Tổng hợp và Tính chất Axetamidoaryl-1,3,4-Oxadiazol-2-Thiol: Nghiên cứu Luận án Tiến sĩ Hóa học

MỞ ĐẦU

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HÓA HỌC CÁC HỢP CHẤT 1,3,4-OXADIAZOL

1.1. Các phương pháp điều chế hợp chất 1,3,4-oxadiazol

2. CHƯƠNG 2: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

2.1. Tổng hợp một số tác nhân cần thiết. Phương pháp điều chế. Cấu trúc của các 5-axetamidoaryl-1,3,4-oxadiazol-2-thiol

2.2. Phản ứng giữa 5-(3’-axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol với a-cloaxetanilit

2.3. Chứng minh cấu trúc sản phẩm phản ứng mục 2.1 bằng phương pháp tổng hợp

2.4. Phản ứng của các muối 5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiolat với a-cloaxetanilit

2.5. Nghiên cứu cơ chế phản ứng của 5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol với các a-cloaxetanilit thế

3. CHƯƠNG 3: PHẦN THỰC NGHIỆM TỔNG HỢP HÓA HỌC

3.1. Điều chế các tác nhân œ-cloaxetanilit. Điều chế các axit 4-amino-2-halogenobenzoic

3.2. Điều chế các dẫn xuất metyl aminobenzoat (Ia-g). Điều chế các dẫn xuất metyl axetamidobenzoat (Ia-g)

3.3. Điều chế các dẫn xuất axetamidobenzoyl hidrazin (IHa-g). Điều chế các dẫn xuất 5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol

3.4. Phản ứng giữa 5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol với các tác nhân œ-cloaxetanilit

3.5. Chứng minh cấu trúc của sản phẩm thu được mục 3.3 bằng phương pháp tổng hợp ngược

3.6. Điều chế phenyl isothioxianat. Điều chế 3-axetamidophenyl-4-bromphenylaminothio

3.7. Phản ứng giữa muối 5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiolat với các dẫn xuất œ-cloaxetanilit. Xác định cơ chế phản ứng tạo thành các dẫn xuất 2-arylamino-5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol

3.8. Phản ứng chuyển hóa 2-(N-arylcacboxamidometylthio)-5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol thành 2-arylamino-5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol

3.9. Phản ứng giữa 5-(4’-axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol với A-DroMani iN

3.10. Phản ứng giữa 5-(4’-axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol với 4-bromanilinua Kali

3.11. Thí nghiệm tìm điều kiện thích hợp để điều chế 2-(N-arylcacboxamidometylthio)-5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ kiềm, nhiệt độ, thời gian và tỷ lệ các chất tham gia phản ứng

PHỤ LỤC

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Luận Án Tiến Sĩ Tổng Quan Hóa Học Axetamidothiol Oxadiazol

Luận án tiến sĩ tập trung vào hóa học của các hợp chất axetamidoaryl 1,3,4-oxadiazol-2-thiol. Đây là một lĩnh vực đang phát triển mạnh mẽ trong hóa học hữu cơ. Có nhiều yếu tố thúc đẩy sự phát triển này, bao gồm tiềm năng hoạt tính sinh học rộng lớn của các dẫn xuất. Chúng có khả năng diệt khuẩn, kháng viêm, và thậm chí ức chế sự phát triển của virus HIV-1. Thêm vào đó, nhóm thiol (SH) có khả năng phản ứng cao, cho phép các dẫn xuất này được sử dụng làm chất đầu để tổng hợp các hợp chất hữu cơ chứa lưu huỳnh đa dạng. Luận án này sẽ đi sâu vào các phương pháp tổng hợp hóa học, tính chất hóa học, và các ứng dụng hóa học tiềm năng của các hợp chất này, đặc biệt trong lĩnh vực hóa dược phẩm.

1.1. Giới thiệu chung về hợp chất 1 3 4 oxadiazol 2 thiol

Hợp chất 1,3,4-oxadiazol-2-thiol là một dị vòng năm cạnh chứa hai nguyên tử nitơ, một nguyên tử oxy và một nhóm thiol. Nhóm thiol này đóng vai trò quan trọng trong nhiều phản ứng hóa học và quyết định nhiều tính chất hóa học của hợp chất. Theo tài liệu gốc, do nhóm thiol (SH) có khả năng phản ứng cao, các dẫn xuất của 1,3,4-oxadiazol-2-thiol được dùng làm chất đầu để tổng hợp định hướng các hợp chất hữu cơ chứa lưu huỳnh đa ứng dụng. Cấu trúc này cũng tạo ra khả năng tồn tại các trạng thái hỗ biến thiol-thion.

1.2. Tầm quan trọng của nghiên cứu tổng hợp và tính chất

Việc nghiên cứu tổng hợp và tính chất của axetamidoaryl 1,3,4-oxadiazol-2-thiol có ý nghĩa khoa học và thực tiễn lớn. Về mặt khoa học, nó góp phần làm sáng tỏ mối quan hệ giữa cấu trúc và hoạt tính của hợp chất. Về mặt thực tiễn, nó mở ra cơ hội phát triển các loại thuốc mới, vật liệu mới, và các ứng dụng khác trong nhiều lĩnh vực. Luận án này hướng đến việc điều chế các dẫn xuất 1,3,4-oxadiazol-2-thiol và tiến hành chuyển hóa chúng để tìm kiếm các hợp chất hữu cơ chứa lwu h_ uỳnh có hoạt tính sinh học có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cấp thiết.

II. Phương Pháp Tổng Hợp Axetamidothiol Oxadiazol Hướng Dẫn Chi Tiết

Luận án tập trung vào cải tiến phương pháp tổng hợp các dẫn xuất 5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol. Phương pháp truyền thống sử dụng các tác nhân như CS2 và CSCl2, là những chất độc hại và gây ô nhiễm môi trường. Nghiên cứu này đề xuất phương pháp mới, thân thiện hơn với môi trường, bằng cách sử dụng tetrametylthiuram disunfua (TMTD) để thiocacbamoyl hóa các axetamidobenzoyl hidrazin. Phương pháp này hứa hẹn hiệu suất cao hơn và giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường. Việc tối ưu hóa các điều kiện phản ứng là một phần quan trọng của nghiên cứu, bao gồm khảo sát ảnh hưởng của nồng độ kiềm, nhiệt độ và thời gian phản ứng.

2.1. Tổng hợp từ thiosemicacbazit Ưu điểm và nhược điểm

Phương pháp này, theo tài liệu gốc, sử dụng chất đầu semicacbazit và thiosemicacbazit và các tác nhân đóng vòng khác nhau là phương pháp kinh điển để điều chế các dẫn xuất 1,3,4-oxadiazol. Ưu điểm chính là tính đơn giản và dễ thực hiện. Tuy nhiên, nó thường đòi hỏi các điều kiện phản ứng khắc nghiệt và có thể tạo ra các sản phẩm phụ không mong muốn. Các tác giả khác đã tổng hợp 1,3,4-oxadiazol bằng cach oxi hoá đóng vòng thiosemicacbazit có mặt I,/KI/NaOH. Day cũng là phương pháp có ứng dụng rộng rãi vì các thiosemicacbazit được điều chế dé dang bằng phan ứng của hidrazit và isothioxianat.

2.2. Thiocacbamoyl hóa bằng TMTD Giải pháp thay thế thân thiện

Phương pháp mới sử dụng TMTD, theo luận án đề xuất thiocacbamoyl hóa các axetamidobenzoyl hidrazin bang tetrametylthiuram disunfua (TMTD) dé điều chế các dẫn xuất 5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol. TMTD là một tác nhân ít độc hại hơn và có thể mang lại hiệu suất cao hơn. Đây là một bước tiến quan trọng trong việc tổng hợp các hợp chất này một cách bền vững hơn. Nghiên cứu này sẽ tập trung vào việc tối ưu hóa các điều kiện phản ứng để đạt hiệu suất cao nhất và độ tinh khiết cao nhất.

III. Phản Ứng Của Axetamidothiol Oxadiazol Với α Cloaxetanilit Nghiên Cứu

Một phần quan trọng của luận án là nghiên cứu phản ứng giữa các dẫn xuất 5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol với các α-cloaxetanilit thế. Mục tiêu là điều chế các hợp chất 2-(N-arylcacboxamidometylthio)-5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol. Nghiên cứu này tập trung vào việc xây dựng cơ chế phản ứng chi tiết và tìm kiếm các điều kiện tối ưu để hướng phản ứng theo chiều mong muốn. Việc kiểm soát phản ứng là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất và độ chọn lọc cao.

3.1. Điều chế các dẫn xuất 2 N arylcacboxamidometylthio

Mục tiêu chính là điều chế các hợp chất 2-(N-arylcacboxamidometylthio)-5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol thông qua phản ứng giữa 5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol và α-cloaxetanilit. Theo luận án, Nghiên cứu phản ứng giữa các dẫn xuất 5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol-2- thiol với các a-cloaxetanilit thế để điều chế các hợp chất 2-(N- arylcacboxamidometylthio)-5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol. Quá trình này đòi hỏi sự kiểm soát chặt chẽ các điều kiện phản ứng để đạt được sản phẩm mong muốn với hiệu suất cao và độ tinh khiết cao.

3.2. Xây dựng cơ chế phản ứng và tối ưu hóa điều kiện

Việc hiểu rõ cơ chế phản ứng là rất quan trọng để tối ưu hóa các điều kiện phản ứng. Nghiên cứu này sẽ khám phá các bước phản ứng chi tiết và xác định các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ và độ chọn lọc của phản ứng. Các yếu tố như nhiệt độ, nồng độ, và loại dung môi sẽ được khảo sát một cách có hệ thống để tìm ra các điều kiện tối ưu. Theo tài liệu gốc, mục tiêu của công trình này là hoàn thiện và ứng dụng phương pháp mới , hiệu quả cao , thân thiện hơn với môi trường dé điều chế các dẫn xuất của 5- (axetamidoary]l)-1,3,4-oxadiazol2-thiol, nghiên cứu một cách có hệ thống phản ứng của chúng với các dẫn xuất của ơ-cloaxetanilit va tìm điều kiện thích hợp dé tong hop các dẫn xuất 2-(N-arylcacboxamidometylthio)-5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol

IV. Phân Tích Cấu Trúc và Hoạt Tính Sinh Học Kết Quả Nghiên Cứu

Sau khi tổng hợp, các hợp chất mới sẽ được xác định cấu trúc bằng các phương pháp phổ nghiệm hiện đại, bao gồm IR, NMR, và MS. Việc xác định cấu trúc chính xác là rất quan trọng để đảm bảo tính chính xác của nghiên cứu. Ngoài ra, hoạt tính sinh học của một số hợp chất chọn lọc sẽ được thử nghiệm để đánh giá tiềm năng ứng dụng của chúng trong lĩnh vực dược phẩm. Nghiên cứu này sẽ tập trung vào các hoạt tính như kháng khuẩn, kháng viêm và ức chế virus.

4.1. Xác định cấu trúc bằng phổ nghiệm NMR IR MS

Các phương pháp phổ nghiệm như NMR, IR, và MS là công cụ không thể thiếu trong việc xác định cấu trúc của các hợp chất mới. Phổ NMR cung cấp thông tin chi tiết về cấu trúc phân tử và môi trường xung quanh các nguyên tử. Phổ IR xác định các nhóm chức có mặt trong phân tử. Phổ MS cung cấp thông tin về khối lượng phân tử và các mảnh vỡ của phân tử. Trong luận án, Nghiên cứu xác định cấu trúc của các sản phâm tông hợp được bằng các phương pháp Hóa — Lý hiện đại (phổ IR, MNR và MS).

4.2. Đánh giá hoạt tính sinh học của các hợp chất mới

Việc đánh giá hoạt tính sinh học của các hợp chất mới là bước quan trọng để xác định tiềm năng ứng dụng của chúng. Các thử nghiệm hoạt tính sinh học có thể bao gồm đánh giá khả năng kháng khuẩn, kháng viêm, ức chế enzyme, hoặc ức chế tế bào ung thư. Kết quả thử hoạt tính sinh học của một số sản phẩm tổng hợp được sẽ cung cấp thông tin quan trọng để định hướng các nghiên cứu tiếp theo. Theo tài liệu gốc, luận án cũng hướng đến việc Thử hoạt tính sinh học của một số sản phẩm tổng hợp được.

V. Ứng Dụng Hóa Học Axetamidothiol Oxadiazol Tiềm Năng Phát Triển

Nghiên cứu này có tiềm năng mở ra nhiều ứng dụng mới cho các hợp chất axetamidoaryl 1,3,4-oxadiazol-2-thiol. Trong lĩnh vực hóa dược phẩm, chúng có thể được sử dụng làm tiền chất để tổng hợp các loại thuốc mới. Trong lĩnh vực hóa học vật liệu, chúng có thể được sử dụng để tạo ra các vật liệu mới với các tính chất hóa học độc đáo. Nghiên cứu này cũng có thể góp phần vào việc phát triển các phương pháp tổng hợp hóa học bền vững hơn và thân thiện với môi trường hơn.

5.1. Hóa dược phẩm Tiền chất cho các loại thuốc mới

Các dẫn xuất axetamidoaryl 1,3,4-oxadiazol-2-thiol có thể được sử dụng làm tiền chất để tổng hợp các loại thuốc mới nhờ vào khả năng tham gia vào nhiều loại phản ứng hóa học. Chúng có thể được biến đổi để tạo ra các phân tử thuốc có hoạt tính sinh học mong muốn. Việc khám phá và phát triển các loại thuốc mới là một lĩnh vực quan trọng, và nghiên cứu này có thể đóng góp vào sự tiến bộ của lĩnh vực này.

5.2. Hóa học vật liệu Vật liệu mới với tính chất độc đáo

Các hợp chất này cũng có thể được sử dụng để tạo ra các vật liệu mới với các tính chất hóa học độc đáo. Ví dụ, chúng có thể được sử dụng để tạo ra các polyme dẫn điện, các vật liệu quang học, hoặc các vật liệu có khả năng hấp phụ các chất ô nhiễm. Các ứng dụng của vật liệu mới là rất đa dạng và có thể có tác động lớn đến nhiều ngành công nghiệp.

VI. Kết Luận Hướng Nghiên Cứu Mới Cho Axetamidothiol Oxadiazol

Luận án này đã đóng góp vào sự hiểu biết về tổng hợp và tính chất của các hợp chất axetamidoaryl 1,3,4-oxadiazol-2-thiol. Nó đã đề xuất một phương pháp tổng hợp hóa học mới, thân thiện với môi trường hơn, và đã khám phá các phản ứng mới của các hợp chất này. Kết quả nghiên cứu này mở ra nhiều hướng nghiên cứu mới trong lĩnh vực hóa học hữu cơ, hóa dược phẩm, và hóa học vật liệu. Hy vọng rằng nó sẽ truyền cảm hứng cho các nhà khoa học khác để tiếp tục khám phá tiềm năng của các hợp chất này.

6.1. Tổng kết các kết quả chính và đóng góp của luận án

Luận án đã đạt được nhiều kết quả quan trọng, bao gồm việc phát triển một phương pháp tổng hợp mới, khám phá các phản ứng mới, và xác định hoạt tính sinh học của một số hợp chất mới. Những kết quả này đóng góp vào sự hiểu biết sâu sắc hơn về hóa học của các hợp chất axetamidoaryl 1,3,4-oxadiazol-2-thiol và mở ra nhiều hướng nghiên cứu mới.

6.2. Đề xuất các hướng nghiên cứu tiếp theo trong tương lai

Nghiên cứu này mở ra nhiều hướng nghiên cứu tiếp theo. Một hướng là tối ưu hóa hơn nữa phương pháp tổng hợp hóa học để đạt hiệu suất cao hơn và giảm chi phí. Một hướng khác là khám phá các phản ứng mới của các hợp chất này để tạo ra các phân tử phức tạp hơn với các hoạt tính sinh học mong muốn. Ngoài ra, cần tiếp tục nghiên cứu hoạt tính sinh học của các hợp chất này để xác định tiềm năng ứng dụng của chúng trong lĩnh vực dược phẩm. Cần nghiên cứu sâu hơn về các ứng dụng hóa học trong lĩnh vực hóa học vật liệu.

Luận án Tiến sĩ Hóa học: Tổng hợp và Tính chất của một số Axetamidoaryl-1,3,4-Oxadiazol-2-Thiol