ưg kg kg gg!g .999090,999090 909020944 + BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO = TRUONG ĐẠI HỌC SƯ PHAM THANH PHO HO CHÍ MINH KHOA HOÁ &) *#* CQ KHOA LUAN TOT NGHIEP er. Cử Nhân Hoá Học Chuyên ngành : HOÁ HỮU CƠ. Tn op mitt op ch tani ayy) onic — .* Vi Gn mut adam caching e .-«—< Người hướng dẫn khoa học : Sinh viên thực hiện : THU VIEN Trưởng Đại-Học Su-Pnam TS Nguyễn Tiến Công Phạm Văn Tân ‘ e | TP. HO-CHI-MINH | TP HO CHI MINH THANG 5 NĂM 2010 , eee LOI CẢM ON Hoan thành luận văn nay em xin chân thành cảm on : “ Thay Nguyễn Tiến Công đã tận tinh hướng dan, diu dắt em.
s* Thầy Mai Anh Hùng, Thầy Nguyễn Thuy Vũ, thầy Nguyễn Trung Kiên đã tạo điều kiện giúp em hoàn thành quá trình thực nghiệm. % Các thầy cô Khoa Hoá trường ĐHSPTP.HCM đã tận tình giảng day em trong những năm học tại trường. + Ba mẹ đã luôn động viên an ủi, là chỗ dựa tinh thần giúp con vượt qua những lúc khó khăn nhất. % Bạn bè thân thiết luôn động viên, giúp đở, chia sẻ vui buồn cùng mình.
MŨ ĐẤU sats ace baa Ca Rc AS et lk 3 Cha me[Í TRG QUAN eis iets tests ki arcs omieecnnnnamet iain 4 I. Giới thiệu về 4-amino-1 ,2,4-triazole-3-thiol/thione. 55-55655552 4 15c điểm Rs trea sie pees sees cess ces genet eRe 4 2. Các phương pháp tông hợp 4-amino-1,2,4-triazole-3-thiol/thione.
Một số phản ứng chuyển hoá của 4-amino-l,2,4-triazole-3-thiol/thione. 12 LH Cintas nhà SS tucccnhteeoitoneeeeotu22xb2cuettieocsgiea 12 5: Pin ứng nh NH1 ng ee l3 3. Phản ứng đồng thời ở cả hai nhóm NH; và SH (hay C=S\). 14 VỆ ôi (4| TEARS NGI i Na.
25 TL, — Tổng hợp. Tổng hợp ester ethyl chloroacetate ( A)). Tổng hợp 2-(2-isopropyÌ]-5-methylphenoxy)acetohydrazide.--- 27 3, Tổng hợp 2-(m-tolyloxy)acetohydraZide. Tổng hợp 4-amino-5-|[(2-isopropyl-5-methylphenoxy)methyl]-1,2,4-triazole-3- Ss ROOD ROREROR ROR RO RCE OEP OSE RD DE ORR EN FOREN CONOR OO NET 30 5.
Tổng hợp 4-amino-5-(m-tolyloxymethyl)- I ,2,4-triazole-3-thiol. Tổng hợp 6-(Aryloxymethyl)-7H-1,2,4-triazolo{3,4-b]-1,3,4-thiadiazine .33 Fi, 3ê định nhiệt độ ninh NG csi sass istanbul 36 8. Phổ hồng ngoại (IR) và phổ cộng hưởng từ proton ('H-NMR). 36 Chương HI KET QUA VÀ THẢO LUẬN.
Tổng hợp ester ethyl chloroacetate.----s©cvzsserrrrkeee 37 LÔ TTÑ@M GEN HNticaeenoeeeeoeeeodeeeeiees=node<eseze 38 I. Tổng hợp ester ethyl aryloxyacetate.----cs2cvz+zELk222A2xrcrrkkrrre 38 2. Phản ứng tổng hợp các hydrazide. Tổng hợp các hợp chất 4-amino-5-aryloxymethyl-l,2,4-triazole-3- DI H GÌ”, socaxvvuesessasetsxovwsecoaS6sneyxnp4290407/000/2<662443905466G01/070 Soe tne 6919320326566 2507 4I SVTH : Phạm Văn Tân Trang | Khoá luận tot nghiệp GVHD: TS Nguyễn Tiên Côn 1.
Tổng hợp kali thiosermiicarbaZate. Tổng hợp các hợp chất 4-amino-5-aryloxymethyl- | ,2,4-triazole-3-thiol/thione 42 IV. Tổng hợp các hợp chất thiadiazine.--5s< 46 225se2zeccEszLxee 4? Goose IY KET LEAREVA GP XU eỹoẫoohenR=deejeeeooesseesoeona $5 PATHE TE A RG vneeaversdeeweseeeenroaeaanenssonseeoeees 56 TT oe 61 SVTH : Pham Van Tân Trang 2 Khoá luận tốt nghiệp GVHD : TS Nguyên Tiên Công MỞ ĐÀU Gan day một loạt các công trình nghiên cứu về các dẫn xuất của 4-amino-l,2,4- triazole-3-thiol da cho thấy các hợp chat này có nhiều hoạt tính sinh học (chống vi khuẩn, chống nắm, chống ung thư. thuốc lợi niệu, chong vi trùng, chong viêm, kích thích sinh trướng.) va rất nhiều ứng dụng rộng rai khác trong đời sống và san xuất (làm xúc tác trong tổng hợp hữu cơ, làm thuốc nhuộm, chất phụ gia làm bẻn chất Ngoài ra, 4-amino-l,2,4-triazole-3-thiol (với hai nhóm NH, va SH có tính nucleophile) còn có những lợi ích to lớn trong việc tổng hợp chất hữu cơ tạo ra nhiều hợp chất dị vòng như triazolothiadiazole, triazolothiazine, triazolothiazepine và triazolothiadiazine.
Nhằm góp phân vào việc nghiên cứu chuyển hóa của 4-amino-1,2,4-triazole-3- thiol, chúng tôi đã thực hiện dé tai: “Tổng hợp một số hợp chất 4-amino-S-aryloxymethyl-1.4-triazole-3- thiole/thione và dẫn xuất thiadiazine của chúng” Trong giới hạn của một khóa luận tốt nghiệp. chúng tôi dé ra các mục tiêu sau : o Chuyển hóa m-crezol thành ester 2-(m-tolyloxy)acetate, thymol thành ester ethyl 2-(2-isopropyl-5-methylphenoxy)acetate, từ đó tạo các hydrazide và đóng vòng dé tạo thành các hợp chất 4-amino-l ,2,4-triazole-3-thiol. s Từ 4-amino-1,2,4-triazole-3-thiol thực hiện phan img đồng thời ở nhóm SH và NH; để tạo di vòng 1 ,3,4-thiadiazine. o Nghiên cứu tinh chat và cấu trúc của một số sản phẩm tổng hợp được qua nhiệt độ nóng chảy.
phổ hông ngoại và phổ cộng hưởng từ proton của chúng. Khi thực hiện để tài này chắc chắn không tránh khỏi những thiểu sót. mong được sự đóng góp ý kiến của thay cô và các bạn dé đẻ tai được hoàn thiện hơn. HCM, ngày 2 tháng 5 năm 2010 Sinh viên thực hiện Phạm Văn Tân SVTH : Pham Văn Tân Trang 3 GVHD : TS Nguyễn Tiến Công Chương! TONG QUAN 1L.
Giới thiệu về 4-amino-1,2,4-triazole-3-thiol/thione I. Đặc điểm cấu trúc + 1,2.4-Triazole là một dj vòng thom năm cạnh tạo bởi 2 nguyên tử carbon và 3 nguyên tứ nitơ. có thẻ tổn tại ở hai dạng cấu trúc hỗ biến là 1. ‘og N—N 2 ago N H = me) 4 (ty a “* 4-Amino-l,2,4-triazole-3-thione (HH) và 4-amino-L.2,4-triazole-3-thiol (IV) là dẫn xuất chửa dj vòng 1,2,4-triazole.
Chúng cũng lả hai dạng hỗ biến vả có thé chuyển hoá qua lại : CÀ, —— làss | 1 Một số dẫn xuất thn tại đồng thời ở hai dạng cấu trúc ° thio!” vả “thione”. ®Với 5-Furan-2-yl-4/-1,2. Cansiz [1] đã kết luận rằng hợp chất này tên tại ở hai dang hd biến thiol — thione : = N—MI Phỏ hỏng ngoại ad có vân hấp thụ đặc trưng cho liên kết NH ( ở gắn 3155-3356 cm”), liên kết C=N ( ở 1642 cm") và liên kết C#S ( ở vùng 1255em"), Phd cộng hưởng từ hạt nhân xuất hiện tin hiệu proton của NH ở 5.52 ppm va proton của SH cho tin hiệu ở ưở tryeu ppm). Phố 'H-NMR cũng xuất hiện tín hiệu rộng của proton trong nhóm SH tại 10.
Điều này chứng tỏ sự hỗ biển đã xảy ra như trên. Trên phổ hồng ngoại của các 4-amino-3-tolyloximethyl-1,2,4-triazole-5-thione, sự có mặt của các vân hấp thụ đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết N-H ở 3152 và 3150 em” , các vân có cường độ khá mạnh ở vùng 1319-1290 cm’! của nhóm C=S cùng với những vân hap thụ cường độ yếu ở vùng tần số 2600-2500 cm ` đặc trưng cho dao động hóa trị của nhóm SH chứng tỏ có hai dạng hỗ biến cùng tồn tại. & Trong khí đó, một sé dẫn xuất khác lại tồn tại ở một trong hai dạng cấu trúc " thiol” hoặc “thione". Chang hạn khi nghiên cứu cấu trúc một số azometin chứa dị vòng 1,2,4-triazole từ thymol các tác giá [4] đã thấy rằng : SVTH : Pham Văn Tan Trang 5 Khoá luận tốt nghiệp GVHD : TS Nguyễn Tiến Công ®Với những dẫn xuất có nhóm thé A là H, 4-(CH:);N, 4-NO, thi tôn tại ở cấu trúc “thiol” - Trên pho IR, trong vùng 2700-3200 cm! có cường độ mạnh hon hin các 4- arylidenamino)-3-(etylsunfanyl)-5-(thimyloximetyl)- |,2,4-triazole và xuất hiện thêm một cực đại hap thụ ở 2740-2770 cm”.
Điều đó chứng tỏ sự có mặt của liên kết S-H ( tự do và tham gia vào liên kết hiđro ). Khảo sát phô HMBC cúa các hợp chất này không thấy có pic giao giữa tín hiệu của H'”" và C” phủ hợp với cau trúc “thiol” của các hợp chat đó. s®Với những dẫn xuất có nhóm thế. Y là 3-CH;O va 4-CI thì tồn tại ở cấu trúc "thione”.
Trên pho IR. trong vùng 2700-3200 cm” có cường độ hầu như không thay đôi so với cúc 4-arylidenamino)-3-(ctylsunfanyl)-5-(thimyloximetyl)-1,2,4-tnazole và không có thêm pic hap thụ ở 2740-2770 cm''. Tuy nhiên, ở vùng 3100-3300 cm” lại xuất hiện một pic tù với cường độ khá mạnh , đặc trưng cho dao động hoá trị cúa liên kết N-H. Khảo sát phd HMBC của các hợp chat nay thấy xuất hiện pic giao giữa tin hiệu của HTM và C””, điều đó chứng tỏ H® và C trong các hợp chất này phải ở cách nhau không quá 3 liên kết và sự tồn tại của các hợp chất này ở cấu trúc “thione” là hợp lí.
Hiện chưa tìm được tài liệu nao giải thích về điều này. Các phương pháp tống hợp 4-amino-1,2,4-triazole-3-thiol/thione a. Từ Thiocarbohydrazide Theo [5] một số đẫn xuất của 4-amino-1,2,4-triazole-3-thiol/thione với nhóm thé no, thơm ở vị trí số 5 (2) được tổng hợp bằng cách đun hồi lưu hoặc đun nóng chảy acid carboxylic hoặc este với thiocarbohydrazide (1). Sơ đồ phan ứng như sau : S RCOOH/RCOOR'+ HẠN.
NHJL `NH~NH; _—___—-+ R MN ` SH (1) | (2) NH, Bên cạnh đó một số 4-amino-5-mercapto-3-aryloxymethyl/anilinomethyl-1,2. Sơ đồ phan ứng như sau : SVTH : Phạm Văn Tân Trang 6 Khoá luận tốt nghiệp GVHD : TS Nguyễn Tiên Công rm N— x~ “coon x SH s ìNHạ X=O,NH 6) R=2-CI, 4-Cl, 3-CHạ, 2,4-Cly, 4-C1,3-F Tương ty. 1-(6-methoxy-2-naphthyl)-1-(5°-amino-s-triazole-3-yl)ethane-4"- thione (5) được điều chế bằng cách đun nóng chảy (1) với acid 2-(6-methoxy-2- naphthyl)propanoic (4) [5] Gy CHs N—N / \ HạCO (aa al HạCO Lcd 7 be (4) (5) Với phương pháp trên các tác giả N.Celik dùng ester thay cho acid carboxylic. Dun hôi lưu ester (6) với (1) thì thu được 5-ankyl-4-amino-2-(4-amino-4/-3-oxo-l ,2,4-triazol-3-yl)-2,4-dihydro-3H-1,2,4- triazole-5-thione (7) ) N nN + (1) Hi’ + SH rA dro eXSo det | HN (6) Hol (7) R = H, CHy, C)Hs, C;H;,CH;C,H¿, C,H; Các tác giả Jian-yu Jin, Li-xue Zhang , An-jiang Zhang, Xin-Xiang Lei va Jiang-Hai Zhu ding dan xuất dihydrofuran-2-one thay cho ester.
Từ hydrazide của acid carboxylic Bên cạnh phan ứng giữa acid carboxylic hoặc ester với thiocarbohydrazide, người ta còn tông hợp dẫn xuất 4-amino-1.4-triazole-3-thiol/thione bằng phương pháp téng hợp Hoggarth. Đi từ chất đầu là hydrazide của acid carboxylic sau đó tac dụng với CS; trong EtOH/KOH dé chuyên thành dithiocarbazate. Từ dithiocarbazate, có thé ngưng tụ vòng trực tiếp bằng cách cho tac dụng với hydrazine hydrate hoặc gián tiếp với CHI rồi đóng vòng trong hydrazine hydrate. Đây là phương pháp được sử dụng nhiều nhất trong tổng hợp bởi tinh đơn giản trong việc tìm kiếm các chất đầu và hiệu suất khá cao của nó.
Trong sơ đồ sau, người ta tổng hợp các aminotriazole (11) từ các hydrazide cua acid carboxylic (10) [7, 8, 10] Q rlọ CS», KOH 3J art SK a ,N—NH) N—NH là on NH-NH, — EIOH » (10) |_ (1 CHy! " R =4-CHsSC;H¿, 4-C;H;SC;H¿, SO;CH;, 2,3,5-CI;C;H;, 24-CIzC¿H;OCH; 2-OHC;H„, 2.4-CI;,5FC,H; Đặc biệt theo [11] sau khi dun hỏi lưu kali dithiocarbazate (12) với hydrazine trong dung môi ethanol người ta thu được hỗn hợp san phim gém 4-amino-l,2. SVTH: Pham Văn Tân Trang 8 Khoá luận tốt nghiệ GVHD : TS Nguyễn Tiên C ° N—NH N—NH NHNH SK H,N—NH, a aaa | ` j Nrng + ị fe)prs EtOH ° f (12) (13) (14) Các nha khoa học thuộc Dai học Lanzhou (Trung Quốc) cũng tổng hợp 4-amino- 5-(5-methylisoxazol-3-y])-4//-1,2,4-tríazole-3-thiol (15) bằng phương pháp trên: HN SH HC (15) Tông quát. theo tải liệu [1 1]. khi đi từ hydrazide của acid carboxylic người ta đã tông hợp được các dẫn xuất aminotriazole (16) đến (26) H H H H N— No N—N N—N \ / = = ⁄ 4 Ne Xà ^ € YY s ƒ \ Ne i Wy (18a) (18b) (17) (18) H N~ „ i] hes, ALT Mn OHM x=H,CI cH; 4OGH,, 4-CH,CH,OC HM, “9 (21) — xeœI ws R=H,NO, .