Tổng hợp nghiên cứu cấu tạo và thăm dò hoạt tính sinh học của một số phức chất của pd ii với thiosemicacbazon

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN TỔNG H Ợ• P ,7 NGHIÊN c ứ u CÀU TẠ• O VÀ TH Ả M DỊ H O Ạ• T T ÍN H SIN H HỌC CỦA M Ộ• T s ổ PH Ứ C CH A T • CỦA P d ( I I ) V Ớ I T m O S E M lC A C B A Z O N MÃ SỐ: QG 05-14 CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI: PGS.TS TRỊNH NGỌC CHÂU D A H 'jC q u ố c í A HA NỌ! TRuNG TÀ M THÓNG Tir THƯ VIỆN D T/ Hà Nội - 2007 Í-Ịl ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN TỔNG H Ợ P , NGHIÊN c ứ u CAU TẠ O VÀ TH Ẩ M DÒ H O Ạ• T T ÍN H SIN H HỌC CỦA M ỘT s ố PH Ứ C CHÂT • • CỦA P d ( I I ) V Ớ I TH IO SEM ICA C BA ZO N MÃ SỐ: QG 05-14 CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI: PGS.TS TRỊNH NGỌC CHÂU CÁC CÁN BỘ THAM GIA: GS.TS Vũ Đăng Độ PGS.TS Triệu Thị Nguyệt NCS Nguyễn Văn Hà HVCH Nguyễn Thị Bích Hường Hà Nội - 2007 BÁO CÁO TĨM TẮT Tên đề tài: Tổng hợp, nghiên cứu cấu tạo thăm dị hoạt tính sinh học m ột s ố phức chất Pd(II) với thiosemicacbazon Mã số: QG 05-14 Người chủ trì: PG S.TS Trịnh Ngọc Châu Đơn vị cơng tác: Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Địa chỉ: 19 Lê thánh Tông, Hà Nội Các cán tham gia: - Vũ Đăng Độ, Giáo sư, Tiến sĩ - Triệu Thị Nguyệt, Phó Giáo sư, Tiến sĩ - Nguyễn Vãn Hà, Nghiên cứu sinh - Nguyễn Thị Bích Hường, Học viên cao học Mục tiêu đề tài - Tổng hợp nghiên cứu số phức chất Pd(II) với thiosemicacbazon - Thăm dị hoạt tính sinh học khả ứng dụng hợp chất tổng hợp Nội dung nghiên cứu đề tài - Nghiên cứu tổng hợp số thiosemicacbazon - Nghiên cứu tổng hợp phức chất thiosemicacbazon với Pd(II) - Nghiên cứu cấu tạo tính chất phức chất tổng hợp phương pháp vật lí hố lí khác - Thăm dị hoạt tính sinh học khả ứng dụng phức chất phối tử Kết nghiên cứu đạt a) Kết khoa học - Đã tống hợp phối tử : thiosem icacbazon acetylaxeton (H2thac), thiosemicacbazon pyruvic (H2thpy); thiosemicacbazon salixilanđehit (H 2thsa), thiosemicacbazon benzaldehit (Hthbz), thiosem icacbazon p-đimetylamino benzaldehit (Hthpmb), thiosemicacbazon furaldehit (Hthfu), thiosem icacbazon axetophenon (Hthacp) thiosemicacbazon điaxetylm onoxim (Hthdia) - Đã tìm điéu kiện thích hợp để tổng hợp thành cơng phức chất Pd(II) với phối tử phức chất niken (II) kim loại nhóm VIII B để so sánh - Đà phàn tích thành phần nguyên tố nghiên cứu bầng phương pháp vật lý hóa lý phổ hấp thụ hồng ngoại, phổ khuếch tán tố hợp (Raman), phổ hấp thụ electron, phổ cộng hưởng từ hạt nhân 'H tần số 500 MHz phổ khối lượng sản phẩm tổng hợp Từ kết thu đưa giả thiết cấu tạo phức chất cách phối trí phối tử - Đã thãm dò khả diệt khuẩn 10 chủng khuẩn gam âm gam dương thiosemicacbazon p-đimetylamino benzaldehit thiosemicacbazon p-đimetylamino furandehit phức chất chúng với Pd(II) nồng độ 10, 50 200 ng/m l Kết cho thấy từ nồng độ 50 ng/1 trở lên phức chất [Pd(thfu)2] có khả nãng kháng sỏ loại vi khuẩn Bacillus cereus (Bc), Bacillus pumilus (Bp) Proteus mirabilus (Pro) b) Kết đào tạo: - Hỗ trợ 06 cử nhân làm khóa luận tốt nghiệp - Hỗ trợ 01 NCS làm luận án - Hỗ trợ 01 HVCH làm luận vãn Tình hình sử dụng kinh phí: Tổng kinh phí cấp: 60,0 triệu đồng Tổng kinh phí thực chi: 60,0 triệu Hà Nội, ngày 25 tháng năm 2007 KHOA HỐ HỌC PGS TS Trần Thị Như Mai CHỦ TRÌ ĐỀ TÀI PGS TS Trịnh Ngọc Châu TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN SUMMARY REPORT TITLE: Synthesis, structure and biological activities study on thiosem icarbazonato com plexes o f palladium(II) CODE: QG.05.14 COORDINATOR: Dr Ass Prof TRINH NGOC CHAU MEM BERS: - Vu Dang Do, Dr Prof - Trieu Thi Nguyet, Dr Ass Prof - Nguyen Van Ha, PhD Student - Nguyen Thi Bich Huong, M aster Student AIMS AND RESEARCH ISSUES: - Aims: Synthesize and study on structure and biological activities of some thiosemicarbazone and their complexes with palladium(II) - Research items: + Studying for establishing optimal condition to synthesize some thiosem icarbazone and their complexes with palladium(II); + Studying on their structure by means of m odem s chemical and physiochemical methods (UV-Vis, IR, NMR and M ass spectroscopy; Raman Scattering method, ); + Testing o f these compounds for antibacterial activity against some type of bacteria MAINS RESULTS: a Results in science and technology - organic ligands were synthesized including acetylacetone thiosem icarbazone (H :thac); pyruvic acid thiosem icarbazone (Hithpy); salicylaldehyde ihiosemicarbazone thiosem icarbazone (Hthbz); thiosem icarbazone (Hthpmb); acetophenone thiosemicarbazone thiosem icarbazone (Hthdia) (Hithsa); benzaldehyde p-dimethylamino benzaldehyde fufural thiosem icarbazone (Hthacp) and (Hthfu)- diacetylm onoxim e - thiosem icarbazonato palladium (II) complexes and of nickel(II) were successfully synthesized in optimal conditions - The synthesized com plexes and ligands were study by means of chem ical analysis; physical and physiochemical methods (LTV-Vis, IR, N M R and M ass spectroscopy; Ram an scattering ) Structure of these com pounds were supposed using the observed data - Some of the synthesized compounds were tested for biological activities against some type o f bacteria The result shown that Pd(thfu)2 was a potential antibacterial agent b Results in training Ơ6 graduate students 01 M aster student and 01 PhD student are supported to their graduation thesis c Publications The obtained results from this project were represented in 05 articles on national scientific journals M ỤC LỤC Mở đ ầu Chương I Tổrtg quan tình hình nghiên cứu nước 1.1 Giới thiệu vể thiosemicacbazit thiosemicacbazon 1.2 Phức chất kim loại chuyển tiếp với thiosemicacbazitvà thiosem icacbazon 1.2.1 Phức chất kim loại chuyển tiếp với thiosem icacbazit 1.2.2 Phức chất kim loại chuyển tiếp với thiosemicacbazon Chương II Đối tượng phương pháp nghiên cứu II Đối tượng nghiên cứu .7 11.2 Phương pháp nghiên u 11.3 Kỹ thuật thực nghiệm Chương III Kết thảo luận III Tổng hợp phối tử phức c h ấ t III 1.1 Tổng hợp phối t III 1.2 Tổng hợp phức c h ấ t 10 111.2 Kết nghiên cứu sơ' phức chất bàng phương pháp phân tích nhiột .11 111.3 Kết nghiên cứu phổ hấp thụ hổng ngoại phối tử phức c h ấ t .12 111.4 Kết nghiên cứu phổ Raman phối tử phức c h ấ t 17 111.5 Kết nghiên cứu phức chất phương pháp phổ hấp thụ electron 19 111.6 Kết Nghiên cứu phổ cộng hưởng từ hạt nhân ( ’H-NMR) phối tử phức chất 20 111.6.1 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ('H-NMR) thiosemicacbazon pyruvic (H2thpy) phức chất 20 II 1.6.2 Phố cộng hướng từ hạt nhân thiosemicacbazon furaldehit (Hthfu) phức chất [Pd(thfu)2] 24 111.6*3 Phố cộng hưởng từ hạt nhân phứcchất [Pd(thbz)2] và[Ni(thbz)2] 26 111.6 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân củathiosemicacbazon p-đimetylamino benzaldehit (Hthpmb) phức chất [Pd(thpmb)2], [Ni(thpmb)2] 29 111.6 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân thiosemicacbazon axetophenon (Hthacp) phức chất [Pd(thacp)2], [Ni(thacp)2] 34 111.7 Kết nghiên cứu phức chất phương pháp phổ khối(M S) 38 111.7.1 Phổ khối lượng phức chất [Pd(thpy)NH3] 38 111.7.2 Phổ khối lượng phức chất [Pd(thacp)2] 40 111.7.3 Phổ khối lượng phức chất [Pd(thpmb)2] 41 111.7 Nghiên cứu hoạt tính sinh học cũa số phối tử phức chất 43 Kết luận 47 Tài liệu tham k h o 48 MỤC LỤC M đầu C hương I, T q u an tình hình n g h iên cứu n c 1.1 G iới th iệu th io sem icacb azit th io sem icacb azo n 1.2 Phức ch ất k im loại ch u y ển tiếp với th io sem icacb azit th io sem icacb a zo n 1.2.1 Phức chất củ a kim loại ch u y ển tiếp với th io sem icacb a zit 1.2.2 Phức chất kim loại chuyển tiếp với th io sem icacb azo n Chương n Đ ối tượng phương p háp ngh iên c ứ u II Đ ối tượng n g h iên c ứ u 11.2 P hương pháp n g hiên u II K ỹ th u ật thực n g h iệ m Chương m K ết q u ả thảo l u ậ n III T ổ n g hợp phối tử phức c h ấ t III 1.1 T hợp phối t III 1.2 T hợp phức c h ấ t .10 111.2 K ết q u ả n g h iên cứu m ộ t số phức chất phương pháp p h ân tích nhiệt .7 ! 11 111.3 K ết n g h iên cứu phổ hấp thụ hổng ngoại phối tử phức chất 12 111.4 K ết q u ả ngh iên cứu phổ R am an phối tử phức c h ấ t.17 111.5 K ết q u ả n g h iên cứu phức chất phư ơng p háp phổ hấp thụ e le c tr o n 19 111.6 K ết q u ả N g h iên cứu phổ cộng hư ởng từ hạt n h ân ('H -N M R ) phối tử phức c h ấ t .20 111.6.1 Phổ cộ n g hư ởng từ hạt n hân ('H -N M R ) củ a th io sem icacb azo n pyruvic (H 2thpy) phức ch ất n ó 20 111.6.2 Phổ c ộ n g hư ởng từ hạt n h ân thio sem icacb azo n fu rald eh it (H thfu) phức ch ất [P d(thfu)2] 24 111.6.3 Phổ cộ n g hư ởng từ hạt n h ân phức chất [P d(thbz)2] [N i(th b z)2] /1 111.6.4 P hổ cộng hư ởng từ hạt nhân củ a thio sem icacb azo n p -đ im ety lam in o b en zald eh it (H thpm b) phức chất [P d(thpm b)2] , [N i(th p m b )2] 29 111.6 Phổ cộng hư ởng từ hạt nhân củ a th io sem icacb azo n axeto p h en o n (H th acp ) phức chất [P d(thacp)2], [N i(thacp)2] 34 111.7 K ết q u ả ngh iên cứu phức chất phương pháp phổ khối (M S ) 38 111.7.1 Phổ khối lượng phức chất [P d(thpy)N H 3] .38 111.7.2 Phổ khối lượng phức chất [P d(thacp)^] 40 111.7.3 Phổ kh ố i lượng phức chất [P d(thpm b)2] 41 111.7 N g h iên cứu hoạt tính sinh học m ột số phối tử phức c h ấ t .43 K ết l u ậ n 47 Tài liệu th am k h ả o .48 MỞ ĐẦU Trên giới việc nghiên cứu phức chất thiosem icacbazon thu hút số lượng lớn nhà hóa học, dược học, sinh - y học Các đề tài nghiên cứu đa dạng phong phú thiosemicacbazon sản phẩm ngưng tụ thiosemicacbazit với hợp chất cacbonyl, m hợp chất cacbonyl vơ đa dạng, từ anđehit xeton đơn giản đến anđehit xeton hợp chất thơm, dị vòng, hợp chất đa chức V V Sự đa dạng thành phần, cấu tạo kiểu phản ứng dẫn đến phong phú số lượng phức chất đa dạng tính chất chúng, có hoạt tính sinh học Từ sớm người ta phát hoạt tính diệt nấm, diệt khuẩn thiosem icacbazit dẫn xuất thiosemicacbazon [1, 2] Đặc biệt từ năm 1969, sau phát hoạt tính ức chế phát triển ung thư phức chất cis-[Pt(NH3)2Cl2] nhiều nhà hóa học dược học chuyển sang nghiên cứu hoạt tính chống ung thư phức chất nói riêng hoạt tính sinh học chúng nói chung [2 -6 ] Trong số loại phức chất nghiên cứu, phức chất với thiosemicacbazon đóng vai trị bật Ngày nay, hàng năm có hàng trăm cơng trình nghiên cứu hoạt tính sinh học, đặc biệt hoạt tính chống ung thư phức chất thiosem icacbazon đăng tạp chí Hóa học, Dược học, Y sinh học v.v Polyhedron, Inorganica Chimica Acta, Inorganic Biochemistry, European Journal of Medicinal Chemistry, Toxicology and Applied Pharmacology, Bioinorganic & Medicinal Chemistry, Journal of Inorganic Biochemistry, II farmaco v.v Các nghiên cứu đểu gồm nội dung tổng hợp thiosemicacbazon mới, tổng hợp phức chất thiosem icacbazon thu với kim loại, nghiên cứu cấu tạo phức chất sản phẩm phương pháp khác khảo sát hoạt tính sinh học chúng Trong số trường hợp, hoạt tính sinh học người ta cịn khảo sát sơ' tính chất khác tính chất điện hóa, hoạt tính xúc tác, khả ức chế ăn mịn v.v Đích cuối việc khảo sát hoạt tính sinh học sàng lọc hợp chất có hoạt tính cao đồng thời đáp ứng tốt yêu cầu sinh- y học khác không độc, không gây hiệu ứng phụ, không gây hại cho tế bào lành v.v Qua việc tổng hợp tất kết nghiên cứu cấu tạo hoạt tính sinh học người ta hy vọng rút qui luật mối quan hệ cấu tạo - tính chất để từ tổng hợp định hướng loại thuốc đặc hiệu cho loại bệnh Xuất phát từ lí trên, chúng tơi chọn đề tài: “Tổng hợp, nghiên cửu cấu tạo thăm dò hoạt tính sinh học m ột sơ phức chất Pd(II) với thiosem icacbazon CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỂ TÌNH HÌNH NGHIÊN c ứ u TRONG VÀ NGỒI NƯỚC 1.1 GIỚI THIỆU VÊ THIOSEMICACBAZIT VÀ THIOSEMICACBAZON Thiosemicacbazit chất kết tinh màu trắng, nóng chảy 181-183 c, có cơng thức cấu tạo là: ( 1) Góc liên kết h 2n \ < 2> NH H2N a=118.8 b=119 7° C=121.S; d=122.5 M ật độ điện tích N(1> = -0.051 N(2)= 0.026 CM, :-°-154 N = 0.138 s = -0.306 (4) Trong nguyên tử N, thiosemicacbazon lại phối tử hai liên kết qua nguyên tử N(l) s tử liên kết với Pd2+ qua nguyên tử Đã thử hoạt tính kháng khuẩn sô phổi tử phức chất với 10 chủng vi khuẩn gram dương gram âm Kết cho thấy phức [Pd(thfu)2] phối tử Hthdia có khả diệt khuẩn đáng kể số chủng khuẩn đem thử Kiến nghị quy mô áp dụng nghiên cứu: Đề nghị đầu tư tiếp để hỗ trợ cho NCS CBGD trường, HVCH hồn thiên ln án Thủ trưởng Thủ trưởng Chủ nhiệm đ ề Chủ tịch HĐ đánh quan chủ trì đê quan quản lí tài giá thức tài đê tài Họ Trịnh Ngọc Châu tên Học hàm, học PGS., TS VI Chư kí JJ ... hợp Nội dung nghiên cứu đề tài - Nghiên cứu tổng hợp số thiosemicacbazon - Nghiên cứu tổng hợp phức chất thiosemicacbazon với Pd( II) - Nghiên cứu cấu tạo tính chất phức chất tổng hợp phương pháp... Nghiên cứu sinh - Nguyễn Thị Bích Hường, Học viên cao học Mục tiêu đề tài - Tổng hợp nghiên cứu số phức chất Pd( II) với thiosemicacbazon - Thăm dị hoạt tính sinh học khả ứng dụng hợp chất tổng hợp. .. Chương III Kết thảo luận III Tổng hợp phối tử phức c h ấ t III 1.1 Tổng hợp phối t III 1.2 Tổng hợp phức c h ấ t 10 111.2 Kết nghiên cứu sơ' phức chất