Tổng hợp bazơ schiff ethylendiiminobis (acetylaceton) và phức chất của nó với Cu(II) và Ni(II)

1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

BÙI THỊ HỒNG NHUNG

TỔNG HỢP BAZƠ SCHIFF
ETHYLENDIIMINOBIS(ACETYLACETON) VÀ PHỨC
CHẤT CỦA NÓ VỚI Cu(II) VÀ Ni(II)

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

NGHỆ AN – 2015


2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

BÙI THỊ HỒNG NHUNG

TỔNG HỢP BAZƠ SCHIFF
ETHYLENDIIMINOBIS(ACETYLACETON) VÀ PHỨC
CHẤT CỦA NÓ VỚI Cu(II) VÀ Ni(II)

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
Chuyên ngành: HOÁ HỮU CƠ

Mã số: 60.44.01.14

Người hướng dẫn khoa học:
PGS.TS. Nguyễn Hoa Du

NGHỆ AN - 2015


3

LỜI CẢM ƠN
Luận văn được thực hiện tại phòng thí nghiệm Hóa Vô cơ Khoa Hóa học,
Trường Đại Học Vinh.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất đến
PGS.TS.Nguyễn Hoa Du - Người đã trực tiếp giao đề tài, tận tình hướng dẫn,
chỉ bảo, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập nghiên cứu và
thực hiện luận văn.
Tôi xin trân trọng cảm ơn PGS.TS. Hoàng Văn Lựu đã dành cho tôi sự
giúp đỡ và động viên rất quý báu, PGS.TS. Phan Thị Hồng Tuyết đã có nhiều
góp ý cho luận văn, NCS Nguyễn Ngọc Tuấn đã giúp tôi trong quá trình thực
nghiệm và thực hiện các phép đo phổ, các thầy cô giáo Khoa Hóa học đã tận
tình chỉ dạy, đóng góp ý kiến và các thầy cô phụ trách phòng thí nghiệm đã tạo
mọi điều kiện tốt nhất để tôi nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Qua đây tôi cũng xin cảm ơn Ban Giám Hiệu, Ban Chủ nhiệm Khoa Hóa
học, Phòng Sau đại học - Trường Đại học Vinh, Ban Giám Hiệu và các bạn
đồng nghiệp trường THCS Lê Mao đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn
thành luận văn này.
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn những người thân yêu trong gia
đình, bạn bè cùng với các đồng nghiệp, các anh chị nghiên cứu sinh đã nhiệt
tình giúp đỡ, cổ vũ, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi trong suốt thời
gian qua để tôi hoàn thành tốt luận văn.
Nghệ An, tháng 10 năm 2015

Tác giả luận văn
Bùi Thị Hồng Nhung


4

MỤC LỤC
Trang


5

CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
H2L

: Phối tử tổng hợp

ML

: Phức

chất của phối tử tổng hợp với kim loại chuyển

tiếp.
IR

: Phổ hồng ngoại

NMR

: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân

HR-ESI-MS

: Phổ khối lượng phun mù electron phân giải cao.

UV-Vis

: Phương pháp phổ hấp thụ electron


6

DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 1.1: Phản ứng tổng hợp bazơ Schiff tetradentat………………………….13


7

DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 3.1. Số liệu phổ 1H-NMR của phối tử

47

Bảng 3.2. Số liệu phổ 1H-NMR của phức chất NiL

50

Bảng 3.3. Các dải hấp thụ đặc trưng của phối tử

52

Bảng 3.4. Các dải hấp thụ đặc trưng của phức chất đồng(II)

53

Bảng 3.5. Các dải hấp thụ đặc trưng của phức chất Niken(II)

54

Bảng 3.6. Số liệu phổ UV-Vis của phức chất CuL
Bảng 3.7. Số liệu phổ UV-Vis của phức chất NiL

58
59


8

MỞ ĐẦU
1

Lí do chọn đề tài:
Nghiên cứu các bazơ Schiff và phức chất của chúng với các kim loại chuyển

tiếp đang là lĩnh vực thu hút nhiều nhà hoá học, dược học, sinh – y học trong và
ngoài nước. Số lớn công trình nghiên cứu tập trung vào việc tổng hợp bazơ
Schiff và phức chất với các ion kim loại chuyển tiếp, nghiên cứu cấu tạo của

phức chất bằng các phương pháp khác nhau và khảo sát các tính chất hóa, lý và
sinh học của chúng. Các đề tài trong lĩnh vực này rất phong phú bởi sự đa dạng
về thành phần, cấu tạo, kiểu phản ứng và khả năng ứng dụng của phối tử bazơ
Schiff.
Phối tử bazơ Schiff được quan tâm đặc biệt vì tính chất hỗn hợp cứng –
mềm, có khả năng tạo phức cao, cùng với dược tính của nó như tính kháng nấm,
kháng khuẩn… Phức chất của nó với kim loại chuyển tiếp được đặc biệt chú ý vì
một phần hoạt động của nó giống như mô hình protein thiên nhiên như các
enzym… Số lớn các phức của chúng có khả năng kháng nấm, kháng khuẩn cũng
như ức chế tế bào ung thư. Trong nhiều trường hợp khả năng này thể hiện ở
phức chất kim loại mạnh hơn phối tử tự do, trong số đó có các phức chất của Cu
(II), Ni(II).
Để đóng góp một phần nhỏ vào lĩnh vực này, tôi đã chọn đề tài: “Tổng hợp
bazơ Schiff ethylendiiminobis(acetylaceton) và phức chất của nó với Cu(II),
Ni(II)”.
1.2. Mục đích nghiên cứu:
Mục đích của nghiên cứu nhằm làm sáng tỏ về quy trình tổng hợp, khả
năng tạo phức của bazơ Schiff với ion kim loại chuyển tiếp Cu(II), Ni(II) trong
dung môi metanol.


9
1.3. Nhiệm vụ nghiên cứu:
Để đạt được các mục tiêu trên, ta cần thực hiện các nhiệm vụ cụ thể sau:
- Tổng quan tài liệu về nội dung nghiên cứu.
- Tổng hợp phối tử ethylendiiminobis(acetylaceton) (hay (4E,4'E) - 4,4' (1,2 - ethanediyldinitrilo)di(2 - pentanon).
- Xác định thành phần, cấu trúc của phối tử và phức chất bằng các phương
pháp: phổ hồng ngoại, phổ khối lượng phân giải cao, phổ hấp thụ electron, phổ
cộng hưởng từ hạt nhân.
1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.4.1. Đối tượng nghiên cứu:
Với mục tiêu và nhiệm vụ nêu trên thì đối tượng nghiên cứu là phối tử
bazơ Schiff tetradentat và phức chất của nó với Cu(II),Ni (II).
1.4.2. Phạm vi nghiên cứu:
Luận văn nghiên cứu phương pháp tổng hợp phối tử bazơ Schiff
tetradentat và phức chất của nó với Cu(II), Ni(II), đồng thời xác định cấu trúc
của chúng.
1.5. Phương pháp nghiên cứu
1.5.1. Phân tích và tổng hợp:
- Phân tích các tài liệu có liên quan đến phức chất, các bài báo về phối tử bazơ
Schiff và các phức chất của nó từ đó tổng hợp để viết tổng quan cho luận văn.
- Nghiên cứu các phương pháp tổng hợp và các phương pháp nghiên cứu cấu
trúc phức chất.
1.5.2. Thực nghiệm khoa học
Để tiến hành nghiên cứu thành phần, cấu trúc và hoạt tính sinh học của
phối tử bazơ Schiff và phức chất của chúng với Cu(II), Ni(II), tôi tiến hành các
thí nghiệm tổng hợp các chất nghiên cứu ở phòng thí nghiệm Hóa vô cơ trường
Đại Học Vinh, các phép đo phổ được thực hiện tại Phòng thí nghiệm quang phổ


10
thuộc trường ĐH KHTN, ĐHQG thành phố Hồ Chí Minh, Viện Hoá học - Viện
Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

Chương 1
TỔNG QUAN
1.1. Phối tử bazơ Schiff
1.1.1. Đặc điểm cấu tạo và phương pháp tổng hợp phối tử bazơ Schiff
Bazo Schiff được điều chế bằng phản ứng ngưng tụ amin bậc một với
andehyt/xeton.

Hợp chất tạo thành có công thức tổng quát R 1R2C=NR3. R1, R2,R3 thường là
nhóm aryl , nhóm ankyl hay là nguyên tử hydro. Phản ứng tạo thành bazơ Schiff
từ andehyt, xeton với amin bậc một là phản ứng thuận nghịch, xảy ra khi đun có
xúc tác axit. Cơ chế phản ứng tạo thành bazơ Schiff là cơ chế cộng nucleophin
vào nhóm cacbonyl, trong trường hợp này tác nhân nucleophin là amin bậc một,
giai đoạn dầu tạo nên carbinolamine kém bền, carbinolamine tách nước xúc tác
bởi axit


11

Giai đoạn dehydrat hóa carbinolamine là giai đoạn quyết định tốc độ phản
ứng điều chế bazơ Schiff vì vậy giai đoạn này được xúc tác bởi axit, nhưng nồng
độ axit không được cao quá vì amin là hợp chất có tính bazơ cho nên nếu amin
bị proton hóa sẽ không có tính chất nucleophin và cân bằng dịch chuyển về bên
trái. Thường phản ứng tổng hợp bazơ Schiff được tiến hành ở môi trường axit
yếu từ 4-5.
Các bazơ Schiff chứa các nhóm thế aryl thường bền hơn và dễ tổng hợp
hơn do sự liên hợp hiệu quả, còn các bazơ Schiff chứa các nhóm thế ankyl
thường kém bền. Bazơ Schiff của andehyt béo kém bền và dễ polime hóa . Nói
chung andehyt phản ứng ngưng tụ tạo thành bazơ Schiff nhanh hơn so với xeton
vì trung tâm phản ứng của andehyt ít cản trở không gian hơn so với xeton, mặt
khác nhóm ankyl thứ hai của xeton đẩy electron

làm cho xeton có tính

electrophin kém hơn andehyt.
Ví dụ phản ứng tổng hợp một bazơ Schiff như sau: người ta lấy 1g 4,4diamindiphenylete (1) cho tác dụng với 1,52g o-vanilin (2) thu được tetradentat
Schiff bazơ có độ tinh khiết cao (3), theo sơ đồ phản ứng sau:

O

OCH3
OH

O

- 2H2O

N

N

2

H2N

NH2

OH

CHO
OCH3

HO
OCH3

Hình 1.1: Phản ứng tổng hợp bazơ Schiff tetradentat
Phối tử bazơ Schiff được phân loại theo số lượng nguyên tử chứa các
nguyên tử cho điện tử và được gọi là bi-, tri-, tetra- hoặc multi-dentat [9] có khả

năng tạo thành các phức rất bền với các kim loại chuyển tiếp. Bazơ Schiff khi có


12
nhóm chức thường là nhóm –OH gần nhóm azomethine –C=N- mới có khả
năng phản ứng như phối tử phối trí với ion kim loại tạo thành vòng 5 hoặc 6
cạnh

Hình 1.2: Các bazơ Schiff mono-, bi-, tri-, tetradentat
(nhóm R có thể giống hoặc khác nhau)
Các phối tử bazơ Schiff và phức chất kim loại của chúng đóng vai trò
quan trọng như chất xúc tác trong nhiều hệ thống sinh học, polyme, thuốc
nhuộm và trong lĩnh vực y dược [14, 34] bởi trong các phản ứng hữu cơ được sử
dụng thực tế thì các bazơ Schiff mang một đặc tính tuyệt vời, có cấu trúc tương


13
đương với các chất sinh học tự nhiên, các bước điều chế không quá phức tạp và
có thể điều chỉnh theo hướng mong muốn.
Vì các tính chất đặc biệt của nhóm C=N, bazơ Schiff thường là các tác
nhân chelat rất tốt, đặc biệt là khi phối tử có chứa một hay nhiều nhóm chức có
khả năng cho electron tốt như -OH hoặc -SH ở gần nhóm azometin hoặc imin để
tạo thành một vòng năm hoặc sáu cạnh tạo các liên kết phối trí với các ion kim
loại. Tính linh hoạt của phối tử bazơ Schiff và hợp chất phức của chúng với các
kim loại chuyển tiếp làm cho chúng có rất nhiều ứng dụng trong sinh học, phân
tích và công nghiệp.
1.1.2. Tính chất của bazơ Schiff
Khi các vị trí cho của phối tử chiếm hai hoặc nhiều vị trí phối hợp trong
cùng một ion kim loại trung tâm, phức chất của chúng sẽ là một vòng khép kín
được hình thành, được gọi là phức chelat. Tính chất của các phối tử phụ thuộc

vào loại andehit hoặc xeton sử dụng và amin bậc 1 hoặc diamin sử dụng [12].
Có nhiều lý do, các bazơ Schiff này là các phối tử thuận tiện để tổng hợp
phức chất.
Thứ nhất, các hiệu ứng về không gian và electron xung quanh ion kim
loại có thể được điều chỉnh bằng cách lựa chọn thích hợp các nhóm thế hoặc
nhóm cho cồng kềnh vào bazơ Schiff.
Thứ hai, hai nguyên tử cho N và O của các bazơ Schiff chelat gây ra hai
hiệu ứng electron trái dấu: oxy là một bazơ cứng và ổn định cho trạng thái ôxi
hóa cao ở các nguyên tử kim loại, trong khi đó nitơ imin có tính bazơ mềm hơn,
là một nhóm cho định xứ và ổn định cho trạng thái ôxi hóa thấp của các ion kim
loại.
Thứ ba, bazơ Schiff được tổng hợp với hiệu suất cao khi ngưng tụ andehit
với amin. Trong khi các phối tử cho lưu huỳnh là các bazơ mềm, thích kết hợp với
các ion kim loại chuyển tiếp ở trạng thái ôxi hóa thấp, nhóm cho ONS của bazơ
Schiff có thể có hiện tượng cộng sinh. Sự có mặt của nguyên tử lưu huỳnh mềm


14
làm giảm độ cứng của các nguyên tử oxy. Vì vậy, phối tử có thể tạo thành số lượng
lớn các phức chất đa dạng về cấu trúc [11].
Các nhóm có nitơ được cho là có tính cho electron tốt hơn do trên
nguyên tử N còn một cặp electron chưa tham gia liên kết nên N là một trung tâm
bazơ Lewis. Liên hợp n-π có ảnh hưởng nhất định đến tính chất bazơ của các
hợp chất bazơ Schiff. Ngoài ra, các nhóm thế xung quanh liên kết đôi CH=N
cũng ảnh hưởng rõ rệt đến tính bazơ này vì liên kết đôi tạo hiệu ứng electron đến
N mạnh hơn [15,20].
Tính bazơ trong những bazơ Schiff có ảnh hưởng lớn đến sự hình thành
và độ bền của phức chất. Những nhóm -OH hoặc-SH có mặt trong các bazơ
Schiff có thể gây ra hiện tượng hỗ biến (tautome) trong các hợp chất, dẫn đến
tạo ra các phức chất với các cấu trúc khác nhau. Một số lượng lớn các hợp chất

phức của salen có hiện tượng đồng phân tautome xeto-enol.

Hình 1.3: Đồng phân tautome trong dẫn xuất của salicylandehit
Tóm lại hóa học các bazơ Schiff được coi là một phần quan trọng trong sự
phát triển của hóa học phối trí. Phức chất của bazơ Schiff với các kim loại đã
được nghiên cứu rộng rãi bởi vì tính chất hóa – lý hấp dẫn của chúng được ứng
dụng trong nhiều lĩnh vực khoa học. Chúng đóng một vai trò quan trọng trong cả
lĩnh vực nghiên cứu và tổng hợp, bởi vì các bazơ Schiff khá dễ tổng hợp và sản
phẩm đa dạng về cấu trúc và linh hoạt với nhiều ứng dụng.
1.1.3. Một số ví dụ về phối tử bazơ Schiff
Phối tử bazơ Schiff bao gồm cả phối tử vòng lớn và cả phối tử càng lớn.
* Phối tử càng.
a. Các thiosemicacbazon


15
Hợp chất thiosemicacbazon là một loại hợp chất quan trọng có hoạt tính
sinh học đa dạng như khả năng kháng khuẩn, kháng virut, ức chế ăn mòn, chống
sốt rét… bên cạnh đó còn được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khoa học
khác như tinh thể học, hóa học đại cương, quang điện tử…Do đó các phối tử
thiosemicacbazon và dẫn xuất của nó đã được quan tâm từ rất sớm.
Ví dụ: 1- metylisatin-3 – thiosemicacbazon có hoạt tính trong điều trị
bệnh đậu mùa được tổng hợp theo phản ứng trình bày theo hình 1.4.
O
+

N

H
N

H2N

O

N

H
N

NH2

C

NH2

S
N

O

O

CH3

CH3

Hình 1.4: Tổng hợp phối tử bazơ Schiff 1- metylisatin-3 –
thiosemicacbazon
Ngoài ra do các hợp chất thiosemicacbazon có khả năng tạo phức với

nhiều kim loại, các phức chất này và phối tử đều có hoạt tính sinh học như hoạt
tính kháng khuẩn, kháng virut, chống ung thư…[30].
Ví dụ: Phối tử tridentat isatin- β- thiosemicacbazon có khả năng ức chế
việc tăng số lượng bạch cầu trong máu.
O
+

N
H

O

H
N

H2 N

N
NH2

O

H
N

C

NH2

S

N
H

O

Hình 1.5: Tổng hợp phối tử tritetradentat isatin- β- thiosemicacbazon
Do vậy càng ngày càng có nhiều hợp chất thiosemicacbazon được nghiên
cứu tính chất và tổng hợp trong đó phổ biến là phối tử thiosemicacbazon
tetradentate được tiến hành điều chế bằng phản ứng ngưng tụ từ hai phân tử
thiosemicacbazit và một phân tử hợp chất dicacbonyl.


16

Hình 1.6: Tổng hợp phối tử thiosemicacbazon
Phối tử chứa bộ nguyên tử cho gồm N,N,S,S có cấu trúc phẳng do đó có
khả năng chiếm 4 vị trí trên mặt phẳng xích đạo trong phức chất tạo thành.
Bazơ Schiff tetradetate được điều chế bằng phương pháp ngưng tụ dẫn
xuất thế của salicylaldehyd với etylendiamin: dung dịch của 4,0 mmol của dẫn
xuất thế salicylaldehit trong 50 ml etanol khuấy đều, cho thêm từng giọt 10 ml
dung dịch etanol của 2,0 mmol etylendiamin. Hỗn hợp được sau đó được đun
nóng 2 giờ, tiếp theo để nguội đến nhiệt độ phòng và sau đó làm lạnh đến 5 0C
trong 24 giờ. Kết tủa rắn tách ra được được lọc và rửa bằng etanol lạnh và sấy
khô trên silicagel. Cấu trúc của bazơ Schiff tetradentat điều chế được nghiên cứu
bằng các phương pháp phổ: ESI-MS, IR, 1H-NMR và 1C-NMR [29]
R2

HC

N

OH
R1
R1: H; H; H; H; H; Br; Cl; I;

N

CH

R2

HO
R1
R2: H; Br; Cl; MeO; NO2; Br; Cl; I

Hình 1.7. Tổng hợp phối tử dẫn xuất thế của salicylaldehit với etylendiamin
b, Hợp chất salen
Salen là phối tử chelat được sử dụng trong tổng hợp hóa học và xúc tác
đồng nhất.


17
Salen là sản phẩm thu được từ phản ứng ngưng tụ giữa etylendiamin và
hợp chất salicylandehit. Độ tinh khiết của hợp chất có thể đạt tới > 98%

Hình 1.8: Tổng hợp phối tử Salen
Phối tử Salph có nguồn gốc từ phản ứng ngưng tụ của 1,2-phenyldiamin và
salicylandehyde

Hình 1.9: Tổng hợp phối tử Salph

Phối tử Salqu được sử dụng làm chất xúc tác được tạo nên từ phản ứng
giữa 2-quinoxalinol và salicylaldehit.
Các phối tử salen có khả năng tạo phức với hầu hết kim loại chuyển tiếp
tạo phức có cấu trúc chóp tứ giác, bát diện hay vuông phẳng với ion d 8 niken do
các nguyên tử cho đều cùng nằm trên mặt phẳng xích đạo.
1.1.4. Ứng dụng của một số phối tử bazơ Schiff
Bazơ Schiff được đặc trưng bởi các nhóm -N = CH- (imin) có sự chuyển
hóa amin trong hệ sinh học. Bazơ Schiff có hoạt tính kháng nhiều vi sinh vật ví
dụ như Candida albicans, Escherichia coli Staphylococcus aureus, Bacillus
polymxa, Trychophyton gypseum,Mycobacteria, Erysiphe graminis, Plasmopora
viticola.
Một số lượng lớn các phối tử bazơ Schiff khác nhau được sử dụng để vận
chuyển các cation trong cảm ứng điện thế, chúng thể hiện tính chọn lọc cao,
nhạy cảm, và bền hóa cho các ion kim loại như Ag(II), Al(III), Co(II), Cu(II),


18
Gd(III), Hg(II), Ni(II), Pb(II), Y(III) và Zn(II). Bazơ Schiff còn được nghiên cứu
về tính chất xúc tác. Chúng thể hiện hoạt tính xúc tác trong hydro hóa olefin và
cũng đã có ứng dụng trong phản ứng xúc tác trong sinh học.
Một ứng dụng thú vị của bazơ Schiff là việc sử dụng chúng như một chất
ức chế ăn mòn hiệu quả, đó là dựa trên khả năng hình thành một đơn lớp tự
nhiên trên bề mặt được bảo vệ. Nhiều chất ức chế thương mại bao gồm andehit
hoặc amin, nhưng có lẽ do liên kết C=N làm các bazơ Schiff hoạt động hiệu quả
hơn trong nhiều trường hợp. Sự tương tác giữa các chất ức chế và bề mặt kim
loại là sự hấp thụ hóa học. Các phân tử chất ức chế nên có các trung tâm có khả
năng hình thành liên kết với bề mặt kim loại bằng cách chuyển điện tử. Trong
trường hợp này, kim loại hoạt động như một chất electrophin và các chất ức chế
hoạt động như bazơ Lewis. Trung tâm ưa điện tích dương như oxy và các
nguyên tử nitơ có cặp electron tự do chưa tham gia liên kết và có thể dễ dàng

cho. Cùng với các nguyên tử của vòng benzen chúng tạo ra nhiều điểm hấp thụ
chất ức chế do đó cho phép hình thành lớp tế bào ổn định.
Bazơ Schiff có tầm quan trọng trong sinh học. Một liên kết imin giữa
andehit có nguồn gốc từ vitamin A và các opsin protein trong võng mạc của mắt
đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra chất cảm thụ màu trong võng mạc của
mắt người. Vitamin còn được gọi là coenzym, hay trợ enzym, có nghĩa là chúng
hỗ trợ các chức năng của nhiều enzym, là những protein xúc tác lớn làm thay đổi
hóa học trong tế bào. Ví dụ về một andehit quan trọng về mặt sinh học là
pyridoxal photphat (một dẫn xuất của vitamin B6), nó là thành phần của vitamin
B6. Vitamin B6 được xem như một coenzym hình thành từ một imin với một
nhóm axit amin enzym. Coenzym liên kết với các enzym, tham gia vào phản
ứng vận chuyển amin từ amino axit này đến một amino axit khác, là quá trình
quan trọng trong sự trao đổi chất và sinh tổng hợp các axit amin. Trong bước
cuối cùng, quá trình thủy phân xúc tác bằng enzym phân cắt imin đến pyridoxal
và biến đổi amino axit.


19
Ngoài ra, bazơ Schiff có những hoạt tính sinh học như hoạt tính chống sốt
rét, kháng khuẩn, kháng nấm, kháng viêm, chống ung thư và kháng vius (HIV,
MHV…) [13]
Hoạt tính chống sốt rét: Hợp chất 5* là hợp chất là hợp chất chống sốt
rét hiệu quả nhất trong số các bazơ Schiff tổng hợp [13].

Hoạt tính kháng khuẩn: Dẫn xuất bazơ Schiff từ 5-chloro salicylaldehit
6-15 (hình1.10) có hoạt tính kháng các chủng khuẩn Pseudomonas fluorescence,
Escherichia coli, Bacillus subtilis và Staphylococcus aureus [13]


20

Hình 1.10. Công thức cấu tạo của một số bazơ Schiff tổng hợp có hoạt tính
kháng khuẩn

Hình 1.11. Các bazơ Schiff thiên nhiên từ các cây thuốc có hoạt tính
kháng khuẩn
Hoạt tính kháng nấm : Một số bazơ Schiff có hoạt tính kháng nấm ví
dụ: Hợp chất 2 và 3 (hình1.12) là bazơ Schiff điều chế từ chitosan thể hiện hoạt
tính kháng nấm, chúng ức chế sự lớn lên của các chủng nấm Botrytis cinerea và
Colletotrichum lagenarium [13].


21

Hình 1.12. Bazơ Schiff có hoạt tính kháng nấm
Bazo Schiff 31-34 (hình 1.13) có một nửa cấu trúc 2,4-dichloro-5-fluoro
phenyl thể hiện sự ức chế phát triển của các chủng nấm sau: Aspergillus
fumigatus, Aspergillus flavus, Trichophyton mentagrophytes và Penicillium
magnefei [13]


22

Hình 1.13. Các bazơ Schiff tổng hợp và thiên nhiên từ các cây thuốc có
hoạt tính kháng nấm
Hoạt tính kháng virus: Hợp chất 54( hình 1.14) thể hiện là thuốc kháng
virus MHV (mouse hepatitis virus) rất hiệu quả. Hợp chất 55-65 (hình1.14) là
những bazơ Schiff có nguồn gốc từ abacavir là những tác nhân kháng HIV-1
hiệu quả [13]

O
R2
O

R1 = H, CH3, CH3CH2CH2,...
R2 = CONH2, COOCH3

N
R1

Hình 1.14. Các bazơ Schiff có hoạt tính kháng virut


23
2

Phức chất của phối tử Bazo Schiff với kim loại chuyển tiếp
Hóa học vô cơ đã khám phá nhiều vấn đề bất thường lý thú của các phức

chất của kim loại trong các hệ sinh học. Hóa học các bazơ Schiff được coi là
một phần quan trọng trong sự phát triển của hóa học phối trí. Phức chất của bazơ
Schiff với các kim loại đã được nghiên cứu rộng rãi bởi vì tính chất hóa – lý
hấp dẫn của chúng được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khoa học. Chúng đóng
một vai trò quan trọng trong cả lĩnh vực nghiên cứu và tổng hợp, bởi vì các bazơ
Schiff khá dễ tổng hợp và sản phẩm đa dạng về cấu trúc và có nhiều ứng dụng.
Hầu hết các phức chất đều có được đặc tính, ứng dụng nổi trội hơn so với
phối tử. Trong đó hầu hết các ion kim loại được nghiên cứu đều được lựa chọn
là kim loại chuyển tiếp do nó thuận lợi trong việc tạo hợp chất màu, tạo hợp chất
ở nhiều trạng thái oxi hóa khác nhau, tạo chất xúc tác tốt và thuận lợi cho việc
tạo phức. Tất cả các tính chất này là do cấu hình của kim loại chuyển tiếp chứa

các electron trên phân lớp d chưa đầy [6].
Phức chất của các kim loại chuyển tiếp chứa các nguyên tử cho nitơ đã
nhận được rất nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học vì tính bền, các hoạt tính
sinh học, xúc tác, và điện hóa. Các phức kim loại chuyển tiếp của các phối tử
chứa N, nhóm cho N có nhiều ứng dụng trong y học, dược lý và công nghiệp.
Điều này là do các vị trí phối trí chưa được dùng trên các kim loại và hệ phối tử,
hoặc do trạng thái oxy hóa chọn lọc của các ion kim loại khi tạo phức.
Ví dụ: Phức chất của isatin- β- thiosemicacbazon với Cu(II), Ni(II) có khả
năng ức chế sự phát triển số lượng của các tế bào bạch cầu trong cơ thể người.
NH2

M = Co(II), Ni(II), Cu(II)..

C

N
N

SH
HN
O

M
Cl


24
Hình 1.15: Phức chất của kim loại chuyển tiếp và phối tử isatin- βthiosemicacbazon
Phối tử chelat có chứa các nguyên tử cho điện tử như N, S và O có hoạt
tính sinh học rộng và được quan tâm đặc biệt ở nhiều khía cạnh khác nhau khi

chúng được liên kết với các ion kim loại. Đặc biệt khi các ion kim loại liên kết
với các hợp chất hoạt tính sinh học có thể làm tăng hoạt tính của chúng.
Trong các phức của kim loại chuyển tiếp với phối tử bazơ Schiff thì phức
chất với phối tử bazơ Schiff tetradentat được biết đến như những phối tử chelat
do sự hình thành phức chất bền vững bởi 4 vị trí cho ONNO. Phối tử bazơ Schiff
tetradentat đã được nghiên cứu rộng rãi do khả năng tạo các liên kết phối trí dễ
dàng với các ion kim loại. Các tính chất của các phức kim loại được xác định
bởi tính chất electron của các phối tử và yếu tố lập thể của nó.
Cấu trúc và cơ chế của sự hình thành các phức chất bazơ Schiff và hóa
học lập thể của các phối tử bazơ Schiff tetradentat và những chất tương tự được
nghiên cứu rất nhiều. Cấu trúc đó có thể là vuông phẳng, bát diện, tứ diện, tứ
diện lệch hoặc chóp tam giác với các nguyên tử kim loại ở đỉnh. Cấu trúc của
phức chất phụ thuộc chủ yếu vào bản chất của các nguyên tử kim loại (kích
thước, số phối trí, khả năng nhận electron) và cũng phụ thuộc vào tính chất (hiệu
ứng không gian, khả năng cho electron) và tính đối xứng của các phối tử [5].
Các tính chất của phối tử bazơ Schiff có thể có ba sự sắp xếp với ion kim
loại như sau:

Hình 1.16: Sự sắp xếp của bazơ Schiff tetradentat


25
khi tạo phức với ion kim loại
Sự sắp xếp phổ biến nhất được thể hiện trong hình 1.10 (a) và hình 1.11)
khi bốn nguyên tử cho gần như phẳng để tạo ra một cấu trúc bát diện trans, hoặc
một hình chóp vuông với trung tâm là kim loại.
Cấu trúc (b) là cấu trúc bát diện cis, sẽ là cấu trúc mong muốn có thể xảy
ra với ion kim loại trung tâm. Đây là cấu trúc tối ưu cho một chất xúc tác đồng
thể Ziegler-Natta. Vì vậy, nó cũng rất được quan tâm nghiên cứu.
Nhiều phức kim loại chuyển tiếp với phối tử bazơ Schiff tetradentat đã

được tổng hợp, chủ yếu là sử dụng phối tử đối xứng đơn giản như H2Salen và
H2Salophen.

(a)
(b)
Hình 1.17: Phức của kim loại M với H2Salen (a) và H2Salophen (b)
Những phức bất đối xứng của phối tử bazơ Schiff tetradentat cũng đã
được tổng hợp và phản ứng của chúng với các kim loại chuyển tiếp cũng được
nghiên cứu. Phản ứng của các phối tử bất đối xứng với Cu(II) và Ni(II) tạo ra
các phức chất bất đối xứng được sử dụng như mô hình cho sự liên kết bất
thường của các peptit [30].
Trong môi trường kiềm có mặt Ni2+, Cu2+,thiosemicacbazon salixilandehit
có khả năng ngưng tụ với salixiandehit theo nitơ của nhóm amin để tạo được
phức chất chứa phối tử bazơ Schiff tetradentat bất đối xứng H 3thsasal mà ở điều
kiện thường phản ứng ngưng tụ này không thể xảy ra [30].
Công thức chung của phức chất từ phối tử này được mô tả như sau: