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

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM - - HOÀNG DUY CƯƠNG TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ PHỨC CHẤT CỦA PALAĐI(II) VỚI CÁC DẪN XUẤT CỦA N(4)-PHENYL THIOSEMICACBAZIT CHUYÊN NGÀNH : HỐ VƠ CƠ MÃ SỐ: 60.44.25 LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS TRỊNH NGỌC CHÂU THÁI NGUYÊN - 2011 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 20 21 Chương III Bảng 3.1 Kết phân tích hàm lượng kim loại phức chất 23 Cường độ tương đối pic đồng vị thuộc cụm pic ion Bảng 3.2 24 phân tử phổ khối lượng Pd(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 Pd(pthac)2 Phổ hấp thụ hồng ngoại phối tử phức chất tương 25 ứng Các tín hiệu cộng hưởng phổ 1H-NMR chuẩn 31 N(4)-phenyl thiosemicacbazit Các tín hiệu cộng hưởng phổ 1H-NMR chuẩn 32 axetonphenon Các tín hiệu cộng hưởng phổ 1H-NMR chuẩn 32 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 25 35 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 Pd(pth)2 Pd(pthac)2 37 39 Các tín hiệu phổ cộng hưởng từ proton phức chất 17 Bảng 3.14 Pd(pthac)2 (đồng phân thứ hai) 41 Các tín hiệu cộng hưởng phổ 13C-NMR chuẩn 18 Bảng 3.15 Hpth 42 Các tín hiệu cộng hưởng phổ 13C-NMR chuẩn 19 Bảng 3.16 axetophenon 43 20 Bảng 3.17 Các tín hiệu cộng hưởng phổ 13C-NMR 43 2-metyl pyriđin xeton Các tín hiệu cộng hưởng phổ 13C – NMR 21 Bảng 3.18 phối tử 45 Các tín hiệu cộng hưởng phổ 13C – NMR lý thuyết 21 Bảng 3.19 46 phối tử Hpthac Các tín hiệu cộng hưởng phổ 13C – NMR thực 22 Bảng 3.20 nghiệm phối tử Hpthac 46 Các tín hiệu cộng hưởng phổ 13C – NMR lý thuyết 23 Bảng 3.21 phối tử Hpthpri 47 Các tín hiệu cộng hưởng phổ 13C – NMR thực 24 Bảng 3.22 nghiệm phối tử Hpthpri 47 25 Bảng 3.23 Các tín hiệu cộng hưởng phổ 13C – NMR 49 phức chất Pd(pth)2 Pd(pthac)2 Kết thử hoạt tính kháng VSVKĐ phối tử 26 Bảng 3.24 52 phức chất tương ứng Kết thử nồng độ tối thiểu gây chết hoàn toàn vi sinh 27 Bảng 3.25 53 vật (MBC) Pd(pthac)2 Kết thử hoạt tính gây độc tế bào phức chất 28 Bảng 3.26 Pd(pthac)2 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 54 http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 3.1 Phổ khối lượng phức chất Pd(pth)2 23 Hình 3.2 Phổ khối lượng phức chất Pd(pthac)2 24 Hình 3.3 Phổ hấp thụ hồng ngoại phối tử Hpth 26 Hình 3.4 Phổ hấp thụ hồng ngoại phức chất Pd(pth)2 26 Hình 3.5 Phổ hấp thụ hồng ngoại phối tử Hpthac 27 Hình 3.6 Phổ hấp thụ hồng ngoại phức chất Pd(pthac)2 27 Hình 3.7 Phổ hấp thụ hồng ngoại phối tử Hpthpri 28 Hình 3.8 Phổ hấp thụ hồng ngoại phức chất Pd(pthpri)2 28 Hình 3.9 Phổ 1H-NMR chuẩn N(4)-phenyl thiosemicacbazit (Hpth) 31 Hình 3.10 Phổ 1H-NMR chuẩn axetophenon 32 Hình 3.11 Phổ 1H-NMR chuẩn 2-metyl pyriđin xeton 32 Hình 3.12 Phổ 1H-NMR phối tử Hpth 33 Hình 3.13 Phổ 1H-NMR phối tử Hpthac 33 Hình 3.14 Phổ 1H-NMR phối tử Hpthpri 34 Hình 3.15 Phổ 1H-NMR 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 1H-NMR 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 Pd(pth)2 38 Hình 3.20 Phổ 1H-NMR phức chất Pd(pthac)2 38 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Dạng phóng to phổ cộng hưởng từ proton phức chất Pd(pthac)2 Phổ 13C-NMR chuẩn N(4)-phenyl thiosemicacbazit Hình 3.22 (Hpth) Hình 3.21 40 42 Hình 3.23 Phổ 13C-NMR chuẩn axetophenon 43 Hình 3.24 Phổ 13C-NMR chuẩn 2-metyl pyriđin xeton 43 Hình 3.25 Phổ 13C-NMR phối tử Hpth 44 Hình 3.26 Phổ 13C-NMR phối tử Hpthac 44 Hình 3.27 Phổ 13C-NMR phối tử Hpthpri 45 Hình 3.28 Phổ 13C - NMR lý thuyết phối tử Hpthac theo phương pháp ChemBioDraw Ultra 11.0 46 Hình 3.29 Phổ 13C - NMR thực nghiệm phối tử Hpthac 46 Phổ 13C - NMR lý thuyết phối tử Hpthpri theo phương Hình 3.30 pháp ChemBioDraw Ultra 11.0 47 Hình 3.31 Phổ 13C - NMR thực nghiệm phối tử Hpthpri 47 Hình 3.32 Phổ 13C-NMR phức chất Pd(pth)2 48 Hình 3.33 Phổ 13C-NMR phức chất Pd(pthac)2 49 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 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 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN …………………………………………………….3 1.1 Thiosemicacbazit dẫn xuất nó………………………… …………… 1.1.1 Thiosemicacbazit thiosemicacbazon………………………………………3 1.1.2 Phức chất kim loại chuyển tiếp với thiosemicacbazit thiosemicacbazon 1.2 Giới thiệu palađi ………………………………………………………… .6 1.3 Một số ứng dụng thiosemicacbazon phức chất chúng………… … 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 proton ………………………………….11 1.4.3 Phƣơng pháp phổ khối lƣợng…………………………………………….….13 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 ………… ……… .… 16 1.5.2.1 Thiết bị nghiên cứu…… .…………………… …………… ….16 1.5.2.2 Các dòng tế bào… .………………………… …………………16 1.5.2.3 Phƣơng pháp thử ……………… .…………………… ……….16 CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM………………………………… …………… 18 2.1 Hóa chất, dụng cụ………………………………………………………….……… 18 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu kỹ thuật thực nghiệm………………………….… 19 2.2.1 Tổng hợp phối tử…………………………………………….………………19 2.2.2 Tổng hợp phức chất…………………………………………….………… 20 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2.3 Các điều kiện ghi phổ…….……………………………………………………… 21 2.4 Phân tích hàm lƣợng palađi…………………………………………….…… 22 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN…………………………… …… 23 3.1 Kết phân tích hàm lƣợng kim loại phức chất…………………….23 3.2 Nghiên cứu phức chất phƣơng pháp phổ khối lƣợng………….…….23 3.2.1 Phổ khối lƣợng phức Pd(pth)2… …………………………………… 23 3.2.2 Phổ khối lƣợng phức Pd(pthac)2…………………… ………… 24 3.3 Nghiên cứu phức chất phƣơng pháp phổ hấp thụ hồng ngoại………25 3.4 Nghiên cứu phức chất phƣơng pháp phổ cộng hƣởng từ proton … 31 3.4.1 Phổ cộng hƣởng từ proton Hpth, Hpthac Hpthpri………………… 31 3.4.2 Phổ cộng hƣởng từ ptoton phức chất Pd(pth)2 Pd(pthac)2 ….….37 3.5 Nghiên cứu phức chất phƣơng pháp phổ cộng hƣởng từ 13C… … 42 3.5.1 Phổ cộng hƣởng từ 13C phối tử Hpth, Hpthac Hpthpri ……… 42 3.5.2 Phổ cộng hƣởng từ 13C phức chất Pd(pth)2 Pd(pthac)2 .48 3.6 Kết thăm dị hoạt tính sinh học phối tử phức chất……………… 52 3.6.1 Kết thử hoạt tính kháng VSVKĐ phối tử phức chất……… 52 3.6.2 Kết thử nộng độ gây chết hoàn toàn VSVKĐ phức chất………… 53 3.6.3 Kết thử khả gây độc tế bào phức chất…………………….… 53 KẾT LUẬN 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỞ ĐẦU 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 tạo kiểu phản ứng Từ sớm, ngƣời ta phát hoạt tính diệt nấm, diệt khuẩn thiosemicacbazit dẫn xuất thiosemicacbazon [1,3] Đặc biệt từ sau phát phức chất kim loại chuyển tiếp cis-platin [Pt(NH3)2Cl2] có hoạt tính ức chế phát triển ung thƣ vào năm 1969 nhiều nhà hóa học dƣợc học chuyển sang nghiên cứu hoạt tính sinh học phức chất kim loại với phối tử hữu có hoạt tính sinh học Trong số phức chất đƣợc nghiên cứu, phức chất thiosemicacbazon đóng vai trị quan trọng [3,10,16,27] Ngày nay, hàng năm có hàng trăm cơng trình nghiên cứu hoạt tính sinh học, đặc biệt hoạt tính chống ung thƣ phức chất thiosemicacbazon dẫn xuất 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, dẫn xuất thiosemicacbazon phức chất chúng với ion kim loại, nghiên cứu cấu tạo phức chất sản phẩm phƣơng pháp khác khảo sát hoạt tính sinh học chúng Trong số cơng trình gần đây, ngồi hoạt tính sinh học ngƣời ta cịn khảo sát số tính chất khác thiosemicacbazon nhƣ tính chất điện hóa, hoạt tính xúc tác, khả ức chế ăn mòn kim loại v.v 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 ni v.v 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 palađi(II) với dẫn xuất N(4)-phenyl thiosemicacbazit” Với hy vọng kết thu đƣợc đóng góp phần nhỏ liệu cho lĩnh vực nghiên cứu phức chất thiosemicacbazon nói chung hoạt tính sinh học chúng nói riêng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 45 http://www.lrc-tnu.edu.vn Hình 3.27: Phổ 13C-NMR Hpthpi Bảng 3.18: Các tín hiệu cộng hưởng phổ 13C – NMR phối tử Hợp chất Vị trí (ppm) C=S C=N C vòng thơm CH3 Hpth 179,34 - 139,23; 128,01; 124,05; 123,45 - Hpthac 176,36 147,23 137,91; 137,29; 129,98; 128,81; 128,71; 126,40; 126,16; 124,22 13,79 149,14; 148,43; 139,11; 136,36; Hpthpri 177,24 154,48 128,08; 126,12; 125,52; 124,08; 12,46 121,22 Để tiện qui gán tín hiệu cộng hƣởng cho nguyên tử cacbon hai vòng benzen I II 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 3.28, 3.30 bảng 3.19, 3.21 Phổ 13 C-NMR thực nghiệm hai phối tử Hpthac Hpthpri đƣợc thể hình 3.29, 3.31 bảng 3.20, 3.22 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 46 (I) (II) http://www.lrc-tnu.edu.vn Bảng 3.19: Các tín hiệu cộng hưởng phổ 13C – NMR lý thuyết phối tử Hpthac Qui kết C=S C=N C vòng I C vòng 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 3.28: Phổ 13C - NMR lý thuyết phối tử Hpthac theo phương pháp ChemBioDraw Ultra 11.0 Bảng 3.20: Các tín hiệu cộng hưởng phổ 13C – NMR thực nghiệm phối tử Hpthac Qui kết C=S C=N C vòng I C vịng II CH3 Hình 3.29: Phổ 13C - NMR thực nghiệm phối tử Hpthac Vị trí 176,36 147,23 137,91; 129,98; 128,71; 124,22 137,29; 128,81; 126,40; 126,16; 13,79 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 47 http://www.lrc-tnu.edu.vn Bảng 3.21: 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 3.30: Phổ 13C - NMR lý thuyết phối tử Hpthpri theo phương pháp ChemBioDraw Ultra 11.0 Bảng 3.22: Các tín hiệu cộng hưởng phổ 13C – NMR thực nghiệm phối tử Hpthpri Qui kết C=S C=N C vòng I C vịng II 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 3.31: Phổ 13C - NMR thực nghiệm phối tử Hpthpri Khi so sánh phổ 13C – 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 cacbon Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 48 http://www.lrc-tnu.edu.vn 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 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 ngun 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 Pd(pth)2 Pd(pthac)2 Phổ 13 C – NMR phức chất Pd(pth)2 Pd(pthac)2 đƣợc đƣa hình 3.32, 3.33 Các tín hiệu cộng hƣởng đƣợc liệt kê bảng 3.23 Hình 3.32: Phổ 13C – NMR phức chất Pd(pth)2 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 49 http://www.lrc-tnu.edu.vn Hình 3.33: Phổ 13C-NMR phức chất Pd(pthac)2 Bảng 3.23: Các tín hiệu cộng hưởng phổ 13C – NMR phức chất Pd(pth)2 Pd(pthac)2 Vị trí (ppm) Hợp chất CS C=N C vòng benzen CH3 179,34 - 139,23; 128,01; 124,05; 123,45 - 169,06 - 142,41; 128,25; 120,34; 117,79 - trans 167,41 - 142,61; 128,16; 120,07; 117,63 - Hpth Pd(pth)2 cis Hpthac 176,36 147,23 cis Pd(pthac)2 177,01 167,05 137,91; 137,29; 129,98; 128,81; 128,71; 126,40; 126,16; 124,22 141,34; 139,13; 137,70; 137,46; 13,79 19,66 129,98; 129,38; 129,09; 128,45; trans 177,01 165,14 128,23; 128,05; 127,72; 126,81; 125,71; 125,30; 121,47; 118,58 14,40 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 50 http://www.lrc-tnu.edu.vn Phổ 13C – NMR phối tử Hpth, Hpthac phức chất tƣơng ứng chúng có khác rõ rệt, chứng tỏ phức chất đƣợc tạo thành Số lƣợng tín hiệu cộng hƣởng phổ phức chất gấp đôi phổ phối tử Điều cho phép kết luận phức chất tồn hai dạng đồng phân hình học cis, trans điều kiện ghi phổ Do đặc điểm cấu tạo dạng trans bền dạng cis nên chúng tơi qui gán tín hiệu cộng hƣởng có cƣờng độ lớn dạng trans Phối tử đóng vai trị phối tử hai với nguyên tử cho S N(1) nhƣng phổ phức chất ta quan sát đƣợc thay dổi tín hiệu cộng hƣởng nguyên tử C nối với nguyên tử S nhƣng thay đổi không nhiều Trong phổ phức chất Pd(pth)2 tín hiệu cộng hƣởng cacbon xuất 169,06 ppm đồng phân cis, 167,41 ppm đồng phân trans Các tín hiệu cộng hƣởng đặc trƣng cho nguyên tử C vịng thơm gần nhƣ khơng thay đổi, khoảng 117-143 ppm Điều chứng tỏ tạo phức gần nhƣ không ảnh hƣởng tới nguyên tử C vòng Trong phổ phức chất Pd(pthac)2 xuất cặp tín hiệu cộng hƣởng với cƣờng độ khác Điều chứng tỏ phức chất tồn hai dạng đồng phân hình học cis trans Tín hiệu cộng hƣởng có cƣờng độ lớn đƣợc gán cho nguyên tử C đồng phân trans Theo tín hiệu cộng hƣởng vùng trƣờng thấp 177,01 ppm đƣợc gán cho cacbon nhóm C = S hai dạng đồng phân Tín hiệu cộng hƣởng cacbon vòng benzen xuất khoảng 118,58 - 148,94 ppm, tín hiệu cộng hƣởng cacbon nhóm CH3 19,66 ppm đồng phân cis 14,40 ppm đồng phân trans Các tín hiệu cộng hƣởng cacbon vòng benzen C = S, CH3 thay đổi không đáng kể chuyển từ phối tử vào phức chất nhƣng tín hiệu cộng hƣởng cacbon nhóm C = =N(1) bị chuyển dịch phía trƣờng thấp Điều chứng tỏ liên kết phối trí đƣợc hình thành qua ngun tử N(1), dẫn đến mật độ electron nguyên tử N(1) giảm làm giảm mật độ electron bao quanh nguyên tử C nên C cộng hƣởng vùng trƣờng thấp phối tử Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 51 http://www.lrc-tnu.edu.vn Từ phân tích chúng tơi đƣa cơng thức cấu tạo phức chất nhƣ sau: H N (2) N H N (4) (2) (4) C C NH (1) Pd Pd (1) N H (1) NH S NH S C (1) S S H 2N N C N (2) N H (4) N (2) (4) dạng trans dạng cis Công thức cấu tạo phức chất Pd(pth)2 (4) (4) (2) (I) (1) C (II) NH N (2) C C S N S (I) N (2) C CH3 Pd C (1) (I) (1) N H3C N N S Pd H3C H3C C NH (II) S N (1) C (I) NH N (2) (II) C NH (4) (4) Cấu tạo phức chất Pd(pthac)2 dạng cis Cấu tạo phức chất Pd(pthac)2 dạng trans (4) NH (II) (2) C N N S N (I) C N C CH3 Pd H3C (I) (1) S N (1) N (2) C NH (II) (4) Cấu tạo phức chất Pd(pthpri)2 (II) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 52 http://www.lrc-tnu.edu.vn 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 dò hoạt tính sinh học phối tử phức chất tổng hợp đƣợc, chọn phối tử Hpth, Hpthac phức Pd(II) tƣơng ứng để tiến hành thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định Kết đƣợc bảng 3.24 Bảng 3.24: Kết thử hoạt tính kháng VSVKĐ phối tử phức chất tương ứng Gram (+) Tên mẫu PdCl2 Hpth Pd(pth)2 Hpthac Pd (pthac)2 Giá trị IC50 MIC IC50 MIC IC50 IC50 MIC IC50 MIC Escheric hia coli Pseudo monas aerugino sa Candi da albica n >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 1,03 1,81 >128 >128 >128 >128 Lactoba cillus ferment um Bacill us subtili s Staphyloc occus aureus Salmo nella enteric a >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 5,17 32 5,06 7,42 53,32 >128 >128 >128 4,78 7,34 Nấm Gram (-) 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 Kết thử hoạt tính kháng sinh dòng 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 Pd(pth)2 khơng thể hoạt tính nồng độ đem thử nhƣng phối tử Hpthac phức chất Pd(pthac)2 lại thể hoạt tính tốt Phối tử Hpthac thể hoạt tính với vi khuẩn Gram (+): Bacillus subtilis; 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) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 53 http://www.lrc-tnu.edu.vn Phức chất Pd(pthac)2 có hoạt tính đáng kể với vi khuẩn gây bệnh gây mủ vết thƣơng, vết bỏng, gây viêm họng, nhiễm trùng có mủ da quan nội tạng là: vi khuẩn Gram (+): Staphylococcusaureus, với IC50 = 1,03 g/ml (0,0016 mol/ml), MIC: 1,81 g/ml ( 0,0028 mol/ ml) vi khuẩn Lactobacillus Fermentum (gram +) với IC50 = 4,78 g/ml MIC 7,34 g/ml Kết 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 Pd(pthac)2 tƣơng lai 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 chúng tơi nghiên cứu nồng độ gây chết hồn toàn tế bào với phức chất Pd(pthac)2 hợp chất có hoạt tính kháng sinh mạnh Kết đƣợc đƣa bảng 3.25 Bảng 3.25: Kết thử nồng độ tối thiểu gây chết hoàn toàn vi sinh vật (MBC) Pd(pthac)2 Tên mẫu Nồng độ tối thiểu gây chết hoàn toàn vi sinh vật (MBC) (g/ml) Gram (+) Lactobacillus fermentum Pd(pthac)2 >128 Bacillus subtilis Staphylococcus aureus >128 >128 Từ kết cho thấy nồng độ thử 128 g/ml phức chất Pd(pthac)2 chƣa có khả gây chết hồn tồn dịng vi khuẩn đem thử 3.6.3 Kết thử khả gây độc tế bào phức chất Phức chất Pd(pthac)2 đƣợc chúng tơi đem thử khả ức chế với 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 3.26 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 54 http://www.lrc-tnu.edu.vn Bảng 3.26: Kết thử hoạt tính gây độc tế bào phức chất Pd(pthac)2 Giá trị IC50 (g/ml) mẫu thử dòng tế bào Tên mẫu Pd(pthac)2 Chất so sánh Ellipticin KB- Hep G2 - LU - MCF-7 - Ung thƣ biểu mô Ung thƣ gan Ung thƣ phổi Ung thƣ vú 1,04 9,01 8,36 6,03 0,62-1,25 Kết cho thấy phức chất Pd(pthac)2 thể hoạt tính gây độc với dòng tế bào ung thƣ đem thử giá trị IC50 nhỏ Tuy nhiên, có giá trị IC50 tế bào ung thƣ biểu mô thấp 1,04 g/ml (0,0016 mol/ml) nằm khoảng nồng độ IC50 chất so sánh Điều cho thấy sử dụng phức chất Pd(pthac)2 làm đối tƣợng nghiên cứu khả ứng dụng hoạt tính sinh học Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 55 http://www.lrc-tnu.edu.vn KẾT LUẬN Đã tổng hợp đƣợc thiosemicacbazon Hpthac Hpthpri từ N(4)-phenyl thiosemicacbazit hợp chất cacbonyl axetophenon 2-metyl pyriđin xeton 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 xảy hồn tồn nhóm NH2 thiosemicacbazit nhóm C=O hợp chất cacbonyl Đã tổng hợp đƣợc phức chất Pd(pth)2, Pd(pthac)2 Pd(pthpri)2 Kết phân tích hàm lƣợng kim loại phức chất cho phép giả thiết công thức phân tử phức chất là: PdC14H16N6S2, PdC30H28N6S2 PdC28H26N8S2 Đã nghiên cứu phức chất Pd(pth)2, Pd(pthac)2 Pd(pthpri)2 phƣơng pháp phổ hấp thụ hồng ngoại; phức chất Pd(pth)2 Pd(pthac)2 phƣơng pháp phổ khối lƣợng, phổ cộng hƣởng từ 1H phổ cộng hƣởng từ 13C Các kết thu đƣợc cho thấy: công thức giả định phức chất hồn tồn xác, phối tử tự tồn dƣới dạng thion phức chất chúng dƣới dạng thiol, 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 Pd(pth)2 Pd(pthac)2 Đã sử dụng phần mềm giải phổ lý thuyết ChemBioDraw Ultrab 11.0 cho phổ cộng hƣởng từ 1H 13C 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 hai phối tử Hpth, Hpthac phức chất Pd(pthac)2 chủng vi khuẩn thuộc hai loại gram (+), gram (-) chủng nấm Kết cho thấy phức Pd(pthac)2 có khả diệt khuẩn đáng kể số chủng khuẩn đem thử có khả ức chế mạnh dòng 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 56 http://www.lrc-tnu.edu.vn 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 Hoàng Nhâm (2001), Hố học Vơ cơ, tập 3, Nhà xuất giáo dục Dƣơng Tuấn Quang (2002), Luận án tiến sĩ Hoá học, Viện Hoá học, Trung tâm khoa học Tự nhiên Công 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 Hoá học, Viện khoa học công 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 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 57 thiosemicarbazones: spectral http://www.lrc-tnu.edu.vn characterization, structural studies and cytotoxic activity”, 99(3), pp 698-706 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 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 58 http://www.lrc-tnu.edu.vn 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 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 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 25 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 26 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 27 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 28 Ramana Murthy G Hydroxyacetophenone V and Sreenivasulu thiosemicarbazone as Reddy a reagent T (1992), for the “orapid spectrophotometric determination of palladium”, Talanta, 39(6), pp 697-701 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 59 http://www.lrc-tnu.edu.vn 29 Reddy K J, Kumar J R and Ramachandraiah C (2003), “Analytical properties of 1-phenyl-1,2-propanedione-2-oxime thiosemicarbazone: simultaneous spectrophotometric determination of copper(II) and nickel(II) in edible oils and seeds”, Talanta, 59(3), pp 425-433 30 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 31 Sirota A and ramko T (1974), “Square planar NiII complexes of thiosemicarbazide”, Inorganica Chimica Acta, 8, pp.289-291 32 Subhas S Karki, Sreekanth Thota, Satyanarayana Y Darj (2007), “Synthesis, anticancer, and cytotoxic activities of some mononuclear Ru(II) compounds”, Bioorganic & Medicinal Chemistry, 15 (21), pp 6632-6641 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”, 50(1), pp 88-93 of Palladium Microchemical with 3- Journal, ... lí tr? ?n, ch? ?n đề tài: ? ?Tổng hợp nghi? ?n cứu số phức chất palađi( 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 phức chất. .. Thái Nguy? ?n http://www.lrc-tnu.edu.vn Ph? ?n ứng ti? ?n hành mơi trƣờng axit theo chế AN Vì số nguy? ?n tử N thiosemicacbazit nhƣ d? ?n xuất N( 4) có nguy? ?n tử N( 1) mang đi? ?n tích âm n? ?n điều ki? ?n bình... đƣợc ch? ?n nghi? ?n cứu Ở Việt Nam, số nghi? ?n cứu hoạt tính sinh học thiosemicacbazon, phức chất chúng đƣợc ti? ?n hành với số kim loại chuy? ?n tiếp nhƣ đồng, niken, molipđen… Tác giả [1] tổng hợp thăm