Luận văn Thạc sĩ Hoá học: Nghiên cứu phức chất của một số kim loại chuyển tiếp với thiosemicacbazon 2 – axetylthiophen

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:66

Thêm vào BST

Báo xấu

13
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung chính của luận văn là tổng hợp hai phối tử thiosemicacbazon 2 - axetyl thiophen và dẫn xuất thế N(4)- phenyl thiosemicacbazon 2 - axetyl thiophen. Tổng hợp 4 phức chất của hai phối tử trên với Cu(II) và Co(II). Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Hoá học: Nghiên cứu phức chất của một số kim loại chuyển tiếp với thiosemicacbazon 2 – axetylthiophen

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NGUYỄN TUẤN ANH NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT CỦA MỘT SỐ KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP VỚI THIOSEMICACBAZON 2 - AXETYLTHIOPHEN CHUYÊN NGÀNH: Hóa vô cơ MÃ SỐ: 60.44.0113 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS. TS. Trịnh Ngọc Châu Thái Nguyên - 2013 Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
LỜI CẢM ƠN Các thí nghiệm trong luận văn được hoàn thành tại phòng thí nghiệm Hóa học khoa hoá học thuộc Trường Đại học khoa học tự nhiên -Đại học Quốc gia Hà Nội Để hoàn thành luận văn này Tôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến PGS.TS. TRỊNH NGỌC CHÂU người đã tận tâm, nhiệt tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm khoa Sau đại học, khoa Hoá học cùng các thầy cô giáo, các cán bộ phòng thí nghiệm khoa Hoá-Trường đại học khoa học tự nhiên, đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi, cung cấp hoá chất, thiết bị và dụng cụ dùng cho đề tài. Xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo, NCS. Nguyễn Thị Bích Hường và các cán bộ phòng thí nghiệm phức chất và Hóa Sinh vô cơ - Khoa Hóa Trường ĐHKH Tự Nhiên, ĐH Quốc gia Hà Nội đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho em trong suốt quá trình thực nghiệm Xin cảm ơn tất cả những người thân trong gia đình, bạn bè,các đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện cho tôi thực hiện và hoàn thành luận văn. Thái Nguyên, tháng 04 năm 2013 NGUYỄN TUẤN ANH Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực. Những kết luận của luận văn chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Thái nguyên, tháng 05 năm2013 XÁC NHẬN CỦA TRƢỞNG KHOA HOÁ HỌC TÁC GIẢ LUẬN VĂN TS: NGUYỄN THỊ HIỀN LAN NGUYỄN TUẤN ANH XÁC NHẬN CỦA CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TS: NGUYỄN THỊ HIỀN LAN Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
i MỤC LỤC Trang Trang bìa phụ Lời cảm ơn ......................................................................................................... i Lời cam đoan ..................................................................................................... ii Mục lục ............................................................................................................... i Danh mục bảng.................................................................................................. ii Danh mục hình ................................................................................................. iii Danh mục từ viết tắt ........................................................................................ iv MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 Chƣơng 1: TỔNG QUAN ............................................................................... 3 1.1. Thiosemicacbazit và dẫn xuất của nó ..................................................... 3 1.1.1. Thiosemicacbazit và thiosemicacbazon .............................................. 3 1.1.2. Phức chất của kim loại chuyển tiếp với các thiosemicacbazit và thiosemicacbazon ........................................................................................... 4 1.2. Một số ứng dụng của thiosemicacbazon và phức chất của chúng .......... 7 1.3. Giới thiệu về đồng và coban (II)........................................................... 10 1.4. Các phương pháp nghiên cứu phức chất .............................................. 13 1.4.1. Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại ............................................... 13 1.4.2. Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H và 13C........................ 15 1.4.3. Phương pháp phổ khối lượng ............................................................ 16 2.1. Hóa chất, dụng cụ ................................................................................. 19 2.2. Phương pháp nghiên cứu và kỹ thuật thực nghiệm .............................. 19 2.2.1. Phương pháp nghiên cứu ................................................................... 19 2.2.2. Kỹ thuật thực nghiệm ........................................................................ 20 2.3. Tổng hợp phối tử và phức chất ............................................................. 24 2.3.2. Tổng hợp phức chất ........................................................................... 26 Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
ii Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................. 28 3.1. Nghiên cứu cấu tạo của các phối tử Hthact và Hpthact bằng phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H và 13C ............................................... 28 3.2. Kết quả phân tích hàm lượng kim loại của các phức chất .................... 39 3.3. Phổ khối lượng của Cu(thact)2, Co(thact)2 và Cu(pthact)2, Co(pthact)2 .. 39 3.4. Kết quả nghiên cứu phổ hấp thụ hồng ngoại của phối tử Hthact, Hpthact và phức chất tương ứng .................................................................. 43 3.5. Kết quả nghiên cứu phổ hấp thụ electron của các phối tử Hthact, Hpthact và phức chất tương ứng với Cu(II), Co(II) .................................... 49 3.6. Kết quả thử hoạt tính sinh học của phối tử và phức chất .................... 52 KẾT LUẬN .................................................................................................... 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 55 Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
ii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Các dải hấp thụ chính trong phổ hấp thụ hồng ngoại của [1] thiosemicacbazit .............................................................................................. 15 Bảng 2.1. Các thiosemicacbazon .................................................................... 26 Bảng 2.2. Các phức chất, màu sắc và dung môi hòa tan................................. 27 Bảng 3.1. Các tín hiệu trong phổ 1H-NMR của thiosemicacbazit ................. 28 Bảng 3.2. Các tín hiệu trong phổ 13C-NMR của thiosemicacbazit ................ 29 Bảng 3.3. Các tín hiệu trong phổ 1H-NMR của N(4)-phenyl thiosemicacbazit .. 29 Bảng 3.4. Các tín hiệu trong phổ 13C-NMR của N(4)-phenyl thiosemicacbazit . 29 Bảng 3.5. Các tín hiệu trong phổ 1H-NMR của 2-axetyl thiophen ................ 30 Bảng 3.6. Các tín hiệu trong phổ 13C-NMR của 2-axetyl thiophen .............. 30 Bảng 3.7. Các tín hiệu trong phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H và 13C của phối tử Hthact .......................................................................................................... 38 Bảng 3.8. Kết quả phân tích hàm lượng kim loại trong các phức chất ........... 39 Bảng 3.9 Cường độ tương đối của các pic đồng vị trong cụm pic ion phân tử của phức chất Cu(thact)2 ................................................................................. 41 Bảng 3.10. Cường độ tương đối của các pic đồng vị trong cụm pic ion phân tử của phức chất Cothact)2................................................................................... 42 Bảng 3.11 Cường độ tương đối của các pic đồng vị trong cụm pic ion phân tử của phức chất Cothact)2................................................................................... 42 Bảng 3.12 Cường độ tương đối của các pic đồng vị trong cụm pic ion phân tử của phức chất Cothact)2................................................................................... 43 Bảng 3.13. Một số dải hấp thụ đặc trưng trong phổ hấp thụ hồng ngoại của phối tử Hthact, Hpthact và các phức chất tương ứng...................................... 47 Bảng 3.14: Các cực đại hấp thụ trên phổ UV – Vis của các phối tử và các phức chất ......................................................................................................... 51 Bảng 3.15. Kết quả thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định ...................... 53 Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
iii DANH MỤC HÌNH Hình 3.1. Phổ 1H-NMR của thiosemicacbazit ............................................... 28 Hình 3.2. Phổ 13C-NMR của thiosemicacbazit .............................................. 29 Hình 3.3. Phổ 1H-NMR của N(4)-phenyl thiosemicacbazit .......................... 29 Hình 3.4. Phổ 1H-NMR của N(4)-phenyl thiosemicacbazit .......................... 29 Hình 3.5. Phổ 1H-NMR của 2-axetyl thiophen .............................................. 30 Hình 3.6. Phổ 13C-NMR của 2-axetyl thiophen ............................................. 30 Hình 3.7. Phổ cộng hưởng từ proton của phối tử Hthact ................................ 31 Hình 3.8 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C của phối tử Hthact ...................... 31 Hình 3.9. Phổ cộng hưởng từ proton của phối tử Hpthact .............................. 32 Hình 3.10. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C của phối tử Hpthact ................. 32 Hình 3.11. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H và 13C của Hthact theo thực nghiệm (a, c) và mô phỏng (b, d) .................................................................... 35 Hình 3.12. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H và 13C của Hthact theo thực nghiệm (a, c) và mô phỏng (b, d) .................................................................... 36 Hình 3.13. Phổ khối lượng của phức chất Cu(thact)2 ..................................... 39 Hình 3.14.. Phổ khối lượng của phức chất Co(thact)2 .................................... 40 Hình 3.15 Phổ khối lượng của phức chất Cu(pthact)2 .................................... 40 Hình 3.16 Phổ khối lượng của phức chất Co(pthac)t2 .................................... 40 Hình 3.17. Phổ hấp thụ hồng ngoại của Hthact .............................................. 44 Hình 3.18. Phổ hấp thụ hồng ngoại của Cu(thact)2......................................... 44 Hình 3.19. Phổ hấp thụ hồng ngoại của Co(thact)2......................................... 45 Hình 3.20. Phổ hấp thụ hồng ngoại của Hpthact ............................................ 45 Hình 3.21. Phổ hấp thụ hồng ngoại của Cu(pthact)2....................................... 46 Hình 3.22. Phổ hấp thụ hồng ngoại của Co(pthact)2....................................... 46 Hình 3.23. Phổ UV- Vis của phối tử Hthact và phức chất tương ứng với Cu(II), Co(II) ................................................................................................... 50 Hình 3.24. Phổ UV- Vis của phối tử Hpthact và phức chất tương ứng với Cu(II), Co(II .................................................................................................... 50 Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
iv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT H 3C (4) (1) NH2 4 S C=N (3) 1 NH C 3 (2) 2 S Thiosemicacbazon 2 –axetyl thiophen (Hthact) N(4)- phenyl thiosemicacbazon 2- axetyl thiophen (Hpthact) Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
1 MỞ ĐẦU Phức chất đã và đang là đối tượng nghiên cứu của nhiều nhà khoa học bởi những ứng dụng to lớn của chúng trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là đối với y học và dược học. Trong số đó, phức chất của các kim loại chuyển tiếp với các phối tử hữu cơ nhiều chức, nhiều càng, có khả năng tạo hệ vòng lớn gần giống với cấu trúc của các hợp chất trong cơ thể sống được quan tâm hơn cả. Một trong số các phối tử kiểu này là thiosemicacbazon và các dẫn xuất của nó. Các đề tài nghiên cứu trong lĩnh vực này rất phong phú vì thiosemicacbazon rất đa dạng về thành phần, cấu trúc và kiểu phản ứng. Ngày nay, hàng năm có hàng trăm công trình nghiên cứu hoạt tính sinh học, kể cả hoạt tính chống ung thư của các thiosemicacbazon và phức chất của chúng được đăng trên các tạp chí Hóa học, Dược học và Y- sinh học v.v... Các nghiên cứu hiện nay tập trung chủ yếu vào việc tổng hợp mới các thiosemicacbazon và phức chất của chúng với các kim loại khác nhau, nghiên cứu cấu tạo và khảo sát hoạt tính sinh học của chúng. Mục tiêu của việc khảo sát hoạt tính sinh học là tìm kiếm 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... để dùng làm thuốc chữa bệnh cho người và vật nuôi. Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài. " Nghiên cứu phức chất của một số kim loại chuyển tiếp với thiosemicacbazon 2 – axetylthiophen " Nội dung chính của luận văn là : - Tổng hợp hai phối tử thiosemicacbazon 2 - axetyl thiophen và dẫn xuất thế N(4)- phenyl thiosemicacbazon 2 - axetyl thiophen. - Tổng hợp 4 phức chất của hai phối tử trên với Cu(II) và Co(II). Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
2 - Nghiên cứu cấu tạo của các phức chất bằng các phương pháp vật lý và hóa lý khác nhau - Thăm dò hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm của một số chất đại diện. Chúng tôi hi vọng rằng các kết quả nghiên cứu của luận văn sẽ đóng góp một phần nhỏ dữ liệu cho lĩnh vực nghiên cứu phức chất của thiosemicacbazon và hoạt tính sinh học của chúng. Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
3 Chƣơng 1 TỔNG QUAN 1.1. Thiosemicacbazit và dẫn xuất của nó 1.1.1. Thiosemicacbazit và thiosemicacbazon Thiosemicacbazit là chất kết tinh màu trắng, nóng chảy ở 181-183oC. Kết quả nghiên cứu nhiễu xạ tia X cho thấy phân tử có cấu trúc như sau. (1) H2N Gãc liªn kÕt MËt ®é ®iÖn tÝch (2) NH N(1) = -0.051 d o (2) a=118.8 N = 0.026 o a b=119.7 C(4) = -0.154 C c o c=121.5 o N = 0.138 H2N S d=122.5 S = -0.306 b (4) Trong đó các nguyên tử N(1), N(2), N(4), C, S nằm trên cùng một mặt phẳng. Ở trạng thái rắn, phân tử thiosemicacbazit có cấu hình trans, nguyên tử S nằm ở vị trí trans so với nhóm NH2 [1]. Khi thay thế một nguyên tử hiđro trong nhóm N(4)H2 bằng các gốc hiđrocacbon khác nhau thì thu được các dẫn xuất thế của thiosemicacbazit. Ví dụ. N(4) - etyl thiosemicacbazit, N(4) - metyl thiosemicacbazit, N(4) - allyl thiosemicacbazit, N(4) - phenyl thiosemicacbazit … Khi thiosemicacbazit hoặc dẫn xuất thế của nó ngưng tụ với các hợp chất cacbonyl sẽ tạo thành các thiosemicacbazon tương ứng theo sơ đồ 1.1 (R’’. H, CH3, C2H5, C3H5, C6H5...). Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
4 R H R + + C O + H 2N N C NHR'' R' C N N C NHR'' H H R' S O H S R R C N N C NHR'' R' C N N C NHR'' H H2O H R' S OH H S Sơ đồ 1.1. Cơ chế phản ứng ngƣng tụ tạo thành thiosemicacbazon Phản ứng này xảy ra rất dễ dàng trong môi trường axit theo cơ chế AN. Trong điều kiện thường, phản ứng ngưng tụ chỉ xảy ra ở nhóm N(1)H2 hiđrazin [4] vì trong số các nguyên tử N của thiosemicacbazit cũng như dẫn xuất thế N (4) của nó, nguyên tử N(1) có mật độ điện tích âm lớn nhất. 1.1.2. Phức chất của kim loại chuyển tiếp với các thiosemicacbazit và thiosemicacbazon Jensen là người đầu tiên tổng hợp và nghiên cứu các phức chất của thiosemi-cacbazit [1]. Ông đã tổng hợp, nghiên cứu phức chất của thiosemicacbazit với Cu(II) và đã chứng minh rằng trong các hợp chất này thiosemicacbazit phối trí hai càng qua nguyên tử S và N(1). Trong quá trình tạo phức, phân tử thiosemicacbazit có sự chuyển từ cấu hình trans sang cấu hình cis, đồng thời xảy ra sự chuyển nguyên tử H từ nhóm imin sang nguyên tử S và nguyên tử H này bị thay thế bởi kim loại. NH2 NH2 N N M C C H2N H2N S NH2 H2N S NH N M cis phøc chÊt d¹ng cis C C NH2 S NH2 H2N S HS NH2 N C M D¹ng thion D¹ng thiol C N (cÊu h×nh trans) (cÊu h×nh cis) H2N S H2N trans phøc chÊt d¹ng trans Sơ đồ 1.2. Sự tạo phức của thiosemicacbazit Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
5 Sau Jensen, nhiều tác giả khác cũng đưa ra kết quả nghiên cứu về sự tạo phức của thiosemicacbazit với các kim loại chuyển tiếp khác. Nghiên cứu phức chất của thiosemicacbazit với Ni(II) [8, 24] và Zn(II) [9] bằng các phương pháp từ hoá, phổ hấp thụ electron, phổ hấp thụ hồng ngoại, các tác giả cũng đưa ra kết luận rằng liên kết giữa phân tử thiosemicacbazit với nguyên tử kim loại được thực hiện trực tiếp qua nguyên tử S và nguyên tử N(1), đồng thời khi tạo phức phân tử thiosemicacbazit tồn tại ở cấu hình cis. Kết luận này cũng được khẳng định khi các tác giả [8,11] nghiên cứu phức của thiosemicacbazit với một số ion kim loại như Pt(II), Pd(II), Co(II). Như vậy, thiosemicacbazit có xu hướng thể hiện dung lượng phối trí bằng hai và liên kết được thực hiện qua nguyên tử S và N(1). Để thực hiện kiểu phối trí này cần phải tiêu tốn năng lượng cho quá trình chuyển phân tử từ cấu hình trans sang cấu hình cis và chuyển vị nguyên tử H từ nguyên tử N(2) sang nguyên tử S. Năng lượng này được bù trừ bởi năng lượng dư ra do việc tạo thêm một liên kết và hiệu ứng đóng vòng. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, do khó khăn về lập thể, thiosemicacbazit cũng thể hiện là phối tử một càng và giữ nguyên cấu hình trans, khi đó liên kết được thực hiện qua nguyên tử S. Một số ví dụ điển hình về kiểu phối trí này là phức của thiosemicacbazit với Ag(I) [16]. Sự đa dạng của các hợp chất cacbonyl làm cho các thiosemicacbazon phong phú cả về số lượng và tính chất. Cũng như thiosemicacbazit, các thiosemicacbazon và các dẫn xuất của chúng luôn có khuynh hướng thể hiện dung lượng phối trí cực đại. Nếu phần hợp chất cacbonyl không chứa các nguyên tử có khả năng tạo phức thì thiosemicacbazon là phối tử hai càng giống như thiosemicacbazit. Đó Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
6 là. các thiosemicacbazon của benzanđehit, xyclohexanon, axetophenon, octanal, menton … M N NHR N NHR N S N C N C N C H S SH H NHR dạng thion dạng thiol tạo phức Sơ đồ 1.3. Sự tạo phức của thiosemicacbazon 2 càng (R (H, CH3, C3H5, C6H5…)) 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(1) qua hai hay ba nguyên tử trung gian thì khi tạo phức, thiosemicacbazon này thường có khuynh hướng thể hiện dung lượng phối trí bằng 3 với bộ nguyên tử cho. D, N(1), S. Ví dụ. thiosemicacbazon hay dẫn xuất thế N(4) - thiosemicacbazon của salixylanđehit (H2thsa hay H2pthsa), isatin (H2this hay H2pthis), axetylaxeton (H2thac hay H2pthac), pyruvic (H2thpy hay H2pthpy)... Trong các phức chất của chúng với Cu2+, Co2+, Ni2+, Pt2+..., các phối tử này có bộ nguyên tử cho là O, S, N cùng với sự hình thành các vòng 5 hoặc 6 cạnh bền [1,3,5]. Mô hình tạo phức của phối tử thiosemicacbazon ba càng [1,3] như sau. D D M M hoÆc N S N S N N NH2 H NH2 a) a') Các thiosemicacbazon bốn càng thường được điều chế bằng cách ngưng tụ hai phân tử thiosemicacbazit với một phân tử đicacbonyl. Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
7 NHR N C R R N SH O H2N NHR'' C C + 2 H2O + 2 N C C C H S R' R' O N SH N C NHR'' Sơ đồ 1.4. Sự hình thành thiosemicacbazon 4 càng Các phối tử bốn càng loại này có bộ nguyên tử cho N, N, S, S nằm trên cùng một mặt phẳng và do đó chúng chiếm bốn vị trí phối trí trên mặt phẳng xích đạo của phức chất tạo thành. Trong một số ít trường hợp, do khó khăn về lập thể các thiosemicacbazon mới thể hiện vai N N S NH trò của phối tử một càng [17, 18]. Ví dụ như HN Cu + ClO4- N phức chất của Cu(II) với N(4) - phenyl HN S N N thiosemicacbazon 2-benzoylpyridin [17] có cấu (I) (II) tạo như hình bên. Trong đó, phối tử thứ nhất là một càng còn phối tử thứ hai là 3 càng. 1.2. Một số ứng dụng của thiosemicacbazon và phức chất của chúng Các phức chất của thiosemicacbazon được quan tâm rất nhiều không chỉ vì ý nghĩa khoa học mà còn vì các hợp chất này còn nhiều khả năng ứng dụng trong thực tiễn. Trong các ứng dụng thực tế, người ta đặc biệt quan tâm đến hoạt tính sinh học của các thiosemicacbazon và phức chất của chúng. Hoạt tính sinh học của các thiosemicacbazon được phát hiện đầu tiên bởi Domagk. Sau phát hiện của Domagk, hàng loạt tác giả khác [7, 12, 25] cũng đưa ra kết quả nghiên cứu về hoạt tính sinh học của thiosemicacbazit, Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
8 thiosemicacbazon cũng như phức chất của chúng. Tác giả [21] cho rằng tất cả các thiosemicacbazon có dẫn xuất thế para của benzanđehit đều có khả năng diệt vi trùng lao. Trong đó, p-axetaminobenzanđehit thiosemicacbazon (thiacetazon - TB1) được xem là thuốc chữa bệnh lao hiệu nghiệm nhất hiện nay. H3C C NH CH N NH C NH2 O S (TB1) Ngoài TB1, các thiosemicacbazon của pyriđin-3, 4-etylsunfobenzanđehit (TB3) và pyriđin-4, cũng đang được sử dụng để chữa bệnh lao. Thiosemicacbazon isatin được dùng để chữa bệnh cúm, đậu mùa và làm thuốc sát trùng. Thiosemicacbazon của monoguanyl hiđrazon có khả năng diệt khuẩn gam (+).... 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 đồng(II) với thiosemicacbazit có khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư [22]. Ở Việt Nam đã có một số nghiên cứu về hoạt tính sinh học của các thiosemicacbazon và phức chất với một số kim loại chuyển tiếp như Cu, Ni, Mo ... Tác giả [1] đã tổng hợp và thăm dò hoạt tính sinh học của thiosemicacbazit (Hth), thiosemicacbazon salixylanđehit (H2thsa), thiosemicacbazon isatin (H2this) và phức chất của chúng với Cu(II), Mo(III) và Mo(V). Kết quả thử hoạt tính sinh học cho thấy các phức chất đều có khả năng kháng khuẩn mạnh hơn các phối tử tương ứng và cả hai phức chất Cu(Hthis)Cl và Mo(Hth)3Cl3 đều có khả năng ức chế sự phát triển của các tế Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
9 bào ung thư SARCOMAR-TG180 trên chuột trắng SWISS với chỉ số tương ứng là 43,99% và 36,8%. Tiếp sau đó, các tác giả [3, 5] đã tổng hợp và nghiên cứu phức chất của Pt(II), Co(II), Ni(II), Cu(II) với một số thiosemicacbazon. Kết quả cho thấy, các phức chất của Pt(II) với N(4)-phenyl thiosemicacbazon isatin, thiosemicacbazon furanđehit có khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư gan, ung thư màng tim, ung thư màng tử cung. Phức chất của Pt(II) với N(4) - metyl thiosemicacbazon isatin, N(4) - metyl thiosemicacbazon furanđehit đều có khả năng ức chế tế bào ung thư màng tim và ung thư biểu mô ở người. Tác giả [6] đã tổng hợp và nghiên cứu hoạt tính sinh học của phức chất giữa Co(II), Ni(II), Cu(II) với các thiosemicacbazon mà hợp chất cacbonyl có nguồn gốc từ tự nhiên như octanal, campho, xitronenlal, mentonua. Trong số đó, phức chất Cu(II) của các phối tử thiosemicacbazon xitronenal và thiosemicacbazon menton đều có khả năng ức chế mạnh trên cả hai dòng tế bào ung thư gan và phổi. Ngoài ứng dụng trong y, dược học, gần đây người ta còn phát hiện ra nhiều khả năng ứng dụng mới của thiosemicacbazon và phức chất của chúng trong các lĩnh vực xúc tác, chống ăn mòn kim loại, phân tích hóa học v.v…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 [10]. Đây là những chất xúc tác dị thể được sử dụng trong phản ứng tạo nhựa epoxy từ xiclohexen và stiren. Các phức chất của Pd với thiosemicacbazon cũng có thể làm xúc tác khá tốt cho phản ứng nối mạch của anken (phản ứng Heck) [13]. Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
10 Một số thiosemicacbazon cũng đã 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 N(4)-metyl thiosemicacbazon, N(4)-phenyl thiosemicacbazon của 2-axetylpyriđin 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% . Các thiosemicacbazon cũng được sử dụng trong hóa học phân tích để tách cũng như xác định hàm lượng của nhiều kim loại. Ví dụ. phương pháp trắc quang đã được sử dụng để xác định hàm lượng của Cu(II) và Ni(II) trong dầu ăn và dầu của một số loại hạt dựa trên khả năng tạo phức của chúng với 1-phenyl-1,2-propanđion-2-oximthiosemicacbazon [23], xác định hàm lượng Zn(II) trong cơ thể người và các mẫu thuốc dựa trên khả năng tạo phức với phenanthraquinon monophenyl thiosemicacbazon [26]… Nhiều công trình nghiên cứu trong lĩnh vực sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) [15] đã sử dụng các thiosemicacbazon để tách và xác định hàm lượng các ion kim loại nặng độc hại, đặc biệt là Hg và Cd. Bên cạnh đó, nhiều tác giả đã chế tạo được các điện cực chọn lọc ion trên cơ sở các thiosemicacbazon như. điện cực chọn lọc ion Cu2+ trên cơ sở benzil (bisthiosemicacbazon) [20]; điện cực chọn lọc ion Hg2+ trên cơ sở salixylandehit thiosemicacbazon ; điện cực chọn lọc ion Al3+ trên cơ sở glyoxal (bisthiosemicacbazon) [26]…Các điện cực này có thời gian phục hồi nhanh, khoảng nồng độ làm việc rộng và thời gian sử dụng dài. Đây là một hướng mới trong nghiên cứu ứng dụng của thiosemicacbazon. 1.3. Giới thiệu về đồng và coban (II) [2] a. Giới thiệu về đồng Đồng thuộc chu kỳ 4, nhóm IB trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hoá học, đồng là một kim loại có màu đỏ cam, có độ dẫn điện và độ dẫn nhiệt cao (trong số các kim loại nguyên chất ở nhiệt độ phòng chỉ có bạc Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
11 có độ dẫn điện cao hơn). Đồng có lẽ là kim loại được con người sử dụng sớm nhất. Người ta đã tìm thấy các đồ dùng bằng đồng có niên đại khoảng năm 8700 trước công nguyên (TCN) (đồng tự nhiên). Trong thời của nền văn minh Hy Lạp, kim loại này được biết với tên gọi chalkos. Trong thời kỳ La Mã, nó được biết với tên aes Cyprium. Từ những yếu tố lịch sử này, tên gọi latinh của nó được đơn giản hóa thành Cuprum. Đồng có thể tồn tại tự do trong tự nhiên hoặc trong dạng khoáng chất. Các khoáng chất cacbonat: azurit (2CuCO3Cu(OH)2) và malachit (CuCO3Cu(OH)2) và các sulfua như: chalcopyrit (CuFeS2), bornit (Cu5FeS4), covellit (CuS), chalcocit (Cu2S) và các ôxít như cuprit (Cu2O)..là các nguồn để sản xuất đồng. Đồng có hai đồng vị ổn định là 63Cu và 65Cu, cùng với một số đồng vị phóng xạ. Đồng là một trong những nguyên tố rất đặc biệt về mặt sinh vật học. Có lẽ nó là chất xúc tác của những quá trình oxy hóa nội bào. Người ta đã nhận xét rằng rất nhiều cây, muốn phát triển bình thường, đều cần phải có một ít đồng và nếu dùng những hợp chất của đồng để bón cho đất (đặc biệt là đất bùn lầy) thì thu hoạch thường tăng lên rất cao. Các cơ thể thực vật có độ bền rất khác nhau đối với lượng đồng dư. Trong các động vật thì một số loài nhuyễn thể (bạch tuộc, hàu) có chứa đồng nhiều nhất. Trong các động vật cao đẳng, đồng chủ yếu tập trung ở gan và ở các hạch tế bào của những mô khác. Ngược lại, những tế bào tại các chỗ sưng chứa rất ít đồng. Nếu sinh vật bị thiếu đồng (mỗi ngày cần đến gần 5mg) thì việc tái tạo hemoglobin sẽ giảm dần và sinh ra bệnh thiếu máu, muốn chữa bệnh này người ta cho hợp chất của đồng vào đồ ăn. Trong số các đồ ăn thì sữa và men có chứa nhiều Cu nhất. Một điều đáng chú ý là trong máu người mẹ có thai, người ta thấy lượng đồng tăng lên gấp đôi so với khi bình thường Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
12 Các muối Cu hóa trị một dễ tạo phức với nhiều phân tử và ion (NH3, CN-, S2O32-, … v.v cho những phức chất phần lớn dễ tan trong nước như: [Cu(NH3)2]Cl2, H[CuCl2], Na[Cu(CN)2] v .v . Rất đặc trưng cho Cu hóa trị hai là sự tạo phức. Hầu hết các muối Cu2+ đều tách khỏi dung dịch dưới dạng những hydrat tinh thể. Với những muối tương ứng của kim loại kiềm, các muối Cu2+ cho những hợp chất kép có đồng ở trong anion phức (chẳng hạn [CuCl4] 2-. Tuy nhiên, trong dung dịch, đa số các anion đó không bền và dễ phân hủy thành những thành phần riêng. Bền hơn nhiều là cation phức [Cu(NH3)4]2+ màu xanh thẫm, rất đặc trưng cho đồng hóa trị hai. Cation này được tạo nên khi thêm amoniac dư vào dung dịch muối Cu2+. Do đó, có thể dùng amoniac làm một thuốc thử của đồng. b. Giới thiệu về coban Coban là kim loại màu trắng bạc, có từ tính mạnh, nhiệt độ Curie vào khoảng 1388K. Coban và niken là hai thành phần đặc trưng trong thép thiên thạch. Trong cơ thể động vật tồn tại một lượng nhỏ các muối coban. Đồng vị phóng xạ nhân tạo Coban-60 được sử dụng làm tác nhân kiểm tra phóng xạ và điều trị ung thư. Georg Brandt (1694-1768) là nhà khoa học đã phát hiện ra coban. Thời điểm phát hiện vào khoảng thời gian 1730 - 1737. Ông đã chứng minh rằng coban là nguồn gốc tạo ra màu xanh dương trong thủy tinh, mà trước đây được người ta cho là do bitmut (Bismuth) (được phát hiện cùng với coban). Trong suốt thế kỷ 19, coban xanh dương được sản xuất tại nhà máy ở Na Uy, sản lượng coban sản xuất tại đấy chiếm 70-80% sản lượng thế giới. Vào năm 1938, John Livingood và Glenn Seaborg đã phát hiện đồng vị Co-60. Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/