Tổng hợp và thăm dò hoạt tính sinh học của phức Ni(II) với thisemicacbazit

Khoá luận tốt nghiệp Vũ Thị Thuỷ Mở đầu Phức chất ngày đợc ứng dụng rộng rãi lĩnh vực khác nh : hoá học, y học, sinh học, môi trờng Nghiên cứu lĩnh vực sinh hoá, y học cho thấy phức chất có vai trò quan trọng cho sống: tham gia vào trình chuyển hoá tích luỹ chất, tham gia phản ứng oxy hoá-khử, hình thành phá vỡ liên kết có khả chữa bệnh Gần nghiên cứu phức chất thiosemicacbazit phối tử hoạt tính sinh học có khả tạo phức với nhiều kim loại, đặc biệt kim loại chuyển tiếp Hầu hết phức chất thiosemicacbazit dẫn xuất với kim loại chuyển tiếp có hoạt tính sinh học cao Hiện hớng nghiên cứu thiosemicacbazit dẫn xuất hớng có nhiều triển vọng nghành hoá sinh vô Xuất phát từ lí chọn đề tài nghiên cứu: "Tổng hợp thăm dò hoạt tính sinh học phức Ni(II) với Thiosemicacbazit" Nhiệm vụ đề tài: - Tìm phơng pháp tổng hợp tổng hợp phức Ni(II) Thiosemicacbazit - Nghiên cứu cấu trúc xác định thành phần phức rắn thu đợc phơng pháp phân tích nguyên tố, phân tích nhiệt, phổ hồng ngoại - Thăm dò hoạt tính sinh học phức Chuyên ngành hoá vô Khoá luận tốt nghiệp Vũ Thị Thuỷ Chơng I Tổng quan I.1 Giới thiệu niken, hợp chất khả tạo phức I.1.1 Ni ken hợp chất I.1.1.1 Niken Niken có z = 28, M = 58,6934 đvc, cấu hình electron: [Ar]3d 84s2, điện cực tiêu chuẩn E0 Ni2+ /Ni= - 0,23, E0Ni3+/ Ni2+ = 2,1V Niken có electron s cùng, lớp vỏ electron d có electron đợc xếp vào nhóm VIIIB bảng hệ thống tuần hoàn Tính chất chung: dạng đơn chất niken kim loại có ánh kim, màu trắng bạc Trong tự nhiên Ni có đồng vị bền: 58Ni (67,7%), 60Ni, 61Ni, 62Ni, 64Ni Ni dễ rèn, dễ rát mỏng, có nhiệt độ sôi cao (31850C), nhiệt độ nóng chảy cao(14530C), khối lợng riêng = 8,9 g/cm3, độ dẫn điện 14 (Hg = 1) Niken có hai dạng hình: Ni lục phơng bền < 2500C, Ni lập phơng tâm diện bền > 250 0C Về hoạt tính hóa học: điều kiện thờng ẩm, không tác dụng rõ rệt với nguyên tố không kim loại điển hình nh O2, S2, Cl2, Br2 có màng oxit bảo vệ Nhng đun nóng phản ứng xảy mãnh liệt trạng thái chia nhỏ trạng thái chia nhỏ niken chất tự cháy không khí nhiệt độ thờng Ni tác dụng với oxi tạo thành NiO, nhiệt độ không cao Ni tác dụng với N tạo thành Ni3N2, Ni tác dụng với S đun nóng nhẹ tạo nên hợp chất không hợp thức có thành phần gần với NiS Ni tác dụng trực tiếp với khí CO tạo thành cacbonyl kim loại Đối với không khí nớc kim loại Ni tinh khiết bền.Ni tan đợc axit giải phóng hiđrô tạo muối Ni 2+ tơng ứng Ni bền với kiềm trạng Chuyên ngành hoá vô Khoá luận tốt nghiệp Vũ Thị Thuỷ thái dung dịch nóng chảy Ni bền khí F nhiệt độ cao nên thiết bị làm việc khí F2 làm niken Ni đợc điều chế cách chế hoá quặng đa kim, hàng loạt trình nhiệt luyện thuỷ luyện nối tiếp nhau, ngời ta tách NiO, sau khử cacbon, hiđrôNi đặc biệt tinh khiết đ ợc điều chế phơng pháp điện phân phơng pháp nhiệt phân số hợp chất I.1.1.2 Hợp chất Niken * Hợp chất Ni(0) Ni(0) gặp nhiều hợp chất cacbonyl kim loại - Nikencacbonyl: Ni(CO)4 cacbonyl đơn giản CO Ni CO CO Công thức cấu tạo Ni(CO)4 CO Ni(CO)4 chất lỏng không màu, dễ bay hơi, độc, không tan nớc, tan dung môi ête, clorofom, benzen Ni(CO)4 hoá rắn -230C, nhiệt độ sôi 430C Trong không khí bị oxi hoá thành NiO Ni(CO)4 không tác dụng với axit loãng, kim loại, tác dụng với H2SO4 đặc Ni(CO)4 + H2SO4 = NiSO4 + 4CO + H2 Ni(CO)4 đợc điều chế cách: đun nóng Ni (bột) với khí CO 60 ữ800C, áp suất thờng phòng thí nghiệm khử NiC 2O4 H2 4000C Ni(CO)4 dùng để điều chế Ni (tinh khiết) * Hợp chất Ni(II) Chuyên ngành hoá vô Khoá luận tốt nghiệp Vũ Thị Thuỷ - Ni(II) oxit: NiO chất rắn dạng tinh khiết kiểu NaCl (lập phơng tâm diện: cfc), có thành phần không hợp thức, màu lục, nhiệt độ nóng chảy cao (19900C) NiO đun nóng dễ bị khử thành kim loại H2, CO, C, Al, Mg NiO không tan nớc, dễ tan dung dịch axit NiO nóng chảy với nhiều oxit kim loại không kim loại tạo hợp chất màu NiO thờng dụng làm xúc tác bột màu sản xuất thuỷ tinh, gốm NiO đợc điều chế trực tiếp từ đơn chất nhiệt phân muối cacbonat, nitrat oxalat hay nhiệt phân hyđroxit - Ni(II) hyđroxit: Ni(OH)2 kết tủa không nhầy, không tan nớc, có cấu trúc lớp, màu lục nhạt, bền với không khí, tác dụng với chất oxy hoá mạnh: Ni(OH)2 + Br2 + 2KOH = 2Ni(OH)3 + 2KBr Ni(OH)2 không tan dung dịch kiềm (vì Tbé 1.10-18) tạo phức bền với OH Ni(OH)2 tan dung dịch NH3 Ni(OH)2 + 6NH3 = [Ni(NH3)6](OH)2 Ni(OH)2 đợc điều chế tác dụng muối Ni2+ với dung dịch kiềm - Muối Niken(II) Muối Ni(II) có hầu hết với anion bền, muối khan dạng tinh khiết: NiSO (vàng lục), NiSO4.6H2O màu lục Muối axit mạnh: clorua, nitrat, sunfat dễ tan nớc, muối axit yếu: sunfua, oxalat, xianua, fofat khó tan Khi tan nớc muối cho ion phát điện có màu đặc trng * Hợp chất Ni(III) Trong họ sắt trạng thái oxi hoá +3 đặc trng dần từ Fe đến Ni Điều thể tăng điện cực từ 0,77 đến 2,1 Ni(III) không tạo nên muối đơn giản có muối phức tạp - Ni(III) oxit: Ni2O3 chất bột không tan nớc, ngời ta cha biết đợc đầy đủ - Ni(OH)3: bền với không khí, không tan nớc, dung dịch NH3 Chuyên ngành hoá vô Khoá luận tốt nghiệp Khi đun nóng: 4Ni(OH)3 Vũ Thị Thuỷ 5000 C 4NiO + 6H2O + O2 Nó chất oxi hoá mạnh, tan HCl giải phóng Cl 2, axit khác giải phóng O2 tạo thành Ni(II) tơng ứng Ni(OH)3 đợc điều chế tác dụng chất oxi hoá mạnh với Ni(OH)2 2Ni(OH)2 + KBrO + H2O = 2Ni(OH)3 + KBr - Muối Ni(III): Ni(III) không tạo nên muối I.1.2 Khả tạo phức niken phức chất Ni(II) có cấu hình: 3d8, bán kính nguyên tử ( 1,24A0), bán kính ion nhỏ (0,69A0), điện tích thấp dễ tạo phức electron hoá trị d thuận lợi cho việc tạo thành liên kết hoá học phức chất Vì Ni(II) có khả tạo phức cao Đối với phức Ni(II) phức anion, cation đặc trng Đa số Ni(II) có cấu hình bát diện (SPT = 6), phức chất này, ví dụ nh [Ni(H2O)6]2+, [Ni(NH3)6]2+ thuận từ Cation [Ni(NH3)6]2+ có màu tím Sự thay H2O [Ni(H2O)6]2+ NH3 làm biến đổi từ lục sang tím Quang phổ hấp thụ [Ni(H2O)6]2+, [Ni(NH3)6]2+ cho ta biết ion bát diện [Ni(H2O)6]2+ hấp thụ vùng xanh vùng đỏ ánh sáng trông thấy nên ion có màu lục (=5500A0), ion bát diện [Ni(NH3)6]2+ hấp thụ vùng vànglục (=5710A0) nên ion có màu tím Nguyên nhân biến đổi từ màu lục sang tím phối tử H2O đợc thay phối tử NH3 tăng thông số tách từ 101 KJ/mol [Ni(H 2O)6]2+ đến 129 KJ/mol [Ni(NH3)6]2+ dẫn đến chuyển dịch dải hấp thụ phía sóng ngắn Trong phức tứ diện( SPT = 4) số đợc tạo với phối tử trờng yếu có cấu hình tứ diện ví dụ nh [NiCl4]2-, số nhiều tạo với phối tử trờng mạnh có cấu hình vuông phẳng ví dụ nh [Ni(CN)4]2- hiệu ứng Jantelơ có vai trò quan trọng: Cấu hình bát diện với hai electron obitan phân tử phản Chuyên ngành hoá vô Khoá luận tốt nghiệp Vũ Thị Thuỷ liên kết d* dù ghép đôi hay độc thân, mặt lợng không thuận lợi cấu hình hình vuông với hai electron Việc hai electron chiếm obitan * phân tử z có lợng thấp cấu hình tứ diện làm giảm lợng hệ làm bền phức chất Sự ghép đôi cặp electron thuận lợi chuyển từ cấu hình bát diện sang hình vuông dễ dàng thông số tách lợng trờng phối tử lớn, nghĩa xác suất tạo thành phức chất hình vuông cực đại phối tử tạo phức thuộc số phối tử trờng mạnh Tất phức hình vuông Ni(II) nghịch từ có màu đỏ, vàng hay nâu có dải hấp thụ nằm vùng có bớc sóng 4500ữ6000A0 , ví dụ nh Na2[Ni(CN)4] có màu vàng, tinh thể K2[Ni(CN)4] có màu da cam, niken đimetylglioximat có màu đỏ Phức Ni(II) với đimetylglioxim l phức quan trọng dùng định tính, định lợng Ni I.2 Thiosemicacbazit: Tính chất khả tạo phức I.2.1 Tính chất Thiosemicacbazit chất kết tinh màu trắng, nhiệt độ nóng chảy 181 ữ 1830C, khó tan nớc Có công thức phân tử CH5N3S, M = 91,13đvc Công thức cấu tạo: H H N(3) H N(2) H N(1) C H S Chuyên ngành hoá vô Khoá luận tốt nghiệp Vũ Thị Thuỷ Các nguyên tử N(1), N(2), N(3), C S hầu nh nằm mặt phẳng có chuyển hoá proton từ N (2) sang S thể qua phơng trình (*) [16], [111] Trong phối tử thiosemicacbazit liên kết C S có độ bội lớn hai, liên kết C - N(1) C N(2) có độ bội lớn liên kết khác có độ bội gần [110] Chính liên hợp góp phần làm cho phối tử thiosemicacbazit phối trí mạnh với ion kim loại qua S tạo thành phức chất trạng thái rắn phân tử thiosemicacbazit nguyên tử S nhóm NH2 nằm vị trí trans với qua liên kết C - N(1) [22], [29] Nguyên nhân tợng xuất liên kết hiđrô N(1)H N(3) Thiosemicacbazit phối tử có tính bazơ, nhiệt độ cao, tồn cân tautome H2N- C - NH - NH2 NH2 - C = N - NH2 (*) S SH Thiosemicacbazit có khả ngng tụ với hợp chất cacbonyl để tạo thành thiosemicacbazon R- C = O + NH2 -NH - C - NH2 R' -H2O R - C= N - NH - C - NH2 S R' S Thiosemicacbazit có nhiều hoạt tính sinh học quý nên ngày có nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu tổng hợp phức kim loại với thiosemicacbazit I.2.2 Khả tạo phức Thiosemicacbazit có khả tạo phức với nhiều kim loại chuyển tiếp Jensen ngời tổng hợp nghiên cứu phức kim loại với thiosemicacbazit ông chứng minh đợc thiosemicacbazit phối tử hai qua nguyên tử S qua nguyên tử N nhóm hyđrazin Trong trình tạo phức Chuyên ngành hoá vô Khoá luận tốt nghiệp Vũ Thị Thuỷ thiosemicacbazit có chuyển cấu hình trans sang cấu hình cis, đồng thời xảy chuyển nguyên tử H nhóm imin sang nguyên tử S H H H N(3) H N(2) N(1) H C H N(3) N(2) H C - SH N(1) S H H Nguyên tử hiđro bị thay kim loại tạo thành hợp chất nội phức theo sơ đồ: N(2) N(3)H2 H2N(1) C SH N(2) H2 H2 N(3) N(3) N(2) + M2+ H N (1) C S M S C- N(1)H2 Sự tồn phức bền thiosemicacbozit với ion kim loại chuyển tiếp đợc giải thích có tồn cấu trúc vòng bền vững (vòng cạnh) I.3 Hoạt tính sinh học Ni, thiosemicacbazit phức chúng * Hoạt tính sinh học Ni phức Ni Niken kim loại chuyển tiếp 3d có có khả năng, kháng khuẩn mạnh Phức chất với phối tử, đặc biệt phối tử có hoạt tính sinh học đợc quan tâm ứng dụng lĩnh vực y học, nông nghiệp * Hoạt tính sinh học thiosemicacbazit phức Chuyên ngành hoá vô Khoá luận tốt nghiệp Vũ Thị Thuỷ Thiosemicacbazit phức chất chúng chất có cấu tạo đa dạng mang nhiều tính chất quý báu đợc sử dụng nhiều lĩnh vực khác nhau, lĩnh vực đợc quan tâm nhiều ứng dụng chúng vào y học Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy Thiosemicacbazit có khả kháng nấm, kháng khuẩn Nhìn chung tạo phức khả kháng nấm kháng khuẩn tăng so với phối tử tự Ngày có nhiều nhà khoa học quan tâm đến ứng dụng phối tử Thsc dẫn xuất cúa vào lĩnh vực y học Phức chất Thsc với muối coban, coloruamangan đặc biệt kẽm đợc dùng làm thuốc chống kiết lỵ, thơng hàn, bệnh đờng ruột diệt nấm Việt Nam thăm dò hoạt tính sinh học đợc tiến hành công trình [1], [2], tác giả công bố khả kháng nấm, kháng khuẩn Thsc phức kim loại chúng Thiosemicacbazit phức chúng có hoạt tính sinh học quý giá nhng lại tan nớc Chính đặc điểm hạn chế việc đa chất vào chữa trị bệnh cho ngời Nh bên cạnh việc phát khả quý giá cần phải nghiên cứu làm tăng độ tan thiosemicacbazit phức chất để dễ dàng đa chúng vào thể dới dạng dung dịch làm tăng tác dụng thuốc lúc chúng có giá trị y học I.4 Các phớng pháp nghiên cứu: Để nghiên cứu cấu trúc thành phần phức rắn, có nhiều phơng pháp đại đề cập vài nét tổng quan số phơng pháp làm sáng tỏ vấn đề trình bày phần thực nghiệm I.4.1 Phơng pháp phân tích nguyên tố[13] Phân tích nguyên tố phân tích thành phần phần trăm nguyên tố có phức Vì điều kiện phòng thí nghiệm, phân tích hàm lợng kim loại Chuyên ngành hoá vô Khoá luận tốt nghiệp Vũ Thị Thuỷ Cần lợng xác phức chất (mg) cân phân tích, tro hoá mẫu axit H2SO4 đặc nóng Hoà tan chất rắn thu đợc dung dịch HCl loãng, sau pha nớc cất đến thể tích V(ml) xác bình định mức tiến hành chuẩn độ dung dịch thu đợc EDTA 0,01M.Tính toán số miligam ion kim loại có mẫu, tính khối lợng kim loại phần trăm kim loại phức chất VEDTA 10 2.V A M - Số miligam ion kim loại mẫu = VM n+ VEDTA 10 2.V.A M 100 - %M thực nghiệm = VM m n+ Trong đó: Các thể tích đo ml Khối lợng đo mg VEDTA: Thể tích EDTA tiêu tốn chuẩn độ VM : Thể tích mẫu lấy để chuẩn độ n+ V: Thể tích dung dịch pha đợc AM: Khối lợng nguyên tử kim loại M m: Khối lợng mẫu lấy phân tích I.4.2 Phơng pháp phân tích nhiệt [15,16] Phơng pháp phân tích nhiệt cho phép xác định đợc tính chất vật lý đặc trng cho vật liệu theo biến đổi nhiệt độ Khả ứng dụng kỹ thuật phân tích nhiệt tơng đối rộng lợng thông tin mà kết phân tích đem lại phong phú đa dạng, ví dụ nh thay đổi khối lợng, kích thớc, thành phần, độ cứng Kỹ thuật phân tích nhiệt đợc sử dụng để nghiên cứu phức đề tài là:phân tích nhiệt trọng lợng (TGA), phân tích nhiệt vi sai (DTA) I.4.2.1 Phân tích nhiệt vi sai (DTA) Chuyên ngành hoá vô 10 Khoá luận tốt nghiệp Vũ Thị Thuỷ Nh nghiên cứu cấu trúc tính chất phức theo tỉ lệ Ni2+:Thsc=1:2 II.2.3 Xác định thành phần cấu trúc phức II.2.3.1 Xác định hàm lợng kim loại phức Cân lợng xác phức chất, cho toàn lợng cân vào chén sứ, thêm vào vài giọt H2SO4 98% Đun có khói SO3 bay Để nguội thời gian sau cho vào 1ml H2O2 đặc tiếp tục đun nóng có khói SO3 bay Tiếp tục nh cho đén mẫu bị phá vỡ hoàn toàn ta thu đợc chất rắn màu lục NiO Hoà tan NiO vừa thu đợc vài giọt axit HCl đặc ta thu đợc dung dịch muối NiCl2 NiO + HCl = NiCl2 + H2O Cho toàn dung dịch thu đợc vào bình định mức 50ml, thêm nớc cất tới vạch, tiến hành chuẩn độ phơng pháp complexon III thị murexit môi trờng đệm PH = 9ữ 10 Dung dịch chuyển từ màu vàng sang màu tím ngừng chuẩn độ ghi thể tích EDTA Chuẩn lần lấy kết trung bình Ta có phơng trình phản ứng: Ni2+ + H2Y2- [NiY]2- + 2H+ Từ tính hàm lợng ion kim loại phức theo công thức sau: VEDTA 10 2.50 Số mol kim loại mẫu = VNi 2+ V 10 50 EDTA A Ni Số mg ion kim loại Ni2+ mẫu = VNi 2+ VEDTA 10 2.50 A Ni %Ni thực nghiệm = VNi m 2+ 2+ Trong đó: m khối lợng mẫu đem cân Chuyên ngành hoá vô 18 Khoá luận tốt nghiệp Vũ Thị Thuỷ Kết đợc thể bảng II.2.3.2 Phép phân tích nhiệt Hàm lợng nớc phức đợc xác định trình phân huỷ nhiệt Những biến đổi phức chất theo nhiệt độ, đợc thực máy Shimadzu (Japan) với đờng DTG, TGA Tốc độ nâng nhiệt 10 0C/ph đờng đợc xác định khoảng nhiệt độ 50 ữ 700, môi trờng không khí, chất so sánh Al2O3 Kết đợc đa hình 1, 2, 3, bảng II.2.3.3 Phổ hồng ngoại Quang phổ hồng ngoại thiosemicacbazit phức chúng đo phơng pháp ép viên với KBr máy 4100 Nicolet (FT IR) vùng 4000 ữ 400 cm-1, đa hình 5, kết đợc ghi bảng II.2.4 Kết thảo luận II.2.4.1 Phân tích kim loại Hàm lợng niken phức xác định phơng pháp chuẩn độ complexon đợc thể bảng Bảng 1: Hàm lợng ion kim loại phức % Ni Công thức giả định Thực nghiệm Ni(H2NNCSNH2)2.nH2O 21,07 Lý thuyết n=0 n=1 n=2 n=3 n=4 24,30 22,67 21,19 19,90 18,75 Trong công thức tính %Ni theo lý thuyết nh sau: %Ni = 58,6934 100 (%) 240,9534 + 18.n Từ kết thực nghiệm xác định %Ni phức 21,07%, ứng với thành phần % Ni phức, ta dự đoán phức có chứa phân tử nớc (n=2) II.2.4.2.Phép phân tích nhiệt Chuyên ngành hoá vô 19 Khoá luận tốt nghiệp Vũ Thị Thuỷ So sánh giãn đồ phân tích nhiệt phức, phối tử ta thấy phối tử trình phân tích bắt đầu nhiệt độ 196,28 0C tơng ứng với giảm khối lợng 64,71% phức trình phân huỷ bắt đầu nhiệt độ 293,75 tơng ứng với giảm khối lợng 45,80% Nh chứng tỏ phức tạo thành bền phối tử Nhìn vào giãn đồ phân tích nhiệt phức ta thấy hiệu ứng thu nhiệt 118 C tơng ứng với giảm khối lợng 13,48%, chứng tỏ nớc cầu ngoại So sánh kết thực nghiệm lý thuyết cho thấy tơng ứng với giảm khối lợng hai phân tử nớc Tiếp theo hiệu ứng toả nhiệt lớn 293,75 0C tơng ứng với giảm khối lợng 45,71%, ứng với cháy phức nhiệt độ khoảng 7000C phức gần nh phân huỷ hết, sản phẩm cuối oxit niken NiO với % khối lợng 23% ứng với %Ni 18% phù hợp với %Ni theo lý thuyết (21,19%) Bảng 2: Kết phân tích nhiệt phức Lợng H2O Độ giảm khối lợng H2O theo Khoảng nhiệt Công thức giả định (%) thực độ nớc nghiệm Lý thuyết Thực nghiệm n Ni(H2NNCSNH2)2.nH2O 87,57 ữ 1180C 13,00% 13,48% 2,07 Với % khối lợng H2O phức tính theo lý thuyết %H2O = 18.n 240,6934 + 18.n 100(%) II.2.3.3 Phổ hồng ngoại Thiosemicacbazit phức với Ni(II) Bảng 3:Một số tần số đặc trng(cm-1) phổ hồng ngoại Thsc phức với Ni(II) Chuyên ngành hoá vô 20 Khoá luận tốt nghiệp TT Vũ Thị Thuỷ Tần số dao động (Thsc) (cm ) NH NH H2N-CS-NH-NH2 3366; 3263, 3177 1640; 1618 NN CN CS Ni-N Ni-S 1284 1161; 999 800 -1 Phức Ni(II) với thiosemicacbazit 3349; 3254; 3056 1634; 1603 1236 1115 701 563 430 So sánh phổ hồng ngoại phối tử phức ta thấy: Trong phối tử xuất dải hấp thụ tần số 3366, 3263 cm -1 ứng với dao động hoá trị bất đối xứng dao động hoá trị đối xứng nhóm NH 2, tần số 3177 cm-1 ứng với dao động hoá trị nhóm NH chúng giảm dần đến 3349, 3254, 3056cm-1 phổ hồng ngoại phức Điều chứng tỏ xảy tạo phức, cho nguyên tử N nhóm hyđrazin tham gia liên kết phối trí với Ni Dải hấp thụ 1161 cm-1 gán cho dao động hoá trị nhóm CN Thsc bị chập với nhóm vùng vân vết ngón tay tần số 999 cm-1 bị dịch chuyển dần tần số 1115 cm-1 phức Vậy chứng tỏ có chuyển nhuyên tử H từ nhóm N(2)H (imin) sang nguyên tử S Dải hấp thụ 800cm -1ứng với dao động hoá trị nhóm CS phổ phối tử giảm mạnh đến 701cm -1 phức điều khẳng định xảy thiol hoá phối tử để nguyên tử lu huỳnh tham gia tạo liên kết phối trí với Ni phức Còn dải hấp thụ khác có tần số không thay đổi đáng kể chứng tỏ tạo phức xảy Chuyên ngành hoá vô 21 Khoá luận tốt nghiệp Vũ Thị Thuỷ Trên phổ IR phức Ni(II) với Thsc xuất hai dải hấp thụ vùng tần số thấp 563cm-1, 430cm-1 tơng ứng với dao động liên kết Ni N Ni - S So sánh phổ IR phối tử phức chất cho thấy tạo phức thiosemicacbazit xảy qua nguyên tử S nhóm CS, nguyên tử N nhóm hyđrazin Do thiosemicacbazit phối tử hai Kết luận Từ thực nghiệm tổng hợp phức Ni(II) với thiosemicacbazit, phức rắn thu đợc có khối lợng, màu sắc ổn định Bằng phơng pháp phân tích nguyên tố phân tích nhiệt cho thấy hai phép phân tích cho kết phù hợp kết luận công thức phức : [Ni(H2NNCSNH2)2] 2H2O Phơng trình phản ứng tạo phức: Chuyên ngành hoá vô 22 Khoá luận tốt nghiệp Vũ Thị Thuỷ 2H2NNHCSNH2 + NiSO4 Ni(H2NNCSNH2)2 +H2SO4 Kết hợp với phơng pháp phổ hồng ngoại ta dự đoán cấu trúc phức tạo thành nh sau: H2 N N S H2N C Ni C NH2 S N N H2 Với cấu trúc nh Ni(II) có số phối trí (số phối trí hay gặp Ni(II)).Trên kết luận bớc đầu tạo phức Ni(II) với thiosemicacbazit II.3 Thử hoạt tính kháng khuẩn Thsc phức với Ni(II) Hoạt tính kháng khuẩn phức chất đợc nghiên cứu so sánh với phối tử phơng pháp đối tợng hai chủng vi khuẩn BC (Baciluss Cereuss) BP (Baciluss Pumiluss) II.3.1 Các vi khuẩn đợc sử dụng: 1- Baciluss Cereuss Chuyên ngành hoá vô 23 Khoá luận tốt nghiệp Vũ Thị Thuỷ 2- Baciluss Pumiluss Chúng bao gồm : + Cầu khuẩn vi khuẩn hình tròn đứng riêng lẻ hay thành đám (tụ cầu) xếp thành chuỗi + Trực khuẩn vi khuẩn hình que đứng riêng lẻ (nh E.coli) hay thành chuỗi Tác hại: Gây tổn thơng mng mủ cho vết thơng, mụn nhọt, đầu đinh, áp xe II.3.2 Dụng cụ hoá chất - Đĩa petri thuỷ tinh - Đèn cồn, que tăm bông, que cấy, ống trụ thép không gỉ - Bình định mức, cốc thuỷ tinh, bếp điện, pipét, tủ ấm 3700C Các dụng cụ phải đợc hấp sấy tiệt trùng - Dung dịch môi trờng: Pepton khô: 6g Nớc: 1000ml Cao men bia:3g Thạch: 20g Cao thịt:1,5g Nớc: 1000ml (PH = 7ữ8) II.3.3 Phơng pháp cách tiến hành Các chất đợc pha môi trờng etanol (nớc) với nồng độ 10-3M Việc thử nghiệm đợc thực theo phơng pháp khuếch tán thạch Tại phòng thí nghiệm Trung tâm Kiểm nghiệm dợc phẩm Nghệ An - Đổ vào hộp petri dung dịch môi trờng cấy chủng thị thích hợp (dày ữ 4mm) Đổ tiếp thạch dinh dỡng vào đĩa petri dàn chảy nhanh đậy nắp Trong đợi thạch đông đặc đặt đĩa petri lên kính phẳng giúp cho môi trờng hộp có độ dày đồng nhất, để khô nhiệt độ phòng Chuyên ngành hoá vô 24 Khoá luận tốt nghiệp Vũ Thị Thuỷ - Dùng ống trụ vô trùng đặt mặt thạch cấy truyền với đờng kính 6mm Bố trí ống trụ cho vùng ức chế tạo thành nồng độ không bị trùng lên - Dùng pipet nhỏ vào lỗ thạch lợng dung dịch thiosemicacbazit, phức cần thử Các hộp petri sau thời gian để khuếch tán (khoảng 15 phút) đợc ủ tủ ấm nhiệt độ 35ữ370C, thời gian 40ữ48giờ Đo đờng kính vòng ức chế vô trùng Pbi Readbiotic (có độ xác 0,1mm) II.3.4 Kết thảo luận Hình ảnh vùng kháng khuẩn đợc đa hình 7,8 kết đợc đa bảng 4,5 hình hình Hình 7: Tác dụng ức chế chất vi khuẩn Baciluss Pumiluss Hình 8: Tác dụng ức chế chất vi khuẩn Baciluss Cereuss 1,5 Thsc 2,4 Ni SO4 3,6 [Ni (Thsc)2] 2H2O Bảng 4: Đờng kính vòng kháng khuẩn chất nghiên cứu TT Chất khảo sát Thsc NiSO4 [Ni(Thsc)2].2H2O Đờng kính vòng kháng khuẩn (mm) B.P B.C 11,8 15,0 18,3 19,8 22,4 24,2 Bảng 5: Hoạt tính kháng khuẩn chất nghiên cứu Chuyên ngành hoá vô 25 Khoá luận tốt nghiệp Vũ Thị Thuỷ Vi khuẩn TT Chất Thsc NiSO4 [Ni(Thsc)2].2H2O B.P B.C + ++ ++ + ++ ++ Dấu (+): có tác dụng kháng khuẩn Số lợng dấu (+) đợc đánh giá tơng đối theo bán kính vòng kháng khuẩn Hình 7,8 hình ảnh chụp nghiên cứu hoạt lực kháng khuẩn vi khuẩn lên phối tử, phức Kết thử nghiệm ban đầu cho phép rút số kết luận sau + Nh phối tử nh phức có tác dụng ức chế đối vi khuẩn B.P, B.C đem thử + Hoạt lực phức cao phối tử thiosemicacbazit tơng ứng + Phức chất có tác dụng ức chế vi khuẩn B.C lớn B.P Trong thực tế sử dụng trực tiếp thiosemicacbazit, muối vô để chữa bệnh bị hạn chế thể khó hấp thụ, độc gây phản ứng phụ lợi Do việc tìm kiếm hợp chất bền, dễ hấp thụ, tác dụng phụ cần thiết Hy vọng kết góp phần mở rộng phạm vị sử dụng thiosemicacbazit thông qua việc sử dụng phức bền độc chúng Chuyên ngành hoá vô 26 Khoá luận tốt nghiệp Vũ Thị Thuỷ kết luận Trong khoá luận hoàn thành nội dung sau: Đã tổng quan giới thiệu niken, khả tạo phức; phối tử thiosemicacbazit khả tạo phức Đã tìm đợc phơng pháp tổng hợp tổng hợp đợc phức rắn Ni(II) với thiosemicacbazit Phức rắn thu đợc có màu xanh vàng úa, tan nớc tan nhiều dung môi nh ete, benzen, clorofom Trên sở phơng pháp phân tích nguyên tố (khối lợng), phân tích nhiệt, phổ hồng ngoại xác định thành phần công thức phức là: [Ni(H2NNCSNH2)2].2H2O đa công thức cấu tạo giả định Chuyên ngành hoá vô 27 Khoá luận tốt nghiệp Vũ Thị Thuỷ Đã thử hoạt tính kháng khuẩn phối tử, phức vi khuẩn B.C, B.P đến kết luận phối tử phức có tác dụng hai vi khuẩn TàI LIệU THAM khảo Acmetop N.X (1976) Hoá vô Nxb ĐH THCN F Cotton, G Wilkinson Cơ sở hoá vô tập III Nxb Giáo Dục Hong Nhâm (2000) Hoá vô tập III Nxb Giáo Dục Nguyễn Đình Thuông (1996) Hoá học hợp chất phối trí ĐHSP Vinh Hồ Viết Quý (1999) Phức chất hoá học Nxb KHKT H Nội Hồ Viết Quý (1995) Phức chất phơng pháp nghiên cứu ứng dụng hoá học đại ĐHSP Quy Nhơn Phan Tống Sơn, Trần Quốc Sơn, Đặng Nh Tại (1976) Cơ sở hoá hữu tập II Nxb ĐH - THCN H Nội Chuyên ngành hoá vô 28 Khoá luận tốt nghiệp Vũ Thị Thuỷ Đinh Xuân Định (1997) Các phơng pháp phổ ứng dụng hoá học ĐHSPV Ng uyễn Đình Triệu Các phơng phổ ứng dụng hoá học ĐH-TH Hà Nội 10 Nguyễn Hữu Đĩnh, Trần Thị Hà (1999) ứng dụng số phơng pháp phổ nghiên cứu cấu trúc phân tử Nxb Giáo Dục 11 Dơng Tuấn Quang (2001), luận án tiến sĩ, Viện hoá học Trung tâm Khoa học Tự nhiên Công nghệ quốc gia 12 Ngô Thị Lan Phơng (2004), luận văn thạc sĩ, ĐH Vinh 13 Phan Thế Trung (2002), luận văn tốt nghiệp, ĐH Vinh Chuyên ngành hoá vô 29 Khoá luận tốt nghiệp Vũ Thị Thuỷ Lời cảm ơn Để hoàn thành khoá luận nổ lực thân vô biết ơn: Cô giáo: Th.s Phan Thị Hồng Tuyết giao đề tài giúp đỡ tận tình, có khoa học, có ph ơng pháp suốt trình nghiên cứu hoàn thành khoá luận tốt nghiệp Các thầy cô tổ hoá vô Các thầy cô phòng thí nghiệm khoa hoá- ĐHV Trung tâm kiểm nghiệm d ợc phẩm mỹ phẩm Nghệ An Viện hoá học trung tâm KHTN - ĐHQGHN Đã giúp đỡ trình tiến hành thực nghiệm xử lý kết khoá luận Sự động viên giúp đỡ gia đình, bè bạn tạo điều kiện cho hoàn thành khoá luận SV: Vũ Thị Thuỷ Chuyên ngành hoá vô 30 Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành hoá vô Vũ Thị Thuỷ 31 Khoá luận tốt nghiệp Vũ Thị Thuỷ Mục lục Mở đầu Chơng I:Tổng quan I.1 Niken, hợp chất khả tạo phức I.1.1 Ni hợp chất I.1.2 Khả tạo phức Ni I.2 Thiosemicacbazit: Tính chất khả tạo phức I.2.1 Tính chất I.2.2 Khả tạo phức I.3 Hoạt tính sinh học Ni, thiosemicacbazit phức chúng I.4 Các phơng pháp nghiên cứu I.4.1 Phơng pháp phân tích nguyên tố I.4.2 Phơng pháp phân tích nhiệt I.4.3 Phơng pháp phổ hồng ngoại Chơng II: Thực nghiệm thảo luận kết II.1 Dụng cụ, hoá chất pha dung dịch cần thiết II.2 Tiến hành thực nghiệm II.2.1 Xác định hàm lợng Ni2+ mẫu II.2.2 Tổng hợp phức rắn II.2.3 Xác định thành phần cấu trúc phức II.2.3.1 Xác định hàm lợng kim loại phức II.2.3.2 Phép phân tích nhiệt II.2.3.3 Phổ hồng ngoại II.2.4 Kết thảo luận Kết luận II.3 Thử hoạt tính kháng khuẩn Thsc phức với Ni(II) II.3.1 Các vi khuẩn đợc sử dụng II.3.2 Dụng cụ, hoá chất II.3.3 Phơng pháp cách tiến hành II.3.4 Kết thảo luận kết luận Tài liệu tham khảo Chuyên ngành hoá vô 32 Trang 2 6 9 10 11 14 14 16 16 17 18 18 19 19 19 29 29 29 29 29 30 33 34 [...]... trí rất hay gặp ở Ni(II)) .Trên đây là những kết luận bớc đầu về tạo phức của Ni(II) với thiosemicacbazit II.3 Thử hoạt tính kháng khuẩn của Thsc và phức của nó với Ni(II) Hoạt tính kháng khuẩn của các phức chất đợc nghiên cứu so sánh với phối tử bằng cùng phơng pháp và trên cùng đối tợng là hai chủng vi khuẩn BC (Baciluss Cereuss) và BP (Baciluss Pumiluss) II.3.1 Các vi khuẩn đợc sử dụng: 1- Baciluss... mẫu II.2.2 Tổng hợp các phức rắn II.2.3 Xác định thành phần và cấu trúc của phức II.2.3.1 Xác định hàm lợng kim loại trong phức II.2.3.2 Phép phân tích nhiệt II.2.3.3 Phổ hồng ngoại II.2.4 Kết quả và thảo luận Kết luận II.3 Thử hoạt tính kháng khuẩn của Thsc và phức của nó với Ni(II) II.3.1 Các vi khuẩn đợc sử dụng II.3.2 Dụng cụ, hoá chất II.3.3 Phơng pháp và cách tiến hành II.3.4 Kết quả và thảo luận... Vũ Thị Thuỷ II.2.2 Tổng hợp phức rắn II.2.2.1 Khảo sát yếu tố ảnh hởng đến quá trình tổng hợp phức rắn Qua nghiên cứu, khảo sát chúng tôi nhận thấy các điều kiện tiến hành phản ứng tổng hợp phức là môi trờng PH=5ữ6, nhiệt độ từ 30 ữ 350C, phản ứng tạo phức Ni(II) với Thsc bền với tỉ lệ Ni2+:Thsc=1:2 Sau khi xác định các điều kiện thích hợp, chúng tôi tiến hành phản ứng tổng hợp phức chất Phơng trình... tơng ứng với các dao động của các liên kết Ni N và Ni - S So sánh phổ IR của phối tử và phức chất cho thấy sự tạo phức của thiosemicacbazit xảy ra qua nguyên tử S của nhóm CS, nguyên tử N của nhóm hyđrazin Do đó thiosemicacbazit là phối tử hai càng Kết luận Từ thực nghiệm tổng hợp phức Ni(II) với thiosemicacbazit, phức rắn thu đợc có khối lợng, màu sắc ổn định Bằng phơng pháp phân tích nguyên tố và phân... Vũ Thị Thuỷ kết luận Trong khoá luận này chúng tôi đã hoàn thành những nội dung sau: 1 Đã tổng quan giới thiệu niken, khả năng tạo phức; phối tử thiosemicacbazit và khả năng tạo phức của nó 2 Đã tìm đợc phơng pháp tổng hợp và đã tổng hợp đợc phức rắn của Ni(II) với thiosemicacbazit Phức rắn thu đợc có màu xanh vàng úa, ít tan trong nớc tan nhiều hơn trong các dung môi nh ete, benzen, clorofom 3 Trên... thấy tơng ứng với sự giảm khối lợng của hai phân tử nớc Tiếp theo đó là hiệu ứng toả nhiệt lớn ở 293,75 0C và tơng ứng với sự giảm khối lợng là 45,71%, ứng với sự cháy của phức ở nhiệt độ khoảng 7000C phức gần nh phân huỷ hết, sản phẩm cuối cùng là oxit của niken NiO với % khối lợng là 23% ứng với %Ni là 18% khá phù hợp với %Ni theo lý thuyết (21,19%) Bảng 2: Kết quả phân tích nhiệt của phức Lợng H2O... phức của Ni I.2 Thiosemicacbazit: Tính chất và khả năng tạo phức I.2.1 Tính chất I.2.2 Khả năng tạo phức I.3 Hoạt tính sinh học của Ni, thiosemicacbazit và phức của chúng I.4 Các phơng pháp nghiên cứu I.4.1 Phơng pháp phân tích nguyên tố I.4.2 Phơng pháp phân tích nhiệt I.4.3 Phơng pháp phổ hồng ngoại Chơng II: Thực nghiệm và thảo luận kết quả II.1 Dụng cụ, hoá chất và pha các dung dịch cần thiết II.2... nghiệm Lý thuyết Thực nghiệm n Ni(H2NNCSNH2)2.nH2O 87,57 ữ 1180C 13,00% 13,48% 2,07 Với % khối lợng của H2O trong phức tính theo lý thuyết %H2O = 18.n 240,6934 + 18.n 100(%) II.2.3.3 Phổ hồng ngoại Thiosemicacbazit và phức của nó với Ni(II) Bảng 3:Một số tần số đặc trng(cm-1) trong phổ hồng ngoại của Thsc và phức của nó với Ni(II) Chuyên ngành hoá vô cơ 20 Khoá luận tốt nghiệp TT 1 2 3 4 5 6 7 Vũ Thị Thuỷ... cao, màu của phức lúc mới điều chế và sau thời gian hút ẩm không thay đổi Chuyên ngành hoá vô cơ 17 Khoá luận tốt nghiệp Vũ Thị Thuỷ Nh vậy chúng tôi chỉ nghiên cứu cấu trúc và tính chất phức theo tỉ lệ Ni2+:Thsc=1:2 II.2.3 Xác định thành phần và cấu trúc của phức II.2.3.1 Xác định hàm lợng kim loại trong phức Cân một lợng chính xác phức chất, cho toàn bộ lợng cân vào chén sứ, thêm vào đó vài giọt... 2 Phức Ni(II) với thiosemicacbazit 3349; 3254; 3056 1634; 1603 1236 1115 701 563 430 So sánh phổ hồng ngoại của phối tử và phức ta thấy: Trong phối tử xuất hiện dải hấp thụ ở tần số 3366, 3263 cm -1 ứng với dao động hoá trị bất đối xứng và dao động hoá trị đối xứng của nhóm NH 2, ở tần số 3177 cm-1 ứng với dao động hoá trị của nhóm NH và chúng giảm dần đến 3349, 3254, 3056cm-1 trong phổ hồng ngoại của ... Hoạt tính sinh học Ni, thiosemicacbazit phức chúng * Hoạt tính sinh học Ni phức Ni Niken kim loại chuyển tiếp 3d có có khả năng, kháng khuẩn mạnh Phức chất với phối tử, đặc biệt phối tử có hoạt. .. Chơng I :Tổng quan I.1 Niken, hợp chất khả tạo phức I.1.1 Ni hợp chất I.1.2 Khả tạo phức Ni I.2 Thiosemicacbazit: Tính chất khả tạo phức I.2.1 Tính chất I.2.2 Khả tạo phức I.3 Hoạt tính sinh học Ni,... Việt Nam thăm dò hoạt tính sinh học đợc tiến hành công trình [1], [2], tác giả công bố khả kháng nấm, kháng khuẩn Thsc phức kim loại chúng Thiosemicacbazit phức chúng có hoạt tính sinh học quý