Nghiên cứu cấu trúc, độ bền và tính chất của phức platin(II) chứa O-toluidin và Eugenol bằng phương pháp hóa học tính toán

Sự tương tác của [PtCl3 (Eug)]- với o-toluidin được nghiên cứu ở mức lý thuyết B3LYP/LanL2DZ. Biến thiên enthalpy và biến thiên năng lượng tự do Gibbs của các phản ứng tạo phức nằm trong khoảng 34,95 - 45,31 kcal.mol-1 và 39,66 - 51,41 kcal.mol-1 tương ứng. Sản phẩm của các phản ứng phù hợp với hiệu ứng trans đối với phức vuông phẳng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu cấu trúc, độ bền và tính chất của phức platin(II) chứa O-toluidin và Eugenol bằng phương pháp hóa học tính toán Tạp chí Khoa học - Trường ĐH Quy Nhơn, ISSN: 1859-0357, Tập 12, Số Tập 5, 12, 2018, Số Tr. 5, 2018 5-15 NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC, ĐỘ BỀN VÀ TÍNH CHẤT CỦA PHỨC PLATIN(II) CHỨA O-TOLUIDIN VÀ EUGENOL BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC TÍNH TOÁN MAI THỊ THANH TÂM1, PHAN ĐẶNG CẨM TÚ1, NGUYỄN THỊ THANH CHI3, TRƯƠNG THỊ CẨM MAI2, NGUYỄN TIẾN TRUNG1 * 1 Phòng Thí nghiệm Hóa học tính toán và Mô phỏng, Trường Đại học Quy Nhơn 2 Khoa Hóa, Trường Đại học Quy Nhơn 3 Khoa Hóa, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội TÓM TẮT Sự tương tác của [PtCl3(Eug)]- với o-toluidin được nghiên cứu ở mức lý thuyết B3LYP/LanL2DZ. Biến thiên enthalpy và biến thiên năng lượng tự do Gibbs của các phản ứng tạo phức nằm trong khoảng 34,95 - 45,31 kcal.mol-1 và 39,66 - 51,41 kcal.mol-1 tương ứng. Sản phẩm của các phản ứng phù hợp với hiệu ứng trans đối với phức vuông phẳng. Kết quả phân tích AIM và NBO cho thấy độ bền của phức được quyết định chủ yếu bởi tương tác Pt∙∙∙N cùng với sự bổ trợ của liên kết hydro C-H∙∙∙Cl; tương tác Pt∙∙∙N trong phức trans bền hơn phức cis. Đáng chú ý, phổ IR thu được từ phương pháp tính toán phù hợp với các kết quả thực nghiệm. Từ khóa: Eugenol, thuyết phiếm hàm mật độ, phức platin(II), o-toluidin. ABSTRACT A theoretical study on structure, stability and property of platinum(II) complex containing o-toluidin and eugenol using computational chemical method Interaction of [PtCl3(Eug)]- with o-toluidin is investigated by using the B3LYP/LanL2DZ level of theory. Variations of enthalpy and Gibbs free energies of reactions forming complexes range from 34,95 - 45,31 kcal.mol-1 and 39,66 - 51,41 kcal.mol-1 respectively. The products of the reactions are consistent with the trans effect for square-planar complexes. The AIM and NBO results indicate that the stability of complexes is mainly determined by the Pt∙∙∙N interaction with an additional complementary of C-H∙∙∙Cl hydrogen bonds. It is found that the Pt∙∙∙N interactions are more stable for the trans-complexes than for the cis-complexes. Remarkably, the IR spectra of the most stable complex at the B3LYP/LanL2DZ level are well matched with the results of the experimental spectrum. Keywords: Eugenol, density functional theory, platinum(II) complex, o-toluidin. 1. Giới thiệu Phức chất Pt(II) đã và đang rất được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu bởi ý nghĩa to lớn của nó không chỉ trong lĩnh vực lý thuyết hóa học phức chất mà cả ứng dụng của nó trong y học. Các thuốc chứa hoạt chất là phức chất Pt(II) như cisplatin, cacboplatin, oxaliplatin đang được sử dụng phổ biến trong việc điều trị nhiều bệnh ung thư. Cisplatin là một tác nhân chống khối u được sử dụng rộng rãi trong điều trị ung thư tinh hoàn và buồng trứng; carboplatin được sử dụng rộng rãi cho điều trị ung thư phổi và ung thư buồng trứng; oxaliplatin gần đây đã được chấp thuận Email: nguyentientrung@qnu.edu.vn Ngày nhận bài: 15/7/2018; Ngày nhận đăng: 10/8/2018 * 5 Mai Thò Thanh Taâm, Phan Ñaëng Caåm Tuù, Nguyeãn Thò Thanh Chi, Tröông Thò Caåm Mai, Nguyeãn Tieán Trung tại Mỹ để điều trị ung thư đại trực tràng... Tuy nhiên các loại thuốc này còn gây ra nhiều tác dụng phụ và không hiệu quả đối với nhiều dòng tế bào ung thư, vì vậy việc nghiên cứu tổng hợp các phức chất của platin(II) có hoạt tính kháng ung thư cao, giảm tác dụng phụ so với các thế hệ thuốc trước đó, đặc biệt là phức chất chứa phối tử có nguồn gốc thiên nhiên đã và đang thu hút sự quan tâm của các nhà khoa học trên thế giới [1], [2]. Eugenol (4-allyl-2-metoxiphenol) (Eug) là thành phần chính trong cây đinh hương, cây hương nhu (loại thảo mộc rất phổ biến ở Việt Nam), đã được sử dụng trong công nghiệp hương liệu, trong y học làm chất sát khuẩn, thuốc giảm đau, chế xi măng hàn răng. Nhiều nghiên cứu cho thấy eugenol có khả năng ức chế một số loại tế bào ung thư [3], [4]. Gần đây, eugenol đã được đưa vào cầu phối trí của Pt(II) dưới dạng các phức chất đơn nhân K[PtCl3(Eug)] và phức chất hai nhân [PtCl(Eug-1H)]2. Các phức chất này đã được nghiên cứu tương tác với amin tạo ra một số phức chất có hoạt tính sinh học tiềm năng [5], [6], [7], tuy nhiên phức chất platin(II) chứa eugenol và amin chưa được nghiên cứu nhiều. Vì vậy sự kết hợp hóa học tính toán và phương pháp vật lí hiện đại để xác định cấu trúc và tính chất của phức Pt(II) đã mở ra nhiều hướng nghiên cứu mới. Trong bài báo này chúng tôi trình bày chi tiết về cấu trúc hình học, độ bền của các phức hình thành trong phản ứng giữa o-toluidin với [PtCl3(Eug)]-, đồng thời đánh giá vai trò đóng góp của các tương tác đến độ bền các phức cũng như phân tích bản chất của chúng. 2. Phương pháp nghiên cứu Cấu trúc hình học của monome và các phức tạo thành từ phản ứng giữa o-toluidin với [PtCl3(Eug)]- được tối ưu ở mức lý thuyết B3LYP/LanL2DZ bằng phần mềm Gaussian 09 (phiên bản A.01) [8]. Biến thiên enthalpy ( ) và biến thiên năng lượng tự do Gibbs ( ) của các q ...