5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
1.2.2. Benzamidine ba càng và phức chất của chúng
Cuối năm 2008, những benzamidine ba càng đầu tiên dẫn xuất từ 2-aminophenol, 2-(aminomethyl)pyridine, anthranilic acid, benzoylindrazine và thiosemicarbazide được công bố bởi nhóm tác giả H. H. Nguyen [34-37], [39-40], [42] (Hình 1.14).
Hình 1.14. Benzamidine ba càng dẫn xuất từ 2-aminophenol (1), 2-(aminomethyl)pyridine (2), anthranilic acid (3), benzoylindrazine (4)
Tương tự benzamidine hai càng, benzamidine ba càng được điều chế bằng phản ứng giữa benzamidoyl chloride với các amine hai càng (Hình 1.15)
Hình 1.15. Sơ đồ tổng quát điều chế benzamidine ba càng
Tuy vậy, phản ứng tổng hợp này thường gặp nhiều khó khăn. Nhiều amine hai càng phản ứng được với benzamidoyl chloride nhưng không tạo sản phẩm benzamidine ba càng mà tạo ra các hợp chất đóng vòng hoặc bị nhựa hóa [45].
Phối tử N-(N′′,N′′-Diethylaminothiocarbonyl)-N′-(2-carboxyphenyl) benzamidine (H2L3) được H. H. Nguyen và cộng sự công bố năm 2008. Cấu trúc của H2L3 được đưa ra ở Hình 1.16 [42] .
Hình 1.16. Cấu trúc phân tử của H2L3 [42]
H2L3 kết tinh dạng monoclinic, thuộc nhóm đối xứng C2/c. Tinh thể của H2L3 có các thông số mạng sau: a = 21,356(2) Å, b = 10,809(1) Å,
c = 18,663(2) Å, α = 90o, β = 102,37o, γ = 90o.
Trong H2L3 có liên kết Hidro nội phân tử N5-H5…O58, với độ dài liên kết N5-H5 = 0,86 Å; H5…O58 = 1,93 Å; d N5-O58 = 2,655(3) Å; góc
N5-H5…O58 = 140,8o. Một số độ dài liên kết và góc liên kết trong H2L3 được trình bày ở Bảng 1.3.
Bảng 1.3. Một số độ dài liên kết (Å), góc liên kết (O) của N-(N′′,N′′- Diethylaminothiocarbonyl)-N′-(2-carboxyphenyl)benzamidine (H2L3) S1-C2 1,678(3) C4-N5 1,363(4) C2-N6 1,330(4) N5-C51 1,402(4) C2-N3 1,383(4) C57-O57 1,305(4) N3-C4 1,290(4) C57-O58 1,220(4) C4-C31 1,493(5) N5-H5 0,86 H5· · · O58 1,93 N5· · · O58 2,655(3) S1-C2-N3 120,4(3) C4-N5-C51 130,8(3) S1-C2-N6 124,0(2) N5-C51-C56 118,1(3) C2-N3-C4 123,7(3) C56-C57-O58 124,6(3) N3-C4-N5 121,1(3) N5-H5· · · O58 140,8
Một phối tử benzamidine ba càng khác (H2L4) thu được bằng cách cho
N-(N’,N’-diethylaminothiocarbonyl)benzimidoyl chloride tác dụng với benzoylhydrazine, trong môi trường khan nước và có mặt base hỗ trợ là Et3N [34]. Cấu trúc của H2L4 được đưa ra ở Hình 1.17. Một số độ dài liên kết và góc liên kết trong H2L4 được trình bày ở Bảng 1.4.
Hình 1.17. Cấu trúc của (N,N-diethylthiourea)benzamidine ba càng dẫn xuất từ
benzoylhydrazine (H2L4) [34]
Bảng 1.4. Một số độ dài liên kết (Å) trong (N,N-diethylthiourea)benzamidine ba càng
dẫn xuất từ benzoylhydrazine (H2L4)
S1-C2 1,694(4) C4-N5 1,266(4)
C2-N3 1,373(4) N5-N59 1,383(4)
C2-N6 1,335(4) N59-C58 1,376(4)
N3-C4 1,431(4) C58-O57 1,222(4)
Kết quả phân tích nhiễu xạ tia X cho thấy trong H2L4 tồn tại liên kết Hidro nội phân tử giữa N59-H với S1 và liên kết Hidro liên phân tử giữa N3- H với nguyên tử O57 của phân tử H2L4 bên cạnh.
Đội dài liên kết C4-N5 = 1,266(4) Å, lớn hơn độ dài dài liên kết đôi C=N (1,21 Å) [26] và độ dài liên kết N3-C4 = 1,431(4) Å, ngắn hơn độ dài liên kết đơn C–N (1,46 Å), điều này chứng tỏ liên kết C4-N5 trong H2L4 có bản chất liên kết đôi và liên kết N3-C4 có bản chất liên kết đơn, và cả hai liên kết C4-N5, N3-C4 đều có sự giải tỏa electron.
Các hệ phối tử (N,N-diankylthiourea)benzamidine ba càng chứa bộ nguyên tử cho khác nhau như (S,N,O) [23-25], [28], [35], [37], [39], (S,N,N) [23-24], [33], [38-39], [41], (S,N,P) [46], (S,N,S) [28], [32], [40-42], và (N,N,Te) [39] có khả năng tạo phức chất bền với nhiều ion kim loại chuyển tiếp, chẳng hạn Re(V), Tc(V), Ru(II), Ni(II), Cu(I), Cu(II), Pt(II), Pd(II), Hg(II), Au(III). Các phức chất này có thể ở chứa 1 hoặc nhiều phối tử
benzamidine ba càng, và khi tạo phức chất, hệ electron π liên hợp giải tỏa trên toàn khung phân tử.
Hình 1.18-1.22 mô tả cấu trúc phân tử của một số phức chất chứa 1 phối tử (N,N-diankylthiourea)benzamidine ba càng với bộ nguyên tử cho (S,N,O) [28],(S,N,N) [38], (S,N,P) [34], (S,N,S) [32] và (N,N,Te) [39].
Hình 1.18. Cấu trúc phức chất của Tc với benzamidine ba càng chứa bộ nguyên tử
Hình 1.19. Cấu trúc phức chất của Ni(II) với benzamidine ba càng chứa bộ nguyên tử
cho (S,N,N) [38]
Hình 1.20. Cấu trúc phức chất của Re với benzamidine ba càng chứa bộ nguyên tử
Hình 1.21. Cấu trúc phức chất của Au với benzamidine ba càng chứa bộ nguyên tử
cho (S,N,S) [32]
Hình 1.22. Cấu trúc phức chất của Pt với benzamidine ba càng chứa bộ
Benzamidine ba càng có thể tạo thành ở phức chất bát diện, trong đó có hai phối tử benzamidine ba càng phối trí với một ion kim loại [5] (Hình 1.23)
Hình 1.23. Cấu trúc của phức chất Co(II) với N-(dialkylthiocarbamoyl)-
N’-picolylbenzamidine [5]
Các benzamidine ba càng cũng có thể tạo nên các phức chất dạng dimer. Mốt số cấu trúc các phức chất này được trình bày ở Hình 1.24 [6] và Hình 1.25 [38].
Hình 1.24. Cấu trúc phức chất dimer của Ni(II) với benzamidine ba càng dẫn xuất từ pyrrolidine-1-carbothiohydrazide [6]
Hình 1.25. Cấu trúc phức chất dimer của Cu(II) với benzamidine ba càng dẫn xuất từ 2-(aminomethyl)pyridine [38]
Các phức chất benzamidine ba càng có hoạt tính sinh học khá tốt. Chẳng hạn phức chất của benzamidine ba càng chứa hợp phần thiosemicarbazone hoặc hợp phần 2-(aminomethyl)pyridine có khả năng ức chế mạnh dòng tế bào ung thư vú MCF-7 ở người, mạnh hơn hàng chục lần so với cisplatin (IC50 cisplatin = 7,10) [37], [38].
Kết quả thử hoạt tính kháng tế bào bào ung thư vú MCF-7 của hệ phối tử benzamidine ba càng chứa hợp phần thiosemicarbazone và phức chất Re(V) của chúng được trình bày ở được trình bày ở Bảng 1.5 [37]
Bảng 1.5. Độc tính tế bào của các phức chất Re(V) với phối tử benzamidine ba càng dẫn xuất từ thiosemicarbazone trên dòng tế bào ung thư vú MCF-7
Bảng 1.6. Độc tính tế bào của các phức chất Au(III) với phối tử benzamiđin ba càng dẫn xuất từ thiosemicarbazone trên dòng tế bào ung thư vú MCF-7
Đặc biệt, phức chất Au(III) có độ chọn lọc ức chế tế bào ung thư tốt (ít gây độc với các tế bào thường) [32]. Tương tự benzamidine ba càng, phức chất của một số ion kim loại chuyển tiếp như Ni2+, Cu2+, ReO3+ với benzamidine dẫn xuất từ thiosemicacbazon có độc tính cao với nhiều dòng tế bào ung thư như ung thư vú MCF-7, ung thư gan Hep3B, và ung thư cổ tử cung HeLa ở người [41], [50].