Tài liệu Tổng hợp, nghiên cứu các phức chất của fe(ii) và co(ii) với một số dẫn xuất của thiosemicacbazon

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN -------------------------- Nguyễn Văn Luận TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU CÁC PHỨC CHẤT CỦA Fe(II) VÀ Co(II) VỚI MỘT SỐ DẪN XUẤT CỦA THIOSEMICACBAZON LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN -------------------------- Nguyễn Văn Luận TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU CÁC PHỨC CHẤT CỦA Fe(II) VÀ Co(II) VỚI MỘT SỐ DẪN XUẤT CỦA THIOSEMICACBAZON Chuyên ngành : Hóa vô cơ Mã Số : 60440113 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Trịnh Ngọc Châu Hà Nội - 2014 LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Trịnh Ngọc Châu, đã giao đề tài và đã trực tiếp hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện luận văn này. Em xin chân thành cảm ơn tập thể các thầy cô giáo trong bộ môn Hóa Vô cơ - Khoa Hóa học, Ban giám hiệu, Phòng sau Đại học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để em hoàn thành luận văn này. Em xin chân thành cảm ơn các cán bộ nghiên cứu thuộc Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để em hoàn thành luận văn này. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Ban giám hiệu, các thầy cô, anh chị em trong Trường THPT Thuận Thành số 1- Bắc Ninh, Trường THPT Thuận Thành số 2- Bắc Ninh đã tạo điều kiện giúp đỡ và động viên em trong suốt khóa học. Hà Nội, tháng 11 năm 2014 Tác giả luận văn Nguyễn Văn Luận CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN 1 H - NMR: Phổ cộng hưởng từ proton 13 C - NMR: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C IR, FT-IR: Phổ hấp thụ hồng ngoại UV-Vis: Phổ hấp thụ electron MS: Phổ khối lượng ESI - MS: Phổ khối lượng ion hóa bằng phun electron IC50: nồng độ ức chế 50% HOOC N EDTA: axit etylenđiamintetraaxetic CH2 CH2 N COOH HOOC Hthbz: thiosemicacbazon benzandehit C N H NH2 NH C S Hpthbz: N(4)-phenyl thiosemicacbazon benzandehit COOH C H N NH C NH S MỤC LỤC 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 thiosemicacbazon .......................... 4 1.2. MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA THIOSEMICACBAZON VÀ PHỨC CHẤT CỦA CHÚNG …………………………………………………………………………………….9 1.3. GIỚI THIỆU VỀ SẮT, COBAN VÀ CÁC HỢP CHẤT CỦA SẮT VÀ COBAN . 13 1.3.1. Sắt và coban kim loại ..................................................................................... 13 1.3.2. Hợp chất Fe(II), Co(II) và khả năng tạo phức ................................................. 14 1.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT ......................................... 15 1.4.1. Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại............................................................. 15 1.4.2. Phương pháp phổ hấp thụ electron (UV – Vis) ............................................... 18 1.4.3. Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân. ..................................................... 22 1.4.4. Phương pháp phổ khối lượng ....................................................................... 25 CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM .......................................................................... 27 2.1. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................................................ 27 2.1.1. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 27 2.1.2. Hóa chất......................................................................................................... 27 2.2. TỔNG HỢP PHỐI TỬ VÀ PHỨC CHẤT ............................................................ 28 2.2.1. Tổng hợp các phối tử Hthbz, Hpthbz .............................................................. 28 2.2.2. Tổng hợp các phức chất ................................................................................. 32 2.3. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM ……………………………………………………35 2.3.1. Các điều kiện ghi phổ.........................................................................................35 2.3.2. Xác định hàm lượng kim loại trong phức chất ………………………………..35 2.3.3. Thăm dò khả năng kháng khuẩn, kháng nấm của các phối tử và các phức chất…..37 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ....................................................... 39 3.1. Kết quả phân tích hàm lượng kim loại trong phức chất M(thbz)2, M(pthbz)2 (M: Fe, Co). ............................................................................................................................. 39 3.2. Phổ hấp thụ hồng ngoại của các phối tử Hthbz, Hpthbz và các phức chất của chúng với Fe(II) và Co(II). ..................................................................................................... 39 3.3. Phổ hấp thụ electron của phối tử Hthbz, Hpthbz và các phức chất Co(thbz)2, Co(pthbz)2 ................................................................................................................... 45 3.4. Phổ khối lượng của các phức chất M(thbz)2, M(pthbz)2 (M: Fe(II), Co(II)) ........... 48 3.5. Kết quả nghiên cứu hoạt tính kháng sinh của các phối tử Hthbz, Hpthbz và các phức chất Co(thbz)2, M(pthbz)2 (M: Fe, Co)......................................................................... 54 KẾT LUẬN .......................................................................................................... 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 57 DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang 1.1. Các dải hấp thụ thụ chính trong phổ IR của thiosemicacbazit 16 1.2 Bảng tách các số hạng năng lượng trong các trường đối xứng khác 21 nhau 2.1 Các hợp chất cacbonyl và thiosemicacbazon tương ứng 29 2.2 Các phức chất, màu sắc và một số dung môi hòa tan chúng 34 3.1 Kết quả phân tích hàm lượng kim loại trong các phức chất 39 3.2 Các dải hấp thụ đặc trưng trong phổ của Hthbz, Fe(thbz)2, 43 Co(thbz)2, Hpthbz, Fe(pthbz)2, Co(pthbz)2 3.3 Các cực đại hấp thụ trên phổ UV-Vis của phối tử và các phức chất 47 3.4 Khối lượng mol của các phức chất theo công thức phân tử 50 giả định và thực nghiệm 3.5 C ng t ng trên ph kh i l 3.6 C ng t ng trên ph kh i l 3.7 C ng t ng trên ph kh i l 3.8 i c a các pic ng v trong c m pic ion phân t 51 ng và theo lý thuy t c a ph c ch t Fe(thbz)2 i c a các pic ng v trong c m pic ion phân t 52 ng và theo lý thuy t c a ph c ch t Co(thbz)2 i c a các pic ng v trong c m pic ion phân t 52 ng và theo lý thuy t c a ph c ch t Fe(pthbz)2 Cường độ tương đối của các pic đồng vị trong cụm pic ion phân tử 53 trên phổ khối lượng và theo lý thuyết của phức chất Co(pthbz)2 3.9 Kết quả thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định 54 DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hình Trang 1.1 Phức chất của Zn(II) với isatin - 3 – thiosemicacbazon 6 1.2 Ph c ch t c a Cu(II) v i thiosemicacbazon axetophenon 6 1.3 Phức chất của Cu(II) với thiosemicacbazon 1-metyl isatin 7 1.4 Phức chất của Cu (II) với bis(thiosemicacbazon) thiophen -2,3- 8 đicacboxanđehit 1.5 Phức chất của Mn(II) với bis(N(4)-phenyl thiosemicacbazon)-2,6 - 8 điaxetylpyriđin 1.6 Phức chất của Cu(II) với N(4)-phenyl thiosemicacbazon 2 – benzoyl 9 pyriđin 1.7 Phức chất của Pd(II) với N(4)-etyl thiosemicacbazon 2- 9 hyđroxiaxetophenon 2.1. Phổ cộng hưởng từ proton của phối tử Hthbz 30 2.2 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C của phối tử Hthbz 31 2.3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H của phối tử Hpthbz 31 2.4 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C của phối tử Hpthbz 32 3.1 Phổ hấp thụ hồng ngoại của Hthbz 40 3.2 Phổ hấp thụ hồng ngoại của Fe(thbz)2 41 3.3 Phổ hấp thụ hồng ngoại của Co(thbz)2 41 3.4 Phổ hấp thụ hồng ngoại của Hpthbz 42 3.5 Phổ hấp thụ hồng ngoại của Fe(pthbz)2 42 3.6 Ph h p th h ng ngo i c a Co(pthbz)2 43 3.7 Phổ hấp thụ electron của Hthbz và Co(thbz)2 46 3.8 Phổ hấp thụ electron của Hpthbz và Co(pthbz)2 46 3.9 Phổ khối lượng của phức chất Fe(thbz)2 48 3.10 Phổ khối lượng của phức chất Co(thbz)2 49 3.11 Phổ khối lượng của phức chất Fe(pthbz)2 49 3.12 Phổ khối lượng của phức chất Co(pthbz)2 50 MỞ ĐẦU Phức chất đã và đang là đối tượng nghiên cứu của nhiều nhà khoa học bởi những ứng dụng to lớn của chúng trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là đối với y học trong việc chống lại một số dòng vi khuẩn, virut. Từ khi phát hiện hoạt tính ức chế sự phát triển ung thư của phức chất cis - platin [Pt(NH3)2Cl2] vào năm 1969, nhiều nhà hóa học và dược học đã chuyển sang nghiên cứu hoạt tính sinh học của các phức chất kim loại chuyển tiếp. Trong số đó, phức chất của các kim loại chuyển tiếp với các phối tử hữu cơ nhiều chức, nhiều càng, có khả năng tạo hệ vòng lớn có cấu trúc gần giống với cấu trúc của các hợp chất trong cơ thể sống được quan tâm hơn cả. Một trong số các phối tử kiểu này là thiosemicacbazon và các dẫn xuất của nó. Việc nghiên cứu các phức chất của thiosemicacbazon với các kim loại chuyển tiếp đang thu hút nhiều nhà hóa học, dược học, sinh - y học trên thế giới. Các đề tài nghiên cứu trong lĩnh vực này rất phong phú vì thiosemicacbazon rất đa dạng về thành phần, cấu trúc và kiểu phản ứng. Ngày nay, hàng năm có hàng trăm công trình nghiên cứu hoạt tính sinh học, kể cả hoạt tính chống ung thư của các thiosemicacbazon và phức chất của chúng đăng trên các tạp chí Hóa học, Dược học, Y- sinh học v.v... như Polyhedron, Inorganica Chimica Acta, Inorganic Biochemistry, European Journal of Medicinal Chemistry, Toxicology and Applied Pharmacology, Bioinorganic & Medicinal Chemistry, Journal of Inorganic Biochemistry v.v... Các nghiên cứu hiện nay tập trung chủ yếu vào việc tổng hợp mới các thiosemicacbazon và phức chất của chúng với các kim loại khác nhau, nghiên cứu cấu trúc của các sản phẩm và khảo sát hoạt tính sinh học của chúng. Mục tiêu của việc khảo sát hoạt tính sinh học là tìm kiếm được các hợp chất có hoạt tính cao đồng thời đáp ứng tốt nhất các yêu cầu sinh - y học khác như không độc, không gây hiệu ứng phụ, không gây hại cho tế bào lành... để dùng làm thuốc chữa bệnh cho người và vật nuôi. Trang 1 Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài: “Tổng hợp, nghiên cứu các phức chất của Fe(II) và Co(II) với một số dẫn xuất của thiosemicacbazon” Bản luận văn tập trung giải quyết những vấn đề sau: - Tổng hợp 02 phối tử là thiosemicacbazon benzanđehit và N(4) - phenyl thiosemicacbazon benzanđehit. - Tổng hợp các phức chất của 02 phối tử trên với Fe(II) và Co(II). Phân tích hàm lượng kim loại trong các phức chất. - Nghiên cứu các hợp chất tổng hợp được bằng các phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại, phổ khối lượng, phổ UV - Vis, phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H và 13C để xác định công thức phân tử, cách phối trí của các phối tử và công thức cấu tạo của các phức chất. - Thử khả năng kháng khuẩn, kháng nấm của các phối tử và phức chất nhằm tìm kiếm các hợp chất có hoạt tính sinh học cao làm đối tượng nghiên cứu tiếp theo trong y và dược học. Chúng tôi hy vọng rằng những kết quả thu được sẽ đóng góp một phần nhỏ dữ liệu cho lĩnh vực nghiên cứu phức chất của thiosemicacbazon nói chung, hoạt tính sinh học của các thiosemicacbazon và phức chất của chúng nói riêng. Trang 2 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. THIOSEMICACBAZIT VÀ DẪN XUẤT CỦA NÓ 1.1.1. Thiosemicacbazit và thiosemicacbazon Thiosemicacbazit là chất kết tinh màu trắng, nhiệt độ nóng chảy 181-183oC, có công thức cấu tạo: (1) Gãc liªn kÕt MËt ®é ®iÖn tÝch H2N (2) d NH a C c H2N b S o a=118.8 o b=119.7 o c=121.5 o d=122.5 N(1) = (2) N = C(4) = N = S = -0.051 0.026 -0.154 0.138 -0.306 (4) Trong đó các nguyên tử N(1), N(2), N(4), C, S nằm trên cùng một mặt phẳng. Ở trạng thái rắn, nguyên tử S nằm ở vị trí trans so với nhóm NH2. Khi thay thế một nguyên tử hiđro của nhóm N(4)H2 bằng các gốc hiđrocacbon ta thu được các dẫn xuất của thiosemicacbazit. Ví dụ như: N(4)-metyl thiosemicacbazit, N(4)-allyl thiosemicacbazit, N(4)-phenyl thiosemicacbazit… Thiosemicacbazit hay các dẫn xuất của nó ngưng tụ với các hợp chất cacbonyl sẽ tạo thành các hợp chất thiosemicacbazon theo sơ đồ: Sơ đồ 1.1. Cơ chế của phản ứng ngưng tụ tạo thành thiosemicacbazon trong trường hợp cộng bình thường Trang 3 Sơ đồ 1.2. Cơ chế của phản ứng ngưng tụ tạo thành thiosemicacbazon trong trong môi trường axit Phản ứng này xảy ra trong môi trường axit, theo cơ chế AN. Trong hai nhóm NH2 của phân tử thiosemicacbazit, chỉ có nguyên tử N(1) là mang điện tích âm nên chỉ có nhóm N(1)H2 tham gia ngưng tụ với nhóm cacbonyl. Phản ứng này dễ xảy ra đến mức thường được ứng dụng để nhận biết và phát hiện các hợp chất cacbonyl [7]. 1.1.2. Phức chất của kim loại chuyển tiếp với các thiosemicacbazon Jensen là người đầu tiên tổng hợp và nghiên cứu các phức chất của thiosemicacbazit. Ông đã tổng hợp, nghiên cứu phức chất của thiosemicacbazit với Cu(II), Ni(II), Co(II) và đã chứng minh rằng trong các hợp chất này, thiosemicacbazit phối trí hai càng qua nguyên tử lưu huỳnh và nitơ của nhóm hiđrazin (N(1)H2). Trong quá trình tạo phức phân tử thiosemicacbazit có sự chuyển từ cấu hình trans sang cấu hình cis, đồng thời xảy ra sự di chuyển nguyên tử H từ nhóm imin sang nguyên tử lưu huỳnh và nguyên tử H này bị thay thế bởi kim loại. Phức dạng cis Cấu hình dạng trans của phối tử Cấu hình dạng cis của phối tử Phức dạng trans Trang 4 Sơ đồ 1.3. Sự tạo phức của thiosemicacbazit Sau Jensen, nhiều tác giả khác cũng đã đưa ra kết quả nghiên cứu của mình về sự tạo phức của thiosemicacbazit với kim loại chuyển tiếp khác. Khi nghiên cứu phức chất của thiosemicacbazit với niken(II) và kẽm(II) bằng phương pháp từ hoá, phương pháp phổ hấp thụ electron, phổ hấp thụ hồng ngoại... các tác giả [15, 25, 29] cũng đưa ra kết luận liên kết giữa phân tử thiosemicacbazit với ion kim loại được thực hiện trực tiếp qua nguyên tử S và nguyên tử N - hiđrazin (N(1)), đồng thời trong phức chất, phân tử thiosemicacbazit tồn tại ở cấu hình cis. Kết luận này cũng được khẳng định khi các tác giả nghiên cứu phức của niken(II), palađi(II) với thiosemicacbazit [18, 42]. Chẳng hạn, trong phức chất Ni(th)2(H2O)2(NO3)2 (th:thiosemicacbazit), thiosemicacbazit tạo liên kết phối trí với ion kim loại qua hai nguyên tử cho là N, S và phức chất này có cấu hình bát diện. Trong đa số các trường hợp, thiosemicacbazit tồn tại ở cấu hình cis và đóng vai trò như một phối tử hai càng. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, do khó khăn về hoá lập thể, thiosemicacbazit đóng vai trò như một phối tử một càng và giữ nguyên cấu hình trans, khi đó liên kết được thực hiện qua nguyên tử S. Một số ví dụ điển hình về kiểu phối trí này là phức của thiosemicacbazit với Pd(II) hay Zn(II) [15, 28]. Như vậy, thiosemicacbazit thường có xu hướng thể hiện dung lượng phối trí bằng hai và liên kết được thực hiện qua nguyên tử S và N của nhóm hiđrazin. Để thực hiện sự phối trí kiểu này cần phải tiêu tốn năng lượng cho quá trình chuyển phân tử từ cấu hình trans sang cấu hình cis và di chuyển nguyên tử H từ N(2) sang nguyên tử S. Năng lượng này được bù trừ bởi năng lượng dư ra do việc tạo thêm một liên kết và hiệu ứng đóng vòng [1]. Sự đa dạng của các hợp chất cacbonyl làm cho các phức chất thiosemicacbazon trở nên phong phú cả về số lượng và tính chất. Tuỳ thuộc vào số lượng nhóm cho electron có trong phân tử mà các thiosemicacbazon có thể là phối tử 1 càng, 2 càng, 3 càng... Cũng như thiosemicacbazit, các thiosemicacbazon có khuynh hướng thể hiện dung lượng phối trí cực đại. Trang 5 Nếu phần hợp chất cacbonyl không chứa thêm những nguyên tử cho electron khác thì liên kết giữa phối tử và ion kim loại được thực hiện qua các nguyên tử cho là N(1), S của phần khung thiosemicacbazit và lúc đó thiosemicacbazon là phối tử hai càng [6, 9]. Sự tạo phức xảy ra theo sơ đồ: dạng thion dạng thiol tạo phức Sơ đồ 1.4. Mô hình tạo phức của thiosemicacbazon hai càng Cấu tạo của một số phức chất với thiosemicacbazon hai càng đã được đưa ra trong các công trình [10, 21] và sau đây là ví dụ: Hình 1.1 Phức chất của Zn(II) với isatin Hình 1.2 Phức chất của Cu(II) với - 3 – thiosemicacbazon thiosemicacbazon axetophenon Nếu ở phần hợp chất cacbonyl có thêm nguyên tử có khả năng tham gia phối trí (D) và nguyên tử này được nối với nguyên tử N - hiđrazin (N(1)) qua hai hay ba nguyên tử trung gian thì khi tạo phức phối tử này thường là ba càng với bộ nguyên tử cho là D, N(1), S như trong Sơ đồ 1.4. Trang 6 D D M N M hoặc S N S N N N H N H H 2 2 a') a) Sơ đồ 1.5. Mô hình tạo phức của thiosemicacbazon ba càng Một số phối tử loại này là các thiosemicacbazon của axit pyruvic, 2-hyđroxy axetophenon, pyriđin-2-cacbanđehit, 1,2-naphthoquinon.... Trong các phức chất với Cu2+, Co2+, Ni2+, Pt2+... các phối tử loại này tạo liên kết qua bộ nguyên tử cho là O, S, N(1) cùng với sự hình thành vòng 4, 5 hoặc 6 cạnh [27, 31, 34]. Hình 1.3 Phức chất của Cu(II) với thiosemicacbazon 1-metyl isatin Các thiosemicacbazon bốn càng có thể được điều chế bằng cách ngưng tụ hai phân tử thiosemicacbazit với một phân tử hợp chất đicacbonyl như Sơ đồ 1.5. Sơ đồ 1.6. Sự hình thành thiosemicacbazon 4 càng Trang 7 Các phối tử 4 càng loại này có bộ nguyên tử cho N, N, S, S, có cấu tạo phẳng, và do đó chúng chiếm bốn vị trí trên mặt phẳng xích đạo của phức chất tạo thành [11]. Nếu phần cacbonyl cũng chứa nguyên tử cho thì thiosemicacbazon tạo thành có thể là phối tử 5 càng. Tác giả [39] đã tổng hợp, nghiên cứu cấu tạo phức chất giữa Mn(II) với bis(N(4) - phenyl thiosemicacbazon) 2,6 - điaxetylpyriđin bằng các phương pháp phổ hấp thụ electron, phổ hấp thụ hồng ngoại, EPR… và đã chỉ ra phức chất được hình thành với bộ nguyên tử cho là N, N, S, S và một nguyên tử N trong vòng pyriđin với công thức cấu tạo: Hình 1.4 Phức chất của Cu (II) với Hình 1.5 Phức chất của Mn(II) với bis(thiosemicacbazon) thiophen -2,3- bis(N(4)-phenyl thiosemicacbazon)-2,6 đicacboxanđehit -điaxetylpyriđin Cũng giống như thiosemicacbazit, trong một số ít trường hợp các thiosemicacbazon cũng có thể đóng vai trò là phối tử 1 càng với nguyên tử cho là N(1) hay S [24, 28],. Chẳng hạn: Trang 8 Hình 1.6 Phức chất của Cu(II) với Hình 1.7 Phức chất của Pd(II) với N(4)- N(4)-phenyl thiosemicacbazon 2 – etyl thiosemicacbazon 2- benzoyl pyriđin hyđroxiaxetophenon Như vậy, khi tạo phức với các ion kim loại, các thiosemicacbazon có xu hướng thể hiện dung lượng phối trí cực đại và đóng vai trò là phối tử 2 càng hay 3, 4, 5 càng, tạo nên các phức chất chứa vòng 4, 5 hay 6… cạnh. Chính sự đa dạng về kiểu phối trí mà các phức chất của thiosemicacbazit và thiosemicacbazon luôn luôn dành được sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước. Hiện nay, người ta tập trung vào nghiên cứu tổng hợp, cấu tạo, cũng như các ứng dụng của thiosemicacbazon và phức chất của chúng với các dẫn xuất thế có bản chất khác nhau ở nguyên tử N(4) như metyl, etyl, allyl và phenyl của các hợp chất cacbonyl khác nhau với mong muốn tìm được nhiều tính chất quí báu, nhất là hoạt tính sinh học để ứng dụng trong cuộc sống. 1.2. MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA THIOSEMICACBAZON VÀ PHỨC CHẤT CỦA CHÚNG Ngày càng có nhiều công trình nghiên cứu công bố kết quả cho thấy thiosemicacbazon và các phức chất của chúng có nhiều tính chất quý báu và được ứng dụng rộng rãi trong thực tế. Trang 9 Hoạt tính sinh học của các thiosemicacbazon được phát hiện đầu tiên bởi Domagk. Khi nghiên cứu các hợp chất thiosemicacbazon, ông đã nhận thấy một số hợp chất thiosemicacbazon có hoạt tính kháng khuẩn. Sau phát hiện của Domagk, hàng loạt tác giả khác cũng đưa ra kết quả nghiên cứu của mình về hoạt tính sinh học của thiosemicacbazit, thiosemicacbazon cũng như phức chất của chúng [23, 44]. Nhiều tác giả cho rằng tất cả các thiosemicacbazon của dẫn xuất thế ở vị trí para của benzanđehit đều có khả năng diệt vi trùng lao. Trong đó paxetaminobenzanđehit thiosemicacbazon (thiacetazon - TB1) được xem là thuốc để chữa bệnh lao rất hiệu nghiệm [1]. Ngoài TB1, các thiosemicacbazon của pyriđin-3, N(4)-etyl sunfobenzanđehit (TB3) và pyriđin, cũng đang được sử dụng trong y học chữa bệnh lao. Thiosemicacbazon isatin được dùng để chữa bệnh cúm, đậu mùa và làm thuốc sát trùng. Thiosemicacbazon của monoguanyl hiđrazon có khả năng diệt khuẩn gam dương. Phức chất của thiosemicacbazit với các muối clorua của mangan, niken, coban đặc biệt là kẽm được dùng làm thuốc chống thương hàn, kiết lị, các bệnh đường ruột và diệt nấm [1]. Hoạt tính sinh học của các thiosemicacbazon và phức chất của chúng được quan tâm nhiều còn do chúng có khả năng ức chế sự phát triển của các tế bào ung thư. Ở Việt Nam đã có nhiều nghiên cứu về hoạt tính sinh học của các thiosemicacbazon và phức chất của một số kim loại chuyển tiếp như Cu, Ni, Pd… Tác giả [1, 6, 9] đã tổng hợp các phức chất của thiosemicacbazit và một số thiosemicacbazon và thử hoạt tính sinh học của một số sản phẩm tổng hợp được. Tác giả [1] đã tổng hợp và thăm dò hoạt tính sinh học của thiosemicacbazit (Hth), thiosemicacbazon salixylanđehit (H2thsa), thiosemicacbazon isatin (H2this) và phức chất của chúng. Kết quả thử khả năng ức chế sự phát triển khối u cho thấy cả hai phức chất Cu(Hthis)Cl và Mo(Hth)3Cl3 đều có tác dụng làm giảm mật độ tế bào ung Trang 10 thư, giảm tổng số tế bào và từ đó đã làm giảm chỉ số phát triển của u. Khả năng ức chế sự phát triển tế bào ung thư SARCOMAR-TG180 trên chuột trắng SWISS của Cu(Hthis)Cl là 43,99% và của Mo(Hth)3Cl3 là 36,8%. Tác giả [6] đưa ra kết luận về các phức chất của platin với N(4)-phenyl thiosemicacbazon isatin, N(4)-phenyl thiosemicacbazon salixilanđehit, N(4)-phenyl thiosemicacbazon điaxetyl-monoxim có độc tính khá mạnh đối với nấm và khuẩn. Các phức chất của platin với N(4)-phenyl thiosemicacbazon isatin, N(4)-phenyl thiosemicacbazon furanđehit có độc tính mạnh đối với tế bào ung thư gan, ung thư màng tim, ung thư màng tử cung. Tác giả [14, 16] đã nghiên cứu về phức của thiosemicacbazon với Cu(II) và Zn(II). Trong đó có một chelat đồng là đồng của pyridin 2-cacbandehit thiosemicarbazon (NSC 689.534) và được đánh giá là tốt nhất về khả năng ức chế sự tăng trưởng của khối u. Ngoài ra, các nghiên cứu về ứng dụng của các thiosemicacbazon và phức chất của chúng trên các lĩnh vực khác nhau cũng đã được tiến hành. Các nghiên cứu về hoạt tính xúc tác cho thấy các phức chất của palađi(II), niken(II) với thiosemicacbazon cũng có thể làm xúc tác tốt cho phản ứng nối mạch anken, phản ứng Heck [30, 35], phản ứng amin hóa [36]. Một số thiosemicacbazon cũng đã được sử dụng làm chất ức chế quá trình ăn mòn kim loại. Offiong O.E. đã nghiên cứu tác dụng chống ăn mòn kim loại của N(4)-metyl và N(4)-phenyl thiosemicacbazon 2-axetyl pyriđin đối với thép mềm (thép chứa ít cacbon). Kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu quả ức chế cực đại của chất đầu là 74,59% còn chất sau đạt 80,67%. Nói chung, sự ức chế ăn mòn tăng lên theo nồng độ các thiosemicacbazon. Khả năng tạo phức tốt của các thiosemicacbazit và thiosemicacbazon còn được ứng dụng trong lĩnh vực hóa học phân tích để tách cũng như xác định hàm lượng của nhiều kim loại khác nhau. Phương pháp trắc quang đã được sử dụng để Trang 11