Trờng Đại học Vinh Khoa hoá học ======== Nguyễn thị Oanh Khoá luận tốt nghiệp đại học Tổng hợp phức chất sắt(III) với thiosemicacbazon benzaldehit - thăm dò hoạt tính kháng khuẩn Chuyên ngành: hóa học vô Trờng Đại học Vinh Khoa hoá học ======== Nguyễn thị Oanh Tổng hợp phức chất sắt(III) với thiosemicacbazon benzaldehit - thăm dò hoạt tính kháng khuẩn Khoá luận tốt nghiệp đại học Chuyên ngành: hóa học vô Giáo viên hớng dẫn: Ths Phan Thị Hồng Tuyết ====Vinh, 2006=== Lời cảm ơn Để hoàn thành khoá luận này, xin chân thành cảm ơn: * Cô giáo: Ths Phan Thị Hồng Tuyết đà giao đề tài tận tình giúp đỡ tạo điều kiện để thực hoàn thành luận văn * Các thầy cô giáo tổ Hoá vô cơ, Ban chủ nhiệm khoa Hoá học, thầy cô giáo phụ trách phòng thí nghiệm Trờng Đại học Vinh * Viện hoá học - Viện khoa học Công nghệ Việt Nam Trung tâm kiểm nghiệm dợc phẩm, mỹ phẩm Nghệ An đà giúp trình tiến hành thí nghiệm xử lý kết đề tài * Cảm ơn bạn bè, ngời thân đà giúp đỡ động viên trình hoàn thành đề tài Mục lục Mở đầu PhÇn I: Tỉng quan I S¾t hợp chất sắt I.1 Sắt kim loại .2 I.2 TÝnh chÊt cđa s¾t I.2.1 Hỵp chÊt s¾t (II) .3 I.2.2 Hợp chất sắt (III) .3 I.3 Kh¶ tạo phức sắt .4 I.3.1 Phøc s¾t (II) .4 I.3.2.Phøc s¾t (III) .5 II Thiosemicacbazit, thiosemicacbazon: Tính chất khả tạo phức II.1 Thiosemicacbazit II.1.1 TÝnh chÊt cña thiosemicacbazit II.1.2 Khả tạo phức thiosemicacbazit .10 II.2 Thiosemicacbazon khả tạo phức nã 11 II.2.1 TÝnh chÊt cña phèi tư thiosemicacbazon 11 II.2.2 Kh¶ tạo phức thiosemicacbazon 12 II.3 øng dơng cđa thiosemicacbazit, thiosemicacbazon vµ phøc chÊt cđa chóng 13 III Các phơng pháp nghiên cøu 15 III.1 Phơng pháp phổ hồng ngoại 15 III.2 Phơng pháp phổ electron (phæ UV - VIS) 17 III.3 Phơng pháp phân tích nguyên tố 17 III.4 Phơng pháp phổ khèi lỵng MS 18 III.5 Phơng pháp thử hoạt tính 19 PhÇn II: Thùc nghiƯm thảo luận kết .20 I Thùc nghiÖm 20 I.1 Dụng cụ, hoá chất kỹ thuật thực nghiệm 20 I.1.1 Ho¸ chÊt 20 I.1.2 Dơng vµ kü tht thùc nghiƯm 20 I.1.3 Chuẩn bị dung dÞch thÝ nghiƯm .20 I.2 Tổng hợp, nghiên cứu phức sắt (III) với thiosemicacbazon benzaldehit 21 I.2.1 Tỉng hỵp 21 I.2.2 Nghiªn cøu phøc r¾n s¾t (III) víi thiosemicacbazon benzaldehit 22 II Kết thảo luận .24 II.1 KÕt qu¶ tỉng hợp phức sắt (III) với phối tử thiosemicacbazon benzaldehit 24 II.2 Phỉ khèi lỵng .24 II.3 Phæ hÊp thô electron .24 II.4 Kết phân tích kim loại 24 II.5 Phæ hång ngo¹i .25 III Thư ho¹t tÝnh sinh häc thiosemicacbazon benzaldehit phức chất chúng với sắt (III) 34 III.1 Các vi khuẩn đợc sử dụng 34 III.2 Dông cô, ho¸ chÊt .34 III.3 Phơng pháp cách tiến hành .34 III.4 KÕt qu¶ thảo luận 35 KÕt luËn 37 Tµi liƯu tham kh¶o 38 Mở đầu Hóa học đóng vai trò quan trọng phát triển khoa học đại có nhiều ứng dơng ®êi sèng Trong ®ã hãa häc phøc chÊt hớng phát triển hóa học đại Đặc biệt việc nghiên cứu phức chất kim loại chuyển tiếp họ d với phối tử hữu ngày đợc ý nhiều Các công trình nghiên cứu phức chất với phối tử Thiosemicacbazon vµ Thioscacbazit cã nhiỊu øng dơng lÜnh vùc sinh học, y học Các phối tử có hoạt tính sinh học mạnh chúng có khả kháng khuẩn, kh¸ng nÊm, cịng nh øc chÕ sù ph¸t triĨn cđa tế bào ung th Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy khả thể phức chất với kim loại mạnh phối tử tự do: nh phức chất Thiosemicacbazon với kim loại chuyển tiếp: Co, Ni, Zn, Cd, Mo Hầu hết phức chất có hoạt tính sinh học Việc nghiên cứu tìm phức chất kim loại chuyển tiếp víi phèi tư Thiosemicacbazon, cịng nh øng dơng cđa nã vấn đề đợc quan tâm hóa sinh vô đại Xuất phát từ lí chọn đề tài: "Tổng hợp, phức chất sắt(III) với Thiosemicacbazon Benzaldehit thăm dò khả kháng khuẩn phức" làm khóa luận tốt nghiệp đại học Nhiệm vụ đề tài: Tổng hợp phối tử Thiosemicacbazon Benzaldehit Tổng hợp phức chất Sắt (III) với phối tử Thiosemicacbazon Benzaldehit Nghiên cứu, xác định thành phần cấu trúc phức chất tổng hợp đợc phơng pháp: phân tích nguyên tố; phổ electron; phổ hồng ngoại Thăm dò hoạt tính kháng khuẩn phối tử phức chất Phần I: Tổng quan I Sắt hợp chất Sắt I.1 Sắt kim loại Z = 26, M = 56, sè thø tù: 26, cÊu h×nh electron: [Ar]3d 64s2, bán kính nguyên tử: r =1,26 A0, lợng ion hãa I1 = 7,9 eV, I2 = 16,18 eV I3 =30,63 eV Sắt kim loại có ánh kim màu trắng xám, tự nhiên có đồng vị: Fe; 56Fe; 57Fe; 58Fe, tØ khèi lín (d = 7,91 lg/cm3), nhiệt nóng chảy nhiệt độ 54 sôi cao(Tnc = 1536oC, Ts = 2880oC), sắt dễ dát mỏng nhiệt độ khác Sắt tồn dới dạng thù hình bÒn: Fe(α ) 7000C Fe(α ) 9110C Fe(α ) 13900C Fe( ) 15360C Fe( ) lỏng Các dang thù hình khác cấu trúc tinh thể cấu trúc electron, thuận từ nghịch từ Sắt kim loại có tính hoạt tính hóa học trung bình, có khẩ thể số oxi hóa cực đại +8 nhng trạng thái oxi hóa đặc trng +2 +3 điều kiện thờng ẩm, tác dụng rõ rệt với phi kim điển hình nh: O2, S, Cl2, Br2 có ôxít bảo vệ Khi đun nóng, phản ứng xảy mÃnh liệt trạng thái chia nhỏ sắt có khả tự bốc cháy không khí nhiệt độ thờng Sắt đứng trớc Sn dÃy điện thể nên tan dễ dàng dung dịch axit tạo muối Fe(II) giải phóng H2 với axít H2SO4 đặc nguội HNO3 đặc nguội sắt bị thụ động hóa Đối với không khí nớc sắt ntinh khiết bền Ngợc lại sắt có chứa tạp chất tác dụng đồng thời với ẩm, khí CO2 O2 không tạo nên rỉ sắt: 2Fe + O2 + nH2O = Fe2O3.nH2O I.2 TÝnh chÊt sắt I.2.1 Hợp chất sắt(II) Các hợp chất sắt (II) nói chung dễ biến thành hợp chất sắt(III) Hợp chất sắt(II) tồn dạng: oxit FeO, hiđroxit, muối sắt(II), muối axít mạnh nh: Clo, Nitrat, Sunfat dễ tan nớc, muối axít yÕu nh: Sunfua, Cacbonat…khã tan níc Khi tan cho ion [Fe(H2O6)]2+ màu lục nhạt Muối sắt(II) bền với oxi không khí Trong dung dịch nớc Fe2+ bị oxi không khí oxi hóa thành Fe3+: [Fe(H2O)6]3+ + e [Fe(OH)6]2+ E = +0,771V Ngoài tạo nên nhiều phức chất I.2.2 Hợp chất sắt(III) Số hợp chất sắt(III) gần tơng đơng hợp chất sắt(II) hợp chất đơn giản nh ntrong phức chất Cũng tồn dạng hợp chất nh: Oxit Fe2O3 có màu nâu đỏ hai dạng -Fe2O3 có thuận từ - Fe2O3 có tính sắt từ, hidroxit Fe(OH)3 chất có thành phần biến đổi Fe2O3.nH2O Fe(OH)3 có màu nâu đỏ, bền không khí kh«ng tan níc  TFe(OH) ≈ 10 −38  dung dịch NH3 Khi đun nóng dung dịch kiềm đặc nóng, Fe(OH)3 điều chế tạo thành hiđroferit: Fe(OH)3 + KOH = K3[Fe(OH)6] Sắt(III) tạo nên muối với đa số anion trừ anion có tính khử Đa số muối săt(III) tan nớc cho dung dịch chứa ion bát diện [Fe(O2H)6]3+ màu tím nhạt Khi kết tinh từ dung dịch đa số muối sắt(III) dạng Nitrat nh dạng khan, thờng chúng có màu: FeCl3.H2O màu nâu vàng; FeCl3 khan màu nâu đỏ; Fe(NO3)3.9H2O màu tím; Fe(SCN)3 màu máu Muối sắt(III) thủy phân mạnh muối sắt(II) nên dung dịch có màu vàng nâu phản ứng axit mạnh; pH dung dịch đạt tới 2- [Fe(OH)(H2O)5]2+ + H2O [Fe(OH)(H2O)4]+ + H3O+ [Fe(H2O)6]3+ + H2O [Fe(OH)(H2O)5]2+ + H3O+ ChØ dung dÞch cã pH