Nguyễn Văn Luận



tải về 493.89 Kb.
trang6/8
Chuyển đổi dữ liệu19.08.2016
Kích493.89 Kb.
#22986
1   2   3   4   5   6   7   8

CHƯƠNG 2 . THỰC NGHIỆM


2.1. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1.1. Phương pháp nghiên cứu


Để xác định công thức phân tử của các phức chất tổng hợp được trong luận văn này, chúng tôi sử dụng phương pháp phân tích hàm lượng kim loại trong phức chất và phương pháp phổ khối lượng. Dựa vào kết quả phân tích hàm lượng kim loại để đưa ra công thức phân tử giả định và dựa vào pic ion phân tử trên phổ khối lượng của các phức chất để xác định khối lượng phân tử chính xác của các phức chất.

Công thức phân tử của các phức chất cũng được khẳng định một lần nữa bằng cách so sánh cường độ tương đối các pic đồng vị trong cụm pic ion phân tử tính theo lý thuyết và thực tế thu được trên phổ khối lượng.

Để nghiên cứu cấu tạo của các phức chất tổng hợp được chúng tôi sử dụng các phương pháp phổ hiện đại như: phổ hấp thụ hồng ngoại, phổ hấp thụ electron.

Hoạt tính sinh học của các phức chất tạo ra đều được thử để tìm kiếm các chất có hoạt tính sinh học cao có thể làm đối tượng nghiên cứu ứng dụng trong y học và dược học. Đánh giá khả năng kháng khuẩn, kháng nấm qua chỉ số IC50.


2.1.2. Hóa chất


Các hóa chất được sử dụng trong tổng hợp đều là các hóa chất tinh khiết.

Một số hóa chất dùng làm dung môi hay chất chỉ thị được sử dụng đều là các hóa chất tinh khiết dùng trong phân tích của Trung Quốc. Các dụng cụ thí nghiệm và quá trình tổng hợp được thực hiện tại phòng thí nghiệm Hóa sinh vô cơ, Bộ môn Hóa Vô cơ, Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.



TT

Hóa chất

Tên hóa chất

Xuất sứ

1

N(4) - phenyl thiosemicacbazit

Merk (Đức)

2

Thiosemicacbazit

Merk (Đức)

3

Benzanđehit

(PA, Trung Quốc)

4

Etanol

(PA, Trung Quốc)

5

FeCl2.4H2O

(PA, Trung Quốc)

6

CoCl2.4H2O

(PA, Trung Quốc)



2.2. TỔNG HỢP PHỐI TỬ VÀ PHỨC CHẤT

2.2.1. Tổng hợp phối tử


Mặc dù có hai nhóm NH2 trong phân tử nhưng ở điều kiện thường thiosemicacbazit chỉ ngưng tụ với 1 phân tử hợp chất cacbonyl ở nhóm NH2-hiđrazin theo tỷ lệ mol là 1 : 1. Phản ứng này xảy ra định lượng [20, 27]. Khi một nguyên tử hiđro của nhóm NH2 - amit trong thiosemicacbazit bị thế bởi các nhóm metyl hay phenyl... phản ứng ngưng tụ này càng chọn lọc hơn vì chỉ còn một nhóm NH2-hiđrazin trong phân tử. Các thiosemicacbazon của p-đimetyl amino benzanđehit với thiosemicacbazit và các dẫn xuất thế N(4) của thiosemicacbazit trong luận văn này được chúng tôi tổng hợp theo tỷ lệ mol thiosemicacbazit : hợp chất cacbonyl = 1 : 1 theo sơ đồ chung dưới đây, mô phỏng theo cách tổng hợp các thiosemicacbazon khác trong các tài liệu [1, 3, 9].

Phản ứng ngưng tụ tạo thành các thiosemicacbazon theo sơ đồ sau:



R: H, C6H5



Sơ đồ 2.1. Sơ đồ chung tổng hợp các phối tử thiosemicacbazon

Hoà tan 0,01 mol (0,91 g thiosemicacbazit hoặc 1,67 g N(4)-phenyl 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 20 ml dung dịch etanol đã hoà tan 0,01 mol benzanđehit (1 ml). Hỗn hợp này được khuấy trên máy khuấy từ ở nhiệt độ phòng sẽ thấy xuất hiện kết tủa màu trắng. Tiếp tục khuấy thêm 2 giờ nữa ở nhiệt độ phòng để cho phản ứng xảy ra hoàn toàn. Lọc kết tủa trên phễu lọc đáy thuỷ tinh xốp, rửa bằng nước, hỗn hợp etanol - nước và etanol. Sản phẩm được làm khô trong bình hút ẩm đến khối lượng không đổi để tiến hành các nghiên cứu tiếp theo, hiệu suất tổng hợp đạt 60%



Kết quả tổng hợp các phối tử và màu sắc, dung môi hòa tan chúng được trình bày trong Bảng 2.1.

Bảng 2.1. Các hợp chất cacbonyl và thiosemicacbazon tương ứng

TT

Hợp chất thiosemicacbazit

Thiosemicacbazon tương ứng

Ký hiệu

Màu sắc

Hiệu suất

Dung môi hoà tan

1

thiosemicacbazit

Hthbz

trắng

60%

etanol, CHCl3, DMF, DMSO…

2

N(4) - phenyl thiosemicacbazit

Hpthbz

trắng ngà

60%

etanol, CHCl3, DMF, DMSO…

Các phối tử sử dụng trong luận văn này được chúng tôi tổng hợp sau đó tiến hành ghi phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H và 13C (Hình 2.1, 2.2, 2.3 và 2.4).


N(2)H

N(4)H

N(4)H

CHN

C2’H, C6’H


C3’H, C4’H, C5’H

Hình 2.1. Phổ cộng hưởng từ proton của phối tử Hthbz


C3

CHN

C1’

C2’,6

C4’

C3’,5’


Hình 2.2. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C của phối tử Hthbz


N(2)H

N(4)H

CHN

C2’H, C6’H


C3’H, C4’H, C5’H


C6H, C10H


C7H, C9H


C8H


Hình 2.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H của phối tử Hpthbz


C3

CN

C1’

C2’,6’

C5

C4’

C8

C6,10

C3’,5’

C7,9


Hình 2.4. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C của phối tử Hpthbz



So sánh phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H và 13C của phối tử này với tác giả trong luận án [3] chúng tôi thấy có sự tương đồng. Điều đó cho phép khẳng định phối tử tổng hợp được là tinh khiết đủ để sử dụng để tổng hợp các phức chất.

2.2.2. Tổng hợp các phức chất


Như đã nêu ở phần tổng quan, tùy thuộc vào số nguyên tử cho có trong phân tử mà thiosemicacbazon có thể là phối tử hai càng hay ba càng. Thiosemicacbazon của benzanđehit không có thêm nguyên tử cho nào ở phần hợp chất cacbonyl nên thường thể hiện dung lượng phối trí là 2 với bộ nguyên tử cho là N(1) và S [1, 3], [38]. Ion Co2+, Fe2+ thường tạo thành phức chất với số phối trí 4 với nhiều thiosemicacbazon khác nhau [20] nên chúng tôi đã tổng hợp phức chất theo tỷ lệ mol giữa ion kim loại và phối tử là 1 : 2. Cách tổng hợp được thực hiện như sau, mô phỏng theo cách tổng hợp một số phức thiosemicacbazon khác trong các tài liệu [1, 42].

Các phức chất của thiosemicacbazon với các ion kim loại được tổng hợp theo sơ đồ chung sau đây:






Sơ đồ 2.2. Sơ đồ chung tổng hợp các phức chất của thiosemicacbazon với Co(II)

(R là H hoặc C6H5-)



Sơ đồ 2.3. Sơ đồ chung tổng hợp các phức chất của thiosemicacbazon với Fe(II)

(R là H hoặc C6H5-)

Tổng hợp phức Fe(pthbz)2, Fe(pthbz)2: Hoà tan hoàn toàn 4 mmol phối tử (0,716 g Hthbz, 1,02 g Hpthbz) trong 30 ml etanol nóng rồi đổ từ từ vào dung dịch của 2 mmol muối FeCl2 (10 ml, 0,2 M) đã được điều chỉnh môi trường pH: 1-2 bằng dd HCl đặc. Vừa đổ, vừa khuấy đều hỗn hợp trên máy khuấy từ ở nhiệt độ phòng khi thấy xuất hiện kết tủa màu vàng rất nhạt của Fe(thbz)2, Fe(pthbz)2, thì khuấy tiếp 2 giờ nữa. Lọc, rửa kết tủa trên phễu lọc thuỷ tinh đáy xốp bằng nước, hỗn hợp etanol - nước và cuối cùng bằng etanol. Làm khô chất rắn thu được trong bình hút ẩm đến khối lượng không đổi để tiến hành nghiên cứu phức chất. Hiệu suất tổng hợp đạt khoảng 45%.

Tổng hợp phức Co(thbz)2, Co(pthbz)2: Hoà tan hoàn toàn 4 mmol phối tử 0,716g Hthbz (1,020 g Hpthbz) trong 30 ml etanol nóng rồi đổ từ từ vào dung dịch của 2 mmol muối CoCl2 (10 ml, 0,2M) đã được điều chỉnh môi trường bằng NH3 đặc đến khi vừa đủ tạo thành phức amoniacat (pH: 9-10). Vừa đổ, vừa khuấy đều hỗn hợp trên máy khuấy từ ở nhiệt độ phòng khi thấy xuất hiện kết tủa màu nâu của phức Co(thbz)2, Co(pthbz)2 thì khuấy tiếp 2 giờ nữa. Lọc, rửa kết tủa trên phễu lọc thuỷ tinh đáy xốp bằng nước, hỗn hợp etanol - nước và etanol. Làm khô chất rắn thu được trong bình hút ẩm đến khối lượng không đổi để tiến hành nghiên cứu phức chất. Hiệu suất tổng hợp đạt khoảng 48%.

Kết quả tổng hợp, màu sắc và một số dung môi hòa tan của 4 phức chất được trình bày trên Bảng 2.2.



Bảng 2.2. Các phức chất, màu sắc và một số dung môi hòa tan chúng

TT

Phức chất

Hiệu suất

Dung môi hoà tan

Ký hiệu

Màu sắc

1

Fe(thbz)2

Vàng rất nhạt

45%

DMSO, DMF…

2

Fe(pthbz)2

Vàng rất nhạt

45%

DMSO, DMF…

3

Co(thbz)2

Nâu

48%

DMSO, DMF…

4

Co(pthbz)2

Nâu

48%

DMSO, DMF…

2.3. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM

2.3.1. Các điều kiện ghi phổ


Phổ hấp thụ hồng ngoại (IR) của các chất được ghi trên máy quang phổ FR/IR 08101 của hãng Shimadzu trong khoảng từ 4000 - 400 cm-1, 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 hạt nhân 1H và 13C được ghi trên máy Avance - 500 MHz (Bruker) ở 300 K, trong dung môi DMSO - d6 tần số ghi phổ cộng hưởng từ proton là 500 MHz, tần số ghi phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C ở 125 MHz, tại Viện Hoá học - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

Phổ khối lượng (MS) được ghi trên máy Varian MS 320 3Q - Ion Trap theo phương pháp ESI tại Phòng cấu trúc, Viện Hoá học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Dung môi được sử dụng là DMF, điều kiện ghi mẫu: vùng đo m/z : 50 - 2000; áp suất phun mù 30 psi; tốc độ khí làm khô 8 lit/ph; to làm khô 325oC; tốc độ khí 0,4 ml/ph; chế độ đo possitive tại Viện Hoá học - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

Phổ hấp thụ electron UV-Vis được đo trên máy CARRY 5000, dải đo 200 - 800 nm tại Viện Vật liệu, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Mẫu được đo dưới dạng bột mịn.

Hoạt tính sinh học của các hợp chất được thử theo phương pháp pha loãng đo nồng độ tại Phòng thử hoạt tính sinh học, Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

2.3.2. Xác định hàm lượng kim loại trong phức chất


Để xác định hàm lượng ion kim loại trong các phức chất chúng tôi sử dụng phương pháp chuẩn độ complexon.

a. Phá mẫu phức sắt hoặc coban.

Cân chính xác một lượng mo gam mẫu trong khoảng 0,03 ÷ 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 2 ml 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 rất nhạt của ion Fe3+ đối với phức của Fe(II), màu tím nhạt của Co(II), để nguội dung dịch thu được, trước khi tiến hành xác định hàm lượng ion kim loại trong phức chất như dưới đây.

b. Xác định sắt trong phức chất

Để nguội dung dịch thu được, sau đó chuyển vào bình định mức 50ml, pha loãng bằng nước cất đến vạch mức, lắc đều. Dùng pipet lấy chính xác 10ml dung dịch Fe3+cần xác định nồng độ vào bình nón cỡ 250ml, điều chỉnh môi trường bằng dung dịch H2SO4 loãng tới khi pH = 2, thêm một ít chỉ thị axit salisilic (dung dịch có màu tím nhạt) rồi chuẩn độ bằng EDTA nồng độ C mol/l tới khi dung dịch mất màu tím của phức sắt salisilat (hết V ml EDTA). Hàm lượng sắt trong mẫu được tính theo công thức sau:

c. Xác định hàm lượng coban trong phức chất

Để nguội dung dịch thu được, sau đó chuyển vào bình định mức 50ml, pha loãng bằng nước cất đến vạch mức, lắc đều. Hút 10ml dung dịch Co(II) vào bình nón 250ml thêm ít chỉ thị murexit, điều chỉnh môi trường bằng dung dịch NH3 loãng tới khi pH = 8 (dung dịch có màu vàng nhạt) rồi chuẩn độ bằng EDTA nồng độ C mol/l tới khi dung dịch chuyển sang màu tím (hết V ml EDTA). Hàm lượng Co(II) trong mẫu được tính theo công thức sau:


2.3.3. Thăm dò khả năng kháng khuẩn, kháng nấm của các phối tử và các phức chất


Hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định được thực hiện dựa trên phương pháp pha loãng đa nồng độ. Đây là phương pháp thử nhằm đánh giá mức độ kháng vi sinh vật kiểm định và nấm mạnh hay yếu của các mẫu thử thông qua các giá trị IC50 (50% inhibitor concentration - nồng độ ức chế 50%). Các chủng vi sinh vật kiểm định gồm các vi khuẩn và nấm kiểm định gây bệnh ở người:

- Bacillus subtilis: là trực khuẩn gram (+), sinh bào tử, thường không gây bệnh.

- Staphylococcus 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.

- Lactobacillus fermentum: vi khuẩn gram (+), là loại vi khuẩn đường ruột lên men có ích, thường có mặt trong hệ tiêu hoá của người và động vật.

- Escherichia 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.

- Pseudomonas aeruginosa: vi khuẩn gram (-), trực khuẩn mủ xanh, gây nhiễm trùng huyết, các nhiễm trùng ở da và niêm mạc, gây viêm đường tiết niệu, viêm màng não, màng trong tim, viêm ruột.

- Salmonella enterica: vi khuẩn gram (-), vi khuẩn gây bệnh thương hàn, nhiễm trùng đường ruột ở người và động vật.

- Candida albicans: là nấm men, thường gây bệnh tưa lưỡi ở trẻ em và các bệnh phụ khoa.

Môi trường nuôi cấy: MHB (Mueller-Hinton Broth), MHA (Mueller-Hinton Agar); TSB (Tryptic Soy Broth); TSA (Tryptic Soy Agar) cho vi khuẩn; SDB (Sabouraud-2% dextrose broth) và SA (Sabouraud-4% dextrose agar) cho nấm.

Mẫu được pha trong DMSO (Đimethyl sulfoxide) với các nồng độ 128; 32; 8; 2; 0,5 g/ml. Các dung dịch vi sinh vật hoặc nấm với nồng độ 5.105 cfu/ml khi tiến hành thử. Sau đó lấy 10 l dung dịch mẫu thử theo các nồng độ đã được pha loãng, thêm 200 l dung dịch vi sinh vật và nấm, ủ 37oC trong 24 giờ.

Giá trị IC50 được tính toán dựa trên số liệu đo độ đục của môi trường nuôi cấy bằng máy quang phổ TECAN (Genios) và phần mềm raw data.


Каталог: files -> ChuaChuyenDoi
ChuaChuyenDoi -> ĐẠi học quốc gia hà NỘi trưỜng đẠi học khoa học tự nhiên nguyễn Thị Hương XÂy dựng quy trình quản lý CÁc công trìNH
ChuaChuyenDoi -> TS. NguyÔn Lai Thµnh
ChuaChuyenDoi -> Luận văn Cao học Người hướng dẫn: ts. Nguyễn Thị Hồng Vân
ChuaChuyenDoi -> 1 Một số vấn đề cơ bản về đất đai và sử dụng đất 05 1 Đất đai 05
ChuaChuyenDoi -> Lê Thị Phương XÂy dựng cơ SỞ DỮ liệu sinh học phân tử trong nhận dạng các loàI ĐỘng vật hoang dã phục vụ thực thi pháp luật và nghiên cứU
ChuaChuyenDoi -> TRƯỜng đẠi học khoa học tự nhiên nguyễn Hà Linh
ChuaChuyenDoi -> ĐÁnh giá Đa dạng di truyền một số MẪu giống lúa thu thập tại làO
ChuaChuyenDoi -> TRƯỜng đẠi học khoa học tự nhiêN
ChuaChuyenDoi -> TRƯỜng đẠi học khoa học tự nhiên nguyễn Văn Cường

tải về 493.89 Kb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn:
1   2   3   4   5   6   7   8




Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2024
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương