Báo Cáo Khóa Luận Tốt Nghiệp: Nghiên Cứu Về Acid Salicylic

Khóa luận trình bày quá trình tổng hợp hợp chất amide chứa dị vòng 1 3 4 oxadiazole từ acid salicylic, khám phá ứng dụng và tiềm năng.

• Tác giả: Nguyễn Thị Thúy Hiền
• Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Tiến Công
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Hóa Học
• Đề tài: Nghiên Cứu Về Acid Salicylic: Tổng Hợp và Ứng Dụng
• Loại tài liệu: Khóa Luận Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Đại cương về acid salicylic và dẫn xuất
• 1.2. Một số phản ứng chuyển hóa từ acid salicylic và ứng dụng
• 1.3. Giới thiệu về hợp chất aryl-1,3,4-oxadiazol
• 2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
• 2.1. Tổng hợp methyl salicylate
• 2.2. Tổng hợp methyl 2-hydroxy-5-iodobenzoate
• 2.3. Cách tiến hành tổng hợp
• 2.4. Kết quả
• 2.5. Tổng hợp của một số amide chứa dị vòng 1,3,4-oxadiazole
• 2.6. Xác định cấu trúc và một số tính chất vật lý
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Tổng hợp methyl salicylate
• 3.2. Tổng hợp methyl 2-hydroxy-5-iodobenzoate
• 3.3. Tổng hợp 2-hydroxy-5-iodobenzohydrazide
• 3.4. Phân tích cấu trúc
• 3.5. Phổ hồng ngoại (IR), phổ cộng hưởng từ proton 'H-NMR, phổ khối lượng MS
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
• PHỤ LỤC
• PHỤ LỤC 1: PHỔ 'H-NMR CỦA HỢP CHẤT (6A)
• PHỤ LỤC 2: PHỔ 13C-NMR GIÃN RỘNG CỦA HỢP CHẤT (6A)
• PHỤ LỤC 3: PHỔ 13C-NMR CỦA HỢP CHẤT (6B)
• PHỤ LỤC 4: PHỔ 13C-NMR GIÃN RỘNG CỦA HỢP CHẤT (6B)
• PHỤ LỤC 5: PHỔ 13C-NMR CỦA HỢP CHẤT (9)
• PHỤ LỤC 6: PHỔ 13C-NMR GIÃN RỘNG CỦA HỢP CHẤT (6C)
• PHỤ LỤC 7: PHỔ 13C-NMR CỦA HỢP CHẤT (6D)
• PHỤ LỤC 8: PHỔ 13C-NMR GIÃN RỘNG CỦA HỢP CHẤT (6D)
• PHỤ LỤC 9: PHỔ 13C-NMR CỦA HỢP CHẤT (6E)
• PHỤ LỤC 10: PHỔ 13C-NMR GIÃN RỘNG CỦA HỢP CHẤT (6E)
• PHỤ LỤC 11: PHỔ HSQC CỦA HỢP CHẤT (6A)
• PHỤ LỤC 12: PHỔ HMBC CỦA HỢP CHẤT (6A)
• PHỤ LỤC 13: PHỔ HSQC CỦA HỢP CHẤT (6C)
• PHỤ LỤC 14: PHỔ HMBC CỦA HỢP CHẤT (6E)

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Acid Salicylic Đặc Điểm và Ứng Dụng

Acid Salicylic, hay còn gọi là Acid 2-hydroxybenzoic, là một hợp chất hữu cơ quan trọng trong hóa học và y học. Được chiết xuất từ cây liễu, acid này đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, từ điều trị bệnh đến sản xuất mỹ phẩm. Nghiên cứu về Acid Salicylic cho thấy nó có khả năng kháng viêm, giảm đau và hạ sốt. Hơn nữa, các dẫn xuất của nó cũng được phát triển để cải thiện hiệu quả điều trị và giảm thiểu tác dụng phụ. Theo tài liệu, acid salicylic có thể tham gia vào nhiều phản ứng hóa học, tạo ra các sản phẩm có giá trị trong y học.

1.1. Ứng Dụng Của Acid Salicylic Trong Y Học

Acid Salicylic được sử dụng chủ yếu trong điều trị mụn trứng cá và các vấn đề về da khác. Nó có tác dụng kháng khuẩn và chống viêm, giúp làm sạch lỗ chân lông và giảm tình trạng viêm nhiễm. Nghiên cứu cho thấy rằng Acid Salicylic có thể làm giảm sự phát triển của vi khuẩn gây mụn, từ đó cải thiện tình trạng da.

1.2. Tính Chất Hóa Học Của Acid Salicylic

Acid Salicylic có cấu trúc hóa học đặc biệt với nhóm hydroxyl (-OH) và nhóm carboxyl (-COOH). Những nhóm này cho phép acid tham gia vào nhiều phản ứng hóa học, như phản ứng ester hóa và phản ứng với các hợp chất khác. Điều này làm cho Acid Salicylic trở thành một chất nền lý tưởng cho việc tổng hợp các dẫn xuất mới.

II. Vấn Đề và Thách Thức Trong Nghiên Cứu Về Acid Salicylic

Mặc dù Acid Salicylic có nhiều ứng dụng hữu ích, nhưng việc sử dụng nó cũng gặp phải một số thách thức. Một trong những vấn đề chính là tác dụng phụ của nó, như kích ứng da và cảm giác cồn cào ruột gan. Điều này đã dẫn đến việc nghiên cứu các dẫn xuất mới nhằm cải thiện hiệu quả và giảm thiểu tác dụng phụ. Các nhà nghiên cứu đang tìm kiếm các phương pháp tổng hợp mới để tạo ra các dẫn xuất an toàn hơn và hiệu quả hơn.

2.1. Tác Dụng Phụ Của Acid Salicylic

Một số người dùng có thể gặp phải tác dụng phụ khi sử dụng Acid Salicylic, bao gồm kích ứng da và cảm giác nóng rát. Điều này có thể làm giảm sự chấp nhận của người tiêu dùng đối với các sản phẩm chứa acid này. Nghiên cứu đang được tiến hành để tìm ra các dẫn xuất ít gây kích ứng hơn.

2.2. Khó Khăn Trong Việc Tổng Hợp Dẫn Xuất Mới

Việc tổng hợp các dẫn xuất của Acid Salicylic thường gặp khó khăn do tính chất hóa học của nó. Các phản ứng có thể không đạt hiệu suất cao hoặc tạo ra sản phẩm không mong muốn. Do đó, cần có các phương pháp mới và cải tiến để tối ưu hóa quy trình tổng hợp.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Acid Salicylic Tổng Hợp và Phân Tích

Nghiên cứu về Acid Salicylic thường bao gồm các phương pháp tổng hợp và phân tích hiện đại. Các nhà khoa học sử dụng nhiều kỹ thuật như NMR, IR và MS để xác định cấu trúc và tính chất của các dẫn xuất. Phương pháp tổng hợp cũng được cải tiến để tăng hiệu suất và giảm thiểu tác dụng phụ. Việc áp dụng các công nghệ mới trong nghiên cứu giúp mở rộng khả năng ứng dụng của acid này trong y học.

3.1. Phương Pháp Tổng Hợp Acid Salicylic

Các phương pháp tổng hợp Acid Salicylic bao gồm phản ứng Kolbe-Schmitt và thủy phân Aspirin. Những phương pháp này cho phép tạo ra acid với hiệu suất cao và chất lượng tốt. Nghiên cứu cũng đang tìm kiếm các phương pháp mới để cải thiện quy trình tổng hợp.

3.2. Phân Tích Cấu Trúc Của Dẫn Xuất Acid Salicylic

Phân tích cấu trúc của các dẫn xuất Acid Salicylic thường sử dụng các kỹ thuật như NMR và IR. Những phương pháp này giúp xác định chính xác cấu trúc hóa học và tính chất của các hợp chất mới, từ đó đánh giá khả năng ứng dụng trong y học.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Acid Salicylic Trong Điều Trị

Các ứng dụng thực tiễn của Acid Salicylic rất đa dạng, từ điều trị mụn trứng cá đến sản xuất các sản phẩm chăm sóc da. Nghiên cứu cho thấy rằng acid này có khả năng kháng khuẩn và chống viêm, giúp cải thiện tình trạng da hiệu quả. Hơn nữa, các dẫn xuất của acid cũng đang được phát triển để mở rộng khả năng ứng dụng trong y học và mỹ phẩm.

4.1. Điều Trị Mụn Trứng Cá Bằng Acid Salicylic

Nghiên cứu cho thấy Acid Salicylic có tác dụng hiệu quả trong việc điều trị mụn trứng cá. Nó giúp làm sạch lỗ chân lông và giảm viêm, từ đó cải thiện tình trạng da. Nhiều sản phẩm chăm sóc da hiện nay đã sử dụng acid này như một thành phần chính.

4.2. Sản Phẩm Chứa Acid Salicylic Trên Thị Trường

Nhiều sản phẩm chăm sóc da và điều trị mụn hiện nay chứa Acid Salicylic. Các sản phẩm này được thiết kế để cung cấp hiệu quả cao trong việc điều trị các vấn đề về da, đồng thời giảm thiểu tác dụng phụ. Sự phát triển của các sản phẩm này đã giúp người tiêu dùng có nhiều lựa chọn hơn.

V. Kết Luận Tương Lai Của Nghiên Cứu Về Acid Salicylic

Nghiên cứu về Acid Salicylic và các dẫn xuất của nó đang mở ra nhiều cơ hội mới trong y học và hóa học. Với những ứng dụng đa dạng và tiềm năng, acid này hứa hẹn sẽ tiếp tục được nghiên cứu và phát triển. Tương lai của Acid Salicylic có thể bao gồm việc phát triển các sản phẩm mới an toàn và hiệu quả hơn, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng.

5.1. Triển Vọng Nghiên Cứu Về Dẫn Xuất Mới

Nghiên cứu về các dẫn xuất mới của Acid Salicylic đang được tiến hành để tìm ra những hợp chất an toàn và hiệu quả hơn. Các nhà khoa học đang khám phá các phương pháp tổng hợp mới để tối ưu hóa quy trình và nâng cao hiệu suất.

5.2. Tương Lai Của Acid Salicylic Trong Ngành Mỹ Phẩm

Với sự phát triển của ngành mỹ phẩm, Acid Salicylic có thể trở thành một thành phần quan trọng trong nhiều sản phẩm chăm sóc da. Nghiên cứu đang được thực hiện để phát triển các sản phẩm mới, đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng và cải thiện hiệu quả điều trị.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Acid salicylic (acid 2-hydroxybenzoic) và các dẫn xuất thế từ lâu đã được ứng dụng rộng rãi trong dược phẩm với các tác dụng đặc trưng như hạ sốt, giảm đau và chống viêm (tiêu biểu như Aspirin, Ethenzamide, Salacetamide). Những nghiên cứu gần đây chứng minh rằng các dẫn xuất chứa iod của salicylic như iodosalicylanilide có hoạt tính kháng vi sinh vật nổi bật trên các chủng vi khuẩn Gram dương như Streptococcus faecalis, Staphylococcus aureus. Song song đó, hóa học các hợp chất dị vòng thơm 5 cạnh, đặc biệt là khung aryl-1,3,4-oxadiazol-2-thiol, đang nhận được sự quan tâm lớn nhờ phổ hoạt tính sinh học rộng (kháng khuẩn, kháng nấm, kháng lao, ức chế virus HIV giai đoạn I và hạn chế sự phát triển của khối u). Nhóm chức thiol (-SH) trên nhân oxadiazole vừa có tính hoạt động hóa học cao để làm chất đầu cho các chuyển hóa tiếp theo, vừa hỗ trợ gắn kết các mạch nhánh mang hoạt tính.

Mặc dù các nghiên cứu đơn lẻ về dẫn xuất của acid 5-iodosalicylic đã được ghi nhận, hướng nghiên cứu kết hợp đồng thời cấu trúc 5-iodosalicylic với dị vòng 1,3,4-oxadiazole và liên kết amide chứa các nhóm thế aryl phân cực khác nhau vẫn chưa được khảo sát đầy đủ. Đề tài "Tổng hợp một số hợp chất amide chứa dị vòng 1,3,4-oxadiazole là dẫn xuất của acid salicylic" được thực hiện nhằm giải quyết khoảng trống học thuật này.

Văn bản khóa luận xác định hệ thống nhiệm vụ và mục tiêu nghiên cứu cụ thể như sau:

1. Tổng quan tài liệu về dẫn xuất của acid salicylic và các hợp chất chứa dị vòng 1,3,4-oxadiazole.
2. Nghiên cứu quy trình chuyển hóa acid salicylic và tổng hợp các amide có chứa dị vòng 1,3,4-oxadiazole.
3. Thực nghiệm tổng hợp một số dẫn xuất trung gian và dãy sản phẩm amide mục tiêu.
4. Nghiên cứu cấu trúc của các hợp chất tổng hợp được thông qua các phương pháp vật lý hiện đại (IR, MS, $^1\text{H}$-NMR, $^{13}\text{C}$-NMR, 2D NMR).
5. Thực nghiệm đánh giá sơ bộ hoạt tính kháng khuẩn của một số hợp chất amide tổng hợp được.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng: Quá trình chuyển hóa hóa học từ acid salicylic qua các hợp chất trung gian (methyl salicylate, methyl 2-hydroxy-5-iodobenzoate, 2-hydroxy-5-iodobenzohydrazide, 5-(2-hydroxy-5-iodophenyl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol) đến dãy dẫn xuất $N$-aryl-2-{[5-(2-hydroxy-5-iodophenyl)-1,3,4-oxadiazol-2-yl]thio}acetamide.
• Phạm vi không gian và thời gian: Nghiên cứu được hoàn thành vào tháng 5 năm 2016 tại Bộ môn Hóa Hữu cơ - Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh; phối hợp đo phổ và thử nghiệm hoạt tính sinh học tại Viện Hóa học, Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) và Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (ĐHQG TP.HCM).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và mô hình phản ứng

Nghiên cứu vận dụng các lý thuyết chuyển hóa hữu cơ kinh điển và hiện đại:

• Phản ứng ester hóa Fisher: Cơ chế thế nucleophile vào carbon carbonyl ($\text{S}_\text{N}2(\text{CO})$) chuyển hóa nhóm carboxylic (-COOH) của acid salicylic thành ester methyl salicylate dưới xúc tác acid vô cơ ($\text{H}_2\text{SO}_4$ đậm đặc).
• Phản ứng thế ái điện tử vào nhân thơm ($\text{S}_\text{E}\text{Ar}$): Iod hóa chọn lọc vị trí para so với nhóm -OH (vị trí số 5 trên nhân thơm) của methyl salicylate sử dụng hệ tác nhân oxy hóa $\text{KI} / \text{NaClO}$ (nước Javen) trong môi trường kiềm loãng ở $0^\circ\text{C}$ nhằm tạo mono-iod thay vì di-iod.
• Phản ứng hydrazin phân ester: Tấn công nucleophile của hydrazine hydrate ($\text{NH}_2\text{NH}_2\cdot\text{H}_2\text{O}$) vào nhóm ester tạo dẫn xuất hydrazide tương ứng.
• Phản ứng đóng vòng tạo dị vòng 1,3,4-oxadiazole-2-thiol: Sử dụng tác nhân tetramethylthiuram disulfide (TMTD) thay thế cho $\text{CS}_2$ độc hại và dễ cháy nổ, phản ứng đóng vòng hydrazide loại bỏ $\text{H}_2\text{S}$ và lưu huỳnh nguyên tố để hình thành khung 1,3,4-oxadiazol-2-thiol.
• Phản ứng $S$-alkyl hóa thế nucleophile ($\text{S}_\text{N}2$): Tận dụng tính acid và nucleophile vượt trội của nhóm -SH so với nhóm -OH phenolic trong môi trường kiềm ($\text{NaOH}$) để phản ứng với các dẫn xuất chloroacetamide ($\text{ClCH}_2\text{CONH-Ar}$), tạo liên kết thioether gắn cầu nối amide.

Phương pháp nghiên cứu và thực nghiệm

• Phương pháp tổng hợp và tinh chế: Tổng hợp hữu cơ nhiều giai đoạn trong phòng thí nghiệm; kiểm soát phản ứng đóng vòng bằng giấy tẩm $\text{Pb(CH}_3\text{COO)}_2$; cô lập sản phẩm bằng kết tủa phân đoạn, chiết lỏng - lỏng, kết tinh lại trong hệ dung môi thích hợp (ethanol, dioxane, DMF-nước).
• Phương pháp xác định cấu trúc và tính chất vật lý:
  • Đo điểm nóng chảy trên máy Gallenkamp.
  • Phổ hồng ngoại (FTIR): Đo trên máy Shimadzu FTIR 8400S (dạng viên nén KBr) tại ĐH Sư phạm TP.HCM.
  • Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ($^1\text{H}$-NMR 500 MHz, $^{13}\text{C}$-NMR 125 MHz, phổ tương quan đồng hạt nhân và dị hạt nhân 2D NMR: HSQC, HMBC): Thực hiện trên thiết bị Bruker Avance trong dung môi DMSO-$d_6$ tại Phòng NMR - Viện Hóa học, Hà Nội.
  • Phổ khối lượng phân giải cao (HR-MS): Đo trên thiết bị Bruker micrOTOF-Q 10187 tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên TP.HCM.
  • Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn: Khảo sát tại Phòng Sinh học thực nghiệm - Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên (Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam).

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan

Chương 1 hệ thống hóa cơ sở lý thuyết về cấu tạo, tính chất lý hóa và các phản ứng đặc trưng của acid salicylic (phản ứng của nhóm -OH phenolic, nhóm -COOH, phản ứng thế trên nhân thơm $\text{S}_\text{E}\text{Ar}$ như nitro hóa, halogen hóa Brom, Clo, Iod). Tác giả phân tích các nghiên cứu tiền đề về dẫn xuất iodosalicylanilide có hoạt tính ức chế vi khuẩn Gram dương. Đồng thời, chương này giới thiệu toàn diện về dị vòng aryl-1,3,4-oxadiazole: đặc điểm cấu trúc hình học 5 cạnh phẳng, tính bền nhiệt, hiện tượng hỗ biến thiol/thione (tautomerism), các phương pháp đóng vòng dị vòng (phương pháp Ainsworth, dùng $\text{POCl}_3$, đóng vòng thiosemicarbazide, phản ứng giữa hydrazide với $\text{CS}_2$ hoặc TMTD). Tác giả tổng thuật các nghiên cứu của Lưu Văn Bôi và cộng sự (2000-2005) cùng nhóm Patel về hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm của các dẫn xuất chứa khung 1,3,4-oxadiazole liên kết cầu thioether-amide.

Chương 2: Thực nghiệm

Trình bày chi tiết quy trình thực nghiệm 5 bước tổng hợp chuỗi hợp chất từ acid salicylic:

1. Tổng hợp methyl salicylate (2): Phản ứng giữa 60 g acid salicylic với 150 ml methanol, xúc tác 8-10 ml $\text{H}_2\text{SO}_4$ đậm đặc, đun hồi lưu 30-36 giờ. Sau khi xử lý môi trường bằng $\text{NaOH}$ 2N và trung hòa bằng $\text{HCl}$, chiết lấy lớp ester dạng lỏng, không màu, có mùi dầu gió đặc trưng (thu được 35,9 g).
2. Tổng hợp methyl 2-hydroxy-5-iodobenzoate (3): Hòa tan 9,96 g (0,06 mol) ester (2) trong 182 ml methanol, thêm 9,96 g $\text{KI}$, nhỏ từ từ ~90 ml $\text{NaClO}$ 4% ở $0^\circ\text{C}$, khuấy tiếp 1 giờ. Khử $\text{NaClO}$ dư bằng 90 ml $\text{Na}_2\text{S}_2\text{O}_3$ 10%, acid hóa bằng $\text{HCl}$ 2N, kết tinh lại trong ethanol thu được 11,02 g tinh thể hình kim màu vàng nhạt, nhiệt độ nóng chảy $73,2^\circ\text{C}$.
3. Tổng hợp 2-hydroxy-5-iodobenzohydrazide (4): Đun hồi lưu 5,84 g (0,02 mol) chất (3) trong ethanol tuyệt đối với 12 ml hydrazine hydrate 50% (chia làm 3 lần thêm, đun tổng cộng 7 giờ). Thu được 4,1 g tinh thể hình kim màu vàng, nhiệt độ nóng chảy $177,8^\circ\text{C}$, hiệu suất 70%.
4. Tổng hợp 5-(2-hydroxy-5-iodophenyl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol (5): Đun cách thủy 5,0 g (4) với 11,4 g TMTD trong 8,0 ml DMF ở $90-100^\circ\text{C}$ trong 3-4 giờ. Kiểm tra hết khí $\text{H}_2\text{S}$ thoát ra bằng giấy tẩm chì acetate. Hòa tan kết tủa thô trong $\text{NaOH}$ 2% để loại lưu huỳnh không tan, sau đó acid hóa bằng $\text{HCl}$ 2% về $\text{pH} = 3-4$, kết tinh lại trong ethanol thu được 5,76 g tinh thể hình kim màu trắng, nhiệt độ nóng chảy $195^\circ\text{C}$.
5. Tổng hợp dãy amide (6a-e): Cho 0,5 mmol thiol (5) phản ứng với các dẫn xuất $\alpha$-chloroacetamide tương ứng trong 20 ml dioxane có mặt 1,0 ml dung dịch $\text{NaOH}$ 5% ở $60^\circ\text{C}$ trong 3 giờ. Acid hóa về $\text{pH} = 5-6$, kết tinh lại trong hệ DMF-nước thu được 5 dẫn xuất amide (6a-e).

Ký hiệu	Nhóm thế (Y)	Trạng thái - Màu sắc	Nhiệt độ nóng chảy ($^\circ\text{C}$)	Dung môi kết tinh	Hiệu suất (%)
6a	$4-\text{CH}_3$	Tinh thể hình kim, màu trắng	215	DMF - nước	65
6b	$4-\text{H}$	Tinh thể hình kim, màu trắng	183	DMF - nước	68
6c	$4-\text{NO}_2$	Tinh thể hình kim, màu vàng nâu	211	DMF - nước	70
6d	$4-\text{OC}_2\text{H}_5$	Tinh thể hình kim, màu trắng	194	DMF - nước	62
6e	$2-\text{CH}_3$	Tinh thể hình kim, màu trắng	205	DMF - nước	58

Chương 3: Kết quả và thảo luận

Chương 3 đi sâu biện giải cơ chế phản ứng và minh chứng cấu trúc hóa học của từng chất thông qua dữ liệu phổ chi tiết:

• Hợp chất (3): Phổ FTIR ghi nhận vân $1674\text{ cm}^{-1}$ ($\text{C}=\text{O}$ ester), vùng $1203-1288\text{ cm}^{-1}$ ($\text{C}-\text{O}$ ester), $1605\text{ cm}^{-1}$ ($\text{C}=\text{C}$ thơm), và $525\text{ cm}^{-1}$ ($\text{C}-\text{I}$).
• Hợp chất (4): Phổ FTIR dịch chuyển đỉnh $\text{C}=\text{O}$ về $1626\text{ cm}^{-1}$ (do hiệu ứng liên hợp của cặp electron trên nguyên tử Nitrogen làm giảm bậc liên kết carbonyl), xuất hiện các dải sắc nhọn của liên kết $\text{N}-\text{H}$ tại $3405\text{ cm}^{-1}$ ($-\text{NH}_2$) và $3322\text{ cm}^{-1}$ ($>\text{NH}$).
• Hợp chất (5): Xác nhận đóng vòng thành công khi dải $\text{C}=\text{O}$ ($1626\text{ cm}^{-1}$) và $-\text{NHNH}_2$ biến mất, xuất hiện vân dao động hóa trị $-\text{SH}$ ở $2774\text{ cm}^{-1}$ và $\text{O}-\text{H}$ ở $3441\text{ cm}^{-1}$. Phổ $^1\text{H}$-NMR thể hiện tín hiệu proton linh động $-\text{SH}$ tại $\delta = 10,79\text{ ppm}$ (singlet, 1H); hệ proton vòng benzene gồm $\text{H}^3$ tại $\delta = 6,88\text{ ppm}$ ($d, J = 8,5\text{ Hz}$), $\text{H}^4$ tại $\delta = 7,71\text{ ppm}$ ($dd, J_1 = 8,5\text{ Hz}, J_2 = 2,5\text{ Hz}$), và $\text{H}^6$ tại $\delta = 7,87\text{ ppm}$ ($d, J = 2,5\text{ Hz}$), khẳng định iod thế duy nhất vào vị trí para so với nhóm -OH. Phổ $^{13}\text{C}$-NMR có đủ 8 tín hiệu carbon. Phổ HR-MS cho pic ion phân tử $[\text{M}+\text{H}]^+ = 320,9186$ (khối lượng lý thuyết $\text{M} = 319,9116$).
• Dãy amide (6a-e): Phổ FTIR của các chất (6a-e) không còn dải $-\text{SH}$ tại $2774\text{ cm}^{-1}$, xuất hiện dải hấp thụ mạnh của nhóm $\text{C}=\text{O}$ amide trong khoảng $1658-1697\text{ cm}^{-1}$, dải $\text{N}-\text{H}$ amide tại $3280-3309\text{ cm}^{-1}$.
• Phân tích 2D NMR (HSQC, HMBC) tiêu biểu cho hợp chất 6a: Nhóm $-\text{SCH}_2\text{CO}-$ có proton $\text{H}^9$ xuất hiện dạng singlet tại $\delta = 4,32\text{ ppm}$ (2H), tương quan trực tiếp với carbon $\text{C}^9$ ($\delta = 36,8\text{ ppm}$) trên HSQC; trên HMBC, $\text{H}^9$ tương tác liên kết xa với carbon carbonyl amide $\text{C}^{10}$ ($\delta = 164,5\text{ ppm}$) và carbon dị vòng $\text{C}^8$ ($\delta = 163,2\text{ ppm}$). Proton amide linh động $\text{H}^{11}$ xuất hiện tại $\delta = 10,33\text{ ppm}$ tạo tín hiệu giao với $\text{C}^{10}$ trên HMBC; proton phenolic $-\text{OH}$ ($\text{H}^{12}$) tại $\delta = 10,56\text{ ppm}$ tương tác với $\text{C}^2$ ($\delta = 163,0\text{ ppm}$). Nhóm methyl thơm $4-\text{CH}_3$ ($\text{H}^{17}$) cho singlet tại $\delta = 2,25\text{ ppm}$ tương quan với $\text{C}^{17}$ ($\delta = 20,4\text{ ppm}$). Các dữ kiện tương tự được phân tích và quy kết đầy đủ cho các dẫn xuất 6b, 6c, 6d, 6e.

Chương 4: Kết luận và đề xuất

Tổng kết toàn bộ các kết quả đạt được về mặt tổng hợp, xác định cấu trúc, đồng thời đề xuất mở rộng thử nghiệm hoạt tính sinh học trên nhiều chủng vi sinh vật kiểm định khác.

---

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính

• Xây dựng và thực hiện thành công quy trình thực nghiệm 5 giai đoạn chuyển hóa từ acid salicylic để điều chế 5 dẫn xuất amide mới chứa khung 1,3,4-oxadiazole:
  • $N$-(4-methylphenyl)-2-{[5-(2-hydroxy-5-iodophenyl)-1,3,4-oxadiazol-2-yl]thio}acetamide (6a, hiệu suất 65%).
  • $N$-phenyl-2-{[5-(2-hydroxy-5-iodophenyl)-1,3,4-oxadiazol-2-yl]thio}acetamide (6b, hiệu suất 68%).
  • $N$-(4-nitrophenyl)-2-{[5-(2-hydroxy-5-iodophenyl)-1,3,4-oxadiazol-2-yl]thio}acetamide (6c, hiệu suất 70%).
  • $N$-(4-ethoxyphenyl)-2-{[5-(2-hydroxy-5-iodophenyl)-1,3,4-oxadiazol-2-yl]thio}acetamide (6d, hiệu suất 62%).
  • $N$-(2-methylphenyl)-2-{[5-(2-hydroxy-5-iodophenyl)-1,3,4-oxadiazol-2-yl]thio}acetamide (6e, hiệu suất 58%).
• Tối ưu hóa điều kiện phản ứng: Cải tiến phản ứng đóng vòng oxadiazol-2-thiol bằng tác nhân TMTD trong dung môi DMF ở $90-100^\circ\text{C}$ (loại bỏ việc dùng $\text{CS}2$ độc hại), đạt hiệu suất cao với sản phẩm (5) ($T\text{nc} = 195^\circ\text{C}$).
• Xác định và quy kết tường minh toàn bộ các vân phổ FTIR, các dịch chuyển hóa học ($\delta$, ppm), hằng số tách spin ($J$, Hz) trên phổ $^1\text{H}$-NMR, $^{13}\text{C}$-NMR và phổ hai chiều HSQC, HMBC cho dãy hợp chất tổng hợp.

Đóng góp học thuật

• Bổ sung vào kho tàng tư liệu hóa học hữu cơ quy trình tổng hợp một dãy dẫn xuất mới kết hợp đồng thời ba cấu tử có hoạt tính sinh học: nhân 5-iodosalicylic, dị vòng 1,3,4-oxadiazol-2-thiol và chuỗi liên kết amide mang các nhóm thế aryl đa dạng.
• Khẳng định tính chọn lọc vị trí của phản ứng $S$-alkyl hóa nhóm thiol (-SH) ưu tiên hơn nhóm hydroxyl phenolic (-OH) trong môi trường kiềm loãng đối với phân tử dị vòng chứa lưu huỳnh.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế: Số lượng dẫn xuất amide tổng hợp được còn ở quy mô hẹp (5 dẫn xuất ký hiệu từ 6a đến 6e); các bước tinh chế chủ yếu dựa vào kết tinh phân đoạn; số liệu định lượng cụ thể về nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) trong phần thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn chưa được trình bày chi tiết trong phần thân văn bản.
• Hướng nghiên cứu tiếp:
  • Mở rộng tổng hợp thêm các dẫn xuất mới mang các nhóm thế halogen, dị vòng hoặc đa thế trên nhân phenyl của nhánh chloroacetamide.
  • Khảo sát toàn diện hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm và hoạt tính kháng tế bào ung thư trên các dòng tế bào chuẩn in vitro.

---

Giá trị tham khảo

• Đối tượng hưởng lợi: Sinh viên, học viên cao học và nghiên cứu viên thuộc chuyên ngành Hóa Hữu cơ, Hóa Dược và Sư phạm Hóa học.
• Nội dung tham khảo hữu ích:
  • Quy trình thực nghiệm chi tiết về phản ứng iod hóa chọn lọc salicylic bằng hệ $\text{KI}/\text{NaClO}$ ở nhiệt độ thấp ($0^\circ\text{C}$).
  • Phương pháp đóng vòng 1,3,4-oxadiazol-2-thiol sử dụng TMTD an toàn, thân thiện với môi trường phòng thí nghiệm.
  • Phương pháp luận quy giải phổ 2D NMR (HSQC, HMBC) để xác định vị trí tương tác và liên kết của các nguyên tử trong phân tử hữu cơ phức tạp.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Tác nhân nào được sử dụng để đóng vòng tạo khung dị vòng 1,3,4-oxadiazol-2-thiol và có ưu điểm gì so với phương pháp truyền thống?

Tác giả sử dụng tetramethylthiuram disulfide (TMTD) trong dung môi DMF ở nhiệt độ $90-100^\circ\text{C}$ thay cho phương pháp truyền thống dùng carbon disulfide ($\text{CS}_2$) trong môi trường kiềm. Ưu điểm của TMTD là hạn chế tính độc hại, loại trừ nguy cơ cháy nổ cao của $\text{CS}_2$, phản ứng diễn ra êm dịu và dễ dàng kiểm soát qua lượng khí $\text{H}_2\text{S}$ sinh ra.

2. Vì sao phản ứng iod hóa methyl salicylate phải được tiến hành nghiêm ngặt ở $0^\circ\text{C}$?

Nhiệt độ $0^\circ\text{C}$ được duy trì để tránh sự phân hủy nhanh của $\text{NaClO}$ thành oxy nguyên tử và kiểm soát phản ứng thế ái điện tử ($\text{S}_\text{E}\text{Ar}$) dừng lại ở sản phẩm mono-iod tại vị trí para so với nhóm -OH (vị trí C5), ngăn ngừa phản ứng thế tiếp tục tạo sản phẩm phụ di-iod vào nhân thơm.

3. Trong phản ứng alkyl hóa hợp chất (5) bằng chloroacetamide, nhóm -SH hay -OH phenolic tham gia phản ứng trước và vì sao?

Nhóm -SH ưu tiên tham gia phản ứng thế nucleophile $\text{S}_\text{N}2$ trước nhóm -OH. Nguyên nhân là do trong môi trường kiềm loãng ($\text{NaOH}$ 5%), nhóm thiol (-SH) có tính acid cao hơn và ion thiolate sinh ra có tính nucleophile mạnh hơn ion phenolate, dẫn đến sản phẩm chọn lọc thế tại nguyên tử lưu huỳnh ($S$-alkyl hóa) tạo liên kết thioether.

4. Bằng chứng phổ nào khẳng định hợp chất (5) đã đóng vòng thành công từ hydrazide (4)?

Trên phổ FTIR của hợp chất (5), các vân dao động hóa trị đặc trưng của nhóm carbonyl hydrazide ($\text{C}=\text{O}$ tại $1626\text{ cm}^{-1}$) và nhóm $-\text{NHNH}_2$ (vùng $3322-3405\text{ cm}^{-1}$) hoàn toàn biến mất, đồng thời xuất hiện vân dao động hóa trị của nhóm $-\text{SH}$ tại $2774\text{ cm}^{-1}$. Phổ HR-MS xác nhận ion $[\text{M}+\text{H}]^+ = 320,9186$ phù hợp với công thức phân tử $\text{C}_8\text{H}_5\text{IN}_2\text{O}_2\text{S}$.

5. Dãy sản phẩm amide (6a-e) tổng hợp được có hiệu suất và nhiệt độ nóng chảy dao động trong khoảng nào?

Dãy 5 hợp chất amide (6a-e) thu được ở dạng tinh thể hình kim với hiệu suất tổng hợp dao động từ $58%$ đến $70%$ (chất 6c đạt hiệu suất cao nhất $70%$, chất 6e đạt $58%$). Nhiệt độ nóng chảy của các hợp chất dao động trong khoảng từ $183^\circ\text{C}$ (chất 6b) đến $215^\circ\text{C}$ (chất 6a).

---

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Thị Thúy Hiền đã thực hiện thành công quy trình tổng hợp 5 giai đoạn từ acid salicylic để tạo ra dãy 5 dẫn xuất amide mới chứa dị vòng 1,3,4-oxadiazole và nhân 5-iodosalicylic. Cấu trúc của tất cả các hợp chất trung gian và sản phẩm cuối đều được xác định rõ ràng, thuyết phục bằng hệ thống các phương pháp quang phổ hiện đại gồm FTIR, MS, $^1\text{H}$-NMR, $^{13}\text{C}$-NMR và phổ hai chiều HSQC, HMBC. Công trình thể hiện quy trình thực nghiệm chuẩn xác, an toàn thông qua việc cải tiến tác nhân đóng vòng TMTD, đóng góp dữ liệu cấu trúc thực nghiệm có giá trị cho hướng nghiên cứu tổng hợp hóa dược tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỎNG QUAN 1. Đại cương về acid salicylic và dẫn xuất 1.1 Cấu tạo Acid salicylic được chiết xuất từ cây liễu, là một chất được sử dụng rộng rãi trong tông hợp hữu cơ. Ngoài ra nó cũng được cô lập từ thân cây thảo mộc (cây trân châu mai ulmaria) bởi các nhà nghiên cứu của Đức năm 1839 [11]. Một số tính chat của acid salicylic [12,13].

OH OH ® Acid salicylic Tén goi : Acid 2-hydroxybenzoic Công thức phân tử C;H,Oa Khối lượng phân tử 138.mol : dạng hình kim, không màu, không mùi, vị chua hơi Trạng thái, màu sắc, mùi vị ngọt Nhiệt độ sôi 211°C Nhiệt độ nóng chảy 159°C Ti khối 1,422 g/cm` 2.6 (pK,; và pK,» ở 20°C) Tan kém trong nước (0,2g trong 100g nước ở 20C) methanol, ethanol, ether.2 Dieu chế Phan ứng của natri phenolate với khí carbonic ở áp suất cao (100 atm) và nhiệt độ cao (390°K) - phương pháp Kolbe-Schmitt — sẽ tạo thành natri salicylate. Sau đó acid hóa mudi nay bằng acid sulfuric sẽ thu được acid salicylic: OH ONa OH COONa COOH co, H,SO, ————> —————#> NaOH Acid salicylic cũng có thê được điều chế bang cách thủy phân Aspirin (acid acetylsalicylic) hay methyl salicylate (đầu Wintergreen) với một acid mạnh: [14] COOH ; COOH OCOCH;, H,0 OH | CH,COOH OH COOH COOCH,Lo ñ On + CH,OH 1. Một số phan ứng chuyén hóa từ acid salicylic và ứng dụng Do trong cau tạo của acid salicylic chứa các nhóm OH, COOH và vòng thơm nên acid salicylic có thé tham gia vào một số phan ứng hóa học tiêu biéu như sau: 1.1 Phản ứng của nhóm OH Nhóm OH trong phân tử acid salicylic được gắn trên nhân thơm nên có những tính chất của nhóm OH trong phenol: tham gia phản ứng với diazometan hoặc tham gia phản ứng với RX, (RO)zSO;,.trong môi trường kiêm (với R là gốc hydrocarbon) đẻ tạo thành eter: COOH COOH OH ; OCH, Eter COOH COOH ONa OCH, ¬ CH,I = + Nal (1) COOH COOH ONa OCH; + (CH;0),SO, —__» + CH,OSO,ONa Một trong những phan ứng quan trọng ở nhóm OH là phán ứng tao ester. Day 1a phan ứng có khá nhiều ứng dụng trong thực tế như đề tông hợp Aspirin,.

Nếu cho nhóm OH trong phân tử acid salicylic tác dụng trực tiếp với acid carboxylic thì hiệu suất rất thấp nên người ta thường dùng chloride acid hoặc anhydride acid trong môi trường kiềm hoặc piridin thay cho acid carboxylic (phương pháp Sotten-Baoman). Dưới đây là các phan ứng tông hợp Aspirin (2) theo phương pháp này: COOH COOH OH " OCOCH; Pyridine + CH;COC| —~—» + HCl (2) COOH COOH OH ¬ OCOCH; : pyridine + (CH,CO),0 2 + CH,COOH (2) 1.2 Phan ứng của nhóm COOH Nhóm carboxylic (COOH) trong phân tử của acid salicylic thé hiện day đủ tinh chat của một acid carboxylic như tac dụng với kim loại. oxit kim loại, muối. Nhóm này còn có thé tham gia phản ứng thé nucleophile ở carbon carbonyl (S„2(CO)) như tác dụng với amin; tác dụng với ancol (CH:OH, C;H‹OH.); phản ứng với SOCI,, PCI;, PBr‹.

Dưới đây là một số phan ứng tiêu biểu [15]: OH OH COOH CONH, (3) OH OH COOH Acid COOCsHs (4) OH OH COOH COCI + PCl ———> + HCl + POCI; (5) OH OH Œœ COOH COCI + SOCI ———> + HCl + SO, (6) Mặc đù acid salicylic có hoạt tính giảm sốt khá tốt, song lại có tác dụng phy là gây cảm giác cồn cào ruột gan nên giá tri sử dụng bị giảm dang kể. Vì thể, người ta đã thay thé các nhóm OH hoặc COOH của acid salicylic để thu được các dan xuất có tác dụng hạ sốt tốt và giảm đáng kẻ. thậm chí loại bỏ được tác dụng phụ nói trên. Ngoài các sản phẩm (3), (4) có nhiều ứng dụng trong y học, người ta còn nhận thấy một số dẫn xuất khác cũng có nhiều tác dụng giảm đau hạ sốt, chéng viêm,.

như: [16] COR CONH, OH OCH. R= OCH;: Methy! salicylate Ethenzamide NHCOCH:: Salacetamide fe) NH 2 cuene Chlothenoxazin (Valmorin) 1. Phan ứng của phan nhân thơm Phản ứng thế vào nhân thơm của acid salicylic xảy ra theo cơ chế SgAr, có thể tạo thành sản phẩm một hay nhiều lân thế; trong đó các nhóm thé thường gặp là NO;, I, Cl, Br;. OH OH COOH HNO H;SO, COOH ` 40-007 Hạo + + O; (6) Sau đó tiến hành khử hoá nhóm NO, dé tạo thành dẫn xuất S-amino (7): OH OH COOH COOH Fe + HCI + GIH| —> + 2H,0 NO, H; Ới Từ hợp chất (7), các tác giả [18] đã tổng hợp ra các dj vòng 1,2,4-triazole và 1.3,4- thiadiazole theo sơ đồ sau: OH OH coon — 20H HS,” C—OC,H Ặ- 211 He Hạ S£ÔN2V FHN†'N ch: MEN Hạ é PN + + xuƠ |= “đo, = OH N SH yN OH BỀN "_ CN iN H; JỆ Hạ NT Hạ Ar = p-CH,C,Hy, p-CH,OC,Hy, p-CIC,H, Theo tài liệu [19], các hợp chat 1,3,4-oxadiazole cũng có thé được tong hợp từ (7) theo sơ đồ chuyên hoá như sau: OH CH,OH CH.CO),0 COOH————> =0CH5» —OCH; Hạ HyCOCH OH “HN'HN N—N / \ TMTD œ~§H ~——— Tàu HạCOCH H,COCH TMTD: Tetramethylthiuramdisunf ua Nitro hóa acid salycylic ở 80-90 °C sẽ thu được dẫn xuất dinitro (8): OH ON COOH COOH H;SO, + 2HNO; —_ + 2H,O O; (8) Sản phẩm thu được trong phản ứng giữa (8) với các hợp chất nitroanilin có tác dụng kháng khuẩn và kháng nắm tốt [20].

OH \ / -l= T22 O; 0; Nếu thay nhóm NO; bang Br hay Cl cũng thu được các sản pham tương tự có tác dụng rất tốt trên các vi khuẩn Gram(+) và trên nhiều chủng nam như Streptococcus feacalis, Staphylococcus aureus{20). OH OH COOH C AICI, COOH + ° + ad l (10) OH OH COOH AIBr, COOH + Br; TK + HBr r (11) So với clo và brom, phản ứng thé iod vào nhân thơm diễn ra khó khăn hơn nên dan xuất iodosalicylic thường được điều chế bằng những phương pháp khác so với dan xuất brom hoặc clo [17]: COOH COOH OH OH + I, + NaHCO, ——+ + CO, + Nal + H,O : I (12) Thực hiện phan ứng trong điều kiện nhiệt độ thấp (từ 0-5°C) thì sẽ thu được dẫn xuất monoiodo [17] lo) lo) ° ° cn, SCH, OH = - & SS. HI Nacto Hoạt tính kháng khuẩn của các dan chất iodosalicylanilide (13) cũng đã được khảo sát. Kết quả cho thay các hợp chat (13) có tác dụng kháng khuẩn mạnh trên nhiều chủng như Streptococcus feacalis, Staphylococcus aureus.

và tac dụng yếu trên Escherichia coli và Pseudomonas aeruginosae [21]. OH = L_= cont =v ị H (13) Các hợp chất thioure (14) được tạo thành trong phan ứng giữa các ester 4- aminosalicylate với 4-chlorophenylisothiocyanat: cŠ OH OH of ⁄ + NH, NZ COOR—> o{_ te COOR (14) R= CH;, C>Hs. Giới thiệu về hợp chất aryl-1,3,4-oxadiazol-2-thiol 2.1 Đặc điểm cấu trúc DỊ vòng 1,3,4-oxadiazole là dj vòng 5 cạnh chứa một nguyên tử oxygen và hai nguyên nitrogen với công thức cấu tạo như sau: 10) 1,3,4-Oxadiazole là một phân tử khá bèn nhiệt do các nguyên tố trong di vòng oxadiazole tương tác với nhau tạo thành hệ thơm. Theo tài liệu [28], góc và độ dai liên kết của di vòng 1,3,4-oxadiazole có các giá trị như ở bảng 1.1 Độ dài liên kếnà góc liên kết Độ dài liên kết Góc liên kêt Góc (pm) Œ) 139.6 Dị vòng 1,3,4-oxadiazole đã được báo cáo đầu tiên vào năm 1955 bởi 2 thí nghiệm độc lập [23].

Từ đó, 1,3,4-oxadiazole đã thu hút được nhiều sự quan tâm của nhiều nhà khoa học bởi ứng dụng đa dạng của chúng trong sinh học và hóa được như: chống viêm [24]. kháng khuẩn [25]. chống lao phôi [26]. và gần đây đang được nghiên cứu dé thay thé các thuốc có gốc nucleoside ức ché sự phát triển của khối u và virus HIV-I [27].

Phương pháp tong hợp dị vòng 1,3,4-oxadiazole Năm 1965, Ainsworth đã thu được 1,3,4-oxadiazole khi nhiệt phan ethylformate hydrazine ở áp suất khí quyền [23]. O i t nF + C;H;OH HC-HN—N=CHOC;H, ————> Nhiều nghiên cứu đã chứng tỏ rằng (11) có hiện tượng hỗ biến (tautomerization) thiol/thione. Bằng cách sử dụng phô IR, 'H-NMR và C-NMR kết hợp với các phương pháp hóa tính toán (computational chemistry) các tác giả [7] đã khăng định hiện tượng hỗ biến này diễn ra ở pha rắn, lỏng lần pha khi. NN N NH —————~ =———^* Arg SH Ag oO Ss h Các hợp chất 1,3,4-oxadiazole với hai nhóm thé ở các vị trí 2 và 5 có thé được tổng hợp bằng cách oxy hóa tạo vòng các hợp chất N-acylpyrazolylaldehyde hydrazone khi có mặt của xúc tác iodobenzene diacetate ở nhiệt độ phòng [23].

Ar Ar Ph 6 N N I M IP’h(OAc), "2 C H,2C];> N N 0 N ————— a Ar NH Ar Ph Thiosemicarbazide được tạo thành trong phan ứng của hydrazide với arylisothiocyanate là sản phẩm trung gian trong tông hợp dị vòng oxadiazole. Theo tài liệu [23], N-4-(4-flouropheny])thiosemicarbazide đã được chuyên hóa thành dj vòng 1,3,4-oxadiazole qua phản ứng với (a) Thủy ngân oxit (HgO) trong cthanol hoặc (b) 1;/KI khi có mặt NaOH. NHNHOCR C;H;OH | oy RCONHNH; 4 S=C=N F ——» S=C—N F (a) HgO/C;H„OH or (b) I/KUNaOH N ⁄ Ì R <i O Phương pháp tống hợp dj vòng 1,3.4-oxadiazole thuận tiện nhất là vòng hoá các dẫn xuất hydrazine với sự tách loại phân tử HạO trong sự có mặt của tác nhân dehydrate hóa. Chang hạn, tương tác của diacyl hydrazine với POC], hay SOCI; hoặc H;SO¿ khi đun nóng, tạo thành vòng 1,3,4-oxadiazole [29].

a fe) Gan đây, các dan xuất 2,5-diankyl-1,3,4-oxadiazole được tong hợp theo phương pháp "*một giai đoạn" bằng cách dun nóng acid carboxylic và hydrazine chlohydrate với POCI;; tiếp theo là chưng cat phân đoạn hỗn hợp phan ứng. Tuy nhiên, phương pháp nay rất khó đạt được hiệu suất tốt [29]: N—N POC]; we MM 2RCOOH + N;H¿2HCL ——> nể —n Quá trình này có lẽ đã điển ra qua giai đoạn tạo thành chloride acid của acid carboxylic, rồi acyl hóa hydrazin chlohydrate đến dẫn xuất diacylhidrazine. Sau đó phản ứng trở lại như được mô tả ở phương pháp trên. Phương pháp thông dụng dé tông hợp các hợp chất 5-aryl-1,3,4-oxadiazol-2-thiol là đun nóng hydrazide với carbon disunfide trong môi trường kiềm.

Áp đụng phương pháp nay, đi từ 2-hydroxybenzohydrazide các tác giả [30] đã thu được 5-(2- hydroxyphenyl)-2-mercapto-1,3,4-oxadiazole: OH CONHNH, ,. Patel đã tông hợp các dẫn xuất của benzimidazole chứa đị vòng 1,3,4-oxadiazole và chức amide theo sơ đô sau [31]: CX. 3 0 % NH, H C O O H C L—C C H I C O O O C H ` N NH,NH, H,O bi,c00c tH, N » N CS,/KOH —————— S SH N ỦH,CONHNH, ma NHCOCH;CI 9 $—CH,CONH R / Những hợp chất amide tạo thành có khả năng kháng lại § loại vi khuẩn (Staphylococecus aureus, Bacillus cereus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiell pneumoniae, Salmonella typhi, Proteus vulgaris, Shigella flexneri) va 4 loai nam (Aspergillus niger, Aspergillus fumigatus, Aspergillus clavatus, Candida albicans) [31]. Do carbon disunfide là một tác nhân dé gây cháy nd, độc hai và gây 6 nhiễm môi trường, hơn nữa phan ứng lại phải qua hai giai đoạn, vì vậy Lưu Van Bôi và cộng sự [32] đã tiến hành tông hợp 5-(5-acetamido-2-hydroxyaryl)-1.