Nghiên cứu tổng hợp, cấu trúc và tính chất của một số phức chất cơ platinum(II) chứa isopropyl eugenoxyacetate.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI
-----------------------

PHẠM VĂN THỐNG

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP, CẤU TRÚC
VÀ TÍNH CHẤT CỦA MỘT SỐ PHỨC CHẤT
CƠ PLATINUM(II) CHỨA ISOPROPYL EUGENOXYACETATE

LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC

HÀ NỘI, 2023


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI
-----------------------

PHẠM VĂN THỐNG

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP, CẤU TRÚC
VÀ TÍNH CHẤT CỦA MỘT SỐ PHỨC CHẤT
CƠ PLATINUM(II) CHỨA ISOPROPYL EUGENOXYACETATE

Chuyên ngành: Hóa Vơ cơ
Mã số: 9.44.01.13
Luận án Tiến sĩ Hóa học

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS. TS NGUYỄN THỊ THANHCHI

2. PGS. TS HUYNH HAN VINH

HÀ NỘI, 2023


1

LỜI CẢM ƠN
Luận án này được hồn thành tại Phịng nghiên cứu 1, Bộ mơn Hóa Vơ cơ,
Khoa Hóa học, trường Đại học Sư phạm Hà Nội dưới sự hướng dẫn khoa học
củaPGS. TS Nguyễn Thị Thanh Chi(Trường ĐHSPHN) vàPGS. TS Huynh Han
Vinh(Trường Đại học Quốc gia Singapore).
Với lịng kính trọng và biết ơn sâu sắc tôi xin chân thành cảm ơnPGS. TS
Nguyễn Thị Thanh Chi -Cô đã truyền cảm hứng, tận tình và kiên nhẫn hướng dẫn
tơi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu 12 năm qua. Những điều Cô đã chỉ dạy
sẽ là những bài học cũng như những hành trang cho tôi trong cuộc sống.
Tôi xin chân thành cảm ơnPGS. TS Huynh Han Vinh, người đồng hướng
dẫn đã nhiệt tình hướng dẫn, cung cấp cho tơi nhiều kiến thức về Hóa học cơ kim
cũng như giúp đỡ đo phổ ESI MS và nhiễu xạ tia X đơn tinhthể.
Tôi xin chân thành cảm ơnGS. Luc Van Meervelt(Đại học Leuven Vương
quốc Bỉ) đã giúp đỡ đo nhiễu xạ tia X đơn tinh thể.
Tôi xin chân thành cảm ơnThạc sĩ Vũ Thu Hằngđã cộng tác tổng hợp phức
chất16trong luận án.
Tôi xin cảm ơn các Thầy, các Cô trong Bộ mơn Hố Vơ cơ cũng như trong
khoa Hố học, các học viên cao học và sinh viên trong Phòng nghiên cứu 1 đã tạo
mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ tơi hồn thành luận án.
Cuối cùng, xin dành lời tri ân tới những người thân trong gia đình, đặc biệt là
người bạn đời đã luôn động viên và là động lực cho tơi trong suốt q trình học tập
đầy khó khăn này.
Kinh phí thực hiện luận án này được hỗ trợ từ đề tài NAFOSTED mã số

104.03-2015.83 và đề tài ZEIN 2014-Z182 quĩ VLIR-UOS (Bỉ).
Hà Nội, tháng 06 năm 2023
Tác giả

Phạm Văn Thống


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan: Luận án“Nghiên cứu tổng hợp, cấu trúc và tính chấtcủa
một số phức chất cơ platinum(II) chứa isopropyl eugenoxyacetate”là cơng trình
nghiên cứu riêng của tơi dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. TS Nguyễn Thị
Thanh Chi và PGS. TS Huynh Han Vinh. Các số liệu trong luận án là trung thực và
được sự cho phép sử dụng của các đồng tác giả. Kết quả được trình bày trong luận
án chưa được cơng bố tại bất kì cơng trình nghiên cứu nàokhác.
Hà Nội, tháng 06 năm 2023
Tác giả luận án

Phạm Văn Thống


MỤC LỤC
Trang phụ bìa
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các kí hiệu, chữ viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục các hình
MỞĐẦU....................................................................................................................1
1. Lídochọnđềtài.........................................................................................................1

2. Ýnghĩakhoahọcvàthựctiễncủađềtàinghiêncứu..........................................................2
CHƯƠNG1.TỔNGQUAN.........................................................................................4
1.1. TỔNGHỢPVÀTÍNHCHẤTCỦACÁCPHỐITỬNGHIÊNCỨU...........................4
1.1.1. Tổnghợpvàtínhchấtcủaalkyleugenoxyacetate......................................................4
1.1.2. Tổnghợpvàtínhchấtdẫnxuấtcủaphosphine...........................................................5
1.1.3. Tổnghợpvàtínhchấtcủaphốitửcarbenedịvịngnitrogen(NHC)...............................6
1.1.4. Tổnghợpvàtínhchấtcủamộtsốaminedịvịngdunglượngphốitríhai..........................10
1.2. TỔNG HỢP,CẤUTRÚCVÀTÍNHCHẤTPHỨC
CHẤTCỦAPLATINUM(II)CHỨAOLEFIN/PHOSPHINE/NHC..............................11
1.2.1. TìnhhìnhnghiêncứutổnghợpvàcấutrúcphứcchấtPt(II)chứaolefin........................12
1.2.2. Tình hình nghiêncứutổnghợpvàcấutrúcphứcchấtPt(II)chứa dẫnxuất củaphosphine
17
1.2.3. TìnhhìnhnghiêncứutổnghợpvàcấutrúcphứcchấtPt(II)chứaNHC.........................19
1.3. MỘTSỐ ỨNGDỤNG CỦA PHỨCCHẤTPLATINUM(II).................................22
1.3.1. Hoạt tính kháng ungthưcủaphứcchấtplatinum(II)..............................................22
1.3.2. Hoạt tínhxúctáccủaphứcchấtplatinum(II)..........................................................24
CHƯƠNG2.THỰCNGHIỆM...................................................................................28
2.1. HĨACHẤT,DỤNGCỤVÀTHIẾTBỊNGHIÊNCỨU...........................................28
2.2. TỔNGHỢPPHỐITỬNGHIÊNCỨUTẠOPHỨC................................................29
2.2.1. Tổnghợpisopropyleugenoxyacetate(iPrEugH)...................................................29


2.2.2. Tổnghợpmộtsốmuốiazoliumchloride................................................................29
2.3. TỔNGHỢP CÁCPHỨC CHẤTNGHIÊNCỨU..................................................31
2.3.1. TổnghợpphứcchấtK[PtCl3(iPrEugH)]...............................................................31
2.3.2. Tổnghợpphứcchất[Pt(μ-Cl)(iPrEug)]2...................................................................................................32
2.3.3. Nghiêncứutươngtáccủa[Pt(µ-Cl)(iPrEug)]2vớiaminedunglượngphốitríhai33
2.3.4. Nghiêncứutươngtác của[Pt(µ-Cl)(iPrEug)]2vớidẫn xuất củaphosphine..............36
2.3.5. Nghiêncứutươngtác của[Pt(μ-Cl)(iPrEug)]2vớimuốiazoliumchloride.................38
2.4. NGHIÊNCỨUTHÀNHPHẦN,CẤUTRÚCCÁCSẢNPHẨM.............................39

2.4.1. Nghiêncứuthànhphần.......................................................................................39
2.4.2. Nghiêncứucấutrúc............................................................................................40
2.5. THĂMDỊHOẠT TÍNH SINHHỌCVÀHOẠT TÍNH
XÚCTÁCCỦAMỘTSỐPHỨCCHẤT......................................................................42
2.5.1. Thămdịhoạttínhứcchếtếbàoungthưcủamộtsốphứcchất......................................42
2.5.2. Thămdịhoạttínhxúctáccủamộtsốphứcchất........................................................42
CHƯƠNG3. KẾT QUẢVÀTHẢOLUẬN.................................................................44
3.1. TỔNGHỢP,XÁCĐỊNHTHÀNHPHẦN,CẤUTRÚCCÁCCHẤTĐẦU...............44
3.1.1. Tổnghợp,xácđịnhcấutạocủaiPrEugH.................................................................44
3.1.2. Tổnghợp,xácđịnhcấutạocủamuốiazoliumchloride..............................................45
3.1.3. Tổng hợp, xác địnhthành phần,cấutrúcK[PtCl3(iPrEugH)].................................48
3.1.4. Tổnghợp,nghiêncứucấutrúcvàtínhchấtcủa[Pt(μ-Cl)(iPrEug)]2...........................................51
3.2. NGHIÊNCỨUTƯƠNG
DUNGLƯỢNGPHỐI

TRÍ

TÁCCỦA[Pt(μ-Cl)(iPrEug)]2VỚIAMINE
HAI

VÀ

XÁCĐỊNHTHÀNHPHẦN,CẤUTRÚC

PHỨCCHẤTTHUĐƯỢC.........................................................................................60
3.2.1. Nghiêncứutươngtác của[Pt(μ-Cl)(iPrEug)]2vớiamine dung lượng phốitríhai60
3.2.2. Xácđịnhthànhphần,cấutrúccácphứcchấtthuđược...............................................62
3.3. NGHIÊNCỨUTƯƠNG TÁCCỦA[Pt(μ-Cl)(iPrEug)]2VỚIPHOSPHINEVÀ
XÁCĐỊNHTHÀNHPHẦN,CẤUTRÚCPHỨCCHẤTTHUĐƯỢC............................73
3.3.1. Nghiêncứutươngtác của[Pt(μ-Cl)(iPrEug)]2vớiphosphine..................................73

3.3.2. Xácđịnhthànhphần,cấutrúccácphứcchấtthuđược...............................................75


3.4. NGHIÊNCỨUTƯƠNGTÁCCỦA[Pt(μ-Cl)(iPrEug)]2VỚI

MUỐI

AZOLIUMCHLORIDEVÀXÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN,CẤUTRÚCPHỨC CHẤT
THUĐƯỢC.............................................................................................................. 82
3.4.1. Nghiêncứutươngtác của[Pt(μ-Cl)(iPrEug)]2vớimuốiazoliumchloride.................82
3.4.2. Xácđịnhthànhphần,cấutrúccácphứcchấtthuđược...............................................84
3.5. MỘTSỐKẾT
TỪVIỆCSOSÁNHCẤUTRÚCVÀTÍNHCHẤTCỦA

QUẢRÚTRA
CÁCPHỨC

CHẤTNGHIÊNCỨU...............................................................................................93
3.5.1. Mốiquanhệgiữacấutrúcvàtínhchấtphổcủacácphứcchất.......................................94
3.5.2. Hướng phảnứngcủa[Pt(μ-Cl)(arylolefin)]2vớiphốitửσcho..................................98
3.6. HOẠT TÍNHỨCCHẾTẾBÀO UNGTHƯVÀHOẠT TÍNH
XÚCTÁCCỦAMỘTSỐPHỨCCHẤT....................................................................100
3.6.1. Thămdịhoạttínhứcchếtếbàoungthưcủamộtsốphứcchất....................................100
3.6.2. Thămdịhoạttínhxúctáccủamộtsốphứcchất......................................................102
KẾTLUẬN............................................................................................................. 110
CÁCCƠNGTRÌNHĐÃCƠNGBỐSỬDỤNGKẾTQUẢTRONGLUẬNÁN.............112
CÁC CƠNG TRÌNHĐÃCƠNGBỐLIÊN QUANĐẾNHƯỚNG
NGHIÊNCỨUCỦALUẬNÁN...............................................................................113
TÀI LIỆUTHAMKHẢO.........................................................................................114
PHỤLỤC................................................................................................................ 128

DANH MỤC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
Kí hiệu

Chú giải

AlkEugH
br
Bn2-bimy·HCl
Bn2-imy·HCl
Bn2-tazy·HCl
Bpy
Cy
ClQOH
d
dd

alkyl eugenoxyacetate
broad (NMR)
1,3-dibenzylbenzimidazolium chloride
1,3-dibenzylimidazolium chloride
1,3-dibenzyl-1,2,4-triazolium chloride
2,2’-bipyridine
cyclohexyl
5,7-dichloroquinolin-8-ol
doublet (NMR)
doublet of doublet (NMR)

ĐHSPHN

DMSO
DMF
δ
EA
ESI MS
EtEugH
HSQC
HMBC
IC50
IR
m
m/z
MeugH
MeQOH
4-MeBpy
6-MeBpy
MeEugH

Đại học Sư phạm Hà Nội
dimethylsulfoxide
dimethylformamide
độ chuyển dịch hóa học
elemental analysis
Electrospray Ionisation Mass Spectrometry
ethyl eugenoxyacetate
Heteronuclear Single Quantum Coherence
Heteronuclear Multiple Bond Correlation
nồng độ ức chế 50% đối tượng thử
Infra Red (phổ hấp thụ hồng ngoại)
multiplet (NMR)

tỉ lệ khối lượng/điện tích (ESI MS)
methyleugenol
2-methylquinolin-8-ol
4,4’-dimethyl-2,2’-bipyridine
6,6’-dimethyl-2,2’-bipyridine
methyl eugenoxyacetate

M
NHC·HCl
NMR

khối lượng phân tử
muối azolium chloride
Nuclear Magnetic Resonance


ov

overlap (NMR)

Ph
Phen
i
Pr,Bn-bimy·HCl
i
PrEugH
QCOOH
QOH
s
SafH

SC-XRD
t
ttss
v/v
VAST

phenyl
1,10-phenanthroline
1-isopropyl-3-benzylbenzimidazolium chloride
isopropyl eugenoxyacetate
quinolin-2-carboxylic acid
quinolin-8-ol
singlet (NMR)
safrole
Single Crystal X-Ray Diffraction
triplet (NMR)
tương tác spin spin
tỉ lệ thể tích
Viện hàn lâm Khoa học và Cơng nghệ Việt Nam

Phức chất

Kí hiệu Phức chất

Kí hiệu

K[PtCl3(iPrEugH)]

1

[PtCl(iPrEug)(4-MeBpy)]

12

[Pt(μ-Cl)(iPrEug)]2

2

[PtCl(iPrEug)(6-MeBpy)]

13

[PtCl(iPrEug)(MeCN)].H2O

3

[PtCl(iPreug)(PCy3)]

14

[PtCl(iPrEug)(DMSO)]

4

[PtCl(iPrEug)(PCy3)2]

15

[PtCl(iPrEug)(DMF)]

5

[PtCl(iPrEug)(PPh3)2]

16

[Pt(iPrEug)(QO)]

6

[PtCl(iPrEug)(Bn2-imy)]

17

[Pt(iPrEug)(MeQO)]

7

[PtCl(iPrEug)(Bn2-bimy)]

18

[Pt(iPrEug)(ClQO)]

8

[PtCl(iPrEug)(Bn2-tazy)]

19

[Pt(iPrEug)(QCOO)]

9

[PtCl(iPrEug)(Bn,iPr-bimy)]

20

[PtCl(iPrEug)(Phen)]

10

[PtBr(iPrEug)(Bn2-bimy)]

21

[PtCl(iPrEug)(Bpy)]

11

[PtI(iPrEug)(Bn2-bimy)]

22


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng1.1.Tínhchấtcủamộtsốaminenghiêncứutạophức..................................................11
Bảng 1.2. Một số tín hiệu cộng hưởng của MeEugH tự do và trong một số phức
chấtPt(II),δ(ppm),J(Hz).............................................................................................16
Bảng 1.3.δcủaCcarbene,độ dàiliênkếtPt−Ccarbenetrongmộtsốphức chấtPt(II)/NHC.21

Bảng 1.4. Giá trị IC50của một số phức chấtPt(II)/quinolin-8-ol,(µM)..............................24
Bảng 2.1.Hóa chất và nguồn gốcxuấtxứ...................................................................28
Bảng 2.2.Một số thiết bị sử dụng trong q trìnhnghiêncứu.....................................28
Bảng 2.3. Một số tính chất vật lí của các muốitổnghợp............................................30
Bảng 2.4. Một số tính chất vật lí của các phứcchất6–13..........................................36
Bảng 2.5. Một số tính chất vật lí của các phứcchất14–16.........................................38
Bảng 2.6. Một số tính chất vật lí của các phứcchất17–22.........................................39
Bảng 2.7.Các phương pháp xác định cấu tạo của phối tử nghiên cứutạophức..........41
Bảng2.8.Cácphươngphápsửdụngnghiêncứuthànhphần,cấutrúcphứcchất1–22..............41
Bảng 3.1. Điều kiện thích hợp để tổng hợp muối1,3-dibenzylazolium chloride..............46
Bảng 3.2. Một số tính chất vật lí của các phứcchất2−5............................................56
Bảng 3.3. Một số giá trị độ dài (Å) và góc liên kết (o) của phân tửanti-2và3...........59
Bảng 3.4. Điều kiện thích hợp nhất để tổng hợp các phứcchất6−13.........................62
Bảng 3.5. Một số ion phát hiện được trên phổ ESI-MS của6−13,m/z(au),%............65
Bảng 3.6. Tín hiệu1H NMR củaiPrEug trong2và6−13,(ppm),J(Hz).......................67
Bảng 3.7. Một số giá trị góc liên kết của phân tử7,9−11và13(0)..............................71
Bảng 3.8. Một số giá trị độ dài liên kết của phân tử7,9−11và13(Å).........................72
Bảng 3.9. Một số thí nghiệm nghiên cứu tương tác của PR3với 2..............................74
Bảng 3.10. Một số tín hiệu NMR củaiPrEug trong2và14–16,(ppm),J(Hz).............79
Bảng 3.11. Giá trị một số độ dài dài (Å) và góc liên kết (o) của phân tử14và16......81
Bảng 3.12. Một số thí nghiệm nghiên cứu tương tác của azolium chloridevới2.......83
Bảng 3.13. Cụm pic ion trên phổ +MS của17–22,m/z(au), cườngđộ(%)..................84
Bảng 3.14. Tín hiệu1H NMR củaiPrEug trong2và17–22,(ppm),J(Hz)...................87


Bảng 3.15. Một số tín hiệu13C của2và17–22,ppm....................................................90
Bảng 3.16. Một số giá trị độ dài và góc liên kết của phân tử18và20–22..................93
Bảng 3.17. Dữ kiện NMR của một số phức chất Pt(II)/olefin,δ(ppm),J(Hz)............95
Bảng 3.18. Độ chuyển dịch hóa học của C9 và C10 trong một số phức chất, ppm.96
Bảng 3.19. Độ dài liên kết Pt−C9, Pt−C10 và C9−C10 ở một số phứcchất,Å..........97

Bảng 3.20. Giá trị IC50của phức chất nghiên cứu và một số hợpchất,(µM)..............100
Bảng 3.21. Một số thí nghiệm nghiên cứu khả năng xúc tác của18cho phản ứnggiữa
phenylacetylenevà4-bromobenzaldehyde................................................................103
Bảng 3.22. Kết quả nghiên cứu hoạt tính xúc tác của17–19cho phản ứng
giữatriethylsilanevàphenylacetylene.........................................................................104
Bảng 3.23. Ảnh hưởng của phức chất18đến phản ứng hydrosilic
hóaPhCCH/MePhCCH với dẫn xuấtcủasilane..........................................................106


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình1.Sơđồtổnghợpmộtsốphứcchấtcơplatinum(II)/arylolefin.......................................2
Hình 1.1. Liên kết σ và π trong anion Zeise (a) và cấu trúc của muối Zeise (b)4
Hình 1.2. Hai kiểu phối trí của AlkeugHvớiPt(II)......................................................5
Hình 1.3. Cấu trúc K[PtCl3(EtEugH)] xác địnhbằngSC-XRD....................................5
Hình 1.4. Liên kết σ và π trong liên kếtkimloại-phosphours.......................................6
Hình 1.5. Cấu trúc điện tử và các cấu trúc cộng hưởngcủaNHC................................7
Hình 1.6. Cơng thức một số carbenetựdo...................................................................7
Hình 1.7. Liên kết kim loại-carbene (a) và cấu trúccis-[PtCl2(NHC)(DMSO)] (b).9
Hình 1.8. Công thức cấu tạo của safrole, eugenol và một số dẫn xuất của eugenol.13
Hình 1.9.Cấu trúc của [PtCl(Saf)(piperidine)] xác địnhbằngSC-XRD.....................14
Hình 1.10. Cơ chế tạo thành phức chất khép vịng hai nhân [Pt2Cl2(AlkEug)2]1 5
Hình 1.11. Cấu trúc củatrans-[PtCl2(MeEugH)(2-aminopyridine] (a)và[PtCl(Meug)
(2-methylaniline)] (b) xác địnhbằngXRD....................................................................16
Hình 1.12. Một số nghiên cứu về phức chất của Pt chứa triphenylphosphine.1 8
Hình 1.13. Cấu trúc củatrans-[PtCl2(PPh3)2] (a),cis-[PtCl2(PPh3)2] (b) vàcis[PtCl2(PPh3)(prop-2-en-1-o1)](c)................................................................................18
Hình 1.14. Một số phương pháp tổng hợp phức chấtchứacarbene............................19
Hình

1.15.

Cấu

trúc

củatrans-[PtI2(tetramethylxatin-8-ylidene)

(cyclohexylamine)]vàcis-[PtCl2(1,5-cyclooctadiene)(bis(2,6diisopropylpheny)imidazol-2-ylidene)]xác địnhbằngSC-XRD.................................22
Hình 1.16. Cấu trúc của một số phức chất sử dụng trong điều trịung thư..................22
Hình 1.17. Cơng thức của một số phứcchấtcis-[PtCl(NH3)2(amine)]NO3..........................23
Hình 1.18.Cơng thức của một số phức chất dạngcis-[PtCl2(amine1)(amine2)],trans[PtCl2(arylolefinH)(amine)] và khépvịng[PtCl(arylolefin)(amine)].............................24
Hình 1.19. Cơ chế phản ứng hidrosilichóaalkyne.....................................................25
Hình 2.1. Sơ đồ tổng hợp muốiazolium chloride........................................................29
Hình 2.2.Sơ đồ tổng hợp các phức chấtnghiêncứu....................................................31


Hình 3.1. Phổ1H NMRcủaiPrEugH..........................................................................44
Hình 3.2. Cơ chế phản ứng alkylhóaazole...............................................................46
Hình 3.3. Phổ1H NMRcủaiPr,Bn-bimy·HCl.............................................................48
Hình 3.4. Phương trình phản ứng tổng hợpK[PtCl3(iPrEugH)](1)...........................49
Hình3.5.Tínhiệu1HNMRcủaH8,H9,H10củaiPrEugHtựdo(a)vàtrong1(b)....................50
Hình 3.6. Phương trình phản ứng tổng hợp[Pt(μ-Cl)(iPrEug)]2( 2)...........................52
Hình 3.7. Một phần phổ +MS (a) và –MS (b)của2..................................................53
Hình 3.8. Quá trình tạo anion trên phổ -MScủa2.....................................................53
Hình3.9. Phổ1HNMRcủa2đotrongCDCl3t ạ i thờiđiểmngay saukhiphamẫu54
Hình 3.10. Phổ13C NMR của phứcchất2...................................................................54
Hình 3.11. Đồng phânantivàsyncủa2.......................................................................56
Hình 3.12. Cấu trúc của2(a) và3(b) xác định bằng phươngphápSC-XRD................58
Hình3.13.Phảnứngtạothànhphứcchấtđơnnhân[PtCl(iPrEug)(dungmơi)](3−5)..............60
Hình 3.14. Phương trình phản ứng tổng hợp[Pt(iPrEug)(amine)](6−9)....................61
Hình 3.15. Một số cấu trúc có thể cócủa10−13........................................................61

Hình 3.16. Phổ +MS của phức chất7(a) và11(b)......................................................64
Hình3.17.Cụmpicion[11-Cl]+xácđịnhbằngthựcnghiệm(a)vàtínhtốn(b).....................64
Hình 3.18. Quá trình hình thành ion trên phổ +MScủa6−9......................................65
Hình 3.19. Quá trình hình thành ion trên phổ -MScủa6−9.......................................66
Hình 3.20. Phổ1H NMRcủa13..................................................................................66
Hình 3.21. Tín hiệu1H NMR của Bpy tự do (a) và Bpy trong11(b).........................69
Hình 3.22. Cấu trúc có thể có của các phứcchất6−9................................................69
Hình 3.23. Cấu trúc phân tử của7(a) và9(b) xác địnhbằngSC-XRD.........................70
Hình 3.24. Cấu trúc phân tử của10(a),11(b) và 13(c) xác địnhbằngSC-XRD...........70
Hình 3.25. Phản ứng giữa2với dẫn xuấtcủaphosphine.............................................73
Hình 3.26.Một phần phổ -MS (a) của15; +MS của14(b) và15(c)............................75
Hình 3.27. Sơ đồ hình thành ion trên phổ -MScủa14–16.........................................75
Hình 3.28. Sơ đồ hình thành ion trên phổ +MS của15,16........................................76
Hình 3.29. Một phần phổ IR của14(a) và15(b)........................................................76


Hình 3.30. Một phần phổ1H NMRcủa14..................................................................77
Hình 3.31. Một phần phổ1H NMRcủa15..................................................................77
Hình 3.32. Một phần phổ HSQCcủa14....................................................................78
Hình 3.33. Hai cấu trúc có thể có của14và cấu trúc dự kiến của15,16.....................80
Hình 3.34. Cấu trúc phân tử14(a) và16(b) xác địnhbằngSC-XRD............................80
Hình 3.35. Sơ đồ phản ứng của2với muối azolium khi cómặtbase...........................83
Hình 3.36. Phản ứng tổng hợp21và22.....................................................................84
Hình 3.37. Một phần phổ +MS của18(a),21(b); cụm pic ion [18- Cl]+xác địnhbằng
thực nghiệm (c) và tínhtốn(d)....................................................................................85
Hình 3.38. Một phần phổ proton của19tại thời điểm ngay sau khi pha mẫu (a) vàtại
thời điểm cânbằng(b).................................................................................................86
Hình 3.39. Hai cấu dạng quay của phức chất19và20...............................................87
Hình 3.40.Một phầnphổprotoncủa21.........................................................................88
Hình 3.41. Phổ13C NMR của phứcchất22.................................................................89

Hình3.42.MộtphầnphổHSQC(a);mộtphầnphổHMBCvàtươngtácHMBC(
) của H3, H6 ởiPrEug phối trí (b)của22..............................................................89
Hình 3.43. Hai cấu trúc có thể cócủa17–22..............................................................91
Hình 3.44. Cấu trúc phân tử của18và20–22xác định bằng phươngphápXRD...........92
Hình 3.45. Cấu trúc của các nhóm phức chấtnghiêncứu...........................................93
Hình 3.46. Ảnh hưởng của các phối tử L2đến δcủaC9..............................................97
Hình3.47.Phảnứngcủa2vàphứcchất[Pt(μ-Cl)(arylolefin)]2vớiphốitửσcho.....................98
Hình 3.48. Phản ứng của2với một số amine dung lượng phốitrí hai..........................99
Hình3.49.CấutrúccủamộtsốphứcchấtPt(II)/olefin/dẫnxuấtcủaquinolin-8-ol................101
Hình3.50.Độctínhcủa10vàcisplatintrêntếbàoKB,LU-1,HepG2vàMCF-7..................102
Hình 3.51. Một phần phổ1H NMR của thínghiệm1.................................................104
Hình 3.52. Ảnh hưởng của mol%17–19đến độ chuyển hóa của phảnứng (*) (a) và
% sản phẩm β(E), α khi sử dụng 0,5 mol%17–19(b).............................................105
Hình 3.53. % sản phẩm β(E), α trong các phản ứng khi sử dụng 0,5mol%18.........107
Hình 3.54. Cơ chế đề nghị cho phản ứng hydrosilic hóa xúc tácbởi17−19............108


1

MỞ ĐẦU
1. Lído chọn đềtài
Phức chất platinum(II) được biết đến với vai trị quan trọng khơng những về
mặt nghiên cứu cơ bản mà còn cả những ứng dụng thực tiễn, đặc biệt là trong y học
và trong cơng nghiệp hóa chất.
Trong y học đã có ba loại thuốc với hoạt chất là phức chất platinum (tên
thương phẩm là cisplatin, carboplatin và oxaliplatin) được sử dụng rộng rãi trong
việc điều trị nhiều bệnh ung thư khác nhau ở người [1]. Tuy nhiên, do nhược điểm
của chúng là độc tính cao, kháng thuốc và chưa đáp ứng được sự gia tăng của các
loại ung thư nên việc tìm kiếm các phức chất mới của Pt(II) [2],[3],[4],[5], nhất là
phức chất chứa phối tử có nguồn gốc thiên nhiên [6],[7],[8],[9],[10] đã và đang thu

hút được sự quan tâm của nhiều nhà khoa học.
Trong công nghiệp hóa chất, phần lớn các sản phẩm được tổng hợp bằng các
phản ứng có sử dụng xúc tác, đặc biệt là xúc tác phức chất cơ kim [11]. Tầm quan
trọng của các xúc tác này đã được khẳng định bằng nhiều giải thưởng Nobel cho các
nhà khoa học như Grignard năm 1912 về hợp chất cơ magnesium, Y. Chauvin, R.
H. Grubbs, R. R. Schrock năm 2005 về phương pháp hoán đổi olefin sử dụng xúc
tác phức chất carbene, Richard F. Heck, Ei-ichi Negishi, Akira Suzuki năm 2010 về
phản ứng ghép mạch carbon-carbon sử dụng xúc tác phức chất Pd chứa
triphenylphosphine... Platinum được biết đến là tiền chất tạo ra những chất xúc tác
cho nhiều q trình chuyển hóa quan trọng như phản ứng hydrosilic hóa, hydroamin
hóa, ghép mạch..., trong các q trình đó phức chất cơ platinum đóng vai trò hợp
chất trung gian hoạt động[12],[13],[14].
Ở Việt Nam, nghiên cứu phức chất cơ platinum mới chỉ được bắt đầu bởi
nhóm nghiên cứu của trường Đại học Sư phạm Hà Nội trong thập kỉ đầu tiên của
thế kỉ 21, tức là muộn 2 thế kỉ so với thế giới. Tuy vậy, nhóm nghiên cứu này đã
tổng hợp được những phức chất cơ platinum có cấu trúc thú vị và hoạt tính ức chế
tế bào ung thư đáng chú ý. Bằng các tác nhân thông thường, dễ kiếm, các tác giả
[15],[16] đã khởi thảo phương pháp tổng hợp phức chất cơ kim khép vịng hai
nhâncủa platinum dạng [Pt(μ-Cl)(arylolefin)]2, trong đó arylolefin được tách hoặc
tổnghợptừtinhdầuthựcvậtnhưsafrole,methyleugenol,alkyleugenoxyacetate
…Các


phức chất này đã được nghiên cứu tương tác với các amine khác nhau để tạo ra
nhiều dãy phức chất đơn nhân (Hình 1) [16],[17],[18],[19],[20],[21]. Nhiều phức
chất trong số đó thể hiện hoạt tính cao trên một số dịng tế bào ung thư ở người hứa
hẹn ứng dụng tiềm năng trong hóa dược [19],[21].

Hình 1. Sơ đồ tổng hợp một số phức chất cơ platinum(II) chứaarylolefin.
Tuy nhiên, các phức chất như ở Hình 1 chứa phối tử arylolefin là isopropyl

eugenoxyacetate lại chưa được khai thác, ngoài ra cho đến nay cũng chưa có
nghiêncứu nào chuyển hóa các phức chất [Pt(μ-Cl)(arylolefin)]2thành các hợp chất
mớicho mục đích xúc tác. Tiếp tục hướng nghiên cứu về phức chất Pt(II)/arylolefin
trong đề tài này chúng tôi lựa chọn arylolefin là isopropyl eugenoxyacetate - một
dẫn xuất của eugenol (chiếm 70% trong tinh dầu hương nhu) làm đối tượng nghiên
cứu với mục đích hướng đến ứng dụng trong y học và xúc tác tổng hợp hữucơ.
Nghiên cứu này tập trung vào các nhiệm vụ sau:
- Tổng hợp isopropyl eugenoxyacetate (iPrEugH) từ tinh dầu hươngn h u v à
một số muối azolium chloride từ các azole.
- Tổng hợp phức chất K[PtCl3(iPrEugH)] (1) từ Pt và các hóa chất cần thiết
khác. Từ phức chất1tổng hợp ra phức chất hai nhân [Pt(μ-Cl)(iPrEug)]2(2) đồngthời
xác định cấu trúc của nó bằng phương pháp nhiễu xạ tia X đơn tinh thể (SC- XRD).
- Nghiêncứutương táccủa2với aminedịvịng dung lượng phối trí hai,với dẫn xuất
của phosphine và với muối azolium chloride tổng hợp được nhằm tạo ra các dãy
phức chất chứa đồng thờiiPrEug và amine hoặc dẫn xuất của phosphine hoặc
carbene dị vòng nitrogen(NHC).
- Sử dụng các phương pháp hóa học, hóa lí và vật lí để xác định thành phần và
cấu trúc của các phức chất thuđược.
- Thăm dị hoạt tính ức chế tế bào ung thư của một số phức chất chứa amine và
hoạt tính xúc tác của một số phức chất cho phản ứng Sonogashira và hydrosilichóa.
2. Ýnghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiêncứu


Từ phức chất mono K[PtCl3(iPrEugH)] đã tổng hợp được phức chất khép
vònghai nhân mới của Pt(II) chứa isoproyl eugenoxyacetate ( iPrEugH) có cơng
thức[Pt(μ-Cl)(iPrEug)]2(2), đây là chất chìa khóa mở ra hướng tổng hợp phức chất
cơkim khép vòng mới khác của Pt(II) chứa iPrEug. Cấu trúc không gian ba chiều
của2, phức chất đầu tiên trong hệ thống phức hai nhân Pt(II) chứa arylolefin được
xác định bằng phương pháp SC-XRD, là cơ sở để giải thích một số kết quả thú
vịkhác.

Đã tìm được điều kiện thích hợp để tổng hợp 20 phức chất đơn nhân mới từ
phức chất2và đã xác định được cấu trúc của chúng bằng cách phối hợp nhiều
phương pháp hiện đại khác nhau. Nhờ phân tích chi tiết phổ NMR và SC-XRD
khơng những đã giải thích được cấu trúc tinh tế của các phức chất này mà bước đầu
rút ra một số kết luận có tính quy luật. Các kết quả này giúp dự đốn và giải
thíchhướng phản ứng giữa phức chất hai nhân dạng [Pt(μ-Cl)(arylolefin)]2với các
phối tửσ cho mạnh, yếu khác nhau cũng như dấu hiệu phân biệt cấu
hìnhcis/transcủa sản phẩm thu được từ các phản ứng này.
Kết quả thử nghiệm hoạt tính của 4 phức chất chứa amine (6,7,10và11) trên 4
dòng tế bào ung thư ở người (ung thư gan, ung thư phổi, ung thư biểu mô và ung
thu vú) cho thấy, phức chất10(tan tốt trong nước) có khả năng ức chế 4 dịng tế bào
này với giá trị IC50từ 4,03–7,07 µM, thấp hơn nhiều so với cisplatin. Kết quả này
cho thấy10rất đáng được tiếp tục nghiên cứu với mục đích ứng dụng trong hóa
trịliệu.
Kết quả thăm dị hoạt tính xúc tác của ba phức chất chứa carbene (17–19) cho
thấy chúng xúc tác tốt cho phản ứng hydrosilic hóa giữa dẫn xuất của silane và
phenylacetylene trong điều kiện êm dịu với độ chuyển hoá > 99%, độ chọn lọc
tương đối cao chỉ với 0,5 mol% xúc tác. Bước đầu đã giải thích được tác dụng xúc
tác của17–19cho các phản ứng này. Đây là kết quả khá lí tưởng hứa hẹn ứng dụng
trong lĩnh vực tổng hợp hữu cơ ở quy mô công nghiệp.


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. TỔNG HỢP VÀ TÍNH CHẤT CỦA CÁC PHỐI TỬ NGHIÊNCỨU
1.1.1. Tổng hợp và tính chất của alkyleugenoxyacetate
Tổng hợp
Ở Việt Nam, cây hương nhu được trồng trên cả nước cung cấp nguồn tinh dầu
ổn định để chiết xuất eugenol. Đã có nhiều cơng trình nghiên cứu chuyển hóa
eugenol thành các hợp chất có hoạt tính sinh học như alkyl eugenoxyacetate
(AlkEugH) [22],[23],[24]. Theo [22],[24], các este AlkEugH có thể được tổng hợp

qua hai giai đoạn như được mô tả trong sơ đồ 1.1 với hiệu suất 40–50%.

Tính chất vật lí
Ở nhiệt độ phịng, các AlkEugH tồn tại ở trạng thái lỏng có màu từ trắng ngà
đến vàng nâu, tan tốt trong một số dung môi hữu cơ, không tan trong nước.
Khả năng tạo phức
Theo [25],[26], liên kết Pt–(C=C) có bản chất σ, π-cho/π-nhận gồm 2 thành
phần độc lập: liên kết σ cho được tạo thành do MO π liên kết của olefin xen phủ với
obitan lai hóa dsp2của Pt(II); liên kết π nhận được hình thành do sự xen phủ giữa
obitan 5d chứa một cặp electron của Pt(II) với obitan π*phản liên kết trống của
olefin (Hình 1.1).

(a)

(b)

Hình 1.1. Liên kết σ và π trong anion Zeise (a) và cấu trúc của muối Zeise (b).


Với phối tử AlkEugH, chúng có thể phối trí với Pt(II) qua nhóm
C=Callyl(Hình 1.2a) hoặc bị đề proton để phối trí khép vịng qua nhóm C=C allylvà
ngun tửcarbon của vịng thơm (Hình 1.2b) [16],[19],[21],[27].

Hình 1.2. Hai kiểu phối trí của AlkEugH với Pt(II).
Bản chất của các liên kết phối trí này đã được các tác giả [16],[19],[21],[27]
chỉ ra nhờ việc phân tích chi tiết phổ NMR của nhiều dãy phức chất chứa
AlkEugH.Cụ thể, liên kết Pt–(C=C) có bản chất σ, π-cho/π-nhận trong khi đó liên
kết Pt–Cthơmcó bản chấtσ-cho/π-nhận.
Kết quả phân tích SC-XRD của nhiều phức chất Pt(II) chứa olefin [15],[16],
[18],[19],[20],[21],[27][28],[29],[30] đều cho thấy có sự tăng đáng kể độdài liên kết

C=Calkene. Ví dụ, độ dài của liên kết này ở alkene tự do là 1,33Å trong khi ở muối
Zeise và K[PtCl3(EtEugH)] (Hình 1.3) khoảng 1,37Å [27],[29]. Điềunày được giải
thích là do sự giảm mật độ electron của obitan π liên kết (do electron chuyển từ
obitan π liên kết đến obitan σ của kim loại) và sự tăng mật độ electron của obitan
π*phản liên kết đã làm giảm bậc của liên kếtC=Calkene.

Hình 1.3. Cấu trúc phức chất K[PtCl3(EtEugH)] xác định bằng SC-XRD.
1.1.2. Tổng hợp và tính chất dẫn xuất củaphosphine
Tổng hợp
Các hợp chất cơ phosphour được dùng làm thuốc trừ sâu và là hóa chất quan
trọng trong tổng hợp hữu cơ [32]. Trong đó triarylphosphine và trialkylphosphine
được chú trọng nghiên cứu hơn cả.


Theo [32], các triarylphosphine và trialkylphosphine được tổng hợp dễ dàng
theo phương pháp Grignard bằng cách cho hợp chất cơ-magnesium tác dụng
vớiPCl3theo phản ứng: 3R–Mg–Br + PCl3→PR3+ 3BrMgCl
Tính chất vật lý
Ở điều kiện thường, các trialkylphosphine và triarylphosphine tồn tại ở thể
lỏng hoặc rắn, không tan trong nước, tan tốt trong các dung mơi hữu cơ và có thể bị
oxi hóa bởi oxi khơng khí. Chẳng hạn, trimethylphosphine tự bốc cháy cịn các
trialkylphosphine cao hơn bị oxi hóa chậm và ổn định hơn trong khơngkhí.
Khả năng tạo phức
Các dẫn xuất của phosphine tạo phức chất được với nhiều kim loại và ion kim
loại. Theo [26], dẫn xuất của phosphine thuộc loại phối tử σ-cho/π-nhận, tức là
khiliên kết với kim loại, liên kết kim loại–PR3sẽ gồm hai hợp phần (Hình 1.4):
- Liên kết σ-cho được hình thành do cặp electron tự do của phosphour xen phủ
với obitan lai hóa chưa bị chiếm của kimloại.
- Liên kết π-nhận được hình thành do sự xen phủ của electron trên obitan d của
kim loại với obitan d trống củaphosphour.

Hình 1.4. Liên kết σ và π trong liên kết kim loại-phosphours.
Tuy nhiên, mức độ hình thành liên kết π-nhận phụ thuộc vào cấu tạo của gốc
R (tính chất điện tử và độ cồng kềnh của nhóm thế). Theo [26], mức độ tạo liên kết
π-nhận giảm dần theo trậttự:
PMe3≈ P(NR2)3< PAr3< P(OMe)3< P(OAr)3< PCl3< PF3≈ CO
1.1.3. Tổng hợp và tính chất của phối tử carbene dị vòng nitrogen(NHC)
Carbene là tiểu phân chứa nguyên tử carbon trung hịa có hai electron chưa
tham gia liên kết. Hiện nay, phối tử carbene loại NHC đang thu hút được sự quan
tâm của nhiều nhà khoa học bởi những ứng dụng tiềm năng của chúng trong lĩnh
vực xúc tác tổng hợp hữu cơ [33],[34],[35],[36], y dược học [36],[37],[38] và vật
liệu quang [36],[39],[40]. Cấu trúc điện tử và các cấu trúc cộng hưởng của NHC
điển hình được chỉ ra ở Hình1.5.