phức chất kim loại chuyển tiếp với phối tử benzaminđin

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN LÊ CẢNH ĐỊNH PHỨC CHẤT KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP VỚI PHỐI TỬ BENZAMIDIN Luận văn thạc sĩ khoa học Hà Nội – Năm 2011 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN LÊ CẢNH ĐỊNH PHỨC CHẤT KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP VỚI PHỐI TỬ BENZAMIĐIN Chuyên ngành: Hóa vô cơ Mã số: 60 44 25 Luận văn thạc sĩ khoa học Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN HÙNG HUY Hà nội 2011 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU MỞ ĐẦU 1 Lý do chọn đề tài 1 CHƢƠNG 1 - TỔNG QUAN 3 1.1. Giới thiệu về các kim loại 3 1.1.1. Giới thiệu về Niken 3 1.1.1.1. Tính chất chung 3 1.1.1.2. Khả năng tạo phức chất của Ni(II) 3 1.1.1.3. Một số phức chất điển hình của Ni(II) 5 1.1.1.4. Vai trò sinh học của Niken 5 1.1.2. Giới thiệu về Palađi 6 1.1.2.1. Tính chất chung 6 1.1.2.2. Khả năng tạo phức chất của Pd 6 1.1.2.3. Một số phức chất điển hình của Pd(II) 7 1.1.2.4. Vai trò sinh học của Palađi 7 1.1.3. Giới thiệu về Đồng 8 1.1.3.1. Tính chất chung 8 1.1.3.2. Khả năng tạo phức chất của Cu(II) 8 1.1.3.3. Một số phức chất điển hình của Cu(II) 9 1.1.3.4. Vai trò sinh học của Đồng 10 1.2. Giới thiệu về Benzamiđin 11 1.2.1. Benzamiđin hai càng 11 1.2.2. Benzamiđin ba càng 12 1.2.3. Benzamiđin bốn càng 14 1.3. Các phƣơng pháp nghiên cứu 14 1.3.1. Phƣơng pháp phổ hồng ngoại IR 14 1.3.2. Phƣơng pháp phổ cộng hƣởng từ 1 H NMR 15 1.3.3. Phƣơng pháp phổ khối lƣợng ESI-MS 16 1.3.4. Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X đơn tinh thể 17 1.3.5. Thử hoạt tính sinh học 19 CHƢƠNG 2 - THỰC NGHIỆM 20 2.1. Dụng cụ và hóa chất 20 2.1.1. Dụng cụ 20 2.1.2. Hóa chất 20 2.1.3. Chuẩn bị hóa chất 20 2.2. Tổng hợp phối tử 21 2.2.1. Tổng hợp hai dẫn xuất của benzoylthioure 21 2.2.2. Tổng hợp hai loại phức chất niken(II) benzoylthioureato 22 2.2.3. Tổng hợp hai loại benzimiđoyl clorua 23 2.2.4. Tổng hợp phối tử benzamiđin ba càng AME, AMM 24 2.3. Tổng hợp phức chất 25 2.3.1. Tổng hợp phức chất NiAME, NiAMM 25 2.3.2. Tổng hợp phức chất PdAME, PdAMM 26 2.3.3. Tổng hợp phức chất CuAME, CuAMM 27 2.4. Các thông số kỹ thuật của máy đo áp dụng cho việc đo mẫu phức chất 28 2.4.1. Phƣơng pháp phổ hồng ngoại IR 28 2.4.2. Phƣơng pháp phổ cộng hƣởng từ 1 H NMR 28 2.4.3. Phƣơng pháp phổ khối ESI-MS 28 2.4.4. Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X đơn tinh thể 28 2.4.5. Thử hoạt tính sinh học 28 CHƢƠNG 3 - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29 3.1. Thảo luận về quá trình tổng hợp và nghiên cứu phối tử 29 3.1.1. Tổng hợp phối tử 29 3.1.2. Nghiên cứu phối tử 34 3.1.2.1. Nghiên cứu phối tử bằng phƣơng pháp IR 34 3.1.2.2. Nghiên cứu phối tử bằng phƣơng pháp 1 H NMR 37 3.2. Thảo luận về quá trình tổng hợp và nghiên cứu phức chất NiAME, NiAMM 42 3.2.1. Tổng hợp phức chất NiAME, NiAMM 42 3.2.2. Nghiên cứu phức chất NiAME, NiAMM 42 3.2.2.1. Nghiên cứu phức chất NiAME, NiAMM bằng phƣơng pháp IR 42 3.2.2.2. Nghiên cứu phức chất NiAME bằng phƣơng pháp 1 H NMR 47 3.2.2.3. Nghiên cứu phức chất NiAME, NiAMM bằng phƣơng pháp ESI-MS 51 3.2.2.4. Nghiên cứu phức chất NiAME, NiAMM bằng phƣơng pháp nhiễu xạ tia X đơn tinh thể 54 3.3. Thảo luận về quá trình tổng hợp và nghiên cứu phức PdAME, PdAMM 58 3.3.1. Tổng hợp phức chất PdAME, PdAMM 58 3.3.2. Nghiên cứu phức chất PdAME, PdAMM 58 3.3.2.1. Nghiên cứu phức chất PdAME, PdAMM bằng phƣơng pháp IR 58 3.2.2.2. Nghiên cứu phức chất PdAME, PdAMM bằng phƣơng pháp 1 H NMR 60 3.3.2.3. Nghiên cứu phức chất PdAME, PdAMM bằng phƣơng pháp ESI-MS 65 3.3.2.4. Nghiên cứu phức chất PdAME bằng phƣơng pháp nhiễu xạ tia X đơn tinh thể 66 3.4. Thảo luận về quá trình tổng hợp và nghiên cứu phức chất CuAME, CuAMM 69 3.5. Kết quả thử hoạt tính sinh học 80 KẾT LUẬN 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO 85 A. TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT 85 B. TÀI LIỆU TIẾNG ANH 85 C. TRANG WEB 89 PHỤ LỤC 90 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Phổ IR Kí hiệu Chú giải Kí hiệu Chú giải y cường độ yếu tb cường độ trung bình m cường độ mạnh Phổ 1 H NMR Kí hiệu Chú giải Kí hiệu Chú giải s singlet d doublet t triplet q quartet m multiplet br chân rộng Kí hiệu các chất hóa học theo quy ước chung Kí hiệu Chú giải Kí hiệu Chú giải Me Metyl Et Etyl Ph Phenyl Kí hiệu Chú giải PMe 3 Trimetylphotphin PPh 3 Triphenylphotphin hpp 2,3,4,6,7,8-hexahiđro-1H-pirimiđo[1,2-a]pirimiđin Hdmg Đimetylglyoxim đã bị tách một H + mes Mesityl (1,3,5-Trimetylbenzen) diars o-Phenylenbis(đimetylasin) Kí hiệu các chất tổng hợp được trong luận văn E, M E: R 1 = R 2 = etyl; N,N-đietyl-N’-benzoylthioure M: NR 1 R 2 = mopholin; N,N-(2,2’-oxiđietyl)-N’-benzoylthioure NiE, NiM NiE: R 1 = R 2 = etyl; Bis[N,N-đietyl-N’-benzoylthioureato] niken(II) NiM: NR 1 R 2 = mopholin; Bis[N,N-(2,2’-oxiđietyl)-N’- benzoylthioureato] niken(II) ClE, ClM ClE: R 1 = R 2 = etyl; N-(đietylcacbamothioyl)benzimiđoyl clorua ClM: NR 1 R 2 = mopholin; N-[(2,2’- oxiđietyl)cacbamothioyl]benzimiđoyl clorua AME, AMM AME: R 1 = R 2 = etyl; (Z)-N'-(đietylcacbamothioyl)-N-(piriđin-2- ylmetyl)benzamiđin AMM: NR 1 R 2 = mopholin; (Z)-N’-[(2,2’-oxiđietyl)cacbamothioyl]-N- (piriđin-2-ylmetyl)benzamiđin NiAME, NiAMM, PdAME, PdAMM, CuAME, CuAMM , M = Ni, Pd, Cu NiAME: R 1 = R 2 = etyl; [(Z)-N'-(đietylcacbamothioyl)-N-(piriđin-2- ylmetyl)benzamiđinato]cloro niken(II). NiAMM: NR 1 R 2 = mopholin; {(Z)-N’-[(2,2’-oxiđietyl)cacbamothioyl]- N-(piriđin-2-ylmetyl)benzamiđinato}cloro niken(II). PdAME: R 1 = R 2 = etyl; [(Z)-N'-(đietylcacbamothioyl)-N-(piriđin-2- ylmetyl)benzamiđinato]cloro palađi(II). PdAMM: NR 1 R 2 = mopholin; {(Z)-N’-[(2,2’-oxiđietyl)cacbamothioyl]- N-(piriđin-2-ylmetyl)benzamiđinato}cloro palađi(II). CuAME: R 1 = R 2 = etyl; [(Z)-N'-(đietylcacbamothioyl)-N-(piriđin-2- ylmetyl)benzamiđinato]cloro đồng(II). CuAMM: NR 1 R 2 = mopholin; {(Z)-N’-[(2,2’-oxiđietyl)cacbamothioyl]- N-(piriđin-2-ylmetyl)benzamiđinato}cloro đồng(II). CuAME * , CuAMM * CuAME * : R 1 = R 2 = etyl; [(Z)-N'-(đietylcacbamothioyl)-N-(piriđin-2- ylcacbonyl)benzamiđinato]cloro đồng (II) CuAMM * : NR 1 R 2 = mopholin; {(Z)-N’-[(2,2’- oxiđietyl)cacbamothioyl]-N-(piriđin-2-ylcacbonyl)benzamiđinato}cloro đồng (II) [...]... thế phối tử ở phức chất Ni(II) là SN2 trong khi cơ chế tương ứng của các phức chất Pd(II) và Pt(II) là SN1 4 1.1.1.3 Một số phức chất điển hình của Ni(II) a Phức chất bát diện: [Ni(H2O)6]2+, [Ni(NH3)6]2+ b Phức chất có số phối trí 5: c Phức chất tứ diện: [NiCl4]2-, [NiBr4]2d Phức chất vuông phẳng: [Ni(CN)4]2-, Ni(Hdmg) 2 e Phức chất tam giác: Loại phức này rất hiếm và chỉ tồn tại với các phối tử rất... phối tử AMM 35 Hình 3.7 Phổ 1H NMR của phối tử AME 37 Hình 3.8 Phổ 1H NMR của phối tử AMM 38 Hình 3.9 Một phần phổ 1H NMR của phối tử AME 40 Hình 3.10 Một phần phổ 1H NMR của phối tử AME và phức chất PdAME 40 Hình 3.11 Tinh thể phức chất NiAME 42 Hình 3.12 Phổ hồng ngoại của phối tử AME và phức chất NiAME 43 Hình 3.13 Phổ hồng ngoại của phối tử AMM và phức. .. 3.21 Phổ hồng ngoại của phối tử AME và phức chất PdAME 59 Hình 3.22 Phổ 1H NMR của phức chất PdAME 61 Hình 3.23 So sánh sự tách pic giữa phức chất NiAME với PdAMM 63 Hình 3.24 Phổ khối lượng của phức chất PdAME (+ESI-MS) 65 Hình 3.25 Cơ chế phân mảnh của phức chất PdAME 66 Hình 3.26 Cấu trúc phân tử của phức chất PdAME 67 Hình 3.27 Tinh thể phức chất CuAMM được kết tinh... hai càng tạo phức chất vòng 6 cạnh bền với hầu hết kim loại chuyển tiếp nhóm VIIIB qua nguyên tử cho là S và N Phản ứng tạo phức chất thường đi kèm với quá trình tách một proton của khung benzamiđin và phối tử lúc 11 này mang điện tích 1–, điện tích âm này không định cư trên một nguyên tử nào mà được giải tỏa trên năm nguyên tử phi kim của vòng chelat Điều này làm tăng độ bền của các phức chất tạo thành... phức chất NiAMM 44 Hình 3.14 Sự liên hợp trong phân tử phức chất Ni(II) 46 Hình 3.15 Phổ 1H NMR của phức chất NiAME 48 Hình 3.16 Phổ khối lượng của phức chất NiAME (–ESI-MS) 52 Hình 3.17 Phổ khối lượng của phức chất NiAMM (+ESI-MS) 53 Hình 3.18 Cơ chế phân mảnh của phức chất NiAMM 54 Hình 3.19 Cấu trúc phân tử của phức chất NiAME và NiAMM 55 Hình 3.20 Tinh thể phức chất. .. “Tổng hợp, nghiên cứu tính chất, xác định cấu trúc và thăm dò hoạt tính sinh học của phức chất kim loại chuyển tiếp với một số phối tử điankylaminothiocacbonyl-benzamiđin ba càng” [4] Nội dung chính của đề tài là tổng hợp, nghiên cứu tính chất, xác định cấu trúc và khảo sát một số hoạt tính sinh học như khả năng kháng khuẩn, kháng nấm, độc tính tế bào của phức chất kim loại chuyển tiếp Ni2+, Cu2+, Zn2+,... hơn so với hợp chất Pd(IV) đơn giản tuy nhiên số lượng của chúng là tương đối ít [9] 1.1.2.2 Khả năng tạo phức chất của Pd Giống Ni(II), Pd(II) với cấu hình electron d8 có khuynh hướng ưu tiên sự tạo thành các phức chất vuông phẳng Sự thay thế các phối tử trong phức chất vuông phẳng của Pd(II) thường xảy ra theo cơ chế SN1 [9] Trong lý thuyết chung về cấu tạo phức chất, liên kết giữa phối tử với ion... tiêu cực vì thế sau này người ta thay thế PdCl2 bằng các loại thuốc khác Giống với phức chất Pt(II), các phức chất tương tự của Pd(II) cũng có hoạt tính ức chế tế bào ung thư, tuy nhiên hoạt tính của phức chất Pd(II) thường thấp hơn những phức chất tương ứng của Pt(II) [15] 7 1.1.3 Giới thiệu về Đồng 1.1.3.1 Tính chất chung Đồng là kim loại chuyển tiếp thuộc nhóm 11 (nhóm IB theo Bảng tuần hoàn cũ), chu... diện lệch và vuông phẳng Đối với phức chất vuông phẳng của Ni(II), 8 electron được xếp trên 4 obitan dxz, dyz, dxy và d z2 Trạng thái này có năng lượng thấp hơn nhiều so với trạng thái trong phức chất bát diện lệch (hình 1.1) Các phức chất vuông phẳng của Ni(II) khác với các phức chất tương ứng của Pd(II) và Pt(II) ở chỗ các phức chất của Ni(II) có xu hướng kết hợp thêm phối tử thứ năm trong khi hai nguyên... 3.17 Hoạt tính độc tế bào của phối tử AME và phức chất NiAME đối với dòng tế bào HepG2 và MCF7 81 Bảng 3.18 Hoạt tính độc tế bào của phối tử AMM và phức chất PdAMM, NiAMM, CuAME, CuAMM đối với dòng tế bào MCF7 82 MỞ ĐẦU Benzamiđin hai càng là lớp phối tử vòng càng thông dụng chứa nhóm thioure, có công thức chung: Với R1, R2, R3 = H, ankyl, aryl Hóa học phối trí của benzamiđin hai càng . thể phức chất NiAME 42 Hình 3.12. Phổ hồng ngoại của phối tử AME và phức chất NiAME 43 Hình 3.13. Phổ hồng ngoại của phối tử AMM và phức chất NiAMM 44 Hình 3.14. Sự liên hợp trong phân tử phức. phân mảnh của phức chất NiAMM 54 Hình 3.19. Cấu trúc phân tử của phức chất NiAME và NiAMM 55 Hình 3.20. Tinh thể phức chất PdAME 58 Hình 3.21. Phổ hồng ngoại của phối tử AME và phức chất PdAME. [Ni(NH 3 ) 6 ] 2+ b. Phức chất có số phối trí 5: c. Phức chất tứ diện: [NiCl 4 ] 2- , [NiBr 4 ] 2- d. Phức chất vuông phẳng: [Ni(CN) 4 ] 2- , Ni(Hdmg) 2 e. Phức chất tam giác: Loại phức này rất