Luận văn Nghiên cứu tổng hợp các phức Fe(III) với các phối tử dạng salen và đánh giá hoạt tính gây độc tế bào ung thư

,25 mm. Dung môi triển khai là một hoặc hỗn hợp một số dung môi thông dụng như n–hexane, CH2Cl2, EtOAc, MeOH, EtOH. Sắc ký cột: Sắc ký cột được tiến hành với chất hấp phụ là Silica gel pha thường. Silica gel pha thường có cỡ hạt là 0,040-0,063 mm (240-430 mesh). Phát hiện vệt chất bằng đèn tử ngoại bước sóng 254 nm. 2.1.2. Phương pháp xác định cấu trúc Cấu trúc của các hợp chất được xác định bằng sự kết hợp các phương pháp phổ hiện đại như phổ hồng ngoại IR, phổ khối ESI-MS, phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR, 13C-NMR. Các dữ liệu phổ để xác định cấu trúc của các phức chất được tiến hành tại Viện Hóa học. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ghi trên máy Bruker Avance 500 MHz một chiều (1H-NMR, 13C- NMR). Phổ khối lượng của các phức chất được ghi trên máy 5989B MS Engine (Hewlett Packard). Phổ hồng ngoại IR được ghi ở dạng viên nén với KBr trên máy Phổ IR (4000-400 cm–1) được đo trên máy Perkin-Elmer của Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự. 2.1.3. Phương pháp UV-Vis Sự hấp thụ của phân tử trong vùng quang phổ tử ngoại và khả kiến (UV-Vis) phụ thuộc vào cấu trúc electron của phân tử. 27 Sự hấp thụ năng lượng được lượng tử hóa và do các electron bị kích thích nhảy từ obitan có mức năng lượng thấp lên các obitan có mức năng lượng cao gây ra. Bước chuyển năng lượng này tương ứng với sự hấp thụ các tia sáng có bước sóng λ khác nhau. Năng lượng liên kết được xác định bởi phương trình sau: E = h.ν Trong đó: E là năng lượng (J), h là hằng số Planck (6,62x10-34 J.s), và v là tần số (s-1). Bức xạ điện từ có thể được xem là sự kết hợp trường điện và từ được truyền qua không gian dưới dạng sóng. Giữa tần số (v,s-1), bước sóng (λ, m) và tốc độ ánh sáng (c = 3x108 m.s-1) liên hệ bằng biểu thức: c    .h c E   Trong đó: h là hằng số Plăng; c là vận tốc ánh sáng Khi phân tử bị kích thích, các electron của các nguyên tử trong phân tử thực hiện các bước nhảy sau: Hình 2.1. Bước chuyển của các electron trong phân tử Trong đó: n: obitan phân tử không kiên kết π: obitan phân tử liên kết π π *: obitan phân tử π phản liên kết σ: obitan phân tử liên kết σ σ *: obitan phân tử σ phản liên kết 28 Các electron khi bị kích thích bởi các bức xạ điện từ sẽ nhảy lên các obitan có mức năng lượng cao hơn, các bước nhảy có thể là: σ → σ*, π → π*, n → π*, n → σ*, tùy vào năng lượng kích mà các electron thực hiện các bước chuyển năng lượng khác nhau. Cơ sở của phương pháp này là dựa vào định luật Lambert-Beer. Phương trình: 0lg . . I A l C I   Trong đó: A: độ hấp thụ ánh sáng I, I0: cường độ bức xạ điện từ trước và sau khi qua chất phân tích : hệ số hấp thụ l: độ dày cuvet C: nồng độ chất phân tích Phương pháp phổ hấp thụ tử ngoại và khả kiến UV-Vis được sử dụng rất thuận lợi và phổ biến để phân tích các chất. Trong luận văn này, phổ UV-Vis được đo tại Học viện kĩ thuật quân sự. 2.1.4. Khảo sát tính chất điện hóa (CV) Cyclic Voltammetry (CV) là phương pháp điện hóa thực hiện phép đo dòng diện sinh ra trong một pin điện hóa trong điều kiện điện áp vượt quá giới hạn theo phương trình Nernst. Phổ CV được thực hiện bằng cách quét tuần hoàn điện thế của một điện cực làm việc và đo kết quả dòng điện. Nguyên lý làm việc:  Phương pháp đo này cho phép đặt lên điện cực nghiên cứu một điện thế có dạng xác định được quét theo hướng anot hoặc catot để quan sát dòng tương ứng. 29  Trong phương pháp đo này, bề mặt điện cực phải được phục hồi trước khi đo, dung dịch không có sự khuấy trộn và sự chuyển khối theo sự khuếch tán.  Đường cong phân cực là đường tuần hoàn biểu diễn mối quan hệ giữa cường độ dòng I và thế E.  Đường cong phân cực vòng phụ thuộc vào việc lựa chọn dung môi, chất trợ điện phân và bản chất điện cực. Hình 2.2. Quan hệ giữa dòng điện cực đại với tốc độ quét thế iP = 2,99.10 5.n.(α.na)1/2.A.C0.D1/2.v1/2 Epc = E0 – RT/( αc.na.F).(0.78 +lnD1/2/k0 + 1/2.lnb) Phương pháp quét thế vòng tuần hoàn (CV – cyclic voltammetry) được sử dụng để khảo sát tính chất điện hóa của các phức chất P1-5. Dung môi là CH3CN (SDS, HPLC) và LiClO4 (Merck) là chất trợ điện phân. Các điện cực được sử dụng là 2 điện cực Pt (1 điện cực đối được làm bằng sợi Pt và 1 điện cực làm việc) và điện cực so sánh là Ag/AgCl/KCl. Nồng độ của phức là 1mmol/l và LiClO4 là 0,1M. Khoảng thế làm việc từ -1,8 ÷ +2,5 V. Kết quả phép đo được ghi trên máy IM6 của Đức, được đo ở phòng Điện hóa ứng dụng của Viện Hóa học. 30 2.1.5. Phương pháp thử hoạt tính sinh học Nguyên lí: Hoạt tính gây độc tế bào được thực hiện dựa trên phương pháp MTT (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl )- 2,5-diphenyltetrazolium) được mô tả lần đầu tiên bởi tác giả Tim Mosman, 1983. Đây là phương pháp đánh giá khả năng sống sót của tế bào qua khả năng khử MTT (màu vàng) thành một phức hợp formazan (màu tím) bởi hoạt động của enzym dehydrogenase trong ty thể. Sản phẩm formazan được hòa tan bằng DMSO và đo mật độ quang (OD) ở bước sóng 540 nm. Giá trị thể hiện hoạt tính là IC50 (nồng độ chất thử ức chế 50% sự phát triển của tế bào). Để đánh giá hoạt tính gây độc tế bào in-vitro, chúng tôi thử hoạt tính gây độc tế bào với mẫu P1-5 tại được xác định tại: “Phòng Hóa sinh ứng dụng – Viện Hóa học – Viện hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam”. Quy trình thực hiện như sau: Chuẩn bị thí nghiệm: Các dòng tế bào có nguồn gốc từ Bảo tàng giống chuẩn Hoa kỳ (ATCC) gồm: ung thư biểu mô biểu mô KB (CCL -17TM), ung thư gan Hep-G2 (HB - 8065TM). Dòng tế bào được lưu giữ trong nitơ lỏng, hoạt hóa và duy trì trong các môi trường dinh dưỡng như DMEM (Dulbeccos Modified Eagle Medium) hoặc MEME (Minimum Esental Medium with Eagle salt) có bổ sung 7-10% FBS (Fetal Bovine Serum) và một số thành phần thiết yếu khác. Tế bào được nuôi trong các điều kiện tiêu chuẩn (5% CO2, độ ẩm 98%, nhiệt độ 37oC, vô trùng tuyệt đối). Tế bào phát triển ở pha log sẽ được sử dụng để thử độc tính. Mẫu thử được hòa tan bằng dung môi DMSO với nồng độ ban đầu là 20 mg/ml. Tiến hành pha loãng 2 bước trên đĩa 96 giếng thành 5 dãy nồng độ từ cao xuống thấp lần lượt là 2564, 640, 160, 40 và 10 µg/ml. Nồng độ chất thử trong đĩa thử nghiệm tương ứng là 128, 32, 8, 2 và 0.5 µg/ml. Chất tham chiếu Ellipticine pha trong DMSO với nồng độ 0.01mM. 31 Tiến hành thí nghiệm - Trypsin hóa tế bào thí nghiệm để làm rời tế bào và đếm trong buồng đếm tế bào. Tiếp đó, pha tế bào bằng môi trường sạch và điều chỉnh mật độ cho phù hợp với thí nghiệm (khoảng 1-3×104 tế bào/ml tùy theo từng dòng tế bào). - Lấy vào mỗi giếng 10 µl chất thử đã chuẩn bị ở trên và 190 µl dung dịch tế bào. Đối chứng dương của thí nghiệm là môi trường có chứa tế bào, đối chứng âm chỉ có môi trường nuôi cấy. - Đĩa thí nghiệm được ủ ở điều kiện tiêu chuẩn. - Sau 72 giờ mỗi giếng thí nghiệm được tiếp tục ủ với 10 µl MTT (5 mg/ml) trong 4h. Sau khi loại bỏ môi trường, tinh thể formaran được hòa tan bằng 100 µl DMSO 100%. - Kết quả thí nghiệm được xác định bằng giá trị OD đo ở bước sóng 540 nm trên máy quang phổ Biotek. Thí nghiệm được lặp lại 3 lần. Xử lý kết quả thực nghiệm Giá trị IC50 được xác định thông qua giá trị % ức chế tế bào phát triển và phần mềm máy tính Rawdata. % ức chế tế bào = (ODchứng (+) – ODmẫu thử)/( ODchứng (+)– ODchứng (-)) × 100% (Trong đó, HighConc/LowConc: chất thử ở nồng độ cao/chất thử thấp ở nồng độ thấp; HighInh%/LowInh%: % ức chế ở nồng độ cao/% ức chế ở nồng độ thấp ). Đánh giá hoạt tính Giá trị IC50 ≤ 20 µg/ml (với dịch chiết thô) và IC50 ≤ 5 µg/ml (với chất sạch) được đánh giá là có hoạt tính gây độc tế bào. 32 2.2. HÓA CHẤT VÀ DỤNG CỤ Hóa chất và dung môi Các hóa chất và dung phục vụ cho luận văn được mua của hãng Merck (Đức), Sigma Aldrich (Mỹ), Trung Quốc được sử dụng trực tiếp, một số dung môi công nghiệp được cất lại tại phòng hóa học xanh, Viện Hóa học. Dụng cụ thí nghiệm và quá trình tổng hợp được thực hiện tại phòng hóa học xanh, Viện Hóa học, Viện Hàn lâm khoa học và công nghệ Việt Nam. Bảng 2.1. Danh mục hóa chất và dung môi STT Tên Xuất xứ 1 Salicylaldehyde Trung Quốc 2 4-Methoxyphenol, 99% Sigma Aldrich 3 4-bromophenol 99% Sigma Aldrich 4 4-fluorophenol 99% Sigma Aldrich 5 4-chlorophenol 99% Sigma Aldrich 6 4-tert-butylphenol, 97% Sigma Aldrich 7 2-tert-butylphenol, 97% Sigma Aldrich 8 Iron(III) chloride hexahydrate, 99% Trung Quốc 9 Ethanol, methanol, dichloromethane, Ethylacetate, hexan, chloroform Trung Quốc 10 Natri carbonat 99.5% Trung Quốc 11 Sodium sunfat Trung Quốc Dụng cụ bao gồm:  Bản mỏng (bản nhôm tráng silicagel của Merk).  Đèn tử ngoại hai bước sóng 254nm và 365nm.  Bình cầu, sinh hàn, bếp khuấy từ, bể siêu âm v.v. 33 2.3. TỔNG HỢP CÁC DẪN XUẤT CỦA SALICYLADEHYDE 2.3.1. Quy trình tổng hợp chung Sơ đồ 2.1. Tổng hợp các dẫn xuất của salicylaldehyde (109-114) Cho 7,5 g (67 mmol) chất dẫn xuất của phenol (A) Phe1 vào bình cầu 500ml hòa tan trong 227 ml EtOH, thêm 107 ml (1340 mmol) CHCl3 (B), tiếp tục thêm 40,1 g (1005 mmol) NaOH (C) hòa tan trong 40 ml nước (tỷ lệ mol các chất A:B:C lần lượt là 1:20:15, tỷ lệ dung môi EtOH : H2O là 85:15). Cho lần lượt các chất theo thứ tự A, B, C và siêu âm ở nhiệt dộ phòng thời gian 4h. Theo dõi phản ứng bằng sắc ký lớp mỏng (TLC). Sau khi kết thúc phản ứng trung hòa dung dịch phản ứng bằng dung dịch acid HCl 10% đến pH = 7. Chiết dung dịch bằng CH2Cl2 và nước. Làm khan bằng Na2SO4, lọc dung dịch qua giấy lọc. Cô kiệt dung môi. Chất phản ứng thu được đem tách bằng sắc ký cột điều chế với hệ dung môi n-hexane : EtOAc (tỷ lệ 9:1). Cô quay chân không thu được sản phẩm A1. Các dẫn xuất còn lại thực hiện tương tự thu được các sản phẩm A2-6. Hiệu suất phản ứng đạt từ 27-42%. 2.3.2.Tổng hợp 5-fluoro-salicylaldehyde (A1) Hình 2.3. 5-fluoro-salicylaldehyde (A1) (109) Hợp chất A2 (25%): 1H-NMR (CDCl3, δ (ppm), J (Hz)) δ: 10,77 (s, 1H, OH); 9,85 (s, 1H, CHO); 7,26 (m, 2H, HAr); 6,96 (dd, J = 9,0, J = 4,5, 1H, HAr). 34 2.3.3. Tổng hợp 5-chloro-salicylaldehyde (A2) Hình 2.4. 5-chloro-salicylaldehyde (A2) (110) Hợp chất A3 (32%): 1H NMR (CDCl3, 500 MHz), δ (ppm), J (Hz)) δ: 10,91 (s,1H, OH); 9,85 (s, 1H, CHO); 7,54 (d, 1H, J=2,5, HAr); 7,75 (dd, 1H, J=2,5; 9,0, HAr); 6,96 (d, 1H, J= 8,5, HAr). 2.3.4.Tổng hợp 5-brommo-salicylaldehyde (A3) Hình 2.5. 5-brommo-salicylaldehyde (A3) (111) Hợp chất A4 (33%) 1H NMR (CDCl3, 500 MHz), δ (ppm), J (Hz)) δ: 10,93 (s,1H, OH); 9,83 (s, 1H, CHO); 7,84 (d, 1H, J=2,5, HAr); 7,75 (dd, 1H, J=2,0; 8,5, HAr); 6,79 (d, 1H, J= 8,5, HAr). 2.3.5.Tổng hợp 5-t-butyl-salicylaldehyde (A4) Hình 2.6. 5-t-butyl-salicylaldehyde (A4) (112) Hợp chất A5 (42%): 1H-NMR (CDCl3, δ (ppm), J (Hz)) δ: 10,86 (s, 1H, OH); 9,89 (s, 1H, CHO); 7,58 (dd, J = 8,5, J = 2,5, 1H, HAr); 7,51(d, J = 2,5; 1H, HAr); 6,93 (d, J = 8,5, 1H, HAr). 35 2.3.6. Tổng hợp 5-methoxy-salicylaldehyde (A5) Hình 2.7. 5-methoxy-salicylaldehyde (A5) (113) Hợp chất A6 (37%): 1H-NMR (CDCl3, δ (ppm), J (Hz)) δ: 10,64 (s, 1H, OH); 9,86 (s, 1H, CHO); 7,15 (dd, J = 9,0, J = 3,0, 1H, HAr); 7,00 (d, J = 3,0, 1H, HAr); 6,93 (d, J = 9,0, 1H, HAr); 3,82 (s, 3H, CH3). 2.3.7. Tổng hợp 3-methoxy-2-hydroxybenzaldehyde (A6) Hình 2.8. 3-methoxy-2-hydroxybenzaldehyde (A6) (114) Hợp chất A7 (30%): 1H-NMR (CDCl3, δ (ppm), J (Hz)) δ: 11,09 (s, 1H, OH); 9,91 (s, 1H, CHO); 7,18 (dd, J = 8,0, J = 1,5, 1H, HAr); 7,11(d, J = 8,0, 1H, HAr); 6,94 (t, J = 8,0, 1H, HAr); 3,91 (s, 3H, CH3). 2.4. TỔNG HỢP PHỐI TỬ BAZƠ SCHIFF DẠNG SALEN 2.4.1. Quy trình tổng hợp chung Sơ đồ 2.2. Tổng hợp các phối tử bazơ Schiff dạng salen (115-119) 36 Cân 0,5 g (4,62 mmol) o-phenylenediamin (A) cho vào bình cầu 100 ml hòa tan trong dung môi 15 ml EtOH, thêm 4,62 mmol chất (B) hòa tan trong EtOH. Khuấy hỗn hợp phản ứng ở nhiệt độ phòng 1,5h. Theo dõi phản ứng bằng bản mỏng TLC. Sau khi phản ứng kết thúc tiến hành tiếp bước 2, bằng cách cho tiếp 4,62 mmol chất (C) vào hỗn hợp phản ứng đã hòa tan bằng 15 ml dung môi EtOH (tỷ lệ các chất là 1:1:1). Khuấy tiếp hỗn hợp phản ứng ở nhiệt độ phòng 1,5 h. Theo dõi phản ứng bằng bản mỏng TLC. Sau khi kết thúc phản ứng lọc, rửa kết tủa bằng EtOH. Làm khô sản phẩm bằng máy cô quay chân không ta thu được các chất L1-5. Sản phẩm được kiểm tra bằng sắc kí lớp mỏng và xác định cấu trúc bằng phổ MS, IR, 1H-NMR và 13C-NMR. 2.4.2. Tổng hợp phối tử 4-(tert-butyl)-2-(E)-((2-(E)-2- hydroxybenzylidene)amino)phenyl)imino)methyl)phenol (L1) Hình 2.9. Phối tử L1 (115) Phối tử L1 là chất rắn màu vàng cam (72%): HR-MS: 373,1923 [M+H]+. IR (KBr, cm‒1): 2967 (C‒H); 2748 (OH); 1611 (C=N); 1566 (C=C); 1484 (C‒N); 1369, 1277 (C‒O); 1186, 909, 823, 758 (C‒H). 1H-NMR (500MHz, D6, δ (ppm), J (Hz)) δ: 12,91 và 12,57 (s, 2H, 2OH); 8,94 và 8,93(s, 2H, 2HC=N); 7,65-7,71 (m, 2H, 2H‒Sal); 7,45‒7,48 (m, 3H, 2H‒Ph, 1H‒Sal); 7,33‒7,43 (m, 3H, 2H‒Ph, 1H‒Sal); 6,93‒6,99 (m, 2H, 2H‒Sal); 6,90 (s, 1H, H‒Sal); 1,29 (s, 9H, (CH3)3). 13C-NMR (D6, ppm): δ 163,97 và 163,83 (2C, 2C=N); 160,38 và 160,31 (2C, 2C‒O); 158,03 (1C, C‒C(CH3)3); 142,12 và 142,17 (2C, 2C‒ Ph); 133,21 (1C, C‒Sal); 132,36 (1C, C‒Sal); 130,60 (1C, C‒Sal); 128,51(1C, C‒Sal); 127,73 và 127,55 (2C, 2C‒Ph); 119,69 (1C, C‒Sal); 37 119,62 (1C, C‒Sal); 119,55 và 119,41 (2C, 2C‒Ph); 119,95 (1C, C‒Sal); 116,58 (1C, C‒Sal); 116,16 (1C, C‒Sal); 33,74 (1C, C‒ (CH3)3); 30,96 (3C, 3CH3) 2.4.3. Tổng hợp phối tử 4-(tert-butyl)-2-(E)-((2-(E)-5-fluoro-2- hydroxybenzylidene)amino)phenyl)imino)methyl)phenol (L2) Hình 2.10. Phối tử L2 (116) Phối tử L2 là chất rắn màu vàng nhạt (67%): HR-MS: 391,1799 [M+H]+. IR (KBr, cm‒1): 2919 (C‒H); 2718(O‒H); 1615 (C=N); 1574 (C=C); 1485 (C‒N); 1356, 1264 (C‒O); 1202, 968, 821, 757 (C‒H). 1H-NMR (500MHz, D6, δ(ppm)): δ 12,61 và 12,59 (2H, 2OH); 8,94 và 8,91 (2H, 2HC=N); 7,69 (d; J=2,5; 1H, H‒Sal); 7,53 (dd, J=6,0, J=2,5, 1H, H‒Sal); 7,39 – 7,48 (m, 5H, 2H‒Sal, 3H-Ph); 7,27 (dt, J=8,5; J=3,0 Hz, 1H, H‒Ph); 6,97 (q, J=4,5 Hz, 1H, H‒Sal); 6,89 (d, J=8,5, 1H, H‒Sal); 1,29 (s, 9H, (CH3)3)). 13C-NMR (D6, ppm): σ 163,89 và 162,13 (2C, 2C=N); 158,08 và 156,50 (2C, 2C‒O); 155,77‒155,90 (1C, C‒F); 142,39 (1C, C‒C((CH3)3); 142,14 và 141,20 (2C, 2C‒Ph); 130,61 (1C, C‒Sal); 128,47 (1C, C‒Sal); 127,95 và 127,56 (2C, 2C‒Ph); 120,33 và 120,14 (1C, C‒Sal(F)); 119,83 và 119,77 (2C, C‒Ph); 119,52 (1C, C‒Sal(F)); 118,83 (1C,C‒Sal); 118,01 và 117,95 (1C, C‒Sal(F)); 116,66 và 116,47 (1C, C‒Sal(F)); 116,19 (1C,C‒ Sal); 33,73 (1C, C‒ (CH3)3); 31,11 (3C, (CH3)3)). 38 2.4.4. Tổng hợp phối tử 4-(tert-butyl)-2-(E)-((2-(E)-5-chloro-2- hydroxybenzylidene)amino)phenyl)imino)methyl)phenol (L3) Hình 2.11. Phối tử L3 (117) Phối tử L3 là chất rắn màu vàng nhạt (61%): HR-MS: 429,2555 [M+Na]+. IR (KBr, cm‒1): 2952 (C‒H); 2697 (br, O‒H); 1614 (C=N); 1567 (C=C); 1486 (C‒N); 1354, 1277 (C-O); 1181, 987, 823, 757 (C‒H). 1H-NMR (500MHz, CDCl3, σ(ppm)): σ 13,09 và 12,74 (2H, 2OH); 8,64 và 8,56 (2H, 2HC=N); 7,43 (dd, J=8,5, J=2,5, 1H, H-Sal); 7,33‒7,36 (m, 4H, 2H‒Ph, 2H‒Sal); 7,29 (dd, J=9, J=3, 1H, H‒Sal); 7,22-7,25 (m, 2H, 2H‒Ph); 7,00 (d, J=7, 1H, H‒Sal); 6,98 (d, J=7, 1H, H‒Sal); 1,32 (s, 9H, (CH3)3)). 13C-NMR (CDCl3, ppm): σ 164,30 và 162,26 (2C, 2C=N); 159,96 và 159,08 (2C, 2C‒O); 142,96 và 142,03 (2C, 2C‒Ph); 141,79 (1C, C‒ C((CH3)3), 133,09 (1C, C‒Sal); 131,19 (1C, C‒Sal); 131,09 (1C, 1C‒Sal); 128,72 (1C, C‒Sal); 128,16 và 127,60 (2C, C‒Ph); 123,52 (1C, C‒Cl); 119,97 (1C, C‒Sal); 119,72 và 119,62 (2C, 2C‒Ph); 119,16 (1C, C‒Sal); 118,46 (1C, C‒Sal); 117,15 (1C, C‒Sal); 34,03 (1C, C(CH3)3); 31,40 (3C, (CH3)3)). 2.4.5. Tổng hợp phối tử 4-bromo-2-((E)-((2-(((E)-5-(tert-butyl)-2- hydroxybenzylidene)amino)phenyl)imino)methyl)phenol (L4) Hình 2.12. Phối tử L4 (118) 39 Phối tử L4 là chất rắn màu vàng nhạt (56%): HR-MS: 451,1032 [M+H]+. IR (KBr, cm‒1): 2953 (C‒H); 2678 (br, OH); 1612 (C=N); 1561 (C=C); 1475 (C‒N); 1354, 1276 (C‒O); 1181, 821, 756 (C‒H). 1H-NMR (500MHz, D6, σ(ppm)): σ 13,03 và 12,51 (2H, 2OH); 8,94 và 8,91 (2H, 2HC=N); 7,89 (d, J=2.0, 1H, H‒Sal); 7,71 (d, J=2.5, 1H, H‒ Sal); 7,54 (dd, J=9.0, J=2,5, 1H, H‒Sal); 7,40-7,47 (m, 5H, 2H-Ph, 3H‒ Sal); 6,93 (d, J=8.5, 1H, H‒Ph); 6,89 (d, J=8.5, 1H, H‒Ph); 1,29 (s, 9H, (CH3)3). 13C-NMR (D6, ppm): σ 163,88 và 162,14 (2C, 2C=N)); 159,49 và 158,01 (2C, 2C‒O); 142,53 (1C, C‒C((CH3)3); 141,80 và 141,24 (2C, 2C‒ Ph), 135,53 (1C, C‒Sal); 133,78 (1C, C‒Sal); 130,65 (1C, C‒Sal); 128,39 và 128,06 (2C, 2C‒Ph); 127,54 (1C, C‒Sal); 121,32 (1C, C‒Sal); 119,60 và 119,54 (2C, 2C‒Ph); 119,06 (1C, C‒Sal); 118,87 (1C, C‒Sal); 116,18 (1C, C‒Sal); 109,72 (1C, C‒Br); 33,74 (1C, C(CH3)3); 31,11 (3C, (CH3)3)). 2.4.6. Tổng hợp phối tử 2-((E)-((2-(((E)-2-hydroxy-3- methoxybenzylidene)amino)phenyl)imino)methyl)-4-methoxyphenol (L5) Hình 2.13. Phối tử L5 (119) Phối tử L5 là chất rắn màu vàng cam (53%): HR-MS: 377,1482 [M+H]+. IR (KBr, cm‒1): 2935 (C‒H); 2737 (br, O‒H); 1611 (C=N); 1578 (C=C); 1464 (C‒N); 1364, 1271 (C‒O); 1212, 1041, 969, 818, 740 (C‒H). 1H-NMR (500MHz, D6, σ (ppm)): σ 13,30 và 12,00 (2H, 2OH); 8,93 và 8,91 (2H, 2HC=N); 7,48 (m, 1H, H‒Ph); 7,38-7,43 (m, 3H, 3H‒Ph); 40 7,34 (d, J=3,5, 1H, H‒Sal); 7,23 (dd, J=8, J=1, 1H, H‒Sal); 7,10 (dd, J=8, J=1, 1H, H‒Sal); 7,03 (dd, J=9, J=3, 1H, H‒Sal); 6,90 (d, J=9,5, 1H, 1H‒ Sal); 6,89 (t, J=7.5, 1H, H‒Sal); 3,80 (s, 3H, OCH3); 3,76 (s, 3H, OCH3). 13C-NMR (D6, ppm): σ 163,65 và 162,62 (2C, 2C=N); 154,21 (1C, C‒OH); 151,92 (1C, C‒OMe); 151,20 (1C, C‒OH); 148,00 (1C, C‒OMe); 142,66 và 141,68 (2C, 2C‒Ph); 127,84 và 127,63 (2C, 2C‒Ph); 123,76 (1C, C‒Sal); 120,82 (1C, C‒Sal); 119,69 (1C, C‒Sal); 119,47 (2C, 2C‒Ph); 119,25 (1C, C‒Sal); 118,33 (1C, C‒Sal); 117,54 (1C, C‒Sal); 115,45 (1C, C‒Sal); 114,38 (1C, C‒Sal); 55,71 (1C, O‒CH3); 55,54 (1C, O‒CH3). 2.5. TỔNG HỢP CÁC PHỨC Fe(III) VỚI CÁC PHỐI TỬ BAZƠ SCHIFF DẠNG SALEN 2.5.1. Quy tình tổng hợp chung Sơ đồ 2.3. Sơ đồ tổng hợp phức Fe(III)-salen (120-124) Cân 0,54 mmol L1 cho vào bình cầu 100ml, hòa tan trong 5 ml dung môi EtOH. Thêm 0,54 mmol FeCl3.6H2O (E) hòa tan trong 5 ml dung môi EtOH. Thêm tiếp 0,54 mmol Na2CO3 (F) hòa với lượng nước tan vừa đủ (tỷ lệ mol L1:E:F = 1:1:1). Đun hồi lưu ở 80oC trong vòng 3h. Theo dõi phản ứng bằng sắc kí bản mỏng. Khi phản ứng kết thúc, để nguội về nhiệt độ phòng. Lọc, rửa kết tủa bằng EtOH. Làm khô sản phẩm bằng máy cô quay chân không thu được sản phẩm P1. Thực hiện tương tự với các phối tử L2-5 ta thu được sản phẩm P2-5. 41 2.5.2. Tổng hợp phức P1 Hình 2.14. Phức P1 (120) Phức chất P1 là chất rắn màu nâu đen (87.16%): ESI-MS: 425,9 [M-Cl]- IR (KBr, cm‒1): 2951 (C‒H); 1602 (C=N); 1528 (C=C); 1436(C‒N); 1375; 1313; 1190 (C‒O); 1149; 922; 813; 747 (C‒H); 613, 536 (Fe‒O); 475 (Fe‒N). UV-vis (MeOH, 2.5.10-5M, nm): 248; 305; 374. 2.5.3. Tổng hợp phức P2 Hình 2.15. Phức P2 (121) Phức chất P2 là chất rắn màu nâu đen (93%): ESI-MS: 443,9 [M-Cl]- IR(KBr, cm‒1): 2951(C-H); 1611(C=N); 1530(C=C); 1463(C‒N); 1362; 1254(C‒O); 1179; 971; 828; 758(C‒H); 670, 532(Fe‒O);460 (Fe‒N). UV-vis (MeOH, 2.10-5M, nm): 248; 302; 380. 2.5.4. Tổng hợp phức P3 Hình 2.16. Phức P3 (122) 42 Phức chất P3 là chất rắn màu nâu đen (92.5%): ESI-MS: 459,9 [M-Cl]- IR (KBr, cm‒1): 2964 (C‒H); 1610 (C=N); 1527 (C=C); 1453 (C‒N); 1378; 1260(C‒O); 1181; 972;826; 760 (C‒H); 699, 535(Fe‒O); 479(Fe‒N). UV-vis (MeOH, 2.10-5M, nm): 249; 300; 380. 2.5.5. Tổng hợp phức P4 Hình 2.17. Phức P4 (123) Phức chất P4 là chất rắn màu nâu đen (90%): ESI-MS: 504,9 [M-Cl]- IR (KBr, cm‒1): 2961 (C‒H); 1604 (C=N); 1523 (C=C); 1499 (C‒N); 1377; 1258(C‒O); 1183; 972; 824; 759(C‒H); 650, 534(Fe‒O); 476(Fe‒N). UV-vis (MeOH, 2.10-5M, nm): 250; 300; 378. 2.5.6. Tổng hợp phức P5 Hình 2.18. Phức P5 (124) Phức chất P5 là chất rắn màu nâu đen (83%): ESI-MS: 429,9 [M-Cl]- IR (KBr, cm‒1): 2925 (C-H); 1599 (C=N); 1533 (C=C); 1431 (C‒N); 1378; 1251(C‒O); 1035; 977; 820; 734(C‒H); 577, 534(Fe‒O); 415(Fe‒N). UV-vis (MeOH, 2.10-5M, nm): 242; 304; 384. 43 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. TỔNG HỢP DẪN XUẤT CỦA SALICYLALDEHYDE Dẫn xuất của salicyaldehyde được tổng hợp theo phản ứng Reimer- Tiemann. Sơ đồ 3.1. Cơ chế phản ứng Reimer-Tiemann Sơ đồ 3.1 cho thấy cloroform (1’) bị khử bởi một bazơ mạnh (thường là hydroxit) để tạo thành carbanion cloroform (2’) sẽ nhanh chóng tạo thành dichlorocarbene (3’). Các hydroxit cũng sẽ khử hóa phenol (4’) để tạo ra một phenoxide tích điện âm (5’). Các điện tích âm được chuyển vào vòng thơm, làm cho nó trở nên nhiều nucleophilic hơn (6’). Tấn công nucleophin của dichlorocarbene tạo ra một phenol trung gian thay thế phenol (7’). Sau khi thủy phân, sản phẩm mong muốn (9’) được hình thành. Dựa trên phản ứng này, chúng tôi tiến hành thực hiện phản ứng, kiểm tra sản phẩm bằng sắc kí bản mỏng với hệ dung môi n-hexan : etylaxetat = 9:1 và tách sản phẩm bằng sắc kí cột điều chế. Quy trình phản ứng được trình bày theo sơ đồ 2.1 ở mục 2.3 chương 2 phần thực nghiệm. 44 Kết quả cho thấy hiệu suất các dẫn xuất salicylaldehyde đạt 25 – 42 %. Bảng 3.1. Các dẫn xuất salicylaldehyde tổng hợp được STT Dẫn xuất salicylaldehyde Kí hiệu Màu sắc Hiệu xuất (%) Dung môi hòa tan 1 A1 Chất rắn màu trắng ngà 25 DMSO> CH2Cl2> MeOH> EtOAc> Hexan 2 A2 Chất rắn màu trắng ngà 32 3 A3 Chất rắn màu trắng ngà 33 4 A4 Chất lỏng màu vàng chanh 42 5 A5 Chất lỏng màu vàng chanh 37 45 6 A6 Chất lỏng màu vàng chanh 30 3.2. TỔNG HỢP CÁC PHỐI TỬ BAZƠ SCHIFF DẠNG SALEN VÀ PHỨC CHẤT 3.2.1. Tổng hợp và tính chất vật lý của các phối tử bazơ Schiff dạng salen Các phối tử bazơ Schiff dạng salen được tổng hợp theo sơ đồ 2.2 ở mục 2.4 chương 2 phần thực nghiệm. Phản ứng được tiến hành qua 2 bước. Bước 1 là phản ứng giữa o- phenylenediamin và 5-t-butyl salicyladehyde hoặc 5-methoxy salycylaldehyde và khuấy ở nhiệt độ phòng. Sau khi phản ứng kết thúc cho thêm salicylaldehyde thứ 2 vào, tiếp tục tiến hành phản ứng bước 2. Kiểm tra sản phẩm bằng sắc kí bản mỏng với hệ dung môi n-hexan : etylaxetat = 8 : 2 và dichlomethan : methanol = 99 : 1. Xử lý phản ứng bằng cách rửa kết tủa với EtOH, sau đó làm khô bằng máy cô quay chân không. Sản phẩm thu được của phản ứng là các phối tử bazơ Schiff dạng salen bất đối xứng. Hiệu suất phản ứng đạt 53-72%. 46 Bảng 3.2. Trạng thái, tính chất vật lý và hiệu suất của các bazơ Schiff dạng salen STT Công thức Ký hiệu Màu sắc Hiệu suất (%) 1 L1 Là chất bột có màu vàng cam, tan tốt trong các dung môi DMSO, CH2Cl2, MeOH, EtOAc, CH3CN 72.0 2 L2 Là chất bột có màu vàng nhạt, tan tốt trong các dung môi DMSO, CH2Cl2, MeOH, EtOAc, CH3CN 67.0 3 L3 Là chất bột có màu vàng nhạt, tan tốt trong các dung môi DMSO, CH2Cl2, MeOH, EtOAc, CH3CN 61.0 4 L4 Là chất bột có màu vàng nhạt, tan tốt trong các dung môi DMSO, CH2Cl2, MeOH, EtOAc, CH3CN 56.0 5 L5 Là chất bột có màu vàng cam, tan tốt trong các dung môi DMSO, 53.0 47 CH2Cl2, MeOH, EtOAc, CH3CN 3.2.2. Tổng hợp và tính chất vật lý của phức Fe(III) với các phối tử bazơ Schiff dạng salen Phức chất Fe(III)-salen được tổng hợp theo sơ đồ 2.3 ở mục 2.5 chương 3 phần thực nghiệm. Cho từ từ dung dịch muối FeCl3.6H2O đã hòa tan trong EtOH vào dung dịch dãy phối tử L1-L5 hòa tan trong dung môi EtOH, khuấy đều và từ từ cho dung dịch Na2CO3 hòa tan trong nước cất vào hỗn hợp phản ứng trên. Đun hồi lưu ở 80oC trong 3h. Theo dõi phản ứng bằng sắc kí bản mỏng với hệ dung môi CH2Cl2: CH3OH = 95: 5. Trên bản mỏng phối tử và phức chất tách ra xa nhau. Sau phản ứng, làm nguội tới nhiệt độ phòng, lọc rửa kết tủa bằng EtOH. Hiệu suất phản ứng đạt 83÷93 %. Công thức chung của các phức Fe(III)-salen tổng hợp được là: Các phức Fe(III)-salen đã tổng hợp được trình bày ở bảng 3.3 48 Bảng 3.3. Trạng thái, tính chất vật lý và hiệu suất của các phức Fe(III)-salen STT Công thức Ký hiệu Màu sắc Hiệu suất (%) 1 P1 Là chất bột có màu nâu đen, tan tốt trong các dung môi DMSO, CH2Cl2, MeOH, EtOAc, CH3CN 87.16 2 P2 Là chất bột có màu nâu đen, tan tốt trong các dung môi DMSO, CH2Cl2, MeOH, EtOAc, CH3CN 93.0 3 P3 Là chất bột có màu nâu đen, tan tốt trong các dung môi DMSO, CH2Cl2, MeOH, EtOAc, CH3CN 92.5 4 P4 Là chất bột có màu nâu đen, tan tốt trong các dung môi DMSO, CH2Cl2, MeOH, EtOAc, CH3CN 90.0 5 P5 Là chất bột có màu nâu đen, tan tốt trong các dung 83.0 49 môi DMSO, CH2Cl2, MeOH, EtOAc, CH3CN 3.2.3. Xác định cấu trúc của các bazơ Schiff dạng salen và phức Fe(III)-salen 3.2.3.1. Phổ MS của phối tử L1-5 và phức P1-5 Phổ khối lượng của các phối