thay đổi, ngay cả khi thay đổi số ion trong
dung dịch. Chẳng hạn, nếu không sử dụng thêm những phương pháp phụ mà chỉ dựa
vào các dữ kiện đo độ dẫn điện mol, thì khó có thể phân biệt dung dịch chứa các ion
K+, [PtCl3H2O]– với dung dịch chứa các ion 2K+, [PtCl4]2–. Khi đó, để giải quyết vấn đề
về điện tích của ion phức cần phải áp dụng những phương pháp khác. Dựa trên phép
đo độ dẫn điện ở một chừng mực nào đó có thể suy đoán về độ bền của những hợp
chất có cùng kiểu cấu tạo. Thực nghiệm cho thấy rằng ở các nồng độ mol bằng nhau
độ dẫn điện của dung dịch kali tetracloropalađat (II) K2[PdCl4] luôn luôn lớn hơn một
ít so với độ dẫn điện của dung dịch kali tetracloroplatinat (II) K2[PtCl4]. Sự khác nhau
của hai phức chất có cùng kiểu cấu tạo này là do bản chất của nguyên tử trung tâm,


cũng như bản chất của các phối tử gây nên. Thông thường, đặc tính ion của liên kết ion
trung tâm-phối tử càng lớn thì đại lượng độ dẫn điện mol của các phức chất cùng kiểu
càng lớn.
Dung lượng phối trí của các phối tử cũng có ảnh hưởng đến độ dẫn điện. Các phức
chất chứa các phối tử tạo vòng năm hoặc sáu cạnh đều khá bền; độ dẫn điện các dung
dịch của chúng thực tế không bị thay đổi theo thời gian và nhỏ hơn độ dẫn điện của
các phức chất trong đó có các nhóm vòng (ví dụ etilenđiamin,…) được thay bằng các
nhóm có hoá trị một. Điều đó là do liên kết hoá học trong các phức chất vòng có độ
cộng hoá trị lớn hơn. Ngoài ra, độ dẫn điện mol còn phụ thuộc vào cấu tạo của ion
phức. Độ dẫn điện của các đồng phân trans hầu như không bị thay đổi theo thời gian
và ở thời điểm ban đầu thường lớn hơn một ít so với độ dẫn điện của đồng phân cis.
Độ dẫn điện của đồng phân cis thường tăng lên theo thời gian, do các phối tử bị thế
một phần bởi các phân tử dung môi.
1.5.2. Phương pháp phổ hấp phụ electron [10].
Đây là phương pháp dựa trên sự so sánh cường độ màu của dung dịch nghiên cứu với
cường độ màu của dung dịch tiêu chuẩn có nồng độ xác định.

Cơ sở lý thuyết của phương pháp là định luật Lambert–Beer:
A = ɛbC = lg(I0/I) = KC Với K= ɛb
Trong đó: I0 cường độ tia tới, I: cường độ ánh sáng đi qua cuvet, ɛ hệ số tắt phân tử
(phụ thuộc bản chất của chất hấp thụ, λ, nhiệt độ, b bề dày cuvet đựng dung dịch (cm)
C nồng độ dung dịch (mol/lit), K hệ số tỉ lệ
Sơ đồ khối tổng quát của một thiết bị đo quang:
Nguồn sáng Bộ tạo tia đơn sắcCuvetDetectorKhuếch đạiHiển thị
Các máy phổ UV–VIS thông thường đều ghi phổ trong vùng tử ngoại gần và vùng khả
kiến (λ từ 200 – 800 nm).
Nguyên nhân làm phát sinh phổ hấp thụ phổ tử ngoại khả kiến là sự chuyển electron từ
mức năng lượng thấp lên mức năng lượng cao hơn (trạng thái kích thích), chính vì vậy
phổ hấp thụ khả kiến còn gọi là phổ hấp thụ electron hay gọn hơn là phổ electron.


Dung môi dùng đo phổ UV–VIS cần được tinh chế một cách cẩn thận vì một lượng rất
nhỏ tạp chất trong đó cũng làm sai lệch kết quả nghiên cứu.
Phổ UV–VIS của các chất có thể được đo ở trạng thái lỏng nguyên chất hoặc ở trạng
thái khí, đối với các muối vô cơ phân ly trong dung dịch thì phổ thu được là phổ của
ion sovat hóa.
VD: Cân m g hợp kim đồng và hòa tan hoàn toàn trong môi trường axit . Cho vào bình
định mức 100ml. Cu2+ được tạo phức với NH3 và nồng độ Cu2+ và đc xác định bằng
phương pháp đo quang vi sai. Tiến hành đo quang có cùng điều kiện cho dung dịch
phân tích có nồng độ Ax với dung dịch so sánh từ đồ thị thu được có thể tính nồng độ
dung dịch nghiên cứu.
1.5.3. Phương pháp phân tích nhiệt [1].
Đây là phương pháp thuận lợi để nghiên cứu phức chất, nó cho phép thu được những
dữ kiện lý thú về tính chất của các phức chất rắn. Dựa vào hiệu ứng nhiệt có thể
nghiên cứu những quá trình biến đổi hóa lý phát sinh ra khi đun nóng hoặc làm nguội
chất, ví dụ phá vỡ mạng tinh thể, sự chuyển pha, sự biến đổi đa hình, sự tạo thành và
nóng chảy các dung dịch rắn, các tương tác hóa học…

Đa số, các hợp chất phức thường bền vững ở nhiệt độ thường và không bị biến đổi hóa
học trong thời gian dài. Chiếu sáng và nung nóng là những biện pháp thường dùng
nhất để khơi mào phản ứng hóa học của phức chất rắn.
Các phương pháp này được áp dụng phổ biến để nghiên cứu các phức chất rắn vì chúng
cho phép thu nhận nhiều thông tin quý báu và từ đó có thể rút ra những kết luận cần
thiết. Nếu trong thành phần của phức chất có các phân tử nước kết tinh thì khi đốt
nóng chúng sẽ bị tách khỏi phức chất.
VD: trên giản đồ nhiệt của [Pt(NH3)4]Cl2.H2O, [Pt(NH3)3Cl3]Cl.H2O,trong khoảng
60 ÷ 135oC có các hiệu ứng thu nhiệt, gây ra bởi sự tách các phân tử nước kết tinh.
Dựa vào độ giảm khối lượng trên đường TG khi xảy ra hiệu ứng này, có thể kết luận
rằng các phức chất trên đều chứa một phân tử nước kết tinh trong thành phần của
chúng. Nếu chất có sự biến đổi đa hình thì khi đốt nóng sự chuyển từ dạng này sang


dạng kia sẽ kèm theo sự phát nhiệt. Nếu chất có một số dạng đồng phân, thì tăng nhiệt
độ có thể xảy ra sự đồng phân hoá và quá trình này cũng kèm theo sự phát nhiệt.
Các nhóm ở cầu ngoại có ảnh hưởng đến độ bền nhiệt của các phức chất
Khi tăng nhiệt độ có thể xảy ra nhiều phản ứng trong cầu nội có liên quan với sự thay
đổi số phối trí và trạng thái hoá trị của ion trung tâm. Nếu trong thành phần của phức
chất có những nhóm có tính oxi hoá thì trên giản đồ nhiệt của phức chất này thường có
những hiệu ứng toả nhiệt.
Như vậy, ta thấy rằng các giản đồ nhiệt của phức chất là rất đa dạng và phức tạp. Một
vấn đề quan trọng khi nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp phân tích nhiệt là
rút ra các kết luận về độ bền nhiệt của chúng và các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền nhiệt
đó.
Nhiệt tạo thành của phức chất và do đó độ bền nhiệt của nó trước hết phụ thuộc vào
đặc điểm của liên kết ion trung tâm-phối tử. Vì bản chất của liên kết này được xác định
bởi các tính chất của kim loại tạo phức (kích thước, điện tích, các tính chất phân cực)
cũng như của phối tử (kích thước, điện tích, momen lưỡng cực), nên độ bền nhiệt của
phức chất cũng phụ thuộc vào các tính chất đó. Ngoài ra, độ bền nhiệt của phức chất

và các phản ứng phân huỷ nhiệt còn được quyết định bởi tính chất của các ion ở cầu
ngoại (kích thước, cấu trúc vỏ electron, khuynh hướng của chúng tạo liên kết cộng hóa
trị với ion trung tâm).
1.5.4. Phương pháp phổ hồng ngoại [1].
Khái niệm chung
Phổ hấp thụ hồng ngoại thuộc loại phổ phân tử, vì đa số các phổ dao động và phổ quay
của các phân tử đều nằm trong vùng hồng ngoại. Để đo vị trí của các dạng hấp thụ
trong phổ hồng ngoại người ta sử dụng độ dài sóng (bước sóng) được tính bằng micro
met (µm) hoặc tần số ν được tính bằng cm-1, là đại lượng nghịch đảo của bước sóng.
Thuộc về vùng hồng ngoại thường có các dải bước sóng từ 2,5 đến 15 m (4000 ÷ 667
cm-1), dải 0,8 đến 2,5 m (12500 ÷ 4000 cm-1) gọi là vùng hồng ngoại gần, còn dải 15
đến 200 m (667 ÷ 50 cm-1) gọi là vùng hồng ngoại xa. Cũng như trong phổ tử ngoại, sự


hấp thụ ở bước sóng thấp hơn (tần số cao hơn) tương ứng với năng lượng hấp thụ lớn
hơn (λ = hc/E), trong khi đó số sóng tỉ lệ thuận với năng lượng đó (ν = E/hc). Phổ
hồng ngoại của phức chất trong phổ hồng ngoại của phức chất, người ta chia ra vùng
tần số cao (4000 ÷ 650 cm-1) và vùng tần số thấp (650 ÷ 50 cm-1). Trong vùng tần số
cao, người ta sử dụng những tần số đặc trưng của các nhóm cho phối tử. Sự chuyển
dịch các tần số so với dạng tự do của phối tử chỉ ra có sự tạo thành liên kết. Khi đó sẽ
thu được những thông tin về các nguyên tử liên kết với kim loại. Trong vùng tần số
thấp khi tạo thành phức chất thì xuất hiện các dải dao động kim loại M-phối tử L, cho
phép hằng số đánh giá lực của liên kết M-L. Việc quy các dải này còn gặp khó khăn, vì
trong vùng này còn có các dải dao động biến dạng của các phối tử vòng, các dao động
con lắc và các dao động của mạng. Có một số giả thiết khi giải thích về phổ hồng
ngoại của phân tử phức: Các tần số dao động bị biến đổi không quá mạnh , các dao
động của liên kết trong các phối tử không tương tác rõ rệt với dao động của các phối tử
khác, cũng như với những dao động khác trong phức chất, tương tác yếu giữa dao
động của phối tử với các phân tử dao động khác không làm mất sự suy biến có trong
phối tử tự do, nghĩa là có thể xem xét nhưng dao động của phối tử có chú ý đến sự đối

xứng cục bộ của nó, mặc dù sự đối xứng này có thể khác với đối xứng của phân tử.
Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất cho ta những thông tin về kiểu và mức độ của
những biến đổi mà phố tử phải chịu khi nó nằm ở trạng thái liên kết phối trí, về cấu
trúc của phân tử, về đối xứng của phối trí, về độ bền của liên kết kim loại-phối tử, về
độ đồng nhất của chất…
Sự đối xứng của phức chất : Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất phụ thuộc vào
dạng hình học của nó. Căn cứ vào số dài đặc trưng của phổ, có thể suy ra kiểu đối
xứng của phức chất, vì số cấu tử mà một dải hấp thụ nào đó của phối tử tách ra được
xác định bởi số phối tử cùng loại trong phức chất và bởi kiểu đối xứng của phức chất
đó. Phổ hồng ngoại của phức chất bị biến đổi mạnh khi giảm tính đối xứng của nó.
Nhờ phổ hồng ngoại có thể nhận biết các đồng phân cis–trans. Do cấu hình trans có
tâm đối xứng, nên các dao động đối xứng đối với tâm đối xứng đó sẽ không hoạt động
trong phổ. Vì vậy, phổ hồng ngoại của cấu hình trans của phức chất chỉ được đặc trưng
bằng tổ hợp các tần số của phối tử. Đối với dạng cis, các dao động đối xứng và bất đối


đều hoạt động trong phổ nên phổ có dạng phức tạp hơn. Như vậy, sự tách các dải hấp
phụ nói lên đó là cấu hình cis, còn nếu không bị tách là cấu hình trans.
Tần số đặc trưng của phức chất: Để nhận biết một hợp chất, cũng như để xét các đặc
điểm về liên kết trong hợp chất đó, ta cần biết những tần số đặc trưng của các liên kết.
Trong các phức chất việc quy những dải đặc trưng cho dao động hóa trị của các liên
kết này thường mang tính chất kinh nghiệm.
VD: H.G.M. Edwards và P.H. Hardman đã nghiên cứu phổ dao động của dihydrate
coban(II) oxalat bằng cách sử dụng hồng ngoại toàn diện ở trạng thái rắn và trong
dung dịch. Thu được CoC2O4.2H2O chứa phối tử oxalat và có cấu trúc polyme chuỗi
mở rộng [13].

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Lê Chí Kiên, “Hỗn hợp phức chất”, NXB Đại học quốc gia Hà Nội, 2006.
[2] Hoàng Nhâm, “Hóa học vô cơ cơ bản” tập ba, NXB Giáo Dục Việt Nam, 2017.

[3] PGS.TS Đặng Thị Thanh Lê ( chủ biên ), ThS. Lưu Trường Giang, ThS. Trần
Khánh Hòa, “Sách hướng dẫn thí nghiệm hóa phân tích”, 2018.


[4] GS.TSKH Hoàng Trọng Yêm, “Hóa học hữu cơ” tập 2, NXB Bách Khoa Hà Nội,
2016.
[5] Lê Ngọc Tú, “ Hóa sinh tổng hợp”, NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật, 2012.
[6] Nguyễn Thị Thúy Nga, Vi Thị Thanh Thủy, Vũ Đào Thắng, Huỳnh Đăng Chính,
“Tổng hợp phức chất của kẽm(II), mangan(II), sắt(III) với L– Lysine”, Tạp chí hóa
học, T. 52 (5A) tr. 219-223, 2014.
[7] Nguyễn Đức Thành, “Tăng cường giá trị dinh dưỡng của ngô bằng công nghệ sinh
học”, TẠP CHÍ SINH HỌC, 39(1): 1-14, 2017.
[8] Mahmoud M. Abdel-Monem, Michael D. Anderson, “Composition for
supplementing animals with solutions of essential metal amino acid complexes”,
United states Patent, US 7022351 B2, 2003.
[9] Abdel – Monem, Mahmoud M, “Preparation of metal complexes of amino acids
obtained by hidrolysis of soy protein”, United States Patent: 20020192336, 2002.
[10] Trần Thị Thúy, “Phân Tích Công Cụ”, NXB Bách Khoa Hà Nội, 2016.
[13] H.G.M. Edwards, P.H. Hardman, “A vibrational spectroscopic study of cobalt(II)
oxalate dihydrate and the dipotassium bisoxalatocobalt(II) complex”, Journal of
Molecular Structure, 273 73-84, 1992.
[14] Gao Shengli, Liu Jianrui, JI Mian, Yang Xuwu, Zhang Fengxing and LI Zhongjin,
“Coordination behavior between zinc salts and L – α methionine”, Chinese Science
Bulletin, Vol. 43 No.18, 1998.
[15] Rajendran, C.Kathirvelan and V.Balakrishnan, “Chelated minerals in animal
nutrition”, Madras Veterinary College, Chennai, INDIA, 2009.
[16] Lê Chí Kiên, Đặng Thị Thanh Lê, Phạm Đức Roãn, “Phổ hấp thụ electron của
một số phức chất của nguyên tố đất hiếm với axit DL-2-Amino- N-Butyric”, Tạp chí
hóa học, T 45 (1), Tr. 83 – 87, 2007.
[17] Lê Minh Tuấn, Nguyễn Đình Bảng, Nguyễn Trọng Uyển, “Tổng hợp và nghiên

cứu phức chất của một số nguyên tố đất hiếm (La, Pr, Nd, Sm) với L-isolơxin”, Tạp
chí Khoa học và Công nghệ, tập 45, số 5, tr. 87-91, 2007.


[18] Nguyễn Trọng Uyển, Lê Hùng, Lê Hữu Thiềng, Nguyễn Tô Giang, “Tổng hợp
nghiên cứu phức chất của tecbi với L-tryptophan”, Tạp chí hóa học, T. 42 (3), Tr. 340344, 2004.
[19] Nguyễn Trọng Uyển, Lê Hữu Thiềng, Phạm Ngọc Quý, “Tổng hợp nghiên cứu
phức chất của gaodolini với L-tryptophan”, Tạp chí hóa học, T. 44 (1), Tr. 48- 51,
2006.
[20] Nguyễn Trọng Uyển, Lê Hữu Thiềng, Nguyễn Thị Thúy Hằng, “Tổng hợp thăm dò
hoạt tính sinh học phức chất của europi(III) với L-tryptophan”, Tạp chí hóa học, T. 46 (4),
Tr. 421- 425, 2008.

[21] Nguyễn Trọng Uyển, Lê Hữu Thiềng, Nguyễn Thúy Vân, “Nghiên cứu sự tạo phức
đơn, đa phối tử của một số nguyên tố đất hiếm (Ho, Er, Tm, Yb, Lu) với L – Methionine và
axetyl axeton trong dung dịch bằng phương pháp chuẩn độ đo pH”. Tạp chí Hóa học, 8(3),
326 – 329, 2011.

[22]