Luận văn thạc sĩ HUS tổng hợp và nghiên cứu cấu tạo một số phức chất của kim loại chuyển tiếp với dẫn xuất thế n(4) của thiosemicacbazon 001

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HC T NHIấN NGUYN TH HUYN TổNG HợP Và NGHIÊN CøU CÊU T¹O MéT Sè PHøC CHÊT CđA KIM LO¹I CHUN TIÕP VíI DÉN XT THÕ N(4) CđA THIOSEMICACBAZON Chun ngành : Hóa vơ Mã Số : 60.44.0113 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS TRỊNH NGỌC CHÂU HÀ NỘI - 2014 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Trịnh Ngọc Châu Người thầy giao đề tài, đạo hướng dẫn tận tình, động viên, giúp đỡ em suốt trình thực nghiên cứu hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn thầy, giáo cán phịng thí nghiệm phức chất Hóa Sinh vơ – Khoa Hóa học Trường KHKH Tự Nhiên, ĐH Quốc gia Hà Nội giúp đỡ, tạo điều kiện cho em suốt trình thực nghiệm Cùng với biết ơn sâu sắc xin chân thành cảm ơn Gia đình bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ động viên tơi q trình học tập hồn thành luận văn Hà Nội, 15 tháng 12 năm 2014 TÁC GIẢ Nguyễn Thị Huyền LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chƣơng 1: TỔNG QUAN 1.1 THIOSEMICACBAZIT VÀ DẪN XUẤT CỦA NÓ 1.1.1 Thiosemicacbazit thiosemicacbazon .3 1.1.2 Phức chất kim loại chuyển tiếp với thiosemicacbazit thiosemicacbazon .4 1.2 MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA THIOSEMICACBAZON VÀ PHỨC CHẤT CỦA CHÚNG 1.3 GIỚI THIỆU VỀ CÁC NGUYÊN TỐ ĐỒNG VÀ COBAN 1.3.1 Giới thiệu đồng 1.3.2 Giới thiệu coban 10 1.4 CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT 12 1.4.1 Phƣơng pháp phổ hấp thụ hồng ngoại 12 1.4.2 Phƣơng pháp phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 1H 13C 14 1.4.3 Phƣơng pháp phổ khối lƣợng 18 1.5 THĂM DỊ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC PHỐI TỬ VÀ CÁC PHỨC CHẤT 19 Chƣơng 2: THỰC NGHIỆM 21 2.1 HÓA CHẤT, DỤNG CỤ 21 2.2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM 22 2.2.1 Tổng hợp phối tử 22 2.2.2 Tổng hợp phức chất 23 2.3 CÁC ĐIỀU KIỆN GHI PHỔ 26 2.4 PHÂN TÍCH HÀM LƢỢNG KIM LOẠI TRONG CÁC PHỨC CHẤT 26 2.4.1 Qui trình phá mẫu 26 2.4.2 Qui trình chuẩn độ kim loại phức chất 27 Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .28 3.1 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH HÀM LƢỢNG KIM LOẠI TRONG PHỨC CHẤT 28 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 3.2 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CẤU TẠO CỦA PHỐI TỬ BẰNG PHƢƠNG PHÁP PHỔ CỘNG HƢỞNG TỪ HẠT NHÂN 1H VÀ 13C CỦA CÁC PHỐI TỬ .28 3.2.1 Kết phân tích phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 1H 13 C Hmthacp, Hpthacp 28 3.2.2 Kết nghiên cứu phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 1H, 13C Hpthact 35 3.3 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH PHỔ HẤP THỤ HỒNG NGOẠI CỦA CÁC PHỐI TỬ VÀ PHỨC CHẤT TƢƠNG ỨNG .38 3.3.1 Phổ hồng ngoại phối tử Hmthacp Hpthacp phức chất tƣơng ứng.38 3.3.2 Kết nghiên cứu phổ hấp thụ hồng ngoại phối tử Hpthact phức chất Cu(pthact)2, Co(pthact)2 .44 3.4 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH PHỔ KHỐI LƢỢNG CỦA CÁC PHỨC CHẤT 48 3.4.1 Phổ khối lƣợng Cu(mthacp)2 Co(mthacp)2 48 3.4.2 Phổ khối lƣợng Cu(pthacp)2 Co(pthacp)2 .50 3.4.3 Phổ khối lƣợng Cu(pthact)2 Co(pthact)2 .53 3.5 KẾT QUẢ THỬ HOẠT TÍNH KHÁNG SINH CỦA CÁC PHỐI TỬ VÀ PHỨC CHẤT 56 KẾT LUẬN 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Các dải hấp thụ phổ hấp thụ hồng ngoại thiosemicacbazit 13 Bảng 1.2 Các tín hiệu cộng hƣởng phổ 1H - NMR Hmth .15 Bảng 1.3 Các tín hiệu cộng hƣởng phổ 13C - NMR Hmth 15 Bảng 1.4 Các tín hiệu cộng hƣởng phổ 1H - NMR Hpth 16 Bảng 1.5 Các tín hiệu cộng hƣởng phổ 13C - NMR Hpth .16 Bảng 1.6 Các tín hiệu cộng hƣởng phổ 1H - NMR acp 16 Bảng 1.7 Các tín hiệu cộng hƣởng phổ 13C - NMR acp .17 Bảng 1.8 Bảng 1.9 Bảng 2.1 Bảng 2.2 Các tín hiệu phổ 17 Các tín hiệu phổ 13C-NMR 2-axetyl thiophen 17 Một số đặc trƣng phối tử dung mơi hịa tan 23 Ký hiệu phức chất, màu sắc dung mơi hịa tan chúng 25 Bảng 3.1 Kết phân tích hàm lƣợng kim loại phức chất 28 Bảng 3.2 Các tín hiệu cộng hƣởng phổ cộng hƣởng từ proton phối tử Hmthacp Hpthacp 32 Bảng 3.3 Các tín hiệu cộng hƣởng phổ 13C - NMR phối tử Hmthacp Hpthacp .35 Bảng 3.4 Các tín hiệu phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 1H 13C phối tử Hpthact 38 Bảng 3.5 Một số dải hấp thụ đặc trƣng phổ IR Hmthacp, Hpthacp phức chất tƣơng ứng chúng với Cu(II), Co(II) 42 Bảng 3.6 Một số dải hấp thụ đặc trƣng phổ hấp thụ hồng ngoại phối tử Hpthact phức chất tƣơng ứng Cu(pthact)2, Co(pthact)2 46 Bảng 3.7 Cƣờng độ tƣơng đối pic đồng vị phổ khối lƣợng Cu(mthacp)2 .49 Bảng 3.8 Cƣờng độ tƣơng đối pic đồng vị phổ khối lƣợng Co(mthacp)2 50 Bảng 3.9 Cƣờng độ tƣơng đối pic đồng vị phổ khối lƣợng Cu(pthacp)2 52 Bảng 3.10 Cƣờng độ tƣơng đối pic đồng vị phổ khối lƣợng Co(pthacp)2 52 Bảng 3.11 Cƣờng độ tƣơng đối pic đồng vị phổ khối lƣợng Cu(pthact)2 54 Bảng 3.12 Cƣờng độ tƣơng đối pic đồng vị phổ khối lƣợng Co(pthact)2 55 Bảng 3.13 Kết thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định 56 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Hình 1.2 Hình 1.3 Phổ 1H - NMR (chuẩn) N(4)-metylthiosemicacbazit (Hmth) 15 Phổ 13C - NMR (chuẩn) N(4)-metyl thiosemicacbazit 15 Phổ 1H - NMR (chuẩn) N(4)-phenylthiosemicacbazit (Hpth) .16 Hình 1.4 Hình 1.5 Phổ 13C - NMR (chuẩn) N(4)-phenylthiosemicacbazit 16 Phổ 1H - NMR (chuẩn) axetophenon (acp) 16 Hình 1.6 Hình 1.7 Phổ 13C - NMR (chuẩn) axetophenon 17 Phổ 1H-NMR 2-axetyl thiophen 17 Hình 1.8 Hình 3.1 Hình 3.2 Hình 3.3 Phổ 13C-NMR 17 Phổ cộng hƣởng từ proton phối tử Hmthacp .30 Phổ cộng hƣởng từ proton phối tử Hpthacp 30 Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 13C phối tử Hmthacp .33 Hình 3.4 Hình 3.5 Hình 3.6 Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 13 C phối tử Hpthacp 34 Phổ cộng hƣởng từ proton phối tử Hpthact 36 Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 13C phối tử Hpthact 36 Hình 3.7 Phổ hấp thụ hồng ngoại phối tử Hmthacp 39 Hình 3.8 Phổ hấp thụ hồng ngoại phức chất Cu(mthacp)2 40 Hình 3.9 Phổ hấp thụ hồng ngoại phức chất Co(mthacp)2 40 Hình 3.10 Phổ hấp thụ hồng ngoại phối tử Hpthacp 41 Hình 3.11 Phổ hấp thụ hồng ngoại phức chất Cu(pthacp)2 41 Hình 3.12 Phổ hấp thụ hồng ngoại phức chất Co(pthacp)2 42 Hình 3.13 Phổ hấp thụ hồng ngoại Hpthact 45 Hình 3.14 Phổ hấp thụ hồng ngoại Cu(pthact)2 45 Hình 3.15 Phổ hấp thụ hồng ngoại Co(pthact)2 46 Hình 3.16 Phổ khối lƣợng phức chất Cu(mthacp)2 48 Hình 3.17 Phổ khối lƣợng phức chất Co(mthacp)2 49 Hình 3.18 Phổ khối lƣợng phức chất Cu(pthacp)2 50 Hình 3.19 Phổ khối lƣợng phức chất Co(pthacp)2 51 Hình 3.21 Phổ khối lƣợng phức chất Cu(pthact)2 53 Hình 3.20 Phổ khối lƣợng phức chất Co(pthact)2 53 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ 1.1 Mô tả chế phản ứng ngƣng tụ tạo thành thiosemicacbazon .3 Sơ đồ 1.2 Sự tạo phức thiosemicacbazit Sơ đồ 1.3 Sự tạo phức thiosemicacbazon (R Sơ đồ 2.1 Sơ đồ chung tổng hợp phối tử thiosemicacbazon 22 Sơ đồ 2.2 Sơ đồ chung tổng hợp phức chất Cu(II) Co(II) với phối tử 23 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỞ ĐẦU Việc nghiên cứu phức chất thiosemicacbazon với kim loại chuyển tiếp thu hút nhiều nhà hóa học, dƣợc học, sinh - y học giới Các đề tài nghiên cứu lĩnh vực phong phú thiosemicacbazon đa dạng thành phần, cấu tạo kiểu tạo phức Từ sớm, ngƣời ta phát hoạt tính diệt nấm, diệt khuẩn thiosemicacbazit dẫn xuất thiosemicacbazon [1, 3] Đặc biệt từ sau phát phức chất kim loại chuyển tiếp cis-platin [Pt(NH3)2Cl2] có hoạt tính ức chế phát triển ung thƣ vào năm 1969 nhiều nhà hóa học dƣợc học chuyển sang nghiên cứu hoạt tính sinh học phức chất kim loại với phối tử hữu có hoạt tính sinh học Trong số phức chất đƣợc nghiên cứu, phức chất thiosemicacbazon đóng vai trị quan trọng [3], [10], [16], [27] Ngày nay, hàng năm có hàng trăm cơng trình nghiên cứu hoạt tính sinh học, đặc biệt hoạt tính chống ung thƣ phức chất thiosemicacbazon dẫn xuất chúng đăng tạp chí Hóa học, Dƣợc học, Y- sinh học v.v Các nghiên cứu tập trung chủ yếu vào việc tổng hợp thiosemicacbazon, dẫn xuất thiosemicacbazon phức chất chúng với ion kim loại, nghiên cứu cấu tạo phức chất sản phẩm phƣơng pháp khác khảo sát hoạt tính sinh học chúng Trong số cơng trình gần đây, ngồi hoạt tính sinh học ngƣời ta khảo sát số ứng dụng khác thiosemicacbazon nhƣ tính chất điện hóa, hoạt tính xúc tác, khả ức chế ăn mòn kim loại v.v Mục tiêu việc khảo sát hoạt tính sinh học tìm kiếm đƣợc hợp chất có hoạt tính cao đồng thời đáp ứng tốt yêu cầu sinh - y học khác nhƣ độc, gây hiệu ứng phụ, không gây hại cho tế bào lành để dùng làm thuốc chữa bệnh cho ngƣời vật nuôi v.v LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Xuất phát từ lí trên, chúng tơi chọn đề tài: “Tổng hợp nghiên cứu cấu tạo số phức chất kim loại chuyển tiếp với dẫn xuất N(4) thiosemicacbazon” Với hy vọng kết thu đƣợc đóng góp phần nhỏ liệu cho lĩnh vực nghiên cứu phức chất thiosemicacbazon nói chung hoạt tính sinh học chúng nói riêng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 THIOSEMICACBAZIT VÀ DẪN XUẤT CỦA NÓ 1.1.1 Thiosemicacbazit thiosemicacbazon Thiosemicacbazit chất kết tinh màu trắng, nóng chảy 181-1830C Kết nghiên cứu phƣơng pháp nhiễu xạ tia X cho thấy phân tử có cấu trúc nhƣ sau: (1) Gãc liên kết Mật độ điện tích H2N (2) (1) d NH a C c H2N b N = (2) N = C(4) = N = S = o a=118.8 o b=119.7 o c=121.5 o d=122.5 S -0.051 0.026 -0.154 0.138 -0.306 (4) Trong nguyên tử N(1), N(2), N(4), C, S nằm mặt phẳng Ở trạng thái rắn, phân tử thiosemicacbazit có cấu hình trans (ngun tử S nằm vị trí so với nhóm NH2) [1] Khi thay nguyên tử hiđro nhóm N(4)H2 gốc hiđrocacbon khác ta thu đƣợc dẫn xuất N(4) thiosemicacbazit Ví dụ nhƣ: N(4)phenylthiosemicacbazit, N(4)-etylthiosemicacbazit, N(4)-metylthiosemicacbazit… Khi phân tử thiosemicacbazit hay sản phẩm ngƣng tụ với hợp chất cacbonyl tạo thành hợp chất thiosemicacbazon theo sơ đồ 1.1 dƣới đây: (R’’: H, CH3, C2H5, C6H5….) R  + C  H2N R' N H C R' NHR'' S C N O H N H C NHR'' S R R C R' H + + O R N N H C NHR'' H2O R' C N OH H S N H C NHR'' S Sơ đồ 1.1 Mô tả chế phản ứng ngưng tụ tạo thành thiosemicacbazon LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com thích tham gia tạo phức phối tử tồn dạng thiol nguyên tử H nhóm N(2)H bị tách liên kết với nguyên tử S nhƣng sau nguyên tử H lại bị tách để S tham gia phối trí với ion kim loại trung tâm Trên phổ hấp thụ hồng ngoại phối tử tự Hpthact không thấy xuất dải hấp thụ đặc trƣng cho dao động hoá trị liên kết S – H vùng 2500 - 2600 cm1 mà thấy xuất dải hấp thụ đặc trƣng cho dao động hoá trị liên kết C = S, điều cho thấy phối tử tự tồn dạng thion điều kiện ghi phổ Trên phổ phối tử Hpthact dải xuất vị trí khoảng 800 cm1 nhƣng tạo phức dải lại xuất vị trí 756, 750 cm1 lần lƣợt phức Cu(pthact)2 Co(pthact)2 Dải hấp thụ CS bị chuyển số sóng thấp S tham gia liên kết với Cu(II) Co(II) Một chứng khác cho thấy nguyên tử H N(2)H bị tách xuất dải hấp thụ đặc trƣng cho dao động hoá trị liên kết N(2) = C hai phức chất, 1595 cm1 phức chất Cu(pthact)2 1594 cm1 phức chất Co(pthact)2 Ngoài ra, phổ phối tử tự có dải hấp thụ 1522 cm1 đặc trƣng cho dao động hoá trị liên kết C = N(1) nhƣng phổ phức chất dải chuyển dịch số sóng thấp (ở 1497 cm-1 phức chất Cu(II) 1491 cm1 phức chất Co(II)) Điều chứng tỏ nguyên tử N(1) có tham gia tạo liên kết phối trí với ion kim loại trung tâm Vì tham gia liên kết, mật độ electron nguyên tử giảm đi, kéo theo giảm độ bội liên kết C = N(1) giảm số sóng dải hấp thụ đặc trƣng Một chứng khác cho thấy phối trí phức chất đƣợc thực qua nguyên tử N(1) chuyển dịch số sóng thấp dai dao động hóa trị đặc trƣng cho nhóm CNN Dải dao động nhóm xuất lần lƣợt phổ hấp thụ hồng ngoại phối tử phối tử Hpthact hai phức chất Cu(pthact)2 Co(pthact)2 ln lt l 1443, 1429 v 1428 cm-1 Mô hình t¹o phøc cđa phèi tư Hpthact 47 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Qua phân tích phổ hồng ngoại thấy tạo phức, phối tử Hpthact đóng vai trị nhƣ phối tử hai càng, anion mang điện tích âm tách bớt proton liên kết phối trí qua cặp nguyên tử cho N(1) S 3.4 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH PHỔ KHỐI LƢỢNG CỦA CÁC PHỨC CHẤT 3.4.1 Phổ khối lƣợng Cu(mthacp)2 Co(mthacp)2 Phổ khối lƣợng phức chất Cu(mthacp)2 Co(mthacp)2 đƣợc đƣa Hình 3.16 3.17 Trên phổ phức chất phức chất Cu(mthacp)2 Co(mthacp)2 xuất pic với độ lớn, tỉ số m/z lần lƣợt 476 471 Chỉ số ứng trị số khối lƣợng phân tử phức chất cộng thêm đơn vị Điều chứng tỏ pic ion phân tử phức chất bị proton hóa ([M+H]+) Khối lƣơng phân tử tính theo cơng thức giả thiết CuC20H24N6S2 cho Cu(mthacp)2 475 CoC20H24N6S2 cho Co(mthacp)2 470 Điều chứng tỏ phức đơn nhân Hình 3.16 Phổ khối lượng phức chất Cu(mthacp)2 48 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 3.17 Phổ khối lượng phức chất Co(mthacp)2 Để xác nhận thêm công thức giả định phức chất so sánh cƣờng độ tƣơng đối pic đồng vị cụm pic ion phân tử phổ thực nghiệm cƣờng độ tƣơng đối thu đƣợc từ tính toán lý thuyết theo phần mềm Isotope distribution caculator trang web http.//www.sisweb.com/mstools/isotope cho công thức phân tử CuC20H24N6S2, CoC20H24N6S2 Kết so sánh đƣợc tập hợp Bảng 3.7 3.8 Bảng 3.7 Cường độ tương đối pic đồng vị phổ khối lượng Cu(mthacp)2 Cu20H24N6S2 m/z Cƣờng độ tƣơng đối Lý thuyết(%) Thực tế (%) 475 100 100 476 25,76 26,53 477 56,62 56,64 478 13,94 13,66 479 5,87 5,68 480 1,15 1,55 49 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bảng 3.8 Cường độ tương đối pic đồng vị phổ khối lượng Co(mthacp)2 Co20H24N6S2 Cƣờng độ tƣơng đối Lý thuyết Thực tế (%) (%) 471 100 100 472 25,76 22,66 473 69,46 58,78 474 25,68 23,66 475 48,27 42,96 476 12,44 10,19 m/z Qua biểu đồ thấy cƣờng độ tƣơng đối pic đồng vị cụm pic ion phân tử hoàn toàn phù hợp với cƣờng độ tính tốn theo lý thuyết Sự phù hợp lần khẳng định thành phần hóa học cơng thức phân tử phức chất nghiên cứu 3.4.2 Phổ khối lƣợng Cu(pthacp)2 Co(pthacp)2 Phổ khối lƣợng phức chất Cu(pthacp)2 Co(pthacp)2 đƣợc đƣa Hình 3.18 3.19 Hình 3.18 Phổ khối lượng phức chất Cu(pthacp)2 50 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 3.19 Phổ khối lượng phức chất Co(pthacp)2 Trên phổ khối lƣợng phức chất Cu(pthacp)2 với cơng thức CuC30H28N6S2 xuất pic có cƣờng độ lớn với tỷ số m/z 600 phổ khối phức chất Co(pthacp)2 với công thức CoC30H28N6S2 xuất pic có cƣờng độ lớn với tỷ số m/z 596 Tỷ số phù hợp với khối lƣợng phân tử phức chất cộng thêm đơn vị chứng tỏ pic ion phân tử phức chất bị proton hóa [M+H]+ Sự có mặt pic chứng tỏ tồn phân tử phức chất Pic ion phân tử có tần suất xuất lớn Cùng với vắng mặt pic vùng 600 Điều cho phép khẳng định phức chất bền tồn trạng thái đơn phân tử, khơng bị polyme hố điều kiện ghi phổ Để xác nhận thêm công thức giả định phức chất so sánh cƣờng độ tƣơng đối pic đồng vị cụm pic ion phân tử phổ thực nghiệm cƣờng độ tƣơng đối thu đƣợc từ tính tốn lý thuyết phần mềm Isotope Distribution Caculator Kết so sánh đƣợc tập hợp Bảng 3.9 3.10 51 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bảng 3.9 Cường độ tương đối pic đồng vị phổ khối lượng Cu(pthacp)2 CoC30H28N6S2 Cƣờng độ tƣơng đối Lý thuyết Thực tế (%) (%) 599 100 100 600 36,64 58,66 601 59,96 58,66 602 20,25 17,46 603 7,69 6,76 604 1,87 1,94 605 0,38 0,52 m/z Bảng 3.10 Cường độ tương đối pic đồng vị phổ khối lượng Co(pthacp)2 CoC30H28N6S2 Cƣờng độ tƣơng đối m/z Lý thuyết(%) Thực tế (%) 595 100 100 596 36,64 35,67 597 15,39 14,11 598 39,21 39,95 599 0,84 0,81 600 0,13 0,16 Qua biểu đồ thấy cƣờng độ tƣơng đối pic đồng vị cụm pic ion phân tử hồn tồn phù hợp với cƣờng độ tính toán theo lý thuyết Sự phù hợp lần khẳng định thành phần hóa học phân tử phân tử phức chất nghiên cứu 52 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 3.4.3 Phổ khối lƣợng Cu(pthact)2 Co(pthact)2 Phổ khối lƣợng phức chất Cu(pthact)2, Cu(pthact)2 đƣợc hình 3.21, 3.22 Hình 3.21 Phổ khối lượng phức chất Cu(pthact)2 Hình 3.20 Phổ khối lượng phức chất Co(pthact)2 Trên phổ khối lƣợng phức chất Cu(pthact)2 với công thức CuC26H24N6S2 xuất pic có m/z = 613,95 (ứng với đồng vị 611,94 (ứng với đồng vị 63 65 Cu) m/z = Cu), pic cation ứng với m/z = 613,95 có cƣờng độ yếu pic cation ứng với m/z = 611,94 chứng tỏ thành phần đồng vị so với đồng vị 63 65 Cu Cu, điều hoàn toàn phù hợp với lý thuyết Nhƣ vậy, giả thiết công thức phân tử phức chất nêu phù hợp 53 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Với giả thiết cấu trúc phân tử phức chất Co(pthact)2 đƣa với công thức phân tử CoC26H24N6S4 khối lƣợng phân tử 607 g/mol, mà phổ lại xuất pic cation có cƣờng độ mạnh ứng với m/z = 607,87 Tỷ số phù hợp với khối lƣợng phân tử phức chất cộng thêm đơn vị chứng tỏ pic ion phân tử phức chất bị proton hóa Sự có mặt pic chứng tỏ tồn phân tử phức chất Pic ion phân tử có tần suất xuất lớn Cùng với vắng mặt pic vùng 607 Điều khẳng định phức chất bền tồn trạng thái đơn phân tử, khơng bị polyme hóa điều kiện ghi phổ Để xác nhận thêm công thức giả định phức chất so sánh cƣờng độ tƣơng đối pic đồng vị cụm pic ion phân tử phổ thực nghiệm cƣờng độ tƣơng đối thu đƣợc từ tính tốn lý thuyết phần mềm Isotope Distribution Caculator Kết so sánh đƣợc tập hợp Bảng 3.11, 3.12 Bảng 3.11 Cường độ tương đối pic đồng vị phổ khối lượng Cu(pthact)2 CuC30H28N6S2 Cƣờng độ tƣơng đối Lý thuyết Thực tế (%) (%) 611 100 100 612 33,83 40,00 613 67,85 71,62 614 21,52 24,90 615 12,60 7,80 616 3,35 2,54 m/z 54 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bảng 3.12 Cường độ tương đối pic đồng vị phổ khối lượng Co(pthact)2 m/z 607 608 609 610 611 612 CoC26H24N6S4 Cƣờng độ tƣơng đối Lý thuyết Thực tế (%) (%) 100 100 33,83 34,13 23,28 22,13 6,44 5,27 2,23 2,11 0,49 0,38 Qua biểu đồ thấy cƣờng độ tƣơng đối pic đồng vị cụm pic ion phân tử hồn tồn phù hợp với cƣờng độ tính tốn theo lý thuyết Sự phù hợp lần khẳng định thành phần hóa học phân tử phân tử phức chất nghiên cứu Nhƣ vậy, từ tất kết phân tích nguyên tố, phƣơng pháp phổ hấp thụ hồng ngoại, phổ khối lƣợng phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 1H, 13C đƣa giả thiết công thức cấu tạo chung phức chất nhƣ sau: M: Cu, Co; R: CH3, C6H5 Công thức cấu tạo phức chất Công thức cấu tạo phức chất M(pthact)2 M(mthacp)2 M(pthact)2 55 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 3.5 KẾT QUẢ THỬ HOẠT TÍNH KHÁNG SINH CỦA CÁC PHỐI TỬ VÀ PHỨC CHẤT Kết thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định phối tử phức chất phƣơng pháp pha loãng đa nồng độ để xác định số IC50 (nồng độ gây chết nửa vi sinh vật đem thử), với 04 mẫu, gồm: 02 mẫu phối tử 02 mẫu phức chất Cu(mthacp)2 Cu(pthacp)2 dòng vi khuẩn Gram (+): Lactobacillus fermentum, dòng vi khuẩn Gram (-): Salmonella enterica dòng nấm: Candida albican dƣợc liệt kê Bảng 3.13 cho thấy mẫu đem thử chƣa thể hoạt tính kháng sinh nồng độ chủng khuẩn đem thử Bảng 3.13 Kết thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định Nồng độ gây chết nửa (IC50, g/ml) Hpthact Cu(pthact)2 Hmthacp Cu(mpthacp)2 Tên chủng vi sinh vật kiểm định Lactobacillus fermentum Gram (+) Bacillus subtilis Staphylococcus aureus Salmonella enterica Gram (-) Escherichia coli Pseudomonas aeruginosa Nấm Candida albican >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 Kết này, đóng góp kiện thực nghiệm cho lĩnh vực nghiên cứu mối quan hệ cấu tạo hoạt tính sinh học thiosemicacbazon phức chất chúng 56 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com KẾT LUẬN Đã tổng hợp đƣợc 03 phối tử N(4)-metylthiosemicacbazon axetophenon,N(4)phenylthiosemicacbazon axetophenon N(4)- phenylthiosemicacbazon 2-axetylthiophen Kết nghiên cứu phối tử phƣơng pháp phổ hấp thụ hồng ngoại, phổ cộng hƣởng từ hạt nhân H, 13 C cho thấy phản ứng ngƣng tụ dẫn xuất thiosemicacbazit với axetonphenon hay 2- axetylthiophen xảy hồn tồn nhóm NH2 - hiđrazin nhóm C = O hợp chất cabonyl Đã tổng hợp đƣợc 06 phức chất Cu(II), Co(II) với thiosemicacbazon kể Kết nghiên cứu công thức phân tử cấu tạo 06 phức chất phƣơng pháp phân tích hàm lƣợng kim loại, phổ khối lƣợng, phổ hấp thụ hồng ngoại, cho thấy 06 phức chất phức có phối trí từ đƣa giả thiết công thức cấu tạo phức chất Đã thử hoạt tính kháng sinh 02 phối tử 02 phức chất 07 chủng vi khuẩn nấm Kết cho thấy chất đem thử chƣa thể hoạt tính kháng sinh với khuẩn nấm điều kiện thử 57 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tiếng Việt: Trịnh Ngọc Châu (1993), Luận án phó tiến sĩ Hố học, Trƣờng đại học Khoa học Tự nhiên Hồng Nhâm (2001), Hố học Vô cơ, tập 3, Nhà xuất giáo dục Dƣơng Tuấn Quang (2002), Luận án tiến sĩ Hoá học, Viện Hoá học, Trung tâm khoa học Tự nhiên Công nghệ quốc gia Đặng Nhƣ Tại, Phan Tống Sơn, Trần Quốc Sơn (1980), Cơ sở hoá học hữu cơ, Nhà xuất đại học Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội Nguyễn Đình Triệu (1999), Các phương pháp vật lý ứng dụng hoá học, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Phƣơng Thƣ (2003), Luận án tiến sĩ Hoá học, Viện Hoá học, Trung tâm khoa học Tự nhiên Công nghệ quốc gia II Tiếng Anh: Abu-Eittah R., Osman A and Arafa G (1979), “Studies on copper (II)complexes: Electronic absorption spectra”, Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, 41(4), pp.555-559 Alsop L., Cowley R A., Dilworth R.J (2005), “Investigations into some aryl substituted bis(thiosemicarbazones)and their copper complexes”, Inorganica Chimica Acta, 358, pp 2770-2780 Altun Ah., Kumru M., Dimoglo A (2001), “Study of electronic and structural features of thiosemicarbazone and thiosemicarbazide derivatives demonstrating anti-HSV-1 activity”, J Molecular Structure (Theo Chem), 535, pp.235-246 10 Anayive P Rebolledo, Marisol Vieites, Dinorah Gambino, Oscar E Piro (2005), “Palladium(II) complexes of 2-benzoylpyridine-derived thiosemicarbazones: spectral characterization, structural studies and cytotoxic activity”, 99(3), pp 698-706 58 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 11 Ateya B G., Abo-Elkhair B M and Abdel-Hamid I A (1976), “Thiosemicarbazide as an inhibitor for the acid corrosion of iron”, Corrosion Science, 16(3), pp.163-169 12 Campbell J M (1975), “Transition metal complexes of thiosemicarbazide and thiosemicarbazones” Coordination Chemistry Reviews, 15(2-3), pp.279-319 13 Cavalca M., Branchi G (1960), "The crystal structure of mono thiosemicarbazide zinc chloride", Acta crystallorg., 13, pp.688-698 14 Chettiar K.S., Sreekumar K (1999), “Polystyrene-supported thiosemicarbazone- transition metal complexes: synthesis and application as heterogeneous catalysts”, Polimer International, 48 (6), pp.455-460 15 Diaz A., Cao R and Garcia A (1994), "Characterization and biological properties of a copper(II) complex with pyruvic acid thiosemicarbazone", Monatshefte fur Chemie/ Chemical Monthly, 125 (8-9), pp 823-825 16 Dimitra K.D., complexes of Miller J.R (1999), “Palladium(II) and platinum(II) pyridin-2-carbaldehyde thiosemicarbazone with potential biological activity Synthesis, structure and spectral properties”, Polyhedron, 18 (7), pp.1005-1013 17 Dimitra K.D, Yadav P.N., Demertzis M.A., Jasiski J.P (2004), “First use of a palladium complex with a thiosemicarbazone ligand as catalyst precursor for the Heck reaction”, Tetrahedron Letters, 45(14), pp.2923-2926 18 Dimitra K.D, Asimina Domopoulou, Mavroudis A Demervzis, Giovanne Valle, and Athanassios Papageorgiou (1997), “Palladium (II) Complexes of 2Acetylpyridine N(4)-Methyl, N(4)-Ethyl and N(4)-Phenyl- Thiosemicarbazones Crystal Structure of Chloro(2- Acetylpyridine N(4)Methylthiosemicarbazonato) Palladium (II) Synthesis, Spectral Studies, in vitro and in vivo Antitumour Activity”, Journal of Inorganic Biochemistry, pp.147-155 19 Ekpe U.J., Ibok U.J., Offiong O.E., Ebenso E.E (1995), "Inhibitory action of methyl and phenylthiosemicarbazone derivatives on the corrosion of mild steel in hydrochloric acids", Materials Chemistry and Physics, 40(2), pp.87-93 59 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 20 Elsevier S., Publishers B.V (1985), “Transition metal complexes of semicarbazones and thiosemicarbazones”, Coordination Chemistry Reviews, 63, pp 127-160 21 El-Asmy A.A., Morsi M.A., and El-Shafei A.A (2005), “Cobalt(II), nickel(II), copper(II), zinc(II) and uranyl(VI) complexes of acetylacetone bis(4- phenylthiosemicarbazone)”, Transition Metal Chemistry, 11, pp 494-496.(4c) 22 Guy Berthon and Torsten Berg (1976), “Thermodynamics of silverthiosemicarbazide complexation”, The Journal of Chemical Thermodynamics, 8(12), pp.1145-1152 23 Joseph M., Kuriakose M., Kurup M.R and SureshE (2006), “Structural, antimicrobial and spectral studies of copper(II) complexes of 2- benzoylpyridine N(4)-phenyl thiosemicarbazone”, Polyhedron 25, pp 61-75 24 Lobana T.S., Khanna S., Butcher R,J., Hunter A.D and Zeller M (2006), “Synthesis, crystal structures and multinuclear NMR spectroscopy of copper(I) complexes with benzophenone ”, thiosemicarbazone Polyhedron, 25(14), pp 2755-2763 25 Mostapha J.E., Magali Allain, Mustayeen A K., Gilles M.B (2005), “Structural and spectral studies of nickel(II), copper(II) and cadmium (II) complexes of 3- furaldehyde thiosemicarbazone” Polyhedron, 24 (2), pp.327-332 26 Pillai C K S., Nandi U S and Warren Levinson (1977), “Interaction of DNA with anti-cancer drugs: copper-thiosemicarbazide system”, Bioinorganic Chemistry, pp.151-157 27 Ramana Murthy G V and Sreenivasulu Reddy T (1992), “o- Hydroxyacetophenone thiosemicarbazone as a reagent for the rapid spectrophotometric determination of palladium”, Talanta, 39(6), pp 697-701 60 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 28 Reddy K J, Kumar J R and Ramachandraiah C (2003), “Analytical properties of 1-phenyl-1,2-propanedione-2-oxime thiosemicarbazone: simultaneous spectrophotometric determination of copper(II) and nickel(II) in edible oils and seeds”, Talanta, 59(3), pp 425-433 29 Seena E.B and Prathapachandra Kurup M.R (2007), "Spectral and structural studies of mono- and binuclear copper(II) complexes of salicylaldehyde N(4)- substituted thiosemicarbazones", Polyhedron, 26(4,1), pp.829-836 30 Sirota A and ramko T (1974), “Square planar NiII complexes of a thiosemicarbazide”, Inorganica Chimica Acta, 8, pp.289-291 31 Subhas S Karki, Sreekanth Thota, Satyanarayana Y Darj (2007), “Synthesis, anticancer, and cytotoxic activities of some mononuclear Ru(II) compounds”, Bioorganic & Medicinal Chemistry, 15 (21), pp 6632-6641 32 Suryanarayana R.V and Brahmaji R.S (1979), “Polarographic and spectrophotometric studies of cobalt(II) thiosemicarbazide system”, Journal of Electroanalytical Chemistry, 96(1), pp 109-115 33 Uesugi K., Sik L Nishioka J., Kumagai H., T and Nagahiro T (1994), “Extraction-Spectrophotometric Determination of Palladium with 3- Thiophenaldehyde-4-phenyl-3-thiosemicarbazone”, Microchemical Journal, 50(1), pp 88-93 34 Magda Ali Akl (2006), “The Use of Phenanthraquinone Monophenyl Thiosemicarbazone for Preconcentration, Ion Flotation and Spectrometric Determination of Zinc(II) in Human Biofluids and Pharmaceutical Samples”, Bull Korean Chem Soc 27(2006), 5, 725 – 732 49,50,52,54,55 1-48,51,53,56- 61 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... : add luanvanchat@agmail.com Xuất phát từ lí trên, chọn đề tài: ? ?Tổng hợp nghiên cứu cấu tạo số phức chất kim loại chuyển tiếp với dẫn xuất N(4) thiosemicacbazon? ?? Với hy vọng kết thu đƣợc đóng... việc tổng hợp thiosemicacbazon, dẫn xuất thiosemicacbazon phức chất chúng với ion kim loại, nghiên cứu cấu tạo phức chất sản phẩm phƣơng pháp khác khảo sát hoạt tính sinh học chúng Trong số cơng... N N NH2 NH2 H a) a'') 1.2 MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA THIOSEMICACBAZON VÀ PHỨC CHẤT CỦA CHÚNG Các phức chất kim loại chuyển tiếp với thiosemicacbazon đƣợc quan tâm nhiều không với ý nghĩa khoa học mà chúng