LỜI CẢM ƠN i
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU ii
DANH MỤC HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ, BẢNG BIỂU iii
DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC v
MỤC LỤC vi
LỜI NÓI ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 2
1.1 DEPSIDONE 2
1.1.1 Định nghĩa 2
1.1.2 Phản ứng ester hóa trên depsidone 2
1.2 PROTOCETRARIC ACID VÀ MỘT SỐ DẪN XUẤT CỦA NÓ 4
1.2.1 Tổng quát 4
1.2.2 Hoạt tính sinh học của protocetraric acid 4
1.2.3 Các phản ứng đã nghiên cứu trên protocetraric acid 7
1.2.3.1 Phản ứng tổng hợp protocetraric acid 7
1.2.3.2 Phản ứng điều chế các dẫn xuất của protocetraric acid 10
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 17
2.1 HÓA CHẤT 17
2.2 THIẾT BỊ 17
2.3 PHẢN ỨNG TỰ CHUYỂN HÓA CỦA PROTOCETRARIC ACID. 18
2.3.1 Phương trình phản ứng 18
2.3.2 Cách tiến hành 18
2.3.3 Kết quả 19
2.4 PHẢN ỨNG TỰ CHUYỂN HÓA CỦA STICTIC ACID 19
2.4.1 Phương trình phản ứng 19
2.4.2 Cách tiến hành 20
2.4.3 Kết quả 20
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 22
3.1 SẢN PHẨM CỦA PHẢN ỨNG KHẢO SÁT PROTOCETRARIC ACID 22
3.1.1 Cấu trúc hóa học của sản phẩm PA7 22
66 trang |
Chia sẻ: honganh20 | Ngày: 14/02/2022 | Lượt xem: 403 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Khóa luận Khảo sát sự chuyển hóa của depsidone khi có mặt xúc tác acid lewis, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ng ứng
(Hình 1.14A).
Năm 1934, Yasuhiko Asahina và Yaitiro Tanase [1] tiếp tục điều chế 3 dẫn xuất
ether mới của protocetraric acid là dẫn xuất n-propyl, n-butyl và benzyl ether (Hình
1.14B).
Năm 1952, Josef Klosa [12] đã thực hiện các phản ứng ether hóa protocetraric acid
với hai alcol chi phương đơn chức là như isopropanol và isobutanol (Hình 1.14C).
Năm 2014, Trần Thị Quỳnh Hoa [23] đã tiến hành điều chế một số dẫn xuất ether
của protocetraric acid với một vài alcol chi phương (Hình 1.14D). 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 %.
O
O
CH3
HO
CH2-OH
OH
H3C
O
O H
HO
O
O
O
CH3
HO
CH2-O-CH3
OH
H3C
O
O H
HO
O
O
O
CH3
HO
CH2-OH
OH
H3C
O
O H
HO
O
O
O
CH3
HO
CH2-O-C2H5
OH
H3C
O
O H
HO
O
Hình 1.14 Điều chế các dẫn xuất ether của protocetraric acid.
(B)
(A)
Protocetraric acid
Đun nhe ̣trong 16 giờ
9’-O-Methylprotocetraric acid
Bài báo không nêu hiêụ suất
Protocetraric acid
Đun nhe ̣trong 7giờ
9’-O-Ethylprotocetraric acid
Bài báo không nêu hiêụ suất
CH3OH (200ml)
C2H5OH (300 ml)
16
(CH3)2 CH-CH2OH (30 ml)
O
O
CH3
HO
CH2-OH
OH
H3C
O
O H
HO
O
O
O
CH3
HO
CH2-O-R
OH
H3C
O
O H
HO
O
O
O
CH3
HO
CH2-OH
OH
H3C
O
O H
HO
O
O
O
CH3
HO
CH2-O-CH(CH3)2
OH
H3C
O
O H
HO
O
O
O
CH3
HO
CH2-OH
OH
H3C
O
O H
HO
O
O
O
CH3
HO
CH2OCH2CH(CH3)2
OH
H3C
O
O H
HO
O
O
O
CH3
HO
CH2-OH
H3C
O
O H O
O
O
H
H O
O
CH3
HO
CH2-O
H3C
O
O H O
O
O
H
H
R
Hình 1.14 Điều chế các dẫn xuất ether của protocetraric acid (tiếp theo).
Đun hoàn lưu
trong 24 giờ
Protocetraric acid
(1.0 g)
Protocetraric acid
9’-O- Isopropylprotocetraric acid
Hiêụ suất: 55%
9’-O-Isobutylprotocetraric acid
Bài báo không nêu hiêụ suất
R-OH (x g)
Đun hoàn lưu từ 3 giờ
đến 10 giờ tùy alcol
Protocetraric acid
(1.0 g)
-R= -CH2-CH2-CH3 x=50 Hiêụ suất 82%
-CH2(CH2)2CH3 x=30 Hiêụ suất 79%
-CH2-C6H5 x=25 Bài báo không nêu hiêụ suất
9’-O-Akylprotocetraric acid
CH3CH(OH)CH3 (30 ml)
Đun hoàn lưu
trong 15 giờ
Đun hoàn lưu và khuấy từ ở
1150C trong 3 giờ
ROH
DMSO
Ch̉̉nh pH bằng CH3COOH
(C)
(D)
17
CHƯƠNG II: THỰC NGHIỆM
2.1. HÓA CHẤT
- Protocetraric acid được ly trích và tinh chế từ địa y Parmotrema tsavoense.
- Aluminum chloride hexahydrate (Trung Quốc), 97%.
- Dimethyl formamide (Trung Quốc), 99%
- Methanol (Chemsol), 99.7%.
- Ethanol (Trung Quốc), 99.7%.
- 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 (Merck).
2.2. THIẾT BỊ
- Cân điện tử 4 số, Satorius AG Germany CPA3235.
- Đèn soi UV: bước sóng 254-365 nm.
- 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 TP.HCM, số 227 Nguyễn Văn Cừ, Quận 5, Thành
phố Hồ Chí Minh.
18
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.
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)
Dung môi DMSO (2 mL), AlCl3 (0.0825 mg), nhiệt độ 70oC, thời gian 6 giờ (phản ứng
2c)
19
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)--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)
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)
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
3 200 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
Sản phẩm
21
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.
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’ (so với của H-8’ của protocetraric acid. Dữ liệu phổ 13C-
22
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.
1.2. 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.
23
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-
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
24
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 tại
tại ), 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)
1.3. 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
25
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 2H, s), 2 proton olefin lần lượt ở 6.54
(2H, d, 16) và 7.55 (2H, d, 16), 4 proton vòng thơm ở 7.58 (2H, d, 7.5) và 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.
1.4. 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.
26
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 ( và H-9’
(tương tự như parmosidone A. Trong khi đó, phổ Pr.C4M1 lại cho thấy sự hiện
diện của 2 nhóm methyl này lần lượt tại và tương tự như protocetraric acid.
27
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 3.73 (3H, s), 2
proton olefin tại 6.45 (1H, d, 16) và tại d, 16), 4 proton thơm gồm 2 proton
tại d, 9) và 2 proton tại 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’ (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-8” () và oxymethine H-7” () 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” ( 5.09,
d, 8) với các carbon C-1”, C-8”, C-9” và C-8’ và của proton H-8” ( 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
28
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
1.5. 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
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.C
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
Hình 3.7. Cấu trúc các sản phẩm trong phản ứng giữa protocetraric acid và (E)--
methylcinnamic acid
29
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 lục19): trình bày trong Bảng 3.2.
Biện luận cấu trúc
Dữ liệu phổ 1H–NMR và 13C–NMR của Pr.C 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’ (5.31). Cùng với sự hiện diện của 1 nhóm methyl H-8” tại
3H, d, 1), 5 proton vùng thơm trong khoảng 7.37-7.42 (5H, m), 1 tín
hiệu proton olefin ở d, 1) là các tín hiệu đặc trưng của (E)--
methylcinnamic acid cho phép đề nghị Pr.C là sản phẩm ester hóa của (E)--
methylcinnamic acid và protocetraric acid.
1.6. 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).
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
+ các sản phẩm khác chưa
khảo sát
30
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
đồ 3.1)
31
Sơ đồ 3.1. Quá trình đề nghị tạo thành của sản phẩm Pm.GXR1
32
Bảng 3.1. Dữ liệu phổ 1H-NMR (DMSO- d6) của các hợp chất đã tổng hợp
Pm.C2a
Pm.C2
C3 Par
A
Pm.CM
2
Pm.C4M
1
Pr.C4M
1
PrA Pr.B
2
Pr.B
1
Pr.C
α
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)
10.6
1 (s)
10.6
1 (s)
10.6
0 (s)
10.59 (s) 10.61 (s) 10.58 (s) 10.5
9 (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”-
OCH
3
3.79 (s) 3.79 (s)
aĐo trong dung môi Acetone-d6
33
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
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
3 200 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
35
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
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 be
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- khoa_luan_khao_sat_su_chuyen_hoa_cua_depsidone_khi_co_mat_xu.pdf