Nghiên cứu sự hình thành và độ bền của các phức Sc(III), La(III), Dy(III), Pr(III) và Y(III) với các axit hydroxypyridine-carboxylic trong dung dịch nước

Tóm tắt

Khả năng tạo phức của ba axit pyridinecarboxylic được thế hydroxyl gồm 2-hydroxypicolinic acid (L¹), 3-hydroxynicotinic acid (L²) và 2-hydroxy-6-methylnicotinic acid (L³) với các ion Sc³⁺, Y³⁺, La³⁺, Pr³⁺ và Dy³⁺ đã được nghiên cứu một cách có hệ thống bằng các phương pháp chuẩn độ UV-vis và chuẩn độ thế. Quá trình khử proton từng bước của phối tử cho phép xác định hệ số phối trí và hằng số tạo phức (log β = 4,63 - 11,51), qua đó cho thấy sự phụ thuộc rõ rệt của độ bền phức vào bán kính ion kim loại, mật độ điện tích và bản chất nguyên tử cho điện tử của phối tử. Các phối tử cho oxy L¹ và L³ ưu tiên ổn định các cation nhỏ có mật độ điện tích cao (Sc³⁺, Dy³⁺), trong khi phối tử cho nitơ L² thể hiện ái lực cao hơn đối với các ion có bán kính lớn như Y³⁺ và La³⁺. Nhóm metyl ở vị trí 6 trong L³ gây cản trở không gian, làm giảm độ bền phức đối với các cation có kích thước lớn. Các kết quả này làm rõ vai trò tổng hợp của bản chất nguyên tử cho điện tử, hiệu ứng cản trở không gian và đặc tính của ion kim loại trong việc quyết định độ bền phức của các nguyên tố đất hiếm, đồng thời cung cấp cơ sở định lượng cho việc thiết kế hợp lý các phối tử chọn lọc và các hệ phối trí chức năng.