Luận án tiến sĩ hóa học: Tổng hợp, nghiên cứu cấu tạo và thăm dò hoạt tính sinh hoạt của các phức chất Pd(II), Ni(II) với một số dẫn xuất thiosemicacbazon

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (46.11 MB, 228 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

NGUYÊN THỊ BÍCH HƯỜNG

TONG HỢP, NGHIÊN CỨU CẤU TẠO VÀ THAM DO

HOẠT TÍNH SINH HOC CUA CÁC PHỨC CHAT Pd(ID,Ni(II) VỚI MỘT SO DẪN XUẤT THIOSEMICACBAZON

LUẬN ÁN TIÊN SĨ HÓA HỌC

Hà Nội - 2012

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

ĐẠI HỌC QUOC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Nguyễn Thị Bích Hường

TONG HỢP, NGHIÊN CỨU CẤU TẠO VÀ THAM DO

HOẠT TÍNH SINH HỌC CUA CÁC PHUC CHAT Pd(ID),NiqI) VỚI MOT SO DẪN XUẤT THIOSEMICACBAZON

Chuyên ngành: Hóa vô cơ

Mã Số: 62 44 25 01

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS. TS. Trịnh Ngọc Châu

Hà Nội - 2012

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

MỤC LỤC

MO ĐẦU...- 5 S1 222221221221211211271211111211211211211211.111122121 011.1. 1CHƯƠNG 1. TONG QUAN...- 2-5-5222 212212211211271271211211211 112112111111. 3

1.1. THIOSEMICACBAZIT VÀ DẪN XUẤT CUA NÓ...----cccccccce¿ 3

1.1.1. Thiosemicacbazit và thiosemicacbazZOH... ..--- 5c S22 s*ss2seceszeeees 3

1.1.2. Phức chất của kim loại chuyên tiếp với các thiosemicacbazon... 41.2. MỘT SO UNG DUNG CUA THIOSEMICACBAZON VÀ PHỨC CHAT

CUA CHỨNG...- 2-22 S2+2E9ÊEE9E112211221221127112712111112111211111111211111 111.11. re. 9

1.3. GIỚI THIỆU VỀ PALAĐI VÀ NIKEN...-- 2 s2c+x+zxerxerxrreerxee 14

1.3.1. Gidi thidur an ... .. 141.3.2. Kha nang tao phute 1. ....(.41đLEL¬.. 14

1.4. CÁC PHƯƠNG PHAP NGHIÊN CUU PHUC CHẤT...-- 2-5: 171.4.1. Phương pháp phố hap thụ hồng ngoại ...----2- 22 s¿25++2sz+cxz>se2 171.4.2. Phương pháp phô cộng hưởng từ hạt nhân...-- 2-2 5z s+£++csze: 19

1.4.3. Phương pháp phơ khối lượng ...---2- ©2252 2SE£EE+2E2EEEEEeEErExerxees 26

CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM...---- 2: 2+2E2+EE£2EE+EEEEEEE2EE2EEE2E22712271 2E. eee 31

2.1. PHƯƠNG PHAP NGHIÊN CUU VÀ KỸ THUẬT THUC NGHIEM... 31

2.1.1. Phương pháp nghiên CỨU...- -.-- c2 3321183113 E1 ESEEEsrerrrerre 31

2.1.2. Hóa chất...----:- 25s 2S< 2x 2121122127171121121171121121121111211211211 11 e0 31

2.1.3. Kỹ thuật thực nghiỆm... .- - - 22c 3211121131911. rrkee 32

2.1.3.1. Các điều kiện ghi phổ...--- -- 2 + E2E2E2EE2EEEEEE2E12E1EEEEEErerreeg 32

2.1.3.2. Các phần mềm hỗ trợ giải phô...- 2-2 2 2 2Ee£E£EE£EE2E2EzEerxees 322.1.3.3. Xác định hàm lượng kim loại trong phức chất...--- 2s zc: 342.1.3.4. Thăm dị hoạt tính sinh học của các phối tử và các phức chất [48],

[103], [10 ]...-2-55-55- 552222 EE2EE22122112712211211211211212112112112121121 1 re. 35

2.2. TONG HỢP PHOI TỬ VÀ PHỨC CHẤTT...---2-©52225222++2z++zsz+2 382.2.1. Tơng hợp phối tử...--- 2-52 2S E2 E9 1EE1211211211111111111 21. ty 382.2.2. Tông hợp các phức chất...-- ¿5c ©sSE‡EE‡EE2EE2E2E21117111211211 2E. cxeeU 41CHƯƠNG 3. KET QUA VÀ THẢO LUẬN...--- 2-52 ©++2E2E++EE+EEezEzrerrxer 44

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

3.1. KET QUA PHAN TÍCH HAM LƯỢNG KIM LOẠI CUA CÁC PHỨC

9/910. :.-.1k|k|kỎ:... 44

3.2. NGHIÊN CỨU CÂU TẠO CUA CÁC PHỨC CHAT Pd(I) VA Ni(II) VỚICÁC PHÓI TỬ H;L' (H;thpyr, H;mthpyr, H;athpyr và Hạpthpyr)...-- 45

3.2.1. Phé hap thụ hồng ngoại của các phối tử Hạthpyr, H;mthpyr, H»athpyr,

H;pthpyr và các phức chat của chúng với Pd(II) và Ni(I])...--.---- 453.2.2. Phố cộng hưởng từ hạt nhân 'H và °C của các phối tử H;thpyr,

H;ạmthpyr, H;athpyr và Hapthpy[...- --- 5c 3S 3213212152111 EEEkrrrxes 49

3.2.3. Phé cộng hưởng từ hạt nhân 'H và 'ÌC của các phức chất M(hpyr)NH:,

M(mthpyr)NH:;, M(athpyr)NH; và M(pthpyr)NH; (M: Pd(I), Ni(ID)... 56

3.2.4. Phé khối lượng của các phức chất M(thpyr)NH3, M(mthpyr)NH3,

M(athpyr)NH; và M(pthpyr)NH3 (M: Pd(I), N¡(I))...---5-<5- 62

3.3. NGHIÊN CỨU CAU TAO CÁC PHỨC CHAT CUA Pd(II) VA Ni(II) VỚICAC PHÓI TU HL? (Hthbz, Hmthbz, Hathbz và Hpthbz)...- 2-5: 5 64

3.3.1. Phé hap thụ hồng ngoại của các phối tử Hthbz, Hmthbz, Hathbz, Hpthbzvà phức chất của chúng với Pd(II) và Ni(II)... 2-2 5¿5sz2z++zx+zxezxescsees 64

3.3.2. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 'H và °C của các phối tử Hthbz, Hmthbz,

Hathbz và Hpthbz...--- 1S TH TH HH nh nh TT Hàn 67

3.3.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 'H và °C của các phức chất M(thbz);,

M(mthbz);, M(athbz); và M(pthbz); (M: Pd(I), Ni(ID) ... .--- 73

3.3.4. Phé khối lượng của các phức chất M(thbz);, M(mthbz);, M(athbz); và

Mpthbz); (M: Pd(1I), N¡(HI))...-.- c2 21 1211212121. <.E.trrrrrrirse 78

3.4. NGHIÊN CỨU CẤU TẠO CÁC PHỨC CHAT CUA Pd(I) VA Ni(II) VỚICÁC PHÓI TU HL’ (Hthacp, Hmthacp, Hathacp và Hpthacp)...--- 82

3.4.1. Phố hap thụ hồng ngoại của các phối tử Hthacp, Hmthacp, Hathacp,

Hpthacp và phức chat của chúng với Pd(II) và Ni(II)...--- 2-2 s5: 82

3.4.2. Phố cộng hưởng từ hạt nhân 'H và '°C của các phối tử Hthacp, Hmthacp,

JgEiit 100810110 111077 ... 84

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

3.4.3. Phố cộng hưởng từ hạt nhân của các phức chất M(thacp);, M(mthacp)›,

M(athacp); và M(pthacp); (M: Pd(I), Ni(ID) ...--.c5 2-5 55c‡ccsexeexss 89

3.4.4. Phé khối lượng của các phức chat M(thacp);, M(mthacp);, M(athacp), và

M(pthacp)2 (M: Pd(1II), Ni¡(II))... -.-- c2 322122111 1111521ExEeekrrrke 101

3.5. KET QUÁ NGHIÊN CỨU HOAT TÍNH SINH HỌC CUA CÁC PHOI TUVÀ CÁC PHỨC CHẤTT...-- ¿52 ©S2E2EESEE£EEt2E12E127157121122127171711 12T re. 110

3.5.1. Hoạt tính kháng sinh của các phối tử và các phức chất...-- 110

3.5.3. Khả năng gây độc tế bao thường của phức chất...--- 2s: 114KET LUẬN...----2- 22252 2<S2EE2E2E122127127121121121121171121121121111121121121 1.1 eye 116

DANH MUC CAC CONG TRINH KHOA HOC CUA TAC GIA DA CONG BOLIEN QUAN DEN LUẬN AN ..uceecceccsssssessssscssesscscersersessussessucaresreavsetsareasanseecaeceve 118

TÀI LIEU THAM KHAO\...0.ccssscssssssssesssessssssesssesssessecssessussssssseessessssssesesecaseeseeees 119

PHU LUC... 0. cence CS SE SH tates teens nena ees 135

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIET TAT TRONG LUẬN AN'H - NMR: Phổ cộng hưởng từ proton

MIC: nồng độ ức chế tối thiêu

MBC: nồng độ diệt hết khuẩn ti thiêu

EDTA: axit etylendiamintetraaxetic HOOC

\ Hạ H;

N—c —C —N

HOOC COOHHth: thiosemicacbazit VN ye

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

H;thpyr: thiosemicacbazon axit pyruvic

H;mthpyr: N(4)-metyl thiosemicacbazon axit

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

HL?’: day cac thiosemicacbazon benzandehit: Hthbz, Hmthbz, Hathbz, Hpthbz

HL’: dãy các thiosemicacbazon axetophenon: Hthacp, Hmthacp, Hathacp, Hpthacp

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

DANH MỤC CAC BANG

TT Tên bảng Trang

1.1. | Các dai hấp thụ thụ chính trong pho IR cua thiosemicacbazit 181.2. | Các tín hiệu cộng hưởng trong phô C-NMR của Hth 231.3. | Các tín hiệu cộng hưởng trong phơ 'H - NMR của Hmth 241.4. | Các tín hiệu cộng hưởng trong phd °C - NMR của Hmth 24

1.5. | Các tín hiệu cộng hưởng trong phô 'H - NMR của Hpth 241.6. | Các tín hiệu cộng hưởng trong phơ C-NMR của Hpth 24

1.7. | Các tín hiệu cộng hưởng trong phố 'H - NMR của bz 25

1.8. | Các tín hiệu cộng hưởng trong phô '5C - NMR của bz 25

1.9. | Cac tín hiệu cộng hưởng trong pho 'H - NMR của acp 251.10. | Cac tín hiệu cộng hưởng trong phô %C - NMR của acp 251.11. | Các tín hiệu trong phơ TH - NMR của pyr 261.12. | Cac tin trong phé %C - NMR của pyr 26

2.1. | Cac hop chat cacbonyl và thiosemicacbazon tương ứng 40

2.2. | Các phức chất, màu sac và một sơ dung mơi hịa tan chúng 43

3.1. | Kết quả phân tích hàm lượng kim loại trong các phức chất 443.2. | Một số dải hấp thụ đặc trưng trong phô hấp thụ hồng ngoại của các 48

phối tử H;thpyr, H;mthpyr, H,athpyr, H;pthpyr và phức chất của

chúng với Pd(II), NI)

3.3. | Qui kết các tín hiệu cộng hưởng trong phơ 'H - NMR của các phối 55

tử trong dãy HạL!: Hythpyr, Hạmthpyr, Hạathpyr và H;pthpyr

3.4. | Qui kết các tín hiệu cộng hưởng trong phd °C - NMR của các phối 55

tử trong dãy HạL': H;thpyr, H;mthpyr, H,athpyr và H;pthpyr

3.5. | Qui kết các tín hiệu cộng hưởng trong phơ TH - NMR của các phức | 59, 60

chất M(thpyr)NH;, M(mthpy)NH;, M(athpyr)NH: và

M(pthpyr)NH; (M: Pd(I), NIŒ]))

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

3.6.

Qui kết các tín hiệu cộng hưởng trong phơ %C _NMR của các phức

chất M(thpyrNH;, M(mthpy)NH;, M(athpyr)NH: và

M(pthpyr)NH; (M: Pd(T), Ni(II))

3.7.

Khối lượng mol của các phức chất dãy M(L')NH; theo công thức

phân tử giả định và thực nghiệm

3.8.

Cường độ tương đối các pic déng vi trong cum pic ion phan tử của

trên phô khối lượng va theo lý thuyết của phức chat Pd(thpyr)NH;

3.9.

Một số dải hấp thụ đặc trưng trong phô hấp thụ hồng ngoại của các

phối tử Hthbz, Hmthbz, Hathbz, Hpthbz và phức chất của chúng với

PdqD, NiqI)

3.10.

Qui kết các tín hiệu cộng hưởng trong phô 'H - NMR của các phối

tử trong dãy HL,: Hthbz, Hmthbz, Hathbz và Hpthbz

3.14.

Khối lượng mol của các phức chất trong dãy M(L?; theo công thức

phân tử giả định và thực nghiệm

3.15.

Cường độ tương đối của các pic đồng vị trong cụm pic ion phân tử

trên phô khối lượng và theo lý thuyết của phức chất Pd(thbz),

3.16.

Một số dai hấp thụ đặc trưng trong pho hap thu hong ngoai cua cac

phối tử Hthacp, Hmthacp, Hathacp, Hpthacp va phức chat của

chúng voi Pd(II), Nic)

3.17. Qui kết các tín hiệu cộng hưởng trong 'H - NMR của các phối tử 88

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

dãy HL’: Hthacp, Hmthacp, Hathacp va Hpthacp trong dung môi

3.18. | Qui kết các tín hiệu cộng hưởng trong phơ °C - NMR của các phối 89

tử trong dãy HLỶ: Hthacp, Hmthacp, Hathacp và Hpthacp trong

dung mơi CDCl;

3.19. | Qui kết các tín hiệu cộng hưởng trong phô 'H - NMR của các phức | 92, 93

chất M(thacp);, M(mthacp);, M(athacp); và M(pthacp); (M: Pd(I),

Ni(D) trong dung mơi CDCl,

3.20. | Qui kết các tín hiệu cộng hưởng trong phô C-NMR của các phức | 94

chất M(thacp);, M(mthacp);, M(athacp); và M(pthacp); (M: Pd(I),

Ni(ID) trong dung môi CDC];

3.21. | Qui kết các tín hiệu cộng hưởng trong phố 'H - NMR của phức | 100

chất Ni(thacp);, Pd(thacp);, Pd(mthacp);, Pd(athacp) trong dung

mơi DMSO

3.22. | Qui kết các tín hiệu cộng hưởng trong phô %GC -NMR của phức | 101

chất Pd(thacp);,, Pd(mthacp); , Pd(athacp);, Hpthacp và Pd(pthacp);

trong DMSO

3.23. | Khôi lượng mol của các phức chất trong dãy M(L; theo công thức | 102

phân tử giả định và thực nghiệm

3.24. | Cường độ tương déi của các pic đồng vi trong cum pic ion phân tử | 102

trên phô khối lượng và theo ly thuyết của phức chat Ni(thacp);

3.25. | Kết qua thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiêm định 111,

3.26. | Giá trị ICso, MIC và MBC(uM) của một số phối tử va phức chất 3

3.27. | Kết quả nghiên cứu hoạt tính gây độc té bào của phức chất 114

3.28. | Kết quả nghiên cứu khả năng gây độc trên tế bào gan chuột của| 115phức chất

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

1.5 | Mơ hình tạo phức của Pd(II) và Ni(II) với dimetylglyoxim 15

1.6 |Cấu trúc tinh thể của hai phức chất Pd(I) và Ni (ID với| 16

(amino)(photphin)cacben (a,b) bis (xyano metanit) paladi (c)

1.7 | Phức chat của Pd(1), Ni(II) với một số thiosemicacbazon 161.8 | Phổ cong huong tu hat nhan BC (chuan) cua thiosemicacbazit (Hth) 23

1.9 | Phô cộng hưởng tir proton (chuân) của N(4)-metyl thiosemicacbazit | 24

1.13 | Phô cộng hưởng tir proton (chuân) của benzandehit (bz) 25

1.14 | Pho cộng hưởng từ hat nhân BC (chuan) cua benzandehit 25

1.15 | Phố cộng hưởng từ proton (chuân) của axetophenon (acp) 251.16 | Phổ cộng hưởng từ hạt nhân BC (chuan) cua axetophenon 25

1.17 | Pho cộng hưởng từ proton (chuan) của axit pyruvic (pyr) 26

1.18 | Phô cộng hưởng từ hat nhân BC (chuân) của axit pyruvic 26

3.1 | Pho hấp thụ hồng ngoại của phối tử Hythpyr 473.2 | Pho hấp thụ hồng ngoại của phức chất Pd(thpyr)NH; 473.3. | Pho hấp thụ hồng ngoại của phức chất Ni(thpyr)NH; 47

3.4 | Phô cộng hưởng từ proton của thiosemicacbazit (Hth) 50

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

3.5 | Phô cộng hưởng từ proton của N(4)-allyl thiosemicacbazit (Hath) 50

3.6 | Phô cộng hưởng từ hạt nhân BC của N(4)-allyl thiosemicacbazit 503.7. | Pho cộng hưởng từ proton của phối tử Hạthpyr 513.8 | Pho cộng hưởng từ hat nhân °C của phối tử H;thpyr 51

3.9 | Phé cộng hưởng từ proton của H;pthpyr mô phỏng (a) và thuc| 52

3.13 | Phố khối lượng của phức chat Pd(thpyr)NH; 62

3.14 | Phô khối lượng của phức chất Ni(thpyr)NH; 623.15 | Phô hấp thụ hồng ngoại của phối tử Hthbz 65

3.16 | Phô hấp thụ hồng ngoại của phức chất Pd(thbz); 65

3.17 | Phố hấp thụ hồng ngoại của phức chất Ni(thbz); 65

3.18 | Phô cộng hưởng từ proton của phối tử Hthbz 68

3.19 | Phổ cộng hưởng từ hạt nhân °C của phối tử Hthbz 68

3.20 | Phd cộng hưởng từ proton của phối tử Hpthbz mô phỏng (a) và thực | 70

nghiệm (b)

3.21 | Phd cộng hưởng từ hạt nhân °C của phối tử Hpthbz mô phỏng (c) va 70

thực nghiệm (d)

3.22 | Phô cộng hưởng từ proton của phức chat Pd(thbz); 73

3.23 | Phô cộng hưởng từ hạt nhân BC của phức chất Pd(thbz); 74

3.24 | Phé khối lượng của phức chất Pd(thbz); 78

3.25 | Pho hấp thụ hồng ngoại của phối tử Hthacp 83

3.26 | Phd hấp thụ hồng ngoại của phức chất Pd(thacp), 833.27 | Pho hap thu hong ngoại cua phức chất Ni(thacp), 83

3.28 | Pho cộng hưởng từ proton của phối tử Hthacp trong dung môi CDC] | 86

3.29 | Phô cộng hưởng từ hạt nhân BC của phôi tử Hthacp trong dung môi | 86

CDCl;

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

3.30 | Phô cộng hưởng từ proton của phối tử Hpthacp mô phỏng (a) va| 87

3.35 | Dạng phóng to của phơ cộng hưởng từ proton của phức chất | 95

Pd(thacp), trong dung môi DMSO

3.36 | Phô cộng hưởng từ hạt nhân BC của phức chất Pd(thacp); trong | 96

dung môi DMSO

3.37 | Phô cộng hưởng từ proton của phối tử Hpthacp trong dung môi | 97

3.38 | Phô cộng hưởng từ proton của phức chất Pd(pthacp); trong dung môi | 97

3.39 | Dạng phóng to của phơ cộng hưởng từ proton của phức chất| 98

Pd(pthacp); trong dung môi DMSO

3.40 | Phd cộng hưởng từ hạt nhân BC của phối tử Hpthacp trong dung méi| 98

3.41 | Phô cộng hưởng từ hạt nhân SC của phức chất Pd(pthacp); trong| 99

dung môi DMSO

3.42 | Phô khối lượng của phức chất Ni(thacp); 102

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

MỞ ĐẦU

Nghiên cứu về phức chất là hướng luôn dành được sự quan tâm của nhiều nhà hóa

học, được học và sinh - y học... Các thiosemicacbazon là các phối tử hữu cơ nhiềuchức, nhiều càng tạo nên nhiều phức chất với kim loại chuyên tiếp rất phong phú vềsố lượng, đa dạng về cấu trúc và tính chất. Nhiều phức chất của kim loại chuyển

tiếp với thiosemicacbazit và dẫn xuất của nó là thiosemicacbazon cịn có hoạt tínhsinh học mạnh mẽ. Từ rất sớm, người ta đã phát hiện hoạt tính diệt nam, diệt khuẩn

của thiosemicacbazit và các thiosemicacbazon [1, tr. 13 - 14]. Sau năm 1960, người

ta phát hiện ra phức chat Cis platin [Pt(NH:);Cl;] có khả năng ức chế sự phát triểncủa các tế bào ung thư thì rất nhiều nhà hóa học và được học chun sang nghiêncứu hoạt tính sinh học của các phức chất thiosemicacbazon với các kim loại chuyêntiếp, đặc biệt là các kim loại nhóm VIIIB, cùng nhóm với platin [4, tr. 34 - 45], [7,

tr. 50 - 55], [9], [10], [18], [86], [98].

Phức chat thiosemicacbazon còn được dùng dé phát hiện, tách và định lượng

các ion kim loại trong hoa hoc phân tích. Khả năng tạo phức của thiosemicacbazon

cũng được sử dụng để làm tăng tính bám dính lên bề mặt của kim loại trong lĩnhvực mạ điện hoặc làm tác nhân ức chế q trình ăn mịn, phá huỷ bề mặt kim loạitrong thực tế...

Ngày nay, hàng năm có hàng trăm cơng trình nghiên cứu hoạt tính sinh học,

kế cả hoạt tính chống ung thư của các phức chất thiosemicacbazon được đăng trên

các tạp chí Hóa học, Dược học, Y sinh học v.v... như Polyhedron, InorganicaChimica Acta, Inorganic Biochemistry, European Journal of Medicinal Chemistry,

Toxicology and Applied Pharmacology, Bioinorganic & Medicinal Chemistry,Journal of Inorganic Biochemistry v.v...

Các cơng trình nghiên cứu hiện nay tập trung chủ yếu vào việc tông hop mớicác thiosemicacbazon và phức chất của chúng với các ion kim loại, nghiên cứu cấu

tạo của các phức chất tạo thành bằng các phương pháp khác nhau và khảo sát hoạt

tính sinh học của chúng. Mục tiêu của các nghiên cứu này là tìm kiếm các hợp chấtcó hoạt tính sinh học cao, đồng thời đáp ứng tốt nhất các yêu cầu sinh - y học khác

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

như không độc, không gây hiệu ứng phụ dé dùng làm thuốc chữa bệnh cho người va

vật ni v.v... Ngồi ra, nhiều nhà khoa học còn hy vọng rằng khi số lượng đủ lớn

các thiosemicacbazon khác nhau và phức chất của chúng được tơng hợp và thử hoạttính sinh học có thé cho phép rút ra những kết luận xác đáng về quan hệ cấu tạo -hoạt tinh sinh học của các hợp chất loại này. Từ đó tiến tới việc thiết kế, tổng hợpđịnh hướng các hợp chất có hoạt tính sinh học mong muốn.

Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài:

“Tong hợp, nghiên cứu cau tạo và thăm dị hoạt tính sinh học của các phức chấtPd()), Ni(H) với một số dẫn xuất thiosemicacbazon”

Bản luận án tập trung giải quyết những vấn đề sau:

- Tổng hợp một số phối tử là thiosemicacbazon khơng và có nhóm thế no (metyl),khơng no (allyl) hay thơm (phenyl) ở vị trí N(4) với các hợp chất cacbonyl khác

nhau là axit pyruvic, benzandehit va axetophenon.

- Tổng hợp các phức chat của các phối tử trên với Pd(I) va Ni(II) là hai kim loại

thuộc nhóm VIIIB, cùng nhóm với platin. Phân tích hàm lượng kim loại trong các

phức chất.

- Nghiên cứu các hợp chất tổng hợp được bằng các phương pháp phổ hấp thụ hồngngoại, phô khối lượng, phô cộng hưởng từ hạt nhân 'H và °C dé xác định công thứcphân tử, cách phối trí của các phối tử và công thức cau tạo của các phức chat.

- Thử khả năng kháng khuẩn, kháng nắm, khả năng ức chế sự phát triển của tế bàoung thư và khả năng gây độc với tế bào thường của các phối tử và phức chất nhằmtìm kiếm các hợp chất có hoạt tính sinh học cao, ít độc hại, có thé dùng làm đốitượng nghiên cứu tiếp theo trong y và được học.

Chúng tôi cũng hy vọng rằng những kết quả thu được sẽ đóng góp một phầnnhỏ dữ liệu cho lĩnh vực nghiên cứu phức chất của thiosemicacbazon và lĩnh vực

nghiên cứu mối quan hệ giữa cấu tạo và hoạt tính sinh học của các hợp chất loại

này.

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

CHƯƠNG 1. TONG QUAN

1.1. THIOSEMICACBAZIT VA DAN XUAT CUA NO

1.1.1. Thiosemicacbazit va thiosemicacbazon

Thiosemicacbazit la chat két tinh mau trang, nhiệt độ nóng chảy 181-183°C,

có cơng thức câu tạo:

Trong đó các ngun tử N°’, N°, N®, C, S nằm trên cùng một mặt phẳng. Ở

trang thái rắn, nguyên tử S nằm ở vi trí trans so với nhóm NH; [1, tr. 10], [23]. Khi

thay thế một nguyên tử hiđro của nhóm NH) bằng các gốc hidrocacbon ta thu

được các dẫn xuất của thiosemicacbazit. Ví dụ như: N(4)-metyl thiosemicacbazit,

N(4)-allyl thiosemicacbazit, N(4)-phenyl thiosemicacbazit...

Thiosemicacbazit hay các dẫn xuất của nó ngưng tụ với các hợp chatcacbonyl sẽ tạo thành các hợp chất thiosemicacbazon theo sơ đồ:

So đô 1.1. Cơ chế của phản ứng ngưng tụ tao thành thiosemicacbazon trong trường

hợp cộng bình thường (a) va trong môi trường axit (b)

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

Phản ứng này xảy ra trong môi trường axit, theo cơ chế Ay. Trong hai nhóm

NH, của phân tử thiosemicacbazit, chỉ có ngun tử N" là mang điện tích âm nên

chỉ có nhóm N”H; tham gia ngưng tụ với hợp chất cacbonyl. Phan ứng này dễ xảy

ra đến mức thường được ứng dụng dé nhận biết va phát hiện các hợp chất cacbonyl

1.1.2. Phức chat của kim loại chuyén tiếp với các thiosemicacbazon

Jensen là người đầu tiên tổng hợp và nghiên cứu các phức chất của

thiosemicacbazit [1, tr. 13 - 14]. Ông đã tổng hợp, nghiên cứu phức chất củathiosemicacbazit với đồng(II), niken(II), coban(II) và đã chứng minh rằng trong các

hợp chất này, thiosemicacbazit phối trí hai càng qua nguyên tử lưu huỳnh và nitơ

của nhóm hiđrazin (N??H;). Trong q trình tạo phức phân tử thiosemicacbazit cósự chuyền từ cau hình trans sang cấu hình cis, đồng thời xảy ra sự đi chuyên nguyên

tử H từ nhóm imin sang nguyên tử lưu huỳnh và nguyên tử H này bị thay thế bởikim loại. Sự tạo phức xảy ra theo sơ đồ:

K hi hd t A hi hd i °

cau hin. ang trans cau hin ang CIS a 7 \ 4

Phức dang trans

So đồ 1.2. Sự tao phức cua thiosemicacbazit

Sau cơng trình của Jensen, nhiều tác giả khác cũng đã đưa ra kết quả nghiêncứu của mình về sự tạo phức của thiosemicacbazit với kim loại chuyên tiếp. Khi

nghiên cứu phức chất của thiosemicacbazit với niken(II) và kẽm(II) bằng phươngpháp từ hoá, phương pháp phô hấp thu electron, phô hap thụ hồng ngoại... các tácgiả [25], [28], [100] cũng đưa ra kết luận liên kết giữa phân tử thiosemicacbazit vớiion kim loại được thực hiện trực tiếp qua nguyên tử S và nguyên tử N - hidrazin

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

(N®), đồng thời trong phức chất, phân tử thiosemicacbazit tồn tại ở cấu hình cis.Kết luận này cũng được khang định khi các tác giả nghiên cứu phức của niken(ID),

palađi(I) và platinI) với thiosemicacbazit [23], [25], [106], [123]. Chang han,trong phức chất Ni(th);(H;O);(NO:); (th:thiosemicacbazit), thiosemicacbazit taoliên kết phối trí với ion kim loại qua hai nguyên tử cho là N, S và phức chất này cócau hình bát điện [23]. Trong đa số các trường hợp, thiosemicacbazit tồn tại ở cấuhình cis và đóng vai trị như một phối tử hai càng [23], [25]. Tuy nhiên, trong một

số trường hợp, do khó khăn về hố lập thé, thiosemicacbazit đóng vai trị như một

phối tử một càng và giữ nguyên cấu hình trans, khi đó liên kết được thực hiện quanguyên tử S. Một số vi dụ điển hình về kiểu phối trí này là phức của

thiosemicacbazit với Ag(I), Cu(ID, Fe(II) hay Co() [8], [24], [68], [114].

Tóm lai, thiosemicacbazit thường có xu hướng thé hiện dung lượng phối tri

bang hai và liên kết được thực hiện qua nguyên tử S và N của nhóm hidrazin. Déthực 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 chuyên nguyên tử H từ N'” sang

nguyên tử S. Năng lượng này được bu trừ bởi năng lượng du ra do việc tạo thêm

một liên kết và hiệu ứng đóng vịng [1, tr. 13].

Phức chất của các thiosemicacbazon dành được sự quan tâm chú ý nhiều từ

khi Domagk phát hiện ra hoạt tính sinh học mạnh mẽ của một số thiosemicacbazon.

Do sự đa dạng của các hợp chất cacbonyl làm cho các phức chất thiosemicacbazontrở nên phong phú cả về số lượng và tính chất. Tuỳ thuộc vào số lượng nhóm cho

electron có trong phân tử mà các thiosemicacbazon có thé là phối tử 2 càng, 3 càng

hay 4 càng [39], [56], [63], [75], [79], [91], [113]... Cũng như thiosemicacbazit, các

thiosemicacbazon có khuynh hướng thể hiện dung lượng phối trí cực đại. Nếu phầnhợp chất cacbonyl không chứa thêm những nguyên tử cho electron khác thì liên kết giữaphối tử và ion kim loại được thực hiện qua các nguyên tử cho là N“, S của phần khungthiosemicacbazit và lúc đó thiosemicacbazon là phối tử hai càng [4, tr. 7 - 8], [7, tr 50 -

55], [26]. [44]. [97], [110], [119]. Sự tạo phức xảy ra theo sơ đồ:

</div>Trang 20<div class="page_container" data-page="20">

S - - SH

dang thion ` dang thiol ' tao phic

-Sơ đồ 1.3. Mơ hình tạo phức của thiosemicacbazon hai càng

Cấu tạo của một sé phire chất với thiosemicacbazon hai càng đã được đưa ra

trong các cơng trình [4, tr. 45 - 94], [7, tr 56 - 142], [46], [53], [97] va sau đây là haiví dụ:

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

thiosemicacbazon furandehit thiosemicacbazon axetophenon

Hình 1.1. Một số phức chất của thiosemicacbazon hai càng

Đơi khi, do khó khăn về mặt

lập thể mà thiosemicacbazon vẫn tồn Ầ LS.

li O,

tại ở dang thion trong phức chat. Tác |

giả [88] đã nghiên cứu va đưa ra Ole -~

công thức cấu tao của phức chat giữa > we,

cac dan xuat N(4) cua :

. . . . Phức chat của p-toludin thiosemicacbazon

5-thiosemicacbazon 5-nitrothiophen-2- P

; ; nitrophen-2-cacboxandehit với Pd(II)

cacboxandehit với Pd(II). Trong đó,

cả NẺ) và S đều tham gia phối trí với Pd(II) như cơng thức đưa ra trong hình trên.

Nếu ở phần hợp chất cacbonyl có thêm ngun tử có khả năng tham gia phối

trí (D) và nguyên tử này được nối với nguyên tử N-hidrazin (NÓ) qua hai hay ba

</div>Trang 21<div class="page_container" data-page="21">

nguyên tử trung gian thì khi tạo phức phối tử này thường là ba cảng với bộ nguyên

tử cho là D, N", S như trong Sơ đồ 1.4.

Sơ đồ 1.4. Mơ hình tạo phức của thiosemicacbazon ba càng

Một số phối tử loại này là các thiosemicacbazon của axit pyruvic, 2-hyđroxyaxetophenon, pyriđin-2-cacbanđehit, 1,2-naphthoquinon.... Trong các phức chất với

Cu”, Co”, NỈ, Pt”... các phối tử loại nay tạo liên kết qua bộ nguyên tử cho là O,

Phức chat của Pd(II) với thiosemicacbazon Phức chat của Cu(II) với

1,2-naphthoquinon thiosemicacbazon 1-metyl isatin

</div>Trang 22<div class="page_container" data-page="22">

Các phối tử 4 càng loại này có bộ nguyên tử cho N,N, S, S, có cấu tạophẳng, và do đó chúng chiếm bốn vị trí trên mặt phẳng xích đạo của phức chất tạo

thành [15], [41]. Nếu phần cacbonyl cũng chứa ngun tử cho thì thiosemicacbazontạo thành có thê là phối tử 5 càng. Tác giả [115] đã tổng hợp, nghiên cứu cấu tạophức chất giữa Mn(II) với bis(N(4)-phenyl thiosemicacbazon) 2,6- diaxetylpyridinbang các phương pháp phổ hấp thụ electron, phô hap thụ hồng ngoại, EPR... và đã

chỉ ra phức chất được hình thành với bộ nguyên tử cho là N, N, S, S và một nguyên

tử N trong vòng pyridin với cơng thức cau tạo như Hình 1.3.

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

Bis(thiosemicacbazon) benzil thiosemicacbazon)-2,6 —diaxetylpyridin

Hình 1.3. Phức chat của thiosemicacbazon 4 càng va 5 càng

Cũng giống như thiosemicacbazit, trong một số ít trường hợp cácthiosemicacbazon cũng có thê đóng vai trị là phối tử 1 càng với nguyên tử cho là

N hay S [72], [74], [78], [81], [86]. Chang hạn:

LÀ ⁄ HO

Phức chat của Cu(II) với N(4)-phenyl Phức chat của Pd(I) với N(4)-etyl

thiosemicacbazon 2 —benzoylpyridin thiosemicacbazon 2-hydroxiaxetophenon

Hình 1.4. Phức chất của thiosemicacbazon một càng

</div>Trang 23<div class="page_container" data-page="23">

Như vậy, khi tạo phức với các ion kim loại, các thiosemicacbazon có xu

hướng thể hiện dung lượng phối trí cực đại và đóng vai trị là phối tử 2 càng hay 3,4, 5 càng, tạo nên các phức chất chứa vòng 4, 5 hay 6... cạnh. Chính sự đa dạng vềkiểu phối trí mà các phức chất của thiosemicacbazit và thiosemicacbazon luôn luôn

dành được sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước. Hiện nay,người ta tập trung vào nghiên cứu tông hop, cấu tao, cũng như các ứng dụng củathiosemicacbazon va phức chất của chúng với các dẫn xuất thế có bản chất khác

nhau ở nguyên tử N(4) như metyl, etyl, allyl và phenyl... [13], [32], [39], [82], [89],

[90], [104] của các hợp chất cacbonyl khác nhau với mong muốn tìm được nhiềutính chất quí báu, nhất là hoạt tính sinh học để ứng dụng trong cuộc sống.

1.2, MỘT SO UNG DUNG CUA THIOSEMICACBAZON VÀ PHỨC CHAT

CUA CHUNG

Các phức chat của kim loại chuyên tiếp với thiosemicacbazon được quan tâmrất nhiều không chỉ với ý nghĩa khoa học mà cịn vì ở các hợp chất này còn tiềm annhiều khả năng ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau. Người ta đặc biệt chú ý tớikhả năng ứng dụng của thiosemicacbazon và phức chất của chúng với kim loạichuyển tiếp vào lĩnh vực y, được học do hoạt tinh sinh học cao của chúng [9], [10],

[35], [54]. [60], [66], [83]. Những nghiên cứu trên lĩnh vực này một mặt nhằm tìmkiếm các chất có khả năng sử dụng làm thuốc chữa bệnh cho người và gia súc, mặt

khác cịn nhằm tìm hiểu cơ chế tác dụng diệt khuẩn, diệt nắm của chúng, từ đó có

thể biết được mối quan hệ cấu tạo - hoạt tính sinh hoc dé tiến tới thiết kế tổng, hợp

định hướng các hợp chất có hoạt tính sinh học như mong muốn trên cơ sở

Hoạt tính sinh học của các thiosemicacbazon được phát hiện đầu tiên bởiDomagk [1, tr. 13 - 14]. Khi nghiên cứu các hợp chất thiosemicacbazon, ơng đãnhận thấy một số hợp chất thiosemicacbazon có hoạt tính kháng khuẩn. Sau pháthiện của Domagk, hàng loạt tác giả khác cũng đưa ra kết quả nghiên cứu của mìnhvề hoạt tính sinh học của thiosemicacbazit, thiosemicacbazon cũng như phức chất

của chúng [13], [14], [30], [96]. Nhiều tác giả cho rằng tất cả các thiosemicacbazon

</div>Trang 24<div class="page_container" data-page="24">

của dẫn xuất thé ở vị trí para của benzanđehit đều có kha năng diệt vi trùng lao.

Trong đó p-axetaminobenzandehit thiosemicacbazon (thiacetazon - TB1) được xem

là thuốc dé chữa bệnh lao rất hiệu nghiệm [1, tr. 31].

am STSh.anmn. (B1)

" I = _ ¬ | _

Ngồi TB1, các thiosemicacbazon của pyridin-3, N(4)-etyl sunfobenzandehit

(TB3) va pyridin, cũng dang được sử dung trong y học chữa bệnh lao.

Thiosemicacbazon isatin được dùng để chữa bệnh cúm, đậu mùa và làmthuốc sát trùng. Thiosemicacbazon của monoguanyl hiđrazon có khả năng diệtkhuẩn gam dương. Phức chất của thiosemicacbazit với các muối clorua của mangan,niken, coban đặc biệt là kẽm được dùng làm thuốc chống thương hàn, kiết lị, các

bệnh đường ruột và diệt nam [1, tr. 31 - 32].

Hoạt tính sinh học của các thiosemicacbazon và phức chất của chúng đượcquan tâm nhiều còn do chúng có khả năng ức chế sự phát triển của các tế bào ung

thư [19], [32], [34], [36], [37], [52], [97], [102], [109]. Các tác gia [96] đã nghiên

cứu hoạt tính chống ung thư của một số thiosemicacbazon: thiosemicacbazon

1-benzoyl isoquinolin, thiosemicacbazon 2-1-benzoyl pyridin, thiosemicacbazonpapaverandin, N(4)-phenyl thiosemicacbazon 2-benzoyl pyridin, N(4)-phenyl

thiosemicacbazon 2-fomyl quinolin, thiosemicacbazon 2-benzoyl quinolin trên các

dòng tế bao gây bệnh HuCCA-1, Hep-G; (dòng tế bào gây ung thư gan) và A549(dòng tế bào gây ung thư phổi) và MOLT-3 (dòng tế bào gây ung thư bạch cầu).

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng các thiosemicacbazon được nghiên cứu đều có hoạttính ức chế với các dịng tế bào ung thư đem thử. Trong đó hoạt tính chống lại dịng

tế bào MOLT-3 của thiosemicacbazon isoquinolin mạnh gấp 30 lần so vớithiosemicacbazon papaveralđin, nhóm thế metoxy đã làm giảm tác dụng gây độc tế

bào. Thiosemicarbazon 2-benzoyl pyridin có hoạt tinh cao hon so với

thiosemicarbazon isoquinolin. Trong số các chất được nghiên cứu thì N(4)-phenyl

thiosemicacbazon 2-benzoylpyridin có hoạt tính mạnh nhất, giá tri ICs lần lượt với

các dòng ung thư HuCCA-1, HepG2, A549 và MOLT-3 là 0,03; 4,75; 0,04 va 0,004

10

</div>Trang 25<div class="page_container" data-page="25">

ug/ml . Hoạt tính ức chế của các chất này cao hơn của chất so sánh là Doxorubixintrên hai dịng tế bào: HuCCA-1 và A549. Nhóm tác giả này cũng đã nghiên cứu và

chỉ ra rang thiosemicacbazon 2-benzoyl pyriđin có tính chống lại dịng vi khuẩn gây

bệnh sốt rét, giá tri ICso từ 107 đến 10° M, trong khi các thiosemicacbazon quinolin

cũng có hoạt tính tương tự, ICs từ 10° đến 10° M. Thiosemicacbazon

papaverandin, thiosemicacbazon 1-benzoyl isoquinolin và N(4-phenyl

thiosemicacbazon 2-fomyl quinolin đã được chứng minh có thé dùng lam thuốc

chống sốt rét với ICso khoảng 10°M.

Nhiều nghiên cứu hoạt tinh sinh học của các phối tử va phức chat

thiosemicacbazon đã được nghiên cứu [35], [38], [69], [100], [101]. Các tác giả

[14], [30], [81], [82] đã nghiên cứu hoạt tính sinh học của các phức chất của Pd(II),

SbqI), Fe(III) và Cu(II) với thiosemicacbazon 2-benzoyl pyriẩin (L¡), N(4)-metyl

thiosemicacbazon 2-benzoyl pyridin (Lz), N(4)-phenyl thiosemicacbazon 2-benzoyl

pyriđin (L:) trên dòng tế bao gây bệnh bach cầu ở người (HL - 60). Kết quả chothay hoạt tính sinh học của phức Sb(III) với phối tử L;, Lạ cao hơn đáng ké so vớicác phối tử tương ứng. Kết quả nghiên cứu với phức Pd(I) và phối tử cho thấy cảphối tử và phức chat Pd(II) đều có kha năng chống lại các dịng tế bao ung thu ởngười như MCF - 7 (dòng tế bào gây ung thu vú ở người), TK - 10 (dòng tế bào gâyung thư thận ở người), UACC - 62 (khối u ác tính ở người), trong số các phức chất

đó thì phức của palađi với N(4)-phenyl thiosemicacbazon 2-benzoyl pyriđin có giá

trị GIso (nồng độ ức chế tế bào phát triển một nửa) thấp nhất trong 3 dòng tế bao mà

các tác giả đã nghiên cứu. Giá trị Gls) của phức chất Pd(I) với các phối tử L¡, Lạ vàL¿ lần lượt là 6,4; 24,3 và 22,2 pM.

Tác gia [58], [126] đã nghiên cứu khả năng chống lại tế bao ung thư vũ MCF- 7 với thiosemicacbazon 1,2-naphthoquinon-2 (NQTS) và các phức chất của chúngvới Cu(II), Pd(I) va Ni(II) ở các nồng độ thử khác nhau theo phương pháp điện di.

Kết quả cho thấy các phức chất đều có khả năng gây độc với dòng tế bào đem thử,

với giá trị ICs) nằm trong khoảng từ 2 đến 14 uM. Trong số đó thì phức Ni(II) thé

hiện hoạt tính sinh học mạnh nhất, ICs) = 2,25 uM.

lãi

</div>Trang 26<div class="page_container" data-page="26">

Ở Việt Nam, nhiều nghiên cứu về hoạt tính sinh học của các

thiosemicacbazon, phức chat của chúng đã được tiến hành. Tác giả [1, tr. 39 - 115],

[4. tr. 34 - 97], [7, tr. 50 - 142] đã tổng hợp các phức chất của thiosemicacbazit vàmột số thiosemicacbazon và thử hoạt tính sinh học của một số sản phẩm tổng hợpđược. Tác giả [1, tr. 114] đã kết luận rằng phức chất của Cu(I), Mo(III) và Mo(V)

với thiosemicacbazit và thiosemicacbazon salixilandehit, axetyl axeton có khả năng

kháng khuân mạnh hon các phối tử tự do tương ứng. Đặc biệt hai chất Cu(Hthis)Cl

và Mo(Hthis)3Cl; đều có tác dụng ức chế đáng kế tới sự phát triển của tế bào ungthư bang nước SARCOMA - TG180 trên chuột nhất trắng SWISS. Các phức chat

chủ yếu kim hãm ở giai đoạn chuẩn bị tách đôi tế bào. Tác giả [4, tr. 95 - 97] đưa rakết luận về các phức chất của platin với N(4)-phenyl thiosemicacbazon isatin, N(4)-

phenyl thiosemicacbazon salixilandehit, N(4)-phenyl thiosemicacbazon

điaxetyl-monoxim có độc tính khá mạnh đối với nam và khuân. Các phức chat của platin với

N(4)-phenyl thiosemicacbazon isatin, N(4)-phenyl thiosemicacbazon furandehit có

độc tính mạnh đối với tế bào ung thư gan, ung thư mang tim, ung thư màng tử cung.Ngoài ra, các nghiên cứu về ứng dụng của các thiosemicacbazon và phứcchất của chúng trên các lĩnh vực khác nhau cũng đã được tiến hành. Các nghiên cứu

về hoạt tính xúc tác cho thấy các phức chất của palađi(II) với thiosemicacbazoncũng có thể làm xúc tác tốt cho phản ứng nối mạch anken, phản ứng Heck [33],

[63], [64], [85], [108].

Một số thiosemicacbazon cũng đã được sử dụng làm chất ức chế q trình ăn

mịn kim loại. Offiong O.E. đã nghiên cứu tác dụng chống ăn mòn kim loại củaN(4)-metyl và N(4)-phenyl thiosemicacbazon 2-axetyl pyriđin đối với thép mềm(thép chứa ít cacbon). Kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu quả ức chế cực đại của chấtđầu là 74,59% còn chất sau đạt 80,67%. Nói chung, sự ức chế ăn mịn tăng lên theonồng độ các thiosemicacbazon [40], [107].

Khả năng tạo phức tốt của các thiosemicacbazit và thiosemicacbazon còn

được ứng dung trong lĩnh vực hóa học phân tích dé tách cũng như xác định hamlượng của nhiều kim loại khác nhau [50], [61], [93], [95], [120]. Phương pháp trắc

12

</div>Trang 27<div class="page_container" data-page="27">

quang đã được sử dung dé xác định hàm lượng của Cu(II), Ni(II) trong dau ăn vàdầu của một số loại hạt, dựa trên khả năng tao phức của chúng với N(1)-phenyl

thiosemicacbazon 1,2-propandion-2-oxim [61] và xác định Zn(H) trong thức ăn,

nhờ phức chất của nó với N-etyl-3-cacbazolecacboxanđehit-3-thiosemicacbazon[50]... Ramachandraiah C. và nhóm nghiên cứu đã phát triển phương pháp địnhlượng ion niken(II) dựa trên khả năng tạo phức bền của N-etyl-3-cacbazolecacboxanđehit-3-thiosemicacbazon với niken. Phức chất này sau đó đượcchiết gần như hồn toàn bằng n-butanol. Hàm lượng của ion kim loại trong pha hữucơ sau đó được xác định bằng phương pháp trắc quang ở bước sóng 400 nm. Địnhluật Beer đúng trong khoảng nồng độ từ 1,2 - 5,6 pg/ml. Kết quả phân tích theo

phương pháp trắc quang với các ion MỸ” nêu trên hoàn toàn phù hợp với kết quả

phân tích bằng phương pháp phổ phát xạ nguyên tử [95] đối với nhiều mẫu hợp kim

khác nhau. Hàm lượng niken trong các mẫu sinh học, mẫu khống, mẫu nước cơng

nghiệp cũng có thé phân tích theo phương pháp trắc quang với chất tạo màu là

N(4)-phenyl-3-thiosemicarbazon pyridoxal [76]. Murthy R. đã sử dụng

thiosemicacbazon o-hiđroxi axetophenon trong việc xác định palađi bằng phươngpháp trắc quang [94]... Hợp chất 5,5-dimetylxyclohexan-1,2,3-trion-1,2-dioxim-3-

thiosemicacbazon được sử dung dé phân tích hàm lượng ion đồng trong nhiều mẫu

thực phâm khác nhau bằng phương pháp điện hóa. Kết quả cho thấy phương phápnày hoàn toàn phù hợp với phương pháp phơ hap thụ ngun tử, giới hạn phân tích

có thé đạt mức 0,49 ug/ml [65]. Nhiều cơng trình nghiên cứu trong lĩnh vực sắc ký

lỏng hiệu năng cao (HPLC) đã sử dụng các thiosemicacbazon dé tách và xác định

hàm lượng các ion kim loại như V, Pt.... [70], [71].

Nhiều tác giả đã chế tạo được các điện cực chọn lọc ion trên cơ sở các

thiosemicacbazon như: điện cực chon lọc ion Cu” trên cơ sở bis(thiosemicacbazon) benzil [55]; điện cực chọn lọc ion Hg” trên cơ sở

thiosemicacbazon salixilanđehit [77]... Các điện cực này có thời gian phục hồinhanh, khoảng nồng độ làm việc rộng và thời gian sử dụng dài. Đây là một hướng

mới trong nghiên cứu các ứng dụng của thiosemicacbazon.

13

</div>Trang 28<div class="page_container" data-page="28">

1.3. GIỚI THIỆU VỀ PALAĐI VÀ NIKEN

1.3.1. Giới thiệu chung

Cả palađi và niken đều thuộc nhóm VIIIB trong bảng tuần hồn các nguntố hóa học và thuộc hai chu kỳ liên tiếp 4 và 5 [3, tr. 153 - 207].

Paladi có cấu hình electron 1s”2s”2p”3s”3p”3d'°4s”4p4d”5s”, là kim loại

thuộc chu kỳ 5, nhóm VIIIB trong bảng hệ thống tuần hồn Menđeleep. Palađi làkim loại q, màu xám nhạt, tương đối mềm, nhẹ nhất, dễ nóng chảy nhất và có khảnăng phản ứng nhất trong các kim loại họ platin. Trong các hợp chat, palađi thé hiệnsố oxi hố +2, +4 trong đó trạng thai oxi hố +4 như PdO;, K;[PdCI,] có tính oxi

hố mạnh, khơng bên. Trong tự nhiên, nguyên tố palađi tồn tại một số đồng VỊ,

nhưng khác với niken các đồng vị của palađi có hàm lượng khá đồng đều trong đó

đồng vị có nguyên tử khối là 106 đvC chiếm nhiều nhất. '““Pd: 0,96%, '#Pd:10,97%, '°Pd : 22,21%, '°Pd: 27,30%, ''#Pd: 26,93%, '''Pd: 11,83%.

Niken có cau hình electron 1s”2s”“2p”3s73p”3dŸ4s”, là kim loại thuộc chu kỳ 4,

nhóm VIIB trong bảng hệ thống tuần hồn Menđeleep. Niken kim loại có màutrắng, tương đối cứng, dang bột màu den, tự cháy trong khơng khí.

Trong các hợp chất, niken có số oxi hố là +2 và +3, trong đó trạng thái oxihố +3 rất kém bền. Trong tự nhiên, niken ton tại một số đồng vị khác nhau, trong

đó đồng vị có nguyên tử khối là 58 đvC chiếm nhiều nhất. *“Ni : 67,76%, “Ni :

26,16%, “ Ni : 1,25%, “Ni : 3,67%, Ni : 1,16%.

1.3.2. Khả năng tạo phức

Cả palađi và niken đều có khả năng tạo phức rất lớn. Chúng có khả năng tạophức tứ diện với số oxi hóa là “0” [3, tr. 169], [26], [29], [84]. Một trong số phối tử

đó là CO, tạo phức dạng M(CO), (M (Pd, Ni)). Trong đó Ni(CO), tồn tại ở nhiệt độ

thường nhưng Pd(CO), chỉ tồn tại ở nhiệt độ thấp, liên kết Pd — CO dài hơn và yếuhơn liên kết Ni - CO [3, tr. 169 - 172], [29].

Tuy có khả năng tồn tại ở một số mức oxi hóa khác nhau nhưng khả năng tạo

phức của các ion M”” (M: Pd, Ni) vẫn phổ biến nhất. lon Pd”” có cấu hình electron1s22s?2p”3s”3p"3d'°4s”4p°4dŸ, bền trong mơi trường nước, dung dịch lỗng có màu

14

</div>Trang 29<div class="page_container" data-page="29">

vàng, dung dịch đặc hơn có màu vàng sam đến nâu. Cũng như các ion kim loạinhóm d khác, nó có khả năng tạo phức với hầu hết các phối tử cho electron như CI,

I, CN, SCN’... Các phức chat này phổ biến có số phối trí bằng 4 với cấu hình

vng phăng như [PdCI,]”, [PdL]”.... Câu hình vng phăng cịn phổ biến trong

các hợp chat của Pd dưới dang ran như PdC]; [3, tr. 215 - 216], [20].

SN TN,

lon Ni” có cau hình electron ¬- bền trong môi trường

nước, cho dung dịch màu xanh bởi tạo nên phức bát diện với nước [Ni(H;O),]”.

Các phức chất của Ni(II) đã được biết với số phối trí đặc trưng là 4 và 6. Các phốitử trường mạnh thường tao với NỈ” những phức chất vuông phăng nghịch từ như

[Ni(CN),]°. Các phối tử trường yếu tạo phức chat tứ điện như [NiCI/]”.... cịn vớiphối tử thuộc trường trung bình thường tạo với NỈ” những phức chất có số phối trí

6, có cầu hình bát diện, thuận từ như [Ni(H;O),]”, [Ni(NH;)¿]Ÿ”... [3, tr. 174 - 186].Các phức chất của Pd””, NỈ” với số phối tri

O --- HO

4 rat phô biên là các phức chat vòng càng. Ca | - |

XNG x , > oy Ũ k CH, N N NN CH;

Pd(I) va Ni(II) déu có khả năng tạo phức chat | “4 \ ⁄ N,4

vịng càng, hình vng với dimetylglioxim trong | M |

lệ " lê

dung dich NH; loãng. Phản ứng tạo phức này ok. “ \Z Nou,

thường được dùng dé định tính va định lượng _. | Ị

NIqI) va Pd(II). Mơ hình tao phức của chúng nhưHình 1.5 [3, tr. 187 - 216].

Pd(I) và Ni(II) cịn có thé tạo phức chất

Hình 1.5. Mơ hình tao phức của

PAa(), Ni(II) với dimetylglyoxim

vịng cảng với bộ nguyên tử cho là C và P. Các tác giả [42], [125] đã tổng hợp,nghiên cứu cấu trúc của phức chat Pd, Ni (II) với (amino)(photphin)cacben. Tác giả[42] đã tổng hợp và nghiên cứu cấu trúc phức chất bis (xyano metanit) niken(paladi) và chỉ ra trong phức chất phối tử đóng vai trị là phối tử hai càng với bộ

nguyên tử cho là C và P như trong Hình 1.6.

15

</div>Trang 30<div class="page_container" data-page="30">

Hình 1.6. Cau trúc tinh thé của hai phức chất Pd (ID), Ni (H) với (amino)(photphin)cacben

(a,b), bis (xyano metanit) paladi (c) ‹

Các nghiên cứu [14], [53], [57], [67], [74], [112] chỉ ra răng trong các phức

chất với nhiều thiosemicacbazon Pd(II), Ni(II) thường thé hiện số phối tri 4, liên kếtđược thực hiện qua bộ nguyên tử cho là N, S va có thể cả một nguyên tử cho của

hợp chất cacbonyl nếu có.... Trong một số trường hợp Ni(II) còn thé hiện số phối tri

6 với cau hình bát điện [58], [78], [127]. Dưới đây là hai vi dụ về phức số phối trí 4,

vng phang của Pd(I) và số phối trí 6, bát điện của Ni(II).

¬ _ zm

N —= ao ‘ N

Phức chất của Pd(II) với Phức chất của Ni(II) với

thiosemicacbazon pyridin-2-cacbandehit thiosemicacbazon 1,2- naphthoquinon

Hình 1.7. Phức của PA(H), Ni(II) với một số thiosemicacbazon

Tom lại, Pd(II) và Ni(II) đều có khả năng tạo phức chat tứ điện hay vngphẳng với số phối trí phơ biến là 4. Ngồi ra, Ni(II) cịn có khả năng tạo phức chất

với câu hình bát diện với sơ phơi trí 6. Điêu này hồn tồn phù hợp với đặc điêm

16

</div>Trang 31<div class="page_container" data-page="31">

cau hình electron của các ion kim loại này. Do sự đa dạng về khả năng phối trí và

đặc biệt cùng ở nhóm VIIIB với platin mà cả Pd(II) và Ni(II) đã và đang dành được

sự quan tâm của nhiều nhà khoa học nghiên cứu về phức chất trong và ngoài nước.1.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT

1.4.1. Phương pháp pho hấp thụ hồng ngoại

Khi chiếu vào mẫu thử chùm bước xạ, phân tử sẽ hấp thụ năng lượng vàchuyên lên trạng thái năng lượng cao hơn. Khi hấp thụ những bức xạ trong vùnghồng ngoại, năng lượng phân tử tăng lên 8 - 40 kJ/mol. Đây chính là khoảng nănglượng tương ứng với tần số của dao động biến dạng và quay của các liên kết tronghợp chất cộng hoá trị. Sự hấp thụ xảy ra khi tần số của bức xạ của tia tới băng vớitần 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 cơng thức:

1 jk

v=—

_|-2mC \ p

trong đó k là khối lượng rút gọn, ụ= m¡m¿/(m¡+m;), k là hang số lực tương tác,

phụ thuộc ban chat liên kết, C là tốc độ ánh sáng (C = 3.10” cm/s) và v là tan sốdao dong riêng của liên kết [2, tr. 233- 235], [6, tr. 11 - 43].

Như vậy, trong phô hấp thụ hồng ngoại mỗi liên kết có một tần số dao độngriêng 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 mới, do ảnh hưởng của các

nhóm khác trong phân tử, các dai hap thụ của nhóm đang xét sẽ bị chuyền dịch về

vị trí hay thay đơi về cường độ. Từ sự thay đôi về cường độ và hướng cũng như độ

dịch chuyên về vị trí chúng ta sẽ thu được một sỐ thơng tin về mơ hình tạo phức củaphối tử đã cho. Phé hấp thụ hồng ngoại đã được sớm sử dụng trong việc nghiên cứucác thiosemicacbazon cũng như phức chất của chúng với các kim loại chuyền tiếp.

Tuy nhiên, do cấu tạo phức tạp của hợp chất thiosemicacbazon mà việc tính tốn lý

thuyết dé đưa ra các quy kết cụ thé cịn gặp nhiều khó khăn. Chính vì vậy, sự quykết các dai hap thụ trong phân tử và trong phức chất loại này còn chủ yếu dựa vàophương pháp gần đúng dao động nhóm. Hiện nay, còn một số ý kiến khác nhau về

17

</div>Trang 32<div class="page_container" data-page="32">

sự quy kết các dai hap thụ trong phổ của các thiosemicacbazit và thiosemicacbazon.Tuy nhiên, sự quy kết dựa theo tài liệu [1, tr. 15 - 17] được nhiều tài liệu trích dẫnhon cả. Theo đó các dải hap thụ chính trong phổ của thiosemicacbazit ban đầu được

quy kết như sau:

Bảng 1.1. Các dai hấp thụ thụ chính trong pho IR của thiosemicacbazit [1, tr. 17J

Vị cm! Quy két Vi cm Ì Quy kếtVị 3380 v„(NÉH;) V§ 1545 v(CN?)

x..nnnnnn năm... nneb 388 | vữg vu H8 TC vƯớN

pao Pv nannn nănnốTu n n oe

Vo 1650 5(HN*H) Vị3 1018 ö„„(HNC)

x..nn n"n.m“mm. ẽx=n

Trong các tài liệu khác nhau [1, tr. 16], [43], [87]. [99], đều có chung nhận

xét dai hap thụ đặc trưng cho dao động hố trị của nhóm C = S thay đổi trong mộtkhoảng rộng từ 830 - 805 cm” và dai này có xu hướng giảm cường độ và chun

dịch về phía số sóng thấp hơn khi tham gia tạo phức. Trong một số tài liệu [19],[104], [111], [115] các tác giả đã đề cập đến việc qui gan dai hấp thụ đặc trưng cho

nhóm CS trong phối tử tồn tại dưới dạng C = S, khi chuyền vào phức chất dai nàychuyển về khoảng 650 - 700 cm", dai hấp thụ đặc trưng cho dao động hóa trị của

nhóm C - S. Và trong các phức chất của thiosemicacbazon cũng không thấy xuấthiện dai hap thụ đặc trưng cho đao động của nhóm SH ở khoảng 2500 - 2700 cm’!

[94]. Điều này được giải thích là sau sự thiol hóa của phối tử khi tạo phức nguyêntử hidro đã bị tách ra dé ion kim loại trung tâm liên kết với nguyên tử S [19]. Một

bằng chứng nữa cho sự thiol hóa là sự xuất hiện thêm dải hấp thụ đặc trưng cho daođộng hóa trị nhóm N = C [38], [69], [98]. Dai hap thụ của dao động C =N và C =O

cũng thay đổi trong một khoảng tương đối rộng từ 1500 - 1700 cm”, nhưng dai hap

thụ của dao động C = N mạnh hơn nhiều so với C = O. Các dai hấp thụ đặc trưng

cho dao động nhóm C = O của andehit, xeton hay axit cacboxylic đều dao độngquanh 1700 cm’. Vì vậy, dé phân biệt dai hap thụ này người ta cần chú ý tới một số

18

</div>Trang 33<div class="page_container" data-page="33">

điểm sau: đối với hợp chat có nhóm chức anđehit ngồi dao động nhóm C = O cịn

xuất hiện thêm dải hap thụ của nhóm C — H ở khoảng 2700 - 2800 cm”, nếu là axit

cacboxylic xuất hiện thêm dai hấp thụ của nhóm OH quanh 2500 - 3500 cm", tuy

nhiên vùng này cũng có dải hấp thụ đặc trưng cho dao động nhóm NH [122]. Khi

đó, chúng ta cần xét đến đặc điểm của dải hấp thụ đó: OH xuất hiện với pic rộng và

tù cịn NH xuất hiện với pic rộng nhưng nhọn. Dai dao động của nhóm OH ở

khoảng 3200 - 3500 cm” thường bị biến mat khi chuyên vào phức chat, đây là bằngchứng cho sự tạo phối trí giữa nguyên tử O của nhóm OH với ion kim loại trung

tâm [43], [61].

Dai dao động của nhóm CNN hấp thụ ở khoảng 1400 - 1500 em”, dai dao

động của nhóm NN hap thụ ở khoảng 1000 - 1100 cm”, số sóng của các dai hap thụ

này thường có xu hướng giảm khi chuyền từ phối tử vào phức chất do N? tham gia

tạo liên kết với ion kim loại trung tâm [21], [32], [69]. Trong phức chất của

thiosemicacbazon salixylanđehit, isatin, axetyl axeton với các kim loại như Cu”,Ni”, Co”... nhóm NH, đóng góp chủ yếu cùng với vy-c tạo thành dai hấp thụ ở

1590 - 1620 cm‘ và dai này thường thay déi không đáng kế nếu nhóm NH; khơng

tham gia tạo phức [1, tr. 16 - 17].

Trong nhiều cơng trình, các tác giả cũng quan tâm đến dải hấp thụ đặc trưngcho liên kết M - O,M—N, M—S. Theo tác giả [1, tr. 60 - 80], [57], [ 62], các dai

hấp thụ đặc trưng cho loại liên kết này thường xuất hiện ở khoảng 100 - 600 em”với cường độ yếu. Các dai hap thụ trong vùng này cũng được tác giả [1, tr. 60 - 80]

gán cho dao động đặc trưng của các liên kết giữa Ni, Co, Cu với các nguyên tử

halogen, S, N và O.

1.4.2. Phương pháp phố cộng hưởng từ hạt nhân

Một hạt nhân có spin (I) khác khơng khi được đặt trong một từ trường thi nó

có thể chiếm (21+1) mức năng lượng khác nhau. Sự chênh lệch giữa các mức nănglượng ấy phụ thuộc vào cường độ từ trường xung quanh hạt nhân đó. Từ trường nàylà từ trường ngoài cộng với từ trường ngược chiều gây ra bởi sự chuyên động củalớp vỏ điện tử xung quanh hạt nhân. Điều này dẫn tới các hạt nhân khác nhau đặt

19

</div>Trang 34<div class="page_container" data-page="34">

trong từ trường ngoài sẽ cần các năng lượng kích thích khác nhau dé thực hiện sự

chuyển mức năng lượng. 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 vùng tần số sóngvơ tuyến. Bang cách thay đổi tần số của từ trường kích thích, có thé thu được các tínhiệu cộng hưởng của các hạt nhân từ khác nhau trong phân tử và có thé xác địnhmột cách cụ thể cấu trúc của các hợp chất hoá học [2. tr. 295 - 299]. Phổ cộng

hưởng từ hạt nhân 'H và BC được sử dụng độc lập hoặc kết hợp với nhau để xácđịnh cấu tạo hóa học của hợp chất hữu cơ cũng như các hợp chất của

thiosemicacbazon và phức chất của chúng [4, tr. 46 - 94], [7, tr. 96 - 142].

Phổ cộng hưởng từ proton cho biết được số loại proton có trong phân tử.Chất chuẩn trong phô cộng hưởng từ proton thường sử dụng là TMS (tetra methyl

silan) và độ dịch chuyên hóa học của proton trong TMS được qui ước là 0 ppm. Sự

tương tác của các proton xung quanh sẽ gây ra sự tách vạch cho trường hợp phô bậcnhất tuân theo quy tắc (n+1): singlet, doublet, triplet, quartet...

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân '°C cho các tín hiệu của các loại C. Trong phổcộng hưởng từ hạt nhân '°C ở những dang thường như °C - CPD hay DEPT, tương

tác spin - spin C — C hay C — H đã được khử, nên khơng có sự tách vạch như trong

phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton [2, tr. 321 - 330], [6, tr. 68 - 98].

Dung môi dùng trong phổ cộng hưởng từ hạt nhân không được chứa những

hạt nhân có tín hiệu che lap tín hiệu chính. Thường được sử dụng là các dung mơi

đã bị doterri hóa như CC, CDC];, CD;C1;, CD;0D, CD:COCD;, DO, DMSO

-dạ... Tuy nhiên, khơng thé doterri hóa tuyệt đối nên thường cịn chứa một lượng nhỏproton, đồng thời cũng có thé chứa cả vết HạO, do hút âm. Vì vậy, trên phổ cộnghưởng từ proton, cùng với những tín hiệu của chất nghiên cứu thường có những tínhiệu của proton cịn sót của dung môi và của nước. Trên phổ cộng hưởng từ hat

nhân °C ln có tín hiệu của cacbon của dung môi. Dung môi thường được dùng

trong ghi phổ cộng hưởng từ hạt nhân của thiosemicacbazon và phức chat của nó làDMSO hoặc CDCl. Trong phổ cộng hưởng từ hạt nhân người ta quan tâm nhiều

20

</div>Trang 35<div class="page_container" data-page="35">

đến độ chuyển dịch hóa học của các proton hay cacbon. Độ chuyển dịch hóa họcphụ thuộc vào một 36 yéu tố sau [2. tr. 301 - 311]:

Thứ nhất là sự chắn tại chỗ hay sự chắn màn electron tại chỗ. Hạt nhân đượcchắn màn càng nhiều thì tín hiệu cộng hưởng của nó càng dịch chun về phíatrường mạnh. Sự chắn tại chỗ lại phụ thuộc trước hết vào mật độ electron xungquanh hạt nhân đang xét, do đó nó liên quan trực tiếp đến độ âm điện của các

nguyên tử hoặc nhóm ngun tử đính với hạt nhân đó. Các nhóm hút electron mạnh

có độ chuyển dịch hóa học cao. Điều này khá quan trọng trong việc giải thích về sự

thay đổi một số tín hiệu cộng hưởng của các proton hay cacbon khi chuyển từthiosemicacbazit vào thiosemicacbazon và từ thiosemicacbazon vào phức chất

tương ứng. Sự thay đổi tín hiệu cộng hưởng cua proton ở vi trí N”, N® khi tao

thành các thiosemicacbazon do sự hình thành mach liên hợp —C = N NOH-C=S

nên mật độ electron trên N?? nhiều hơn N® dẫn tới proton liên kết với N có độchuyển dịch hóa học cao hơn. Trong phé cộng hưởng từ hạt nhân °C thì cacbon

nhóm C = O của hợp chất cacbonyl có độ chuyền dịch hóa học cao hơn cacbon này

khi tồn tại trong nhóm C = N° của thiosemicacbazon [13], [16], [117]. Sự chắn

màn electron không những phụ thuộc vào mật độ electron mà còn phụ thuộc vào

hình dạng và kích thước của các dam mây electron. Vì vậy độ chun dịch hóa học

của các proton thường biến đổi từ 0 đến 15 ppm còn độ chuyển dịch hóa học của

TC lại biến đổi tới 240 ppm. Khơng những độ chuyền dich hóa học phụ thuộc vào

sự chắn tại chỗ mà nó cịn phụ thuộc vào sự chắn từ xa. Sự chắn từ xa còn được gọi

là sự chắn bat đăng hướng bởi vì ở hướng này thì bị chan cịn hướng kia thì lại

khơng chắn.

Thứ hai là các yếu tô ngoại phân tử bao gồm liên kết hiđro, sự trao đổiproton, dung môi và nhiệt độ. Liên kết hidro gây ra sự biến đổi đáng ké của protonở các nhóm OH, NH và đơi khi cả SH, vì vậy độ chuyển dịch của các proton nhómOH, NH biến đổi trong một khoảng rộng, từ 2 - 15 ppm. Proton liên kết với các ditố O, N... khơng những có khả năng tạo liên kết hidro mà cịn có khả năng trao đổi

proton với các tiêu phân xung quanh. VỊ trí tín hiệu cộng hưởng của các proton liên

21

</div>Trang 36<div class="page_container" data-page="36">

kết với cacbon thường ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ nhưng với các proton trong cácnhóm OH, NH, SH lại phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ. Nhiệt độ tăng làm đứt các liênkết hidro, do đó làm cho tín hiệu của các proton nhóm đó chun dịch về phíatrường yếu, độ chuyển dịch hóa học lớn. Nhiệt độ ảnh hưởng tới tốc độ quay củacác nhóm nguyên tử trong phân tử do đó ảnh hưởng tới tốc độ chuyên đổi giữa cáccau dang [2, tr. 311]. Vì vậy, khi ghi phé cộng hưởng từ hạt nhân của các phối tử vàphức chất nên ghi trong những điều kiện nhất định và đồng nhất dé giảm tối da sựảnh hưởng nay va cũng dé dàng theo dõi sự biến đối của các proton cũng như cáccacbon khi chuyền từ phối tử vào phức chat.

Các nghiên cứu [14], [17], [36], [67], [116], [122] đã chỉ ra rằng, phân tửthiosemicacbazon và phức chat của chúng đều không có nhiều proton nên việc quykết các pic trong phé cộng hưởng từ hạt nhân tương đối dé dàng. Thông thường

trong các hợp chất này, proton có mặt trong các nhóm OH, NH, NH, CH=N va

SH; đơi lúc có thêm proton của các nhóm NH;, CH3, CạH; va CH... Tín hiệu cộng

hưởng của proton nhóm CH; thường xuất hiện với các pic sắc nét, độ chuyên dichhóa học trong khoảng 1 - 3 ppm, proton gốc allyl cộng hưởng ở khoảng 4 - 5 ppm,trong đó tín hiệu cộng hưởng của hai proton nhóm = CH; thường xuất hiện với hai

pic doublet ở hai vi trí khác nhau [83], [116]. Cac tín hiệu cộng hưởng trong vịng

benzen xuất hiện trong khoảng từ 6 - 8 ppm. Proton của NOH 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 [11]. Trong thiosemicacbazon, proton

nhóm NH cộng hưởng khoảng 11 ppm, nhưng khi chuyên vào phức chat thì tin

hiệu cộng hưởng của proton này bị biến mất [14], [127]. Đây là bằng chứng cho

việc thiol hóa các thiosemicacbazon trong q trình tạo phức. Ngồi ra các cơng

trình đã cơng bố cũng đã xác nhận rằng nhóm NH; trong phân tử thiosemicacbazonkhơng hồn toàn quay tự do, điều này thê hiện ở chỗ trong một số trường hợp, xuấthiện hai tín hiệu gần nhau ở vùng gần 8 - 9 ppm, khi chuyển vào phức chất haiproton này thường cộng hưởng ở cùng một vị trí [12], [14], [17]. Trong phổ cộng

hưởng từ hạt nhân 8 C, tín hiệu cộng hưởng của cacbon nhóm CS thay đơi khơng

22

</div>Trang 37<div class="page_container" data-page="37">

đáng ké khi chuyền từ phối tử tự do vào phức chất, thường trong khoảng 175 ppm.Tín hiệu cộng hưởng của cacbon nhóm C = N lại thay đối nhiều, khi chuyên từ phốitử vào phức chất [14], [27]. Trong phối tử, cacbon nhóm nay cộng hưởng trongkhoảng 140 ppm cịn 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 '°C của thiosemicacbazon và thường thay đổi không

đáng ké khi chuyển từ phối tử tự do vào phức chất [117], [118]. Tín hiệu cộng

hưởng của cacbon gốc metyl thường xuất hiện trong khoảng 30 ppm, cacbon gốc

allyl cộng hưởng trong khoảng khá rộng từ 40 - 140 ppm [1 16].

Sau đây là phố cộng hưởng từ hạt nhân 'H va °C (chuẩn) của các hợp chatđầu được sử dụng dé tổng hợp phối tử trong luận án này. Phổ chuẩn và sự gan ghép

các tín hiệu cộng hưởng trong phổ cộng hưởng từ hạt nhân 'H và '°C (chuẩn) củacác chất đầu này được chúng tôi tham khảo trên trang web về thư viện phổ chuan

của Viện Khoa học - Công nghệ Nhật bản (National Institute of Advanced Industrial

Science and Technology (AIST), Japan): Phổ

chuẩn của các hợp chất trong thư viện này gồm: phô 'H-NMR, C-NMR, MS,

FT-IR, Raman, ESR. Theo con số thống kê tính đến tháng 5 năm 2011, trong thư viện

này đã xây dựng được: 34000 phố chuẩn trong đó đã xây dựng được phố của cộnghưởng từ proton của 15400 hợp chất, phố của cộng hưởng từ hạt nhân °C của13600 hop chất. Các phé cộng hưởng từ hạt nhân 'H và °C được xây dựng bởi

T.Yamaji, T.Saito, K.Hayamizu, M.YanagIsawa và O.Yamamoto.

Bang 1.2. Các tín hiệu cộng hưởng trong

</div>Trang 38<div class="page_container" data-page="38">

Hình 1.9. Phổ cộng hưởng từ proton (chuẩn)

của N(4)-metyl thiosemicacbazit (Hmth)HẠNG. NOB,

NHÀ 5CH3

Hình 1.10. Phố cộng hưởng từ hat nhân °C

(chuẩn) của N(4)-metyl thiosemicacbazitH;N® N®H A ;

Ne@n -cC $

\ hy

Hình 1.11. Phổ cộng hưởng từ proton (chuẩn)

của N(4)-phenyl thiosemicacbazit (Hpth)

T T T T T Ũ T T T

200 180 160 140 120 100. 80 6040 20 3

Hình 1.12. Phổ cộng hưởng từ hat nhân °C

(chuẩn) của N(4)-phenyl thiosemicacbazit

Bang 1.3. Các tín hiệu cộng hưởng trong

phổ 'H - NMR của Hmth

VỊ trí , ppm Quy kết8,55 NOH

fae HO399 a

Bang 1.4. Các tín hiệu cộng hưởng trong

phổ 3C . NMR của Hmth

Qui kết

Bảng 1.5. Các tín hiệu cộng hưởng trong

phổ !H - NMR của HpthVỊ trí, ppm Quy kết

9,60 NOH

HH ~ C5)HH ~ C9):

</div>Trang 39<div class="page_container" data-page="39">

Bang 1.7. Các tín hiệu cộng hưởng trong

Hình 1.14. Phổ cộng hưởng từ hat nhân °C

(chuẩn) của benzandehit

x Bang 1.9. Cac tín hiệu cộng hưởng trong

: c2 `

Nà phơ ` H - NMR của acp

s 6

a eo

Hình 1.15. Phố cộng hưởng từ proton (chuẩn)

của axetophenon (acp)

yy Bang 1.10. Các tin hiệu cộng hưởngO

é À< trong phổ °C - NMR của acp

CH, :

VỊ trí, ppm137,23

</div>Trang 40<div class="page_container" data-page="40">

NON 2A Bảng 1.11. Các tín hiệu trong phổ 'H

Hình 1.17. Phố cộng hưởng từ proton (chuẩn)

của axit pyruvic (pyr)

R Bảng 1.12. Các tín trong phổ 1C - NMRHONG cua pyr

1.4.3. Phương pháp phố khối lượng

Phổ khối lượng là phương pháp hiện đại và quan trọng trong việc xác địnhmột cách định tính và định lượng thành phần cũng như cấu trúc của các hợp chất

hoá học. Ưu điểm nổi bật của phương pháp này là có độ nhạy cao, cho phép xácđịnh phân tử khối của các hợp chất. Cơ sở của phương pháp phô khối lượng nghiên

cứu các chất hữu cơ là sự bắn phá các phân tử hữu cơ trung hoà bằng các tác nhânmang năng lượng cao dé biến chúng thành các ion phân tử hoặc phá vỡ thành các

ion mảnh, các gốc [2, tr. 380 - 401].

Hiện nay, trong phương pháp phổ khối người ta thường áp dụng các phươngpháp 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.Trong số các phương pháp trên, phương pháp bụi electron (ESI) thường được sửdụng để nghiên cứu các phức chất của kim loại vì đây là phương pháp bắn phá

“nhẹ” (50 eV) mà tác nhân là electron nên có khả năng duy trì được cấu trúc phân

26

</div>