Phổ hấp thụ hồng ngoại của phối tử Hathact và phức chất Ni(athact)2 đ-ợc chỉ ra trên các hình 3.31, 3.32 và các pic đặc tr-ng trong các phổ đó đ-ợc đ-a ra trong bảng 3.26. Công thức cấu tạo của 2-acetyl thiophene và hai dạng tồn tại của phối tử Hathact đ-ợc biểu diễn hình d-ới:
S C O CH3 2-acetyl thiophene S C H3C N N H C S H N S C H3C N N C SH H N (1) (2) (4) (1) (2) (4) CH2 CH2 CH CH2 CH CH2 Dạng thion Dạng thiol
So sánh giữa phổ của phối tử và của phức chất có thể thấy có sự thay đổi cũng nh- xuất hiện thêm một số dải đặc tr-ng, điều này chứng tỏ phức chất đã đ-ợc tạo thành. Trên phổ hấp thụ hồng ngoại của phối tử xuất hiện dải hấp thụ ở 1524,60 cm1 đặc tr-ng cho dao động hoá trị của nhóm C = N(1) nh-ng trong phổ của phức
C N N C S HN CH3 M C N N C S NH H3C CH3 1 2 4 1 2 4 S CH3 S M: Ni, Pd
63
Ni(athact)2 dải này đã có sự chuyển dịch về số sóng 1510,94 cm–1 và giảm mạnh về c-ờng độ. Điều đó chứng tỏ sự tạo phức đã ảnh h-ởng tới liên kết giữa C = N(1). Khi tạo phức, nguyên tử N(1) đã tham gia tạo liên kết phối trí với ion kim loại làm cho mật độ điện tích trên nguyên tử này giảm đi đã gây ra sự thay đổi trên.
Hình 3.31: Phổ hấp thụ hồng ngoại của Hathact
64
Một bằng chứng khác chứng minh sự tạo phức đ-ợc thực hiện qua nguyên tử N(1) là sự chuyển dịch về phía số sóng bé hơn của dải hấp thụ đặc tr-ng cho dao
động hóa trị của nhóm (CNN). Trong phối tử tự do, nó xuất hiện ở vị trí 1446,47
cm–1 nh-ng trong phức chất Ni(athact)2 nó lại xuất hiện ở 1408,53 cm–1.
Phổ hấp thụ hồng ngoại của các hợp chất cho thấy không chỉ nguyên tử N(1)
mà cả nguyên tử S cũng tham gia tạo liên kết với ion kim loại trung tâm. Thật vậy, trong phổ của Hathact có dải hấp thụ đặc tr-ng cho liên kết C = S ở 829 cm–1 nh-ng dải này lại bị chuyển dịch về phía số sóng bé hơn trong phổ phức chất của Ni(athact)2 ở 710 cm–1. Sự thay đổi lớn này cũng chứng tỏ phối tử tự do tồn tại ở dạng thion trong điều kiện ghi phổ còn khi vào phức chất nó bị thiol hoá.
Bảng3.26: Các dải hấp thụ đặc tr-ng trong phổ của Hathact và Ni(athact)2
Hợp chất
Dải hấp thụ
(NH) (N(2)=C) (C=N(1)) (CNN) (C=S)
Hathact 3348,20 - 1524,60 1446,47 829
Ni(athact)2 3334,56 1631,74 1510,94 1408,53 710
Trong phổ của phức chất còn bị biến mất của dải hấp thụ đặc tr-ng cho dao
động hoá trị của nhóm NH ở vùng 3254-3390 cm-1. Điều này chứng tỏ nguyên tử H
ở nhóm NH này đã bị tách ra. Bằng chứng cho sự thiol hóa còn là sự xuất hiện thêm một dải hấp thụ (N(2) = C) ở 1631,74 cm-1 trong phức của Ni(II).
Từ các phân tích trên đây có thể thấy đã có sự tạo thành phức chất và liên kết đ-ợc thực hiện qua các nguyên tử N(1) và S.
3.2.3.2. Phổ khối l-ợng của Ni(athact)2
Phổ khối l-ợng của phức chất Ni(athact)2 đ-ợc chỉ ra trên hình 3.33.
65
Hình 3.33. Phổ khối l-ợng của phức chất Ni(athact)2
Khối l-ợng của phức chất NiC20H24N6S4 sau khi bị proton hoá [M+H]+ là 535. Trên phổ của phức chất có pic với tần suất xuất hiện cao nhất ở tỷ số m/z đúng bằng 535. Đó chính là mảnh ion phân tử của phức chất khi bị proton hóa.
Kết quả tính so sánh c-ờng độ t-ơng đối của các pic đồng vị trong cụm pic ion phân tử giữa lý thuyết và thực nhiệm cho phức chất Ni(athact)2 với công thức phân tử NiC20H24N6S4 đ-ợc thể hiện trong bảng 3.27.
Bảng 3.27: C-ờng độ t-ơng đối của tín hiệu đồng vị trong phổ khối l-ợng của Ni(athact)2 m/z C-ờng độ t-ơng đối Lý thuyết Thực tế 534 100 100 535 27,34 28,4 536 59,56 57,5 537 17,11 18,3 538 15,72 16,11 539 4,05 5,0 540 3,3 3,5
66
Qua sơ đồ này có thể thấy sự phù hợp giữa tính toán và thực nghiệm. Nh- vậy, có thể khẳng định công thức phân tử của phức chất NiC20H24N6S4 là đúng.
Từ tất cả các dữ liệu: phân tích nguyên tố, phổ hồng ngoại, phổ khối l-ợng và hóa lập thể của Ni(II) kết hợp với màu sắc của phức chất Ni(athact)2 có thể kết luận phức của Ni(II) với phối tử Hathact là phức vuông phẳng. Chúng tôi đ-a ra công thức cấu tạo giả thiết của các phức chất nh- hình bên.
3.3. Kết quả thử hoạt tính sinh học của phối tử và phức chất
B-ớc đầu thăm dò hoạt tính sinh học của các phối tử và phức chất tổng hợp đ-ợc, chúng tôi chọn đại diện các phối tử Hthact, Hmthact và các phức Ni(II) t-ơng ứng để tiến hành thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định. Các mẫu đ-ợc thử ở
nồng độ kháng sinh chuẩn: 50g/ml với các chủng khuẩn Gram (+):
Staphylococcus aureus (Sta); Bacillus subtilis (Bs); Lactobacillus fermentum (Lac); chủng khuẩn Gram (-): Salmonella enterica (Sal); Escherichia coli (E.coli); Pseudomonas aeruginosa (Pseu) và Nấm.
Kết quả thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định đ-ợc chỉ ra trên bảng 3.28.
Kết quả trên cho thấy cả phối tử và phức chất đều có khả năng kháng khuẩn, kháng nấm không đáng kể đối với các chủng vi khuẩn và nấm đem thử. Do hạn chế về thời gian và kinh phí nên việc thử khả năng ức chế sự phát triển của các tế bào ung th- ch-a thực hiện đ-ợc, nh-ng các kết quả kháng khuẩn trên đây sẽ cung cấp một ít dữ liệu cho việc nghiên cứu quan hệ cấu tạo - hoạt tính sinh học của các thiosemicacbazon và phức chất của chúng sau này.
C N N C S HN CH2 Ni C N N C S NH H2C CH3 1 2 4 1 2 4 S CH3 S HC CH2 CH H2C
67
Bảng 3.28: Kết quả thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định
Dòng VSV NiCl2 Hmthact Ni(mthact)2 Hthact Ni(thact)2
Gram (+) Bs - >128 >128 >128 >128 Lac - >128 >128 >128 >128 Sta - >128 >128 >128 >128 Gram (-) E.coli - >128 >128 >128 >128 Pseu - >128 >128 >128 >128 Sal - >128 >128 >128 >128 Nấm C.al - >128 >128 >128 >128 A.niger - >128 >128 >128 >128
Ghi chú: Mẫu thử ch-a có hoạt tính kháng các chủng vi sinh vật trên với
68
Kết luận
1. Đã tổng hợp đ-ợc 3 phối tử là thiosemicacbazon 2-acetyl thiophene, 4-metyl thiosemicacbazon 2-acetyl thiophene và 4-allyl thiosemicacbazon 2- acetyl thiophene. Kết quả nghiên cứu các phối tử bằng ph-ơng pháp phổ hấp thụ hồng ngoại, phổ cộng h-ởng từ, phổ khối l-ợng cho thấy phản ứng ng-ng tụ giữa
nhóm NH2 với nhóm C = O của các dẫn xuất của thiosemicacbazit và hợp chất
cacbonyl đã xảy ra hoàn toàn. Phối tử thu đ-ợc có độ tinh khiết đủ để nghiên cứu tiếp theo.
2. Đã tổng hợp đ-ợc 5 phức chất của Ni(II), Pd(II) với các thiosemicacbazon kể trên và giả thiết công thức của chúng đều có dạng ML2 (trong đó M là Ni(II) và Pd(II); L- là các anion: mthact-, thact-, athact-)
3. Đã nghiên cứu 5 phức chất tổng hợp đ-ợc bằng phân tích hàm l-ợng kim loại,
phổ hấp thụ hồng ngoại và 3 phức chất Ni(mthact)2, Pd(mthact)2, Ni(thact)2 bằng ph-ơng pháp phổ 1H-NMR và phổ 13C-NMR kết quả thu đ-ợc cho thấy trong các phức chất cả 3 phối tử đều là phối tử 2 càng và bị thiol hóa. Liên kết đ-ợc thực hiện qua các nguyên tử S và N(1).
4. Đã nghiên cứu phổ khối l-ợng của các phức chất theo ph-ơng pháp ESI. Kết quả
cho thấy các phức chất này đơn nhân. Các phức chất đều bền trong điều kiện ghi phổ và khối l-ợng phân tử hoàn toàn phù hợp với công thức phân tử dự kiến. Đã sử dụng phần mềm Isotope Disstribution Calculator để tính toán c-ờng độ t-ơng đối của các pic đồng vị trong cụm pic ion phân tử của phức chất. Kết quả thu đ-ợc khá phù hợp giữa thực tế và lý thuyết.
5. Từ tất cả các dữ kiện phân tích hóa học và các ph-ơng pháp phổ kết hợp với màu
sắc và cấu hình hình học phổ biến của các phức chất số phối trí 4 của Ni2+ và Pd2+ đã giả thiết các phức chất thu đ-ợc đều có cấu tạo vuông phẳng và đ-a ra công thức cấu tạo giả thiết của chúng.
6. Đã thử hoạt tính kháng khuẩn của hai phối tử Hthact, Hmthact và phức chất của
chúng với Ni(II) trên 8 chủng vi sinh vật thuộc các loại khuẩn gram (+), khuẩn gram (-) và nấm. Kết quả cho thấy cả phối tử và các phức chất Ni(mthact)2, Ni(thact)2 đều có hoạt tính kháng các chủng vi sinh vật đem thử không đáng kể.
69
Kết quả này có thể đóng góp một ít dữ liệu cho lĩnh vực nghiên cứu mối quan hệ cấu tạo - hoạt tính sinh học của các thiosemicacbazon và các phức chất của chúng sau này.
70
TàI LIệU THAM KHảO
I. Tiếng Việt
1. Trịnh Ngọc Châu (1993), Luận án phó tiến sĩ Hoá học, Tr-ờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.
2. Hoàng Nhâm (2001), Hoá học Vô cơ, tập 3, NXB giáo dục, Hà Nội.
3. D-ơng Tuấn Quang (2002), Luận án tiến sĩ Hoá học, Viện Hoá học, Trung tâm
khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia.
4. Đặng Nh- Tại, Phan Tống Sơn, Trần Quốc Sơn (1980), Cơ sở hoá học hữu cơ,
NXB Đại học và Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội.
5. Nguyễn Đình Triệu (1999), Các ph-ơng pháp vật lý ứng dụng trong hoá học, NXB Đại học Quốc gia, Hà Nội.
6. Hà Ph-ơng Th- (2003), Luận án tiến sĩ Hoá học, Viện Hoá học, Trung tâm khoa
học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia.
7. Phan Thị Hồng Tuyết (2007), Luận án tiến sĩ Hoá học, Viện Hoá học, Viện khoa
học và công nghệ Việt Nam.
II. Tiếng Anh
8. 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.
9. 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.
71
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 thiosemicarbazone-
transition 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 2- Acetylpyridine 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.
72
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(4- phenylthiosemicarbazone)”, Transition Metal Chemistry, 11, pp. 494-496.(4c)
23.Guy Berthon and Torsten Berg (1976), “Thermodynamics of silver-
thiosemicarbazide 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 3- furaldehyde 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. V. and Sreenivasulu Reddy T. (1992), “o-
Hydroxyacetophenone thiosemicarbazone as a reagent for the rapid spectrophotometric determination of palladium”, Talanta, 39(6), pp.697-701.
30. Reddy K. J, Kumar J. R. and Ramachandraiah C. (2003), “Analytical properties
73
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 of Palladium with 3-
Thiophenaldehyde-4-phenyl-3-thiosemicarbazone”, Microchemical 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. Jesỳs Gismera, M.Antonia Mendiola, Jesỳs 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) ion- selective electrode based on neutral salicylaldehyde thiosemicarbazone”,
74
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.