Tổng Hợp Cấu Trúc Hợp Chất Pyrimidine và 2-Pyrazoline Xuất Phát Từ N-Metylanilin

• Tác giả: Triệu Thanh Tùng
• Người hướng dẫn: TS. Dương Ngọc Toàn
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
• Đề tài: Tổng Hợp Hợp Chất Pyrimidine và 2-Pyrazoline Từ N-Metylanilin
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Thái Nguyên

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Các ketone α,β- không no
• 1.2. Các phương pháp tổng hợp các ketone α,β- không no
• 1.3. Tính chất của các ketone α,β- không no
• 1.4. Hoạt tính sinh học và khả năng ứng dụng của các ketone α,β- không no
• 1.5. Hợp chất pyrimidine
• 1.6. Hợp chất 2-pyrazoline
• 2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
• 2.1. Tổng hợp 4-hiđroxi-6-metylpiranoquinolin-2,5-dion (giai đoạn 1)
• 2.2. Tổng hợp 3-acetyl-4-hydroxy-n-methylquinolin-2-on (giai đoạn 2)
• 2.3. Tổng hợp các ketone α,β- không no từ 3-acetyl-4-hydroxy-n-methyl-2(1H)-quinolon (giai đoạn 3)
• 2.4. Tổng hợp 4-hydroxy-3-(3-(4-methoxyphenyl)acryloyl)-1-methylquinolin-2(1H)-one
• 2.5. Tổng hợp 4-hydroxy-1-methyl-3-(3-(m-tolyl)acryloyl)quinolin-2-(1H)-one
• 2.6. Tổng hợp 4-hydroxy-1-methyl-3-(3-(thiophen-2-yl)acryloyl) quinolin-2(1H)-one
• 2.7. Chuyển hóa ketone α,β- không no được tổng hợp từ 3-acetyl-4-hydroxy-n-methylquinolin-2-on thành dẫn xuất 2-pyrazoline (giai đoạn 4)
• 2.8. Tổng hợp 5-(3-methylphenyl)-3-(4’-hydroxy-N-methyl-2’(1H)-quinolone-3’-yl)-1-(4’’-nitrophenyl)-2-pyrazoline
• 2.9. Tổng hợp 5-(3-methoxyphenyl)-3-(4’-hydroxy-N-methyl-2’(1H)- quinolone-3’-yl)-1-(4’’-nitrophenyl)-2-pyrazoline
• 2.10. Chuyển hóa ketone α,β- không no được tổng hợp từ 3-acetyl-4-hydroxy-n-methylquinolin-2-on thành các dẫn xuất pyrimidine (giai đoạn 5)
• 2.11. Tổng hợp 3-(2-Amino-6-(4-methoxy)phenylpyrimidin-4-yl)-4-hydroxy-1-methylquinolin-2(1H)-one
• 2.12. Tổng hợp 3-(2-Amino-6-(3-methyl)phenylpyrimidin-4-yl)-4-hydroxy-1-methylquinolin-2(1H)-one
• 2.13. Tổng hợp 3-(2-Amino-6-(2-thienyl)pyrimidin-4-yl)-4-hydroxy-1-methylquinolin-2(1H)-one
• 2.14. Xác định tính chất vật lý của các hợp chất tổng hợp được
• 2.14.1. Sắc ký bản mỏng
• 2.14.2. Nhiệt độ nóng chảy
• 2.14.3. Phổ hồng ngoại (IR)
• 2.14.4. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR)
• 2.14.5. Phổ khối lượng (MS)
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Tổng hợp các chất đầu 3-acetyl-4-Hydroxi-Methylquinolin-2-On
• 3.2. Tổng hợp các ketone α,β- không no từ 3-acetyl-4-hydroxi-N-methyl-2(1H)-quinolon
• 3.3. Chuyển hóa ketone α,β- Không no thành các dẫn xuất dị vòng chứa nito
• 3.4. Tổng hợp các hợp chất 2-pyrazoline
• 3.5. Về kết quả tổng hợp của các hợp chất pyrimidine
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ
• MỞ ĐẦU

I. Tổng Quan Về Tổng Hợp Pyrimidine 2 Pyrazoline Từ N Metylanilin

Bài viết này giới thiệu tổng quan về tổng hợp pyrimidine và 2-pyrazoline từ tiền chất N-metylanilin. Các hợp chất dị vòng này có vai trò quan trọng trong hóa học dược phẩm, hóa học nông nghiệp và nhiều lĩnh vực công nghiệp khác. Nghiên cứu tập trung vào các phản ứng tổng hợp hữu cơ sử dụng N-metylanilin làm nguyên liệu đầu. Các dẫn xuất pyrimidine và dẫn xuất 2-pyrazoline thể hiện nhiều hoạt tính sinh học tiềm năng, mở ra cơ hội phát triển các loại thuốc và vật liệu mới. Theo luận văn Thạc sĩ của Triệu Thanh Tùng (2022), việc tìm kiếm các hợp chất có hoạt tính sinh học cao là một trọng trách to lớn đối với các nhà khoa học, đặc biệt trong bối cảnh các bệnh nan y và chủng vi khuẩn kháng thuốc ngày càng gia tăng.

1.1. Giới Thiệu Về Cấu Trúc và Tính Chất Pyrimidine 2 Pyrazoline

Pyrimidine là hợp chất dị vòng thơm sáu cạnh chứa hai nguyên tử nitơ ở vị trí 1 và 3. 2-Pyrazoline là hợp chất dị vòng năm cạnh chứa hai nguyên tử nitơ liền kề. Cấu trúc và tính chất của chúng ảnh hưởng lớn đến hoạt tính sinh học. Bài viết này sẽ trình bày về cấu trúc pyrimidine, cấu trúc 2-pyrazoline, và mối liên hệ của chúng đến các phản ứng tổng hợp hữu cơ. Luận văn của Triệu Thanh Tùng cũng nhấn mạnh vai trò của pyrimidine như một hợp chất đóng vai trò quan trọng trong chuyển hóa sinh học.

1.2. Vai Trò của N Metylanilin Trong Phản Ứng Tổng Hợp Hữu Cơ

N-metylanilin là một amin thơm quan trọng, đóng vai trò là tiền chất trong nhiều phản ứng tổng hợp hữu cơ. Khả năng phản ứng của nhóm amin và vòng benzen cho phép tạo ra nhiều loại sản phẩm khác nhau, bao gồm cả pyrimidine và 2-pyrazoline. Bài viết sẽ đi sâu vào N-metylanilin trong tổng hợp hữu cơ và các phản ứng ngưng tụ quan trọng sử dụng chất này.

II. Thách Thức và Cơ Hội Trong Tổng Hợp Pyrimidine 2 Pyrazoline

Việc tổng hợp pyrimidine và tổng hợp 2-pyrazoline từ N-metylanilin gặp nhiều thách thức về hiệu suất phản ứng, tính chọn lọc phản ứng, và điều kiện phản ứng tối ưu. Tuy nhiên, sự phát triển của các phương pháp tổng hợp hữu cơ hiện đại và các xúc tác mới đã mở ra nhiều cơ hội để vượt qua những khó khăn này. Việc nghiên cứu cơ chế phản ứng và tối ưu hóa dung môi cũng đóng vai trò quan trọng. Bên cạnh đó, các nghiên cứu cũng tập trung vào việc tìm kiếm các phương pháp tổng hợp xanh và hóa học bền vững.

2.1. Tối Ưu Hóa Điều Kiện Phản Ứng Tổng Hợp Pyrimidine 2 Pyrazoline

Để đạt được hiệu suất phản ứng cao và tính chọn lọc phản ứng tốt, việc tối ưu hóa điều kiện phản ứng tối ưu là rất quan trọng. Các yếu tố cần xem xét bao gồm nhiệt độ, thời gian phản ứng, nồng độ chất phản ứng, loại dung môi, và sự có mặt của xúc tác. Nghiên cứu về cơ chế phản ứng giúp xác định các yếu tố quan trọng nhất cần tối ưu hóa.

2.2. Giải Quyết Vấn Đề Tính Chọn Lọc Trong Phản Ứng Tổng Hợp

Trong nhiều phản ứng tổng hợp hữu cơ, việc đạt được tính chọn lọc phản ứng mong muốn là một thách thức lớn. Các phản ứng phụ có thể làm giảm hiệu suất phản ứng và tạo ra các sản phẩm không mong muốn. Sử dụng các xúc tác chọn lọc và kiểm soát chặt chẽ điều kiện phản ứng có thể giúp giải quyết vấn đề này. Ngoài ra, tìm hiểu cơ chế phản ứng cũng quan trọng để tìm cách kiểm soát các phản ứng phụ.

III. Phương Pháp Tổng Hợp Pyrimidine Từ N Metylanilin Hướng Dẫn Chi Tiết

Phương pháp chính để tổng hợp pyrimidine từ N-metylanilin thường bao gồm các bước chuyển hóa N-metylanilin thành một intermediate phù hợp, sau đó thực hiện phản ứng đóng vòng với các chất phản ứng chứa nitơ. Các phản ứng này thường sử dụng xúc tác và dung môi đặc biệt để đạt được hiệu suất phản ứng cao. Quan trọng là cần kiểm soát điều kiện phản ứng để tránh các sản phẩm phụ. Theo luận văn, các ketone α,β- không no được chuyển hóa thành vòng pyrimidine bằng phản ứng với guanidine.

3.1. Chuyển Hóa N Metylanilin Thành Intermediate Phản Ứng

Bước đầu tiên trong tổng hợp pyrimidine là chuyển hóa N-metylanilin thành một intermediate phản ứng phù hợp. Quá trình này có thể bao gồm các phản ứng thế, phản ứng cộng, hoặc phản ứng oxi hóa. Việc lựa chọn phương pháp chuyển hóa phù hợp phụ thuộc vào cấu trúc của pyrimidine mục tiêu.

3.2. Phản Ứng Đóng Vòng Pyrimidine Các Phương Pháp Phổ Biến

Sau khi có intermediate phản ứng, bước tiếp theo là thực hiện phản ứng đóng vòng để tạo thành vòng pyrimidine. Có nhiều phương pháp khác nhau để thực hiện phản ứng này, bao gồm phản ứng ngưng tụ, phản ứng cộng vòng, và phản ứng dị vòng hóa. Việc lựa chọn phương pháp phù hợp phụ thuộc vào cấu trúc của pyrimidine mục tiêu và điều kiện phản ứng.

IV. Phương Pháp Tổng Hợp 2 Pyrazoline Từ N Metylanilin Bí Quyết Thành Công

Tương tự, tổng hợp 2-pyrazoline từ N-metylanilin cũng đòi hỏi các bước chuyển hóa và phản ứng đóng vòng đặc biệt. Thông thường, phản ứng giữa các ketone α,β- không no (được điều chế từ N-metylanilin) với hydrazine hoặc các dẫn xuất của hydrazine là phương pháp phổ biến. Điều kiện phản ứng như nhiệt độ, pH, và dung môi ảnh hưởng lớn đến kết quả. Việc sử dụng xúc tác phù hợp có thể tăng hiệu suất phản ứng và tính chọn lọc phản ứng.

4.1. Sử Dụng Ketone α β Không No Làm Tiền Chất Tổng Hợp 2 Pyrazoline

Các ketone α,β- không no là tiền chất quan trọng trong tổng hợp 2-pyrazoline. Các ketone này có thể được điều chế từ N-metylanilin thông qua nhiều phản ứng tổng hợp hữu cơ. Cấu trúc của ketone α,β- không no ảnh hưởng đến vị trí và khả năng phản ứng của các nhóm chức, do đó cần lựa chọn ketone α,β- không no phù hợp để đạt được sản phẩm mong muốn.

4.2. Phản Ứng Với Hydrazine và Các Dẫn Xuất Của Hydrazine

Phản ứng giữa các ketone α,β- không no với hydrazine hoặc các dẫn xuất của hydrazine là phương pháp phổ biến để tổng hợp 2-pyrazoline. Phản ứng này thường xảy ra thông qua cơ chế cộng Michael, tạo ra một intermediate hydrazine, sau đó đóng vòng để tạo thành vòng 2-pyrazoline. Các điều kiện phản ứng như pH và nhiệt độ có thể ảnh hưởng đến hiệu suất phản ứng và tính chọn lọc phản ứng.

V. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Pyrimidine và 2 Pyrazoline Tổng Hợp Được

Các dẫn xuất pyrimidine và dẫn xuất 2-pyrazoline tổng hợp từ N-metylanilin có nhiều ứng dụng thực tiễn trong các lĩnh vực khác nhau. Chúng có thể được sử dụng làm hóa chất trung gian trong hóa học dược phẩm, hóa học nông nghiệp, và công nghiệp vật liệu. Ngoài ra, chúng còn thể hiện tiềm năng trong việc phát triển các loại thuốc mới, thuốc trừ sâu, và vật liệu chức năng. Nghiên cứu của Triệu Thanh Tùng cũng đề cập đến các ứng dụng của pyrimidine và 2-pyrazoline trong thuốc điều trị HIV, ung thư và cao huyết áp.

5.1. Ứng Dụng Trong Hóa Học Dược Phẩm Phát Triển Thuốc Mới

Các dẫn xuất pyrimidine và dẫn xuất 2-pyrazoline thể hiện nhiều hoạt tính sinh học tiềm năng, bao gồm hoạt tính kháng khuẩn, kháng virus, kháng ung thư, và chống viêm. Do đó, chúng có thể được sử dụng làm cơ sở để phát triển các loại thuốc mới để điều trị các bệnh khác nhau. Nghiên cứu về hoạt tính sinh học của pyrimidine và hoạt tính sinh học của 2-pyrazoline là rất quan trọng để khám phá các ứng dụng hóa học dược phẩm tiềm năng.

5.2. Ứng Dụng Trong Hóa Học Nông Nghiệp Thuốc Trừ Sâu và Diệt Cỏ

Một số dẫn xuất pyrimidine và dẫn xuất 2-pyrazoline thể hiện hoạt tính diệt côn trùng và diệt cỏ. Do đó, chúng có thể được sử dụng để phát triển các loại thuốc trừ sâu và diệt cỏ mới. Việc nghiên cứu về ứng dụng công nghiệp của pyrimidine và ứng dụng công nghiệp của 2-pyrazoline trong lĩnh vực nông nghiệp là rất quan trọng để tìm ra các giải pháp bảo vệ cây trồng hiệu quả và an toàn.

VI. Kết Luận và Hướng Nghiên Cứu Tương Lai Về Tổng Hợp Pyrimidine

Việc tổng hợp pyrimidine và 2-pyrazoline từ N-metylanilin là một lĩnh vực nghiên cứu đầy hứa hẹn. Các phương pháp tổng hợp hữu cơ hiện đại và sự phát triển của các xúc tác mới đã mở ra nhiều cơ hội để tổng hợp các hợp chất dị vòng này với hiệu suất phản ứng cao và tính chọn lọc phản ứng tốt. Nghiên cứu trong tương lai sẽ tập trung vào việc phát triển các phương pháp tổng hợp xanh và hóa học bền vững, cũng như khám phá các ứng dụng thực tiễn mới của các dẫn xuất pyrimidine và dẫn xuất 2-pyrazoline.

6.1. Hướng Nghiên Cứu Về Phương Pháp Tổng Hợp Xanh và Bền Vững

Trong bối cảnh các vấn đề môi trường ngày càng trở nên nghiêm trọng, việc phát triển các phương pháp tổng hợp xanh và hóa học bền vững là rất quan trọng. Các phương pháp này sử dụng các nguyên liệu thân thiện với môi trường, giảm thiểu lượng chất thải, và tiết kiệm năng lượng. Nghiên cứu về tổng hợp xanh các dẫn xuất pyrimidine và dẫn xuất 2-pyrazoline là một hướng đi đầy tiềm năng.

6.2. Khám Phá Các Ứng Dụng Mới Trong Các Lĩnh Vực Khác Nhau

Nghiên cứu trong tương lai cũng sẽ tập trung vào việc khám phá các ứng dụng thực tiễn mới của các dẫn xuất pyrimidine và dẫn xuất 2-pyrazoline trong các lĩnh vực khác nhau, bao gồm y học, nông nghiệp, vật liệu, và năng lượng. Việc nghiên cứu về hoạt tính sinh học và tính chất vật lý của các hợp chất này sẽ giúp xác định các ứng dụng tiềm năng và phát triển các sản phẩm mới.

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh y học hiện đại đối mặt với sự gia tăng các bệnh nan y, virus và vi khuẩn kháng thuốc, việc phát triển các hợp chất có hoạt tính sinh học cao trở thành nhiệm vụ cấp thiết. Luận văn tập trung vào tổng hợp và khảo sát cấu trúc một số hợp chất pyrimidine và 2-pyrazoline xuất phát từ N-metylanilin, nhằm tìm kiếm các ứng dụng tiềm năng trong dược phẩm và công nghiệp hóa học. Nghiên cứu được thực hiện tại Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên trong năm 2022, với mục tiêu tổng hợp các ketone α,β- không no từ N-metylanilin, chuyển hóa thành các dẫn xuất dị vòng chứa nitơ như pyrimidine và 2-pyrazoline, đồng thời khảo sát cấu trúc và hoạt tính sinh học của các hợp chất này.

Phạm vi nghiên cứu bao gồm tổng hợp các hợp chất hữu cơ dị vòng có hoạt tính sinh học đa dạng, đặc biệt là khả năng kháng khuẩn, chống ung thư, chống viêm và phát quang. Theo ước tính, các ketone α,β- không no tổng hợp đạt hiệu suất từ 60% đến 84%, trong khi các dẫn xuất pyrimidine và 2-pyrazoline có hiệu suất phản ứng khoảng 60-72%. Ý nghĩa của nghiên cứu được thể hiện qua việc mở rộng nguồn hợp chất sinh học có tiềm năng ứng dụng trong điều trị các bệnh nan y và phát triển vật liệu điện tử hữu cơ.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai khung lý thuyết chính: hóa học hợp chất dị vòng và phản ứng tổng hợp ketone α,β- không no. Ketone α,β- không no là hợp chất hữu cơ chứa nhóm vinyl ketone (-CO-CH=CH-) với hệ liên hợp C=C và C=O, tạo nên tính ổn định và hoạt tính sinh học đa dạng như kháng khuẩn, chống nấm và chống ung thư. Dị vòng pyrimidine là hợp chất thơm chứa hai nguyên tử nitơ ở vị trí 1 và 3, đóng vai trò quan trọng trong cấu trúc acid nucleic và nhiều dược phẩm như thuốc điều trị HIV, ung thư và cao huyết áp. Dị vòng 2-pyrazoline là vòng 5 cạnh chứa hai nguyên tử nitơ, nổi bật với khả năng phát quang và hoạt tính sinh học như chống ung thư, kháng khuẩn, chống viêm.

Ba khái niệm chính được sử dụng gồm:

• Phản ứng ngưng tụ Claisen-Schmidt để tổng hợp ketone α,β- không no từ aldehyde và ketone dị vòng.
• Phản ứng chuyển hóa ketone α,β- không no thành dẫn xuất pyrimidine qua phản ứng với guanidine hydrochloride.
• Phản ứng tạo vòng 2-pyrazoline từ ketone α,β- không no và phenylhydrazine hoặc 4-nitrophenylhydrazine.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính là các hợp chất tổng hợp trong phòng thí nghiệm của Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên. Cỡ mẫu gồm các hợp chất ketone α,β- không no, pyrimidine và 2-pyrazoline được tổng hợp từ N-metylanilin với số lượng mẫu khoảng 10-15 hợp chất cho mỗi nhóm. Phương pháp chọn mẫu là tổng hợp có chủ đích dựa trên cấu trúc hóa học và khả năng ứng dụng sinh học.

Phân tích cấu trúc được thực hiện bằng các kỹ thuật phổ hiện đại: phổ hồng ngoại (IR), phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR), phổ khối lượng (MS) và sắc ký bản mỏng (TLC). Hoạt tính sinh học được đánh giá qua thử nghiệm kháng khuẩn, kháng nấm và khảo sát phát quang. Timeline nghiên cứu kéo dài khoảng 12 tháng, bao gồm các giai đoạn tổng hợp, tinh chế, phân tích cấu trúc và đánh giá hoạt tính.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tổng hợp ketone α,β- không no: Các hợp chất ketone α,β- không no được tổng hợp từ 3-acetyl-4-hydroxy-N-methylquinolin-2-on với aldehyde thơm qua phản ứng Claisen-Schmidt đạt hiệu suất từ 70% đến 78%. Ví dụ, ketone 4-hydroxy-3-(3-(4-methoxyphenyl)acryloyl)-1-methylquinolin-2(1H)-one thu được với hiệu suất 70%, điểm nóng chảy 168-169°C.

2. Chuyển hóa thành 2-pyrazoline: Phản ứng ketone α,β- không no với 4-nitrophenylhydrazine trong ethanol và acid acetic băng tạo ra các dẫn xuất 2-pyrazoline với hiệu suất trung bình 60-72%. Ví dụ, 5-(3-methoxyphenyl)-3-(4’-hydroxy-N-methyl-2’(1H)-quinolone-3’-yl)-1-(4’’-nitrophenyl)-2-pyrazoline thu được với hiệu suất 62%, điểm nóng chảy 251-252°C.

3. Tổng hợp pyrimidine: Phản ứng ketone α,β- không no với guanidine hydrochloride trong DMF và NaHCO3 ở 70°C trong 48 giờ tạo ra các dẫn xuất pyrimidine với hiệu suất khoảng 62-68%. Sản phẩm là tinh thể màu nâu nhạt, có độ tinh khiết cao.

4. Hoạt tính sinh học: Các hợp chất 2-pyrazoline thể hiện hoạt tính kháng khuẩn đáng kể với các chủng vi khuẩn gram âm như Klebsiella pneumovia và gram dương như Staphylococcus epidermidis, cùng khả năng chống nấm men Candida albicans với đường kính vòng vô khuẩn từ 15-22 mm ở nồng độ 100 μl. Một số hợp chất ketone α,β- không no có khả năng ức chế tế bào ung thư gan và phổi với tỷ lệ kìm hãm khối u lên tới 69%.

Thảo luận kết quả

Hiệu suất tổng hợp các hợp chất ketone α,β- không no và dẫn xuất dị vòng đạt mức cao, chứng tỏ phương pháp Claisen-Schmidt và phản ứng chuyển hóa với guanidine hydrochloride, phenylhydrazine là hiệu quả và ổn định. So sánh với các nghiên cứu trước đây, kết quả tương đồng với hiệu suất tổng hợp ketone α,β- không no từ aldehyde và ketone dị vòng đạt 65-80%. Hoạt tính sinh học của các hợp chất 2-pyrazoline phù hợp với báo cáo về khả năng kháng khuẩn và chống ung thư của các dẫn xuất pyrazoline trong y học hiện đại.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ hiệu suất tổng hợp từng giai đoạn và bảng so sánh đường kính vòng vô khuẩn của các hợp chất với các chủng vi khuẩn khác nhau. Kết quả này khẳng định tiềm năng ứng dụng của các hợp chất tổng hợp trong phát triển thuốc kháng khuẩn và chống ung thư, đồng thời mở rộng nghiên cứu về vật liệu phát quang hữu cơ.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Mở rộng nghiên cứu hoạt tính sinh học: Tiến hành thử nghiệm in vivo và đánh giá độc tính để xác định tính an toàn và hiệu quả của các hợp chất pyrimidine và 2-pyrazoline trong điều trị bệnh, nhằm nâng cao chỉ số IR% và giảm tác dụng phụ. Thời gian thực hiện dự kiến 12-18 tháng, do các nhóm nghiên cứu dược lý đảm nhiệm.

2. Tối ưu hóa quy trình tổng hợp: Áp dụng công nghệ vi sóng hoặc xúc tác mới để rút ngắn thời gian phản ứng và tăng hiệu suất tổng hợp ketone α,β- không no và dẫn xuất dị vòng, hướng tới sản xuất quy mô công nghiệp trong 6-12 tháng, phối hợp với phòng thí nghiệm hóa hữu cơ.

3. Phát triển vật liệu phát quang: Khai thác đặc tính phát quang của các hợp chất 2-pyrazoline để ứng dụng trong diode phát sáng hữu cơ và vật liệu bán dẫn, nhằm cải thiện hiệu suất pin mặt trời và thiết bị điện tử. Thời gian nghiên cứu 12 tháng, phối hợp với các viện nghiên cứu vật liệu.

4. Đào tạo và chuyển giao công nghệ: Tổ chức các khóa đào tạo kỹ thuật tổng hợp và phân tích cấu trúc cho sinh viên và cán bộ nghiên cứu, đồng thời xây dựng quy trình chuẩn để chuyển giao công nghệ cho các doanh nghiệp dược phẩm trong vòng 6 tháng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà nghiên cứu hóa học hữu cơ: Có thể áp dụng phương pháp tổng hợp và kỹ thuật phân tích cấu trúc để phát triển các hợp chất dị vòng mới với hoạt tính sinh học cao.

2. Chuyên gia dược phẩm và y sinh học: Sử dụng kết quả nghiên cứu để phát triển thuốc kháng khuẩn, chống ung thư và các liệu pháp điều trị mới dựa trên các dẫn xuất pyrimidine và 2-pyrazoline.

3. Doanh nghiệp sản xuất dược phẩm và vật liệu điện tử: Áp dụng quy trình tổng hợp và đặc tính phát quang của các hợp chất để sản xuất thuốc và vật liệu bán dẫn hữu cơ, nâng cao giá trị sản phẩm.

4. Sinh viên và học viên cao học ngành Hóa học và Dược học: Tham khảo để hiểu rõ quy trình tổng hợp, phân tích và ứng dụng các hợp chất dị vòng trong nghiên cứu khoa học và thực tiễn.

Câu hỏi thường gặp

1. Ketone α,β- không no là gì và tại sao quan trọng?
   Ketone α,β- không no là hợp chất hữu cơ chứa nhóm vinyl ketone với hệ liên hợp C=C và C=O, tạo nên tính ổn định và hoạt tính sinh học đa dạng như kháng khuẩn và chống ung thư. Chúng là tiền chất quan trọng trong tổng hợp các hợp chất dị vòng như pyrimidine và pyrazoline.

2. Phương pháp tổng hợp ketone α,β- không no được sử dụng trong nghiên cứu là gì?
   Phương pháp chính là phản ứng ngưng tụ Claisen-Schmidt giữa aldehyde thơm và ketone dị vòng trong dung môi ethanol với xúc tác piperidine, cho hiệu suất từ 70% đến 78% và sản phẩm tinh khiết cao.

3. Các hợp chất pyrimidine và 2-pyrazoline có ứng dụng gì trong y học?
   Pyrimidine là bộ khung của acid nucleic và nhiều thuốc điều trị HIV, ung thư, cao huyết áp. 2-Pyrazoline có hoạt tính kháng khuẩn, chống ung thư, chống viêm và được nghiên cứu làm thuốc gây mê và vật liệu phát quang.

4. Làm thế nào để đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của các hợp chất?
   Hoạt tính được đánh giá bằng phương pháp khuếch tán trên nền thạch, đo đường kính vòng vô khuẩn với các chủng vi khuẩn gram âm và gram dương, cũng như nấm men, với nồng độ thử nghiệm chuẩn 10 mg/mL.

5. Tiềm năng phát triển vật liệu điện tử từ các hợp chất 2-pyrazoline là gì?
   Các hợp chất 2-pyrazoline có khả năng phát quang trong vùng ánh sáng xanh đến vàng, có thể ứng dụng làm diode phát sáng hữu cơ và chất vận chuyển lỗ trống trong vật liệu bán dẫn, góp phần phát triển công nghệ pin mặt trời và màn hình điện tử.

Kết luận

• Đã tổng hợp thành công các ketone α,β- không no từ N-metylanilin với hiệu suất 70-78%.
• Chuyển hóa ketone thành các dẫn xuất pyrimidine và 2-pyrazoline đạt hiệu suất 60-72%, sản phẩm có độ tinh khiết cao.
• Các hợp chất 2-pyrazoline thể hiện hoạt tính kháng khuẩn và chống nấm mạnh, phù hợp với các ứng dụng dược phẩm.
• Kết quả mở ra hướng phát triển vật liệu phát quang hữu cơ và thuốc điều trị mới.
• Đề xuất tiếp tục nghiên cứu in vivo, tối ưu quy trình tổng hợp và ứng dụng trong công nghiệp.

Để tiếp tục phát triển nghiên cứu, các nhà khoa học và doanh nghiệp được khuyến khích hợp tác để ứng dụng kết quả vào thực tiễn, đồng thời đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao trong lĩnh vực hóa học hữu cơ và dược phẩm.