Luận văn: Tính chất Peroxydaza của phức chất Co(II) với Glutamic Axit

Luận văn nghiên cứu tính chất peroxydaza của phức chất Co(II) với axit glutamic. Khám phá ứng dụng tiềm năng trong xúc tác và phân tích.

• Tác giả: Đặng Công Đoàn
• Người hướng dẫn: GS. Nguyễn Văn Xuyến
• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Công Nghệ Hoá Học
• Đề tài: Tính Chất Peroxydaza Của Phức Chất Co(II) Với Glutamic Axit
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học
• Năm xuất bản: 2006
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan về Luận văn tính chất Peroxydaza Co II Glutamic

Luận văn này tập trung nghiên cứu về tính chất peroxydaza của phức chất Co(II) với glutamic axit, một chủ đề quan trọng trong lĩnh vực xúc tác và hóa học sinh học. Nghiên cứu này có ý nghĩa trong việc mô phỏng hoạt động của enzyme tự nhiên, ứng dụng trong xử lý môi trường và tổng hợp hữu cơ. Luận văn đi sâu vào cơ chế phản ứng, ảnh hưởng của các yếu tố môi trường và tiềm năng ứng dụng của phức chất Co(II)-glutamic. Các nghiên cứu trước đây về xúc tác dị thể và xúc tác enzyme đã đặt nền móng cho việc phát triển xúc tác đồng thể dựa trên phức chất kim loại. Tuy nhiên, xúc tác dị thể thường đòi hỏi điều kiện khắc nghiệt, trong khi xúc tác enzyme có tính chọn lọc cao nhưng lại khó tách chiết và tổng hợp. Xúc tác đồng thể bằng phức chất kim loại là một hướng đi tiềm năng, kết hợp ưu điểm của cả hai phương pháp. Glutamic axit, một amino axit quan trọng, có khả năng phối trí với các ion kim loại chuyển tiếp như Co(II), tạo thành các phức chất có hoạt tính xúc tác đặc biệt. Nghiên cứu này sẽ góp phần làm sáng tỏ cơ chế hoạt động và các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất peroxydaza của các phức chất này, mở ra cơ hội ứng dụng rộng rãi trong thực tế. Luận văn này là một đóng góp quan trọng vào lĩnh vực hóa học xúc tác và có tiềm năng ứng dụng cao trong các lĩnh vực khác nhau.

1.1. Giới thiệu về Peroxydaza và vai trò của Enzyme Mimics

Peroxydaza là một loại enzyme xúc tác phản ứng oxy hóa khử, sử dụng peroxide làm chất oxy hóa. Enzyme này đóng vai trò quan trọng trong nhiều quá trình sinh học, bao gồm khử độc, tổng hợp lignin và đáp ứng miễn dịch. Tuy nhiên, enzyme tự nhiên có những hạn chế nhất định, như độ bền kém và chi phí sản xuất cao. Do đó, các nhà khoa học đã nghiên cứu và phát triển các enzyme mimics, tức là các chất tổng hợp có khả năng mô phỏng hoạt động của enzyme tự nhiên. Các metal complex catalysts như Co(II)-glutamic acid complex là một ví dụ điển hình của enzyme mimics, hứa hẹn nhiều ứng dụng tiềm năng. Các Mimicking peroxidase with Co(II) complexes có thể khắc phục những nhược điểm của enzyme tự nhiên, đồng thời mở ra những khả năng mới trong xúc tác và hóa học sinh học.

1.2. Ưu điểm của Artificial peroxidase based on Co II so với enzyme tự nhiên

Artificial peroxidase based on Co(II), như phức chất Co(II)-glutamic acid, mang lại nhiều ưu điểm so với enzyme tự nhiên. Chúng thường có độ bền cao hơn, dễ dàng tổng hợp và điều chỉnh cấu trúc để tối ưu hóa hoạt tính xúc tác. Ngoài ra, metal complex catalysts có thể hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt hơn enzyme tự nhiên, mở rộng phạm vi ứng dụng của chúng. Ví dụ, Co(II) có thể duy trì hoạt tính xúc tác trong môi trường pH rộng hơn so với nhiều enzyme peroxydaza tự nhiên. Glutamic acid coordination chemistry cho phép tạo ra nhiều cấu trúc phức chất khác nhau, mỗi cấu trúc lại có những đặc tính riêng biệt, đáp ứng nhu cầu của từng ứng dụng cụ thể.

II. Thách thức trong nghiên cứu Co II Glutamic Peroxydaza Activity

Mặc dù có nhiều tiềm năng, nghiên cứu về Co(II)-glutamic acid complex peroxidase vẫn đối mặt với nhiều thách thức. Một trong những thách thức lớn nhất là hiểu rõ Mechanism of peroxidase activity in Co(II) complexes. Cơ chế phản ứng có thể phức tạp, bao gồm nhiều giai đoạn và các tiểu phân trung gian khó xác định. Factors affecting peroxidase activity of Co(II)-glutamic acid cần được nghiên cứu kỹ lưỡng để tối ưu hóa hiệu suất xúc tác. Ngoài ra, độ bền và tính chọn lọc của Artificial peroxidase based on Co(II) cần được cải thiện để cạnh tranh với enzyme tự nhiên và các chất xúc tác khác. Việc xác định rõ ràng các Applications of Co(II)-glutamic acid peroxidase cũng là một yếu tố quan trọng để thúc đẩy nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực này. Cần có các nghiên cứu sâu rộng về động học enzyme, các yếu tố ảnh hưởng đến xúc tác và ứng dụng cụ thể của phức chất Co(II) với glutamic axit

2.1. Phân tích Spectroscopic characterization of Co II glutamic acid complex

Spectroscopic characterization of Co(II)-glutamic acid complex là một công cụ quan trọng để nghiên cứu cấu trúc và tính chất của phức chất. Các kỹ thuật như phổ UV-Vis, phổ hồng ngoại (IR) và phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) có thể cung cấp thông tin chi tiết về sự phối trí của glutamic acid với Co(II), cũng như sự thay đổi cấu trúc trong quá trình phản ứng. Phân tích phổ có thể giúp xác định các Glutamic acid coordination chemistry trong phức chất, cũng như các tương tác giữa phức chất và cơ chất. Thông tin này rất quan trọng để hiểu rõ Mechanism of peroxidase activity in Co(II) complexes và tối ưu hóa hiệu suất xúc tác.

2.2. Kinetic studies of Co II glutamic acid peroxidase activity Đo tốc độ phản ứng

Kinetic studies of Co(II)-glutamic acid peroxidase activity đóng vai trò quan trọng trong việc hiểu rõ cơ chế phản ứng và tối ưu hóa điều kiện xúc tác. Các nghiên cứu động học enzyme có thể giúp xác định các hằng số tốc độ phản ứng, năng lượng hoạt hóa và các thông số động học khác. Enzyme kinetics cũng có thể được sử dụng để nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố như pH, nhiệt độ và nồng độ cơ chất đến hoạt tính xúc tác. Kết quả của các nghiên cứu động học có thể cung cấp thông tin quan trọng để thiết kế các xúc tác metal complex catalysts hiệu quả hơn.

III. Phương pháp Nghiên cứu Peroxidase Activity Cobalt II Complexes

Luận văn này sử dụng một loạt các phương pháp thực nghiệm và lý thuyết để nghiên cứu Peroxidase activity of cobalt(II) complexes. Các phương pháp thực nghiệm bao gồm: Tổng hợp và đặc trưng hóa Co(II)-glutamic acid complex. Nghiên cứu động học phản ứng peroxydaza. Phân tích sản phẩm phản ứng. Các phương pháp lý thuyết bao gồm: Mô phỏng phân tử để nghiên cứu cấu trúc và năng lượng của phức chất. Tính toán hóa học lượng tử để nghiên cứu cơ chế phản ứng. Việc kết hợp các phương pháp khác nhau giúp có được cái nhìn toàn diện và sâu sắc về tính chất peroxydaza của phức chất Co(II)-glutamic

3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của Effect of pH on Co II Activity

Effect of pH on Co(II)-glutamic acid peroxidase activity là một yếu tố quan trọng cần được nghiên cứu. pH ảnh hưởng đến trạng thái ion hóa của glutamic acid, sự phối trí của nó với Co(II) và hoạt tính xúc tác của phức chất. Nghiên cứu này sẽ khảo sát ảnh hưởng của pH đến tốc độ phản ứng peroxydaza và xác định pH tối ưu cho hoạt tính xúc tác. Kết quả có thể giúp hiểu rõ hơn về Factors affecting peroxidase activity of Co(II)-glutamic acid và tối ưu hóa điều kiện phản ứng.

3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ Effect of temperature hoạt tính xúc tác

Effect of temperature on Co(II)-glutamic acid peroxidase activity cũng là một yếu tố quan trọng cần được xem xét. Nhiệt độ ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng, độ bền của phức chất và năng lượng hoạt hóa của phản ứng. Nghiên cứu này sẽ khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng peroxydaza và xác định nhiệt độ tối ưu cho hoạt tính xúc tác. Kết quả có thể cung cấp thông tin quan trọng về Factors affecting peroxidase activity of Co(II)-glutamic acid và giúp thiết kế các ứng dụng thực tế của phức chất.

IV. Ứng dụng tiềm năng của Co II Glutamic Peroxidase nghiên cứu

Nghiên cứu về Co(II)-glutamic acid peroxidase có nhiều ứng dụng tiềm năng trong các lĩnh vực khác nhau. Trong xử lý môi trường, metal complex catalysts có thể được sử dụng để loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ khỏi nước và đất. Trong tổng hợp hữu cơ, Biomimetic catalysis có thể được sử dụng để xúc tác các phản ứng oxy hóa chọn lọc. Ngoài ra, enzyme mimics có thể được sử dụng trong các ứng dụng y sinh, chẳng hạn như chẩn đoán bệnh và điều trị ung thư. Việc phát triển các Applications of Co(II)-glutamic acid peroxidase sẽ góp phần giải quyết các vấn đề thực tế và cải thiện chất lượng cuộc sống.

4.1. Catalysis Ứng dụng trong Xử lý Môi trường

Catalysis by Co(II)-glutamic acid peroxidase có thể được ứng dụng trong xử lý môi trường để loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ, như phenol, thuốc nhuộm và thuốc trừ sâu. Phản ứng oxy hóa xúc tác bởi metal complex catalysts có thể biến đổi các chất ô nhiễm độc hại thành các sản phẩm ít độc hại hơn hoặc vô hại. Ưu điểm của phương pháp này là có thể hoạt động trong điều kiện môi trường nhẹ nhàng và không tạo ra các sản phẩm phụ độc hại. Việc phát triển các hệ thống xử lý nước thải dựa trên Biomimetic catalysis có thể góp phần bảo vệ nguồn nước và cải thiện sức khỏe cộng đồng.

4.2. Biomimetic catalysis Ứng dụng Tổng hợp Hữu cơ

Biomimetic catalysis by Co(II)-glutamic acid peroxidase có thể được ứng dụng trong tổng hợp hữu cơ để xúc tác các phản ứng oxy hóa chọn lọc. Các phản ứng này có thể được sử dụng để tổng hợp các hợp chất hữu cơ quan trọng, như dược phẩm, hóa chất nông nghiệp và vật liệu mới. Ưu điểm của phương pháp này là có tính chọn lọc cao, giảm thiểu sự hình thành các sản phẩm phụ không mong muốn. Việc phát triển các quy trình tổng hợp hữu cơ xanh dựa trên Biomimetic catalysis có thể góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tiết kiệm năng lượng.

V. Kết luận và Hướng nghiên cứu Tính chất Peroxydaza

Luận văn này đã cung cấp một cái nhìn tổng quan về nghiên cứu Co(II)-glutamic acid peroxidase. Các kết quả nghiên cứu đã làm sáng tỏ cơ chế phản ứng, ảnh hưởng của các yếu tố môi trường và tiềm năng ứng dụng của phức chất Co(II)-glutamic. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều câu hỏi cần được giải đáp và nhiều hướng nghiên cứu cần được khám phá. Trong tương lai, cần tập trung vào việc cải thiện độ bền và tính chọn lọc của Artificial peroxidase based on Co(II), cũng như mở rộng phạm vi ứng dụng của chúng. Nghiên cứu về Mimicking peroxidase with Co(II) complexes hứa hẹn sẽ tiếp tục đóng góp vào sự phát triển của hóa học xúc tác và hóa học sinh học.

5.1. Nghiên cứu sâu hơn về Cobalt II coordination chemistry

Nghiên cứu sâu hơn về Cobalt(II) coordination chemistry có thể giúp tối ưu hóa cấu trúc và tính chất của Co(II)-glutamic acid complex. Việc thay đổi các phối tử xung quanh Co(II) có thể ảnh hưởng đến độ bền, thế oxy hóa khử và hoạt tính xúc tác của phức chất. Nghiên cứu này sẽ tập trung vào việc thiết kế và tổng hợp các phức chất Co(II) mới với các phối tử khác nhau, nhằm tìm ra các xúc tác hiệu quả hơn cho phản ứng peroxydaza.

5.2. Phát triển các ứng dụng thực tế của Co II glutamic acid peroxidase

Phát triển các ứng dụng thực tế của Co(II)-glutamic acid peroxidase là một hướng đi quan trọng để đưa kết quả nghiên cứu vào cuộc sống. Cần có các nghiên cứu ứng dụng cụ thể trong các lĩnh vực như xử lý nước thải, tổng hợp dược phẩm và chẩn đoán bệnh. Việc hợp tác giữa các nhà khoa học, kỹ sư và các nhà sản xuất là cần thiết để đưa các sản phẩm và quy trình dựa trên metal complex catalysts ra thị trường.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương I TỔNG QUAN XÚC TÁC ĐỒNG THỂ OXI HOÁ-KHỬ BANG PHUC CHAT CAC ION KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP 1. céu tao va cu ché host dong cia xtc tac phire. Thành phần, cấu (ạo của phức chất. Phức chất là các phần tử (on hay phân tử) dược tạo ra từ các ion don giản (M”* và các ligan I), chủng cố khả năng tồn tại độc lập trong dung dịch.

Trong dung dịch các ion kửm loại thường tổn tại ở một dạng phức nào đó, ví dụ phức acquơ, phức hiđroxo, phức arnoniacat, phức clorua v.Ìrong dung dịch hầu như không có ion “trần”, tùy theo khả năng thủy phản, trong dung địch các ion thường ở dạng phức aoquơ [M(HzO),Ƒ* hay [M(OH)u]®*. Phản ứng tạo phức với ligan I. thực chất là phản ứng trao đổi ligan L. với các ligan tự nhiên có trong dung dịch ban đầu của ian kim loại.

Các ligan tự nhiên ở đây là H;O, nhóm OH'v. Iùy theo muối ban đầu và cách pha chế chúng trong các môi trường khác nhau, các phức ban đầu có thể là phức acquơ, phức hiđroxo, phức halogenua, phức amoniacat v.và các phức khác [1 L] Nếu như ở trạng thái ban đầu, các ion kim loại tổn tại ở dạng phức acquơ hay hidroxo thi phần ứng tạo phức với ligan 1. thực chất là phản ứng trao dổi ligan 1. với các ligan tự nhiên là H20, OH" theo các phương trình sau [11]: (Gia sit ligan L 1A phân tử trung boà) IL L L sv TMŒLO,;j+ | IML [MOLO)F —vv[MGSO),ILƑP (ly Hay + M(OH, ——> [M(OH„,IJ COO+ [M(OHjl2Ƒt+ [MI+]* (1.2) Như vậy cấu tạo của phức chất gồm ion trung tim va cdc phan tit bao quanh gọi là các phối tử hay ligan.

Tập hợp gồm ion trung lam và cấc ligan được gọi là câu nội của phức chất. Nội cầu được biểu diễn bằng đấu nguậc vuông bên Irong cổ các ligan và ion trung tâm [ML„]. Số gan bao quanh ion trung tâm được gọi là số phối trí. Các tiểu phân bên ngoài nội cầu được gọi là ngoại cầu của phức chất.

Trong dumg dịch các phức chất bị phan ly thành các ion phức. lon phức có thể là cation, anion hoặc là phân tử trung hòa tùy thuộc vào tổng điện tích của ion trung tâm và các ligan [II]. Ví dụ : Cấu trúc của phức Co(NH¿)eCl›.1: Cấu trúc của phức Co(NI;J,CH;, 1. Vai trò ion kim loại chuyển tiếp trong phức chất xúc tác.

Về mật cấu trúc điện tử, các kim loại chuyển tiếp nhóm đ có những đặc điểm cơ bản sau: + Trong các nguyên tữ kìm loại chuyển tiếp nhóm d, ở bất ky trang thái oxi hoá nào thì các obitan d cũng mới chỉ được điển đầy một phần số electron (trạng thái chưa bão hoà) và các electron trên obitan (n-1)d o6 thé được chuyển nhượng. + Năng lượng các obitan (n-l)d, ns và np xấp xỉ nhau nên khả nãng lai hóa giữa các obilan lớn. Vì vậy, theo phương pháp obitan phần tử (phương pháp MO), khi phối trí với ligan (2) hoặc với cơ chất có lính ligan (Su) tì MP có Hhể nhận vào obilan d(x>y?) trống các clectron được chuyển đến từ L (hoặc Sr) để tạo thành liên kết ø.2a) Mặt khác, ion M°* còn có khả năng cho electron. Đó là sự chuyển electron ngược lại từ obitan dxy của M”' sang obitan z` phản liên kết của |.

hoặc cơ chất có tính chất ligan (Su) (hình I 2b). Kết quả làm yếu liên kết hoá học trong phân tử của L ®ioặc Su). Quá trình hoạt hoá như vậy Lương Lự như quá trình hoạt hoá bằng các xúc tác sinh học và chính diều này đã giải thích khả năng hoạt hoá các hợp chất của phức xúc tác, làm cho các phản img xúc tác oxi hoá-khử có thể diễn ra ở điều kiện mềm (t°, p thường) với tốc độ và độ chọn lọc cao [22]. Ví dụ: Để minh họa cho hai loại liên kết này, chúng ta xét sự tạo phức giữa ion kim loại M“*và CzHa (được thể hiện qua hình I.2: Liên kết phối trí giữa MP và C:H‹.

Liên kết 7 ngược. "Ta thấy có sự phân bố lại điện tử trong phân tử phức [M(C:1I:]“* điện tử dịch chuyển từ obitan m của CaHa sang obitan d(x”-y”) của PI”* tạo thành 6- liên kết ơ. Trong khi đó, diện tử cũng dược dịch chuyén tit obitan dxy sang obitan 1” cla Colla tạo thành liên kết kết ngược. Sự phân bố lại điện tử làm cho liên kết C=C yến đi (độ giảm tần số dao động trong phổ hồng ngoại của nổ As„„200cm'!, độ đài liên kết giữa hai nguyên tử cacbon thì tăng từ I,38A° lên đến 1,54A', cồn dộ bội liên kết giảm từ 2 xuống 1, tương ứng với sự biến đổi trạng thái lai hoá của nguyên tữ C tir sp? sang sp).

Do đó, các tác nhân nuecleophin như OIT, H.đễ đàng xâm nhập vào các liên kết đã được hoạt hoá của C›H¿ |21], |26| "Trong nhiều trường hợp, hiệu ứng “liên kết % ngược” trong quá trình xúc tác cố ý nghĩa hơn nhiều so với liên kết ø, quan trọng nhất là sự xen phủ giữa các obitan tương ứng của M”' và L (hoặc S¡) phải tuân theo qui tắc bảo toàn tính đối xứng của các obitan sao cho sự xen phủ đạt cực đại, đảm bảo cho sự vận chuyén electron duge thực hiện đễ đàng, tạo điều kiện cho hoạt hoá và các giai doạn biến dối tiếp theo trong quá trình xúc tác ['5L2IL 1. Ảnh hưởng của sự tạo phức diến tính chất xúc tác của M*'. Thư đã phán tích ở trên, trong các phức chất-xúc tác được tạo thành có su van chuyén electron tit M*t đến L (S¡) và ngược lại. Sự phối trí này gây ra sự thay đối các tính chất của: ligan, các cơ chất và các ion kim loại tạo phức M”*'[15], [L7].

a) Tang do bén thuỷ phân của các ion kim loại: Trong dung dịch nước, ion các kùn loại chuyển tiếp, ví dụ ion M?', khi tầng pH, sẽ bi thuỷ phân M'+H:O »MOH*+H* °° >M(OH), "> [M.chting thudng tén tại ở -7- dạng kết tủa hoặc đạng dung địch kco lầm giảm nồng độ ion MP và làm mất tính đồng thể của hệ, do đồ tốc độ các phản ứng được xúc tác bang ion M™ sé bị giảm theo. Nếu ion trung tâm M* có trạng thái oxi hồa (+) cao và độ chưa bão hòa phối trí lớn thì tốc độ thúy phân càng lớn [15], [17]. Do vậy, các iơn kim loại chuyển tiếp dễ bị thuỷ phân khi pH tăng dẩn. Thông thường độ bên thuỷ phân của các ion M* bị giới hạn trong khoảng pH hẹp (pH 3: 5), [8], [15].

Khi cho ligan L vào dung dịch của M”' (giả thiết L có hai nhóm chức tạo phức và ion M“ có số phối trí lớn nhất bằng 6), và tăng dần pH của dung dịch, sẽ xảy ra các trường hợp sau: + Ở pH thấp, trong dung dịch tổn tại các dang proton hod của 1, là LH, LH¿°* và ion M“* (do chưa tạo phức với L): L+H†Ẻ + THỊ 4 LH (1.4) + Theo chiều tăng của pH, các dạng proton hoá của ligan bị phân li và các cân bằng sẽ dịch chuyển về phía tạo ra l.5) Thờ vậy mà một phần ion M”' được liên kết vào các dạng phức chất: +1, +L M”*+l, <== LM* =—>=l2M== L3M"* (1.6) (trong d6 L oé thể là phân tử trung hoà hoặc ở dạng các dạng anion), + Khi tiếp tục tăng pll đến một giới hạn nào đó thì một số dạng phức chất không bển của M*' cũng bị thuỷ phan tao thành các phức chất hydroxo: LM*+H,Q —» LMOH®!* + H+ (1.7) LaM*t' + HO ——+> LaMOHE?* + Hr (1.0 —» TaM2(OHj2" + 2H" q9 -8- Điền khác cơ bản so với trường hợn thủy phản ion M?* tự do là quá trình (huỷ phân phức của M”* diễn ra chậm hơn và ử pII cao hơn. Ilảng số bên của các phức chất càng lớn thì độ bên thuỷ phân của dung dịch cing lớn và tính chất đồng thể của dung dịch được bảo toàn ä pH cầng cao, nhiều trường hợp phức chất-xúc tác có thể hoạt động được ở ving pH =12 [15] Các cân bằng từ (1.8) cho thấy" tuỳ thuộc vào pH mà MP* có thể tồn tại ở nhiều dạng phức chất cố thành phần khác nhau. Bằng cách thay đổi pII ta có thể làm can bằng dịch chuyển về phía tạo thành dạng phức chất đóng vai trò xúc tác mà tại đó tốc độ quá trỉnh súc tác (WŠ) dat gid tri cực đại. b) Thay đổi thế oxi hoá-khử của ion kim loại: Khi ion kim loại chuyển tiếp M”' tương tác phối trí với ligan L tạo thành phức chết thà lầm cho thế oxi hoá-khử của nó cũng bị thay đổi theo, Mỗi phức chất tạo thành đêu được đặc trưng bởi một hằng số bển Ky, yen» Trong quá trình xúc tác oxi hoá-khử thì ion trung tâm bị thay đổi số oxi hoá từ cao xuống thấp và ngược lại, giữa thế oxi hoá-khử và hằng số biển được liên hệ với nhau bằng biểu thức [3], [L5] RT K.

ME Lăn nỉ nnunờng (1.10) LM trong dé: Ky yas hằng số bến của phức 6 dang oxi héa Ký, „oi ¡ hằng số bến của phúc ở dạng khử Pytent pg thế oxi hốa khửở dạng ion lự do Ñ: hằng số khí, T: nhiệt độ tuyệt đối; F: hằng số Faraday "Từ công thức (1.9) ta thấy: -9- + Nếu Kiaw@+l)+ > KraMs+ thì Prac rages <Page $ chứng tổ sự tạo phức đã làm ổn định trạng thái oxi hoá cao của ion kim loại MÈ*!* (dạng oxi hoá). Điều này chỉ có thể xảy ra khi ligan chỉ tạo liên kết G với ion kim loại VI ẨR: đen? srecenyt = O36V < Op,2+ jyee = O.7TLV, Cho tty, ion Fe* được ổn định trong phức chất I'e(CN)«* vì gan CN là o-donor manh, ¢6 do phân cực lớn, thuận lợi cho sự tạo phức với ion Fe** hơn (hình 1. ns Ninh] 3: Liên kết phối trí œ giữa Fe” và CN + Nếu Kiaw@l)+ < Kuwss HÌ Ø, „e¿ va >Ø,e,„- chứng tO trang thái oxi hoá thấp M°* (dạng khử) được ổn định. Điều này chỉ có thể xảy ra khi ligan tạo Hiến kết œ ngược với ion kim loại chuyển tiếp M°' (hình 1.1b) Vi du: L= O-phenantrolin (phen) có tác dụng ổn định tốt I'e?* trong dung dịch nước vì: øl'e“(phen)s/'e”(phen); = 1,l96V >øl'e/Fe”' = 0/771V U5].

Các kết quả nghiên cứu [II], [15]. [20], [24] cho thấy: lloạt tính xúc tác đạt cực đại ở một giá trị tối ưu vẻ thế oxi hoá-khử của phức chất xúc tác, do đó phức chất-xúc tác cũng phải có độ bến tối ưu. Nếu độ bên quá nhổ, phức chất bị thuỷ phân và nếu độ bên quá lớn, phức chất sẽ mất hoạt -10- tính xúc tác Vì vậy, thế oxi hoá-khử của phức chất xúc tác sẽ là một tiêu chuẩn dang tin cay dé lya chon loại phức chất-xúc tác.