Tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc của các phức chất đơn và đa phối tử của đồng (II) với alanin và thiosemicacbazon xitronellal

Bộ giáo dục và đào tạo Trờng đại học vinh -------------- Nguyễn thị thanh loan TổNG HợP, NGHIÊN CứU CấU TRúC CủA CáC PHứC CHấT ĐƠN Và ĐA PHốI Tử CủA ĐồNG (II) VớI ALANIN Và THIOSEMICACBAZON XITRONELLAL Chuyên ngành: hóa vô cơ Mã số: 60.44.25 Luận văn thạc sĩ hóa học Ngời hớng dẫn khoa học: TS. Phan thị hồng tuyết 1 Vinh - 2009 Lời cảm ơn Để hoàn thành luận văn này, em xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới TS. Phan Thị Hồng Tuyết đã giao đề tài, chỉ đạo, hướng dẫn tận tình, động viên, giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Hoá Vô cơ, các thầy cô giáo trong ban chủ nhiệm Khoa Sau đại học, Khoa Hoá cùng các thầy cô phụ trách phòng thí nghiệm Khoa Hoá - Trường Đại học Vinh. Xin được biết ơn sâu sắc tới bố mẹ, người thân trong gia đình và bạn bè đã khích lệ, động viên em trong suốt những năm tháng học tập, nghiên cứu. 2 CÁC KÝ HIỆU ĐƯỢC DÙNG TRONG LUẬN VĂN Hth: thiosemicacbazit Hthxitr: thiosemicacbazon xitronellal H 2 thsa: thiosemicacbazon salixiandehit H 2 4phthsa: 4 – phenyl thiosemicacbazon salixiandehit H 2 thac: thiosemicacbazon axetylaxeton Hthfu: thiosemicacbazon furandehit H4phthfu: 4- phenyl thiosemicacbazon furandehit H 2 this: thiosemicacbazon isatin H 2 4phthis: 4 – phenyl thiosemicacbazon isatin Hthbe: thiosemicacbazon benzandehit H4phthbe: 4 – phenyl thiosemicacbazon benzandehit H 2 thdi: thiosemicacbazon điaxetyl monoxim H 2 4phthdi: 4 – phenyl thiosemicacbazon điaxetyl monoxim HAla: alanin 3 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Hoạt tính kháng khuẩn của Ac – 4Mtsc, Ac – 2Mtsc và phức chất của chúng. Bảng 1.2: Hoạt tính kháng vi sinh vật của các thiosemicacbazon và phức chất Pt của chúng. Bảng 2.1: Số khối và tỷ lệ trong thiên nhiên của một số nguyên tố. Bảng 3.1: Kết quả phân tích hàm lượng kim loại trong phức chất. Bảng 3.2: Tần số (cm -1 ) của một số dải hấp thụ đặc trưng trong phổ IR của thiosemicacbazon xitronellal và phức chất Cu(II). Bảng 3.3:Vị trí các dải hấp thụ (nm) trong phổ UV – VIS của phối tử và phức chất. Bảng 3.4: Kết quả phân tích hàm lượng Cu trong phức chất Cu(II) với α - alanin và công thức phức chất. Bảng 3.5: Tần số (cm -1 ) một số dải hấp thụ đặc trưng trong phổ hồng ngoại của alanin và phức chất của nó với Cu(II). Bảng 3.6: Vị trí các dải hấp thụ (nm) trong phổ UV – VIS của phối tử và phức chất. Bảng 3.7: Kết quả phân tích hàm lượng kim loại trong phức chất. Bảng 3.8: Vị trí các dải hấp thụ (nm) trong phổ UV – VIS của phức chất. 4 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Sự biến thiên nồng độ của C OH + > = (1) và thiosemicacbazit (2) theo pH Hình 2.1: Giãn đồ Orgel mô tả sự tách số hạng 2 D của ion d 9 Hình 2.2: Sự tách các mức năng lượng trong các trường đối xứng O h ,D 3 ,D 4h của ion d 9 Hình 3.1: Phổ MS của thiosemicacbazon xitronellal Hình 3.2: Sơ đồ phân mảnh của Hthxitr Hình 3.3: Phổ MS của phức chất Cu(II) với thiosemicacbazon xitronellal Hình 3.4: Sơ đồ phân mảnh của phức chất Cu(II) với thiosemicacbazon xitronellal Hình 3.5: Phổ IR của thiosemicacbazon xitronellal Hình 3.6: Phổ IR của phức chất Cu(II) với thiosemicacbazon xitronellal Hình 3.7: Phổ hấp thụ electron của thiosemicacbazon xitronellal Hình 3.8: Phổ hấp thụ electron của phức Cu Hình 3.9: Phổ IR của phối tử alanin Hình 3.10: Phổ IR của phức Cu(II) với alanin Hình 3.11: Phổ UV – VIS của alanin Hình 3.12: Phổ UV –VIS của phức chất Cu(II) với alanin Hình 3.13: Phổ MS của phức chất Cu(II) với thiosemicacbazon xitronellal và alanin Hình 3.14: Sơ đồ phân mảnh của phức chất Cu(II) với thiosemicacbazon xitronellal và alanin Hình 3.15: Phổ IR của phức chất Cu(II) với thiosemicacbazon xitronellal và alanin Hình 3.16: Phổ UV – VIS của phức chất Cu(II) với thiosemicacbazon xitronellal và alanin Hình 3.17: Công thức cấu tạo của [Cu(thxitr) 2 ] Hình 3.18: Công thức cấu tạo của [Cu(ala) 2 ].2H 2 O Hình 3.19: Công thức cấu tạo của [Cu(thxitr)(ala)] 5 MỤC LỤC Trang Mở đầu 1 Chương I: Tổng quan 3 I.1. Tổng quan về axit amin, thiosmicacbazit và thiosemicacbazon, đồng và khả năng tạo phức của Cu(II) 3 I.1.1. Axit amin 3 I.1.2. Thiosemicacbazit và thiosemicacbazon . 7 I.1.3. Đồng và khả năng tạo phức của Cu(II) 17 I.2. Các phương pháp nghiên cứu phức chất . 18 I.2.1. Phương pháp phổ hồng ngoại . 18 I.2.2. Phương pháp phổ hấp thụ electron . 22 I.2.3. Phương pháp phổ khối lượng . 26 I.2.4. Phương pháp phân tích kim loại 29 Chương II: Thực nghiệm . 31 6 II.1. Chuẩn bị hoá chất, dụng cụ, máy móc và dung dịch thí nghiệm . 31 II.2. Tổng hợp 32 II.2.1. Tổng hợp thiosemicacbazon xitronellal 32 II.2.2. Tổng hợp phức chất 33 II.3. Kỹ thuật thực nghiệm 34 Chương III: Kết quả và thảo luận . 35 III.1. Phối tử thiosemicacbazon xitronellal và phức chất Cu(II) . 35 III.2. Phức chất của Cu(II) với phối tử α - alanin . 43 III.3. Phức chất của Cu(II) với thiosemicacbazon xitronellal và α - alanin 48 Kết luận 55 Tài liệu tham khảo . 56 Phụ lục MỞ ĐẦU Hóa học phức chất phát triển rất mạnh trong những năm gần đây, phức chất được sử dụng rộng rãi trong hoá học, sinh học, y học và nhiều 7 lĩnh vực khác. Trong đó được quan tâm nhiều trong sinh, y học. Nhiều phức chất có khả năng chữa trị một số bệnh ở con người, đăc biệt là bệnh ung thư. Những công trình nghiên cứu gần đây cho thấy rằng phức chất có vai trò quan trọng đối với sự sống. Nó tham gia vào các quá trình tích luỹ và chuyển hoá các chất, chuyển năng lượng trao đổi và khoá các nhóm chức, tham gia các phản ứng oxi hóa -khử, hình thành và phá vỡ các liên kết hoá học. Các aminoaxit và thiosemicacbazon là những hợp chất có hoạt tính sinh học mạnh và có khả năng tạo phức tốt. Phần lớn phức chất của chúng với các kim loại chuyển tiếp có hoạt tính sinh học khá mạnh, chúng có khả năng kháng nấm, kháng khuẩn cũng như ức chế sự phát triển của tế bào ung thư. Các kết quả nghiên cứu cho thấy: axit amin và thiosemicacbazon có thể tạo với các ion kim loại chuyển tiếp nhiều dạng phức chất khác nhau và các phức chất của chúng có hoạt tính sinh học đa dạng. Từ các lí do trên chúng tôi chọn đề tài: “Tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc của các phức chất đồng(II) với alanin và thiosenicacbazon xitronellal” làm đề tài luận văn cao học. Đề tài có các nhiệm vụ sau: - Tổng hợp phối tử thiosemicacbazon xitronellal từ thiosemicacbazit và xitronellal và tổng hợp các phức chất: + Phức chất đồng(II) với alanin. + Phức chất đồng(II) với thiosemicacbazon xitronellal. + Phức chất đồng(II) với thiosemicacbazon xitronellal và alanin. - Nghiên cứu xác định thành phần và cấu trúc các hợp chất thu được bằng các phương pháp hoá học, vật lý và hoá lý. 8 9 CHƯƠNG I : TỔNG QUAN I.1. Tổng quan về axit amin, thiosemicacbazit và thiosemicacbazon, đồng và khả năng tạo phức của Cu(II). I.1.1. Axit amin. I.1.1.1. Đặc trưng chung của axit amin. Axit amin là dẫn xuất của axit cacboxylic trong đó một hay hai nguyên tử hyđro của gốc ankyl được thay thế bởi nhóm amin.Công thức tổng quát của các axit amin như sau: R CH COOH | NH 2 α − − Như vậy về mặt cấu tạo, các axit amin của protein chỉ khác nhau ở mạch bên (nhóm R). Mặc dù protein rất đa dạng nhưng hầu hết chúng đều được cấu tạo từ 20 – L - α axit amin và 2 amit tương ứng. Trong nhóm các axit amin mạch không vòng, tuỳ theo vị trí của các nhóm amino đối với nhóm – COOH, người ta phân biệt γβα ,, …amino axit. R CH COOH | NH 2 α − − α - amino axit 2 R CH CH COOH | NH 2 β − − − β - amino axit 2 2 R CH CH CH COOH | NH 2 γ − − − − γ - amino axit Hiện nay đã biết trên 80 axit amin có trong tự nhiên. Tuy nhiên chỉ có 20 axit amin và 2 amit tham gia tạo thành các hợp chất protein trong đó đa số là axit amin dạng α . 10 . thiosemicacbazit và xitronellal và tổng hợp các phức chất: + Phức chất đồng( II) với alanin. + Phức chất đồng( II) với thiosemicacbazon xitronellal. + Phức chất đồng( II). dục và đào tạo Trờng đại học vinh -------------- Nguyễn thị thanh loan TổNG HợP, NGHIÊN CứU CấU TRúC CủA CáC PHứC CHấT ĐƠN Và ĐA PHốI Tử CủA ĐồNG (II) VớI