Tổng hợp, nghiên cứu cấu tạo và thăm dò hoạt tính sinh học các phức chất của Zn(II), Ni(II) và Cu(II) với N(4)- phenyl thiosemicacbazon 2- benzoylpyriđin

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

---------------------

NGUYỄN THỊ QUYÊN

TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU CẤU TẠO VÀ THĂM DÒ HOẠT

TÍNH SINH HỌC CÁC PHỨC CHẤT CỦA Zn(II), Ni(II) VÀ

Cu(II) VỚI N(4)-PHENYL THIOSEMICACBAZON

2 - BENZOYLPYRIĐIN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2014

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

---------------------

Nguyễn Thị Quyên

TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU CẤU TẠO VÀ THĂM DÒ HOẠT

TÍNH SINH HỌC CÁC PHỨC CHẤT CỦA Zn(II), Ni(II) VÀ

Cu(II) VỚI N(4)-PHENYL THIOSEMICACBAZON

2 - BENZOYLPYRIĐIN

Chuyên ngành: Hóa vô cơ

Mã số: 60440113

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS. Nguyễn Thị Bích Hƣờng

Hà Nội – 2014

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Nguyễn Thị Bích

Hường, đã giao đề tài và đã trực tiếp hướng dẫn em trong suốt quá trình thực

hiện luận văn này.

Em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Trịnh Ngọc Châu, đã giúp đỡ em thực hiện

luận văn này.

Em xin chân thành cảm ơn tập thể các thầy cô giáo trong bộ môn Hóa Vô cơ -

Khoa Hóa học, BGH, Phòng sau Đại học, Trường Đại học Khoa học Tự

nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để em hoàn

thành luận văn này.

Em xin chân thành cảm ơn các cán bộ nghiên cứu thuộc Viện Hóa học, Viện

Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để

em hoàn thành luận văn này

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Ban giám hiệu, các thầy

cô, anh chị em trong trường THCS Láng Thượng- Đống Đa- Hà Nội đã tạo

điều kiện giúp đỡ và động viên em trong suốt khóa học.

Hà Nội, tháng 12 năm 2014

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Quyên

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

DANH MỤC CÁC BẢNG

TT Tên bảng Trang

1.1 Các dải hấp thụ chính trong phổ hấp thụ hồng ngoại của 23 thiosemicacbazit

2.1 Các hợp chất cacbonyl và thiosemicacbazon tương ứng 34

2.2 Các phức chất, màu sắc và một số dung môi hòa tan chúng. 36

3.1 Kết quả phân tích hàm lượng kim loại trong các phức chất 37

3.2 Cường độ tương đối của pic đồng vị trong phổ khối lượng của 38 Zn(L)2

3.3 Cường độ tương đối của pic đồng vị trong phổ khối lượng của 40 Ni(L)2

3.4 Cường độ tương đối của pic đồng vị trong phổ khối lượng của 42 Cu(L)2

3.5 Các dải hấp thụ đặc trưng cho phổ của HL, Zn(L)2, Ni(L)2, 46 Cu(L)2

3.6 Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ 1H - NMR của Hpth 47

3.7 Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ 13C - NMR của Hpth 47

3.8 Các tín hiệu cộng hưởng 13C - NMR của bpyr 48

3.9 Các pic trong phổ 1H - NMR và COSY của phối tử HL 49

3.10 Các pic trong phổ 13C - NMR của phối tử HL 52

52 3.11 Các tín hiệu trong phổ 1H – NMR của phức Zn(L)2

3.12 Các cực đại hấp thụ electron của phối tử HL và các phức chất

Ni(L)2 và Cu[(HL)L]Cl

3.13 Kết quả thử hoạt tính kháng vi sinh và sinh vật kiểm định 57

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

DANH MỤC CÁC HÌNH

TT Tên hình Trang

1.1 Phức vuông phẳng của Ni(II) 2- oximino - 3- 8

thiosemicacbazon -2,3- butadion

1.2 Phức bát diện của Zn(II) với bis- (4-phenylthiosemicacbazon 8

axetyl axeton)

1.3 Phức vuông phẳng của Ni(II) với thiosemicacbaxzon p - [ 8

N,N - bis( 2- cloety) amino benandehit - 4- metyl

1.4 Phức bát diện của Ni(II) và Cu(II) với thiosemicacbazon - 3- 9

furandehit

1.5 Phức chất bát diện của Zn (II) với thiosemicacbazon glucozo 9

1.6 Một số phức chất hai càng của thiosemicacbazon 11

1.7 Phức chất của p-toluđin thiosemicacbazon 5-nitrophen-2- 13

cacboxanđehit với Pd(II)

1.8 Một số phức chất ba càng của thiosemicacbazon 16

1.9 Phức chất của thiosemicacbazon bốn càng và năm càng 17

1.10 Phức chất 1 càng của thiosemicacbazon 17

38 3.1 Phổ khối lượng của phức chất Zn(L)2

39 3.2 Phổ khối lượng của phức chất Ni(L)2

41 3.3 Phổ khối lượng của phức chất Cu(L)2

3.4 Phổ hấp thụ hồng ngoại của HL 44

43 3.5 Phổ hấp thụ hồng ngoại của Zn(L)2

43 3.6 Phổ hấp thụ hồng ngoại của Ni(L)2

46 3.7 Phổ hấp thụ hồng ngoại của Cu(L)2

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

3.8 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H (chuẩn) của N(4) – phenyl 46

thiosecacbazit (Hpth)

3.9 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C (chuẩn) của N(4) – phenyl 47

thiosecacbazit

3.10 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H (chuẩn) của 2 - 48

benzoylpyriđin (bpyr)

3.11 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C (chuẩn) của 2 - 48

benzoylpyriđin (bpyr)

3.12 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H của phối tử HL 49

3.13 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C của phối tử HL 50

3.14 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân hai chiều 1H – 1H COSY của HL 54

54 3.15 Phổ cộng hưởng từ proton của phức chất Zn(L)2

56 3.16 Phổ hấp thụ electron của phối tử HL và các phức chất Ni(L)2 ,

Cu[(HL)L]Cl

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

IR, FT- IR : phổ hấp thụ hồng ngoại

MS: phổ khối lượng

1H – NMR : phổ cộng hưởng từ proton

13C – NMR : phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C

ESI – MS : phổ khối lượng ion hóa bằng phun electron

COSY: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân hai chiều 1H - 1H COSY

IC50 : nồng độ ức chế 50%

pth: N(4) - phenylthiosemicacbazit

bpyr: 2- benzoylpyriđin

HL:

N(4)-phenyl thiosemicacbazon 2-

benzoylpyriđin

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU……………………………………………………………………………………….. 1

CHƢƠNG 1 - TỔNG QUAN..................................................................................................... 3

1.1. Giới thiệu về Zn, Cu và Ni ................................................................................................. 3

1.1.1. Giới thiệu chung ........................................................................................................... 3

1.1.2. Khả năng tạo phức của Zn(II), Ni(II) và Cu(II) ......................................................... 4

1.2. Giới thiệu về thiosemicacbazit và thiosemicacbazon ...................................................... 7

1.2.1. Giới thiệu chung về thiosemicacbazit và thiosemicacbazon ....................................... 7

1.2.2. Khả năng tạo phức của thiosemicacbazit .................................................................. 10

1.2.3. Khả năng tạo phức của thiosemicacbazon ................................................................ 12

1.3. Hoạt tính sinh học của thiosemicacbazon và phức chất của chúng ............................. 15

1.4. Các phƣơng pháp nghiên cứu phối tử và các phức chất .............................................. 18

1.4.1. Phương pháp phổ khối lượng .................................................................................... 18

1.4.2. Phương pháp hấp thụ hồng ngoại ............................................................................. 20

1.4.3. Phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân 1H, 13C và COSY ........................................ 22

1.4.4. Phương pháp phổ hấp thụ electron (UV - Vis) ......................................................... 24

CHƢƠNG 2 - THỰC NGHIỆM ............................................................................................. 28

2.1. Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................................. 28

2.1.1. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................... 28

2.1.2. Hóa chất ...................................................................................................................... 28

2.2. Kỹ thuật thực nghiệm ...................................................................................................... 29

2.2.1. Các điều kiện ghi phổ ................................................................................................. 29

2.2.2. Thăm dò khả năng kháng khuẩn, kháng nấm của các phối tử và các phức chất ... 29

2.3. Tổng hợp phối tử và phức chất ....................................................................................... 31

2.3.1. Tổng hợp phối tử Hpthbpyr ........................................................................................ 31

2.3.2. Tổng hợp các phức chất ............................................................................................. 32

CHƢƠNG 3 - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................................... 34

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

3.1. Phổ khối lƣợng của Zn(L)2, Ni(L)2 và Cu[(HL)L]2Cl ................................................... 34

3.1.1. Phổ khối lượng của Zn(L)2 ........................................................................................ 34

3.1.2. Phổ khối lượng của phức chất Ni(L)2 ........................................................................ 36

3.1.3. Phổ khối lượng của phức chất [Cu(HL)L]Cl ............................................................ 38

3.2. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phối tử Hpthbpyr và các phức chất Zn(L)2, Ni(L)2, [Cu(HL)L]Cl ..................................................................................................................... 40

3.3. Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân của phối tử HL và phức chất Zn(L)2 ............................. 44

3.3.1. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H, 13C và COSY của phối tử HL .............................. 44

3.3.2. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H của Zn(L)2 ............................................................. 51

3.4. Phổ hấp thụ electron của phối tử HL và phức chất Ni(L)2, [Cu(HL)L]Cl .................. 53

3.5. Kết quả nghiên cứu hoạt tính kháng sinh của phối tử và các phức chất .................... 56

KẾT LUẬN…………………………………………………………………………………...59

TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………………………...60

PHỤ LỤC……………………………………………………………………………………..64

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

MỞ ĐẦU

Trong lĩnh vực hoá học phức chất người ta đang tiến hành rộng rãi việc tổng

hợp và nghiên cứu cấu tạo của các phức chất của các kim loại với phân tử chứa

những bộ nguyên tử cho khác nhau và tạo thành với các ion kim loại những phức

chất theo các kiểu khác nhau. Trong số các phân tử loại này đặc biệt được lưu ý đến

là dẫn xuất của thiosemicacbazit, các thiosemicacbazon, phân tử này cùng với các

phức của chúng có hoạt tính sinh học khá mạnh, chúng có khả năng kháng nấm

kháng khuẩn cũng như ức chế sự phát triển của tế bào ung thư [20, 24, 25, 27, 36].

Việc nghiên cứu các phức chất của thiosemicacbazon với các kim loại

chuyển tiếp đang thu hút nhiều nhà hóa học, dược học, sinh - y học trên thế giới.

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 đăng trên các tạp chí Hóa học, Dược học,

Y- sinh học v.v... như Polyhedron, Inorganica Chimica Acta, Inorganic

Biochemistry, European Journal of Medicinal Chemistry, Toxicology and Applied

Pharmacology, Bioinorganic & Medicinal Chemistry, Journal of Inorganic

Biochemistry v.v...

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, nghiên cứu cấu tạo của các 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 hóa, hoạt tính xúc tác, khả năng ức chế ăn mòn

kim loại [15, 17, 26] v.v...

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

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

độc, không gây hiệu ứng phụ, không gây hại cho tế bào lành để dùng làm thuốc

chữa bệnh cho người và vật nuôi v.v...

Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài: "Tổng hợp, nghiên cứu

cấu tạo và thăm dò hoạt tính sinh học các phức chất của Zn(II), Ni(II) và Cu(II)

với N(4)- phenyl thiosemicacbazon 2- benzoylpyriđin”

làm nội dung nghiên cứu của luận văn tốt nghiệp.

Đề tài có các nhiệm vụ nghiên cứu sau:

1. Tổng hợp phối tử N(4) – phenyl thiosemicacbazon 2- benzoylpyriđin.

2. Tổng hợp các phức chất của N(4) – phenyl thiosemicacbazon 2- benzoylpyriđin

với Zn(II), Ni(II) và Cu(II).

3. Nghiên cứu thành phần và cấu trúc của các hợp chất tổng hợp được bằng các

phương pháp: Phương pháp phân tích nguyên tố, phương pháp phổ khối lượng, phương pháp phổ hồng ngoại, phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H, 13C,

COSY và phương pháp phổ hấp thụ electron.

4. Thử khả năng kháng khuẩn, kháng nấm của các hợp chất tổng hợp được.

Chúng tôi hy vọng rằng các kết quả thu được sẽ góp phần nhỏ bé vào việc

nghiên cứu phức chất của thiosemicacbazon.

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

CHƢƠNG 1 - TỔNG QUAN

1.1. Giới thiệu về Zn, Cu và Ni

1.1.1. Giới thiệu chung

Kẽm thuộc chu kỳ 4, nhóm IIB trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hoá học với cấu hình electron: 1s22s22p63s23p63d104s2. Nó là nguyên tố đầu tiên

trong nhóm 12 của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Kẽm về một phương

diện nào đó, có tính chất hóa học gần giống với magiê, vì ion của chúng có kích

thước giống nhau và có trạng thái oxi hóa thông thường duy nhất là +2. Kẽm là nguyên tố phổ biến thứ 24 trong lớp vỏ Trái Đất và có 5 đồng vị bền: 64Zn chiếm 48,60%, ổn định với 34 nơtron, 66Zn chiếm 27,90%, ổn định với 36 nơtron, 67Zn chiếm 4,10%, 68Zn chiếm 18,80%, ổn định với 38 nơtron, 70Zn chiếm 0,60%, ổn

định với 40 nơtron.

Kẽm thuộc số nguyên tố quan trọng về mặt sinh vật học. Cây cối thường chứa một lượng kẽm đến 10-4 %, nhưng trong những loại cây đặc biệt, lượng kẽm

lớn hơn nhiều. Như cây plantago chứa 0,02% kẽm, còn các hoa quả tím chứa 0,05%

kẽm. Người ta đã biết rằng một lượng ít kẽm cần thiết cho sự sinh trưởng và sinh

hoa quả của rất nhiều cây cối. Về phía động vật, những thí nghiệm với chuột cũng

cho thấy như thế. Một số hợp chất của kẽm được dùng trong y học như ZnO dùng

làm thuốc giảm đau dây thần kinh, chữa eczema, chữa ngứa... ZnSO4 được dùng

làm thuốc gây nôn, thuốc sát trùng, dung dịch 0,1- 0,5% làm thuốc nhỏ mắt chữa

đau kết mạc.

Niken thuộc chu kỳ 4, nhóm VIIIB trong bảng hệ thống tuần hoàn các

nguyên tố hoá học. Niken là kim loại có màu trắng, tương đối cứng, ở dạng bột có

màu đen, có thể tự cháy trong không khí. Trong các hợp chất, niken có số oxi hoá là

+2, +3 trong đó trạng thái oxi hoá +3 rất kém bền. Trong tự nhiên, niken tồn tại các đồng vị khác nhau với tỷ lệ số nguyên tử tương ứng như sau: 58Ni chiếm 67,76%, 60Ni chiếm 26,16%, 61Ni chiếm 1,25%, 62Ni chiếm 3,67% và 64Ni chiếm 1,16%.

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

Đồng thuộc chu kỳ 4, nhóm IB trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hoá học với cấu hình electron: 1s22s22p63s23p63d104s1, 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 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 tự nhiên đồng tồn tại chủ yếu ở hai dạng đồng vị là 63Cu chiếm 69,15%, ổn định với 34 nơtron và 65Cu chiếm 30,85%, ổn định với 36 nơtron. 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.

1.1.2. Khả năng tạo phức của Zn(II), Ni(II) và Cu(II)

Trạng thái oxi hóa phổ biến của kẽm là +2 với cấu hình electron 1s22s22p63s23p63d10. Zn(II) tạo được nhiều phức chất khác nhau với nhiều thuốc

thử: Tạo phức ít bền với các phối tử axetat, clorua, florua, thioxianat, tatrat; tạo

phức bền với oxalat, xitrat, sunfosalixylat, axetylaxeton, etylendiamin, amoniac,

EDTA. Đặc biệt Zn(II) tạo được hợp chất nội phức có màu với nhiều thuốc thử hữu

cơ được ứng dụng trong hoá phân tích như: Zn(II) tạo với thuốc thử PAN phức màu

đỏ hồng- bền, với murexit phức màu xanh tím, với ericromden T phức màu đỏ

vàng, với dithizon phức màu đỏ mận [3, 4]...

Ion Ni(II) có cấu hình electron 1s22s22p63s23p63d8, có khả năng tạo phức lớn,

bền trong môi trường nước, cho dung dịch màu lục sáng tạo nên bởi phức aqua [Ni(H2O)6]2+. Các phức chất của Ni(II) 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+

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

những phức bát diện, thuận từ như [Ni(H2O)6]2+, [Ni(NH3)6]2+[3]… Tất cả các phức

vuông phẳng của Ni(II) đều nghịch từ và có màu đỏ, vàng hay nâu vì có dải hấp thụ nằm trong vùng bước sóng 4500 - 6000 Ao. Ví dụ như Na2[Ni(CN)4] có màu vàng, tinh thể K2[Ni(CN)4] có màu da cam, niken đimetylgliyoximat có màu đỏ [3, 4]...

Đồng có thể tồn tại ở các trạng thái oxi hoá: 0, +1, +2, +3. Trong đó số oxi hoá (+2) là đặc trưng nhất. Cu(II): 1s22s22p63s23p63d9 có khả năng tạo phức khá mạnh. Số phối trí cực đại của Cu(II) là 6 ứng với phức bát diện như [Cu(H2O)6]2+ màu xanh. Ở phức bát diện của Cu(II) với cấu hình d9 có sự biến dạng theo hiệu

ứng Jan - Teller dẫn đến việc chuyển phức chất bát diện thành phức chất vuông là thuận lợi về mặt năng lượng [5]. Trên thực tế, phức của Cu2+ không tồn tại ở dạng

bát diện đều mà ở dạng bát diện biến dạng (kéo dài theo trục z) và đặc biệt là có cấu tạo phẳng với số phối trí 4. Có nhiều phức vuông phẳng tạo bởi Cu2+, dải hấp thụ thuộc bước chuyển d - d thường nằm trong vùng 16000 - 18000cm-1 (625 -555nm).

Do đó với phối tử trường mạnh như NH3, etylenđianmin tạo thành những ion phức hình vuông: [Cu(NH3)4]2+, [Cu(en)2]2+. Trên thực tế, phức của Cu2+ không tồn tại ở

dạng bát diện đều mà ở dạng bát diện biến dạng (kéo dài theo trục z) và đặc biệt là

có cấu tạo phẳng với số phối trí 4. Trong phổ UV- Vis nhiều phức vuông phẳng tạo bởi Cu2+, dải hấp thụ thuộc bước chuyển d - d thường nằm trong vùng 625 - 555 nm

[3, 4].

thẫm [4]; Đối với Cu(II) cả phức cation và anion đều đặc trưng [3, 4, 10]. Phức cation: [Cu(NH3)4]2+, [Cu(en)2]2+, [Cu(H2O)6]2+. Phức anion: [Cu(OH)4]2-, [Cu(CN)4]2-, [CuCl4]2-. Các phức chất Cu(II) thường có màu: [Cu(H2O)6]2+: màu xanh da trời, [Cu(en)2]2+: màu xanh [Cu(Hthis)HSO4]: màu xám đen;

Cu[Hthac)NO3.H2O: Màu xanh rêu [1]; [Cu(tcitr)2]: màu vàng; tcitr: Bis-3R-(+)

xitronellal thiosemicacbazon [10].

Đã có nhiều công trình nghiên cứu, tổng hợp phức chất của Zn(II), Ni(II) và

Cu(II) với thiosemicacbazon [10, 11, 14, 19, 24, 31, 33]. Phức chất tạo thành

thường có 2, 3 vòng càng và thường có cấu hình vuông phẳng hay bát diện. Ví dụ

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

phức chất của Ni(II) với 2- oximino-3-thiosemicacbazon-2,3-butanđion là phức

vuông phẳng [11].

Hình 1.1. Phức vuông phẳng của niken(II) Hình 1.2. Phức bát diện của Zn(II) với

2-oximino-3-thiosemicacbazon-2,3- bis(4-phenylthiosemicacbazon)

butanđion axetylaxeton

Hình 1.3. Phức vuông phẳng của Ni(II) với thiosemicacbazon

p-[N,N-bis(2-cloetyl)amino]benzandehit-4-metyl

Hình 1.5. Phức chất bát diện của Zn(II)

Hình 1.4. Phức chất của Cu(II) với thiosemicacbazon 3- furandehit với thiosemicacbazon glucozơ

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

Tóm lại, Zn(II), Ni(II) và Cu(II) đều có khả năng tạo phức chất tứ diện hay

vuông phẳng với số phối trí phổ biến là 4. Ngoài ra, Zn(II) và Ni(II) còn có khả

năng tạo phức chất với cấu hình bát diện với số phối trí 6. Điều này hoàn toàn phù

hợp với đặc điểm cấu hình electron của các ion kim loại này. Do sự đa dạng về khả

năng phối trí Zn(II), Ni(II) và Cu(II) đã và đang dành được sự quan tâm của nhiều

nhà khoa học nghiên cứu về phức chất trong và ngoài nước.

1.2. Giới thiệu về thiosemicacbazit và thiosemicacbazon

1.2.1. Giới thiệu chung về thiosemicacbazit và thiosemicacbazon

Thiosemicacbazon được tổng hợp bằng cách cho thiosemicacbazit ngưng tụ

với các hợp chất cacbonyl.

Thiosemicacbazit là chất kết tinh màu trắng, nóng chảy ở 181- 183oC, M = 91. Công thức cấu tạo như hình bên:

Các nguyên tử N(1), N(2), N(4), C và S hầu như nằm trên

một mặt phẳng. Do có sự chuyển proton từ N(2) sang S, liên kết C – S có độ bội nhỏ hơn 2, liên kết C – N(1), C – N(2) có

độ bội lớn hơn 1, các liên kết khác có độ bội gần bằng 1. Chính sự liên hợp này góp

phần làm cho thiosemicacbazit có thể liên kết phối trí mạnh với ion kim loại qua

lưu huỳnh trong sự tạo thành phức chất. Ở trạng thái rắn nguyên tử S và nhóm N(4)H2 nằm ở vị trí trans với nhau [5, 10].

Thiosemicacbazit là phối tử có tính bazơ, khi ở pH cao, có thể tồn tại cân

bằng tautome.

Thiosemicacbazit có khả năng ngưng tụ với các hợp chất cacbonyl để tạo

thành thiosemicacbazon theo cơ chế AN [7, 8]:

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

Phản ứng này thường được thực hiện trong môi trường etanol - nước có axit

làm xúc tác.

Hợp chất cacbonyl phản ứng với thiosemicacbazit qua 2 giai đoạn:

Giai đoạn (1) của phản ứng là giai đoạn cộng nucleophin:

Giai đoạn này được xúc tác bởi axit vì: axit hoạt hoá nhóm cacbonyl bằng

cách proton hoá nhóm này.

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

Như vậy, sự có mặt của axit trong môi trường phản ứng sẽ làm cho tốc độ

phản ứng tăng lên nhưng đến một mức nào đó, tốc độ phản ứng sẽ giảm do sự

proton hoá thiosemicacbazit làm giảm nồng độ của tác nhân nucleophin:

Giai đoạn (2) của phản ứng xảy ra như sau:

Tốc độ phản ứng của hợp chất cacbonyl với thiosemicacbazit phụ thuộc hiệu

ứng không gian của nhóm thế nối với nhóm cacbonyl.

Với sự đa dạng về tính chất và phong phú về số lượng của các hợp chất

cacbonyl có thể tổng hợp được rất nhiều thiosemicacbazon khác nhau [27, 29, 30,

34, 37]. Mặt khác, thiosemicacbazon lại có khả năng phối trí với nhiều kim loại tạo

ra những phức chất có ứng dụng trong lĩnh vực xúc tác, phân tích, y học [26, 32,

33]. Vì vậy, ngày càng có nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu tổng hợp các

thiosemicacbazon mới.

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

1.2.2. Khả năng tạo phức của thiosemicacbazit

Jensen là người đầu tiên tổng hợp và nghiên cứu phức của kim loại chuyển

tiếp với các thiosemicacbazit. Ông đã tổng hợp và nghiên cứu các phức chất của

Cu(II), Ni(II), Co(II) và đã chứng minh được rằng trong các hợp chất này

thiosemicacbazit phối trí hai càng qua nguyên tử S và nguyên tử N của nhóm

hyđrazin [1, 37]. 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 của nhóm

imin sang nguyên tử S:

Nguyên tử H này bị thay thế bởi kim loại, do đó tạo thành hợp chất nội phức

như hình sau:

Sau công trình của Jensen là hàng loạt các thông báo về sự tạo phức của

thiosemicacbazit với các kim loại chuyển tiếp khác. Tuy nhiên, mãi tới năm 60 của

thế kỷ XX, việc nghiên cứu phức chất của kim loại chuyển tiếp với

thiosemicacbazit mới trở thành hệ thống do các phương pháp vật lý và hoá lý áp

dụng vào nghiên cứu phức chất được ứng dụng rộng rãi [11, 16, 17, 32, 36].

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

Phức chất của Cu(II) với thiosemicacbazit đã được nghiên cứu bằng phương

pháp từ hoá, phổ hấp thụ electron, phổ hấp thụ hồng ngoại [16, 34, 40]. Các dữ kiện -), các gốc quang phổ cho thấy rằng trong các phức chất Cu(Hth)2X2 (X: Br-, NO3 axit đều liên kết trực tiếp với kim loại và thiosemicacbazit liên kết phối trí với ion

trung tâm qua các nguyên tử S và N của nhóm hyđrazin. Do vậy, người ta gán cho

phức này cấu hình bát diện.

Khi nghiên cứu phức chất của thiosemicacbazit với niken(II) và kẽm(II)

bằng phương pháp từ hoá, phương pháp phổ hấp thụ electron, phổ hấp thụ hồng

ngoại... các tác giả [17, 18, 40] cũng đưa ra kết luận liên kết giữa phân tử

thiosemicacbazit với ion kim loại được thực hiện trực tiếp qua nguyên tử S và nguyên tử N - hiđrazin (N(1)), đồng thời trong phức chất, phân tử thiosemicacbazit

tồn tại ở cấu hình cis. Kết luận này cũng được khẳng định khi các tác giả nghiên

cứu phức của niken(II), palađi(II) và platin(II) với thiosemicacbazit [40, 42]. Chẳng

hạn, trong phức chất Ni(th)2(H2O)2(NO3)2 (th:thiosemicacbazit), thiosemicacbazit

tạo liên kết phối trí với ion kim loại qua hai nguyên tử cho là N, S và phức chất này

có cấu hình bát diện. Trong đa số các trường hợp, thiosemicacbazit tồn tại ở cấu

hình cis và đóng vai trò như một phối tử hai càng. Tuy nhiên, trong một số trường

hợp, do khó khăn về hoá 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.

Một số ví dụ điển hình về kiểu phối trí này là phức của thiosemicacbazit với Ag(I),

Cu(II), Fe(II) hay Co(II) [9, 24, 29, 37, 39].

Các dẫn chứng trên cho thấy thiosemicacbazit thường có xu hướng thể hiện

dung lượng phối trí bằng 2 và các liên kết được thực hiện qua các nguyên tử S và N

của nhóm hyđrazin. Để thực hiện sự phối trí kiểu này cần phải tiêu tốn năng lượng

cho quá trình chuyển phân tử từ cấu hình trans sang cấu hình cis và di chuyển nguyên tử H và nguyên tử N(2) sang nguyên tử S. Năng lượng này có thể được bù

trừ bởi năng lượng dư ra do việc tạo thêm một liên kết và hiệu ứng đóng vòng [16,

17].

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

1.2.3. Khả năng tạo phức của thiosemicacbazon

Hoá học phức chất của thiosemicacbazon với kim loại chuyển tiếp bắt đầu

phát triển sau khi Domagk nhận thấy hoạt tính kháng khuẩn của một số

thiosemicacbazon. Để làm sáng tỏ cơ chế tác dụng ấy của các thiosemicacbazon,

người ta đã tổng hợp phức chất của chúng với kim loại và thử hoạt tính diệt khuẩn

của các chất tổng hợp được. Các thiosemicacbazon không có các nhóm tạo vòng ở

phần hợp chất cacbonyl thì thường thể hiện như những phối tử 2 càng giống như

thiosemicacbazit [6, 10, 16, 23].

Phức chất của Pt(II) với N(4)-phenyl Phức chất của Cu(II) với

thiosemicacbazon furanđehit thiosemicacbazon axetophenon

Hình 1.6. Một số phức chất hai càng của thiosemicacbazon

Thiosemicacbazon ở trạng thái tự do gọi là dạng thion [16, 41, 38]. Khi tạo

phức hầu hết thiosemicacbazon đều bị chuyển sang thiol thông qua quá trình thiol

hoá. Tuy nhiên, trong một số trường hợp sự tạo phức xảy ra không kèm theo quá

trình thiol hóa [32].

Hình 1.7. Phức chất của p-toluđin thiosemicacbazon 5-nitrophen-2-cacboxanđehit với Pd(II)

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

Trong các công trình nghiên cứu tổng hợp và xác định cấu trúc của một số

phức chất của thiosemicacbazon salixylanđehit (H2thsa), thiosemicacbazon isatin,

như Cu(II), Co(II), Ni(II), Pt(II) … hay giữa các thiosemicacbazon glucozơ với các

ion kim loại Co(II), Ni(II) thì thiosemicacbazon trong các trường hợp này đều thể

hiện là phối tử 3 càng, chúng luôn thể hiện dung lượng phối trí cực đại bằng 3 [6,

10, 19]. Các liên kết được thực hiện qua các nguyên tử S, N của nhóm hyđrazin và

oxi của nhóm OH trong các hợp chất cacbonyl. Chẳng hạn phức Ni(Hthsa)2NO3,

M(Hthis)2 (M: Co, Ni) đều có kiểu cấu hình bát diện. Phức Ni(H2thsa)2NO3; H2thsa:

thiosemicacbazon salixilanđehit [1, 10].

Phức chất vuông phẳng của Co(II) với Phức vuông phẳng của Ni(II) với

thiosemicacbazon isatin thiosemicacbazon axetylaxeton

Phức vuông phẳng của Cu(II) với

Phức chất vuông phẳng của Pt(II) với thiosemicacbazon salixylanđehit thiosemicacbazon isatin

Hình 1.8. Một số phức chất ba càng của thiosemicacbazon

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

Các thiosemicacbazon bốn càng thường được điều chế bằng cách ngưng tụ

hai phân tử thiosemicacbazit với một phân tử đicacbonyl: các phối tử 4 càng loại

này có bộ nguyên tử cho là: N, N, S, S và cũng thường có cấu tạo phẳng, do đó

chúng chiếm bốn vị trí trên mặt phẳng xích đạo.

Như vậy, tuỳ thuộc vào số lượng nhóm tạo vòng trong các phân tử

thiosemicacbazon người ta có thể chia chúng thành các loại phối tử 2 càng, 3 càng

và 4 càng hay 5 càng; các thiosemicacbazon có khuynh hướng thể hiện dung lượng

phối trí cực đại.

Phức chất của Pd (II) với Phức chất của Mn(II) với bis(N(4)-phenyl

Bis(thiosemicacbazon) benzil thiosemicacbazon)-2,6 -điaxetylpyriđin

Hình 1.9. Phức chất của thiosemicacbazon 4 càng và 5 càng

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

Trong một số trường hợp do khó khăn về mặt lập thể hay do những nguyên

nhân khác, các thiosemicacbazon thể hiện là phối tử 1 càng N(1) hay S [30, 31].

Phức chất của Pd(II) với

Phức chất của Cu(II) với N(4)-phenyl N(4)-etyl thiosemicacbazon thiosemicacbazon 2 –benzoylpyriđin

2-hyđroxiaxetophenon

Hình 1.10. Phức chất một càng của thiosemicacbazon

1.3. Hoạt tính sinh học của thiosemicacbazon và phức chất của chúng

Năm 1946, Domak phát hiện ra khả năng kháng vi trùng lao của dẫn xuất

thiosemicacbazon benzanđehit, sau đó ông so sánh khả năng kháng khuẩn của

thiosemicacbazit với thiosemicacbazon ông cho rằng khả năng kháng khuẩn của

thiosemicacbazon là của toàn phân tử chứ không phải của thành phần do phân tử

thuỷ phân ra [5, 10].

Thiosemicacbazon của axetyl pyriđin và một số phức kim loại của chúng có

khả năng kháng sốt rét, kháng khuẩn, kháng virut. Có những thiosemicacbazon đã

được dùng làm thuốc chẳng hạn. Thiosemicacbazon p - axetamio benzanđehit

(TB1) được dùng làm thuốc chữa bệnh lao [1, 10].

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

Bên cạnh đó các thiosemicacbazon của etylsunfobenzanđehit và pyriđin-4

anđehit cũng được dùng trong y học để chữa bệnh lao. Thiosemicacbazon isatin

được dùng chữa bệnh cảm cúm, bệnh đậu mùa làm thuốc sát trùng.

Thiosemicacbazon của quinon- monoguanyl hyđrazon có khả năng diệt khuẩn gram

dương [10]:

Ngoài tác dụng tốt với bệnh lao, nhiều thiosemicacbazon còn có tác dụng đặc

biệt trong quá trình chữa bệnh viêm nhiễm. Như phức chất của Cu(II) với

thiosemicacbazon 2- furanđehit có độc tính mạnh chống lại sự phát triển của các tế

bào ung thư ở người như ung thư biểu mô tử cung, ung thư buồng trứng, ung thư

phổi [5] ... và phát triển bệnh bạch cầu. Phức Cu(octet)2 octet: trans 2- octenal thiosemicacbazon có khả năng ức chế sự phát triển của khối u ở nồng độ 1,5.10-5 M

[10]. Các phức Cu(Hthis)Cl, Mo(Hthsa)3Cl3 đều có tác dụng làm giảm chỉ số phát

triển khối u [1]. Phức [Zn(ATSM)] (ATSM = điaxetylbis N(4)- metyl - 3 -

thiosemicacbazon), Cu(AC-4PTSC)2 chúng có khả năng kháng những vi khuẩn có

khả năng thích nghi và chống đỡ nhiều loại thuốc được dùng trong y học.

Marthakutty Joseph đã công bố kết quả về việc tổng hợp N(4)- metyl

thiosemicacbazon 2 - axetyl pyriđin (AC-4MTSC) và các phức chất của chúng [34,

35, 36]. Hai phối tử cùng với phức chất của chúng có khả năng chống lại nhiều loại

nấm khác nhau.

Các thiosemicacbazon và phức chất của chúng có nhiều hoạt tính sinh học

quý giá, tuy nhiên để đưa chúng vào mục đích y học chữa trị bệnh tật cho con người

thì nó phải đảm bảo một độ tan tối thiểu nào đó vì đa số các phức của nó là tan kém

trong nước [5, 10]. Do đó đã có nhiều công trình nghiên cứu nhằm làm tăng độ tan

của chúng lên để đưa chúng vào cơ thể con người dưới dạng dung dịch và tăng tác

dụng của thuốc.

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

Để tìm hiểu cơ chế tác dụng kháng khuẩn của các thiosemicacbazon nhiều tác

giả đã tiến hành các thí nghiệm khác nhau. Domagk và các cộng sự của ông so sánh

khả năng kháng khuẩn của thiosemicacbazon với thiosemicacbazit và thấy rằng khả

năng kháng khuẩn của thiosemicacbazit rất yếu. Từ đó ông cho rằng khả năng kháng

khuẩn của thiosemicacbazon là của toàn bộ phân tử chứ không phải của từng thành

phần do phân tử thuỷ phân sinh ra và thực tế các thiosemicacbazon rất bền.

Gingras nhận thấy khả năng kháng khuẩn của một số thiosemicacbazon

mạnh hơn nhiều so với các phức chất của nó với đồng. Từ đó ông đi đến giả thiết

rằng bản chất của khả năng chống vi trùng của thiosemicacbazon là ở chỗ các chất

này tạo các chelate bền với các nguyên tố vi lượng cần thiết cho sự phát triển của vi

khuẩn. Hoạt tính sinh học của N(4)- phenylthiosemicacbazon 2- axetylpyriđin (Ac-

4Ptsc) cũng như các phức tạo thành từ các phối tử này với một số kim loại chuyển

tiếp đã được nghiên cứu [34, 35, 36]. Kết quả cho thấy chúng có khả năng ức chế sự

phát triển của vi khuẩn ngay cả khi ở nồng độ thấp. Trong đó phức của Cu(II) thể

hiện hoạt tính mạnh nhất, có khả năng kháng Proteus, Klebsiella- enterobater,

salmonellatyphi, s.aureus, shigella, pseuđomonas. Còn đối với phức Ni(II) thì hầu

hết các loại vi khuẩn trên bị ức chế như nhau. Tuy nhiên tác động đối với shigella

và pseuđomonas bởi các phức của Ni(II) được phát hiện. Trong số các phức của

Zn(II) và Cd(II) với Ac-4Ptsc: Zn(Ac-4Ptsc)SO4, Zn(Ac-4Ptsc)(OAc)2, Cd((Ac-

4Ptsc)(NO3)2, Cd((Ac-4Ptsc)SO4 không có hoạt tính. Phức của Hg(II) nói chung có

hoạt tính mạnh hơn phức của Zn(II) và Cd(II). Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) của

các phức chất trên cũng đã được xác định: giá trị MIC của Cu(Ac-4Ptsc)2, Cu(Ac-

4Ptsc)(OAc)2, Zn(Ac-4Ptsc)(NO3)2 và Hg(Ac-4Ptsc)2I đối với khuẩn shigella là

3,91 mg/ml. Sự thay đổi này được các tác giả giải thích là do sự khác nhau giữa các

kim loại dẫn đến thay đổi cấu hình không gian của phối tử và liên kết tĩnh điện của

chúng. Ngoài ra, đóng góp vào sự thay đổi này còn do các anion gây ra, bởi vì trong

các phức chất của N(4) - phenylthiosemicacbazon 2- axetylpyriđin với mỗi kim loại

khác nhau, nếu trong thành phần của chúng có clo thì hoạt tính được nhận thấy là

mạnh nhất. Điều lý thú đối với các phức trên là chúng có khả năng kháng Klebsiella

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

- Enterobacter, serratia, đây là những vi khuẩn có khả năng thích nghi và chống đỡ

nhiều loại thuốc trong y học. Martelli đã công bố kết quả về việc tổng hợp

N(4) - metylthiosemicacbazon 2 - axetylpyriđin (Ac-4Mtsc) và N(4)- metyl

thiosemicacbazon 2- axetylpyriđin (Ac-2Mtsc) và các phức chất của chúng. Hai

phối tử này có khả năng chống lại nhiều loại nấm khác nhau. Hoạt tính này tăng khi

chúng tạo phức với các ion kim loại như: Zn(II), Ni(II), Cu(II). Chẳng hạn: Ac-

4Mtsc có nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) đối với Aspergillus fumigatus là 600

mg/ml, MIC của Ac-2Mtsc là 800 mg/ml trong khi đó của Cu(Ac-2Mtsc)SO4 là 300

mg/ml. Phức của đồng có hoạt tính mạnh nhất rồi đến phức của niken, yếu nhất là

phức của kẽm [35, 36, 37]. Trật tự này dường như độc lập với kích thước ion kim

loại vì chúng có bán kính xấp xỉ nhau. Các phức chất này có khả năng chống lại

những tác nhân gây ra các bệnh có khả năng lây lan lớn ở vùng nhiệt đới. Các phối

tử Ac-4Mtsc, Ac-2Mtsc và phức kim loại của chúng cũng đã được thử hoạt tính

kháng khuẩn. Các tác giả nhận thấy rằng đa số các phức chất thể hiện hoạt tính

mạnh hơn so với các phổi tử tương ứng [36, 37].

Như vậy, các thiosemicacbazon và phức chất của chúng có nhiều ứng dụng

quan trọng, đặc biệt trong lĩnh vực y học. Chính vì đặc điểm này mà người ta

nghiên cứu nhiều về chúng cho đến tận bây giờ.

Ở Việt Nam, cũng đã quan tâm đến ứng dụng này của thiosemicacbazon và

phức chất của chúng. Phức chất của Cu(II) với thiosemicacbazon isatin, Mo(III) với

thiosemicacbazit đã được tổng hợp và đem thử nghiệm.Kết quả cho thấy chúng đều

có tác dụng làm giảm thể tích khối u, giảm mật độ tế bào ung thư, giảm tổng số tế

bào từ đó giảm chỉ số phát triển của u [1, 5, 10].

1.4. Các phƣơng pháp nghiên cứu phối tử và các phức chất

1.4.1. 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

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

hợp chất hoá học. Ưu điểm nổi bật của phương pháp này là có độ nhạy cao, cho

phép xác định chính xác phân tử khối của các hợp chất [2, 9].

Cơ sở của phương pháp phổ khối lượng đối với các chất hữu cơ là sự bắn

phá các phân tử hợp chất hữu cơ trung hoà bằng các phần 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 electron dùng khí

trợ giúp (PAESI). Các phương pháp này đều có những ưu và nhược điểm riêng. Tuy

nhiên, trong số các phương pháp trên, phương pháp bụi electron 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. Dựa vào phổ khối lượng có thể thu được các thông tin khác

nhau như khối lượng phân tử chất nghiên cứu, các mảnh ion phân tử, tỉ lệ các pic

đồng vị. Từ các thông tin này có thể xác định được công thức phân tử của phức chất

và cấu tạo của phức chất dựa vào việc giả thiết sơ đồ phân mảnh.

Khi trong phức chất nghiên cứu chứa nguyên tử của các nguyên tố có nhiều

đồng vị thì pic ion phân tử sẽ tồn tại dưới dạng một cụm pic của các pic đồng vị.

Cường độ tương đối giữa các pic trong cụm pic đồng vị cho ta thông tin để xác

nhận thành phần phân tử của hợp chất nghiên cứu. Muốn vậy, người ta đưa ra công

thức phân tử giả định của hợp chất nghiên cứu, tính toán lý thuyết cường độ tương

đối của các pic đồng vị. Sau đó so sánh với cường độ của các pic trong phổ thực

nghiệm để đánh giá sự tương quan giữa lý thuyết và thực nghiệm, từ đó có thể

khẳng định công thức phân tử phức chất giả định là hợp lý hay không. Việc tính

toán lý thuyết được thực hiện bằng cách sử dụng phần mềm Isotope Distribution

Calculator.

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

Trong phổ khối lượng, ngoài việc khai thác thông tin từ pic ion phân tử

người ta còn khai thác thông tin từ các mảnh ion phân tử. Dựa trên các mảnh ion

phân tử nhận được từ khối phổ có thể đưa ra những dự đoán về sơ đồ phân mảnh

của phân tử nghiên cứu. Hiện nay, có rất ít công trình công bố về sơ đồ phân mảnh

dựa trên việc nghiên cứu khối phổ của phức chất [5, 10].

1.4.2. Phương pháp hấp thụ hồng ngoại

Khi hấp thụ những bức xạ trong vùng hồng ngoại, năng lượng phân tử tăng

lên 8 - 40 kJ/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 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 [2, 9]:

trong đó

m: khối lượng rút gọn, m = m1m2/(m1+m2)

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

c: tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.108 m/s

n: tần số dao dộng riêng của liên kết.

Như vậy mỗi liên kết có một tần số dao động riêng xác định, phụ thuộc vào

bản chất các nguyên tố tham gia liên kết và môi trường mà liên kết đó tồn tại. Khi

tham gia tạo liên kết phối trí với các ion kim loại, các dải hấp thụ của nhóm đang

xét sẽ bị chuyển dịch về vị trí và thay đổi về cường độ. Từ sự dịch chuyển về vị trí

và sự thay đổi về cường độ chúng ta sẽ thu được một số thông tin về mô hình tạo

phức của phối tử.

Phổ hấp thụ hồng ngoại đã được sớm sử dụng trong việc nghiên cứu các

thiosemicacbazon cũng như phức chất của chúng với các kim loại chuyển tiếp. Tuy

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

nhiên, do cấu tạo phức tạp của hợp chất thiosemicacbazon mà các tính toán lý

thuyết để đưa ra các quy kết cụ thể còn gặp nhiều khó khăn. 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, sự quy kết các dải hấp thụ trong

phổ của các thiosemicacbazit và thiosemicacbazon vẫn chưa hoàn toàn thống nhất .

Tài liệu [1] đã tổng quan khá hệ thống các nghiên cứu phổ hấp thụ hồng ngoại của

thiosemicacbazit và qui kết các dải hấp thụ chính như ở Bảng 1.1.

Bảng 1.1. Các dải hấp thụ thụ chính trong phổ hấp thụ hồng ngoại của

thiosemicacbazit

Quy kết Quy kết cm1 cm1 i i

3380 1545 (CN4) 1 as(N4H2) 8

3350 1490 (HNC,HNN) 2 as(N1H2) 9

3290 1420 3 s(N4H2) as(CNN) 10

3210 1320 4 s(N1H2) s(CNN) 11

1600 1295 (NH) 5 as(NNH) 12

1650 1018 (HN4H) 6 as(HN4C) 13

1628 810 (HN1H) (CS) 7 14

Trong các tài liệu khác nhau [12, 21, 29], đều có chung nhận xét dải hấp thụ

đặc trưng cho dao động hoá trị của nhóm C = S thay đổi trong một khoảng rộng từ

750 - 830 cm1 và dải này có xu hướng giảm cường độ và dịch chuyển về phía tần

số thấp hơn khi tham gia tạo phức. Liên kết NH dao động trong khoảng từ 3000 – 4000 cm-1 và có xu hướng thay đổi về số dải dao động khi chuyển vào phức chất.

Trong quá trình tạo phức, nếu xảy ra sự thiol hoá thì dải hấp thụ đặc trưng cho dao

động của các nhóm CN, CNN hay NN cũng có xu hướng chuyển về số sóng thấp

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

hơn khi phối tử tham gia tạo phức và thường dao động trong khoảng 1000 - 1500 cm-1 [1, 23, 38].

Đặc trưng cho sự tạo phức còn có sự xuất hiện các dải dao động hóa trị kim

loại- phối tử (M – X): M là nguyên tử phi kim phối trí. Tần số νM-X (X = C, O, S, N... và M: kim loại) thường nằm trong vùng (500 200 cm-1), νM-X tăng khi đặc tính

cộng hóa trị của liên kết M – X tăng. Ngược lại có những trường hợp làm tăng tần

số hóa trị của liên kết trong phức so với trong phối tử [5, 10, 31, 33].

1.4.3. Phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân 1H, 13C và COSY

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 này 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 truờng ngoài mà còn phụ thuộc vào chính

lớp vỏ điện tử xung quanh hạt nhân ấy. 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 các hợp chất hoá học.

Các nghiên cứu [13, 28, 37, 41] đã chỉ ra rằng, phân tử thiosemicacbazon và

phức chất của chúng đều không có nhiều proton nên việc quy kết các pic trong phổ cộng hưởng từ hạt nhân tương đối dễ dàng. Thông thường trong các hợp chất này, proton có mặt trong các nhóm OH, N(1)H, N(2)H, CH = N và SH; và đôi lúc có thêm

proton của các nhóm NH2, CH3, C6H5 và CH2... Tín hiệu cộng hưởng của proton

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

nhóm CH3 thường xuất hiện với các pic sắc nét, độ chuyển dịch hóa học trong

khoảng 1 - 3 ppm. Các tín hiệu cộng hưởng trong vòng benzen xuất hiện trong khoảng từ 6 - 8 ppm. Proton của N(2)H cộng hưởng ở khoảng 11,5 ppm với pic

singlet, proton ở liên kết đôi CH = N xuất hiện ở vùng gần 8,3 ppm và proton của OH ở khoảng 12 ppm. Trong thiosemicacbazon, proton nhóm N(2)H cộng hưởng

khoảng 11 ppm, nhưng khi chuyển vào phức chất thì tín hiệu cộng hưởng của

proton này bị biến mất. Đây là bằng chứng cho việc thiol hóa các thiosemicacbazon

trong quá trình tạo phức. Ngoài ra các công trình đã công bố cũng đã xác nhận rằng

nhóm NH2 trong phân tử thiosemicacbazon không hoàn toàn quay tự do, điều này

thể hiện ở chỗ trong một số trường hợp, xuất hiện hai tín hiệu gần nhau ở vùng gần

8 - 9 ppm, khi chuyển vào phức chất hai proton này thường cộng hưởng ở cùng một vị trí. Trong phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C, tín hiệu cộng hưởng của cacbon nhóm

CS thay đổi không đáng kể khi chuyển từ phối tử tự do vào phức chất, thường trong

khoảng 175 ppm. Tín hiệu cộng hưởng của cacbon nhóm C = N lại thay đổi nhiều,

khi chuyển từ phối tử vào phức chất. Trong phối tử, cacbon nhóm này cộng hưởng

trong khoảng 140 ppm còn trong phức chất cacbon này cộng hưởng ở khoảng 150

ppm. Cacbon trong vòng benzen thường cộng hưởng trong khoảng 110 - 130 ppm trong phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C của thiosemicacbazon và thường thay đổi

không đáng kể khi chuyển từ phối tử tự do vào phức chất.

Phổ 1H - 1H COSY, là một trong những kỹ thuật hai chiều quan trọng nhất,

dùng để thay thế kỹ thuật khử ghép proton trong phổ một chiều. Phổ cho biết trong

một phân tử các proton nào đã ghép cặp với nhau [6]. Biểu đồ trên phổ COSY cho

biết mối liên quan giữa các proton với nhau về: proton gem (germinal, hai proton

gắn trên một carbon); proton vic (vicinal, hai proton gắn trên hai cacbon kề nhau);

mối liên quan giữa các nguyên tử H trong một phân tử. Phổ COSY đôi khi cũng

cho thấy sự tương tác giữa 2 hạt nhân ở cách nhau nhiều hơn 3 nối; hoặc của một

vài hạt nhân mà trong phân tử chúng cách xa nhau qua nhiều nối, nhưng lại gần

nhau về khoảng cách trong không gian.

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

Trong biểu đồ phổ COSY, độ dịch chuyển hóa học của các proton, giống như trong phổ 1H - NMR một chiều, được trình bày trên cả 2 trục hoành và trục tung. Hệ

quả là về mặt lý thuyết sẽ có một biểu đồ hình vuông, có tính đối xứng, đối xứng

qua đường chéo, bởi vì cả hai chiều tần số đều biểu diễn cùng một thông tin về độ

chuyển dịch hóa học của proton. Nhưng trên thực tế, ít khi gặp được sự đối xứng

bởi vì khả năng phân giải số (digital resolution) hoàn toàn khác nhau cho 2 chiều.

Để khắc phục nhược điểm này người ta đã áp dụng phương pháp toán học gọi là sự

đối xứng hóa, nhờ thế các số liệu của phổ trên hai trục biểu đồ đã trở nên đối xứng,

giúp việc giải đoán phổ dễ dàng hơn.

Trên phổ COSY có hai loại tín hiệu căn bản:

Những tín hiệu nằm trên đường chéo, được gọi là tín hiệu đường chéo biểu diễn các tín hiệu phổ gốc như trong phổ 1H - NMR một chiều. Với mỗi tín hiệu nằm

trên đường chéo, nếu kéo dài hoặc theo đường nằm ngang hoặc theo đường thẳng

đứng sẽ gặp tín hiệu cộng hưởng tương ứng của nó nằm trên trục tung hoặc trục

hoành của biểu đồ. Những tín hiệu đường chéo chỉ dùng để làm những điểm chuẩn.

Trên phổ đồ, những tín hiệu quan trọng lại là những tín hiệu nằm ngoài đường chéo.

Những tín hiệu nằm ngoài đường chéo được gọi là tín hiệu nằm ngoài đường

chéo hay còn được gọi là tín hiệu giao, để chứng minh sự hiện hữu của việc ghép

cặp (ngang qua liên kết hóa trị) của hai hạt nhân. Điều này cũng có nghĩa là cho biết

những proton nào trong phân tử đã ghép cặp với nhau.

1.4.4. Phương pháp phổ hấp thụ electron (UV - Vis)

Khi chiếu bức xạ khả kiến và tử ngoại gần qua môi trường vật chất, các phân

tử sẽ hấp thụ năng lượng của chùm bức xạ một cách chọn lọc, dẫn tới sự chuyển

mức năng lượng electron, cùng với những chuyển mức dao động và quay của phân

tử. Đường cong biểu diễn sự biến đổi của độ hấp thụ ánh sáng theo bước sóng được

gọi là phổ hấp thụ electron. Trong phức chất của các kim loại thường có sự chuyển

điện tích:

- Sự chuyển dịch điện tích từ phối tử đến kim loại (L M).

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

Sự chuyển dịch điện tích từ kim loại đến phối tử (M L). -

Sự chuyển d - d của nguyên tử kim loại. -

- Sự chuyển điện tích trong nội bộ phối tử. Như:

* thường gặp trong các phối tử có cặp electron không

+ Bước chuyển n →

liên kết như H2O, amin...

+ Bước chuyển thường gặp trong các phối tử có liên kết đôi và có

cặp electron tự do như các phối tử chứa nhóm C = O, C = S và thường gây ra các

cực đại hấp thụ trong vùng tử ngoại gần.

+ Bước chuyển thường gặp trong các phối tử chứa liên kết đôi C=C

như: olefin, vòng benzen…

Khi hình thành liên kết giữa các nguyên tử cho của phối tử và nguyên tử kim

loại trung tâm làm thay đổi sự chuyển điện tích và phổ hấp thụ electron.

Tuy nhiên, trong phép gần đúng đơn giản nhất, khi xét phổ hấp thụ electron

người ta thường bỏ qua những sự nhiễu loạn này.

Trong trường hợp chung nhất, trong thành phần của phức chất có ion kim

loại trung tâm, các phối tử và ion cầu ngoại. Các phần tử này đều có khả năng hấp

thụ ánh sáng, nghĩa là chúng đều có phổ riêng. Do đó, phổ hấp thụ electron của một

phức chất là tổ hợp của 3 phần:

- Phổ gây ra bởi sự chuyển mức electron trong ion trung tâm với cấu hình dn

- Phổ phối tử

- Phổ ion cầu ngoại

Tuy nhiên, trong thực tế, để đơn giản việc xét phổ của các phức chất trước

trước hết xét phổ của ion trung tâm, phần đóng góp của các phối tử và ion cầu ngoại

được xét thêm như những yếu tố bổ sung.

Theo thuyết trường tinh thể, việc xét phổ hấp thụ electron của các phức chất

kim loại chuyển tiếp được quy về việc xét sự hình thành các mức năng lượng của

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

cỏc ion với cấu hình dn trong các trường tĩnh điện đối xứng khác nhau gây bởi phối

tử. Các đặc trưng của phổ (số lượng, vị trí và cường độ các dải hấp thụ) được quyết

định bởi sơ đồ các mức năng lượng này và các quy tắc chọn lọc (quy tắc cấm spin

và quy tắc Laporte). Trong trường hợp cần giải thích cấu tạo tinh vi người ta sử

dụng thuyết trường phối tử là sự kết hợp của thuyết trường tinh thể với thuyết MO.

Với các phức bát diện và phức tứ diện, sự hình thành các mức năng lượng của ion có cấu hình dn trong trường tĩnh điện của phối tử đó được nghiên cứu kỹ và

tập hợp trong các đồ thị Tanabe – Sugano và đồ thị Orgel.

Với phức vuông phẳng, cho đến nay mô hình tính toán lý thuyết của các tác

giả Harry B.Gray và C.J.Ballhausen được xem là tối ưu nhất.

1.4.2.1. Phổ hấp thụ electron của các phức chất Ni(II)[18, 26, 38, 40]

a. Phức bát diện

Các phức bát diện của niken có 3 bước chuyển cho phép về spin: 3A2g → 3T1g, 3A2g → 3T2g, 3A2g → 3T1g(P) . Các cực đại hấp thụ ứng với các bước chuyển

này đều nằm trong khoảng từ 333 -1250 nm.

b. Phức chất tứ diện

Các phức chất tứ diện của niken có thể thực hiện 3 bước chuyển cho phép về spin 3T1 → 3T2 ở khoảng 2000- 3333 nm, 3T1 → 3A2 ở khoảng 1000 - 1538 nm, 3T1 → 3T1(P) ở khoảng 588 - 833 nm. Bước chuyển thứ nhất nằm trong vùng hồng

ngoại, do đó thường bị che khuất bởi phần hữu cơ của phổi tử và dung môi. Nó chỉ

được quan sát thấy trong một số trường hợp khi phối tử là các anion vô cơ đơn giản

và nghiên cứu phổ bằng phương pháp phản xạ. Phức chất tứ diện của niken thường

có cường độ hấp thụ lớn hơn khoảng 200 lần so với phức chất bát diện vì phức chất

tứ diện không có tâm đối xứng.

c. Phức chất vuông phẳng

Có thể xem trường vuông phẳng là trường hợp giới hạn của sự sai lệch tứ

phương trong trường hợp bát diện. Do đó sự tách năng lượng trong trường D4h có

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

thể xem là trường hợp sai lệch 100% trên giản đồ biểu diễn sự biến đổi năng lượng,

ứng với sự kéo dài dần dần khoảng cách kim loại - phối tử trên trục C4.

Đặc trưng cơ bản trong phổ hấp thụ electron đối với phức chất vuông phẳng của Ni2+ là có cường độ hấp thụ lớn, đường cong hấp thụ của chúng có thể gồm 1, 2

hoặc 3 dải, các dải này nằm trên một khoảng tần số khá rộng, chứ không tập trung

vào một khoảng hẹp như phức tứ diện, bát diện.

1.4.2.2. Phổ hấp thụ electron của các phức chất Cu(II)[22, 26, 33, 38]

a. Phức bát diện

Trong trường Oh số hạng duy nhất 2D của ion Cu(II) tự do bị tách làm hai số hạng suy biến bậc 2 và bậc 3 2Eg và 2T2g. Phổ của phức chất đồng có số phối trí 6

chỉ có một dải hấp thụ thường nằm ở khoảng 500 - 700nm. Tuy nhiên do hiệu ứng

Jan – Teller mạnh, các phức chất Cu(II) thường có màu xanh hoặc xanh nhạt là

những phức có cấu tạo sai lệch tứ phương.

b. Phức chất tứ diện

Các phức chất tứ diện của Cu(II) không phổ biến mà thường có sự dát mỏng

thành phân tử đối xứng D2d do hiệu ứng Jan – Teller. Phổ của phức chất điển hình 2- có 3 dải hấp thụ ở 207, 333 và 375 nm, được qui cho các bước

dạng này là CuCl4 chuyển 2B2 → 2E, 2B2 → 2B1 và 2B2 → 2A1.

c. Phức chất vuông phẳng

Các phức chất vuông phẳng của Cu(II) khá phổ biến. Tuy vậy phổ các hợp

chất nói chung còn có nhiều điểm chưa sáng tỏ. Các dải hấp thụ mạnh trong phổ của

các phức chất vuông phẳng có phối trí kiểu CuS4 ở 1040 và 666 nm được qui gán

cho các bước chuyển điện tích hay bước chuyển d – d. Sự nâng cao cường độ hấp

thụ của dải này do các dải chuyển điện tích nằm cạnh nó.

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

CHƢƠNG 2 - THỰC NGHIỆM

2.1. Phƣơng pháp nghiên cứu

2.1.1. Phương pháp nghiên cứu

Để xác định công thức phân tử của các phức chất tổng hợp được trong luận

văn này, chúng tôi sử dụng phương pháp phổ khối lượng.

Cấu tạo của các phức chất và cách phối trí của các phối tử tổng hợp được

nghiên cứu bằng cách sử dụng các phương pháp phổ hiện đại như: phổ hấp thụ hồng ngoại, phổ cộng hưởng từ hạt nhân một chiều 1H và 13C, phổ cộng hưởng từ hạt

nhân hai chiều COSY, phổ hấp thụ electron.

Khả năng kháng khuẩn, kháng nấm của phối tử và các phức chất đều được

nghiên cứu bằng phương pháp pha loãng đa nồng độ và đánh giá qua chỉ số IC50.

2.1.2. Hóa chất

Các hóa chất được sử dụng trong tổng hợp đều là các hóa chất tinh khiết.

Một số hóa chất dùng làm dung môi hay chất chỉ thị được sử dụng đều là các

hóa chất tinh khiết dùng trong phân tích của Trung Quốc. Các dụng cụ thí nghiệm

và quá trình tổng hợp được thực hiện tại phòng thí nghiệm Hóa sinh vô cơ, Bộ môn

Hóa vô cơ, Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia

Hà Nội.

Hóa chất TT Tên hóa chất Xuất xứ

1 N(4) - phenylthiosemicacbazit Merk (Đức)

2 2- benzoylpyriđin Merk (Đức)

3 Trung Quốc ZnCl2

4 Trung Quốc NiCl2.6H2O

5 Trung Quốc CuCl2.6H2O

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

2.2. Kỹ thuật thực nghiệm

2.2.1. Các điều kiện ghi phổ

Phổ hấp thụ hồng ngoại (IR) của các chất được ghi trên máy quang phổ FR/IR 08101 của hãng Shimadzu trong khoảng từ 4000 - 400 cm-1, tại Viện Hoá

Học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Mẫu được chế tạo theo

phương pháp ép viên với KBr.

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H, 13C và COSY được ghi trên máy Avance -

500 MHz (Bruker) ở 300 K, trong dung môi DMSO - d6, tần số ghi phổ cộng hưởng từ proton là 500 MHz, tần số ghi phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C ở 125 MHz, tại

Viện Hoá học - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

Phổ khối lượng (MS) được ghi trên máy Varian MS 320 3Q - Ion Trap theo

phương pháp ESI tại Phòng cấu trúc, Viện Hoá học, Viện Hàn lâm Khoa học và

Công nghệ Việt Nam. Dung môi được sử dụng là DMF, điều kiện ghi mẫu: vùng đo

m/z : 50 - 2000; áp suất phun mù 30 psi; tốc độ khí làm khô 8 lit/ph; nhiệt độ làm khô 325oC; tốc độ khí 0,4 ml/ph; chế độ đo possitive.

Phổ hấp thụ electron UV-Vis của chất được ghi trên thiết bị đo phổ hấp thụ

UV-Vis -NIR tại viện Vật liệu - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

Mẫu được chụp ở dạng dung dịch với dung môi là CHCl3.

Hoạt tính sinh học của các hợp chất được thử tại Phòng thử hoạt tính sinh

học, Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

2.2.2. Thăm dò khả năng kháng khuẩn, kháng nấm của các phối tử và các phức chất

Hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định được thực hiện dựa trên phương pháp

pha loãng đa nồng độ. Đây là phương pháp thử nhằm đánh giá mức độ kháng vi

sinh vật kiểm định và nấm mạnh hay yếu của các mẫu thử thông qua các giá trị IC50

(50% inhibitor concentration - nồng độ ức chế 50%). Các chủng vi sinh vật kiểm

định gồm các vi khuẩn và nấm kiểm định gây bệnh ở người:

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

- Bacillus subtilis: là trực khuẩn gram (+), sinh bào tử, thường không gây bệnh.

- Staphylococcus aureus: cầu khuẩn gram (+), gây mủ các vết thương, vết bỏng,

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

- Lactobacillus fermentum: vi khuẩn gram (+), là loại vi khuẩn đường ruột lên men có

ích, thường có mặt trong hệ tiêu hoá của người và động vật.

- Escherichia coli: vi khuẩn gram (-), gây một số bệnh về đường tiêu hoá như viêm

dạ dày, viêm đại tràng, viêm ruột, viêm lỵ trực khuẩn.

- Pseudomonas aeruginosa: vi khuẩn gram (-), trực khuẩn mủ xanh, gây nhiễm

trùng huyết, các nhiễm trùng ở da và niêm mạc, gây viêm đường tiết niệu, viêm

màng não, màng trong tim, viêm ruột.

- Salmonella enterica: vi khuẩn gram (-), vi khuẩn gây bệnh thương hàn, nhiễm trùng

đường ruột ở người và động vật.

- Candida albicans: là nấm men, thường gây bệnh tưa lưỡi ở trẻ em và các bệnh

phụ khoa.

Môi trường nuôi cấy: MHB (Mueller-Hinton Broth), MHA (Mueller-Hinton

Agar); TSB (Tryptic Soy Broth); TSA (Tryptic Soy Agar) cho vi khuẩn; SDB

(Sabouraud-2% dextrose broth) và SA (Sabouraud-4% dextrose agar) cho nấm.

Mẫu được pha trong DMSO (Đimethyl sulfoxide) với các nồng độ 128; 32;

8; 2; 0,5 g/ml. Các dung dịch vi sinh vật hoặc nấm với nồng độ 5.105 cfu/ml khi

tiến hành thử. Sau đó lấy 10 l dung dịch mẫu thử theo các nồng độ đã được pha

loãng, thêm 200 l dung dịch vi sinh vật và nấm, ủ 37oC trong 24 giờ.

Giá trị IC50 được tính toán dựa trên số liệu đo độ đục của môi trường nuôi

cấy bằng máy quang phổ TECAN (Genios) và phần mềm raw data.

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

2.3. Tổng hợp phối tử và phức chất

2.3.1. Tổng hợp phối tử Hpthbpyr

Chúng tôi dự kiến tổng hợp phối tử Hpthbpyr bằng phản ứng ngưng tụ giữa

N(4) - phenylthiosemicacbazit và 2 - benzoylpyriđin theo sơ đồ dưới đây.

Sơ đồ 2.1. Phản ứng tổng hợp N(4)-phenylthiosemicacbazon 2 - benzoylpyriđin

Hoà tan 0,01 mol N(4) - phenylthiosemicacbazit (1,67g) trong 30 ml nước đã

được axit hoá bằng dung dịch HCl sao cho môi trường có pH bằng 1- 2. Sau đó, đổ

từ từ dung dịch này vào 20 ml dung dịch etanol đã hoà tan 0,01 mol 2 -

benzoylpyriđin (1,83g). Hỗn hợp này được khuấy trên máy khuấy từ ở nhiệt độ

phòng cho tới khi thấy xuất hiện kết tủa màu trắng ngà. Tiếp tục khuấy thêm 2 giờ

nữa ở nhiệt độ phòng để cho phản ứng xảy ra hoàn toàn. Lọc kết tủa trên phễu lọc

đáy thuỷ tinh xốp, rửa bằng nước, hỗn hợp etanol - nước và etanol. Sản phẩm được

làm khô trong bình hút ẩm đến khối lượng không đổi để tiến hành các nghiên cứu

tiếp theo. Hiệu suất tổng hợp đạt 90%.

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

Kết quả tổng hợp phối tử, màu sắc và dung môi hòa tan được trình bày trong

Bảng 2.1.

Bảng 2.1. Hợp chất cacbonyl và thiosemicacbazon tương ứng

Thiosemicacbazon tương ứng

Hợp chất TT Hiệu suất thiosemicacbazit Ký hiệu Màu sắc Dung môi hoà tan tổng hợp

N(4) - phenyl 1 HL 90% trắng ngà thiosemicacbazit etanol, CHCl3, DMF, DMSO…

2.3.2. Tổng hợp các phức chất

Các phức chất của thiosemicacbazon với các ion kim loại được tổng hợp

theo sơ đồ chung sau đây:

Sơ đồ 2.2. Sơ đồ chung tổng hợp các phức chất của N(4)-phenylthiosemicacbazon

2 - benzoylpyriđin với Zn(II), Ni(II) và Cu(II)

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

Hút 10ml muối MCl2 0,2M (0,2mmol) (M: Zn, Cu hay Ni) cho vào cốc chịu

nhiệt loại 100ml, điều chỉnh môi trường bằng NH3 đặc đến khi tạo hoàn toàn thành

phức amoniacat (pH: 9 - 10). Cân 0,133g (0,004 mol) HL hoà tan vào 30 ml etanol

nóng. Sau đó đổ hai dung dịch này vào nhau và khuấy đều trên máy khuấy từ ở

nhiệt độ phòng cho tới khi xuất hiện kết tủa màu trắng với phức của Zn(II), màu nâu

nhạt với phức chất của Ni(II) hoặc màu nâu với phức chất của Cu(II) thì khuấy tiếp

2 giờ nữa. Lọc, rửa kết tủa trên phễu lọc thuỷ tinh đáy xốp bằng nước, hỗn hợp

etanol - nước và etanol. Làm khô chất rắn thu được trong bình hút ẩm đến khối

lượng không đổi để tiến hành nghiên cứu các phức chất này. Hiệu suất tổng hợp đạt

khoảng 60%.

Kết quả tổng hợp, màu sắc và một số dung môi hòa tan của 03 phức chất

được trình bày trên Bảng 2.3.

Bảng 2.2. Các phức chất, màu sắc và một số dung môi hòa tan chúng

Phức chất của N(4) - phenyl thiosemicacbazon 2 - benzoylpyriđin (HL)

TT Hiệu suất Ký hiệu Màu sắc Dung môi hoà tan tổng hợp

55 % trắng 1 Zn(L)2 DMF, DMSO, CHCl3…

60 % nâu nhạt 2 Ni(L)2 DMF, DMSO, CHCl3…

60 % nâu 3 [Cu(HL)L]2Cl DMF, DMSO, CHCl3…

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

CHƢƠNG 3 - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Phổ khối lƣợng của Zn(L)2, Ni(L)2 và Cu[(HL)L]Cl

3.1.1. Phổ khối lượng của Zn(L)2

Phổ khối lượng của phức chất Zn(L)2 được chỉ ra trên Hình 3.1.

Hình 3.1. Phổ khối lượng của phức chất Zn(L)2

Khối lượng của phức chất ZnC38H30N8S2 sau khi bị proton hoá [M+H]+ là

727. Trên phổ MS của phức chất này chúng tôi thấy pic có tần suất xuất hiện cao

nhất và tỷ số m/z bằng 727, đó chính là mảnh ion phân tử của phức chất khi bị

proton hóa. Điều này cho phép khẳng định phức chất là đơn nhân và bền trong điều

kiện ghi phổ.

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

Mặt khác, bên cạnh pic này còn xuất hiện thêm các pic với tần suất thấp hơn

và tỷ số m/z xung quanh giá trị 727, đó chính là pic trong cụm pic đồng vị của ion phân tử phức chất [Zn(L)2 + H]+.

Để khẳng định thêm về công thức phân tử của phức chất là ZnC38H30N8S2

chúng tôi tiến hành so sánh cường độ tương đối của các pic trong cụm pic đồng vị

theo thực nghiệm với cường độ tương đối theo lý thuyết thu được qua việc áp dụng

phần mềm online trên trang web để tính toán cho phân tử ZnC38H30N8S2

(http://www.sisweb.com/mstools/isotope.htm). Kết quả so sánh này ở Bảng 3.1 và

được cụ thể hóa trên Biểu đồ 3.1.

Bảng 3.1: Cường độ tương đối của pic đồng vị trong phổ khối lượng của Zn(L)2

ZnC38H30N8S2

m/z 726 727 728 729 730 731 732 733

Lý thuyết 100 46,05 66,64 40,40 34,87 22,83 9,88 2,92 Cường độ

tương đối (%) Thực tế 100 45,35 52,15 23,42 32,23 15,72 6,51 3,40

Biểu đồ 3.1. So sánh cường độ tương đối của pic đồng vị trong phổ khối lượng của

Zn(L)2

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

Qua biểu đồ hình cột có thể thấy sự sai lệch giữa lý thuyết và thực nghiệm

tương đối nhỏ. Như vậy, một lần nữa khẳng định công thức giả định của phức chất

đã đưa ra là đúng.

3.1.2. Phổ khối lượng của phức chất Ni(L)2

Phổ khối lượng của phức chất Ni(L)2 được đưa ra trên Hình 3.2.

Hình 3.2. Phổ khối lượng của phức chất Ni(L)2

Trên phổ khối lượng có thể thấy xuất hiện một số pic với tần suất xuất hiện

và các tỷ lệ m/z khác nhau. Đó chính là các mảnh ion phân tử do phức chất bị

proton hóa và các mảnh ion được hình thành do phức chất bị bắn phá tách ra.

Pic có m/z bằng 721 chính là pic ion phân tử [M+H]+. Vì các nguyên tử tạo

nên phức chất là Ni, N, S, C là những nguyên tố có nhiều đồng vị nên bên cạnh pic

có m/z = 721 còn thấy xuất hiện thêm một số pic có tần số thấp hơn và tỷ số m/z

cũng nằm xung quanh giá trị 721. Các pic này hợp thành cụm pic đồng vị. Cường

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

độ tương đối của các pic trong cụm pic đồng vị thu được trên phổ so với kết quả

tính toán lý thuyết cho phân tử NiC38H30N8S2 thu được Bảng 3.2 và Biểu đồ 3.2.

Bảng 3.2: Cường độ tương đối của pic đồng vị trong phổ khối lượng của Ni(L)2

NiC38H30N8S2

m/z 720 721 722 723 724 725 726 727 728

Lý Cường độ 100 76,05 57,46 24,78 14,64 5,08 2,93 0,99 0,32 thuyết tương đối

(%) Thực tế 100 89,19 58,06 24,02 10,81 4,50 1,90 3,00 0,40

Biểu đồ 3.2. So sánh cường độ tương đối của pic đồng vị trong phổ khối lượng của Ni(L)2

Kết quả so sánh cường độ tương đối của các pic đồng vị trong cụm pic ion

phân tử theo thực nghiệm và theo lý thuyết đối với phức chất Ni(L)2 trên Biểu đồ

3.2 cho thấy sự sai khác nhau không nhiều. Như vậy có thể khẳng định trong phân

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

tử phức chất Ni(L)2 có số nguyên tử của các nguyên tố như sau: 1 Ni, 38 C, 30 H, 8

N và 2 S, hoàn toàn đúng với công thức phân tử dự kiến.

3.1.3. Phổ khối lượng của phức chất [Cu(HL)L]Cl

Phổ khối lượng của phức chất [Cu(HL)L]Cl được đưa ra trên Hình 3.3.

Hình 3.3. Phổ khối lượng của phức chất [Cu(HL)L]Cl

Trên phổ khối lượng của phức chất [Cu(HL)L]Cl xuất hiện pic có cường độ cao với trị số m/z đúng bằng khối lượng ion phân tử của phức chất ở 726 chứng tỏ đây là mảnh ion phân tử [Cu(HL)L]+. Điều này đã xác nhận công thức phân tử giả định là đúng và phức chất này là phức đơn nhân.

Kết quả so sánh cường độ tương đối của các tín hiệu thu được từ phổ khối lượng của phức chất đang xét với cường độ tương đối tính theo lý thuyết theo công thức ion phân tử [CuC38H31N8S2]+ được chỉ ra trên Bảng 3.3 và được cụ thể hóa trên Biểu đồ 3.3.

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

Bảng 3.4: Cường độ tương đối của pic đồng vị trong phổ khối lượng của

[Cu(HL)L]Cl

[CuC38H31N8S2]+

m/z 725 726 727 728 729 730 731 732 733

Lý Cường độ 100 56,05 63,80 26,05 2,96 9,84 0,59 0,10 0,01 thuyết tương đối

Thực tế (%) 100 72,36 65,75 36,38 1,52 10,57 3,76 0,61 0,30

Biểu đồ 3.3. So sánh cường độ tương đối của pic đồng vị trong phổ khối lượng của

[Cu(HL)L]Cl

Trên Biểu đồ 3.3 cho thấy sự sai khác nhau không nhiều về cường độ tương

đối của các pic đồng vị trong cụm pic ion phân tử theo thực nghiệm và theo lý

với số nguyên tử của các nguyên tố như

thuyết đối với phức chất Cu(II). Như vậy có thể khẳng định công thức ion phân tử phức chất [Cu(HL)L]Cl là [CuC38H31N8S2]+

sau: 1 Cu, 38 C, 31 H, 8 N và 2 S.

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

3.2. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phối tử Hpthbpyr và các phức chất Zn(L)2, Ni(L)2, [Cu(HL)L]Cl

Cấu tạo của 2 - benzoyl pyriđin và hai dạng tồn tại của HL được đưa ra dưới

đây.

2- benzoylpyriđin

Dạng thion của HL Dạng thiol của HL

Phổ hấp thụ hồng ngoại của HL và phức chất của nó với Zn(II), Ni(II) và

Cu(II) được chỉ ra trên các Hình 3.1, 3.2, 3.3, một số dải hấp thụ đặc trưng được liệt

kê trong Bảng 3.4.

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

Hình 3.4: Phổ hấp thụ hồng ngoại của HL

Hình 3.5: Phổ hấp thụ hồng ngoại của Zn(L)2

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

Hình 3.6:Phổ hấp thụ hồng ngoại của Ni(L)2

Hình 3.7:Phổ hấp thụ hồng ngoại của [Cu(HL)L]Cl

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

Bảng 3.4. Các dải hấp thụ đặc trưng trong phổ của HL, Zn(L)2, Ni(L)2 và

[Cu(HL)]Cl

Dải hấp thụ (cm-1) Hợp chất (NH) (CNN) (C=S) (pyr)

HL 3302, 3039 1464 791 652

3055 1440 785 600 Zn(L)2

3300 1437 808 610 Ni(L)2

1422 807 644 3302, 3048 [Cu(HL)L]Cl

Phổ hấp thụ hồng ngoại của phối tử và các phức chất có sự khác nhau về

hình dạng là bằng chứng cho thấy phức chất đã được tạo thành. Trên phổ hấp thụ

hồng ngoại của phức chất Cu(II) không thấy xuất hiện dải dao động hóa trị chân rọngo tù ở khoảng trên 3400cm-1, dải dao động hóa trị đặc trưng cho nhóm OH [9].

Điều này cho phép khẳng định trong phân tử phức chất Cu(II) không còn nhóm OH.

Phổ hấp thụ hồng ngoại của các phức chất khá giống nhau chứng tỏ sự phối trí giữa

ion kim loại với phối tử trong các phức chất này là giống nhau. Trên phổ hấp thụ

hồng ngoại của phối tử và cả hai phức chất ta đều thấy xuất hiện dải hấp thụ ở vùng

3200 - 3400 cm1- dải hấp thụ đặc trưng cho dao động hoá trị của nhóm NH. Tuy

nhiên khi đi vào trong các phức chất thì các dải này đã có sự thay đổi đáng kể, đó là

sự mất đi một dải dao động hóa trị trong phức của Zn(II) và Ni(II), sự thay đổi về

cường độ giữa hai dải dao động hóa trị của nhóm NH trong phức của Cu(II). Điều

này có thể giải thích là khi tham gia tạo phức một nguyên tử H của nhóm NH đã bị

tách ra và H tham gia liên kết với S. Tuy nhiên, trên phổ hấp thụ hồng ngoại của

phối tử tự do Hpthbpyr và các phức chất đều không thấy xuất hiện dải hấp thụ đặc

trưng cho dao động hoá trị của liên kết S – H ở vùng 2570 cm1 mà thấy xuất hiện dải hấp thụ đặc trưng cho dao động hoá trị của liên kết CS ở 791 cm-1, điều này cho

thấy phối tử tự do tồn tại ở trạng thái thion trong điều kiện ghi phổ và bị thiol hóa

khi tham gia tạo phức, liên kết giữa ion kim loại với phối tử được thực hiện qua

nguyên tử S [1, 11, 14]. Trên phổ hồng ngoại của các phức chất dải này lại xuất

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

hiện ở vị trí ứng với số sóng bé hơn 785 cm1 (trong phức của Zn(II)), 808 cm1

trong phức của Ni(II) và 807 cm1 trong phức của Cu(II).

Dải dao động hóa trị của nhóm CNN đều bị giảm khi chuyển từ phối tử tự do vào phức chất. Điều này chứng tỏ nguyên tử N(1) có tham gia tạo liên kết phối trí

với ion kim loại trung tâm. Vì khi tham gia liên kết, mật độ electron trên nguyên tử

này giảm đi, kéo theo sự giảm về độ bội liên kết C = N và giảm số sóng của dải hấp thụ đặc trưng của CNN. Dải dao động hóa trị của nhóm CNN xuất hiện ở 1464 cm-1 trong phổ của phối tử HL và giảm về 1440; 1437; 1422 cm-1 lần lượt trong các phức

chất Zn(L)2; Ni(L)2; [Cu(HL)L]Cl [19, 22, 31].

Dải dao động biến dạng của vòng pyriđin cũng bị giảm đáng kể khi chuyển từ phối tử tự do (652 cm-1) vào phức chất (600, 610 và 644 cm-1 lần lượt trong phức chất Zn(II), Ni(II) và Cu(II)) là

bằng chứng cho thấy phối trí đã

được thực hiện qua nguyên tử N

trong vòng với các ion kim loại

[31].

Qua phân tích phổ hồng

ngoại có thể thấy khi tạo phức,

phối tử Hpthbpyr đóng vai trò như

một anion và liên kết trong phức

Mô hình tạo phức của phối tử HL với

Zn(II), Ni(II) và Cu(II) chất được xảy ra do cặp nguyên tử cho là N trong vòng pyriđin, N(1)

và S.

3.3. Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân của phối tử HL và phức chất Zn(L)2

3.3.1. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H, 13C và COSY của phối tử HL

Để có thể quy kết các tín hiệu cộng hưởng trong phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H và 13C của phối tử chúng tôi tiến hành so sánh với phổ cộng hưởng từ hạt nhân

1H và 13C của N(4) - phenylthiosemicacbazit và 2- benzoylpyriđin là hai chất đầu để

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

tổng hợp phối tử HL.

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H và 13C và các quy kết được tham khảo từ thư

viện phổ chuẩn của Viện Khoa học - Công nghệ Nhật bản (AIST) trên trang web

http://sdbs.db.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/cre_index.cgi. Hình dạng các phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H và 13C của các chất đầu được đưa ra trên các Hình 3.8, 3.9, 3.10 và

3.11. Các qui kết được liệt kê trong Bảng 3.5, 3.6, 3.7 và 3.8.

Bảng 3.5. Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ 1H - NMR của Hpth

Vị trí (ppm)

9,60

9,11

7,65

7,30

7,10

4,80 Quy kết N(2)H N(4)H H2,6(H – C2,6) H7,9(H – C7,9) H8(H – C8) N(1)H2 Hình 3.8. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H (chuẩn) của N(4)-phenyl thiosemicacbazit

(Hpth)

Bảng 3.6. Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ 13C - NMR của Hpth

Vị trí (ppm)

181,20

137,72

126,05

124,26

128,92 Qui kết C = S C5 C6,10 C7,9 C8 Hình 3.9. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C

(chuẩn) của Hpth

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

Bảng 3.7. Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ 1H - NMR của bz

Vị trí Quy kết (ppm)

7,96

8,57

7,30

7,72

8,12 Hình 3.10. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H (chuẩn) của 2- benzoylpyriđin (bpyr) 7,37

7,46 H6’(H – C6’) H3’ (H – C3’ ) H4’(H – C4’) H5’(H – C5’) H8’,12’ (H – C8’, 12’) H9’,11’ (H – C9’,11’ ) H10’ (H – C10’)

Bảng 3.8. Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ 13C - NMR của bpyr

Vị trí (ppm)

155,06

137,00

126,14

148,52

124,54

136,29

130,96

128,12 Hình 3.11. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C (chuẩn) của 2- benzoylpyriđin (bpyr) 132,87

193,72 Qui kết C1’ C5’ C4’ C3’ C6’ C7’ C8’,12’ C9’,11’ C10’ C = O

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H, 13C và COSY của phối tử Hpthbpyr được

đưa ra trên Hình 3.12 và 3.13.

So sánh phổ 1H – NMR của phối tử với phổ cộng hưởng từ proton của phân

tử N(4) - phenyl thiosemicacbazit (Hình 3.8) có thể thấy trong phổ của phối tử tự do không thấy xuất hiện tín hiệu cộng hưởng đặc trưng cho 2 proton của nhóm N(1)H2. Và so phổ 13C – NMR của phối tử với phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C của 2 -

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

benzoylpyriđin cũng không thấy xuất hiện tín hiệu cộng hưởng của cacbon vùng

trường thấp ở 193,72 ppm của nhóm C = O (Hình 3.10). Sự vắng mặt của hai tín hiệu cộng hưởng này trên phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H và 13C của phối tử là

bằng chứng cho thấy phản ứng ngưng tụ giữa N(4) - phenylthiosemicacbazit và 2 - benzoylpyriđin đã xảy ra ở vị trí N(1) và C nhóm C = O.

Trên phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C của phối tử HL thấy xuất hiện tín hiệu cộng hưởng ở 152,04 ppm được gán cho cacbon nhóm C = N(1). Điều này được giải

thích so sự khác nhau về độ âm điện của O (3,44) và N (3,04). Độ âm điện của O

lớn hơn của N nên nó hút cặp electron dùng chung mạnh hơn làm cho mật độ điện tích trên C trong C = O nhỏ hơn trong C = N(1) nên cacbon trong C = O chuyển dịch về vùng trường thấp hơn, có độ chuyển dịch hoá học lớn hơn cacbon trong C = N(1).

Hình 3.12. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H của phối tử HL

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

Hình 3.13. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C của phối tử HL

Hình 3.14 a. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân hai chiều COSY của HL

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

Hình 3.14 b. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân hai chiều COSY của HL mở rộng (vùng

7,2- 9,0 ppm)

1H - NMR

Bảng 3.9. Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ 1H - NMR và COSY của HL

COSY Quy kết STT Vị trí (ppm) Đặc điểm pic Hằng số tách Vị trí (ppm)

13,10 13,08 singlet 1

10,30 10,30 singlet 2

8,85 doublet 8,89 3 J3’-5’ : 4,0 Hz

8,02 8,05 multiplet 4

7,65 7,62 multiplet 5

N(2)H N(4)H H3’ (H – C3’) H4’ (H – C4’) H5’ (H – C5’ ) H6’ (H – C6’ ) 7,42 7,48 multiplet 6

7,72 multiplet 7

7,58 multiplet 8 Hgốc phenyl 7,38 multiplet 9

7,23 multiplet 10

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

Bảng 3.10. Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ 13C - NMR của HL

1 2 3 4 5 6 7 8 STT

139,46 – Vị trí 177,14 152,04 149,51 144,48 124,73 138,89 122,70 125,68 (ppm)

Quy kết C = S C = N C1’ C3’ C4’ C5’ C6’ Cgốc phenyl

Các tín hiệu singlet, sắc nét có độ chuyển dịch hoá học cao ở vị trí 13,08

ppm, 10,30 ppm với tích phân tương ứng là 1 và 1 được qui gán cho proton liên kết với nguyên tử nitơ lần lượt ở vị trí N(2) và N(4). So với nhóm N(4)H, nhóm N(2)H bị ảnh hưởng nhiều hơn bởi sự tạo thành của liên kết C = N(1) khi phân tử N(4) -

phenyl thiosemicacbazit tham gia phản ứng ngưng tụ và hình thành mạch liên hợp – C = N(1) – N(2)H – C = S nên mật độ electron trên N(2) nhiều hơn N(4) dẫn tới proton liên kết với N(2) có độ chuyển dịch hóa học cao hơn, do vậy tín hiệu cộng hưởng của proton N(2)H sẽ bị dịch chuyển nhiều về độ chuyển dịch hoá học cao

hơn. Tín hiệu cộng hưởng của hai proton này cũng xuất hiện đầy đủ trong phổ

COSY của Hpthbpyr ở 13,10 và 10,30 ppm.

Dựa vào sự xuất hiện của các tín hiệu cộng hưởng trên phổ cộng hưởng từ

hạt nhân hai chiều COSY của Hpthbpyr có thể qui gán tín hiệu cộng hưởng của proton liên kết với C3’ ở 8,85 ppm, proton liên kết với C4’ ở 8,02ppm, proton liên kết với C5’ ở 7,65 ppm và proton liên kết với C6’ ở 7,42 ppm. Trên cơ sở đó có sự

qui gán các tín hiệu cộng hưởng trong phổ cộng hưởng từ proton của Hpthbpyr như

trong Bảng 3.9. Do độ âm điện của N (3,04) lớn hơn của C (2,55) nên trong liên kết

giữa C và N thì mật độ electron sẽ bị lệch về nguyên tử N làm cho C trong nhóm

này sẽ chuyển dịch về trường thấp hơn so với C trong liên kết giữa C và C. Chính vì vậy mà C1’,3’ trong vòng pyriđin cộng hưởng ở vùng trường thấp hơn so với C trong

gốc phenyl. Hai cacbon này cộng hưởng ở 149,51 và 144,48 ppm trong phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C của phối tử [13, 20, 41].

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

Các tín hiệu cộng hưởng đặc trưng cho các proton, các cacbon trên phổ cộng

hưởng từ hạt nhân 13C, cộng hưởng từ hạt nhân 13C và

COSY được liệt kê đầy đủ

trong Bảng 3.10 và 11.

Từ các phân tích trên

đây ta có thể khẳng định phối

tử tồn tại dạng thion trong

điều kiện ghi phổ với công

thức cấu tạo như hình bên:

3.3.2. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H của Zn(L)2

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân của Zn(L)2 được chỉ ra trên Hình 3.15.

Hình 3.15. Phổ cộng hưởng từ proton của phức chất Zn(L)2

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

So sánh phổ cộng hưởng từ proton của HL và Zn(L)2 có thể thấy sự khác biệt

rất rõ ràng, chứng tỏ phức chất đã được tạo thành. Điều khác biệt nhất khi quan sát

hai phổ này đó là tín hiệu ở vị trí 13,08 ppm - tín hiệu cộng hưởng của proton trong nhóm N(2)H trên phổ của phối tử, không thấy xuất hiện trên phổ của phức chất.

Chứng tỏ đã xảy ra sự thiol hoá và proton này đã bị tách ra khi xảy ra sự chuyển từ

dạng thion sang thiol. Nhưng trên phổ của Zn(L)2 cũng không thấy xuất hiện tín

hiệu ở vị trí khoảng 12 ppm - tín hiệu cộng hưởng của proton trong nhóm SH [9].

Như vậy, khẳng định thêm lần nữa phức chất đã được hình thành qua nguyên tử S

và nguyên tử H này đã bị tách ra khi tạo phức. Trên phổ của Zn(L)2 thấy xuất hiện

tín hiệu singlet, sắc nét ở vị trí 9,38 ppm với tích phân là 1 là tín hiệu cộng hưởng của proton trong nhóm N(4)H [22, 31]. Vị trí này chỉ thay đổi chút ít so với sự xuất

hiện của nó so với trong phổ của phối tử tự do. Điều đó cho thấy sự tạo phức không xảy ra trên nguyên tử N(4) và cũng không ảnh hưởng nhiều tới proton của nhóm này.

Các tín hiệu cộng hưởng của các proton còn lại xuất hiện đầy đủ trên phổ

cộng hưởng từ proton của phức chất Zn(L)2 và được liệt kê đầy đủ trong Bảng 3.12

Bảng 3.12. Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ 1H - NMR của Zn(L)2

HL Zn(L)2

Quy kết Vị trí Đặc điểm Hằng số tách Vị trí STT (ppm) pic (Hz) (ppm)

- 13,08 - 1

singlet 10,30 9,38 2

doublet 4,5 8,89 8,14 3

7,87 multiplet 8,05 4

triplet 7,5 ; 7,0 7,62 7,61 5

doublet 8,0 7,48 7,21 6 N(2)H N(4)H H3’ (H – C3’), J3’-4’ H4’ (H – C4’) H5’ (H – C5’ ), J5’-4’, J5’-6’ H6’ (H – C2’), J6’-5’

triplet 7,0 ; 75 7,72 7,67 7

doublet 7,0 7,58 7,55 8

7,38 9 7,48 multiplet Hgốc phenyl

triplet 8,0 ; 8,0 6,98 10 7,23 triplet 7,5 ; 7,0 6,81 11

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

Qua sự phân tích trên đây ta có thể thấy phức chất được tạo thành qua bộ nguyên tử cho là S và N(1). Kết quả này hoàn toàn phù hợp với kết quả nghiên cứu

của phức chất bằng phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại.

3.4. Phổ hấp thụ electron của phối tử HL và phức chất Ni(L)2, [Cu(HL)L]Cl

Để xác định cấu hình hình học của các phức chất chúng tôi tiến hành nghiên

cứu các phức chất bằng phương pháp phổ hấp thụ electron. Phổ hấp thụ electron của

phối tử HL và các phức chất Ni(L)2 và [Cu(HL)L]Cl được trình bày trên Hình 3.16.

Bước sóng ứng với các cực đại hấp thụ được liệt kê trong Bảng 3.13.

Hình 3.16. Phổ hấp thụ electron của phối tử HL và các phức chất

Ni(L)2 và [Cu(HL)L]Cl

Theo Gray – Ballhausen, phổ hấp thụ electron của phức chất vuông phẳng Ni(II) với các phối tử trường mạnh như CN- thường có một dải hấp thụ trong vùng trông thấy ở khoảng 440 – 460 nm ứng với bước chuyển 1A1g - 1A2g .

Trong khi đó, phổ hấp thị của phức chất tứ diện thường có một dải hấp thụ

trong vùng trông thấy ở 588 – 833 nm [1, 18, 26]. Như vậy, Phức chất Ni(L)2 có

một dải hấp thụ ở 442 nm trùng với dải hấp thụ trong phức chất bát diện nên chúng

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

tôi giả thiết phức này có cấu tạo bát diện. Các dải hấp thụ ứng với bước sóng bé hơn

có lẽ là thuộc các bước chuyển điện tích mà chuyển nội bộ phối tử.

Bảng 3.13. Các cực đại hấp thụ trên phổ hấp thụ electron của phối tử HL và

các phức chất Ni(L)2 và [Cu(HL)L]Cl

Chất Bước sóng (nm)

HL 290 347 - -

290 392 442 Ni(L)2

[Cu(HL)L]Cl 290 320

Quy gán Chuyển nội bộ phối tử 364 - 436 Chuyển điện tích d- d

Phổ hấp thụ electron của phức chất [Cu(HL)L]Cl cũng có thêm hai dãy hấp

thụ ở 364 nm và 436 nm so với phối tử tự do.

Theo tài liệu [1] phổ hấp thụ electron của các phức chất vuông phẳng của

Cu(II) có một dải hấp thụ ứng với bước chuyển d-d ở vùng 550 – 625 nm. Còn các

dải có bước sóng nhỏ hơn đều thuộc các bước chuyển điện tích. Do vậy việc nghiên

cứu cấu tạo của các phức chất Cu(II) với các phối tử chứa lưu huỳnh chủ yếu dựa

phổ chuyển điện tích. Phổ hấp thụ electron của các phức vuông phẳng của Cu(II)

với thioeste, thiolat … thường có hai dải chuyển điện tích trong vùng từ 330 – 355nm. Phổ phản xạ ở dạng rắn của Cu(Hth)2X2 (X = Cl- , Br -) đều có hai dải cực đại ứng với bước chuyển electron S → Cu(II) ở 300 – 320 nm. Phổ hấp thụ

electron của phức chất nghiên cứu [Cu(HL)L]Cl cũng có hai dải hấp thụ ở 364 và

436 nm. Hai dải này có vị trí gần giống với các dải hấp thụ thuộc các bước chuyển

điện tích từ S → Cu(II) trong các tài liệu đã nêu. Từ đó chúng tôi giả thiết rằng

phức chất [Cu(HL)L]Cl có cấu tạo vuông phẳng và hai dải hấp thụ ở vùng trông

thấy và tử ngoại gần trên phổ hấp thụ electron của phức chất này là các dải chuyển

điện tích.

Từ các phân tích trên cho phép giả thiết cấu hình hình học của các phức chất

Zn(II), Ni(II) là bát diện, phức chất Cu(II) là vuông phẳng.

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

Từ tất cả các kết quả phân tích về hàm lượng kim loại trong phức chất, phổ hấp thụ hồng ngoại, phổ khối lượng, phổ cộng hưởng từ proton 1H và phổ hấp thụ

electron chúng tôi đưa ra công thức cấu tạo chung của các phức chất tổng hợp được

như sau:

M: Zn và Ni

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

3.5. Kết quả nghiên cứu hoạt tính kháng sinh của phối tử và các phức chất

Kết quả thử hoạt tính kháng sinh vi sinh vật kiểm định đối với 05 mẫu, gồm:

02 mẫu muối ZnCl2 và CuCl2; 01 mẫu phối tử HL và 02 mẫu phức chất Zn(L)2 và

[Cu(HL)L]Cl trên 3 dòng vi khuẩn Gram (+), 3 dòng vi khuẩn Gram (-) và 1 dòng

nấm được liệt kê trong Bảng 3.14.

Trong 02 mẫu muối đem thử thì chỉ có mẫu muối clorua của kẽm có hoạt

tính đối với dòng cầu khuẩn gram (+): Staphylococcus aureus với giá trị IC50 =

57,41g/ml (0,428 mol/ml). Khi chuyển vào phức chất thì hoạt tính sinh học tăng

lên đáng kể, với phức chất Zn(L)2 có giá trị IC50 = 12,0 g/ml (0,017 mol/ml) và

phức chất [Cu(HL)L]Cl giá trị IC50 = 0,77 g/ml (0,001mol/ml). Hoạt tính sinh

học của các mẫu đem thử còn có với trực khuẩn gram (+): Bacillus subtilis với giá

trị IC50 là 21,33 g/ml (0,064 mol/ml) trong phối tử HL và cũng tăng lên đáng kể

khi chuyển vào phức chất [Cu(HL)L]Cl với IC50 = 4,0 g/ml (0,0055 mol/ml).

Bảng 3.14. Kết quả thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định

Tên chủng vi sinh vật kiểm định

a ử n

Mẫu Gram (+) Gram (-) Nấm

Lac Bac Sta Sal Esc Pse Can

) l

t ộ m

m / g 

>128 >128 >128 57,41 >128 >128 >128 ZnCl2

t ế h c

, 0 5

y â g

>128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 CuCl2

I (

ộ đ

HL >128 >128 21,33 1,32 >128 >128 >128

g n ồ N

>128 >128 >128 12,0 >128 >128 >128 Zn(L)2

[Cu(HL)L]Cl >128 >128 4,0 0,77 >128 >128 >128

Lac: Lactobacillus fermentum, Bac: Bacillus subtilis, Sta : Staphylococcus aureus, Sal : Salmonella enterica, Esc : Escherichia coli, Pes: Pseudomonas aeruginosa,

Can: Candida albican

Như vậy, các kết quả nghiên cứu hoạt tính sinh học của các phức chất

thiosemicacbazon tổng hợp được cho thấy hoạt tính sinh học không phải do một

phần tử nào trong hợp chất tạo nên mà do toàn bộ phân tử đó gây ra. Với kết quả

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

này cho phép chúng tôi hy vọng các phức chất nghiên cứu trong luận văn có thể

được sử dụng làm đối tượng nghiên cứu tiếp theo trong y, dược học để tìm kiếm

khả năng ứng dụng chúng trong thực tế. Kết quả này cũng có thể đóng góp một ít

dữ liệu cho việc nghiên cứu mối quan hệ giữa cấu tạo và hoạt tính sinh học của các

hợp chất trên cơ sở thiosemicacbazon.

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

KẾT LUẬN

1. Đã tổng hợp được 01 phối tử là N(4)-phenyl thiosemicacbazon 2 -

benzoylpyriđin (HL). Kết quả nghiên cứu các phối tử bằng phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại, phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H, 13C và COSY cho thấy phản ứng

ngưng tụ giữa nhóm NH2 của dẫn suất N(4)- phenyl của thiosemicacbazit và nhóm

C = O của hợp chất cacbonyl đã xảy ra hoàn toàn. Phối tử thu được có độ tinh khiết

đủ để nghiên cứu tiếp theo.

2. Đã tổng hợp được 03 phức chất của Zn(II), Ni(II) và Cu(II) với HL và giả thiết

công thức của chúng có dạng M(L)2 (trong đó M: Zn, Ni) và [Cu(HL)L]Cl.

Đã nghiên cứu 03 phức chất bằng phương pháp phân tích hàm lượng kim loại, phổ khối lượng, phổ hấp thụ hồng ngoại, phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H, 13C

(đối với phức chất Zn(II)) và phổ hấp thụ electron (đối với 02 phức chất của Ni(II)

và Cu(II)). Kết quả thu được cho thấy trong 02 phức chất M(L)2 (trong đó M: Zn,

Ni) phối tử đóng vai trò là phối tử 2 càng và bị thiol hóa khi chuyển từ phối tử tự do vào phức chất. Liên kết được thực hiện qua các nguyên tử S, N(1) và N trong

vòng pyryđin và là phức bát diện. Đối với phức chất [Cu(HL)L]Cl phối tử đóng vai

trò là 3 càng và 1 càng, trong đó phối tử 3 càng bị thiol hóa khi tạo phức còn phối

tử 1 càng không bị thiol hóa. Đã đưa ra giả thiết về công thức cấu tạo giả thiết cho

các phức chất được tổng hợp.

3. Đã thử hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm của 02 mẫu muối, 01 phối tử và 02

phức chất trên 07 chủng vi sinh vật thuộc các loại khuẩn gram (+), khuẩn gram (-)

và nấm. Kết quả cho thấy phối tử Hpthbpyr và 02 phức chất Zn(L)2, [Cu(HL)L]Cl

có khả năng diệt khuẩn đáng kể đối với các chủng vi khuẩn đem thử, trong khi muối

CuCl2 không thể hiện điều này. Kết quả này có thể đóng góp một ít dữ liệu cho lĩnh

vực nghiên cứu cơ chế diệt khuẩn của các N(4)-phenyl thiosemicacbazon nói riêng

và các thiosemicacbazon cũng như các phức chất của chúng nói chung.

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tiếng việt

1. Trịnh Ngọc Châu (1993), Tổng hợp, nghiên cứu cấu tạo của các phức chất

Coban, Niken, Đồng và Molipđen với một số Thiosemicacbazon và thăm dò

hoạt tính sinh học của chúng, Luận án Phó Tiến sĩ Hoá học, Trường đại học

Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.

2. Trần Thị Đà, Nguyễn Hữu Đĩnh (2006), Phức chất:Phương pháp tổng hợp và

nghiên cứu cấu trúc, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật.

3. Vũ Đăng Độ, Triệu Thị Nguyệt (2011), Hóa học vô cơ (quyển 2 - các nguyên tố d

và f), Nhà xuất bản giáo dục Việt Nam.

4. Hoàng Nhâm (2001), Hoá học Vô cơ, Tập 3, Nhà xuất bản giáo dục.

5. Dương Tuấn Quang (2002), Tổng hợp nghiên cứu cấu trúc và thăm dò hoạt tính

sinh học của phức Platin với một số Thiosemicacbazon, Luận án tiến sĩ Hoá

học, Viện Hoá học, Trung tâm khoa học Tự nhiên và Công nghệ quốc gia.

6. Nguyễn Kim Phụng (2004), Phổ NMR sử dụng trong phân tích hữu cơ, Nhà xuất

bản Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh.

7. Đặng Như Tại, Phan Tống Sơn, Trần Quốc Sơn (1980), Cơ sở hoá học hữu cơ,

Nhà xuất bản Đại học và Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội.

8. Thái Doãn Tĩnh (2008), Cơ chế và phản ứng hoá học hữu cơ, Tập 3, Nhà xuất

bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.

9. Nguyễn Đình Triệu (1999), Các phương pháp vật lí ứng dụng trong hoá học,

NXB Đại học Quốc gia, Hà Nội.

10. Phan Thị Hồng Tuyết (2007), Tổng hợp nghiên cứu cấu trúc và thăm dò hoạt

tính sinh học của một số phức chất kim loại với Thiosemicacbazon, Luận án

Tiến Sĩ Hóa học, Viện Hóa học, Viện khoa học và công nghệ Việt Nam.

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

II. Tiếng Anh

11. Abdulla H. Al-Kubaisi (2004), “Copper(II), Nickel(II) and

Palladium(II)Complexes of 2-Oximino-3-thiosemicarbazone-2,3-

butanedione”, Bull. Korean Chem. Soc., 25, pp. 37 - 41.

12. Adinarayana Reddy S., Janardhan Reddy K., Lakshmi Narayana (2008),

“Synthesis of New Reagent 2,6-Diacetylpyridine Bis-4-phenyl-3-

thiosemicarbazone (2,6-DAPBPTSC): Selective, Sensitive and Extractive

Spectrophotometric Determination of Co(II) in Vegetable, Soil,

Pharmaceutical and Alloy Samples”, Journal of the Chinese Chemical

Society, 55, pp. 326 - 334.

13. Ana S. Mena Barreto Bastos, Antonio F. de Carvalho Alcantara (2005),

“Structural analyses of 4-benzoylpyridine thiosemicarbazone using NMR

techniques and theoretical calculations”, Tetrahedron, 61, pp. 7045 - 7053.

14. Anitha Sankaraperumal, J. Karthikeyan, A. Nityananda Shetty, R.

Lakshmisundaram (2013), “Nickel(II) complex of p-[N,N-bis(2-

chloroethyl)amino]benzaldehyde-4-methyl thiosemicarbazone: Synthesis,

structural characterization and biological application”, Polyhedron, 50, pp.

264 - 269.

15. Ateya B. G., Abo - Elkhair B. M. and Abdel - Hamid I. A. (1976),

“Thiosemicarbazide as an inhibitor for the acid corrosion of iron”, Corrosion

Science, 16, pp. 163 - 169.

16. Campbell J. M. (1975), “Transition metal complexes of thiosemicarbazide and

thiosemicarbazones”, Coordination Chemistry Reviews 15, pp. 279 - 319.

17. Cavalca M., Branchi G. (1960), "The crystal structure of mono

thiosemicarbazide zinc chloride", Acta crystallorg, 13, pp. 688 - 698.

18. Caplanus I., Mihaela Rusu, Rusu G.G. (2007), “On the electronic transport

properties of some thiosemicarbazide derivatives complexed with nickel

cations”, Materials Chemistry and Physics, 101, pp. 77 - 80.

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

19. Diaz A., Cao R. and Garcia A. (1994), "Characterization and biological

properties of a copper(II) complex with pyruvic acid thiosemicarbazone",

Monatshefte fur Chemie/ Chemical Monthly, 125, pp. 823 - 825.

20. Dimitra Kovala-Demertzi, Anastasia Galani, John R. Miller, Christopher S.

Frampton, (2013), “Synthesis, structure, spectroscopic studies and cytotoxic

effect of novel palladium(II) complexes with 2-formylpyridine-4-Nethyl-

thiosemicarbazone: Potential antitumour agents”, Polyhedron, 52, pp. 1096 -

1102.

21. Departamento de Quımica, Universidade Federal de Minas Gerias (2006),

“Platinum and palladium complexes of thiosemicarbazones derived of 2-

acetylthiophene: Synthesis and spectral studies”, Spectrochimica Acta Part A,

63, pp. 669 - 672.

22. El-Asmy A.A. , Morsi M.A., and El - Shafei A.A. (2005), “Cobalt(II),

nickel(II), copper(II), zinc(II) and uranyl(VI) complexes of acetylacetone

bis(4-phenylthiosemicarbazone)”, Transition Metal Chemistry 11, pp. 494 -

496.

23. Falguni B., Samaresh B. (2002), “Thiosemicarbazone complexes of the

platinum metal. Astory of variable coordination modes”, Proceedings of the

Indian Academy of Sciences, Chemical Sciences, 114, pp. 255 - 268.

24. Guy Berthon and Torstenberg (1976), “Thermodynamics of silver-

thiosemicarbazide complexation”, Journal Chemistry Thermodynamic, 8, pp.

1145 - 1152.

25. Hall I.H., Lackey C.B., Kilter T.D., Durham R.W. (2000), “Cytotoxicity of

copper and cobalt complexes of furfural semicarbazone and

thiosemicarbazone derivatives in murine and human tumor cell lines”,

Pharmazie, 55 , pp. 937 - 914.

26. Harry B.Gray and C.J.Ballhausen (1962), “A molecular orbital theory for square

planar metal complexes”, J. Am. Chem. Soc, 85, pp. 260 - 265.

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

27. Hong Yan, Prinessa Chellan, Tingyi Li, Jincheng Mao (2013), “Cyclometallated

Pd(II) thiosemicarbazone complexes: new catalyst precursors for Suzuki-

coupling reactions”, Tetrahedron Letters, 54, pp. 154 - 157.

28. Heloisa Beraldo, Dinorah Gambino (2004), “The wide pharmacological

versatility of semicarbazones, thiosemicarbazones and their metal

complexes”, Mini- Reviews in Medicinal Chemistry, pp. 31 - 39.

29. Junnan Chen, Yue-wern Huang, GuanshuLiu, ZahraAfrasiabi, EkkehardSinn

(2004), “The cytotoxicity and mechanisms of 1,2-naphthoquinone

thiosemicarbazone and its metal derivatives against MCF-7 human breast

cancer cells”, Toxicology and Applied Pharmacology, 197, pp. 40 - 48.

30. Leuteris Papathanasis, Mavroudis A. Demertzis, Paras Nath Yadav (2004),

“Palladium(II) and platinum(II) complexes of 2-hydroxy acetophenone N(4)-

ethylthiosemicarbazone - crystal structure and description of bonding

properties”, Inorganica Chimica Acta, 357, pp. 4113 - 4120.

31. Marthakutty Joseph, Mini Kuriakose , M.R. Prathapachandra Kurup (2006),

“Structural, antimicrobial and spectral studies of copper (II) complexes of 2-

benzoyl pyridine N(4)-phenylthiosemicarbazone”, Polyhedron, 25, pp. 61 -

70.

32. Neelam Bharti, Shailendra, Sangita Sharma (2003), “New Palladium (II)

complexes of 5-nitrothiophene-2- carboxaldehyde thiosemicarbazones:

Synthesis, spectral studiesand in vitro anti - amoebic activity”, Bioorganic &

Medicinal Chemistry, 11, pp. 2923 - 2929.

33. Mostapha J.E., Magali Allain, Mustayeen A. K., Gilles M.B., (2005),

“Structural and spectral studies of nickel(II), copper(II) and cadmium (II)

complexes of 3-furaldehyde thiosemicarbazone” Polyhedron, 24, pp. 327 -

332.

34. Offiong O.E.,, S. Martelli (1992), “Antifungal and antibacterial activity of 2-

acetylpyridin-(4-phenylthiosemicarbazones and its metal(II) complexes”,

Farmaco, 47, pp. 1543 - 1554.

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

35. Offiong O.E., Martelli S. (1993), “Synthesis, antibacterial and antifungal

activity of metal(II) complexes of 2-acetylpyridin thiosemicarbazones”,

Farmaco, 48, pp. 777 - 793.

36. Offiong O.E., S. Martelli (1995), “Synthesis and biological activity of novel

metal complexes of 2-acetylpyridin thiosemicarbazones”, Farmaco, 50, pp.

625 - 632.

37. Pillai C. K. S., Nandi U. S. and Warren Levinson (1977), “Interaction of DNA

with anti-cancer drugs: copper-thiosemicarbazide system”, Bioinorganic

Chemistry, pp. 151 - 157.

38. Reddy K. J, Kumar J. R. and Ramachandraiah C. (2003), “Analytical properties

of 1-phenyl-1,2-propanedione-2-oxime thiosemicarbazone: simultaneous

spectrophotometric determination of copper(II) and nickel(II) in edible oils

and seeds”, Talanta, 59, pp. 425 - 433.

39. Suryanarayana R.V. and Brahmaji R.S. (1979), “Polarographic and

spectrophotometric studies of cobalt(II) thiosemicarbazide system”, Journal of

Electroanalytical chemistry, 96, pp. 109 - 115.

40. Sirota A. and ramko T. (1974), “Square planar NiII complexes of

thiosemicarbazide”, Inorganica Chimica Acta, 8, pp. 289 - 291.

41. Yan-Ke Li, Min Yang, Ming-Xue Li, Han Yu a, He-Chen Wu, Song-Qiang Xie

(2013), “Synthesis, crystal structure and biological evaluation of a main group

seven-coordinated bismuth(III) complex with 2-acetylpyridine N4-

phenylthiosemicarbazone”, Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 23, pp.

2288 - 2292.

42. William Henderson, Clifton E.F. (2003), “Platinum(II), palladium(II) and

gold(III) complexes containing 1,1,4-trisubstituted thiosemicarbazide

dianionligands”, Inorganica Chimica Acta, 343, pp. 74 - 78.

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

PHỤ LỤC

Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Quyên

Tổng hợp, nghiên cứu cấu tạo và thăm dò hoạt tính sinh học các phức chất của Zn(II), Ni(II) và Cu(II) với N(4)- phenyl thiosemicacbazon 2- benzoylpyriđin

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

---------------------

NGUYỄN THỊ QUYÊN

TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU CẤU TẠO VÀ THĂM DÒ HOẠT

TÍNH SINH HỌC CÁC PHỨC CHẤT CỦA Zn(II), Ni(II) VÀ

Cu(II) VỚI N(4)-PHENYL THIOSEMICACBAZON

2 - BENZOYLPYRIĐIN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2014

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

---------------------

Nguyễn Thị Quyên

TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU CẤU TẠO VÀ THĂM DÒ HOẠT

TÍNH SINH HỌC CÁC PHỨC CHẤT CỦA Zn(II), Ni(II) VÀ

Cu(II) VỚI N(4)-PHENYL THIOSEMICACBAZON

2 - BENZOYLPYRIĐIN

Chuyên ngành: Hóa vô cơ

Mã số: 60440113

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

TS. Nguyễn Thị Bích Hƣờng

Hà Nội – 2014

MỞ ĐẦU……………………………………………………………………………………….. 1

CHƢƠNG 1 - TỔNG QUAN..................................................................................................... 3

1.1. Giới thiệu về Zn, Cu và Ni ................................................................................................. 3

1.1.1. Giới thiệu chung ........................................................................................................... 3

1.1.2. Khả năng tạo phức của Zn(II), Ni(II) và Cu(II) ......................................................... 4

1.2. Giới thiệu về thiosemicacbazit và thiosemicacbazon ...................................................... 7

1.2.1. Giới thiệu chung về thiosemicacbazit và thiosemicacbazon ....................................... 7

1.2.2. Khả năng tạo phức của thiosemicacbazit .................................................................. 10

1.2.3. Khả năng tạo phức của thiosemicacbazon ................................................................ 12

1.3. Hoạt tính sinh học của thiosemicacbazon và phức chất của chúng ............................. 15

1.4. Các phƣơng pháp nghiên cứu phối tử và các phức chất .............................................. 18

1.4.1. Phương pháp phổ khối lượng .................................................................................... 18

1.4.2. Phương pháp hấp thụ hồng ngoại ............................................................................. 20

1.4.3. Phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân 1H, 13C và COSY ........................................ 22

1.4.4. Phương pháp phổ hấp thụ electron (UV - Vis) ......................................................... 24

CHƢƠNG 2 - THỰC NGHIỆM ............................................................................................. 28

2.1. Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................................. 28

2.1.1. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................... 28

2.1.2. Hóa chất ...................................................................................................................... 28

2.2. Kỹ thuật thực nghiệm ...................................................................................................... 29

2.2.1. Các điều kiện ghi phổ ................................................................................................. 29

2.2.2. Thăm dò khả năng kháng khuẩn, kháng nấm của các phối tử và các phức chất ... 29

2.3. Tổng hợp phối tử và phức chất ....................................................................................... 31

2.3.1. Tổng hợp phối tử Hpthbpyr ........................................................................................ 31

2.3.2. Tổng hợp các phức chất ............................................................................................. 32

CHƢƠNG 3 - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................................... 34

3.1. Phổ khối lƣợng của Zn(L)2, Ni(L)2 và Cu[(HL)L]2Cl ................................................... 34

3.1.1. Phổ khối lượng của Zn(L)2 ........................................................................................ 34

3.1.2. Phổ khối lượng của phức chất Ni(L)2 ........................................................................ 36

3.1.3. Phổ khối lượng của phức chất [Cu(HL)L]Cl ............................................................ 38

3.2. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phối tử Hpthbpyr và các phức chất Zn(L)2, Ni(L)2, [Cu(HL)L]Cl ..................................................................................................................... 40

3.3. Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân của phối tử HL và phức chất Zn(L)2 ............................. 44

3.3.1. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H, 13C và COSY của phối tử HL .............................. 44

3.3.2. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H của Zn(L)2 ............................................................. 51

3.4. Phổ hấp thụ electron của phối tử HL và phức chất Ni(L)2, [Cu(HL)L]Cl .................. 53

3.5. Kết quả nghiên cứu hoạt tính kháng sinh của phối tử và các phức chất .................... 56

KẾT LUẬN…………………………………………………………………………………...59

TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………………………...60

PHỤ LỤC……………………………………………………………………………………..64

) l

PHỤ LỤC

Có thể bạn quan tâm

Tài liêu mới

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Giới thiệu

Về chúng tôi

Việc làm

Quảng cáo

Liên hệ

Chính sách

Thoả thuận sử dụng

Chính sách bảo mật

Chính sách hoàn tiền