Luận văn Tổng hợp, nghiên cứu cấu tạo và thăm dò hoạt tính sinh học các phức chất của Zn(II), Cu(II) với Thiosemicacbazon Benzandehit và dẫn xuất thế N⁽⁴⁾ – Phenyl của nó

Nội dung tài liệu: Luận văn Tổng hợp, nghiên cứu cấu tạo và thăm dò hoạt tính sinh học các phức chất của Zn(II), Cu(II) với Thiosemicacbazon Benzandehit và dẫn xuất thế N⁽⁴⁾ – Phenyl của nó

1. ĐẠI H ỌC QU ỐC GIA HÀ N ỘI TR ƯỜNG ĐẠ I H ỌC KHOA H ỌC T Ự NHIÊN ------------------------ NGUY ỄN TH Ị QUYÊN TỔNG H ỢP, NGHIÊN C ỨU C ẤU T ẠO VÀ TH ĂM DÒ HO ẠT TÍNH SINH H ỌC CÁC PH ỨC CH ẤT CỦA Zn(II), Cu(II) VỚI THIOSEMICACBAZON BENZANDEHIT VÀ DẪN XU ẤT TH Ế N(4) – PHENYL C ỦA NÓ LU ẬN VĂN THẠC S Ĩ KHOA HỌC Hà N ội – 2014
2. ĐẠI H ỌC QU ỐC GIA HÀ N ỘI TR ƯỜNG ĐẠ I H ỌC KHOA H ỌC T Ự NHIÊN -------------------------- Nguy ễn Th ị Quyên TỔNG H ỢP, NGHIÊN C ỨU C ẤU T ẠO VÀ TH ĂM DÒ HO ẠT TÍNH SINH H ỌC CÁC PH ỨC CH ẤT C ỦA Zn(II), Cu(II) VỚI THIOSEMICACBAZON BENZANDEHIT VÀ DẪN XU ẤT TH Ế N(4) – PHENYL C ỦA NÓ Chuyên ngành: Hóa vô c ơ Mã S ố: 60440113 LU ẬN VĂN TH ẠC S Ĩ KHOA H ỌC NG ƯỜI H ƯỚNG D ẪN KHOA H ỌC PGS. TS. Tr ịnh Ng ọc Châu Hà N ội - 2014
3. LỜI C ẢM ƠN Em xin chân thành bày t ỏ lòng bi ết ơn sâu s ắc t ới PGS.TS Tr ịnh Ng ọc Châu, đã giao đề tài và đã tr ực ti ếp h ướng d ẫn em trong su ốt quá trình th ực hi ện lu ận văn này. Em xin chân thành c ảm ơn t ập th ể các th ầy cô giáo trong b ộ môn Hóa Vô c ơ - Khoa Hóa h ọc, BGH, Phòng sau Đại h ọc, Tr ường Đạ i h ọc Khoa h ọc T ự nhiên, Đại h ọc Qu ốc Gia Hà N ội đã t ạo m ọi điều ki ện thu ận l ợi để em hoàn thành lu ận văn này. Em xin chân thành c ảm ơn các cán b ộ nghiên c ứu thu ộc Vi ện Hóa h ọc, Vi ện Hàn lâm Khoa h ọc và Công ngh ệ Vi ệt Nam đã t ạo m ọi điều ki ện thu ận l ợi để em hoàn thành lu ận v ăn này Em xin chân thành c ảm ơn các th ầy cô trong Ban giám hi ệu, các th ầy cô, anh ch ị em trong tr ường THPT Hoàng Qu ốc Vi ệt - B ắc Ninh đã t ạo điều ki ện giúp đỡ và động viên em trong su ốt khóa h ọc. Hà N ội, tháng 10 n ăm 2014 Tác gi ả lu ận v ăn Nguy ễn Th ị Quyên
4. MỤC L ỤC MỞ ĐẦ U ....................................................................................................................1 CH ƯƠ NG 1. T ỔNG QUAN.....................................................................................3 1.1. THIOSEMICACBAZIT VÀ D ẪN XU ẤT C ỦA NÓ................................................3 1.1.1. Thiosemicacbazit và thiosemicacbazon...............................................................3 1.1.2. Ph ức ch ất c ủa kim lo ại chuy ển ti ếp v ới các thiosemicacbazon ...........................4 1.2. M ỘT S Ố ỨNG D ỤNG C ỦA THIOSEMICACBAZON VÀ PH ỨC CH ẤT C ỦA CHÚNG .............................................................................................................................9 1.3. GI ỚI THI ỆU V Ề K ẼM VÀ ĐỒNG .........................................................................12 1.3.1. Giới thi ệu chung ................................................................................................12 1.3.2. Kh ả n ăng t ạo ph ức .............................................................................................13 1.4. CÁC PH ƯƠ NG PHÁP NGHIÊN C ỨU PH ỨC CH ẤT ...........................................15 1.4.1. Ph ươ ng pháp ph ổ h ấp th ụ h ồng ngo ại ...............................................................15 1.4.2. Ph ươ ng pháp ph ổ c ộng h ưởng t ừ h ạt nhân ........................................................17 1.4.3. Ph ươ ng pháp ph ổ kh ối l ượng.............................................................................20 1.4.4. Ph ươ ng pháp ph ổ h ấp th ụ electron (UV - Vis).................................................21 CH ƯƠ NG 2. TH ỰC NGHI ỆM .............................................................................26 2.1. PH ƯƠ NG PHÁP NGHIÊN C ỨU VÀ K Ỹ THU ẬT TH ỰC NGHI ỆM ...................26 2.1.1. Ph ươ ng pháp nghiên c ứu ...................................................................................26 2.1.2. Hóa ch ất .............................................................................................................26 2.1.3. K ỹ thu ật th ực nghi ệm ........................................................................................27 2.2. T ỔNG H ỢP PH ỐI T Ử VÀ PH ỨC CH ẤT...............................................................30 2.2.1. T ổng h ợp các ph ối t ử Hthbz, Hpthbz.................................................................30 2.2.2. T ổng h ợp các ph ức ch ất.....................................................................................31 CH ƯƠ NG 3. K ẾT QU Ả VÀ TH ẢO LU ẬN .........................................................34 3.1. K ết qu ả phân tích hàm l ượng kim lo ại trong ph ức ch ất............................................34 3.2. Ph ổ h ồng ngo ại c ủa các ph ối t ử Hthbz, Hpthbz và các ph ức ch ất c ủa chúng v ới Zn(II) và Cu(II)................................................................................................................34 3.3. Ph ổ c ộng h ưởng t ừ h ạt nhân 1H và 13 C c ủa các ph ối t ử Hthbz và Hpthbz ..............39 3.4. Ph ổ c ộng h ưởng t ừ proton c ủa các ph ức ch ất Zn(thbz) 2 và Zn(pthbz) 2....................46 3.5. Ph ổ kh ối l ượng c ủa các ph ức ch ất M(thbz) 2 và M(pthbz) 2 (M: Zn(II) và Cu(II))....48
5. 3.6. Ph ổ h ấp th ụ electron c ủa các các ph ối t ử và các ph ức ch ất Cu(thbz) 2 và Cu(pthbz) 2 .........................................................................................................................................53 3.7. K ết qu ả nghiên c ứu ho ạt tính kháng sinh c ủa các ph ối t ử và các ph ức ch ất.............56 KẾT LU ẬN..............................................................................................................58 TÀI LI ỆU THAM KH ẢO ......................................................................................59
6. DANH M ỤC CÁC BẢNG TT Tên b ảng Trang 1.1. Các d ải h ấp th ụ th ụ chính trong ph ổ IR c ủa thiosemicacbazit 16 1.2. Bảng tách các s ố h ạng n ăng l ượng trong các tr ường đố i x ứng khác 24 nhau 2.1. Các h ợp ch ất cacbonyl và thiosemicacbazon t ươ ng ứng 31 2.2. Các ph ức ch ất, màu s ắc và m ột s ố dung môi hòa tan chúng 33 3.1. Kết qu ả phân tích hàm l ượng kim lo ại trong các ph ức ch ất 34 3.2. Một s ố d ải h ấp th ụ đặ c tr ưng trong ph ổ h ấp th ụ h ồng ngo ại c ủa các 37 ph ối t ử Hthbz, Hpthbz và ph ức ch ất c ủa chúng v ới Zn(II), Cu(II) 3.3 Các tín hi ệu c ộng h ưởng trong ph ổ 1H - NMR của Hth 40 3.4. Các tín hi ệu c ộng h ưởng trong ph ổ 13 C - NMR của Hth 40 3.5. Các tín hi ệu c ộng h ưởng trong ph ổ 1H - NMR của Hpth 41 3.6. Các tín hi ệu c ộng h ưởng trong ph ổ 13 C - NMR của Hpth 41 3.7. Các tín hi ệu c ộng h ưởng trong ph ổ 1H - NMR của bz 41 3.8. Các tín hi ệu c ộng h ưởng trong ph ổ 13 C - NMR của bz 41 3.9. Quy k ết các tín hi ệu c ộng h ưởng trong ph ổ 1H, 13 C – NMR c ủa các 45 ph ối t ử Hthbz và Hpthbz 3.10. Quy k ết các tín hi ệu c ộng h ưởng trong ph ổ 1H - NMR c ủa các phức 48 ch ất Zn(thbz) 2 và Zn(pthbz) 2 3.11. Kh ối l ượng mol c ủa các ph ức ch ất trong dãy M(thbz) 2 và M(pthbz) 2 50 theo công th ức phân t ử gi ả t ưởng và th ực nghi ệm 3.12. Cường độ t ươ ng đối của các pic đồ ng v ị trong c ụm pic ion phân tử 51 trên ph ổ kh ối l ượng của ph ức ch ất Zn(thbz) 2 3.13. Cường độ t ươ ng đối của các pic đồ ng v ị trong c ụm pic ion phân t ử 52 trên ph ổ kh ối l ượng của ph ức ch ất Cu(thbz) 2 3.14 Cường độ t ươ ng đối của các pic đồ ng v ị trong c ụm pic ion phân t ử 52
7. trên ph ổ khối l ượng của ph ức ch ất Cu(pthbz) 2 3.15 Cường độ t ươ ng đối của các pic đồ ng v ị trong c ụm pic ion phân t ử 53 trên ph ổ kh ối l ượng của ph ức ch ất Cu(pthbz) 2 3.16. Các c ực đạ i h ấp th ụ trên ph ổ UV-Vis c ủa ph ối t ử và ph ức ch ất 55 3.17. Kết qu ả th ử ho ạt tính kháng vi sinh v ật ki ểm đị nh 56
8. DANH M ỤC CÁC HÌNH TT Tên hình Trang 1.1. Một s ố ph ức ch ất c ủa thiosemicacbazon hai càng 6 1.2. Một s ố phức ch ất c ủa thiosemicacbazon 4 càng và 5 càng 8 1.3. Ph ức ch ất c ủa thiosemicacbazon m ột càng 8 1.4. Cấu trúc tinh th ể c ủa hai ph ức ch ất Zn(II), Cu(II) v ới 1-phenyl-3- 14 metyl-4benzoyl-5pyrazon 1.5. Ph ức ch ất c ủa Zn(II), Cu(II) v ới m ột s ố thiosemicacbazon 14 3.1. Ph ổ hấp th ụ h ồng ngo ại c ủa ph ối t ử Hthbz 35 3.2. Ph ổ h ấp th ụ h ồng ngo ại c ủa ph ức ch ất Zn(thbz) 2 35 3.3. Ph ổ h ấp th ụ h ồng ngo ại c ủa ph ức ch ất Cu(thbz) 2 35 3.4. Ph ổ hấp th ụ h ồng ngo ại c ủa ph ối t ử Hpthbz 36 3.5. Ph ổ h ấp th ụ h ồng ngo ại c ủa ph ức ch ất Zn(pthbz) 2 36 3.6. Ph ổ h ấp th ụ h ồng ngo ại c ủa ph ức ch ất Cu(pthbz) 2 36 3.7. Ph ổ c ộng h ưởng t ừ proton (chu ẩn) c ủa thiosemicacbazit (Hth) 37 3.8. Ph ổ c ộng h ưởng t ừ h ạt nhân 13 C (chu ẩn) của thiosemicacbazit (Hth) 37 3.9. Ph ổ c ộng h ưởng t ừ proton (chu ẩn) của N(4) – phenyl 40 thiosemicacbazit (Hpth) 3.10. Ph ổ c ộng h ưởng t ừ h ạt nhân 13 C (chu ẩn) của N(4) – phenyl 41 thiosemicacbazit (Hpth) 3.11. Ph ổ c ộng h ưởng t ừ proton (chu ẩn) của benzan đehit (bz) 41 3.12. Ph ổ c ộng h ưởng t ừ h ạt nhân 13 C c ủa benzan đehit (bz) 41 3.13. Ph ổ c ộng h ưởng t ừ proton c ủa ph ối t ử Hthbz 42 3.14. Ph ổ c ộng h ưởng t ừ hạt nhân 13 C c ủa ph ối t ử Hthbz 42 3.15. Ph ổ c ộng h ưởng t ừ proton c ủa ph ối t ử Hpthbz 43 3.16. Ph ổ c ộng h ưởng t ừ hạt nhân 13 C c ủa ph ối t ử Hpthbz 43 3.17. Ph ổ c ộng h ưởng t ừ proton c ủa ph ức ch ất Zn(thbz) 2 46 3.18. Ph ổ c ộng h ưởng t ừ proton của ph ức ch ất Zn(pthbz) 2 47 3.19 Ph ổ kh ối l ượng c ủa ph ức ch ất Zn(thbz) 2 49
9. 3.20 Ph ổ kh ối l ượng c ủa ph ức ch ất Cu(thbz) 2 49 3.21 Ph ổ kh ối l ượng c ủa ph ức ch ất Zn(pthbz) 2 50 3.22 Ph ổ kh ối l ượng c ủa ph ức ch ất Cu(pthbz) 2 50 3.23 Ph ổ h ấp th ụ electron c ủa Hthbz và Cu(thbz) 2 54 3.24 Ph ổ h ấp th ụ electron c ủa Hpthbz và Cu(pthbz) 2 54
10. CÁC KÝ HI ỆU VÀ VI ẾT T ẮT TRONG LU ẬN V ĂN 1H - NMR: Ph ổ c ộng h ưởng t ừ proton 13 C - NMR: Ph ổ c ộng h ưởng t ừ h ạt nhân 13 C IR, FT-IR: Ph ổ h ấp th ụ h ồng ngo ại MS: Ph ổ kh ối l ượng ESI - MS: Ph ổ kh ối l ượng ion hóa b ằng phun electron IC 50 : n ồng độ ức ch ế 50% MIC: n ồng độ ức ch ế t ối thi ểu MBC: n ồng độ di ệt h ết khu ẩn t ối thi ểu Hth: thiosemicacbazit Hpth: N(4)-phenyl thiosemicacbazit H2N NH NH C S bz: benzan đehit Hthbz: thiosemicacbazon benzan đehit