Khóa luận Điều chế một số dẫn xuất protocetraric Acid

er hóa protocetraric acid với hai alcol chi phương đơn chức là như isopropanol và isobutanol. CH3CH(OH)CH3 Đun hoàn lưu Protocetraric acid 9’-O-Isopropylprotocetraric acid (Hiệu suất 55 %) CH3CH(CH3)CH2CH2OH Đun hoàn lưu trong Protocetraric acid 9’-Isobutylprotocetraric acid (Bài báo không nêu hiệu suất) Năm 2014, Trần Thị Quỳnh Hoa[22] đã tiến hành điều chế một số dẫn xuất ether của protocetraric acid với một vài alcol chi phương. ROH DMSO Chỉnh pH bằng CH3COOH Đun hoàn lưu và khuấy từ ở 115 °C trong 3 giờ Protocetraric acid 9-O-Alkylprotocetraric acid Hiệu suất (Xác định bằng HPLC) Đề tài cũng đã bước đầu thực hiện điều chế dẫn xuất ether hóa protocetraric acid theo phản ứng Williamson với tác chất iodoethane. Phản ứng được thực hiện trong môi trường kiềm K2CO3 (pH=8), khuấy từ ở nhiệt độ phòng trong 8 giờ đạt hiệu suất 66 %. 14 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)-α-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. 15 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)-α-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. 2.3.1. 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) 2.3.2. 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): • 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) 16 Dung môi DMSO (2 mL), AlCl3 (0.0825 mg), nhiệt độ 70oC, thời gian 6 giờ (phản ứng 2c) 2.3.3. 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) 2.3.4. 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) 2.3.5. Phản ứng giữa protocetraric acid và (E)-α-methylcinnamic acid Dùng 0.0267 mmol protocetraric acid và 1.23 mmol (E)-α-methylcinnamic acid (tỉ lệ 1:46), dung môi DMSO (1 mL), AlCl3 (0.0825 mg), nhiệt độ 80oC, thời gian 5h (phản ứng 5) 2.3.6. 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) 2.3.7. Phản ứng giữa protocetraric acid và gyrophoric acid Dùng 0.0267 mmol protocetraric acid và 0.0267 mmol gyrophoric (tỉ lệ 1:1), dung môi DMSO (1 mL), AlCl3 (0.0825 mg), nhiệt độ 80oC, thời gian 6h (phản ứng 7) 17 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 2c 2 0.0825 70 6 không phản ứng 3 H3C 200 1 0.0825 90 3 Pm.CM2 4a H3CO 220 1 0.0825 80 3 Pr.C4M2 + Pr.C4M1 4b 2 0.55 100 1 Pr.C4M2+ Pm.C4M1 5 CH3 200 1 0.0825 80 5 Cα 6 O2N 240 1 0.0825 80 6 không phản ứng 7 O O O OH3C HO OH CH3 CH3 OHHO 12.5 2 1.1 80 5 Pm.GXR1 + các sản phẩm khác chưa khảo sát O O O OH COOHH3C CH3 HO CHO OH + RCOOH AlCl3 DMSO to A B Sản phẩm 18 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. O O O OH COOHH3C CH3 HO CHO O HO HOOC CH3 O O O CH3 CHO OH3 15 7 8 9 1' 3' 5' 7' 8' 9' Pr.B1 O O O OH COOHH3C CH3 HO CHO O O 1' 1 3 5 9 8 7 3' 5' 7'9' 8' 7" 6" 4" 2" Pr.B2 O O O OH COOHH3C CH3 HO CHO OH Protocetraric acid 1 3 5 8 7 9 8' 3' 9' 7' 1'5' + COOH AlCl3 DMSO, to 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. 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 δΗ 7.86, 1Η ở δΗ 7.62, 2Η ở δΗ 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’ (δΗ 5.39) so với δΗ 4.60 của H-8’ của protocetraric acid. Dữ 19 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 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. 20 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 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 O O O COOH OH CH3 HO CHO OH CH3 1' 1 3 5 9 8 7 9' 7' 8' 5' 3' C3 O O O COOH OH H3C HO CHO H3C O O1 3 5 7 8 9 1'5' 3' 8' 9' 7' 9" 7" 2" 4"6"Pm.C2 O O O OH COOHH3C CH3 HO CHO OH Protocetraric acid 1 3 5 8 7 9 8' 3' 9' 7' 1'5' + AlCl3 DMSO, to COOH 21 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 δΗ 6.61 (1Η, d, 16), 1H ở δΗ 7.58 (1Η, d, 16), 5 proton thơm (2H tại δΗ 7.68, 3Η tại δΗ 7.40), 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 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 O O O OH COOHH3C CH3 HO CHO O O O OH COOHH3C CH3 HO CHO AlCl3 AlCl3 O O CH3 HO CHO O AlCl3 OHHOOC H3C OH OH OH - AlCl3 O O O COOH OH CH3 HO CHO OH CH3 Protocetraric acid Parmosidone A 22 Từ phản ứng 3 (Bảng 2.1) giữa protocetraric acid với trans-4-methylcinnamic acid đã cô lập được sản phẩm là Pm.CM2. 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- methylcinnamic acid, 1 nhóm methyl ở δΗ 2.32 (2H, s), 2 proton olefin lần lượt ở δΗ 6.54 (2H, d, 16) và δΗ 7.55 (2H, d, 16), 4 proton vòng thơm ở δΗ 7.58 (2H, d, 7.5) và δΗ 7.21 (2H, 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. O O O COOH OH H3C HO CHO H3C O O1 3 5 7 8 9 1'5' 3' 8' 9' 7' 9" 7" 2" 4"6"Pm.CM2 O O O OH COOHH3C CH3 HO CHO OH Protocetraric acid 1 3 5 8 7 9 8' 3' 9' 7' 1'5' + AlCl3 DMSO, to COOH CH3 CH3 23 O O O COOHH3C CH3 HO CHO O COOH OCH3 5' 15 7 9 8 9' 7' 8' 1' 3' 9" 7" 2" 4" 6" 3 Pr.C4M2 O O O COOH OH H3C HO CHO H3C O O1 3 5 7 8 9 1'5' 3' 8' 9' 7' 9" 7" 2" 4"6"Pm.C4M1 O O O OH COOHH3C CH3 HO CHO OH Protocetraric acid 1 3 5 8 7 9 8' 3' 9' 7' 1'5' + AlCl3 DMSO, to COOH OCH3 OCH3 O O O OH COOHH3C CH3 HO CHO O O OCH3 Pr.C4M1 1 3 5 9 8 7 1' 3' 5' 8' 9" 7" 2" 4"6" 10" 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. Tuy nhiên, phổ Pm.C4M1 cho thấy độ dịch chuyển của nhóm methyl H-9 (δΗ 2.40) và H-9’ (δΗ 2.66) tương tự như parmosidone A. Trong khi đó, phổ Pr.C4M1 lại cho thấy sự hiện 24 diện của 2 nhóm methyl này lần lượt tại δΗ 2.43 và δΗ 2.45 tương 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 tại δΗ 3.73 (3H, s), 2 proton olefin tại δΗ 6.45 (1H, d, 16) và tại δΗ 7.54 (1Η, d, 16), 4 proton thơm gồm 2 proton tại δΗ 6.91 (2Η, d, 9) và 2 proton tại δΗ 7.29 (2Η, 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-8’ (δΗ 5.23) trong Pr.C4M1 so với δΗ 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-8” (δΗ 3.05 ) và oxymethine H-7” (δΗ 3.05 ) 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-7” (δΗ 5.09, d, 8) với các carbon C-1”, C-8”, C-9” và C-8’ và của proton H-8” (δΗ 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 25 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 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)- α-METHYLCINNAMIC ACID Từ phản ứng 5 (Bảng 2.1) giữa protocetraric acid với (E)-α-methylcinnamic acid đã cô lập được sản phẩm Pr.Cα O O O COOH OH H3C HO CHO H3C O O1 3 5 7 8 9 1'5' 3' 8' 9' 7' 9" 7" 2" 4"6"Pr.Cα O O O OH COOHH3C CH3 HO CHO OH Protocetraric acid 1 3 5 8 7 9 8' 3' 9' 7' 1'5' + AlCl3 DMSO, to COOH O O O OH COOHH3C CH3 HO CHO OH AlCl3 O O O OH COOHH3C CH3 HO CHO O AlCl3 H O O O O COOHH3C CH3 HO CHO O O O COOHH3C CH3 HO CHO O O HOOC COOH OCH3 Protocetraric acid Pr.C4M2 AlCl3 -AlCl3 -H2O 26 Hình 3.7. Cấu trúc các sản phẩm trong phản ứng giữa protocetraric acid và (E)-α- methylcinnamic acid 3.1.7. Cấu trúc sản phẩm Pr.Cα • 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 lục19): trình bày trong Bảng 3.2. Biện luận cấu trúc Dữ liệu phổ 1H–NMR và 13C–NMR của Pr.Cα và Pr.C4M1 cho thấy sự tương đồng ở nhân A, nhân B cũng như sự dịch chuyển về trường thấp của nhóm oxymethylene H-8’ (δΗ 5.31). Cùng với sự hiện diện của 1 nhóm methyl H-8” tại δΗ 2.00 (3H, d, 1), 5 proton vùng thơm trong khoảng δΗ 7.37-7.42 (5H, m), 1 tín hiệu proton olefin ở δΗ 7.54 (1Η, d, 1) là các tín hiệu đặc trưng của (E)-α- methylcinnamic acid cho phép đề nghị Pr.Cα là sản phẩm ester hóa của (E)-α- methylcinnamic acid và protocetraric acid. 3.6. SẢN PHẨM CỦA PHẢN ỨNG GIỮA PROTOCETRARIC ACID VỚI GYROPHORIC ACID Từ phản ứng 7 (xem Bảng 2.1) giữa protocetraric acid với gyrophoric acid đã cô lập được Pm.GXR1 (các sản phẩm khác chưa khảo sát). 27 Hình 3.8. Cấu trúc sản phẩm trong phản ứng giữa protocetraric acid và gyrophoric acid 3.1.8. Cấu trúc hóa học sản phẩm Pm.GXR1 Hợp chất Pm.GXR1 cô lập được sau khi thực hiện phản ứng giữa protocetraric acid và gyrophoric 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 20): trình bày trong bảng 3.3. • Phổ 13C–NMR (DMSO–d6) (phụ lục 21): trình bày trong bảng 3.3. • Phổ HMBC (DMSO–d6) (phụ lục 22) • Phổ HSQC (DMSO–d6) (phụ lục 23) Biện luận cấu trúc Dữ liệu phổ 1H-NMR và 13C-NMR của Pm.GXR1 khá tương đồng với dữ liệu NMR của hợp chất của Parmosidone D.[18] Sự khác biệt duy nhất giữa chúng là xuất hiện của proton H-1” thay thế cho nhóm carboxyl ester tại vị trí C-1”. Phổ HMBC cho tương quan của H-1” với C-2”, C-3” và C-6”, của H-3” với C-1”, C-2” và C-4” và của H3-7” với C-1”, C-5” và C-6” giúp khẳng định cấu trúc của nhân C cũng như giúp xác định toàn bộ cấu trúc của Pm.GXR1 (Hình 3.8) Gyrophoric acid dưới ảnh hưởng của nhiệt độ và Lewis acid đã xảy ra phản ứng decarboxyl hóa để tạo ra orcinol (i). Tiếp theo orcinol tạo thành sẽ tham gia phản ứng Friedel-Craft alkyl hóa với parmosidone A được chuyển hóa từ protocetraric acid (ii). (Sơ + các sản phẩm khác chưa khảo sát CH3 HO CHO OH CH3 O HO CH3 OH 9 5 3 1 7 5' 1' 7' 3' 5'' 1''3'' 8 9' 8' O O O Pm.GXR1 7" O O O OH3C HO OH CH3 CH3 OHHO COOH Gyrophoric acid O O O OH COOHH3C CH3 HO CHO OH Protocetraric acid OH + AlCl3 to 28 đồ 3.1) CH3 HO CHO OH CH3 O HO CH3 OH 9 5 3 1 7 5' 1' 7' 3' 5'' 1''3'' 8 9' 8' O O O Pm.GXR1 7" O O O OH3C HO OH CH3 CH3 OHHO COOH Gyrophoric acid AlCl3 to OH CH3HO O O O OH COOHH3C CH3 HO CHO OH Protocetraric acid O O O COOH OH CH3 HO CHO OH CH3 Parmosidone A AlCl3 to AlCl3 O O O COOH OH CH3 HO CHO OH CH3 Cl3Al O O O COOH OHH2C CH3 HO CHO CH3 Orcinol OH CH3 OHHO (i) (ii) Sơ đồ 3.1. Quá trình đề nghị tạo thành của sản phẩm Pm.GXR1 29 Bảng 3.1. Dữ liệu phổ 1H-NMR (DMSO- d6) của các hợp chất đã tổng hợp Pm.C2a Pm.C2 C3 ParA Pm.CM2 Pm.C4M1 Pr.C4M1 PrA Pr.B2 Pr.B1 Pr.Cα 5 6.82 (s) 6.80 (s) 6.78 (s) 6.80 (s) 6.83 (s) 6.78 (s) 6.84 (s) 6.83 (s) 6.80 (s) 6.83 (s) 6.83 (s) 8 10.79 (s) 10.61 (s) 10.61 (s) 10.60 (s) 10.59 (s) 10.61 (s) 10.58 (s) 10.59 (s) 10.58 (s) 10.60 (s) 10.58 (s) 9 2.58 (s) 2.41 (s) 2.40 (s) 2.38 (s) 2.42 (s) 2.41 (s) 2.43 (s) 2.43 (s) 2.36 (s) 2.40 (s) 2.43 (s) 8’ 5.39 (s) 5.22 (s) 4.49 (s) 4.43 (s) 5.26 (s) 5.21 (s) 5.23 (s) 4.60 (s) 5.39 (s) 3.76 (s) 5.31 (s) 9’ 2.77 (s) 2.66 (s) 2.62 (s) 2.62 (s) 2.49 (s) 2.66 (s) 2.45 (s) 2.40 (s) 2.48 (s) 2.47 (s) 2.44 (s) 2”/6” 7.66 (m)) 7.68 (m) 7.58 (d,8.0) 7.64 (d,8.5) 7.64 (d,9.0) 7.87 (m) 7.40 (m) 3”/5” 7.42 (m) 7.40 (m) 7.21 (d,8.0) 6.95 (d,8.5) 6.96 (d,9.0) 7.48 (m) 7.40 (m) 4” 7.42 (m) 7.40 (m) 7.62 (m) 7.36 (m) 7” 7.66 (d,16.0) 7.58 (d, 16.0) 7.55 (d,16.0) 7.53 (d,16.0) 7.55 (d,16.0) 7.42 (m) 8” 6.52 (d,16.0) 6.61 (d, 16.0) 6.54 (d,16.0) 6.44 (d,16.0) 6.45 (d,16.0) 9” 2.32 (s) 4”- CH3 8”- CH3 2.00 (s) 4”- OCH3 3.79 (s) 3.79 (s) aĐo trong dung môi Acetone-d6 30 Bảng 3.2. Dữ liệu phổ 13C-NMR (DMSO- d6) của các hợp chất đã tổng hợp 1 Pm.C2 Pm.CM2 ParA PrA Pr.B2 Pr.B1 Pr.Cα Pr.C4M1 112.4 112.4 112.6 112.4 112.7 112.2 112.2 2 161.2 161.2 161.9 161.2 161.8 160.9 161.2 3 111.7 111.9 111.6 111.8 112.3 111.9 111.9 4 163.8 163.8 164.2 163.8 164.2 163.9 163.9 5 117.0 116.6 116.6 117.0 117.4 117.1 116.4 6 152.0 152.2 151.9 152.0 150.8 152.1 152.0 152.0 7 164.4 164.3 164.2 163.9 164.5 163.9 164.0 8 191.8 191.9 192.2 191.7 192.1 192.1 191.5 191.6 9 21.2 21.2 21.4 21.3 21.4 21.6 21.1 21.2 1’ 115.9 115.9 115.5 116.6 115.6 116.5 115.0 2’ 159.2 158.5 162.2 155.0 152.7 156.8 155.4 155.9 3’ 112.7 113.0 117.5 118.6 117.5 113.8 117.1 4’ 145.1 145.3 143.8 144.5 144.9 145.6 145.2 5’ 132.6 132.5 131.5 141.7 142.0 142.1 142.0 6’ 140.9 140.6 139.6 129.4 130.4 131.6 131.8 7’ 170.2 170.4 170.6 170.1 171.3 170.1 170.2 8’ 55.9 56.0 52.5 52.9 56.9 63.0 56.3 55.6 9’ 14.4 14.5 14.1 14.3 14.8 14.7 14.6 14.6 1” 133.9 131.3 135.0 126.5 2”/6” 128.9 129.6 129.6 130.2 3”/5” 128.3 128.4 128.5 114.4 4” 130.5 144.0 128.6 160.9 7” 144.5 144.7 138.5 144.6 8” 117.9 117.1 166.3 127.7 113.8 9” 166.2 166.4 167.7 166.5 4”-CH3 21.1 4”-OCH3 55.4 8”-CH3 13.9 cĐo trong dung môi DMSO-d6 31 Bảng 3.3.Dữ liệu phổ 1H-NMR (DMSO- d6), 13C-NMR (DMSO- d6) của Pm.GXR1, Pr.C4M2 và parmosidone D Pm.GRX1 Pr.C4M2 PAR D[8] CH3 HO CHO OH CH3 O OH HO CH3 OH 9 5 3 1 7 5' 1' 7' 3' 5'' 1''3'' 8 9' 8' O O O O O O COOHH3C CH3 HO CHO O COOH OCH3 5' 15 7 9 8 9' 7' 8' 1' 3' 9" 7" 2" 4" 6" 3 CH3 HO CHO OH CH3 O OH HO CH3 O OOH CH3