Tổng hợp và nghiên cứu một số phức chất của niken ii với các dẫn xuất của n 4 phenyl thiosemicacbazit

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT (1) H 2N (2) NH (4) C N H S N(4)- phenyl thiosemicacbazit (Hpth) H3C (4) C NH N (1) N (2) (I) (II) C H S N(4)-phenyl thiosemicacbazon axetophenon (Hpthac) H3C (4) C N (I) NH N (1) N (2) H (II) C S N(4)-phenyl thiosemicacbazon 2- metyl pyriđin xeton (Hpthpri) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC BẢNG STT Số bảng Bảng 1.1 Chương I Trang Các dải hấp thụ phổ hấp thụ hồng ngoại thiosemicacbazit 11 Chương II Bảng 2.1 Các hợp chất cacbonyl thiosemicacbazon tương ứng Ký hiệu phức chất, màu sắc dung mơi hịa tan Bảng 2.2 chúng 19 20 Chương III Bảng 3.1 Kết phân tích hàm lượng kim loại phức chất 22 Cường độ tương đối pic đồng vị thuộc cụm pic ion Bảng 3.2 23 phân tử phổ khối lượng Ni(pth)2 Cường độ tương đối pic đồng vị thuộc cụm pic ion 10 Bảng 3.3 Bảng 3.4 Bảng 3.5 Bảng 3.6 Bảng 3.7 phân tử phổ khối lượng Ni(pthac)2 Phổ hấp thụ hồng ngoại phối tử phức chất tương 24 ứng Các tín hiệu cộng hưởng phổ 1H-NMR chuẩn 30 N(4)-phenyl thiosemicacbazit Các tín hiệu cộng hưởng phổ 1H-NMR chuẩn 31 axetonphenon Các tín hiệu cộng hưởng phổ 1H-NMR chuẩn 31 2-metyl pyriđin xeton Các tín hiệu cộng hưởng phổ 1H-NMR phối 11 Bảng 3.8 12 Các tín hiệu cộng hưởng phổ 1H-NMR lý thuyết Bảng 3.9 Hpthac 13 Bảng 3.10 24 34 tử tự 36 Các tín hiệu cộng hưởng phổ 1H-NMR thực nghiệm 36 Hpthac Các tín hiệu cộng hưởng phổ 1H-NMR lý thuyết 14 Bảng 3.11 Hpthpri Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 37 http://www.lrc-tnu.edu.vn Các tín hiệu cộng hưởng phổ 1H-NMR thực nghiệm 15 Bảng 3.12 Hpthpri Các tín hiệu cộng hưởng phổ 1H – NMR 16 Bảng 3.13 phức chất Ni(pth)2 Ni(pthac)2 37 39 Các tín hiệu cộng hưởng phổ 13C-NMR chuẩn 17 Bảng 3.14 Hpth 40 Các tín hiệu cộng hưởng phổ 13C-NMR chuẩn 18 Bảng 3.15 axetophenon 40 19 Bảng 3.16 Các tín hiệu cộng hưởng phổ 13C-NMR chuẩn 41 2-metyl pyriđin xeton Các tín hiệu cộng hưởng phổ 13C – NMR 20 Bảng 3.17 phối tử tự 43 Các tín hiệu cộng hưởng phổ 13C – NMR lý thuyết 21 Bảng 3.18 44 phối tử Hpthac Các tín hiệu cộng hưởng phổ 13C – NMR thực 22 Bảng 3.19 nghiệm phối tử Hpthac 44 Các tín hiệu cộng hưởng phổ 13C – NMR lý thuyết 23 Bảng 3.20 phối tử Hpthpri 45 Các tín hiệu cộng hưởng phổ 13C – NMR thực 24 Bảng 3.21 nghiệm phối tử Hpthpri 45 25 Bảng 3.22 Các tín hiệu cộng hưởng phổ 13C – NMR 47 phức chất Ni(pth)2 Ni(pthac)2 Kết thử hoạt tính kháng VSVKĐ phối tử 26 Bảng 3.23 50 phức chất tương ứng Kết thử nồng độ tối thiểu gây chết hoàn toàn vi sinh 27 Bảng 3.24 51 vật (MBC) Ni(pthac)2 Kết thử hoạt tính gây độc tế bào phức chất 28 Bảng 3.25 Ni(pthac)2 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 51 http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 3.1 Phổ khối lượng phức chất Ni(pth)2 22 Hình 3.2 Phổ khối lượng phức chất Ni(pthac)2 23 Hình 3.3 Phổ hấp thụ hồng ngoại phối tử Hpth 25 Hình 3.4 Phổ hấp thụ hồng ngoại phức chất Ni(pth)2 25 Hình 3.5 Phổ hấp thụ hồng ngoại phối tử Hpthac 26 Hình 3.6 Phổ hấp thụ hồng ngoại phức chất Ni(pthac)2 26 Hình 3.7 Phổ hấp thụ hồng ngoại phối tử Hpthpri 27 Hình 3.8 Phổ hấp thụ hồng ngoại phức chất Ni(pthpri)2 27 Hình 3.9 Phổ 1H-NMR chuẩn N(4)-phenyl thiosemicacbazit (Hpth) 30 Hình 3.10 Phổ 1H-NMR chuẩn axetophenon 31 Hình 3.11 Phổ 1H-NMR chuẩn 2-metyl pyriđin xeton 31 Hình 3.12 Phổ 1H-NMR phối tử Hpth 32 Hình 3.13 Phổ 1H-NMR phối tử Hpthac 33 Hình 3.14 Phổ 1H-NMR phối tử Hpthpri 33 Hình 3.15 Phổ lý thuyết Hpthac theo phương pháp ChemBioDraw Ultra 11.0 Hình 3.16 Phổ 1H-NMR thực nghiệm phối tử Hpthac Hình 3.17 36 36 Phổ lý thuyết Hpthpri theo phương pháp ChemBioDraw Ultrab 11.0 37 Hình 3.18 Phổ 1H-NMR thực nghiệm phối tử Hpthpri 37 Hình 3.19 Phổ 1H-NMR phức chất Ni(pth)2 38 Hình 3.20 Phổ 1H-NMR phức chất Ni(pthac)2 38 Hình 3.21 Phổ 13C-NMR chuẩn N(4)-phenyl thiosemicacbazit (Hpth) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 40 http://www.lrc-tnu.edu.vn Hình 3.22 Phổ 13C-NMR chuẩn axetophenon 40 Hình 3.23 Phổ 13C-NMR chuẩn 2-metyl pyriđin xeton 41 Hình 3.24 Phổ 13C-NMR phối tử Hpth 41 Hình 3.25 Phổ 13C-NMR phối tử Hpthac 42 Hình 3.26 Phổ 13C-NMR phối tử Hpthpri 42 Hình 3.27 Phổ 13C - NMR lý thuyết phối tử Hpthac theo phương pháp ChemBioDraw Ultra 11.0 Hình 3.28 Phổ 13C - NMR thực nghiệm phối tử Hpthac Hình 3.29 Phổ 13C - NMR lý thuyết phối tử Hpthpri theo phương pháp ChemBioDraw Ultra 11.0 44 44 45 Hình 3.30 Phổ 13C - NMR thực nghiệm phối tử Hpthpri 45 Hình 3.31 Phổ 13C-NMR phức chất Ni(pth)2 46 Hình 3.32 Phổ 13C-NMR phức chất Ni(pthac)2 47 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nguyễn Thị Thanh – Tổng hợp nghiên cứu số phức chất cyar Niken (II) với dẫn xuất N(4)-phenyl thosemicacbazit MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Thiosemicacbazit dẫn xuất 1.1.1 Thiosemicacbazit thiosemicacbazon 1.1.2 Phức chất kim loại chuyển tiếp với thiosemicacbazit thiosemicacbazon 1.2 Một số ứng dụng thiosemicacbazon phức chất chúng .7 1.3 Giới thiệu niken .9 1.4 Các phƣơng pháp nghiên cứu phức chất 10 1.4.1 Phƣơng pháp phổ hấp thụ hồng ngoại 10 1.4.2 Phƣơng pháp phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 11 1.4.3 Phƣơng pháp phổ khối lƣợng 12 1.5 Thăm dị hoạt tính sinh học phối tử phức chất .14 1.5.1 Phƣơng pháp thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định …….…………… 14 1.5.1.1 Hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định…………………………….… … 14 1.5.1.2 Các chủng vi sinh vật kiểm định…………………… …………… 14 1.5.1.3 Môi trƣờng nuôi cấy……………………… .……… ………….15 1.5.1.4 Cách tiến hành…………… .……………………………… … 15 1.5.2 Phƣơng pháp thử hoạt tính gây độc tế bào ………… ………… .15 1.5.2.1 Thiết bị nghiên cứu…… .……………………………… … …15 1.5.2.2 Các dòng tế bào… .……………………………………… ……16 1.5.2.3 Phƣơng pháp thử .…… .………………………… ….16 CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM .17 2.1 Hóa chất, dụng cụ .17 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu kỹ thuật thực nghiệm 18 2.2.1 Tổng hợp phối tử .18 2.2.2 Tổng hợp phức chất .19 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nguyễn Thị Thanh – Tổng hợp nghiên cứu số phức chất cyar Niken (II) với dẫn xuất N(4)-phenyl thosemicacbazit 2.3 Điều kiện ghi phổ .21 2.4 Phân tích hàm lƣợng niken .21 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 22 3.1 Kết phân tích hàm lƣợng kim loại phức chất 22 3.2 Nghiên cứu phức chất phƣơng pháp phổ khối lƣợng 22 3.2.1 Phổ khối lƣợng phức Ni(pth)2 22 3.2.2 Phổ khối lƣợng phức Ni(pthac)2…………………… …… …….23 3.3 Nghiên cứu phối tử phức chất phƣơng pháp phổ hấp thụ hồng ngoại……………………………………………………………………………… 24 3.4 Nghiên cứu phối tử phức chất phƣơng pháp phổ cộng hƣởng từ proton 30 3.4.1 Phổ cộng hƣởng từ proton phối tử Hpth, Hpthac Hpthpri tự 30 3.4.2 Phổ cộng hƣởng từ ptoton phức chất Ni(pth)2 Ni(pthac)2……….38 3.5 Nghiên cứu phối tử phức chất phƣơng pháp cộng hƣởng từ 13C 40 3.5.1 Phổ cộng hƣởng từ 13C phối tử Hpth, Hpthac Hpthpri tự 40 3.5.2 Phổ cộng hƣởng từ 13C phức chất Ni(pth)2 Ni(pthac)2 46 3.6 Kết thăm dò hoạt tính sinh học phối tử phức chất 49 3.6.1 Kết thử hoạt tính kháng VSVKĐ phối tử phức chất 49 3.6.2 Kết thử nồng độ gây chết hoàn toàn VSVKĐ phức chất 50 3.6.3 Kết thử khả gây độc tế bào phức chất .51 KẾT LUẬN 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỞ ĐẦU Phức chất đối tƣợng nghiên cứu nhiều nhà khoa học ứng dụng to lớn chúng nhiều lĩnh vực, đặc biệt y học việc chống lại số dòng vi khuẩn, virut Từ phát hoạt tính ức chế phát triển ung thƣ phức chất cis-platin [Pt(NH3)2Cl2] vào năm 1969, nhiều nhà hóa học dƣợc học chuyển sang nghiên cứu hoạt tính sinh học phức chất kim loại chuyển tiếp Trong số đó, phức chất kim loại chuyển tiếp với phối tử hữu nhiều chức, nhiều càng, có khả tạo hệ vịng lớn có cấu trúc gần giống với cấu trúc hợp chất thể sống đƣợc quan tâm Một số phối tử kiểu thiosemicacbazit dẫn xuất thiosemicacbazon Việc nghiên cứu phức chất thiosemicacbazon với kim loại chuyển tiếp thu hút nhiều nhà hóa học, dƣợc học, sinh - y học giới Các đề tài nghiên cứu lĩnh vực phong phú thiosemicacbazon đa dạng thành phần, cấu trúc kiểu phản ứng Ngày nay, hàng năm có hàng trăm cơng trình nghiên cứu hoạt tính sinh học, kể hoạt tính chống ung thƣ thiosemicacbazon phức chất chúng đăng tạp chí Hóa học, Dƣợc học, Y- sinh học v.v nhƣ Polyhedron, Inorganica Chimica Acta, Inorganic Biochemistry, European Journal of Medicinal Chemistry, Toxicology and Applied Pharmacology, Bioinorganic & Medicinal Chemistry, Journal of Inorganic Biochemistry v.v Các nghiên cứu tập trung chủ yếu vào việc tổng hợp thiosemicacbazon phức chất chúng với kim loại khác nhau, nghiên cứu cấu trúc sản phẩm khảo sát hoạt tính sinh học chúng Mục tiêu việc khảo sát hoạt tính sinh học tìm kiếm đƣợc hợp chất có hoạt tính cao đồng thời đáp ứng tốt yêu cầu sinh - y học khác nhƣ không độc, không gây hiệu ứng phụ, không gây hại cho tế bào lành để dùng làm thuốc chữa bệnh cho ngƣời vật nuôi Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Xuất phát từ lí trên, chọn đề tài: “Tổng hợp nghiên cứu số phức chất niken(II) với dẫn xuất N(4)-phenyl thiosemicacbazit” Với hy vọng kết thu đƣợc đóng góp phần nhỏ liệu cho lĩnh vực nghiên cứu dẫn xuất thiosemicacbazit nói chung hoạt tính sinh học thiosemicacbazit phức chất chúng nói riêng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 THIOSEMICACBAZIT VÀ DẪN XUẤT CỦA NÓ 1.1.1 Thiosemicacbazit thiosemicacbazon Thiosemicacbazit chất kết tinh màu trắng, nóng chảy 181-183oC Kết nghiên cứu phƣơng pháp nhiễu xạ tia X cho thấy phân tử có cấu trúc nhƣ sau: (1) Gãc liªn kÕt MËt ®é ®iƯn tÝch H2N (2) d NH a C c H2N d=122.5 S b N(1) = (2) N = C(4) = N = S = o a=118.8 o b=119.7 o c=121.5 o -0.051 0.026 -0.154 0.138 -0.306 (4) Trong nguyên tử N(1), N(2), N(4), C, S nằm mặt phẳng Ở trạng thái rắn, phân tử thiosemicacbazit có cấu hình trans (ngun tử S nằm vị trí trans so với nhóm NH2) [1] Khi thay nguyên tử hiđro nhóm N(4)H2 gốc hiđrocacbon khác ta thu đƣợc dẫn xuất N(4) thiosemicacbazit Ví dụ: N(4)-phenyl thiosemicacbazit, N(4)-etyl thiosemicacbazit, N(4)-metyl thiosemicacbazit … Trong dẫn xuất N(4)-phenyl thiosemicacbazit chất rắn kết tinh màu trắng, có nhiệt độ nóng chảy 138 - 141oC Khi thiosemicacbazit dẫn xuất ngƣng tụ với hợp chất cacbonyl tạo thành thiosemicacbazon tƣơng ứng theo sơ đồ 1.1 (R’’: H, CH3, C2H5, C6H5 ) R  + C  H2N R' N H C R' NHR'' S C N O H N H C NHR'' S R R C R' H + + O R N N H C NHR'' S H2O R' C N N H OH H C NHR'' S Sơ đồ 1.1: Cơ chế phản ứng ngưng tụ tạo thành thiosemicacbazon Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 43 Bảng 3.17: Các tín hiệu cộng hưởng phổ 13C – NMR phối tử tự Hợp chất C=S C=N Hpth 179,34 - Hpthac 176,36 147,23 Hpthpri 177,24 154,48 Vị trí (ppm) C vịng thơm 139,23; 128,01; 124,05; 123,45 137,91; 137,29; 129,98; 128,81; 128,71; 126,40; 126,16; 124,22 149,14; 148,43; 139,11; 136,36; 128,08; 126,12; 125,52; 124,08; 121,22 CH3 - 13,79 12,46 Phổ cộng hƣởng từ 13C Hpth đƣợc qui gán hoàn toàn dựa theo qui gán thƣ viện phổ chuẩn Viện Khoa học Cơng nghệ Nhật Bản Theo tín hiệu cacbon nhóm CS cộng hƣởng 179,34 ppm, tín hiệu cộng hƣởng cacbon vòng benzen cộng hƣởng 139,23; 128,01; 124,05; 123,45 ppm Sở dĩ vòng thơm xuất tín hiệu cộng hƣởng đặc trƣng cho vị trí ngun tử C có cặp cacbon nằm vị trí đối xứng nhau: ortho meta nên chúng cộng hƣởng vị trí Để tiện qui gán tín hiệu cộng hƣởng cho nguyên tử cacbon hai vòng benzen phổ hai phối tử Hpthac Hpthpri dựa vào phần mềm giải phổ ChemBioDraw Ultra 11.0 Kết thu đƣợc từ phần mềm đƣợc đƣa hình 3.27, 3.29 bảng 3.18, 3.20 Phổ thực nghiệm 13C-NMR hai phối tử Hpthac Hpthpri đƣợc thể hình 3.28, 3.30 bảng 3.19, 3.21 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 44 (I) (II) Bảng 3.18: Các tín hiệu cộng hưởng phổ 13C – NMR lý thuyết phối tử Hpthac Qui kết C=S C=N C vịng I C vịng II CH3 Vị trí 184,2 147,7 137,5; 128,2; 128,8; 131,0; 128,8; 128,2 138,5; 126,5; 129,0; 128,4; 129,0; 126,5 17,3 Hình 3.27: Phổ 13C - NMR lý thuyết phối tử Hpthac theo phương pháp ChemBioDraw Ultra 11.0 Bảng 3.19: Các tín hiệu cộng hưởng phổ 13C – NMR thực nghiệm phối tử Hpthac Qui kết C=S C=N C vòng I C vòng II CH3 Vị trí 176,36 147,23 137,91; 129,98; 128,71; 124,22 137,29; 128,81; 126,40; 126,16; 13,79 Hình 3.28: Phổ 13C - NMR thực nghiệm phối tử Hpthac Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 45 Bảng 3.20: Các tín hiệu cộng hưởng phổ 13C – NMR lý thuyết phối tử Hpthpri Qui kết C=S C=N C vòng I C vòng II CH3 Vị trí 184,2 147,7 154,8; 122,2; 136,1; 126,2; 149,1 138,5; 126,5; 129,0; 128,4; 129,0; 126,5 11,5 Hình 3.29: Phổ 13C - NMR lý thuyết phối tử Hpthpri theo phương pháp ChemBioDraw Ultra 11.0 Bảng 3.21: Các tín hiệu cộng hưởng phổ 13C – NMR thực nghiệm phối tử Hpthpri Qui kết C=S C=N C vòng I C vịng I CH3 Vị trí 177,24 154,48 149,14; 139,11; 128,08; 126,12; 125,52; 148,43; 136,36; 124,08; 121,22 12,46 Hình 3.30: Phổ 13C - NMR thực nghiệm phối tử Hpthpri Khi so sánh phổ 13 C – NMR phối tử với chất đầu tham gia phản ứng ngƣng tụ tạo nên phối tử nhận thấy: phổ phối tử Hpthac Hpthpri xuất tín hiệu cộng hƣởng đặc trƣng cho cacbon nhóm C = N lần lƣợt 147,23 154,48 ppm Trong phổ N(4)–phenyl thiosemicacbazit khơng thấy xuất cịn phổ hợp chất cacbonyl tín hiệu cộng hƣởng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 46 cacbon vị trí (C = O) cộng hƣởng vùng trƣờng thấp hơn, 197,85 ppm axetophenon 199,81 ppm 2-metyl pyriđin xeton Nguyên nhân ảnh hƣởng khác hai nguyên tử O N liên kết trực tiếp với C vị trí Độ âm điện O (3,44) lớn độ âm điện N (3,04) nên N hút cặp electron dùng chung liên kết C = N mật độ electron quanh nguyên tử C nhóm C = N nhiều C = O C nhóm C = N cộng hƣởng vùng trƣờng cao C nhóm C = O, nghĩa độ chuyển dịch hố học cacbon nhóm C = N thấp nhóm C = O Nhƣ vậy, lần khẳng định phản ứng ngƣng tụ xảy với nguyên tử H nhóm N(1)H2 tách với nguyên tử O hợp chất cacbonyl, hình thành liên kết C = N(1) Một tín hiệu cộng hƣởng vùng trƣờng thấp khác tín hiệu cộng hƣởng nguyên tử C nhóm C = S So với N(4)–phenyl thiosemicacbazit tín hiệu cộng hƣởng nguyên tử C thay đổi không nhiều 3.5.2 Phổ cộng hƣởng từ 13C phức chất Ni(pth)2 Ni(pthac)2 Phổ 13 C – NMR phức chất Ni(pth)2 Ni(pthac)2 đƣợc đƣa hình 3.31 3.32 Các tín hiệu cộng hƣởng đƣợc liệt kê bảng 3.22 Hình 3.31: Phổ 13C – NMR phức chất Ni(pth)2 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 47 Hình 3.32: Phổ 13C – NMR phức chất Ni(pthac)2 Bảng 3.22: Các tín hiệu cộng hưởng phổ 13C – NMR phức chất Ni(pth)2 Ni(pthac)2 Hợp chất Vị trí (ppm) CS C=N C vịng benzen CH3 179,34 - 139,23; 128,01; 124,05; 123,45 - cis 168,62 - 142,28; 128,09; 120,0; 117,45 - trans 171,11 - 142,01; 128,21; 120,30; 117,60 - Hpthac 176 147,19 Ni(pthac)2 169,66 168,41 Hpth Ni(pth)2 137,91; 137,29; 129,98; 128,81; 128,71; 126,40; 126,16; 124,22 140,30; 139,33; 129,96; 128,65; 128,38; 122,10; 118,45 13,76 21,00 Khi so sánh phổ 13C-NMR phối tử Hpth, Hpthac phức chất tƣơng ứng chúng tơi nhận thấy tín hiệu cộng hƣởng ngun tử cacbon vịng thơm thay đổi khơng đáng kể, xuất khoảng 143-117 ppm Tín hiệu cộng hƣởng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 48 cacbon nhóm CH3 xuất phổ Ni(pthac)2 21,00 ppm Ni(pth)2 13,76 ppm Nhƣ phân tích liên kết ion kim loại trung tâm với phối tử đƣợc thực qua nguyên tử S Tuy nhiên thay đổi tín hiệu cộng hƣởng chuyển từ phối tử vào phức chất thay đổi không đáng kể Tín hiệu cộng hƣởng cacbon nhóm CS xuất lần lƣợt phức Ni(pth)2 168,62 ppm (dạng cis), 171,11 ppm (dạng trans) Ni(pthac)2 169,66 ppm Sau xảy thiol hố nhóm CS tham gia vào hệ liên hợp nên mật độ electron bù đắp cho việc tạo thành liên kết với kim loại qua S dẫn đến thay đổi khơng nhiều vị trí cộng hƣởng Trên phổ phức chất Ni(pth)2 xuất cặp pic gần khác cƣờng độ Đó hai đồng phân hình học phức chất cis trans Do dạng trans bền dạng cis nên qui gán pic có cƣờng độ lớn dạng trans Từ phân tích đƣa công thức cấu tạo phức chất nhƣ sau: (2) (4) N (1) H N H N (1) NH Ni Ni (1) NH S C N S S dạng trans C C H2N N H (2) (4) (4) NH S C N (2) (1) N H N (2) (4) dạng cis Công thức cấu tạo phức chất Ni(pth)2 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 49 (4) (4) NH (II) NH (II) (2) (2) C N (1) N S C C S N N (2) (I) C S N (1) N (2) NH (II) (4) Cấu tạo phức chất Ni(pthac)2 N C CH3 Ni C (I) (1) N H3C N (1) (I) N S CH3 Ni H3C C (I) C NH (II) (4) Cấu tạo phức chất Ni(pthpri)2 3.6 KẾT QUẢ THĂM DÕ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA PHỐI TỬ VÀ PHỨC CHẤT 3.6.1 Kết thử hoạt tính kháng VSVKĐ phối tử phức chất Bƣớc đầu thăm dị hoạt tính sinh học phối tử phức chất tổng hợp đƣợc, chọn phối tử Hpth, Hpthac phức Ni(II) tƣơng ứng để tiến hành thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định Kết đƣợc tr ong bảng 3.23 Kết thử hoạt tính kháng sinh dịng vi khuẩn Gram (+): Bacillus subti, Staphylococcus aureus, Lactobacillus fermentum, dòng vi khuẩn Gram (-): Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella enterica dòng nấm: Candida albicans cho thấy, với phối tử Hpth phức chất Ni(pth)2 khơng thể hoạt tính nồng độ đem thử nhƣng phối tử Hpthac phức chất Ni(pthac)2 lại thể hoạt tính tốt Phối tử Hpthac thể hoạt tính với vi khuẩn Gram (+): Bacillus subtilis, thƣờng không gây bệnh; với giá trị nồng độ gây chết ½ tế bào IC50 5,17 g/ml (xấp xỉ 0,019 mol/ml) nồng độ ức chế tối thiểu 32 g/ml (xấp xỉ 0,119 mol/ml) Đối với phức chất Ni(pthac)2 thể hoạt tính với dịng tế bào lành nhƣng nồng độ IC50 hay MIC thƣờng cao so với dịng vi khuẩn gây bệnh Nó thể hoạt tính với dịng vi khuẩn Gram (+): Staphylococcusaureus, với IC50 = 3,19 g/ml, MIC: 7,52 g/ml Nhƣ vậy, kết Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 50 cho thấy chuyển từ phối tử vào phức chất hoạt tinh sinh học đƣợc tăng lên đáng kể Điều mở triển vọng ban đầu việc nghiên cứu ứng dụng Ni(pthac)2 tƣơng lai Bảng 3.23: Kết thử hoạt tính kháng VSVKĐ phối tử phức chất tương ứng Gram (+) Tên mẫu NiCl2 Hpth Ni(pth)2 Hpthac Ni (pthac)2 Giá trị IC50 MIC IC50 MIC IC50 IC50 MIC IC50 MIC Nấm Gram (-) Pseudomon Lactoba Bacillus Staphyloco Salmonell Escheric Candida as illus subtilis ccus aureus a enterica hia coli albican fermentum aeruginosa >128 >128 >128 >128 >128 >128 5,17 32 3,00 7,11 >128 19,76 29,52 >128 >128 >128 >128 >128 53,32 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 3,19 7,52 >128 >128 >128 >128 Trong đó: IC50 nồng độ ức chế 50% MIC nồng độ ức chế tối thiểu Giá trị 128g/ml nồng độ thử cao chất 3.6.2 Kết thử nồng độ gây chết hoàn toàn VSVKĐ phức chất Sau nghiên cứu hoạt tính kháng sinh phối tử phức chất nghiên cứu nồng độ gây chết hoàn toàn tế bào với đại diện phức chất Ni(pthac)2 Kết đƣợc đƣa bảng 3.24 Từ kết cho thấy nồng độ 32 g/ml giết chết hồn tồn vi khuẩn Staphylococcusaureus mà không ảnh hƣởng tới vi khuẩn lành nấm Nhƣ lần khẳng định thêm hoạt tính sinh học tốt phức chất Ni(pthac)2 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 51 Bảng 3.24: Kết thử nồng độ tối thiểu gây chết hoàn toàn vi sinh vật (MBC) Ni(pthac)2 Gram (+) Tên Lactobacillus fermentum Ni (pthac)2 >128 Staphylococcus Bacillus subtilis aureus >128 32 3.6.3 Kết thử khả gây độc tế bào phức chất Phức chất Ni(pthac)2 đƣợc đem thử khả ức chế số dòng ung thử phổ biến: ung thƣ biểu mô (KB), ung thƣ gan (Hep G2), ung thƣ phổi (LU), ung thƣ vú (MCF-7) Kết đƣợc đƣa bảng 3.25 Bảng 3.25: Kết thử hoạt tính gây độc tế bào phức chất Ni(pthac)2 Giá trị IC50 (g/ml) mẫu thử dòng tế bào Tên mẫu KB- Hep G2 - LU - Ung thƣ biểu mô Ung thƣ gan Ung thƣ phổi 1,83 3,117 6,165 Ni(pthac)2 Chất so sánh Ellipticin MCF-7 Ung thƣ vú 2,674 0,62-1,25 Kết cho thấy phức chất Ni(pthac)2 thể hoạt tính với dòng tế bào đem thử nồng độ IC50 nhỏ Tuy vậy, giá trị IC50 phức Ni(pthac)2 so với chất so sánh lớn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 52 KẾT LUẬN Đã tổng hợp đƣợc thiosemicacbazon Hpthac Hpthpri Kết nghiên cứu phổ hồng ngoại, phổ cộng hƣởng từ 1H 13C cho thấy phản ứng ngƣng tụ N(4)-phenyl thiosemicacbazit với axetophenon 2-metyl pyriđin xeton nhóm NH2 thiosemicacbazit nhóm C=O hợp chất cacbonyl xảy hồn toàn Đã tổng hợp đƣợc phức chất Ni(pth)2, Ni(pthac)2 Ni(pthpri)2 Kết phân tích hàm lƣợng kim loại phức chất cho phép giả thiết công thức phân tử phức chất là: NiC14H16N6S2, NiC30H28N6S2 NiC28H26N8S2 Đã nghiên cứu phức chất Ni(pth)2, Ni(pthac)2 Ni(pthpri)2 phƣơng pháp phổ hấp thụ hồng ngoại; phức chất Ni(pth)2 Ni(pthac)2 phƣơng pháp phổ khối lƣợng, phổ cộng hƣởng từ 1H phổ cộng hƣởng từ 13C Các kết thu đƣợc cho thấy: cơng thức giả định phức chất hồn tồn xác, phối tử tự tồn dƣới dạng thion phức chất chúng tồn dƣới dạng thiol Cả phối tử liên kết với ion trung tâm qua nguyên tử N(1) S Đã đƣa giả thiết công thức cấu tạo phức chất Đã sử dụng phần mềm tính tốn lý thuyết Isotope Distribution Calculator để kiểm tra công thức phân tử giả thiết hai phức chất Ni(pth)2 Ni(pthac)2 Đã sử dụng phần mềm giải phổ lý thuyết ChemBioDraw Ultra 11.0 cho phổ 1HNMR 13C-NMR phối tử Hpthac Hpthpri để quy kết tín hiệu cộng hƣởng cho nguyên tử H nguyên tử C vòng benzen phân tử phối tử Bƣớc đầu thử hoạt tính kháng khuẩn phối tử phức chất chủng vi khuẩn thuộc hai loại gram (+), gram (-) chủng nấm Kết cho thấy phức Ni(pthac)2 có khả diệt khuẩn đáng kể số chủng khuẩn đem thử có khả ức chế mạnh dịng tế bào ung thƣ biểu mơ Kết đóng góp liệu cho lĩnh vực nghiên cứu ứng dụng y, sinh học N(4)-phenylthiosemicacbazon nói riêng thiosemicacbazon nói chung Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tiếng Việt Trịnh Ngọc Châu (1993), Luận án phó tiến sĩ Hố học, Trƣờng đại học Khoa học Tự nhiên Hồng Nhâm (2001), Hố học Vơ cơ, tập 3, Nhà xuất giáo dục Dƣơng Tuấn Quang (2002), Luận án tiến sĩ Hoá học, Viện Hố học, Trung tâm khoa học Tự nhiên Cơng nghệ quốc gia Đặng Nhƣ Tại, Phan Tống Sơn, Trần Quốc Sơn (1980), Cơ sở hoá học hữu cơ, Nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội Nguyễn Đình Triệu (1999), Các phương pháp vật lý ứng dụng hoá học, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Phƣơng Thƣ (2003), Luận án tiến sĩ Hoá học, Viện Hoá học, Trung tâm khoa học Tự nhiên Công nghệ quốc gia Phan Thị Hồng Tuyết (2007), Luận án tiến sĩ Hoá học, Viện Hố học, Viện khoa học cơng nghệ Việt Nam II Tiếng Anh Abu-Eittah R., Osman A and Arafa G (1979), “Studies on copper(II)complexes : Electronic absorption spectra”, Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, 41(4), pp.555-559 Alsop L., Cowley R A., Dilworth R.J (2005), “Investigations into some aryl substituted bis(thiosemicarbazones)and their copper complexes”, Inorganica Chimica Acta, 358, pp 2770-2780 10 Altun Ah., Kumru M., Dimoglo A (2001), “Study of electronic and structural features of thiosemicarbazone and thiosemicarbazide derivatives demonstrating anti-HSV-1 activity”, J Molecular Structure (Theo Chem), 535, pp.235-246 11 Anayive P Rebolledo, Marisol Vieites, Dinorah Gambino, Oscar E Piro (2005), “Palladium(II) complexes of 2-benzoylpyridine-derived thiosemicarbazones: spectral characterization, structural studies and cytotoxic activity”, 99(3), pp 698-706 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 54 12 Ateya B G., Abo-Elkhair B M and Abdel-Hamid I A (1976), “Thiosemicarbazide as an inhibitor for the acid corrosion of iron”, Corrosion Science, 16(3), pp.163-169 13 Campbell J M (1975), “Transition metal complexes of thiosemicarbazide and thiosemicarbazones” Coordination Chemistry Reviews, 15(2-3), pp.279-319 14 Cavalca M., Branchi G (1960), "The crystal structure of mono thiosemicarbazide zinc chloride", Acta crystallorg., 13, pp.688-698 15 Chettiar K.S., Sreekumar K (1999), “Polystyrene-supported thiosemicarbazonetransition metal complexes: synthesis and application as heterogeneous catalysts”, Polimer International, 48 (6), pp.455-460 16 Diaz A., Cao R and Garcia A (1994), "Characterization and biological properties of a copper(II) complex with pyruvic acid thiosemicarbazone", Monatshefte fur Chemie/ Chemical Monthly, 125 (8-9), pp 823-825 17 Dimitra K.D., Miller J.R (1999), “Palladium(II) and platinum(II) complexes of pyridin-2-carbaldehyde thiosemicarbazone with potential biological activity Synthesis, structure and spectral properties”, Polyhedron, 18 (7), pp.1005-1013 18 Dimitra K.D, Yadav P.N., Demertzis M.A., Jasiski J.P (2004), “First use of a palladium complex with a thiosemicarbazone ligand as catalyst precursor for the Heck reaction”, Tetrahedron Letters, 45(14), pp.2923-2926 19 Dimitra K.D, Asimina Domopoulou, Mavroudis A Demervzis, Giovanne Valle, and Athanassios Papageorgiou (1997), “Palladium (II) Complexes of 2Acetylpyridine N(4)-Methyl, N(4)-Ethyl and N(4)-Phenyl-Thiosemicarbazones Crystal Structure of Chloro(2- Acetylpyridine N(4)- Methylthiosemicarbazonato) Palladium(II) Synthesis, Spectral Studies, in vitro and in vivo Antitumour Activity” Journal of Inorganic Biochemistry, pp.147-155 20 Ekpe U.J., Ibok U.J., Offiong O.E., Ebenso E.E (1995), "Inhibitory action of methyl and phenylthiosemicarbazone derivatives on the corrosion of mild steel in hydrochloric acids", Materials Chemistry and Physics, 40(2), pp.87-93 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 55 21 Elsevier S., Publishers B.V (1985), “Transition metal complexes of semicarbazones and thiosemicarbazones”, Coordination Chemistry Reviews, 63, pp 127-160 22 El-Asmy A.A , Morsi M.A., and El-Shafei A.A (2005), “Cobalt(II), nickel(II), copper(II), zinc(II) and uranyl(VI) complexes of acetylacetone bis(4phenylthiosemicarbazone)”, Transition Metal Chemistry, 11, pp 494-496.(4c) 23 Guy Berthon and Torsten Berg (1976), “Thermodynamics of silverthiosemicarbazide complexation”, The Journal of Chemical Thermodynamics, 8(12), pp.1145-1152 24 Harry B.Gray and C.J.Ballhausen (1962), “A molecular orbital theory for square planar metal complexes”, J Am Chem Soc 85 (1963) 260 – 265 25 Joseph M., Kuriakose M., Kurup M.R and SureshE (2006), “Structural, antimicrobial and spectral studies of copper(II) complexes of 2-benzoylpyridine N(4)-phenyl thiosemicarbazone”, Polyhedron 25, pp 61-75 26 Lobana T.S., Khanna S., Butcher R,J., Hunter A.D and Zeller M (2006), “Synthesis, crystal structures and multinuclear NMR spectroscopy of copper(I) complexes with benzophenone thiosemicarbazone ”, Polyhedron, 25(14), pp 2755-2763 27 Mostapha J.E., Magali Allain, Mustayeen A K., Gilles M.B (2005), “Structural and spectral studies of nickel(II), copper(II) and cadmium (II) complexes of 3furaldehyde thiosemicarbazone” Polyhedron, 24 (2), pp.327-332 28 Pillai C K S., Nandi U S and Warren Levinson (1977), “Interaction of DNA with anti-cancer drugs: copper-thiosemicarbazide system”, Bioinorganic Chemistry, pp.151-157 29 Ramana Murthy G Hydroxyacetophenone V and Sreenivasulu thiosemicarbazone as a Reddy T reagent (1992), for the “Orapid spectrophotometric determination of palladium”, Talanta, 39(6), pp 697-701 30 Reddy K J, Kumar J R and Ramachandraiah C (2003), “Analytical properties of 1-phenyl-1,2-propanedione-2-oxime Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên thiosemicarbazone: simultaneous http://www.lrc-tnu.edu.vn 56 spectrophotometric determination of copper(II) and nickel(II) in edible oils and seeds”, Talanta, 59(3), pp 425-433 31 Seena E.B and Prathapachandra Kurup M.R (2007), "Spectral and structural studies of mono- and binuclear copper(II) complexes of salicylaldehyde N(4)substituted thiosemicarbazones", Polyhedron, 26(4, 1), pp.829-836 32 Sirota A and ramko T (1974), “Square planar NiII complexes of thiosemicarbazide”, Inorganica Chimica Acta, 8, pp.289-291 33 Suryanarayana R.V and Brahmaji R.S (1979), “Polarographic and spectrophotometric studies of cobalt(II) thiosemicarbazide system”, Journal of Electroanalytical Chemistry, 96(1), pp 109-115 34 Uesugi K., Sik L Nishioka J., Kumagai H., T and Nagahiro T (1994), “Extraction-Spectrophotometric Determination Thiophenaldehyde-4-phenyl-3-thiosemicarbazone”, of Palladium Microchemical with 3- Journal, 50(1), pp 88-93 35 Magda Ali Akl (2006), “The Use of Phenanthraquinone Monophenyl Thiosemicarbazone for Preconcentration, Ion Flotation and Spectrometric Determination of Zinc(II) in Human Biofluids and Pharmaceutical Samples”, Bull Korean Chem Soc 27(2006), 5, 725 – 732 36 G.M.Arain, M.Y.Khuhawar, “Liquid Chromatographic Analysis of Mercury(II) and Cadmium(II) Using Dimethylglyoxal bis-(4-phenyl-3-thiosemicarbazone) as Derivatizing Reagent”, Acta Chromatographica 20 (2008) 1, 25 – 41 37 M Jesús Gismera, M.Antonia Mendiola, Jesús Rodriguez Procopio, M.Teresa Sevilla (1998), “Copper potentiometric sensors based on copper complexes containing thiohydrazone and thiosemicarbazone ligands”, Analytica Chimica Acta (1999) 143 – 149 38 R.K Mahajan, Inderpreet Kaur, T.S Lobana (2002), “A mercury(II) ionselective electrode based on neutral salicylaldehyde thiosemicarbazone”, Talanta 59(2003) 101 – 105 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 57 39 Y.Li, Y.Chai, R.Yuan, W.Liang, L.Zhang, G.Ye (2007), “Aluminium(III) selective electrode based on a newly synthesized glyoxalbis -thiosemicarbazone Schiff base”, Journal of Analytical Chemistry, 63(2008) 1090 – 1093 40 http://www.sisweb.com/mstools/isotope Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ... phức chất niken( II) với d? ?n xuất N( 4) -phenyl thiosemicacbazit? ?? Với hy vọng kết thu đƣợc đóng góp ph? ?n nhỏ liệu cho lĩnh vực nghi? ?n cứu d? ?n xuất thiosemicacbazit n? ?i chung hoạt tính sinh học thiosemicacbazit. .. N( 4) -phenyl thiosemicacbazit Trong dung môi thích hợp Dung dịch NiCl2 dung dÞch NH3 Sơ đồ 2.2: Sơ đồ tổng hợp phức chất Ni (II) với d? ?n xuất N( 4) -phenyl thiosemicacbazit a, Tổng hợp phức chất Ni (II) ... http://www.lrc-tnu.edu.vn Nguy? ?n Thị Thanh – Tổng hợp nghi? ?n cứu số phức chất cyar Niken (II) với d? ?n xuất N( 4) -phenyl thosemicacbazit MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Thiosemicacbazit