Mở đầu 1
CHƯƠNG 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 các thiosemicacbazit
và thiosemicacbazon 4
1.2. Một số ứng dụng của thiosemicacbazon và phức chất của chúng 7
1.3. Giới thiệu về pladi . 9
1.3.1. Pladi 9
1.3.2. Khả năng tạo phức . 10
1.4. Các phương pháp nghiên cứu phức chất . 10
1.4.1. Phương pháp phổ khối lượng . 10
1.4.2. Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại 12
1.4.3. Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân 14
1.4.4. . Phổ hấp thụ electron (UV- Vis) .
1.4.4.1 Các kiểu chuyển mức electron trong phân tử phức chất . 20
21
a. Chuyển mức trong nội bộ phối tử . 21
b. Sự chuyển mức chuyển điện tích 21
c. Sự chuyển d – d . 22
1.4.4.2. Sự tách các số hạng năng lượng của ion trung tâm
trong các trường đối xứng khác nhau . 22
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM . 24
2.1. Hóa chất và dụng cụ .
2.2. Phương pháp nghiên cứu và kỹ thuật thực nghiệm . 24
24
2.2.1. Tổng hợp phối tử . 24
a.Tổng hợp thiosemicacbazon axetophenon (Hthacp). 25
b.Tổng hợp phối tử 4-metyl thiosemicacbazon axetophenon (Hmthacp)
c. Tổng hợp phối tử 4-allyl thiosemicacbazon axetophenon (Hathacp). 25
25
2.2.2. Tổng hợp phức chất 26
80 trang |
Chia sẻ: mimhthuy20 | Lượt xem: 555 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Tổng hợp, nghiên cứu cấu tạo và thăm dò hoạt tính sinh học của phức chất pd(ii) với thiosemicacbazon axetophenon, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
proton liên kết với N(2) có độ chuyển dịch hóa học cao hơn. Trong phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C thì cacbon nhóm C = O của hợp chất cacbonyl có độ chuyển dịch hóa học cao hơn cacbon này khi tồn tại trong nhóm C = N(1) của thiosemicacbazon [14, 15]. Sự chắn màn electron không những phụ thuộc vào mật độ electron mà còn phụ thuộc vào hình dạng và kích thước của các đám mây electron. Vì vậy độ chuyển dịch hóa học của các proton thường biến đổi từ 0 đến 15 ppm còn độ chuyển dịch hóa học của 13C lại biến đổi tới 240 ppm. Không những độ chuyển dịch hóa học phụ thuộc vào sự chắn tại chỗ mà nó còn phụ thuộc vào sự chắn từ xa. Sự chắn từ xa còn được gọi là sự chắn bất đẳng hướng bởi vì ở hướng này thì bị chắn còn hướng kia thì lại không chắn.
Thứ hai là các yếu tố ngoại phân tử bao gồm liên kết hiđro, sự trao đổi proton, dung môi và nhiệt độ. Liên kết hiđro gây ra sự biến đổi đáng kể của proton ở các nhóm OH, NH và đôi khi cả SH, vì vậy độ chuyển dịch của các proton nhóm OH, NH biến đổi trong một khoảng rộng, từ 2 - 15 ppm. Proton liên kết với các dị tố O, N... không những có khả năng tạo liên kết hiđro mà còn có khả năng trao đổi proton với các tiểu phân xung quanh. Vị trí tín hiệu cộng hưởng của các proton liên kết với cacbon thường ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ nhưng với các proton trong các nhóm OH, NH, SH lại phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ. Nhiệt độ tăng làm đứt các liên kết hiđro, do đó làm cho tín hiệu của các proton nhóm đó chuyển dịch về phía trường yếu, độ chuyển dịch hóa học lớn. Nhiệt độ ảnh hưởng tới tốc độ quay của các nhóm nguyên tử trong phân tử do đó ảnh hưởng tới tốc độ chuyển đổi giữa các cấu dạng [7]. Vì vậy, khi ghi phổ cộng hưởng từ hạt nhân của các phối tử và phức chất nên ghi trong những điều kiện nhất định và đồng nhất để giảm tối đa sự ảnh hưởng này và cũng dễ dàng theo dõi sự biến đối của các proton cũng như các cacbon khi chuyển từ phối tử vào phức chất.
Các nghiên cứu [11, 13, 35] đã chỉ ra rằng, phân tử thiosemicacbazon và phức chất của chúng đều không có nhiều proton nên việc quy kết các pic trong phổ cộng hưởng từ hạt nhân tương đối dễ dàng. Thông thường trong các hợp chất này, proton có mặt trong các nhóm OH, N(1)H, N(2)H, CH = N và SH; và đôi lúc có thêm proton của các nhóm NH2, CH3, C6H5 và CH2... Tín hiệu cộng hưởng của proton nhóm CH3 thường xuất hiện với các pic sắc nét, độ chuyển dịch hóa học trong khoảng 1 - 3 ppm, proton gốc allyl cộng hưởng ở khoảng 4 - 5 ppm, trong đó tín hiệu cộng hưởng của hai proton nhóm = CH2 thường xuất hiện với hai pic doublet ở hai vị trí khác nhau [26]. Các tín hiệu cộng hưởng trong vòng benzen xuất hiện trong khoảng từ 6 - 8 ppm. Proton của N(2)H cộng hưởng ở khoảng 11,5 ppm với pic singlet, proton ở liên kết đôi CH = N xuất hiện ở vùng gần 8,3 ppm và proton của OH ở khoảng 12 ppm. Trong thiosemicacbazon, proton nhóm N(2)H cộng hưởng khoảng 11 ppm, nhưng khi chuyển vào phức chất thì tín hiệu cộng hưởng của proton này bị biến mất. Đây là bằng chứng cho việc thiol hóa các thiosemicacbazon trong quá trình tạo phức. Ngoài ra các công trình đã công bố cũng đã xác nhận rằng nhóm NH2 trong phân tử thiosemicacbazon không hoàn toàn quay tự do, điều này thể hiện ở chỗ trong một số trường hợp, xuất hiện hai tín hiệu gần nhau ở vùng gần 8 - 9 ppm, khi chuyển vào phức chất hai proton này thường cộng hưởng ở cùng một vị trí. Trong phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C, tín hiệu cộng hưởng của cacbon nhóm CS thay đổi không đáng kể khi chuyển từ phối tử tự do vào phức chất, thường trong khoảng 175 ppm. Tín hiệu cộng hưởng của cacbon nhóm C = N lại thay đổi nhiều, khi chuyển từ phối tử vào phức chất. Trong phối tử, cacbon nhóm này cộng hưởng trong khoảng 140 ppm còn trong phức chất cacbon này cộng hưởng ở khoảng 150 ppm. Cacbon trong vòng benzen thường cộng hưởng trong khoảng 110 - 130 ppm trong phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C của thiosemicacbazon và thường thay đổi không đáng kể khi chuyển từ phối tử tự do vào phức chất. Tín hiệu cộng hưởng của cacbon gốc metyl thường xuất hiện trong khoảng 30 ppm, cacbon gốc allyl cộng hưởng trong khoảng khá rộng từ 40 - 140 ppm.
Sau đây là phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H và 13C (chuẩn) của các hợp chất đầu được sử dụng để tổng hợp phối tử trong luận văn này. Phổ chuẩn và sự gán ghép các tín hiệu cộng hưởng trong phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H và 13C (chuẩn) của các chất đầu này được chúng tôi tham khảo trên trang web: đây là trang web về thư viện phổ chuẩn của Viện Khoa học - Công nghệ Nhật bản (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), Japan). Phổ chuẩn của các hợp chất trong thư viện này gồm: phổ 1H-NMR, 13C-NMR, MS, FT-IR, Raman, ESR. Theo con số thống kê tính đến tháng 5 năm 2011, trong thư viện này đã xây dựng được: 34000 phổ chuẩn trong đó đã xây dựng được phổ của cộng hưởng từ proton của 15400 hợp chất, phổ của cộng hưởng từ hạt nhân 13C của 13600 hợp chất. Các phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H và 13C được xây dựng bởi T.Yamaji, T.Saito, K.Hayamizu, M.Yanagisawa và O.Yamamoto.
Hình 1.1. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C (chuẩn) của thiosemicacbazit (Hth)
Vị trí, ppm
Qui kết
180,93
C = S
Bảng 1.2. Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ 13C - NMR của Hth
Hình 1.2. Phổ cộng hưởng từ proton (chuẩn) của N(4)-metyl thiosemicacbazit (Hmth)
Vị trí, ppm
Quy kết
8,55
N(2)H
7,81
N(4)H
4,42
N(1)H2
3,20
CH3
Bảng 1.3. Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ 1H - NMR của Hmth
Hình 1.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C (chuẩn) của N(4)-metyl thiosemicacbazit
Vị trí, ppm
Qui kết
181,79
C = S
30,08
C5
Bảng 1.4. Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ 13C - NMR của Hmth
N
H
2
N
H
C
S
N
H
C
H
2
C
H
C
H
2
1
2
3
4
5
6
7
Hình 1.4. Phổ cộng hưởng từ proton (chuẩn) của N(4)-allyl thiosemicacbazit (Hath)
Bảng 1.5. Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ 1H - NMR của Hath
Vị trí , ppm
Quy kết
9,60
N(2)H
9,11
N(4)H
7,65
N(1)H
6,30
H5
7,10
H6
4,80
H7
N
H
2
N
H
C
S
N
H
C
H
2
C
H
C
H
2
1
2
3
4
5
6
7
Hình 1.5. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C (chuẩn) của N(4)-allyl thiosemicacbazit(Hath)
Bảng 1.6. Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ 13C - NMR của Hath
Qui gán
Vị trí (ppm)
C=O
197,85
C bậc IV
137,23
C5
133,04
C6
128,56
C7
128,29
Hình 1.6. Phổ cộng hưởng từ proton (chuẩn)
axetophenon (acp)
Bảng 1.7. Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ 1H - NMR của acp
Qui gán
Vị trí (ppm)
Hortho
7,94
Hmeta,para
7,8 – 7,32
CH3
2,59
3,01
CH3
Hình 1.7. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C (chuẩn) axetophenon (acp)
Qui gán
Vị trí (ppm)
C=O
197,85
C bậc IV
137,23
Cortho
133,04
Cmeta
128,56
Cpara
128,29
CH3
26,47
Bảng 1.8. Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ 13C - NMR của acp
1.4.4. Phương pháp phổ hấp thụ electron (UV - Vis)
Khi chiếu bức xạ khả kiến và tử ngoại gần qua môi trường vật chất, các phân tử sẽ hấp thụ năng lượng của chùm bức xạ một cách chọn lọc, dẫn tới sự chuyển mức năng lượng electron, cùng với những chuyển mức dao động và quay của phân tử. Tuy nhiên, trong phép gần đúng đơn giản nhất, khi xét phổ hấp thụ electron người ta thường bỏ qua những sự nhiễu loạn này.
Trong trường hợp chung nhất, trong thành phần của phức chất có ion kim loại trung tâm, các phối tử và ion cầu ngoại. Các phần tử này đều có khả năng hấp thụ ánh sáng, nghĩa là chúng đều có phổ riêng. Do đó, phổ hấp thụ electron của một phức chất là tổ hợp của 3 phần:
- Phổ gây ra bởi sự chuyển mức electron trong ion trung tâm với cấu hình dn
- Phổ phối tử
- Phổ ion cầu ngoại
Tuy nhiên, trong thực tế, để đơn giản việc xét phổ của các phức chất trước hết xét phổ của ion trung tâm, phần đóng góp của các phối tử và ion cầu ngoại được xét thêm như những yếu tố bổ sung.
Theo thuyết trường tinh thể, việc xét phổ hấp thụ electron của các phức chất kim loại chuyển tiếp được quy về việc xét sự hình thành các mức năng lượng của các ion với cấu hình dn trong các trường tĩnh điện đối xứng khác nhau gây bởi phối tử. Các đặc trưng của phổ (số lượng, vị trí và cường độ các dải hấp thụ) được quyết định bởi sơ đồ các mức năng lượng này và các quy tắc chọn lọc (quy tắc cấm spin và quy tắc Laporte). Trong trường hợp cần giải thích cấu tạo tinh vi người ta sử dụng thuyết trường phối tử là sự kết hợp của thuyết trường tinh thể với thuyết MO.
1.4.4.1. Các kiểu chuyển mức electron trong phân tử phức chất
a. Chuyển mức trong nội bộ phối tử
Sự chuyển mức trong nội bộ phối tử gây ra phổ phối tử. Phổ phối tử phụ thuộc vào bản chất phối tử và thường do các sự chuyển sau đây:
+ Sự chuyển n → σ*. Các electron chuyển từ các obitan không liên kết lên các obitan σ* phản liên kết còn trống. Sự chuyển mức này thường gặp trong các phối tử có cặp electron không liên kết như H2O, amin,...
+ Sự chuyển n → π*. Các electron chuyển từ các obitan không liên kết lên các obitan π* phản liên kết còn trống. Sự chuyển này đặc trưng đối với các phối tử có liên kết đôi và có cặp electron tự do như các phối tử chứa nhóm C = O, C = S... và thường gây ra các cực đại hấp thụ trong vùng tử ngoại gần.
+ Sự chuyển π → π*. Các elecron chuyển từ các obitan π lên các obitan π* phản liên kết. Sự chuyển mức này hấp thụ ánh sáng ở vùng trông thấy và tử ngoại gần, thường đặc trưng đối với các phối tử chứa liên kết đôi C = C, như olefin, vòng benzen...
b. Sự chuyển mức chuyển điện tích
+ Sự chuyển điện tích M → L. Các electron chuyển từ các obitan phân tử về cơ bản là những obitan d của kim loại, có năng lượng cao nhất, sang các obitan π* phản liên kết có năng lượng thấp nhất chủ yếu thuộc về phối tử. Sự chuyển này thường rất đặc trưng đối với phức chất của các ion kim loại dễ bị oxy hóa như Ti2+, V2+, Fe2+, Cu+, Co2+... và phối tử dễ bị khử.
+ Sự chuyển điện tích L → M. Các electron chuyển từ các obitan phân tử chủ yếu là của phối tử lên các obitan d còn trống của kim loại. Sự chuyển này đặc trưng với các phức chất của các ion kim loại dễ bị khử như Hg2+, Ag+, Ti4+... và phối tử dễ bị oxi hóa như các phối tử chứa các nhóm I- , S2-...
Do hấp thụ mạnh bức xạ vùng trông thấy và vùng tử ngoại gần, các dải chuyển điện tích nhiều khi che lấp cả các dải chuyển d - d.
c. Sự chuyển d - d
Dưới ảnh hưởng của trường phối tử các obitan d của kim loại bị tách thành các mức khác nhau. Khi phân lớp d chứa từ 2 electron trở lên thì ảnh hưởng của trường phối tử cộng với tương tác lẫn nhau giữa các electron làm xuất hiện các số hạng năng lượng. Sự chuyển electron giữa các số hạng năng lượng này được gọi là chuyển d - d.
1.4.4.2. Sự tách các số hạng năng lượng của ion trung tâm trong các trường đối xứng khác nhau
Trong hệ nhiều electron, do tương tác giữa các electron làm phức tạp hình ảnh sắp xếp các mức năng lượng theo các trạng thái một electron. Các trạng thái năng lượng có tính đến sự đẩy nhau của các electron và tương tác spin - obital được mổ tả tương đối thỏa mãn theo sơ đồ Russel-Saunders, theo đó các số hạng năng lượng của cấu hình dⁿ như sau:
dⁿ
Các số hạng năng lượng
d1, d9
2D
d2, d8
3F, 3P, 3G, 1D, 1S
d3, d7
4F, 4P, 2H, 2P, 2G, 2F, 2D (2)
d4, d6
5D, 3H, 3G, 3F(2), 3D , 2P(2), 1I, 1G(2), 1F, 1D (2), 1S(2)
d5
6S, 4G, 4F, 4D , 2I, 2H, 2G(2), 2F(2), 2D (3), 2P, 2S
(Trong đó các số hạng 2D, 3F, 4F, 5D, 6S là các trạng thái cơ bản
của các cấu hình tương ứng).
Trong trường phối tử các số hạng năng lượng của ion trung tâm bị tách thành các cấu tử. Số mức năng lượng mà một số hạng tách ra phụ thuộc vào tính đối xứng của trường phối tử, nghĩa là phụ thuộc vào cách sắp xếp các phối tử quanh ion trung tâm. Tính đối xứng của trường phối tử càng thấp, hình ảnh tách các mức năng lượng càng phức tạp. Sự tách các số hạng năng lượng S, P, D, F trong các trường đối xứng khác nhau được đưa ra trong Bảng 1.9 sau đây.
Khi tương tác giữa trường phối tử và electron của ion trung tâm lớn hơn tương tác giữa các electron đó với nhau thì trường phối tử được gọi là trường mạnh, ngược lại trường phối tử đó được gọi là trường yếu.
Khi có tính đến tương tác giữa các electron và biểu diễn sự phụ thuộc năng lượng của các trạng thái vào cường độ trường phối tử trên đồ thị ta thu được giản đồ các mức năng lương. Giản đồ Tanabe-Sugano biểu diễn sự phụ thuộc của E/B vào ∆/B (B là hàng số Raca) trong trường đối xứng.
Bảng 1.9. Bảng tách các số hạng năng lượng trong các trường đối xứng khác nhau
Số hạng
Oh
Td
D3
D4h
C4v
C2v
S
A1g
A1
A1
A1g
A1
A1
P
T1u
T2
A2 + E
A2u + Eu
A1 + E
A1 + B1 + B2
D
Eg
T2g
E
T2
E
A1 + E
A1g+ B1g
B2g + Eg
B2 + E
A2 + B1 + B2
F
A2g
T1g
T2g
A1
T2
T1
A2
A2 + E
A1 + E
B1u
A2u + Eu
B2u + Eu
B2
A1 + E
B1 + E
A2
A1 + B1 + B2
A1 + B1 + B2
Từ giản đồ Tanabe-Sugano và có thể đễ dàng nhận thấy các bước chuyển cho phép về spin trong các phức chất của Pd(II), từ đó biết được số dải hấp thụ và vị trí tương đối của chúng trong phổ hấp thụ electron.
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
2.1. HÓA CHẤT, DỤNG CỤ
Hóa chất
Dụng cụ
● 4-metyl thiosemicacbazit (PA, Merck)
● 4-allyl thiosemicacbazit (PA, Merck)
● Thiosemicacbazit (PA, Merck)
● Hợp chất cacbonyl: axetophenon (PA, Merck)
● Etanol (PA, Trung Quốc)
● PdCl2 (PA, Trung Quốc)
● Dung dịch amoniac loãng
● Dung dịch axit HCl loãng
● Nước cất
● Máy khuấy từ gia nhiệt
● Cốc thủy tinh 25ml, 50ml, 100ml
● Pipet 1ml, 5ml, 10ml
● Bình định mức 50ml, 100ml
● Tủ sấy chân không
● Cân phân tích
● Phễu lọc đáy thủy tinh xốp
● Giấy lọc
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM
2.2.1. Tổng hợp phối tử
Các phối tử được tổng hợp theo sơ đồ chung sau:
Hình 2.1. Sơ đồ tổng hợp các phối tử thiosemicacbazon
(R là H, CH3 hoặc C3H5)
a, Tổng hợp thiosemicacbazon axetophenon (Hthacp)
Hoà tan 0,91 g (0,01 mol) thiosemicacbazit trong 30 ml nước đã được axit hoá bằng dung dịch HCl sao cho môi trường có pH bằng 1 - 2. Sau đó đổ từ từ dung dịch này vào 30 ml dung dịch etanol có chứa 1- 2 ml (0,01 mol) axetophenon. Hỗn hợp này được khuấy ở nhiệt độ phòng trên máy khuấy từ trong 2 giờ. Khi đó từ dung dịch sẽ tách ra kết tủa màu trắng mịn. Lọc kết tủa trên phễu lọc đáy thuỷ tinh xốp, rửa bằng nước, hỗn hợp etanol - nước, cuối cùng bằng etanol. Làm khô chất rắn thu được đến khối lượng không đổi với hiệu suất tổng hợp 80%, từ việc lọc rửa trong bình hút ẩm đến khô để tiến hành các nghiên cứu tiếp theo.
b, Tổng hợp phối tử 4-metyl thiosemicacbazon axetophenon (Hmthacp)
Phối tử Hmthacp được tổng hợp bằng cách khuấy đều hỗn hợp gồm 30 ml dung dịch nước chứa 1,05 g (0,01 mol) 4-metyl thiosemicacbazit, có pH bằng 1 - 2 và 20 ml dung dịch etanol có chứa 1- 2 ml (0,01 mol) axetophenon trên máy khuấy từ ở nhiệt độ phòng cho tới khi thấy các kết tủa trắng tách ra thì khuấy thêm 2 giờ nữa để đảm bảo phản ứng xảy ra hoàn toàn. Lọc kết tủa thu được trên phễu lọc thuỷ tinh xốp, rửa nhiều lần bằng nước cất, hỗn hợp etanol - nước, etanol. Làm khô chất rắn thu được đến khối lượng không đổi với hiệu suất tổng hợp 80%, từ việc lọc rửa trong bình hút ẩm đến khô để tiến hành các nghiên cứu tiếp theo.
c, Tổng hợp phối tử 4-allyl thiosemicacbazon axetophenon (Hathacp)
Phối tử Hathacp được tổng hợp bằng cách khuấy đều hỗn hợp gồm 30 ml dung dịch nước chứa 1,31 g (0,01 mol) 4-allyl thiosemicacbazit, có pH bằng 1 - 2 và 20 ml dung dịch etanol có chứa 1- 2 ml (0,01 mol) axetophenon trên máy khuấy từ ở nhiệt độ phòng cho tới khi thấy các kết tủa trắng tách ra thì khuấy thêm 2 giờ nữa để đảm bảo phản ứng xảy ra hoàn toàn. Lọc kết tủa thu được trên phễu lọc thuỷ tinh xốp, rửa nhiều lần bằng nước cất, hỗn hợp etanol-nước- etanol. Làm khô chất rắn thu được đến khối lượng không đổi với hiệu suất tổng hợp 80%, từ việc lọc rửa trong bình hút ẩm đến khô để tiến hành các nghiên cứu tiếp theo.
Sau khi lọc rửa xong và làm khô trong bình hút ẩm, thử sơ bộ độ tan của các phối tử ta thu được một số kết quả như được liệt kê trong Bảng 2.1.
Bảng 2.1. Các hợp chất cacbonyl và thiosemicacbazon tương ứng
STT
Dẫn xuất N(4) – thiosemicacbazit
Thiosemicacbazon tương ứng
Tên
Ký hiệu
Ký hiệu
Màu sắc
Dung môi hoà tan
1
thiosemicacbazit
Hth
Hthacp
trắng mịn
etanol, axeton, DMF.
2
4- metyl thiosemicacbazit
Hmth
Hmthacp
trắng mịn
etanol, axeton, DMF.
3
4- allyl thiosemicacbazit
Hath
Hathacp
trắng mịn
etanol, axeton, DMF.
2.2.2. Tổng hợp phức chất
Các phức chất được tổng hợp theo sơ đồ chung sau:
Hình 2.2. Sơ đồ tổng hợp các phức chất giữa Pd(II) với các phối tử
N(4) - thiosemicacbazon (R là H, CH3 hoặc C3H5)
a. Tổng hợp phức chất của Pd(II) với Hthacp: Pd(thacp)2.
Phức chất Pd(thacp)2, được tổng hợp bằng cách khuấy đều hỗn hợp của 10 ml dung dịch muối PdCl2 0,2M (0,002 mol) đã được điều chỉnh môi trường bằng dung dịch NH3 (pH = 9 - 10) và 30 ml etanol nóng có hoà tan 0,772 g Hthacp (0,004 mol). Khi đó từ dung dịch thấy tách ra kết tủa màu da cam đối với phức của Pd(thacp)2, tiếp tục khuấy hỗn hợp này trong vòng 1 giờ. Sau đó tiến hành lọc trên phễu lọc đáy thuỷ tinh xốp và rửa bằng nước, hỗn hợp etanol - nước, etanol và cuối cùng bằng đietylete. Chất rắn được làm khô trong bình hút ẩm đến khối lượng không đổi với hiệu suất tổng hợp 70% để tiến hành các nghiên cứu tiếp theo.
b. Tổng hợp phức chất của Pd(II) với Hmthacp: Pd(mthacp)2.
Hoà tan hoàn toàn 0,828 g (0,004 mol) Hmthacp trong 30 ml etanol nóng rồi đổ từ từ vào dung dịch của 10 ml muối PdCl2 0,2M (0,002 mol) đã được điều chỉnh môi trường bằng NH3 đặc (pH: 9 - 10). Vừa đổ vừa khuấy đều hỗn hợp trên máy khuấy từ ở 40oC cho tới khi thấy xuất hiện kết tủa màu da cam phức của Pd(mthacp)2 thì khuấy tiếp 1 giờ nữa ở nhiệt độ phòng. Lọc rửa kết tủa trên phễu lọc đáy thuỷ tinh xốp bằng nước, hỗn hợp etanol - nước, etanol và cuối cùng bằng đietylete. Chất rắn được làm khô trong bình hút ẩm đến khối lượng không đổi với hiệu suất tổng hợp 70% để tiến hành các nghiên cứu tiếp theo.
c. Tổng hợp phức chất của Pd(II) với Hathacp: Pd(athacp)2.
Hoà tan hoàn toàn 0,932 g (0,004 mol) Hathacp trong 30 ml etanol nóng rồi đổ từ từ vào dung dịch của 10 ml muối PdCl2 0,2M (0,002 mol) đã được điều chỉnh môi trường bằng NH3 đặc (pH: 9 - 10). Vừa đổ vừa khuấy đều hỗn hợp trên máy khuấy từ ở 40oC cho tới khi thấy xuất hiện kết tủa màu da cam phức của Pd(athacp)2 thì khuấy tiếp 1 giờ nữa ở nhiệt độ phòng. Lọc rửa kết tủa trên phễu lọc đáy thuỷ tinh xốp bằng nước, hỗn hợp etanol - nước, etanol và cuối cùng bằng đietylete. Chất rắn được làm khô trong bình hút ẩm đến khối lượng không đổi với hiệu suất tổng hợp 70% để tiến hành các nghiên cứu tiếp theo.
Bảng 2.2. Các phức chất, màu sắc và một số dung môi hòa tan
STT
Phối tử
Phức chất
Màu sắc
Dung môi hoà tan
1
Hthacp
Pd(thacp)2
Vàng cam
axeton, DMF, CHCl3.
2
Hmthacp
Pd(mthacp)2
Vàng cam
axeton, DMF, CHCl3.
3
Hathacp
Pd(athacp)2
Vàng cam
axeton, DMF, CHCl3.
2.3. ĐIỀU KIỆN GHI PHỔ
Phổ hấp thụ hồng ngoại (IR) của các chất được ghi trên máy quang phổ FR/IR 08101 trong vùng 4000-400cm-1 của hãng Shimadzu tại Viện Hoá Học, Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Mẫu được chế tạo theo phương pháp ép viên với KBr.
Phổ cộng hưởng từ (1H-NMR, 13C-NMR) của các chất được ghi trên máy Bruker- 500MHz ở 300K, trong dung môi d6-DMSO, tại Viện Hoá học, Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Phổ khối lượng (MS) của các phức chất được ghi trên máy LC-MSD-Trap-SL tại Phòng cấu trúc, Viện Hoá học, Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Các mẫu phân tích được đo trong điều kiện: vùng đo m/z : 50 - 2000; áp suất phun mù 30 psi; tốc độ khí làm khô 8 lít/phút; to làm khô 325oC; tốc độ thổi khí 0,4ml/phút; chế độ đo possitive.
2.4. PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG PALAĐI TRONG PHỨC CHẤT
Để xác định hàm lượng của palađi trong phức chất chúng tôi sử dụng phương pháp phân tích trọng lượng bằng cách kết tủa palađi(II) bằng đimetylglyoxim.
+ Qui trình cụ thể:
Cân một lượng chính xác mo gam mẫu trong khoảng 0,03 đến 0,05 gam, chuyển vào bình Kendan. Thấm ướt mẫu bằng vài giọt H2SO4 đặc rồi đun trên bếp điện cho tới khi mẫu tan hết. Để nguội một ít, rồi nhỏ vào đó 2ml dung dịch H2O2 30%, tiếp tục đun cho tới khi có khói trắng thoát ra. Lặp lại công đoạn như vậy cho tới khi thu được dung dịch trong suốt có màu vàng nhạt đối với phức của Pd(II).
Để nguội dung dịch thu được, sau đó chuyển vào cốc và pha loãng thành 50ml. Chỉnh môi trường bằng dung dịch NH3 loãng cho tới khi pH = 2 - 4. Thêm vào đó từng giọt dung dịch đimetyl glyoxim (1,5% trong etanol) tới khi không thấy kết tủa mới xuất hiện, thêm tiếp 5ml nữa để đảm bảo dư đimetyl glyoxim. Kết tủa được để lắng qua đêm sau đó lọc bằng phễu lọc thuỷ tinh xốp (có khối lượng ban đầu m1 gam (sau khi sấy ở 120o trong 10 giờ)). Sau đó sấy phễu chất ở 120o (trong 10 giờ). Cân tổng khối lượng phễu lọc và kết tủa (m2 gam). Từ đây ta tính được lượng Pd có trong mẫu ban đầu lần lượt theo công thức:
2.5. THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC PHỐI TỬ, CÁC PHỨC CHẤT
2.5.1. Hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định
Hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định được thực hiện dựa trên phương pháp: Đánh giá hoạt tính kháng sinh bằng phương pháp khuếch tán.
Nguyên tắc: Mẫu thử (có chứa hoạt chất thử) được đặt lên lớp thạch dinh dưỡng đã cấy VSV kiểm định, hoạt chất từ mẫu thử khuếch tán vào môi trường thạch sẽ ức chế sự phát triển của VSV kiểm định tạo thành vòng vô khuẩn (vụ nấm).
2.5.2. Các chủng vi sinh vật kiểm định
Bao gồm những vi khuẩn và nấm kiểm định gây bệnh ở người:
* Vi khuẩn Gram (-):
- Escherichia coli ATCC 25922(E. coli): Vi khuẩn gram (-), gây một số bệnh về đường tiêu hoá như viêm dạ dày, viêm đại tràng, viêm ruột, viêm lỵ trực khuẩn.
- Salmonella typhy DT 220(S. typhi): Vi khuẩn gram (-), vi khuẩn gây bệnh thương hàn, nhiễm trùng đường ruột ở người và động vật.
- Shigella flexneri DT 112(S. flexneri): Gây bệnh bệnh lỵ trực trùng ở trẻ em.
* Vi khuẩn Gram (+):
- Bacillus cereus ATCC 9946 (B. cereus): Là trực khuẩn gram (+), sinh bào tử, thường không gây bệnh.
- Staphylococcus aureus ATTC 1228 (S. Aureus): Cầu khuẩn gram (+), gây mủ các vết thương, vết bỏng, gây viêm họng, nhiễm trùng có mủ trên da và các cơ quan nội tạng.
- Bacillus subtilis ATCC 10241(B. pumillus): là trực khuẩn cỏ khô hoặc trực khuẩn cỏ có khả năng tạo bào tử, có khả năng chịu đựng các điều kiện môi trường khắc nghiệt.
- Vi nấm : Aspergillus sp. VSSH1402 (Asp.sp)
2.5.3. Môi trường thử nghiệm
a. Môi trường canh thang nuôi cấy VK kiểm định:
NaCl 0,5% ; Pepton 0,5% ; cao thịt 0,3% ; nước vđ 100ml.
b. Môi trường thạch thường :
NaCl 0,5% ; Pepton 0,5% ; cao thịt 0,3% ; thạch 1,6% ; nước vđ 100ml.
c. Môi trường Sabouraud:
Pepton 1%; glucose 2%; thạch 1,6 %, nước vừa đủ 100 ml.
2.5.4. Mẫu kháng sinh chuẩn
Streptomycin : 20 IU/ml đối với vi khuẩn Gr(-).
Benzathin penicillin: 20 IU/ml đối với vi khuẩn Gr(+).
Kháng sinh chống nấm itraconazol 400 μg/ml pha trong methanol
2.5.5. Cách tiến hành
- Các khoanh giấy lọc vô trùng và đã được sấy khô được tẩm 3 lần với dung dịch mẫu thử (kháng sinh chuẩn), sau mỗi lần tẩm các khoanh giấy lọc có chứa mẫu thử (hoặc chuẩn) đều được sấy trên nhiệt độ < 60oC đến khô hết dung môi.
- Chuẩn bị môi trường và cấy VSV kiểm định:
VSV kiểm định được cấy vào môi trường canh thang, rồi nuôi cấy cho phát triển trong tủ ấm 37oC trong thời gian 18-24 giờ đến nồng độ 107 tế bào/ml (kiểm tra bằng pha loãng và dãy dịch chuẩn) (Nấm mốc được nuôi trên môi trường Sabouraud thạch nghiêng ở 28 oC trong 5 ngày, rồi sử dụng dung dịch xà phòng 0,2% vô trùng lấy đính bào tử với nồng độ 105 bào tử/ml) . Môi trường thạch thường (cũng như Sabouraud cho vi nấm) vô trùng (tiệt trùng 118oC/30 phút) được làm lạnh về 45-500C và được cấy giống VSV kiểm định vào với tỷ lệ 2,5 ml/ 100 ml. Lắc tròn để VSV kiểm định phân tán đều trong MT thạch, rồi đổ vào đĩa Petri vô trùng với thể tích 20ml/đĩa và để cho thạch đông lại.
- Đặt mẫu thử và chứng: khoanh giấy lọc đã được tẩm chất thử (kháng sinh chứng chuẩn) và xử lý như trên được đặt lên bề mặt môi trường thạch (thạch thường cũng như Sabouraud) chứa VSV kiểm định theo sơ đồ định sẵn.
- Ủ các đĩa Petri có mẫu thử và chứng được đặt như trên trong tủ ấm ở toC = 37oC đối với vi khuẩn (ở 28-30oC đối với vi nấm) trong 18-24h đối với vi khuẩn (24-72 giờ đối với vi nấm), rồi sau đó lấy ra đọc kết quả, đo đường kính vòng vô khuẩn (vụ nấm) nếu có bằng thước kẹp Panmer độ chính xác 0,02 mm.
- Đánh giá kết quả: Dựa trên đường kính vòng vô khuẩn (vụ nấm) và được đánh giá theo công thức:
= , s =
: Đường kính trung bình vòng vô khuẩn (vụ nấm)
Di: Đường kính vòng vô khuẩn (vụ nấm)
s: Độ lệch thực nghiệm chuẩn có hiệu chỉnh
n: Số thí nghiệm làm song song (3).
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG KIM LOẠI TRONG PHỨC CHẤT
Kết quả phân tích hàm lượng ion kim loại trong các phức chất và tính toán theo công thức giả định được chỉ ra trên Bảng 3.1:
Bảng 3.1. Kết quả phân tích hàm lượng kim loại trong các phức chất
STT
Phức chất
Hàm lượng ion kim loại
Lí thuyết (%)
Thực nghiệm (%)
1
Pd(thacp)2
21,63
21,78
2
Pd(mthacp)2
20,46
20,67
3
Pd(athacp)2
18,60
19,23
Kết quả trên cho thấy hàm lượng kim loại xác định theo thực nghiệm và tính toán lý thuyết khá phù hợp nhau, các kết quả này cũng hoàn toàn phù hợp với kết quả đã công bố trong tài liệu [2
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- luanvanthacsi_dinhdangword_747_4429_1869665.doc