Tóm tắt Luận án - Nghiên cứu tổng hợp, xác định cấu trúc và thăm dò hoạt tính sinh học của một số phức chất pt(ii), pd(ii) với phối tử bazơ schiff

ời hướng dẫn khoa học 2: TS. Nguyễn Quang Trung Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp Học viện, họp tại Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam vào hồi giờ ..’, ngày tháng năm 2017 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Học viện Khoa học và Công nghệ - Thư viện Quốc gia Việt Nam 1 GIỚI THIỆU LUẬN ÁN 1. Đặt vấn đề Trong những năm trở lại đây, các nhà khoa học đã và đang tập trung nghiên cứu các phức chất của ion kim loại chuyển tiếp M (II) như Cu (II), Zn (II), Ni (II), vv... với các phối tử bazơ Schiff nói chung và bazơ Schiff đi từ dẫn xuất salicylaldehyde với diamine bậc 1 (dạng bốn càng diimine, ký hiệu: N2O2); với monoamine (dạng hai càng monoimine, ký hiệu: NO). Kết quả nghiên cứu cho thấy các phối tử bazơ Schiff có khả năng tạo phức tốt với các kim loại chuyển tiếp. Mặc khác, các phức chất tổng hợp được từ phối tử bazơ Schiff đã được chứng minh có hoạt tính sinh học cao như chống sốt rét, kháng nấm, kháng khuẩn, chống co giật, chống oxy hóa, chống viêm, chống sốt rét,vv.... đặc biệt là khả năng ức chế sự phát triển tế bào ung thư. So với phức chất kháng ung thư đầu tiên hiện đang được sử dụng rộng rãi trên thế giới là cis-platin (cis-[Pt(NH3)2Cl2]) nhưng có nhược điểm là độc tính cao, độ tan kém, hoạt tính thấp thì phức chất của platinum(II) với phối tử bazơ Schiff lại có hoạt tính kháng ung thư cao nhưng độc tính thấp và khả năng hòa tan tốt. Các nghiên cứu còn cho thấy có sự liên quan giữa hoạt tính và cấu trúc của phức chất, cũng như đặc tính của ion kim loại trung tâm và phối tử tạo phức. Vì vậy, với mong muốn tổng hợp ra được các phức chất có hoạt tính sinh học cao ứng dụng trong điều trị bệnh, chúng tôi tiếp tục nghiên cứu các phức chất của Pt(II), Pd(II) với phối tử bazơ Schiff có các nhóm thế khác nhau. Luận án đặt ra mục tiêu cụ thể như sau: - Nghiên cứu các điều kiện qui trình tối ưu tổng hợp các phối tử bazơ Schiff từ dẫn xuất salicylaldehydedạng 4 càng N2O2 và dạng 2 càng NO. - Nghiên cứu và đưa ra qui trình tối ưu tổng hợp phức chất Pt(II), Pd(II) với các phối tử bazơ Schiff. - Xác định cấu trúc các phối tử và phức chất dựa trên các phương pháp phổ hiện đại. - Thăm dò hoạt tính sinh học của các phối tửvà phức chất như hoạt tính kháng vi sinh vật và hoạt tính ức chế sự phát triển tế bào ung thư, góp phần tìm ra hoạt chất chữa bệnh mới. Đề tài “Nghiên cứu tổng hợp, xác định cấu trúc và thăm dò hoạt tính sinh học của một số phức chất Pt(II), Pd(II) với phối tử bazơ Schiff” là cần thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao, góp phần tổng hợp các phức chất có hoạt tính sinh học nhằm định hướng nghiên cứu thuốctrong công nghệ dược phẩm. 2. Những đóng góp mới của luận án Đã tổng hợp 25 phối tử bazơ Schiff nhờ phản ứng ngưng tụ từ salicylaldehyde có các nhóm thế tại vị trí R3, R5 khác nhautrong vòng thơm với hợp chất diamine bậc 1 là: 1,2-phenylendiamine, cis- và trans-1,2-cyclohexanediamine, 1,2-ethylenediamine và với monoamine bậc 1 là:(R)- và (S)-1-phenylethylamine.Xác định cấu trúc phối tử bằng các phương pháp phổ IR, ESI-MS, 1H-NMR, 13C-NMR. 2 Lần đầu tiên ở Việt Namđã tổng hợp được 38 phức chấtPt(II), Pd(II) mới với phối tử bazơ Schiff dạng 4 càng N2O2 và 2 càngNO.Xác định cấu trúc phức chất bằng các phương pháp phổ IR, ESI-MS, 1H-NMR, 13C-NMR, HSQC, HMBC và đo alpha D (đo cho phức chất với phối tử dạng 2 càng). Đã thử hoạt tính gây độc tế bào của phức chất trên 4 dòng tế bào ung thư. Kết quả cho thấy có 10 phức chất có hoạt tính kháng lại các dòng tế bào ung thư ở các mức độ khác nhau, trong đó có 4/10phức chất có hoạt tính<20 µM và đặc biệt có 2 phức chất có hoạt tínhtốt, đólà: Phứcchất dạng 4 càng [Pt(sed)]123a (Phức chất Pt(II) với phối tử N,N'- bis(salicylidene)-1,2-ethylenediamine):Có hoạt tính kháng ung thư, giá trịIC50 đạt 3,14 µM (KB), 3,57 µM (Hep-G2) và giá trị này gần bằng so với chất chuẩn ellipticine (IC50 đạt 2,03 µM (KB) và 2,47 µM (Hep-G2)). Phức chất dạng 2 càng [Pd(R-5Fspa)2]138b (Phức chất Pd(II) với phối tử (R)- N-5- fluoro-salicylidene-1-phenylethylamine):Có hoạt tính kháng ung thư đối với dòng tế bào ung thư biểu mô (KB) có giá trị IC50 = 11,10 µM, ung thư gan (Hep-G2) có giá trị IC50 = 6,69 µM, ung thư phổi (Lu)có giá trị IC50 = 8,04 µM. Riêng đối với dòng tế bào ung thư vú (MCF-7) có giá trị IC50 bằng 16,64µM, thấp hơn các nhà khoa học trên thế giới công bố cho kết quả IC50 = 30,26–48,29µM (MCF-7). Đã thử hoạt tính kháng vi sinh vật của 2 phối tử và 6 phức chất trên các dòng vi sinh vật kiểm định Gram (+), Gram (-), và nấm. Kết quả cho thấy các mẫu đều không có hoạt tính kháng vi sinh vật. 3. Cấu trúc của luận án Toàn bộ nội dung của luận án gồm 158 trang bao gồm các phần: Mở đầu (2 trang). Tổng quan (20trang). Thực nghiệm (38trang). Kết quả và thảo luận (74trang). Kết luận (2 trang). Danh mục 09 công trình khoa học của tác giả có liên quan đến luận án trên tạp chí chuyên ngành trong nước (1 trang) và 146 tài liệu tham khảo (14 trang). Luận án có 100 hình, 23 sơ đồ và 38 bảng. Phần phụ lục có 388 hình (200 trang). II. NỘI DUNG LUẬN ÁN Chương I. TỔNG QUAN Phần tổng quan đề cập đến tình hình nghiên cứu trên thế giới và trong nước liên quan đến đề tài luận án, gồm những nội dung chính sau: 1.1. Phối tử bazơ Schiff, phức chất của kim loại M(II) và ứng dụng 1.2. Tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc, hoạt tính sinh học của phức chất M(II) với phối tử bazơ Schiff 4 càng N2O2 1.3. Tổng hợp và nghiên cứu cấu trúc, hoạt tính sinh học của phức chất M(II) với phối tử bazơ Schiff 2 càng NO 1.4. Tổng quan ứng dụng phức chất Pt(II) điều trị bệnh ung thư 1.5.Tổng quan nghiên cứu phức chất ở Việt Nam 3 Chương II. THỰC NGHIỆM 2.1. Các phương pháp nghiên cứu 2.1.1. Phương pháp tổng hợp và tinh chế sản phẩm 2.1.2. Phương pháp xác định cấu trúc các chất 2.1.3. Phương pháp thử hoạt tính sinh học 2.2. Kỹ thuật thực nghiệm 2.2.1. Hoá chất và dung môi Các hóa chất sử dụng trong luận án đều là hóa chất tinh khiết bao gồm: Salicylaldehyde, 4-methoxyphenol, 2-tert-butyl-phenol, 4-tert-butyl-phenol, 2,4-di- tert-butylphenol, 4-chlorophenol, 4-bromophenol, 4-iodophenol, 4-flourophenol, 1,2- ethylenediamine, 1,2-phenylenediamine, cis-; trans-1,2-cyclohexanediamine, (R)-; (S)-1-phenylethylamine, potassium tetrachloroplatinate(II) 46-47 %Pt; Potassium tetrachloroPalladium(II) 32% Pd, DMSO, CH2Cl2, Na2CO3, Na2SO4,NaOH. Các dung môi n-hexan, CH2Cl2, EtOAc, C2H5OH, CH3OH chưng cất trước khi sử dụng. 2.2.2. Thiết bị - Thiết bị ghi phổ IR: máy quang phổ FR/IR 08101 của hãng Shimadzu - Thiết bị ghi phổ NMR: máy Avance - 500 MHz (Bruker) - Thiết bị ghi phổ MS: máy Varian MS 320 3Q - Ion Trap - Thăm dò hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm, ức chế sự phát triển của tế bào ung thư của các phối tử và các phức chất. 2.3. Tổng hợp salicylaldehyde có các nhóm thế tại R3, R5(phản ứng Reimer– Tiemann) Đã tổng hợp 8 salicylaldehyde có các nhóm thế R3, R5 khác nhau trong vòng thơm bao gồm: 5-methoxy-salicylaldehyde, 3-tert-butyl-salicylaldehyde, 5-tert-butyl- salicylaldehyde, 3,5-di-tert-butyl-salicylaldehyde, 5-chloro-salicylaldehyde, 5- bromo-salicylaldehyde, 5-iodo-salicylaldehyde, 5-fluoro-salicylaldehyde. 2.4. Tổng hợp phối tử bazơ Schiff 4 càng và phối tử 2 càng Đã tổng hợp 25 phối tử và xác định cấu trúc bằng các phương pháp vật lý hiện đại như: IR, MS, 1H-NMR, 13C-NMR. 2.4.1. Tổng hợp dãy phối tử 4 càng H2L1, H2L2, H2L3 Tổng hợp dãy phối tử là các bazơ Schiff 4 càng (H2L1-3) nhờ phản ứng ngưng tụ giữa dẫn xuất salicylaldehydevới các diamine bậc 1: 1,2-phenylendiamine, cis- và trans-1,2-cyclohexanediamine, 1,2-ethylenediamine trong dung môi ethanol, tỉ lệ mol 2 : 1, nhiệt độ 60 0C, pH = 8. 2.4.2. Tổng hợp dãy phối tử 2 càng HL4 Dãy phối tử là các bazơ Schiff 2 càng (HL4) được tổng hợp qua phản ứng ngưng tụ giữa dẫn xuất salicylaldehydevà các mono-amine bậc 1: (R)- và (S)-1- phenylethylamine trong dung môi ethanol, tỉ lệ mol 1 : 1, ở nhiệt độ 60 0C, pH = 8. 4 2.5. Tổng hợp các phức chất Pt(II) và Pd(II) với phối tử bazơ Schiff Nghiên cứu 38 phức chất bằng các phương pháp vật lý như phổ: IR, MS, 1H- NMR, 13C-NMR, HSQC, HMBC, αD (phức chất với phối tử 2 càng). 2.5.1. Tổng hợp phức chất với dãy phối tử 4 càng H2L1, H2L2, H2L3 Các phức chất của Pt(II), Pd(II) với các bazơ Schiff 4 càng (H2L1-3) được tổng hợp trong dung môi DMSO, tỉ lệ mol 1 : 1, ở nhiệt độ 60 0C, pH = 8. 2.5.2. Tổng hợp phức chất với dãy phối tử 2 càng HL4 Các phức chất của Pt(II), Pd(II) với các bazơ Schiff 2 càng (dãy HL4) trong dung môi DMSO, môi trường axit, tỉ lệ mol 1 : 2, ở nhiệt độ 600C. CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Nghiên cứu tổng hợp các salicylaldehyde, phối tử và phức chất 3.1.1. Nghiên cứu tổng hợp các salicylaldehyde có các nhóm thế tại R3, R5 Tổng hợp 8 dẫn xuất salicylaldehyde được chỉ ra theo sơ đồ 3.1 R3 = H, R5 = OCH3 5ms 108b R3= H, R5 = Cl 5Cls 108f R3 = t-Bu, R5 = H 3tbs 108c R3= H, R5 = Br 5Brs 108g R3 = H, R5 = t-Bu 5tbs 108d R3 = H, R5 = I 5Is 108h R3 = t-Bu, R5 = t-Bu 3,5tbs 108e R3= H, R5 = F 5Fs 108i Sơ đồ 3.1. Sơ đồ tổng hợp các salicylaldehyde có các nhóm thế R3, R5 khác nhau Chú thích: Sản phẩm là các phối tử được chứng minh bằng phổ 1H-NMR. 3.1.2. Nghiên cứu tổng hợp phối tử 4 càng và phối tử 2 càng Hòa tan dãy phối tử 4 càng H2L1, H2L2, H2L3 và phối tử 2 càng HL4 trong dung môi C2H5OH và khuấy ở nhiệt độ phòng. Cho vào hỗn hợp phản ứng muối Na2SO4 khan vừa đủ để hấp thụ lượng nước sinh ra trong phản ứng. Thời gian thực hiện phản ứng khoảng 3h. Tinh chế sản phẩm rửa nhiều lần bằng dung môi EtOH. Tổng hợp 25 phối tử 4 càng và phối tử 2 càng được chỉ ra theo sơ đồ 3.2 và 3.3. (Hçn hîp: A1-A4:Na2SO4) (2:1:1), OH N N HOR5 R3 R3 R5H2N NH2 pH > 8 t0 = 60 0COH O R5 R3108a-i C2H5OH + 1 6 2 4 7 A1-A4 R R TT -R- R3 R5 Phối tử A1 C6H4 H2L1 H H H2spd 110 A2 cis-C6H10 H H cis-H2scd 111a 5 A3 trans-C6H10 H H trans- H2scd 111b A4 C2H4 H2L2 H H H2sed 112a H OCH3 H25msed 112b t-Bu H H23tbsed 112c H t-Bu H25tbsed 112d t-Bu t-Bu H23,5tbsed 112e C2H4 H2L3 H Cl H25Clsed 112f H Br H25Brsed 112g H I H25Ised 112h H F H25Fsed 112i Sơ đồ 3.2. Sơ đồ tổng hợp dãy phối tử 4 càng H2L1,H2L2,H2L3 R5 Phức chất R5 Phức chất H (R)-Hspa 114° Br (R)-H5Brspa 118a H (S)-Hspa 114b Br (S)-H5Brspa 118b OCH3 (S)-H5mspa 155 I (R)-H5Ispa 119a t-Bu (R)-H5tbspa 116a I (S)-H5Ispa 119b t-Bu (S)-H5tbspa 116b F (R)-H5Fspa 120a Cl (R)-H5Clspa 117a F (S)-H5Fspa 120b Cl (S)-H5Clspa 117b Sơ đồ 3.3. Sơ đồ tổng hợp dãy phối tử 2 càng HL4 3.1.3. Nghiên cứu tổng hợp phức chất với phối tử 4 càng và phối tử 2 càng 3.1.3.1. Nghiên cứu tổng hợp phức chất với dãy phối tử 4 càng H2L1,H2L2,H2L3 Tổng hợp 38 phức chất với dãy phối tử 4 càng và phối tử 2 càng được chỉ ra theo sơ đồ 3.2 -R- L R3 R5 Phức chất C6H4 H2L1 H H [M(spd)] 121a,b 6 cis-C6H10 H H [M(cis-scd)] 122a,b trans-C6H10 H H [M(trans-scd)] 122c,d C2H4 H2L2 H H [M(sed)] 123a,b H OCH3 [M(5msed)] 124a,b t-Bu H [M(3tbsed)] 125a,b H t-Bu [M(5tbsed)] 126a,b t-Bu t-Bu [Pd(3,5tbsed)] 127 C2H4 H2L3 H Cl [M5Clsed)] 128a,b H Br [M(5Brsed)] 129a,b H I [M(5Ised)] 130a,b H F [Pd(5Fsed)] 131 Sơ đồ 3.4. Sơ đồ tổng hợp 22 phức chất với dãy phối tử 4 càng H2L1,H2L2,H2L3 3.1.3.2. Nghiên cứu tổng hợp phức chất với dãy phối tử 2 càng HL4 Cho từ từ dung dịch muối K2MCl4 (M: K2PtCl4 hoặc K2PdCl4) đã hòa tan trong DMSO vào dung dịch của các dãy phối tử đã được hòa tan trong dung môi DMSO: H2L1; H2L2; H2L3; HL4, khuấy đều và từ từ cho dung dịch Na2CO3 vào hỗn hợp phản ứng trên (điều chỉnh pH = 8). Khuấy hỗn hợp phản ứng trong khoảng 3h ở nhiệt độ 60 0C, và trong điều kiện phòng tối đối với riêng muối Pt (II). Theo dõi phản ứng bằng sắc kí bản mỏng với hệ dung môi CH2Cl2: CH3OH (95: 5). Tiếp tục xử lý sản phẩm sau khi chạy sắc ký cột và tinh chế sản phẩm bằng dung môi EtOH (Sơ đồ 3.5). DMSO t0 = 60 0C pH > 8 (114-120:K2MCl4:Na2CO3) = (2:1:1) O N H3C O N CH3 M R5 R5OH N H3C R5 M: Pt(II), Pd(II) 1 2 1 2 3 4 67 8 910 11 12 13 14 15 114-120 R5 Phức chất R5 Phức chất H [Pt(R-spa)2] 132a Br [Pt(R-5Brspa)2] 136a H [Pd(R-spa)2] 132b Br [Pd(R-5Brspa)2] 136b H [Pd(S-spa)2] 132c Br [Pd(S-5Brspa)2] 136c OCH3 [Pd(R-5mspa)2] 133 I [Pd(R-5Ispa)2] 137a t-Bu [Pd(R-5tbspa)2] 134a I [Pd(S-5Ispa)2] 137b t-Bu [Pd(S-5tbspa)2] 134b F [Pt(R-5Fspa)2] 138a Cl [Pd(R-5Clspa)2] 135a F [Pd(R-5Fspa)2] 138b Cl [Pd(S-5Clspa)2] 135b F [Pd(S-5Fspa)2] 138c Sơ đồ 3.5. Sơ đồ tổng hợp 16 phức chất với dãy phối tử 2 càng HL4 3.2. Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp phổ hồng ngoại Phương pháp phổ hồng ngoại được sử dụng để xác định một số nhóm chức đặc 7 trưng có trong hợp chất và bước đầu khẳng định về sự tạo phức giữa ion kim loại và phối tử. 3.2.1. Phổ hồng ngoại của dãy phối tử H2L1-3 Bảng 3.1. Phổ IR của phức chất với dãy phối tử H2L1-3 (ν, cm-1) Hợp chất C-H thơm OH CH no C=N C=C C-O M-O M-N H2spd 3052 3001 2970-2860 1612 1594 1276 - - Pt(spd)] 3020 - 2920-2870 1604 1577 1323 752 463 Pd(spd)] 3010 - 2930-2850 1606 1578 1332 630 460 cis-H2scd 3080 3002 2933-2858 1627 1570 1350 - - [Pt(cis-scd)] 3090 - 2933-2854 1601 1601 1309 640 477 [Pd(cis-scd)] 3150 - 2932-2857 1630 1600 1312 747 472 trans-H2scd 3090 3005 2921-2848 1628 1580 1341 - - [Pt(trans -scd)] 3015 2937-2859 1602 1602 1317 696 471 [Pd(trans-scd)] 3010 - 2936-2858 1629 1601 1318 619 466 H2sed 3053 3012 2934-2868 1636 1577 1371 - - [Pt(sed)] 3047 2976-2860 1624 1600 1307 605 474 [Pd(sed)] 3069 - 2942-2872 1632 1601 1315 630 471 H25msed 3012 2963 2937-2835 1639 1587 1328 - - [Pd(5msed)] 3004 - 2921-2855 1631 1533 1302 617 470 H23tbsed 3057 2999 2961-2873 1632 1497 1308 - - [Pt(3tbsed)] 3040 - 2922-2851 1621 1594 1307 634 460 [Pd(3tbsed)] 3050 - 2942-2872 1629 1594 1313 622 490 H25tbsed 3030 2955 2905-2872 1633 1497 1337 - - [Pt(5tbsed)] 3008 - 2943-2868 1621 1594 1350 634 460 [Pd(5tbsed)] 3010 - 2957-2868 1630 1522 1313 612 467 H23,5tbsed 3070 2999 2962-2869 1629 1481 1361 - - [Pd(3,5tbsed)] 3007 - 2951-2868 1626 1527 1324 746 537 H25Clsed 3001 2903 2900-2810 1633 1571 1362 - - [Pt(5Clsed)] 3002 - 2924-2851 1618 1599 1303 678 470 [Pd(5Clsed)] 3060 - 2950-2860 1632 1599 1301 667 474 H25Brsed 3007 2998 2920-2850 1634 1567 1392 - - [Pt(5Brsed)] 3009 - 2918-2847 1633 1592 1332 664 470 [Pd(5Brsed)] 3150 - 2930-2800 1631 1592 1302 655 468 H25Ised 3003 2999 2930-2873 1633 1565 1359 - - [Pt(5Ised)] 3001 - 2923-2853 1619 1583 1303 661 559 [Pd(5Ised)] 3001 - 2950-2810 1627 1583 1301 648 460 H25Fsed 3100 2939 2911-2853 1635 1562 1364 - - [Pd(5Fsed)] 3100 - 2926-2873 1634 1544 1306 777 471 Bảng 3.1 cho thấy, dải dao động hoá trị đặc trưng cho nhóm OH gắn với vòng thơm ở 2903–3052 cm-1 không xuất hiện trong phổ IR của phức chất. Điều này cho thấy H của nhóm OH đã bị tách ra và O tạo liên kết phối trí với ion kim loại trung tâm. Bằng chứng khác nữa là sự xuất hiện dao động hoá trị đặc trưng cho nhóm M–O ở 605–777 cm-1 trên phổ IR của các phức chất. Mặt khác, dải dao động hoá trị đặc trưng của nhóm C = N bị chuyển dịch về phía số sóng thấp hơn khi chuyển từ phối tử 8 tự do vào phức chất tương ứng 1601–1634 cm-1 và sự xuất hiện dải dao động hoá trị đặc trưng cho nhóm M–N ở 460–559 cm-1 là bằng chứng chứng minh sự hình thành liên kết phối trí thứ hai giữa ion kim loại trung tâm với phối tử dạng N2O2 qua nguyên tử N. Một số dải dao động hoá trị của các nhóm chức khác cũng được liệt kê đầy đủ trên Bảng 3.1. 3.2.2. Phổ hấp thụ hồng ngoại phức chất Pt(II), Pd(II) với dãy phối tử HL4 Một số dải dao động hóa trị đặc trưng trong phổ IR của dãy phối tử HL4 và các phức chất Pt(II), Pd(II) được đưa ra trên Bảng 3.2. Bảng 3.1.phổ IR của phức chất với dãy phối tử HL4 (ν, cm-1) Phức chất C-H thơm -OH C-H no C=N C=C C-O M-O M-N (R)-Hspa) 3025 2995 2975-2895 1615 1577 1326 - - [Pt(R-spa)2] 3023 - 2975-2890 1612 1536 1325 698 471 [Pd(R-spa)2] 3024 - 2975-2893 1615 1536 1325 606 471 (S)-Hspa 3026 2991 2976-2890 1615 1577 1325 - - [Pd(S-spa)2] 3024 - 2976-2892 1615 1536 1325 607 471 (S)-H5mspa 3061 3008 2972-2897 1630 1584 1303 - - [Pd(S-5mspa)2] 3004 - 2946-2827 1626 1614 1314 700 527 (R)-H5tbspa) 3068 3027 2966-2867 1634 1579 1323 - - [Pd(R5tbspa)2] 3070 - 2960-2855 1619 1531 1329 695 461 (S)-H5tbspa) 3058 3027 2953-2868 1634 1579 1378 - - [Pd(S-5tbspa)2] 3030 - 2961-2862 1618 1531 1328 662 461 (R)-H5Clspa 3060 3024 2984-2884 1633 1574 1368 - - [Pd(R-5Clspa)2] 2954 - 2923-2851 1620 1528 1323 662 460 (S)-H5Clspa 3060 3024 2984-2884 1633 1573 1368 - - [Pd(S-5Clspa)2] 3060 - 2952-2862 1618 1526 1326 660 462 (R)-H5Brspa 3059 3023 2984-2885 16 31 1602 1367 - - [Pt(R-5Brspa)2] 3060 - 2919-2849 1618 1529 1325 655 465 [Pd(R-5Brspa)2] 3100 - 2987-2864 1619 1591 1326 652 460 (S)-H5Brspa 3059 3023 2983-2883 1631 1602 1373 - - [Pd(S-5Brspa)2] 3070 - 2987-2864 1619 1591 1326 652 461 (R)-H5Ispa 3058 3023 2985-2885 1628 1597 1366 - - [Pd(R-5Ispa)2] 3053 - 2984-2871 1620 1583 1369 637 456 (S)-H5Ispa 3058 3023 2984-2883 1627 1596 1367 - - [Pd(S-5Ispa)2] 3023 - 2974-2869 1620 1583 1317 638 457 [Pt(R-5Fspa)2] 3050 - 2923-2851 1617 1543 1321 696 463 [Pd(R-5Fspa)2] 3057 - 2972-2851 1620 1541 1321 741 460 [Pd(S-5Fspa)2] 3054 - 2972-2850 1620 1541 1321 696 459 Tương tự như trong trường hợp phối tử H2L1-3 (Bảng 3.1), phổ của phức chất với dãy phối tử HL4 đều không xuất hiện dải dao động của nhóm OH liên kết với vòng thơm, nhưng xuất hiện các dải dao động của liên kết M–N và M–O (M: Pt(II), Pd(II)) ở vùng 427–471 cm-1 và 638–741 cm-1 tương ứng. Kết quả này chứng tỏ ion 9 kim loại đã phối trí với phối tử qua nguyên tử N và O. 3.3. Nghiên cứu phối tử và phức chất bằng phương pháp phổ khối lượng Việc qui kết tín hiệu của mảnh ion phân tử trong phổ MS của các phối tử và phức chất được đưa ra trong Bảng 3.3. Bảng 3.2. Mảnh ion phân tử trong phổ khối lượng của các phối tử và phức chất Phối tử và phức chất M (đvC) [M+H]+ (m/z) Tần suất Phối tử và phức chất M (đvC) [M+H]+ (m/z) Tần suất PHỐI TỬ H2spd 316,1 317,0 100 H25Fsed 304,3 304,9 100 cis-H2scd 322,4 323,0 100 (R)-Hspa 225,3 225,9 100 trans-H2scd 322,4 323,0 100 (S)-Hspa 225,3 225,9 100 H2sed 268,1 268,9 100 (S)-H5mspa 255,3 255,9 100 H25msed 328,4 329,0 100 (R)-H5tbspa 281,4 282,0 100 H23tbsed 380,2 381,1 100 (S)-H5tbspa 281,4 279,9* 100 H25tbsed 380,2 381,1 100 (R)-H5Clspa 259,1 259,9 100 H23,5tbsed 492,4 493,2 100 (R)-H5Brspa 303,0 303,8 100 H25Clsed 336,0 336,9 100 (S)-H5Brspa 303,0 303,8 100 H25Brsed 426,1 426,8 100 (R)-H5Ispa 351,2 351,8 100 H25Ised 520,1 520,8 100 (S)-H5Ispa 351,2 351,8 100 PHỨC CHẤT [Pt(spd)] 509,4 510,1 88,9 [Pd(5Ised)] 624,5 625,7 64,7 [Pd(spd)] 420,0 420,9 100 [Pd(5Fsed)] 408,0 408,9 100 [Pt(cis-scd)] 515,1 516,1 100 [Pt(R-spa)2] 643,2 644,1 84,5 [Pd(cis-scd)] 426,1 426,9 100 [Pd(R-spa)2] 554,1 555 87,6 [Pt(trans-scd)] 515,5 516,0 100 [Pd(S-spa)2] 554,1 555 100 [Pd(transscd)] 426,1 426,9 100 [Pd(S-5mspa)2] 614,1 615,0 76,5 [Pt(sed)] 461,1 462,1 100 [Pd(R-5tbspa)2] 666,2 667,2 100 [Pd(sed)] 372,0 372,8 100 [Pd(S-5tbspa)2] 666,2 667,1 100 [Pd(5msed)] 432,0 432,9 100 [Pd(R-5Clspa)2] 623,9 624,8 100 [Pt(3tbsed)] 573,2 574,1 100 [Pd(S-5Clspa)2] 623,9 624,9 100 [Pd(3tbsed)] 484,1 485,1 100 [Pt((R)5Brspa)2] 801,4 801,9 94,2 [Pt(5tbsed)] 573,2 574,1 95 [Pd(R-5Brspa)2] 710,8 711,8 58,3 [Pd(5tbsed)] 484,1 485,1 100 [Pd(S-5Brspa)2] 710,8 711,9 64,7 [Pd(3,5tbsed)] 596,3 597,1 100 [Pd(R-5Ispa)2] 805,9 806,7 100 [Pt(5Clsed)] 530,3 530,9 100 [Pd(S-5Ispa)2] 805,9 806,7 100 [Pd(5Clsed)] 441,6 442,8 100 [Pt(R-5Fspa)2] 679,2 680,0 100 [Pt(5Brsed)] 619,2 619,7 60,3 [Pd(R-5Fspa)2] 590,1 590,9 100 [Pd(5Brsed)] 530,5 531,7 63.5 [Pd(S-5Fspa)2] 590,1 590,9 100 [Pt(5Ised)] 713,2 713,8 60,9 Ghi chú: Trường hợp có dấu (*) là phổ negative (-MS) Kết quả ở Bảng 3.3 cho thấy trong tất cả phổ (+)MS được ghi đều xuất hiện pic của mảnh ion phân tử [M+H]+ (trị số m/z ~ M+1) với tần suất cao (58,3–100 %). Trên phổ -[MS] của phối tử (S)-H5tbspa xuất hiện pic ion giả phân tử [M-H]- với trị 10 số m/z ~M-1. Điều đó chứng tỏ các phối tử và phức chất bền trong điều kiện ghi phổ. Các phức chất đều là phức đơn nhân. Như vậy, kết quả phổ khối lượng cho thấy công thức giả định của các phối tử và phức chất là hợp lí. 3.4. Nghiên cứu các phức chất bằng phổ cộng hưởng từ hạt nhân 3.4.1. Phức chất Pt(II), Pd(II) với các phối tử H2L1(121a,b; 122a,b,c,d) Các tín hiệu cộng hưởng trên phổ 1H, 13C–NMR của các phối tử và phức chất lần lượt được đưa ra trong (Bảng 3.4,Bảng 3.5, Bảng 3.6) Trên phổ 1H-NMR của phức chất 121a,b; 122a,b,c,d không xuất hiện tín hiệu singlet đặc trưng của proton nhóm OH gắn với vòng thơm của phối tử H2spd, H2scdtại δH 13,45–13,29 ppm, điều đó chứng tỏ H nhóm này đã bị tách ra và O liên kết với ion kim loại trung tâm. Bằng chứng khác là sự xuất hiện tín hiệu cộng hưởng của C trong vòng thơm liên kết với O cộng hưởng ở δC164,53; 166,12; 162,38; 164,61; 162,68; 164,81 ppm lần lượt trên phổ 13C-NMR của 6 phức chất 121a,b; 122a-d. Tín hiệu này đã có sự thay đổi trên phổ 13C-NMR của phối tử tạiδC 163,74; 164,13; 164,71 ppm lần lượt phối tử H2spd, cis-H2scd, trans-H2scd tương ứng. So sánh tín hiệu cộng hưởng của C nhóm C=N trên phổ 13C-NMR của các phối tử và phức chất tương ứng còn thấy sự thay đổi của tín hiệu này. Cụ thể, C nhóm C=N cộng hưởng ở δC 161,37; 161,24; 160,97 ppm lần lượt trên phổ của phối tử H2spd, cis-H2scd, trans-H2scd nhưng trên phổ của phức chất nó cộng hưởng ở δC 151,12; 154,88; 153,99; 158,46; 151,87; 156,11 ppm lần lượt trên 6 phức chất 121a,b; 122a,b,c,d. Đây là bằng chứng cho thấy vị trí phối trí thứ hai của phối tử này được thực hiện qua nguyên tử N nhóm C=N. Bảng 3.3. Dữ liệu phổ NMR của phối tử 110 vàphức chất 121a, 121b Vị trí H2spd 110 [Pt(spd)] 121a [Pd(spd)] 121b δC a’,b δHa’,c (J = Hz) δCa,b δHa,c (J = Hz) δCa,b δHa,c (J = Hz) OH – 13,04 (1H, s) – – – – 1 132,37 – 135,23 – 136,12 – 2 163,74 – 164,53 – 166,12 – 3 127,72 7,02 (d, J = 8,5 127,80 7,11 (d, J = 8,5) 128,13 7,02 (dd, 6,0, 9,0) 4 133,41 7,22–7,20 (m) 135,45 7,59–7,55 ( t) 136,25 7,46–7,42 (m) 5 119,75 6,90 (t, J = 7,5 121,77 7,85 (dd, 1,5; 7.0) 120,88 7,73 (dd, 1,5; 8,0) 6 142,56 7,36–7,31 (m) 144,59 6,79 ( t, J = 7,5) 143,09 6,71 (t, J = 7,0) 7 161,37 8,60 ( s) 151,12 9,51 (s) 154,88 9,17 ( s) 8 119,26 – 121,05 – 120,68 – 9 119,01 7,36–7,31 (m) 116,52 8,44 (m) 117,18 8,33 (dd, 3,5; 6,5) 10 117,55 7,36–7,31 (m) 116,04 7,45 (dd, 3,0; 6,0) 115,26 7,46–7,42 ( m) Bảng 3.4. Dữ liệu phổ NMR của phối tử 111a vàphức chất 122a, 122b Vị cis-H2scd 111a [Pt(cis-scd)] 122a [Pd(cis-scd)] 122b 11 trí δCa,b δHa,c (J = Hz) δCa,b δHa,c (J = Hz) δCa,b δHa,c (J = Hz) OH – 13,45 (s) – – – – 1 118,83 – 122,09 – 120,77 – 2 164,13 – 162,38 – 164,61 – 3 118,49 6,91 (d, J = 8,0) 120,48 6,91 (d, J = 8,5) 119,94 6,85 (d, J = 8,5) 4 131,43 7,23 (t, J = 7,5) 133,07 7,42 (t, J = 7,0) 134,04 7,30 (dt, 2,0; 7,0) 5 117,02 6,84 (t, J = 15,0) 114,86 6,90 (t, J = 6,5) 113,72 6,56 (dt, 1,0; 7,5) 6 132,23 7,27 (d, J = 8,0) 133,62 7,55 (d, J = 7,5) 134,56 7,45 (dd, 1,5; 7,5) 7 161,24 8,34 (s) 153,99 8,44 (s) 158,46 8,09 (s) 8 69,46 3,60 (t, J = 4,0) 70,02 3,99 (s) 68,79 4,03 (t, J = 4,0) 9 30,69 1,98–1,87 (m) 26,54 2,25 (m) 26,60 2,27 (dd, 6,5; 10,5) 10 22,50 1,59 (t, J = 4,5) 20,52 1,88 (d, J = 12,0) 20,40 1,50–1,43 (m) Bảng 3.5. Dữ liệu phổ NMR của phối tử 111b vàphức chất122c, 122d Vị trí trans-H2scd 111b [Pt(trans-scd)] 122c [Pd(trans- scd)] 122d δC a,b δHa,c (J = Hz) δCa,b δHa,c (J = Hz) δCa,b δHa,c (J = Hz) OH – 13,29 (s) – – – – 1 118,66 – 121,94 – 120,67 – 2 164,71 – 162,68 – 164,81 – 3 118,59 6,86 (d, J = 8,5) 120,48 6,90 (d, J = 8,5) 119,92 6,83 (d, J = 8,5) 4 131,48 7,25–7,21 (m) 133,19 7,41 (t, J = 7,0) 134,04 7,45 (d, J = 8,0) 5 116,77 6,78 (dm) 114,91 6,60 (t, J = 7,0) 113,67 6,54 (t, J = 7,5) 6 132,16 7,14 (dd, 2,0; 8,0) 134,01 7,58 (d, J = 7,5) 134,83 7,28 (dd, 1,5; 8,5) 7 160,97 8,24 (s) 151,87 8,36 (s) 156,11 8,01 (s) 8 72,64 3,31 (dd, 4,0; 5,5) 73,44 3,54 (t, J = 4,0) 71,85 3,54 (t, J = 4,0) 9 33,11 1,95-1,86 (m) 27,21 2,77–1,83 (m) 27,88 2,71 (d, m) 10 24,19 1,49–1,75 (m) 23,81 1,54–1,38 (m) 23,69 1,37 (t, m) 3.4.2. Phức chất Pt(II), Pd(II) với các phối tử H2L2 (H2sed, H25msed, H23tbsed, H25tbsed, H23,5tbsed) Phổ 1H-NMR, 13C-NMR của 9 phức123a,b; 124a,b; 125a,b; 126a,b; 127 được liệt kê trênBảng 3.7, Bảng 3.8, Bảng 3.9, Bảng 3.10, Bảng 3.11 . Trên phổ 1H-NMR của phức chấtkhông xuất hiện tín hiệu singlet đặc trưngcủa proton nhóm OH gắn với vòng thơm của phối tử tạiδH 13,17; 12,67; 13,81; 12,98; 13,62 ppm tương ứng của phối tử H2sed; H25msed; H23tbsed; H25tbsed; H23,5tbsedlà bằng chứng cho thấy H tách ra và O liên kết với ion kim loại trung tâm. Bên cạnh đó, trên phổ 13C-NMR của các phức chất lại xuất hiện tín hiệu cộng hưởng C của nhóm C-O tại các vị tríδC 162,45; 164,76; 157,73; 159,61; 161,64; 164,04; 163,79; 164,46; 164,13 (C-2) lần lượt của 9 phức chất 123a,b; 124a,b; 125a,b; 126a,b; 127. So với các tín hiệu cộng hưởng tại các vị tríδC 166,51; 166,27; 167,21; 166,87 167,59 của các phối tử H2sed; H25msed; H23tbsed; H25tbsed; H23,5tbsedtương ứng. Hai dữ kiện 12 này là bằng chứng cho thấy O tham gia phối trí với ion kim loại trung tâm. Một vị trí phối trí nữa giữa phối tử và ion kim loại trung tâm được thực hiện qua nguyên tử N. Bằng chứng này được chứng minh qua sự thay về độ chuyển dịch hóa học của nguyên tử C liên kết với N khi chuyển từ phối tử tự do vào phức chất tương ứng. Cụ thể, C nhóm C=N cộng hưởng ở δC 161,03; 155,17; 160,38; 158,69; 158,04 lần lượt trên phổ của 5 phối tử H2sed; H25msed; H23tbsed; H25tbsed; H23,5tbsed nhưng trên phổ của phức chất nó cộng hưởng ở δC 155,97; 160,42; 155,41; 148,91; 155,73; 160,58; 159,44; 159,82; 159,92 lần lượt trên 9 phức chất 123a,b; 124a,b; 125a,b; 126a,b; 127. Bảng 3.7.Dữ liệu phổ NMR của phối tử 112a vàphức chất 123a, 123b Vị trí H2sed 112a [Pt(sed)] 123a [Pd(sed)] 123b δC a’,b δHa’,c (J = Hz) δCa,b δHa,c (J = Hz) δCa,b δHa,c (J = Hz) OH – 13,17 (s) – – – – 1 118,69 – 122,28 – 120,92 – 2 166,51 – 162,45 – 164,76 – 3 118,67 6,94 (d, J = 8,0) 120,94 6,91 (d, J = 8,5) 120,37 6,84 (d, J = 8,0) 4 131,49 7,28 (dm) 133,47 7,42 (t, 7,0; 14) 134,44 7,30 (dt, 2,0, 7,0) 5 116,97 6,85 (dm) 115,47 6,61 (t, J = 7,0) 114,29 6,56 (dt,1,0; 7,0) 6 132,40 7.22 (dd, 1,5, 7,5) 133,70 7,49 (d, J = 7,5) 134,64 7,38 (dd, 2,0; 8,0) 7 161,03 8,34 (s) 155,97 8,54 (s) 160,42 8,19 (s) 8 59,75 3,92 (s) 60,92 3,82 (2H, s) 59,57 3,31 (2H, s) Bảng 3.8.Dữ liệu phổ NMR của phối tử 112b và phức chất 124a, 124b Vị trí H25msed 112b [Pt(5msed)]: 124a [Pd(5msed)]: 124b δC a,b δHa,c (J = Hz) δCa,b δHa,c (J = Hz) δCa,b δHa,c (J = Hz) OH – 12,67 (s) – – – – 1 118,27 – 121,67 – 122,32 – 2 166,27 – 157,73 – 159,61 – 3 117,70 6,87 (d, J = 9,0) 120,85 6,84 (d, J = 9,5) 119,94 7,06 (d, J = 9,5) 4 119,56 6,90 (dd, 3,0; 9,0) 123,22 7,14 (dd, 3,5;9,5) 124,88 7,01 (dd, 3,0;9,0) 5 152,06 – 149,23 – 141,02 – 6 114,98 6,73 (d, J = 3,0) 113,81 7,01 (d, J = 3,0) 114,18 6,39 (d, J = 3,0) 7 155,17 8,30 (s) 155,41 8,46 (s) 148,91 7,42 (s) 8 59,85 3,93 (s) 60,95 3,80 (s) 59,93 3,83 (s) 9 55,95 3,75 (s) 55,53 3,69 (s) 29,53 3,70 (s) Bảng 3.9. Dữ liệu phổ NMR của phối tử 112c và phức chất 125a, 125b Vị trí H23tbsed112c [Pt(3tbsed)] 125a [Pd(3tbsed)] 125b δC a,b δHa,c (J = Hz) δCa,b δHa,c (J = Hz) δCa,b δHa,c (J = Hz) OH – 13,81 (s) – – – – 1 118,58 – 122,18 – 121,13 – 13 2 167,21 – 161,64 – 164,04 – 3 137,39 – 140,18 – 139,74 – 4 129,51 7,08 (dd,1,0; 7,5) 129,35 7,40 (dd, 2,0;7,5) 130,56 7,25 (d, J = 7,5) 5 117,86 6,78 (t, J = 7,5) 114,25 6,53 (1H, t, J = 7,5 113,48 6,48 (t, J = 8,0) 6 129,80 7,30 (dd,1,5; 8,0) 131,70 7,34 (dd, 1,5;7,5) 132,98 7,25 (d, J = 7,5) 7 160,38 8,38 (s) 155,73 8,47 (s) 160,58 8,19 (s) 8 34,82 3,93 (s) 34,93 3,82 (s) 59,47 3,83 (s) 9 59,56 – 60,58 – 89,13 – 10 29,33 1,42 (s) 29,17 1,44 (s) 35,24 1,39 (s) 11 29,33 1,42 (s) 29,17 1,44 (s) 29,26 1,39 (s) 12 29,33 1,42 (s) 29,17 1,44 (s) 29,26 1,39 (s) Bảng 3.10. Dữ liệu phổ NMR của phối tử 112dvà phức chất 126a, 126b Vị trí H25tbsed112d [Pt(5tbsed)] 126a [Pd(5tbsed)] 126b δC a,b δHa,c (J = Hz) δCa,b δHa,c (J = Hz) δCa,b δHa,c (J = Hz) OH – 12,98 (s) – – – – 1 127,93 – 129,17 – 129,19 – 2 166,87 – 162,79 – 164,46 – 3 117,95 6,88 (d, J = 9,0) 120,21 6,76 (d, J = 8,5) 121,90 7,12 (d, J = 9,0) 4 129,72 7,33 (dd, 2,5; 9,0) 132,80 7,35 (d, J = 7,0) 133,40 7,38 (dd,2,0; 9,0) 5 141,37 – 138,48 – 137,19 – 6 116,46 7,19 (d, J = 2,5) 118,07 7,16 (s) 119,55 7,08 (d, J = 2,0) 7 158,69 8,35 (s) 159,44 8,13 (s) 159,82 7,71 (s) 8 33,96 3,93 (s) 60,41 4,51 (s) 59,80 3,76 (s) 9 59,97 – 33,97 – 33,59 – 10 31,42 1,27 (s) 30,34 1,94 (s) 31,32 1,26 (s) 11 31,42 1,27 (s) 129,17 1,94 (s) 129,19 1,26 (s) 12 31,42 1,27 (s) 162,79 1,94 (s) 164,46 1,26 (s) Bảng 3.11. Dữ liệu phổ NMR của phối tử 112evà phức chất [Pd(3,5dtbsed)] Vị trí H23tbsed112e [Pd(3,5tbsed)] 127 δC a,b δHa,c (J = Hz) δCa,b δHa,c (J = Hz) HMBC (HC) OH – 13,62 (s) – – 1 123,72 – 119,80 – – 2 167,59 – 164,13 – – 3 140,08 – 140,77 – – 4 127,02 7,05 (d, J = 2,5) 130,12 7,44 (d, J = 2,5) 2, 6 5 136,62 – 135,77 – – 6 126,06 7,35 (d, J = 2,5 127,48 6,98 (d, J = 2.5) 2, 7, 4, 13 7 158,04 8,38 (s) 159,92 7,75 (s) 1, 2, 6, 8 8 59,62 3,91 (s) 59,71 3,73 (s) – 14 9 35,02 – 36,05 – – 13 34,11 – 33,82 – – 14, 15, 16 31,48 1,27 (s) 31,36 1,28 (9H, s) 5 10,