BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH KHOA HÓA AAA KHOA LUAN TOT NGHIEP Chuyên ngành hóa hữu co Luận văn tốt nghiệp Hoàn thành luận văn này, đầu tiên em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến thay Nguyễn Tiến Cóng đã luôn theo sát, động viên và tận tình hướng dẫn; có Thảo, thay Vũ, cô Tuyết và tat cà các thầy cô trong khoa Hóa luôn tạo điều kiện và giúp dd em trong quá trình thực hiện. Lần đầu em thực hiện một nghiên cứu khoa học chắc chắn không tránh khỏi những thiếu xót, mong được sự góp ý của thay cô, đặc biệt thầy cô phản biện và các bạn dé đề tài được hòan thiện.HCM, ngày 25 tháng 06 năm 2007 Sinh viên thực hiện Phan Văn Nhân Tổng hợp một số dẫn xuất của 4-amino-1,2,4-triazolo-3-thiol| 1 Luận văn tốt nghiệp I Vai IL Môi số nét về lich sử phát triển và các ứng dung của 1,2 4-triazole và các dẫn Tổng hợp một số dẫn xuất của 4-amino-1,2,4-triazolo-3-thiol | 2 Luận văn tốt nghiệp 3. fs nhóm in 4-amino-1 2 4-triazole-3- pe) BP eee he ttdtccittcctttiGtiiEas1(G6iGG1100iG2Aix366:08Xiau 25 PHAN II: THỰC NGHIEM .0cccecesccecceccesscessccceesnecseseceseuceseesesseeecons27 eae28 I File Dantes gcse gas ee aoe ase ease ee oan aa a cesta 29 1. Tổ ster ethyl chlo.
NOTA) wiv 455554455 Á652783826ã8524a45bsa22ssšsáexstse 29 2. Tổng hop ethyl 2-(p-tolyloxy)acetate ester(3). Tổ Ino-3- io)-5- -1,2,4-triazole (B,). Tổnghợp các nitrobenzylideneamino của (Áo) và (Bo) .- - --- - -‹--35 DEAN TT KẾT OUÁ 8 THẢO LUẬN xoan ái0icaäcaccdeiieosoeaceoioe 36 1.
Tổng hợp ester ethyl chloroacetate (2). Tổng hợp kali dithiocarbazate (Š). i io)-5- -] 2 4-tri ee| 7. Tổng hợp cả [bo dầu Ề::stc¿c6i310526/6130286wcsácxawuoai 4l | Tổng hợp các nitrob lideneamino của (Á.
43 PHẨNTV: KET LUẬN KIỂN NGHỊ c-:c0.6 262620212 v20ả G006 46 TRAD TINH Q4 scans cae 260cc tidiacoisirtkcnsa¿ce 48 PHỤ LỤC Tổng hợp một số dẫn xuất của 4-amino-1,2,4-triazolo-3-thiol | 3 Luận văn tốt nghiệp MỞ ĐÀU Trong vài thập niên gan đây, nghiên cứu về các phương pháp tổng hợp và các họat tinh sinh học của 1,2,4-triazoles và những dẫn xuất dị vòng của chúng đã nhận được nhiều chú ý. Ví dụ, một lượng lớn các chất chứa 1,2,4-triazole đã được kết hợp chặt chẽ với nhau trong việc điều chế thuốc chống viêm, thuốc chống kích thích, thuốc an thân, tác nhân chống vi trùng, và các chất có hoạt tính chống nam như fluconazole, intraconazole, voriconazole. Chúng ta đã biết một số loại thuốc chứa nhóm 1,2,4- triazole như Triazolam, Alprazolam, Etizolam, và Furacylin. Hơn nữa, di vòng chứa lưu huỳnh cũng thé hiện một nhóm chức quan trọng mà có triển vọng rat lớn để ứng dụng trong thực tế.
Trong số những hợp chất dị vòng nay, mercapto- và thione- thé của 1,2,4- triazole đã được nghiên cứu nhiều và nhiều hoạt tính sinh học của chúng đã được tìm thấy, chẳng hạn chóng vi khuẩn, chống nắm, chống lao, chống ung thư, thuốc lợi niệu. Ngoài những hoạt tinh sinh học, mercapto-] ,2,4-triazole cũng có những lợi ich to lớn trong tổng hợp chất hữu cơ tạo ra nhiều hợp chất dị vòng như thiazolotriazole, triazolothiadiazole, triazolothiazine, triazolothiazepine và triazolothiadiazine. Gan đây, người ta đã nghiên cứu được hoạt tính của 4-amino-1! ,2,4-triazole -3-thiones. Nhằm góp thêm việc nghiên cứu chuyển hóa 4-amino-1,2,4-triazole-3-thiol, chúng tôi đã thực hiện dé tải này.Trong giới hạn một luận văn tốt nghiệp cử nhân chúng tôi đã thực hiện được các chuyển hóa sau: Chuyển hóa p-cresol thành ester 2-(p-tolyloxy)acetate, từ đó tạo hidrazide và đóng vòng 4-amino-Ì ,2,4-triazole-3-thiol.
Từ 4-amino-1,2,4-triazole-3-thiol nghiên cứu phản ứng thế ở nhóm -SH và ngưng tụ với nitrobenzaldehyde (phản ứng ở nhóm amino). Nghiên cứu cấu trúc của các sản phẩm tổng hợp được bảng cách xác định nhiệt độ nóng chảy, phổ hỏng ngaoi và phô cộng hưởng tử hạt nhân, Luận văn tốt nghiệp Tổng hợp một số dẫn xuất của 4-amino-1,2,4-triazolo-3-thiol | 5 Luận văn tốt nghiệp L ja I CTPT: C2N3H; (M = 69.07 đvC) CTCT: > Theo thuyết obitan phân tir thi phân tr đị vòng này có cấu tạo phẳng, trong vòng chứa hệ thống 6 clectron x do một dj tố nitơ (N*) đóng góp 2 ¢,, mỗi nguyên tử N va C còn lại đóng góp | e„ thỏa mãn quy tắc huckel (4n+2) tạo thành một hệ thơm bền vừng!Ì, Nhu vậy, 1,2,4-triazole còn 2 nguyên tử N còn cặp e tự do (N', N”) không tham gia liên hợp được phân bố trên mặt phẳng orbital vuông góc với mặt phẳng hệ orbital của vòng. Chính các cặp e này làm cho các azol có tính base và Nucleophin cao. > Các công trình nghiên cứu cho thấy, năng lượng cộng hưởng của vòng triazole khoảng 83,7-205,9kJmol', năng lượng này cho thấy tính bền của 1,2,4-triazole, chúng có thể bền hơn pyrazole nhưng kém ổn định hơn imidazoleP!.
> Cấu trúc của 1H-1,2,4-triazole được xác định bằng việc sử dung tia X phân tích triazole gốc ở thể rắn ở -160°C. Ở nhiệt độ phòng hoặc các triazole thơm có nhóm thé khác nhau rất ít so với triazole gốc!"): 359 Độ dai liên kết pm Góc liên kết: ° Tổng hợp một số dẫn xuất của 4-amino-1,2,4-triszolo-3-thiol 6 Luận văn tốt nghiệp > Các 1,2,4-triazole đơn giản (A,) (A;) phân biệt nhau bằng tiên tố 1H và 4H, nhưng 2 chất này chi cùng một hợp chất, chúng có sự tautomer biến đổi qua lại”, R‘ N-N J \ N-N Ũ rR? (AD R* =H, alkyl, — (A2) > Các 1,2,4-triazole có các nhóm the ngoài như =O, =S, =NR'có hiện tượng hỗ biển tautomerism) hoặc dong phân hóa không quang họat (mesomerism)'": R R N-NH N-N R R R N-N As x? yA om CH Hx! Ax mẻ “yo xCH 1. Lịch sử phat triện'"”: > Lịch sử 1,2,4-triazole ít nhất gần một thế ki, bắt đầu với sự nghiên cứu của Bladin nguời đã tổng hợp ra triazole tiêu biểu đầu tiên cho dãy nay. Thuật ngữ “pyrrodiazoles” được sử dụng lúc đầu nhưng không được sử dụng lâu.
Trên 20000 triazole được biết nhưng chỉ có rất ít được ứng dụng trong thực tiễn trong thời gian gần đây. Mặc dù vậy hầu hết các triazole đều có thé điều chế, bảo quản dé dàng, các chất dùng tổng hợp hoặc các tác nhân phản ứng đều có thể tìm thấy trong công nghiệp tổng hợp và được ứng dụng rộng rai. Nhờ sự tiền bộ của kĩ thuật điều chế, sự Tông hợp một số dẫn xuất của 4-amino-1,2,4-triazolo-3-thiol | 7 Luận văn tốt nghiệp ứng dụng cũng phát tiến nhanh chỏng trong hai thập niên qua và những giá trị của nó được ứng dụng rất nhiều. >» Sự nghiên cứu đầu tiên về 1,2,4-triazole được chú ý là hiên tượng đông phân.
Các phương pháp và lý thuyết hiện đại đã đạt được nhiều thành tựu trong việc nghiên cứu sự tautomer, sự phức tạp của nó là một trong những vấn đẻ hấp dẫn của hóa học | ,2,4-triazole. Một vài cuỗn sách hóa hữu cơ đại cương chỉ mới dé cập đến tên của hệ thống 1,2,4-triazole. Thậm chí các sách chuyên về dị vòng cũng cung cấp không nhiều thông tin cần thiết như tính chất của các triazole. > Các phương pháp tông hợp va cung cap quy mô lớn I,2,4-triazole tăng lên nhanh tử 1976, còn sự nghiền cứu cấu trúc, phản ứng của azole cũng phát triển mạnh từ 1974 và đã tìm thấy nhiều tính chất hóa lý quan trọng của nhiều triazole.
Trước kia phần lớn các 1,2,4-triazole được sử dụng rộng rãi trong hai mục đích: một lượng nhỏ dùng làm thuốc thử phân tích và một lượng lớn hơn dùng trong nông nghiệp. a) Ứng dụng trong phân tích: 1,2,4-triazole được ứng dụng trong thực tién là nitron (diphenylene dianilino hydrotriazole). Nitron dùng xác định boron, Rhenium, Tungsten. Trong các ứng dụng tối ưu, nitron liên kết với p-chloromethylstyrene tạo polymer với được sử dụng để loại nitrate trong nước.
Triazolium chloride (*) được sử đụng trong quang phỏ kế phân tích cobalt và một thione (**)đơn giản dùng cho Rhodium và Platinum: re 8 JN, SN Ph H (+N at N -N-N~/cr HN~/ (*) (**) Tổng hợp một số dẫn xuất của 4-amino-1,2,4-triazolo-3-thiol | 8 Luận văn tốt nghiệp b) — Sử dụng trong tổng hợp: Ngoài những ứng dụng được biết đến trong việc tổng hợp các hệ vòng ngưng tụ vả các dị vòng , |,2,4-triazole còn được dùng trong nhiều loại phản ứng khác nhau: Sự tạo thành 1,3,5-tribromotriazole va 1,3-dichlorotriazole được dủng như các tác nhân halogen hóa. Sự tạo thành N-acyl có thé được dùng làm xúc tác trong chuyển hóa amide va ester. Triazole còn được dùng trong tổng hợp peptide. Imidazole và 1,2,4-triazole vừa có tính acid yếu vừa có tỉnh base yếu cũng có tác dụng xúc tác tương tự nhau nhưng 1,2,4-triazole giúp không tạo hỗn hợp racemic.
c) — Trong công nghiệp: 3-amoni-1,2,4-triazole (Amitrole, Amizol, ATA, Cytroi, ENT 25445, Weedazol) là |,2,4-triazole đầu tiên được sản xuất với lượng lớn từ aminoguanidine formate được sử dụng như một thuốc trừ cỏ và chất gây rụng lá. Trong khi aminitriazole ở nòng độ thấp có the thúc day sự tăng trưởng, còn bistrazole được điều chế từ phản ứng triazole với dichlorodiphenylmethane thì có tác dụng ngược lại. 4-butyltriazole là một chất diệt nam nhưng chúng gây hại đến cây giống. Những dẫn xuất diệt nam khác từ triazole như O-phosphoryllate triazolinone.
Nhiều dẫn xuất alkyl va aryl của mercaptotriazole có họat tính chong nắm và vi khuân. Dẫn xuất sau của triazole có khả năng chống lại Mycobacterium tb: H A fen Cane SCH;CONHNH; Những nghiên cứu gan đây đã trình bay những họat tinh sinh học có lợi của các dẫn xuất 1,2,4-triazole. Chang hạn khả năng chống các vi khuân Staphylococus aureus, Escherichia coli, Shigella dysenteriae, Salmonella typhi, klebsiella pneumoniae. Proteus vulgaris va Proteus mirabilis của các dẫn xuất thé s-triazole!”!, Tông hợp một số dẫn xuất của 4-amino-1,2,4-triazolo-3-thiol | 9 Luận vẫn tốt nghiệp Các dẫn xuất thé s-triazolo[3,4-b][I,3,4]thiadiazole được tổng hợp từ 4-amino-3- [3,5-dimethyl- 1-94-nitrophenyl)- ! H-pyrazole-4-yl]methylene-1 ,2,4-triazole-3-thiol được kiểm nghiệm khả năng chống nấm rat tốt như Staphylococcus aureus, Salmonella typhi, Escherichia coli, Bacillus subulis, Saccharomyces cerevisiae ở nồng độ 2mg/ml và 5mg/mi'?!.
d) Dùng làm chất nhuộm va trong phim ảnh: Nhiều chất nhuộm va chất tay trang dùng muôi triazolium. Chất nhuộm Cyanine là hóa chat quan trọng trong việc tạo mau sắc phim ảnh. Nhiều dẫn xuất 1,2,4-triazole được dúng trong phim ánh nhờ khả năng hap thụ của thione trên bac halide, tương tự, S- propargylthiol làm on định nhũ tương ảnh. e) Tổng hop polymer: Sự điều chế các polymer từ các dẫn xuất 1,2,4-triazole 14 một trong những ứng dụng quan trọng nhất của các hệ dị vong này.
Các polyaminotriazole được sử dụng dé làm mất tác dụng tĩnh điện, nhuộm và làm sạch các ống polyalkene, tương tự nó cũng có thể bảo vệ kim loại chống lại sự oxi hóa. Một số ứng dụng khác: polyfluorotriazoline là các chất oxi hóa, chúng còn được ứng dụng làm chất tẩy trắng, nhiên liệu tên lửa, chế tạo thuốc nỗ. dan xuất *' Phương pháp đơn giản tổng hợp 1.