Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu tổng hợp cấu trúc và hoạt tính sinh học của dị vòng ngưng tụ chứa O, S, N

• Tác giả: Lê Thanh Sơn
• Người hướng dẫn: GS. Nguyễn Đình Triệu
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Hóa học
• Đề tài: Nghiên cứu cấu trúc và hoạt tính sinh học của dị vòng ngưng tụ chứa O, S, N
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ 4-AMINO-3-MERCAPTO-1,2,4-TRIAZOLE
• 1.1. Các phương pháp tổng hợp 4-amino-3-mercapto-1,2,4-triazole
• 1.1.1. Tổng hợp từ thiocacbohydrazit
• 1.1.2. Tổng hợp từ hiđrazit của axit cacboxylic
• 1.1.3. Tổng hợp từ 1,3,4-oxadiazol-5-thion
• 1.2. Các phản ứng chuyển hoá của 4-amino-3-mercapto-1,2,4-triazole
• 1.2.1. Phản ứng thế nguyên tử H trong nhóm SH (hoặc NH)
• 1.2.2. Phản ứng ở nhóm NH
• 1.2.3. Các chuyển hóa có sự tham gia đồng thời hai nhóm SH và NH
• 1.2.4. Tổng hợp các triazolothiadiazoline và triazolothiadiazole
• 1.2.5. Tổng hợp các triazolothiadiazine
• 1.2.6. Tổng hợp các triazolothiadiazepine
• 1.3. Hoạt tính sinh học
• 2. CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ TÍNH CHẤT
• 2.1. Xác định các tính chất vật lí
• 2.2. Thăm dò hoạt tính sinh học
• 2.3. Tổng hợp các dẫn xuất 4-amino-3-mercapto-1,2,4-triazole
• 2.3.1. Tổng hợp các dẫn xuất axetohidrazit
• 2.3.2. Tổng hợp các dẫn xuất 4-amino-3-mercapto-1,2,4-triazole
• 2.4. Tổng hợp các 8-arylclovinylanđehit
• 2.5. Tổng hợp các 2-clo-3-formylquinolin
• 2.6. Tổng hợp các dẫn xuất 1,2,4-triazolo[3,4-b]-1,3,4-thiadiazepine
• 2.7. Tổng hợp các dẫn xuất 3-aryloximetyl-6-(2-R-quinolin-4-yl)-1,2,4-triazolo[3,4-b]-1,3,4-thiadiazole
• 2.8. Tổng hợp các dẫn xuất 1,2,4-triazolo[3,4-b]-1,3,4-thiadiazine
• 2.9. Tổng hợp các dẫn xuất quinolino[3,2-f]-1,2,4-triazolo[3,4-b]-1,3,4-thiadiazepine
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ - THẢO LUẬN
• 3.1. Về phản ứng tổng hợp các dẫn xuất 4-amino-3-mercapto-1,2,4-triazole
• 3.2. Tổng hợp các dẫn xuất 1,2,4-triazolo[3,4-b]-1,3,4-thiadiazepine
• 3.3. Tổng hợp các Ø-arylclovinylanđehit
• 3.4. Tổng hợp các dẫn xuất 1,2,4-triazolo[3,4-b]-1,3,4-thiadiazine
• 3.5. Tổng hợp các dẫn xuất 5H-quinolino[3,2-f]-1,2,4-triazolo[3,4-b]-1,3,4-thiadiazepine
• 3.6. Hoạt tính kháng khuẩn và chống nấm
• KẾT LUẬN
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

I. Cấu trúc hóa học của dị vòng ngưng tụ chứa O S N

Nghiên cứu về cấu trúc hóa học của các hợp chất dị vòng ngưng tụ chứa O, S, N, đặc biệt là 1,2,4-triazole và các dẫn xuất của nó, đã chỉ ra rằng các hợp chất này có cấu trúc phức tạp và đa dạng. Các nguyên tố O, S, N đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành các liên kết hóa học và ảnh hưởng đến tính chất vật lý của hợp chất. Phân tích cấu trúc cho thấy sự hiện diện của nhóm thioxo và amino trong phân tử, tạo ra các trung tâm có tính nucleophin cao, từ đó tham gia vào các phản ứng hóa học khác nhau. Việc sử dụng các phương pháp như phổ hồng ngoại (IR) và phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) đã giúp xác định chính xác cấu trúc của các hợp chất này. Theo nghiên cứu, các hợp chất này không chỉ có cấu trúc độc đáo mà còn thể hiện hoạt tính sinh học cao, mở ra nhiều hướng nghiên cứu mới trong lĩnh vực hóa học hữu cơ.

1.1 Phân tích cấu trúc

Phân tích cấu trúc của các hợp chất dị vòng ngưng tụ chứa O, S, N cho thấy sự tương tác giữa các nguyên tử trong phân tử. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng các hợp chất này có thể tồn tại dưới nhiều dạng tautome khác nhau, như dạng thiol và thion. Sự hiện diện của nhóm SH và NH trong phân tử không chỉ ảnh hưởng đến tính chất hóa học mà còn đến hoạt tính sinh học của chúng. Các nghiên cứu sử dụng phương pháp X-ray diffraction đã xác định được độ dài liên kết C-S và C=N, từ đó khẳng định sự tồn tại đồng thời của các dạng tautome. Điều này cho thấy rằng cấu trúc hóa học của các hợp chất này là yếu tố quyết định đến hoạt tính sinh học của chúng.

II. Hoạt tính sinh học của các hợp chất dị vòng

Các hợp chất dị vòng ngưng tụ chứa O, S, N, đặc biệt là các dẫn xuất của 1,2,4-triazole, đã được chứng minh có hoạt tính sinh học đa dạng. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng các hợp chất này có khả năng kháng khuẩn, kháng nấm, và chống viêm. Các dẫn xuất như triazolothiadiazole và triazolothiadiazine thể hiện hoạt tính kháng khuẩn mạnh mẽ, trong khi các dẫn xuất khác có khả năng ức chế enzyme acetylcholinesterase (AChE), một mục tiêu quan trọng trong điều trị bệnh Alzheimer. Việc thăm dò hoạt tính sinh học của các hợp chất này không chỉ giúp xác định tiềm năng ứng dụng trong y học mà còn mở ra hướng nghiên cứu mới trong việc phát triển các loại thuốc mới.

2.1 Khả năng kháng khuẩn

Nghiên cứu về khả năng kháng khuẩn của các hợp chất dị vòng cho thấy rằng nhiều dẫn xuất của 1,2,4-triazole có thể ức chế sự phát triển của nhiều loại vi khuẩn và nấm. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng các hợp chất này có thể hoạt động hiệu quả trong việc tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh, từ đó khẳng định giá trị thực tiễn của chúng trong lĩnh vực dược phẩm. Việc phát triển các dẫn xuất mới với cấu trúc tối ưu có thể dẫn đến việc tạo ra các loại thuốc kháng sinh mới, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao trong điều trị các bệnh nhiễm trùng.

III. Phương pháp nghiên cứu và tổng hợp

Phương pháp tổng hợp các hợp chất dị vòng ngưng tụ chứa O, S, N được thực hiện thông qua nhiều quy trình khác nhau, bao gồm tổng hợp từ thiocacbohydrazit và hiđrazit của axit cacboxylic. Các phương pháp này không chỉ đơn giản mà còn cho hiệu suất cao, cho phép thu được các sản phẩm với độ tinh khiết cao. Việc sử dụng các kỹ thuật phân tích như phổ hồng ngoại, NMR và phổ khối đã giúp xác định cấu trúc và tính chất của các hợp chất tổng hợp. Điều này không chỉ khẳng định tính khả thi của các phương pháp tổng hợp mà còn mở ra hướng nghiên cứu mới trong việc phát triển các hợp chất có hoạt tính sinh học cao.

3.1 Tổng hợp từ thiocacbohydrazit

Tổng hợp từ thiocacbohydrazit là một trong những phương pháp hiệu quả để tạo ra các dẫn xuất 4-amino-3-mercapto-1,2,4-triazole. Phương pháp này cho phép thu được các sản phẩm với hiệu suất cao và cấu trúc ổn định. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc điều chỉnh các điều kiện phản ứng như nhiệt độ và thời gian có thể ảnh hưởng đến hiệu suất tổng hợp. Sự hiện diện của nhóm thiol trong cấu trúc cũng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra các hợp chất có hoạt tính sinh học cao, từ đó khẳng định giá trị của phương pháp này trong nghiên cứu và phát triển các hợp chất mới.