Luận án phó tiến sĩ hóa học tổng hợp nghiên cứu cấu tạo của các phức chất coban

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRUONG ĐẠI HỌC TONG HOP HÀ NỘI TRỊNH NGỌC CHÂU TONG HỢP, NGHIÊN CUU CẤU TAO CUA CAC PHỨC CHAT COBAN, NIKEN, DONG, VA MOLIPDEN Với MOT số THIOSEMICACBAZON VA THAM DO HOAT TINH SINH HOC CUA CHUNG Chuyên ngành : Hóa vô co Mã số 1.01 LUẬN ÁN PHÓ TIẾN SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC Người hướng dan khoa học 1. Phó giáo sư, Phó tiến sĩVũ Đăng Độ 2. SU, Pho tién si Lé Chi Kién Be HA NOI - 1993 CÁC Ki HIỆU DUOC SỬ DUNG TRONG LUẬN AN Hth Thiosemicacbazit NH, — NH - CS — NH, sal Salixilandehit é = CHO q =O : ⁄ is Isatin =O ee S =O N H ac Axetylaxeton H,thsa Thiosemicacbazon salixilandehit H,this Thiosemicacbazon isatin ey =N-NH- Ẳ — NH, N | J =D` N 8 H H;thac Thiosemicacbazon CH; -C =CH-C- CH, Ï il axetylaxeton OH N — NH - CS — NH, DH, Dimetylglioxim CH; - C=N-OH | CH, -C =N-OH Pyridin CsH;N MỤC LỤC Trang MÔ ĐẦU PHAN I. Thiosemicacbazit va dẫn xuất của nó 10 1.

Thiosemicacbazit và thiosemicacbazon 10 1. Phúc chất của kim loại chuyển tiếp vdi thiosemicacbazit ' I. Phúc chất của kim loại chuyển tiếp vói các thiosemicacbazon I. Các phương pháp phổ hấp thụ nghiên cứu cấu tạo của phức chất [.

Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại 1. Xác định cấu tao của phúc chất dựa trên các dữ kiện hồng ngoại 15 I. Phổ hấp thụ hồng ngoại của một số phức chất của kim loại chuyển tiếp vói thiosemicacbazit và thiosemicacbazon 15 1. Phương pháp phổ hấp thu electron 17 1.

Các kiểu chuyển mức electron trong phân tử phức chất iT 1. Su tách các số hạng năng lượng của ion trung tâm trong các trường đối xứng khác nhau 19 I. Phổ hấp thu electron của các phức chất Cu(II), Ni(1J), Co(II) va Co(II) 1. Phổ hấp thu electron của các phúc chat kim loại chuyển tiếp vói thiosemicacbazit và thiosemicacbazon L3.

Phản ứng trên khuôn L4. Hoạt tính sinh học của thiosemicacbazit, thiosemicacbazon và các phức chất của chúng vói các kim loại chuyển tiếp I5. Vài nét về molipden và vai trò của molipden trong sự sống 1. Phức chất của molipden 32 1.

Vai trò của molipden trong sự sống 34 PHAN II. ĐỐI TUONG, PHƯÓNG PHÁP NGHIÊN CỨU VA KÝ THUẬT THUC NGHIEM II. Đối tướng nghiên cứu II. Phương pháp nghiên cứu II.

Kỹ thuật thực nghiệm II. Các phương pháp phân tích PHAN III. KET QUA VÀ THẢO LUẬN III. Tổng hop các phức chất của Ni(II), Cu(II), Co(III) va Co(II) vdi cac thiosemicacbazon IH.

Tổng hop các phúc chất của thiosemicacbazon salixilanđehit vói Ni(II), Cu(II), Co(II) va Co(II) IIH. Tổng hop các phúc chat của thiosemicacbazon isatin vói Ni(II), Cu(II), Co) va Co(II) 41 IJI. Tổng hop các phức chất của thiosemicacbazon axetylaxeton voi Ni(II), Cu(II), Co(II) và Co(II) III. Nghiên cúu phổ hấp thu electron của các phức chat Ni(II), Cu(II), Co(II) và Co(II) vói các thiosemicacbazon 45 IIL2.

Phổ hấp thu electron của các phức chất của Ni(II) vdi các thiosemicacbazon 45 II. Phổ hấp thụ electron của các phúc chất của Co(HI) với các thiosemicacbazon 49 III2. Phổ hấp thu electron của các phức chất của Co(II) với các thiosemicacbazon III. Phổ hấp thụ electron của các phức chất của Cu(II) voi các thiosemicacbazon tn tn III2.

Nhận xét về phổ hấp thụ electron của các phức chất 58 III. Nghiên cứu phổ hấp thụ hồng ngoại của các phức chất của các thiosemicacbazon vói Ni(II), Cu(II), Co(III) và Co(II) 60 III. Phổ hấp thu electron của các phúc chất H>thsa 60 II3. Phổ hấp thụ hồng ngoại của H;thsa tự do 60 III3.

Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất của Hạthsa với Ni(II), Cu(II), Co(II) va Co(II) 63 II3. Phổ hấp thụ hồng ngoại của các phức chất H;this 69 IIL3. Phổ hấp thụ hồng ngoại của Hythis tự do | 69 III3. Phổ hấp thu hồng ngoại của các phúc chất của H>this với Ni(II), Cu(II), Co(II) và Co(II) 71 III.

Phổ hấp thụ hồng ngoại của các phức chất H;thac III3. Phổ hấp thụ hồng ngoại của Hathac tự do 75 III. Phổ hấp thụ hồng ngoại của các phức chất của H›thac với Ni(II), Cu(II), Co(II) va Co(II) 77 HIH. Nhận xét về phổ hấp thu hồng ngoại của các phức chat 81 IIL4.

Tổng họp và nghiên cứu phúc chất của molipden vói thiosemicacbazit và dẫn xuất của nó 82 IH. Phúc chất của Mo(III) vói thiosemicacbazit 82 IH. Tổng họp phức chất Mo(Hth)3Cl, HI. Nghiên cúu phúc chất Mo(Hth)3Cl; bằng phương pháp phổ hấp thụ electron 85 IH.

Nghiên cứu phức chất Mo(Hth)3Cl; bằng phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại 87 1. Nghiên cúu phúc chất Mo(Hth);Cl, bằng phương pháp đo độ dẫn điện 89 HI. Phúc chất của Mo(V) vói thiosemicacbazit 89 III. Tổng hop phức chất Mo,0,4(th),2H,O 89 III.

Nghiên cứu phức chất Mo,0,4(th),2H,O bằng phương pháp phổ hấp thụ electron 90 III. Nghiên cứu phức chất Mo;Ox(th);.2H;O bằng phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại 91 III. Phức chất của Mo(VI) vói các dẫn xuất salixilandehit va axetylaxeton của thiosemicacbazit 93 III. Tổng hợp các phức chất đầu MoOs(sal); va MoOs(ac);H;O 94 III.

Nghiên cứu sản phẩm ngưng tụ giữa MoO,(sal), và thiosemicacbazit 96 IHI. Nghiên cứu sản phẩm ngưng tụ giữa MoOs(ac);H;O và thiosemicacbazit 102 LII. Nhận xét về các phức chất molipđen vói thiosemicacbazit 107 III. Thăm dò hoạt tinh sinh học của thiosemicacbazon và các phức chat của chung vói đông và molipden 107 IH.1 Hoạt tính kháng khuẩn 107 HI.

Thăm dò khả năng ức chế sự phát triển ung thư của các phức chất Cu(Hthis)CI và Mo(Hth);Cl, 109 IIIL5. Một số chỉ tiêu nghiên cứu và cách xác định 110 II. Thủ độc tinh của phúc chất (xác định liều LD50) va chọn liều điều trị an toàn 441 IH. Gay ung thư cho chuột 112 II.

Kết quả thu nghiệm va nhận xét PHAN IV. KẾT LUẬN 115 PHAN V. TÀI LIEU THAM KHAO PHỤ LỤC MỞ ĐẦU Một trong những phương hướng phát triển của hóa học hiện dai là nghiên cúu vai trò của các kim loại đốt vói sự sống. Người ta đã xác định được rằng nhiều quá trình quan trọng xảy ra trong co thể (tổng hợp chất, chuyển nhóm, oxi hóa-khủ.) được xúc tác bói các enzừn chúa kim loại (metaloenzim).

Trong các metaloenzim này các nguyên tử kim loại thường nằm ở các trung tâm hoạt động mà bản chất là các phúc chất của kim loại với các phối tử nhiều chúc, nhiều càng, có khả năng tạo thành các hệ vòng lún (macrocycle) phúc tạp. Vi vậy người ta tiến hành rộng rãi việc tổng hợp và nghiên cứu cấu tạo của các phúc chất của các kim loại, đặc biệt la kim loại của sự sống vói các phối tử chúa những bộ nguyên tỉ cho khác nhau và tạo thành vdi các ion kim loại những phúc chất vòng càng phúc tạp. Trong số các phốt it loại này người ta đặc biệt lưu ý đến các dẫn xuất của thiosemicacbazit - các thiosemicacbazon. Những nghiên cúu gần đây cho thấy rằng các thiosemicacbazon có thể thể hiện các dung lượng phối trí khác nhau, phối trí vói các ion kim loại theo các kiểu khác nhau, và đặc biệt có nguyên tử lưu huỳnh có thể tham gia phối trí.

Một tính chất quá khác của thiosemicacbazit và các thiosemicacbazon là chúng có thể tham gia các "phản ting trên khuôn" (template reactions), loại phản ứng được xem là rất quan trọng trong sự tạo thành các trung tâm hoạt động của các metaloenzim. Su quan tâm nghiên cứu các phúc chất trên cd sở thiosemicacbazit còn được thúc đẩy bỏi hoạt tinh sinh học của các phối tit này. Trên co sé nhuing điều da trình bày ỏ trên, để góp phần vào việc nghiên cứu phúc chất của các thiosemicacbazon, trong luận án này 6 mục III.2 chúng tôi tổng hợp và nghiên cúu hệ thống phổ hap thụ electron của các phúc chất của Co(II), Co(II), Ni(II) va Cu(II) vdi các thiosemicacbazon của salixilaldehit, isatin và axetylaxeton.3 chúng tôi nghiên cúu phổ hấp thụ hồng ngoại của các phúc chất thu được. Kết quả thu được ỏ các mục này cho phép xác định cấu hình hình học của các phân tử phúc chất, cách phối trí của các phân từ phối nt.

Các kết quả nghiên cứu phổ hấp thụ hồng ngoại còn cho phép chinh xác hóa một số dai hấp thu của các nhóm chúc chủ yếu trong phân nt phốt ut. Trong mục III.4 chúng tôi nghiên củu việc tổng hợp các phúc chất của Mo ở các mức oxi hóa III, V và VI vói thiosemicacbazit. Việc chọn Mo làm đối tợng nghiên cứu xuất phát từ chỗ Mo là kim loại 4d duy nhất có mặt trong co thể và có vai trò rất quan trọng đốt vdi sự sống. Mặt khác, các phúc chất của Mo với các phối tử trên cơ sở thiosemicacbazit hau như chưa được nghiên cúu.

Chúng tôi dda tìm được phương pháp tổng hợp các phúc chất của thiosemicacbazit và Mo 6 các mức oxi hóa khác nhau, sử dụng những kết quả nghiên cúu quang phổ ở các mục III.3 cùng các kết quả khác da xác định được cấu tạo của các sản phẩm thu được. ở đây chúng tôi đã phát hiện ra khả năng tổng hợp các phúc chất của Mo(V1) có hệ vòng lớn với phối tử 4 càng trên cơ sở thiosemicacbazit vdi bộ nguyên tử cho ONNO bằng phản ting trên khuôn. Trong mục III.5 chúng tôi đã thử hoạt tính kháng khuẩn của thiosemicacbazit, một số thiosemicacbazon và một số phúc chất đại điện. Chúng tôi cũng đã thăm do khả năng úc chế sự phát triển của ung thư của hai phúc chất điển hình.

Những nghiên cúu này nhằm thăm dò khả năng ứng dung của các phức chất trên co sở thiosemicacbazit trong y học và mỏ đường cho việc tiếp cận vdi Hóa sinh vô co. Chúng tôi hy vọng rằng, tất cả các kết quả được trình bày chỉ tiết trong phần thực nghiệm và kết luận của luận án sẽ đóng góp phần nhỏ vào lĩnh vực nghiên cứu phúc chất của các kim loại chuyển tiếp với các phốt tt có hoạt tính sinh học trên cd sở thiosemicacbazit. THIOSEMICACBAZIT VÀ DẪN XUẤT CUA NÓ 1. Thiosemicacbazit và thiosemicacbazon Thiosemicacbazit được tổng hợp vào cuối thế kỷ vừa qua [92].

Nó là chất kết tỉnh màu trắng, nhiệt độ nóng chảy 181 - 183C và có công thức cấu tạo Trong đó các nguyên tử NÓ), NÓ), NÓ), C và S hau như nằm trên một mat phẳng [75, 64]. Trong phân tử thiosemicacbazit liên kết C—S có độ bội nhỏ hon hai, các liên kết C-N@), C—N€) có độ bội lón hon một, còn các liên kết khác gần bằng một [60]. Ö trạng thái rắn nguyên tử lưu huỳnh và nhóm NH, nằm 6 vị trí trans vói nhau. Điện tích hiệu dụng ỏ một số nguyên tử của thiosemicacbazit được xác định trên cơ sỏ các dữ kiện phân tích cấu trúc ron ghen như sau: S(—0,49), NỞ)(—0,19), NỞ)(—0,08), NỞ)(—0,21) và C(+0,32).

« Pies Các hợp chất cacbonyl rất phong phú về số lượng va đa dạng về tinh chat đã mỏ ra một gidi hạn rộng để tổng hợp các thiosemicacbazon. Trên thực tế các thiosemicacbazon rất đa dạng. Chúng là những phối tử có cấu tạo hình học và số lượng các nguyên tử cho rất khác nhau.