ĐAỊ HOC̣ QUỐC GIA HÀ NÔỊ TRƯỜNG ĐAỊ HOC̣ KHOA HOC̣ TƯ ̣NHIÊN PHÙNG THỊ THU HƯỜNG TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤTCỦA Ni(II) VỚI MỘT SỐ DẪN XUẤT THẾ N (4) –THIOSEMICACBAZON BENZANĐEHIT Chuyên nga[.]
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - PHÙNG THỊ THU HƯỜNG TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤTCỦA Ni(II) VỚI MỘT SỐ DẪN XUẤT THẾ N(4) –THIOSEMICACBAZON BENZANĐEHIT Chun ngành: Hóa vơ Mã số:604425 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Trịnh Ngọc Châu HÀ NỘI-2011 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - NGÔ XUÂN TRƯỜNG TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤTCỦA Ni(II) VỚI MỘT SỐ DẪN XUẤT THẾ N(4) –THIOSEMICACBAZON PYRUVIC Chun ngành: Hóa vơ Mã số:604425 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Trịnh Ngọc Châu HÀ NỘI-2011 HÓA Vễ C Luận văn tốt nghiệp MC LC M U CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 THIOSEMICACBAZIT VÀ DẪN XUẤT CỦA NÓ 1.1.1 Thiosemicacbazit thiosemicacbazon 1.1.2 Phức chất kim loại chuyển tiếp với thiosemicabazit: 1.1.3 Phức chất kim loại chuyển tiếp với thiosemicacbazon: 1.2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NIKEN 1.2.1 Giới thiệu chung: 1.2.2 Khả tạo phức: 10 1.3 MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA THIOSEMICACBAZON VÀ PHỨC CHẤT CỦA CHÚNG: 10 1.4 CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT: 13 1.4.1 Phƣơng pháp phổ hấp thụ hồng ngoại: 13 1.4.2 Phƣơng pháp phổ cộng hƣởng từ proton cộng hƣởng từ cacbon 13: 15 1.4.3 Phƣơng pháp phổ khối lƣợng: 17 1.5 THĂM DỊ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC PHỐI TỬ CÁC PHỨC CHẤT: 18 1.5.1 Phƣơng pháp thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định: 18 CHƢƠNG II: THỰC NGHIỆM 22 2.1 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ KĨ THUẬT THỰC NGHIỆM 22 2.1.1 Tổng hợp phối tử: 22 1.2 Tổng hợp phức chất: 24 2.2 CÁC ĐIỀU KIỆN GHI PHỔ 26 2.3 PHÂN TÍCH HÀM LƢỢNG Ni TRONG PHỨC CHẤT 26 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28 3.1 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH HÀM LƢỢNG KIM LOẠI TRONG PHỨC CHẤT: 28 3.2 NGHIÊN CƢU CÁC PHỐI TỬ VÀ PHỨC CHẤT BẰNG PHƢƠNG PHÁP PHỔ HẤP THỤ HỒNG NGOẠI 29 3.3 NGHIÊN CƢU BẰNG PHƢƠNG PHÁP CỘNG HƢỞNG TỪ PROTON VÀ PHỔ CỘNG HƢỞNG NHÂN 13C PHỐI TỬ VÀ PHỨC CHẤT BẰNG 35 HểA Vễ C Luận văn tốt nghiệp 3.3.1 Ph cng hƣởng từ proton phối tử Hthbz, Hmthbz, Hathbz, Hpthbz 35 3.3.2 Phổ cộng hƣởng từ nhân 13C phối tử Hthbz, Hmthbz, Hathbz Hpthbz 48 3.3.3 Phổ cộng hƣởng từ proton 1H phức chất Ni(thbz)2, Ni(mthbz)2, Ni(athbz)2, Ni(pthbz)2 58 3.3.4 Phổ cộng hƣởng từ nhân 13 C phức chất Ni(thbz)2, Ni(mthbz)2, Ni(athbz)2 Ni(pthbz)2 62 3.4 NGHIÊN CƢU BẰNG PHƢƠNG PHÁP PHỔ KHỐI LƢỢNG CÁC PHỐI TỬ VÀ PHỨC CHẤT Ni(thbz)2, Ni(mthbz)2, Ni(athbz)2 Ni(pthbz)2 67 3.5 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH KHÁNG SINH CỦA PHỐI TỬ VÀ PHỨC CHẤT 72 KẾT LUẬN: 75 TàI LIệU THAM KHảO 76 HĨA VƠ C Luận văn tốt nghiệp M U Qua nhiu cụng trình nghiên cứu cơng bố cho thấy phức chất thiosemicacbazit thiosemicacbazon với kim loại chuyển tiếp có ứng dụng lớn khoa học đời sống, : hoạt tính diệt nấm, diệt khuẩn thiosemicacbazit dẫn xuất thiosemicacbazon [1,3] Đặc biệt từ năm 1969, sau phát phức chất cis-platin [Pt(NH3)2Cl2] có hoạt tính ức chế phát triển ung thư nhiều nhà hố học dược học chuyển sang nghiên cứu hoạt tính sinh học thiosemicacbazon phức chất chúng Trong số loại phức chất nghiên cứu, phức chất thiosemicacbazon dẫn xuất 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 thư phức chất thiosemicacbazon dẫn xuất chúng đăng tạp chí Hố học, Dược học, Y-sinh học….như Polyhedron, Inorganica Chimica Acta, Inorganic Biochemistry, European Journal of Medicinal Chemistry, Toxicology and Applied Pharmacology, Bioinorganic and Medicinal Chemistry, Journal of Inorganic Biochemistry… Các nghiên cứu tập trung chủ yếu vào việc tổng hợp thiosemicacbazon, dẫn xuất thiosemicacbazon phức chất chúng với ion kim loại khác nhau, nghiên cứu cấu tạo phức chất sản phẩm phương pháp khác khảo sát hoạt tính sinh học chúng Trong số cơng trình gần đây, ngồi hoạt tính sinh học người ta cịn khảo sát số tính chất khác thiosemicacbazon tính chất điện hố, hoạt tính xúc tác, khả ức chế ăn mòn kim loại… Mục tiêu việc khảo sát hoạt tính sinh học tìm kiếm hợp chất có hoạt tính cao đồng thời đáp ứng tốt yêu cầu sinh – y học khác không độc, không gây hiệu ứng phụ, không gây hại cho tế bào lành để dùng làm thuốc chữa bệnh cho người động vật nuôi Hiện đề tài nghiên cứu phức chất thiosemicacbazit, thiosemicacbazon lĩnh vực thu hút nhiều nhà hoá học, dược học, sinh – y học ngồi nước Xuất phát từ mục đích trên, chọn đề tài: “nghiên cứu tổng hợp, cấu tạo số phức chất Ni (II) với dẫn xuất ca thiosemicacbazon HểA Vễ C Luận văn tốt nghiệp CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 THIOSEMICACBAZIT VÀ DẪN XUẤT CỦA NÓ 1.1.1 Thiosemicacbazit thiosemicacbazon Thiosemicacbazit chất rắn kết tinh màu trắng, nóng chảy 181-1830C Kết nghiên cứu nhiễu xạ tia X cho thấy phân tử có cu trỳc nh sau: (1) Góc liên kết Mật độ ®iÖn tÝch H2N (2) d NH a C c H2N b S (1) o a=118.8 o b=119.7 o c=121.5 o d=122.5 N = (2) N = C(4) = N = 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 trans so với nhóm NH2 ) [1] Khi thay nguyên tử hidro nhóm N(4)H2 gốc RH khác ta thu dẫn xuất thiosemicacbazit Ví dụ 4-phenyl thiosemicacbazit, 4-etyl thiosemicacbazit, 4-metyl thiosemicacbazit,… Khi phân tử thiosemicacbazit hay sản phẩm ngưng tụ với hợp chất cacbonyl tạo thành hợp chất thiosemicacbazon theo sơ đồ 1.1: (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 H N H C NHR'' S H2O R' C N OH H N H C NHR'' S Phản ứng tiến hành môi trường axit theo chế AN Vì số nguyên tử N có thiosemicacbazit dẫn xuất N(4) có ngun HĨA VƠ CƠ Luận văn tốt nghiệp t N(1) l mang in tớch âm nên điều kiện bình thường, phản ứng ngưng tụ xảy nhóm N(1)H2 hidrazin [4] 1.1.2 Phức chất kim loại chuyển tiếp với thiosemicabazit: Jesen người nghiên cứu tổng hợp phức chất thiosemicacbazit [1] Trong phức chất thiosemicacbazit với Cu(II) ông rằng: + Trong hợp chất thiosemicacbazit phối trí hai qua nguyên tử S N nhóm hidrazin (N(1)H2) + Trong q trình tạo phức phân tử thiosemicacbazit có chuyển cấu hình từ trans sang cấu hình cis, đồng thời xảy chuyển nguyên tử H từ nhóm imin (N(2)H) sang nguyên tử S nguyên tử H bị thay kim loại Do tạo thành phức phải xảy theo sơ đồ 1.2: NH2 NH2 N N M C C H2N H2N H2N NH N C C S HS H2N S NH2 S NH2 cis M NH2 NH2 S C N M D¹ng thion N C D¹ng thiol H2N H2N S trans Sự tạo phức thiosemicacbazit Cũng nghiên cứu phức chất Ni (II), Cu(II), Pt(II), Pd(II), Co(II) [13,16, 31] , Zn (II) [14] với thiosemicacbazit phương pháp từ hoá, phổ hấp thụ e, phổ hấp thụ hồng ngoại, tác giả đưa kết luận: liên kết phân tử thiosemicacbazit với nguyên tử kim loại thực trực tiếp qua nguyên tử S nguyên tử N nhóm N(1)H2; đồng thời tạo phức phân tử thiosemicacbazit tồn cấu hình cis Theo tài liệu [8, 13, 23], đa số trường hợp thiosemicacbazit tồn cấu hình cis đóng vai trị phối tử hai càng, vy cú xu hng HểA Vễ C Luận văn tèt nghiƯp thể dung lượng phối trí hai liên kết thực qua nguyên tử S N(1) nhóm hidrazin Để thực phối trí kiểu cần phải tiêu tốn lượng cho q trình di chuyển ngun tử H nhóm N(2)H sang sang nguyên tử S Năng lượng bù trừ lượng dư việc tạo thêm liên kết hiệu ứng đóng vịng Tuy nhiên số trường hợp khó khăn mặt lập thể, thiosemicacbazit đóng vai trị phối tử giữ nguyên cấu hình trans, liên kết thực qua nguyên tử S Ví dụ điển hình kiểu phối trí ta liệt kê phức thiosemicacbazit Ag (I), Cu (II), Co(II) 1.1.3 Phức chất kim loại chuyển tiếp với thiosemicacbazon: Hoá học phức chất kim loại chuyển tiếp với thiosemicacbazon bắt đầu phát triển mạnh sau Domagk nhận thấy hoạt tính kháng khuẩn số thiosemicacbazon [41] Để làm sáng tỏ chế tác dụng thiosemicacbazon người ta tổng hợp phức chất chúng với kim loại tiến hành thử hoạt tính kháng khuẩn hợp chất tổng hợp Phức chất thiosemicacbazon quan tâm nghiên cứu nhiều tính dạng hợp chất cacbonyl cho phép thay đổi giới hạn rộng chất nhóm chức cấu tạo hình học thiosemicacbazon Cũng thiosemicacbazit, thiosemicacbazon có khuynh hướng thể dung lượng phối trí cực đại Nếu phần hợp chất cacbonyl khơng chứa ngun tố có khả tham gia tạo phức phối tử đóng vai trị phối tử hai giống thiosemicacbazit VD: thiosemicacbazon benzanđehit, xyclohexanon axetophenon, octanal, menton… S N N C H D¹ng thion SH N NH2 D¹ng thiol M S N N N NH2 M NH2 HểA Vễ C Luận văn tèt nghiÖp Sơ đồ tạo phức thiosemicacbazon (R: H, CH3, C2H5, C6H5….) Trong cơng trình nghiên cứu mình, tác giả [3,19,30] đưa cấu tạo phức Pt (II) với 4-phenyl thiosemicacbazon furaldehit phức Pd (II) với 4-phenyl thiosemicacbazon 2-axetyl piridin sau: NH NH S O N S C H3C N N C CH3 Pd C S N N N S C H Pt H N S N S N S NH O N S NH Nếu phần hợp chất cacbonyl có thêm nguyên tử có khả tham gia phối trí (D) nguyên tử nối với nguyên tử N-hidrazin (N(1)) qua hai hay ba nguyên tử trung gian tạo phức phối tử thường có khuynh hướng thể phối tử ba với nguyên tử cho D, N(1), S Một số phối tử loại thiosemicacbazon hay dẫn xuất thiosemicacbazon salixylanđehit (H2thsa hay H2phthsa), isatin (H2this hay H2pthis), axetylaxeton (H2thac hay H2pthac), pyruvic (H2thpy hay H2pthpy)….Trong phức chất chúng với ion kim loại Cu2+, Co2+, Ni2+, Pt2+….phối tử tạo liên kết với nguyên tử cho O, S, N với hình thành vịng cạnh [1,3,6] Mơ hình tạo phức phối tử thiosemicacbazon ba ví dụ cụ thể tác giả [1,3] xác định sau: HÓA Vễ C Luận văn tốt nghiệp D D M M hc S N S N N N NH2 NH2 H a) a') H3C NH OH2 O Cl O HC C Pt S N C H3C N H Cu N S S N C N NH2 Cl O Ni H N C C NH2 NH2 d) c) b) Sù t¹o phøc thiosemicacbazon công thức cấu tạo phức chất thiosemicacbazon số kim loại chuyển tiếp a, a') Mô hình tạo phức thiosemicacbazon b Phức vuông phẳng Ni(thac).H2O c Phức vuông phẳng Pt(Hthsa)Cl d Phức vuông phẳng Cu(Hthis)Cl Cỏc thiosemicacbazon bn cng điều chế cách ngưng tụ hai phân tử thiosemicacbazit với phân tử hợp chất đicacbonyl NH2 N R O H2N + R' O N H R S N SH N SH - H2O NH2 R' N NH2 Sự hình thành thiosemicacbazon Cỏc phi t bốn loại có nguyên tử cho N, N, S, S thường có cấu tạo phẳng chúng chiếm bốn vị trí phối trí mặt phẳng xích đạo phức chất tạo thnh HểA Vễ C Luận văn tốt nghiệp Mt cách khác để tổng hợp phức chất chứa phối tử bốn sở thiosemicacbazit ngưng tụ phân tử hợp chất cacbonyl với thiosemicacbazit có mặt ion kim loại - phản ứng khn Trong phản ứng loại này, hai nhóm NH2 thiosemicacbazit tham gia phản ứng ngưng tụ Trong mơi trường kiểm, có mặt Vo2+, Ni2+, Cu2+ thiosemicacbazon salixilandehit có khả ngưng tụ với salixiandehit theo nitơ có nhóm amit để tạo thành phối tử bốn H3thsasal mà điều kiện thường phản ứng ngưng tụ phân tử salixiandehit thứ hai không xảy Công thức chung phức chất tạo thành mô tả đây: O O M HC N N N CH C SR M = VO2+, Ni2+, Cu 2+ ; R = CH 3, C2H , H Người ta cho rằng, sau tạo phức ion kim loại có tác dụng định hướng, hoạt hố số trung tâm phản ứng phối tử làm cho có khả tham gia phản ứng Trong trạng thái tự trung tâm phân tử trơ Chẳng hạn, định hướng ion Cu2+ Hg2+, hai phân tử thiosemicacbazon điphenyl glyoxan kết hợp với tạo thành phối tử bốn [42] mô tả sơ đồ sau: HểA Vễ C Luận văn tốt nghiệp C6H5 C6H5 2- O O S H2N N CS NH2 H MeOH/HCl đặc N N N M C6H5 C6H5 N N H N N MCl 2/MeOH O NH2 2+ N (M =Cu, Hg) S S Ion kim loại định h-ớng cho phản ứng hoá họcNúi chung, a s cỏc trng hợp, phần khung thiosemicacbazon tham gia phối trí qua hai nguyên tử cholà S N(4) để tạo thành vịng cạnh mơ hình đây: M M S N hc S N N N H NH2 NH2 Tuy nhiên, trường hợp tạo thành phức chất hỗn hợp với phối tử khác, tuỳ thuộc vào kích thước không gian phần hợp chất cacbonyl mà thiosemicacbazon tạo thành phức chất chứa vịng cạnh Trong cơng trình nghiên cứu [43], tác giả tổng hợp phức chất số thiosemicacbazon với kim loại họ platin Ru, Os với phản ứng chung là: [M(bpy)2 X ] [M(PPh)3 X2 ] + Hthio NaClO4 [M(bpy) (thio)]ClO hc -HX + Hthio -HX; -PPh [M(PPh) (thio)] 2 Trong bpy bipyridin, PPh3 triphenylphotphat, X Cl, Br; Hthio thiosemicacbazon salixiandhit, dẫn xuất thiosemicacbazon benzandehit Tóm lại, đa số trường hợp, thiosemicacbazon ln có xu hướng thể số phối trí cực đại Tuỳ vào phần hợp chất cacbonyl mà thiosemicacbazon phối tử càng, càng, hay Trong số trường hợp, khó khăn hố lập thể, thiosemicacbazon thể phối tử [24,25] Ví dụ phức chất Cu (II) với 4-phenyl thiosemicacbazon HểA Vễ C Luận văn tốt nghiệp benzoylpiridin [24] phối tử thứ đóng vai trò phối tử I phối tử thứ hai phối tử thể cụ thể CH3 CH3 N O N II Cu C S N N S NHR 1.2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NIKEN 1.2.1 Giới thiệu chung: Niken Baron Axel Frederik Constedt tách từ kupefenmickel vào năm 1751 đặt tên cho nguyên tố niken ( kupernicket có nghĩa loại đồng ma quái) Ni kim loại mau trắng , tương đối cứng dạng bột có mau đen cháy khơng khí Trong BTH, Niken thứ 28, chu kì 4, nhón VIIIB Ni nhóm với săt, coban chúng thuộc nhóm kim loại chuyển tiếp khối d Cấu hình electron nguyên tử Ni [Ar]3d84s2 [Ar]3d94s1 Trong hợp chất Ni có SOXH: +2, +3, SOXH +3 Ni bền Trong tự nhiên Ni tồn số dạng đồng vị: Các dạng đồng vị Ni tự Hàm lượng % nhiên 58 Ni 68.077% 60 Ni 26.223% 61 Ni 1.14% 62 Ni 3.634% 64 Ni 0.926% HểA Vễ C Luận văn tốt nghiệp 1.2.2 Khả tạo phức: Ion Ni2+ có cấu hình e 1s22s22p63s23p6 3d8, bền mơi trường nước, dung dịch có màu xanh lục, tạo phức aqua [ Ni(H2O)6]2+ Cũng ion kim loại nhóm d khác, có khả tạo phức với hầu hết phối tử Cl-, I-, CN-…Các phức chất phổ biến có số phối trí 6.Các phối tử trường mạnh tạo với Ni2+ phức chất vuông phẳng nghịch từ [Ni(Cl4)]2-, phối tử trường yếu tạo phức tứ diện [NiCl4]2- Các phối tử trường trung bình thường tạo với Ni2+ phức chất có số phối trí , có cấu hình bát diện, thuận từ [ Ni(H2O6)]2+, [ Ni(NH3)6]2+ 1.3 MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA THIOSEMICACBAZON VÀ PHỨC CHẤT CỦA CHÚNG: Các phức chất Pd thiosemicacbazon quan tâm nhiều không ý nghĩa khoa học mà khả tiềm ẩn ứng dụng to lớn thực tiễn Một số thiosemicacbazon sử dụng làm chất ức chế q trình ăn mịn kim loại Offiong O.E nghiên cứu tác dụng chống ăn mòn kim loại 4-metyl thiosemicacbazon, 4-phenyl thiosemicacbazon, 2-axetyl piridin thép nhẹ (98%Fe) Kết nghiên cứu cho thấy hiệu ức chế cực đại chất đầu 74,59% cịn chất sau đạt 80,67% Nói chung, ức chế ăn mòn tăng lên theo nồng độ thiosemicacbazon [12,20] Ngoài khả tạo phức tốt, thiosemicacbazit thiosemicacbazon cịn có nhiều ứng dụng lĩnh vực phân tích tách xác định hàm lượng nhiều kim loại khác R.Murthy sử dụng thiosemicacbazon o-hidroxi axetophenon việc xác định làm lượng Pd phương pháp trắc quang Với phương pháp xác định hàm lượng Pd khoảng nồng độ 0,04210,6g/l [28] Pd xác định phương pháp chiết - trắc quang dựa sở tạo phức với 4-phenyl thiosemicacbazon thiophenanđehit, phức chiết vào clorofom môi trường axit H2SO4 sau lắc khong 10 phỳt Khi 10 HểA Vễ C Luận văn tèt nghiƯp xác định hàm lượng Pd khoảng nồng độ 0,04-6g/l [34] (thoả mãn định luật Beer) Phương pháp trắc quang sử dụng để xác định hàm lượng Cu(II) Ni(II) dầu ăn dầu số loại hạt dựa vào khả tạo phức chúng với 1-phenyl-1,2-propandion-2-oxim thiosemicacbazon [29] Bên cạnh đó, Sivadasan Chettian cộng tổng hợp chất xúc tác gồm phức chất thiosemicacbazon với số kim loại chuyển tiếp polistiren[15] Đây chất xúc tác dị thể sử dụng phản ứng tạo nhựa epoxy từ cyclohexen stiren Các phức chất Pd với thiosemicacbazon làm xúc tác tốt cho phản ứng nối mạch anken (phản ứng Heck) [18] Ngoài ứng dụng nêu trên, người ta đặc biệt quan tâm tới hoạt tính sinh học thiosemicacbazon phức chất chúng Hiện người ta có xu hướng nghiên cứu phức chất sở thiosemicacbazon với mong muốn tìm kiến hợp chất có hoạt tính sinh học cao, độc hại để sử dụng y dược Hoạt tính sinh học thiosemicacbazon phát Domagk Khi nghiên cứu hợp chất thiosemicacbazon ông nhận thấy số hợp chất thiosemicacbazon có hoạt tính kháng khuẩn [3] Sau phát Domagk, hàng loạt cơng trình nghiên cứu tác giả [10,11,17,32] đưa kết nghiên cứu hoạt tính sinh học thiosemicacbazit, thiosemicacbazon phức chất chúng Tác giả [35] cho tất thiosemicacbazon dẫn xuất vị trí para benzanđehit có khả diệt vi trùng lao Trong p-axetaminobenzandehit thiosemicacbazon (thiacetonTB1) xem thuốc chứa bệnh lao hiệu nghiệm nay: H3C C NH CH N NH C O S NH2 (TB1) Ngoài TB1, thiosemicacbazon pyridin-3, 4-etylsunfobenzandehit (TB3) piridin-4 sử dụng y học chữa bệnh lao 11 HĨA VƠ CƠ Luận văn tốt nghiệp Thiosemicacbazon istatin c dựng cha bệnh cúm, đậu mùa làm thuốc sát trùng Thiosemicacbazon monoguanyl hidrazon có khả diệt khuẩn gam dương….Phức chất thiosemicacbazit với muối clorua mangan, niken, coban đặc biệt kẽm dùng làm thuốc chống thương hàn, kiết lị, bệnh đường ruột diệt nấm [1] Phức chất Cu (II) với thiosemicacbazit có khả ức chế phát triển tế bào ung thư [28] Các tác giả [11,17] nghiên cứu đưa kết luận phối tử phức chất Pd (II) với 2-benzoylpyridin 4-phenyl thiosemicacbazon Pd (II), Pt (II) với pyridin 2-cacbaldehit thiosemicacbazon có khả chống lại dòng tế bào ung thư MCF-7, TK-10, UACC-60, số phức chất phức Pd (II) với 2-benzoylpyridin 4-phenyl thiosemicacbazon có giá trị GI50 (nồng độ ức chế tế bào phát triển nửa) thấp dòng chọn nghiên cứu Ở Việt Nam, hướng nghiên cứu gần tập trung nhiều vào việc thử hoạt tính sinh học thiosemicacbazon phức chất chúng với kim loại chuyển tiếp Cu, Mo, Ni,…Tác giả [1] tổng hợp thăm dị hoạt tính sinh học thiosemicacbazit, thiosemicacbazon salixylandehit (H2thsa), thiosemicacbazon istatin (H2this) phức chất chúng Kết cho thấy khả ức chế phát triển khối u phức chất Cu(Hthis)Cl Mo(Hthis)Cl đem thử, giúp làm giảm mật độ tế bào ung thư, giảm tổng số tế bào, từ làm giảm số phát triển u Khả ức chế tế bào ung thư Sarcomar TG180 chuột trắng Swiss Cu(Hthis)Cl 43,99% Mo(Hthis)Cl 36,8% Tiếp sau đó, tác giả [3,6] tổng hợp phối tử phức chất số ion kim loại Pt(II), Co(II), Ni(II), Cu(II) với số thiosemicacbazon dẫn xuất thiosemicacbazon Kết cho thấy phức chất Pd (II) với 4-phenyl thiosemicacbazon istatin, 4-phenyl thiosemicacbazon salixylandehit, thiosemicacbazon điaxetylmonoxim, 4-phenyl thiosemicacbazon điaxetylmonoxim có độc tính mạnh nấm vi khuẩn Các phức chất Pt (II) với 4phenyl thiosemicacbazon istatin, thiosemicacbazon furandehit có khả ức chế phát triển tế bào ung thư gan, ung thư màng tim, ung thư màng tử cung; phức 12 HĨA VƠ C Luận văn tốt nghiệp cht ca Pt (II) vi 4-metyl thiosemicacbazon istatin, 4-metyl thiosemicacbazon furandehit có khả ức chế tế bào ung thư màng tim ung thư biểu mô người Đặc biệt tác giả [7] tổng hợp nghiên cứu hoạt tính sinh học phức chất Co (II), Ni (II), Cu(II) với thiosemicacbazon phần đóng góp hợp chất cacbonyl có nguồn gốc tự nhiên octanal, campho, xitronenlal, mentonua Trong số phối tử phức chất nghiên cứu hoạt tính sinh học phức Cu (II) với phối tử thiosemicacbazon xitronenlal thiosemicacbazon menton có khả ức chế hai dịng tế bào ung thư gan phổi 1.4 CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT: 1.4.1 Phƣơng pháp phổ hấp thụ hồng ngoại: Khi hấp thụ xạ vùng hồng ngoại, lượng phân tử tăng lên 8-40kJ/mol Đây khoảng lượng tương ứng với tần số dao động biến dạng dao động quay liên kết hợp chất cộng hoá trị Sự hấp thụ xảy tần số xạ tia tới với tần số dao động riêng liên kết phân tử Tần số dao động riêng liên kết phân tử tính theo cơng thức: : khối lượng rút gọn, 2C k m1m2 (m1 m2 ) k: số lực tương tác, phụ thuộc chất liên kết c: tốc độ ánh sáng, c= 3.108m/s : tần số dao động riêng liên kết Như liên kết có tần số dao động riêng xác định, phụ thuộc vào chất nguyên tố tham gia liên kết mà môi trường mà liên kết tồn Khi tham gia tạo liên kết phối trí với ion kim loại dải hấp thụ nhóm xét bị dịch chuyển vị trí hay thay đổi cường độ Từ dịch chuyển vị 13 HĨA VƠ C Luận văn tốt nghiệp trớ hay thay i v cường độ ta thu số thông tin mơ hình tạo phức phối tử cho Phổ hấp thụ hồng ngoại sớm sử dụng việc nghiên cứu thiosemicacbazon phức chất chúng với kim loại chuyển tiếp Tuy nhiên, cấu tạo phức tạp hợp chất thiosemicacbazon mà tính tốn lý thuyết để đưa quy kết cụ thể cịn gặp nhiều khó khăn Chính vậy, việc quy kết dải hấp thụ phân tử phức chất chúng chủ yếu dựa vào phương pháp gần dao động nhóm Hiện chưa hồn tồn thống quy kết dải hấp thụ phổ thiosemicacbazit thiosemicacbazon Trong tài liệu [1] quy kết dải hấp thụ bảng sau: Các dải hấp thụ phổ IR thiosemicacbazit i cm1 Quy kÕt i cm1 Quy kÕt 1 3380 as(N4H2) 8 1545 (CN4) 2 3350 as(N1H2) 9 1490 (HNC,HNN) 3 3290 s(N4H2) 10 1420 as(CNN) 4 3210 s(N1H2) 11 1320 s(CNN) 5 1600 (NH) 12 1295 as(NNH) 6 1650 (HN4H) 13 1018 as(HN4C) 7 1628 (HN1H) 14 810 (CS) Trong tài liệu khác [1,3,5,19] có chung nhận xét dải hấp thụ đặc trưng cho dao động hố trị nhóm C=S thay đổi khoảng rộng từ 750-900cm-1 dải có xu hướng giảm cường độ dịch chuyển phía tần số thấp tham gia tạo phức Trong trình tạo phức, xảy thiol hố dải hấp thụ đặc trưng cho dao động nhóm CNN thường dịch chuyển phía có tần số cao xuất khoảng từ 1300 đến 1400-1500cm-1 phức chất thiosemicacbazon salixylandehit, isatin, axetyl axeton với kim loại Cu2+, Ni2+, Co3+,…Nhóm NH2 đóng góp với C=C tạo thành dải hấp thụ 14 HĨA VƠ C Luận văn tốt nghiệp 1590-1620cm-1 v di ny thng thay đổi khơng đáng kế nhóm NH2 khơng tham gia tạo phức Trong nhiều cơng trình, tác giả quan tâm đến dải hấp thụ đặc trưng cho liên kết M-O, M-N, M-S Theo tác giả [3], dải hấp thụ đặc trưng cho loại liên kết thường xuất khoáng 600-100cm-1 với cường độ yếu 1.4.2 Phƣơng pháp phổ cộng hƣởng từ proton cộng hƣởng từ cacbon 13: Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân phương pháp đại ứng dụng để xác định cấu trúc hợp chất hữu Một hạt nhân có spin I khác không đặt từ trường chiếm (2I+1) mức lượng khác Sự chênh lệch mức lượng phụ thuộc vào cường độ từ trường xung quanh hạt nhân Từ trường từ trường ngồi cộng với từ trường ngược chiều gây chuyển động lớp vỏ điện tử xung quanh hạt nhân Như vậy, hiệu mức lượng hạt nhân từ khơng phụ thuộc vào từ trường ngồi mà cịn phụ thuộc vào lớp vỏ điện tử xung quanh hạt nhân Điều dẫn tới hạt nhân khác đặt từ trường cần lượng khác để thay đổi mức lượng Trong phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân, lượng kích thích hạt nhân gây từ trường biến đổi có tần số tương đương với tần số sóng vơ tuyến Bằng cách thay đổi tần số từ trường kích thích ta thu tín hiệu cộng hưởng hạt nhân từ khác phân tử xác định cách cụ thể cấu trúc hợp chất hoá học Các phân tử thiosemicacbazon phức chất chúng khơng có nhiều proton nên việc quy kết pic phổ 1H-NMR tương đối dễ dàng Thông thường, proton có mặt nhóm OH, NH-hidrazin, NH-amit, CH=N SH; đơi lúc có thêm proton nhóm NH2, CH3, C6H5, CH2 Trong phổ cộng hưởng từ proton NH-hidrazin cho tín hiệu cộng hưởng khoảng 11,5ppm, proton 15 HểA Vễ C Luận văn tốt nghiƯp liên kết đơi CH=N vùng gần 8,3ppm proton OH khoảng 10ppm [3,25,26] Hiện việc quy gán tín hiệu cộng hưởng phổ hỗ trợ phần mềm ACD/I-labs/NMR ACD/I-labs/NMR (http://www.acdlabs.com) phần mềm hoạt động trực tuyến bao gồm hai phần: Databases - chứa liệu thực nghiệm Predictor- mô thống kê loại phổ HNMR, CNMR, NNMR, FNMR, PNMR Để lấy phổ mô NMR-Predictor phổ thực nghiệm từ NMRDatabases trước hết phải xây dựng phân tử phần mềm Chemsketch Đối với hợp chất hữu ACD/I-labs/NMR cho phổ mơ xác dựa thống kê 1.200.000 giá trị độ dịch chuyển hoá học; 320.000 giá trị số tương tác spin-spin proton 1.700.000 độ dịch chuyển hoá học 13 C Phương pháp mơ có tính đến tương tác nội phân tử ACD/HNMR ACD/CNMR sử dụng thông số tương tác thực nghiệm từ 3000 cấu trúc Phương pháp mơ cho độ xác cao hợp chất hữu phức chất kim loại thường có nhiều sai lệch Nguyên nhân số lượng nghiên cứu NMR hợp chất chứa kim loại chưa nhiều, giá trị độ dịch chuyển hoá học, số ghép tương tác nội phân tử thống kê hạn chế nên phương pháp mô ứng dụng lĩnh vực nghiên cứu phức chất chưa thu độ xác cao Một nhược điểm phần mềm không phân biệt proton nhóm OH, NH-hidrazin, NH-amit (các tín hiệu cộng hưởng từ vùng 1011ppm trùng chập vào nhau) Tuy nhiên phản ứng khn, proton nhóm OH, NH-hidrazin NH-amit tách hoàn toàn tạo thành phức chất, phổ phức chất khơng có tín hiệu proton phổ phối tử tự tương ứng Mặt khác, người ta quan tâm đến số pic, cường độ, vị trí tương đối dịch chuyển tương đối pic, giá trị độ dịch 16 ... HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - NGÔ XUÂN TRƯỜNG TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤTCỦA Ni( II) VỚI MỘT SỐ DẪN XUẤT THẾ N(4) ? ?THIOSEMICACBAZON PYRUVIC Chun ngành: Hóa vơ Mã số:604425 LUẬN VĂN... thường tạo với Ni2 + phức chất có số phối trí , có cấu hình bát diện, thuận từ [ Ni( H2O6)]2+, [ Ni( NH3)6]2+ 1.3 MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA THIOSEMICACBAZON VÀ PHỨC CHẤT CỦA CHÚNG: Các phức chất Pd thiosemicacbazon. .. hợp, cấu tạo số phức chất Ni (II) với dẫn xuất ca thiosemicacbazon HểA Vễ C Luận văn tốt nghiệp CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 THIOSEMICACBAZIT VÀ DẪN XUẤT CỦA NÓ 1.1.1 Thiosemicacbazit thiosemicacbazon