Nghiên cứu tổng hợp thiosemicarbazide từ aldehyd và keton thiên nhiên tại Đại học Quốc gia Hà Nội

Tài liệu nghiên cứu Nguyôn thþ kim giang luën v¨n tèt nghiöp, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên sâu về ., phục vụ nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

• Tác giả: Trương Thị Thu
• Người hướng dẫn: GS. Nguyễn Đình Thành
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Hóa Hữu cơ
• Đề tài: Nghiên Cứu Thiosemicarbazide Từ Aldehyd Và Keton Thiên Nhiên
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ khoa học
• Năm xuất bản: 2013
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU
• 1. PHẦN I: TỔNG QUAN
• 1.1. TỔNG QUAN VỀ ISOTHIOCYANAT
• 1.2. TỔNG QUAN VỀ THIOSEMICARBAZIDE VÀ CÁC GLYCOSYL THIOSEMICARBAZIDE
• 1.2.1. Các phương pháp tổng hợp thiosemicarbazide
• 1.2.2. Phản ứng của isothiocyanat và hydrazin
• 1.2.3. Phản ứng khử thiosemicarbazon bằng NaBH4
• 1.2.4. Phản ứng của hydrazin với các dẫn xuất của acid thiocarbamic
• 1.2.5. Phản ứng của cyanohydrazin với hydro sulfide
• 1.2.6. Phản ứng tổng hợp dẫn xuất di- và trithiosemicarbazide từ các amin
• 1.2.7. Tính chất của thiosemicarbazide
• 1.2.7.1. Phản ứng với các aldehyd
• 1.2.7.2. Phản ứng đóng vòng của thiosemicarbazide tạo thiadiazol
• 1.2.8. Tính chất của các glycosyl thiosemicarbazide
• 1.3. TỔNG QUAN VỀ THIOSEMICARBAZON
• 1.4. TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ ALDEHYD, KETON THIÊN NHIÊN
• 1.5. SỬ DỤNG LÒ VI SÓNG TRONG HOÁ HỌC CARBOHYDRATE
• 2. PHẦN II: THỰC NGHIỆM
• 2.1. Tổng hợp (2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glycopyranosyl)thiosemicarbazide
• 2.2. Tổng hợp (2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glucopyranosyl)thiosemicarbazide
• 2.3. Tổng hợp (2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-galactopyranosyl)thiosemicarbazide
• 2.4. Điều chế và tinh chế một số aldehyd và keton trong thiên nhiên
• 2.4.1. Điều chế menthone từ menthol
• 2.4.2. Tinh chế citral từ tinh dầu sả chanh
• 2.4.3. Tinh chế citronellal từ tinh dầu sả hồng (sả Java)
• 2.4.4. Điều chế camphor từ borneol
• 2.5. Tổng hợp 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glycopyranosyl)thiosemicarbazon của một số aldehyd, keton thiên nhiên
• 2.5.1. Tổng hợp các 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon
• 2.5.2. Tổng hợp các 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon của một số aldehyd, keton thiên nhiên
• 2.6. Khảo sát ảnh hưởng của dung môi và xúc tác đến phản ứng của (2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glycopyranosyl)thiosemicarbazide với citral và citronellal
• 3. PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Tổng hợp (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glycopyranosyl)thiosemicarbazide
• 3.2. Tổng hợp (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazide
• 3.3. Tổng hợp (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazide
• 3.4. Tổng hợp các 4-(2,3,4,6-tetra-O-axetyl-β-D-glycopyranosyl)thiosemicarbazon của các aldehyd, keton thiên nhiên
• 3.5. Khảo sát ảnh hưởng của dung môi và xúc tác tới phản ứng của (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glycopyranosyl)thiosemicarbazide với citral và citronellal
• 3.6. Hoạt tính sinh học của 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glycopyranosyl)thiosemicarbazon của các aldehyd và keton thiên nhiên
• 3.6.1. Khả năng kháng trực khuẩn Gram(-), cầu khuẩn Gram(+), nấm men và nấm sợi
• 3.6.2. Tác dụng chống oxy hoá
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu thiosemicarbazide từ aldehyd và keton thiên nhiên

Nghiên cứu về thiosemicarbazide từ aldehyd và keton thiên nhiên đang thu hút sự chú ý của nhiều nhà khoa học. Thiosemicarbazide là một hợp chất hữu cơ quan trọng, có nhiều ứng dụng trong y học và hóa học. Các hợp chất này không chỉ có khả năng kháng khuẩn, kháng nấm mà còn có thể được sử dụng trong việc điều chế các hợp chất sinh học khác. Việc tổng hợp thiosemicarbazide từ các nguồn thiên nhiên như aldehyd và keton không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn nâng cao hiệu quả trong nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn.

1.1. Định nghĩa và tính chất của thiosemicarbazide

Thiosemicarbazide là một hợp chất hữu cơ có công thức hóa học là R-NH-C(S)-NH2. Hợp chất này tồn tại dưới dạng tinh thể màu trắng, có nhiệt độ nóng chảy khoảng 183°C. Thiosemicarbazide có khả năng hòa tan trong nước và có nhiều hoạt tính sinh học đáng chú ý. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng thiosemicarbazide có thể được tổng hợp từ aldehyd và keton thiên nhiên thông qua các phản ứng hóa học đơn giản.

1.2. Lịch sử nghiên cứu thiosemicarbazide

Lịch sử nghiên cứu về thiosemicarbazide bắt đầu từ những năm 1950, khi các nhà khoa học phát hiện ra khả năng kháng khuẩn của hợp chất này. Kể từ đó, nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để khám phá các ứng dụng khác nhau của thiosemicarbazide trong y học và hóa học. Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng thiosemicarbazide có thể được tổng hợp từ các nguồn thiên nhiên, mở ra hướng đi mới trong việc phát triển các hợp chất hữu ích từ thiên nhiên.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu thiosemicarbazide

Mặc dù thiosemicarbazide có nhiều ứng dụng tiềm năng, nhưng việc tổng hợp chúng từ aldehyd và keton thiên nhiên vẫn gặp nhiều thách thức. Một trong những vấn đề lớn nhất là hiệu suất phản ứng thấp trong các phương pháp tổng hợp truyền thống. Thời gian phản ứng kéo dài và yêu cầu điều kiện phản ứng khắt khe cũng là những yếu tố cần được cải thiện. Ngoài ra, việc tìm kiếm các nguồn nguyên liệu thiên nhiên phù hợp cũng là một thách thức lớn trong nghiên cứu này.

2.1. Hiệu suất phản ứng thấp trong tổng hợp thiosemicarbazide

Phương pháp tổng hợp thiosemicarbazide truyền thống thường yêu cầu thời gian phản ứng dài và hiệu suất không cao. Các nghiên cứu cho thấy hiệu suất phản ứng chỉ đạt khoảng 50-60%, điều này làm giảm tính khả thi của việc ứng dụng thiosemicarbazide trong thực tiễn. Cần có các phương pháp mới để cải thiện hiệu suất và rút ngắn thời gian phản ứng.

2.2. Khó khăn trong việc tìm kiếm nguồn nguyên liệu thiên nhiên

Việc tìm kiếm và thu thập các nguồn nguyên liệu thiên nhiên như aldehyd và keton cũng gặp nhiều khó khăn. Nhiều loại aldehyd và keton có thể không dễ dàng tìm thấy trong tự nhiên hoặc có thể không đủ để phục vụ cho nghiên cứu. Điều này đòi hỏi các nhà nghiên cứu phải tìm kiếm các nguồn nguyên liệu thay thế hoặc phát triển các phương pháp tổng hợp mới.

III. Phương pháp tổng hợp thiosemicarbazide hiệu quả

Để giải quyết các vấn đề trong việc tổng hợp thiosemicarbazide, nhiều phương pháp mới đã được phát triển. Một trong những phương pháp hiệu quả nhất là sử dụng công nghệ lò vi sóng, giúp rút ngắn thời gian phản ứng và nâng cao hiệu suất. Phương pháp này cho phép thực hiện phản ứng trong thời gian ngắn, chỉ từ 5-8 phút, với hiệu suất đạt từ 50-90%. Điều này mở ra cơ hội mới cho việc tổng hợp thiosemicarbazide từ aldehyd và keton thiên nhiên.

3.1. Công nghệ lò vi sóng trong tổng hợp thiosemicarbazide

Công nghệ lò vi sóng đã được áp dụng thành công trong việc tổng hợp thiosemicarbazide. Phương pháp này giúp tăng tốc độ phản ứng và cải thiện hiệu suất tổng hợp. Nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng lò vi sóng có thể giảm thời gian phản ứng xuống còn 5-8 phút, trong khi hiệu suất có thể đạt từ 50-90%.

3.2. Các phương pháp tổng hợp khác

Ngoài công nghệ lò vi sóng, còn nhiều phương pháp tổng hợp khác cũng được nghiên cứu. Các phương pháp này bao gồm phản ứng giữa isothiocyanat và hydrazin, phản ứng khử thiosemicarbazon bằng NaBH4, và phản ứng của hydrazin với các dẫn xuất của acid thiocarbamic. Mỗi phương pháp đều có ưu điểm và nhược điểm riêng, cần được xem xét kỹ lưỡng trong từng trường hợp cụ thể.

IV. Ứng dụng thực tiễn của thiosemicarbazide trong y học

Thiosemicarbazide có nhiều ứng dụng trong y học, đặc biệt là trong việc phát triển các loại thuốc kháng khuẩn, kháng nấm và chống ung thư. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng thiosemicarbazide có khả năng ức chế sự phát triển của nhiều loại vi khuẩn và nấm, đồng thời có tác dụng chống lại một số loại tế bào ung thư. Điều này làm cho thiosemicarbazide trở thành một hợp chất tiềm năng trong việc phát triển các liệu pháp điều trị mới.

4.1. Khả năng kháng khuẩn và kháng nấm của thiosemicarbazide

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng thiosemicarbazide có khả năng kháng khuẩn và kháng nấm mạnh mẽ. Các hợp chất này có thể ức chế sự phát triển của nhiều loại vi khuẩn và nấm, từ đó mở ra cơ hội cho việc phát triển các loại thuốc mới. Thiosemicarbazide có thể được sử dụng trong điều trị các bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn và nấm gây ra.

4.2. Tác dụng chống ung thư của thiosemicarbazide

Thiosemicarbazide cũng đã được nghiên cứu về tác dụng chống ung thư. Các nghiên cứu cho thấy rằng thiosemicarbazide có khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư, từ đó mở ra hướng đi mới trong việc phát triển các liệu pháp điều trị ung thư. Việc nghiên cứu và phát triển các hợp chất thiosemicarbazide có thể giúp tạo ra các loại thuốc mới hiệu quả hơn trong điều trị ung thư.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu thiosemicarbazide

Nghiên cứu về thiosemicarbazide từ aldehyd và keton thiên nhiên đang mở ra nhiều cơ hội mới trong lĩnh vực hóa học và y học. Mặc dù còn nhiều thách thức, nhưng với sự phát triển của các phương pháp tổng hợp mới, thiosemicarbazide có thể trở thành một hợp chất quan trọng trong việc phát triển các liệu pháp điều trị mới. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều giá trị cho cộng đồng khoa học và y tế.

5.1. Triển vọng nghiên cứu thiosemicarbazide trong tương lai

Triển vọng nghiên cứu thiosemicarbazide trong tương lai rất sáng sủa. Với sự phát triển của công nghệ và các phương pháp tổng hợp mới, thiosemicarbazide có thể được ứng dụng rộng rãi hơn trong y học và hóa học. Nghiên cứu này không chỉ giúp phát triển các loại thuốc mới mà còn có thể tạo ra các hợp chất hữu ích khác từ thiên nhiên.

5.2. Tầm quan trọng của thiosemicarbazide trong y học hiện đại

Thiosemicarbazide đang trở thành một hợp chất quan trọng trong y học hiện đại. Với khả năng kháng khuẩn, kháng nấm và chống ung thư, thiosemicarbazide có thể đóng góp lớn vào việc phát triển các liệu pháp điều trị mới. Nghiên cứu và phát triển thiosemicarbazide sẽ tiếp tục là một lĩnh vực hấp dẫn cho các nhà khoa học trong tương lai.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Cùng với sự phát triển của khoa học kĩ thuật nói chung và hoá học nói riêng, hoá học về tổng hợp các hợp chất hữu cơ cũng ngày càng phát triển nhằm tạo ra các hợp chất phục vụ đời sống con người, đặc biệt là các chất có hoạt tính sinh học đối với cơ thể người và động thực vật. Các hợp chất này ngày càng trở nên có ý nghĩa quan trọng khi nó được áp dụng vào lĩnh vực y học chữa trị các căn bệnh hiểm nghèo, nâng cao sức đề kháng cho người và động thực vật. Ngày nay, xu thế tổng hợp các hợp chất thiosemicarbazon đã thu hút được sự quan tâm của các nhà hoá học hữu cơ. Thiosemicarbazon là một hợp chất quan trọng có nhiều hoạt tính sinh học đa dạng, như khả năng kháng khuẩn, kháng nấm, kháng vi rút, chống ung thư, chống sốt rét, ức chế ăn mòn và chống gỉ sét.

Bên cạnh đó, các hợp chất thiosemicarbazon còn được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khoa học khác như tinh thể học, hoá học đại phân tử và ngành quang điện. Ngoài ra, các hợp chất của nó còn có khả năng tạo phức với nhiều kim loại. Những phức chất này cũng có hoạt tính sinh học như hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm, kháng vi rút và chống ung thư v. Vì vậy, ngày càng nhiều hợp chất thiosemicarbazon được tổng hợp và nghiên cứu tính chất.

Bên cạnh đó, các dẫn xuất của monosaccaride cũng có nhiều hoạt tính sinh học đáng chú ý, đặc biệt khi trong phân tử của chúng có hệ liên hợp. Các thiosemicarbazon có hoạt sinh học cao và nhờ sự có mặt hợp phần phân cực của monosaccaride làm các hợp chất này dễ hoà tan trong dung môi phân cực như nước, ethanol.Mặt khác, các dẫn xuất của carbohydrate là các hợp chất quan trọng có mặt trong nhiều phân tử sinh học như acid nucleic, coenzym, trong thành phần cấu tạo của một số virus, một số vitamin nhóm B. Do đó, các hợp chất này không những chiếm vị trí đáng kể trong y dược học mà còn đóng vai trò quan trọng trong nông nghiệp nhờ khả năng kích thích sinh trưởng, phát triển của cây trồng, ức chế sự phát triển hoặc diệt trừ cỏ dại, sâu bệnh [16]. Như người ta đã biết phương pháp cổ điển để tổng hợp các thiosemicarbazon là đun sôi hồi lưu hỗn hợp của hợp chất carbonyl và các thiosemicarbazide tương ứng, phương pháp này cần thời gian phản ứng khoảng 2-3 giờ và hiệu suất phản ứng không cao.

Gần đây, một số hợp chất thiosemicarbazon đã được tổng hợp bằng phương pháp lò Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) 7 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu vi sóng. Phản ứng được tiến hành trong thời gian chỉ khoảng 5-8 phút, hiệu suất phản ứng khá cao (từ 50‒ 90%). Các hợp chất carbonyl trong thiên nhiên là nguồn hương liệu quí, có nhiều hoạt tính sinh học đáng chú ý như kháng khuẩn, kháng nấm, diệt côn trùng, chống ung thư. Ngoài ra nó còn có nhiều ứng dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm, làm hương liệu cho bánh kẹo, nước hoa [23].

Nhằm góp phần vào việc nghiên cứu trong lĩnh vực hoá học của các monosaccaride, trong luận văn thạc sĩ khoa học này em đã thực hiện việc nghiên cứu tổng hợp một số thiosemicarbazon có chứa đồng thời hợp phần monosaccaride và một vài hợp chất carbonyl thiên nhiên. Để thực hiện mục đích này, em đã tiến hành một số nhiệm vụ sau: 1. Tổng hợp (2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glucopyranosyl)thiosemicarbazide từ (2,3,4,6- tetra-O-acetyl- -D-glucopyranosyl)isothiocyanat. Tổng hợp (2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-galactopyranosyl)thiosemicarbazide từ (2,3,4,6- tetra-O-acetyl- -D-galactopyranosyl)isothiocyanat.

Điều chế, tinh chế một số aldehyd, keton thiên nhiên. Tổng hợp 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glycopyranosyl)thiosemicarbazon của các aldehyd, keton thiên nhiên. Nghiên cứu cấu trúc của các dẫn xuất thiosemicarbazon bằng các phương pháp vật lí hiện đại như phổ hồng ngoại ( IR ), phổ cộng hưởng từ hạt nhân ( 1 H NMR,13C NMR), phổ 2D NMR (COSY, HSQC, HMBC), phổ khối lượng ESI-MS. Thử hoạt tính kháng khuẩn của 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D- glycopyranosyl)thiosemicarbazon của các aldehyd, keton thiên nhiên.

Thử hoạt tính chống oxy hoá của 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D- glycopyranosyl)thiosemicarbazon của các aldehyd, keton thiên nhiên đã tổng hợp. Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) 8 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu PHẦN I: TỔNG QUAN 1. TỔNG QUAN VỀ ISOTHIOCYANAT Isothiocyanat là nhóm chức có dạng R-N=C=S. Phản ứng của nhóm isothiocyanat với các tác nhân nucleophil tỏ ra khá mạnh do đặc tính electrophil của nhóm –NCS.

Đặc tính này có được là do trong nhóm –NCS nguyên tử nitrogen có độ âm điện cao và sẽ mang điện tích âm còn nguyên tử carbon sẽ mang điện tích dương. - + R N C S Khi tác nhân nucleophil có nguyên tử hydro linh động tấn công vào phân tử isothiocyanat, nó sẽ proton hóa nguyên tử nitrogen trong khi đó phần điện âm cũng lại sẽ liên kết với nguyên tử carbon trong nhóm –NCS. + HX R NH C X :S: Ngược lại, sự cộng hợp vòng của isothiocyanat trong phản ứng với một tác nhân thích hợp sẽ tạo thành các vòng 1,2-, 1,3-, 1,4-. Do cấu trúc cộng hưởng của nhóm -NCS nên sự ghép vòng bị ảnh hưởng lớn và chúng có thể phản ứng ở liên kết C=S hoặc C=N.

- + + - R N C S R N C S R N C S Chính nhờ khả năng đó của nhóm isothiocyanat mà đã mở ra một hướng nghiên cứu về loại hợp chất chứa nhóm aldehyd có nhân thơm. Để tổng hợp được những hợp chất đó, các glycosyl isothiocyanat được sử dụng như là chất khởi đầu và bằng hàng loạt các phản ứng khác nhau, người ta đã tổng hợp được một số dẫn xuất thiosemicarbazon có chứa hợp phần monosaccaride. Bên cạnh đó, người ta cũng nghiên cứu được sự chuyển hóa qua lại giữa isothiocyanat và thiocyanat [34]. - - S C N S C N Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) 9 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu Cơ chế phản ứng của anion thiocyanat với một hợp chất hữu cơ đã chỉ ra rằng sự tấn công nucleophil của thiocyanat là bởi nguyên tử lưu huỳnh còn của isothiocyanat là bởi nguyên tử nitrogen.

Không chỉ vậy, người ta cũng rút ra nhận xét là isomer isothiocyanat được ổn định về mặt nhiệt động hơn là isomer thiocyanat [9], tất nhiên điều đó còn tùy thuộc vào các điều kiện môi trường ngoài mà cân bằng dịch chuyển theo hướng nào. TỔNG QUAN VỀ THIOSEMICARBAZIDE VÀ CÁC GLYCOSYL THIOSEMICARBAZIDE Thiosemicarbazide là hydrat của acid carbamic. Nó tồn tại ở dạng tinh thể màu trắng, có nhiệt độ nóng chảy khoảng 183°C và độ tan trong nước khoảng 10%. Thiosemicarbazide là một hợp chất đầu quan trọng để tổng hợp các hợp chất dị vòng 5 cạnh.

Bên cạnh đó, các dẫn xuất của chúng còn có nhiều hoạt tính sinh học quan trọng. Các phương pháp tổng hợp thiosemicarbazide 2. Phản ứng của isothiocyanat và hydrazin R4 R3 R5 S R1 N C S + N N N R1 R4 N N R5 R2 R3 R2 Đây là phương pháp thông dụng nhất để tổng hợp các thiosemicarbazide, nhưng hợp chất isothiocyanat lại dễ bị thuỷ phân do vậy rất khó bảo quản [12]. Phản ứng khử thiosemicarbazon bằng NaBH4 S H N NaBH4 S N R1 R4 N NH R4 N N R3 R1 R3 H Phản ứng này chỉ dùng để tổng hợp các dẫn xuất mono-, di- hoặc tri- của thiosemicarbazide [11].

Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) 10 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu 2. Phản ứng của hydrazin với các dẫn xuất của acid thiocarbamic Các hydrazin thế phản ứng với các dẫn xuất của acid thiocarbamic cho các thiosemicarbazide tương ứng. Hiệu suất của phản ứng này dao động từ 66-73% phụ thuộc vào ảnh hưởng của các phản ứng phụ [35]: S R5 R3 R5 R1 S N NH +X N N N R1 R4 R4 N R2 R3 R2 X= Cl, alkyl, Oalkyl 2. Phản ứng của cyanohydrazin với hydro sulfide R5 R3 R5 S H2S H N N N R4 N N R4 CN R3 H Phản ứng này cho ta dẫn xuất mono- hoặc dithiosemicarbazide [25].

Phản ứng tổng hợp dẫn xuất di- và trithiosemicarbazide từ các amin Phản ứng đi qua hai bước: Bước đầu ta thực hiện phản ứng của amin với 1,2,4- triazolyl hoặc bis(imidazoyl)methylthion trong dung môi dicloromethan ở nhiệt độ phòng. Bước 2 ta cho sản phẩm này tác dụng với dẫn xuất của hydrazin trong dung môi dicloromethan, khi đó thiosemicarbazide sẽ được tạo thành [36]. S R1 R5 R3 R5 S + NH + N NH N R1 X X R2 R4 R4 N N R3 R2 X= Cl, NH 2, alkyl, Oalkyl 2. Tính chất của thiosemicarbazide 2.

Phản ứng với các aldehyd Thiosemicarbazide có thể dễ dàng ngưng tụ với hợp chất carbonyl. Sản phẩm ngưng tụ sinh ra được gọi là thiosemicarbazon. R1 R1 H2N-CS-NH-NH 2+ O=C H2N-CS-NH-N=C R2 R2 Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) 11 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu CHO Cl C2H5OH H2N C NH NH2 + CH3COOH CH N NH C NH2 + H2O S Cl S 2. Phản ứng đóng vòng của thiosemicarbazide tạo thiadiazol Hai tác nhân hay được dùng trong phản ứng đóng vòng của thiosemicarbazide và dẫn xuất của chúng để tạo vòng thiadiazol là CS2 và TMTD (Tetramethylthiuram disulfide).

Với CS2, phản ứng này đã được nghiên cứu vào năm 1956. Đây là phương pháp cổ điển nhất để tổng hợp dẫn xuất 2-mercapto-1,3,4-thidiazol. Phản ứng được thực hiện trong 17 giờ ở nhiệt độ 70-800C, hiệu suất đạt 93%. Nếu phản ứng diễn ra trong môi trường kiềm yếu thì chỉ 50% tạo sản phẩm mong muốn.

Sản phẩm trung gian được tạo thành là (H2N-NH-CS)2S cần có acid mạnh mới chuyển hoá tạo thành dẫn xuất thiadiazol. Còn nếu trong môi trường kiềm mạnh, phản ứng sẽ xảy ra qua một bước. Phương trình phản ứng như sau [31]: N N R NH C NH NH2 + CS2+ NaOH + NaHS + H2O R NH S SNa S H+ N N R NH SH S Tetramethylthiuram disulfide (TMTD) hay thiram, là chất xúc tiến lưu hoá cao su, có giá thành rẻ, khó bay hơi, ít gây ô nhiễm môi trường, là tác nhân rất tốt để tổng hợp các dẫn xuất 2-mercapto-1,3,4-thiđiazol. TMTD được điều chế bằng cách oxy hoá muối natri của acid N-alkyl dithiocarbamic với các chất oxy hoá như hydro peoxide, natri nitrit.

Sơ đồ phản ứng như sau: oxy hóa R NH C SNa R NH C S S C R S S S Phản ứng của các thiosemicarbazide và TMTD xảy ra theo phương trình sau: Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) 12 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.