Khóa luận Nghiên cứu cấu trúc của một số sản phẩm chuyển hóa từ 2 - (acetamido) - 3 - (4 - chlorophenyl) acrylohydrazide

oại thuốc kháng viêm, giảm đau [30]. Gökhan-Kelekçi đã tổng hợp các hydrazone có chứa 5-methyl-2-benzoxazoline [41]. Tác dụng giảm đau của 2-[2-(5-methyl-2-benzoxazoline-3-yl)acetyl]-4-chloro- / 4-methyl benzylidene hydrazine (36a) và (36b) mạnh hơn cả morphine và aspirin. GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 22 Theo tài liệu [26], ethyl 2-arylhydrazono-3-oxobutyrate (37) được tổng hợp để xác định hoạt tính kháng sinh của nó. Hợp chất (37a) cho thấy khả năng kháng S.aures đáng kể trong khi các hợp chất khác không có hoạt tính đối với dòng vi khuẩn này. Hợp chất (37b) được chứng minh là có hoạt tính chống Mycobacterium fortuitum cao hơn các hợp chất khác ở nồng độ 32 µg/ml. N1-(4-methoxybenzamido)benzoyl]-N2-[(5-nitro-2-furyl)methylene]hydrazine (38) ức chế sự sinh trưởng của một số vi khuẩn và nấm [28]. Turan-Zitouni và cộng sự đã tìm ra được các hợp chất benzylidene-5- bromoimidazo[1,2-a]pyridine-2-carbohydrazide (39) và 4-methoxybenzylidene-5- GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 23 bromoimidazo[1,2-a]pyridine-2-carbohydrazide (40) có hoạt tính kháng khuẩn ở nồng độ 3,9 µg/ml chống lại E. fecalis và S. epidermis [50]. Nifuroxazide (41) và các dẫn xuất được chứng minh là có hoạt tính kháng khuẩn chống lại S. aureus ATCC 25923 và ở nồng độ 0,16-63,00 μg/mL mới thể hiện hoạt tính [47]. Shchukina cùng cộng sự đã tổng hợp được INH (Isonicotinohydrazide) rồi chuyển hóa thành các dẫn xuất hydrazide-hydrazone (42) bằng phản ứng ngưng tụ INH với các loại aldehyde và ketone. Theo như báo cáo thì các hợp chất này có hoạt tính kháng lao ở chuột đã nhiễm bệnh và cả những chủng khác như khuẩn M. tuberculosis. Bên cạnh đó, những hợp chất này ít độc hơn INH [11, 40]. GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 24 Küçükgüzel đã tổng hợp các dẫn xuất hydrazide-hydrazone. Trong đó, 2′,4′- Difluoro-4-hydroxybiphenyl-3-carboxylic acid [(5-nitro-2-furyl)methylene]hydrazide (43) đã thể hiện hoạt tính chống lại khuẩn S. epidermis HE-5 và S. aureus HE-9 ở nồng độ tương ứng là 18.75 μg/mL và 37.5 μg/mL [27]. Dẫn xuất [5-(Pyridine-2-yl)-1,3,4-thiadiazole-2-yl]thio]acetic acid arylidene- hydrazide (44) đã được tổng hợp và thử hoạt tính chống khuẩn lao [33]. Tác giả nhận thấy rằng một vài hợp chất thể hiện hoạt tính chống lại khuẩn M. tuberculosis ở nồng độ 20 μg/mL và khuẩn M. avium ở nồng độ 40 μg/mL. Hợp chất N′-Substituted-benzylidene-3,4,5-trimethoxybenzohydrazide (45) được tổng hợp và được chứng minh có hoạt tính chống ung bướu trên một vài dòng tế bào ung thư [22]. Demirbaş đã tổng hợp được các chất có chứa nhóm 5-oxo-[1,2,4]triazole. Hợp chất (46) và (47) có hoạt tính kháng ung thư trong ung thư vú [14]. GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 25 N N N H2N O O H N N H C (46) Trong công trình [24], 4-Fluorobenzoic [(5-nitrothiophene-2- yl)methylene]hydrazide (48) được tổng hợp và có hoạt tính kháng lao. Hợp chất (48) thể hiện hoạt tính tốt nhất ở nồng độ không đổi là 6,25μg/mL. Qua các nghiên cứu được dẫn ra ở trên, có thể thấy các hợp chất hydrazide N- thế có hoạt tính sinh học khá phong phú. Gần đây, trong công trình [1], các tác giả đã tổng hợp được một số hợp chất hydrazide N-thế mới của acid 2-(acetamido)-3-(4- chlorophenyl)acrylic. Tuy nhiên cấu trúc không gian của các hợp chất này vẫn chưa được làm sáng tỏ. Với mong muốn đóng góp thêm vào việc nghiên cứu các hợp chất hydrazide, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu cấu trúc của một số sản phẩm chuyển hóa từ 2-(acetamido)-3-(4-chlorophenyl)acrylohydrazide”. GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 26 CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM 2.1. Sơ đồ thực nghiệm 2.2. Tổng hợp các chất 2.2.1. Tổng hợp 4-(4-chlorobenzylidene)-2-methyloxazol-5-one (A)  Phương trình phản ứng:  Hóa chất: 35g (0,34 mol) anhydride acetic. GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 27 5,0 g (0,06 mol) glycine. 75 ml nước cất. 5,85g (0,05 mol) acetylglycine. 7,03g (0,05 mol) 4-chlorobenzaldehyde. 4,1g (0,05 mol) anhydrous sodium acetate.  Cách tiến hành: 4-(4-chlorobenzylidene)-2-methyloxazol-5-one (A) được tổng hợp qua 2 giai đoạn. Giai đoạn 1: Tổng hợp acetylglycine. Phương trình phản ứng: Cách tiến hành: Hoà tan hoàn toàn 5,0 g glycine (0,06 mol) vào 75 ml nước rồi cho thêm 14,5 g anhydride acetic (0,14 mol) vào dung dịch. Khuấy hỗn hợp phản ứng 20 phút ở nhiệt độ thường rồi để trong ngăn mát tủ lạnh. Sau 24 giờ, lọc lấy kết tủa, rửa kĩ bằng nước lạnh rồi để khô. Sản phẩm thu được là chất bột màu trắng, có khối lượng sau khi để khô là 5,87g được dùng trực tiếp để tổng hợp 4-(4-chlorobenzylidene)-2-methyloxazol-5-one (A) mà không cần tinh chế thêm. Giai đoạn 2: Tổng hợp 4-(4-chlorobenzylidene)-2-methyloxazol-5-one (A) Cho vào bình cầu 100ml hỗn hợp gồm 5,85 g (0,05 mol) acetylglycine, 7,03 g (0,05 mol) 4-chlorobenzaldehyde, 4,1 g (0,05 mol) anhydrous sodium acetate, 20,5 g (0,2 mol) anhydride acetic. Đun hồi lưu hỗn hợp cho tan, sau đó đun cách thủy trong 3 giờ. Để nguội và đặt trong tủ lạnh qua đêm. Chất rắn thu được rửa với nước, lọc, làm khô và kết tinh lại trong ethanol. Để khô và cân, thu được 6,76 g sản phẩm dưới dạng chất bột màu vàng, nhiệt độ nóng chảy ổn định là: 158-160oC. Hiệu suất phản ứng đạt: 61,04%. GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 28 2.2.2. Tổng hợp 2-(acetamido)-3-(4-chlorophenyl)acrylohydrazide (B)  Phương trình phản ứng:  Hóa chất: 2,22 g (0,01 mol) 4-(4-chlorobenzylidene)-2-methyloxazol-5-one (A). 10 ml (0,1 mol) hydrazine hydrate. 50 ml ethanol.  Cách tiến hành: Cho vào bình cầu 250 ml: 2,22 g (0,01 mol), 4-(4-chlorobenzylidene)-2- methyloxazol-5-one (A) và 50 ml ethanol. Vừa khuấy, vừa nhỏ từ từ 10ml (0,1 mol) hydrazine hydrate 50%. Màu vàng đậm của oxazolone ngay lập tức thay đổi thành màu vàng nhạt. Sau khi cho hết hydrazine hydrate, khuấy thêm 30 phút. Lọc chất rắn, kết tinh lại bằng ethanol. Để khô và cân, thu được 1,45 g sản phẩm dưới dạng chất rắn màu trắng. Nhiệt độ nóng chảy ổn định là 154 – 156oC. Hiệu suất phản ứng đạt: 57,20%. 2.2.3. Tổng hợp 5-bromo-2-hydroxybenzylidene-2-(acetamido)-3-(4- chlorophenyl)acrylohydrazide (C)  Phương trình phản ứng: GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 29  Hóa chất: 0,76 g (3,0 mmol) 3-(4-chlorophenyl)-2-(acetamido)acrylohydrazide (B). 0,45 g (3,0 mmol) 5-bromo-2-hydroxybenzaldehyde. Dung môi ethanol.  Cách tiến hành: Cho vào bình cầu 100 ml: 0,76 g (3,0 mmol) 3-(4-chlorophenyl)-2- (acetamido)acrylohydrazide (B). Thêm dần ethanol vào bình cầu, vừa thêm vừa đun nhẹ đến khi tan hết. Sau đó cho 0,45 g (3,0 mmol) 2-hydroxy-5-bromobenzaldehyde. Đun hồi lưu cách thủy trong vòng 1 giờ. Sau khi để nguội, lọc lấy chất rắn. Kết tinh lại bằng dioxan : nước = 7:1. Để khô và cân, thu được 0,65 g sản phẩm dưới dạng chất rắn màu vàng nhạt. nhiệt độ nóng chảy ổn định là 244,7 – 246,7oC. Hiệu suất đạt được là : 49,64%. 2.2.4. Tổng hợp 4-(4-chlorobenzylidene)-1-(4-hydroxy-3- methoxybenzylidene)amino)-2-methyl-1H-imidazol-5-one (D)  Phương trình phản ứng:  Hóa chất: 0,76 g (3,0 mmol) 3-(4-chlorophenyl)-2-(acetamido)acrylohydrazide (B) 0,46 g (3,0 mmol) 4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde. Dung môi ethanol. GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 30  Cách tiến hành: Cho 0,76 g (3,0 mmol) 3-(4-chlorophenyl)-2- (acetamido)acrylohydrazide (B) vào bình cầu 100 ml. Thêm dần ethanol vào bình cầu, vừa thêm vừa đun nhẹ đến khi tan hết. Sau đó cho 0,46 g (3,0 mmol) 4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde. Đun hồi lưu cách thủy trong vòng 1 giờ. Sau 1 giờ, để nguội, lọc lấy chất rắn. Kết tinh lại bằng ethanol : nước = 2 : 1. Để khô và cân, thu được 0,75 g sản phẩm dưới dạng chất rắn màu vàng. Nhiệt độ nóng chảy ổn định là: 221,1 – 222,7oC. Hiệu suất đạt được là : 64,52%. 2.3. Nghiên cứu cấu trúc 2.3.1. Xác định nhiệt độ nóng chảy Các hợp chất tổng hợp được đều là chất rắn. Nhiệt độ nóng chảy được đo trên máy Gallenkamp tại Phòng thí nghiệm Hoá đại cương, Khoa Hoá, Trường Đại học Sư phạm TP. HCM. 2.3.2. Phổ hồng ngoại Phổ hồng ngoại của tất cả các hợp chất trên được ghi trên máy Shimadzu 8400S theo phương pháp ép viên nén KBr, được thực hiện tại Khoa Hoá, Trường Đại học Sư phạm TP.HCM. 2.3.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR, 13C-NMR, HSQC-HMBC, NOESY) Phổ cộng hưởng từ hạt nhân của các chất được đo trong dung môi DMSO (chất chuẩn nội TMS), máy đo Bruker NMR Avance 500 MHz tại Viện hoá học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Hà Nội. 2.3.4. Phổ khối lượng MS Phổ MS của các chất được đo trên máy microTOF-QII Bruker tại trường Đại học Khoa học Tự nhiên Thành phố Hồ Chí Minh. GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 31 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Kết quả tổng hợp các chất được tóm tắt ở bảng 1. Bảng 1. Kết quả tổng hợp và tính chất vật lí Hợp chất tonc Hiệu suất (%) Dung môi kết tinh Hình dạng, màu sắc A 158 – 160 61,04 Ethanol Chất rắn màu vàng đậm. B 154 – 156 57,20 Ethanol Chất rắn màu trắng. C 244,7 – 246,7 49,64 Dioxan : Nước 7 : 1 Chất rắn màu vàng nhạt. D 221,1 – 222,7 64,52 Ethanol : Nước 2 : 1 Chất rắn màu vàng. 3.1. Tổng hợp 4-(4-chlorobenzylidene)-2-methyloxazol-5-one (A) 3.1.1. Phương trình phản ứng Phản ứng được thực hiện phỏng theo quy trình trong tài liệu [34]. 3.1.2. Cơ chế phản ứng Cơ chế phản ứng được mô tả dựa theo tài liệu [52]. GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 32 3.1.3. Nghiên cứu cấu trúc 3.1.3.1. Phổ hồng ngoại (IR) Trên phổ hồng ngoại (IR) của (A) (xem hình 1) xuất hiện peak hấp thụ có tần số 1797 cm-1 và 1780 cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết C=O. Peak hấp thụ có tần số là 1658 cm-1; 1604 cm-1 và 1580 cm-1 là dao động hóa trị của liên kết C=C, C=N. GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 33 Các tín hiệu trên phù hợp với công thức dự kiến của hợp chất (A). Hình 1. Phổ hồng ngoại (IR) của hợp chất (A) So sánh về nhiệt độ nóng chảy và phổ IR của sản phẩm (A) với 4-(4- chlorobenzylidene)-2-methyloxazol-5-one [1] thấy có sự đồng nhất. 3.1.3.2. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H- NMR) Phổ 1H-NMR của hợp chất (A) (xem hình 2) cho thấy tổng cộng có 8 proton được tách thành các tín hiệu có cường độ tương đối là 3:1:2:2 phù hợp với công thức dự kiến của hợp chất (A). Tín hiệu singlet ở  = 2,394 ppm với cường độ tương đối là 3 được quy kết cho proton H1 của nhóm methyl gắn vào vị trí số 2 của vòng oxazole. Tín hiệu singlet ở  = 7,231 ppm với cường độ tương đối là 1 được quy kết cho proton H2. Tại vùng có độ chuyển dịch lớn hơn 7,0 ppm xuất hiện các tín hiệu của proton ở vùng thơm. Do các proton H4 và H5 cũng như H3 và H6 tương đương nhau nên sẽ cho các tín hiệu có cường độ tương đối bằng 2. GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 34 Hình 2. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR) của hợp chất (A) Các proton H3 và H6 chịu sự ảnh hưởng của cộng hưởng kéo dài đến nhóm carbonyl của dị vòng oxazole-5-one mạnh hơn nhóm rút electron Cl- nên mật độ electron tại các vị trí này giảm mạnh, do đó tín hiệu proton H3 và H6 sẽ chuyển về vùng trường yếu ứng với độ chuyển dịch cao hơn tín hiệu proton H3 và H6. Vậy tín hiệu doublet với cường độ tương đối bằng 2 tại  = 8,184 ppm (J = 8,0 Hz) được quy kết cho các proton H3 và H6. Các tín hiệu doublet tại  = 7,567 ppm (J = 8,0 Hz) với cường độ tương đối bằng 2 được quy kết cho proton H4 và H5. 3.2. Tổng hợp 2-(acetamido)-3-(4-chlorophenyl)acrylohydrazide (B) 3.2.1. Phương trình phản ứng Phản ứng được thực hiện theo tài liệu [1]. Cl N O O CH3 1 2 34 5 6 GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 35 3.2.2. Cơ chế phản ứng Cơ chế phản ứng được đề nghị như sau: 3.2.3. Nghiên cứu cấu trúc 3.2.3.1. Phổ hồng ngoại (IR) Trên phổ hồng ngoại (IR) của hợp chất (B) (xem hình 3) xuất hiện các peak hấp thụ có tần số 3471 cm-1, 3225 cm-1 và 3178 cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị của các liên kết N-H. So với phổ IR của chất (A) đã thấy có sự xuất hiện của nhóm –NH hoặc là –NH2. Peak hấp thụ ở tần số 3032 cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết =C-Hthơm. Peak hấp thụ ứng với dao động hóa trị Csp3–H cũng xuất hiện ở tần số từ 2870 cm-1 – 2931 cm-1. Ở tần số 1635 cm-1 xuất hiện peak hấp thụ đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết C=O . Ngoài ra peak hấp thụ có tần số 1489 cm-1 – 1519 cm-1 là dao động hóa trị của liên kết C=C hoặc C=N. Các tín hiệu trên phù hợp với công thức dự kiến của hợp chất (B) GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 36 Hình 3. Phổ hồng ngoại (IR) của hợp chất (B) So sánh với dữ liệu phổ IR của chất 2-(acetamido)-3-(4- chlorophenyl)acrylohydrazide [1] thấy có sự tương đồng. Từ đó ta có thể kết luận chất (B) chính là 2-(acetamido)-3-(4-chlorophenyl)acrylohydrazide. 3.2.3.2. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H- NMR) Về cường độ tín hiệu trên phổ 1H-NMR của hợp chất (B) (xem hình 4) cho thấy tổng cộng có 12 proton được tách thành các tín hiệu có cường độ tương đối là 3:2:1:2:2:1:1 phù hợp với công thức dự kiến của hợp chất (B). Tín hiệu singlet có cường độ tương đối bằng 3 và có độ chuyển dịch là  = 1,973 ppm được quy kết cho proton H1 của nhóm methyl. Tín hiệu singlet có cường độ tương đối bằng 2 có độ chuyển dịch là  = 4,355 ppm được quy kết cho proton H9 của nhóm -NH2. Tín hiệu singlet có cường độ tương đối bằng 1 có độ chuyển dịch là  = 6,989 ppm được quy kết cho proton H3. GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 37 Hình 4: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR) của hợp chất (B) Tại vùng có độ chuyển dịch lớn hơn 7 ppm xuất hiện các tín hiệu của proton vùng thơm và các proton còn lại. Do các proton trong vùng thơm có sự tương tác spin- spin với nhau nên 2 tín hiệu singlet có cường độ tương đối bằng 1 ở vùng này được quy kết cho 2 proton H8 và H2. Cả hai proton H8 và H2 đều bị giảm chắn mạnh do kề bên nhóm carbonyl. Tuy nhiên proton H8 bị giảm chắn mạnh hơn do kề bên nitơ có độ âm điện khá mạnh nên nó sẽ chuyển về vùng trường yếu ứng với độ chuyển dịch cao hơn tín hiệu của proton H2. Vậy tín hiệu singlet với cường độ tương đối bằng 1 tại  = 9,396 ppm được quy kết cho proton H8, còn tín hiệu singlet với cường độ tương đối bằng 1 tại  = 9,332 ppm được quy kết cho proton H2. Do các proton H5 và H6 cũng như H4 và H7 tương đương nhau nên sẽ cho các tín hiệu có cường độ tương đối bằng 2. Các proton này đều chịu sự ảnh hưởng của Cl- và sự cộng hưởng kéo dài đến nhóm carbonyl. Đây đều là những nhóm rút electron, cho nên rất khó để so sánh nhóm nào rút mạnh hơn, vì thế việc quy kết sẽ khó khăn. Do vậy, chúng tôi sử dụng phần mềm hỗ trợ ChemBioDraw Ultra và tạm quy kết như sau: H4 và H7 chịu sự ảnh hưởng của cộng hưởng kéo dài đến nhóm carbonyl mạnh hơn Cl- GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 38 nên mật độ electron tại các vị trí này giảm mạnh, do đó tín hiệu proton H4 và H7 sẽ chuyển về vùng trường yếu ứng với độ chuyển dịch cao hơn tín hiệu proton H5 và H6 . Vậy tín hiệu doublet với cường độ tương đối bằng 2 tại  = 7,524 ppm (J = 8,0 Hz) được quy kết cho các proton H4 và H7. Các tín hiệu doublet tại  = 7,423 ppm (J = 8,0 Hz) với cường độ tương đối bằng 2 được quy kết cho proton H5 và H6. 3.3. Tổng hợp hợp chất 5-bromo-2-hydroxybenzylidene-2-(acetamido)-3-(4- chlorophenyl)acrylohydrazide (C) 3.3.1. Phương trình phản ứng 3.3.2. Cơ chế phản ứng Hydrazide N-thế được tổng hợp qua phản ứng ngưng tụ giữa hydrazide và hợp chất carbonyl. Tương tự như phản ứng xảy ra giữa amine và hợp chất carbonyl [5], phản ứng xảy ra qua hai giai đoạn. Giai đoạn 1 là giai đoạn tấn công của hydrazide với vai trò của một tác nhân nucleophile vào carbon của nhóm carbonyl: Giai đoạn 2 của phản ứng là giai đoạn tách nước. Giai đoạn này có thể được xúc tác bởi acid hoặc base. Với xúc tác acid, phản ứng xảy ra như sau: GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 39 Với xúc tác bởi base, phản ứng xảy ra như sau: 3.3.3. Nghiên cứu cấu trúc 3.3.3.1. Phổ hồng ngoại (IR) Trên phổ IR của chất (C) (xem hình 5) xuất hiện các peak hấp thụ đặc trưng cho dao động hóa trị của các liên kết N-H ở tần số 3325 cm-1, 3248 cm-1. Peak hấp thụ có giá trị từ 2840 – 2920 cm-1 đặc trưng cho dao động hoá trị của các liên kết Csp3–H. Ở tần số 1666 cm-1 – 1689 cm-1 xuất hiện peak hấp thụ đặc trưng cho dao động hóa trị của các liên kết –C=O. Peak hấp thụ ứng với dao động hóa trị của các liên kết C=Cthơm hoặc C=N cũng xuất hiện ở tần số 1519 cm-1. GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 40 Hình 5. Phổ hồng ngoại (IR) của hợp chất (C) 3.3.3.2. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR) Hình 6. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR) của hợp chất (C) GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 41 Ở vùng trường mạnh ( = 2,030 ppm) trên phổ 1H-NMR của hợp chất (C) xuất hiện tín hiệu singlet với cường độ tương đối bằng 3 được quy kết cho proton H1 của nhóm methyl gắn với nhóm carbonyl. Tại vùng trường trung bình, xuất hiện tín hiệu doublet ở  = 6,880 ppm ứng với cường độ tương đối bằng 1 được quy kết cho proton H19. Tín hiệu này bị tách thành 2 vạch với hằng số tách 3J = 8,0 Hz do sự ghép spin-spin với proton ở vị trí H18. Tín hiệu singlet ở  = 6,954 ppm với cường độ tương đối bằng 1 được quy kết cho proton H5. Điều này cũng phù hợp với phổ proton của các hydrazide cùng dãy đã được công bố trong tài liệu [1]: tín hiệu proton gắn vào liên kết C=CHAr xuất hiện ở  = 6,0 – 6,8 ppm. Tín hiệu doublet-doublet ở  = 7,407 ppm (3J = 8,5 Hz, 4J = 2,0 Hz) có cường độ tương đối bằng 1 phù hợp với đặc điểm của H18 (tương tác với H19 ở vị trí ortho và H16 ở vị trí meta). Ở  = 7,475 ppm và  = 7,604 ppm xuất hiện 2 tín hiệu doublet với cường độ tương đối bằng 2, hằng số ghép lần lượt bằng 8,5Hz và 9,0Hz (ghép ortho) được gán cho H7, H11 và H8, H10. Tương tự như hợp chất (B) thì H7, H11 sẽ dịch chuyển về vùng trường thấp, có độ chuyển dịch cao hơn ( = 7,604 ppm) và H8, H10 sẽ cho tín hiệu ở  = 7,475 ppm. Tín hiệu doublet xuất hiện ở vùng thơm,  = 7,745 ppm (4J = 2,5Hz) với cường độ tương đối bằng 1 được quy kết cho H16. Tín hiệu này bị tách thành 2 vạch do sự ghép spin-spin với proton ở vị trí meta so với nó là H18 với hằng số tách nhỏ 4J = 2,5 Hz. Ở vùng trường yếu  = 8,551 ppm xuất hiện tín hiệu singlet với cường độ tương đối bằng 1 được quy kết cho proton H14 vì theo kết quả trên phổ NOESY tín hiệu này tạo điểm giao với tín hiệu của proton H16. Tín hiệu singlet với cường độ tương đối bằng 1 xuất hiện ở  = 9,654 ppm được quy kết cho proton H3. Trên phổ NOESY, tín hiệu này tạo điểm giao với các proton H7, H11 (nếu gán cho proton H21 thì không hợp lý vì H7,11 với H21 ở khá xa nhau, khó tạo điểm giao trên phổ NOESY). GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 42 Ở vùng trường yếu (trên 10 ppm) xuất hiện 2 tín hiệu với cường độ tương đối bằng 1 được quy kết cho proton H13 và H21. Vì proton H13 gắn trên nguyên tử nitơ còn proton H21 gắn trên nguyên tử oxy mà oxy có độ âm điện cao hơn nitơ nên proton H21 sẽ có độ chuyển dịch cao hơn proton H13. Vì vậy tín hiệu singlet ở  = 11,898 ppm được quy kết cho proton H21 và tín hiệu singlet ở  = 11,247 ppm được quy kết cho proton H13. Bảng 2. Tóm tắt phổ 1H-NMR của hợp chất (C) Proton H1 H19 H5 H18 H8,10 H7,11  (ppm) J (Hz) 2,030(s) 6,888 (d) 3J = 8,5 6,954 (s) 7,407(d-d) 3J = 8,5 4J = 2,0 7,475 (d) 3J = 8,5 7,604 (d) 3J = 9,0 Proton H16 H14 H3 H13 H21  (ppm) J (Hz) 7,745 (d) 3J = 2,5 8,551 (s) 9,654 (s) 11,247 (s) 11,898 (s) 3.3.3.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (13C-NMR) Tín hiệu trên phổ 13C-NMR được tóm tắt như trong bảng 3. Bảng 3. Tóm tắt phổ 13C-NMR của hợp chất (C) Carbon C1 C17 C5 C19 C15 C8,10  (ppm) 22,706 110,376 118,619 121,324 125,807 128,570 Carbon C9 hoặc C6 C6 hoặc C9 C7,11 C4 C16 C18  (ppm) 129,883 130,350 131,117 132,851 133,052 133,423 Carbon C14 C20 C2 C12  (ppm) 145,316 156,348 161,835 169,521 GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 43 Hình 7. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (13C-NMR) của hợp chất (C) 3.3.3.4. Phổ khối lượng MS Hình 8. Sắc ký đồ của hợp chất (C) GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 44 Hình 9. Phổ MS của hợp chất (C) Trên sắc kí đồ của hợp chất (C) (xem hình 8) thấy chỉ xuất hiện duy nhất 1 tín hiệu, cho thấy (C) là hợp chất sạch. Trên phổ khối lượng của hợp chất này (C18H15O3N3ClBr, M = 434,9985) (xem hình 9), thấy xuất hiện pic ion phân tử (M+H) = 436,0058; (M+H+2) = 438,0036. Điều đó cho thấy khối lượng phân tử của hợp chất phù hợp với công thức dự kiến. GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 45 3.3.3.5. Phổ NOESY Hình 10. Phổ NOESY của hợp chất (C) Dựa vào sự tương tác giữa các proton H-H trên phổ NOESY có thể thấy rằng proton H5 có tín hiệu giao với proton H7,11 mà không xuất hiện tín hiệu giao với proton H3 nên có thể khẳng định rằng cấu hình tại vị trí C5 là cấu hình Z. Cũng trên phổ NOESY, có sự xuất hiện tín hiệu giao giữa proton H13 và H21. Điều này chứng tỏ H13 và H21 phải ở gần nhau trong không gian và do đó, vòng benzene chứa nhóm OH và nhóm NH phải phân bố về cùng một phía đối với liên kết đôi N=C. Do đó, có thể kết luận liên kết đôi N=C tồn tại ở cấu hình Z. Hợp chất (C) có cấu trúc không gian như hình 11. GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 46 Hình 11. Cấu trúc không gian của hợp chất (C) Để xác nhận lại điều này, chúng tôi đã tiến hành tối ưu hóa năng lượng của hợp chất (C) trên cơ sở phần mềm Gaussian, sử dụng bộ hàm MP2/6-311++G(d,p) (được thực hiện bởi TS. Trương Bá Tài, Phòng Hóa Lượng tử, Khoa Hóa học, Đại học Leuven, Belgium). Kết quả cũng cho thấy cấu trúc có năng lượng thấp ứng với cấu hình Z quanh liên kết -N=CH-. Việc tính toán cũng cho thấy có sự hình thành liên kết hydro của nhóm OH (H41) với N25 và của nhóm –NH (H26) với nhóm CH3C=O (O19). Mô hình phân tử có được được biểu diễn như trên hình 12. Hình 12. Cấu trúc của hợp chất (C) sau khi đã tối ưu hóa năng lượng Như vậy, qua việc xác định tính chất và phân tích phổ IR cũng như phổ 1H- NMR, 13C-NMR, MS, NOESY cho phép chúng tôi khẳng định đã tổng hợp thành công hợp chất 5-bromo-2-hydroxybenzylidene-2-(acetamido)-3-(4- chlorophenyl)acryohydrazide (C) với cấu hình Z quanh liên kết đôi N=C. GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 47 3.4. Tổng hợp 4-(4-chlorobenzylidene)-1-(4-hydroxy-3- methoxybenzylidene)amino)-2-methyl-1H-imidazol-5-one (D) 3.4.1. Phương trình phản ứng 3.4.2. Cơ chế phản ứng Phản ứng tổng hợp chất (D) được chúng tôi tiến hành tương tự như tổng hợp chất (C). Tuy nhiên, việc nghiên cứu cấu trúc cho thấy sản phẩm nhận được không là hydrazide N-thế. 3.4.3. Nghiên cứu cấu trúc 3.4.3.1. Phổ hồng ngoại (IR) Trên phổ IR của chất (D) (xem hình 12) xuất hiện peak hấp thụ ở tần số 3410 cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị của các liên kết O-H. Peak hấp thụ có giá trị từ 2847 – 2924 cm-1 đặc trưng cho dao động hoá trị của các liên kết Csp3–H. Ở tần số 1712 cm-1 xuất hiện peak hấp thụ đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết –C=O. Peak hấp thụ ứng với dao động hóa trị của các liên kết C=Cthơm hoặc C=N cũng xuất hiện ở tần số 1589 cm-1. Như vậy, đã có một số khác biệt giữa phổ IR của (D) và (C), đó là: peak C=O trong phân tử chất (D) cho hấp thụ ở tần số lớn hơn so với peak C=O của chất (C), đồng thời có vẻ như chất (D) không cho dao dộng hóa trị của liên kết N – H ở gần 3200cm-1. GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 48 Hình 13. Phổ hồng ngoại (IR) của hợp chất (D) 3.4.3.2. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR) Nếu chấp nhận chất (D) là hydrazide thế được hình thành tương tự như với chất (C) thì phổ 1H-NMR của (D) thiếu đi 2 proton so với công thức dự kiến. Điều này vẫn có thể xảy ra vì trong phân tử hydrazide thế này có nhiều proton linh động, có thể không cho