Phức chất kim loại chuyển tiếp với phối tử benzamidin ba càng dẫn xuất từ thiosemcacbazit

Phức chất kim loại chuyển tiếp với phối tử
benzamidin ba càng dẫn xuất từ
thiosemcacbazit


Dương Thu Trang


Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn ThS. ngành: Hóa vô cơ; Mã số: 60 44 25
Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Hùng Huy
Năm bảo vệ: 2012


Abstract. Nghiên cứu về phức chất của benzamiđin ba càng với các kim loại chuyển
tiếp; trong đó, phối tử benzamiđin ba càng được nghiên cứu là benzamiđin ba càng
dẫn xuất từ thiosemicacbazit và ion trung tâm là ion Pd2+. Các phức chất được tổng
hợp dưới dạng rắn, sau đó được xác định cấu trúc và thử khả năng ức chế tế bào ung
thư vú. Trình bày các kết quả nghiên cứu đạt được: Đã tổng hợp được bốn phối tử
H2L và bốn phức chất [Pd(HL)Cl] ở dạng tinh thể tinh khiết; Các chất đã được
nghiên cứu bằng các phương pháp IR, 1H NMR, ESI-MS và nhiễu xạ tia X đơn tinh
thể; Trái với kì vọng ban đầu, khi thăm dò hoạt tính sinh học, các phức [{Pd(L)}3]
lại không có tính độc với tế bào ung thư vú MCF-7. Sự tạo thành hợp phần [Pd(L)]+
của phức chất được cho là quyết định tới hoạt tính sinh học; vì vậy có thể giả thiết
việc các phức chất này không có hoạt tính sinh học là do chúng bền vững trong các
hệ sinh học đem thử.

Keywords. Hóa vô cơ; Kim loại chuyển tiếp; Phức chất; Benzamiđin


Content

Benzamiđin hai càng là lớp phối tử vòng càng thông dụng chứa nhóm thioure, có
công thức chung:

Với R
1
, R
2
, R
3
= H, ankyl, aryl
Hóa học phối trí của benzamiđin hai càng bắt đầu phát triển mạnh từ những năm
1980. Giống như các dẫn xuất chứa nhóm thioure khác, hợp chất của benzamiđin hai càng
được quan tâm nhiều bởi hoạt tính sinh học của chúng. Cho đến nay, phức chất của chúng với
các kim loại chuyển tiếp đã được nghiên cứu đầy đủ và hệ thống. Nếu nhóm thế R
3
có thêm
một nguyên tử cho khác có khả năng tạo phức chất vòng càng thì phối tử này trở thành
benzamiđin ba càng. Phức chất của benzamiđin ba càng với các kim loại chuyển tiếp chắc
chắn sẽ hứa hẹn nhiều điều thú vị hơn so với benzamiđin hai càng. Mặc dù vậy, hiện nay
phức chất của benzamiđin ba càng mới được nghiên cứu chủ yếu với Re và Tc [13-20].
Những nghiên cứu này tập trung trong lĩnh vực phát triển thuốc chứa đồng vị phóng xạ
188
Re
và
99m
Tc. Bên cạnh đó, người ta còn phát hiện khả năng ức chế sự phát triển tế bào ung thư
vú ở người của benzamiđin ba càng dẫn xuất từ thiosemicacbazit và phức chất của nó với
Renioxo(V) (ReO
3+
) cao hơn hàng chục lần so với cis-platin [17]. Các phức chất benzamdin

ba càng với các kim loại chuyển tiếp khác mới được nghiên cứu trong một vài năm trở lại
đây, bao gồm: các phức chất của Ni(II), Cu(II) và Pd(II) với benzamiđin dẫn xuất từ
aminometyl piridin; và phức chất của Au(III) với benzamiđin dẫn xuất từ thiosemicacbazit.
Các phức chất này đều có hoạt tính sinh học tốt, có khả năng ức chế tế bào ung thư vú ở
người tốt.
Qua thống kê về tình hình nghiên cứu benzamiđin ba càng, có thể nói rằng hoá học
phức chất của benzamiđin ba càng còn rất sơ khai. Việc tổng hợp các hệ phối tử và nghiên
cứu sự tạo phức của benzamiđin ba càng với kim loại chuyển tiếp còn thiếu tính hệ thống.
Thêm vào đó hoạt tính sinh học của lớp hợp chất này có triển vọng tốt nhưng chưa được quan
tâm nhiều.
Phạm vi hướng nghiên cứu về benzamiđin ba càng rất rộng vì từ một khung phối tử
ban đầu, tiến hành thay đổi các nhóm thế, sử dụng các amin khác nhau như amin kháng sinh,
amin có hoạt tính sinh học mạnh trong các cây dược liệu hoặc thay bằng các axit amin, các
peptit nhỏ là có thể thu được những phối tử có hoạt tính sinh học quý giá. Từ một phối tử
tổng hợp được như vậy, tiến hành nghiên cứu tạo phức với các kim loại chuyển tiếp d dãy thứ
nhất, thứ hai, thứ ba, các nguyên tố đất hiếm , tìm điều kiện tạo phức ở các nhiệt độ, dung
môi, xúc tác khác nhau. Tất cả những nghiên cứu ấy sẽ làm cơ sở để lựa chọn những hoạt
chất tốt nhất ứng dụng vào sản xuất thuốc chữa bệnh.
Nội dung bản luận văn này nhằm góp phần mở rộng các nghiên cứu về phức chất của
benzamiđin ba càng với các kim loại chuyển tiếp; trong đó, phối tử benzamiđin ba càng được
nghiên cứu là benzamiđin ba càng dẫn xuất từ thiosemicacbazit và ion trung tâm là ion Pd
2+
.
Các phức chất được tổng hợp dưới dạng rắn, sau đó được xác định cấu trúc và thử khả năng
ức chế tế bào ung thư vú.
Cụ thể, trong nghiên cứu này, chúng tôi tập trung vào các phức chất Pd(II) với của 4
phối tử benzamiđin ba càng dẫn xuất từ thiosemicacbazit:


Hình 1.12. Phối tử H

2
L
E5
Hình 1.13. Phối tử H
2
L
E7


Hình 1.14. Phối tử H
2
L
M5
Hình 1.15. Phối tử H
2
L
M7

Các phối tử H
2
L được tổng hợp theo quy trình được chia làm năm công đoạn, trong
đó bốn giai đoạn quan trọng được tóm tắt trong sơ đồ sau:

Giai đoạn 1 - Điều chế benzoylthiour: Tiến hành phản ứng thế giữa benzoyl clorua
với kali thioxianat để tạo thành benzoyl isoxianat, tiếp theo cho thêm amin bậc hai vào để
phản ứng với benzoyl isoxianat, thu được benzoylthioure:

Quá trình tổng hợp benzoylthioure được tiến hành trong điều kiện khan do vậy yêu
cầu KSCN phải được sấy khô kỹ và dung môi axeton phải thật khan. Nếu môi trường phản
ứng có lẫn nước, chất đầu benzoyl clorua và chất trung gian benzoyl isoxianat (là những chất

rất nhạy nước) sẽ bị thủy phân tạo axit benzoic, HCl, HSCN. Các axit này sẽ tác dụng với
amin R
1
R
2
NH tạo thành muối amoni tương ứng, làm giảm hiệu suất tổng hợp và tăng lượng
tạp chất trong sản phẩm. Khi phản ứng kết thúc, cho hỗn hợp phản ứng vào cốc chứa nước
cất, lúc đó KSCN, KCl và amin dư sẽ tan vào nước còn benzoylthioure không tan và kết tủa
tách ra khỏi hỗn hợp phản ứng. Nếu có benzoyl clorua hoặc benzoyl isothioxianat còn dư,
chúng sẽ bị thủy phân tạo axit benzoic, axit này cũng tan khá tốt trong nước nên không ảnh
hưởng tới độ tinh khiết của sản phẩm. Sản phẩm thu được tinh khiết đủ để tiến hành các bước
tổng hợp tiếp theo mà không cần phải tinh chế lại.
Giai đoạn 2- Điều chế phức chất niken(II) benzoylthioureato: Tiến hành cho
benzoylthioure tác dụng với muối niken axetat sẽ thu được phức chất niken(II)
benzoylthioureato:

Benzoylthioure ít phân cực nên tan tốt trong các dung môi phân cực kém, nó hầu như
không tan trong nước, thực nghiệm cho thấy benzoylthioure tan tốt trong etanol nóng. Muối
Ni(CH
3
COO)
2
.2H
2
O chỉ tan tốt trong dung môi phân cực, nó tan nhiều trong nước, trong
metanol nóng. Do vậy dung môi tốt nhất để tiến hành phản ứng này là hỗn hợp etanol -
metanol. Hòa tan muối niken axetat trong metanol nóng, còn benzoyl thioure thì hòa tan
trong etanol nóng, sau đó trộn chung hai dung dịch lại với nhau để phản ứng xảy ra. Phức
chất tạo thành trung hòa về điện và có khối lượng phân tử lớn nên không tan trong dung môi
khá phân cực là hỗn hợp etanol - metanol.

Giai đoạn 3- Điều chế benzimiđoyl clorua: Cho phức chất niken(II)
benzoylthioureato tác dụng với thionyl clorua SOCl
2
trong dung môi khan CCl
4
sẽ thu được
benzimiđoyl clorua:

Phản ứng giữa phức chất niken(II) benzoylthioureato với SOCl
2
cũng đòi hỏi môi
trường thật khan nước. Phản ứng này sử dụng dung môi CCl
4
, dung môi này hòa tan niken(II)
benzoylthioureato tốt hơn axeton vì nó ít phân cực hơn và cũng vì thế CCl
4
ít hấp thụ hơi
nước và dễ làm khô hơn axeton. Nhược điểm là CCl
4
độc hơn so với axeton [21, 22].
Vì phản ứng tạo khí SO
2
độc nên phải thực hiện trong tủ hốt hoặc dẫn khí sinh ra bằng
ống dẫn có một đầu nhúng vào dung dịch kiềm để hấp thụ SO
2
. Phản ứng này phải sử dụng
bẫy dầu, nó có tác dụng giúp khí SO
2
thoát ra ngoài, tránh tăng áp suất có thể gây nổ hệ phản
ứng đồng thời giúp cho hệ luôn kín, ngăn cản sự khuếch tán của hơi nước vào hỗn hợp phản

ứng gây thủy phân benzimiđoyl clorua.
Giai đoạn 4 - Điều chế phối tử benzamiđin ba càng: Cho benzimiđoyl clorua phản
ứng với amin hai càng 4,4’-diankyl thiosemicacbazit, có mặt Et
3
N sẽ thu được benzamiđin ba
càng:
Chất đầu benzimiđoyl clorua rất nhạy nước nên phản ứng được tiến hành trong dung
môi khan. Nếu có lẫn nước, benzimiđoyl clorua bị thủy phân tạo thành benzoylthioure. Dung
môi sử dụng cho phản ứng này là tetrahiđrofuran THF, nó có ưu điểm là ít hấp thụ hơi ẩm.
THF ít phân cực hơn axeton nên dễ hòa tan các chất ít phân cực, giúp tăng được nồng độ các
chất tham gia phản ứng. Những ưu điểm vừa rồi thì CCl
4
cũng có, tuy nhiên CCl
4
lại độc hơn.
Một ưu điểm của phản ứng giữa benzimiđoyl clorua với 4,4’-diankyl thiosemicacbazit
với sự có mặt của trietylamin dư là có thể dựa vào lượng kết tủa trắng Et
3
NHCl tạo thành để
nhận biết phản ứng vẫn còn xảy ra hay đã kết thúc. Nếu lượng kết tủa không tăng lên trong
một thời gian dài, lúc đó phản ứng đã kết thúc.
Sau khi được tổng hợp, bốn phối tử H
2
L được nghiên cứu bằng phương pháp phổ hấp
thụ hồng ngoại: Phổ IR của các phối tử không có dải hấp thụ ở vùng 3400 - 3600 cm
-1
của
nước ẩm, điều này chứng tỏ phối tử khô và ít phân cực. Dải hấp thụ có cường độ trung bình
yếu ở vùng khoảng 3000 - 3220 cm
-1

được quy gán cho dao động hóa trị N-H ở phối tử. Bên
cạnh đó trên phổ IR của các phối tử không thấy xuất hiện dải hấp thụ ở vùng 2600 - 2550 cm
-
1
, điều này có nghĩa là phối tử ở trạng thái rắn không tồn tại dạng đồng phân tautome chứa
nhóm –SH. Dải hấp thụ cường độ yếu nằm trong khoảng 2950 - 2850 cm
-1
được quy kết cho
dao động hóa trị của liên kết C-H no; dải hấp thụ của các liên kết C-H thơm là rất yếu và
không xuất hiện pic. Trên phổ IR của các phối tử cũng có hai hoặc ba dải hấp thụ với cường
độ mạnh ở khoảng 1600 – 1500 cm
-1
. Chúng được quy kết cho các dao động hóa trị của liên
kết trong nhân benzen (vòng benzen thông thường sẽ cho hai hoặc ba dải trong vùng
1600 -1500cm
-1
). Dải hấp thụ rất mạnh ở 1620 – 1630 cm
-1
trên phổ của các phối tử được
quy gán cho dao động hóa trị C=N của khung benzamiđin. Dải hấp thụ tương đối mạnh ở
khoảng 800 - 900 cm
-1
được quy gán cho liên kết C=S của khung benzamiđin. Các dữ kiện
thu được trên phổ IR của các phối tử trùng khớp với phổ IR của chúng đã được công bố trước
đây, việc này cho thấy những phối tử mà chúng tôi điều chế được là tinh khiết.
Khi nghiên cứu phổ
1
H-NMR, ta thấy trong hầu hết các phối tử benzamiđin đều xuất
hiện: tín hiệu cộng hưởng của proton 6,7 trogn liên kết –NH, và sự quay hạn chế của liên kết
SC-NR

1
R
2
và liên kết SC-NR
3
R
4
, đó là kết quả của hiệu ứng liên hợp giữa nguyên tử N thuộc
nhóm -NR
1
R
2

hoặc –NR
3
R
4
và nguyên tử C-sp
2
thuộc nhóm thiocacbonyl.
Khi nghiên cứu phổ MS, ta thấy các phối tử H
2
L

dễ dàng nhận thêm các hợp phần linh
động như H
+
hoặc Na
+
để trở thành ion [H

2
L+H]
+
hoặc ion [H
2
L + Na]
+
. Ion [H
2
L+H]
+
cũng
dễ bị phân tách hợp phần thioure {NH
2
-C(=S)-NR
1
R
2
}; hoặc tách hợp phần điankylamin
(NH-R
1
R
2
); hoặc cũng có thể tách hợp phần H
2
S kèm theo đóng vòng. Qua phân tích phổ MS
và kết hợp với phổ IR, phổ
1
H-NMR của các phối tử H
2

L ta có thể kết luận, các phối tử được
điều chế có công thức đúng như đã dự đoán.
Phức chất [Pd(HL)Cl] được tổng hợp từ phản ứng giữa [PdCl
2
(MeCN)
2
] và các phối
tử H
2
L tương ứng trong hỗn hợp dung môi CH
2
Cl
2
. Dung dịch [PdCl
2
(MeCN)
2
]

trong CH
2
Cl
2

có màu vàng nâu, dung dịch của phối tử trong CH
2
Cl
2
có màu hơi vàng. Khi trộn hai dung
dịch này lại với nhau, dung dịch chuyển ngay sang màu vàng cam điều này chứng tỏ phản

ứng tạo phức chất đã xảy ra. Phức chất tạo thành ít tan trong CH
2
Cl
2
, ĐMSO và hầu như
không tan trong các dung môi khác. Ở trạng thái rắn, màu sắc và thành phần hóa học của
phức chất không thay đổi khi bảo quản nó trong không khí. Tuy nhiên, khi tan trong CH
2
Cl
2
,
màu sắc dung dịch chuyển dần sang màu đỏ. Do vậy, nếu để lâu hỗn hợp phản ứng trong
CH
2
Cl
2
kết tủa màu vàng tan dần và thu được dung dịch có màu đỏ. Tốc độ đổi màu của phức
chất Pd(II) với H
2
L
M5
, H
2
L
M7
nhanh hơn phức chất với H
2
L
E5
, H

2
L
E7
. Tốc độ đổi màu nhanh
hơn nhiều khi đun nóng, cho thêm MeOH và đặc biệt nhanh khi cho thêm bazơ như Et
3
N.
Khi nghiên cứu phổ IR của phức chất Pd(II) với H
2
L, ta không thấy có vân nước ẩm ở
vùng 3600 cm
-1
, chứng tỏ phức chất thu được là khô và không có H
2
O tham gia vào cầu phối
trí. Khác với các phức chất đã công bố của phối tử H
2
L, phổ IR của phức chất Pd(II) với H
2
L
vẫn còn một dải hấp thụ yếu ở vùng 3200 cm
-1
đặc trưng cho dao động hóa trị N-H, chứng tỏ
phối tử chưa tách hoặc chưa tách hoàn toàn proton của các nhóm N-H khi tạo phức chất với
Pd(II). Điểm dễ nhận thấy nhất trên phổ IR của các phức chất là sự dịch chuyển rất mạnh
sang vùng sóng dài của dải hấp thụ đặc trưng cho dao động hóa trị C=N thuộc khung
benzamiđin từ vùng 1620 - 1630 cm
-1
sang vùng 1550 cm
-1

. Trong hầu hết công trình nghiên
cứu về phức chất của benzamiđin đều quy gán sự giảm số sóng nhiều hơn 100 cm
-1
của đỉnh
hấp thụ
C=N
ν

là do sự tạo phức chất vòng càng benzamiđin và có sự giải tỏa electron pi trong
vòng; có nghĩa là có sự tách proton gắn trên nguyên tử N. Như vậy, có thể dự đoán rằng khi
tạo phức chất, phối tử H
2
L chỉ tách một proton tạo nên phức chất {HL
-
}. Điều này càng được
khẳng định ở sự dịch chuyển dải hấp thụ của các liên kết trong nhân benzen từ vùng
1650 – 1500 cm
-1
sang vùng 1400-1500 cm
-1
. Chứng tỏ sự tạo phức đã ảnh hưởng dao động
hóa trị của bởi lẽ nhân benzen có hiệu ứng liên hợp với nhóm C=N ngoài vòng. Khi tạo
phức chất, bản chất liên kết pi C=N bị thay đổi, trở thành liên kết pi không định chỗ trong
vòng chelat nên làm giảm hiêu ứng liên hợp với nhân benzen. Qua việc phân tích phổ IR, ta
có thể tạm kết luận là: đã có sự tạo phức chất vòng càng giữa phối tử H
2
L với ion Pd
2+
qua ba
nguyên tử S-thioure, N và S-thisemicacbazit. Khi tạo phức chất, phối tử H

2
L chỉ tách một
proton thuộc vòng benzamiđin tạo thành phối tử ba càng một điện tích âm {HL
-
}. Các phức
chất với Pd(II) tan tốt hơn trong CH
2
Cl
2
so với các dung môi phân cực khác như MeOH,
EtOH gợi ý rằng chúng là những phức chất trung hòa. Do đó, nó cần có thêm một phối tử một
càng có điện tích âm để bão hòa số phối trí 4 của nhân Pd(II). Trong điều kiên tổng hợp,
chúng tôi dự đoán phối tử này là Cl
-
. Như vậy, chúng tôi giả thiết công thức của phức chất là
[Pd(HL)Cl].
Điều này hoàn toàn phù hợp với việc trên phổ
1
H NMR của [Pd(HL
E5
)Cl] chỉ xuất
hiện một tín hiệu singlet tù ở trường rất thấp, 10,71 ppm, được qui gán cho proton N-H,
chứng tỏ phối tử H
2
L chỉ tách một proton khi tham gia tạo phức chất [Pd(HL)Cl].
Tuy vậy, trên phổ ESI-MS của các phức chất này lại không thấy có ion phân tử hay
các ion tạo nên từ phân tử phức chất kết hợp hay tách loại các hợp phần linh động như H
+
,
Na

+
, Cl
-
… bên cạnh đó xuất hiện khá nhiều pic lạ có giá trị m/z lớn khối lượng phân tử tính
toán, như phát hiện pic của ion [Pd(L)(R
3
R
4
CS)]
+
trong tất cả các phổ MS của phức chất, hay
pic của ion do phức chất tách loại một phân tử HCl rồi trime hóa [{Pd(L
E5
)}
3
+H]
+
trên phổ
MS của [Pd(HL
E5
)Cl]. Điều này cho phép chúng tôi dự đoán trong điều kiên ghi phổ MS, các
phức chất ngưng tụ tạo thành ion [{Pd(L)}
3
+H]
+
sau đó ion này bị phân hủy tạo thành các
mảnh ion có giá trị m/z nhỏ hơn.
Và để khẳng định chính xác cấu trúc của các phức chất này, chúng tôi tiến hành
nghiên cứu phổ X-ray:

Hình 3.15. Cấu trúc phân tử của phức chất [Pd(HL
E5
)C].
Kết quả phân tích cấu trúc bằng nhiễu xạ tia X đơn tinh thể của phức chất
[Pd(HL
E5
)C] cho thấy nó là phức chất vuông phẳng ít biến dạng. Trong phân tử phức chất,
phối tử benzamiđin chiếm 3 vị trí trong cầu phối trí vuông phẳng, liên kết với Pd(II) qua các
nguyên tử S1, N3, S2, vị trí còn lại trong cầu phối trí chiếm chỗ bởi phối tử cloro Cl
-
. Các
liên kết giữa C và N trong vòng benzamiđin sáu cạnh có độ dài gần bằng nhau và nằm giữa
độ dài trung bình của liên kết đôi C=N (1,30 Å) và liên kết đơn C-N (1,47 Å), điều này chứng
tỏ có sự giải tỏa electron π trong vòng benzamiđin. Sự giải tỏa electron π này làm bền thêm
hệ phức nhưng lại làm yếu đi liên kết C2-N2 của khung benzamiđin, vì vậy dải hấp thụ của
dao động hóa trị của nó dịch chuyển về số sóng thấp hơn. Điều này đã được đề cập rõ khi
phân tích phổ IR của các phức chất. Sự liên hợp của nguyên tử N1 với vòng benzamiđin được
xác nhận bởi độ dài liên kết C1-N1 (1,339 Å) ngắn hơn nhiều so với liên kết đơn C-N thông
thường (1,47 Å). Như vậy liên kết giữa C1 và N1 mang một phần của liên kết đôi. Bên cạnh
đó, hiệu ứng liên hợp với nguyên tử C3 trong nhóm C=S cũng làm cho liên kết N5-C3 ngắn
lại và liên kết này cũng có một phần của liên kết đôi. Điều này đã gây ra hiện tượng quay hạn
chế quanh các liên kết C1-N1 và C3-N5 và làm cho proton của các nhóm thế gắn trên các
nguyên tử N1, N5 cộng hưởng ở những trường khác nhau. Liên kết C3-N4 (1,343 Å) tuy hơi
dài hơn các liên kết C-N khác nhưng ngắn hơn liên kết đơn C-N, điều này được giải thích bởi
cấu trúc phẳng của các liên kết quanh nguyên tử N4, điều này cho phép nó liên hợp với vòng
benzamiđin cũng như nguyên tử C3 trong nhóm C=S.
Như vậy, kết hợp các phổ IR,
1
H-NMR, MS và X-ray, ta có thể kết luận đã có sự tạo
thành phức chất giữa phối tử H

2
L với ion Pd
2+
, trong đó, phối tử chỉ tách 1 proton:









Như đã trình bày ở trên, phức chất [Pd(HL)Cl] kém bền trong dung môi CH
2
Cl
2
; Vì
vậy, để thúc đẩy phản ứng phân hủy phức chất [Pd(HL)C], chúng tôi đun hồi lưu chúng trong
CH
2
Cl
2
– MeOH (tỉ lệ 1:1 theo thể tích), đồng thời thêm 3 giọt Et
3
N / 0,1 mmol phức chất.
Sau khoảng 60 phút đun hồi lưu, hỗn hợp phản ứng được để nguội rồi cho bay hơi chậm tại
nhiệt độ phòng thì thu được những vi tinh thể màu đỏ. Những tinh thể này không bền, chuyển
thành dạng bột mịn màu đen khi để trong không khí.
Chất thu được được đem nghiên cứu xác định cấu trúc bằng các phương pháp phổ IR,

MS,
1
H-NMR và X-ray:
Kết quả phổ IR của chất thu được được đem so sánh với phổ của phức [Pd(HL)Cl] và
phổ của phối tử H
2
L, ta thấy: Trên phổ đó không còn xuất hiện dải hấp thụ của liên kết N-H ở
vùng khoảng 3200 cm
-1
; có sự dịch chuyển phổ ít của liên kết C=N và liên kết C=C trong
vòng thơm về vùng sóng dài hơn so với phối tử H
2
L. Những điều đó đã chứng tỏ sự tạo phức
vòng càng ở chất thu được, trong đó, cả hai proton trên phối tử đều bị tách ra khiến biến mất
liên kết N-H và thay đổi liên kết C=N trở thành liên kết pi không định chỗ trên các vòng
chelat, dẫn tới giảm hiệu ứng liên hợp của nó với vòng benzen, do đó cũng làm thay đổi liên
kết C=C trong vòng thơm.
Điều này phù hợp với việc trên phổ 1H-NMR của chúng không thấy xuất hiện tín
hiệu cộng hưởng của các proton của liên kết N-H, chứng tỏ đã có sự tạo phức giữa phối tử
H
2
L với ion Pd
2+
. Nếu như phối tử {L}
2-
phối trí ba càng với ion trung tâm Pd(II) thì cần có
thêm một phối tử một càng khác để bão hòa cầu phối trí vuông phẳng. Từ độ tan của phức
chất, tan tốt trong CH
2
Cl

2
và kém tan trong MeOH có thể dự đoán nó là phức chất trung hòa
ít phân cực. Như vậy, phối tử một càng trong trường hợp này phải là một phân tử trung hòa
như MeOH hay H
2
O. Tuy nhiên chúng tôi không phát hiện được các tín hiệu cộng hưởng của
các phối tử này trên phổ
1
H NMR. Chính điều này gây khó khăn trong việc dự đoán cấu trúc
của phức chất. Do đó, cần phải sử dụng phương pháp mạnh hơn, như nhiễu xạ tia X đơn tinh
thể để xác định cấu trúc của phức chất này.

Hình 3.20. Cấu trúc phân tử của phức chất [{Pd(L
E7
)}
3
].
Kết quả tính toán và tối ưu hóa cho thấy nó có cấu trúc trime, trong đó các monome là
hoàn toàn tương đương nhau, liên hệ với nhau bằng phép đối xứng quay quanh trục đối xứng
C
3
chúng được đánh số lần lượt (a), (b) và (c). Trong mỗi monome, cấu trúc của nhân Pd(II)
là vuông phẳng ít biến dạng. Phối tử H
2
L tách cả hai proton khi tham gia phối trí với ion Pd
2+

trung tâm. Kiểu phối trí của phối tử H
2
L trong phức chất [{Pd(L)}

3
] giống như trong phức
chất [Pd(HL)Cl]: phối trí với ion trung tâm qua các nguyên tử S1, N3, S2a. Cầu phối trí
vuông phẳng được tạo thành bởi ba nguyên tử cho của phối tử {L
2-
} và nguyên tử cho S2c
của monome kế bên. Ba nguyên tử Pd và ba nguyên tử S2 trong ba monome (a), (b) và (c) tạo
nên một vòng 6 cạnh có cấu trúc khá giống với dạng ghế của vòng xyclohexan.

Hình 3.22 . Cấu trúc vòng 6 cạnh tạo bởi Pd 1(a,b,c) và S2(a,b,c).
Các liên kết C-N trong vòng sáu cạnh benzamiđin có độ dài gần bằng nhau và nằm
giữa độ dài của liên kết đôi C=N và liên kết đơn C-N, chứng tỏ cũng có sự giải tỏa điện tích π
trong vòng chelat này. Bên cạnh đó, cũng phát hiện thấy có sự co ngắn của liên kết C1-N1 và
C3-N5 so với các liên kết đơn C-N: liên kết C1-N1 trong hợp phần thioure (1,342(8) Å ) hơi
dài hơn so với liên kết C3-N5 trong hợp phần thiosemicacbazit (1,339(9) Å). Điều này là phù
hợp với sự hạn chế quay chỉ thể hiện xung quanh liên kết C3-N5 trong hợp phần
thiosemicacbazit trên phổ
1
H NMR của các phức chất [{Pd(L)}
3
].
Như vậy, kết hợp với phổ
1
H NMR và IR, có thể kết luận phức chất thu được tinh
khiết và có dạng [{Pd(L)}
3
].

Phức chất [{Pd(L)}
3
] được đem thử hoạt tính sinh học. Nhưng trái với mong đợi, giá
trị IC
50
của các phức chất [{Pd(L)}
3
] đều > 128 μg/ml. Như vậy, có thể kết luận các phức chất
[{Pd(L)}
3
] không có nhiều khả năng tiêu diệt hay ức chế sự phát triển của tế bào ung thư vú
MCF-7. Điều này ngược với kì vòng ban đầu, song có thể giả thiết như sau: Các nghiên cứu
trước đây đã chỉ ra yếu tố quyết định hoạt tính sinh học của phức chất là sự linh động của
phối tử một càng có mặt trong cầu phối trí; Nhưng các phức ba nhân [{Pd(L)}
3
] lại tương đối

bền, không phân ly tạo thành [Pd(L)]
+
trong các hệ sinh học đem thử, nên chúng mới không
có hoạt tính sinh học cao.
Tóm lại, qua nghiên cứu này, chúng tôi đã kết luận được:
1. Đã tổng hợp được bốn phối tử H
2
L và bốn phức chất [Pd(HL)Cl] ở dạng tinh thể
tinh khiết.
2. Các chất đã được nghiên cứu bằng các phương pháp IR,
1
H NMR, ESI-MS và
nhiễu xạ tia X đơn tinh thể. Dựa vào kết quả thu được cho phép khẳng định:
- Các phối tử điều chế được là tinh khiết và có công thức đúng như dự đoán.
- Có sự tạo phức chất chelat giữa các phối tử và Pd(II). Tùy vào điệu kiện có thể tạo
thành phức chất [Pd(HL)Cl] hoặc [{Pd(L)}
3
]: Trong CH
2
Cl
2
, phức chất [Pd(HL)Cl] được tạo
thành. Trong đó, phối tử H
2
L chỉ tách 1 proton, liên kết phối trí với Pd(II) qua ba nguyên tử
S-thioure, N và S-thiosemicacbazit tạo nên những phức chất vuông phẳng. Khi đun nóng
trong CH
2
Cl
2

/MeOH và có mặt bazơ NEt
3
, phức chất trên tách HCl và trime hóa tạo nên phức
chất [{Pd(L)}
3
]. Trong các phức chất này, phối tử H
2
L tách hoàn toàn 2 proton và liên kết
phối trí với Pd(II). Các monome liên kết với nhau thông qua liên kết cầu S của hợp phần
thiosemicacbazit.
3. Trái với kì vọng ban đầu, khi thăm dò hoạt tính sinh học, các phức [{Pd(L)}
3
] lại
không có tính độc với tế bào ung thư vú MCF-7. Sự tạo thành hợp phần [Pd(L)]
+
của phức
chất được cho là quyết định tới hoạt tính sinh học; vì vậy có thể giả thiết việc các phức chất
này không có hoạt tính sinh học là do chúng bền vững trong các hệ sinh học đem thử.



References
A. TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT
1. Nguyễn Hữu Đĩnh, Trần Thị Đà (1999), Ứng dụng một số phương pháp phổ nghiên
cứu cấu trúc phân tử, NXB Giáo dục, Hà Nội.
2. Lê Cảnh Định (2011), Phức chất kim loại chuyển tiếp với phối tử Benzamiđin, Luận
án thạc sĩ hóa học, Trường Đại học khoa học Tự nhiên.
3. Vũ Đăng Độ, Triệu Thị Nguyệt (2009), Hóa học Vô Cơ, Tập 1, NXB Giáo dục, Hà
Nội.
4. Vũ Đăng Độ, Triệu Thị Nguyệt (2009), Hóa học Vô Cơ, Tập 2, NXB Giáo dục, Hà

Nội.
5. Bùi Thị Bích Hường (2012), Tổng hợp, nghiên cứu cấu tạo và thăm dò hoạt tính sinh
học của các phức chất Pd(II), Ni(II) với một số dẫn xuất của thiosemicacbazit, Luận
án tiến sĩ hóa học, Trường Đại học khoa học Tự nhiên.
6. Lê Chí Kiên (2006), Hóa Học Phức Chất, NXB Giáo dục, Hà Nội.
7. Hoàng Nhâm (2004), Hóa học Vô cơ, Tập 3, NXB Giáo dục, Hà Nội.
B. TÀI LIỆU TIẾNG ANH
8. Ahamad, T.; Kumar, V.; Nishat, N., “Synthesis, characterization and antimicrobial
activity of transition metal chelated thiourea-formaldehyde resin”, Polymer
International, 2006, 55(12), 1398.
9. Axel Rodenstein, Dirk Creutzburg, Peter Schmiedel, Jan Griebel, Lothar Henniga and
Reinhard Kirmse, (2008), “Complexes of Ni(II) and Cu(II) and of Benzo[b]pyrimido-
[1,6-d][1,4]diazepin-12-ium-dichlorocuprate(I)”, Z. Anorg. Allg. Chem, 634, 2811-
2818.
10. Beyer, L.; Widera, R.;(1982), “N-(amino-thiocarbonyl)-benzimidchloride”,
Tetrahedron Letters,23, 1881.
11. Beyer, L.;Widera, R.;Hartung, J.;(1984), "Structure of N-
(diethylaminothiocarbonyl)benzamidine" , Tetrahedron, 40, 405
12. El Aamrani, F. Z.; Garcia-Raurich, J.; Sastre, A.; Beyer, L.; Florido, A.;(1999),
“PVCmembranes based on silver(I)–thiourea complexes”, Analytica Chimica Acta,
402, 129.
13. Nguyen Hung Huy; Abram, U.; (2009), “Rhenium and technetium complexes with
tridentate S,N,O ligands derived from benzoylhydrazine”, Polyhedron, 28(18), 3945.
14. Nguyen Hung Huy; da S. Maia, P. I.; Deflon, +V. M.; Abram, U.; (2009),
“Oxotechnetium(V) Complexes with a Novel Class of TridentateThiosemicarbazide
Ligands”,Inorganic Chemistry, 48(1), 25.
15. Nguyen Hung Huy; Deflon, V. M.; Abram, U.; (2009), “ Mixed-Ligand Complexes of
Technetium and Rhenium with TridentateBenzamidines and Bidentate
Benzoylthioureas”, European Journal of Inorganic Chemistry, 21, 3179-3187.
16. Nguyen Hung Huy; Grewe, J.; Schroer, J.; Kuhn, B.; Abram, U.; (2008), “Rhenium

and Technetium Complexes with TridentateN-[(N′′,N′′-Dialkylamino)(thiocarbonyl)]-
N′-substituted Benzamidine Ligands”, Inorganic Chemistry, 47(12), 5136-5144.
17. Nguyen Hung Huy; Jegathesh, J. J.; da S. Maia, P. I.; Deflon, V. M.; Gust, R.;
Bergemann, S.; Abram, U.; (2009), “ Synthesis, Structural Characterization, and
Biological Evaluation of Oxorhenium(V) Complexes with a Novel Type of
Thiosemicarbazones Derived from N-[N’,N’-
Dialkylamino(thiocarbonyl)]benzimidoyl Chlorides”, Inorganic Chemistry, 48(19),
9356
18. Nguyen Hung Huy; Hazin, K.;Abram, U.; (2011), “ Synthesis and Characterization of
Unusual Oxidorhenium(V) Cores”, Eur. J. Inorg. Chem, 78-82.
19. Nguyen Hung Huy; Trieu Thi Nguyet; Abram, U.; (2011), “Syntheses and Structures
of Nitridorhenium(V) and Nitridotechnetium(V) Complexes with N,N-
[(Dialkylamino)(thiocarbonyl)]-N'-(2-hydroxyphenyl)benzamidines”, Z Anorg. Allg.
Chem, 637.
20. Nguyễn Hùng Huy (2012), “Neutral Gold Complexes with Tridentate SNS
Thiosemicacbazide Ligands”, Inorganic Chemistry, 51(1), 1604-1613.
21. Lessmann, F.; Beyer, L.; Hallmeier, K H.; Richter, R.; Sieler, J.; Strauch, P.; Voigt,
A. Z.;(2000), Naturforsch. B, 55, 253.
22. Martins, E. T.; Baruah, H.; Kramarczyk, J.; Saluta, G.; Day, C. S.; Kucera, G. L.;
Bierbach, U,(2001),Journal of Medicinal Chemistry, 44, 4492.
23. Masa, W.; (2003), "Crystal Structure Deternation", Springer.
24. Rolfs, A.; Liebscher, J.; (1997), “ Versatile Novel Syntheses of Imidazoles”, Journal
of Organic Chemistry, 62(11),3480.
C. TRANG WEB
25.
26.
27.
28.