CHƯƠNG I: TONG QUAN .ccssssssssssssssssssssssssssssssesseesesssssssuusesseceesesesenussesees 6 Co Us)lui nanogroontiigtrotGairliGGEGUHTEESSSRGE0SESridsữranag 6 I2 UNG DUNG CUA CAC HỢP CHAT CHUA DỊ VÒNG 2- PTXRAZUOINEGoeerneienororrrericiierriroottapstrtipinopanuzgissssesssrasgtssagssonsssl255546838555 7 I.3 DIEU CHẾ CÁC HỢP CHAT CHUA DỊ VÒNG PYRAZOLINE. Phản ứng ngưng tụ của hydrazin và dẫn xuất hydrazin. Với hợp chất cacbonyl không NO. Với hợp chất 2-bromxeton.
Với bửp chấtnimil Không 190 assis sicccccaceeseccsscenscscecascsrosncnancaniss l6 1.4 Với hợp chất oxiran và aziridine:.5 Một số phản ứng khác của hydrazine. Phản ứng cộng của diazoankan vào cacbon nối đôi. Phản ứng cộng azomethine imine vào acetylen. Phan ứng khép vòng,.Mônsổ phần tu KH a 23 CHUONG IE THỰC NGHIỆM uueocaeoasaounadsnnnaneseosorerure 27 II.
Tổng hợp 1-(3,5-diphenyl-4,5-dihidro-1 H-pyrazole-1-yl)etanon. Điều chế 1,3-diphenylprop-2-en-1-one (A1). Tổng hợp 1-(3,5-diphenyl-4,5-dihidro- 1H-pyrazole-1-y])etanon I2 Tổng hợp 1-(5-(4-methoxypheny])-3-pheny]-4,5-dihydro-1H-pyrazol- ) YI SCN ONG Gectcsrccisneiitiist01123415361655ggã98516654650868000831/815441ãu6865v49120714 28 II. 28 SVTH: Phan Lê Hạnh Nguyên Trang 2 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS.
Nguyễn Tiến Công II. - «HH HH ng HH ky 29 H1, EArnbil c0 nững DI uensneesennerssresriisr=insrseisnsirienreerienerroees 30 IL4. Đo phổ aL | cea ae 30 2, ED pai cũ NHI TẾ Si niceessieocoiozooocGGrGfgidittisit 30 CHƯƠNG III: KẾT QUA VÀ THẢO LUẬN.1: Điều chế các œ,Ð-KhÔng BO:.ccseseeseneseeeeeeenieirsoeiieiosoe 31 DOUG Oi GRRE I IG iin ga gGGtiddcgaogrottttitqigtocdfr 31 BETGr | eees 35 UR oe Td) ae 37 HI⁄2: Tổng BQ0/2-DYTREDUHE reo cccscrcsiceereoiocororootetsgrstssststsgstfb56120388đ02 39 BI NA RO a er 39 Ee| noaiairrdaaooadaaadade 44 T23 Phi oO aig Hưởng (NHEOWẨỂ:scoeoeeaoayeeance-csreeaoooioareer 46 CHƯƠNG IV:KẾT LUẬN—-BỀ XUẤT -.jiiEeeoiaie 51 AHL||, are 52 PE KUDueaeeainirprruerorreroerororornrirroaroeniorooiaeoosaiaosgrriiisortaurtigassrssrsavrros 53 SVTH: Phan Lé Hanh Nguyén Trang 3 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công LỜI NÓI ĐẦU Lý do chọn đề tài Ngày nay, các hợp chất dị vòng đã và đang chiếm một vị trí ngày quan trọng trong ngành sản xuất dược phẩm, đặc biệt là trong các thuốc phòng trừ và điều trị các bệnh hiểm nghèo.
Với sự phát triển không ngừng của khoa học hóa học thì xu hướng nghiên cứu các hợp chất dị vòng và tổng hợp bắt chước theo các cấu trúc của các hợp chất thiên nhiên không những không bị thu hẹp mà ngày càng được phát triển. Nhiều hợp chất dị vòng chứa nitơ là chất có hoạt tính dược học quí báu và chính vì thế đối với ngành công nghiệp được phẩm, nhóm hợp chất này được coi là những hợp chất vô cùng quan trọng và được nhiều người quan tâm cả về nghiên cứu lẫn sản xuất. Trong số các hợp chất dị vòng thì các hợp chất chứa dị vòng 2- pyrazoline có hoạt tính sinh học cao đồng thời một số hợp chất từ lâu đã được dùng làm thuốc chữa bệnh sốt rét, lao. Nhiều tác giả đã tổng hợp, nghiên cứu quang phổ và thử họat tính chống nấm, chống khuẩn.
Do đó, việc nghiên cứu và tổng hợp một số hợp chất chứa dị vòng 2- pyrazoline bởi các lý do sau đây: > Dẫn xuất của 2-pyrazoline có hoạt tính sinh học và hoạt tính chống oxi hóa cao. > Dẫn xuất của 2-pyrazoline đặc biệt là dẫn xuất cacbonyl œ,B-không no của nó có tác dụng hoạt tính sinh lý như: chống lao, chống nấm, diệt khuẩn nên được sử dụng trong y dược làm thuốc chữa bệnh. SVTH: Phan Lê Hạnh Nguyên Trang 4 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công > Bước đầu làm quen với nghiên cứu khoa học thực nghiệm nhằm nâng cao kĩ năng thực hành, làm tiền đề cho quá trình học tập sau này.
Tên để tai:“Téng hợp các hợp chất chứa dị vòng 2- pyrazoline ”. Mục đích của khóa luận: > Tổng hợp 1,3-diphenylprop-2-en-l-on & 3-(4-methoxyphenyl)-l- phenylprop-2-en-I-on bằng phản ứng ngưng tụ anđol — croton hóa với xúc tác bazơ > Tổng hợp I-(3,5-diphenyl-4,5-dihidro-IH-pyrazole-I-yl)etanon và 1-(Š-(4-methoxyphenyl)-3-phenyl-4,Š-dihydro- I H-pyrazol- I -y])etanone bằng phản ứng ngưng tu các xéton œ,B-không no với hydrazin trong dung môi axit axetic. » Xác định các thông số vật lý của các chất tổng hợp chất : nhiệt độ nóng chảy, dung môi hòa tan. > Tiến hành đo phổ hổng ngoại và phổ cộng hưởng từ của các chất tổng hợp được.
Phương pháp nghiên cứu : > Nghiên cứu lý thuyết. > Tiến hành thực nghiệm tại phòng thí nghiệm. > Đo phổ hồng ngoại và cộng hưởng từ hạt nhân, phân tích các kết quả từ thực nghiệm, từ đó rút ra kết luận. SVTH: Phan Lê Hạnh Nguyên Trang 5 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS.
Nguyễn Tiến Công CHUONG I: TONG QUAN L1 CẤU TẠO: Pyrazoline là hợp chất dị vòng năm cạnh có chứa 2 nguyên tử N và có | nối đôi Dựa vào vị trí của nối đôi, người ta chia làm 3 loại: 1-pyrazoline, 2-pyrazoline và 3 pyrazoline " l-pyrazoline 2-pyrazoline 3-pyrazoline Trong đó các hợp chất có chứa dị vòng 2-pyrazoline là có nhiều ứng dụng trong thực tế và đã được nhiều tác giả tổng hợp và nghiên cứu tính chất của chúng. Theo [3], người ta nhận thấy 2 proton ở C* không tương đương nhau, điều này có thể giải thích như sau: nguyên tử N và CỶ ở trạng thái lai hóa sp? nên đồng phẳng, còn C* và CỔ là 2 nguyên tử C lai hóa sp” có dang tứ diện nên không đồng phẳng với các nguyên tử N và CỶ; 2 nguyên tử H của C* hướng về 2 phía khác nhau của vòng pyrazoline. SVTH: Phan Lê Hạnh Nguyên Trang 6 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công Có thể mô tả cấu trúc của các hợp chất chứa dị vòng 2-pyrazoline như sau: Su không đồng phẳng đó làm cho tương tác spin - spin giữa HẴ với HTM và H* là khác nhau, vì thế chúng có độ chuyển dịch hóa học khác nhau.
Các proton đặc trưng của vòng pyrazoline như sau: nguyên tử H® có ö = 2,8 + 3,12 ppm, nguyên tử H® có 5 = 3,6 + 3,9 ppm và nguyên tử HỶ có ồ = 4,8 + 5, 9 ppm. L2 ỨNG DỤNG CỦA CÁC HỢP CHẤT CHỨA DỊ VÒNG 2- PYRAZOLINE Các hợp chất chứa dị vòng pyrazoline được biết đến với nhiều tính chất quý và có hoạt tính sinh học cao. Các nghiên cứu được công bố cho thấy các hợp chất chứa dị vòng pyrazoline có nhiều ứng dụng quan trọng như điều chế thuốc gây mê, giảm căng cơ, thuốc xổ, thuốc tăng huyết áp, chống suy nhược, trị bệnh về thần kinh. Ứng dung quan trọng khác nữa là trong dược khoa, các hợp chất này được sử dụng một cách hiệu quả là những chất chống khuẩn, chống nấm mốc, chống virut và vật kí sinh, chống vi khuẩn lao, chống bệnh đái tháo đường.
Ngoài ra các hợp chất kiểu 2-(1,3,5-triaryl)pyrazoline còn có thé ứng dung làm điốt phát quang và là chất vận chuyển các lỗ trống trong vật liệu bán dẫn ứng dụng cho pin mặt trời, chẳng hạn như 1-(4- sulfamoylpheny])-3-(4-chlorophenyl)-3,4-dihydro-2H-pyrazole [5] SVTH: Phan Lê Hạnh Nguyên Trang 7 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công R 1 Ñ \ 7 ¬ N cl Ry oO R =H,CH;CH;OH R=H Ri =CH,CH,OH R1 =CH;CH;OSO;Na, CH;CH;NEt; Pyrazoline còn được biết đến là nguồn để tổng hợp cyclopropan, ví dụ như, năm 1989, Yoshiko và các cộng sự [5] tiến hành nhiệt phân chlorinated pyrazoline nhiệt độ cao thì thu được hỗn hợp gồm cyclopropan va olefin. COOCH, Ph—CH, p P c NÊN (Œ L H,COOC SCOOCH, A Mat khác pyrazoline còn đóng vai trò quan trọng trong việc phat triển hóa học các hợp chất dị vòng và cũng được sử dụng một cách rộng rãi trong tổng hợp hữu cơ. L3 ĐIỀU CHẾ CÁC HỢP CHẤT CHỨA DỊ VÒNG PYRAZOLINE 1.
Phản ứng ngưng tụ của hydrazin và dẫn xuất hydrazin 1. Với hợp chất cacbonyl không no Vào năm 1887, Emil Fisher và Otto Knovenagel [6] đã thực hiện phản ứng giữa tolylhidrazine và acroline với dung môi là ete trong 24 giờ, thu được sản phẩm có nhiệt độ nóng chảy 51 - 52°C, nhiệt độ sôi SVTH: Phan Lê Hạnh Nguyên Trang 8 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công là 273 - 274°C với hiệu suất 20 - 22%. Sản phẩm đó được gọi là tolylpyrazoline.
R= o-CH;, p-CH; Phản ứng khép vòng có thể tạo ra 2 sản phẩm khác nhau. Ví dụ như theo [6], kh cho I-(benzo[đ][1,3]dioxol-5-y])-5- (dimetylamino)pent-l-en-3-one phản ứng với phenylhydrazin ta thu Năm 1999, Zhi Yun Lu cùng các cộng sự [7] đã điều chế ra một số 2-pyrazoline có khả năng phát quang qua chuỗi chuyển hóa sau: SVTH: Phan Lê Hạnh Nguyên Trang 9 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công Hy ° la R=Cl Ib R-OCH, on 2£ Rett 0 an On oa oe o 3a R=CIR'*H 24 R=C(CH)), 3b R=OCH, R=H 3c R“OCH, R'=C(CH,), 4a R~Cl R*H wht N—N 4b R-OCH, RH 4c R=OCH, R’=C(CH,); Tác giả cũng đã phát hiện khả năng phát quang của pyrzoline. Nó có thể hấp thụ ánh sáng ở bước sóng 300-400 nm và phát ra ánh sáng xanh, ở trạng thái rắn và cả trong dung dịch.
Với khả năng phát quang như thế, nó có thể trở thành 1 loại nguyên liệu phát quang hữu cơ. Năm 2002, Davood Azarifar cùng các cộng sự [8] đã điều chế ra một số 2-pyrazoline bằng phương pháp sau: Ngưng tụ andol hóa giữa l— acetylnaphthalen (1) với I-naphthaldehit trong dung môi etanol/ NaOH trong một vài giờ, ở nhiệt độ phòng thu được chalcone la-lf. Hòa tan chalcone 4a-4f trong axid axetic băng, rồi cho phản ứng với hydrazin hydrat. Dun nóng hỗn hợp ở nhiệt độ 90 - 100°C trong 6 giờ SVTH: Phan Lê Hạnh Nguyên Trang 10 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS.
Nguyễn Tiến Công cho đến khi sự khép vòng kết thúc và dung dịch chuyển sang màu vàng đậm. Hỗn hợp phản ứng được làm bay hơi để tách axit axetic và phần rắn còn lại đem kết tinh trong etanol để thu được 2-pyrazoline. a Rị=H, R;=H, Ry=H b R,~H, R;=H, Ry=NMe; ¢ R,=OH, R;=H, Ry=NMe; đ R.=H, Ry=Cl, Ry=NMe, e R,=H, Rạ=Me, Ry=NMe,; f Ry=H, Ry=Cl, Ry=NMe; gR„=H h R„=Ph i R,=CONH; kR,=COCH; Tác giả cũng đã thử hoạt tính kháng vi sinh vật của các 2- pyrazoline đã điều chế được ở trên với 6 vi sinh vật Escheria coli, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumonia, Proteus mirabilis, Shigella dysentery va Salmonella typhii. Tiếp đó đến năm 2003, Davood Azarifar cùng các cộng sự [9] tiếp tục điều chế ra một số 3,5-Arylat-2-pyrazoline như sau: Ngưng tụ SVTH: Phan Lê Hạnh Nguyên Trang 11 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS.
Nguyễn Tiến Công andol hóa giữa 2-acetylnaphthalen với benzaldehit trong dung môi KOC;H⁄C;H:OH để thu được chalcone 7a-e, sau đó cho chalcone tác dụng với hydrazin trong dung môi là axit axetic trong lò vi sóng (300W) ở nhiệt độ khoảng 80°C thu được 2-pyrazoline trong 2-12 phút, hiệu suất đạt được là 82 - 99% HO COCH, Rị P NaOH ——— EtOH R¿ | —È —I Ri + RạNHNH AcOH WH,» R, 8f-¢ Ta-e R› a R,=H, R;=Me ⁄ b Ry-Cl, R;=Me N—N ¢ R,=H, R;~CI ƒ e R.=H, R;=NMe; (> d R,=H, Ry=OMe gR;=Ph hR;=CONH; Rị R; 9af - ch Theo [1], vào năm 2007, Nguyễn Minh Thảo cùng các cộng sự đã điều chế một số hợp chất chứa dị vòng pyrazoline cũng từ các xeton a,B-khéng no với p-nitrophenylhydrazin bằng sự đun sôi hồi lưu hỗn hợp phản ứng trong ctanol với vài giọt axit axetic làm xúc tác. SVTH: Phan Lê Hạnh Nguyên Trang 12 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS.