Tóm tắt Luận án Tổng hợp và tính chất của một số hợp chất per-O-acetyl-glycopyranosyl thiosemicarbazon của isatin thế

-glucopyranosyl)- và (tetra-O-acetyl--D-galactopyranosyl)thiosemicarbazid.  Tổng hợp các hợp chất 4-(tetra-O-acetyl-β-D- glycopyranosyl)thiosemicarbazon của isatin thế.  Chuyển hóa một số hợp chất 4-(tetra-O-acetyl-β-D- glycopyranosyl)thiosemicarbazon bằng phản ứng với anhydride acetic, KBrO3/KBr/(COOH)2.  Deacetyl hóa một số dẫn xuất isatin (tetra-O-acetyl--D- glycopyranosyl) thiosemicarbazon với natri methylat. -3-  Nghiên cứu cấu trúc của các hợp chất tổng hợp được bằng phương pháp phổ hiện đại như phổ IR, phổ 1H NMR và 13C NMR, kết hợp kĩ thuật phổ hai chiều COSY, HSQC, HMBC và phổ MS.  Thử hoạt tính sinh học của một số hợp chất isatin (tetra-O-acetyl-β- D-glycopyranosyl)thiosemicarbazon đã tổng hợp với một số vi khuẩn và nấm.  Thử khả năng chống oxi hóa DPPH của một số hợp chất isatin β-D- glycopyranosyl thiosemicarbazon. 3. Những đóng góp mới của luận án  Đã tổng hợp được 02 hợp chất (tetra-O-acetyl--D-glucopyranosyl)- và (tetra-O-acetyl-- D-galactopyranosyl)thiosemicarbazid bằng phản ứng của các isothiocyanat tương ứng với hydrazin hydrat.  Từ N-(tetra-O-acetyl-β-D-glycopyranosyl)thiosemicacbazid đã tổng hợp được 36 isatin N-(tetra-O-acetyl-β-D- glycopyranosyl)thiosemicarbazon thế mới bằng phương pháp tổng hợp sử dụng lò vi sóng.  Từ các dẫn xuất glycopyranosylthiosemicarbazon tổng hợp được đã thực hiện phản ứng đóng vòng với anhydride acetic tạo thành 08 hợp chất isatin N,N-diacetyl-5’-(tetra-O-acetyl-β-D-glycopyranosyl)amino- 3’H-spiro[indol-3,2’-[1,3,5] thiadiazol]-2(1H)-on mới.  Thực hiện phản ứng nghiền pha rắn với KBrO3, KBr và acid oxalic đã chuyển hóa thành công 10 dẫn xuất glycopyranosylthiosemicarbazon thành 5’-(tetra-O-acetyl-β-D-glycopyranosyl)amino-3’H-spiro[indol- 3,2’-[1,3,5]thiadiazol]-2(1H)-on mới.  Thực hiện phản ứng deacetyl hóa với CH3ONa trong dung môi methanol để gỡ nhóm bảo vệ đã gỡ được 07 hợp chất isatin N-(tetra-O- acetyl-β-D-glycopyranosyl)thiosemicarbazon thế thành isatin N-(β-D- glycopyranosyl) thiosemicarbazon thế chưa tìm thấy trong tài liệu nào. -4-  Nghiên cứu cấu trúc của các dẫn xuất (tetra-O-acetyl--D- glucopyranosyl)- và (tetra-O-acetyl--D-galactopyranosyl)thiosemi- carbazid, 4-(tetra-O-acetyl-β-D-glycopyranosyl) thiosemicarbazon của isatin thế, các sản phẩm chuyển hóa bằng phương pháp phổ IR, phổ 1H NMR và 13C NMR kết hợp kĩ thuật phổ 2D NMR (COSY, HSQC, HMBC) và phổ MS.  Thăm dò hoạt tính sinh học, khả năng chống oxi hóa của các dãy hợp chất mới. 4. Bố cục của luận án Luận án gồm 190 trang và 103 trang phụ lục về các phổ hồng ngoại, phổ khối lượng, phổ cộng hưởng từ hạt nhân kết hợp với kỹ thuật phổ 2 chiều COSY, HMBC, HSQC, MS. Luận án được phân bố như sau: Mở đầu: 02 trang; Tổng quan: 29 trang; Phương pháp nghiên cứu 05 trang; Thực nghiệm: 24 trang; Kết quả thảo luận : 104 trang; hoạt tính sinh hoc: 10 trang; Kết luận: 02 trang; Kiến nghị về những nghiên cứu tiếp theo 01 trang; Các công trình khoa học của tác giả liên quan đến luận án: 01 trang; Tài liệu tham khảo: 11 trang (99 tài liệu, trong đó có 08 tài liệu tiếng Việt, 91 tài liệu tiếng Anh); Phụ lục: 103 trang. 5. Phương pháp nghiên cứu  Kết hợp giữa phương pháp tổng hợp cổ điển và phương pháp tổng hợp dùng vi sóng để tổng hợp các dẫn xuất isatin, N-alkyl isatin, (tetra- O-acetyl--D-glucopyranosyl)- và (tetra-O-acetyl--D- galactopyranosyl)thiosemicarbazid và các sản phẩm chuyển hoá của chúng.  Sử dụng phương pháp sắc ký lớp mỏng để kiểm tra độ tinh khiết của sản phẩm.  Sử dụng các phương pháp phổ IR, NMR và MS để xác định cấu trúc các sản phẩm thu được. -5-  Hoạt tính kháng vi sinh vật của một số hợp chất được thử nghiệm trên một vài vi khuẩn Gram-(+) và vi khuẩn Gram-(–), nấm men và nấm mốc. Hoạt tính quét gốc tự do được thử nghiệm với DPPH. Chương 1. TỔNG QUAN Chương 1 bao gồm các phần tổng quan sau: 1.1. TỔNG QUAN VỀ ISATIN: Phương pháp tổng hợp isatin; Tính chất hoá học của chúng. 1.2. TỔNG QUAN VỀ THIOSEMICARBAZID: Các phương pháp tổng hợp thiosemicarbazid; Tính chất của các glycopyranosyl thiosemicarbazid (gồm: Phản ứng với các hợp chất carbonyl; Phản ứng đóng vòng của thiosemicarbazid tạo thiadiazol; phản ứng với base Mannich, phản ứng tạo phức với kim loại. 1.3. TỔNG QUAN VỀ THIOSEMICARBAZON: Các phương pháp tổng hợp thiosemicarbazon; Tính chất hóa học của thiosemicarbazon (gồm Phản ứng với acid monocloroacetic, acid 3-bromopropionic; Phản ứng với acid thiogliconic; với cloroacetyl chloride và 1,3-dicloroaceton; Phản ứng với phenacyl bromide, anhydride acetic, anhydride maleic; Phản ứng nghiền tạo oxadiazol; Phản ứng tạo azin; Phản ứng tạo phức với kim loại chuyên tiếp). Chương 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP HỮU CƠ 2.2. PHƯƠNG PHÁP TINH CHẾ VÀ KIỂM TRA ĐỘ TINH KHIẾT 2.3. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CẤU TRÚC 2.4. THĂM DO HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC HỢP CHẤT Đà TỔNG HỢP Chương 3. THỰC NGHIỆM Điểm nóng chảy được đo bằng phương pháp mao quản trên máy đo điểm nóng chảy STUART SMP3 (BIBBY STERILIN-Anh). Phổ IR -6- được đo trên máy phổ FTIR Magna 760 và Impact 410 (NICOLET, Mỹ) bằng phương pháp đo phản xạ trên mẫu bột KBr và phương pháp ép viên với bột KBr. Phổ 1H-NMR và 13C-NMR được ghi trên máy phổ AVANCE AV500 Spectrometer (BRUKER, Đức) trong dung môi DMSO-d6, chất chuẩn nội TMS ở tần số 500,13 MHz và 125,76 MHz tương ứng. Phổ MS được ghi trên máy phổ AutoSpec Premier Instrument (WATERS, Mỹ) ở thế ion hoá 70 eV (EI) và máy sắc ký lỏng-khối phổ (LC-MS) 1100 LC-MSD Trap-SL (Agilent Technologies, Mỹ) theo phương pháp ion hoá ESI, trong dung môi methanol, một số được ghi trên máy IONSPECK HRMS (Varian, Mỹ) theo phương pháp ion hoá EI. Chúng tôi đã đưa ra phương pháp tổng hợp các dãy hợp chất sau: - Tổng hợp một số hợp chất isatin thế bằng phản ứng Sandmeyer, phản ứng thế SE của isatin, phản ứng N-alkyl hóa isatin. - Tổng hợp một số (tetra-O-acetyl-β-D-glycopyranosyl) thiosemicarbazid từ các dẫn xuất isothiocyanat của D-glucose và D- galactose. O OH OH OH R 1 OHR 2 O Br OAc AcO R 1 OAcR 2 2, Br2 / P ®á/ H2O 1, Ac2O/ HClO4 O OAc NCSAcO R 1 OAcR 2 toluen khan Pb(SCN)2 O OAcH AcO R 1 OAc NH C S NH NH2 R 2 N2H4.H2O R1 =OH, OAc, R2 = H: D-glucose vµ dÉn xuÊt cña nã R1 =H, R2 = OH, OAc: D-galactose vµ dÉn xuÊt cña nã 1 2 3 4 và 5 - Chuyển hóa các hợp chất (tetra-O-acetyl-β-D-glycopyranosyl) thiosemicarbazid thành các hợp chất isatin (tetra-O-acetyl-β-D- glycopyranosyl) thiosemicarbazon. -7- NO O R 3 O OAc NHAcO R 1 OAc C NH S NH2 R 2 + C2H5OH AcOH, MW R 4 4 và 5 6 O OAc NHAcO R 1 OAc C NH S N NO R 2 R 3 R 4 (7): Glc (8): Gal 7 và 8 - Chuyển hóa các hợp chất isatin tetra-O-acetyl-β-D- glycopyranosyl thiosemicarbazon theo 3 hướng: + Anhydrid acetic trong dicloromethan: O OAc NHAcO R 1 OAc C NH S N NO R 2 R 3 R 4 Ac2O DCM R 4 O OAc NAcO R 1 OAcR 2 S N N N O R 3 OAc OAc 7 và 8 9 và 10 + KBrO3/KBr/(COOH)2: O OAc NHAcO R 1 OAc C NH S N NO R 2 R 3 R 4 KBrO3/KBr/(COOH)2 NghiÒn R 4 O OAc NHAcO R 1 OAcR 2 S N N H N O R 3 7 và 8 11 và 12 + Deacetyl hóa bằng CH3ONa: O OAc NHAcO R 1 OAc C NH S N NO R 2 R 3 R 4 CH3ONa O OH NHOH R 1 OH C NH S N NO R 2 R 3 R 4 7 và 8 13 và 14 Chương 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1. TỔNG HỢP (TETRA-O-ACETYL-β-D-GLYCO PYRANOSYL)THIOSEMICARBAZID (4 và 5) a. Kết quả tổng hợp Tổng hợp theo 3 phương pháp khác nhau, kết quả như sau: -8- - Đối với (tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl) thiosemicarbazid (4): 60% (Phương pháp 1), 81% (Phương pháp 2) và 85% (Phương pháp 3). Đnc: 155-157ºC. - Đối với (tetra-O-acetyl-β-D-galacopyranosyl) thiosemicarbazid (5): 50% (Phương pháp 1), 71% (Phương pháp 2) và 75,7% (Phương pháp 3). Đnc: 197-198ºC. b. Kết quả phổ O OAc NCSAcO R 1 OAcR 2 O OAcH AcO R 1 OAc NH C S NH NH2 R 2 N2H4.H2O 3 4 và 5 - Trong phổ IR xuất hiện các băng sóng hấp thụ đặc trưng cho các nhóm chức có mặt trong phân tử: (Hợp chất 4) νC=O: 1742 cm -1 νC-O-C: 1242 cm-1, 1043 cm-1. (Hợp chất 5) νC=O: 1746 cm -1, νC-O-C: 1237 cm -1, 1041 cm-1. - Trong phổ 1H NMR xuất hiện các tín hiệu cộng hưởng: (Hợp chất 4) Proton H-1 ở =5,81 ppm, proton H-2 ở =5,08 ppm, proton H-3 ở =5,35 ppm, proton H-4 ở =4,92 ppm, proton H-5 ở =3,97 ppm, và các proton H-6a và H-6b ở =4,15 và 3,96 ppm. các tín hiệu proton của các nhóm NH và NH2 ở =9,24; 8,18 và 4,58 ppm tương ứng. (Hợp chất 5) Proton H-1 có δ = 5,76 ppm (t, J = 9,0 Hz, 1H), proton H-2 có δ = 5,08 ppm (t, J = 9,75 Hz, 1H), proton H-3 có δ = 5,34 ppm (dd, J = 9,74; 3,73 Hz, 1H), proton H-4 có δ = 5,28 ppm (d, J = 3,5 Hz, 1H), proton H-5 có δ = 4,58 ppm (t, J = 6,25 Hz, 1H), các proton H-6a và H- 6b có δ = 4,00–3,99 ppm (m, 2H). Nhóm thiosemicarbazid có các tín hiệu sau: δ = 9,32 ppm (s, 1H, NH-2), δ = 8,08 ppm (d, J = 8,0 Hz, 1H, NH-4) và δ = 4,63 ppm (s, 2H, NH-1). Dữ kiện phổ cho thấy sản phẩm tạo thành có cấu trúc phù hợp với dự kiến. -9- 4.2. TỔNG HỢP MỘT SỐ ISATIN THẾ - Tổng hợp bằng phản ứng đóng vòng theo Sandmeyer (07 hợp chất) - Bằng phản ứng thế SE vào nhân thơm (04 hợp chất) - Alkyl hóa isatin sử dụng phương pháp MW (08 hợp chất) Bảng 4.1a. Một số dữ kiện về tổng hợp các hợp chất 6a-m STT Hợp chất R4 Đnc (ºC)  (%) Thực nghiệm Tài liệu 1 6a 5-F 224-227 - 50,1 2 6b 5-Cl 257-258 257-258 51,1 3 6c 5-Br 263-264 263-264 50,2 4 6d 5-I 276-280 - 53,1 5 6f 5-CH3 184-188 180-185 50,0 6 6g 7-CH3 257-259 - 50,8 7 6h 5-i-C3H7 275-277 - 51,0 8 6i 5-NO2 252-253 252-254 39,3 9 6k 5-Cl-7-NO2 206-207 206-207 74,1 10 6l 5-Br-7-NO2 242-246 245-248 84,0 11 6m 5,7-diBr 255-256 254-255 73,0 Bảng 4.1b. Một số dữ kiện về tổng hợp các hợp chất 6n-v STT Hợp chất R3 Đnc (ºC)  (%) Thực nghiệm Tài liệu 1 6n CH3 132-134 134 88 2 6o C2H5 84-86 86 87 3 6p n-C3H7 74-76 - 75 4 6q n-C4H9 36-38 36 63 5 6r i-C4H9 88-89 - 60 6 6s C3H5 92-93 - 90 -10- STT Hợp chất R3 Đnc (ºC)  (%) Thực nghiệm Tài liệu 7 6t CH2C6H5 128-130 126-131 99 8 6u CH2CH2C6H5 110-112 - 93 9 6v i-C3H7 Khó xảy ra, hiệu suất thấp 4.3. TỔNG HỢP CÁC HỢP CHẤT ISATIN (TETRA-O-ACETYL- β-D-GLUCOPYANOSYL)THIOSEMICARBAZON (7a-u) N H O O O OAc NHAcO AcO OAc C NH S N NO R 3 O OAc NHAcO AcO OAc C NH S NH2 + C2H5OH AcOH, MW R 4 R3 = H, R4 = 5-F (7a); 5-Cl (7b); 5-Br (7c); 5-I (7d); H (7e); 5-CH3 (7f); 7-CH3 (7g); 5-i-C3H7 (7h); 5-NO2 (7i); 5-Cl-7-NO2 (7k); 5-Br-7-NO2 (7l); 5,7-diBr (7m). R4 = H, R3 = Me (7n), Et (7o), n-C3H7 (7p), n-C4H9 (7q), i-C4H9 (7r), allyl (7s), benzyl (7t), phenetyl (7u) R 4 (4) (6) (7) a. Kết quả tổng hợp: Kết quả tổng hợp được trình bày trong Bảng 4.3 và 4.8 của Luận án. b. Dữ kiện phổ: - Trên phổ IR của các hợp chất 7a-u đều có các băng sóng hấp thụ đặc trưng, điều đáng chú ý là ta thấy sự xuất hiện băng sóng ở 1625- 1608 cm-1 đặc trưng cho dao động hoá trị của nhóm C=N xác nhận phản ứng đã xảy ra. Một số băng sóng hấp thụ khác được trình bày trong Bảng 4.3 và 4.8 của Luận án. - Trong phổ 1H NMR cho thấy: các proton trong vòng pyranose có độ chuyển dịch hóa học nằm trong khoảng 6,06-4,00 ppm. Hằng số ghép cặp spin giữa hai proton H-1 và H-2 bằng J = 9,0 Hz phù hợp với -11- hằng số ghép cặp trans-vicinal, chứng tỏ rằng nhóm chức thiosemicarbazon –NH–CS–NHN=C< nằm ở vị trí equatorial, nghĩa là nhóm này ở khung glucopyranose ở vị trí . Trong hợp phần isatin, các proton của phần thơm nằm trong vùng 8,27-6,91 ppm. - Phổ 13C NMR của dãy hợp chất cho các tín hiệu cộng hưởng đặc trưng của các nguyên tử carbon trong vòng glucopyranose nằm trong vùng 82,4-56,0 ppm; nguyên tử carbon của nhóm imin C=N có tín hiệu cộng hưởng trong vùng 142,9-131,5 ppm. Phổ 1H NMR, 13C NMR được của các hợp chất cụ thể được trình bày trong Bảng 4.4a, 4.4b, 4.5, 4.9a, 4.9b và 4.10 tương ứng của Luận án. - Các hợp chất được ghi phổ khối phân giải cao đều cho pic ion phân tử và các phân mảnh phù hợp với cấu trúc dự kiến. - Phổ COSY, HSQC, HMBC của hợp chất 7e và 7t cho thấy các tương tác gần, tương tác xa phù hợp với cấu trúc. Bảng 4.2a. Một số dữ kiện về các hợp chất 7a-m STT Hợp chất R4 Đnc ( oC) Hiệu suất (%) Các phổ đã phân tích 1 7a 5-F 187-189 75 IR, 1H, 13C 2 7b 5-Cl 202-203 52 IR, 1H, 13C, MS 3 7c 5-Br 197-198 59 IR, 1H, 13C, MS 4 7d 5-I 171-173 66 IR, 1H, 13C 5 7e H 251-252 74 IR, 1H, 13C, MS, HMBC, HSQC 6 7f 5-CH3 153-155 82 IR, 1H, 13C, MS 7 7g 7-CH3 158-160 83 IR, 1H, 13C, MS 8 7h 5-i- C3H7 192-194 71 IR, 1H, 13C, MS 9 7i 5-NO2 251-253 20 IR, 1H, 13C, MS -12- 10 7k 5-Cl-7- NO2 256-258 31 IR, 1H, 13C, MS 11 7l 5-Br-7- NO2 260-261 35 IR, 1H, 13C, MS 12 7m 5,7-di- Br 250-253 49 IR, 1H, 13C, MS Bảng 4.2b. Một số dữ kiện về các hợp chất 7n-u STT Hợp chất R3 Đnc ( oC) Hiệu suất (%) Các phổ đã phân tích 13 7n Me 208-209 76 IR, 1H, 13C, MS 14 7o Et 152-153 89 IR, 1H, 13C, MS 15 7p n-C3H7 187-189 75 IR, 1H, 13C 16 7q n-C4H9 186-189 87 IR, 1H, 13C, MS 17 7r i-C4H9 190-193 86 IR, 1H, 13C, MS 18 7s Allyl 150-154 88 IR, 1H, 13C, MS 19 7t Benzyl 195-196 94 IR, 1H, 13C, MS, COSY, HMBC, HSQC 20 7u Phenetyl 200-203 96 IR, 1H, 13C, MS 4.4. TỔNG HỢP CÁC HỢP CHẤT ISATIN (TETRA-O-ACETYL- β-D-GALACTOPYANOSYL)THIOSEMICARBAZON (8b-u) NO O R 3 O OAc NHAcO OAc OAc C NH S NH2 + C2H5OH AcOH, MW R 4 R3=H, R 4=5-Cl (8b); 5-Br (8c); H (8e); 5-CH3 (8f); 7-CH3 (8g); 5-i-C3H7 (8h); 5-NO2 (8i); 5,7-diBr (8m) R4=H, R 3=Me (8n); Et (8o); n-C3H7 (8p); n-C4H9 (8q); i-C4H9 (8r); allyl (8s); benzyl (8t); phenetyl (8u) 5 6 O OAc NHAcO OAc OAc C NH S N NO R 3 R 4 8 b. Kết quả phổ: - Dữ kiện phổ IR được trình bày trong Bảng 4.13 và 4.18 của Luận án. -13- - Trong phổ 1H NMR cho thấy: các proton trong vòng pyranose có độ chuyển dịch hóa học nằm trong khoảng 6,01-4,08 ppm. Hằng số ghép cặp spin giữa hai proton H-1 và H-2 bằng J = 8,5-9,0 Hz phù hợp với hằng số ghép cặp trans-vicinal, chứng tỏ rằng nhóm chức thiosemicarbazon –NH–CS–NHN=C< nằm ở vị trí equatorial, nghĩa là nhóm này ở khung glucopyranose ở vị trí . Trong hợp phần isatin, các proton của phần thơm nằm trong vùng 8,70-7,03 ppm. - Phổ 13C NMR của dãy hợp chất cho các tín hiệu cộng hưởng đặc trưng của các nguyên tử carbon trong vòng glucopyranose nằm trong vùng 82,8-61,3 ppm; nguyên tử carbon của nhóm imin C=N có tín hiệu cộng hưởng trong vùng 147,7-132,1 ppm. Phổ 1H NMR, 13C NMR của các hợp chất cụ thể được dẫn ra trong Bảng 4.14a, 4.14b, 4.15, 4.19a, 4.19b và 4.20 tương ứng của Luận án. Dữ kiện phổ cho thấy cấu trúc dự kiến là phù hợp - Các hợp chất được đo phổ MS đều cho pic ion phân tử phù hợp với phân tử khối tính toán. Bảng 4.3a. Một số dữ kiện về các hợp chất 8b-m STT Hợp chất R4 Đnc ( 0C) Hiệu suất (%) Các phổ đã phân tích 1 8b 5-Cl 202-203 87 IR, 1H, 13C, HMBC, HSQC, MS 2 8c 5-Br 157-158 73 IR, 1H, 13C, MS 3 8e H 177-178 85 IR, 1H, 13C, MS 4 8f 5-CH3 215-216 77 IR, 1H, 13C 5 8g 7-CH3 226-227 66 IR, 1H, 13C, MS 6 8h 5-i- C3H7 151-152 65 IR, 1H, 13C, MS 7 8i 5-NO2 166-168 85 IR, 1H, 13C, MS 8 8m 5,7- diBr 210-212 72,7 IR, 1H, 13C, COSY, MS -14- Bảng 4.3b. Một số dữ kiện về các hợp chất 8n-u STT Hợp chất R3 Đnc ( 0C) Hiệu suất (%) Các phổ đã phân tích 9 8n Me 191-192 83 IR, 1H, 13C, HMBC, HSQC, MS 10 8o Et 124-125 81 IR, 1H, 13C, MS 11 8p n-C3H7 124-126 93 IR, 1H, 13C, MS 12 8q n-C4H9 94-96 90 IR, 1H, 13C, MS 13 8r i-C4H9 101-102 86 IR, 1H, 13C, MS 14 8s Allyl 110-114 88 IR, 1H, 13C, MS 15 8t Benzyl 181-182 89 IR, 1H, 13C, MS 16 8u Phenethyl 166-167 76 IR, 1H, 13C, MS 4.5. TỔNG HỢP MỘT SỐ N,N-DIACETYL 5’-(TETRA-O- ACETYL-β-D-GLYCOPYRANOSYL)AMINO-3’H- SPIRO[INDOL-3,2’-[1,3,4] THIADIAZOL]-2(1H)-ON (9 và 10) Ac2O O OAc NHAcO R 2 OAc C NH S N NO R 1 R 3 R 4 O OAc NAcO R 2 OAc R 1 N S N NO R 3 OAc OAc R 4 R1=OAc;R2=R3=R4=H(9e); R1=OAc;R2=R4=H;R3=Me (9n); R1=OAc;R2=R4=H;R3=Et (9o); R1=OAc;R2=R4=H;R3=n-C 4 H 9 (9q); R1=OAc;R2=R4=H;R3=benzyl (9t); R1=OAc;R2=R4=H;R3=Phenetyl(9u); R2=OAc;R1=R4=H;R3=Et (10o); R2=OAc;R1=R4=H;R3=Phenetyl(10u) 7 và 8 9 và 10 a. Kết quả tổng hợp: Kết quả tổng hợp được trình bày trong Bảng 4.23 của Luận án. b. Kết quả phổ: - Dữ kiện phổ IR được trình bày trong Bảng 4.23 của Luận án. - Trong phổ 1H NMR vùng tín hiệu cộng hưởng có độ chuyển dịch hóa học nằm trong khoảng 7,5-7,0 ppm đặc trưng cho các proton của -15- vòng thơm. Các proton của phần gốc đường có độ chuyển dịch hóa học nằm trong vùng từ 6,2-3,9 ppm; đa số trường hợp đều là các tín hiệu triplet hoặc doublet-doublet, trong một số trường hợp, do sự chồng chất các pic nên các tín hiệu xuất hiện ở dạng multiplet hoặc “giả doublet”. Các proton của các nhóm CH3 ở nhóm acetyl và các gốc ankyl nằm trong vùng 2,9-1,8 ppm tùy thuộc nhóm liên kết trục tiếp với nguyên tử carbon chứa proton đó. - Trên phổ 13C NMR của dãy hợp chất cho thấy độ chuyển dịch hóa học của các nguyên tử carbon trong vùng đường nằm trong khoảng 81,8 – 61,7 ppm. Tín hiệu cộng hưởng của các carbon vùng thơm trong khoảng 132,5 – 109,9 ppm. Ngoài ra còn có độ chuyển dịch hóa học của các nguyên tử carbon khác như các nhóm carbonyl trong nhóm CH3CO, nhóm CO amid. Phổ 1H NMR, 13C NMR của các hợp chất cụ thể được dẫn ra trong Bảng 4.24 và Bảng 4.25 tương ứng của Luận án. Dữ kiện phổ cho thấy cấu trúc phổ thu được là hoán toàn phù hợp với dự kiến. - Các hợp chất được đo phổ ESI-MS đều cho pic ion phân tử phù hợp với phân tử khối tính toán. Bảng 4.4. Một số dữ kiện về các hợp chất 9 và 10 TT Hợp chất R Đnc(C) η (%) Các phổ đã phân tích 1 9e Glc-H 120-122 42,0 IR, 1H, 13C, MS 2 9n Glc-N-Me 226-228 77,2 IR, 1H, 13C, MS 3 9o Glc-N-Et 138-140 45,4 IR, 1H, 13C 4 9q Glc-N-n- C4H9 114-116 66,5 IR, 1H, 13C, MS 5 9t Glc-N- Benzyl 136-138 82,9 IR, 1H, 13C, MS 6 9u Glc-N- Phenetyl 184-186 92,9 IR, 1H, 13C, COSY, HMBC, HSQC, MS -16- 7 10o Gal-N-Et 108-110 23,1 IR 8 10u Gal-N- Phenetyl 114-116 18,2 IR, 1H Hình 4.1. Phổ 1H NMR của hợp chất 9u. Hình 4.2. Phổ 13C NMR của hợp chất 9u. -17- 4.6. TỔNG HỢP MỘT SỐ 5’-(TETRA-O-ACETYL-β-D-GLYCO PYRANOSYL)AMINO-3’H-SPIRO[INDOL-3,2’- [1,3,4]THIADIAZOL]-2(1H)-ON (11 và 12) O OAc NHAcO R 1 OAc C NH S N NO R 2 R 3 R 4 KBrO3/KBr/(COOH)2 R 4 O OAc NHAcO R 1 OAcR 2 S N N H N O R 3 7 và 8 11 và 12 R1=OAc;R2=R3=H;R4=5-NO 2 (11h); R2=OAc;R1=R3=H;R4=5-Cl (12b); R2=OAc;R1=R3=H;R4=5-Br (12c); R2=OAc;R1=R3=R4=H (12e); R2=OAc;R1=R3=H;R4=7-Me (12g); R2=OAc;R1=R3=H;R4=5-isopropyl (12h); R2=OAc;R1=R4=H;R3=Et (12o); R2=OAc;R1=R4=H;R3=isobutyl (12r); R2=OAc;R1=R4=H;R3=allyl (12s); R2=OAc;R1=R4=H;R3=Benzyl (12t) NghiÒn a. Kết quả tổng hợp: Kết quả tổng hợp được trình bày trong Bảng 4.27 của Luận án. b. Kết quả phổ: - Dữ kiện phổ IR được trình bày trong Bảng 4.27 của Luận án. - Trong phổ 1H NMR (ghi trong dung môi chloroform, chất chuẩn nội TMS) cho thấy các vùng tín hiệu đặc trưng sau: Các proton của hợp phần đường với độ chuyển dịch hóa học nằm trong vùng từ 5,50-3,99 ppm, Hằng số tương tác spin-spin giữa proton H-1 và H-2 là J 9,0, điều này chứng tỏ liên kết C-1-N nằm ở vị trí equatorial (anome β). Độ chuyển dịch hóa học các proton của nhân thơm nằm trong vùng từ 6,79- 7,83 ppm. - Phổ 13C NMR của dãy hợp chất này cho thấy các carbon của hợp phần đường với độ chuyển dịch nằm trong vùng từ 61,2-79,8 ppm, độ chuyển dịch carbon của vùng thơm nằm trong vùng 109,9-140,9 ppm. Carbon của nhóm C=O (ester) có độ chuyển dịch trong khoảng 169,7- 171,2 ppm. Carbon của nhóm C=O (amid) có độ chuyển dịch trong khoảng 160,9-163,0 ppm. Phổ 1H NMR, 13C NMR được dẫn ra trong Bảng 4.28 và Bảng 4.29 tương ứng của Luận án. Dữ kiện phổ cho thấy cấu trúc dự kiến là phù hợp -18- - Các hợp chất được đo phổ ESI-MS đều cho pic ion phân tử phù hợp với phân tử khối tính toán. Bảng 4.5. Một số dữ kiện về các hợp chất 11 và 12 STT Hợp chất R Đnc (C) Hiệu suất (%) Các phổ đã phân tích 1 11h Glc-5-NO2 130-132 77,3 IR, 1H, 13C, COSY, HMBC, HSQC, MS 2 12b Gal-5-Cl 130-132 85 IR, 1H, 13C, MS 3 12c Gal-5-Br 131-132 79 IR 4 12e Gal-H 126-128 82 IR, 1H, 13C, MS 5 12g Gal-7-CH3 129-131 80 IR, 1H, 13C 6 12h Gal-5-i- C3H7 121-123 72 IR 7 12o N-C2H5 128-130 80 IR, 1H, 13C, MS 8 12r N-i-C4H9 118-120 71 IR, 1H, 13C, MS 9 12s N-allyl 125-127 85 IR 10 12t N-benzyl 121-123 74 IR Hình 4.3. Phổ 1H NMR của hợp chất 11h. -19- Hình 4.4. Phổ 13C NMR của hợp chất 11h. 4.7. TỔNG HỢP MỘT SỐ HỢP CHẤT -D- GLYCOPYRANOSYL THIOSEMICARBAZON CỦA ISATIN THẾ (13 và 14) O OH NHOH R 3 OH C NH S N N H O R 4 R1=OAc; R2=H; R4 = 5-F (13a); R1=OAc; R2=H; R4 = 5-I (13d); R1=OAc; R2=H; R4 = H (13e); R1=OAc; R2=H; R4 = 5-Me (13f); R1=OAc; R2=H; R4 = 7-Me (13g); R1=OAc; R2=H; R4 = 5-isopropyl(13h); R2=OAc; R1=H; R4 = 5-Cl (14b); R 4Na/MeOH O OAc NHAcO R 1 OAc C NH S N N H O R 2 R 4 7 và 8 13 và 14 a. Kết quả tổng hợp: Kết quả tổng hợp được trình bày trong Bảng 4.31 của Luận án. b. Kết quả phổ: - Dữ kiện phổ IR được trình bày trong Bảng 4.31 của Luận án. - Phổ 1H NMR (ghi trong dung môi DMSO-d6) cho thấy các proton của phần gốc đường có độ chuyển dịch hóa học nằm trong vùng từ 3,16 – 5,4 ppm; độ chuyển dịch hóa học các proton của nhân thơm nằm trong vùng từ 6,78 – 8,14 ppm . Proton H4 cho doublet ở khoảng 9,58- -20- 9,35 ppm và các proton H2 cho singlet ở khoảng 12,77-12,58 ppm. Hằng số tương tác spin-spin giữa proton H1’ và H2’ là 3J= 9,0 , điều này chứng tỏ liên kết C1-N nằm ở vị trí equatorial (anome β). - Phổ cộng từ hạt nhân 13C NMR của hợp chất isatin 4-(-D- glycopyranosyl)thiosemicarbazon cho thấy các carbon-13 của vòng đường có tín hiệu cộng hưởng trong vùng 80,7 – 60,4 ppm. Các carbon- 13 trong vòng isatin cho độ chuyển dịch hóa học 163,0-110,0 ppm, nhóm C=S cho tín hiệu cộng hưởng ở 179,1 ppm. Phổ 1H NMR, 13C NMR của các hợp chất cụ thể được dẫn ra trong Bảng 4.32 và 4.33 tương ứng của Luận án. Dữ kiện phổ cho thấy cấu trúc dự kiến là phù hợp. - Các hợp chất được đo phổ ESI-MS đều cho pic ion phân tử phù hợp với phân tử khối tính toán. - Hợp chất 13e được đo phổ thêm phổ COSY để khẳng định cấu trúc, kết quả cho thấy cấu trúc dự kiến là đúng. Bảng 4.6. Một số dữ kiện về các hợp chất 12 và 13 STT Hợp chất R Đnc (ºC) Hiệu suất (%) Các phổ đã phân tích 1 13a Glu-5-F 192 – 194 88,8 IR, 1H, 13C, MS 2 13d Glu-5–I 265 – 267 84,6 IR, 1H, 13C, MS 3 13e Glu-H 255 – 260 85 IR, 1H, 13C, COSY, MS 4 13f Glu-5-CH3 188 – 190 83,3 IR, 1H, 13C, MS 5 13g Glu-7– CH3 260 – 262 80 IR, 1H, 13C, MS 6 13h Glu-5-i- C3H7 257 – 265 81,7 IR, 1H, 13C, MS 7 14b Gal-5-Cl 244 – 246 87,5 IR, 1H, 13C, MS -21- Hình 4.5. Phổ 1H NMR của hợp chất 13e. Hình 4.6. Phổ 13C NMR của hợp 13e. 4.8. THĂM DÒ HOẠT TÍNH KHÁNG NẤM, KHÁNG KHUẨN VÀ CHỐNG OXY HÓA Từ kết quả thử hoạt tính sinh học cho thấy: -22- - Trong số 29 mẫu thử isatin (tetra-O-acetyl-β-D-glycopyranosyl) thiosemicarbazon thế được đo hoạt tính kháng nấm, kháng khuẩn thì toàn bộ số mẫu thử này đều thể hiện khả năng ức chế sự phát triển của nấm và vi khuẩn. Kết quả chi tiết được trình bày trong Bảng 4.35, 4.36, 4.37, 4.38 của Luận án. - Tác dụng kháng vi khuẩn Gram(-): Escherichia coli (ATCC 25992), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 25922), cầu khuẩn Gram(+): Bacillus subtillis (ATCC 27212), Staphylococcus aureus (ATCC12222), nấm sợi: Aspergillus niger (439), Fusarium oxysporum (M42), nấm men: Candida albicans (ATCC 7754) Saccharomyces cereviside (SH 20) của một số isatin 5’-(tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)amino-3’H-spiro[indol-3,2’-[1,3,4]thiadiazol]-2(1H)- on cho thấy: Ở nồng độ 50 μg/ ml các thiadiazol trên đều không thể hiện hoạt tính kháng vi khuẩn Gram(-): Escherichia coli (ATCC 25992), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 25922), cầu khuẩn Gram(+): Bacillus subtillis (ATCC 27212), nấm sợi: Aspergillus niger (439), Fusarium oxysporum (M42), nấm men: Candida albicans (ATCC 7754) Saccharomyces cereviside (SH 20). Riêng 7-methylisatin 5’- (tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)amino-3’H-spiro-[indol-3,2’- [1,3,4]thiadiazol]-2(1H)-on và N-isobutylisatin 5’-(tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)amino-3’H-spiro[indol-3,2’-[1,3,4]thiadiazol]-2(1H)- on có khả năng kháng cầu nấm mốc (Fusarium oxysporum (M42). - Kết quả thử hoạt tính chống oxi hóa DPPH của 07 chất trong dãy isatin (β-D-glycopyranosyl)thiosemicarbazon cho thấy các chất đem thử đều có n