(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu tổng hợp và xác định cấu trúc các phức chất của phối tử (n, n dialkylthiourea) benzamidine ba càng chứa hợp phần alanine với các ion cu2+ và zn2+

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN NGUYỄN THỊ THU HÂN NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CÁC PHỨC CHẤT CỦA PHỐI TỬ h (N,N-DIALKYLTHIOUREA)BENZAMIDINE BA CÀNG CHỨA HỢP PHẦN ALANINE VỚI CÁC ION Cu2+ VÀ Zn2+ LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Bình Định - Năm 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN NGUYỄN THỊ THU HÂN NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CÁC PHỨC CHẤT CỦA PHỐI TỬ (N,N-DIALKYLTHIOUREA)BENZAMIDINE h BA CÀNG CHỨA HỢP PHẦN ALANINE VỚI CÁC ION Cu2+ VÀ Zn2+ Chuyên ngành : HĨA VƠ CƠ Mã số : 44 01 13 Người hướng dẫn: TS LÊ CẢNH ĐỊNH i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, luận văn cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết luận văn trung thực chưa công bố trước h ii LỜI CẢM ƠN Để hồn thành luận văn này, tơi chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cá nhân tập thể tạo điều kiện giúp đỡ tơi suốt q trình thực luận văn Trước hết xin trân trọng gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS Lê Cảnh Định, người hướng dẫn khoa học, tận tình hướng dẫn, quan tâm bảo ln động viên tơi suốt q trình Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS Phạm Chiến Thắng thầy cô giáo tổ mơn Hóa vơ Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi nhiệt tình hỗ trợ tơi xun suốt q trình làm thực nghiệm Tơi chân thành cảm ơn sâu sắc PGS.TS Vũ Thị Ngân, anh, chị, em Phịng thí nghiệm Hóa học tính tốn Mơ tận tình giúp h đỡ tạo điều kiện cho thực đề tài Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn gia đình, bạn bè ln bên cạnh động viên giúp đỡ để tơi hồn thành khóa luận tốt nghiệp Bình Định, ngày 24 tháng năm 2019 Học viên Nguyễn Thị Thu Hân iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT vii DANH MỤC HÌNH VẼ viii DANH MỤC BẢNG xi MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu 3.2 Phạm vi nghiên cứu h Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài CHƯƠNG - TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu kim loại khả tạo phức chất chúng 1.1.1 Giới thiệu Đồng 1.1.1.1 Tính chất chung 1.1.1.2 Khả tạo phức chất Cu(II) 1.1.1.3 Vai trò sinh học Đồng 1.1.2 Giới thiệu Kẽm 1.1.2.1 Tính chất chung 1.1.2.2 Khả tạo phức chất Zn(II) 10 1.1.2.3 Vai trò sinh học Kẽm 12 iv 1.2 Giới thiệu benzamidine phức chất chúng 13 1.2.1 Benzamidine hai phức chất chúng 13 1.2.2 Benzamidine ba phức chất chúng 20 1.2.3 Benzamidine ba chứa hợp phần α-amino acid phức chất chúng 30 Chương PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM VÀ TÍNH TỐN 35 2.1 Tổng quan phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 36 2.1.1 Phân tích hàm lượng ion kim loại chuẩn độ complexon III 36 2.1.1.1 Xác định hàm lượng ion Cu2+ phức chất 36 2.1.1.2 Xác định hàm lượng ion Zn2+ phức chất 37 2.1.2 Phương pháp phổ hồng ngoại IR 38 h 2.1.3 Phương pháp phổ khối lượng ESI-MS 39 2.1.4 Phương pháp nhiễu xạ tia X đơn tinh thể 40 2.2 Phương pháp tính tốn lý thuyết sử dụng phần mềm Gaussian 43 2.3 Các kỹ thuật kết tinh phức chất 44 2.3.1 Phương pháp bay dung môi 44 2.3.2 Phương pháp làm lạnh chậm dung dịch 45 2.3.3 Khuếch tán dung môi 45 2.3.4 Khuếch tán 45 2.3.5 Thăng hoa chân không 45 2.4 Dụng cụ hóa chất 46 2.4.1 Dụng cụ 46 2.4.2 Hóa chất 46 v 2.4.3 Chuẩn bị hóa chất 47 2.5 Tổng hợp phối tử HA 47 2.5.1 Giai đoạn 1: Tổng hợp N,N-diethyl-N’-benzoylthiourea 47 2.5.2 Giai đoạn 2: Tổng hợp phức chất bis(N,N-diethyl-N’benzoylthioureato)nickel(II) 48 2.5.3 Giai đoạn 3: Tổng hợp N,N-(diethylcarbamothioyl)benzimidoyl chloride48 2.5.4 Giai đoạn 4: Tổng hợp phối tử (N,N-diethylthiourea)benzamidine ba chứa hợp phần alanine (HA) 49 2.6 Tổng hợp phức chất 49 2.6.1 Tổng hợp phức chất Zn(II)-HA 49 2.6.2 Tổng hợp phức chất Cu(II)-HA 50 h 2.7 Điều kiện thực nghiệm tính tốn 50 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 52 3.1 Thảo luận trình tổng hợp nghiên cứu phối tử HA 52 3.1.1 Thảo luận trình tổng hợp HA 52 3.1.2 Nghiên cứu cấu trúc phối tử HA 54 3.1.2.1 Nghiên cứu phối tử phương pháp IR 54 3.1.2.2 Nghiên cứu phối tử phương pháp khối phổ ESI-MS 55 3.1.2.3 Nghiên cứu phối tử phương pháp nhiễu xạ tia X đơn tinh thể 56 3.2 Thảo luận trình tổng hợp nghiên cứu phức chất 60 3.2.1 Thảo luận trình tổng hợp phức chất 60 3.2.2 Nghiên cứu cấu trúc hai phức chất 61 vi 3.2.2.1 Xác định hàm lượng ion kim loại phức chất 61 3.2.2.2 Nghiên cứu phức chất phương pháp phổ IR 62 3.2.2.3 Nghiên cứu phức chất phương pháp khối phổ ESI-MS- 63 3.2.2.4 Nghiên cứu phức chất phương pháp tính tốn lý thuyết sử dụng phần mềm Gaussian 65 3.2.2.5 Nghiên cứu phức chất phương pháp nhiễu xạ tia X đơn tinh thể 68 KẾT LUẬN 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO a A-TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT a B-TÀI LIỆU TIẾNG ANH a PHỤ LỤC i h QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (bản sao) p vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DFT : Density Functional Theory (thuyết phiếm hàm mật độ) HA : (Z)-(((diethylcarbamothioyl)imino)(phenyl)methyl)alanine (HA) IR : Infared Reflectance (Phổ hồng ngoại) ESI-MS : (Electrospray ionization massspectrometry) Phổ khối lượng m : mạnh rm : mạnh tb : trung bình y : yếu h viii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sự tách mức lượng orbital d xếp electron ion Cu2+(d9) trường đối xứng bát diện, bát diện lệch vng phẳng Hình 1.2 Cấu trúc phức chất Cu(Hdmg)2 [51] Hình 1.3 Một số cấu trúc phức chất Zn(II) [7], [21], [30], [52] 11 Hình 1.4 Sơ đồ điều chế benzimidoyl clorua 13 Hình 1.5 Sơ đồ điều chế benzamidine hai 13 Hình 1.6 Một số dạng tautome benzamidine hai dung dịch 14 Hình 1.7 Cấu trúc tinh thể (N,N-diethylthiourea)benzamidine C12H17N3S [13] 14 Hình 1.8 Cấu trúc phân tử phức chất {chloro-[N-(p-nitrobenzoyl)-N’,N’diethyl-thioureato-κO,κS]-dimerthylsulphoxide-κS}-platinum(II) (1) [28] 16 Hình 1.9 Cấu trúc phân tử phức chất [chloro-(N-benzoyl-N’,N’-diphenyl- h thioureato-κO,κS)-dimerthylsulphoxide-κS]-platinum(II) (2) [28] 17 Hình 1.10 Cấu trúc phân tử phức chất {chloro-[N-(o-chlorbenzoyl)-N’,N’diethyl-thioureato-κO,κS]-dimerthylsulphoxide-κS}-platinum(II) (3) [28] 17 Hình 1.11 Cấu trúc cis trans phức chất 19 Hình 1.12 Chloro(N-diethylaminothicarbonylbenzamidine)gold(I) [13] 19 Hình 1.13 Bis[N-(diethylaminothiocarbonyl)-benzamidine]silver(I)-nitrate [14] 20 Hình 1.14 Benzamidine ba dẫn xuất từ 2-aminophenol (1), 2-(aminomethyl)pyridine (2), anthranilic acid (3), benzoylindrazine (4) thiosemicacbazide (5) 20 Hình 1.15 Sơ đồ tổng quát điều chế benzamidine ba 21 Hình 1.16 Cấu trúc phân tử H2L3 [42] 21 Hình 1.17 Cấu trúc (N,N-diethylthiourea)benzamidine ba dẫn xuất từ benzoylhydrazine (H2L4) [34] 23