Luận văn Tổng hợp, nghiên cứu cấu tạo và thăm dò hoạt tính sinh học của một số phức chất kim loại chuyển tiếp với thiosemicacbazon isatin

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HOÀNG THỊ NGỌC HÀ TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU CẤU TẠO VÀ THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA MỘT SỐ PHỨC CHẤT KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP VỚI THIOSEMICACBAZON ISATIN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC THÁI NGUYÊN - NĂM 2012 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên THÁI NGUYÊN - NĂM 2012 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HOÀNG THỊ NGỌC HÀ TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU CẤU TẠO VÀ THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA MỘT SỐ PHỨC CHẤT KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP VỚI THIOSEMICACBAZON ISATIN Chuyên ngành: Hóa vô cơ Mã số: 60.44.25 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. Trịnh Ngọc Châu THÁI NGUYÊN - NĂM 2012 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐạTHÁIi học Thái NGUYÊN Nguyên - NĂM 2012 -tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Trịnh Ngọc Châu, người thầy đã hướng dẫn tận tình, chu đáo và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn NCS. Nguyễn Thị Bích Hường và các thầy cô giáo, cán bộ phòng thí nghiệm Khoa Hóa học, Trường ĐHKH Tự Nhiên, ĐH Quốc Gia Hà Nội đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho em trong suốt quá trình thực nghiệm. Xin trân trọng cảm ơn phòng Phổ cộng hưởng từ hạt nhân, phòng Phổ khối lượng, phòng Phổ hồng ngoại (Viện Hóa học) đã giúp tôi thực hiện một số thực nghiệm về đặc trưng mẫu Xin chân thành cảm ơn ban Giám hiệu, khoa Sau đại học, các thầy cô giáo khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm- Đại học Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình học tập , nghiên cứu và thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu, tổ hóa trường THPT thị xã Cao Bằng và các bạn bè đồng nghiệp đã giúp đỡ, động viên, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn. Thái Nguyên, ngày 15 tháng 06 năm 2012 Tác giả Hoàng Thị ngọc Hà Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực, được các đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác. Tác giả Hoàng Thị Ngọc Hà Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên DANH MỤC CÁC TỪ, KÍ HIỆU VIẾT TẮT ETDA : Đietylen điamin tetraaxetic ET-OO : Eriocrom đen T Hth : Thiosemicacbazit Hthisa : Thiosemicacbazon isatin Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên i MỤC LỤC Trang Trang bìa phụ Lời cảm ơn Lời cam đoan Danh mục các từ viết tắt Mục lục ........................................................................................................................... i Danh mục các bảng ..................................................................................................... iv Danh mục các hình ...................................................................................................... vi MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 1 Chƣơng 1 TỔNG QUAN .................................................................................. 3 1.1. THIOSEMICACBAZIT VÀ DẪN XUẤT CỦA NÓ .............................. 3 1.1.1. Thiosemicacbazit và thiosemicacbazon .......................................... 3 1.1.2. Phức chất của kim loại chuyển tiếp với thiosemicacbazit và thiosemicacbazon ...................................................................................... 4 1.2. MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA THIOSEMICACBAZON VÀ PHỨC CHẤT CỦA CHÖNG ...................................................................................... 7 1.3. GIỚI THIỆU VỀ MỘT SỐ KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP ...................... 10 1.3.1. Giới thiệu về đồng ........................................................................ 10 1.3.3. Giới thiệu về niken........................................................................ 13 1.3.4. Giới thiệu về palađi ....................................................................... 14 1.4.2. Phƣơng pháp phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 1H và 13C .................. 18 1.4.3. Phƣơng pháp phổ khối lƣợng........................................................ 19 1.5. THĂM DÕ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA PHỐI TỬ VÀ PHỨC CHẤT . 21 1.5.1. Hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định .......................................... 21 1.5.2. Các chủng vi sinh vật kiểm định .................................................. 21 1.5.3. Môi trƣờng nuôi cấy ..................................................................... 22 1.5.4. Cách tiến hành .............................................................................. 22 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên ii Chƣơng 2 THỰC NGHIỆM ........................................................................... 23 2.1. HÓA CHẤT, DỤNG CỤ ........................................................................ 23 2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM .. 23 2.2.1. Tổng hợp phối tử .......................................................................... 23 2.2.2. Tổng hợp phức chất ...................................................................... 24 2.3. ĐIỀU KIỆN GHI PHỔ ........................................................................... 25 2.4. PHÂN TÍCH HÀM LƢỢNG KIM LOẠI .............................................. 26 2.4.1. Phân tích hàm lƣợng đồng ............................................................ 26 2.4.2. Phân tích hàm lƣợng kẽm ............................................................. 26 2.4.3. Phân tích hàm lƣợng niken ........................................................... 27 2.4.4. Phân tích hàm lƣợng palađi .......................................................... 27 Chƣơng 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................... 29 3.1. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH HÀM LƢỢNG KIM LOẠI TRONG CÁC PHỨC CHẤT ................................................................................................. 29 3.2. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH PHỔ KHỐI LƢỢNG CỦA CÁC PHỨC CHẤT 29 3.2.1. Phổ khối lƣợng của phức chất Cu(thisa)2 ..................................... 29 3.2.2. Phổ khối lƣợng của phức chất Zn(thisa)2 ..................................... 31 3.2.3. Phổ khối lƣợng của phức chất Ni(thisa)2 ...................................... 32 3.2.4. Phổ khối lƣợng của phức chất Pd(thisa)2...................................... 34 3.3. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH PHỔ HỒNG NGOẠI CỦA PHỐI TỬ VÀ CÁC PHỨC CHẤT ....................................................................................... 35 3.4. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH PHỔ CỘNG HƢỞNG TỪ HẠT NHÂN 1H VÀ 13C CỦA PHỐI TỬ HThisa .................................................................... 40 3.4.1. Kết quả phân tích phổ cộng hƣởng từ proton của phối tử Hthisa 40 3.4.2. Kết quả phân tích phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 13C của phối tử Hthisa ....................................................................................................... 45 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên iii 3.5. KẾT QUẢ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA PHỐI TỬ VÀ CÁC PHỨC CHẤT ................................................................................................. 50 KẾT LUẬN ...................................................................................................... 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 53 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên iv DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1: Các dải hấp thụ chính trong phổ hấp thụ hồng ngoại của thiosemicacbazit ............................................................................... 17 Bảng 2.1: Kí hiệu các phức chất, màu sắc và dung môi hòa tan chúng .......... 25 Bảng 3.1: Kết quả phân tích hàm lƣợng kim loại trong các phức chất ........... 29 Bảng 3.2: Cƣờng độ tƣơng đối của các pic đồng vị trong cụm pic ion phân tử của phức chất Cu(thisa)2 .............................................................. 31 Bảng 3.3: Cƣờng độ các pic đồng vị trong cụm pic ion phân tử của phức chất Zn(thisa)2 .................................................................................. 32 Bảng 3.4: Cƣờng độ tƣơng đối của các pic đồng vị trong cụm pic ion phân tử của phức chất Ni(thisa)2 .............................................................. 33 Bảng 3.5: Cƣờng độ các pic đồng vị trong cụm pic ion phân tử của phức chất Pd(thisa)2 .................................................................................. 34 Bảng 3.6: Một số dải hấp thụ trong phổ hồng ngoại của phối tử và các phức chất 38 Bảng 3.7: So sánh các tín hiệu cộng hƣởng trong phổ cộng hƣởng từ proton của các chất đầu và phổ mô phỏng, phổ thực nghiệm của phối tử Hthisa ............................................................................................... 43 Bảng 3.8: Qui gán các tín hiệu cộng hƣởng trong phổ cộng hƣởng từ proton của phối tử Hthisa ............................................................................ 45 Bảng 3.9: So sánh các tín hiệu cộng hƣởng trong phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 13C của các chất đầu và phổ mô phỏng, phổ thực nghiệm của phối tử Hthisa ........................................................................................... 48 Bảng 3.10: Qui gán các tín hiệu cộng hƣởng trong phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 13C của phối tử Hthisa ............................................................ 50 Bảng 3.11: Kết quả thử hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm của phối tử và các phức chất .................................................................................... 51 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên v DANH MỤC SƠ ĐỒ VÀ HÌNH ẢNH Trang Sơ đồ 1.1: Cơ chế phản ứng ngƣng tụ tạo thành thiosemicacbazon ................... 3 Sơ đồ 1.2: Sự tạo phức của thiosemicacbazit ...................................................... 4 Sơ đồ 1.3: Sơ đồ tạo phức của thiosemicacbazon 2 càng (R (H, CH3, C2H5, C6H5 ) .... 5 Sơ đồ 1.4: Sự hình thành thiosemicacbazon 4 càng ............................................ 6 Sơ đồ 2.1: Sơ đồ tổng hợp phối tử thiosemicacbazon ..................................... 23 Sơ đồ 2.2: Sơ đồ tổng hợp các phức chất của Ni2+, Cu2+,Pd2+,Zn2+ với thiosemicacbazon ............................................................................. 24 Hình 3.1: Phổ khối lƣợng của phức chất Cu(thisa)2 .......................................... 30 Hình 3.2. Phổ khối lƣợng của phức chất Zn(thisa)2 ........................................... 31 Hình 3.3: Phổ khối lƣợng của phức chất Ni(thisa)2 ........................................... 33 Hình 3.4: Phổ khối lƣợng của phức chất Pd(thisa)2 ........................................... 34 Hình 3.5: Phổ hấp thụ hồng ngoại của phối tử Hthisa ....................................... 35 Hình 3.6: Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Cu(thisa)2 ............................. 36 Hình 3.7: Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Zn(thisa)2 ............................. 36 Hình 3.8: Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Ni(thisa)2 .............................. 37 Hình 3.9: Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Pd(thisa)2 ............................. 37 Hình 3.10: Phổ cộng hƣởng từ proton của phối tử Hthisa ............................... 41 Hình 3.11: Phổ cộng hƣởng từ proton của thiosemicacbazit (Hth)(chuẩn) ....... 41 Hình 3.12: Phổ cộng hƣởng từ proton của chất đầu isatin ................................. 42 Hình 3.13: Phổ cộng hƣởng từ proton mô phỏng của phối tử Hthisa ................ 43 Hình 3.14: Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 13C của phối tử Hthisa ....................... 46 Hình 3.15: Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 13C của thiosemicacbazit (Hth) (chuẩn) ... 47 Hình 3.16: Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 13C của isatin ..................................... 47 Hình 3.17: Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 13C mô phỏng của Hthisa .................. 48 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên