Khóa luận Tổng hợp một số dẫn xuất của phyllanthone

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU . iv

DANH MỤC HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ, BẢNG BIỂU . v

DANH MỤC PHỤ LỤC. vii

LỜI MỞ ĐẦU . 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN. 2

1.1 Đặt vấn đề. 2

1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu và sự cần thiết tiến hành nghiên cứu. 2

1.2.1 Các loại phản ứng tạo dẫn xuất của các triterpene thuộc khung sườn ursan

. 5

1.2.2 Các lạo phản ứng tạo dẫn xuất của các triterpene khác tương tự phyllanthol

. 12

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM. 15

2.1 Sơ đồ phản ứng . 15

2.1.1 Tổng hợp phyllanthone A . 15

2.1.2 Tổng hợp hợp chất B-D. 15

2.1.3 Tổng hợp hợp chất E. 16

2.2 Thực nghiệm . 15

2.2.1 Hóa chất. 15

2.2.2 Cách tiến hành. 15

2.2.2.1 Tổng hợp phyllanthone A. 16

2.2.2.2 Tổng hợp hợp chất B, C, D . 17

2.2.2.3 Tổng hợp hợp chất E . 17

2.3 Xác định cấu trúc. 17

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN . 18

3.1 Cơ chế phản ứng. 18

3.2 Kết quả. 18

3.3 Biện luận cấu trúc. 19

pdf54 trang | Chia sẻ: honganh20 | Ngày: 14/02/2022 | Lượt xem: 297 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Khóa luận Tổng hợp một số dẫn xuất của phyllanthone, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
sơ đồ 1.1). Về phản ứng điều chế dẫn xuất của phyllanthol, hiện nay chỉ có một công bố về sự chuyển hóa của phyllanthol thành 3-acetylphyllanthol [13]. Tuy nhiên, có khá nhiều công bố quốc tế về điều chế dẫn xuất của các hợp chất tương tự phyllanthol hay các triterpene khác thuộc khung sườn ursane. So sánh với các hợp chất tương tự thuộc cùng khung carbon, phyllanthol chỉ chứa một tâm hydroxyl hoạt động tại C-3 của vòng A. Vì vậy, chúng tôi hệ thống các phản ứng điều chế dẫn xuất từ triterpene thuộc khung ursane chứa nhân A tương tự phyllanthol và một vài triterpene khác tương tự về cấu trúc, đồng thời hệ thống hoạt tính sinh học của các dẫn xuất này khi so sánh với các chất ban đầu của chúng (Hình 1.1, 1.2). 11 Sơ đồ 1.1: Sinh tổng hợp của phyllanthol từ α-amyrin Hình 1.1: Phyllanthone và dẫn xuất từ tự nhiên Hình 1.2: Các loại phản ứng điều chế dẫn xuất thực hiện trên vòng A của các triterpene tương tự phyllanthol 12 1.2.1 Các loại phản ứng tạo dẫn xuất của các triterpene thuộc khung sườn ursane Narender và cộng sự. 2009 đã điều chế các dẫn xuất của α-amyrin để hình thành mối liên hệ giữa cấu trúc và hoạt tính kháng đường cao trong máu [16]. Khi khảo sát sơ bộ cho thấy 3-acetyl-α-amyrin có hoạt tính ngang với thuốc thương mại để trị bệnh đái tháo đường metformin. Một số dẫn xuất ester 4, 8 và 12 cho hoạt tính mạnh hơn trong khi các dẫn xuất hidrazide N-thế 14 và 15 làm giảm hoạt tính của hợp chất ban đầu. (Sơ đồ 1.2, 1.3 và bảng 1.1). Năm 2008, Soldi và cộng sự cũng điều chế các dẫn xuất của triterpene amyrin thông qua các phản ứng ester hóa và phản ứng oxide hóa (Sơ đồ 1.4) [17]. Kết quả nghiên cứu hoạt tính giảm đau cho thấy các hợp chất ester tổng hợp được có tác dụng cao hơn so với aspirin. HO O 3 4 5 OR R O OH DCC-DMAP DCM, r.t, 4h Cl O2N MeO 6 7 8 N O Me Me 3 9 N 10 Me Br O HN 11 12 Me Me N NH N H NH NH2 1 metformin 2 H3C Sơ đồ 1.2: Tổng hợp dẫn xuất ester từ α-amyrin 13 O N NH EtOH, InCl3, reflux, 12h 13 NO2 NO2 HN NH2 HO 1 PCC/DCM 12h reflux NO2O2N Ar-NCS/ NaH DMF/ 0OC/r.t N N O2N NO2 HN S O2N N N O2N NO2 HN S 14 15 Sơ đồ 1.3: Tổng hợp các hydrazone từ α-amyrin O 16 HO 1 (AcO)2O/AcOH, CHCl3 6h reflux (t-BuO)2CrO2 PCC/DCM 12h reflux O 13 O (AcO)2O/AcOEt O 2 O (AcO)2O/AcOH, CHCl3 6h reflux (t-BuO)2CrO2 AcO 17 O RCOCl/Py/reflux O OR Sơ đồ 1.4: Tổng hợp dẫn xuất ester từ ursolic acid 14 Bảng 1.1: Hoạt tính kháng đường cao trong máu của vài dẫn xuất ester từ α-amyrin Hợp chất Hoạt tính kháng đường cao trong máu (%) 5h 24h 2 18.4 17.6 4 13.8 27.6 8 18.2 27.6 12 24.9 20.2 Metformin 23.5 26.5 Năm 2008, Chadalapaka và cộng sự. đã tổng hợp một số dẫn xuất của ursolic acid tại vị trí C-2 thông qua trung gian enolate [18]. Các dẫn xuất –iodo 18, -cyanon 19 và triifluoromethyl 20 được thử nghiệm độc tính tế bào đối với các dòng tế bào bàng quang và tụy. Các hợp chất 19 và 20 thể hiện sự gia tăng hoạt tính rất mạnh đối với các dòng tế bào 253JB-V, KU7, Panc-1, Panc-2 khi so sánh với chất ban đầu trong khi ursolic acid không có hoạt tính hoặc có hoạt tính yếu hơn (Bảng 1.2). Bảng 1.2: Hoạt tính gây độc tế bào cùa một số dẫn xuất từ ursolic acid CO2CH3 HO CO2CH3 R O 18 R= I 19 R= CN 20 R= CF3 Hợp chất Dòng tế bào (µM) 253JB-V KU7 Panc-1 Panc-2 1 - - 14.9 - 41 6.1 9 11.8 10.6 18 4.9 6 6.9 13.5 19 0.2 0.3 0.5 1 20 0.2 0.5 0.7 1.1 15 Kondo et al, Ma et al., Baglin và cộng sự dựa trên các phản ứng ester hóa, ngưng tụ, formyl hóa, để tổng hợp các dẫn xuất của chất nền ursolic acid 35 [19– 21]. Năm 2016, Spivak và cộng sự đã đề nghị phương pháp hiệu quả để hình thành các nhóm chức glycoside tại vị trí C-2 trên triterpene ursolic acid (Sơ đồ 1.5) [22]. Nelson và cộng sự cũng tổng hợp một số dẫn xuất chứa 2,3-dihydroxy của ursolic acid để thử nghiệm hoạt tính kháng viêm. Kết quả cho thấy các dẫn xuất này cho hoạt tính mạnh hơn các hợp chất ban đầu (Sơ đồ 1.6) [23]. Sơ đồ 1.5: Tổng hợp các dẫn xuất trên vòng A của ursolic acid tại vị trí C-2 Điều kiện sơ đồ 1.5 (a) t-BuOK, propargyl bromide, DME – THF (1:1) r.t., Ar, 1h. 16 Sơ đồ 1.6: Tổng hợp dẫn xuất 2,3-dihydroxy từ ursolic acid Dar và cộng sự đã thực hiện các phản ứng ngưng tụ giữa tâm ketone tại C-3 của ursolic acid để tổng hợp 16 dẫn xuất benzylidine và được thử nghiệm độc tính tế bào đối với dòng tế bào A-549, MCF-7, HCT-116, THP-1 và tế bào lành tính [24] (Sơ đồ 1.7). Sơ đồ 1.7: Tổng hợp dẫn xuất benzylidine từ ursolic acid 17 Kết quả cho thấy tất cả các hợp chất đều có sự gia tăng hoạt tính vượt trội so với các chất ban đầu 33 và 34 trong đó hợp chất 37a là hợp chất tiềm năng, có cơ chế gây chết tế bào theo chương trình thông qua con đường ti thể trong điều trị ung thư biểu mô tá tràng (Bảng 1.3). Bảng 1.3: Hoạt tính gây độc tế bào cùa một số dẫn xuất benzylidine từ ursolic acid Hợp chất Dòng tế bào, IC50 (µM) A-549 HCT-116 MCF-7 THP-1 FR-2 35 33 42 37 9.1 31 36 15 2.3 56 13 24 37a 0.55 <0.1 5.5 0.9 0.2 37b <0.9 <0.9 4.0 9.1 35 37c 0.5 2.1 5.0 0.9 8.6 37d 0.65 2.1 12 16 38 Năm 2016, Mendes và cộng sự dùng các phản ứng oxy hóa liên tiếp nhau để làm đứt mạch carbon trên nhân A của ursolic acid [25]. Tiếp theo bằng các phản ứng ester hóa, amide hóa và khử hóa điều chế 15 dẫn xuất khác (Sơ đồ 1.8). Các hợp chất thu được từ sự chuyển hóa ursolic acid này được thử nghiệm hoạt tính gây độc tế bào đối với một số dòng tế bào ung thư. Trong nghiên cứu này, các dẫn xuất của ursolic acid được tổng hợp và được sàng lọc hoạt tính kháng u trên các dòng tế bào ung thư phổi không tiểu bào bằng hệ thống mô hình nuôi cấy 2D và 3D. 18 Sơ đồ 1.8: Tổng hợp một số dẫn xuất đứt mạch carbon trên vòng A của ursolic acid Điều kiện phản ứng sơ đồ 1.8: (a) Selectfluor®, dioxane, nitromethane, 80 oC, 24 h; (b) tác chất Jones, acetone, đá; (c) acid acetic băng, acid sulfuric, NaN3, 65 oC; ii. e 30oC, 5 h; (d) m-CPBA 77%, CHCl3, r.t., 120 h. (e) acid p-toluenesulfonic monohydrate, CH2Cl2, r.t., 24 h; (f) (i) oxalyl chloride, CH2Cl2, r.t., 15 h; (ii) dung dịch ammonium 25% lạnh, THF khan, 2 h; (g) R1NH2, THF khan, Et3N, T3P (50 wt% trong THF), ice; (h) T3P (50 wt% trong THF), THF/EtOAc, Et3N, 77oC, 5 h. Các hợp chất sự đứt mạch trên vòng A và chứa các amide mang dây hydrocarbon ngắn (45g-i) là những hợp chất có hoạt tính mạnh nhất. Các hợp chất này có tác dụng trên cả hai mô hình nuôi cấy, với rất ít thay đổi về giá trị IC50 của chúng. Cơ chế tiền đề cho thấy hợp chất 45i có khả năng kích hoạt gây chết tế bào thông qua 19 sự hoạt hoá của caspase-8, caspase-7, cắt PARP và làm biến động Bcl-2 trong các dòng tế bào ung thư phổi không tiểu bào. Sự tự thực bào cũng được kích hoạt bởi hợp chất 45i và có thể là hệ quả của việc giảm Bcl-2, vì protein này ức chế Beclin-1, một yếu tố điều hoà quan trọng trong sự hoạt hoá tự thực bào. Hoạt tính và cơ chế tác động của hợp chất 45i này hứa hẹn cho việc phát triển các thuốc kháng ung thư mới dùng cho ung thư phổi không tiểu bào. 1.2.2 Các loại phản ứng tạo dẫn xuất của các triterpene khác tương tự phyllanthol Năm 2011, Sporn M. B. và cộng sự thông qua các phản ứng oxy hóa, formyl hóa, dehydrate hóa để biến đổi và tạo nhóm chức mới tại vị trí C-2 trên nhân A của hợp chất acid oleanolic (Sơ đồ 1.9) [11]. Sơ đồ 1.9: Tổng hợp một số dẫn xuất với sự thay đổi đặc điểm cấu trúc tại C-1-C-2 trên vòng A chuyển hóa từ oleanoic acid Honda T. và cộng sự đã sử dụng đa dạng các phản ứng hóa học nhằm thay thế các nhóm thế trên vòng A của triterpene oleanoic acid (Sơ đồ 1.10) nhằm xây dựng mối liên hệ giữa cấu trúc và hoạt tính ức chế sự sản sinh NO trên mô hình chuột [26]. 20 Sơ đồ 1.10: Tổng hợp một số dẫn xuất với sự thay đổi đặc điểm cấu trúc tại C-1-C-2 trên vòng A chuyển hóa từ oleanoic acid Điều kiện phản ứng sơ đồ 1.10: (a) HCO2Et/MeONa/THF; (b) PhSeCI/AcOEt, 30%H2O/THF; (c) NH2OH.HCI/EtOH/H2O; (d) MeONa/MeOH, Et2O; (e) HCO2Et/ MeONa/PhH; (f) LiI/DMF Hợp chất 56 có hoạt tính rất cao (IC50 0.7, 0.8 µM) so với chất ban đầu oleanoic acid có hoạt tính yếu (IC50 40 µM). Đến năm 2002, cũng nhóm tác giả này đã mở rộng các nghiên cứu tiếp tục tổng hợp 30 hợp chất dẫn xuất khác để khảo sát hoạt tính ức chế sự sản sinh NO của interferon-γ trong đại thực bào của chuột (Sơ đồ 1.11, Bảng 4) [27]. 21 Sơ đồ 1.11: Tổng hợp một số dẫn xuất với sự thay đổi đặc điểm cấu trúc tại C-1-C-2 trên vòng A chuyển hóa từ oleanoic acid Điều kiện phản ứng sơ đồ 1.11: (a) LiI/DMF; (b) (COCl2)2/CH2Cl2; (c) NH3/PhH; (d) SOCl2; (e) EtI/DBO/toluene; (f) Tác chất Stiles/DMF; (g) CH2N2/Et2O/THF; (h) PhSeCI/pyr./CH2Cl2; 30%H2O/CH2Cl2; (i) KOH/aq MeOH Bảng 1.4: Hoạt tính gây độc tế bào cùa một số dẫn xuất từ oleanoic acid Hợp chất R1 R2 IC (nM)a 65 COOH CN 0.44 66 COOMe CN 0.11 67 COOMe COOH 9.55 68 CN COOH 1.68 69 COOEt COOH 7.93 70 CONH2 CN 0.098 71 CONHNH2 CN 0.26 72 CONHMe CN 0.58 73 CONH(CH2)2CH3 CN 1.50 74 CONH(CH2)5CH3 CN 14.9 75 CONHPh CN 9.2 22 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 2.1. HÓA CHẤT - Protocetraric acid được ly trích và tinh chế từ địa y Parmotrema sp. - Methanol (Chemsol), 99.7%. - Ethanol (Trung Quốc), 99.7%. - Aluminum chloride hexahydrate (Trung Quốc), 97%. - Benzoic acid (Trung Quốc), 99.5%. - trans-cinnamic acid (Sigma-Aldrich), 99%. - (E)--methylcinnamic acid (Sigma-Aldrich), 99%. - trans-4-methylcinnamic acid (Sigma-Aldrich), 99%. - trans-4-methoxycinnamic acid (Sigma-Aldrich), 99%. - trans-4-nitrocinnamic acid (Sigma-Aldrich), 97%. - Dimethyl sulfoxide (Trung Quốc), 99%. - Chloroform, chưng cất thu ở phân đoạn 61°C. - Ethyl acetate, chưng cất thu ở phân đoạn 77°C. - Acetone, chưng cất thu ở phân đoạn 56°C. - Acetic acid (Trung Quốc), 99.5%. - Nước cất. - Sắc ký bản mỏng (Merck), 60F254. - Silica gel (Himedia). 2.2. THIẾT BỊ - Cân điện tử 4 số, Satorius AG Germany CPA3235. - Máy khuấy từ gia nhiệt Stone Staffordshire England ST15OSA. - Máy cộng hưởng từ hạt nhân NMR Bruker Ultrashied 500 Plus (đo ở tần số 500 MHz cho phổ 1H–NMR và 125 MHz cho phổ 13C–NMR) thuộc phòng Phân tích Trung tâm trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, 227 Nguyễn Văn Cừ, Quận 5, Thành phố Hồ Chí Minh. 23 24 2.3. QUY TRÌNH ĐIỀU CHẾ CÁC DẪN XUẤT ESTER CỦA PROTOCETRARIC ACID Phản ứng điều chế các dẫn xuất ester giữa protocetraric acid và các carboxylic acid khác nhau được thực hiện như quy trình sau.  Trong một bình cầu 50 mL, cân 0.0267 mmol protocetraric acid, cân 1.23 mmol RCOOH (benzoic acid, trans-cinnamic acid, trans-4- methylcinnamic acid, trans-4-methoxycinnamic acid, (E)-- methylcinnamic acid, trans- 4-nitrocinnamic acid), dung môi sử dụng là DMSO, xúc tác là AlCl3. Các yếu tố được thay đổi khi tiến hành tổng hợp các dẫn xuất là thể tích dung môi, lượng xúc tác, nhiệt độ và thời gian phản ứng (Bảng 2.1).  Tiến hành đun kết hợp khuấy từ. Nhiệt độ được điều chỉnh nhờ một bếp cách dầu. Hỗn hợp sau phản ứng được để nguội. Tiến hành chiết lỏng- lỏng nhiều lần với ethyl acetate để loại dung môi DMSO. Quá trình chiết được theo dõi bằng sắc ký bản mỏng cho đến khi hỗn hợp chiết không hiện hình UV nữa thì kết thúc.  Tiến hành sắc ký cột sản phẩm thô với hệ dung môi n-hexane: EtOAc: acetone: AcOH (10:1:0.2:0.2) để thu sản phẩm tinh khiết.  Cân sản phẩm cô lập được, tính hiệu suất cô lập (H%). Các phản ứng được theo dõi theo thời gian bằng sắc kí bản mỏng. 1.3.1. Phản ứng giữa protocetraric và benzoic acid Dùng 0.0267 mmol protocetraric acid và 1.23 mmol benzoic acid (tỉ lệ 1:46), dung môi DMSO (2 mL), AlCl3 (1.1 mg), nhiệt độ 120oC:  Thời gian phản ứng: 0.25 giờ (phản ứng 1a)  Thời gian phản ứng: 0.5 giờ (phản ứng 1b) 1.3.2. Phản ứng giữa protocetraric acid và trans-cinnamic acid Dùng 0.0267 mmol protocetraric acid và 1.23 mmol trans-cinnamic acid (tỉ lệ 1:46): 25  Dung môi DMSO (2 mL), AlCl3 (0.0825 mmg), nhiệt độ 90oC, thời gian 3 giờ (phản ứng 2a)  Dung môi DMSO (1 mL), AlCl3 (0.55 mg), nhiệt độ 100oC, thời gian 1.25 giờ (phản ứng 2b) Dung môi DMSO (2 mL), AlCl3 (0.0825 mg), nhiệt độ 70oC, thời gian 6 giờ (phản ứng 2c) 1.3.3. Phản ứng giữa prototocetraric acid và trans-4-methylcinnamic acid Dùng 0.0267 mmol protocetraric acid và 1.23 mmol trans-4-methylcinnamic acid (tỉ lệ 1:46), dung môi DMSO (1 mL), AlCl3 (0.0825 mg), nhiệt độ 90oC, thời gian 3 giờ (phản ứng 3) 1.3.4. Phản ứng giữa protocetraric acid và trans-4-methoxycinnamic acid Dùng 0.0267 mmol protocetraric acid và 1.23 mmol trans-4-methoxycinnamic acid (tỉ lệ 1:46)  Dung môi DMSO (1 mL), AlCl3 (0.0825 mg), nhiệt độ 80oC, thời gian 3 giờ (phản ứng 4a)  Dung môi DMSO (2 mL), AlCl3 (0.55 mg), nhiệt độ 100oC, thời gian 1 giờ ( phản ứng 4b) 1.3.5. Phản ứng giữa protocetraric acid và (E)--methylcinnamic acid Dùng 0.0267 mmol protocetraric acid và 1.23 mmol (E)--methylcinnamic acid (tỉ lệ 1:46), dung môi DMSO (1 mL), AlCl3 (0.0825 mg), nhiệt độ 80oC, thời gian 5h (phản ứng 5) 1.3.6. Phản ứng giữa protocetraric acid và trans-4-nitrocinnamic acid Dùng 0.0267 mmol protocetraric acid và 1.23 mmol trans-4-nitrocinnamic acid (tỉ lệ 1:46), dung môi DMSO (1 mL), AlCl3 (0.0825 mg), nhiệt độ 80oC, thời gian 6h (phản ứng 6) 1.3.7. Phản ứng giữa protocetraric acid và gyrophoric acid Dùng 0.0267 mmol protocetraric acid và 0.0267 mmol gyrophoric (tỉ lệ 1:1), 26 dung môi DMSO (1 mL), AlCl3 (0.0825 mg), nhiệt độ 80 0C, thời gian 6h (phản ứng 7) 27 Bảng 2.1. Kết quả khảo sát phản ứng ester hóa giữa protocetraric acid và các carboxylic acid đơn chức sử dụng xúc tác AlCl3. STT R- Khối lượng RCOOH (mg) DMSO (mL) AlCl3 (mg) Nhiệt độ (oC) Thời gian (h) Sản phẩm 1a 150 2 1.1 120 0.25 Pr.B2 1b 2 1.1 120 0.5 Pr.B2+ B1 2a 180 2 0.0825 90 3 Pm.C2 2b 1 0.55 100 1.25 Pm.C2 + C3 Sản phẩm 28 2c 2 0.0825 70 6 không phản ứng 3 200 1 0.0825 90 3 Pm.CM2 4a 220 1 0.0825 80 3 Pr.C4M2 + Pr.C4M1 4b 2 0.55 100 1 Pr.C4M2+ Pm.C4M1 5 200 1 0.0825 80 5 C 6 240 1 0.0825 80 6 không phản ứng 7 12.5 2 1.1 80 5 Pm.GXR1 + các sản phẩm khác chưa khảo sát 29 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. SẢN PHẨM CỦA PHẢN ỨNG GIỮA PROTOCETRARIC ACID VỚI BENZOIC ACID Từ phản ứng 1a, 1b (Bảng 2.1) giữa protocetraric acid với benzoic acid đã cô lập được 2 sản phẩm là Pr.B2 và Pr.B1. Hình 3.1. Cấu trúc các sản phẩm trong phản ứng giữa protocetraric acid và benzoic acid 3.1.1. Cấu trúc hóa học của sản phẩm Pr.B2 Hợp chất Pr.B2 cô lập được sau khi thực hiện phản ứng giữa protocetraric acid và benzoic acid có đặc điểm như sau:  Trạng thái: chất bột màu trắng, tan tốt trong các dung môi acetone, methanol, DMSO.  Phổ 1H–NMR (DMSO-d6) (phụ lục 1): trình bày trong Bảng 3.1.  Phổ 13C–NMR (DMSO-d6) (phụ lục 2): trình bày trong Bảng 3.2. 30 Biện luận cấu trúc So sánh dữ liệu phổ 1H-NMR của hợp chất Pr.B2 với protocetraric acid cho thấy có sự tương đồng, tuy nhiên Pr.B2 có sự xuất hiện của một đơn vị benzoyl tại C- 8’ (5 proton ở vùng nhân thơm gồm có 2H ở ở ở ở 7.48). Sự hiện diện của một đơn vị benzoyl này cũng dẫn đến sự chuyển dịch về vùng từ trường thấp của nhóm methylene H-8’ ớ ủa H-8’ của protocetraric acid. Dữ liệu phổ 13C- NMR của hợp chất Pr.B2 giúp củng cố nhận định trên. Như vậy, Pr.B2 được xác định là sản phẩm ester hóa của protocetraric acid (Hình 3.1) 3.1.2. Cấu trúc hóa học sản phẩm Pr.B1 Hợp chất Pr.B1 cô lập được sau khi thực hiện phản ứng giữa protocetraric acid và benzoic acid có đặc điểm như sau:  Trạng thái: chất bột màu trắng, tan tốt trong các dung môi acetone, methanol và DMSO.  Phổ 1H–NMR (DMSO–d6) (phụ lục 3): trình bày trong Bảng 3.1.  Phổ 13C–NMR (DMSO–d6) (phụ lục 4): trình bày trong Bảng 3.2. Biện luận cấu trúc Phổ 1H-NMR của hợp chất Pr.B1 với protocetraric acid hoàn toàn tương đồng, ngoại trừ sự khác biệt duy nhất là sự chuyển dịch về vùng từ trường cao hơn của nhóm methylene tại C-8’. So sánh dữ liệu phổ 13C-NMR của hợp chất Pr.B1 với protocetraric acid cũng cho thấy sự khác biệt giữa hai hợp chất là sự chuyển dịch về vùng từ trường thấp của C-8’. Những dữ kiện này chứng tỏ Pr.B1 có thể là sản phẩm dehydrate của chính protocetraric acid tại nhóm hydroxymethylene C-8’. Điều này cũng được tái xác định dựa trên sự gia tăng của nhiệt độ phản ứng sẽ làm tăng dần lượng của Pr.B1 trong hỗn hợp sau phản ứng. 3.2. SẢN PHẨM CỦA PHẢN ỨNG GIỮA PROTOCETRARIC ACID VỚI TRANS-CINNAMIC ACID 31 Từ phản ứng 2a, 2b (Bảng 2.1) giữa protocetraric acid với trans-cinnamic acid đã cô lập được 2 sản phẩm là Pm.C2 và C3. Hình 3.2. Cấu trúc các sản phẩm trong phản ứng giữa protocetraric acid và trans- cinnamic acid 3.1.3. Cấu trúc hóa học sản phẩm Pm.C2 và Pm.C3 Hợp chất Pm.C2 cô lập được sau khi thực hiện phản ứng giữa protocetraric acid và trans-cinnamic acid có đặc điểm như sau:  Trạng thái: chất bột màu trắng, tan tốt trong các dung môi acetone, methanol, DMSO.  Phổ 1H–NMR (Acetone-d6) (phụ lục 5): trình bày trong Bảng 3.1.  Phổ 13C–NMR (DMSO–d6) (phụ lục 6): trình bày trong Bảng 3.2.  Phổ HMBC (DMSO–d6) (phụ lục 7). Hỗn hợp Pm.C2 và C3 được đo phổ 1H–NMR (DMSO–d6) (phụ lục 8): trình bày trong Bảng 3.1. Biện luận cấu trúc 32 Dữ liệu phổ 1H-NMR của Pm.C2 với protocetraric acid và Pr.B2 cho thấy có sự tương đồng ở nhân thơm A nhưng có sự khác biệt rất rõ ở các tín hiệu trên nhân B. Cụ thể là nhóm methyl H-9’ của Pm.C2 chuyển dịch về vùng từ trường rất thấp khi so sánh với nhóm H-9’ trong protocetraric acid và Pr.B2. Trong khi đó, nhóm methylene H-8’ trong Pm.C2 chuyển dịch về vùng từ trường cao hơn khi so sánh với nhóm thế tương tự trong hợp chất Pr.B2. Mặt khác, khi phân tích phổ của sản phẩm C3 trong hỗn hợp sau phản ứng, chúng tôi nhận thấy dữ liệu phổ của C3 hoàn toàn tương đồng với Parmosidone A (một meta-depsidone có cấu trúc tương tự như protocetraric). Theo Duong T. H. và cộng sự,[8] sự thay đổi trong cấu trúc nhân thơm B của parmosidone A sẽ dẫn đến sự chuyển dịch của nhóm methyl H-9’ về vùng từ trường thấp trong khi đó nhóm methylene H-8’ sẽ chuyển dịch về vùng từ trường cao hơn. Từ những dữ kiện trên, kết hợp với sự xuất hiện của các tín hiệu đặc trưng của trans-cinnamic acid: 1H ở d, 16), 1H ở d, 16), 5 proton thơm (2H tạ ại hợp chất Pm.C2 được đề nghị là một sản phẩm ester của parmosidone A và trans-cinnamic acid. Điều này được tái khẳng định bởi tương quan HMBC của H-8’ với C-2’, C-3’ và C-4’ và của H-9’ với C-1’, C-5’ và C-6’. Dưới ảnh hưởng của xúc tác Lewis acid, chúng tôi nhận thấy có sự chuyển hóa giữa protocetraric acid, một para-depsidone và parmosidone A, một meta-depsidone. Sự chuyển vị này thông qua hai giai đoạn liên tiếp nhau gồm có giai đoạn (i) là sự thủy phân liên kết ester của depsidone và giai đoạn (ii) là phản ứng thế nucleophile vào vòng thơm tại vị trí C-2. Giai đoạn có thể xảy ra dựa trên sự hỗ trợ của hai nhóm thế rút electron tại 33 vị trí C-1 (-COOR) và C-3 (-CHO) trên nhân thơm A. Cơ chế được đề nghị trong Hình 3.3. Hình 3.3. Cơ chế đề nghị của sự chuyển hóa protocetraric acid thành parmosidone A (C3) 3.3. SẢN PHẨM CỦA PHẢN ỨNG GIỮA PROTOCETRARIC ACID VỚI TRANS-4-METHYLCINNAMIC ACID Từ phản ứng 3 (Bảng 2.1) giữa protocetraric acid với trans-4-methylcinnamic acid đã cô lập được sản phẩm là Pm.CM2. 34 Hình 3.4. Cấu trúc sản phẩm trong phản ứng giữa protocetraric acid và trans-4- methylcinnamic acid 3.1.4. Cấu trúc hóa học sản phẩm Pm.CM2 Hợp chất Pm.CM2 cô lập được sau khi thực hiện phản ứng giữa protocetraric acid và trans-4-methylcinnamic acid có đặc điểm như sau:  Trạng thái: chất bột màu trắng, tan tốt trong các dung môi acetone, methanol, DMSO.  Phổ 1H–NMR (DMSO-d6) (phụ lục 9): trình bày trong Bảng 3.1.  Phổ 13C–NMR (DMSO–d6) (phụ lục 10): trình bày trong Bảng 3.2.  Phổ HMBC (DMSO–d6) (phụ lục 11). Biện luận cấu trúc So sánh dữ liệu phổ 1H-NMR của Pm.CM2 với Pm.C2 (Bảng 3.1) cho thấy hoàn toàn tương đồng. Thêm vào đó là sự xuất hiện các tín hiệu đặc trưng của trans-4- s), 2 proton olefin lần d 7.55 (2H, d 7.58 (2H, d d, 7.5) cho phép đề nghị Pm.CM2 cũng là một sản phẩm ester của trans-4-methylcinnamic acid với parmosidone A. 3.4. SẢN PHẨM CỦA PHẢN ỨNG GIỮA PROTOCETRARIC ACID VỚI TRANS-4-METHOXYCINNAMIC ACID Từ phản ứng 4a, 4b (Bảng 2.1) giữa prototcetraric acid với trans-4- methoxycinnamic acid đã cô lập được 3 sản phẩm Pm.C4M1, Pr.C4M1 và Pr.C4M2. 35 Hình 3.5. Cấu trúc các sản phẩm trong phản ứng giữa protocetraric acid và trans-4- methoxycinnamic acid 3.1.5. Cấu trúc sản phẩm Pr.C4M1 và Pm.C4M1 Hợp chất Pm.C4M1 và Pr.C4M1 cô lập được sau khi thực hiện phản ứng giữa protocetraric acid và trans-4-methoxycinnamic acid có đặc điểm như sau:  Trạng thái: chất bột màu trắng, tan tốt trong các dung môi acetone, methanol, DMSO.  Phổ 1H–NMR của Pm.C4M1 (DMSO-d6) (phụ lục 12): trình bày trong Bảng 3.1.  Phổ 1H–NMR của Pr.C4M1 (DMSO-d6) (phụ lục 13): trình bày trong Bảng 3.1.  Phổ 13C–NMR của Pr.C4M1(DMSO–d6) (phụ lục14): trình bày trong Bảng 3.2. Biện luận cấu trúc Dữ liệu phổ 1H-NMR của Pm.C4M1 và Pr.C4M1 gần như trùng khớp nhau. 36 Tuy nhiên, phổ Pm.C4M1 cho thấy độ dịch chuyển của nhóm methyl H-9 - phổ Pr.C4M1 lại cho thấy sự hiện diện của 2 nhóm methyl này lần lượt tại ương tự như protocetraric acid. Bên cạnh đó, phổ proton của 2 hợp chất này đều cho thấy sự xuất hiện các tín hiệu đặc trưng của trans-4- methoxycinnamic acid: 1 nhóm methoxy –O-CH3 3.73 (3H, s), 2 proton olefin 6.45 (1H, d d, 16), 4 proton thơm gồm 2 d d, 9). Kết hợp với sự tương đồng giữa dữ liệu phổ của Pm.C4M1 với Pm.C2, của Pr.C4M1 với Pr.B2 cho phép đề nghị Pm.C4M1 là ester của trans-4-methoxycinnamic acid với parmosidone A và Pr.C4M1 là ester của trans-4-methoxycinnamic acid với protocetraric acid. 3.1.6. Cấu trúc sản phẩm Pr.C4M2 Hợp chất Pr.C4M2 cô lập được sau khi thực hiện phản ứng giữa protocetraric acid và trans-4-methoxycinnamic acid có đặc điểm như sau:  Trạng thái: chất bột màu trắng, tan tốt trong các dung môi methanol, ethanol, DMSO.  Phổ 1H–NMR (DMSO–d6) ( phụ lục 15): trình bày trong bảng 3.3.  Phổ 13C–NMR (DMSO–d6) (phụ lục 16): trình bày trong bảng 3.3.  Phổ HMBC (DMSO–d6) (phụ lục 17) Biện luận cấu trúc So sánh dữ liệu phổ 1H-NMR của Pr.C4M2 với Pr.C4M1 cho thấy có sự tương đồng trên các nhân A và B và sự khác biệt giữa chúng là sự chuyển dịch về vùng từ trường cao của nhóm methylene H- trong Pr.C4M1 so với 3.05 trong Pr.C4M2, kết hợp với dữ liệu 13C-NMR của nhóm này, giúp xác định nhóm methylene H-8’ không liên kết với dị tố oxygen. Mặt khác, cùng với sự biến mất của liên kết đôi tại C-7” và C-8” của một đơn vị cinamoyl trong Pr.C4M1 cùng với sự xuất hiện của các nhóm methylene H- ) và oxymethine H-7” 37 ) ở vùng từ trường cao giúp xác định hợp chất Pr.C4M2 không thể là các sản phẩm ester của trans-4-cinnamic acid với protocetraric acid hoặc parmosidone A. Phổ HMBC cho thấy sự tương quan của proton H- 5.09, d, 8) với các carbon C-1”, C-8”, C-9” và C-8’ và của proton H- 3.05, m) với các carbon C-8’, C-8”, C-9” giúp xác định các vị trí lân cận của các proton này và đồng thời xác định sự liên kết của nhân thơm C và nhân thơm B qua các liên kết C-8’-C-8”-C-7”. Ngoài ra, proton H-7” và H-8’ cùng cho tương quan với C-2’ giúp xác định sự hiện diện của vòng 6 cạnh pyranose giữa hai nhân thơm B và C. Từ những dữ kiện phổ nghiệm trên, cấu trúc của hợp chất Pr.C4M2 được xác định như minh họa trong Hình 3.5 Khi quan sát cấu trúc của hợp chất Pr.C4M2, chúng tôi nhận thấy rằng có sự đóng vòng giữa vị trí C-8’ và 2’-OH của nhân thơm B với liên kết đôi C-7” và C-8” của đơn vị trans-4-methoxycinnamoyl. Dưới ảnh hưởng của xúc tác acid Lewis, hợp chất protocetraric acid đã có sự chuyển hóa nhanh tại vị trí C-8’ và 2’-OH trên nhân thơm B thành trung gian ortho-quinone methide. Tiếp theo, trung gian ortho-quinone methide sẽ phản ứng với hợp chất trans-4-methoxycinnamic acid theo cơ chế của phản ứng Diel-Alder nội phân tử (Lumb J.-P. 2008).[14] Cơ chế đề nghị được minh họa trong Hình 3.6 38 Hình 3.6. Cơ chế đề nghị của sự tạo thành sản phẩm Pr.C4M2 3.5. SẢN PHẨM CỦA PHẢN ỨNG GIỮA PROTOCETRARIC ACID VỚI (E)--METHYLCINNAMIC ACID Từ phản ứng 5 (Bảng 2.1) giữa protocetraric acid với (E)--methylcinnamic acid đã cô lập được sản phẩm Pr.C Hình 3.7. Cấu trúc các sản phẩm trong phản ứng giữa protocetraric acid và (E)-- methylcinnamic acid 3.1.7. Cấu trúc sản phẩm Pr.C  Trạng thái: chất bột màu trắng, tan tốt trong các dung môi acetone, methanol, DMSO.  Phổ 1H–NMR (DMSO-d6) (phụ lục 18): trình bày trong Bảng 3.1.  Phổ 13C–NMR (DMSO–d6) (phụ

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfkhoa_luan_tong_hop_mot_so_dan_xuat_cua_phyllanthone.pdf
Tài liệu liên quan