(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 glycine với các ion của co và ni

i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN NGUYỄN BÁ CHUNG NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CÁC PHỨC CHẤT CỦA PHỐI TỬ (N,N-DIALKYLTHIOUREA)BENZAMIDINE BA CÀNG h CHỨA HỢP PHẦN GLYCINE VỚI CÁC ION CỦA Co VÀ Ni LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Bình Định - Năm 2019 ii BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN NGUYỄN BÁ CHUNG NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CÁC PHỨC CHẤT CỦA PHỐI TỬ (N,N-DIALKYLTHIOUREA)BENZAMIDINE BA CÀNG h CHỨA HỢP PHẦN GLYCINE VỚI CÁC ION CỦA Co VÀ Ni Chun ngành : HĨA VƠ CƠ Mã số : 44 01 13 Người hướng dẫn: TS Lê Cảnh Định iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, luận văn cơng trình nghiên cứu tơi với hướng dẫn TS Lê Cảnh Định (Đại học Quy Nhơn) Các số liệu, kết luận văn trung thực chưa công bố trước h iv LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, xin chân thành cảm ơn TS Lê Cảnh Định ln ln nhiệt tình hướng dẫn, bảo động viên suốt trình thực nghiên cứu hồn thành luận văn Tôi xin cảm ơn TS Phạm Chiến Thắng quý thầy cô giáo tổ môn Hóa vơ Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi để làm thí nghiệm q trình thực đề tài Tôi xin gửi lời cảm ơn tới quý thầy giáo mơn Hóa, trường Đại học Quy Nhơn trang bị cho kiến thức khoa học giá trị trình học tập nghiên cứu Cuối cùng, tơi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đồng nghiệp ln bên cạnh động viên, khích lệ giúp đỡ để tơi khắc phục h khó khăn để hồn thành luận văn tốt nghiệp Bình Định, ngày 10 tháng năm 2019 Học viên Nguyễn Bá Chung v MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN iii LỜI CẢM ƠN iv MỤC LỤC v DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT viii DANH MỤC HÌNH VẼ ix DANH MỤC BẢNG xii 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 Phương pháp nghiên cứu h Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu Cobalt, Nickel khả tạo phức chất chúng 1.1.1 Giới thiệu Cobalt 1.1.1.1 Tính chất chung Cobalt 1.1.1.2 Khả tạo phức chất Co(II) 1.1.1.3 Vai trò sinh học Cobalt 1.1.2 Giới thiệu Nickel 11 1.1.2.1 Tính chất chung Nickel 11 1.1.2.1 Khả tạo phức chất Ni(II) 12 1.1.2.3 Vai trò sinh học Nickel 17 1.2 Giới thiệu benzamidine phức chất chúng 18 1.2.1 Benzamidine hai phức chất chúng 18 1.2.2 Benzamidine ba phức chất chúng 26 1.2.3 Benzamidine ba chứa hợp phần α-amino acid phức chất chúng 37 vi CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM 43 2.1 Giới thiệu phương pháp nghiên cứu 43 2.1.1 Phân tích hàm lượng ion kim loại chuẩn độ complexon III…… 43 2.1.2 Phương pháp phổ hồng ngoại IR 44 2.1.3 Phương pháp phổ khối lượng ESI-MS 44 2.1.4 Phương pháp nhiễu xạ tia X đơn tinh thể 45 2.1.5 Phương pháp xác định tính độc tế bào ung thư (cytotoxic assay)… 48 2.2 Các kỹ thuật kết tinh phức chất 50 2.2.1 Phương pháp bay dung môi 50 2.2.2 Khuếch tán dung môi 50 2.2.3 Phương pháp làm lạnh chậm dung dịch 50 2.2.4 Khuếch tán 51 h 2.2.5 Thăng hoa chân không 51 2.3 Thực nghiệm 51 2.3.1 Dụng cụ 51 2.3.2 Hóa chất 51 2.3.3 Chuẩn bị hóa chất 52 2.4 Tổng hợp phối tử HG 52 2.4.1 Giai đoạn 1: Tổng hợp N,N-diethyl-N’-benzoylthiourea 53 2.4.2 Giai đoạn 2: Tổng hợp phức chất bis(N,N-diethyl-N’benzoylthioureato) nickel(II) 53 2.4.3 Giai đoạn 3: Tổng hợp N,N-(diethylcarbamothioyl)benzimidoyl chloride 54 2.4.4 Giai đoạn 4: Tổng hợp phối tử (N,N-diethylthiourea)benzamidine ba chứa hợp phần glycine (HG) 55 2.5 Tổng hợp phức chất 56 2.5.1 Tổng hợp phức chất Co(II)-HG 56 vii 2.5.2 Tổng hợp phức chất Ni(II)-HG 56 2.6 Điều kiện thực nghiệm 57 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 59 3.1 Thảo luận trình tổng hợp nghiên cứu phối tử HG 59 3.1.1 Thảo luận trình tổng hợp HG 59 3.1.2 Nghiên cứu cấu trúc phối tử HG 61 3.1.2.1 Nghiên cứu phối tử phương pháp IR 61 3.1.2.2 Nghiên cứu phối tử phương pháp khối phổ ESI-MS 62 3.1.2.3 Nghiên cứu phối tử phương pháp nhiễu xạ tia X đơn tinh thể 64 3.2 Thảo luận trình tổng hợp nghiên cứu phức chất 68 3.2.1 Thảo luận trình tổng hợp phức chất 68 3.2.2 Nghiên cứu cấu trúc hai phức chất 69 h 3.2.2.1 Xác định hàm lượng ion kim loại phức chất 69 3.2.2.2 Nghiên cứu phức chất phương pháp phổ IR 69 3.2.2.3 Nghiên cứu phức chất phương pháp khối phổ ESI-MS 71 3.2.2.4 Nghiên cứu hoạt tính kháng tế bào ung thư 75 KẾT LUẬN 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO a A-TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT a B-TÀI LIỆU TIẾNG ANH a PHỤ LỤC j QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN n viii DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT AcO- : acetate HG : methyl (Z)(((diethylcarbamothioyl)imino)(phenyl)methyl)glycinate IR : phổ hồng ngoại ESI-MS : phổ khối lượng y : yếu tb : trung bình m : mạnh rm : mạnh HepG2 : tế bào ung thư gan MCF7 : tế bào ung thư vú h ix DANH MỤC HÌNH VẼ h Hình 1.1 Phức tứ diện Co(II) Hình 1.2 Phức chất [Co2Gd(L1)2][NO3].2CHCl3 với H3L1 = (S)P[N(Me)N=CH-C6H3-2-OH-3-OMe]3) [17] Hình 1.3 Phức chất [Co2Ln(L2)2(H2O)4][Cr(CN)6].nH2O, với Ln = La, Gd; H2L2 = 2,6-Di(acetoacetyl)pyridine) [54] Hình 1.4 Cấu tạo Cobalamin 10 Hình 1.5 Sự tách mức lượng obitan d xếp electron ion Ni2+ (d8) trường đối xứng bát diện, bát diện lệch vuông phẳng 15 Hình 1.6 Phức chất [Ni2Ln(L3)2(CH3OH)]+, với Ln = La-Lu, trừ Ce Pm, H3L3 = [tris(2’-hydroxybenzylaminoethyl)amine] [11] 17 Hình 1.7 Phức chất [Zn2Gd(L4)(CH3CN)2]+ với phối tử H3L4= tris-N,N′,N′′(2-hydroxybenzyl)-1,4,7-triazacyclononane [10] 17 Hình Sơ đồ điều chế benzimidoyl clorua 19 Hình 1.9 Sơ đồ điều chế benzamidine hai 19 Hình 1.10 Một số dạng tautomer benzamidine hai dung dịch 19 Hình 1.11 Cấu trúc phân tử (N,N-diethylthiourea)benzamidine C12H17N3S [15] 20 Hình 1.12 Cấu trúc phân tử phức chất {chloro-[N-(p-nitrobenzoyl)N’,N’-diethyl-thioureato-κO,κS]-dimethylsulphoxide-κS}-platinum(II) (1) [32] 22 Hình 1.13 Cấu trúc phân tử phức chất [chloro-(N-benzoyl-N’,N’diphenyl-thioureato-κO,κS)-dimethylsulphoxide-κS]-platinum(II) (2) [32] 22 Hình 1.14 Cấu trúc phân tử phức chất {chloro-[N-(o-chlorbenzoyl)N’,N’-diethyl-thioureato-κO,κS]-dimethylsulphoxide-κS}-platinum(II) (3) [32] 23 Hình 1.15 Cấu trúc cis trans phức chất 25 Hình 1.16 Chloro(N-diethylaminothicarbonylbenzamidin)gold(I) [15] 25 Hình 1.17 Bis[N-(diethylaminothiocarbonyl)-benzamidin]silver(I)-nitrate [16] 26 x h Hình 1.18 Benzamidine ba dẫn xuất từ 2-aminophenol (1), 26 Hình 1.19 Sơ đồ tổng quát điều chế benzamidine ba 27 Hình 1.20 Cấu trúc phân tử H2L3 [47] 27 Hình 1.21 Cấu trúc (N,N-diethylthioure)benzamidine ba dẫn xuất từ benzoylhydrazine (H2L4) [39] 29 Hình 1.22 Cấu trúc phức chất Tc với benzamidine ba chứa nguyên tử cho (S,N,O) [32] 30 Hình 1.23 Cấu trúc phức chất Ni(II) với benzamidine ba chứa nguyên tử cho (S,N,N) [43] 31 Hình 1.24 Cấu trúc phức chất Re với benzamidine ba chứa nguyên tử cho (S,N,P) [39] 31 Hình 1.25 Cấu trúc phức chất Au với benzamidine ba chứa nguyên tử cho (S,N,S) [37] 32 Hình 1.26 Cấu trúc phức chất Pt với benzamidine ba chứa nguyên tử cho (N,N,Te) [44] 32 Hình 1.27 Cấu trúc phức chất Co(II) với N-(dialkylthiocarbamoyl)- 33 Hình 1.28 Cấu trúc phức chất dime Ni(II) với benzamidine ba dẫn xuất từ pyrrolidine-1-carbothiohydrazide [6] 34 Hình 1.29 Cấu trúc phức chất dime Cu(II) với benzamidine ba dẫn xuất từ 2-(aminomethyl)pyridine [43] 34 Hình 1.30 Sơ đồ phản ứng điều chế benzamidine ba chứa hợp phần Methyl L-vanalinate Methyl L-leucine 37 Hình 1.31 Cấu trúc benzamidine ba chứa hợp phần Methyl Lvanalinate Methyl L-leucine [14] 38 Hình 1.32 Cấu trúc phối tử benzamidine ba chứa hợp phần glycine ethylester (HL(GlyOEt)) [52] 40 Hình 1.33 Cấu trúc phức chất Re(V) với phối tử benzamidine ba chứa hợp phần glycine ethylester 40 Hình 2.1 Quy trình xác định cấu trúc phân tử nhiễu xạ tia X đơn tinh thể 46 Hình 2.2 Hệ thống điều chế N,N-(diethylcarbamothioyl)benzimidoyl chloride 54 Hình 2.3 Hệ thống điều chế phối tử HG 55 Hình 3.1 Cơng thức cấu tạo dự đốn quy ước đánh số nguyên tử 59 Hình 3.2 Phổ IR phối tử HG 61