Tổng hợp và nghiên cứu phức chất của ni II với một số dẫn xuất thế n 4 thiosemicacbazon pyruvic

Ngày nay, hàng năm có hàng trăm công trình nghiên cứu hoạt tính sinh học, đặc biệt là hoạt tính chống ung thư cảu các phức chất thiosemicacbazon và dẫn xuất của chúng được đăng trên các

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

NGÔ XUÂN TRƯỜNG

TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT CỦA Ni(II) VỚI MỘT SỐ DẪN XUẤT THẾ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

HÀ NỘI-2011

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

NGÔ XUÂN TRƯỜNG

TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT CỦA Ni(II) VỚI MỘT SỐ DẪN XUẤT THẾ

Chuyên nga ̀nh: Hóa vô cơ

Mã số:604425

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Trịnh Ngọc Châu

HÀ NỘI-2011

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU……… 01

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN……….…… ………….03

1.1 Thiosemicacbazit và dẫn xuất của nó.……… ……… 03

1.1.1 Thiosemicacbazit và thiosemicacbazon……… ……… 03

1.1.2 Phức chất của kim loại chuyển tiếp với thiosemicacbazit……….…04

1.1.3 Phức chất của kim loại chuyển tiếp với thiosemicacbazon………… … 05

1.2 MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA THIOSEMICACBAZON VÀ PHỨC CHẤT CỦA CHÚNG……… 09

1.3 Giới thiệu chung về Niken……… ………… 11

1.3.1 Giới thiệu chung……… ……… 11

1.3.2 Khả năng tạo phức……….………12

1.4 Các phương pháp nghiên cứu phức chất……….…12

1.4.1 Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại ……… 12

1.4.2 Phương pháp phổ cộng hưởng từ proton và cộng hưởng từ cacbon 13….14 1.4.3 Phương pháp phổ khối lượng……….15

1.5 Thăm dò hoạt tính sinh học của các chất……….17

1.5.1 Phương pháp thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định…… …………17

1.5.1.1 Hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định……… … 17

1.5.1.2 Các chủng vi sinh vật kiểm định……… ……… 17

1.5.1.3 Cách tiến hành ……… …… 18

1.6 Phân tích hàm lượng niken trong phức chất……… 18

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM……… ………20

2.1 Phương pháp nghiên cứu và kĩ thuật thực nghiệm……….20

2.1.1 Tổng hợp phối tử………20

2.1.2 Tổng hợp phức chất ……… ………22

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN……….……….25 3.1 Kết quả phân tích hàm lượng kim loại trong phức chất……… 25 3.2 Phổ hồng ngoại của các phối tử H 2 thpy, H 2 mthpy, H 2 pthpy, H 2 athpy

và phức chất của chúng với Ni(II)……… 25 3.3 Kết quả phân tích phổ khối lượng của Ni(mthpy)NH 3 32

3.4 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton và 13 C của các phối tử H 2 thpy,

H 2 mthpy, H 2 pthpy và H 2 athpy 33

3.4.1 Phổ cộng hưởng từ 1H của các phối tử H2thpy,

H2mthpy, H2pthpy và H2athpy 33

3.4.2 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C của các phối tử H2thpy,

H2mthpy, H2pthpy và H2athpy 44

3.5 Phổ cộng hưởng từ 1 H và 13 C của các phức chất

Ni(thpy)NH 3 , Ni(mthpy)NH 3 và Ni(athpy)NH 3 và Ni(pthpy)NH 3 ………….…….53

3.5.1 Phổ cộng hưởng từ 1H của các phức chất

Ni(thpy)NH3, Ni(mthpy)NH3 và Ni(athpy)NH3 và Ni(pthpy)NH3 ………… ………53

3.5.2 Phổ cộnghưởng từ hạt nhân 13C của các phức chất

Ni(thpy)NH3, Ni(mthpy)NH3 và Ni(athpy)NH3 và Ni(pthpy)NH3 ……… ……59

3.6 Kết quả thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định của các

phối tử và phức chất …….63

KẾT LUẬN……… …65 TÀI LIỆU THAM KHẢO……… ……66

MỘT SỐ KÍ HIỆU TRONG LUẬN VĂN

Bảng Trang

Bảng 1.1 C¸c d¶i hÊp thô chÝnh trong phæ IR cña thiosemicacbazit 13 Bảng 2.1 Bảng độ tan của các phối tử 21 Bảng 2.2 Bảng độ tan của các phức chất 23 Bảng 3.1 Kết quả phân tích hàm lượng kim loại trong các phức chất 25 Bảng 3.2 Một số dải hấp thụ đặc trưng trong phổ của H2thpy, H2mthpy,

H2athpy, H2pthpy và phức chất tương ứng với Ni(II) 30 Bảng 3.3 Cường độ tương đối trong cụm pic đồng vị của phức chất

H2thpy, H2mthpy, H2athpy và H2pthpy 42 Bảng 3.11 Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ cộng hưởng từ 13C của Hth,

Bảng 3.12 Các tín trong phổ CHTN - 13C của axit pyruvic 45 Bảng 3.13 Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ CHTHN - 13C của H2thpy 48 Bảng 3.14 Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ CHTHN - 13C của H2mthpy 49 Bảng 3.15 Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ CHTN - 13C của H2athpy 50 Bảng 3.16 Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ CHTHN - 13C của H2pthpy 51

H2thpy, H2mthpy, H2pthpy và H2athpy

Bảng 3.18 Các tín hiệu trong phổ cộng hưởng từ 1H của phức chất

Ni(thpy)NH3;Ni(mthpy)NH3; Ni(athpy)NH3; Ni(pthpy)NH3 56 Bảng 3.19 Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ cộnghưởng từ 13C của các

phức chất Ni(thpy)NH3, Ni(mthpy)NH3, Ni(athpy)NH3 và Ni(pthpy)NH3 61 Bảng 20 :Kết quả thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm địn 64

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 1.1: Mô hình tạo phức của thiosemicacbazon 3 càng và công thức cấu

tạo của phức chất giữa thiosemicacbazon với một số kim loại chuyển tiếp

07

Hình 3.1 Phổ hấp thụ hồng ngoại của phối tử H2thpy 26 Hình 3.2 Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Ni(thpy)NH3 26 Hình 3.3 Phổ hấp thụ hồng ngoại của phối tử H2mthpy 27 Hình 3.4 Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Ni(mthpy)NH3 27 Hình 3.5 Phổ hấp thụ hồng ngoại của phối tử H2athpy 28 Hình 3.6 Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Ni(athpy)NH3 28 Hình 3.7 Phổ hấp thụ hồng ngoại của phối tử H2pthpy 29 Hình 3.8 Phổ hấp thụ hồng ngoại của của phức chất Ni(pthpy)NH3) 29 Hình 3.9: Phổ khối lượng của phức chất Ni(mthpy)NH3 32 Hình 3.10 Phổ CHT proton của thiosemicacbazit (Hth) 34 Hình 3.11 Phổ CHT proton của N(4)

-metyl thiosemicacbazit (Hmth) 34 Hình 3.12 Phổ CHT proton của N(4)-allyl thiosemicacbazit (aths) 34 Hình 3.13 Phổ CHT proton của N(4)- phenyl thiosemicacbazit (pths) 34 Hình 3.14 Phổ CHT proton của axit pyruvic 35 Hình 3.15 Phổ cộng hưởng từ proton của phối tử H2thpy 36 Hình 3.16 Phổ cộng hưởng từ proton của phối tử H2mthpy 36 Hình 3.17 Phổ cộng hưởng từ proton của phối tử H2athpy 37 Hình 3.18 Phổ cộng hưởng từ proton của phối tử H2pthpy 37 Hình 3.19 Phổ CHT proton của H2thpy theo mô phỏng 38 Hình 3.20 Phổ CHT proton của H2thpy theo thực nghiệm 38 Hình 3.21 Phổ CHT proton của H2mthpy theo mô phỏng 39 Hình 3.22 Phổ CHT proton của H2mthpy theo thực nghiệm 39

Hình 3.25 Phổ CHT protoncủa H2pthpy theo mô phỏng 41 Hình 3.26: Phổ CHTHN -13

C của thiosemicacbazit (Hth) 44 Hình 3.27: Phổ CHTHN -13C của N(4)- metyl thiosemicacbazit (Hmth) 44 Hình 3.28 Phổ CHTHN -13

C của N(4)-allyl thiosemicacbazit (Hath) 44 Hình 3.29 Phổ CHTHN -13

C của N(4)-phenyl thiosemicacbazit (Hpth) 44 Hình 3.30 Phổ CHTHN - 13C của axit pyruvic 45 Hình 3.31 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C của phối tử H2thpy 46 Hình 3.32 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C của phối tử H2mthpy 46 Hình 3.33 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C của phối tử H2athpy 47 Hình 3.34 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C của phối tử H2pthpy 47 Hình 3.35 Phổ CHTHN - 13C của phối tử H2thpy theo mô phỏng 48 Hình 3.36 Phổ CHTHN - 13C của phối tử H2thpy theo thực nghiệm 48 Hình 3.37 Phổ CHTHN - 13C của phối tử H2mthpy theo mô phỏng 49 Hình 3.38 Phổ CHTHN - 13C của phối tử H2mthpy theo thực nghiệm 49 Hình 3.39 Phổ CHTHN - 13C của phối tử H2athpy theo mô phỏng 50 Hình 3.40 Phổ CHTHN - 13C của phối tử H2athpy theo thực nghiệm 50 Hình 3.41 Phổ CHTHN - 13C của phối tử H2pthpy theo mô phỏng 51 Hình 3.42 Phổ CHHTN - 13C của phối tử H2pthpy theo thực nghiệm 51 Hình 3.43 Phổ cộng hưởng từ proton của phức chất Ni(thpy)NH3 54 Hình 3.44 Phổ cộng hưởng từ proton của phức chất Ni(mthpy)NH3 54 Hình 3.45 Phổ cộng hưởng từ proton của phức chất Ni(athpy)NH3 55 Hình 3.46 Phổ cộng hưởng từ proton của phức chất Ni(pthpy)NH3 55 Hình 3.47 Phổ cộng hưởng từ 13C của phức chất Ni(thpy)NH3 59 Hình 3.48 Phổ cộng hưởng từ 13C của phức chất Ni(mthpy)NH3 60 Hình 3.49 Phổ cộng hưởng từ 13C của phức chất Ni(athpy)NH3 60 Hình 3.50 Phổ cộng hưởng từ 13C của phức chất Ni(pthpy)NH3 60

MỞ ĐẦU

Việc nghiên cứu các phức chất của thiosemicacbazit và thiosemicacbazon với các kim loại chuyển tiếp vẫn đang là lĩnh vực thu hút nhiều nhà hoá học, dược học, sinh – y học trong và ngoài nước Các đề tài trong lĩnh vực này rất phong phú bởi sự

đa dạng về thành phần, cấu tạo, kiểu phản ứng của các thiosemicacbazon

Người ta đã phát hiện hoạt tính diệt nấm, diệt khuẩn của thiosemicacbazit và các dẫn xuất thiosemicacbazon của nó [1,3] Đặc biệt từ năm 1969, sau khi phát hiện phức chất cis-platin [Pt(NH3)2Cl2] có hoạt tính ức chế sự phát triển ung thư thì nhiều nhà hoá học và dược học chuyển sang nghiên cứu hoạt tính sinh học của các thiosemicacbazon cũng như phức chất của chúng Trong số các loại phức chất được nghiên cứu, phức chất của thiosemicacbazon và dẫn xuất của thiosemicacbazon đóng vai trò quan trọng [3,10,16,27]

Ngày nay, hàng năm có hàng trăm công trình nghiên cứu hoạt tính sinh học, đặc biệt là hoạt tính chống ung thư cảu các phức chất thiosemicacbazon và dẫn xuất của chúng được đăng trên các tạp chí Hoá học, Dược học, Y-sinh học….như Polyhedron, Inorganica Chimica Acta, Inorganic Biochemistry, European Journal of Medicinal Chemistry, Toxicology and Applied Pharmacology, Bioinorganic and Medicinal Chemistry, Journal of Inorganic Biochemistry…

Các nghiên cứu hiện nay tập trung chủ yếu vào việc tổng hợp mới các thiosemicacbazon, dẫn xuất của thiosemicacbazon và phức chất của chúng với các ion kim loại khác nhau, nghiên cứu cấu tạo của phức chất sản phẩm bằng các phương pháp khác nhau và khảo sát hoạt tính sinh học của chúng Trong một số công trình gần đây, ngoài hoạt tính sinh học người ta còn khảo sát một số tính chất khác của thiosemicacbazon như tính chất điện hoá, hoạt tính xúc tác, khả năng ức chế ăn mòn kim loại…

Mục tiêu của việc khảo sát hoạt tính sinh học là tìm kiếm được các hợp chất có hoạt tính cao đồng thời đáp ứng tốt nhất các yêu cầu sinh – y học khác như không

độc, không gây hiệu ứng phụ, không gây hại cho các tế bào lành để dùng làm thuốc chữa bệnh cho người và vật nuôi

Xuất phát từ mục đích trên, em chọn đề tài:

“Tổng hợp và nghiên cứu phức chất của Ni(II) với một số dẫn xuất thế N (4) -thiosemicacbazon pyruvic”

Mật độ điện tích

a=118.8 b=119.7 c=121.5 d=122.5

(4)

o o o o

Góc liên kết

S

NH C N

Khi phõn tử thiosemicacbazit hay sản phẩm thế của nú ngưng tụ với cỏc hợp chất cacbonyl sẽ tạo thành cỏc hợp chất thiosemicacbazon theo sơ đồ 1.1: (R’’: H,

NHR'' N

H CS

NHR'' N

C

R R' O

H

H

N

H CS

NHR'' N

C

R R'

OH H

N

H CS

NHR'' N

H C R R'

Phản ứng tiến hành trong môi trường axit theo cơ chế AN Vì thế trong số các nguyên tử N có thiosemicacbazit cũng như dẫn xuất thế N(4)

của nó chỉ có nguyên

tử N(1) là mang điện tích âm nên trong điều kiện bình thường, phản ứng ngưng tụ chỉ xảy ra ở nhóm N(1)

H2 hidrazin [4]

1.1.2 Phức chất của kim loại chuyển tiếp với các thiosemicabazit:

Jesen là người đầu tiên nghiên cứu và tổng hợp các phức chất của thiosemicacbazit [1] Trong phức chất của thiosemicacbazit với Cu(II) ông đã chỉ ra rằng:

+ Trong các hợp chất này thiosemicacbazit phối trí hai càng qua nguyên tử S

H NH2

NH2N C

S NH2

NH2N C S N

H2

NH2N C S N

N C

S NH2M

M

M cis

trans D¹ng thion D¹ng thiol

Sơ đồ 1.2 Sự tạo phức của thiosemicacbazit

Cũng trong nghiên cứu phức chất của Ni(II), Cu(II), Pt(II), Pd(II), Co(II) [13,16, 31] , Zn(II) [14] với thiosemicacbazit bằng các phương pháp từ hoá, phổ hấp thụ e, phổ hấp thụ hồng ngoại, các tác giả cũng đưa ra kết luận: liên kết giữa phân

tử thiosemicacbazit với nguyên tử kim loại được thực hiện trực tiếp qua nguyên tử S

và nguyên tử N của nhóm N(1)H2; đồng thời khi tạo phức phân tử thiosemicacbazit tồn tại ở cấu hình cis

Theo các tài liệu [8, 13, 23], trong đa số các trường hợp thiosemicacbazit tồn tại ở cấu hình cis và đóng vai trò như một phối tử hai càng, như vậy có xu hướng thể hiện dung lượng phối trí bằng hai và liên kết được thực hiện qua nguyên tử S và

N(1) của nhóm hidrazin Để thực hiện sự phối trí kiểu này cần phải tiêu tốn năng lượng cho quá trình di chuyển nguyên tử H của nhóm N(2)

H sang sang nguyên tử S Năng lượng này được bù trừ bởi năng lượng dư do việc tạo thêm một liên kết và hiệu ứng đóng vòng

Tuy nhiên trong một số ít các trường hợp do khó khăn về mặt lập thể, thiosemicacbazit đóng vai trò như một phối tử một càng và giữ nguyên cấu hình trans, khi đó liên kết được thực hiện qua nguyên tử S Ví dụ điển hình về kiểu phối

trí này ta có thể liệt kê là phức thiosemicacbazit của Ag(I), Cu(II), Co(II)

1.1.3 Phức chất của kim loại chuyển tiếp với thiosemicacbazon:

Hoá học phức chất của các kim loại chuyển tiếp với các thiosemicacbazon bắt đầu phát triển mạnh sau khi Domagk nhận thấy hoạt tính kháng khuẩn của một số thiosemicacbazon [41] Để làm sáng tỏ cơ chế tác dụng ấy của thiosemicacbazon người ta đã tổng hợp các phức chất của chúng với các kim loại và tiến hành thử hoạt tính kháng khuẩn của các hợp chất tổng hợp được

Phức chất của thiosemicacbazon sở dĩ cũng được quan tâm nghiên cứu nhiều bởi tính đang dạng của các hợp chất cacbonyl bởi nó cho phép thay đổi trong một giới hạn rất rộng bản chất các nhóm chức cũng như cấu tạo hình học thiosemicacbazon

Cũng như thiosemicacbazit, các thiosemicacbazon có khuynh hướng thể hiện dung lượng phối trí cực đại

Nếu phần hợp chất cacbonyl không chứa nguyên tố có khả năng tham gia tạo phức thì phối tử đóng vai trò như phối tử hai càng giống thiosemicacbazit

VD: thiosemicacbazon của benzanđehit, xyclohexanon axetophenon, octanal

N

N C

S

NH2H

N N

Sơ đồ 1.3 Sơ đồ tạo phức của thiosemicacbazon 2 càng (R: H, CH3, C2H5, C6H5….) Trong công trình nghiên cứu của mình, các tác giả [3,19,30] đã đưa ra cấu tạo của phức 2 càng giữa Pt(II) với N(4)-phenyl thiosemicacbazon furaldehit và phức giữa Pd(II) với N(4)

-phenyl thiosemicacbazon 2-axetyl piridin như sau:

Nếu ở phần hợp chất cacbonyl có thêm nguyên tử có khả năng tham gia phối trí (D) và nguyên tử này được nối với nguyên tử N-hidrazin (N(1)

) qua hai hay ba nguyên tử trung gian thì khi tạo phức phối tử này thường có khuynh hướng thể hiện như một phối tử ba càng với bộ nguyên tử cho là D, N(1), S Một số phối tử loại này

là các thiosemicacbazon hay dẫn xuất thiosemicacbazon của salixylanđehit (H2thsa hay H2phthsa), isatin (H2this hay H2pthis), axetylaxeton (H2thac hay H2pthac), pyruvic (H thpy hay H pthpy)….Trong phức chất của chúng với các ion kim loại

N

N S S NH

Pt

O C

S C

H3

S NH

Phức của Pt(II) với N(4)- phenyl thiosemicacbazon 2-axetyl piridin

Cu2+, Co2+, Ni2+, Pt2+….phối tử này tạo liên kết với bộ nguyên tử cho là O, S, N cùng với sự hình thành vòng 5 hoặc 6 cạnh [1,3,6] Mô hình tạo phức của các phối

tử thiosemicacbazon ba càng và các ví dụ cụ thể đã được các tác giả [1,3] xác định như sau:

N

N S

NH2

M D

a)

N N

S

NH2H

M D

Cl Pt Ni

O N NH

S

NH2

Cu Cl

N N

NH2H

N S

NH2

M M

Tuy nhiên, trong trường hợp tạo thành phức chất hỗn hợp với các phối tử khác, tuỳ thuộc vào kích thước không gian của phần hợp chất cacbonyl mà thiosemicacbazon có thể tạo thành các phức chất chứa vòng 4 hoặc 5 cạnh Trong công trình nghiên cứu [43], tác giả đã tổng hợp được các phức chất của một số thiosemicacbazon với các kim loại họ platin như Ru, Os với phản ứng chung là:

[M(bpy) X ] + Hthio [M(bpy) (thio)]ClO hoÆc

Tóm lại, trong đa số các trường hợp, các thiosemicacbazon luôn có xu hướng thể hiện số phối trí cực đại Tuỳ vào phần hợp chất cacbonyl mà thiosemicacbazon

có thể là phối tử 1 càng, 2 càng hay 3 càng Trong một số ít trường hợp, do khó khăn về hoá lập thể, các thiosemicacbazon mới thể hiện như phối tử một càng [24,25] Ví dụ như phức chất của Cu(I

I) với 4-phenyl thiosemicacbazon 2 benzoylpiridin [24] trong đó phối tử thứ nhất đóng vai trò như phối tử một càng còn phối tử thứ hai là phối tử 3 càng được thể hiện cụ thể qua hình dưới đây:

O

Cu N

CH3

1.2 MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA THIOSEMICACBAZON VÀ PHỨC CHẤT CỦA CHÚNG:

Các phức chất của kim loại chuyển tiếp nhóm VIIIB và thiosemicacbazon được quan tâm nhiều không chỉ do ý nghĩa khoa học mà còn do khả năng tiềm ẩn những ứng dụng to lớn của nó trong thực tiễn

Hiện nay người ta có xu hướng nghiên cứu các phức chất trên cơ sở thiosemicacbazon với mong muốn tìm kiến được hợp chất có hoạt tính sinh học cao,

ít độc hại để sử dụng trong y dược

Hoạt tính sinh học của các thiosemicacbazon được phát hiện đầu tiên bởi Domagk Khi nghiên cứu các hợp chất thiosemicacbazon ông đã nhận thấy một số các hợp chất thiosemicacbazon có hoạt tính kháng khuẩn [3] Sau phát hiện của Domagk, hàng loạt các công trình nghiên cứu của các tác giả [10,11,17,32] cũng đưa ra kết quả nghiên cứu của mình về hoạt tính sinh học của thiosemicacbazit, thiosemicacbazon cũng như phức chất của chúng Tác giả [35] cho rằng tất cả các thiosemicacbazon của dẫn xuất thế ở vị trí para của benzanđehit đều có khả năng diệt vi trùng lao Trong đó p-axetaminobenzandehit thiosemicacbazon (thiaceton-TB1) được xem là thuốc chứa bệnh lao hiệu nghiệm nhất hiện nay:

NH C C

Ngoài TB1, các thiosemicacbazon của pyridin-3, 4-etylsunfobenzandehit (TB3) và piridin-4 cũng đang được sử dụng trong y học chữa bệnh lao Thiosemicacbazon istatin được dùng để chữa bệnh cúm, đậu mùa và làm thuốc sát trùng Thiosemicacbazon của monoguanyl hidrazon có khả năng diệt khuẩn gam dương….Phức chất của thiosemicacbazit với các muối clorua của mangan, niken, coban đặc biệt là kẽm được dùng làm thuốc chống thương hàn, kiết lị, các bệnh đường ruột và diệt nấm [1] Phức chất của Cu (II) với thiosemicacbazit có khả năng

ức chế sự phát triển của tế bào ung thư [28]

Các tác giả [11,17] đã nghiên cứu và đưa ra kết luận cả phối tử và phức chất

Pd (II) với 2-benzoylpyridin 4-phenyl thiosemicacbazon và Pd (II), Pt (II) với pyridin 2-cacbaldehit thiosemicacbazon đều có khả năng chống lại các dòng tế bào ung thư như MCF-7, TK-10, UACC-60, trong số các phức chất đó thì phức của Pd (II) với 2-benzoylpyridin 4-phenyl thiosemicacbazon có giá trị GI50 (nồng độ ức chế tế bào phát triển một nửa) thấp nhất trong 3 dòng được chọn nghiên cứu

Ở Việt Nam, các hướng nghiên cứu gần đây cũng tập trung nhiều vào việc thử hoạt tính sinh học của các thiosemicacbazon và phức chất của chúng với kim loại chuyển tiếp như Cu, Mo, Ni,…Tác giả [1] đã tổng hợp và thăm dò hoạt tính sinh học của thiosemicacbazit, thiosemicacbazon salixylandehit (H2thsa), thiosemicacbazon istatin (H2this) và phức chất của chúng Kết quả đều cho thấy khả năng ức chế sự phát triển khối u của cả 2 phức chất Cu(Hthis)Cl và Mo(Hthis)Cl đem thử, nó giúp làm giảm mật độ tế bào ung thư, giảm tổng số tế bào, từ đó làm giảm chỉ số phát triển u Khả năng ức chế tế bào ung thư Sarcomar TG180 trên chuột trắng Swiss của Cu(Hthis)Cl là 43,99% và của Mo(Hthis)Cl là 36,8%

Tiếp sau đó, các tác giả [3,6] đã tổng hợp các phối tử và phức chất của một

số ion kim loại như Pt(II), Co(II), Ni(II), Cu(II) với một số thiosemicacbazon và dẫn xuất thiosemicacbazon Kết quả cho thấy các phức chất của Pd (II) với 4-phenyl thiosemicacbazon istatin, 4-phenyl thiosemicacbazon salixylandehit, thiosemicacbazon điaxetylmonoxim, 4-phenyl thiosemicacbazon điaxetylmonoxim

có độc tính khá mạnh đối với nấm và vi khuẩn Các phức chất của Pt (II) với phenyl thiosemicacbazon istatin, thiosemicacbazon furandehit có khả năng ức chế

4-sự phát triển của tế bào ung thư gan, ung thư màng tim, ung thư màng tử cung; phức chất của Pt (II) với 4-metyl thiosemicacbazon istatin, 4-metyl thiosemicacbazon furandehit đều có khả năng ức chế tế bào ung thư màng tim và ung thư biểu mô ở người

Đặc biệt tác giả [7] đã tổng hợp và nghiên cứu hoạt tính sinh học của phức chất giữa Co (II), Ni (II), Cu(II) với các thiosemicacbazon trong đó phần đóng góp

của hợp chất cacbonyl có nguồn gốc tự nhiên như octanal, campho, xitronenlal, mentonua Trong số các phối tử và phức chất nghiên cứu hoạt tính sinh học thì phức của Cu (II) với các phối tử thiosemicacbazon xitronenlal và thiosemicacbazon menton đều có khả năng ức chế trên cả hai dòng tế bào ung thư gan và phổi

Một số thiosemicacbazon được sử dụng làm chất ức chế quá trình ăn mòn kim loại Offiong O.E đã nghiên cứu tác dụng chống ăn mòn kim loại của 4-metyl thiosemicacbazon, 4-phenyl thiosemicacbazon, 2-axetyl piridin đối với thép nhẹ (98%Fe) Kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu quả ức chế cực đại của chất đầu là 74,59% còn chất sau đạt 80,67% Nói chung, sự ức chế ăn mòn tăng lên theo nồng

độ các thiosemicacbazon [12,20]

Ngoài khả năng tạo phức tốt, các thiosemicacbazit và thiosemicacbazon còn

có nhiều ứng dụng trong lĩnh vực phân tích đã tách cũng như xác định hàm lượng của nhiều kim loại khác nhau

Bên cạnh đó, Sivadasan Chettian và các cộng sự đã tổng hợp những chất xúc tác gồm phức chất của thiosemicacbazon với một số kim loại chuyển tiếp trên nền polistiren[15] Đây là những chất xúc tác dị thể được sử dụng trong phản ứng tạo nhựa epoxy từ cyclohexen và stiren Các phức chất của Pd với thiosemicacbazon cũng có thể làm xúc tác khá tốt cho phản ứng nối mạch anken (phản ứng Heck) [18]

1.3 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NIKEN[2]

1.3.1 Giới thiệu chung:

Niken là kim loại thuộc chu kì 4, nhóm VIIIB, có màu trắng, tương đối cứng Niken dạng bột có màu đen , có thể tự cháy trong không khí Trong các hợp chất, Niken có số oxi hoá là +2 và +3 trong đó trạng thái oxi hoá +3 rất kém bền Trong

tự nhiên Niken tồn tại các đồng vị khác nhau với tỉ lệ như sau :

58

Ni: 67,76% 60Ni: 26,16% 61Ni: 1,25%

62Ni: 3,67% 64Ni: 1,16%

1.3.2 Khả năng tạo phức:

Ion Ni2+ có cấu hình e 1s22s22p63s23p6 3d8, có khả nằn tạo phức lớn, bền trong môi trường nước, cho dung dịch màu lục sáng bởi tạo phức aqua [Ni(H2O)6]2+ Các phức chất của nó đã được biết từ rất lâu với số phối trí đặc trưng

là 4 và 6 Các phối tử trường mạnh thường tạo với Ni2+ những phức chất vuông phẳng nghịch từ như [Ni(CN)4]2- Các phối tử trường yếu tạo phức chất tứ diện như [NiCl4]2-… còn với phối tử thuộc trường trung bình thường tạo với Ni2+

những phức chất có số phối trí 6, có cấu hình bát diện, thuận từ như [Ni(H20)6]2+, [Ni(NH3)6]2+

1.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT:

1.4.1 Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại:

Khi hấp thụ những bức xạ trong vùng hồng ngoại, năng lượng phân tử tăng lên 8-40kJ/mol Đây chính là khoảng năng lượng tương ứng với tần số của dao động biến dạng và dao động quay của các liên kết trong hợp chất cộng hoá trị Sự hấp thụ xảy ra khi tần số của bức xạ của tia tới bằng với tần số dao động riêng của một liên kết nào đó trong phân tử Tần số dao động riêng của các liên kết trong phân tử được tính theo công thức:

1

2

k C

k: hằng số lực tương tác, phụ thuộc bản chất liên kết

c: tốc độ ánh sáng, c= 3.108m/s : tần số dao động riêng của liên kết Như vậy mỗi một liên kết có một tần số dao động riêng xác định, phụ thuộc vào bản chất các nguyên tố tham gia liên kết mà môi trường mà liên kết đó tồn tại

Khi tham gia tạo liên kết phối trí với các ion kim loại thì các dải hấp thụ của nhóm đang xét sẽ bị dịch chuyển vị trí hay thay đổi về cường độ Từ sự dịch chuyển về vị trí hay thay đổi về cường độ ta sẽ thu được một số thông tin về mô hình tạo phức của phối tử đã cho

Phổ hấp thụ hồng ngoại đã sớm được sử dụng trong việc nghiên cứu các thiosemicacbazon cũng như phức chất của chúng với các kim loại chuyển tiếp Tuy nhiên, do cấu tạo phức tạp của các hợp chất thiosemicacbazon mà các tính toán lý thuyết để đưa ra các quy kết cụ thể còn gặp rất nhiều khó khăn Chính vì vậy, việc quy kết các dải hấp thụ trong phân tử và trong phức chất của chúng còn chủ yếu dựa vào phương pháp gần đúng dao động nhóm Hiện nay vẫn chưa hoàn toàn thống nhất về sự quy kết các dải hấp thụ trong phổ của các thiosemicacbazit và các thiosemicacbazon Trong tài liệu [1] đã quy kết các dải hấp thụ chính trong bảng sau:

Bảng 1.1 C¸c d¶i hÊp thô chÝnh trong phæ IR cña thiosemicacbazit

có tần số cao hơn và xuất hiện trong khoảng từ 1300 đến 1400-1500cm-1 trong phức chất của thiosemicacbazon salixylandehit, isatin, axetyl axeton với các kim loại như

Cu2+, Ni2+, Co3+,…Nhóm NH2 đóng góp cùng với C=C tạo thành dải hấp thụ ở 1590-1620cm-1 và dải này thường thay đổi không đáng kế nếu nhóm NH2 không tham gia tạo phức

Trong nhiều công trình, các tác giả cũng quan tâm đến dải hấp thụ đặc trưng cho liên kết M-O, M-N, M-S Theo tác giả [3], các dải hấp thụ đặc trưng cho loại liên kết này thường xuất hiện ở khoáng 600-100cm-1 với cường độ yếu

1.4.2 Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1 H và 13

C

Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân là một trong những phương pháp hiện đại nhất được ứng dụng để xác định cấu trúc của các hợp chất hữu cơ

Một hạt nhân có spin I khác không khi được đặt trong một từ trường thì nó

có thể chiếm (2I+1) mức năng lượng khác nhau Sự chênh lệch giữa các mức năng lượng ấy phụ thuộc vào cường độ từ trường xung quanh hạt nhân đó Từ trường này

là từ trường ngoài cộng với từ trường ngược chiều gây ra bởi sự chuyển động của lớp vỏ điện tử xung quanh hạt nhân Như vậy, hiệu mức năng lượng của hạt nhân từ không những phụ thuộc vào từ trường ngoài mà còn phụ thuộc vào chính lớp vỏ điện tử xung quanh hạt nhân đó Điều này dẫn tới các hạt nhân khác nhau đặt trong

từ trường ngoài sẽ cần các năng lượng khác nhau để thay đổi mức năng lượng của mình

Trong phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân, năng lượng kích thích các hạt nhân gây ra bởi một từ trường biến đổi có tần số tương đương với tần số sóng vô tuyến Bằng cách thay đổi tần số của từ trường kích thích ta sẽ thu được các tín hiệu cộng hưởng của các hạt nhân từ khác nhau trong phân tử và có thể xác định một cách cụ thể cấu trúc của hợp chất hoá học

Các phân tử thiosemicacbazon và phức chất của chúng đều không có nhiều proton nên việc quy kết các pic trong phổ 1

H-NMR tương đối dễ dàng Thông

thường, proton có mặt trong các nhóm OH, NH-hidrazin, NH-amit, CH=N và SH; đôi lúc có thêm proton của các nhóm NH2, CH3, C6H5, CH2 Trong phổ cộng hưởng

từ proton của NH-hidrazin cho tín hiệu cộng hưởng ở khoảng 11,5ppm, proton ở liên kết đôi CH=N ở vùng gần 8,3ppm và proton của OH ở khoảng 10ppm [3,25,26]

Hiện nay việc quy gán các tín hiệu cộng hưởng trên phổ được hỗ trợ bằng phần mềm Chembiodraw Ultra 11.0

Phương pháp mô phỏng này cho độ chính xác cao đối với các hợp chất hữu

cơ những đối với phức chất kim loại thường có nhiều sai lệch Nguyên nhân có thể

là số lượng các nghiên cứu NMR về các hợp chất chứa kim loại chưa nhiều, các giá trị về độ dịch chuyển hoá học, hằng số ghép và tương tác nội phân tử thống kê được còn hạn chế nên phương pháp mô phỏng này ứng dụng trong lĩnh vực nghiên cứu phức chất chưa thu được độ chính xác cao

Một nhược điểm nữa của phần mềm này là không phân biệt được proton của các nhóm OH, NH-hidrazin, NH-amit (các tín hiệu cộng hưởng từ đều ở vùng 10-11ppm và trùng chập vào nhau) Tuy nhiên trong phản ứng trên khuôn, proton của nhóm OH, NH-hidrazin và NH-amit đều tách ra hoàn toàn khi tạo thành phức chất,

do vậy phổ của phức chất sẽ không có tín hiệu của các proton này như trên phổ của phối tử tự do tương ứng Mặt khác, người ta chỉ quan tâm đến số pic, cường độ, vị trí tương đối và sự dịch chuyển tương đối của các pic, do vậy các giá trị độ dịch chuyển hoá học mô phỏng được không cần thiết phải có độ chính xác cao so với thực nghiệm

1.4.3 Phương pháp phổ khối lượng

Phương pháp phổ khối là phương pháp khá hiện đại và quan trọng trong việc xác định một cách định tính và định lượng thành phần cũng như cấu trúc của các hợp chất hoá học Ưu điểm nổi bật của phương pháp này là có độ nhạy cao, cho phép xác định tương đối chính xác phân tử khối của hợp chất

Cơ sở của phương pháp là sự bắn phá các phân tử hợp chất hữu cơ trung hoà bằng các phân tử mang năng lượng cao để biến chúng thành các ion phân tử mang điện tích dương hoặc phá vỡ thành các mảnh ion, các gốc Tuỳ thuộc vào cấu tạo và tính chất của chất nghiên cứu mà người ta chọn phương pháp bắn phá và năng lượng bắn phá thích hợp

Hiện nay trong phương pháp phổ khối người ta thường áp dụng các phương pháp ion hoá khác nhau như: ion hoá hoá học (CI), ion hoá bằng phương pháp bụi electron (ESI), bắn phá bằng nguyên tử tăng tốc (FAB), phun mù e dùng khí trợ giúp (PAESI)…Các phương pháp này đều có những ưu, nhược điểm riêng Tuy nhiên, trong số các phương pháp trên, phương pháp bụi e là phù hợp nhất và được

sử dụng để nghiên cứu các phức chất của kim loại Ưu điểm của phương pháp này

là năng lượng ion hoá thấp do đó không phá vỡ hết các liên kết phối trí giữa kim loại và phối tử Phương pháp ESI gồm 4 bước cơ bản như sau:

+ Bước 1: Ion hoá mẫu trong dung dịch: bước này thực hiện sự chuyển đổi

pH để tạo ra sự ion hoá trong dung dịch mẫu

+ Bước 2: Phun mù: dựa trên hai tác động là sức căng bề mặt và độ nhớt của dung môi hoà tan mẫu để điều chỉnh áp suất phun dung dịch mẫu

+ Bước 3: Khử dung môi: Giai đoạn này phụ thuộc vào nhiệt bay hơi của dung môi để cung cấp khí khô và nóng cho phù hợp với sự bay hơi của dung môi

+ Bước 4: Tách ion ra khỏi dung dịch: ion được tách ra có thể là một phân tử chất nghiên cứu liên kết với H+

hay Na+, K+, NH4+….nếu chúng có mặt trong dung dịch hoặc có thể là một ion chất khi mất đi một proton

Điều kiện ghi mẫu: Vùng đo m/z: 50-2000; áp suất phun mù 30psi; tốc độ khí làm khô 8lít/ơhút, nhiệt độ làm khô 3250C; tốc độ khí: 0,4ml/phút; chế độ đo possitive

Dựa vào phổ khối lượng có thể thu được các thông tin khác như: khối lượng phân tử chất nghiên cứu, các mảnh ion phân tử, tỉ lệ các pic đồng vị Từ các thông

tin này cú thể xỏc định được cụng thức phõn tử của phức chất và cấu tạo của phức chất dựa vào việc giả thiết sơ đồ phõn mảnh

Trong cỏc phức chất nghiờn cứu đều cú cỏc nguyờn tố cú nhiều đồng vị thỡ pic ion phõn tử sẽ tồn tại dưới dạng một cụm pic của cỏc đồng vị Cường độ tương đối giữa cỏc pic trong cụm pic đồng vị cũng cho ta thụng tin để xỏc nhận thành phần phõn tử hợp chất nghiờn cứu Muốn vậy người ta đưa ra cụng thức phõn tử giả định của hợp chất nghiờn cứu Tớnh toỏn lý thuyết cường độ tương đối của cỏc pic đồng vị sau đú so sỏnh với cường độ của cỏc pic trong phổ thực nghiệm để suy ra sự tương quan tỷ lệ cỏc pic đồng vị theo thực tế và theo lý thuyết Từ đú khẳng định cụng thức phõn tử phức chất giả định

Việc tớnh toỏn lý thuyết được sử dụng bằng cỏch sử dụng phần mềm tớnh toỏn isotope disstribution calculator: www.webelement.com hoặc http:/www.sisweb.com/mstool/isotope

1.5 THĂM Dề HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC CHẤT:

1.5.1 Phương phỏp thử hoạt tớnh khỏng vi sinh vật kiểm định:

1.5.1.1 Hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định

Hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định đ-ợc thực hiện dựa trên ph-ơng pháp pha loãng đa nồng độ Đây là ph-ơng pháp thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định

và nấm nhằm đánh giá mức độ kháng khuẩn mạnh yếu của các mẫu thử thông qua

các giá trị thể hiện hoạt tính là MIC (Minimum inhibitor concentration - nồng độ ức

chế tối thiểu), IC50 (50% inhibitor concentration - nồng độ ức chế 50%), MBC

(Minimum bactericidal concentration - nồng độ diệt khuẩn tối thiểu)

1.5.1.2 Các chủng vi sinh vật kiểm định

Bao gồm những vi khuẩn và nấm kiểm định gây bệnh ở ng-ời:

* Vi khuẩn gram (+)

- Bacillus subtilis: Sinh bào tử, th-ờng không gây bệnh

- Staphylococcus aureus: Gây mủ các vết th-ơng, vết bỏng, gây viêm

họng, nhiễm trùng có mủ trên da và các cơ quan nội tạng

- Lactobacillus fermentum: Là loại vi khuẩn đ-ờng ruột lên men có ích,

th-ờng có mặt trong hệ tiêu hoá của ng-ời và động vật

* Vi khuẩn gram (-)

- Escherichia coli: Gây một số bệnh về đ-ờng tiêu hoá nh- viêm dạ dày,

viêm đại tràng, viêm ruột, viêm lỵ trực khuẩn

- Pseudomonas aeruginosa: Trực khuẩn mủ xanh, gây nhiễm trùng

huyết, các nhiễm trùng ở da và niêm mạc, gây viêm đ-ờng tiết niệu, viêm màng não, màng trong tim, viêm ruột

- Salmonella enterica: Vi khuẩn gây bệnh th-ơng hàn, nhiễm trùng

đ-ờng ruột ở ng-ời và động vật

* Nấm Candida albicans: là nấm men, th-ờng gây bệnh t-a l-ỡi ở trẻ em

và các bệnh phụ khoa

1.5.1.3 Cách tiến hành

Mẫu ban đầu đ-ợc pha loãng trong DMSO và n-ớc cất tiệt trùng thành một dãy 05 nồng độ hoặc theo yêu cầu và mục đích thử Nồng độ thử cao nhất đối với dịch chiết là 256g/ml và với chất sạch là 128g/ml

Lấy 10l dung dịch mẫu thử ở các nồng độ vào đĩa 96 giếng, thêm 200l dung dịch vi khuẩn và nấm có nồng độ 5.105CFU/ml, ủ ở 37oC/24h

tr-ờng nuôi cấy bằng máy quang phổ TECAN và phần mềm raw data

1.6 Phõn tớch hàm lƣợng Niken trong phức chất

Để xỏc định hàm lượng của Niken trong phức chất tụi tiến hành vụ cơ hoỏ mẫu sau đú sử dụng phương phỏp complexon

Quy trỡnh cụ thể như sau: Cõn một lượng chớnh xỏc m0 gam mẫu trong khoảng 0,03  0,05g chuyển vào bỡnh Kendan Thấm ướt mẫu bằng vài giọt H2SO4đặc rồi đun trờn bếp điện cho tới khi mẫu tan hết Để ngội một ớt rồi nhỏ vào đú 2ml dung dịch H2O2 30% tiếp tục đun cho tới khi cú khúi trắng thoỏt ra Lặp lại cụng đoạn như vậy cho tới khi thu được dung dịch trong suốt cú màu xanh nhạt

Để nguội dung dịch thu được, sau đú chuyển vào cốc và pha loóng thành

chỉnh môi trường bằng dung dịch NH3 loãng tới khi pH bằng 8( dung dịch có màu vàng nhạt) rồi chuẩn độ bằng EDTA nồng độ C mol/lit tới khi dung dịch chuyển sang màu tím ( hết V ml EDTA).Từ đây tính được lượng Ni có trong mẫu ban đầu lần lượt theo công thức:

%mNi =

0

50 .58

101000

V C

m 100%

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM

2.1 Phương pháp nghiên cứu và kỹ thuật thực nghiệm

2.1.1 Tổng hợp phối tử:Các phối tử được tổng hợp theo sơ đồ chung như sau:

Hoà tan 0,91g (0,01 mol) thiosemicacbazit trong 15ml nước đã được axit hoá bằng dung dịch HCl sao cho môi trường có pH = 1-2 Sau đó thêm 20ml dung dịch nước chứa 0,7ml (0,01 mol) axit pyruvic Hỗn hợp này được khuấy đều trên máy khuấy từ trong vòng 2 giờ ở nhiệt độ phòng Khi đó từ hỗn hợp tách ra kết tủa màu trắng, lọc rửa kết tủa này trên phễu lọc đáy thuỷ tinh xốp bằng nước, bằng đietylete Cuối cùng chất rắn thu được được làm khô trong bình hút ẩm đến khối lượng không đổi

Hoà tan 1,05g (0,01 mol) N (4)-metyl thiosemicacbazit được hoà tan trong 30ml nước cất đã được axit hoá bằng HCl loãng để đảm bảo pH của dung dịch từ 1-

2 Sau đó thêm 20ml dung dịch nước chứa 0,7ml (0,01 mol) axit pyruvic Hỗn hợp

O C OH

C C

R R

C C

này được khuấy đều trên máy khuấy từ ở nhiệt độ phòng, đến khi hỗn hợp tách ra kết tủa màu trắng thì khuấy thêm 2 giờ nữa vẫn ở nhiệt độ phòng Lọc rửa kết tủa này trên phễu lọc đáy thuỷ tinh xốp bằng nước, bằng đietylete Cuối cùng chất rắn thu được được làm khô trong bình hút ẩm đến khối lượng không đổi

Hoà tan 2,01g (0,01 mol) N (4)-allyl thiosemicacbazit trong 30ml nước cất đã được axit hoá bằng HCl loãng để đảm bảo pH của dung dịch từ 1-2 Sau đó thêm 20ml dung dịch nước chứa 0,7ml (0,01 mol) axit pyruvic Hỗn hợp này được khuấy đều trên máy khuấy từ ở nhiệt độ phòng, đến khi hỗn hợp tách ra kết tủa màu trắng thì khuấy thêm 2 giờ nữa vẫn ở nhiệt độ phòng Lọc rửa kết tủa này trên phễu lọc đáy thuỷ tinh xốp bằng nước, bằng đietylete Cuối cùng chất rắn thu được được làm khô trong bình hút ẩm đến khối lượng không đổi

Hoà tan 1,67g (0,01 mol) N (4- phenyl thiosemicacbazit được hoà tan trong 30ml nước cất đã được axit hoá bằng HCl loãng để đảm bảo pH của dung dịch từ 1-

2 Sau đó thêm 20ml dung dịch nước chứa 0,7ml (0,01 mol) axit pyruvic Hỗn hợp này được khuấy đều trên máy khuấy từ ở nhiệt độ phòng, đến khi hỗn hợp tách ra kết tủa màu trắng thì khuấy thêm 2 giờ nữa vẫn ở nhiệt độ phòng Lọc rửa kết tủa này trên phễu lọc đáy thuỷ tinh xốp bằng nước, bằng đietylete Cuối cùng chất rắn thu được được làm khô trong bình hút ẩm đến khối lượng không đổi

Sau khi lọc rửa xong và làm khô trong bình hút ẩm, thử sơ bộ độ tan của các phối tử ta thu được bảng sau:

Bảng 2.1: Bảng độ tan của các phối tử

STT Tên phối tử Ký hiệu Màu sắc Dung môi hoà tan

1 thiosemicacbazon pyruvic H2thpy trắng ngà rượu, axeton, MF,…

2 N (4)-metyl thiosemicacbazon pyruvic H2mthpy trắng ngà rượu, axeton, MF,…

4 N (4)-phenyl thiosemicacbazon pyruvic H2pthpy trắng ngà rượu, axeton, MF,…

pH: 9-10

2 1.2 Tổng hợp các phức chất:

Các phức chất được tổng hợp theo sơ đồ sau:

(R: H, CH3, C6H5)

Trong dung môi etanol

Trong nước, dung dịch NH3

Sơ đồ 2.2 Sơ đồ tổng hợp phức chất của Ni(II) với các phối tử

của 10ml dung dịch muối NiCl2 0,2M (0,002 mol) đã được điều chỉnh môi trường bằng dung dịch NH3 đến môi trường pH của dung dịch đạt 9-10 và 30ml etanol nóng có hoà tan 0,716g H2thpy (0,004 mol) Sau một thời gian quan sát thấy tách ra kết tủa màu xanh xám, tiếp tục khuấy hỗn hợp này trong vòng 2 giờ Sau đó tiến hành lọc trên phễu lọc thuỷ tinh xốp và rửa bằng nước, hỗn hợp rượu - nước và cuối cùng bằng đietyl ete Chất rắn được làm khô trong bình hút ẩm đến khối lượng không đổi để tiến hành các nghiên cứu tiếp theo

Hoà tan hoàn toàn 0,35g (0,002 mol) Hmthpy trong 15ml etanol nóng rồi đổ

từ từ vào dung dịch của 10ml muối NiCl2 0,2M (0,002mol) đã được điều chỉnh môi trường bằng dung dịch NH3 (pH=9-10) Vừa đổ vừa khuấy đều hỗn hợp trên máy khuấy từ ở nhiệt độ phòng cho tới khi xuất hiện kết tủa màu xanh xám, sau đó khuấy tiếp thêm 2 giờ nữa ở nhiệt độ phòng để đảm bảo phản ứng xảy ra hoàn toàn Lọc rửa kết tủa trên phễu lọc đáy thuỷ tinh xốp bằng nước, hỗn hợp rượu nước,

rượu và cuối cùng là đietyl ete Làm khô chất rắn thu được trong bình hút ẩm đến khối lượng không đổi

Cân 0,402g (0,002mol) H2athpy rồi hoà tan hoàn toàn trong 15ml etanol nóng rồi đổ từ từ vào dung dịch của 10ml muối NiCl2 0,2M (0,002mol) đã được điều chỉnh môi trường bằng dung dịch NH3 (pH=9-10) Vừa đổ vừa khuấy đều hỗn hợp trên máy khuấy từ ở nhiệt độ phòng cho tới khi xuất hiện kết tủa màu xanh xám, sau đó khuấy tiếp thêm 2 giờ nữa ở nhiệt độ phòng để đảm bảo phản ứng xảy

ra hoàn toàn Lọc rửa kết tủa trên phễu lọc đáy thuỷ tinh xốp bằng nước, hỗn hợp rượu nước, rượu và cuối cùng là đietyl ete Làm khô chất rắn thu được trong bình hút ẩm đến khối lượng không đổi

Cân 0,474g (0,002mol) H2pthpy rồi hoà tan hoàn toàn trong 15ml etanol nóng rồi đổ từ từ vào dung dịch của 10ml muối NiCl2 0,2M (0,002mol) đã được điều chỉnh môi trường bằng dung dịch NH3 (pH=9-10) Vừa đổ vừa khuấy đều hỗn hợp trên máy khuấy từ ở nhiệt độ phòng cho tới khi xuất hiện kết tủa màu xanh xám, sau đó khuấy tiếp thêm 2 giờ nữa ở nhiệt độ phòng để đảm bảo phản ứng xảy

ra hoàn toàn Lọc rửa kết tủa trên phễu lọc đáy thuỷ tinh xốp bằng nước, hỗn hợp rượu nước, rượu và cuối cùng là đietyl ete Làm khô chất rắn thu được trong bình hút ẩm đến khối lượng không đổi

Bảng 2.2: Bảng độ tan của các phức chất

STT Phức chất Màu sắc Dung môi hoà tan

1 Ni(thbz)2 Xanh xám Axeton, DMF, CHCl3,…

2 Ni (mthpy)NH3 Xanh xám Axeton, DMF, CHCl3,…

3 Ni (pthpy)NH3 Xanh xám Axeton, DMF, CHCl3,…

4 Ni (mthpy)NH3 Xanh xám Axeton, DMF, CHCl3,…

2.2 Các điều kiện ghi phổ:

Phổ hấp thụ hồng ngoại của chất được ghi trên máy quang phổ FR/IR 08101 trong vùng 4000-400cm-1 của hãng Shimadzu tại Viện hoá học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam Mẫu được chế tạo bằng phương pháp ép viên với KBr

Phổ cộng hưởng từ H-NHM và C-NMR của phức chất được ghi trên máy Brucker-500MHz ở 300K trong dung dịch d6-DMSO tại Viện Hoá học

Phổ khối lượng được ghi trên máy LC-MSD-Trap-SL tại Phòng cấu trúc viện hoá học Các mẫu phân tích trong luận văn được đo trong điều kiện như sau: vùng

đo m/z: 50-2000, áp suất phun mù 30psi, tốc độ khí làm khô 8 lít/phút, nhiệt độ làm khô 3250C; tốc độ thổi khí 0,4ml/phút, chế độ đo positive

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN:

3.1 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG KIM LOẠI TRONG PHỨC CHẤT:

Sau khi tiến hành phân tích hàm lượng ion kim loại trong phức chất và bằng cách tính toán theo công thức, tôi thu được bảng 3.1

Bảng 3.1 Kết quả phân tích hàm lượng kim loại trong các phức chất

Kết quả phân tích hàm lượng của các kim loại trong phức chất theo công thức giả định và theo thực tế khá phù hợp nhau Để khẳng định công thức giả định của các phức chất cũng như công thức cấu tạo của các phức chất chúng tôi tiếp tục nghiên cứu phối tử và phức chất bằng các phương pháp vật lí và hóa lí hiện đại

3.2 Phổ hồng ngoại của các phối tử H 2 thpy, H 2 mthpy, H 2 pthpy và H 2 athpy và phức chất của chúng với Ni(II)

Công thức cấu tạo của axit pyruvic và hai dạng tồn tại của các phối tử

H2thpy, H2mthpy, H2athpy và H2pthpy là:

Dạng thion Dạng thiol

Phổ hấp thụ hồng ngoại của các phối tử H2thpy, H2mthpy, H2pthpy, H2athpy

và phức chất của nó với Ni(II) được chỉ ra các trên hình 3.1; 3.2; 3.3; 3.4; 3.5; 3.6; 3.7; 3.8

(R là : H, CH3, C3H5 hoặc C6H5)

H

Hình 3.3 Phổ hấp thụ hồng ngoại của phối tử H 2 mthpy

CH 3

Hình 3.5 Phổ hấp thụ hồng ngoại của phối tử H 2 athpy

CH 2 – CH=CH 2

Hình 3.7 Phổ hấp thụ hồng ngoại của phối tử H 2 pthpy

Bảng 3.2 Một số dải hấp thụ đặc trưng trong phổ của H 2 thpy, H 2 mthpy, H 2 athpy,

NH3 trong môi trường đã tạo phối trí với Ni(II)

Trong phổ của phối tử tự do H2thpy, dải hấp thụ ở 858 cm-1 là dải hấp thụ đặc trưng cho dao động hoá trị của liên kết đôi C=S Tuy nhiên trong phổ của phức chất, dải hấp thụ này xuất hiện với cường độ thấp hơn và chuyển dịch về phía số sóng thấp hơn ở 787cm-1 trong Ni(thpy)NH3 Đối với các phức chất trong các phối