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
54 trang |
Chia sẻ: honganh20 | Ngày: 14/02/2022 | Lượt xem: 394 | Lượt tải: 1
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:
- khoa_luan_tong_hop_mot_so_dan_xuat_cua_phyllanthone.pdf