BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH 4 KHOA HÓA HỌC ellis KHOA LUAN TOT NGHIEP CU NHAN HOA HOC Ngành: Hóa hữu co TEN DE TÀI TONG HOP MOT SO HOP CHAT CHUA DI VONG 2-THIOXO-1,3-THIAZOLIDIN -4-ON, DAN XUAT CUA 7-HIDROXI -4-METYLCOUMARIN GVHD : TS. NGUYÊN TIỀN CÔNG SVTH : HUỲNH THỊ NHÀN é Ny TP. Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2013 xé Lon 3628) LOI CAM ON Dé hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này; cho phép em gửi lời cảm on chân thành và sâu sắc nhất đến thay Nguyễn Tiến Công, thay rất nhiệt tình, chu đáo, luôn khuyến khích, động viên, quan tâm đến tiễn trình thực hiện của em để cho em những lời khuyên quý báu nhất trong suốt thời gian thực hiện khóa luận. Em xin chân thành cảm ơn ThS.Trần Thị Minh Định (khoa Sinh học trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh) đã giúp đỡ em trong quá trình thử hoạt tính kháng khuân.
Ngoài ra em cũng xin chân thành cảm ơn nhà trường, các thầy cô đang công tác ở phòng thí nghiệm, các thầy cô trong khoa Hóa học đã giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện tại phòng thí nghiệm. Gia đình, anh chi, bạn bè — những người thân yêu luôn luôn động viên, giúp đỡ em trong thời gian qua. Trong quá trình thực hiện khóa luận, em cũng nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình từ sinh viên Luong Văn Hùng, lớp Hóa K36C. Vi thời gian có hạn cũng như chưa có kinh nghiệm nên chắc han khóa luận của em không tránh khỏi những thiếu sót.
Em xin ghi nhận mọi sự đóng góp từ Quý thầy cô và bạn bè đê khóa luận của em được hoàn thiện. Cuối cùng, cho phép em gửi lời cảm ơn và lời chúc tốt đẹp nhất đến Quý thầy cô, nhà trường, gia đình và bạn bè. Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2013 Sinh viên thực hiện Huỳnh Thị Nhàn SVTH: Huỳnh Thị Nhàn Trang ï MỤC LỤC MU THẾ q2 iaiiiiiiiiaiiiaaaiaaaaaiiaaaaaaaa-os vũ DANH MỤC CÁC BẢNG. V DANH MỤC CÁC HÌNH.
22222 222222222222Ự2 tt 1122112220 cu vi DANH MỤC CÁC TỪ VIET TÁT.- 52 2211 S122102210221002117211721011 11 y2Vii GMO BA Íeceenopniiiionioniiininioitionbitiittttoitiigtit04401821080035808300130802002200 | CHUDNGT. Vài nét vẻ 7-hiđroxi—4—-metylcoumarin. Cấu tạo, đanh pháp. Phương pháp tông hợp 7-hiđroxi-4-metyleoumarin.
Một số phan ứng chuyên hóa của 7-hiđroxi-4—metyleoumarin. Một số ứng dụng của 7-hlđroxi-4-metylcoumarin. Vài nét về 1,3-thiazoliđin—4—on. 10 OMe OCC ee 10 1.
Tang hợp 1,3-thiazolidin—4—on và dẫn xu ate. Một số phan ứng chuyên hóa 1.3-thiazoliđin-4-on và các dan xuat. Một số ứng dụng của 1,3-thiazoliđin-4-on và các dan xuắt. Vài nết về 2-thioxo=1,,3=thiaZOlidin=4=-OM.0:ssssssessseissesssossersssecssosssossisosenrsisossiens 18 1 ita i Rann ND ec cice cs rncasnsoansecisossassnsaaisennnsarnneamsomnenaseasaeanaameiiassines 18 1.
Tổng hợp 2-thioxo-1,3-thiazolidin—4—on và các dẫn xuất. Một số phản ứng chuyên hóa 2-thioxo-1.3-thiazoliđin-4-on và các dẫn xuất 48889135338005582338933523858261893985380983823184565235383328938838595836338533069358523383ã872376439543585358958523353583838533 20 1. Một số ứng dụng của 2-thioxo-1,3-thiazolidin—4-on và các dan xuat. 26 SVTH: Huỳnh Thị Nhàn Trang ti CHƯƠNG 2.
Tông hợp các chất. Điều chế axit thiocacbonyl-bis-thioglicolic. Tông hợp 7-hiđroxi-4-metylcoumarin (Á). Tong hợp este etyl 4—metylcoumarin—7—yloxiaxetat (B).
Tổng hợp 4—metylcoumarin-7-yloxiaxetohiđrazit (C). Tổng hợp 3-(4-metylcoumarin-7—yloxiaxetylamino)-2-thioxo—l,3— tHIAT7OHNEGEORI(ĐÌ(iiosiiiiiiiiiiiiiicciioiiiii00011061120611021161111611551116515641593555451165158558858585835đ5 34 2. Tông hợp một số dẫn xuất của 2-thioxo-I,3-thiazoliđin-4-on (E, -E:). Xác định nhiệt độ nóng chảy, cấu trúc và hoạt tính kháng khuản.1, Nhiệt độ đồng CHÂY oasooioioiipoaraaioiiinirintiiiiiiiioi1103110310031135110058638803186585858 38 2.
Ph hồng ngoại (IR). Phô cộng hưởng từ hat nhân (H-NMR, '*C-NMR, HSQC, HMBC). Phd khối lượng (HR=MS). Hoạt tinh kháng khuân.
2-22 #2 x2 E£ES£EECEEE2EEZ E2 222EE2X222SEEecrrec. KET QUÁ VÀ THẢO LUẬN. Tông hợp 7-hiđroxi-4-metylcoumarin (À). Tong hợp este etyl 4—metylcournarin—7—yloxiaxetat (B).
Tông hợp 4-metylcoumarin-7-yloxiaxetohiđrazit (C) .ccccccsscesseessecsecseesseeseeeees 45 SVTH: Huỳnh Thị Nhàn Trang tii 3. Tong hợp 3-(4-metylcoumarin-7~yloxiaxetylamino)-2-thioxo-1,3-thiazoliđin- 3. Tong hợp các dan xuất của 2-thioxo—1,3—thiazoliđin-4-on. - c1 321111 vn SH HH ng key 62 3.
Kết quả thăm đò hoạt tính kháng khuân .cccccccssssssscesssessssssessssssnessscssnecenneeenes 71 CHƯƠNG 4. KET LUẬN VA DE XUAT oooocoococccccccecccssccssscsssessssssssesssesnsessseenees 72 TÀI LIEU THÁM KHẢO. 22222222222 E2SE2211021112211221111111212121721 21c 73 PHỤ LỤC SVTH: Huỳnh Thị Nhàn Trang iv DANH MỤC CÁC BANG Bang 3. Kết quả quy kết phố cộng hưởng từ hạt nhân của chat (D).
Kết quả quy kết phổ IR của các chất (E,~E:).--- eee trang 56 Bảng 3. Kết qua quy kết phd HSQC của chất (E)). Kết quả quy kết phô cộng hưởng từ hạt nhân của các chất (E,-E;). Một số tính chat vật lý của các chất tong hợp.
Đường kính vô khuan của các hợp chat (E¡—E). trang 71 SVTH: Huỳnh Thị Nhàn Trang v DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3. Phé IR của hợp chất 7-hidroxi-4—metylcoumarin (A). Phỏ IR của hợp chất etyl 4-metylcoumarin-7-yloxiaxetat (B).
Pho IR của hợp chất 4-metylcoumarin-7-yloxiaxetohidrazit (C). Pho IR của hợp chất 3—(4-metylcoumarin-7—yloxiaxetylamino)-2-thioxo— 1,3-thiazoliđin-4-on (D). ng n HH ng n He nh nh kêu trang 49 Hình 3. Phé proton 'H-NMR của 3-(4-metylcoumarin-7-yloxiaxetylamino)-2- thioxo—l1,3—thiazoliđin—4—on (D).c QC TH ng nh kh nhau trang 5] Hình 3.
Phô proton H-NMR giãn rộng của 3-(4-metylcoumarin-7-yloxiaxetyl amino)-2-thioxo-1,3-thiazoliđin-4-on (D). «se trang 32 Hình 3. Phô IR của 5-(4-metoxibenzyliđen)-3-(4-metylcoumarin-7-yloxiaxetyl amino)—2—thioxo—l,3—thiazoliđin-4—on (E¡).ccc{ccằcằằ trang 55 Hình 3. Phé proton 'H-NMR của 5—(4-metoxibenzyliđen)-3-(4-metylcoumarin- 7-yloxiaxetylamino)-2-thioxo-1 ,3-thiazolidin—4—on (E;¡).
Pho HSQC của S—(4—metoxibenzyliden)—3-(4—metylcoumarin-7— yloxiaxetylamino)-2-thioxo-1,3-thiazoliđin-4-on (E\). Phố proton 'H-NMR của chất 5-(4-clorobenzyliđen)-3-(4-metyl coumarin—7—yloxiaxetylamino) =2-thioxo—l.3-thiazoliđin-4—on (E3). Phổ proton 'H-NMR của chất 3—(4-metylcoumarin-7-yloxiaxetylamino) —5—(4—nitrobenzyliđen)-2-thioxo—l,3—thiazoliđin-4-on (Ea). Phé HR-MS của 5-(4-metoxibenzyliđen)-3-(4-metyleoumarin-7-yloxi axetylamino)—2-thioxo-1 ,3—-thiazolidin—4—on (E;¡).
Pho HR-MS của chất 5-(4-clorobenzyliđen)-3-(4-metylcoumarin-7- yloxiaxetylamino) -2-thioxo—1,3—thiazoliđin-4—-on (E;;). trang 69 SVTH: Huỳnh Thị Nhàn Trang vi DANH MỤC CÁC TU VIET TAT ‘SC —NMR: pho cộng hưởng từ hạt nhân cacbon-13 ‘H-NMR: phố cộng hướng từ hạt nhân proton HMBC: phô tương tác xa '*C-'H HSQC: phỏ tương tác gan '°C—'H IR: phô hồng ngoại MS: phỏ khối lượng DMSO: dimetyl sunfoxit DBU: I,8-điazabicyclo[S.0]unđec-7-en DME: dimetoxietan THF: tetrahydrofuran DMAD: đimetyl axetylendicacboxylat 1C50: nông độ/liều lượng của mẫu ma tại đỏ có thé ức chế 50% đối tượng thir EC50: nồng độ/ liều lượng của mẫu tác dụng tối đa 50% đôi tượng thử SVTH: Huỳnh Thị Nhàn Trang vii LỜI MỞ ĐÀU Cùng với sự phát triên của khoa học nói chung và hóa học nói riêng, hóa học hữu cơ ngày càng phát triển nhằm tạo ra các hợp chất, đặc biệt là các hợp chất có hoạt tính sinh học đối với cơ thé người và động vật. Với mục đích điều trị các căn bệnh hiểm nghèo, phục vụ tốt hơn nhu cau thiết yếu của cuộc sông, việc nghiên cứu tông hợp các hợp chat dj vòng ngày càng nhận được sự quan tâm của nhiều nhà nghiên cứu. Các hợp chất dị vòng có sức hấp dẫn đặc biệt với các nhà hóa học hữu cơ không chỉ bởi cấu trúc đặc biệt mà còn do kha năng ứng dụng to lớn của chúng trong các lĩnh vực y dược, nông nghiệp.
Dị vòng 1,3-thiazoliđin-4-on và các dẫn xuất của chúng nhận được sự quan tâm trong những năm gần đây bởi hoạt tính sinh học và khả năng ứng dụng rộng rãi trong ngành dược phẩm. Nhiều dẫn xuất của dị vòng 2-thioxo-1,3-thiazoliđin-4-on có khả năng kháng khuẩn”, ngăn ngừa nam mốc, kháng viêm, giảm đau, kháng HIV-], + {37} chống lao. kháng vi trùng !'7), Với hi vọng tìm ra những hợp chất mới, là dan xuất của dj vòng 2-thioxo-l,3- thiazoliđin-4-on có hoạt tính sinh học cao, chúng tôi đã thực hiện dé tài: “TONG HỢP MOT SO HỢP CHAT CHỨA DỊ VÒNG 2-THIOXO-1,3- THIAZOLIDIN-4-ON, DẪN XUẤT CỦA 7-HIDROXI-4-METYLCOUMARIN” Nhiệm vụ của đề tài: e Tổng hợp một số dẫn xuất của 2-thioxo-l,3-thiazoliđin-4-on từ hóa chat ban đầu là resorxinol và etyl axetoaxetat. © Nghiên cứu cau trúc của các hợp chat đã tông hợp bằng các phương pháp vật lí hiện đại như phô hồng ngoại, phô cộng hưởng từ hạt nhân, phô khối lượng.
© Thăm đò hoạt tính sinh học của các chat đã tông hợp được với một số chủng vi khuẩn gram đương và gram âm.Vài nét về coumarin Benzo ơ-pyron là coumarin đơn giản nhất được tim thay trong hạt cây thuộc họ đậu Dipteryx odorata Willd vào năm 1820. Cay này mọc ở Braxin, có tên địa phương là “coumarou”; đo đó mà benzo ơ-pyron (với tên hệ thong là 2/7-chromen-2-on) còn được gọi là coumarin `, Coumarin có công thức phân tứ là CạHạO;, khối lượng phân tử M=146, có công thức câu tạo như sau: 4 3⁄Z 6 7 O ọ š Phân tích tia X cho thay, coumarin gần như có cầu tạo phẳng. Hai đồng phân hay gặp nhất của coumarin là: ¢ Cromon (tên hệ thông là 4H-chromen-4-on) Q ie) e Isocoumarin (tên hệ thong là 1H-isochromen—1-—on) = 1. Vài nét về 7-hidroxi-4—metylcoumarin 1.
Cầu tạo, danh pháp Hợp chất 7-hiđroxi—4-metylcoumarin (7-hidroxy—4—methyl-2H-chromen-2-one hay B-metylumbelliferone) có công thức phân tử là C;¡¿H¿O;. khối lượng phân tử M=176, có công thức cau tạo như sau: CH; al O Oo OH Hợp chat 7-hiđroxi-4-metylcoumarin tôn tại ở 2 dang hỗ biến ở pH tir 4 đến 6,5", 1. Tính chất vật lí Hợp chất 7- hi đr ox i-4- me ty lc ou ma ri n là chất rắ n, kế t ti nh ở da n g tinh th é hì nh k i m : 1 § 7- 19 0 ° C ! ? Nhiệt độ nóng chảy Hợp chất 7-hiđroxi-4-metylcoumarin có huỳnh quang dưới ánh sáng tử ngoại, cường độ huỳnh quang phụ thuộc vào pH của dung dịch. Khả năng cho huỳnh quang mạnh nhất là ở nhóm OH", 1.
Phương pháp tong hợp 7-hiđroxi-4-metylcoumarin 7-Hiđroxi-4-metylcoumarin thường được tổng hợp từ resorxinol và etyl axetoaxetat trong các điều kiện sau: © Với xúc tác là H;SO; đặc, ở 5-10°C Theo tài liệu [1], với xúc tac axH mạnh, ở nhiệt độ thấp, resorxinol sẽ cho phản ứng ngưng tụ và đóng vòng với este etyl axetoaxetat. Ass -H;CH; Hy H;SO Ss + C¿H;OH + HạO + H on ) ——— Ủy CH, 5C nợ D © Voi xúc tac mudi của polyanilin TO, OCH;C H; HO LA. J H + C;H:OH + H;ạO CH; Theo tai liệu [26], dé thực hiện phản ứng ngưng tụ giữa resorxinol và este etyl aXetoaxetat, các tác giả đã sử dụng mudi polyanilin sunfat. Phan img dién ra trong 6 giờ ở 150°C, với tỉ lệ số mol resorxinol va este etyl axetoaxetat là 1:2.
© Voi xúc tác là boron triflorua dihidrat O. ,OCH;CH; | à BF; .2H;O A + O + C;H,OH + H;O HO OH CH; HO (6) Theo tai liệu [8], các tác giả đã thực hiện phan ứng giữa resorxinol (30 mmol), este etyl axetoaxetat (30 mmol) va 20,8 gam boron triflorua dihidrat (200 mmol) được dun nóng ở 60°C trong 20 phút. Sau khi làm lạnh về nhiệt độ phòng, hỗn hợp được dé vào 50 gam nước đá vụn. Rửa sản phâm bằng nước và làm khô ngoài không khí thu được sản phẩm thô.
Kết tinh lại bằng dung môi CH;Cl; và CH;COOC;H; với tỷ lệ 9:1. Hiệu suất phản ứng 98-99 %. e Voi xúc tac là LiBr OCHạCH; LiBr ww không dung môi HO | Oo `0 + C;H:OH + HO Theo tài liệu [2Š], đơn nóng ở 75°C hỗn hợp gồm 1,1 gam resorxinol (10 mmol) và 1,3 gam este cty] axetoaxetat (10 mmol) trong sự có mặt của 86 miligam LiBr (10% số mol) trong 15 phút. Làm lạnh hỗn hợp bằng nước đá vụn, chat rin thu được đem làm khô và kết tinh lại bằng etanol.
Hiệu suất phản ứng đạt 92 %.