Tổng hợp nghiên cứu cấu trúc và khảo sát hoạt tính sinh học của phức chất kim loại chuyển tiếp với một số phối tử thiosemicacbazon

BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ THỰC HIỆN NHIỆM VỤ PHẦN I THÔNG TIN CHUNG Tên đề tài: Tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc khảo sát hoạt tính sinh học phức chất kim loại chuyển tiếp với số phối tử thiosemicacbazon Mã số: TN.18.09 Danh sách cán thực đề tài: TT Học vị, họ tên Đơn vị công tác Vai trò thực đề tài (Chủ nhiệm/Tham gia) ThS Phạm Thị Ngọc Oanh Khoa Hóa học, Chủ nhiệm Trường ĐHKHTN PGS TS Nguyễn Hùng Huy Khoa Hóa học, Trường ĐHKHTN Tham gia Đơn vị chủ trì thực hiện: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Thời gian thực hiện: 5.1 Theo hợp đồng: từ tháng 06 năm 2018 đến tháng 06 năm 2019 5.2 Gia hạn (nếu có): đến tháng… năm… 5.3 Thực thực tế: từ tháng 06 năm 2018 đến tháng 06 năm 2019 Tổng kinh phí đƣợc phê duyệt đề tài: 25 triệu đồng Những thay đổi so với thuyết minh ban đầu: thay đổi người tham gia thực hiện: PGS TS Nguyễn Hùng Huy thay cho TS Phạm Chiến Thắng PHẦN II TỔNG QUAN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Đặt vấn đề Những năm gần đây, phức chất thiosemicabazon nhiều nhà nghiên cứu quan tâm Việc nghiên cứu phức chất kim loại chuyển tiếp với phối tử hữu cơ, có thiosemicacbazon, ngày ý có nhiều ứng dụng thực tế nhiều lĩnh vực hóa học, sinh học, y học,… Hiện nay, nhà khoa học nghiên cứu chủ yếu tập trung vào việc tổng hợp thiosemicacbazon, dẫn xuất thiosemicacbazon phức chất chúng với ion kim loại, nghiên cứu cấu tạo phức chất sản phẩm phương pháp khác khảo sát hoạt tính sinh học chúng Hóa học phức chất phối tử thiosemicacbazon tập trung nghiên cứu nhiều nước Tuy nhiên, việc tổng hợp hệ phối tử cịn thiếu tính hệ thống, kết nghiên cứu tạo phức thiosemicacbazon với hầu hết kim loại chuyển tiếp cịn thiếu Thêm vào hoạt tính sinh học lớp hợp chất có triển vọng tốt lại chưa đc quan tâm nhiều [3,4] Với mục đích phát triển tìm hiểu rộng thêm dẫn xuất thiosemicacbazon mới, hướng tới lựa chọn dẫn xuất nghiên cứu như: - Thiosemicacbazon tạo thành hợp chất cacbonyl thông dụng 2axetylpyridin, salixylandehit, benzandehit… với dẫn xuất thiosemicacbazit hai lần thế, 4,4-điankylthiosemicacbazit - Thiosemicacbazon tạo thành benzamiđoyl clorua với 4,4-điankylthiosemicacbazit - Thiosemicacbazon hợp chất cacbonyl nguồn gốc tự nhiên curcumin Đây hướng nghiên cứu có nhóm nghiên cứu quan tâm vấn đề Mục tiêu phạm vi nghiên cứu Mục tiêu - Tổng hợp nghiên cứu cấu trúc số phối tử thiosemicacbazon phương pháp phổ hồng ngoại, phổ cộng hưởng từ hạt nhân - Nghiên cứu tổng hợp phức chất kim loại chuyển tiếp với phối tử thiosemicacbazon - Nghiên cứu thành phần, cấu tạo phức chất thu phương pháp hóa lí phương pháp phổ hồng ngoại, phương pháp phân tích nhiệt, phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân, phương pháp nhiễu xạ tia X đơn tinh thể - Khảo sát hoạt tính sinh học phức chất Phạm vi Phạm vi hướng nghiên cứu thiosemicacbazon rộng từ khung phối tử ban đầu, tiến hành thay đổi nhóm thế, sử dụng amin khác amin kháng sinh, amin có hoạt tính sinh học mạnh dược liệu thay axit amin, peptit nhỏ…là thu phối tử có hoạt tính sinh học q giá Từ phối tử tổng hợp vậy, tiến hành nghiên cứu tạo phức với kim loại chuyển tiếp d dãy thứ nhất, thứ hai, thứ ba, nguyên tố đất hiếm…, tìm điều kiện tạo phức nhiệt độ, dung môi, xúc tác… khác Tất nghiên cứu làm sở để lựa chọn hoạt chất tốt ứng dụng vào sản xuất thuốc chữa bệnh [2] Tổng quan tài liệu 3.1 Thiosemicacbazit thiosemicacbazon Thiosemicacbazit chất kết tinh màu trắng, nóng chảy 181 – 183oC [1] Khi phân tử thiosemicacbazit hay sản phẩm ngưng tụ với hợp chất cacbonyl (xeton anđehit) tạo thành hợp chất thiosemicacbazon Thiosemicacbazon có cơng thức chung dạng [5]: Hai proton vị trí N(4) thiosemicacbazon bị thay nhóm khác có cơng thức dạng sau: Trong đó: R1, R2: H, ankyl, aryl dị vòng R3, R4: H, ankyl, dị vòng R3, R4 tạo thành vòng Khả hoạt động hoạt tính sinh học thiosemicacbazon nằm nhóm chức nhóm [1,8] Ở trạng thái rắn, thiosemicacbazon tồn dạng thion, tạo phức hầu hết chúng bị thiol hóa dạng chúng tạo phức chất bền nhiệt động dạng thion Thông thường, liên kết với nguyên tử kim loại phức chất, phối trí thực qua nguyên tử S nguyên tử 1N nhóm hidrazin, tạo thành vịng chelat năm cạnh [8] Thiosemicacbazon phối tử linh động, có dạng trung hịa (HnL) dạng anion (Ln-) Vì hình thành liên kết phối trí thiosemicacbazon với nguyên tử kim loại thường kèm theo tách loại H+, điều giải thích cho đặc tính axit phối tử 3.2 Khả tạo phức kim loại chuyển tiếp (Ni(II), Cu(II), Zn(II)) với thiosemicacbazon Kim loại chuyển tiếp có phân lớp d điền dần electron (ở xét nguyên tố phân nhóm d), chúng có nhiều trạng thái oxi hóa có trạng thái oxi hóa cao, dễ tham gia hình thành liên kết cộng hóa trị với nguyên tố khác cách góp chung electron nhận cặp electron để tạo cấu hình bền vững; đơi cịn có trường hợp cho cặp electron nhận cặp electron làm tăng độ bền hợp chất Chính chúng có khả dễ dàng tham gia vào hợp chất phức bền vững với phối tử hữu [5,6] Mặt khác, khả tạo phức kim loại chuyển tiếp cịn phụ thuộc vào kích thước điện tích ion ngun tố Khi ion có kích thước nhỏ, điện tích lớn khả tạo phức nguyên tố mạnh Các ion kim loại chuyển tiếp thường thỏa mãn điều kiện Bằng việc nghiên cứu sâu làm sáng tỏ chế tác dụng sinh học thiosemicacbazon người ta tổng hợp phức chất chúng với kim loại chuyển tiếp thử hoạt tính sinh học phức chất tổng hợp Người ta thấy, chúng thể dung lượng phối trí cực đại hầu hết dạng thiol Khi khơng có trung tâm phối trí thêm (hình thành nhóm thế) thiosemicacbazon thường phối tử hai càng, phối trí qua trung tâm S N nhóm hidrazin [9] Khi đưa thêm nguyên tử có khả tạo thêm liên kết phối trí nhóm thế, ví dụ đưa thêm dị vịng pyridin, lúc thiosemicacbazon thể phối tử càng, càng, chí 2,6-diaxetylpyridi bis (thiosemicacbazon)…Các liên kết phối trí khơng hình thành qua trung tâm phối trí S, trung tâm phối trí N nhóm hidrazin mà cịn có tham gia trung tâm phối trí (D) [7] Cách tiếp cận phƣơng pháp nghiên cứu - Phương pháp phổ hồng ngoại IR: Bằng cách so sánh phổ thực nghiệm với phổ chuẩn số hợp chất hay bảng thống kê tần số dao động nhóm nguyên tử, ta nhận biết có mặt hay khơng nhóm chức chất nghiên cứu - Phương pháp phổ cộng hưởng từ 1H-NMR: Các độ chuyển dịch hóa học proton hạt nhân khác “môi trường hóa học” khác tập hợp thành bảng tài liệu tra cứu Bằng cách sử dụng nguồn tài liệu này, kết hợp thêm số tương quan kinh nghiệm khác, ta rút nhiều kết luận quan trọng cấu tạo phân tử nhiều thơng tin hữu ích khác - Phương pháp phổ khối lượng ESI-MS: phương pháp ion hóa phổ biến dùng cho nghiên cứu phức chất phù hợp với hợp chất bay - Phương pháp nhiễu xạ tia X đơn tinh thể: từ thông tin vị trí cường độ tia nhiễu xạ tính tốn tốn học ta xác định vị trí ngun tử có mạng sở, từ xây dựng cấu trúc phân tử chất cần nghiên cứu Nội dung kết nghiên cứu Nội dung nghiên cứu 5.1 Tổng hợp phối tử N-pyrrolidinylthiosemicacbazit (PTC) Nazepinylthiosemicacbazit (ATC) Cho vào bình cầu 8,5g cacboxyl metyl N-pyrrolidinyl dithiocacbamat 9,6g cacboxyl metyl N-azepinyl dithiocacbamat với 10ml hydrazin hydrat 80% 1,5ml H2O, khuấy hòa tan hết chất rắn đun hồi lưu dung dịch Sau tiếng, tinh thể không màu tách khỏi dung dịch, kết thúc phản ứng Tinh thể lọc, rửa nước cất etanol lạnh sau làm khơ nhiệt độ phịng, thu Npyrrolidinylthiosemicacbazit (PTC) N-azepinylthiosemicacbazit (ATC) với hiệu suất khoảng 40-50% Sơ đồ tổng hợp dẫn xuất thiosemicacbazit: Hình 1: Sơ đồ tổng hợp dẫn xuất thiosemicacbazit PTC Hình 2: Sơ đồ tổng hợp dẫn xuất thiosemicacbazit ATC 5.2 Tổng hợp phối tử thiosemicacbazon từ dẫn xuất PTC Hình 3: Sơ đồ tổng hợp phối tử thiosemicacbazon từ dẫn xuất PTC Cho vào bình cầu 10ml nước cất đun nóng, giọt axit clohidric đặc 2,5 mmol PTC khuấy chất rắn tan khoảng 70% Thêm vào bình cầu 2,75 - mmol benzandehit (lấy dư 15 - 20%) Khuấy đun hồi lưu hỗn hợp phản ứng tiếng Kết thúc phản ứng, để nguội tiến hành lọc rửa kết tủa nước cất dung môi etanol, làm khô nhiệt độ thường thu sản phẩm phối tử HL1 có màu vàng, hiệu suất 90% 5.3 Tổng hợp phối tử thiosemicacbazon từ dẫn xuất ATC Cho vào bình cầu 2,75 - mmol 2-axetylpyridin (lấy dư 15-20%) Thêm vào bình cầu 5ml etanol, lắc cho tan hoàn toàn Thêm tiếp 2.5 mmol dẫn xuất ATC vào bình cầu, sau thêm vài giọt axit axetic làm xúc tác Khuấy tới chất tan hoàn toàn đun hồi lưu 3-4 xuất kết tủa hỗn hợp phản ứng Khuấy đuổi dung môi 50°C Tiến hành lọc, rửa với nước cất etanol, làm khô sản phẩm nhiệt độ thường Sản phẩm thu phối tử HL2 có màu vàng, hiệu suất 70% 5.4 Tổng hợp phức chất phối tử HL1 Hình 4: Sơ đồ tổng hợp phức chất HL1 với Ni(II), Cu(II), Zn(II) Hòa tan hoàn toàn 0,05 mmol muối M(CH3COO)2.nH2O (với M = Ni, Cu, Zn) 3ml dung môi metanol 40-50°C máy khuấy từ Thêm từ từ 0,1mmol phối tử HL1 (tỷ lệ kim loại : phối tử = 1:2), đồng thời khuấy tới tan hết phối tử Sau vài phút, phức chất kết tủa tách khỏi dung dịch Tiếp tục khuấy dung dịch nhiệt độ thường để phản ứng xảy hoàn toàn Lọc rửa phức chất với metanol lạnh làm khơ bình hút ẩm Tiến hành kết tinh lại phức chất với hệ dung mơi thích hợp Kết thu vi tinh thể phức chất [ đen, màu nâu [ ] màu nâu ] màu vàng 5.5 Tổng hợp phức chất phối tử HL2 Hịa tan hồn tồn 0,1mmol muối Ni(CH3COO)2.4H2O 3ml dung môi metanol 40-50°C máy khuấy từ Thêm từ từ 0,2mmol phối tử HL2 (tỷ lệ kim loại : phối tử = : 2), đồng thời khuấy tới tan hết phối tử Sau vài phút, phức chất kết tủa tách khỏi dung dịch Tiếp tục khuấy dung dịch nhiệt độ thường để phản ứng xảy hoàn toàn Lọc rửa phức chất với metanol lạnh làm khơ bình hút ẩm Tiến hành kết tinh lại phức chất với hệ dung mơi thích hợp Kết thu tinh thể phức chất [ ] màu nâu đen Hình 5: Sơ đồ tổng hợp phức chất HL2 với Ni(II) Kết nghiên cứu 5.6 Nghiên cứu phối tử HL1 phức chất ion kim loại Ni(II), Cu(II), Zn(II) 5.6.1 Nghiên cứu phương pháp phổ hồng ngoại Phổ hồng ngoại phối tử HL1 phức chất với Ni(II) đưa Hình 6, dải hấp thụ đặc trưng liệt kê Bảng Bảng 1: Các dải hấp thụ đặc trưng phối tử HL1 phức chất Dài hấp thụ Hợp chất HL [ ] (NH)  (C-H)  ( N=C)  (CNN)  (NN)  (S=C)/(C-S) 3221 2968/2864 1558 1439 1070 1342/876 - 2949/2857 1441 1389 1055 750 - 2953/2868 1491 1391 1052 748 - 2963/2870 1485 1396 1032 750 Phổ hồng ngoại phối tử HL1 xuất dải dao động mạnh 3221 cm-1, đặc trưng cho dao động hóa trị nhóm NH Tuy nhiên, phổ phức chất, dải không xuất hiện, chứng tỏ proton nhóm NH bị tách loại Mặt khác, phổ IR phối tử khơng thấy có xuất dải hấp thụ 2600 – 2500 cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị liên kết S-H, mà có dải dao động 1342 cm-1 876 cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị liên kết C=S, chứng tỏ phối tử tồn trạng thái thion Trên phổ IR phức chất xuất dải hấp thụ 750 cm-1 đặc trưng cho liên kết C-S Sự thay đổi giải thích thiol hóa phần khung thiosemicacbazon S tham gia liên kết với kim loại M Trên phổ phối tử tự có dải hấp thụ mạnh 1558 cm-1, phức chất dải chuyển dịch phía sóng thấp 1440 – 1490 cm-1 Đây dải hấp thụ đặc trưng cho dao động hóa trị liên kết C=1N, chứng tỏ 1N liên kết phối trí với kim loại, dẫn đến mật độ electron liên kết C=1N bị giảm, kèm theo giảm độ bội liên kết làm giảm số sóng dải hấp thụ đặc trưng Một chứng khác cho thấy liên kết phối trí thực qua 1N dao động hóa trị liên kết CNN NN có dịch chuyển số sóng thấp Cụ thể, phổ phối tử tự do, dao động hóa trị liên kết CNN 1438 cm-1 1070 cm-1 tương ứng, vào phức dải 1388 – 1398 cm-1 1040 – 1050 cm-1 tương ứng Hình 6: Phổ hồng ngoại phối tử HL1 Hình 7: Phổ hồng ngoại phức chất Kết luận: Từ phổ IR phức chất ta dự đoán, phức chất kim loại liên kết với phối tử thông qua nguyên tử N S tách proton 5.6.2 Nghiên cứu phương pháp phổ 1H-NMR (trong dung môi CDCl3) Phức chất Ni(II) Zn(II) với phối tử HL1 phức chất nghịch từ nên nghiên cứu phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H Các tín hiệu cộng hưởng phổ 1H-NMR phối tử phức chất quy gán Bảng Trong phổ phối tử, tín hiệu cộng hưởng 9.22 ppm tín hiệu cộng hưởng đặc trưng cho nhóm 2NH, phổ phức chất tín hiệu bị Điều lần chứng tỏ dạng phối tử tự HL1 tồn dạng thion; vào phức chất bị thiol hóa, liên kết với nguyên tử kim loại tách proton Quá trình tạo phức chất làm thay đổi đáng kể tín hiệu cộng hưởng vịng phenyl, đặc biệt tín hiệu proton vị trí ortho Tín hiệu bị dịch chuyển vùng trường thấp 0.5 ppm phức chất Ni(II) 0.7 ppm phức chất Zn(II) Phổ H-NMR Zn(II), tín hiệu proton có độ phân giải tốt so với phổ Ni(II) Tuy nhiên, tín hiệu nhóm pyrrolidinyl lại có độ phân dải Cụ thể tín hiệu NCH2 hai singlet từ 3.92 – 3.77 ppm Điều giải thích quay hạn chế quanh liên kết SC-NC4H8, dẫn đến hai nhóm N-CH2 không tương đương làm giảm độ phân giải chúng Kết luận: Dựa vào phổ IR 1H-NMR thấy tạo phức chất, phối tử HL1 liên kết với ion kim loại thông qua hai nguyên tử 1N S, proton tách Bảng 2: Quy kết tín hiệu phổ 1H-NMR phối tử HL1 phức chất Vị trí (ppm) Quy kết HL NH CH C 8C 7,40 (s, 1H) 8,07 (d,2H,J=5 Hz) C, 7C, 6C 7,37 (t, 3H, J=5 Hz) 7,36 (t,3H,J=5 Hz) C a’C b C b’C 3,96 (m, 4H) 1,95 (m, 4H) 3,61 (m, 4H) 1,98 (m, 4H) Vòng Vòng pyrrolidinyl ] 9,22 (s, 1H) 7,58 (s, 1H) 7,57 (d, 2H, J=5 Hz) phenyl [ a [ ] 7,37 (s, 1H) 8,27 (d,2H,J=10 Hz) 7,42 (t,2H,J=5 Hz) 7,37 (t,1H,J=5 Hz) 3,92 (s,2H); 3,77 (s,2H) 2,02 (m, 4H) Công thức dự kiến hai phức chất [ ] [ ] Hình 8: Phổ 1H-NMR phối tử HL1 Hình 9: Phổ 1H-NMR phức chất [ 5.6.3 Nghiên cứu phức chất [ ] ] phương pháp phổ khối lượng ESI-MS Trên phổ ESI-MS phức chất [ ] xuất hai pic quy gán: - Pic m/z = 523.32 pic có cường độ mạnh nhất, quy gán cho ion phân tử [NiL12 + H]+ tạo thành phân tử phối tử bị proton hóa Vậy, phân tử khối phức chất với đồng vị 58Ni 522, với khối lượng phân tử dự đốn - Pic m/z = 452.22 quy gán cho ion mảnh [NiL12 + H – HNC4H8]+ Ion tạo thành mảnh m/z 523.32 bị phân tử trung hịa HNC4H8 10 Hình 10 Phổ khối lượng ESI-MS phức chất [ 5.6.4 Nghiên cứu phức chất [ Tinh thể phức chất [ ] ] phương pháp nhiễu xạ tia X đơn tinh thể ] thu đuợc cách kết tinh lại CH3Cl/CH3OH Tinh thể có màu vàng, kích thuớc 0,17x0,15x0,10 mm, kết tinh hệ tính thể trực thoi với thông số mạng a = 11,3899Å, b = 7,4608Å, c = 27,3326Å; α = β = γ = 900 Kết giải tối ưu hóa cấu trúc dựa kiện 2873 phản xạ độc lập cho phép xác định cấu trúc phân tử phức chất cách xác, đồng thời xác nhận kết thu từ phương pháp phổ khác Hình 11: Cấu trúc phân tử phức chất [ ] Kết phân tích cấu trúc nhiễu xạ tia X đơn tinh thể cho thấy [ ] phức vuông phẳng Trong phân tử, phối tử chiếm vị trí cầu phối trí, liên 11 kết với Ni(II) qua hai nguyên tử N S, từ hình thành hình vng phẳng, thể rõ ràng góc N1 – Ni – N1’ S1 – Ni – S1’ 180o Kết hoàn toàn phù hợp với liệu phổ IR phức chất Độ dài liên kết C N vòng chelat gần nằm độ dài trung bình liên kết đơi C=N (1.30 Å) liên kết đơn C-N (1.47 Å), chứng tỏ có giải tỏa electron π, đồng thời khẳng định khung thiosemicacbazon bị thiol trình tạo phức Sự giải tỏa electron π làm bền thêm hệ phức chất lại làm yếu liên kết C2 – N1, giải thích dải hấp thụ đặc trưng cho dao động hóa trị liên kết CN chuyển dịch phía sóng dài phổ IR 5.7 Nghiên cứu phối tử HL2 phức chất với ion kim loại Ni(II) 5.7.1 Nghiên cứu phương pháp phổ hồng ngoại Phổ hồng ngoại phối tử HL2 phức chất với kim loại Ni(II) đưa Hình 12 13 Các dải hấp thụ đặc trưng liệt kê Bảng Trên phổ hồng ngoại phối tử khơng có pic đặc trưng cho nhóm NH cách rõ ràng (3300 - 3200cm-1), đồng thời khơng có xuất pic thuộc dải 2700 – 2500cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị nhóm S-H Do đó, suy đốn ngun tử H linh động, khơng định cư 2N mà chia sẻ với nguyên tử khác tạo nên cân tautome khác Dải dao động hóa trị C=N phối tử tự xuất 1618cm-1 bị dịch chuyển vùng sóng dài khoảng 1591cm-1 phức chất, chứng tỏ 1N có tham gia vào liên kết tạo phức Kết luận: Trong phức chất, nguyên tử kim loại liên kết với phối tử thông qua nguyên tử 1N, S N vòng pyridin, đồng thời proton bị tách Bảng 3: Các dải hấp thụ đặc trưng phối tử HL2 phức chất Dải hấp thụ (cm-1) Hợp chất HL [ ] ʋ(NH) ʋ(1N=C) ʋ(CNN) ʋ(NN) - `1618.28 1450.47 1087.85 - 1591.27 1409.96 1083.99 Hình 12: Phổ IR phối tử HL2 12 Hình 13: Phổ hồng ngoại phức chất [ ] 5.7.2 Nghiên cứu phương pháp phổ 1H-NMR Phức chất phối tử HL2 với Ni(II) nghiên cứu phương pháp 1HNMR đưa hình 14 15 Phổ 1H-NMR phối tử HL2 dung môi DMSO - d6 phức tạp cho thấy có dạng cấu dạng khác Tín hiệu NH xuất vị trí khác 15.4 ppm, 14.6 ppm 9.5 ppm có tổng tích phân 1H; tín hiệu proton thơm xuất vùng – ppm có tổng giá trị tích phân Ba tín hiệu singlet vùng 4.0 ppm quy gán cho proton N-CH2; tín hiệu nhóm azometin – CH3 CH2 thuộc vịng azepinyl vùng trường mạnh (1.5 – ppm) Hiện nay, chúng tơi chưa giải thích phối tử HL2 lại có nhiều cấu dạng Tuy nhiên với tỉ lệ tích phân NH : Hthơm : NCH2 : CH3 : CH2 phù hợp 1:4:4:3:8 hồn tồn loại trừ khả phối tử có lẫn tạp chất Các tín hiệu phổ 1H-NMR phức chất [ ] tù vị trí khác nhiều so với phối tử Đây đặc trưng phức chất bát diện, thuận từ Ni(II) Hình 14: Phổ 1H-NMR phối tử HL2 Hình 15: Phổ 1H-NMR phức chất [ ] Do vậy, chúng tơi có dự đốn phức chất [ ] có cấu trúc bát diện (do tạo phức với phối tử HL2) cấu trúc dự đốn sau: 13 Hình 16: Cấu trúc phức chất [ 5.7.3 Nghiên cứu phức chất [ ] ] phương pháp phổ khối lượng ESI-MS Hình 17: Phổ khối lượng ESI-MS phức chất [ ] Trên phổ ESI-MS xuất pic m/z = 609.34 cường độ mạnh quy gán cho ion phân tử [NiL52 +H]+ tạo thành phức chất bị proton hóa Vậy phân tử khối 608, với cơng thức phân tử dự đốn [ ] Đánh giá kết nghiên cứu đạt đƣợc a Đã tổng hợp hai phối tử benzandehit 4-pyrrolidinyl thiosemicacbazon, 2acetylpyridin 4-azepinyl thiosemicacbazon Kết nghiên cứu phối tử 14 phương pháp hồng ngoại, cộng hưởng từ hạt nhân cho thấy phản ứng ngưng tụ nhóm NH2 dẫn xuất 4-pyrrolidinyl thiosemicacbazit 4-azepinyl thiosemicacbazit với xeton, andehit xảy hoàn toàn Phối tử thu có độ tinh khiết cao đủ để nghiên cứu b Đã tổng hợp phức chất tương ứng với phối tử với kim loại chuyển tiếp Ni(II), Cu(II), Zn(II) c Đã nghiên cứu phức chất phương pháp phổ hồng ngoại, phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton, phương pháp phổ khối lượng ESI-MS phương pháp nhiễu xạ tia X đơn tinh thể Nhận thấy kết có tính thống tương đối cao cấu tạo thành phần phức chất Phối tử liên kết với kim loại theo kiểu vịng chelat thơng qua nguyên tử S, 1N N phối tử 2-acetylpyridin 4-azepinyl thiosemicacbazon Phức chất Ni(II), Zn(II) với HL1 có cấu trúc vng phẳng có thành phần hóa học [ bát diện với thành phần hóa học [ ], cịn phức chất Ni(II) với HL2 có cấu trúc ] Kết luận kiến nghị Sau năm thực hiện, đề tài hoàn thành nội dung đăng ký thuyết minh đề tài Trường đại học Khoa học Tự nhiên phê duyệt; sản phẩm đề tài đạt tiêu đăng ký Cụ thể sau: Về nội dung khoa học: - Tổng hợp thành công số phối tử thiosemicacbazon từ dẫn xuất thiosemicacbazit - Tổng hợp phức chất kim loại chuyển tiếp với số phối tử thiosemicacbazon - Nghiên cứu thành phần, cấu tạo phức chất thu phương pháp hóa lí phương pháp phổ hồng ngoại, phương pháp phân tích nhiệt, phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân, phương pháp nhiễu xạ tia X đơn tinh thể Về sản phẩm khoa học, công nghệ: Đã gửi đăng chấp nhận đăng báo khoa học Tạp chí Hóa học Hội thảo Khoa học Cơng nghệ Hóa Vơ Về kinh phí: Đề tài sử dụng kinh phí hợp lý, bám sát mục chi tiêu theo kế hoạch thuyết minh đề tài phê duyệt Tài liệu tham khảo Tiếng Việt Nguyễn Tuấn Anh (2013), Nghiên cứu phức chất số kim loại chuyển tiếp với thiosemicacbazon 2-axetylthiophen, Luận văn thạc sĩ Hóa học, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Thái Nguyên 15 Lê Cảnh Định (2011), Phức chất kim loại chuyển tiếp với phối tử Benzamiđin, Luận văn thạc sĩ Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Tiếng Anh Ana S Mena Barreto Bastos, Antonio F de Carvalho Alcantara Structural analyses of 4-benzoylpyridine thiosemicarbazone using NMR techniques and theoretical calculations, Tetrahedron, 2005, 61, 7045-7053 El-Asm A A., Morsi M A., and EI - Shafei A.A Cobalt(II), nickel(II), copper(II), zinc(II) and uranyl(VI) complexes of acetylacetone bis(4-phenylthiosemicarbazones), Transition Metal Chemistry, 2005, 11, 494-496 Marthakutty Joseph, Mini Kuriakose, M.R Prathapachandra Kurup Structural, antimicrobial and spectral studies of copper(II) complexes of 2-benzoyl pyridine N(4)-phenylthiosemicarbazones, Polyhedron, 2006,25, 61-70 G.M Sheldrick Acta Crystallography, 2015,A71, 3-8 O V Dolomanov, L J Bourhis, R J Gildea, J A K Howard, H Puschmann, Journal of Application Crystallography, 2009, 42, 339-341 W Massa,Crystal structure determination, Springer, 2002 Thi Bao Yen Nguyen, Chien Thang Pham, Thi Nguyet Trieu, Ulrich Abram, Hung Huy Nguyen, Syntheses, Structures and Biological Evaluation of some Transition Metal Complexes with a Tetradentate Benzamidine/Thiosemicarbazone Ligand, Polyhedron, 2015 Tóm tắt kết (tiếng Việt tiếng Anh) Tiếng Việt Đã tổng hợp hai phối tử thiosemicacbazon, cụ thể là:  benzandehit 4-pyrrolidinyl thiosemicacbazon HL1  2-axetylpyridin 4-azepinylthiosemicacbazon HL2 Các phối tử tổng hợp cách ngưng tụ dẫn xuất thiosemicacbazit với hợp chất cacbonyl Kết nghiên cứu phối tử phương pháp hồng ngoại, cộng hưởng từ hạt nhân cho thấy phản ứng ngưng tụ nhóm NH2 dẫn xuất 4pyrrolidinyl thiosemicacbazit 4- azepinyl thiosemicacbazit với xeton, andehit xảy hồn tồn Phối tử thu có độ tinh khiết cao đủ để nghiên cứu Đã tổng hợp phức chất tương ứng với phối tử với kim loại chuyển tiếp Ni(II), Cu(II), Zn(II) Nghiên cứu phức chất phương pháp phổ hồng ngoại, phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton phương pháp phổ khối lượng ESI-MS, nhiễu xạ tia X đơn tinh thể.Kết thu có tính thống cao bổ trợ cho để dự đoán xác định thành phần cấu tạo Phối tử liên kết với kim loại theo kiểu vòng chelat thông qua nguyên tử S, 1N N phối tử 2axetylpyridin4-azepinyl thiosemicacbazon Phức chất Ni(II), Zn(II) với HL1 có cấu 16 trúc vng phẳng có thành phần hóa học [ có cấu trúc bát diện với thành phần hóa học [ ], cịn phức chất Ni(II) với HL2 ] Đã kết tinh để xác định cấu trúc số phức chất phương pháp nhiễu xạ đơn tinh thể tia X nhằm thấy rõ cấu trúc khơng gian sản phẩm Đó phức đa càng, phối tử liên kết với kim loại qua nguyên tử S, hai nguyên tử N hydrazin N (với HL2) phối tử có thêm trung tâm phối trí Các phức chất dạng monome, dime trime với lập thể đa phần dạng vuông phẳng Tiếng Anh Successfully synthesized two kinds of thiosemincarbazone ligands:  benzandehit 4-pyrrolidinyl thiosemicacbazon HL1  2-axetylpyridin 4-azepinyl thiosemicacbazon HL2 These complexes were obtained by the condensation of appropriate thiosemicarbazide with an aldehyde or ketone Main results of this thesis are successful studies the chemical component and properties of six complexes of Ni(II), Cu(II), Zn(II) with three ligands by IR, 1H-NMR, ESI-MS spectroscopic methods By using single crystal X ray diffraction method, molecular structures of the compounds are determined All complexes show square planar geometry in which benzamindine ligand coordinate to center metal via S, N, N atoms The results were used effectively in determing complexes’ structure Specific structrure of complexes were determined through examining single crystal XRD of crystallized complexes Most of the obtained complexes are chelated in which Central metal ions coordinated through S atom, N atoms of hydrazin and N (HL2) when an additional donor site is incorporated in ligands Complexes can also exist as monomer, dimer, trimer; the configuration of complexes mostly are square planar, square piramidal PHẦN III SẢN PHẨM CỦA ĐỀ TÀI Các công trình khoa học cơng bố: TT Sản phẩm Ghi địa Đánh giá cảm ơn tài chung Tình trạng (Đạt, trợ (Đã in/chấp nhận in,…) khơng ĐHQGHN / đạt) ĐHKHTN Cơng trình cơng bố tạp chí khoa học quốc tế theo hệ thống ISI/Scopus Bài báo quốc tế không thuộc hệ thống ISI/Scopus Bài báo tạp chí khoa học chuyên ngành quốc gia Phạm Thị Ngọc Oanh*, Nguyễn Hùng Huy; Tổng hợp nghiên Đã cơng bố Có Đạt 17 cứu cấu trúc phức chất Ni(II), Cu(II) Zn(II) với phối tử benzandehit 4-pyrrolidinyl thiosemicacbazon; Tạp chí Hóa học, tập 56, số 6E2, tháng 122018, trang 176, Hội thảo Khoa học Cơng nghệ Hóa Vơ Báo cáo khoa học đăng kỷ yếu hội nghị quốc tế Báo cáo khoa học đăng kỷ yếu hội nghị quốc gia Sản phẩm đào tạo: TT Họ tên Thời gian kinh phí tham gia đề tài (số tháng/số tiền) Cơng trình cơng bố liên quan (Sản phẩm KHCN, luận án, luận văn) Đã bảo vệ Tiến sỹ / Nghiên cứu sinh Thạc sỹ / Học viên cao học Cử nhân Các sản phẩm khác Tổng hợp sản phẩm đăng ký hoàn thành đề tài: STT Số lƣợng Tự đánh giá số đăng ký hoàn thành lƣợng, chất lƣợng 01 01 Tốt Số lƣợng Sản phẩm Bài báo/báo cáo khoa học Đào tạo/hỗ trợ đào tạo Phương pháp, quy trình cơng nghệ, phần mềm máy tính, vẽ thiết kế, sơđồ, đồ, sở liệu, báo cáo phân tích, Sản phẩm công nghệ (model, maket, vật liệu, thiết bị, máy móc) Kết khác minh chứng áp dụng PHẦN IV TÌNH HÌNH SỬ DỤNG KINH PHÍ STT Nội dung chi Kinh phí Kinh phí đƣợc duyệt (triệu đồng) thực (triệu đồng) Xây dựng đề cương chi tiết 0,975 0,975 Thu thập viết tổng quan tài liệu 1,625 1,625 Ghi 18 Điều tra, khảo sát, thí nghiệm, thu thập số liệu, nghiên cứu 10,855 10,855 Thuê trang thiết bị, mua vật tư, hóa chất 7,372 7,372 Hội thảo khoa học, viết báo cáo tổng kết, nghiệm thu 2,75 2,75 Chi khác 1,423 1,423 Tổng số: 25,0 25,0 PHẦN V KIẾN NGHỊ Đề tài mong muốn kết thu tiến hành nghiên cứu sâu nhằm phát triển thêm phức chất kim loại chuyển tiếp với phối tử thiosemicacbazon có hoạt tính sinh học tốt Hà Nội, ngày tháng năm ĐƠN VỊ CHỦ TRÌ THỰC HIỆN CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI (Họ tên, chữ ký Thủ trưởng đơn vị) (Họ tên, chữ ký) TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN 19 ... tiêu - Tổng hợp nghiên cứu cấu trúc số phối tử thiosemicacbazon phương pháp phổ hồng ngoại, phổ cộng hưởng từ hạt nhân - Nghiên cứu tổng hợp phức chất kim loại chuyển tiếp với phối tử thiosemicacbazon. .. amin có hoạt tính sinh học mạnh dược liệu thay axit amin, peptit nhỏ…là thu phối tử có hoạt tính sinh học quý giá Từ phối tử tổng hợp vậy, tiến hành nghiên cứu tạo phức với kim loại chuyển tiếp. .. kiện Bằng việc nghiên cứu sâu làm sáng tỏ chế tác dụng sinh học thiosemicacbazon người ta tổng hợp phức chất chúng với kim loại chuyển tiếp thử hoạt tính sinh học phức chất tổng hợp Người ta thấy,