Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu cấu trúc phức chất kim loại chuyển tiếp với phối tử curcumin

• Tác giả: Ngô Thị Liên
• Người hướng dẫn: Ts. Phạm Chiến Thắng
• Trường học: Đại Học Quốc Gia Hà Nội - Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
• Chuyên ngành: Hóa Vô Cơ
• Đề tài: Tổng Hợp Và Nghiên Cứu Cấu Trúc Một Số Phức Chất Kim Loại Chuyển Tiếp Với Phối Tử Dẫn Xuất Từ Curcumin
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hà Nội

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Giới thiê ̣u về curcumin
• 1.2. Giới thiệu về phức chất curcuminat kim loại
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Mục đích, nội dung nghiên cứu
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Phương pháp phổ hồng ngoại (IR)
• 2.3.2. Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR)
• 2.3.3. Phương pháp phổ khối lượng (MS)
• 3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM
• 3.1. Dụng cụ và hóa chất
• 3.2. Tinh chế curcumin
• 3.3. Tổng hợp phố i tử
• 3.3.1. Tổng hợp phối tử 4,4’-điaxetylcurcumin (HL1)
• 3.3.2. Tổng hợp phối tử 4,4’-đibenzoylcurcumin (HL2)
• 3.4. Tổng hợp phức chất
• 3.4.1. Phức chất với phối tử 4,4’-điaxetylcurcumin
• 3.4.2. Phức chất với phối tử 4,4’-đibenzoylcurcumin
• 3.5. Các điều kiện thực nghiệm
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Nghiên cứu phối tử 4,4’-điaxetylcurcumin (HL1) và 4,4’-đibenzoylcurcumin (HL2)
• 4.2. Nghiên cứu phức chất của 4,4’-điaxetylcurcumin (HL1) và 4,4’- đibenzoylcurcumin (HL2) với kim loại chuyển tiếp
• 4.2.1. Nghiên cứu phức chất Fe(III)
• 4.2.2. Nghiên cứu phức chất Co(II), Ni(II) và Cu(II)
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về nghiên cứu cấu trúc phức chất kim loại chuyển tiếp với curcumin

Nghiên cứu cấu trúc phức chất kim loại chuyển tiếp với curcumin đang thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học. Curcumin, một hợp chất tự nhiên có nguồn gốc từ củ nghệ, không chỉ nổi bật với các tính chất sinh học mà còn có khả năng tạo phức chất với nhiều ion kim loại. Việc nghiên cứu cấu trúc của các phức chất này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về tính chất hóa học mà còn mở ra nhiều ứng dụng trong y học và hóa sinh.

1.1. Giới thiệu về curcumin và tính chất của nó

Curcumin, với công thức hóa học là (1E,6E)-1,7-bis(4-hyđroxy-3-metoxyphenyl)hepta-1,6-đien-3,5-đion, là thành phần chính trong củ nghệ. Hợp chất này có màu vàng đặc trưng và được biết đến với nhiều lợi ích sức khỏe, bao gồm khả năng chống viêm và chống oxi hóa. Nghiên cứu cho thấy curcumin có thể tồn tại ở hai dạng tautome, ảnh hưởng đến tính chất hóa học của nó.

1.2. Phức chất curcuminat kim loại và ứng dụng

Curcumin có khả năng tạo phức chất với nhiều ion kim loại, trong đó có các kim loại chuyển tiếp như Fe, Co, Ni và Cu. Các phức chất này không chỉ có tính chất hóa học đặc biệt mà còn có tiềm năng ứng dụng trong điều trị bệnh, đặc biệt là trong lĩnh vực ung thư. Nghiên cứu cho thấy rằng phức chất kim loại với curcumin có hoạt tính sinh học cao hơn so với curcumin tự do.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu phức chất kim loại với curcumin

Mặc dù có nhiều nghiên cứu về phức chất kim loại với curcumin, nhưng vẫn còn nhiều thách thức trong việc xác định cấu trúc và tính chất của chúng. Một trong những vấn đề chính là độ tan thấp của các phức chất này, điều này gây khó khăn trong việc phân tích và nghiên cứu. Hơn nữa, việc xác định cấu trúc của các phức chất này thường gặp khó khăn do sự phức tạp trong quá trình tổng hợp.

2.1. Độ tan và ảnh hưởng đến nghiên cứu

Độ tan thấp của các phức chất curcuminat kim loại là một trong những thách thức lớn trong nghiên cứu. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến khả năng tổng hợp mà còn làm giảm khả năng phân tích cấu trúc của chúng. Việc tìm ra các phương pháp cải thiện độ tan là cần thiết để thúc đẩy nghiên cứu trong lĩnh vực này.

2.2. Khó khăn trong việc xác định cấu trúc

Xác định cấu trúc của các phức chất kim loại với curcumin thường gặp khó khăn do sự phức tạp trong cấu trúc phân tử. Các phương pháp như phổ hồng ngoại, phổ cộng hưởng từ hạt nhân và nhiễu xạ tia X thường được sử dụng, nhưng vẫn cần có những cải tiến để đạt được kết quả chính xác hơn.

III. Phương pháp nghiên cứu cấu trúc phức chất kim loại với curcumin

Để nghiên cứu cấu trúc của các phức chất kim loại với curcumin, nhiều phương pháp hiện đại đã được áp dụng. Các phương pháp này không chỉ giúp xác định cấu trúc mà còn cung cấp thông tin về tính chất hóa học và hoạt tính sinh học của các phức chất. Việc lựa chọn phương pháp phù hợp là rất quan trọng để đạt được kết quả nghiên cứu tốt nhất.

3.1. Phương pháp phổ hồng ngoại IR

Phổ hồng ngoại là một trong những phương pháp phổ biến để nghiên cứu phức chất. Phương pháp này cho phép xác định sự tạo thành phức chất giữa phối tử và ion kim loại, đồng thời cung cấp thông tin về kiểu phối trí và độ bền liên kết. Sự thay đổi trong phổ hồng ngoại khi tạo thành phức chất có thể giúp xác định cấu trúc của chúng.

3.2. Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân NMR

Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân cung cấp thông tin chi tiết về cấu trúc của các hợp chất hóa học. Phương pháp này cho phép xác định độ dịch chuyển hóa học và hằng số tương tác spin-spin, từ đó giúp xác định sự tham gia của các nhóm chức trong quá trình tạo phức.

3.3. Phương pháp phổ khối lượng MS

Phổ khối lượng là một công cụ mạnh mẽ trong việc xác định cấu trúc phân tử. Phương pháp này cho phép phân tích các ion phân tử và mảnh phân tử, từ đó cung cấp thông tin về khối lượng và cấu trúc của các phức chất. Việc sử dụng phổ khối lượng có thể giúp xác định chính xác cấu trúc của các phức chất kim loại với curcumin.

IV. Ứng dụng thực tiễn của phức chất kim loại với curcumin

Phức chất kim loại với curcumin có nhiều ứng dụng tiềm năng trong y học và hóa sinh. Các nghiên cứu cho thấy rằng những phức chất này có thể có hoạt tính sinh học cao hơn so với curcumin tự do, mở ra nhiều cơ hội trong việc phát triển các liệu pháp điều trị mới. Việc nghiên cứu và phát triển các phức chất này có thể đóng góp vào việc cải thiện sức khỏe con người.

4.1. Ứng dụng trong điều trị ung thư

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng phức chất kim loại với curcumin có khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư. Các phức chất này có thể hoạt động hiệu quả hơn so với curcumin tự do, mở ra hướng đi mới trong điều trị ung thư.

4.2. Ứng dụng trong y học và hóa sinh

Phức chất kim loại với curcumin cũng đang được nghiên cứu trong các lĩnh vực y học và hóa sinh. Chúng có thể được sử dụng để phát hiện và điều trị các bệnh lý khác nhau, nhờ vào tính chất quang học và khả năng tương tác với tế bào.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu phức chất kim loại với curcumin

Nghiên cứu cấu trúc phức chất kim loại chuyển tiếp với curcumin đang mở ra nhiều cơ hội mới trong lĩnh vực hóa học và y học. Mặc dù còn nhiều thách thức, nhưng tiềm năng ứng dụng của các phức chất này là rất lớn. Việc tiếp tục nghiên cứu và phát triển các phức chất này sẽ góp phần vào việc cải thiện sức khỏe con người và phát triển các liệu pháp điều trị hiệu quả hơn.

5.1. Tương lai của nghiên cứu phức chất

Nghiên cứu phức chất kim loại với curcumin sẽ tiếp tục được mở rộng, với nhiều phương pháp mới và công nghệ hiện đại. Điều này sẽ giúp hiểu rõ hơn về cấu trúc và tính chất của các phức chất, từ đó phát triển các ứng dụng mới trong y học và hóa sinh.

5.2. Định hướng nghiên cứu tiếp theo

Các nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc cải thiện độ tan của các phức chất và xác định cấu trúc chính xác của chúng. Việc phát triển các phương pháp tổng hợp mới cũng sẽ là một hướng đi quan trọng để nâng cao hiệu quả nghiên cứu.