Tổng hợp, nghiên cứu cấu tạo và thăm dò hoạt tính sinh học các phức chất của Zn(II), Cu(II) với thiosemicacbazon benzanđehit và dẫn xuất N(4)- phenyl của nó

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN THỊ QUYÊN TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU CẤU TẠO VÀ THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC CÁC PHỨC CHẤT CỦA Zn(II), Cu(II) VỚI THIOSEMICACBAZON BENZANDEHIT VÀ DẪN XUẤT THẾ N(4) – PHENYL CỦA NÓ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Thị Quyên TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU CẤU TẠO VÀ THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC CÁC PHỨC CHẤT CỦA Zn(II), Cu(II) VỚI THIOSEMICACBAZON BENZANDEHIT VÀ DẪN XUẤT THẾ N(4) – PHENYL CỦA NÓ Chuyên ngành: Hóa vô cơ Mã Số: 60440113 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS. TS. Trịnh Ngọc Châu Hà Nội - 2014 LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Trịnh Ngọc Châu, đã giao đề tài và đã trực tiếp hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện luận văn này. Em xin chân thành cảm ơn tập thể các thầy cô giáo trong bộ môn Hóa Vô cơ - Khoa Hóa học, BGH, Phòng sau Đại học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để em hoàn thành luận văn này. Em xin chân thành cảm ơn các cán bộ nghiên cứu thuộc Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để em hoàn thành luận văn này Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Ban giám hiệu, các thầy cô, anh chị em trong trường THPT Hoàng Quốc Việt - Bắc Ninh đã tạo điều kiện giúp đỡ và động viên em trong suốt khóa học. Hà Nội, tháng 10 năm 2014 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Quyên MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 3 1.1. THIOSEMICACBAZIT VÀ DẪN XUẤT CỦA NÓ 3 1.1.1. Thiosemicacbazit và thiosemicacbazon 3 1.1.2. Phức chất của kim loại chuyển tiếp với các thiosemicacbazon 4 1.2. MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA THIOSEMICACBAZON VÀ PHỨC CHẤT CỦA CHÚNG 9 1.3. GIỚI THIỆU VỀ KẼM VÀ ĐỒNG 12 1.3.1. Giới thiệu chung 12 1.3.2. Khả năng tạo phức 13 1.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT 15 1.4.1. Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại 15 1.4.2. Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân 17 1.4.3. Phương pháp phổ khối lượng 20 1.4.4. Phương pháp phổ hấp thụ electron (UV - Vis) 21 CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM 26 2.1. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM 26 2.1.1. Phương pháp nghiên cứu 26 2.1.2. Hóa chất 26 2.1.3. Kỹ thuật thực nghiệm 27 2.2. TỔNG HỢP PHỐI TỬ VÀ PHỨC CHẤT 30 2.2.1. Tổng hợp các phối tử Hthbz, Hpthbz 30 2.2.2. Tổng hợp các phức chất 31 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34 3.1. Kết quả phân tích hàm lượng kim loại trong phức chất 34 3.2. Phổ hồng ngoại của các phối tử Hthbz, Hpthbz và các phức chất của chúng với Zn(II) và Cu(II) 34 3.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1 H và 13 C của các phối tử Hthbz và Hpthbz 39 3.4. Phổ cộng hưởng từ proton của các phức chất Zn(thbz) 2 và Zn(pthbz) 2 46 3.5. Phổ khối lượng của các phức chất M(thbz) 2 và M(pthbz) 2 (M: Zn(II) và Cu(II)) 48 3.6. Ph ổ hấp thụ electron của các các phối tử và các phức chất Cu(thbz) 2 và Cu(pthbz) 2 53 3.7. Kết quả nghiên cứu hoạt tính kháng sinh của các phối tử và các phức chất 56 KẾT LUẬN 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang 1.1. Các dải hấp thụ thụ chính trong phổ IR của thiosemicacbazit 16 1.2. Bảng tách các số hạng năng lượng trong các trường đối xứng khác nhau 24 2.1. Các hợp chất cacbonyl và thiosemicacbazon tương ứng 31 2.2. Các phức chất, màu sắc và một số dung môi hòa tan chúng 33 3.1. Kết quả phân tích hàm lượng kim loại trong các phức chất 34 3.2. Một số dải hấp thụ đặc trưng trong phổ hấp thụ hồng ngoại của các phối tử Hthbz, Hpthbz và phức chất của chúng với Zn(II), Cu(II) 37 3.3 Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ 1 H - NMR của Hth 40 3.4. Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ 13 C - NMR của Hth 40 3.5. Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ 1 H - NMR của Hpth 41 3.6. Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ 13 C - NMR của Hpth 41 3.7. Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ 1 H - NMR của bz 41 3.8. Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ 13 C - NMR của bz 41 3.9. Quy kết các tín hiệu cộng hưởng trong phổ 1 H, 13 C – NMR của các phối tử Hthbz và Hpthbz 45 3.10. Quy kết các tín hiệu cộng hưởng trong phổ 1 H - NMR của các phức chất Zn(thbz) 2 và Zn(pthbz) 2 48 3.11. Khối lượng mol của các phức chất trong dãy M(thbz) 2 và M(pthbz) 2 theo công thức phân tử giả tưởng và thực nghiệm 50 3.12. Cường độ tương đối của các pic đồng vị trong cụm pic ion phân tử trên phổ khối lượng của phức chất Zn(thbz) 2 51 3.13. Cường độ tương đối của các pic đồng vị trong cụm pic ion phân tử trên phổ khối lượng của phức chất Cu(thbz) 2 52 3.14 Cường độ tương đối của các pic đồng vị trong cụm pic ion phân tử 52 trên phổ khối lượng của phức chất Cu(pthbz) 2 3.15 Cường độ tương đối của các pic đồng vị trong cụm pic ion phân tử trên phổ khối lượng của phức chất Cu(pthbz) 2 53 3.16. Các cực đại hấp thụ trên phổ UV-Vis của phối tử và phức chất 55 3.17. Kết quả thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định 56 DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hình Trang 1.1. Một số phức chất của thiosemicacbazon hai càng 6 1.2. Một số phức chất của thiosemicacbazon 4 càng và 5 càng 8 1.3. Phức chất của thiosemicacbazon một càng 8 1.4. Cấu trúc tinh thể của hai phức chất Zn(II), Cu(II) với 1-phenyl-3- metyl-4benzoyl-5pyrazon 14 1.5. Phức chất của Zn(II), Cu(II) với một số thiosemicacbazon 14 3.1. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phối tử Hthbz 35 3.2. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Zn(thbz) 2 35 3.3. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Cu(thbz) 2 35 3.4. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phối tử Hpthbz 36 3.5. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Zn(pthbz) 2 36 3.6. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Cu(pthbz) 2 36 3.7. Phổ cộng hưởng từ proton (chuẩn) của thiosemicacbazit (Hth) 37 3.8. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13 C (chuẩn) của thiosemicacbazit (Hth) 37 3.9. Phổ cộng hưởng từ proton (chuẩn) của N(4) – phenyl thiosemicacbazit (Hpth) 40 3.10. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13 C (chuẩn) của N(4) – phenyl thiosemicacbazit (Hpth) 41 3.11. Phổ cộng hưởng từ proton (chuẩn) của benzanđehit (bz) 41 3.12. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13 C của benzanđehit (bz) 41 3.13. Phổ cộng hưởng từ proton của phối tử Hthbz 42 3.14. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13 C của phối tử Hthbz 42 3.15. Phổ cộng hưởng từ proton của phối tử Hpthbz 43 3.16. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13 C của phối tử Hpthbz 43 3.17. Phổ cộng hưởng từ proton của phức chất Zn(thbz) 2 46 3.18. Phổ cộng hưởng từ proton của phức chất Zn(pthbz) 2 47 3.19 Phổ khối lượng của phức chất Zn(thbz) 2 49 3.20 Phổ khối lượng của phức chất Cu(thbz) 2 49 3.21 Phổ khối lượng của phức chất Zn(pthbz) 2 50 3.22 Phổ khối lượng của phức chất Cu(pthbz) 2 50 3.23 Phổ hấp thụ electron của Hthbz và Cu(thbz) 2 54 3.24 Phổ hấp thụ electron của Hpthbz và Cu(pthbz) 2 54 CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN 1 H - NMR: Phổ cộng hưởng từ proton 13 C - NMR: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13 C IR, FT-IR: Phổ hấp thụ hồng ngoại MS: Phổ khối lượng ESI - MS: Phổ khối lượng ion hóa bằng phun electron IC 50 : nồng độ ức chế 50% MIC: nồng độ ức chế tối thiểu MBC: nồng độ diệt hết khuẩn tối thiểu Hth: thiosemicacbazit Hpth: N(4)-phenyl thiosemicacbazit H 2 N NH C NH S bz: benzanđehit Hthbz: thiosemicacbazon benzanđehit [...]... vi N(4) -phenyl thiosemicacbazon isatin, N(4) -phenyl thiosemicacbazon salixilanehit, N(4) -phenyl thiosemicacbazon iaxetyl-monoxim cú c tớnh khỏ mnh i vi nm v khun Cỏc phc cht ca platin vi N(4) -phenyl thiosemicacbazon isatin, N(4) -phenyl thiosemicacbazon furanehit cú c tớnh mnh i vi t bo ung th gan, ung th mng tim, ung th mng t cung Tỏc gi[11], [15], [17] ó nghiờn cu v phc ca thiosemicacbazon vi Cu(II). .. Mn(II) vi bis (N(4)- bis (thiosemicacbazon) thiophen -2,3- phenyl thiosemicacbazon) -2,6 - icacboxanehit iaxetylpyriin Hỡnh 1.2 Phc cht ca thiosemicacbazon 4 cng v 5 cng Cng ging nh thiosemicacbazit, trong mt s ớt trng hp cỏc thiosemicacbazon cng cú th úng vai trũ l phi t 1 cng vi nguyờn t cho l N(1) hay S [26], [28], Chng hn: Phc cht ca Cu(II) vi N(4) -phenyl Phc cht ca Pd(II) vi N(4)-etyl thiosemicacbazon. .. to hot tớnh sinh hc ca cỏc hp cht loi ny T ú tin ti vic thit k, tng hp nh hng cỏc hp cht cú hot tớnh sinh hc mong mun Xut phỏt t nhng lớ do trờn, chỳng tụi chn ti: Tng hp, nghiờn cu cu to v thm dũ hot tớnh sinh hc cỏc phc cht ca Zn(II), Cu(II) vi thiosemicacbazon benzanehit v dn xut th N(4) phenyl ca nú Bn lun vn tp trung gii quyt nhng vn sau: - Tng hp 02 phi t l thiosemicacbazon l thiosemicacbazon. .. phi trớ 6 vi cu hỡnh bỏt din [2] Di õy l vớ d v phc s phi trớ 4, vuụng phng ca Cu(II) [29] v s phi trớ 6, bỏt din ca Zn(II) Phc cht ca Cu(II) 2-benzoyl- Phc cht ca Zn(II) vi 3-hydroxy-1-naphthyl amino-3- thiosemicacbazon glucoz phenyl- 2-propen-1-on Hỡnh 1.5 Phc ca Zn(II), Cu(II) vi mt s thiosemicacbazon 14 Túm li, Zn(II) v Cu(II) u cú kh nng to phc cht t din hay vuụng phng vi s phi trớ ph bin l 4 Ngoi... lỳc ú thiosemicacbazon l phi t hai cng [6], [9] S to phc xy ra theo s : dng thion dng thiol S 1.3 Mụ hỡnh to phc ca thiosemicacbazon hai cng 5 to phc Cu to ca mt s phc cht vi thiosemicacbazon hai cng ó c a ra trong cỏc cụng trỡnh [6], [9], [10], [23] v sau õy l vớ d: Phc cht ca Zn(II) vi isatin - 3 Phc cht ca Cu(II) vi thiosemicacbazon thiosemicacbazon axetophenon Hỡnh 1.1 Mt s phc cht ca thiosemicacbazon. .. kh nng to nờn rt nhiu phc nh Cu(II) nhng kh nng to phc kộm hn Cu(II) v to thnh cỏc phc cht khụng mu Zn(II) v Cu(II) cũn cú th to phc cht hai cng nh trong Hỡnh 1.4 [39] 13 (b) (a) Hỡnh 1.4 Cu trỳc tinh th ca hai phc cht Zn (II), Cu (II) vi 1 -phenyl- 3-metyl-4benzoyl-5pyrazon Cỏc nghiờn cu [12], [22], [38], [41] ch ra rng trong cỏc phc cht vi nhiu thiosemicacbazon Zn(II), Cu(II) thng th hin s phi trớ... Hot tớnh sinh hc ca cỏc thiosemicacbazon c phỏt hin u tiờn bi Domagk [1] Khi nghiờn cu cỏc hp cht thiosemicacbazon, ụng ó nhn thy mt s hp cht thiosemicacbazon cú hot tớnh khỏng khun Sau phỏt hin ca Domagk, hng lot tỏc gi khỏc cng a ra kt qu nghiờn cu ca mỡnh v hot tớnh sinh hc ca thiosemicacbazit, thiosemicacbazon cng nh phc cht ca chỳng [10], [11], [15], [44] Nhiu tỏc gi cho rng tt c cỏc thiosemicacbazon. .. hn phõn tớch cú th t mc 0,49 àg/ml Nhiu cụng trỡnh nghiên cứu trong lnh vc sc ký lng hiu nng cao (HPLC) ó s dng cỏc thiosemicacbazon tỏch v xỏc nh hm lng cỏc ion kim loi nh V, Pt Nhiu tỏc gi ó ch to c cỏc in cc chn lc ion trờn c s cỏc thiosemicacbazon nh: in cc chn lc ion Cu2+ trờn c s bis (thiosemicacbazon) benzil, in cc chn lc ion Hg2+ trờn c s thiosemicacbazon salixilanehit Cỏc in cc ny cú thi... rut v dit nm [1] Hot tớnh sinh hc ca cỏc thiosemicacbazon v phc cht ca chỳng c quan tõm nhiu cũn do chỳng cú kh nng c ch s phỏt trin ca cỏc t bo ung th Vit Nam ó cú nhiu nghiờn cu v hot tớnh sinh hc ca cỏc thiosemicacbazon v phc cht ca mt s kim loi chuyn tip nh Cu, Ni, Pd Tỏc gi [1], [6], [9] ó tng hp cỏc phc cht ca thiosemicacbazit v mt s thiosemicacbazon v th hot tớnh sinh hc ca mt s sn phm tng... N(4)H2 bng cỏc gc hirocacbon ta thu c cỏc dn xut ca thiosemicacbazit Vớ d nh: N(4)-metyl thiosemicacbazit, N(4)-allyl thiosemicacbazit, N(4) -phenyl thiosemicacbazit Thiosemicacbazit hay cỏc dn xut ca nú ngng t vi cỏc hp cht cacbonyl s to thnh cỏc hp cht thiosemicacbazon theo s : (a) (b) S 1.1 C ch ca phn ng ngng t to thnh thiosemicacbazon trong trng hp cng bỡnh thng (a) v trong mụi trng axit (b) 3 . Quyên TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU CẤU TẠO VÀ THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC CÁC PHỨC CHẤT CỦA Zn(II), Cu(II) VỚI THIOSEMICACBAZON BENZANDEHIT VÀ DẪN XUẤT THẾ N(4) – PHENYL CỦA NÓ Chuyên ngành:. ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN THỊ QUYÊN TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU CẤU TẠO VÀ THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC CÁC PHỨC CHẤT CỦA Zn(II), Cu(II) VỚI. kế, tổng hợp định hướng các hợp chất có hoạt tính sinh học mong muốn. Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài: Tổng hợp, nghiên cứu cấu tạo và thăm dò hoạt tính sinh học các phức