Chương 1 TỔNG QUAN 1. Sơ lược về các xetone ,-không no Các hợp chất xetone ,-không no đã được nghiên cứu từ lâu, đặc biệt đã chúng được quan tâm và tập trung vào các phương pháp tổng hợp và hoạt tính sinh học. Các hợp chất này còn được gọi là benzal acetophenone hoặc benzylidene acetophenone. Trong xetone ,-không no thơm, hai vòng thơm được liên kết bởi một chuỗi ba carbon không no.
Xetone ,-không no mang một synthon rất hoạt động để có thể tạo nhiều loại dị vòng mới, trong đó có những hợp chất có dược tính tốt [74]. Các xetone ,-không no có chứa nhóm xetonethylenic -COCH=CH-. Đây là những hợp chất có màu vì sự có mặt của nhóm mang màu -COCH=CH-. R1 C C C O R2 R3 Xetone ,-không no có liên kết đôi liên hợp với sự định vị tuyệt đối và hai vòng thơm có hệ thống -electron, mang lại cho chúng có khả năng oxy hóa khử tương đối thấp và cơ hội trải qua các phản ứng chuyển electron cao hơn.
Xetone ,-không no được sử dụng để tổng hợp một số dẫn xuất vòng dị vòng như cyanopyridine, pyrazoline, isoxazole, benzodiazepine, benzothiazepine, pyrimidine…và hệ thống vòng dị vòng khác [2] (sơ đồ 1. Ar Ar' NH O Ar' CN NH2OH Ar Ar' Malononitrile Guanidine Ar C CH CH Ar' Ar N N N Cyanopyridine O Pyrimidine NH2NH2 NH2 Ar Ar' N Pyrazoline N H Sơ đồ 1. Những phản ứng của xetone ,-không no Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc. Các phương pháp tổng hợp xetone , -không no 1.
Tổng hợp xetone , -không no bằng phản ứng ngưng tụ Claisen-Schmidt Phương pháp thuận tiện nhất là phương pháp liên quan đến sự ngưng tụ Claisen- Schmidt của các lượng bằng nhau của một acetophenone được thay thế với aldehyde thơm trong sự có mặt của dung dịch kiềm/ ethanol. Trong phản ứng Claisen-Schmidt, nồng độ kiềm được sử dụng thường dao động trong khoảng từ 10 đến 60%. Phản ứng được thực hiện ở khoảng nhiệt độ 50oC trong 12-15 giờ hoặc ở nhiệt độ phòng trong một tuần [12]. Phản ứng ngưng tụ Claisen-Schmidt Những chất xúc tác được sử dụng trong phản ứng ngưng tụ tổng hợp xetone , -không no - Kiềm Kiềm là chất ngưng tụ được sử dụng nhiều nhất để tổng hợp xetone , - không no.
Nó được sử dụng như một dung dịch có nồng độ phù hợp 30%, 40%, 50% và 70% [45]. - Acid clohydric Khí hydrochloric khô trong một dung môi thích hợp như ethyl acetate ở 0oC đã được sử dụng làm chất xúc tác trong một vài phản ứng tổng hợp xetone , -không no từ xetone thơm [28]. Phản ứng tổng hợp xetone , -không no - Các chất xúc tác khác Bên cạnh các chất trên, một số chất xúc tác khác được sử dụng trong quá trình tổng hợp xetone , -không no như: acid amine, dung dịch nước borax, acid perchloric, piperidine, boro trifloride, kim loại kiềm, magie tert-butoxide. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.vn Cơ chế hình thành xetone ,-không no Các nghiên cứu động học đã chỉ ra sự hình thành xetone , -không no và các dẫn xuất của nó khi dùng xúc tác bazơ.
Hai cơ chế thay thế đã được cải tiến cho phản ứng của benzaldehyd với acetophenonee với sự có mặt của chất xúc tác bazơ [44]. Cơ chế xúc tác acid: Ph C CH3 Ph C CH2 + OH O O OH 2 Ph C H + SH + Ph C H + S [S= dung môi] + OH2 OH Hợp chất Ph C CH2 + Ph C H Ph C CH2 CH Ph chuyển tiếp OH + OH OH OH2 Ph C CH2 CH Ph + SH+ Ph C CH2 CH Ph + S OH + O + OH2 + Ph C CH2 CH Ph + S OH2 O Ph C CH2 CH Ph Ph C CH CH Ph + H+ + H2O O O 1. Tổng hợp xetone , -không no bằng phản ứng ghép nối Heck Trong phản ứng Heck (sơ đồ 1.4), xetone , -không no được tổng hợp bằng cách vinyl hóa phenyl halogenua và styren với sự có mặt của carbon monoxide và sử dụng palladi (Pd) làm chất xúc tác [77]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.vn O X Pd + CO + phenyl halide cacbon monoxide styren xetone , -không no Sơ đồ 1.
Phản ứng Heck 1. Tổng hợp xetone , -không no bằng phản ứng ghép đôi Xetone , -không no được tổng hợp bằng phản ứng ghép đôi (Sơ đồ1. 5) giữa benzaldehyd và phenylacetylen với sự có mặt của dung dịch HBr và acid ionic lỏng, chẳng hạn như 1-butyl-3-methyl-1H-imidazolium 4-methylbenzensul fonate (Bmi mOTs) [77]. O O H HBr + BmimOTs benzaldehyde phenyl acetylene xetone , -không no Sơ đồ 1.
Phản ứng ghép đôi 1. Tổng hợp xetone , -không no bằng phản ứng Sonogashira Trong phản ứng ghép Sonogashira (sơ đồ1. 6), xetone , -không no được tổng hợp thông qua phản ứng giữa nồng độ cân bằng của phenyl-halogenua thiếu điện tử và ancol propargyl sử dụng chiếu xạ vi sóng và sử dụng PdCl2 (PPh3)2 làm chất xúc tác và THF làm dung môi [75]. OH O X CH PdCl2(PPh3)2 GWE + GWE THF Phenyl halide Propargyl alcohol xetone , -không no Sơ đồ 1.
Phản ứng ghép Sonogashira EWG: nhóm hút electron. Tổng hợp xetone , -không no bằng phản ứng khử dòng chảy liên tục Trong phản ứng dòng chảy liên tục (Sơ đồ 1.7), ynone ban đầu được điều chế thông qua việc ghép các hợp chất benzoyl chloride với phenylacetylene trong điều kiện Sonogashira (xem ở mục trên). Sau đó, quá trình khử được thực hiện trong một hệ thống H-Cube bằng cách thay thế nguồn hydro H2O thành nguồn deuterium D2O [26]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.vn O O O D Cl PdCl2(PPh3)2 H-Cube,D2O + THF D Benzoyl chloride Phenylacetylene ynone Deuterium xetone , -không no Sơ đồ 1.
Phản ứng khử dòng chảy liên tục 1. Tổng hợp xetone -, -không no bằng phản ứng Suzuki Miyaura Trong phản ứng ghép Suzuki Miyaura (Sơ đồ1.8), quá trình tổng hợp xetone- , -không no liên quan đến việc ghép benzoyl chloride với acid styrylboronic sử dụng Pd(PPh3)4, CsCO3 và toluen khan hoặc ghép acid phenylboronic với cinnamoyl chloride và toluene khan [68]. O OH O B Cl OH Pd(PPh ) và CsCO 3 4 3 + Toluene Benzoyl chloride Styrylboronic acid Xetone , -không no OH O O B OH Cl Pd(PPh ) và CsCO 3 4 3 + Toluene Phenylboronic acid Cinnamonyl chloride Xetone , -không no Sơ đồ 1. Phản ứng ghép Suzuki Miyaura 1.
Tổng hợp xetone , -không no bằng phản ứng tổng hợp một giai đoạn Tổng hợp một giai đoạn (Sơ đồ 1.9) là một phương pháp xanh đơn giản nhưng hiệu quả, cho phép tổng hợp xetone , -không no chỉ trong một lò phản ứng. Phương pháp này cung cấp một số ưu điểm, như tăng hiệu quả phản ứng và tránh quá trình tinh chế kéo dài của các hợp chất hóa học trung gian, từ đó tiết kiệm nguyên liệu và thời gian. Phản ứng bao gồm hỗn hợp phenyl methanol và acetophenone với sự có mặt của chất oxy hóa CrO3. Trong phản ứng này, CrO3 đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra benzaldehyde từ phenylmethanol, phản ứng tiếp với acetophenone để điều chế xetone , -không no mong muốn [42].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.vn O O CH3 OH CrO3 + Acetophenone Phenylmethanol xetone , - không no Sơ đồ 1. Tổng hợp một giai đoạn xetone , -không no 1. Tổng hợp xetone , -không no bằng phản ứng sử dụng chất xúc tác dị thể Xetone , - không no cũng đã được tổng hợp bằng cách sử dụng một chất xúc tác dị thể (Sơ đồ 1. Phản ứng bao gồm một lượng cân bằng của benzaldehyde và phenylacetylen trong dung môi 1,2-dichloroethan được chiếu xạ trong lò vi sóng và sử dụng nhựa trao đổi ion amberlyst-15 chất xúc tác dị thể [64].
O O H Amberlyst-15 + 1,2-dichloroethane benzadehyde phenyl acetylene xetone , -không no Sơ đồ 1. Tổng hợp chất xúc tác acid rắn Hoạt tính sinh học của xetone , - không no 1. Hoạt tính sinh học của xetone , -không no Sự có mặt của hệ thống carbonyl của xetone , -không no làm cho nó hoạt tính về mặt sinh học. Các hợp chất xetone , -không no đã được báo cáo sở hữu các hoạt tính sinh học và dược lý khác nhau[36], bao gồm hoạt tính kháng khuẩn[58], chống viêm, giảm đau[82], gây độc tế bào, chống ung thư[24], chống sốt rét[18], chống nhiễm trùng[71],chống vi rút[66], chống HIV[47], chống loét, chống nhiễm trùng[54], chống oxy hóa[45], chống dị ứng, điều hòa miễn dịch,thuốc chống co giật, hạ đường huyết, hạ huyết áp và hoạt tính kháng tiểu cầu[35]…v.
Do đó, xetone ,-không no tiếp tục thu hút sự chú ý khoa học đáng kể vì sự liên quan của chúng với nhiều hoạt tính sinh học. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc. Sơ lược về 2-pyrazoline Hợp chất pyrazoline là hợp chất dị vòng năm cạnh có chứa hai nguyên tử nitơ liền kề trong vòng.Trong số các dẫn xuất khác nhau của nó, 2-pyrazoline dường như là hợp chất loại pyrazoline được nghiên cứu thường xuyên nhất. 2-Pyrazoline có cấu trúc của vòng dihydropyrazole năm cạnh.
Nguyên tử C số 5 bị lệch khỏi hệ thống gần như phẳng của bốn nguyên tử khác của dị vòng. Nó đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của lý thuyết trong hóa học dị vòng và cũng được sử dụng rộng rãi trong tổng hợp hữu cơ. 2-pyrazoline không hòa tan trong nước nhưng hòa tan trong propylene glycol vì đặc tính lipophilic của nó. Được biết, các hợp chất của nhóm 2-pyrazoline không chứa nhóm thế ở vị trí 1 của chất dị hợp có thể phản ứng với benzaldehyd ở nhiệt độ cao (200 ° C) và trong môi trường trơ để tạo ra dẫn xuất 4-benzylidine.
Phổ huỳnh quang của nó thể hiện sự dịch chuyển lớn màu đỏ với sự gia tăng độ phân cực của dung môi. Các hợp chất này cho thấy huỳnh quang mạnh hơn do cản trở liên kết đôi xảy ra do tạo thành vòng. Các pyrazoline được thay thế đa dạng và các dẫn xuất của chúng được nhúng với nhiều nhóm chức khác nhau là các tác nhân sinh học quan trọng và một lượng lớn hoạt tính nghiên cứu đã được hướng tới lớp này. Đặc biệt, chúng được sử dụng như chất chống ung thư,kháng khuẩn, kháng nấm, kháng vi-rút, chống ký sinh trùng, chống lao và diệt côn trùngđại lý.
Một số hợp chất này cũng có tác dụng chống viêm, chống tiểu đường,gây tê, giảm đau và hoạt tính chọn lọc mạnh mẽ như nitric oxide synthase(NOS) chất ức chế và Cannabinoid CB1chất đối kháng thụ thể hoạt tính. H H R2 R1 3 4 5 N N H 2 1 R3 1,3-5-triaryl-2-pyrazoline Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.