Giới thiệu dự án

Trong bối cảnh tình trạng kháng kháng sinh ngày càng gia tăng trên toàn cầu với hơn 1,27 triệu ca tử vong trực tiếp mỗi năm do vi khuẩn đa kháng thuốc (theo báo cáo của WHO), việc nghiên cứu và phát triển các khung phân tử dị vòng mới có hoạt tính sinh học cao là một yêu cầu cấp thiết trong hóa dược. Các hợp chất chứa khung dị vòng Coumarin (2H-chromen-2-one) và dẫn xuất 3-aminocoumarin từ lâu đã thu hút sự chú ý đặc biệt nhờ khả năng ức chế enzyme DNA gyrase của vi khuẩn, kháng viêm, chống oxy hóa, kháng nấm và ức chế tế bào ung thư (như các kháng sinh tự nhiên Novobiocin, Clorobiocin).

Bên cạnh đó, các hệ dị vòng năm cạnh chứa lưu huỳnh và nitơ như 1,3,4-oxadiazole-2-thiol và 1,2,4-triazole-3-thiol là những nhóm dược vận (pharmacophore) quan trọng, thể hiện hoạt tính kháng khuẩn rộng, kháng nấm và chống oxy hóa nhờ khả năng hỗ biến linh hoạt giữa hai dạng thiol (-SH) và thione (=S).

                  Cấu trúc phân tử mục tiêu lai ghép:
     [Khung Coumarin] === [Cầu nối Amide/Thioether] === [Dị vòng 5 cạnh Triazole/Oxadiazole]

Vấn đề đặt ra trong nghiên cứu tổng hợp hóa dược là: làm thế nào để lai ghép (molecular hybridization) cấu trúc dị vòng coumarin với các dị vòng năm cạnh chứa nitơ/lưu huỳnh thông qua một cầu nối amide bền vững nhằm tối ưu hóa hoạt tính sinh học, đồng thời khắc phục nhược điểm về hiệu suất phản ứng thấp và quy trình tổng hợp phức tạp của các phương pháp cổ điển.

Mục tiêu nghiên cứu cụ thể

  1. Tổng hợp thành công chất trung gian 2-chloro-N-(2-oxo-2H-chromen-3-yl)acetamide (7) đi từ nguyên liệu ban đầu là aldehyde salicylic thông qua 3-acetylaminocoumarin và 3-aminocoumarin.
  2. Tổng hợp các dẫn xuất dị vòng năm cạnh 5-[(p-tolyloxy)methyl]-1,3,4-oxadiazole-2-thiol (3) và 4-phenyl-5-[(p-tolyloxy)methyl]-4H-1,2,4-triazole-3-thiol (4) đi từ acid 2-(p-tolyloxy)acetic qua trung gian hydrazide.
  3. Thực hiện phản ứng ghép nối tạo 2 dẫn xuất amide lai dị vòng mới:
    • (8): $N$-(2-oxo-2H-chromen-3-yl)-2-({5-[(p-tolyloxy)methyl]-1,3,4-oxadiazol-2-yl}thio)acetamide
    • (9): $N$-(2-oxo-2H-chromen-3-yl)-2-({4-phenyl-5-[(p-tolyloxy)methyl]-4H-1,2,4-triazol-3-yl}thio)acetamide
  4. Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất bằng các phương pháp phổ nghiệm hiện đại: hồng ngoại (FT-IR), cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR, 13C-NMR) và khối phổ (MS).
  5. Thử nghiệm sơ bộ hoạt tính kháng khuẩn của các sản phẩm cuối trên hai chủng vi khuẩn mô hình: Bacillus subtilis (Gram dương) và Escherichia coli (Gram âm).

Phạm vi và giới hạn: Đề tài tập trung vào quy trình hóa học hữu cơ thực nghiệm ở quy mô phòng thí nghiệm (tổng hợp đa bước hội tụ), tinh chế sản phẩm bằng phương pháp kết tinh lại phân đoạn và khảo sát hoạt tính kháng khuẩn bằng phương pháp khuếch tán giếng thạch trên môi trường MPA.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Tổng hợp nhân coumarin và dẫn xuất 3-aminocoumarin trong lịch sử hóa học hữu cơ có nhiều hướng tiếp cận, mỗi phương pháp đều có ưu và nhược điểm riêng:

Phương pháp tổng hợp Tác nhân / Điều kiện Ưu điểm Nhược điểm / Rào cản kỹ thuật
Phản ứng Pechmann Phenol + $\beta$-keto ester (xúc tác acid: $\text{H}_2\text{SO}_4$, Nafion) Nguyên liệu rẻ, dễ tìm Khó áp dụng trực tiếp để gắn nhóm thế amine tự do ở vị trí C-3
Phản ứng Perkin cổ điển Aldehyde salicylic + Glycine + $\text{Ac}_2\text{O}$ / $\text{AcONa}$ Tạo trực tiếp khung coumarin C-3 thế Hiệu suất rất thấp (chỉ đạt 25% - 30%), nhiều sản phẩm phụ
Phương pháp cải tiến Pechmann - Erlenmeyer Salicylaldehyde + Acetylglycine (xúc tác Piperidine/$\text{Ac}_2\text{O}$) Hiệu suất tăng lên >50%, phản ứng chọn lọc cao Cần bước thủy phân chọn lọc nhóm acetyl để giải phóng nhóm $-\text{NH}_2$
Phản ứng Knoevenagel / Wittig Dẫn xuất carbonyl + Phosphorane / Ester hoạt hóa Phản ứng êm dịu Giá thành thuốc thử Wittig cao, quy trình tinh chế phức tạp

Thiết kế hệ thống tổng hợp (Synthetic Strategy)

Đề tài áp dụng chiến lược tổng hợp hội tụ (convergent synthesis) gồm hai nhánh phản ứng độc lập, sau đó ghép nối qua phản ứng thế ái nhân ($S_N2$):

[Nhánh A: Dẫn xuất Coumarin]                      [Nhánh B: Dẫn xuất Dị vòng Thiol]
 Aldehyde salicylic + Acetylglycine                p-Cresol + ClCH2COOH
         │ (Pechmann, Piperidine)                          │ (SN2, K2CO3)
         ▼                                                 ▼
 3-Acetylaminocoumarin (5)                         Acid 2-(p-tolyloxy)acetic (1)
         │ (Thủy phân HCl)                                 │ (Ester hóa + Hydrazin phân)
         ▼                                                 ▼
 3-Aminocoumarin (6)                               2-(p-tolyloxy)acetohydrazide (2)
         │ + ClCH2COCl                                     ├── + CS2 / KOH ──► Oxadiazole (3)
         ▼                                                 └── + PhNCS / NaOH ─► Triazole (4)
 2-Chloroacetamide Coumarin (7)                            │
         │                                                 │
         └───────────────┬─────────────────────────────────┘
                         │ Phản ứng thế ái nhân (Acetone / K2CO3, đun hồi lưu 5h)
                         ▼
        Dẫn xuất lai Amide - Dị vòng mục tiêu:
        - Hợp chất (8): Cầu nối Thioether - Oxadiazole (Độ chảy: 204,1 - 206,1 °C)
        - Hợp chất (9): Cầu nối Thioether - Triazole (Hiệu suất: 73,1%, Độ chảy: 210 - 212 °C)

Công nghệ và thiết bị phân tích

  • Quang phổ hồng ngoại (FT-IR): Máy quang phổ Nicolet Impact 410, đo trong dải sóng $4000 - 400\text{ cm}^{-1}$ dạng viên nén KBr.
  • Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR, 13C-NMR): Máy Bruker Avance 500 MHz, dung môi $\text{DMSO-d}_6$ hoặc $\text{CDCl}_3$, chất chuẩn nội TMS ($\delta = 0\text{ ppm}$).
  • Khối phổ (MS): Khảo sát peak ion phân tử $[M+H]^+$.
  • Xác định nhiệt độ nóng chảy: Thiết bị đo điểm chảy mao quản điện tử Gallenkamp.

Implementation và kết quả

Quy trình tổng hợp chi tiết và cơ chế phản ứng

1. Nhánh tổng hợp dị vòng 1,3,4-Oxadiazole và 1,2,4-Triazole

  • Bước 1.1: Tổng hợp acid 2-(p-tolyloxy)acetic (1): Cho p-cresol tác dụng với acid monochloroacetic trong môi trường $\text{K}_2\text{CO}_3$, đun hồi lưu 2 giờ. Thu được 15,91 g tinh thể hình kim màu trắng (độ chảy: 137–143 °C).
  • Bước 1.2: Điều chế 2-(p-tolyloxy)acetohydrazide (2): Ester hóa acid (1) với ethanol xúc tác $\text{H}_2\text{SO}_4$ đậm đặc (hồi lưu 5–6 giờ), sau đó cho ester phản ứng với hydrazine hydrate 50%. Để hạn chế phản ứng thủy phân ester do kiềm mạnh, hydrazine được chia làm 3 lần bổ sung cách nhau 1 giờ, đun hồi lưu tổng cộng 6 giờ. Thu được 12,08 g tinh thể trắng hình kim (độ chảy: 135–137 °C).
  • Bước 1.3: Đóng vòng tạo 5-[(p-tolyloxy)methyl]-1,3,4-oxadiazole-2-thiol (3): Cho hydrazide (2) (0,05 mol) phản ứng với $\text{CS}_2$ (5,7 g) trong ethanol chứa KOH (0,075 mol). Cơ chế qua 2 giai đoạn: tạo muối dithiocarbazate rồi cộng nucleophile đóng vòng nội phân tử tách $\text{H}_2\text{S}$. Thu được 6,9 g sản phẩm (hiệu suất 66,3%, độ chảy: 199–201 °C).
Cơ chế đóng vòng 1,3,4-Oxadiazole-2-thiol:
R-CONH-NH2 + CS2 + KOH ──► R-CONH-NH-CSS- K+ 
                       ──► [Đóng vòng nội phân tử: -OH tấn công C=S] 
                       ──► Dị vòng Oxadiazole (Dạng hỗ biến Thiol <=> Thione)
  • Bước 1.4: Đóng vòng tạo 4-phenyl-5-[(p-tolyloxy)methyl]-4H-1,2,4-triazole-3-thiol (4): Cho hydrazide (2) phản ứng với phenyl isothiocyanate ($\text{C}_6\text{H}_5\text{NCS}$) trong ethanol để tạo trung gian thiosemicarbazide, sau đó đóng vòng bằng dung dịch NaOH 2M đun hồi lưu 2 giờ, acid hóa bằng HCl thu được 3,4 g chất rắn trắng hình kim (độ chảy: 190–192 °C).

2. Nhánh tổng hợp khung 3-Aminocoumarin và dẫn xuất Cloroacetamide

  • Bước 2.1: Tổng hợp 3-acetylaminocoumarin (5): Ngưng tụ Pechmann giữa aldehyde salicylic (0,049 mol) và acetylglycine (0,042 mol) với xúc tác base piperidine và dung môi $\text{Ac}_2\text{O}$ (hồi lưu 6 giờ). Hiệu suất đạt 50,72% (4,4 g tinh thể màu nâu đỏ, độ chảy: 200–203 °C).
  • Bước 2.2: Thủy phân tạo 3-aminocoumarin (6): Khử nhóm acetyl của (5) bằng dung dịch HCl đặc trong ethanol nóng (2 giờ), trung hòa bằng $\text{NaHCO}_3$. Thu được 1,77 g tinh thể hình vảy màu trắng ngà (độ chảy: 127 °C).
  • Bước 2.3: Tổng hợp tác nhân ghép nối 2-chloro-N-(2-oxo-2H-chromen-3-yl)acetamide (7): Cho (6) phản ứng với chloroacetyl chloride trong dioxane với xúc tác $\text{CH}_3\text{COONa}$. Thu được 7,30 g chất rắn màu vàng nhạt (độ chảy: 184,4–184,7 °C).
// Sơ đồ dòng dữ liệu thực nghiệm (Synthetic Workflow Protocol)
void synthesize_target_amide(Coumarin_Cl_Intermediate *C7, Heterocycle_Thiol *H3_or_H4) {
    Solvent acetone = 30_mL;
    Base K2CO3 = 0.345_g;
    Reaction_Temp = REFLUX_WATER_BATH;
    Reaction_Time = 5.0_hours;
    
    Product *target = nucleophilic_substitution_SN2(C7, H3_or_H4, K2CO3, acetone);
    recrystallize(target, "Dioxane / Ethanol");
}

3. Phản ứng ghép nối tạo Amide lai (8) và (9)

Hòa tan hợp chất thiol (3) hoặc (4) trong 30 mL acetone, thêm $\text{K}_2\text{CO}_3$ làm base bẫy acid và chất (7), đun cách thủy hồi lưu trong 5 giờ.

  • Hợp chất (8): Thu được 0,73 g tinh thể hình kim màu trắng (độ chảy: 204,1–206,1 °C).
  • Hợp chất (9): Thu được 0,914 g tinh thể hình kim màu trắng (hiệu suất đạt 73,1%, độ chảy: 210–212 °C).

Dữ liệu thực nghiệm phổ nghiệm và cấu trúc

Kết quả phân tích phổ nghiệm đã xác nhận chính xác cấu trúc hóa học của các sản phẩm tổng hợp:

Dữ liệu phổ 1H-NMR của Hợp chất (5) [3-acetylaminocoumarin] (500 MHz, DMSO-d6):
- delta = 9.76 ppm (s, 1H, -NH- amide)
- delta = 8.61 ppm (s, 1H, H-4 trên vòng coumarin)
- delta = 7.70 ppm (dd, J = 1.5 Hz, J = 1.0 Hz, 1H, H-5)
- delta = 7.50 ppm (td, J1 = 7.5 Hz, J2 = 8.0 Hz, J3 = 1.0 Hz, 1H, H-7)
- delta = 7.39 ppm (d, J = 8.0 Hz, 1H, H-8)
- delta = 7.33 ppm (t-like, J = 7.5 Hz, 1H, H-6)
- delta = 2.17 ppm (s, 3H, -CH3 acetyl)
Hợp chất Công thức phân tử / Trọng lượng Tín hiệu phổ đặc trưng trên FT-IR ($\text{cm}^{-1}$) Tín hiệu phổ $^{1}\text{H-NMR}$ / Khối phổ MS
(2) Hydrazide $\text{C}9\text{H}{12}\text{N}_2\text{O}_2$ ($M = 180$) 3312, 3204 ($\text{N-H}$); 1666 ($\text{C=O}$ hydrazide); 1618 (vòng thơm) $\delta = 9.0 - 12.0\text{ ppm}$ ($\text{NH}$ rộng), $\delta = 2.25\text{ ppm}$ ($\text{CH}_3$)
(3) Oxadiazole $\text{C}{10}\text{H}{10}\text{N}_2\text{O}_2\text{S}$ ($M = 222$) 1645 ($\text{C=N}$); 1228 ($\text{C=S}$ thione); 3300-3100 ($\text{N-H}$ rộng) $\text{MS } [M+H]^+ = 222.9$; $\delta = 10.12\text{ ppm}$ ($\text{NH}$); $\delta = 4.55\text{ ppm}$ ($\text{CH}_2$)
(4) Triazole $\text{C}{16}\text{H}{15}\text{N}_3\text{OS}$ ($M = 297$) 2744 ($\text{S-H}$ thiol); 1595, 1615 ($\text{C=C}, \text{C=N}$); 1273 ($\text{C=S}$) $\delta = 2.67\text{ ppm}$ ($\text{CH}_3$); $\delta = 4.68 - 6.71\text{ ppm}$ (aromatic)
(5) 3-Ac-Coumarin $\text{C}_{11}\text{H}_9\text{NO}_3$ ($M = 203$) 3331 ($\text{N-H}$); 1708 ($\text{C=O}$ lactone); 1681 ($\text{C=O}$ amide) Đầy đủ 9 proton: $\delta = 9.76\text{ ppm}$ ($\text{NH}$); $\delta = 8.61\text{ ppm}$ (H-4)
(9) Amide lai Triazole $\text{C}{27}\text{H}{22}\text{N}_4\text{O}_3\text{S}$ ($M = 482$) 3290 ($\text{N-H}$ amide); 1715 ($\text{C=O}$ coumarin); 1675 ($\text{C=O}$ amide) Xuất hiện đồng thời tín hiệu nhân coumarin, tolyloxy và phenyl triazole

Thử nghiệm hoạt tính sinh học (Bioassay)

Thử nghiệm sơ bộ hoạt tính kháng khuẩn được thực hiện tại Phòng Vi sinh – Trường ĐH Sư phạm TP.HCM bằng phương pháp đục lỗ khuếch tán thạch (Agar-well diffusion) trên môi trường đĩa MPA (Meat Peptone Agar: 5 g cao thịt, 5 g Peptone, 5 g NaCl, 20 g Agar trong 1000 mL nước cất) với nồng độ mẫu khảo sát 0,3% và 0,5%:

            Quy trình thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn:
   [Đĩa petri MPA] ──► [Cấy trải vi khuẩn B. subtilis / E. coli]
                   ──► [Khoan lỗ thạch d = 6 mm]
                   ──► [Bơm 0.1 mL mẫu nồng độ 0.3% và 0.5%]
                   ──► [Ủ lạnh 4-8h -> Ủ 37°C trong 24h]
                   ──► [Đo đường kính vòng vô khuẩn (D - d, mm)]
  • Kết quả trên chủng Bacillus subtilis (Gram dương): Cả hai hợp chất (8) và (9) đều cho vòng kháng khuẩn rõ rệt ($D - d \ge 12 - 16\text{ mm}$ tại nồng độ 0,5%), chứng minh hiệu quả ức chế mạnh trên vi khuẩn Gram dương nhờ sự phối hợp giữa khung coumarin và dị vòng azole thiol.
  • Kết quả trên chủng Escherichia coli (Gram âm): Hoạt tính thể hiện ở mức trung bình ($D - d \approx 6 - 9\text{ mm}$), điều này phù hợp với đặc tính cấu trúc lớp màng ngoài lipopolysaccharide phức tạp của vi khuẩn Gram âm.

Đổi mới và đóng góp

  1. Cải tiến kỹ thuật phản ứng tổng hợp đa bước:
    • Khắc phục triệt để hiện tượng thủy phân ester trong phản ứng tạo hydrazide (2) bằng kỹ thuật bổ sung hydrazine hydrate phân đoạn theo 3 chu kỳ nhiệt, nâng hiệu suất thu hồi sản phẩm tinh khiết lên trên 80%.
    • Tối ưu hóa phản ứng ngưng tụ Pechmann tạo 3-acetylaminocoumarin (5) bằng việc sử dụng dung môi kiêm chất hút nước $\text{Ac}_2\text{O}$ với xúc tác piperidine, nâng hiệu suất phản ứng lên 50,72% (vượt trội so với phương pháp Perkin cổ điển chỉ đạt 25–30%).
  2. Thiết kế phân tử lai mới (Novel Hybrid Molecules):
    • Tổng hợp thành công 2 cấu trúc amide lai mới mang đồng thời 3 tâm hoạt tính: nhân 2H-chromen-2-one, liên kết amide-thioether bền vững và dị vòng năm cạnh (1,3,4-oxadiazole hoặc 1,2,4-triazole).
    • Khẳng định hiện tượng hỗ biến Thiol $\rightleftharpoons$ Thione trên hệ dị vòng năm cạnh thông qua bằng chứng phổ FT-IR (sự tồn tại đồng thời của dao động $\text{S-H}$ ở $2744\text{ cm}^{-1}$ và $\text{C=S}$ ở $1228 - 1273\text{ cm}^{-1}$) và phổ $^{1}\text{H-NMR}$.
  3. Đóng góp học thuật:
    • Bổ sung bộ dữ liệu phổ chi tiết (IR, $^{1}\text{H-NMR}$, MS) của chuỗi dẫn xuất 3-aminocoumarin thế vào ngân hàng dữ liệu hóa học hữu cơ thực nghiệm.

Ứng dụng thực tế và triển khai

Khả năng ứng dụng trong công nghiệp Hóa dược và Vật liệu

  • Phát triển thuốc kháng khuẩn/kháng nấm mới: Khung phân tử lai (8) và (9) là các phân tử ứng viên tiềm năng (lead compounds) để phát triển thành thuốc kháng sinh điều trị nhiễm khuẩn tụ cầu Gram (+), đặc biệt là các chủng kháng $\beta$-lactamase.
  • Ứng dụng chống oxy hóa và vật liệu cao phân tử: Nhóm chức $-\text{SH}$ có khả năng oxy hóa khử thuận nghịch cho phép các dẫn xuất 1,3,4-oxadiazole-2-thiol được ứng dụng làm phụ gia chống lão hóa polymer, chất ức chế ăn mòn kim loại, hoặc vật liệu composite chế tạo cathode cho pin lithium thứ cấp dung lượng cao.
                    Lộ trình chuyển giao và phát triển:
  Giai đoạn 1 (Đã hoàn thành) ──► Tổng hợp phòng thí nghiệm, xác định phổ & bioassay sơ bộ
  Giai đoạn 2 (6 - 12 tháng)  ──► Mở rộng phổ kháng khuẩn (MIC), khảo sát độc tính tế bào (Cytotoxicity)
  Giai đoạn 3 (12 - 24 tháng) ──► Mô hình hóa phân tử (Molecular Docking) & Thử nghiệm in vivo

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật

  • Quy mô tổng hợp hiện tại dừng lại ở mức phòng thí nghiệm (gam scale, từ 0,5 g đến 15 g mỗi mẻ phản ứng).
  • Chưa khảo sát chi tiết nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) và hoạt tính ức chế enzyme đích sinh học (chẳng hạn DNA gyrase hoặc Topoisomerase IV).

Hướng nghiên cứu tiếp theo

  • Khảo sát phản ứng gắn các nhóm thế mang điện tử khác nhau ($-NO_2$, $-OCH_3$, halogen) trên vòng benzen của coumarin để thiết lập mối quan hệ cấu trúc - hoạt tính (SAR - Structure-Activity Relationship).
  • Thực hiện mô phỏng tương tác phân tử (in silico Molecular Docking) với các thụ thể protein vi khuẩn nhằm giải thích cơ chế gắn kết phân tử.

Đối tượng hưởng lợi

+───────────────────────+───────────────────────────────────────────────────────────+
| Đối tượng             | Giá trị và lợi ích nhận được                              |
+───────────────────────+───────────────────────────────────────────────────────────+
| Sinh viên / Học viên  | Nắm vững kỹ thuật tổng hợp dị vòng đa bước, quy trình     |
| Hóa học & Dược học    | kết tinh lại và phương pháp giải phổ nghiệm IR, NMR.       |
+───────────────────────+───────────────────────────────────────────────────────────+
| Nghiên cứu viên       | Tài liệu tham khảo chuẩn xác về quy trình phản ứng thế    |
| (Hóa hữu cơ / Dược)   | ái nhân SN2 và cơ chế đóng vòng oxadiazole / triazole.   |
+───────────────────────+───────────────────────────────────────────────────────────+
| Doanh nghiệp Dược     | Tiếp cận khung cấu trúc mới có hoạt tính kháng sinh tiềm  |
| phẩm & Viện R&D       | năng, tối ưu hóa chi phí nghiên cứu phát triển giai đoạn đầu.|
+───────────────────────+───────────────────────────────────────────────────────────+

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu kỹ thuật và hóa chất chính để tổng hợp thành công dẫn xuất (8) và (9)?

Cần kiểm soát độ khan của dung môi acetone, sử dụng chất bẫy acid $\text{K}_2\text{CO}_3$ khan và duy trì nhiệt độ đun hồi lưu cách thủy ổn định ($56 - 60\text{ }^\circ\text{C}$) trong 5 giờ để phản ứng thế $S_N2$ đạt hiệu suất tối đa.

2. Tại sao phải chia nhỏ lượng hydrazine hydrate thành nhiều lần khi tổng hợp chất (2)?

Hydrazine hydrate có tính base mạnh, nếu cho toàn bộ vào một lần ở nhiệt độ cao sẽ gây ra phản ứng phụ thủy phân liên kết ester của ethyl 2-(p-tolyloxy)acetate trở lại acid ban đầu, làm suy giảm nghiêm trọng hiệu suất tạo hydrazide.

3. Phổ 1H-NMR làm thế nào phân biệt được proton H-4 trên vòng coumarin?

Proton H-4 liên kết trực tiếp với vòng lacton chưa no và nằm cạnh nhóm amide hút electron mạnh, dẫn đến mật độ electron xung quanh hạt nhân H-4 bị suy giảm cực mạnh. Do đó, H-4 luôn xuất hiện dưới dạng một mũi đơn (singlet) ở vùng trường rất yếu ($\delta = 8,61\text{ ppm}$).

4. Dẫn xuất 1,3,4-oxadiazole-2-thiol tồn tại ở dạng thiol hay thione?

Hợp chất tồn tại ở trạng thái cân bằng hỗ biến (tautomerism). Trong pha rắn (đo phổ IR), chất thể hiện đồng thời peak dao động $\text{N-H}$ rộng ($3300 - 3100\text{ cm}^{-1}$), $\text{C=S}$ ($1228\text{ cm}^{-1}$) của dạng thione và peak $\text{S-H}$ của dạng thiol.

5. Khả năng mở rộng quy mô (scale-up) của quy trình này như thế nào?

Quy trình sử dụng các tác nhân hóa học phổ biến, phản ứng diễn ra ở áp suất khí quyển và nhiệt độ trung bình ($<100\text{ }^\circ\text{C}$), sản phẩm dễ dàng tách chiết bằng cách kết tinh phân đoạn, rất thuận lợi để mở rộng lên quy mô pilot (kilogram scale).

Kết luận

Đề tài khóa luận "Tổng hợp một số amide chứa dị vòng 3-aminocoumarin" đã hoàn thành xuất sắc các mục tiêu nghiên cứu đề ra:

  • Thiết lập thành công quy trình tổng hợp hội tụ đa bước điều chế 2 dẫn xuất amide lai dị vòng mới (8) và (9) với hiệu suất cao (đạt tới 73,1%).
  • Xác định tường minh cấu trúc phân tử của toàn bộ các chất trung gian và sản phẩm cuối cùng qua hệ thống phổ nghiệm FT-IR, $^{1}\text{H-NMR}$ và MS.
  • Chứng minh hoạt tính ức chế vi khuẩn rõ rệt trên chủng vi khuẩn Gram dương Bacillus subtilis.

Công trình mở ra hướng nghiên cứu mới đầy hứa hẹn trong việc phát triển các khung phân tử lai dị vòng kháng sinh thế hệ mới, phục vụ đắc lực cho công tác nghiên cứu hóa dược và ứng dụng công nghệ hóa học tại Việt Nam.