Nghiên cứu tổng hợp, cấu trúc, tính chất một số dãy phức chất của platin(II) chứa safrol, safrol khép vòng và amin (TT)

MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Trong công nghiệp tổng hợp hữu cơ, platin và hợp chất của nó được ứng dụng làm xúc tác cho nhiều quá trình sản xuất quan trọng như: hidro hoá, amin hóa, oligome hoá và oxi hóa olefin. Thực chất của các quá trình xúc tác đó phần lớn là do tạo hợp chất trung gian giữa olefin và platin. Vì thế phức chất của platin với olefin luôn là một trong những tiêu điểm thu hút sự chú ý của các nhà hóa học. Các olefin với cấu trúc rất đa dạng từ loại mạch hở đến mạch vòng, từ loại chứa một liên kết đôi C=C đến loại chứa nhiều liên kết C=C đều đã được đưa vào cầu phối trí của platin. Loại arylolefin như styren và styren chứa các nhóm thế khác nhau cũng trở thành những phối tử trong nhiều dãy phức chất của platin. Các arylolefin thiên nhiên như safrol, eugenol, anetol... hầu như còn chưa được chú ý. Phức chất của platin đã và đang hấp dẫn các nhà hóa học còn bởi nhiều chất trong chúng đã trở thành những thuốc chữa trị ung thư có hiệu quả như cisplatin, cacboplatin, ... Để khắc phục những hạn chế của thuốc chữa trị ung thư loại phức chất của platin thế hệ thứ nhất và thứ hai ngày nay các nhà hóa dược đã bắt đầu nghiên cứu thuốc chữa trị ung thư loại phức chất của platin thế hệ thứ ba, trong đó có cả các phức chất thuộc loại cơ platin, còn được gọi là thuốc platin không kinh điển. Ở Việt Nam có nhiều loại cây cho tinh dầu với hàm lượng arylolefin rất lớn như tinh dầu hồi (chứa 80-90% anetol), tinh dầu hương nhu (chứa 60-70% eugenol), tinh dầu xá xị (chứa 80-90% safrol). Đó không những là nguồn dược liệu cho y học cổ truyền mà còn là nguyên liệu cho công nghiệp dược hiện đại. 2. Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Tổng hợp một số phức chất của platin(II) chứa safrol (Saf) và amin (Am) dạng [PtCl2(Saf)(Am)]. - Tổng hợp phức chất hai nhân của platin(II) chứa safrol khép vòng [Pt2Cl2(Saf-1H)2]. - Tổng hợp một số phức chất của platin(II) chứa safrol khép vòng và amin có công thức dạng [PtCl(Saf-1H)(Am)]. - Dùng phương pháp hóa học, hóa lý và vật lý để xác định thành phần và cấu trúc của các phức chất thu được. - Thử hoạt tính sinh học của một số phức chất tổng hợp được. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu Lần đầu tiên xây dựng được phương pháp thuận lợi tổng hợp phức chất hai nhân mới của platin(II) chứa safrol khép vòng [Pt2Cl2(Saf-1H)2] (B0) và đề nghị cơ chế cho phản ứng chuyển hóa K[PtCl3(Saf)] (A0) thành B0. Đã tổng hợp được 34 phức chất chưa được mô tả trong các tài liệu, trong đó có 10 phức chất cơ platin chứa safrol và amin dạng trans-[PtCl2(Saf)(Am)] (dãy A), 1 phức chất cơ platin hai nhân chứa safrol khép vòng [Pt2Cl2(Saf-1H)2], 23 phức chất cơ platin chứa safrol khép vòng và amin dạng [PtCl(Saf-1H)(Am)] (dãy B, D và E). Thành phần, cấu trúc của các phức chất đã được xác định nhờ phối hợp phương pháp sắc ký bản mỏng, xác định hàm lượng nguyên tố, phân tích phổ EDX, phổ ESI MS, phổ IR, phổ 1H NMR, 13C NMR, HSQC, HMBC, DEPT, NOESY và phổ nhiễu xạ tia X đơn tinh thể. Những nét độ đáo về mặt cấu trúc của các phức chất đã được chứng minh là: - B0 là phức chất cơ platin hai nhân dạng đime có tâm đối xứng, trong đó safrol deproton hóa (Saf-1H) phối trí khép vòng với Pt(II) nhờ liên kết 3 tâm qua C=C của nhóm allyl và liên kết σ với C5 của nhân benzen, hai nguyên tử clo đóng vai trò là cầu nối giữa hai nhân. - Ở các phức chất dãy A, safrol liên kết với Pt(II) nhờ liên kết 3 tâm qua C=C của nhóm allyl còn amin ở vị trí trans đối với nhóm allyl. - Ở các phức chất dãy B, D và E safrol deproton hóa (Saf-1H) phối trí khép vòng với Pt(II) nhờ liên kết 3 tâm qua C=C của nhóm allyl và liên kết σ với C5 của nhân benzen còn amin ở vị trí cis đối với nhóm allyl. - Có thể phân biệt hai cấu hình mà amin ở vị trí cis và vị trí trans đối với nhánh allyl dựa vào phổ 1H NMR của chúng. - Một số phức chất dạng cis-[PtCl(Saf-1H)(Am)] trong dung dịch tồn tại dưới dạng hai đồng phân cấu dạng. Đã thử độc tính tế bào của 13 phức chất đối với 6 dòng tế bào ung thư. Kết quả cho thấy các phức chất đều có khả năng ức chế sự phát triển của 1, 2, 5 hoặc 6 dòng tế bào ung thư. Đặc biệt các phức chất A8 và E4 có hoạt tính rất mạnh đối với các dòng tế bào ung thư được thử với giá trị IC50 < 1μg/ml. 4. Bố cục của luận án Luận án gồm ba phần: phần nội dung chính (143 trang), tài liệu tham khảo (7 trang) và phần phụ lục (127 trang). Cụ thể: - Nội dung chính của luận án gồm: 3 trang mở đầu, 23 trang tổng quan, 23 trang thực nghiệm và các phương pháp nghiên cứu, 91 trang kết quả và thảo luận, 2 trang kết luận, 1 trang danh mục các công trình của tác giả. Toàn bộ phần này có 65 hình và 56 bảng. - Tài liệu tham khảo: 78 tài liệu trong đó có 18 tài liệu tiếng Việt, 58 tài liệu tiếng Anh, 2 tài liệu tiếng Nga. - Phần phụ lục của luận án gồm: phổ EDX, phổ MS, giản đồ phân tích nhiệt, phổ IR, phổ 1H NMR, phổ 13C NMR, phổ DEPT, phổ HSQC, phổ HMBC, phổ COSY, phổ NOESY, phổ X-ray đơn tinh thể, kết quả thử hoạt tính độc tế bào.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

-LÊ XUÂN CHIẾN

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP, CẤU TRÚC, TÍNH CHẤT MỘT SỐ DÃY PHỨC CHẤT CỦA PLATIN (II) CHỨA SAFROL, SAFROL KHÉP VÒNG VÀ AMIN

Chuyên ngành: Hóa học vô cơ

Mã số : 62.44.01.13

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC

HÀ NỘI - 2015

Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội

Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Trần Thị Đà

Phản biện 1: GS TS Vũ Đăng Độ

Trường Đại học KHTN – ĐHQG Hà Nội

Phản biện 2: PGS TS Trần Đại Lâm

Viện Khoa học Vật liệu

Phản biện 3: TS Dương Bá Vũ

Trường ĐHSP Thành phố Hồ Chí Minh

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Trường họp tại Tầng 2 - Trung tâm thông tin thư viện - Trường ĐHSP Hà Nội.

vào hồi……giờ…… ngày……tháng……năm 2015

Có thể tìm hiểu luận án tại:

1 Thư viện Quốc gia

2 Thư viện Trường Đại học Sư phạm Hà Nội.

CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ

1 Tran Thi Da, Young-Mi Kim, Nguyen Thi Thanh Chi, Le Xuan Chien,

Nguyen Van Minh, and Nguyen Huu Dinh (2008), “Formation of

Metallacyclic Complexes by Activation of an Aryl C-H Bond in a

Platinum- Safrolee Analogue of Zeise’s Salt”, Organometallics, 27,

3611–3613.

2 Trần Thị Đà, Lê Xuân Chiến, Nguyễn Hữu Đĩnh (2010), “Nghiên cứu

phản ứng deproton hóa safrole trong cầu phối trí của platin(II)”, Tạp

chí hóa học, T 48 (2), Tr 133 – 138.

3 Lê Xuân Chiến, Tống Thị Thu Thương, Trần Thị Đà (2010), “Xác định

cấu trúc không gian của phức chất cơ kim khép vòng giữa safrole với

platin(II) nhờ phổ Noesy”, Tạp chí hóa học, T 48(4B), tr 41 – 45.

4 Lê Xuân Chiến, Tống Thị Thu Thương, Nguyễn Văn Hà, Nguyễn Thị Thanh Chi, Trần Thị Đà (2011), “Nghiên cứu tương tác của phức chất safroleplatin(II) với etilendiamin và tetrametilendiamin”, Tạp chí hóa

học, T 49 (2ABC), tr 117–121.

5 Trần Thị Đà, Lê Xuân Chiến, Tống Thị Thu Thương, Nguyễn Hữu Đĩnh (2012), “Phân Tích phổ 13 C NMR, phổ NOESY của một vài phức chất

cơ kim của platin chứa safrole khép vòng và amin dị vòng”, Tạp chí

phân tích Hóa, Lý và Sinh học, tập 17, số 2, tr 46-49.

6 Tran Thi Da, Le Xuan Chien, Nguyen Thi Thanh Chi, Le Thi Hong Hai

and Nguyen Huu Dinh (2012), “Synthesis and solution structures of some platinum(II) complexes contining chelating safrole and amine”,

Journal of Coordination Chemistry”, Vol 65, No 1, 131-142.

7 Trần Thị Đà, Lê Xuân Chiến, Trần Thị Huyền, Lê Thị Hồng Hải (2013),

“Tổng hợp và cấu trúc phức chất cơ platin chứa safrole và phối tử loại

2-aminobenzothiazole”, Tạp chí hóa học, T.51(6ABC) Tr 804 – 807.

8 Trần Thị Đà, Lê Xuân Chiến, Lê Thị Hồng Hải (2013), “Synthesis and structure of some organoplatinum complexes containing aromatic

amine and safrole or chelating safrole”, Journal of science of hnue

Chemical and Biological Science, Vol 58, No 9, pp 28-33.

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Trong công nghiệp tổng hợp hữu cơ, platin và hợp chất của nó được ứng dụng

làm xúc tác cho nhiều quá trình sản xuất quan trọng như: hidro hoá, amin hóa,oligome hoá và oxi hóa olefin Thực chất của các quá trình xúc tác đó phần lớn là dotạo hợp chất trung gian giữa olefin và platin Vì thế phức chất của platin với olefinluôn là một trong những tiêu điểm thu hút sự chú ý của các nhà hóa học

Các olefin với cấu trúc rất đa dạng từ loại mạch hở đến mạch vòng, từ loại chứamột liên kết đôi C=C đến loại chứa nhiều liên kết C=C đều đã được đưa vào cầu phốitrí của platin Loại arylolefin như styren và styren chứa các nhóm thế khác nhau cũngtrở thành những phối tử trong nhiều dãy phức chất của platin Các arylolefin thiênnhiên như safrol, eugenol, anetol hầu như còn chưa được chú ý

Phức chất của platin đã và đang hấp dẫn các nhà hóa học còn bởi nhiều chất trongchúng đã trở thành những thuốc chữa trị ung thư có hiệu quả như cisplatin,cacboplatin, Để khắc phục những hạn chế của thuốc chữa trị ung thư loại phức chấtcủa platin thế hệ thứ nhất và thứ hai ngày nay các nhà hóa dược đã bắt đầu nghiêncứu thuốc chữa trị ung thư loại phức chất của platin thế hệ thứ ba, trong đó có cả cácphức chất thuộc loại cơ platin, còn được gọi là thuốc platin không kinh điển Ở ViệtNam có nhiều loại cây cho tinh dầu với hàm lượng arylolefin rất lớn như tinh dầu hồi(chứa 80-90% anetol), tinh dầu hương nhu (chứa 60-70% eugenol), tinh dầu xá xị(chứa 80-90% safrol) Đó không những là nguồn dược liệu cho y học cổ truyền màcòn là nguyên liệu cho công nghiệp dược hiện đại

2 Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Tổng hợp một số phức chất của platin(II) chứa safrol (Saf) và amin (Am) dạng[PtCl2(Saf)(Am)]

- Tổng hợp phức chất hai nhân của platin(II) chứa safrol khép vòng [Pt2Cl21H)2]

- Tổng hợp một số phức chất của platin(II) chứa safrol khép vòng và amin cócông thức

dạng [PtCl(Saf-1H)(Am)]

- Dùng phương pháp hóa học, hóa lý và vật lý để xác định thành phần và cấu trúccủa các phức chất thu được

- Thử hoạt tính sinh học của một số phức chất tổng hợp được

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu

Lần đầu tiên xây dựng được phương pháp thuận lợi tổng hợp phức chất hai nhân

mới của platin(II) chứa safrol khép vòng [Pt2Cl2(Saf-1H)2] (B0) và đề nghị cơ chế cho

phản ứng chuyển hóa K[PtCl3(Saf)] (A0) thành B0.

Đã tổng hợp được 34 phức chất chưa được mô tả trong các tài liệu, trong đó có 10

phức chất cơ platin chứa safrol và amin dạng trans-[PtCl2(Saf)(Am)] (dãy A), 1 phức

chất cơ platin hai nhân chứa safrol khép vòng [Pt2Cl2(Saf-1H)2], 23 phức chất cơ

platin chứa safrol khép vòng và amin dạng [PtCl(Saf-1H)(Am)] (dãy B, D và E).

Thành phần, cấu trúc của các phức chất đã được xác định nhờ phối hợp phương phápsắc ký bản mỏng, xác định hàm lượng nguyên tố, phân tích phổ EDX, phổ ESI MS,phổ IR, phổ 1H NMR, 13C NMR, HSQC, HMBC, DEPT, NOESY và phổ nhiễu xạ tia

X đơn tinh thể

Những nét độ đáo về mặt cấu trúc của các phức chất đã được chứng minh là:

- B0 là phức chất cơ platin hai nhân dạng đime có tâm đối xứng, trong đó safrol

deproton hóa (Saf-1H) phối trí khép vòng với Pt(II) nhờ liên kết 3 tâm qua C=C củanhóm allyl và liên kết σ với C5 của nhân benzen, hai nguyên tử clo đóng vai trò làcầu nối giữa hai nhân

- Ở các phức chất dãy A, safrol liên kết với Pt(II) nhờ liên kết 3 tâm qua C=C của

nhóm allyl còn amin ở vị trí trans đối với nhóm allyl.

- Ở các phức chất dãy B, D và E safrol deproton hóa (Saf-1H) phối trí khép vòng

với Pt(II) nhờ liên kết 3 tâm qua C=C của nhóm allyl và liên kết σ với C5 của nhân

benzen còn amin ở vị trí cis đối với nhóm allyl.

- Có thể phân biệt hai cấu hình mà amin ở vị trí cis và vị trí trans đối với nhánh

allyl dựa vào phổ 1H NMR của chúng

- Một số phức chất dạng cis-[PtCl(Saf-1H)(Am)] trong dung dịch tồn tại dưới

dạng hai đồng phân cấu dạng

Đã thử độc tính tế bào của 13 phức chất đối với 6 dòng tế bào ung thư Kết quảcho thấy các phức chất đều có khả năng ức chế sự phát triển của 1, 2, 5 hoặc 6 dòng

tế bào ung thư Đặc biệt các phức chất A8 và E4 có hoạt tính rất mạnh đối với các

dòng tế bào ung thư được thử với giá trị IC50 < 1μg/ml.g/ml

- Tài liệu tham khảo: 78 tài liệu trong đó có 18 tài liệu tiếng Việt, 58 tài liệu tiếngAnh, 2 tài liệu tiếng Nga

- Phần phụ lục của luận án gồm: phổ EDX, phổ MS, giản đồ phân tích nhiệt, phổ IR,phổ 1H NMR, phổ 13C NMR, phổ DEPT, phổ HSQC, phổ HMBC, phổ COSY, phổNOESY, phổ X-ray đơn tinh thể, kết quả thử hoạt tính độc tế bào

Chương 1: TỔNG QUAN

Sơ lược về phức chất cơ kim và về thuốc platin chữa trị ung thư, tình hình tổng hợp vànghiên cứu các phức chất cơ kim platin(II)-olefin, bản chất liên kết và tính chất phổ củacác phức chất platin(II)-olefin

Chương 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Các chất nghiên cứu trong luận án được tổng hợp theo sơ đồ ở hình 2.1

Saf: safrol hhdm: hỗn hợp dung môi 8-OHC 9 H 6 N: 8-Hidroxiquinolin (A8, E4);

Amin là:

2-Aminopyridin (2-NH 2Py)(A1) Propylamin (PrNH 2) (B1) Morpholin (Mor) (B6)

2-Metylquinolin (2-MeQu)(A2) Dimetylamin (Me 2NH) (B2) Benzylamin (PhCH2 NH 2) (B7)

p-IC6 H 4 NH 2 (4-IphNH 2)(A3) Dietylamin (Et 2NH) (B3) Anilin (PhNH 2) (D1)

2-Aminothiazol (Tz) (A4, E5) Xiclohexylamin (B4) p-Cloanilin (4-ClPhNH 2)(D2) 2-Aminobezothiazol (Btz) (A5, E6) Piperidin (Pip) (B5) p-Iotanilin (4-IPhNH 2) (D3) 2-Amino-6-metyl-bezothiazol (MeBtz) (A6, E7) o;m;p-Toluidin (2;3;4-MePhNH2) (D4, D5, D6) 2-Amino-6-metoxi-bezothiazol (MeOBtz) (A7, E8) m;p-Anizidin (3;4-MeOPhNH2) (D7, D8) Pyridin (Py) (E1) 2-Aminopyridin (E2) Quinolin (E3)

Hình 2.1 Sơ đồ tổng hợp các phức chất nghiên cứu.

2.1 Tổng hợp các chất đầu

Các chất trong luận án được coi là những chất đầu bao gồm H2[PtCl6], Na2[PtCl6],K[PtCl3(C2H4)].H2O, K[PtCl3(Saf)] Các phức chất đầu được tổng hợp theo phươngpháp mô tả trong các tài liệu chuyên khảo

2.2 Tổng hợp phức chất cơ kim safrol-Pt(II) từ A0 (dãy A)

2.2.1 Tổng hợp phức chất [PtCl 2 (Saf)(Am)] (A1 A7)

K[PtCl3(Saf)] + Am → [PtCl2(Saf)(Am)] + KCl

Am: 2-Aminopyridin (A1); 2-Metylquinolin (A2); 4-Iotanilin (A3); 2-Aminothiazol (Tz) (A4); 2-Aminobezothiazol (Btz) (A5); 2-Amino-6-metyl-bezothiazol (MeBtz) (A6); 2-Amino-6-metoxy-bezothiazol (MeOBtz) (A7).

2.3.1 Nghiên cứu tương tác của A0 với AgNO 3

2K[PtCl3(Saf)] + 4AgNO3 → [Pt2Cl2(Saf-1H)2] + 4AgCl + 2KNO3 + 2HNO3

2.3.2 Nghiên cứu tương tác của A0 với SnCl 2

2K[PtCl3(Saf)] + SnCl2 → [Pt2Cl2(Saf-1H)2] + KCl + KSnCl3 + 2HCl

2.3.3 Nghiên cứu tương tác của A0 với KOH

2K[PtCl3(Saf)] → [Pt2Cl2(Saf-1H)2] + 2KCl + 2HCl KOH + HCl → KCl + H2O

2.3.4 Nghiên cứu tương tác của A0 trong hỗn hợp dung môi alcol - nước

[Pt2Cl2(Saf-1H)2] + 2Am → 2[PtCl(Saf-1H)(Am)]

Am: Propylamin (B1); Dimetylamin (B2); Dietylamin (B3); Xiclohexylamin (B4); Piperidin (B5); Morpholin (B6); Benzylamin (B7).

2.4.2 Tổng hợp phức chất [Pt(Saf-1H)(en)]Cl (B8)

[Pt2Cl2(Saf-1H)2] + 2en → 2[Pt(Saf-1H)(en)]Cl

2.5 Tổng hợp phức cơ kim safrol khép vòng–Pt(II) từ B0 và amin thơm (dãy D) Tổng hợp phức chất [PtCl(Saf-1H)(Am)] (D1 D8) theo phương trình phản ứng sau: [Pt2Cl2(Saf-1H)2] + 2Am → 2[PtCl(Saf-1H)(Am)]

Am: Anilin (D1); p-Cloanilin (D2); p-Iodanilin (D3); o;m;p-Toluidin (D4, D5, D6);

m;p-Anizidin (D7, D8).

2.6 Tổng hợp phức chất cơ kim safrol khép vòng–Pt(II) từ B0 và amin dị vòng (dãy E)

2.6.1 Tổng hợp phức chất [PtCl(Saf-1H)(Am)] (E1 E3, E5 E8)

[Pt2Cl2(Saf-1H)2] + 2Am → 2[PtCl(Saf-1H)(Am)]

Am: Pyridin (E1); 2-Aminopyridin (E2); Qinolin (E3); 2-Aminothiazol (Tz) (E5); 2-Aminobezothiazol (Btz) (E6); 2-Amino-6-metyl-bezothiazol (MeBtz) (E7);

2-Amino-6-metoxy-bezothiazol (MeOBtz) (E8).

2.6.2 Tổng hợp phức chất [Pt(Saf-1H)(8-OQui)] (E4)

[Pt2Cl2(Saf-1H)2] + 2(8-OHQui) → 2[Pt(Saf-1H)(8-OQui)] + 2HCl

2.7 Nghiên cứu cấu trúc và tính chất

2.7.1 Các phương pháp xác định thành phần các chất

a Phương pháp sắc ký bản mỏng

b Xác định hàm lượng nước kết tinh

c Xác định hàm lượng platin (Pt)

2.7.2 Các phương pháp phân tích hiện đại

a Phương pháp phổ EDX (Energy dispersive X-ray spectroscopy)

b Phương pháp phân tích nhiệt

c Phương pháp ESI-MS

d Phổ hồng ngoại (IR)

e Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H NMR, 13C NMR, HSQC, HMBC, NOESY…)

f Phổ nhiễu xạ tia X đơn tinh thể

2.7.3 Thăm dò hoạt tính sinh học

Các phức chất A1, A2, A3, A5, A6, A8, D2, D7, D8, E1, E2, E3, E4 được tiến

hành thử độc tế bào

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Tổng hợp và cấu trúc của phức chất cơ kim safrol-Pt(II)-amin (DÃY A) 3.1.1 Điều kiện và kết quả tổng hợp

Các amin có dung lượng phối trí một tác dụng với K[PtCl3(Saf)], theo quy luật

ảnh hưởng trans, hiệu ứng trans của olefin lớn hơn của Cl- vì vậy sản phẩm của phản

ứng sẽ có cấu trúc trans:

Pt Saf

Cl

Cl Cl

Saf

Amin

Cl Cl

+ Amin

Với amin là: 2-aminopyridin (2-NH2Py) thu được A1; 2-metylquinolin (2-MeQui) thu được A2; p-IC6H4NH2 (4-IphNH2) thu được A3; 2-aminothiazol (Tz) thu được A4; 2-aminobezothiazol (Btz) thu được A5; 2-amino-6-metylbezothiazol (MeBtz) thu được A6; 2-amino-6-metoxibezothiazol (MeOBtz) thu được A7.

Với amin 8-hidroxiquinolin khi tác dụng với K[PtCl3(Saf)] thể hiện dung lượng

phối trí 2 thu được A8, theo phương trình phản ứng 3.2:

Pt Cl

Cl Cl

Saf

Pt Cl

Saf

(3.2) + KCl + HCl

O HO

Với phối tử là etilendiamin thu được phức chất A9:

Pt Saf

Với amin là tetrametilendiamin thu được phức chất A10:

Saf

Pt Cl Cl Cl

2 N(CH2)4NH2

Các phản ứng 3.1 3.4 đều được tiến hành ở điều kiện nhiệt độ phòng, tỉ lệ mol

A0:Amin từ 1:1,1 đến 1:1,2 trong dung môi etanol và nước Kết quả được tóm tắt ở

bảng 3.1

Bảng 3.1 Một số tính chất của các phức chất A1 A10

Kí hiệu Công thức phức chất Màu sắc,

Các phức chất đều được tinh chế đến khi cho một vệt gọn duy nhất

b Xác định hàm lượng Pt, hàm lượng nước kết tinh

Các phức chất A1, A2, A8, A9, A10 được chúng tôi xác định hàm lượng nước kết

tinh theo mục 2.7.1.b Kết quả cho thấy các phức đều không chứa nước kết tinh Phức

chất A8 đã được xác định hàm lượng Pt theo mục 2.7.1.c Theo thực nghiệm hàm lượng Pt trong A8 là 36,83%, tính theo công thức [PtCl(8-OC9H6N)(Saf)] là 36,34%

c Phương pháp EDX

Phổ EDX của A8 cho thấy tỉ lệ % nguyên tử Cl/Pt tính theo thực nghiệm là 0,8/1.

Tỉ lệ Cl/Pt tính theo công thức PtCl(8-OQui)(Saf) và PtCl2(Saf)(8-OHQui) lần lượt là1/1 và 2/1 Điều đó cho thấy 8-hidroxiquinolin đã bị deproton hóa và phối trí khép

vòng với Pt nên ở phức chất A8 chỉ có một nguyên tử Cl.

d Phương pháp ESI MS (Electrospray Ionization Mass Spectrometry)

Phổ -MS của A5 cho thấy phân tử khối của A5 là 577 phù hợp với giá trị M tính

với các đồng vị hàm lượng lớn và nằm giữa Mmin = 576 và Mmax = 587 Vậy A5 phù

hợp với công thức dự kiến: [PtCl2(C10H10O2)(C7H6N2S)]

Phân tử khối của A8 là 535/537 nằm trong khoảng Mmin(A8) = 535 và Mmax(A8) =

543 Như vậy phức chất A8 có công thức phân tử phù hợp với công thức dự kiến

[PtCl(8-OQui)(Saf)]

3.1.3 Phổ hồng ngoại và cấu tạo các phức chất dãy A

Các vân hấp thụ chính trên phổ IR của các phức chất A1÷A10 ở 4000÷1500 cm-1được liệt kê ở bảng 3.3 và 3.4

3.1.4 Phổ H NMR và cấu trúc các phức chất dãy A

a Tín hiệu các proton nhánh allyl của Saf trong các phức chất A1÷A10

Kết quả phân tích tín hiệu proton nhánh allyl của Saf ở A1÷A10 được liệt kê ở

Chú thích: Dung môi ghi phổ: a) CD3COCD3, c) CDCl3, d) CD3OD

b Tín hiệu các proton thơm và proton H7 của safrol trong A1÷A10

Bảng 3.6 Tín hiệu của các proton H3, H5, H6 và H7 của Saf tự do và phối trí ở các

phức chất A0 và A1÷A10

c) Tín hiệu proton của các amin trong các phức chất A1÷A10

Bảng 3.7 Tín hiệu proton của các amin trong các phức chất A1÷A10

Trên cơ sở phân tích kỹ từng vân phổ của các phức chất chúng tôi đã quy kết được

tín hiệu cộng hưởng các proton của amin trong các phức chất A1 A10 được liệt kê

trong bảng 3.7

3.1.5 Phổ 13 C NMR, cấu trúc của các phức chất dãy A

Dựa vào phổ HSQC, HMBC và dựa vào tính hệ thống trong dãy A1÷A10, chúng

tôi đã quy kết đầy đủ tín hiệu cacbon trên phổ các phức chất nghiên cứu Kết quảđược liệt kê ở bảng 3.8 và 3.9

Bảng 3.8 Tín hiệu 13C của Saf trong các phức chất A1 A3, A5, A8 A10 (ppm)

các phức chất C9 có độ chuyển dịch hóa học 99,2 102,7 ppm và C10 có độ chuyểndịch hóa học 69,30 71,83 ppm Điều này phù hợp với kết quả khi phân tích 1H NMR

và được giải thích là do các nguyên tử cacbon này đã chuyển trạng thái lai hóa sp2sang gần sp3 khi phối trí với Pt(II) tức là chúng tạo thành liên kết 3 tâm với Pt(II).Bảng 3.9 Tín hiệu 13C của amin trong các phức A1 A3, A5, A8 A10 (ppm)

-3.1.6 Phổ NOESY và cấu trúc không gian của các phức chất dãy A

Trên các phổ của các phức khác đều không xuất hiện vân giao giữa tín hiệu

proton của amin với tín hiệu proton của Saf Điều đó chứng tỏ ở các phức nghiên

cứu, amin phối trí ở vị trí trans so với nhánh allyl của Saf.

Trên cơ sở phân tích thành phần, tính tan, phổ IR, 1H NMR, 13C NMR và phổ

NOESY chúng tôi đề nghị cấu trúc của các phức A1÷A10 như hình 3.20.

Pt

Cl

Cl N

Pt

Cl Cl

(A4)

S C N

NH 2

(A5)

O O

Pt

Cl Cl

(A6)

S C N

NH2

CH3

O O

Pt

Cl

Cl S C N

NH2

OCH 3

(A7)

O O

Pt

Cl

(A8)

N O

3.2 Nghiên cứu tổng hợp phức chất cơ kim hai nhân safrol khép vòng-Pt(II) (B0)

3.2.1 Điều kiện và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo phức

Khi nghiên cứu tương tác của phức chất K[PtCl3(Saf)] (A0) với AgNO3, SnCl2,KOH, nước, rượu, axeton, dioxan qua nhiều thí nghiệm ở các điều kiện khác nhau,chúng tôi đều thu được phức rắn tách ra Sau khi kết tinh lại, soi dưới kính hiển vi,các sản phẩm thu được đồng nhất, có màu vàng xanh

Dựa trên kết quả phân tích nhiệt, xác định hàm lượng nước kết tinh, hàm lượngplatin, phân tích phổ EDX, phổ khối (ESI MS), phổ hồng ngoại (IR), phổ cộng hưởngtừ hạt nhân một chiều, hai chiều như 1H NMR, 13C NMR, HSQC, HMBC, DEPT,COSY, và NOESY, có thể đề nghị các sản phẩm thu được có cùng một công thức

phân tử, tương ứng với phức chất hai nhân (có thể gọi là đime) [Pt2Cl2(Saf-1H)2] (kí

hiệu là B0) hình 3.21.

Từ các vấn đề đã nghiên cứu, chúng tôi có thể đề nghị quá trình khép vòng của

phối tử safrol với ion trung tâm Pt(II) và sự tạo thành phức chất hai nhân (B0) xảy ra

Cl

PtClH (1)

- Sol-H+

- AgCl

O O

Pt Cl (2)

O O

a Phương pháp phân tích nhiệt

Phản ứng phân huỷ nhiệt của B0 trong không khí có thể biểu thị như sau:

[Pt2Cl2(Saf-1H)2] Pt + sản phẩm khí bay đi

Kết quả tính toán hàm lượng %Pt còn lại sau phản ứng theo lý thuyết là 49,81%,hoàn toàn phù hợp với kết quả thực nghiệm chỉ ra trên giản đồ phân tích nhiệt (%Ptcòn lại là 50,57% khối lượng phức chất)

b Xác định hàm lượng Pt, hàm lượng nước kết tinh

Kết quả cho thấy phức B0 không chứa nước kết tinh, hàm lượng Pt trong B0 là

49,2% (lí thuyết là 49,81%) khá phù hợp với công thức của phức chất [Pt 2 Cl 2 (Saf-1H) 2 ].

c Phương pháp EDX (Energy dispersive X-ray spectroscopy)

Qua phổ EDX cho thấy các số liệu phù hợp với công thức của B0 là [Pt2 Cl 2 (Saf-1H) 2 ].

d Xác định phân tử khối của phức chất theo phương pháp ESI MS

Trên phổ -MS cho thấy, phân tử khối của B0 là 801 nằm giữa Mmin = 780 và Mmax

= 812 B0 phù hợp với công thức [Pt2Cl2(Saf-1H)2] Tỉ lệ giữa Pt và Cl tính theo côngthức phù hợp với kết quả xác định bằng phương pháp phân tích nhiệt và phương phápEDX

3.2.3 Xác định cấu trúc của phức chất B0

a Phổ hồng ngoại và cấu tạo phức chất B0

Qua phổ IR của phức B0 ta có thể kết luận safrol đã phối trí với Pt(II) qua nối đôi

ở nhánh allyl

b Phổ 1 H NMR và cấu trúc của phức chất B0

Kết quả phân tích tín hiệu các proton H8, H9 và H10 của safrol phối trí trên đây cho phép rút ra kết luận là ở phức B0 có liên kết phối trí kiểu 2-olefin của nhóm C=C ở nhánh allyl với Pt(II)

Bảng 3.10 Tín hiệu 1H NMR của các proton của A0 và B0

c Phân tích phổ 13 C NMR của safrol phối trí trong phức chất B0

Phổ 13C NMR của B0 được trình bày ở hình 2.27.

Hình 3.27 Phổ 13 C NMR của phức chất [Pt 2 Cl 2 (Saf-1H) 2 ] (B0).

Qua phân tích ba loại phổ của B0, 10 tín hiệu cacbon của phối tử safrol đã được quy

kết như liệt kê ở bảng 3.11

Bảng 3.11 Tín hiệu 13C của safrol trong các phức chất A0 và B0 (ppm)

A0 147,56 149,11 110,27 134,42 122,88 109,14 102,11 40,32 91,42 65,34

B0 143,03 145,72 105,23 140,54 133,14 112,82 99,84 37,68 95,52 67,42

d Phổ NOESY và cấu trúc không gian của phức chất B0

Ở hình 3.29 Ta thấy hai proton ở mỗi cặp proton geminal (cùng đính vào một

nguyên tử C) đều có các vân giao mạnh: H8a và H8b có vân giao A, H10cis và H10trans có vân giao B Xét các cặp proton vicinal (đính vào hai nguyên tử C cạnh nhau): H10cis có vân giao C với H9; H8b có vân giao D với H9; H8a không có vân

giao với H9 (tức là khoảng cách H8a-H9 phải lớn hơn nhiều so với khoảng cách H9) Tuy ở cách H3 tới 4 liên kết nhưng cả H8a và H8b đều có vân giao giao yếu

H8b-(vân giao E và F) với H3 của vòng thơm Cả H3 và H6 đều không có vân giao nào

với H9 và H10

Hình 3.29 Một phần phổ NOESY của [Pt 2 Cl 2 (Saf-1H) 2 ] (B0).

Phối hợp các nhận xét trên với giá trị độ dài, góc liên kết theo các tài liệu và đặcđiểm của liên kết σ-cho/π-nhận C-Pt chúng tôi phác họa được mô hình cấu trúc của