Do palađi là kim loại quí, hiếm nên việc thu hồi nó là rất cần thiết để tái tạo nguồn kim loại quí cho các thí nghiệm tiếp theo.
Nếu palađi cần thu hồi có trong dung dịch tạo phức hoặc n-ớc rửa thì tr-ớc tiên phải làm giàu palađi. Toàn bộ dung dịch tạo phức và n-ớc rửa có chứa palađi đ-ợc cô cạn trên bếp cách cát. Sản phẩm rắn thu đ-ợc gộp với các phức rắn và giấy lọc có lẫn palađi để tiến hành thu hồi. Đối với các phức rắn hoặc giấy lọc có vết palađi: Cho chất rắn vào bình Kendan, nhỏ từ từ dung dịch H2SO4 đặc thấm đều chất rắn. Đun trên bếp cách cát cho đến khi có khói trắng bốc lên. Tiếp tục cho axit vào và đun thêm nhiều giờ cho tới khi chất rắn chuyển hoàn toàn sang màu nâu đen. Để nguội hỗn hợp một chút rồi cho vào đó 5 ml dung dịch H2O2 30%, lại cho lên bếp và đun cho tới khi có khói trắng bốc ra. Tiếp tục bổ sung H2O2 và đun cho đến khi thu đ-ợc dung dịch trong suốt, có màu vàng. Pha loãng bằng dung dịch HCl 0,5M, khi này palađi tồn tại ở dạng H2PdCl4.
Thêm vào dung dịch này l-ợng d- NH4OH sau đó lại cho dung dịch HCl 0,5M vào ta sẽ thu đ-ợc kết tủa màu vàng Pd(NH3)2Cl2 ch-a tinh khiết.
Lọc, rửa kết tủa sau đó hoà tan lại kết tủa vào dung dịch NH3, rồi lại cho tiếp dung dịch HCl vào ta sẽ thu đ-ợc kết tủa Pd(NH3)2Cl2 tinh khiết.
Nung kết tủa ở 1000oC ta sẽ thu đ-ợc palađi kim loại.
2.6. THĂM Dề HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC PHỐI TỬ CÁC PHỨC CHẤT
Phƣơng phỏp thử hoạt tớnh khỏng vi sinh vật kiểm định:
2.6.1. Hoạt tớnh khỏng vi sinh vật kiểm định
Hoạt tớnh khỏng vi sinh vật kiểm định được thực hiện dựa trờn phương phỏp pha loóng đa nồng độ. Đõy là phương phỏp thử hoạt tớnh khỏng vi sinh vật kiểm định và nấm nhằm đỏnh giỏ mức độ khỏng khuẩn mạnh yếu của cỏc mẫu thử thụng qua cỏc giỏ trị thể hiện hoạt tớnh là MIC (Minimum inhibitor concentration - nồng
23
độ ức chế tối thiểu), IC50 (50% inhibitor concentration - nồng độ ức chế 50%), MBC (Minimum bactericidal concentration - nồng độ diệt khuẩn tối thiểu).
2.6.2. Cỏc chủng vi sinh vật kiểm định
Bao gồm những vi khuẩn và nấm kiểm định gõy bệnh ở người:
- Bacillus subtilis: là trực khuẩn gram (+), sinh bào tử, thường khụng gõy bệnh.
- Staphylococcus aureus: cầu khuẩn gram (+), gõy mủ cỏc vết thương, vết bỏng, gõy viờm họng, nhiễm trựng cú mủ trờn da và cỏc cơ quan nội tạng.
- Lactobacillus fermentum: vi khuẩn gram (+), là loại vi khuẩn đường ruột lờn men cú ớch, thường cú mặt trong hệ tiờu hoỏ của người và động vật.
- Escherichia coli: vi khuẩn gram (-), gõy một số bệnh về đường tiờu hoỏ như viờm dạ dày, viờm đại tràng, viờm ruột, viờm lỵ trực khuẩn.
- Pseudomonas aeruginosa: vi khuẩn gram (-), trực khuẩn mủ xanh, gõy nhiễm trựng huyết, cỏc nhiễm trựng ở da và niờm mạc, gõy viờm đường tiết niệu, viờm màng nóo, màng trong tim, viờm ruột.
- Salmonella enterica: vi khuẩn gram (-), vi khuẩn gõy bệnh thương hàn, nhiễm trựng đường ruột ở người và động vật.
- Candida albicans: là nấm men, thường gõy bệnh tưa lưỡi ở trẻ em và cỏc
bệnh phụ khoa.
2.6.3. Mụi trường nuụi cấy
MHB (Mueller-Hinton Broth), MHA (Mueller-Hinton Agar); TSB (Tryptic Soy Broth); TSA (Tryptic Soy Agar) cho vi khuẩn; SDB (Sabouraud-2% dextrose broth) và SA (Sabouraud-4% dextrose agar) cho nấm.
2.6.4. Cỏch tiến hành
a. Phương phỏp pha loóng đa nồng độ * Pha loóng mẫu thử
- Mẫu ban đầu được pha trong DMSO với nồng độ thớch hợp theo yờu cầu và mục đớch thử.
- Cỏc mẫu được pha thành dóy cỏc nồng độ khỏc nhau cú thể dóy 5 nồng độ hoặc 10 nồng độ.
24
- Mẫu ban đầu cú nồng độ 40mg/ml được pha loóng thành cỏc nồng độ khỏc nhau để thử hoạt tớnh với cỏc chủng từ nồng độ 128g/ml; 32g/ml, 8g/ml; 2g/ml; 0.5g/ml.
* Thử hoạt tớnh
- Chuẩn bị dung dịch vi sinh vật hoặc nấm với nồng độ 5.105 cfu/ml khi tiến hành thử.
- Lấy 10 l dung dịch mẫu thử theo cỏc nồng độ đó được pha loóng, thờm 200 l dung dịch vi sinh vật và nấm, ủ 37oC trong 24 giờ.
* Chất tham khảo
- Khỏng sinh Ampixilin cho cỏc chủng vi khuẩn gram (+) và chủngvi khuẩn Ec gram (-) với giỏ trị IC50 trong khoảng 0,05-2 g/ml.
- Hỗn hợp khỏng sinh Pen/Step cho chủng vi khuẩn Pa gram (-) với giỏ trị IC50 trong khoảng 4-5 g/ml.
- Amphoterixin B cho nấm với giỏ trị IC50 trong khoảng 0,5-1 g/ml.
b. Xử lý kết quả
- Giỏ trị MIC được xỏc định tại giếng cú nồng độ chất thử thấp nhất ức chế hoàn toàn sự phỏt triển của vi sinh vật.
- Giỏ trị IC50 được tớnh toỏn dựa trờn số liệu đo độ đục của mụi trường nuụi cấy bằng mỏy quang phổ TECAN (Genios) và phần mềm raw data.
25
Ch-ơng 3: kết quả và thảo luận
3.1. Kết quả phân tích hàm l-ợng kim loại trong phức chất Kết quả phân tích hàm l-ợng ion kim loại trong các phức chất và tính toán theo công thức giả định đ-ợc chỉ ra trên bảng 3.1:
Bảng 3.1: Kết quả phân tích hàm l-ợng kim loại trong các phức chất
STT Phức chất Hàm l-ợng ion kim loại
Lí thuyết (%) Thực nghiệm (%) 1 Ni(mthact)2 12,03 12,36 2 Pd(mthact)2 20,00 20,67 3 Ni(thact)2 12,78 12,90 4 Pd(thact)2 21,12 21,23 5 Ni(athact)2 10,86 11,02
Kết quả trên cho thấy hàm l-ợng kim loại xác định theo thực nghiệm và tính toán lý thuyết khá phù hợp nhau. Điều đó khẳng định công thức giả định là hợp lý.
3.2. Nghiên cứu cấu tạo của CáC phức chất bằng các ph-ơng pháp phổ.
3.2.1. Nghiên cứu phối tử Hthact và hai phức chất Ni(thact)2 và Pd(thact)2 3.2.1.1. Phổ hồng ngoại của Hthact, Ni(thact)2 và Pd(thact)2
Cấu tạo của 2-acetyl thiophene và hai dạng tồn tại của Hthact: dạng thion và thiol nh- sau: S C O CH3 2-acetyl thiophene S C H3C N N H C S NH2 S C H3C N N C SH NH2 (1) (2) (4) (1) (2) (4) Dạng thion Dạng thiol
26
Phổ hấp thụ hồng ngoại của Hthact và phức chất của nó với Ni(II) và Pd(II) đ-ợc chỉ ra trên hình 3.1, 3.2, 3.3; các dải hấp thụ chính đ-ợc liệt kê trong bảng 3.2
Hình 3.1: Phổ hấp thụ hồng ngoại của Hthact
Hình 3.2: Phổ hấp thụ hồng ngoại của Ni(thact)2
27
Bảng3.2: Các dải hấp thụ đặc tr-ng trong phổ của Hthact, Pd(thact)2 và Ni(thact)2
Hợp chất Dải hấp thụ (NH) (N(2)=C) (C=N(1)) (CNN) (C=S) Hthact 3229,13 - 1583 1435 831 Ni(thact)2 3414,74 1585 1550 1444 706 Pd(thact)2 3316,48 1607 1529 1400 720
Trên phổ hấp thụ hồng ngoại của phối tử và cả hai phức chất đều xuất hiện các dải hấp thụ ở vùng 3200 - 3400 cm1, đặc tr-ng cho dao động hoá trị của các nhóm NH. Tuy nhiên, trong phổ của phức chất thì c-ờng độ các dải này đã bị giảm khá mạnh. Điều này có thể đ-ợc giải thích là khi tham gia tạo phức phối tử tồn tại ở dạng thiol một nguyên tử H của nhóm N(2)H đã bị tách ra và dải trong phổ của phức chất chỉ là dải hấp thụ của liên kết nhóm NH trong N(4)H2 chứ không phải là tín hiệu trùng chập của cả nhóm N(1)H và N(4)H2 nh- trong phối tử tự do.
Trên phổ hấp thụ hồng ngoại của phối tử tự do Hthact cũng không thấy xuất hiện dải hấp thụ đặc tr-ng cho dao động hoá trị của liên kết S – H ở vùng 2570 cm1 mà thấy xuất hiện dải hấp thụ đặc tr-ng cho dao động hoá trị của liên kết C = S, điều này cho thấy phối tử tự do tồn tại ở dạng thion trong điều kiện ghi phổ. Trên phổ của phối tử dải này xuất hiện ở vị trí 831 cm1 nh-ng khi tạo phức dải này lại xuất hiện ở vị trí 706 cm1 trong phức của Ni(II) và 720 cm1 trong phức của Pd(II). Sự chuyển dịch về phía số sóng thấp hơn này đ-ợc giải thích là do sự thiol hoá của phần khung thiosemicacbazon và S sẽ tham gia liên kết với Ni(II) hoặc Pd(II). Một bằng chứng khác cho thấy nguyên tử H ở N(2)H bị tách ra là sự xuất hiện của dải hấp thụ đặc tr-ng cho dao động hoá trị của liên kết N = C trong hai phức chất, ở 1585cm1 trong phức chất của Ni(II) và ở 1607 cm1 trong phức chất của Pd(II).
Ngoài ra, trên phổ của phối tử tự do có dải hấp thụ ở 1583 cm1 đặc tr-ng cho dao động hoá trị của liên kết C = N(1) nh-ng trong phổ của các phức chất thì dải này
bị giảm về c-ờng độ và dịch chuyển về số sóng thấp hơn (ở 1550 cm-1 trong phức
28
N(1) có tham gia tạo liên kết phối trí với ion kim loại trung tâm. Vì khi tham gia liên kết, mật độ electron trên nguyên tử này
giảm đi, kéo theo sự giảm về độ bội liên kết C = N và giảm số sóng của dải hấp thụ đặc tr-ng của nó.
Qua phân tích phổ hồng ngoại có thể thấy khi tạo phức, phối tử Hthact đóng vai trò nh- phối tử hai càng mang một điện tích
âm do tách bớt một proton và liên kết phối trí qua cặp nguyên tử cho là N(1) và S.
3.2.1.2. Phổ cộng h-ởng từ 1H, 13C của Hthact và Ni(thact)2
3.2.1.2.1. Phổ 1H-NMR và 13C-NMR của Hthact:
Để có quy kết các tín hiệu cộng h-ởng trong phổ cộng h-ởng từ 1H-NMR và
13C-NMR của phối tử và phức chất tr-ớc hết tiến hành phân tích phổ cộng h-ởng từ
1H-NMR, 13C-NMR của thiosemicacbazit và 2-acetyl thiophene là hai chất đầu để tổng hợp phối tử Hthact. Phổ cộng h-ởng từ 1H-NMR và 13C-NMR chuẩn của các chất đầu là thiosemicacbazit và 2-acetyl thiophene và các quy kết đ-ợc tham khảo từ th- viện phổ chuẩn của Viện Khoa học - Công nghệ Nhật bản (AIST).
Phổ cộng h-ởng từ 1H, 13C chuẩn của thiosemicacbazit đ-ợc chỉ ra trên hình 3.4, 3.5 ; các tín hiệu đ-ợc liệt kê và quy kết trên bảng 3.3, 3.4.
Hình 3.4: Phổ 1H-NMR của thiosemicacbazit Bảng 3.3: Các tín hiệu trong phổ 1H-NMR của thiosemicacbazit STT Vị trí (ppm) Đặc điểm tín hiệu Quy kết 1 8,62 singlet NH 2 7,55 singlet NH2(2) 3 4,48 singlet NH2(1) N N C S NH2 C CH3 (1) (2) (4) S M M: Ni, Pd
29 Hình 3.5: Phổ 13C-NMR của thiosemicacbazit Bảng 3.4: Các tín hiệu trong phổ 13C-NMR của thiosemicacbazit STT Vị trí (ppm) Quy kết 1 181,79 -C(1)=S-
Phổ cộng h-ởng từ 1H, 13C chuẩn của 2-acetyl thiophene đ-ợc chỉ ra trên hình 3.6, 3.7 ; các tín hiệu đ-ợc liệt kê và quy kết trên bảng 3.5, 3.6.
Hình 3.6: Phổ 1H-NMR của 2-acetyl thiophene
Bảng 3.5: Các tín hiệu trong phổ 1H-NMR của 2-acetyl thiophene
STT Vị trí(ppm) Đặc điểm tín hiệu Quy kết
1 7,693 duplet =CH(1) 2 7,630 duplet =CH(2) 3 7,125 duplet =CH(3) 4 2,560 singlet -CH3 Hình 3.7: Phổ 13C-NMR của 2-acetyl thiophene
Bảng 3.6: Các tín hiệu trong phổ 13C-NMR của 2-acetyl thiophene STT Vị trí (ppm) Quy kết 1 190,71 -C(1)=O- 2 144,52 =C(2)S 3 133,82 =C(3)H 4 132,61 =C(4)S 5 128,19 =C(5)H 6 26,83 -C(6)H3
30
Phổ cộng h-ởng từ 1H của phối tử Hthact đ-ợc chỉ ra trên hình 3.8 và các tín hiệu trong phổ đ-ợc liệt kê trong bảng 3.7.
Hình 3.8: Phổ 1H-NMR của phối tử Hthact
Sự qui gán các tín hiệu cộng h-ởng trên phổ 1H-NMR của phối tử dựa trên việc so sánh phổ của nó với phổ 1H-NMR của thiosemicacbazit và 2-acetyl thiophene đ-ợc chỉ ra ở bảng sau:
Bảng 3.7: Các tín hiệu trong phổ 1H-NMR của phối tử Hthact
STT Vị trí (ppm) Đặc điểm tín hiệu Tích phân Quy kết
1 10,35 singlet 1 N(2)H 2 8,31 singlet 2 N(4)H2 3 7,58 duplet 1 H (vòng thiophene) 4 7,52 duplet 1 H (vòng thiophene) 5 7,09 triplet 1 H (vòng thiophene) 6 2,33 singlet 3 CH3 (act)
Khác với phổ của thiosemicacbazit, phổ của Hthact không xuất hiện tín hiệu cộng h-ởng ở vùng tr-ờng cao của proton nhóm N(1)H2 ở vị trí 4,48 ppm. Điều này chứng tỏ phản ứng ng-ng tụ đã xảy ra ở vị trí N(1)H2 của thiosemicacbazit và nhóm
31
C = O của 2-acetyl thiophene tạo thành phối tử thiosemicacbazon 2-acetyl thiophene (Hthact).
Phản ứng ng-ng tụ chỉ xảy ra ở N(1) làm mất 2 proton của nhóm này nên phân tử thiosemicacbazon tạo thành vẫn giữ nguyên hai nhóm N(2)H và N(4)H2 nh- trong
thiosemicacbazit. Trên phổ của Hthact tín hiệu cộng h-ởng của proton nhóm N(2)H
xuất hiện ở 10,35 ppm với tích phân bằng 1 và tín hiệu cộng h-ởng ở 8,31 ppm có tích phân bằng 2 là của 2 proton nhóm N(4)H2.
Các tín hiệu ở 7,58; 7,52; 7,09 ppm đều có tích phân bằng 1 đ-ợc qui gán cho các proton trong vòng thiophene. Tín hiệu cộng h-ởng ở vị trí 2,33 ppm có tích phân bằng 3 đ-ợc qui gán cho 3 proton trong nhóm CH3 (act).
Để qui gán các tín hiệu cộng h-ởng cho các proton trong vòng thiophene chúng tôi đã tiến hành xây dựng mô phỏng phổ cộng h-ởng từ proton của Hthact bằng phần mềm online ACD - Ilab [41] và trên hình 3.9 (b).
Trong phổ mô phỏng các proton gắn với các nguyên tử cacbon C(1), C(2) và C(3) của vòng thiophene có tín hiệu cộng h-ởng t-ơng ứng ở 7,69; 7,49 và 7,17 ppm. T-ơng tự phổ mô phỏng của Hthact, có thể qui gán các proton trong vòng thiophene của phổ thực nghiệm nh- sau: Hai tín hiệu duplet ở vị trí 7,58; 7,52 ppm đều có tích phân là 1 đ-ợc gán cho tín hiệu cộng h-ởng của 2 proton ở vị trí (1) và (2) trong vòng thiophene. Tín hiệu triplet ở vị trí 7,09 ppm có tích phân là 1 đ-ợc qui gán cho proton ở vị trí (3) trong vòng thiophene.
Có thể nhận thấy tín hiệu đặc tr-ng cho 3 proton của nhóm CH3 (act). Do các proton trong nhóm này hoàn toàn t-ơng đ-ơng nhau nên nó sẽ xuất hiện tín hiệu có đặc điểm là tín hiệu singlet, có tích phân là 3 và sẽ xuất hiện ở vùng tr-ờng cao. Tín hiệu singlet, sắc nhọn ở vùng tr-ờng cao 2,33 ppm ứng với tích phân là 3 đ-ợc qui kết cho 3 proton trong nhóm CH3. Điều này khá phù hợp khi so sánh phổ của phối tử với phổ của 2-acetyl thiophene.
32 (a)
(b)
Hình 3.9: Phổ 1H-NMR của Hthact theo thực nghiệm (a) và mô phỏng (b)
Bảng 3.8:Các tín hiệu trong phổ 1H-NMR của phối tử Hthact theo thực nghiệm và mô phỏng.
Proton Vòng thiophene
1 2 3 N(2)H N(4)H2 CH3 (act)
Phổ thực nghiệm 7,58 7,52 7,09 10,35 8,31 2,33
33
Các phân tích trên đây về phổ 1H-NMR cho phép khẳng định phối tử Hthact
đã đ-ợc tạo thành và tồn tại ở dạng thion trong điều kiện ghi phổ.
Phổ cộng h-ởng từ 13C của phối tử Hthact đ-ợc chỉ ra trên hình 3.10 và các tín hiệu trong phổ đ-ợc liệt kê trong bảng 3.10.
Hình 3.10: Phổ 13C-NMR của phối tử Hthact
So sánh phổ 13C-NMR của phối tử với phổ 13C-NMR của 2-acetyl thiophene
có thể thấy trong phổ của phối tử tự do biến mất tín hiệu cộng h-ởng đặc tr-ng cho nguyên tử C nhóm C=O ở 190,71 ppm và xuất hiện thêm tín hiệu cộng h-ởng của nguyên tử C nhóm C=N ở 144,81 ppm. Điều đó khẳng định thêm phản ứng ng-ng tụ
đã xảy ra giữa nhóm C=O của 2-acetyl thiophene và nhóm NH2 của
thiosemicacbazit. Và nh- vậy, tín hiệu ở vị trí 144,81 ppm với tích phân là 1 trong phổ của Hthact đ-ợc qui gán cho tín hiệu cộng h-ởng của nhóm C=N.
Tín hiệu singlet, sắc nét có độ dịch chuyển hóa học ở vị trí 178,59 ppm với