“t# awevhk et eaereeereeneea ane eaeeheeneeonwe eve & + - BỘ GIÁO ĐỤC VÀ ĐÀO TẠO - ˆ TRUONG ĐẠI HỌC SƯ PHAM THÀNH PHO HO CHÍ MINH. * KHOA HÓA D : Wow # # 4 CIS : 3. r KHOA LUẬN TOT NGHIỆP m a4 Chuyên ngành: HOÁ HỮU CƠ r `. + bom + w% , Đề tài: * * + L3 =x L4 “+ - “_TÓNG HỢP MỘT SO DAN XUATCUA _ + > ;- 4-AMINO-5-(P-TOLYLOXYMETHYL)- _ % * : 1,2,4-TRIAZOLE-3-THIOL : + L2 x `.
k3 “ : Người hướng dẫn khoahọc: TS.NguyénTiénCong _ “ Người thực hiện: Vũ Thị Hải Yến 2 vi ` ° * * * * 2 «. x E ử # * = * * L4 + * THÀNH PHO HO CHÍ MINH * * Tháng 5 năm 2009 pd ¥® _. Shebaderepmeoeeedontecawneeneneeees Hoàn thành luận văn này, em xin chân thành cảm on: Thay Nguyễn Tiến Công đã hướng dẫn, dìu dắt em tận tình trong suốt ba năm vừa qua. Thay Hồ Xuân Đậu va thay Từ Minh Thạnh luôn quan tâm, động viên, cho con những lời khuyên chân thành những lúc con khó khăn nhất.
Cô Phạm Thị Thảo, thay Nguyễn Thụy Vũ và thay Kiên đã tạo điều kiện thuận lợi giúp em thoản thành quá trình thực nghiệm. Các thầy cô Khoa Hóa trường ĐHSP TP.HCM đã tận tình giảng dạy em trong những năm tháng học tập tại trường. Bố mẹ - những người dù không ở bên cạnh nhưng luôn đành cho con tất cả tình yêu thương, la chỗ dựa tinh thần giúp con vượt qua những lúc khó khăn. Bạn bè thân thiết đã cho mình những lời khuyên chân thành, luôn động viên va chia sẻ vui buôn cùng mình.
Cảm ơn tắt cả mọi người đã luôn bên cạnh tôi, cho tôi niêm tin dé đi tiếp con đường mà mìđãnh chọn. MỤC LỤC N DU suy ne ee eee | tN T98! enay 3 |. Giới thiệu về 4-amino-1 ,2,4-triazol-3-thiol/thione vả dẫn xuất. Các phương pháp tổng hợp 4-amino-1,2,4-triazole-3-thiol/thione.
Một số phan ửng chuyển hoá của 4-amino-l,2,4-triazole-3-thiol/thione. 12 CC a -ẽ=ằe=eằ=. Một số hướng tong hợp và chuyển hoá 4-amino-1,2,4-triazole-3-thiol/thione ở NV II NT <5). 200 G004 00ÁG1GU2G2201\) (000282140 S0 V40 006 c6 060 á A05 G 28 PHÁN [ls THỰC NGHIỆM.
0 sling lioness 31 AMR: | rants ede sesame ee enn ect Peta ame ee nee aetna pence eee TTT 32 1. Tổng hop 2-(p-tolyloxy)acetohydrazidc. Tổng hop ester ethyl chloroacetate (H). Tổng hợp ester ethyl 2-( p-tolyloxy)acetate (H;).
Tổng hợp 4-amino-5-( p -tolyloxymethyl)-1,2,4-triazole-3-thiol.--- 34 X1: YNN N | ae eeeEE 34 2. Tổng hợp 4-amino-5-( p-tolyloxymethyl)-1,2,4-triazole-3-thiol (A,)Error! Bookma: 3. Tổng hợp 3-phenyl-6-(p-tolyloxymethyl)-7H-s-triazolo{[3,4-b]-I,3,4-thiadiazine (A)). 35 4, Tổng hợp MÍ-(5-mercapto-3-(p-tolyloxymethyl)-I,2,4-triazol-4-yl)-N'-phenyl 060 g@WSAMHð OBA) co oe oan Ree eres 36 5, Xa định nhiệt độ nóng chy.
Phd hồng ngoại (IR) và phd cộng hưởng từ proton ('H-NMR).- 37 PHAN Gils KET QUA VÀ THÁO LUẬNG2s¿i0266cccnn0CCbuotiod 38 1. Téng hợp 2-( p-tolyloxy)acetohydrazide. Tổng hợp ester ethyl chloroacetate (Hy). Tổng hợp ester ethyl 2-( p -tolyloxy)acetate (Hy).
Tổng hợp 4-amino-5-( p-tolyloxymethyl)-I,2,4-triazole-3-thiol. Tổng hợp kali thiocarbazate (H). Tổng hợp 4-amino-5-( p -tolyloxymethyl)-1 ,2,4-triazole-3-thiol (A ¡). Tống hợp 3-phenyl-6-(p-tolyloxymethyl)-7H-s-triazolo[3,4-b]- 1 ,3,4-thiadiazine 700 inmemimeusenseananicemeieaimeneernimememmeaaiennicn 45 4, Tổng hợp N'-(5-mercapto-3-(p-tolyloxymethyl)-1,2,4-triazol-4-yl)-N’-phenyl thiocarbamide ( A )).s se vo cCSeE 22 13171127346232713711071997193exerrrsrrrrsrrrvsre 50 BHANTV:EETLIHIANVÀEIENNGHE.__———-- sansconszemmmensnasoacssnaties 58 TA ACT E13 1ï, 100$ 21c 1,5 › VN NDDNIRODODNDDaaaee=e==.
senses onevonseossnncoveenspiies 61 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Tién Céng Trong gan ba thập niên trở lại day, một loạt các công trình nghiên cứu về các dẫn xuất của 4-amino-I.2,4-triazole-3-thiol đã cho thấy các hợp chất này có nhiều hoạt tính sinh học (chống vi khuẩn, chống nắm, chống ung thư, thuốc lợi niệu. chống vi trùng, chống viêm, kích thích sinh trướng.) và rất nhiều ứng dụng rộng rãi khác trong đời sống và sản xuất (làm xúc tác trong tông hợp hữu cơ, lam thuốc nhuộm, chat phụ gia làm bền chat déo. Ngoài những hoạt tính sinh học, 4-amino-1,2,4-triazole-3-thiol (với hai nhóm -NH; và -SH có tinh nucleophile) còn có những lợi ich to lớn trong việc tổng hợp chất hữu cơ tạo ra nhiều hợp chất dị vòng như triazolothiadiazolc, triazolothiazine, triazolothiazepine vả triazolothiadiazine. Nhằm góp phan vào việc nghiên cứu chuyển hóa của 4-amino- | ,2,4-triazole- 3-thiol, chúng tôi đã thực hiện đẻ tài: “TONG HỢP MOT SO DAN XUẤT CUA 4-AMINO-5-(P- TOLYLOXYMETHYL)-1,2,4-TRIAZOLE-3-THIOL” Trong giới hạn của một khóa luận tốt nghiệp, chúng tôi đã thực hiện được các chuyển hóa sau: o Chuyển hóa p-crezol thành ester 2-(p-tolyloxy)acetate, từ đó tạo hydrazide và đóng vòng để tạo thành hợp chất 4-amino-1 ,2,4-triazole-3-thiol.
© Từ 4-amino-1,2,4-triazole-3-thiol thực hiện phản ứng đồng thời ở nhóm - SH và -NH; để tạo dị vòng thiadiazine. oThuc hiện phan ứng giữa 4-amino-1,2,4-triazole-3-thiol với phenylisothiocyanate (phản ứng ở nhóm —NH);) tạo thành thiocarbamide. o Nghiên cứu tính chất và cấu trúc của một số sản phẩm tổng hợp được qua nhiệt độ nóng chảy, phô hông ngoại va phd cộng hưởng từ proton chúng. Khi thực hiện dé tải nảy chắc chăn khéng tránh khỏi những thiểu sót, mong được sự đóng góp ý kiến của thay cô và các bạn dé đề tai được hoàn thiện hon.
SVTH: Vũ Thị Hai Yen Trang | Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Nguyén Tién Công Tp. Sinh viên thực hiện Vũ Thị Hải Yến SVTH: Vũ Thị Hải Yến Trang 2 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Tiên Công I.Giới thiệu về 4-amino-1,2,4-triazole-3-thiol/thione và dẫn xuất 1. Đặc điểm cấu trúc: “+ 1,2,4 — triazole là một dj vòng thơm năm cạnh tạo bởi 2 nguyên tử Cacbon và 3 nguyên tử Nitơ, có thé tôn tại ở hai dạng cấu trúc hỗ biến là 1. AX TT” Zh R, N—N s* 4-amino-1,2,4-triazole-3- thione (III) và 4-amino-1,2,4-triazole-3-thiol (IV) là hai dẫn xuất của 1,2,4-triazole.
Chúng cũng là hai dạng hỗ biển và có thể chuyển hoá i: qulạa Cs — oo \ NH, NH, (HĐ (IV) s Một số dẫn xuất tn tại đồng thời ở hai dang cấu trúc “ thiol” va "thione”. © Với 5-furan-2-yl-4H-12,4-triazole-3-thiol, M. Phd cộng hướng tử hạt nhân xuất hiện tín hiệu proton của NH ở 5,5-5,52 ppm và proton của SH cho tín hiệu ở trường yếu (13,8 ppm). = Theo các tài liệu (2, 3] các tác giả cũng đã chứng minh được sự hỗ biến xảy ra ở các dẫn xuất 4-amino-3-aryl- | ,2,4-triazole-5-thione: im j\ a _"= TẾ WN, I8 I8 ae ae XÃ Se Phổ hồng ngoại của 4-amino-3-|3,5-đimetyl-1-(4-nitrophenyl)-1H-pyrazol-+-yl)] metylen-1 ,2,4-triazol-5-thiol cỏ vân hap thụ đặc trưng cho liên kết N — H ( ở vùng 3350- 3450 cm") và C=S (ở 1180 em”).
Phổ 'H-NMR cũng xuất hiện tín hiệu rộng của proton trong nhóm SH tại 10,9-11,1 ppm. Điều này chứng tỏ sự hỗ biến đã xảy ra như trên. Trên phố hồng ngoại của các 4-amino-3-tolyloximetyÌ-1,2,4-triazol-5-thion, sự có mặt của các vân hip thụ đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết N - H ở 3152 và 3150 cm” , 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 tân số 2600-2500 cm’! đặc trưng cho dao động hóa trị của nhóm -SH chứng tỏ có hai dạng hỗ biến cùng tồn tại. SVTH: Vũ Thị Hải Yến Trang 4 Luận văn tốt nghiệ GVHD: TS Nguyễn Tiến Côn s% Trong khi đó, một số dẫn xuất khác lai ton tại ở một trong hai dạng cau trúc * thiol” 1,2,4-triazol từ thimol các tác giả [4] đã thấy rằng : la N N sie NỀN —_——— N° `§H 12 s Với những dẫn xuất có nhóm thé Y là H, 4(CH;))N, 4-NO; thì tôn tại ở cấu trúc Trên phd IR, trong vùng 2700-3200 cm! có cường độ mạnh hơn hin các 4- arylidenamino)-3-(etylsunfanyl)-5-(thimyloximetyl)-1,2,4-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 vả tham gia vào liên kết hiđro ).
Khảo sát phỏ HMBC của các hợp chất này không thấy có pic giao giữa tín hiệu của H'* va C'? phủ hợp với cấu trúc “thiol” của các hợp chất đó. = Với những dẫn xuất có nhóm thé Y là 3-CH;O và 4-CI thì tồn tại ở cau trúc “thione”. Trên phổ IR, trong vùng 2700-3200 cm Ì có cường độ hau như không thay đổi so với các 4-aryliđenamino)-3-(etylsunfanyl)-5-(thimyloximetyl)-1,2,4-triazole và không có thêm pic hấp 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 của liên kết N-H.
Khảo sát phố HMBC của các hợp chất này thấy xuất hiện pic giao giữa tín hiệu của H'TM và CẺ, điều đó chứng tỏ H'TM và C trong các hợp chất này phải ở cách nhau không quá 3 liên kết và sự tôn tại của các hợp chất này ở cầu trúc “thione” là hợp lí. Hiện chưa tìm được tài liệu nào giải thích vẻ điều này. Các phương pháp tông hợp 4-amino-1,2,4-triazole-3-thiol/thione a)Từ Thiocarbohydrazide SVTH: Vũ Thị Hải Yến Trang 5 Luận văn tốt nghiệ GVHD: TS Nguyễn Tiến Côn = Một số dẫn xuất của 4-amino-l,2.4-triazole-3-thiol/thione (2) được tong hợp bảng cách đun hồi lưu hoặc đun nóng chảy acid carboxylic với thiocarbohydrazide (1). Sơ đồ phan ứng như sau: S N—N RCOOH + BIẾN Ny Nth ——h Ne (1) nn, @ R = H, CHy, CHyCH;, CHyCHyCH), CH+(CH¿ạ)‡C Hạ, CFy, CeHs.
N—NH (5) pan Chư nh » Nếu đi từ một acid béo hai chức và đun hồi lưu với 2 đương lượng thiocarbohydrazide (1) thi thu được một dãy bis(4-amino-5-thioxo-l,2,4- triazol-3-yl)alkane với hiệu suất khá cao: —N a N—NH whek,Ds n=1-4 A,Now 7 : NH, NH, he (8) MM (7) SVTH: Vũ Thị Hải Yên Trang 6 Luận văn tốt nghiệ GVHD: TS Nguyễn Tiến Côn * Cũng dùng phương pháp tương tự trên nhưng các tác giả N.Celik dùng ester thay cho acid carboxylic. Dun hỏi lưu ester (9) với (1) thi thu được 5-ankyl-4-amino-2-[4-amino-4H-3- oxo- 1! ,2,4-triazol-3-yl}-2,4-dihydro-3H- 1 ,2,4-triazol-5-thione (10): N—N [~ COOEt wi mÍ N KXSH N—N A», 7% AA / NH TM j | NH, NH, (9) (10) R = H, CHy, CHỊCH;, CyH;, CHạC¿Hs, CeHs. i Jf H Ì đà 2 NaOMe S T ys (a) (12) NH, b)Tw hydrazide của acid carboxylic s Bên cạnh phan ứng giữa acid carboxylic hoặc ester với thiocarbohydrazide, người ta còn tổng hợp dẫn xuất 4-amino-I,2,4-triazole-3-thiol/thione bằng phương pháp tổng hợp Hoggarth; đi từ chất đầu là hydrazide của acid carboxylic sau đó tác dụng với CS; trong EtOH/KOH để chuyển thành dithiocarbazate. Từ dithiocarbazate, có thể ngưng tụ vòng trực tiếp bằng cách cho tác dụng với hydrazine hoặc gián tiếp tác dụng với CH¡I rồi đóng vòng trong hydrazine.
Đây là phương pháp được sử dụng rất nhiều trong tông hợp bởi tinh đơn giản trong việc tim các chất đầu va hiệu suất khá cao của nó. Trong sơ dé sau, người ta tổng hợp các aminotriazole (14) từ các hydrazide của acid carboxylic (13): SVTH: Vũ Thị Hải Yến Trang 7 Luận văn tốt nghiệ GVHD: TS Nguyễn Tiến Côn ä oO H N—NH CS;„, KOH NV Usk NHẠNH; wy À SendHN—NH, EtOH “* RoW HỆTY 13 ” — NH xuan / : (14) o ALN _scm R~ ~N N Y R= €ŒH;¡, CoH, 4-FC Ho } soe tư gly, +CH;¡C,H„2-CH;OC,H„ 3-CH:OCH, 4+-CH;0C, SCIC GH, CICGH,“FC SHGOC H, +C¿HC¿H,, 4-C,H⁄OCH;C,H,, kCgiệo Can, “Theo cách tương tự, các hợp chất 4-amino-5-aryl-1,2,4-triazole (15) được điều chế từ mudi kali của acid dithiocarbazinic thé tương ứng với hydrazine hydrate.4-OHC¿H,, 4-OHC¿H,CH;, R ọ ì 2-,3-,4-H,NC,H,.