Tóm tắt Luận án Tổng hợp và tính chất của các hợp chất 4-Acetyl và 4-formylsydnone (per-O-acetyl-β-D-glycopyranosyl) thiosemicarbazon

ương pháp: 1. Phương pháp tổng hợp hữu cơ dựa trên các nguyên tắc và phương pháp cơ bản của hoá học hữu cơ theo hai phương pháp gia nhiệt khác nhau: 6 - Tiến hành phản ứng bằng cách gia nhiệt truyền thống (đun hồi lưu), sử dụng nhiều dung môi và kéo dài thời gian phản ứng. - Tiến hành phản ứng bằng cách chiếu xạ vi sóng, sử dụng ít dung môi và rút ngắn thời gian phản ứng. - Kiểm tra tiến trình phản ứng và xác định thời điểm kết thúc phản ứng bằng sắc ký bản mỏng với hệ dung môi phù hợp. 2. Phương pháp tinh chế và kiểm tra độ tinh khiết: - Kết tinh lại sản phẩm phản ứng trong dung môi phù hợp để thu được chất tinh khiết: ethanol, methanol, benzene, toluene, DMF - Sắc ký bản mỏng với hệ dung môi thích hợp để kiểm tra độ tinh khiết của các chất tổng hợp được. - Đo nhiệt độ nóng chảy của các chất tổng hợp được theo phương pháp đo mao quản trên máy đo điểm nóng chảy SUART SMP3 của Anh. 2.2. Phương pháp phân tích xác định cấu trúc các chất Cấu trúc của các chất đã tổng hợp được xác nhận bằng các phương pháp phân tích các dữ kiện phổ: IR, 1H-NMR, 13C-NMR, MS kết hợp một số kĩ thuật phổ hai chiều như COSY, HMBC, HSQC, của các chất. 2.3. Thăm dò hoạt tính sinh học của các hợp chất: - Thử hoạt tính kháng vi sinh vật như vi khuẩn gram (-), gram (+), nấm men với nồng độ các chất thiosemicarbazon, thiadiazin khác nhau. - Thử khả năng bắt gốc tự do DPPH theo phương pháp tương tự như tài liệu tham khảo với nồng độ thiosemicarbazon, thiadiazin khác nhau. Chương 3. THỰC NGHIỆM 3.1 Tông hợp các hợp chất thiosemicarbazon và thiadiazin của 4- formylsydnone và 4-acetylsydnone Để tổng hợp các hợp chất thiosemicarbazon và thiadiazin của 4- formylsydnone và 4-acetylsydnone, chúng tôi đã tiến hành các công việc sau: 1. Tổng hợp các chất 3-arylsydnone từ chất đầu là các anilin thế 2. Tổng hợp các hợp chất 3-aryl-4-formylsydnone từ các 3- arylsydnone 3. Tổng các hợp chất 3-aryl-4-bromoacetylsydnone từ các 3- arylsydnone. 4. Tổng hợp các hợp chất N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl) thiosemicarbazid và N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl) thiosemicarbazid. 5. Tổng hợp các chất 3-aryl-4-formylsydnone N-(2’,3’,4’,6’-tetra-O- acetyl-β-D-glucopyranosyl) thiosemicarbazon và các chất 3-aryl-4- 7 formylsydnone N-(2’,3’,4’,6’-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl) thiosemicarbazon. 6. Tổng hợp các chất 2-[2’,3’,4’,6’-(tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosylamino)]-5-(3”-arylsydnone)-6H-1,3,4-thiadiazin và 2- [2’,3’,4’,6’-(tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosylamino)]-5-(3”- arylsydnone)-6H-1,3,4-thiadiazin. 7. Chuyển hoá các hợp chất 3-aryl-4-formylsydnone N-(2’,3’,4’,6’- tetra-O-acetyl-β-D-glycopyranosyl) thiosemicarbazon đã tổng hợp được thành các hợp chất thialidin-4-on và thiadiazol và phức chất kim loại. 8. Nghiên cứu xác định cấu trúc của các hợp chất glycopyranosyl thiosemicarbazon, glycopyranosyl thiadiazin và các sản phẩm chuyển hoá thialidin-4-on, 1,3,4-thiadiazol và phức chất kim loại. Qúa trình tổng hợp các chất thiosemicarbazon và các chất 1,3,4- thiadiazin được thực hiện theo sơ đồ: N H 2 R ClCH2COOH, NaOH, H2O,  hay 1. ClCH2COOEt, CH3COONa, EtOH,  2. NaOH; 3. HCl NHCH 2 COOH R NaNO2, HCl 5°C N R CH 2 COOH NO 1a-t 2a-t 3a-t Ac2O 25°C O N N O R O N N O C H N H N H S N R O OAc AcO R 1 R 2 OAc O N N O R CHO 4a-t 5a-t 8a-q , 9a-q + Glc-TSC hay Gal-TSC DMF, POCl3 0 - 70 oC EtOH khan Lò vi sóng ~30 phút hay (CH3CO)2O, HClO4 tõ 10oC ®Õn 25oC O N N O R C H 3 O 6a-l CH3COOH b¨ng, P2O5,  B r 2, á n h sá n g 1 5 -3 0 p h ú t O N N O R CH 2 Br O 7a-l O N N O R CHO 5a-q O N N O R CH 2 Br O 7a-l Lò vi sóng 600W 1,5-2 phút N HO OAc AcO R 1 OAc S C N N O N N O R R 2 1 0 a -l , 1 1 a -l NH2NH2.H2O CH2Cl2, <20°C Glc-NCS hay Gal-NCS Glc-TSC hay Gal-TSC O OAc N HAcO R 1 R 2 N H 2N HC S OAc O OAc N=C=SAcO R 1 R 2 OAc O O H O HO H OH R 1 R 2 1, Ac2O/HClO4 2, Br2/P/ H2O 3 , P b (S C N ) 2 Glc-OH hay Gal-OH + Glc-TSC hay Gal-TSC Hình 3.1 Sơ đồ phản ứng tổng hợp các hợp chất thiosemicarbazon và 1,3,4-thiadiazin 8 Trong đó: R là H (a), 2-Me (b), 3-Me (c), 4-Me (d), 4-Et (e), 2,3-diMe (f), 2,4-diMe (g), 3-OMe (h), 4-OMe (i), 4- OEt (k), 4- Cl (l), 4-Br (m), 4-F (p), 4- Me-2-NO2 (q), 2-Me-4-Br (r) 2-Me-5-Cl (s) và (R-C6H5)=C6H11(t), với R 1 = H, R2 = OAc: Là thiosemicarbazid (Glc-TSC). Với R1 = OAc, R2 = H: Là thiosemicarbazid (Gal-TSC). 3.2. Chuyển hoá các hợp chất 3-aryl-4-formylsydnone(2’,3’,4’,6’-tetra- O-acetyl-β-D-glycopyranosyl) thiosemicarbazon thành các chất 2- iminothiazolidin-4-on Chuyển hoá các chất 3-aryl-4-formylsydnone(2’,3’,4’,6’-tetra-O- acetyl-β-D-glycopyranosyl) thiosemicarbazon thành các chất 2- iminothiazolidin-4-on bằng phản ứng: BrCH2COOEt CH3COONa, EtOH, 80oC, 40-48 h RCH N N O +-O N S N O N O OAc OAc AcO R2 R1 12a-f hay 13a-f O OAc OAc AcO R2 NH C NH N S CH N N O +-O R1 R (8d-q) hay (9d-q) Trong đó R: 4-Me (a), 2,3-diMe (b), 2,4-diMe (c), 4-OMe (d), 4-Et, 4-OEt (e), C6H11 (f). R1 = H, R2 = OAc là (12a-f). R1 = OAc, R2 = H là (13a-f) 3.3. Chuyển hoá các hợp chất 3-aryl-4-formylsydnone(2’,3’,4’,6’-tetra- O-acetyl-β-D-glycopyranosyl) thiosemicarbazon thành các chất 2,3- dihydro-1,3,4-thiadiazol Chuyển hoá các hợp chất 3-aryl-4-formylsydnone(2’,3’,4’,6’-tetra-O- acetyl-β-D-glycopyranosyl) thiosemicarbazon thành các chất 2,3-dihydro- 1,3,4-thiadiazol được thực hiện bằng phản ứng: 20-25 h Ac2O (8d-q), (9d-i) O N N O CH OAcGly N H S N R OAcGly-N H S N N Ac O N N O R CH2Cl2 (14a-f), (15a-e) OAcGly-N Ac S N N Ac O N N O R 48-50 h Trong đó R là 4-Me (a); 2,3-diMe (b); 2,4-diMe (c); 4-OMe (d); 4-OEt (e). 9 Chương 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1. VỀ TỔNG HỢP CÁC HỢP CHẤT 3-ARYL-4-FORMYL SYDNONE (5a-r) Chúng tôi đã tổng hợp được 18 hợp chất 3-arylsydnone từ các anilin thế, làm chất đầu cho tổng hợp các chất 4-formylsydnone và 4- acetylsydnone. Từ các chất 3-arylsydnone đã tổng hợp được 17 hợp chất 3-aryl-4-formylsydnone (Bảng 4.1). Bảng 4.1. Kết quả tổng hợp và các dữ kiện phổ của một số chất 4-formyl-3- arylsydnone (trích) TT Nhóm thế R Màu sắc Hiệu suất (%) Đnc(C) νC=O Sydnone ν C=O Formyl νC=C Thơm 1 H Nâu đỏ 45 145-146 1788 1647 1600, 1472, 1445 2 2- Me Xám 43 107-108 1784 1670 1601, 1503, 1465 3 3-Me Nâu nhạt 42 88-90 1783 1672 1590, 1450, 1447 4 4-Me Xám 58 118-119 1783 1650 1600, 1500, 1455 4.2. KẾT QUẢ TỔNG HỢP CÁC CHẤT 3-ARYL-4-BROMO ACETYLSYDNONE (7a-l) Từ các hợp chất 3-arylsydnone cho phản ứng actyl hoá với anhydride acetic, chúng tôi đã tổng hợp được 11 hợp chất 3-aryl-4-acetylsydnone với các nhóm thế khác nhau. Sau đó cho các chất 3-aryl-4-acetylsydnone phản ứng với brom dưới tác dụng của ánh sáng thu được 11 hợp chất 3-aryl-4- bromoacetylsydnone có các nhóm thế khác nhau (Bảng 4.2). Bảng 4.2. Các dữ kiện vật lý của các chất 3-aryl-4-bromoacetyl sydnone STT Ký hiệu R Màu sắc Đnc (C) Hiệu suất (%) 1 6a H Trắng sáng 110 - 111 96 2 6b 2-Me Màu trắng 99 - 101 85 3 6c 3-Me Xám trắng 123 - 125 87 . .. . . . . 10 6k 4-F Trắng xám 132 - 134 93 11 6l Cyclohecxyl Vàng nâu 78 - 80 87 10 4.3. KẾT QUẢ TỔNG HỢP CÁC CHẤT N-(TETRA-O-ACETYL- β-D-GLYCOPYRA NOSYL)THIOSEMICARBAZID. Sản phẩm N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-ß-D-glucopyranosyl) thiosemicar bazid ở dạng chất rắn kết tinh màu trắng, hiệu suất 71%, điểm nóng chảy là 156-158ºC. Sản phẩm N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-ß-D-galactopyranosyl) thiosemicarbazid ở dạng chất rắn kết tinh màu trắng, điểm nóng chảy là 203-205oC, hiệu suất 74%. Cấu trúc của các thiosemicarbazid được xác nhận bằng phổ hồng ngoại và phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H NMR. 4.4. VỀ TỔNG HỢP CÁC HỢP CHẤT 3-ARYL-4-FORMYL SYDNONE N-(2,3,4,6-TETRA-O-ACETYL-β-D-GLYCOPYRANO SYL) THIOSEMICARBAZON 4.4.1. Về tổng hợp các chất 3-aryl-4-formylsydnone N-(2,3,4,6-tetra-O- acetyl-β-D-glucopyranosyl) thiosemicarbazon Chúng tôi đã tổng hợp được 15 hợp chất 3-aryl-4-formylsydnone N- (2’,3’,4’,6’-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl) thiosemicarbazon (8a-q). Hiệu suất thiosemicarbazon thu được đạt từ 43-85%, các chất đều có màu vàng, không tan trong nước, dễ tan trong các dung môi ethanol, axeton, benzen, diclomethan, ethyl acetat. Bảng 4.3 Kết quả tổng hợp các hợp chất (8a-q) (trích) STT Kí hiệu R Đonc (C) Hiệu suất (%) Màu sắc 1 8a H 137–138 71 Vàng sáng 2 8b 2-Me 119-121 75 Vàng sáng 3 8c 3-Me 148–150 73 Vàng sáng 4 8d 4-Me 149–151 76 Vàng sáng . . .. . . 13 8n 4-I 128-130 68 Vàng cam 14 8p Cyclohecxyl 126-128 85 Vàng sáng 15 8q 2-Me-5-Cl 121–123 43 Vàng nhạt Các chất thiosemicarbazon được xác định cấu trúc bằng các phương pháp phổ IR, phổ 1H, 13C NMR, phổ 2D NMR và phổ khối lượng MS. Trong phổ IR của các hợp chất (8a-q) có các băng sóng của các nhóm liên kết trong phân tử các thiosemicarbazon. Băng sóng hấp thụ của nhóm C=O (lacton) của vòng sydnone bị chồng chập bởi đỉnh hấp thụ của nhóm C=O (ester), cùng nằm trong vùng 1756–1737 cm–1. Liên kết azomethin được xác nhận qua băng sóng hấp thụ đặc trưng ở vùng 1610- 1597cm–1. 11 Bảng 4.4. Các dữ kiện phổ IR của các chất 3-aryl-4-formylsydnone N- (2’,3’,4’,6’-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon (trích). STT Kí hiệu Nhóm thế R Băng sóng hấp thụ ( cm–1) νC=O (Syd và ester) νC=N νNH νC=C (thơm) νC=S νC-O-C ester 1 8a H 1750 160 0 3343, 3122 1450, 1541 1080 1037, 1235 2 8b 2-Me 1755 159 1 3330, 3138 1531- 1475 1051 1051, 1228 3 8c 3-Me 1756 153 2 3345, 3163 1531, 1474 1040 1236, 1040 Các dữ kiện của phổ 1H và 13C kết hợp với các kỹ thuật phổ 2 chiều COSY, HMBC, HSQC đã xác định đúng cấu tạo và vị trí của các nguyên tử carbon, hydro trong phân tử các chất thiosemicarbazone (8a-q). Hình 4.2. Phổ 1H NMR của chất 3-(4-methoxyphenyl)-4-formylsydnone N- (tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon (8h) Hình 4.3. Phổ 13C NMR của thiosemicarbazon (8h). 12 Việc quy kết, xác định các proton và carbon trong phổ 1H và 13C- NMR dựa trên các dữ kiện trong phổ hai chiều COSY, HSQC, HMBC. Tương tác giữa các proton trong phổ COSY của hợp chất 3-(4- methoxyphenyl)-4-formylsydnone N-(2’,3’,4’,6’-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl) thiosemicarbazon (8h) (Hình 4.4) bao gồm: H-2’’’ và H-6’’’ H-3’’’ và H-6’’ NH-4 H-1’ H-2’ H-3’ H-4’ H-6 H-6’a và H-6’b, H-6’a H-6’b. Hình 4.4. Phổ COSY của hợp chất 3-(4-methoxyphenyl)-4-formylsydnone N-(tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon (8h). Hình 4.5. Phổ HSQC của chất 3-(4-methoxyphenyl)-4-formylsydnone N- (2’,3’,4’,6’-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl) thiosemicarbazon (8h). 13 Hình 4.6. Phổ HMBC của hợp chất 3-(4-methoxyphenyl)-4-formylsydnone N- (2’,3’,4’,6’tetra-O- acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon (8h). Sự phân mảnh các ion mảnh trong phổ MS của các chất thiosemicarbazon được tạo thành từ sự phân cắt các nhóm thế và vòng glucopyranosyl và có thể xảy ra theo các hướng chính như Hình 4.8. O N N O CH N HO OAc AcO AcO OAc N H S N R a b c d a b c d O OAc AcO AcO OAc A, m/z 331 O OAc AcO AcO OAc [M + H] N HO OAc AcO AcO OAc S N HO OAc AcO AcO OAc S B 1 , m/z 390 O OAc AcO OAc O AcO AcO OAc CH3COOH A 1 , m/z 271 A 2, m/z 271 hay hay N HO OAc AcO AcO OAc S H B 2 , m/z 391 H+ A 3, m/z 272 O N N O R hay O N N O R D 1 R m/z H 161 4-Me 176*) 4-OMe 205 2,3-diMe 189 4-F - 2-Me-5-Cl 209/211 *) D1+H D 2 R m/z 4-OMe 190 2,5-diMe 188 O N N O CHH 2N R C + 2H R m/z H 190 4-Me 204 4-OMe 220 4-OEt 234 2,3-diMe 218 2,5-diMe 219*) 4-F 206 2-Me-5-Cl 240/242 *) C+3H C Hình 4.8. Sự phân cắt cơ bản của thiosemicarbazon (8a-q) 14 4.4.2. Về tổng hợp các chất 3-aryl-4-formylsydnone N-(2,3,4,6-tetra-O- acetyl-β-D-galactopyranosyl) thiosemicarbazon (9a-q) Các hợp chất 3-aryl-4-formylsydnone N-(2’,3’,4’,6’-tetra-O-acetyl-β- D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon (9a-q) được chúng tôi tổng hợp tương tự như các thiosemicarbazon (8a-q). Chúng tôi đã tổng hợp được 15 hợp chất 3-aryl-4-formylsydnone N-(2’,3’,4’,6’-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl) thiosemicarbazon (9a-q) (Bảng 4.9). Bảng 4.9. Kết quả tổng hợp các hợp chất (9a-q) (trích) STT Kí hiệu R Đonc (C) Hiệu suất (%) Màu sắc 1 9a H 144-146 71 Vàng sáng 2 9b 2-Me 121-123 69 Vàng sáng 3 9c 3-Me 148-150 60 Vàng sáng 4 9d 4-Me 182-184 77 Vàng sáng . . . . 15 9q Cyclohecxyl 126-128 85 Vàng cam Bảng 4.10. Các dữ kiện phổ IR của các chất 3-aryl-4-formylsydnone N- (2’,3’,4’,6’-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon (trích) TT Kí hiệu R Băng sóng hấp thụ (cm–1) νC=O Syd νC=O Ester νNH νC=C Thơm νCH=N νC-O-C ester 1 9a H 1755 1755 3341, 3256 1523, 1480 1600 1228, 1056 2 9b 2-Me 1749 1749 3343, 3325 1521 1610 1222, 1056 3 9c 3-Me 1753 1753 3484, 3350 1525 1600 1225, 1052 4 9d 4-Me 1748 1748 3492, 3252 1534 1600 1218, 1043 . . .. . .. 15 9q Cyclohecxyl 1746 1746 3365, 2942 1534 1600 1218, 1046 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H, 13C và phổ hai chiều 2D NMR của các galactopyranosyl thiosemicarbazon (9a-q) có các dữ kiện về số nguyên tử cacbon, số proton và độ dịch chuyển hoá học, hằng số tương tác của các nguyên tử này, thể hiện đúng cấu tạo của các chất như dự kiến tổng hợp. 15 Hình 4.9. Phổ 1H NMR của hợp chất 3-(2-methylphenyl)-4-formylsydnone (tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon (9b) Hình 4.10. Phổ 13C NMR của chất 3-(2-methylphenyl)-4-formylsydnone N- (tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon (9b) 4.5. VỀ TỔNG HỢP CÁC HỢP CHẤT 2-(2’,3’,4’,6’-TETRA-O- ACETYL-β-D-GLYCOPYRANOSYLAMINO)-5-(3”-ARYLSYDNONE) -6H-1,3,4-THIADIAZIN Các hợp chất thiadiazin (10a-l) và (11a-l) được chúng tôi tổng hợp, bằng phản ứng giữa dẫn xuất 3-aryl-4-bromoacetylsydnone (7a-l) với các chất N-(2’,3’,4’,6’-tetra-O-acetyl-β-D-glycopyranosyl) thiosemicarbazid Glc-TSC và Gal-TSC theo phương pháp chiếu xạ vi sóng, trong điều kiện không dung môi. Bảng 4.12. Kết quả tổng hợp các chất 2-(2’,3’,4’,6’-(tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosylamino)-5-(3”-arylsydnone)-6H-1,3,4-thiadiazin (trích) 16 STT Ký hiệu R Màu sắc Đnc (°C) Hiệu suất (%) 1 10a H Vàng nhạt 135-137 75 2 10b 2-Me Vàng sáng 119-121 70 3 10c 3-Me Vàng sáng 111-113 73 .. 10 10k 4-F Vàng sáng 155-156 79 11 10l Cyclohecxyl Vàng sáng 109-111 70 Bảng 4.13. Kết quả tổng hợp các chất 2-(2’,3’,4’,6’-(tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosylamino)-5-(3”-arylsydnone)-6H-1,3,4-thiadiazin (trích) STT Ký hiệu R Màu sắc Đnc (°C) Hiệu suất(%) 1 11a H Vàng 106-108 75 2 11b 2-Me Vàng 158-159 78 3 11c 3-Me Vàng sáng 121-123 80 . .. ... 9 11i 4-Cl Vàng sáng 161-163 75 10 11k 4-F Vàng sáng 160-162 75 11 11l Cyclohecxyl Vàng sáng 104-106 72 4.5.1. Phổ IR của các chất 2-(2’,3’,4’,6’-tetra-O-acetyl-β-D- glycopyranosylamino)-5-(3”-arylsydnone)-6H-1,3,4-thiadiazin (10a-l và 11a-l) Trong phổ hồng ngoại của các chất thiadiazin (10a-l và 11a-l) xuất hiện các băng sóng đặc trưng cho các nhóm liên kết trong phân tử các chất 2-(2’,3’,4’,6’-tetra-O-acetyl-β-D-glycopyranosylamino)-1,3,4-thiadiazin. Băng sóng hấp thụ của nhóm C=O (ester) acetat ở hợp phần đường galactopyranosyl xuất hiện ở số sóng trong vùng 1748–1743 cm–1, nhóm liên kết C–O–C (ester) có băng sóng nằm ở 1231–1222 cm-1 và 1060–1056 cm–1. Băng sóng của nhóm C=O (lacton) của vòng sydnone bị chồng chập trong vùng hấp thụ của các nhóm C=O (ester). Băng sóng của liên kết C=C ở vòng sydnone cũng bị chồng chập bởi các băng sóng dao động của liên kết C=C vòng thơm, nằm trong vùng 1577–1505 cm-1 và 1470–1590 cm-1. 4.5.2. Phổ NMR và MS của các chất 2-(2’,3’,4’,6’-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosylamino)-5-(3”-arylsydnone)-6H-1,3,4-thiadiazin (10a-l và 11a-l) 17 Trong phổ 1H NMR của các chất glucopyranosylamino thiadiazin (10a-l) có các tín hiệu cộng hưởng của các proton thơm, nằm trong vùng 7,85–7,21 ppm, các proton của vòng glucopyranose nằm trong vùng 5,33- 3,94 ppm. Các tín hiệu của proton trong nhóm acetate nằm ở vùng 2,05- 1,87 ppm, trong phổ còn có các tín hiệu đặc trưng cho proton của các nhóm thế ankyl của vòng thơm nằm trong vùng 2,74 - 1,19 ppm. Trong phổ 13C NMR của các thiadiazin có các tín hiệu của các nguyên tử carbon vòng thơm nằm trong vùng 137,3-122,2 ppm, carbon vòng đường nằm trong khoảng 71,9-61,1 ppm, carbon C-4” và C-5” của vòng sydnone có tín hiệu nằm ở 105,2-104,8 ppm và 168,9-165,8 ppm. Carbon C-2, C-5 và C-6 tròng vòng thiadiazin nằm ở 166,4-147,9 ppm và 14,9-23,5 ppm. Việc đánh số đánh số khung phân tử của các hợp chất theo công thức chung như sau: N HO OAc AcO AcO OAc S C N N O N N O R 1 2 3 4 5 6 1' 2'3' 4' 5' 6' 4'' 5'' 1'' 2'' 3'' 1''' 2''' 3''' 4''' 5''' 6''' N HO OAc AcO AcO OAc S C N N O N N O R 1 2 3 4 5 6 1' 2'3' 4' 5' 6' 4'' 5'' 1'' 2'' 3'' 1''' 2''' 3''' 4''' 5''' 6''' Từ phổ 2D NMR COSY, HSQC và HMBC của một hợp chất 1,3,4- thiadiazin đại diện 10a, 11h có thể qui kết chính xác các tín hiệu phổ 1H NMR và 13C NMR và cấu tạo của các hợp chất 2-(2’,3’,4’,6’-(tetra-O- acetyl-β-D-glucopyranosylamino)-5-(3”-arylsydnone)-6H-1,3,4-thiadiazin. Hình 4.13. Phổ 1H NMR giãn của chất 2-(2’,3’,4’,6’-(tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosylamino)-5-(3”-phenylsydnone)-6H-1,3,4-thiadiazin (10a) 18 Hình 4.14. Phổ C13 NMR giãn của hợp chất 2-(2’,3’,4’,6’-tetra-O-acetyl-β- D-glucopyranosylamino)-5-(3”-phenylsydnone)-6H-1,3,4-thiadiazin (10a) Hình 4.15. Phổ COSY của hợp chất 2-(2’,3’,4’,6’-(tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosylamino)-5-(3”-phenylsydnone)-6H-1,3,4-thiadiazin (10a) 4.6. VỀ TỔNG HỢP CÁC HỢP CHẤT 2-IMINOTHIAZOLIDIN-4- ON (12a-f) và (13a-f) 4.6.1. Về tổng hợp các hợp chất 2-iminothiazolidin-4-on (12a-f) và (13a-f) Để tổng hợp các chất 2-iminothiazolidin-4-on 12a-f và 13a-f từ các chất thiosemicarbazon, chúng tôi đã thực hiện phản ứng vòng hoá nhóm liên kết thioure trong phân tử thiosemicarbazon bằng ethyl bromoacetat. 19 Bảng 4.14. Kết quả tổng hợp các chất 2-iminothiazolidin-4-on (trích) STT Ký hiệu R Màu sắc Đnc (°C) Hiệu suất(%) 1 12a 4-Me Vàng 119-121 62 2 12b 2,3-diMe Vàng sẫm 102-104 59 . .... .... . .. 6 12f Cyclohecxyl Vàng sáng 120-122 68 7 13a 4-Me Vàng 121-123 63 8 13b 2,3-diMe Vàng 109-111 58 .... . . 10 13d 4-OMe Vàng nhạt 110112 61 11 13e 4- OEt Vàng 99-101 63 12 13f Cyclohecxyl Vàng sáng 126-127 69 Cấu trúc của các chất 2-iminothiazolidin-4-on được xác nhận bằng các phương pháp phổ hiện đại như phổ hồng ngoại, phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H, 13C, kết hợp với các kỹ thuật phổ hai chiều như COSY, HSQC, HMBC và phổ khối lượng ESI-MS. RCH N N O +-O N S N O N O OAc OAc AcO R1 R2 4 1 3 21'2' 3' 4' 5' 6' 6''' 5''' 4''' 3'''2''' 1''' 5 1'' 2'' 3'' 4'' 5'' Với R2=OAc, R1=H là các chất (12a-f), R2=H, R1=OAc là các (13a-f) 4.6.2. Phổ IR của các chất 2-iminothiazolidin-4-on (12a-f, 13a-f) Các băng sóng hấp thụ đặc trưng cho dao động hoá trị của nhóm imin >C=N-N- mới được tạo ra khi vòng hoá thiazolidin-4 on, nằm ở số sóng từ 1618-1607 cm-1. Đỉnh hấp thụ của nhóm >C=O lactam trong vòng thiazolidin-4-on và vòng sydnone bị chồng lẫn với băng sóng hấp thụ của nhóm C=O (ester). 4.6.3. Phổ 1H, 13C NMR của các hợp chất 2-iminothiazolidin-4-on Phổ 1H NMR của các hợp chất thiazolidin-4-on (12a-f) và (13a-f) có các tín hiệu của proton trong phân tử xuất hiện ở từng vùng khá rõ rệt: - Các proton của vòng benzen có độ dịch chuyển hoá học nằm trong vùng từ 7,78-7,20 ppm. 20 - Hai nguyên tử hydro trong nhóm CH2 của vòng thiazolidin-4-on nằm trong vùng từ 4,06-3,99 ppm. - Với proton trong liên kết imin có tín hiệu cộng hưởng singlet nằm ở 7,94-7,81 ppm, và 8,07 ppm - 8,03 ppm. Phổ 13C NMR của các hợp chất 2-iminothiazolidin-4-on (12a-f) và (13a-f) có các tín hiệu của các nguyên tử carbon ở các nhóm liên kết, có sự phân vùng rõ rệt: Nguyên tử carbon trong nhóm CH2 của vòng thiazolidin- 4-on có tín hiệu nằm trong vùng 31,8-31,5 ppm. Tín hiệu cộng hưởng của carbon ở nhóm >C=O (lactam) của vòng thiazolidin-4-on nằm ở 171,6- 171,2 ppm. Carbon trong nhóm imin >CH=N- cho tín hiệu cộng hưởng có độ chuyển dịch hoá học nằm ở 143,6-142,4 ppm. Hình 4.17 và 4.18 là phổ 1H và 13C NMR của hợp chất 2-iminothiazolidin-4-on (12a). Hình 4.17. Phổ 1H NMR của hợp chất thiazolidin-4-on (12a) Hình 4.18. Phổ 13C NMR của hợp chất thiazolidin-4-on (12a) 21 4.7. VỀ TỔNG HỢP CÁC HỢP CHẤT 2,3-DIHYDRO-1,3,4- THIADIAZOL 4.7.1. Về tổng hợp các chất 1,3,4-thiadiazol (14a-f) và (15a-f) Các hợp chất 2,3-dihydro-1,3,4-thiadiazol được chúng tôi tổng hợp bằng cách thực hiện phản ứng vòng hoá các hợp chất thiosemicarbazon với anhydric acetic. Phản ứng được thực hiện ở nhiệt độ sôi của dung môi diclomethan, trong thời gian là 48-50 giờ. Tuỳ thuộc vào thời gian phản ứng mà sản phẩm thu được sẽ là hợp chất thế mono acetylthiadiazol hay diacetylthiadiazol. Kết quả, chúng tôi đã tổng hợp được 11 hợp chất 2,3- dihydro-1,3,4-thiadiazol (14a-f) và (15a-f) (Bảng 4.15). Bảng 4.15. Kết quả tổng hợp các chất 1,3,4-thiadiazol (14a-f) và (15a-f) STT Ký hiệu R Màu sắc Đnc (°C) Hiệu suất (%) 1 14a 4-Me Vàng 112-114 65 2 14b 2,3-diMe Vàng sẫm 110112 56 3 14c 2,4-di Me Vàng 116-118 59 4 14d 4-OMe Vàng nhạt 110112 61 5 14e 4- OEt Vàng sáng 96-98 68 6 15f Cyclohecxyl Vàng sáng 129-130 60 7 15a 4-Me Vàng 121-123 60 8 15b 2,3-diMe Vàng 126-128 50 9 15c 2,4-di Me Vàng 113-115 52 10 15d 4-OMe Vàng nhạt 108-110 65 11 14e 4- OEt Vàng 104-106 64 4.7.2. Phổ IR của các chất 1,3,4-thiadiazol (14a-f) và (15a-e). Phổ hồng ngoại của các chất 1,3,4-thiadiazol có các tín hiệu đặc trưng cho các nhóm liên kết trong phân tử, như nhóm >C=N trong vòng thiadiazol nằm trong vùng 1632-1606 cm-1. Không còn các đỉnh hấp thụ đặc trưng cho các nhóm liên kết NH ở hợp chất thiosemicarbazon ban đầu, do các nhóm NH đã bị acetyl hóa tạo ra hợp chất 1,3,4-thiadiazol. 4.7.3. Phổ NMR của các chất 1,3,4-thiadiazol (14a-f) và (15a-e) Phổ 1H NMR của các hợp chất 1,3,4-thiadiazol tổng hợp có các tín hiệu công hưởng của các proton trong các nhóm acetyl nằm trong khoảng 1,87-2,13 ppm. Tín hiệu của proton ở liên kết CH-S nằm ở 6,65-6,97 ppm. Tín hiệu của proton trong liên kết của các nhóm acetyl liên kết với nitơ ở vòng thiadiazol và ở nguyên tử nitơ liên kết với vòng monosacaride có độ 22 dịch chuyển nằm ở 2,54-2,31 ppm. Phổ 13C NMR của các hợp chất 1,3,4- thiadiazol có các tín hiệu cộng hưởng của các nguyên tử carbon trong phân tử, đúng với cấu tạo của các chất như dự kiến. Tín hiệu của nguyên tử carbon trong liên kết >C=S của thiosemicarbazon có độ dịch chuyển nằm ở 176,9-177,8 ppm đã không còn thấy xuất hiện trong phổ của các thiadiazol. Tín hiệu của nguyên tử carbon ở nhóm (C=O) trong liên kết (=N-COCH3) nằm trong ở 164,4-167,1 ppm. Hình 4.19. Phổ 1H NMR của 1,3,4-thiadiazol (15a) Hình 4.21. Phổ 13C NMR của hợp chất 1,3,4-thiadiazol (15a) 23 4.8 VỀ TỔNG HỢP PHỨC CHẤT BIS-[3-ARYL-4-FORMYL SYDNONE N-(2’,3’,4’,6’-TETRA-O-ACETYL-β-D-GLYCOPYRA NOSYL) THIOSEMICARBAZONATO]KẼM (II) 4.8.1. Tổng hợp các phức chất (16a-d, 17a-b). Các phức chất (16a-d, 17a-b) được chúng tôi tổng hợp bằng cách cho các thiosemicarbazon phản ứng của với Zn(CH3COO)2.2H2O trong dung môi ethanol, ở nhiệt độ phòng, thời gian phản ứng khoảng 2,5-3,0 giờ. Bảng 3.29. Kết quả tổng hợp các phức chất (16a-d, 17a-b) STT Ký hiệu R Màu sắc Đnc (°C) Hiệu suất (%) 1 16a 4-Me Vàng 192-194 70 2 16b 4-OMe Vàng 173-175 78 3 16c 4-OEt Vàng 172-174 72 4 16d Cyclohecxyl Vàng 114-116 80 5 17a 4-Me Vàng 190-192 73 6 17b Cyclohecxyl Vàng 110-112 70 4.8.2. Phổ IR của các phức (16a-d, 17a-b). Trên phổ IR của hợp chất phức không thấy xuất hiện dải hấp thụ đặc trưng cho dao động hoá trị của liên kết >C=S trong vùng 2570 cm-1, mà xuất hiện dải hấp thụ đặc trưng cho dao động hoá trị của liên kết >C-S- ở vị trí 813cm-1. Khi tạo phức thì dải này xuất hiện ở vị trí 810 cm-1. Sự chuyển dịch về phía số sóng thấp hơn là do sự thiol hoá của phần khung thiosemicarbazon và nguyên tử lưu huỳnh sẽ tham gia liên kết với Zn. Các thay đổi nhỏ của hai dải hấp thụ ở 3450 cm-1 và 3250 cm-1 trong phối tử, chứng tỏ nhóm N(6)-H ở vị trí số 4 không tham gia tạo liên kết. 4.8.3. Phổ 1H và 13C NMR và phổ MS của các phức (16a-d, 17a-b). Phổ 1H NMR của các phức chất (16a-d) và (17a-b) có các tín hiệu đăc trưng của proton ở các liên kết tr