Luận án tiến sĩ nghiên cứu tổng hợp, cấu trúc và thăm dò hoạt tính sinh học, tính chất huỳnh quang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI

NGUYỄN THỊ NGỌC VINH

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP, CẤU TRÖC VÀ THĂM DÕ
HOẠT TÍNH SINH HỌC, TÍNH CHẤT HUỲNH QUANG
CỦA MỘT SỐ PHỨC CHẤT KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP
CHỨA PHỐI TỬ LOẠI QUINOLINE

LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC

HÀ NỘI - 2020


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI

NGUYỄN THỊ NGỌC VINH

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP, CẤU TRÖC VÀ THĂM DÕ
HOẠT TÍNH SINH HỌC, TÍNH CHẤT HUỲNH QUANG
CỦA MỘT SỐ PHỨC CHẤT KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP
CHỨA PHỐI TỬ LOẠI QUINOLINE
Chun ngành: Hóa vơ cơ
Mã số:

9440113

LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:

PGS.TS Trần Thị Đà
PGS.TS Lê Thị Hồng Hải

HÀ NỘI - 2020


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan: Luận án “Nghiên cứu tổng hợp, cấu trúc và thăm dị
hoạt tính sinh học, tính chất huỳnh quang của một số phức chất kim loại chuyển
tiếp chứa phối tử loại quinoline” là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi dƣới sự
hƣớng dẫn khoa học của PGS.TS Trần Thị Đà và PGS.TS Lê thị Hồng Hải. Các số
liệu trong luận án trung thực, đƣợc sự cho phép sử dụng của các đồng tác giả. Kết
quả nghiên cứu đƣợc trình bày trong luận án chƣa từng đƣợc cơng bố tại bất kì cơng
trình nào khác.
Tơi hồn tồn chịu trách nhiệm với lời cam đoan của mình.
Hà Nội, tháng 5 năm 2020
Tác giả

Nguyễn Thị Ngọc Vinh


LỜI CẢM ƠN
Luận án này đƣợc hoàn thành tại bộ mơn Hố Vơ cơ - Khoa Hố học Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội dƣới sự hƣớng dẫn khoa học của PGS.TS Trần
Thị Đà và PGS. TS Lê Thị Hồng Hải.
Với lịng kính trọng và biết ơn sâu sắc em xin chân thành cảm ơn PGS.TS
Trần Thị Đà và PGS.TS Lê Thị Hồng Hải - Hai cô đã truyền cho em lịng say mê
khoa học, tận tình hƣớng dẫn, động viên và giúp đỡ em hơn mƣời năm qua. Những
điều hai cô chỉ dạy sẽ là những bài học lớn cũng nhƣ những hành trang cho cuộc

sống của em.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy, các cô trong bộ mơn Hố Vơ cơ, Khoa
Hố học - Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội đã tận tình hƣớng dẫn, tạo điều kiện tốt
nhất để em hoàn thành luận án này.
Tơi xin chân thành cảm ơn nhóm nghiên cứu gồm các anh, chị, em: học viên
cao học K26 Nguyễn Văn Đức, học viên cao học K26 Lƣu Thị Tuyên, học viên cao
học K26 Nguyễn Thị Thu Hà, học viên cao học K23 Đỗ Thị Bích Huệ, sinh viên K63
Nguyễn Thu Thảo, sinh viên K65 Nguyễn Thị Thu Hiền, sinh viên K66 Mai phƣơng
Chi đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, nhiệt tình giúp đỡ tơi hồn thành luận án này.
Em xin chân thành cảm ơn GS.TS. Luc Van Meervelt và PGS.TS Nguyễn Hùng
Huy đã đo và tính cấu trúc các phức chất bằng phƣơng pháp nhiễu xạ tia X đơn tinh thể.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Ban chủ nhiệm khoa cùng các thầy
cô các bộ mơn trong khoa Hóa học đã giúp đỡ em trong việc cung cấp dụng cụ, tài liệu,
hóa chất để em hồn thành luận án.
Cuối cùng, tơi xin cảm ơn những ngƣời thân trong gia đình, cơ quan nơi tơi
cơng tác và bạn bè đã dành cho tơi sự khích lệ, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt
giai đoạn học tập quan trọng này.
Hà Nội, tháng 5 năm 2020
Tác giả

Nguyễn Thị Ngọc Vinh


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
MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN....................................................................................... 5
1.1. TỔNG QUAN CỦA HỢP CHẤT LOẠI QUINOLINE ........................................ 5
1.1.1. Giới thiệu chung về hợp chất loại quinoline ................................................ 5
1.1.2. Tính chất quang của hợp chất loại quinoline ............................................... 6
1.2. PHỨC CHẤT Pt(II) CHỨA PHỐI TỬ LOẠI QUINOLINE.............................. 13
1.2.1. Hoạt tính sinh học của phức chất Pt(II) chứa phối tử loại quinoline................ 13
1.2.2. Tổng hợp và nghiên cứu tính chất phức chất Pt(II) chứa phối tử loại
quinoline .............................................................................................................. 17
1.3. PHỨC CHẤT CỦA NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM CHỨA PHỐI TỬ LOẠI
QUINOLINE ............................................................................................................... 23
1.3.1. Đặc điểm chung của các nguyên tố đất hiếm ................................................. 23
1.3.2. Tính chất quang phức chất của NTĐH với dẫn xuất quinoline ....................... 25
1.3.3. Hoạt tính sinh học phức chất của NTĐH với dẫn xuất quinoline .................... 30
CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM .................................................................................. 35
2.1. HÓA CHẤT, THIẾT BỊ VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......................... 35
2.1.1. Hóa chất, thiết bị ........................................................................................ 35
2.1.2. Phƣơng pháp nghiên cứu thành phần, cấu trúc và tính chất các chất ........ 36
2.2. TỔNG HỢP CÁC CHẤT ĐẦU ............................................................................ 40
2.2.1. Tổng hợp phối tử loại aryl olefin ............................................................... 40
2.2.2. Tổng hợp phối tử loại quinoline ................................................................ 41
2.2.3. Tổng hợp phức chất K[PtCl3(arylolefin)] .................................................. 43
2.2.4. Tổng hợp phức chất hai nhân khép vòng [PtCl(arylolefin-1H)]2 .............. 43
2.3. TỔNG HỢP PHỨC CHẤT Pt(II) CHỨA ARYLOLEFIN VÀ DẪN XUẤT
QUINOLINE ............................................................................................................... 44
2.3.1. Tổng hợp phức chất [PtCl(Saf)(2-Me-8-O-quinoline)] (A1) .................... 46


2.3.2. Tổng hợp phức chất [PtCl(Saf)(5,7-Dichloro-8-O-quinoline)] (A2) ........ 46

2.3.3. Tổng hợp phức chất [PtCl(Saf)(5,7-Dichloro-2-Me-8-O-quinoline)] (A3)46
2.3.4. Tổng hợp phức chất [PtCl(Meteug)(5,7-Dichloro-8-O-quinoline)] (A4).. 46
2.3.5. Tổng hợp phức chất [PtCl(Meteug)(5,7-Dichloro-2-Me-8-O-quinoline)] (A5)47
2.3.6. Tổng hợp phức chất [Pt(Saf-1H)(2-Me-8-O-quinoline)] (A6) .................. 47
2.3.7. Tổng hợp phức chất [Pt(Saf-1H)(5,7-Dichloro-8-O-quinoline)] (A7) ...... 47
2.3.8. Tổng hợp phức chất [Pt(Saf-1H)(5,7-Dichloro-2-Me-8-O-quinoline)]
(A8) ...................................................................................................................... 47
2.3.9. Tổng hợp phức chất [Pt(Eteug-1H)(2-Me-8-O-quinoline)] (A9) .............. 48
2.3.10. Tổng hợp phức chất [Pt(Eteug-1H)(2-Fomyl-8-O-quinoline)] (A10) ..... 48
2.3.11. Tổng hợp phức chất [Pt(Eteug-1H)(5,7-Dichloro-8-O-quinoline)] (A11)48
2.3.12. Tổng hợp phức chất [Pt(Eteug-1H)(5,7-Dichloro-2-Me-8-O-quinoline)] (A12)48
2.3.13. Tổng hợp phức chất [Pt(Meteug-1H)(5,7-Dichloro-8-O-quinoline)] (A13) 49
2.3.14. Tổng hợp phức chất K[Pt(Meteug-1H) (5-Bromo-1-Me-6,7-O-3sulfoquinoline)] (A14) ........................................................................................... 49
2.3.15. Tổng hợp phức chất K[Pt(Eteug-1H)(5-Bromo-1-Me-6,7-O-3sulfoquinoline)] (A15) ........................................................................................... 49
2.3.16. Tổng hợp phức chất [Pt(Eteug-1H)(2,8-O-quinoline)] (A16) ................. 49
2.4. TỔNG HỢP PHỨC CHẤT NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM CHỨA PHỐI TỬ
LOẠI QUINOLINE .................................................................................................... 50
2.4.1. Chuẩn bị các dung dịch muối của các nguyên tố hiếm Ln3+ ..................... 50
2.4.2. Tổng hợp dãy phức chất LnQBr1 (Ln: Y, La, Pr, Sm, Eu, Tb) (B1 - B6) 50
2.4.3. Tổng hợp dãy phức chất LnQBr2 (Ln: Y, La) (B7, B8) ............................ 51
2.4.4. Tổng hợp dãy phức chất LnMeQBr1 (Ln: Y, La, Pr, Nd, Eu) (B9 - B13) 51
2.4.5. Tổng hợp dãy phức chất LnMeQBr2 (Ln: Y, La, Pr, Sm, Eu, Tb) (B14-B16)51
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ - THẢO LUẬN ..................................................................... 52
3.1. TỔNG HỢP CÁC CHẤT..................................................................................... 52
3.1.1. Tổng hợp phối tử ....................................................................................... 52
3.1.2. Tổng hợp các phức chất Pt(II) chứa aryl olefin ......................................... 54
3.1.3. Tổng hợp phức chất Pt(II) chứa aryl olefin và dẫn xuất quinoline............ 55
3.1.4. Tổng hợp phức chất của nguyên tố đất hiếm chứa phối tử loại quinoline 60
3.2. NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN, CẤU TRÚC PHỨC CHẤT PLATINUM(II)
CHỨA ARYLOLEFIN VÀ DẪN XUẤT QUINOLINE ........................................... 62

3.2.1. Phƣơng pháp phổ khối lƣợng (ESI MS) .................................................... 62


3.2.2. Phƣơng pháp phổ hồng ngoại (IR) ........................................................... 66
3.2.3. Phƣơng pháp phổ cộng hƣởng từ hạt nhân (1H NMR) ................................. 70
3.2.4. Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X đơn tinh thể (XRD) ...................................... 86
3.3. NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN, CẤU TRÚC PHỨC CHẤT NGUYÊN TỐ ĐẤT
HIẾM CHỨA PHỐI TỬ LOẠI QUINOLINE .............................................................. 92
3.3.1. Phƣơng pháp phổ EDX (xác định bán định lƣợng nguyên tố) ...................... 92
3.3.2. Giản đồ phân tích nhiệt................................................................................. 95
3.3.3. Phƣơng pháp phổ khối lƣợng (ESI MS) .................................................... 99
3.3.4. Phƣơng pháp phổ hồng ngoại (IR) ......................................................... 102
3.3.5. Phƣơng pháp phổ cộng hƣởng từ hạt nhân (1H NMR) ............................... 105
3.3.6. Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X đơn tinh thể (XRD) ......................................... 108
3.4. NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT QUANG................................................................ 111
3.4.1. Phổ hấp thụ electron UV-Vis ................................................................... 111
3.4.2. Phổ huỳnh quang của phối tử và phức chất ................................................. 112
3.4.3. Khả năng cảm biến huỳnh quang của phối tử và một số phức chất đối với pH 114
3.4.4. Khả năng cảm biến huỳnh quang của phối tử đối với ion kim loại ......... 119
3.5. THĂM DỊ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA MỘT SỐ PHỨC CHẤT .................. 129
3.5.1. Khả năng kháng tế bào ung thƣ................................................................... 129
3.5.2. Khả năng kháng vi sinh vật kiểm định ........................................................ 131
KẾT LUẬN .............................................................................................................. 133
CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ NẰM TRONG NỘI DUNG LUẬN ÁN ...... 135
CÁC CƠNG TRÌNH KHÁC CĨ LIÊN QUAN ĐẾN NỘI DUNG LUẬN ÁN ...... 136
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 137
PHỤ LỤC


DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

Kí hiệu

Chú giải
Phƣơng pháp xác định bán
EDX
định lƣợng nguyên tố
ESI MS Phổ khối
IR
Phổ hấp thụ hồng ngoại
NMR Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân
1
H
Phổ cộng hƣởng từ proton
NMR
Phổ dựa vào tƣơng tác H-H
NOESY
qua không gian
PTN
UV VIS
Cdhh
Ttss

Phân tích nhiệt

Kí hiệu
L
HOQuiN
Aryl
Eteug
Eug

Meug
Saf

Phổ hấp thụ electron

Saf-1H

chuyển dịch hóa học

XRD

tƣơng tác spin-spin

Meteug


J
s

độ chuyển dịch hóa học
hằng số tƣơng tác spin-spin
singlet (vân đơn)

8-HOQ
Me-HOQ
Cl-HOQ

d

doublet (vân đôi)

MC-HOQ

t

doublet of doublets
(vân đôi-đôi)
triplet (vân ba)

HO-QOH

m

multiplet (vân bội)

QBr

ov

overlap (che lấp)

dd

Nồng độ ức chế 50%
đối tƣợng thử
Et
Ethanol
Kt
Kết tủa
KB

Dịng tế bào ung thƣ biểu mơ
Hep-G2 Dịng tế bào ung thƣ gan
Lu
Dòng tế bào ung thƣ phổi
Ankeug Ankyl eugenoxyacetate
Preug Propyl eugenoxyacetate
LOD Nồng độ phát hiện tối thiểu
IC50

QCHO

MeQBr
QOH
Ax
EtOH
RD
MCF-7
Aceug
Kt
DMSO
Ln3+

Chú giải
QBr, MeQBr
Dẫn xuất của 8-hidroxyquinoline
Arylolefin
Ethyl eugenoxyacetate
Eugenol
Methyl eugenol
Safrol có cơng thức

CH2=CH-CH2C6H3OOCH2
Safrol -1H có công thức
CH2=CH-CH2C6H2OOCH2
Nhiễu xạ tia X đơn tinh thể
Methyl eugenoxyacetate
8- hidroxyquinoline
2-methyl- 8-hidroxyquinoline
5,7-dichloro-8-hidroxyquinoline
5,7-dichloro-8-hidroxy-2-methyl
quinoline
2-formyl-8-hidroxyquinoline
quinoline-2,8-diol
5-bromo-7-(carboxymethoxy)-6hydroxyquinolin-1-ium-3-sulfonate
5-bromo-7-(carboxymethoxy)-6hydroxy-1-methylquinolin-1-ium-3sulfonate
5-bromo -1-methyl -6,7-dihydroxy-1methylquinolin-1-ium-3-sulfonate
Acetone
Ethanol
Dòng tế bào ung thƣ màng tim
Dòng tế bào ung thƣ vú
Axit eugenoxyacetic
Không tan
dimethylsulfoxit
Y3+, La3+, Pr3+, Sm3+, Nd3+, Eu3+


BẢNG KÍ HIỆU, CƠNG THỨC PHÂN TỬ, DANH PHÁP CÁC PHỨC CHẤT
STT

Kí
hiệu

Cơng thức phân tử

1

A1

[PtCl(Saf)(Me-OQ)]

2

A2

[PtCl(Saf)(Cl-OQ)]

3

A3

[PtCl(Saf)(MC-OQ)]

4

A4

[PtCl(Meteug)(Cl-OQ)]

5

A5

[PtCl(Meteug)(MC-OQ)]

6

A6

[Pt(Saf-1H)(Me-OQ)]

7

A7

[Pt(Saf-1H)(Cl-OQ)]

8

A8

[Pt(Saf-1H)(MC-OQ)]

9

A9

[Pt(Eteug-1H)(Me-OQ)]

10

A10

[Pt(Eteug-1H)(HOCQ)]

Danh pháp
(2-5-allyl-1,3-benzodioxole)chlorido(2methylquinolin-8-olato-2N,O)platinum(II))
(2-5-allyl-1,3-benzodioxole)chlorido(5,7-dichloroquinolin-8-olato-2N,O)platinum(II))
(2-5-allyl-1,3-benzodioxole)chlorido(5,7dichloro-2-methylquinolin-8-olato2N,O)-platinum(II))
(chlorido(5,7-dichloroquinolin-8-olato2N,O){4-methoxycarbonylmethoxy-3methoxy-1-[(2,3-)-prop-2-en-1yl)benzene}platinum(II))
(chlorido(5,7-dichloro-2-methylquinolin8-olato-2N,O){4methoxycarbonylmethoxy-3-methoxy-1[(2,3-)-prop-2-en-1yl)benzene}platinum(II))
(2-5-allyl-1,3-benzodioxole-C6)(2methylquinolin-8-olato-2N,O)platinum(II))
(2-5-allyl-1,3-benzodioxole-C6)(5,7dichloroquinolin-8-olato-2N,O)platinum(II))
(2-5-allyl-1,3-benzodioxole-C6)(2methyl-5,7-dichloroquinolin-8-olato2N,O)-platinum(II))
{4-ethoxycarbonylmethoxy-3-methoxy-1[(2,3-)-prop-2-en-1-yl)phenyl-C6}(2methylquinolin-8-olato-2N,O)platinum(II))
{4-ethoxycarbonylmethoxy-3-methoxy-1[(2,3-)-prop-2-en-1-yl)phenylC6}(quinoline-2-carbaldehyde-8-olato2N,O)-platinum(II))


11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

{4-ethoxycarbonylmethoxy-3-methoxy-1[(2,3-)-prop-2-en-1-yl)phenyl-C6} (5,7[Pt(Eteug-1H)(Cl-OQ)]
A11
dichloroquinolin-8-olato-2N,O)platinum(II))
{4-ethoxycarbonylmethoxy-3-methoxy-1[(2,3-)-prop-2-en-1-yl)phenyl-C6} (2[Pt(Eteug-1H)(MC-OQ)]
A12
methyl-5,7-dichloroquinolin-8-olato2N,O)-platinum(II))
{4-methoxycarbonylmethoxy-3-methoxy1-[(2,3-)-prop-2-en-1-yl)phenyl-C6}
[Pt(Meteug-1H)(Cl-OQ)]
A13
(5,7-dichloroquinolin-8-olato-2N,O)platinum(II))
{4-methoxycarbonylmethoxy-3-methoxy1-[(2,3-)-prop-2-en-1-yl)phenyl-C6} (5A14A,
K[Pt(Meteug-1H)(QOH-2H)]
bromo-1-methyl-6,7-diolato-quinolin-1A14B
ium-3-sulfonato-2O)-platinum(II))
{4-ethoxycarbonylmethoxy-3-methoxy-1[(2,3-)-prop-2-en-1-yl)phenyl-C6} (5A15A,
K[Pt(Eteug-1H)(QOH-2H)]
bromo-1-methyl-6,7-diolato -quinolin-1A15B
ium-3-sulfonato- -2O)-platinum(II))
{4-ethoxycarbonylmethoxy-3-methoxy-1[(2,3-)-prop-2-en-1-yl)phenyl-C6} (2[Pt(Eteug-1H)(HO-OQ)]
A16

hydroxy-quinolin-8-olato-2N,O)platinum(II))
{triaqua(5-bromo-3-(sulfonato-μ-O)-6[Y(QBr-3H)(H2O)3].2H2O oxidoquinolin-7-yl)oxi)acetoB1
3O))yttrium(III)} dihydrate
{triaqua(5-bromo-3-(sulfonato-μ-O)-6[La(QBr-3H)(H2O)3].2H2O oxidoquinolin-7-yl)oxi)acetoB2
3O))lanthanum(III)} dihydrate
{triaqua(5-bromo-3-(sulfonato-μ-O)-6[Pr(QBr-3H)(H2O)3].2H2O oxidoquinolin-7-yl)oxi)acetoB3
3O))praseodymium(III)} dihydrate
{triaqua(5-bromo-3-(sulfonato-μ-O)-6[Sm(QBr-3H)(H2O)3].2H2O oxidoquinolin-7-yl)oxi)acetoB4
3O))samarium(III)} dihydrate
{triaqua(5-bromo-3-(sulfonato-μ-O)-6[Eu(QBr-3H)(H2O)3].4H2O oxidoquinolin-7-yl)oxi)acetoB5
3O))europium(III)} tetrahydrate
{triaqua(5-bromo-3-(sulfonato-μ-O)-6[Tb(QBr-3H)(H2O)3].2H2O oxidoquinolin-7-yl)oxi)acetoB6
3O))terbium(III)}dihydrate


23

B7

[Y(QBr-1H)(QBr2H)(H2O)2].4H2O

24

B8

[La(QBr-1H)(QBr2H)(H2O)2].H2O

25

B9

[Y2(MeQBr2H)3(H2O)6].7H2O

26

B10

[La2(MeQBr2H)3(H2O)6].6H2O

27

B11

[Pr2(MeQBr2H)3(H2O)6].4H2O

28

B12

[Nd2(MeQBr2H)3(H2O)6].6H2O

29

B13

[Eu2(MeQBr2H)3(H2O)6].4H2O

30

B14

[Y(MeQBr-2H)(MeQBr1H)(H2O)2].6H2O

31

B15

[La(MeQBr-2H)(MeQBr1H)(H2O)2].5H2O

32

B16

[Eu(MeQBr-2H)(MeQBr1H)(H2O)2].4H2O

{diaqua(5-bromo-3-sulfonato-6hydroxyquinolin-7-yl)oxi)aceto--O))(5bromo-3-(sulfonato-)-6- oxidoquinolin-7yl)oxi)aceto-2O))yttrium(III)}tetrahydrate
{diaqua(5-bromo-3-sulfonato-6hydroxyquinolin-7-yl)oxi)aceto--O))(5bromo-3-(sulfonato-)-6- oxidoquinolin-7yl)oxi)aceto-2O))lanthanum(III)}monohydrate
{hexaaquatris(5-bromo-3-(sulfonato-μ-O)6-oxido-1-methylquinolin-7-yl)oxi)aceto2O))diyttrium(III)}heptahydrate
{hexaaquatris(5-bromo-3-(sulfonato-μ-O)6-oxido-1-methylquinolin-7-yl)oxi)aceto2O))dilanthanum(III)}hexahydrate
{hexaaquatris(5-bromo-3-(sulfonato-μ-O)6-oxido-1-methylquinolin-7-yl)oxi)aceto2O))dipraseodymium(III)}tetrahydrate
{hexaaquatris(5-bromo-3-(sulfonato-μ-O)6-oxido-1-methylquinolin-7-yl)oxi)aceto2O))dineodimum(III)}hexahydrate
{hexaaquatris(5-bromo-3-(sulfonato-μ-O)6-oxido-1-methylquinolin-7-yl)oxi)aceto2O))dieuropium(III)}tetrahydrate
{diaqua(5-bromo-3-sulfonato-6-hydroxy1-methylquinolin-7-yl)oxi)aceto--O))(5bromo-3-(sulfonato-)-6-oxido-1methylquinolin-7-yl)oxi)aceto-2O))yttrium(III)}hexahydrate
{diaqua(5-bromo-3-sulfonato-6-hydroxy1-methylquinolin-7-yl)oxi)aceto--O))(5bromo-3-(sulfonato-)-6oxido-1methylquinolin-7-yl)oxi)aceto-2O))lanthanum(III)}pentahydrate
{diaqua(5-bromo-3-sulfonato-6-hydroxy1-methylquinolin-7-yl)oxi)aceto--O))(5bromo-3-(sulfonato-)-6oxido-1methylquinolin-7-yl)oxi)aceto-2O))europium(III)}tetrahydrate


MỤC LỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Kết quả hoạt tính kháng tế bào ung thƣ ở ngƣời của một số phức chất
Pt(II) chứa Ankeug, Saf và amin ........................................................................ 22

Bảng 1.2: Sự phụ thuộc hiệu suất lƣợng tử, thời gian sống của phức chất vào dung
môi ...................................................................................................................... 28
Bảng 1.3: Kết quả thử hoạt tính kháng tế bào ung thƣ của các phức chất. ................... 31
Bảng 2.1: Hóa chất và nguồn gốc xuất xứ .................................................................... 35
Bảng 2.2: Một số thiết bị sử dụng trong quá trình nghiên cứu ..................................... 35
Bảng 2.3: Các phƣơng pháp sử dụng để xác định thành phần, cấu trúc các phức
chất nghiên cứu .................................................................................................. 36
Bảng 3.1: Một số dữ kiện tinh thể học của phối tử QBr, MeQBr ................................. 53
Bảng 3.2: Tìm điều kiện tổng hợp phức platinum A1 – A16 ....................................... 57
Bảng 3.3: Hình dạng, tính tan của các phức chất A1 – A16 ......................................... 59
Bảng 3.4. Điều kiện nuôi đơn tinh thể các phức chất ................................................... 60
Bảng 3.5. Những đồng vị thấy đƣợc trên phổ MS của một số nguyên tố ..................... 62
Bảng 3.6. Bảng quy kết các tín hiệu phổ MS của các phức chất platinum ................... 64
Bảng 3.7. Các vân hấp thụ chính trong vùng nhóm chức của các phức chất (cm-1) .............. 67
Bảng 3.8. Các vân hấp thụ chính trong vùng vân ngón tay của các phức chất (cm-1) ............ 70
Bảng 3.9. Tín hiệu cộng hƣởng của các proton H7, H8, H9 trong các phức chất
nghiên cứu, (ppm), J(Hz) ................................................................................. 73
Bảng 3.10. Tín hiệu của các proton H1a, H1a’, H1b, H1c của các phức chất
platinum (ppm), J (Hz) ....................................................................................... 77
Bảng 3.11. Tín hiệu 1H NMR của amin trong phức chất,  (ppm), J (Hz) ................... 82
Bảng 3.12: Một số dữ kiện tinh thể học của các phức chất .......................................... 87
Bảng 3.13: Một số giá trị độ dài (Å), góc liên kết (o) của các phức chất ...................... 88
Bảng 3.14: Cấu trúc đề nghị của các phức chất A1 ÷ A16 ........................................... 90
Bảng 3.15: Kết quả phân tích hàm lƣợng nguyên tố của các phức chất ....................... 94
Bảng 3.16: Kết quả phân tích nhiệt của các phức chất ................................................. 98
Bảng 3.17: Những đồng vị thấy đƣợc trên phổ MS ...................................................... 99
Bảng 3.18: Kết quả đo phổ khối các phức chất của nguyên tố đất hiếm ..................... 99
Bảng 3.19: Các vân hấp thụ chính trên phổ hồng ngoại của phối tử và các phức chất
(cm-1) ................................................................................................................ 104
Bảng 3.20: Tín hiệu cộng hƣởng trên phổ 1H NMR của phối tử và các phức chất

(ppm) .............................................................................................................. 107


Bảng 3.21: Một số dữ kiện tinh thể học của phức chất YQBr1, YMeQBr2 ............... 109
Bảng 3.22: Một số giá trị độ dài (Å), góc liên kết (o) của các phức chất ................... 109
Bảng 3.23: Công thức cấu tạo các phức chất LnQBr1 (a), LnQBr2 (b), LnMeQBr1
(c) và LnMeQBr2 (d) ....................................................................................... 110
Bảng 3.24: Kết quả đo phổ hấp thụ electron của phối tử và các phức chất LnQBr1,
LnMeQBr ......................................................................................................... 111
Bảng 3.25: Kết quả đo phổ huỳnh quang của phối tử QBr và các phức chất LnQBr1
(pH = 4 ÷ 5) ...................................................................................................... 113
Bảng 3.26: Kết quả đo phổ huỳnh quang của phối tử MeQBr và các phức chất
LnMeQBr1 ....................................................................................................... 114
Bảng 3.27: Kết quả đo phổ hấp thụ electron của phối tử MeQBr ở các pH khác nhau .......... 117
Bảng 3.28: Kết quả đo phổ huỳnh quang của các mẫu Mn+ - QBr ở pH = 4 ÷ 5 ........... 120
Bảng 3.29: Kết quả đo phổ huỳnh quang của các mẫu QBr – ion kim loại ..................... 122
Bảng 3.30: Kết quả đo phổ huỳnh quang của các mẫu Mn+- QBr ở pH = 6÷7 Phát xạ (nm) 123
Bảng 3.31: Kết quả đo phổ huỳnh quang của các mẫu Ln3+ - QBr ở pH 4 ÷ 5 và
6 ÷ 7 ................................................................................................................. 124
Bảng 3.32: Kết quả đo phổ huỳnh quang của các mẫu Mn+ - MeQBr ở pH = 4 ÷ 5 ........... 125
Bảng 3.33: Kết quả đo phổ huỳnh quang của các mẫu Mn+ - MeQBr ở pH = 6 ÷ 7 ... 126
Bảng 3.34: Kết quả đo phổ huỳnh quang của các mẫu Y3+ : MeQBr ở pH = 4 ÷ 5 .... 127
Bảng 3.35: Kết quả đo phổ huỳnh quang của các mẫu Mn+ - MeQBr ở pH = 4 ÷ 5.......... 128
Bảng 3.36: Kết quả thử hoạt tính kháng tế bào ung thƣ của phức chất ...................... 129
Bảng 3.37: Kết quả thử khả năng kháng vi sinh vật kiểm định của các phức chất............ 132


MỤC LỤC HÌNH
Hình 1.1: Các chất chứa nhân quinoline dùng để chữa bệnh sốt rét. .................................. 5
Hình 1.2: Sơ đồ tổng hợp Q từ eugenol. ......................................................................... 6

Hình 1.3: Phổ huỳnh quang của hợp chất (1) khi tƣơng tác với các ion kim loại. .............. 8
Hình 1.4: Cơ chế làm tăng khả năng phát quang và cấu trúc phức chất tạo ra từ ion
Zn2+ và hợp chất (1). .......................................................................................... 8
Hình 1.5: Khả năng cảm biến huỳnh quang chọn lọc với Zn2+của binaphtholquinoline............................................................................................................. 9
Hình 1.6: Phổ HRMS của phức 6QOD + Hg2+ (1: 1) trong H2O. .................................. 9
Hình 1.7: Phổ huỳnh quang của chất 3 khi tƣơng tác với các ion kim loại....................... 10
Hình 1.8: Cƣờng độ huỳnh quang của RHQs (n = 0 đến n = 4) khi tƣơng tác với các ion
kim loại. ............................................................................................................ 10
Hình 1.9: Sơ đồ tổng hợp BQB. .................................................................................... 11
Hình 1.10: Phổ huỳnh quang theo pH của BQB. .......................................................... 11
Hình 1.11: Hợp chất QYP và sự biến đổi màu theo pH. ............................................... 12
Hình 1.12: Cơng thức cấu tạo của phối tử DA. ............................................................. 12
Hình 1.13: Các thế hệ thuốc platinum điều trị ung thƣ. ................................................ 14
Hình 1.14: Cơ chế tiêu diệt ung thƣ của các phức chất platinum. ................................ 15
Hình 1.15: Một số thuốc platin thế hệ thứ 3. ................................................................... 16
Hình 1.16: Sơ đồ tổng hợp và cấu tạo các phức chất trung hòa của Pt(II). ....................... 18
Hình 1.17: Phức chất của Pt(II) với quinolineecarboxaldehyde
selenosemicarbazone. ....................................................................................... 18
Hình 1.18. Cấu trúc của cis-(diiotbisquinoline-kN) platium(II). .................................. 19
Hình 1.19: Sơ đồ tổng hợp và cấu tạo phức chất của Pt(II) với dẫn xuất của 8hidroxi quinoline. ............................................................................................. 19
Hình 1.20: Sản phẩm trans thu đƣợc khi cho K[PtCl3(arylolefin)] tác dụng với amin
(Am). ................................................................................................................ 20
Hình 1.21: Sản phẩm thu đƣợc khi cho [Pt2Cl2(Aryolefin-1H)2] tác dụng với amin
(Am). ................................................................................................................ 21
Hình 1.22: Sản phẩm thu đƣợc khi cho K[PtCl3(Saf)] và [Pt2Cl2(Saf-1H)2] tác dụng
với 8-hidroxyquinoline. ..................................................................................... 21
Hình 1.23: Cấu trúc phân tử NH4[Er(5,7BrQ)4].C4H8O2. .................................................. 25
Hình 1.24: Cấu trúc phức chất Er(5,7ClQ)3(H2O)]2.6C4H8O2 và phức chất [Yb3Q8.
C2H3O2]·3CHCl3............................................................................................... 26

Hình 1.25: Cơng thức cấu tạo của dẫn xuất quinoline đa càng có 4 nhánh. ................. 26
Hình 1.26: Sơ đồ tổng hợp và đồ thị cƣờng độ huỳnh quang khi thay đổi pH của các
phức chất Eu (III) với H2L1 và H2L2............................................................... 27
Hình 1.27. Sơ đồ đại diện của phức chất tecbi làm đầu dị cho LAP. .......................... 28
Hình 1.28: Cấu trúc dãy phức chất [Ln2(Hfac)4L2]....................................................... 29
Hình 1.29: Cấu trúc phân tử và cơ chế phát quang của {Eu(hfac)3(H2O)}2(μHPhMq)2}......................................................................................................... 30
Hình 1.30: Sơ đồ tổng hợp và cấu trúc phức chất [Ln(BrQ)3(H2O)2]................................. 31
Hình 1.31: Cơng thức cấu tạo của phức chất [Ln(MQAP)2(H2O)2]. .................................. 32
Hình 1.32: Phức chất của Ce3+ với 8-hidroxiquinoline và 2,3-dimethyl-1-phenyl-4salicylidene-3-pyrazolin-5-one. .......................................................................... 32
Hình 1.33: Phức chất Eu(III) với phối tử Bazo Shiff đƣợc tổng hợp từ axit 8hidroxyquinoline-2-cacboxylic và aroylhidrazin. ................................................ 32
Hình 1.34: Sơ đồ các phân tử phức chất lanthanide tƣơng tác với DNA. ............... 33
Hình 2.1: Cơng thức cấu tạo của Meteug và Eteug. ...................................................... 40
Hình 2.2: Cơng thức cấu tạo của Safrol......................................................................... 40
Hình 2.3. Sơ đồ tổng hợp các phối tử .......................................................................... 42
Hình 2.4: Sơ đồ tổng hợp các phức chất platinum ........................................................ 45
Hình 2.5: Sơ đồ tổng hợp các phức chất của Ln(III) với QBr, MeQBr ........................ 50
Hình 3.1. Kết quả đo nhiễu xạ tia X đơn tinh thể của phối tử QBr. ............................... 52
Hình 3.2. Kết quả đo nhiễu xạ tia X đơn tinh thể của phối tử MeQBr. .......................... 53
Hình 3.3. Ơ mạng cơ sở của phối tử MeQBr. ................................................................ 53
Hình 3.4: Sơ đồ tổng hợp [PtCl(arylolefin-1H)]2. ........................................................ 54
Hình 3.5: Sơ đồ tổng hợp các phức chất platinum. ....................................................... 56
Hình 3.6: Sơ đồ tổng hợp các phức chất K[Pt(Ankeug-1H)(QOH-2H)]. ..................... 56
Hình 3.7: Phổ +MS của phức chất [PtCl(Saf)(MC-OQ)]. ............................................ 63
Hình 3.8: Phổ +MS của phức chất [Pt(Saf-1H)(Cl-OQ)] ............................................. 63
Hình 3.9: Cụm pic ion [Pt(Saf)(MC-OQ)]+ xác định bằng thực nghiệm (a) và tính
tốn (b). ............................................................................................................ 66
Hình 3.10. Phổ IR của phức chất [PtCl(Saf)(MC-OQ)]. .............................................. 68
Hình 3.11: Phổ IR của phức chất [Pt(Eteug-1H)(MC-OQ)]. ....................................... 69
Hình 3.12. Tín hiệu của H7, H8, H9 của Saf trong phức chất [Pt(Saf-1H)(MC-OQ)]. 75

Hình 3.13. Tín hiệu của H1, H3, H6 của Saf trong phức chất [PtCl(Saf)(MC-OQ)]
và [Pt(Saf-1H)(MC-OQ)]. ................................................................................ 78


Hình 3.14 Tƣơng tác lƣỡng cực  C  O  ...Pt   ở phức chất A2................................. 79
Hình 3.15: Cơng thức cấu tạo các phối tử amin. ........................................................... 80
Hình 3.16. Một phần phổ 1H NMR của phức chất [Pt(Saf-1H)(Cl-OQ)]. .................... 80
Hình 3.17. Một phần phổ 1H NMR của phức chất [Pt(Saf-1H)(MC-OQ)]. ................ 81
Hình 3.18. Cấu trúc 2 đồng phân (a), (b) của phức chất K[Pt(Meteug-1H) (QOH2H)] và K[Pt(Eteug-1H)(QOH-2H)]................................................................ 83
Hình 3.19: Phổ NOESY của phức chất [PtCl(Meteug)(Cl-OQ)].................................. 84
Hình 3.20: Phổ NOESY của phức chất [PtCl(Saf)(MC-OQ)]. ..................................... 85
Hình 3.21: Phổ NOESY của phức chất [Pt(Saf-1H)(MC-OQ)].................................... 85
Hình 3.22: Kết quả đo nhiễu xạ tia X đơn tinh thể của các phức chất. ......................... 89
Hình 3.23: Phổ EDX của phức chất EuQBr1. .................................................................. 93
Hình 3.24: Phổ EDX của phức chất LaMeQBr2.............................................................. 94
Hình 3.25: Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất EuQBr1. ....................................... 96
Hình 3.26: Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất YMeQBr1. ..................................... 97
Hình 3.27: Phổ +MS của phức chất LaMeQBr1. ........................................................... 100
Hình 3.28: Phổ +MS của phức chất EuMeQBr2. ........................................................... 100
Hình 3.29: Cụm pic ion {[La(MeQBr-3H)] + K+}+ xác định bằng thực nghiệm (a)
và tính tốn (b). .............................................................................................. 102
Hình 3.30: Phổ IR của phức chất YMeQBr1. ............................................................. 104
Hình 3.31: Cơng thức cấu tạo các phối tử QBr, MeQBr. ............................................... 105
Hình 3.32: Phổ 1H NMR của phức chất LaMeQBr1. ...................................................... 105
Hình 3.33: Phổ 1H NMR của phức chất YQBr2. ............................................................ 106
Hình 3.35: Cấu trúc monome của tinh thể phức chất YQBr1. .................................... 108
Hình 3.36: Kết quả đo nhiễu xạ tia X đơn tinh thể của phức chất YMeQBr2. ................. 108
Hình 3.37: Phổ hấp thụ electron của phối tử và các phức chất LnQBr1 (a), LnMeQBr (b).111
Hình 3.38: Phổ kích thích huỳnh quang của phối tử QBr (a), MeQBr (b). ................ 112
Hình 3.39: Phổ huỳnh quang của các phức chất LnQBr1 và phối tử QBr.................. 113

Hình 3.40: Phổ huỳnh quang của các phức chất LnMeQBr1 và phối tử MeQBr. ............ 114
Hình 3.41: Phổ huỳnh quang của dung dịch QBr ở các pH khác nhau (a); Đồ thị
biểu diễn sự phụ thuộc của cƣờng độ huỳnh quang dung dịch QBr theo pH
(b); Ảnh phát quang của dung dịch QBr ở các giá trị pH 3, 5, 6, 9 (c).......... 115
Hình 3.42: Phổ huỳnh quang của dung dịch MeQBr khi thay đổi pH (a); Đồ thị biểu diễn
sự phụ thuộc của cƣờng độ huỳnh quang dung dịch MeQBr theo pH (b); Ảnh
phát quang của dung dịch MeQBr ở các giá trị pH 4, 5, 7, 9 (c)......................... 116


Hình 3.43: Phổ hấp thụ electron của dung dịch phối tử QBr (a), MeQBr(b) theo pH.117
Hình 3.44: Phổ huỳnh quang của dung dịch LaQBr1 theo pH (a); Đồ thị biểu diễn
sự phụ thuộc của cƣờng độ huỳnh quang dung dịch LaQBr1 theo pH (b);
Ảnh phát quang của dung dịch LaQBr1 ở các giá trị pH 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
(c). .................................................................................................................. 118
Hình 3.45: Phổ huỳnh quang của dung dịch YMeQBr1 theo pH (a); Đồ thị biểu diễn sự
phụ thuộc của cƣờng độ huỳnh quang dung dịch YMeQBr1 theo pH (b). .......... 119
Hình 3.46: Phổ huỳnh quang của QBr khi tƣơng tác với một số ion kim loại ở
pH 4 ÷ 5 (a); Ảnh phát quang của dung dịch QBr và dung dịch QBr khi thêm
các ion Pb2+, Cd2+, Fe3+ (b). .............................................................................. 120
Hình 3.47: Phổ huỳnh quang của Pb2+ + QBr khi thay đổi tỉ lệ mol [Pb2+] (μM) ...... 121
Hình 3.48: Đồ thị phụ thuộc của cƣờng độ huỳnh quang của dung dịch QBr vào
nồng độ ion Pb2+ trong khoảng 0 ÷ 30 μM. .................................................... 121
Hình 3.49: Phổ huỳnh quang của dung dịch QBr và một số ion kim loại; Ảnh phát
quang của dung dịch QBr và dung dịch QBr khi thêm Pb 2+ và một số
ion khác (b). .................................................................................................. 122
Hình 3.50: Phổ huỳnh quang của QBr khi tƣơng tác với một số ion kim loại ở
pH 6 ÷ 7. ........................................................................................................ 123
Hình 3.51: Phổ huỳnh quang của QBr khi tƣơng tác với một số ion NTĐH ở pH
= 4 ÷ 5 (a) và pH = 6 ÷ 7 (b). ....................................................................... 124
Hình 3.52: Phổ huỳnh quang của dung dịch MeQBr 10-5 M với một số ion kim loại ở pH

= 4 ÷ 5; Ảnh phát quang của dung dịch MeQBr và dung dịch MeQBr khi thêm
các ion Y3+, Sm3+, Nd3+ (b)............................................................................... 125
Hình 3.53: Phổ huỳnh quang của dung dịch MeQBr 10-5 M với một số ion kim loại ở pH
= 6 ÷ 7. ............................................................................................................ 126
Hình 3.54: Phổ huỳnh quang của Y3+ + MeQBr khi thay đổi tỉ lệ mol [Y3+] (μM).... 127
Hình 3.55: Đồ thị phụ thuộc của cƣờng độ huỳnh quang của dung dịch MeQBr vào
nồng độ ion Y3+ trong khoảng 2 ÷ 10 μM. .................................................... 127
Hình 3.56: Phổ huỳnh quang của dung dịch MeQBr 10-5 M với một số ion kim loại ở pH
= 4 ÷ 5 (tỉ lệ 1: 1); Ảnh phát quang của dung dịch MeQBr và dung dịch MeQBr
khi uin một số ion khác (b). .............................................................................. 128


1

MỞ ĐẦU
Hợp chất chứa vòng quinoline là một trong những loại hợp chất hữu cơ đƣợc
quan tâm nghiên cứu từ lâu do chúng có nhiều ứng dụng về hoạt tính sinh học và tính
chất quang. Nhiều hợp chất chứa vịng quinoline có khả năng kháng kí sinh trùng sốt
rét, kháng nấm, kháng khuẩn, hoạt tính chống oxi hóa, những hoạt tính sinh học này đã
đƣợc kiểm chứng và ứng dụng làm thuốc chữa bệnh. Bên cạnh có hoạt tính sinh học
nhiều hợp chất loại quinoline có tính chất quang đặc biệt cũng đã đƣợc chú ý.
Chúng đƣợc sử dụng làm chất màu nhạy quang trong các pin mặt trời, làm sensor
huỳnh quang trong nghiên cứu hóa sinh, làm chất chỉ thị nhận biết các ion kim loại
nhƣ Cu2+, Zn2+, Ag+,... Hiện nay việc nghiên cứu để tìm ra những dẫn xuất mới của
quinoline vẫn đƣợc nhiều nhà hóa học quan tâm vì những tính chất q giá của chúng.
Phức chất của kim loại chuyển tiếp với dẫn xuất quinoline cũng rất đƣợc quan
tâm nghiên cứu do chúng có khả năng kháng khuẩn, kháng nấm, kháng tế bào ung thƣ
hoặc khả năng chống oxi hoá,... mạnh hơn phối tử. Phức chất Pt(II) đã đƣợc biết đến là
một trong những dƣợc phẩm dùng làm thuốc chữa trị ung thƣ. Cho đến nay, đã có một
số thế hệ thuốc chữa ung thƣ có chứa phức chất Pt(II) đƣợc sử dụng rộng rãi trên

toàn thế giới nhƣ cisplatin, oxaliplatin, cacboplatin… Tuy nhiên, việc nghiên cứu,
tìm kiếm các phức chất mới của Pt(II) vẫn đang đƣợc tiếp tục do có hiện tƣợng
kháng thuốc, nhờn thuốc, có tác dụng phụ khi sử dụng thuốc và sự gia tăng của các
loại ung thƣ mới...Trong những năm gần đây dãy phức chất Pt(II) chứa đồng thời
arylolefin và dẫn xuất quinoline đã đƣợc tổng hợp và thử khả năng kháng tế bào ung
thƣ. Kết quả bƣớc đầu cho thấy các phức chất có chứa 8-hidroxyquinoline có hoạt tính
kháng tế bào ung thƣ cao với chỉ số IC50 rất thấp và cần tiếp tục đƣợc nghiên cứu. Bên
cạnh Pt(II), phức chất của các nguyên tố kim loại chuyển tiếp nói chung cũng nhƣ các
nguyên tố đất hiếm nói riêng với dẫn xuất quinoline cũng đƣợc chú ý nhiều, chúng
thƣờng có số phối trí lớn, cấu trúc phong phú, đa dạng, có nhiều tính chất quang và từ
lý thú. Trong các phức chất, phối tử 8-hidroxyquinoline đƣợc sử dụng nhƣ một tác
nhân hấp thụ và truyền năng lƣợng cho các nguyên tố đất hiếm, làm tăng khả năng phát
xạ hoặc chuyển dịch phát xạ về vùng hồng ngoại gần. Ngồi tính chất từ và quang, hoạt


2

tính sinh học của các phức chất lanthanide có chứa dẫn xuất quinoline nhƣ khả năng
kháng khuẩn, kháng nấm, kháng virut, kháng tế bào ung thƣ, khả năng chống oxi
hoá… cũng đã đƣợc biết đến. Trong các nghiên cứu gần đây ngƣời ta bắt đầu chú ý
đến việc sử dụng các phức chất lanthanide để liên kết, phân tách DNA trong theo
dõi và điều trị bệnh ung thƣ.
Vì vậy, việc thiết kế, tổng hợp các phối tử quinoline nhiều nhóm thế cũng
nhƣ các phức chất của chúng với kim loại chuyển tiếp, từ đó tìm ra đƣợc các hợp
chất có hoạt tính sinh học cao hoặc có khả năng phát quang tốt có ý nghĩa khoa học
và thực tiễn. Điều này không những sẽ làm phong phú thêm các nghiên cứu cơ bản
về hóa học phức chất mà cịn có triển vọng tìm đƣợc những chất có thể nghiên cứu
đƣa vào ứng dụng trong các lĩnh vực phân tích, hóa dƣợc và quang điện.
Trong thời gian gần đây nhóm tổng hợp hữu cơ, khoa Hoá trƣờng Đại học Sƣ
phạm Hà Nội từ eugenol trong tinh dầu hƣơng nhu đã tổng hợp đƣợc hợp chất loại

sulfoquinoline là 7-(carboxymethoxy)-6-hydroxyquinolin-1-ium-3-sulfonate (kí hiệu là
Q). Từ chất chìa khóa này có thể tổng hợp đƣợc các dẫn xuất quinoline nhiều nhóm thế
nhƣ nhóm OH phenol, nhóm COOH... có khả năng tạo phức với ion kim loại chuyển
tiếp. Phức chất của các hợp chất này với các nguyên tố kim loại chuyển tiếp mới bƣớc
đầu đƣợc nghiên cứu.
Do đó chúng tơi chọn đề tài:
“Nghiên cứu tổng hợp, cấu trúc và thăm dị hoạt tính sinh học, tính
chất huỳnh quang của một số phức chất kim loại chuyển tiếp chứa phối tử
loại quinoline”
Mục đích nghiên cứu của luận án
- Tổng hợp đƣợc một số phức chất mới của platinum và nguyên tố đất hiếm
chứa phối tử dẫn xuất quinoline có khả năng kháng tế bào ung thƣ, kháng vi sinh
vật kiểm định hoặc có khả năng phát quang tốt.
Nhiệm vụ nghiên cứu của luận án
- Tổng quan về hoạt tính sinh học, tính chất quang của hợp chất loại
quinoline cũng nhƣ các phức chất của Pt(II) và nguyên tố đất hiếm với phối tử loại
quinoline.


3

- Tổng hợp một số phối tử có chứa vịng quinoline.
- Tìm điều kiện tổng hợp một số phức chất của kim loại chuyển tiếp
(platinum(II), nguyên tố đất hiếm) với một số phối tử có chứa vịng quinoline.
- Nghiên cứu cấu trúc của các phức chất mới tổng hợp đƣợc bằng các phƣơng
pháp hóa lý.
- Thăm dị khả năng kháng tế bào ung thƣ, kháng vi sinh vật kiểm định và
khả năng phát quang của các phức chất mới tổng hợp đƣợc.
Đóng góp mới của luận án
- Đã tổng hợp đƣợc 16 phức chất mới của Pt(II) có chứa arylolefin và dẫn

xuất

của

quinolin

gồm

2

dãy

[PtCl(Arylolefin-1H)(OquiN)]

và

[PtCl(Arylolefin)(OquiN)], chƣa đƣợc mô tả trong các tài liệu.
+ Thành phần, cấu trúc của các phức chất đƣợc xác định bằng các phƣơng
pháp phổ: phổ khối ESI MS, phổ IR, phổ 1H NMR, NOESY. Trong đó có 6 phức
chất đƣợc khẳng định cấu trúc bằng phƣơng pháp nhiễu xạ tia X đơn tinh thể.
+ Kết quả thử hoạt tính kháng tế bào ung thƣ cho thấy 3 trong số 7 phức chất
Pt(II) đƣợc thử có hoạt tính cao đối với cả 4 dòng tế bào ung thƣ: ung thƣ biểu mô,
ung thƣ gan, ung thƣ vú, ung thƣ phổi với giá trị IC50 rất thấp từ 1,1 ÷ 4,2 µM, so
với cisplatin thì hoạt tính kháng tế bào ung thƣ của 3 phức chất này cao hơn gấp 4 đến 33
lần. Các phức chất này đáng đƣợc tiếp tục nghiên cứu để có thể tiến tới ứng dụng chữa
bệnh ung thƣ ở ngƣời.
- Đã tổng hợp đƣợc 16 phức chất của nguyên tố đất hiếm với phối tử QBr,
MeQBr chƣa đƣợc mô tả trong các tài liệu, gồm các dãy phức chất sau:
LnQBr1: [Ln(QBr-3H)(H2O)3]n.mH2O (Ln: Y, La, Pr, Sm, Eu, Tb)
LnQBr2: [Ln(QBr-2H)(QBr-1H)(H2O)2].mH2O (Ln: Y, La)

LnMeQBr1: [Ln2(MeQBr-2H)3(H2O)6].nH2O (Ln: Y, La, Pr, Eu, Nd)
LnMeQBr2: [Ln(MeQBr-2H)(MeQBr-1H)(H2O)2].mH2O (Ln: Y, La, Eu)
+ Bằng các phƣơng pháp phổ: EDX, ESI-MS, giản đồ phân tích nhiệt, IR, 1H
NMR đã xác định đƣợc công thức phân tử, công thức cấu tạo của các phức chất mới
tổng hợp đƣợc. Trong đó có 2 phức chất YQBr1, YMeQBr2 đƣợc khẳng định cấu
trúc bằng phƣơng pháp nhiễu xạ tia X đơn tinh thể.


4

+ Kết quả thử khả năng kháng vi sinh vật kiểm định một số phức chất cho thấy
các phức chất LaQBr1, EuQBr1, YMeQBr1, LaMeQBr1, YMeQBr2 đều có khả năng
kháng mạnh chủng Lactobacillus fermentum, với chỉ số IC50 thấp từ 0,53 ÷ 3,18 g/ml.
Các phức chất EuQBr1, YMeQBr1, YMeQBr2 cịn có khả năng kháng mạnh chủng
Bacillus subtilis, với chỉ số IC50 thấp từ 1,63 ÷ 1,65 g/ml.
+ Kết quả nghiên cứu tính chất quang cho thấy dung dịch QBr, MeQBr và phức
chất của chúng ở nồng độ 10 μM có khả năng phát huỳnh quang, cƣờng độ huỳnh
quang biến đổi theo pH. Trong đó, cƣờng độ huỳnh quang của dung dịch phức chất
LaQBr1, YMeQBr1 tăng 6 ÷ 8 lần so với dung dịch phối tử cùng nồng độ. Trong môi
trƣờng axit dung dịch QBr, MeQBr 10 μM có khả năng cảm biến huỳnh quang với ion
Pb2+, ion Y3+, với nồng độ tối thiểu LOD phát hiện ion Pb2+ và Y3+ lần lƣợt là 5,89 μM
và 5,87 μM.


5

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN CỦA HỢP CHẤT LOẠI QUINOLINE
1.1.1. Giới thiệu chung về hợp chất loại quinoline
Hoạt tính sinh học nói chung cũng nhƣ khả năng kháng tế bào ung thƣ,

kháng kí sinh trùng sốt rét của các dẫn xuất của quinoline đã đƣợc kiểm chứng và
đƣợc ứng dụng làm thuốc chữa bệnh [40, 45, 49, 57, 94]. Trƣớc hết phải kể đến
quinin, một ankaloit tách từ vỏ cây Cinechona mọc ở Indonesia và Nam Phi. Vỏ cây
này đƣợc dùng để chữa bệnh sốt rét từ thế kỷ XVII. Quinin đƣợc tách ra dƣới dạng
nguyên chất vào đầu thế kỷ XIX và đƣợc tổng hợp toàn phần vào năm 1944 (bởi
R.B.Woodward và V.E Doping). Quinin có tác dụng chữa trị mọi thể sốt rét khác
nhau. Tiếp sau quinin, ngƣời ta đã tìm đƣợc nhiều chất chứa nhân quinoline dùng để
chữa bệnh sốt rét, có thể đƣa ra các chất điển hình là: Quinin (I), Xinkhonin (II),
cloroquin (III), plasmoquin (IV), và acriquin (V) [57, 98, 109] (Hình 1.1).

Hình 1.1: Các chất chứa nhân quinoline dùng để chữa bệnh sốt rét.
Hợp chất họ quinoline đƣợc sử dụng rộng rãi để làm thuốc kháng sinh, thuốc
diệt nấm, diệt khuẩn, thuốc nhuộm và thuốc thử hƣơng liệu [101]. Chúng cũng đƣợc sử
dụng nhƣ là chất xúc tác, chất ức chế ăn mòn, chất bảo quản [28, 73]. Dẫn xuất
quinoline thƣờng đƣợc sử dụng cho q trình tổng hợp nhiều phức chất có tính chất
dƣợc lý đa dạng nhƣ: chống viêm, các kháng sinh, ức chế tế bào, tiêu độc, kháng khuẩn
và hoạt tính chống sốt rét [10, 24, 30, 61, 79, 81, 97, 104].
Eugenol trong tinh dầu hƣơng nhu có tác dụng diệt nấm, diệt khuẩn, làm giảm
đƣờng huyết, giảm cholesterol trong máu, làm giãn mạch máu, ngăn cản sự phát


6

triển của tế bào ung thƣ. Trong luận án này chúng tôi sử dụng eugenol trong tinh
dầu hƣơng nhu là chất đầu để tổng hợp các phối tử dẫn xuất của quinoline có nhiều
nhóm thế.
Nhóm tổng hợp dị vịng Bộ mơn Hóa Hữu cơ đã thực hiện thành cơng phản ứng
nitro hóa axit eugenoxiaxetic và đã tiến hành phản ứng khử nhóm nitro của hợp chất này
bằng Na2S2O4. Kết quả đã thu đƣợc dẫn xuất mới của quinoline là 7-(carboxymethoxy)6-hydroxyquinolin-1-ium-3-sulfonate [Q] [5]. Quá trình phản ứng xảy ra qua nhiều giai
đoạn, có thể tóm tắt q trình phản ứng qua sơ đồ dƣới đây (Hình 1.2):

Hình 1.2: Sơ đồ tổng hợp Q từ eugenol.
Từ Q có thể thực hiện phản ứng brom hóa, metyl hóa ở vị trí N, phân cắt
nhóm OCH2COOH… để tạo ra các hợp chất mới [5]. Các dẫn xuất quinoline đƣợc
gắn thêm các nhóm thế OH, SO3,… có khả năng tăng độ tan trong nƣớc, thay đổi hệ
electron π dẫn đến tính chất quang thay đổi. Các dẫn xuất quinoline tổng hợp đƣợc
có nhiều trung tâm tạo phức, có thể liên kết với nguyên tử kim loại trung tâm qua
nguyên tử O của nhóm OH phenol, nguyên tử O của nhóm COOH hay nguyên tử O
của nhóm OCH2. Việc nghiên cứu tổng hợp đƣợc dãy phức chất của nguyên tố kim
loại chuyển tiếp với các phối tử nói trên có ý nghĩa khoa học và thực tiễn.
1.1.2. Tính chất quang của hợp chất loại quinoline
Bên cạnh hoạt tính sinh học, tính chất quang của các hợp chất loại quinoline
cũng đã đƣợc các nhà khoa học chú ý [25, 85, 86, 115]. Các dẫn xuất của quinoline
có nhiều ứng dụng trong hóa học phân tích, một số dẫn xuất dạng N-ankylquinoline
có khả năng phát huỳnh quang với hiệu suất cao. Những hợp chất này cịn có độ ổn
định nhiệt và quang hố cao. Chúng có nhiều ứng dụng nhƣ thăm dò, đánh dấu và
cảm biến trong nghiên cứu hóa sinh và cơng nghệ sinh học. Đặc biệt, các muối dạng
1-metylquinoline hiện đang đƣợc tập trung nghiên cứu chuyển hóa thành những hợp
chất có cấu trúc tƣơng tự với chất màu loại hemicyanine để tạo nhóm phát huỳnh
quang gắn đƣợc vào các phân tử AND hoặc protein [27, 44].


7

Gần đây việc nghiên cứu chế tạo các sensor huỳnh quang từ các hợp chất hữu
cơ ngày càng đƣợc chú ý do chúng có khả năng phát hiện ion kim loại [120] hay cảm
biến pH huỳnh quang với độ nhạy cao, ít tốn kém [92]. Sensor huỳnh quang đầu tiên
đƣợc tác giả Czamik đƣa ra vào năm 1992, dùng để phát hiện ion Cu2+ dựa trên phản
ứng mở vòng dẫn xuất rhodamine-B [29]. Các sensor huỳnh quang thƣờng đƣợc thiết
kế dựa trên các chất hữu cơ nhƣ: dẫn xuất của rhodamine, dansyl, fluorescein,

quinoline…. Trong số các hợp chất hữu cơ có khả năng phát quang, các dẫn xuất của
quinoline đã đƣợc quan tâm và sử dụng nhiều vì có hệ số hấp thụ cao, phát xạ huỳnh
quang trong vùng khả kiến. Các nghiên cứu tập trung thiết kế, tổng hợp các hợp chất
hữu cơ có các nhóm thế trên vịng quinoline nhằm các mục đích nhƣ làm tăng hiệu suất
phát quang, tăng khả năng phát hiện chọn lọc với các cation kim loại hoặc phát hiện
anion hoặc làm cảm biến pH huỳnh quang…
Đã có nhiều cơng trình cơng bố về việc sử dụng dẫn xuất quinoline làm cảm
biến huỳnh quang phát hiện ion kim loại, đặc biệt là phát hiện các ion kim loại có vai
trị quan trọng đối với cơ thể sống nhƣ các ion nhƣ ion Pb2+, Hg2+ khi tích lũy trong cơ
thể ngƣời có thể gây ngộ độc hoặc ion Cu2+, Zn2+ gây ra nhiều bệnh nhƣ bệnh Menkes,
bệnh Wilson, bệnh Alzheimer và bệnh Parkinson,…
Trong nghiên cứu [117] tác giả đã gắn nhóm N, N′-dimethyl ethylene amine vào
vịng quinoline với mục đích nhóm thế này sẽ làm tăng khả năng hoà tan trong nƣớc
của các dẫn xuất quinoline đồng thời có thể liên kết với các ion kim loại, làm thay đổi
cƣờng độ huỳnh quang. Kết quả nghiên cứu cho thấy chemosensor 3-((2(dimethylamino)ethyl)amino)-N-(quinoline-8-yl)propanamide có khả năng phát hiện
ion Zn2+ dƣới bƣớc sóng kích thích 370 nm, trong dung mơi MeCN/bis-tris buffer (3:7,
v:v) (Hình 1.3). Sự phát quang này khơng bị ảnh hƣởng khi có mặt các ion kim loại
khác và cƣờng độ phát xạ tại 523 nm của dung dịch gồm hợp chất (1) và Zn2+ mạnh ổn
định trong khoảng pH = 7 ÷ 12. Nồng độ giới hạn phát hiện ion Zn2+ là 7,1 μM.


8

R titration of 1 with Zn(NO3)2 6H2O

38 mL sample solutions. After well mixed, the
e allowed to stand at 25 °C for 2 min before the

frequency calculations, there was no imaginary frequency for the optimized geometries of 1 and 1-Zn2+, suggesting that these geometries represented local minima.
For all calculations, the solvent effect of water was

considered by using the Cossi and Barone’s CPCM
Calculation M ethods
Hình 1.3: Phổ huỳnh quang của hợp chất (1) khi tƣơng tác với các ion kim loại.
(conductor-like polarizable continuum model) [56, 57].
the electronic properties of singlet excited
DDFT calculations based on the hybrid
Nghiên cứu tƣơng To
tác investigate
của hợp chất
(1) với Zn(II) bằng các phƣơng pháp phổ
states, time-dependent DFT (TDDFT) was performed in
rrelation functional B3LYP [49, 50] were
1
2+ rằng đã có
NMRthe
và ground
phƣơng state
pháp geometries
tính tốn lý of
thuyết,
tác1-Zn
giả cho
using Gaussian 03 UV-Vis,
program ESI-MS,
[51]. TheH61 and
. Thirty
states
and làm
analyzed.
Thenăng

s set [52, 53] was used
forphức
the main
sự tạo
giữa group
ion Zn2+ lowest
với hợpsinglet
chất (1)
theowere
tỉ lệcalculated
1: 1. Cơ chế
tăng khả
GaussSum 2.1 [58] was used to calculate the contribuhereas the Lanl2DZ effective core potential
cấu trúc của phức
đƣợc đề nghị
(Hình 1.4):
tions chất
of molecular
orbitalnhƣ
in sau
electronic
transitions.
55] was employed phát
for quang
Zn. Invà
vibrational

orescence
echanism and
ure of 1-Zn2+

Hình 1.4: Cơ chế làm tăng khả năng phát quang và cấu trúc phức chất
tạo ra từ ion Zn2+ và hợp chất (1).
Một công bố khác cho thấy hợp chất bazơ Schiff binaphthol-quinoline (L1)
có khả năng cảm biến huỳnh quang chọn lọc với ion Zn2+ [71]. Kết quả nghiên cứu
phổ huỳnh quang của dung dịch L1 khi tƣơng tác với một số ion kim loại cho thấy
khi có mặt ion Zn2+ thì cƣờng độ huỳnh quang tăng mạnh, cịn khi có mặt các ion
kim loại khác thì dung dịch gần nhƣ khơng phát quang (Hình 1.5).