Luận án tiến sĩ: Tổng hợp và tính chất của axetamidoaryl 1,3,4-oxadiazol-2-thiol

• Tác giả: Nguyễn Thị Sơn
• Người hướng dẫn: PGS. Lưu Văn Bôi
• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
• Chuyên ngành: Hóa Hữu Cơ
• Đề tài: Tổng Hợp Và Tính Chất Của Một Số Axetamidoaryl-1,3,4-Oxadiazol-2-Thiol
• Loại tài liệu: Luận Án Tiến Sỹ
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: Hà Nội

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HÓA HỌC CÁC HỢP CHẤT 1,3,4-OXADIAZOL
• 1.1. Các phương pháp điều chế hợp chất 1,3,4-oxadiazol
• 1.2. Điều chế từ các dẫn xuất của semicacbazit và thiosemicacbazit
• 1.3. Điều chế dẫn xuất 1,3,4-oxadiazol từ hidrazon và các bazơ azometin
• 1.4. Điều chế dẫn xuất 1,3,4-oxadiazol từ các hidrazit của axit cacboxylic
• 1.5. Tính chất của các dẫn xuất 1,3,4-oxadiazol
• 1.5.1. Cấu trúc của vòng 1,3,4-oxadiazol
• 1.5.2. Tính chất vật lý
• 1.5.3. Tính chất hóa học của 1,3,4-oxadiazol
• 1.5.4. Tính chất hóa học của 2,5-thế-1,3,4-oxadiazol
• 1.5.5. Tính chất của các dẫn xuất 1,3,4-oxadiazol-2-thiol
• 1.6. Ứng dụng của các dẫn xuất 1,3,4-oxadiazol
• 1.6.1. Làm nguyên liệu trong tổng hợp hữu cơ
• 1.6.2. Trong công nghiệp và nông nghiệp
• 1.6.3. Ứng dụng trong y học
• 2. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 2.1. Tổng hợp một số tác nhân cần thiết
• 2.2. Phương pháp điều chế
• 2.3. Cấu trúc của các 5-axetamidoaryl-1,3,4-oxadiazol-2-thiol (IVa-g)
• 2.4. Điều chế 2-(N-arylcacboxamidometylthio)-5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol
• 2.5. Phản ứng giữa 5-(3’-axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol với α-cloaxetanilit
• 2.6. Chứng minh cấu trúc sản phẩm phản ứng mục 2.1 bằng phương pháp tổng hợp ngược
• 2.7. Phản ứng của các muối 5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiolat với α-cloaxetanilit
• 2.8. Nghiên cứu cơ chế phản ứng của 5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol với các α-cloaxetanilit thế
• 2.9. Khảo sát tìm điều kiện thích hợp để điều chế các dẫn xuất 2-(N-arylcacboxamidometylthio)-5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol
• 2.9.1. Khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ kiềm
• 2.9.2. Khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ
• 2.9.3. Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian phản ứng
• 2.9.4. Khảo sát sự ảnh hưởng của tỷ lệ các chất tham gia phản ứng
• 2.10. Cấu trúc của các hợp chất 2-(N-arylcacboxamidometylthio)-5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol
• 2.11. Thử hoạt tính sinh học của một số chất 2-(N-arylcacboxamidometylthio)-5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol (V) điều chế được
• 2.12. Các hóa chất và thiết bị
• 2.13. Các thiết bị và phương pháp sử dụng
• 2.14. Thử hoạt tính sinh học
• 3. PHẦN THỰC NGHIỆM TỔNG HỢP HÓA HỌC
• 3.1. Điều chế các tác nhân α-cloaxetanilit
• 3.2. Điều chế các axit 4-amino-2-halogenobenzoic
• 3.3. Điều chế các dẫn xuất metyl aminobenzoat (Ia-g)
• 3.4. Điều chế các dẫn xuất metyl axetamidobenzoat (IIa-g)
• 3.5. Điều chế các dẫn xuất axetamidobenzoyl hidrazin (IIIa-g)
• 3.6. Điều chế các dẫn xuất 5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol (IVa-g)
• 3.7. Phản ứng giữa 5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol (IVa-g) với các tác nhân α-cloaxetanilit
• 3.8. Quy trình chung
• 3.9. Chứng minh cấu trúc của sản phẩm thu được mục 3.3 bằng phương pháp tổng hợp ngược
• 3.10. Điều chế phenyl isothioxianat
• 3.11. Điều chế 3-axetamidophenyl-4-bromphenylaminothio semicacbazit
• 3.12. Oxy hóa đóng vòng 3-axetamidophenyl-4-bromphenylamino thiosemicacbazit
• 3.13. Phản ứng giữa muối 5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiolat với các dẫn xuất α-cloaxetanilit
• 3.14. Xác định cơ chế phản ứng tạo thành các dẫn xuất 2-arylamino-5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol
• 3.15. Phản ứng chuyển hóa 2-(N-arylcacboxamidometylthio)-5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol thành 2-arylamino-5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol
• 3.16. Phản ứng giữa 5-(4’-axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol với 4-bromanilin
• 3.17. Phản ứng giữa 5-(4’-axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol với 4-bromanilinua kali
• 3.18. Thí nghiệm tìm điều kiện thích hợp để điều chế 2-(N-arylcacboxamidometylthio)-5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol
• 3.19. Khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ kiềm
• 3.20. Khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ
• 3.21. Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian
• 3.22. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ các chất tham gia phản ứng
• PHỤ LỤC
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về axetamidoaryl 1 3 4 oxadiazol 2 thiol và ứng dụng

Hợp chất axetamidoaryl 1,3,4-oxadiazol-2-thiol là một trong những lĩnh vực nghiên cứu quan trọng trong hóa học hữu cơ. Chúng có nhiều ứng dụng trong y học, công nghiệp và nông nghiệp. Các dẫn xuất của hợp chất này đã được chứng minh có hoạt tính sinh học mạnh mẽ, bao gồm khả năng diệt khuẩn, kháng viêm và ức chế sự phát triển của virus HIV. Nghiên cứu về tính chất hóa học và tính chất vật lý của chúng đang thu hút sự quan tâm lớn từ các nhà khoa học.

1.1. Tính chất hóa học của axetamidoaryl 1 3 4 oxadiazol 2 thiol

Các hợp chất 1,3,4-oxadiazol-2-thiol có cấu trúc đặc biệt với nhóm thiol (SH) có khả năng phản ứng cao. Chúng có thể tham gia vào nhiều phản ứng hóa học khác nhau, tạo ra các dẫn xuất mới với tính chất và hoạt tính sinh học khác nhau. Nghiên cứu cho thấy rằng nhóm thiol có thể tham gia vào các phản ứng oxy hóa - khử, làm cho các hợp chất này trở thành nguyên liệu quý giá trong tổng hợp hữu cơ.

1.2. Ứng dụng trong y học và công nghiệp

Hợp chất axetamidoaryl 1,3,4-oxadiazol-2-thiol được sử dụng rộng rãi trong y học nhờ vào hoạt tính sinh học của chúng. Chúng có khả năng diệt khuẩn, kháng viêm và giảm đau. Ngoài ra, các dẫn xuất này còn được ứng dụng trong công nghiệp như phụ gia chống lão hóa cho polymer và chất ức chế oxy hóa dầu mỡ.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu axetamidoaryl 1 3 4 oxadiazol 2 thiol

Mặc dù có nhiều ứng dụng tiềm năng, việc tổng hợp axetamidoaryl 1,3,4-oxadiazol-2-thiol vẫn gặp nhiều thách thức. Các phương pháp tổng hợp hiện tại thường sử dụng các tác nhân độc hại như CS2 và CSCl2, gây ô nhiễm môi trường và tiềm ẩn nguy cơ cháy nổ. Do đó, cần thiết phải phát triển các phương pháp tổng hợp an toàn và hiệu quả hơn.

2.1. Những hạn chế trong phương pháp tổng hợp hiện tại

Các phương pháp tổng hợp hiện tại thường yêu cầu điều kiện khắc nghiệt và sử dụng các hóa chất độc hại. Điều này không chỉ làm tăng chi phí sản xuất mà còn gây ra rủi ro cho sức khỏe con người và môi trường. Việc tìm kiếm các phương pháp thay thế an toàn hơn là rất cần thiết.

2.2. Nhu cầu nghiên cứu và phát triển

Nhu cầu nghiên cứu và phát triển các phương pháp tổng hợp mới cho axetamidoaryl 1,3,4-oxadiazol-2-thiol đang ngày càng tăng. Các nhà khoa học cần tìm ra các phương pháp hiệu quả hơn, thân thiện với môi trường và tiết kiệm chi phí để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao trong ngành công nghiệp và y học.

III. Phương pháp tổng hợp axetamidoaryl 1 3 4 oxadiazol 2 thiol hiệu quả

Để giải quyết các vấn đề trong tổng hợp axetamidoaryl 1,3,4-oxadiazol-2-thiol, nhiều phương pháp mới đã được nghiên cứu và phát triển. Một trong những phương pháp hứa hẹn nhất là sử dụng tetrametylthiuram disunfua (TMTD) để thiocacbamoyl hóa các axetamidobenzoyl hidrazin. Phương pháp này không chỉ an toàn hơn mà còn cho hiệu suất cao.

3.1. Phương pháp thiocacbamoyl hóa

Phương pháp thiocacbamoyl hóa sử dụng TMTD đã cho thấy hiệu quả cao trong việc tổng hợp các dẫn xuất 5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol. Nghiên cứu cho thấy rằng phương pháp này có thể giảm thiểu việc sử dụng các hóa chất độc hại, đồng thời tăng cường hiệu suất tổng hợp.

3.2. Cơ chế phản ứng và điều kiện tối ưu

Nghiên cứu cơ chế phản ứng giữa các dẫn xuất 5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol và α-cloaxetanilit đã chỉ ra rằng điều kiện phản ứng như nồng độ kiềm, nhiệt độ và thời gian phản ứng có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất tổng hợp. Việc tối ưu hóa các điều kiện này là rất quan trọng để đạt được sản phẩm với chất lượng cao.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu về axetamidoaryl 1,3,4-oxadiazol-2-thiol đã chỉ ra rằng các hợp chất này không chỉ có hoạt tính sinh học mạnh mẽ mà còn có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Các thử nghiệm cho thấy rằng các dẫn xuất này có thể được sử dụng làm thuốc điều trị hiệu quả cho nhiều bệnh lý khác nhau.

4.1. Thử nghiệm hoạt tính sinh học

Các hợp chất 2-(N-arylcacboxamidometylthio)-5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol đã được thử nghiệm và cho thấy hoạt tính sinh học đáng kể. Kết quả cho thấy chúng có khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn và virus, mở ra triển vọng mới trong điều trị bệnh.

4.2. Ứng dụng trong công nghiệp

Ngoài ứng dụng trong y học, các dẫn xuất 1,3,4-oxadiazol-2-thiol còn được sử dụng trong công nghiệp như chất chống lão hóa cho polymer và chất ức chế oxy hóa. Điều này cho thấy tiềm năng ứng dụng đa dạng của các hợp chất này trong thực tiễn.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu về axetamidoaryl 1,3,4-oxadiazol-2-thiol đã mở ra nhiều hướng đi mới trong hóa học hữu cơ. Các phương pháp tổng hợp mới và ứng dụng thực tiễn của chúng đang được nghiên cứu và phát triển. Tương lai của lĩnh vực này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều thành tựu quan trọng trong y học và công nghiệp.

5.1. Tương lai của nghiên cứu axetamidoaryl

Với sự phát triển của công nghệ và phương pháp tổng hợp mới, nghiên cứu về axetamidoaryl 1,3,4-oxadiazol-2-thiol sẽ tiếp tục mở rộng. Các nhà khoa học sẽ tìm kiếm các hợp chất mới với hoạt tính sinh học cao hơn và ứng dụng rộng rãi hơn.

5.2. Định hướng nghiên cứu tiếp theo

Định hướng nghiên cứu tiếp theo sẽ tập trung vào việc tối ưu hóa các phương pháp tổng hợp, nghiên cứu cơ chế phản ứng và thử nghiệm hoạt tính sinh học của các dẫn xuất mới. Điều này sẽ giúp phát triển các sản phẩm có giá trị cao trong y học và công nghiệp.