Luận văn Tổng hợp, cấu trúc và hoạt tính sinh học của một số hợp chất dị vòng chứa nitơ xuất phát từ dẫn xuất n - Thế của anilin

Trang bìa phụ. i

LỜI CAM ĐOAN. ii

LỜI CẢM ƠN .iii

MỤC LỤC . iv

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU . v

DANH MỤC CÁC HÌNH. vi

MỞ ĐẦU . 1

Chương 1. TỔNG QUAN. 4

1.1 SƠ LƯỢC VỀ QUINOLIN.4

1.1.1. Các phương pháp tổng hợp quinolin .5

1.1.2 Tính chất hóa học của quinolin [3],[13] .7

1.2 SƠ LƯỢC VỀ XETON α,β-KHÔNG NO.10

1.2.1 Cấu tạo của xeton α,β-không no [4],[13].10

1.2.2 Tính chất hóa học của xeton α,β-không no [13] .10

1.2.3 Các phương pháp tổng hợp xeton α,β-không no [1],[13].14

1.3 MỘT SỐ HỢP CHẤT DỊ VÒNG CHỨA NITƠ.17

1.3.1 Pyrimiđin .17

1.3.2 Benzođiazepin.22

1.3.3 Pirazolin.25

Chương 2. THỰC NGHIỆM. 27

2.1 SƠ ĐỒ PHẢN ỨNG .28

Các hợp chất được tổng hợp thông qua sơ đồ dưới đây: .28

2.2 TỔNG HỢP 4-HIĐROXI-6-METYLPIRANOQUINOLIN-2,5-ĐION

(giai đoạn 1) .29

2.3 TỔNG HỢP 3-AXETYL -4-HIĐROXI-N-METYLQUINOLIN-2-ON (giai đoạn 2).29

2.4 TỔNG HỢP CÁC XETON α,β-KHÔNG NO (giai đoạn 3) .30

2.4.1 Tổng hợp 3-(4’’-clophenyl)-1-(4’-hiđroxi-N-metylquinolin-2’-on-3’-yl)prop-2-enon.30

pdf115 trang | Chia sẻ: honganh20 | Ngày: 26/02/2022 | Lượt xem: 109 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Tổng hợp, cấu trúc và hoạt tính sinh học của một số hợp chất dị vòng chứa nitơ xuất phát từ dẫn xuất n - Thế của anilin, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
O N(CH3)2.HCl AcONa, (CH3CO)2O - NH(CH3)2.HCl - H2O N H NR R Ar * Đi từ α-tetralon Sharma S đã tổng hợp một số dẫn xuất etoxyphtalimit của tetrahiđro-naphtho [1,2-e] [1,5]benzođiazepin xuất phát từ α-tetralon và các dẫn xuất thế của benzanđehit [59]: O + OHC R etanol O R N NH R NH2 NH2 1.3.2.2 Tầm quan trọng của benzođiazepin Benzođiazepin và dẫn xuất của nó tạo thành một lớp quan trọng của các hợp chất dị vòng bởi nó có một loạt các tính chất trị liệu và dược lý [22]. Các dẫn xuất của benzođiazepin được sử dụng rộng rãi như thuốc chống co giật, thuốc chống lo âu, giảm đau, an thần, chống trầm cảm và thuốc gây mê [60]. Hoạt tính của dẫn xuất 1,5-benzođiazepin đã được nghiên cứu chữa một số bệnh như ung thư, nhiễm siêu vi và các rối loạn tim mạch [27], [48]. Đồng thời, dẫn xuất benzođiazepin cũng có tầm quan trọng trong thương mại và được sử dụng làm thuốc nhuộm cho sợi acrylic trong nhiếp ảnh [35]. Ngoài tác dụng điều trị chứng lo âu, các chất benzođiazepin còn nhanh chóng trở thành các thuốc được ưa chuộng hơn các bacbiturat tác dụng ngắn, để gây ngủ. Trong khi fluazepam được sử dụng rộng rãi như một loại thuốc ngủ, thì các nhà sản xuất thuốc đã bắt đầu tìm kiếm cho các chất benzođiazepin có nửa đời thải trừ ngắn hơn để tránh xa tác dụng phụ của fluazepam. Một số thuốc này được phát hiện đưa ra vào đầu những nǎm 80: alprrazolam và temazepam nǎm 1981, và triazolam nǎm 1982. Các benzođiazepin khác được bán ngoài thị trường bao gồm halazepam (1981), 25 quazepam (1985), và midazolam (1985). Trong những nǎm 90, triazolam đã không được người sử dụng chấp thuận do những phản ứng tâm thần có hại nguy hiểm. Các benzođiazepin thường được dùng để trị các triệu chứng có liên quan đến rối loạn lo lắng cấp tính, lo lắng liên quan đến trầm cảm, mất ngủ cấp tính không do tình trạng bệnh lý thứ phát như ngừng thở, kích động, và lo lắng xảy ra do lão suy; và dùng trị các triệu chứng liên quan đến cai nghiện rượu cấp tính. Các chất benzođiazepin cũng được dùng để hỗ trợ để giảm các vấn đề cơ xương (co cứng, tính co cứng hoặc cứng hàm (bệnh uốn ván) và các rối loạn co giật (bao gồm tình trạng động kinh và các cơn co giật do sốt), để giảm lo âu trước khi phẫu thuật, và để an thần, gây mê nhẹ, mất trí nhớ, và an dịu thần kinh trong các chǎm sóc tǎng cường (ví dụ midazolam). Nói chung, benzođiazepin dùng thay thế cho các chất barbiturat, meprobamat và các thuốc ngủ an thần khác (glutethimide, ethchlorvynol, ...) cho tất cả các chỉ định chủ yếu của chúng. 1.3.3 Pirazolin 1.3.3.1 Các phương pháp tổng hợp các hợp chất Pirazolin * Tổng hợp các hợp chất 2-pirazolin sử dụng tác nhân phản ứng điazometan Phản ứng giữa este của axit cacboxylic ,–không no với điazometan tạo ra sản phẩm cuối cùng là các hợp chất 2-pirazolin. Phản ứng này đầu tiên tạo sản phẩm chính là các hợp chất 1-pirazolin, sau đó chúng tự tautomer hóa tạo sản phẩm bền hơn là 2- pirazolin theo sơ đồ: H COOMe HMeOOC CH2N2 N N MeOOC COOMe 1 2 3 4 5 N H N MeOOC COOMe 1 2 3 4 5 Bằng phản ứng giữa xeton α,β- không no với điazometan người ta cũng thu được sản phẩm chính ban đầu là các hợp chất 1-pirazolin, sau đó chúng xảy ra sự đồng phân hóa dưới tác dụng của nhiệt độ để tạo thành sản phẩm bền hơn về mặt nhiệt động là các hợp chất 2-pirazolin: CH2N2 O N N Ph O Ph N N H Ph O Ph 26 Phản ứng của 2-aryliđen-3-phenyl-1-indanon với điazometan thực hiện bởi Mustafa và Hilmy cũng tạo sản phẩm cuối cùng là các hợp chất 2-pirazolin: C H Ph O R CH2N2 Ph O N N R Ph O N N R H * Tổng hợp các hợp chất 2-pirazolin đi từ xeton ,-không no và dẫn xuất của hiđrazin Theo tài liệu [11]: Ar - COCH = CH -A r' H2N - NH -R N NAr Ar' R -H2O Phương pháp này thuận lợi để tổng hợp các dẫn chất kiểu 1,3,5-triaryl-2- pirazolin. Phản ứng thường được thực hiện trong dung môi etanol, metanol khan và xúc tác thường dùng là axit axetic [49],[52], hay trong axit axetic có mặt natri axetat hoặc chiếu xạ siêu âm, hiệu suất phản ứng tăng lên rõ rệt từ 76%-96% khi tăng nồng độ CH3COONa [33],[39],[45],[46],[61]. Tùy thuộc vào gốc Ar, Ar’ và R tốc độ phản ứng sẽ đạt giá trị cực đại ở một giá trị pH xác định. Nếu pH quá thấp sẽ làm giảm khả năng phản ứng của các dẫn xuất hiđrazin do tạo muối, nếu pH quá lớn thì khả năng hoạt hóa nhóm cacbonyl trong xeton lại giảm. Tốc độ phản ứng còn phụ thuộc vào hiệu ứng không gian và bản chất nhóm thế liên kết với gốc R trong dẫn xuất hiđrazin [33],[46],[47]. Ngoài xúc tác thông dụng là axit hữu cơ ở trên, nhóm nghiên cứu [37] còn sử dụng xúc tác Amberlyst-15 trong phản ứng của xeton ,- không no với dẫn xuất hiđrazin tạo 1,3,5-triarylpirazolin với hiệu suất tốt (56-65%). Phản ứng thường được thực hiện trong dung môi toluen khan. Cơ chế phản ứng được các tác giả đưa ra như sau: 27 Ar O Ar' RNHNH2 Ar N Ar' HN R + H O S O O polymer Ar N Ar' HN R H + O S O O polymer OS O O polymer Ar N Ar' N R H + H N N Ar' H R Ar N N Ar' R Ar H O S O O polymer+ Ưu điểm của xúc tác Amberlyst-15 là có tính chọn lọc lập thể cao, rẻ tiền, không độc hại và dễ xử lý, có thể tái sử dụng lại xúc tác này 4-5 lần sau khi rửa với toluen. 1.3.3.2 Tầm quan trọng của hợp chất Pirazolin [5], [19], [24], [50], [57], [62], [63] Dị vòng 2-pyrazolin là một vòng không phẳng 5 cạnh, gồm 2 nguyên tử nitơ, trong đó có một nguyên tử nitơ liên kết đôi với nguyên tử cacbon. Đây chính là nguyên nhân làm cho hợp chất chứa dị vòng 2-pyrazolin có khả năng phát quang. Các hợp chất kiểu 1,3,5-triaryl-2-pyrazolin còn có thể dùng làm điot phát quang và là chất vận chuyển các lỗ trống trong vật liệu bán dẫn ứng dụng trong pin mặt trời. Điot phát sáng hữu cơ đã tạo nhiều sản phẩm ứng dụng cho ngành công nghiệp điện tử và đang dần thay thế tinh thể lỏng trong công nghệ hiển vi (màn hình, panel quảng cáo, poster...). Nhóm nghiên cứu [5] tiến hành tổng hợp và khảo sát tính chất quang của các hợp chất thu được bằng phổ huỳnh quang của các chất ở trạng thái rắn. Kết quả cho thấy, các chất chứa dị vòng 2-pyrazolin đều phát quang trong vùng khả kiến 425- 580 nm (vùng ánh sáng xanh → vàng) khi được kích thích với bước sóng thích hợp. Các nhóm thế đẩy hay hút electron ở vị trí 1, 3 và 5 trong vòng 2-pyrazolin ảnh hưởng đến cực đại và cường độ phát quang của các hợp chất này. Chương 2 THỰC NGHIỆM 28 2.1 SƠ ĐỒ PHẢN ỨNG Các hợp chất được tổng hợp thông qua sơ đồ dưới đây: HN CH3 COOEt COOEt N CH3 O CH3 OOH N CH3 O O O OH NH H2N NH2HCl NaHCO3 N CH3 O OH N N NH2 Ar N OH CH3 O N NH Ar NH2 NH2 diphenylete 1/ NaOH 2/ HCl ArCHO, piperidine (1) (2) (3) (4) Dung m«i DMF Reflux, 70 0 Etanol Reflux (5) C CH3COOH N CH3 O OOH Ar N CH3 O OH NN Ar NO2 (6) p-NO2C6H4NHNH2 Etanol Reflux CH3COOH Sơ đồ 1: Sơ đồ tổng hợp các hợp chất xuất phát từ N-metylanilin ... CH3 N O O H N N NH2 Ar N CH3 O H O N NH Ar N CH3 O N N NO2 O H Ar ... 29 2.2 TỔNG HỢP 4-HIĐROXI-6-METYLPIRANOQUINOLIN-2,5-ĐION (giai đoạn 1) NH CH3 + 2CH2(COOC2H5)2 to -C2H5OH N O CH3 O OH O Dụng cụ: Bình cầu đáy tròn 250 ml, cột vigrơ, sinh hàn thẳng, bếp điện, phễu lọc chân không. Hóa chất: N-metylalanin, đietylmalonat, điphenylete, đioxan. Cách tiến hành: Cho vào bình cầu đáy tròn cỡ 250 ml: 10,7 ml N-metylalanin, 32 ml đietylmalonat và 50 ml điphenylete. Lắp cột Vigrơ 20 cm và sinh hàn thẳng đun sôi hỗn hợp phản ứng khoảng 5h, đồng thời cất loại etanol ra khỏi hỗn hợp phản ứng cho tới khi không còn etanol sinh ra nữa. Để nguội hỗn hợp phản ứng đến khi có kết tủa tạo thành, rồi thêm vào hỗn hợp 50 ml đioxan và ete để loại hết điphenylete. Sản phẩm thu được là tinh thể ánh kim, màu vàng và có tonc= 2200C. Theo tài liệu [10], hợp chất này có nhiệt độ nóng chảy 220 - 2210C. 2.3 TỔNG HỢP 3-AXETYL -4-HIĐROXI-N-METYLQUINOLIN-2-ON (giai đoạn 2) N O CH3 O O OH N CH3 O OH COCH 3 + NaOH H2C HC H2C OH OH OH Dụng cụ: Bình cầu đáy tròn, sinh hàn hồi lưu, bếp điện, phễu lọc chân không. Hóa chất: piranoquinolin, grixerol, NaOH, HClđặc, etanol. Cách tiến hành: Cho vào bình cầu huyền phù của 25g piranoquinolin tổng hợp được ở trên (0,103 mol) trong 321 ml grixerol và 32,1 ml dung dịch NaOH 40% (0,515 mol). Đun sôi hỗn hợp phản ứng trong vòng 1h. Để nguội rồi rót vào 642 ml nước lạnh. 30 Trung hòa dung dịch bằng 51 ml HCl đặc cho đến khi kết tủa tách ra hoàn toàn ( đến môi trường axit). Lọc hút và rửa sạch kết tủa bằng nước. Làm khô ở nhiệt độ 80oC và sau đó kết tinh lại bằng dung môi etanol. 2.4 TỔNG HỢP CÁC XETON α,β-KHÔNG NO (giai đoạn 3) Dụng cụ: Bình cầu đáy tròn, sinh hàn hồi lưu, bếp điện, phễu lọc chân không, sắc kí bản mỏng. Hóa chất: 3-axetyl-4-hiđroxi-N-metylquinolin-2-on, piperiđin, etanol, anđehit thơm, N,N-đimetylfomamit (DMF). N O OH COCH 3 CH3 N O OH COCH=CH-Ar CH3 + + H2O PiperidinAr-CHO Cách tiến hành: Đun sôi hồi lưu suốt 40-60h (tùy thuộc vào bản chất của anđêhit) hỗn hợp của 3-axetyl-4-hiđroxi-N-metylquinolin-2-on với anđehit thơm theo tỉ lệ mol 1:1 trong dung môi etanol và 4 giọt piperiđin làm xúc tác. Lúc đầu khi đun phản ứng tan hết, sau đó sản phẩm phản ứng được tạo thành và tách ra ở dạng kết tủa khi đang nóng. Lọc hút ngay khi còn nóng, kết tủa tách ra có thể kết tinh lại từ hỗn hợp dung môi N,N-đimetylfomamit:etanol (1:1) đến khi trên sắc kí bản mỏng silicagel cho một vết tròn gọn. 2.4.1 Tổng hợp 3-(4’’-clophenyl)-1-(4’-hiđroxi-N-metylquinolin-2’-on-3’-yl)prop-2-enon Từ 3-axetyl-4-hiđroxi-N-metylquinolin-2-on (1,6275g; 7,5.10-3mol), p- clobenzađehit (1,05375g; 7,5.10-3mol). Sản phẩm thu được là tinh thể màu vàng với hiệu suất 63% , điểm nóng chảy 165-166OC. Xeton α,β-không no thu được: N CH3 O COCH=CH OH Cl 31 2.4.2 Tổng hợp 3-(4’’-metylphenyl)-1-(4’-hiđroxi-N-metylquinolin-2’-on-3’-yl) prop-2-enon Từ 3-axetyl-4-hiđroxi-N-metylquinolin-2-on (1,6275g; 7,5.10-3mol), p- metylbenzađehit (0,900g; 7,5.10-3mol). Sản phẩm thu được là tinh thể màu vàng với hiệu suất 51%, điểm nóng chảy 163-164OC. Xeton α,β-không no thu được: N CH3 O COCH=CH OH CH3 2.4.3 Tổng hợp 3-phenyl-1-(4’-hiđroxi-N-metylquinolin-2’-on-3’-yl) prop-2-enon Từ 3-axetyl-4-hidroxi-N-metylquinolin-2-on (1,6275g; 7,5.10-3 mol), benzađehit (0,757ml; 7,5.10-3mol). Sản phẩm thu được là tinh thể màu vàng với hiệu suất (53%), điểm nóng chảy 167-168oC. Xeton α,β-không no thu được: N CH3 O COCH=CH OH 2.4.4 Tổng hợp 3-(4’’-hiđroxiphenyl)-1-(4’-hiđroxi-N-metylquinolin-2’-on-3’-yl) prop-2-enon Từ 3-axetyl-4-hiđroxi-N-metylquinolin-2-on (1,6275g; 7,5.10-3mol), m- hiđroxibenzađehit (0,915g; 7,5.10-3mol). Sản phẩm thu được là tinh thể màu vàng với hiệu suất 57% , điểm nóng chảy 164-165OC. Xeton α,β-không no thu được: N CH3 O COCH=CH OH OH 32 2.4.5 Tổng hợp 3-(4’’-metoxiphenyl)-1-(4’-hiđroxi-N-metylquinolin-2’-on-3’-yl) prop-2-enon Từ 3-axetyl-4-hiđroxi-N-metylquinolin-2-on (1,6275g; 7,5.10-3mol), p-metoxi benzanđehit (1,020g; 7,5.10-3mol). Sản phẩm thu được là tinh thể màu vàng với hiệu suất (70%). Xeton α,β-không no thu được: N OH CH3 O COCH=CH OCH3 2.4.6 Tổng hợp 3-(4’’-bromphenyl)-1-(4’-hiđroxi-N-metylquinolin-2’-on-3’-yl) prop-2-enon Từ 3-axetyl-4-hiđroxi-N-metylquinolin-2-on (1,6275g; 7,5.10-3mol), p- brombenzađehit (1,3875g; 7,5.10-3mol). Sản phẩm thu được là tinh thể màu vàng với hiệu suất 55% , điểm nóng chảy 165-166OC. Xeton α,β-không no thu được: N CH3 O COCH=CH OH Br 2.4.7 Tổng hợp 3-(3’’-clophenyl)-1-(4’-hiđroxi-N-metylquinolin-2’-on-3’-yl) prop-2-enon Từ 3-axetyl-4-hiđroxi-N-metylquinolin-2-on (1,6275g; 7,5.10-3mol), m- clobenzađehit (0,85ml; 7,5.10-3mol). Sản phẩm thu được là tinh thể màu vàng với hiệu suất 59% , điểm nóng chảy 164-165OC. Xeton α,β-không no thu được: N CH3 O COCH=CH OH Cl 33 2.4.8 Tổng hợp 3-(3’’-nitrophenyl)-1-(4’-hiđroxi-N-metylquinolin-2’-on-3’-yl) prop-2-enon Từ 3-axetyl-4-hiđroxi-N-metylquinolin-2-on (1,6275g; 7,5.10-3mol), m- nitrobenzađehit (1,1325g; 7,5.10-3mol). Sản phẩm thu được là tinh thể màu vàng với hiệu suất 57% , điểm nóng chảy 167-168OC. Xeton α,β-không no thu được: N CH3 O COCH=CH OH NO2 2.5 CHUYỂN HÓA XETONα,β-KHÔNG NO ĐƯỢC TỔNG HỢP TỪ 3- AXETYL-4-HIĐROXI-N-METYLQUINOLIN-2-ON THÀNH CÁC DẪN XUẤT PYRIMIĐIN, BENZOĐIAZEPIN, PYRAZOLIN 2.5.1 Chuyển hóa xeton α,β-không no được tổng hợp từ 3-axetyl-4-hiđroxi-N- metylquinolin-2-on thành các dẫn xuất pyrimiđin N O OH CH3 COCH=CH-Ar N N NH2 Ar N O OH CH3 DMF/NaHCO3 Guanidin clohydrat Dụng cụ: bình cầu đáy tròn, sinh hàn hồi lưu, bếp cách thủy, phễu lọc chân không, sắc kí bản mỏng. Hóa chất: xeton α,β- không no, guaniđin clohyđrat, NaHCO3, N,N- đimetylfomamit (DMF), etanol. Cách tiến hành: Đun hồi lưu cách thủy 30-50 giờ hỗn hợp gồm 0,001 mol xeton α,β-không no với 0,001 mol guaniđin clohiđrat và 0,001 mol NaHCO3 trong 25ml dung môi N,N-đimetylfomamit (DMF) ở nhiệt độ 700C. Hỗn hợp phản ứng để nguội, đổ vào cốc chứa 30 ml nước đá, sản phẩm tách ra được lọc hút và kết tinh lại trong dung môi etanol. ... CH3 N O O H N N NH2 Ar 34 2.5.1.1 Tổng hợp 2-amino-6-(4”-clophenyl)-4-(4’-hiđroxi-N-metylquinolin-2’-on- 3’-yl)pyrimiđin (P1). Từ 3-(4-clophenyl)-4-hiđroxi-N-metylquinolin-2-on (0,339g; 0,001 mol), guaniđin clohiđrat (0,095g; 0,001mol), NaHCO3 (0,084g; 0,001mol), sản phẩm thu được là tinh thể màu vàng, hiệu suất 62%. Pyrimiđin thu được: N N NH2 N O CH3 O Cl H ... 2.5.1.2 Tổng hợp 2-amino-6-(4”-metylphenyl)-4-(4’-hiđroxi-N-metylquinolin-2’-on-3’- yl)pyrimiđin (P2). Từ 3-(4-metylphenyl)-4-hiđroxi-N-metylquinolin-2-on (0,319g; 0,001 mol), guaniđin clohiđrat (0,095g; 0,001mol), NaHCO3 (0,084g; 0,001mol), sản phẩm thu được là tinh thể màu vàng, hiệu suất 72%. Pyrimiđin thu được: N N NH2 N O CH3 O CH3 H ... 35 2.5.1.3 Tổng hợp 2-amino-6-phenyl-4-(4’-hiđroxi-N-metylquinolin-2’-on-3’- yl)pyrimiđin(P3) Từ 3-(3-benzyl)-4-hiđroxi-N-metylquinolin-2-on (0,305g; 0,001 mol), guaniđin clohiđrat (0,095g; 0,001mol), NaHCO3 (0,084g; 0,001mol), sản phẩm thu được là tinh thể màu vàng, hiệu suất 64%. Pyrimiđin thu được: N N NH2 N O CH3 O H ... 2.5.1.4 Tổng hợp 2-amino-6-(4’’-hiđroxiphenyl)-4-(4’-hiđroxi-N-metylquinolin-2’- on-3’-yl)pyrimiđin (P4). Từ 3-(4-hiđroxiphenyl)-4-hiđroxi-N-metylquinolin-2-on (0,321g; 0,001 mol), guaniđin clohiđrat (0,095g; 0,001mol), NaHCO3 (0,084g; 0,001mol), sản phẩm thu được là tinh thể màu vàng, hiệu suất 58% Pyrimiđin thu được: N N NH2 N O CH3 O H OH ... 36 2.5.1.5 Tổng hợp 2-amino-6-(4”-bromphenyl)-4-(4’-hiđroxi-N-metylquinolin-2’-on- 3’-yl)pyrimiđin (P5). Từ 3-(4-bromphenyl)-4-hiđroxi-N-metylquinolin-2-on (0,384g; 0,001 mol), guaniđin clohiđrat (0,095g; 0,001mol), NaHCO3 (0,084g; 0,001mol), sản phẩm thu được là tinh thể màu vàng, hiệu suất 74% Pyrimiđin thu được: N N NH2 N O CH3 O H Cl ... 2.5.1.4 Tổng hợp 2-amino-6-(3”-clophenyl)-4-(4’-hiđroxi-N-metylquinolin-2’-on- 3’-yl)pyrimiđin (P6). Từ 3-(3-clophenyl)-4-hiđroxi-N-metylquinolin-2-on (0,339g; 0,001 mol), guaniđin clohiđrat (0,095g; 0,001mol), NaHCO3 (0,084g; 0,001mol), sản phẩm thu được là tinh thể màu vàng, hiệu suất 62% Pyrimiđin thu được: N N NH2 N OH CH3 O Cl N N NH2 N O CH3 O H Cl ... 37 2.5.2 Chuyển hóa xeton α,β-không no tổng hợp từ 3-axetyl-4-hiđroxi-N- metylquinolin-2-on thành một số dị vòng benzođiazepin CH3COOH C2H5OH + NH2 NH2 N O OH CH3 COCH=CH-Ar N O OH CH3 N-H N Ar Dụng cụ: bình cầu đáy tròn, sinh hàn hồi lưu, bếp điện, phễu lọc chân không. Hóa chất: xeton α,β- không no, C2H5OH, CH3COOH, o-phenylenđiamin. Cách tiến hành: Đun hồi lưu 30-40 giờ hỗn hợp gồm 10-3 mol xeton ,- không no với 10-3 mol o-phenylenđiamin trong dung môi etanol tuyệt đối và xúc tác là 5 - 7 giọt axit axetic băng. Sản phẩm tách ra được lọc hút và kết tinh lại trong dung môi thích hợp đến khi trên bản mỏng silicagel chỉ cho một vết gọn và tròn. 2.5.2.1 Tổng hợp 2-(4’’-metoxiphenyl)-4-(4’-hiđroxi-N-metylquinolin-2’-on-3’-yl)- 2,3-đihiđro-1H-1,5-benzođiazepin (B1). Từ 3’-(4”-metoxiphenyl)-1-(4’-hiđroxi-N-metylquinolin-2’-on-3’-yl) prop-2-enon (0,335g; 0,001 mol), o-phenylenđiamin (0,108g; 0,001mol), 30 ml rượu etylic, 5 giọt axit axetic băng, sản phẩm thu được là tinh thể màu vàng nâu, hiệu suất (55%). Benzođiazepin thu được: NH N N O CH3 O H3CO H... N CH3 O H O N NH Ar 38 2.5.2.2 Tổng hợp 2-(4’’-clophenyl)-4-(4’-hiđroxi-N-metylquinolin-2’-on-3’-yl)-2,3- đihiđro-1H-1,5-benzođiazepin (B2). Từ 3-(4”-clophenyl)-1-(4’-hiđroxi-N-metylquinolin-2’-on-3’-yl) prop-2-enon (0,3395g; 0,001 mol), o-phenylenđiamin (0,108g; 0,001mol), 30 ml rượu etylic, 5 giọt axit axetic, sản phẩm thu được là tinh thể màu vàng đậm, hiệu suất (78%). Benzođiazepin thu được: NH N N O CH3 O Cl H... 2.5.2.3 Tổng hợp 2-(4’’-bromphenyl)-4-(4’-hiđroxi-N-metylquinolin-2’-on-3’-yl)- 2,3-đihiđro-1H-1,5-benzođiazepin (B3). Từ 3-(4’’-bromphenyl)-1-(4’-hidroxi-N-metylquinolin-2’-on-3’-yl) prop-2- enon (0,384g; 0,001 mol), o-phenylenđiamin (0,108g; 0,001mol), 30 ml rượu etylic, 5 giọt axit axetic, sản phẩm thu được là tinh thể màu vàng, hiệu suất (64%). Benzođiazepin thu được: NH N N O CH3 O Br H... 39 2.5.2.4 Tổng hợp 2-(3’’-clophenyl)-4-(4’-hiđroxi-N-metylquinolin-2’-on-3’-yl)-2,3- đihiđro-1H-1,5-benzođiazepin (B4). Từ 3-(3’’-clophenyl)-1-(4’-hiđroxi-N-metylquinolin-2’-on-3’-yl) prop-2-enon (0,3395g; 0,001 mol), o-phenylenđiamin (0,108g; 0,001mol), 30 ml rượu etylic, 5 giọt axit axetic, sản phẩm thu được là tinh thể màu vàng nhạt, hiệu suất (56%). Benzođiazepin thu được: NH N N O CH3 O H Cl ... 2.5.2.5 Tổng hợp 2-(3’’-nitrophenyl)-4-(4’-hiđroxi-N-metylquinolin-2’-on-3’-yl)- 2,3-đihiđro-1H-1,5-benzođiazepin (B5). Từ 3-(3’’-Nitrophenyl)-1-(4’-hidroxi-N-metylquinolin-2’-on-3’-yl) prop-2- enon (0,35g; 0,001 mol), o-phenylenđiamin (0,108g; 0,001mol), 30 ml rượu etylic, 5 giọt axit axetic, sản phẩm thu được là tinh thể màu vàng, hiệu suất (72%). Benzođiazepin thu được: NH N N O CH3 O H... NH N N O CH3 O H3CO H... 40 2.5.3 Chuyển hóa xeton α,β-không no được tổng hợp từ 3-axetyl -4-hiđroxi- N-metylquinolin-2-on thành dị vòng pyrazolin N CH3 O OOH Ar N CH3 O OH NN Ar NO2 p-NO2C6H4NHNH2 Etanol Reflux CH3COOH Dụng cụ: bình cầu đáy tròn, sinh hàn hồi lưu, bếp điện, phễu lọc chân không, sắc kí bản mỏng. Hóa chất: xeton α,β- không no, p-nitrophenylhidrazin, etanol,axit axetic. Cách tiến hành: Đun sôi hồi lưu hỗn hợp của 0,0005 mol xeton α,β-không no tương ứng với 0,0005 mol p-nitrophenylhidrazin trong 50ml etanol và có vài giọt axit axetic trong suốt 20 - 30 giờ. Sản phẩm tách ra ở dạng kết tủa ngay khi đun sôi hỗn hợp phản ứng. Lọc hút kết tủa và rửa bằng etanol lạnh. 2.5.3.1 Tổng hợp 5-(thiophen-2’’-yl)-3-(4’-hidroxyl-N-metylquinolin-2’-on- 3’-yl)-1-(4’-nitrophenyl)-2-pyrazolin (Z1). Từ 3-(3’’-Nitrophenyl)-1-(4’-hidroxi-N-metylquinolin-2’-on-3’-yl) prop-2-enon (0,154g; 0,0005 mol), p-nitrophenylhidrazin (0,0765gam; 5.10-4 mol). Sản phẩm thu được là tinh thể màu vàng, hiệu suất 48%. Pyrazolin thu được: N O O NN NO2 S CH3 H... N CH3 O N N NO2 O H Ar ... 41 2.6 XÁC ĐỊNH TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA CÁC HỢP CHẤT TỔNG HỢP ĐƯỢC 2.6.1 Sắc kí bản mỏng Sắc ký bản mỏng được thực hiện với các bản mỏng làm từ silicagel 60F254 tráng trên lá nhôm của hãng Merck (Đức). 2.6.2 Nhiệt độ nóng chảy Nhiệt độ nóng chảy của các chất được đo theo phương pháp mao quản với máy xác định nhiệt độ nóng chảy STUART SMP3. 2.6.3 Phổ hồng ngoại (IR) Phổ hồng ngoại của các chất đo ở dạng ép viên với KBr trên máy Impact 410- Nicolet – Mỹ, hoặc được đo trên máy GX-Perkin Elmer-Mỹ tại các đơn vị: Viện Hóa học -Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Quốc gia Việt Nam, Khoa Hóa học trường Đại học Khoa học Tự nhiên- Đại học Quốc gia Hà Nội. 2.6.4 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H NMR, 13C NMR, HSQC, HMBC) được đo trên máy Bruker Avance – Đức 500 MHz tại Viện Hóa học -Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Quốc gia Việt Nam trong dung môi DMSO- d6, chất chuẩn nội là TMS. 2.6.5 Phổ khối lượng (MS) Phổ MS của các hợp chất được đo trên máy phân giải cao AutoSpec Premier Instrument (WATERS, Mỹ) và máy sắc kí lỏng khối phổ(LC-MS) 1100 LC-MSD Trap – SL (Agilent Technologies, Mỹ) trong dung môi metanol tại Khoa Hóa học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội, máy Agilent 6310 ion trap tại Viện hóa học hợp chất thiên nhiên – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Quốc Gia Việt Nam. 2.7 THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC- HOẠT TÍNH KHÁNG VI SINH VẬT KIỂM ĐỊNH Chúng tôi đã tiến hành thử hoạt tính kháng vi sinh vật của các sản phẩm nghiên cứu tại Phòng thử nghiệm sinh học – Viện Công nghệ sinh học- Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. -Các chủng vi sinh vật: mua tại ngân hàng ATCC gồm + Vi khuẩn Gr(+): Bacillus subtilis ATCC 27212 42 Staphylococcus aureus ATCC 12222 Lactobacillus fermentum ATCC 14931 + Vi khuẩn Gr(-): Escherichia coli ATCC 25922 Pseudomonas aeruginosa ATCC 25923 Salmonella enterica ATCC35640 + Nấm men: Candida albican ATCC SH20 - Môi trường nuôi cấy vi sinh vật: + Môi trường duy trì và bảo tồn giống: Sabouraud Dextrose Broth (SDB)- Sigma cho nấm men và nấm mốc. Vi khuẩn trong môi trường Trypcase Soya Broth (TSB)- Sigma. + Môi trường thí nghiệm: Eugon Broth ( Difco, Mỹ) cho vi khuẩn, Mycophil (Difco, Mỹ) cho nấm. -Phép thử nghiên cứu hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định: Hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định được thực hiện dựa trên phương pháp pha loãng đa nồng độ của Vanden Bergher và Vlietlinck hiện đang được áp dụng tại trường Đại học Dược, Đại học Tổng hợp Illinois, Chicago, Mỹ. Đây là phương pháp thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định và nấm nhằm đánh giá mức độ kháng khuẩn mạnh yếu của các mẫu thử thông qua các giá trị thể hiện hoạt tính là MIC ( nồng độ ức chế tối thiểu), IC50 (nồng độ ức chế 50%), MBC ( nồng độ diệt khuẩn tối thiểu). +Pha loãng mẫu thử: Mẫu trong dịch stock ban đầu (20mg/ml) được pha loãng trong DMSO và nước cất vô trùng thành một dãy 05 nồng độ phù hợp theo yêu cầu và mục đích thử. Nồng độ thử cao nhất là 200 g/ml và 12,5 µg/ml. +Thử hoạt tính: Chuẩn bị dung dịch vi khuẩn hoặc nấm ở nồng độ 5.105 CFU/ml khi tiến hành thử. Lấy 10 µl dung dịch mẫu thử theo các nồng độ đã được pha loãng, thêm 190 µl dung dịch vi khuẩn và nấm, ủ ở 37oC. Sau 24h, đọc giá trị MIC bằng mắt thường. Giá trị MIC được xác định tại giếng có nồng độ chất thử thấp nhất gây ức chế hoàn toàn sự phát triển của vi sinh vật. Giá trị IC50 được tính toán dựa trên dựa trên số liệu giáo trị OD bằng máy lọc ELISA Biotek và phần mềm Tablecurve 2Dv4. + Chất tham khảo: 43  Kháng sinh Ampicillin cho các chủng vi khuẩn Gram (+) và chủng E.coli với giá trị IC50 trong khoảng 0,005-2 µg/ml.  Kháng sinh Pen/Step cho chủng P.aeruginosa với giá trị IC50 trong khoảng 4-5 µg/ml.  Amphotericin B cho nấm với giá trị IC50 trong khoảng 0,5-1 µg/ml. 44 Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 TỔNG HỢP CÁC CHẤT ĐẦU 3-AXETYL -4-HIĐROXI-N-METYLQUINOLIN-2-ON. Các hợp chất trung gian (I) và (II) đều là các chất rắn kết tinh, có nhiệt độ nóng chảy phù hợp với tài liệu tham khảo [51]. Các chất này thu được qua sơ đồ phản ứng: HN CH3 COOEt COOEt N CH3 O CH3 OOH N CH3 O O O OH diphenylete 1/ NaOH 2/ HCl (I) (II) 3.2 TỔNG HỢP CÁC XETON α,β-KHÔNG NO TỪ 3-AXETYL-4-HIĐROXI- N-METYLQUINOLIN-2-ON Từ hợp chất 3-axetyl-4-hiđroxi-N-metylquinolin-2-on (II) cho ngưng tụ với các anđehit thơm trong điều kiện của phản ứng Claisen-Schmidt (trong môi trường kiềm yếu) đã tổng hợp được một số xeton α,β-không no: N O OH COCH3 CH3 N O OH COCH=CH-Ar CH3 + + H2O PiperidinAr-CHO Với Ar: p-ClC6H4, p-CH3C6H4, C6H5 , p-OHC6H4, p-CH3OC6H4, p-BrC6H4, m-ClC6H4, m-NO2C6H4 Phản ứng được thực hiện trong dung môi etanol và xúc tác là piperiđin. Vai trò của piperiđin không chỉ làm xúc tác cho phản ứng ngưng tụ mà còn là để kéo proton tách khỏi nhóm –COCH3 và chuyển nó thành cacbanion, từ đó tạo liên kết với C- electrophin của nhóm cacbonyl anđehit. 45 Về cơ chế, phản ứng có bản chất là sự ngưng tụ andol-croton giữa một anđehit và một metyl xeton, xúc tác có thể là axit hoặc bazơ, sau khi loại một phân tử nước nhận được xeton ,–không no. Phản ứng giữa dẫn xuất chứa nhóm metyl xeton và anđehit được biểu diễn theo sơ đồ: RCOCH3 + R'CHO RCOCH = CHR' + H2ORCOCH2 H C OH R' Xúc tác cho phản ứng là axit hoặc bazơ (cho cả hai giai đoạn tấn công nucleophin và tách nước tạo xeton ,–không no), nhưng nhìn chung xúc tác bazơ thông dụng hơn cả

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfluan_van_tong_hop_cau_truc_va_hoat_tinh_sinh_hoc_cua_mot_so.pdf
Tài liệu liên quan