Luận văn Nghiên cứu tổng hợp một số (tetra - O - acetyl - β - dglycopyranosyl) thiosemicarbazon của một số aldehyd và keton thiên nhiên

MỞ ĐẦU.7

PHẦN I: TỔNG QUAN .9

1. TỔNG QUAN VỀ ISOTHIOCYANAT .9

2. TỔNG QUAN VỀ THIOSEMICARBAZIDE VÀ CÁC GLYCOSYL

THIOSEMICARBAZIDE .10

2.1. Các phương pháp tổng hợp thiosemicarbazide .10

2.1.1. Phản ứng của isothiocyanat và hydrazin .10

2.1.2. Phản ứng khử thiosemicarbazon bằng NaBH4 .10

2.1.3. Phản ứng của hydrazin với các dẫn xuất của acid thiocarbamic.11

2.1.4. Phản ứng của cyanohydrazin với hydro sulfide.11

2.1.5. Phản ứng tổng hợp dẫn xuất di- và trithiosemicarbazide từ các amin.11

2.2. Tính chất của thiosemicarbazide .11

2.2.1. Phản ứng với các aldehyd.11

2.2.2. Phản ứng đóng vòng của thiosemicarbazide tạo thiadiazol.12

2.3. Tính chất của các glycosyl thiosemicarbazide .13

3. TỔNG QUAN VỀ THIOSEMICARBAZON .13

4. TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ ALDEHYD, KETON THIÊN NHIÊN .15

4.1 Cinamaldehyd .15

4.2. Menthone.16

4.3.Citral .16

4.4.Citronellal.17

4.5. Camphor.18

5. SỬ DỤNG LÒ VI SÓNG TRONG HOÁ HỌC CARBOHYDRATE.19

PHẦN II: THỰC NGHIỆM .22

2.1. Tổng hợp (2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glycopyranosyl)thiosemicarbazide.22

2.1.1. Tổng hợp (2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glucopyranosyl)thiosemicarbazide.22

2.1.2. Tổng hợp (2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-galactopyranosyl)thiosemicarbazide.22

2.2. Điều chế và tinh chế một số aldehyd và keton trong thiên nhiên.23

2.2.1. Điều chế menthone từ menthol .23

2.2.2. Tinh chế citral từ tinh dầu sả chanh .23

pdf113 trang | Chia sẻ: mimhthuy20 | Lượt xem: 460 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Nghiên cứu tổng hợp một số (tetra - O - acetyl - β - dglycopyranosyl) thiosemicarbazon của một số aldehyd và keton thiên nhiên, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
lại sản phẩm bằng ethanol 96%. Thu được sản phẩm màu vàng nhạt. Hiệu suất 0,8g (75%), điểm nóng chảy 115- 116 0 C. 2.4. Khảo sát ảnh hưởng của dung môi và xúc tác đến phản ứng của (2,3,4,6-tetra-O- acetyl- -D-glycoyranosyl)thiosemicarbazide với citral và citronellal Qui trình chung: Cho vào bình cầu dung tích 100 ml, 2 mmol citral hoặc citronellal và 15 ml dung môi lắc kỹ. Thêm vào đó 2 mmol xúc tác. Tiến hành khuấy ở nhiệt độ phòng 60 phút. Sau đó thêm từ từ 2 mmol (0,842 g) hợp chất (2,3,4,6-tetra-O- acetyl- -D-glycopyranosyl)thiosemicarbazide và đun hồi lưu trong t giờ. Sau đó, chuyển sản phẩm ra cốc. Để bay hơi dung môi ở nhiệt độ phòng. Đánh nước nhiều lần loại xúc tác dư. Lọc sản phẩm trên phễu Büchner. Kết tinh lại sản phẩm bằng ethanol 96%. Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) 30 Sơ đồ phản ứng như sau: + O OAcH AcO OAc NH C S NH NH2 AcO O OAcH AcO OAc NH C S NH N AcO CH R CH OR xúc tác RCHO = citral, citronellal Các xúc tác và dung môi sử dụng trong khảo sát ảnh hưởng của xúc tác và dung môi đến phản ứng của (2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glycopyranosyl)thiosemicarbazide với citral và citronellal được dẫn ra ở bảng dưới đây: Dung môi Xúc tác Cách tiến hành Ethanol khan CH3COOH Đun hồi lưu trong lò vi sóng Ethanol khan CH3COOH Đun hồi lưu Ethanol khan CH3COONa Đun hồi lưu Ethanol khan HCl Đun hồi lưu Methanol khan CH3COOH Đun hồi lưu trong lò vi sóng Methanol khan CH3COOH Đun hồi lưu Methanol khan CH3COONa Đun hồi lưu Methanol khan HCl Đun hồi lưu Kết quả khảo sát phản ứng này được thảo luận trong Phần 3.3. Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) 31 PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Tổng hợp (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glycopyranosyl)thiosemicarbazide 3.1.1. Tổng hợp (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazide Để điều chế dẫn xuất (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazide chúng tôi đã tiến hành phản ứng cộng hợp hydrazin hydrat vào dẫn xuất (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)isothiocyanat trong dung môi dicloromethan. Phản ứng xảy ra như sau: O OAc NCSAcO AcO AcO H2N-NH2.H2O O OAc NHAcO AcO OAc S NH NH2 20oC Sơ đồ 3.1. Tổng hợp (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazide. Phản ứng cộng hợp này xảy ra dễ dàng, cho hiệu suất sản phẩm cao. Cấu trúc của sản phẩm được xác nhận bằng phổ hồng ngoại. Hình 3.1. Phổ IR của (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazide. Trong phổ hồng ngoại của hợp chất này xuất hiện băng sóng ở vùng 3329 cm‒ 1 và 3194 cm ‒ 1 xuất hiện đặc trưng cho dao động hóa trị của nhóm NH2 và NH ở nhóm Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) 32 liên kết thiosemicarbazide –NH–C(=S)–NH–NH2, băng sóng hấp thụ ở 1633 cm ‒ 1 đặc trưng cho dao động biến dạng của nhóm NH2 trong nhóm liên kết này. Băng sóng hấp thụ đặc trưng cho dao động hóa trị của nhóm C=O (ester) ở 1745 cm‒ 1, đồng thời băng sóng hấp thụ mạnh ở 1226 cm‒ 1 và ở 1040 cm‒ 1 đặc trưng cho dao động hóa trị và biến dạng của nhóm liên kết C–O–C (ester). Băng sóng hấp thụ có cường độ trung bình nằm trong vùng từ 1110-1060 cm–1 tương ứng, đặc trưng cho dao động hóa trị của nhóm C=S. Từ các dữ kiện ở phổ hồng ngoại đã bước đầu chứng tỏ rằng phản ứng tổng hợp (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazide đã thành công. 3.1.2.Tổng hợp (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazide Để điều chế dẫn xuất (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazide chúng tôi đã tiến hành phản ứng cộng hợp hydrazin hydrat vào dẫn xuất (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)isothiocyanat trong dung môi dicloromethan. Phản ứng xảy ra như sau: O H OAc H H OAc H NCSAcO H AcO O H OAc H H AcO H NHAcO H OAc S NH NH2 NH2 - NH2 . H2O 20oC Sơ đồ 3.2. Tổng hợp (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazide. Phản ứng cộng hợp này xảy ra dễ dàng, cho hiệu suất sản phẩm cao. Cấu trúc của sản phẩm được xác nhận bằng phổ hồng ngoại. Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) 33 Hình 3.2. Phổ IR của hợp chất (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl) thiosemicarbazide. Trong phổ hồng ngoại của hợp chất này xuất hiện băng sóng ở vùng 3333 cm‒ 1 và 3191 cm ‒ 1 xuất hiện đặc trưng cho dao động hóa trị của nhóm NH2 và NH ở nhóm liên kết thiosemicarbazide –NH–C(=S)–NH–NH2, băng sóng hấp thụ ở 1633 cm ‒ 1 đặc trưng cho dao động biến dạng của nhóm NH2 trong nhóm liên kết này. Băng sóng hấp thụ đặc trưng cho dao động hóa trị của nhóm C=O (ester) ở 1747 cm‒ 1, đồng thời băng sóng hấp thụ mạnh ở 1223 cm‒ 1 và ở 1041 cm‒ 1 đặc trưng cho dao động hóa trị và biến dạng của nhóm liên kết C–O–C (ester). Băng sóng hấp thụ có cường độ trung bình nằm trong vùng từ 1110-1060 cm–1 tương ứng, đặc trưng cho cho dao động hóa trị của nhóm C=S. Từ các dữ kiện ở phổ hồng ngoại đã bước đầu chứng tỏ rằng phản ứng tổng hợp (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazide đã thành công. 3.2. Tổng hợp các 4-(2,3,4,6-tetra-O-axetyl-β-D-glycopyranosyl)thiosemicarbazon của các aldehyd, keton thiên nhiên 3.2.1. Các 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon Phản ứng tổng hợp các 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon của các aldehyd hoặc keton được thực hiện trong dung môi ethanol 99,9% và dùng acid acetic băng làm xúc tác. Quá trình tổng hợp xảy ra theo sơ đồ chung như sau: Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) 34 Sơ đồ chung: + O OAcH AcO OAc NH C S NH NH2 AcO O OAcH AcO OAc NH C S NH N AcO CH RCH OR CH3COOH Sơ đồ 3.3. Tổng hợp các 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazon (R-CH=O là aldehyd hoặc keton thiên nhiên: camphor, cinamaldehyd, menthone). Kết quả tổng hợp các thiosemicarbazon được dẫn ra trong Bảng 3.1. Cấu trúc của các thiosemicarbazon được xác nhận bằng các phương pháp phổ hiện đại như IR, 1H NMR. Các số liệu phổ trên được dẫn ra trong các Bảng 3.2 (đối với phổ IR), 3.3 (đối với phổ 1H NMR), 3.4 (đối với phổ 13C NMR), các phổ đồ được dẫn ra chi tiết trong phần Phụ lục. Bảng 3.1: Các hợp chất 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon Aldehyd hoặc keton Đnc, °C Hiệu suất Cinamaldehyd 160-161 80% Menthone 100-101 78% Camphor 155-156 55% 3.2.1.1. Phổ IR của các 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glucopyranosyl)- thiosemicarbazon Sự hình thành của sản phẩm thiosemicarbazon có thể được xác nhận cấu trúc ban đầu qua việc ghi phổ IR của chúng (dưới dạng ép viên với KBr) và đem so sánh với phổ IR của thiosemicarbazide. Chúng tôi nhận thấy rằng trên phổ của các thiosemicarbazon đã có sự xuất hiện thêm các băng sóng hấp thụ đặc trưng cho các hợp phần mới (liên kết >C=N-) trong phân tử của chúng mà phổ IR của thiosemicarbazide không có, điều này chứng tỏ rằng phản ứng giữa các aldehyd hoặc keton với (2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D- Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) 35 glucopyranosyl)thiosemicarbazide đã xảy ra, và phân tử thiosemicarbazon đã được tạo thành như dự kiến. a) Phổ IR của hợp chất cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)-thiosemicarbazon Hình 3.3. Phổ IR của cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon. Trong phổ IR của hợp chất cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon xuất hiện các băng sóng hấp thụ cường độ mạnh ở 1748 cm –1 đặc trưng cho dao động hóa trị của nhóm C=O (ester); ở các vùng từ 1220- 1218 cm ‒ 1 và 1042-1040 cm –1 tương ứng, đặc trưng cho dao động hóa trị đối xứng và bất đối xứng của liên kết C-O-C (ester), các nhóm chức ester này có mặt trong nhóm acetyl của hợp phần monosacaride trong phân tử. Băng sóng hấp thụ có cường độ trung bình nằm trong vùng từ 1220-11218 cm–1 đặc trưng cho cho dao động hóa trị của nhóm C=S. Dao động hóa trị của liên kết azomethin -CH=N- xuất hiện ở 1625 cm–1 các băng sóng hấp thụ này nói chung có cường độ trung bình hoặc yếu, đôi khi bị che lấp bởi băng sóng hấp thụ của liên kết C=C thơm bên cạnh. Ngoài ra, phổ IR của cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon còn chỉ ra các nhóm NH trong phân tử hợp chất này được đặc trưng bởi các băng sóng hấp thụ nằm trong vùng 3352-3340, 3169-3160 cm–1 tương ứng. Vòng benzen cho dao động hóa trị của liên kết C=C trong các vùng 1548 Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) 36 cm –1 và 1485-1400cm –1, dao động hóa trị của liên kết -CH trong vòng thơm ở vùng 3086-3034 cm –1. Ngoài ra trong phổ còn chỉ ra các bước sóng hấp thụ đặc trưng cho các liên kết hóa trị -CH alkyl ở vùng dưới 3000 cm–1. b) Phổ IR của menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glucopyranosyl)- thiosemicarbazon Hình 3.4. Phổ IR của menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon. Trong phổ IR của hợp chất menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon xuất hiện các băng sóng hấp thụ mạnh ở 1756 cm–1 đặc trưng cho dao động hóa trị của nhóm >C=O (ester), ở các vùng từ 1223-1218 cm‒ 1 và 1041-1030 cm –1 tương ứng, đặc trưng cho dao động hóa trị đối xứng và bất đối xứng của liên kết C-O-C (ester), các nhóm chức ester này có mặt trong hợp phần monosacaride của phân tử. Băng sóng hấp thụ có cường độ trung bình nằm trong vùng từ 1100-1060 cm–1 đặc trưng cho dao động hóa trị của nhóm C=S. Dao động hóa trị của liên kết azomethin >C=N- xuất hiện ở 1630 cm–1. Ngoài ra, phổ IR của menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon còn chỉ ra các nhóm NH trong phân tử những hợp chất này được đặc trưng bởi các băng sóng hấp thụ nằm trong vùng 3348-3336 cm–1. Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) 37 Các băng sóng hấp thụ đặc trưng cho các liên kết hóa trị -CH alkyl ở vùng 3000‒ 2874 cm –1 . c) Phổ IR của camphor 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glucopyranosyl)- thiosemicarbazon Hình 3.5. Phổ IR của camphor 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon. Trong phổ IR của hợp chất camphor 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon xuất hiện các băng sóng hấp thụ mạnh ở 1748 cm–1 đặc trưng cho dao động hóa trị của nhóm > C=O (ester); ở các vùng từ 1226-1220 cm‒ 1 và 1037-1030 cm –1 tương ứng, đặc trưng cho dao động hóa trị đối xứng và bất đối xứng của liên kết C-O-C (ester), các nhóm chức ester này có mặt trong hợp phần monosaccaride của phân tử. Băng sóng hấp thụ có cường độ trung bình nằm trong vùng từ 1110-1080 cm–1 đặc trưng cho dao động hóa trị của nhóm C=S. Dao động hóa trị của liên kết azomethin >C=N- xuất hiện ở 1620 cm–1. Ngoài ra, phổ IR của camphor 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon còn chỉ ra các nhóm NH trong phân tử những hợp chất này được đặc trưng bởi các băng sóng hấp thụ nằm trong vùng 3327-3320 cm–1. Các bước sóng hấp thụ đặc trưng cho các liên kết hóa trị -CH alkyl ở vùng dưới 3000 cm–1. Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) 38 Bảng 3.2: Kết quả phổ IR của hợp chất 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon Andehyd hoặc keton Phổ IR(cm‒ 1) NH C=O ester CH=N COC ester C=S C=C Cinamaldehyd 3169 1748 1625 1218, 1042 1120 1548 Menthone 3348 1756 1630 1223, 1041 1100 Camphor 3327 1748 1620 1226,1037 1080 Các số liệu phổ trên đã xác nhận bước đầu sự hình thành của các sản phẩm 4- (2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon từ phản ứng của thiosemicarbazide tương ứng với các aldehyd và keton khác nhau. Các sản phẩm này được ghi phổ NMR (1H và 13C) nhằm phân tích sâu hơn về mối liên quan giữa cấu trúc và tính chất phổ của chúng. 3.2.1.2. Phổ 1H NMR của các 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)- thiosemicarbazon a) Phổ 1H NMR của cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glucopyranosyl)- thiosemicarbazon Trên phổ 1H NMR của cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon cho thấy có các vùng tín hiệu rõ rệt, đặc trưng cho từng loại proton có mặt trong phân tử hợp chất này (Hình 3.6, các Bảng 3.3, các phổ đồ được dẫn ra trong phần Phụ lục). Việc đánh số khung phân tử các cinamaldehyd 4- (2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon như sau: O OAcH AcO OAc NH C S NH N AcO 1234 1'2'3' 4' 5' 6' 1" 2" 3" 4" 5" 6" a b Proton trong các nhóm NH-2 và NH-4 có tín hiệu cộng hưởng ở = 11,89 ppm (singlet) và = 8,55 ppm (ở dạng doublet). Proton của nhóm azomethin -CH=N- có độ chuyển dịch hóa học ở = 7,93 ppm (ở dạng doublet). Proton trong nhóm -CH3 ở các nhóm acetyl có độ chuyển dịch hóa học nằm trong vùng = 2,00-1,93 ppm. Các proton Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) 39 của hợp phần monosaccaride bao gồm các tín hiệu nằm trong vùng từ = 5,97 ppm đến = 3,98 ppm. Các proton ở C-1’ và C-2’ trong vòng có hằng số ghép cặp 3J = 9,25-9,00 Hz, tương ứng với tương tác H-H theo kiểu trans, do vậy nhóm liên kết thiosemicarbazide nằm ở vị trí equatorial, tức là cinamaldehyd 4- (2,3,4,6-tetra-O- acetyl- -D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon đều có cấu hình anomer β.( Hình 3.6, Bảng 3.3). Hình 3.6. Phổ 1H NMR của cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon. Khi so sánh phổ 1H NMR của hợp chất (2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D- glucopyranosyl)thiosemicarbazide với cinamaldehyd 4- (2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon chúng tôi nhận thấy rằng ở phổ 1H NMR của thiosemicarbazon, ngoài vùng phổ của hợp phần monosaccaride nằm trong vùng = 5,97-3,98 ppm còn xuất hiện thêm tín hiệu cộng hưởng mới của các proton có mặt trong hệ thơm liên hợp, nằm trong vùng = 7,57-7,33 ppm, ngoài ra proton Hb và Ha xuất hiện ở vùng = 7,07-6,95 ppm với hằng số ghép cặp J =16,00 Hz điều đó chứng tỏ liên kết đôi liên hợp với vòng thơm ở hợp phần cinamaldehyd có cấu hình trans. Đồng thời tín hiệu cộng hưởng của proton trong nhóm NH-2 chuyển dịch mạnh về phía trường yếu hơn do ảnh hưởng đồng thời của hiệu ứng anisotropic của các liên kết >C=S và -CH=N- liền kề, trong khi đó vị trí tín hiệu cộng hưởng của proton NH-4 thay đổi không đáng kể và xuất hiện ở dạng doublet với hằng số ghép cặp 3J = 9,00 Hz. Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) 40 b) Phổ 1H NMR của menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glucopyranosyl)- thiosemicarbazon Phổ 1H NMR của menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon cho thấy có các vùng tín hiệu rõ rệt, đặc trưng cho từng loại proton có mặt trong phân tử hợp chất này (Hình 3.7, các Bảng 3.3, các phổ đồ được dẫn ra trong phần Phụ lục). Việc đánh số khung phân tử của menthone 4-(2,3,4,6- tetra-O-acetyl- -D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon như sau: O OAcH AcO OAc NH C S NH N AcO CH3 CH3 CH3 1234 1'2'3' 4' 5' 6' 1'' 2'' 3'' 4'' 5'' 6'' 7'' 8'' 9'' 10'' Proton trong các nhóm NH-2 và NH-4 có tín hiệu cộng hưởng ở = 10,85 ppm (singlet) và = 8,06 ppm (doublet). Proton trong các nhóm -CH3 ở các nhóm acetyl có độ chuyển dịch hóa học nằm trong vùng = 1,99-1,92 ppm. Các proton của hợp phần monosaccaride bao gồm các tín hiệu nằm trong vùng = 5,84-3,98 ppm. Các proton ở C-1’ và C-2’ trong vòng có hằng số ghép cặp 3J = 9,50-8,75 Hz, tương ứng với tương tác H-H theo kiểu trans, do vậy nhóm liên kết thiosemicarbazide nằm ở vị trí equatorial, tức là menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon có cấu hình anomer β (Hình 3.7, Bảng 3.3). Khi xem xét phổ 1H NMR của hợp chất menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon chúng tôi nhận thấy rằng ở phổ 1H NMR của các thiosemicarbazon xuất hiện tín hiệu cộng hưởng mới của các proton có mặt trong hợp phần menthone, nằm trong vùng = 3,37-1,63 ppm, đồng thời tín hiệu cộng hưởng của proton trong nhóm NH-2 chuyển dịch mạnh về phía trường yếu hơn do ảnh hưởng đồng thời của hiệu ứng anisotropic của các liên kết >C=S và >C=N- liền kề, trong khi đó vị trí tín hiệu cộng hưởng của proton NH-4 xuất hiện ở dạng doublet với hằng số ghép cặp 3J = 9,50 Hz. Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) 41 Hình 3.7. Phổ 1H NMR của menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon. c) Phổ 1H NMR của camphor 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glucopyranosyl)- thiosemicarbazon Phổ 1H NMR của camphor 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glucopyranosyl)- thiosemicarbazon cho thấy có các vùng tín hiệu rõ rệt, đặc trưng cho từng loại proton có mặt trong phân tử hợp chất này (Hình 3.8, Bảng 3.3, các phổ đồ được dẫn ra trong phần Phụ lục). Việc đánh số khung phân tử của camphor 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon như sau: 1234 1'2'3' 4' 5' 6' CH3 CH3 CH3 O OAcH AcO OAc NH C S NH N AcO 1'' 2'' 3'' 4'' 5'' 6'' 7'' 8'' 9'' 10'' Proton trong các nhóm NH-2 và NH-4 có tín hiệu cộng hưởng ở = 10,50 ppm (singlet) và = 8,17 ppm (doublet). Proton trong các nhóm -CH3 ở các nhóm acetyl có độ chuyển dịch hóa học nằm trong vùng = 2,01-1,95 ppm. Các proton của hợp phần monosaccaride bao gồm các tín hiệu nằm trong vùng phổ từ = 5,80 ppm đến = 4,01 ppm. Các proton ở C-1’ và C-2’ trong vòng có hằng số ghép cặp 3J = 9,50 Hz, tương ứng với tương tác H-H theo kiểu trans, do vậy nhóm liên kết thiosemicarbazide nằm ở Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) 42 vị trí equatorial, tức là camphor 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glucopyranosyl)- thiosemicarbazon có cấu hình anomer β (Hình 3.8, Bảng 3.3). Hình 3.7. Phổ 1H NMR của menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon. Khi xem xét phổ 1H NMR của hợp chất camphor 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon chúng tôi cũng nhận thấy rằng ở phổ 1H NMR của các thiosemicarbazon xuất hiện tín hiệu cộng hưởng mới của các proton có mặt trong hợp phần camphor, nằm trong vùng = 1,05-0,67 ppm, đồng thời tín hiệu cộng hưởng của proton trong nhóm NH-2 ( =10,50 ppm ) chuyển dịch mạnh về phía trường yếu hơn do ảnh hưởng đồng thời của hiệu ứng anisotropic của các liên kết >C=S và >C=N- liền kề, trong khi đó vị trí tín hiệu cộng hưởng của proton NH-4 ( =8,17ppm ) thay đổi ít và xuất hiện ở dạng doublet với hằng số ghép cặp 3J = 9,00 Hz. Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) 43 Bảng 3.3. Phổ 1H NMR của các 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon [ (ppm), độ bội, J (Hz)]. Proton Cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β- D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon Menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon Camphor 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β- D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon NH-2 11,89(s,1H) 10,85(s, 1H) 10,50(s,1H) NH-4 8,55(d, 1H, J 9,0) 8,07(d, 1H, J 9,5) 8,17(d,1H,J 9,0) CH=N 7,93(d,1H,J 9,0) CHa 6,90(dd,1H, J 16,0) CHb 7,07(d, 1H, J 9,5, 16,0) H-1’ 5,97(t, 1H, J 9,0) 5,84(t, 1H, J 8,75) 5,80(t, 1H, J 9.25) H-2’ 5,22(t, 1H, J 9,25) 5,04(t, 1H, J 9,5) 5,11(t, 1H, J 9.25) H-3’ 5,40(t, 1H, J 9,5) 5,42(t, 1H, J 9,25) 5,42(t, 1H, J 9.5) H-4’ 4,95(t, 1H, J 9,5) 4,94(t, 1H, J 9,75) 4,96(m, 1H) H-5’ 4,06(ddd, 1H, J 2,0, 4,5, 9,5) 4,04-4,03(m, 1H) 4,34(d, 1H, J 9.25) H-6’a 4,19(dd, 1H, J 4,5, 12,5) 4,16(dd,1H, J 4,75, 12,5) 4,20(dd, 1H, J 4,5, 12,75) H-6’b 3,98(d, 1H, J 11,5) 3,98(d, 1H, J 2,0, 12,5 ) 4,01(d, 1H, J 2,5, 12,25) H-2” 7,57(d, 2H, J 7,5) Proton khác CH CH2 CH3 CH(CH3)2 3,37-0,86(m, 16H) 2,23-2,19(m, 1H) 1,78-1,76(m, 1H) 1,67-1,63(m, 1H) 1,18-1,14(m, 4H) 0,94-0,86(m, 9H) Proton khác CH CH2 CH3 CH(CH3)2 1,05-0,67(m,16H) 0,81(s,1H) 0,76(s,2H) 1,00(s,3H) 0,89(s, 6H) 0,71-0,67(m,4H) H-3” 7,40(t, 2H, J 7,25) H-4” 7,33(t, 1H, J 7,5) H-5” 7,40 (t, 2H, J 7,25) H-6” 7,57 (d, 2H, J 7,5) CH3CO 2,00-1,93(s, 12H) 1,99-1,92(s, 12H) 2,01-1,95(s, 12H) Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) 44 3.2.1.3. Phổ 13C NMR của các 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon Để khẳng định chắc chắn hơn về cấu trúc của khung carbon ở các 4-(2,3,4,6- tetra-O-acetyl- -D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon chúng tôi tiến hành đo phổ 13C NMR của các hợp chất này và kết quả như sau: a) Phổ 13C NMR của cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)- thiosemicarbazon Để khẳng định chắc chắn hơn cấu trúc của cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra-O- acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon chúng tôi cũng tiến hành nghiên cứu phổ 13 C NMR của hợp chất này và trên phổ cũng cho thấy có các vùng tín hiệu 13C rõ rệt, đặc trưng cho từng loại nguyên tử carbon có mặt trong phân tử. Nguyên tử carbon trong liên kết >C=S có tín hiệu cộng hưởng ở = 177,9 ppm. Các nguyên tử carbon trong nhóm >C=O(ester) có tín hiệu cộng hưởng trong vùng = 170-169,5 ppm. Nguyên tử carbon trong liên kết azomethin -CH=N- có độ chuyển dịch hóa học ở = 146,0 ppm. Các nguyên tử carbon trong vòng thơm có tín hiệu cộng hưởng trong vùng = 140,0- 124,7 ppm. Các nguyên tử carbon trong hợp phần monosaccaride có tín hiệu cộng hưởng trong vùng = 81,3-61,8 ppm. Các nguyên tử carbon (-CH3) trong nhóm acetyl có tín hiệu cộng hưởng trong vùng = 20,5-20,3 ppm. (Hình 3.9, Bảng 3.4). Hình 3.9. Phổ 13C NMR của cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon. Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) 45 Khi so sánh phổ 13C NMR của cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranozyl)thiosemicarbazon với phổ 13C NMR của (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazide thấy xuất hiện tín hiệu cộng hưởng của nguyên tử carbon trong liên kết azomethin -CH=N- ở = 146,0 ppm và tín hiệu cộng hưởng của các nguyên tử carbon trong hợp phần cinamaldehyd ở 140,0-129,0 ppm. Các tín hiệu này không xuất hiện ở phổ 13C NMR của thiosemicarbazide. b) Phổ 13C NMR của menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon Trên phổ 13C NMR của menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon xuất hiện các vùng tín hiệu 13C rõ rệt, đặc trưng cho từng loại nguyên tử carbon có mặt trong phân tử của các hợp chất này. Nguyên tử carbon trong liên kết >C=S có tín hiệu cộng hưởng ở = 179,1 ppm. Các nguyên tử carbon trong nhóm >C=O(ester) có tín hiệu cộng hưởng trong vùng = 170,0-169,4 ppm. Nguyên tử carbon trong liên kết trong liên kết azomethin >C=N- có độ chuyển dịch hóa học ở = 160,3 ppm. Các nguyên tử carbon trong hợp phần monosaccaride có tín hiệu cộng hưởng trong vùng = 80,8-61,8 ppm. Các nguyên tử carbon trong hợp phần menthone có tín hiệu cộng hưởng trong vùng = 50,2-25,8 ppm. Các nguyên tử carbon (-CH3) trong nhóm acetyl có tín hiệu cộng hưởng trong vùng = 21,7-17,9 ppm. (Hình 3.10, Bảng 3.4). Hình 3.10. Phổ 13 C NMR của menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon. Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) 46 Khi xem xét phổ 13C NMR của menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon chúng tôi cũng thấy rằng trên phổ xuất hiện tín hiệu cộng hưởng của nguyên tử carbon trong liên kết azomethin >C=N- ở = 160,3 ppm và tín hiệu cộng hưởng của các nguyên tử carbon trong hợp phần menthone ở vùng = 50,2-25,8 ppm. Đây là bằng chứng xác nhận sự tạo thành của sản phẩm thiosemicarbazon. c) Phổ 13C NMR của camphor 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon Trên phổ 13C NMR của camphor 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon xuất hiện các vùng tín hiệu 13C rõ rệt, đặc trưng cho từng loại nguyên tử carbon có mặt trong phân tử của các hợp chất này. Nguyên tử carbon trong liên kết >C=S có tín hiệu cộng hưởng ở = 178,6 ppm. Các nguyên tử carbon trong nhóm >C=O(ester) có tín hiệu cộng hưởng trong vùng = 170,0-169,3 ppm. Nguyên tử carbon trong liên kết trong liên kết azomethin >C=N- có độ chuyển dịch hóa học ở = 168,7 ppm. Các nguyên tử carbon trong hợp phần monosaccari

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfluanvan_truongthithu_2013_3657_1869500.pdf
Tài liệu liên quan