GÓP PHẦN NGHIÊM CỨU TỔNG HỢP MỘT SỐ CHALCONE THẾ CỦA 4-PROPARGYLOXYACETOPHENONE

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA HÓA HỌC - - PHẠM VĂN TƯỜNG GÓP PHẦN NGHIÊM CỨU TỔNG HỢP MỘT SỐ CHALCONE THẾ CỦA 4-PROPARGYLOXYACETOPHENONE KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Hóa học (Chương trình đào tạo chuẩn) HÀ NỘI-2022 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA HÓA HỌC - - PHẠM VĂN TƯỜNG GÓP PHẦN NGHIÊM CỨU TỔNG HỢP MỘT SỐ CHALCONE THẾ CỦA 4-PROPARGYLOXYACETOPHENONE KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Hóa học (Chương trình đào tạo chuẩn) Cán hướng dẫn : GS.TS Nguyễn Đình Thành HÀ NỘI-2022 Phạm Văn Tường Khóa luận tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN Khóa luận tốt nghiệp thực phòng Tổng hợp hữu I, mơn Hóa học Hữu cơ, trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội Em xin gửi lời cảm ơn đến quí thầy Khoa Hóa mơn Hóa hữu tạo điều kiện thuận lợi để giúp em hồn thành khóa luận Cảm ơn anh chị, bạn bè phịng thí nghiệm Tổng hợp Hữu giúp đỡ em suốt trình làm khóa luận Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến: GS TS Nguyễn Đình Thành tin tưởng giao đề tài, tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, tạo điều kiện tốt để em hồn thành khóa luận Học viên Hồng Hữu Anh người nhiệt tình bảo, giúp đỡ, động viên em suốt q trình hồn thành khóa luận Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2022 Sinh viên PHẠM VĂN TƯỜNG Phạm Văn Tường Khóa luận tốt nghiệp DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT Hx : Hexane EA : Ethyl Acetate EtOH Đnc : Ethalnol : Điểm nóng chảy ppm : Part per million (phần triệu) δ MeOH H NMR :Độ chuyển dịch hóa học : Methanol : Proton Nuclear Magnetic Resonance (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton) C NMR 13 : Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon-13) Phạm Văn Tường Khóa luận tốt nghiệp DANH MỤC HÌNH Hình Cấu trúc chalcone hay (2E)-1,3-diphenylprop-2-en-1- one Hình Cách đánh số mạch cacbon chalcone Hình Tổng hợp chalcone .4 Hình Tổng hợp chalcone phản ứng ghép cặp chéo Suzuki Hình Tổng hợp chalcone phương pháp nghiền không dung mơi Hình Tổng hợp chalcone phản ứng Heck Hình Tổng hợp chalcone trình acyl hóa Friedel-Crafts Hình Tổng hợp chalcone chiếu xạ vi sóng khơng dung mơi .5 Hình Tổng hợp chalcone chiếu xạ siêu âm Hình 10 Phản ứng tạo thành hợp chất carbonyl no .6 Hình 11 Phản ứng cộng 1,4 Hình 12 Phản ứng Robinson Hình 13 Phản ứng cộng 1,2 với magie Hình 14 Phản ứng chalcone với amin .7 Hình 15 Phản ứng đóng vịng nội phân tử .8 Hình 16 Phản ứng đóng vịng với guanidine Hình 17 Cơ chế tổng hợp chalcone phản ứng ngưng tụ aldol .20 Hình 18 Phổ 1H-NMR hợp chất 3a ( giãn vùng vịng thơm nối đơi) 23 Hình 19 Phổ 1H-NMR hợp chất 3a ( giãn vùng trường mạnh) 24 Hình 20 Phổ 13C-NMR hợp chất 3a ( giãn toàn cảnh) 25 DANH MỤC BẢNG Bảng Dữ liệu vật lí số nhóm hợp chất chalcone 19 Bảng Hiệu suất thời gian phản ứng qua số phương pháp .20 Phạm Văn Tường Khóa luận tốt nghiệp Mục lục MỞ ĐẦU .1 Chương TỔNG QUAN .3 Tổng quan chalcone 1.1 Tổng hợp chalcone 1.2 Tính chất vật lí chalcone .5 1.3 Tính chất hóa học chalcone 1.4 Hoạt tính sinh học chalcone .8 Chương 12 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM .12 2.1 Các phương pháp nghiên cứu 12 2.1.1 Phương pháp tổng hợp hữu 12 2.1.2 Phương pháp sắc kí mỏng .14 2.1.3 Phương pháp sắc kí cột 14 2.1.4 Phương pháp kết tinh lại .14 2.1.5 Phương pháp xác định cấu trúc sản phẩm 15 2.2 Tổng hợp chất .15 2.2.1 Tổng hợp p-propargyloxyacetophenone .16 2.2.2 Tổng hợp (E)-1-(4-propargyloxyphenyl)-3-(4-metylphenyl)prop-2en-1-one 16 2.2.3 Tổng hợp (E)-1-(4-propargyloxyphenyl)-3-(4-hydroxyphenyl)prop2-en-1-one .18 2.2.4 Tổng hợp (E)-1-(4-propargyloxyphenyl)-3-(2-hydroxy-3methoxyphenyl)prop 2-en-1-one 19 Chương 20 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 20 3.1 Cơ chế chung trình tổng hợp chalcone .20 3.2 Về tổng hợp (E)-1-(4-propargyloxyphenyl)-3-(4-metylphenyl)prop-2-en1-one 21 Phạm Văn Tường Khóa luận tốt nghiệp 3.3 Về tổng hợp (E)-1-(4-propargyloxyphenyl)-3-(4-hydroxyphenyl)prop-2en-1-one 25 3.4 Về tổng hợp (E)-1-(4-propargyloxyphenyl)-3-(2-hydroxy-3methoxyphenyl)prop 2-en-1-one 25 KẾT LUẬN 27 TÀI LIỆU THAM KHẢO 28 Phạm Văn Tường Khóa luận tốt nghiệp MỞ ĐẦU Cùng với phát triển Hóa học nói chung, “Tổng hợp hữu cơ” đóng vai trị vơ to lớn, số lượng chất tổng hợp ngày nhiều ứng dụng chúng vào thực tế ngày đa dạng, phong phú Trong đó, hợp chất dị vịng ngày nhiều nhà khoa học nước quốc tế quan tâm nghiên cứu ứng dụng quan trọng chúng khoa học kĩ thuật, lĩnh vực khác đời sống Việc nghiên cứu, tổng hợp ứng dụng chúng vào thực tiễn sống sản xuất trở thành yêu cầu lớn nhà khoa học Nhiệm vụ tìm kiếm phân tử có hoạt tính sinh học tảng Hóa Dược Cho dù, điều xảy thơng qua việc thay đổi cấu trúc sẵn có , sửa đổi liên kết sàng lọc tùy chọn…là phương pháp tiếp cận nhà Hóa dược thực để đạt mục tiêu họ Với tỷ lệ tiêu hao cao với số lượng ngày tăng loại thuốc phê duyệt lệch khỏi khơng gian hóa học cổ điển khám phá kỷ này, ngành cơng nghiệp dược phẩm cố gắng tiếp cận tồn diện giải qui trình khám phá thuốc Một cách phổ biến nhà hóa học tổng hợp sử dụng việc khám phá thuốc khám phá khả phản ứng cấu trúc đặc quyền kết hợp chúng vào khuôn khổ phức tạp sàng lọc tiềm hoạt tính sinh học chúng Chalcone lớp chất màu tự nhiên cấu thành từ benzylideneacetophenone Lớp chất chyển hóa thứ cấp đóng vai trị quan trọng bảo vệ thực vật, nhờ cấu trúc đặc biệt mà hợp chất báo cáo ngăn ngừa bệnh ung thư gây tác nhân hóa học [3] Ngồi hoạt tính sinh học đáng q đó, hợp chất hóa học nhóm chalcone cịn có khả chống oxi hóa [15], chống sốt rét [22], kháng khuẩn[7], kháng virus [4]… có tiềm sử dụng chalcone thực tế lớn Do có nhiều hoạt tính sinh học tiền chất quan trọng tổng hợp flavone nhiều hợp chất khác nên chalcone nghiêm cứu tổng hợp từ sớm Chalcones thu hút nhà khoa học sinh học từ lâu khả thay đổi cấu trúc để tạo thành số nhóm hợp chất isoxazoles [24], pyrazoles [10] nhiều loại hợp chất dị vòng Rất nhiều phương pháp kế hoạch báo cáo để tổng hợp hợp chất này. Trong số tất cả, Sự ngưng tụ Aldol ngưng tụ ClaisenSchmidt nắm giữ vị trí cao. Các kỹ thuật bật khác bao gồm phản ứng Suzuki, phản ứng Witting, Friedel-Crafts acyl hóa với cinnamoyl chloride, Photo-Fries xếp Phạm Văn Tường Khóa luận tốt nghiệp lại phenyl cinnamates, v.v Cùng với số phương pháp thực phản ứng từ thủ công nghiền, khuấy số phương pháp đại siêu âm, lị vi sóng,… Chalcone dẫn xuất ngày ứng dụng rộng rãi ngày cho thấy nhiều tác dụng có lợi cho nhiều lĩnh vực việc tổng hợp nghiên cứu tính chất chalcone dẫn xuất chalcone điều cần thiết Để góp phần vào việc nghiên cứu hóa học dẫn xuất chalcone, khóa luận em thực số nhiệm vụ sau: + Tổng hợp (E)-1-(4-propargyloxyphenyl)-3-(4-metylphenyl)prop-2-en-1-one + Tổng hợp (E)-1-(4-propargyloxyphenyl)-3-(4-hydroxyphenyl)prop-2-en-1-one + Tổng hợp (E)-1-(4-propargyloxyphenyl)-3-(2-hydroxy-3-methoxyphenyl)prop-2en-1-one Phạm Văn Tường - Khóa luận tốt nghiệp Tổng hợp hợp chất đầu cần thiết cho việc hoàn thành khóa luận tốt nghiệp: ppropargyloxyacetophenone từ p-hydroxyacetophenone propargylbromide Tổng hợp dẫn xuất chalcone từ acetophenone benzaldehyde 2.2.1 Tổng hợp p-propargyloxyacetophenone Sơ đồ phản ứng: Quy trình phản ứng: Hịa tan 12.2 g (0.1 mol) p-hydroxyacetophenone vào 300 ml acetone khan khuấy cho tan Thêm tiếp tục 25 g K2CO3 vào khuấy nhiệt độ phòng 90 phút Hòa tan 16.7 ml propargyl bromide 150 ml acetone khan sau nhỏ giọt vào bình 30 phút Khuấy nhiệt độ phòng 24 giờ, sau đun cách thủy 50°C 10 Lọc bỏ K2CO3 KBr sau rửa acetone nóng lần Cô cạn dung môi áp suất giảm sản phẩm tự kết tinh thu sản phẩm màu vàng đục Hiệu suất phản ứng 15.33 g (95.8%) 2.2.2 Tổng hợp (E)-1-(4-propargyloxyphenyl)-3-(4-metylphenyl)prop-2-en-1-one Sơ đồ phản ứng: Phản ứng thực theo phương pháp: Phương pháp 1: Tổng hợp sử dụng thiết bị siêu âm dung mơi MeOH Hịa tan 0.87 g (5 mmol) p-propargyloxyacetophenone 0.56 ml (5 mmol) pmetylbenzandehyde 12 ml MeOH vào bình nón Dung dịch 0.34 g (6 mmol-1.2 đương lượng) KOH ml MeOH nhỏ giọt từ từ vào hỗn hợp khuấy Hỗn hợp phản ứng đậm màu sau nhỏ giọt dung dịch KOH Sau nhỏ giọt xong dung dịch KOH, hỗn hợp phản ứng đặt vào bể siêu âm tiến hành siêu âm 24 giờ, kiểm tra phản ứng TLC với hệ dung môi hexane:ethyl acetate (4:1 thể tích) Phản ứng cịn chất đầu 16 Phạm Văn Tường Khóa luận tốt nghiệp Xử lí sản phẩm cách cho H 2O vào gấp đơi thể tích, trung hịa dung dịch HCl (1:1) đến pH Lọc lấy kết tủa phễu lọc Büchner, rửa đến trung tính Phơi khơ ngồi khơng khí, sản phẩm có màu da cam Kết tinh lại hỗn hợp EtOH/toluene (3:1 thể tích) Thu 0.796 g (57.7%) Phương pháp 2: Tổng hợp sử dụng thiết bị khuấy từ dung môi MeOH Hòa tan 0.87 g (5 mmol) p-propargyloxyacetophenone 0.56 ml (5 mmol) pmetylbenzandehyde 12 ml MeOH vào bình nón Dung dịch 0.34 g (6 mmol-1.2 đương lượng) KOH ml MeOH nhỏ giọt từ từ vào hỗn hợp khuấy Hỗn hợp phản ứng có nâu đậm sau phút nhỏ giọt dung dịch KOH Sau nhỏ giọt xong dung dịch KOH, bình hỗn hợp phản ứng đưa lên máy khuấy từ sau ngày, kiểm tra phản ứng TLC với hệ dung môi hexane : ethyl acetate (4:1 thể tích) thấy phản ứng chuyển hóa hồn tồn Xử lí sản phẩm cách cho H 2O vào gấp đơi thể tích, trung hịa tới pH =5 dung dịch HCl 1:1 Lọc rửa đến trung tính phễu lọc Büchner Phơi khơ ngồi khơng khí thu sản phẩm có màu vàng nghệ Kết tinh lại hỗn hợp EtOH toluene (tỉ lệ 3:1 thể tích) Thu 0.863 g (62.5%) Sản phẩm tinh chế tiếp sắc kí cột (với hệ dung mơi rửa giải hexane: ethyl acetate, 7:3 thể tích) Thu chất rắn kinh thiết màu vàng nhạt Phương pháp 3: Tổng hợp sử dụng thiết bị khuấy từ dung mơi EtOH Hịa tan 0.87 g (5 mmol) p- propargyloxyacetophenone ml EtOH vào bình nón Sau hịa tan 0.34g (6 mmol-1.2 đương lượng) KOH vào ml EtOH hỗn hợp nhiệt độ phịng Nhỏ từ từ hỗn hợp KOH/EtOH vào bình nón vừa nhỏ vừa khuấy đồng thời làm lạnh bình cầu Muối xuất bắt đầu nhỏ KOH/EtOH vào, để hỗn hợp tiếp tục khuấy thấy xuất dạng muối Nhỏ từ từ dung dịch 0.6 ml (5 mmol) p- metylbenzandehyde ml EtOH vào hỗn hợp khuấy Dung dịch nhạt màu nhỏ giọt Sau phút xuất dạng kết tủa màu vàng chanh Kiểm tra phản ứng TLC với hệ dung môi hexane : ethyl acetate (4:1 thể tích) sau 24 thấy phản ứng chuyển hóa hồn tồn Xử lí sản phẩm cách cho H 2O vào gấp đơi thể tích, trung hòa tới pH =5 dung dịch HCl 1:1 Lọc rửa đến trung tính phễu lọc Büchner Phơi khơ ngồi khơng khí thu sản phẩm có màu vàng nghệ Kết tinh lại hỗn hợp EtOH toluene (tỉ lệ 3:1 thể tích) Thu 0.876 g (63.7%) 17 Phạm Văn Tường Khóa luận tốt nghiệp Sản phẩm tinh chế tiếp sắc kí cột (với hệ dung môi rửa giải hexane: ethyl acetate, 7:3 thể tích) Thu chất rắn kinh thiết màu vàng nhạt 2.2.3 Tổng hợp (E)-1-(4-propargyloxyphenyl)-3-(4-hydroxyphenyl)prop-2-en-1-one Sơ đồ phản ứng: Phản ứng thực tương tự 2.2.2.1: Phương pháp 1: Tổng hợp sử dụng thiết bị siêu âm dung môi MeOH Thực phản ứng từ 0.86 g (5 mmol) p-propargyloxyacetophenone 0.61 g (5 mmol) p-hydroxybenzandehyde 12 ml MeOH vào bình nón Hỗn hợp phản ứng đậm màu sau nhỏ giọt dung dịch KOH chuẩn bị từ 0.68g (12mmol, 2,4 đương lượng) KOH 4ml MeOH (Tiến hành siêu âm 20 giờ, kiểm tra phản ứng TLC với hệ dung môi hexane:ethyl acetate (4:1 thể tích) Cịn chất đầu Hiệu suất : 49.5% Phương pháp 2: Tổng hợp sử dụng thiết bị khuấy từ dung môi MeOH Thực phản ứng từ 0.435 g (2.5 mmol) p-propargyloxyacetophenone Hỗn hợp phản ứng đậm màu sau cho dung dịch KOH chuẩn bị từ 0.68g (12mmol, 2,4 đương lượng) KOH 4ml MeOH vào Sau 24h kiểm tra phản ứng TLC với hệ dung môi hexane : ethyl acetate (4:1 thể tích) Phản ứng khơng chạy Sau ngày kiểm tra phản ứng TLC với hệ dung môi hexane : ethyl acetate (4:1 thể tích) Đã xuất sản phẩm Hiệu suất : 44.5% Phương pháp 3: Tổng hợp sử dụng thiết bị khuấy từ dung môi EtOH Thực phản ứng từ 0.86 g (5 mmol) p-propargyloxyacetophenone Dung dịch chuyển sang màu nâu đục có kết tủa lúc nhỏ giọt cho dung dịch KOH tương tự vào.Sau 1h, nhỏ p-hydroxybenzandehyde vào dung dịch đồng chuyển sang màu da cam Sau xử lí sản phẩm thu 0.768 g chất rắn, màu vàng Hiệu suất : 55.2% Sản phẩm tinh chế tiếp sắc kí cột (với hệ dung môi rửa giải hexane: ethyl acetate, 7:3 thể tích) Thu chất rắn kinh thiết màu vàng nhạt 18 Phạm Văn Tường Khóa luận tốt nghiệp 2.2.4 Tổng hợp (E)-1-(4-propargyloxyphenyl)-3-(2-hydroxy-3-methoxyphenyl)prop 2-en-1-one Sơ đồ phản ứng: Phương pháp 2: Tổng hợp sử dụng thiết bị khuấy từ dung môi MeOH Thực phản ứng từ 0.87 g (5 mmol) p-propargyloxyacetophenone Hỗn hợp phản ứng đậm màu sau cho dung dịch KOH 0.68g (12mmol, 2,4 đương lượng) ml MeOH vào Sau 10 phút xuất kết tủa màu vàng nhạt Sau 24h kiểm tra phản ứng TLC với hệ dung môi hexane : ethyl acetate (4:1 thể tích) Phản ứng chưa chạy Sau ngày kiểm tra phản ứng TLC với hệ dung mơi hexane : ethyl acetate (4:1 thể tích) Đã xuất sản phẩm Hiệu suất : 52% Phương pháp 3: Tổng hợp sử dụng thiết bị khuấy từ dung môi EtOH Thực phản ứng từ 0.87 g (5 mmol) p-propargyloxyacetophenone Dung dịch chuyển sang màu vàng đậm có kết tủa lúc nhỏ giọt cho dung dịch KOH vào.Sau cho 2-hydroxy-3-methoxybenzandehyde chuyển sang màu cam đỏ Sau ngày đem xử lí sản phẩm thu 0.871 g chất rắn, màu vàng Hiệu suất: 57.7% Sản phẩm tinh chế tiếp sắc kí cột (với hệ dung mơi rửa giải hexane: ethyl acetate, 7:3 thể tích) Thu chất rắn kinh thiết màu xanh đậm Phương pháp 4: Tổng hợp sử dụng phương pháp nghiền Trộn lẫn 0.87 g (5 mmol) p-propargyloxyacetophenone 0.76 g 2-hydroxy-3methoxybenzandehyde, 0.54 g (13.5 mmol – 2.7 đương lượng) NaOH cho vào cối thêm giọt EtOH nghiền mịn Sau 24 kiểm tra phản ứng TLC với hệ dung mơi hexane : ethyl acetate (6:1 thể tích) phản ứng chưa hết chất đầu Phương pháp 5: Tổng hợp sử phương pháp đun hồi lưu Thực phản ứng từ 0.87 g (5 mmol) p-propargyloxyacetophenone Hỗn hợp phản ứng đậm màu sau cho dung dịch KOH 0.68g (12mmol, 2,4 đương lượng) ml MeOH vào Sau 48 kiểm tra phản ứng TLC với hệ dung mơi hexane : ethyl acetate (4:1 thể tích) Còn chất đầu Hiệu suất : 50.5% 19 Phạm Văn Tường Khóa luận tốt nghiệp Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Cơ chế chung trình tổng hợp chalcone Các dẫn xuất chalcone tổng hợp phản ứng ngưng tụ aldol từ acetophenone tương ứng Cơ chế phản ứng đưa (Hình 17) Trước hết acetophenone có nhóm bị tách loại H alpha OH- để tạo thành ion enolate trở thành nucleophile Sau nucleophile thực phản ứng cộng nucleophile vào nhóm C=O aldehyde electrophile để tao thành hợp chất βhydroxylketon Dưới tác dụng OH- hợp chất β-hydroxylketon tiếp tục bị tách loại H alpha để tạo thành enolat, sau xảy phản ứng tách loại nhóm OH vị trí allyl chuyển dịch điện tử enolate để tạo thành hợp chất chalcone hay keton α-β không no Hình 15 Cơ chế tổng hợp chalcone phản ứng ngưng tụ aldol đó, (3a-c) R2: (a) = 4-Me ;(b) = 4-OMe; (c) = 2-OH-5Me, R1 = 4-OCH2C≡CH Các chalcone tổng hợp dẫn bảng sau Bảng Dữ liệu vật lí số nhóm hợp chất chalcone Hợp chất Nhóm R2 Đnc (°C) Hiệu suất theo phương pháp (%) 3a 4-Me 110112°C 63.7% 3b 4-OH 95-97°C 55.2% 3c 2-OH-3-OMe 118120°C 57.7% 20 Phạm Văn Tường Khóa luận tốt nghiệp Các benzandehyde có chứa nhóm - OH (3b - 3c) cho khả phản ứng so với benzandehyde có chứa nhóm - Me (3a) điều kiện phản ứng Bằng chứng hiệu suất cao rõ rệt 63.7% (3a) so với 55.2% (3b) 57.7% (3c) Bảng Hiệu suất thời gian phản ứng qua số phương pháp Phương pháp Phương pháp Khuấy nhiệt độ phòng Khuấy nhiệt độ phịng (Dung mơi MeOH) (Dung mơi EtOH) 24h, 57.7% ngày, 62.5% 24h, 63.7% 20h,49.5% Phản ứng không chạy sau 24h ngày, 55.2% Phương pháp Nhóm R2 4-Me 4-OH (Siêu âm) ngày, 44.5% 2-OH-3-OMe Phản ứng không chạy sau 24h ngày, 57.7% ngày, 52% Ta thấy phương pháp khuấy từ dung môi MeOH phản ứng chậm so với phương pháp khuấy từ dung môi EtOH Hiệu xuất phương pháp khuấy từ dung môi MeOH không cao phương pháp khuấy từ dung môi EtOH 3.2 Về tổng hợp (E)-1-(4-propargyloxyphenyl)-3-(4-metylphenyl)prop-2-en-1-one Hợp chất (E)-1-(4-propargyloxyphenyl)-3-(4-metylphenyl)prop-2-en-1-one tổng hợp phương pháp khuấy, siêu âm nhiệt độ phịng Dung mơi sử dụng cho phản ứng MeOH EtOH xúc tác sử dụng bao gồm KOH khan Thực nghiệm cho thấy, phương pháp khuấy dung môi EtOH giúp rút ngắn thời gian phản ứng so với phương pháp khuấy dung môi MeOH siêu âm nhiệt độ phịng có tạo thành enolate với acetophenone trước cho phản ứng với aldehyde ( xuất muối sau khuấy acetophenone KOH 1h) Phương pháp siêu âm có ưu điểm rút ngắn thời gian so với phương pháp khuấy dung môi EtOH sinh tạp chất kèm với sản phẩm Từ kết khảo sát trên, lựa chọn phương án thích hợp để tổng hợp (E)-1-(4-propargyloxyphenyl)-3-(421 Phạm Văn Tường Khóa luận tốt nghiệp metylphenyl)prop-2-en-1-one thực phản ứng dung môi EtOH, xúc tác KOH khan, khuấy nhiệt độ phịng Sự hình thành sản phẩm xác nhận qua sắc ký mỏng (giá trị R f), sản phẩm (E)-1-(4-propargyloxyphenyl)-3-(4-metylphenyl)prop-2-en-1-one xuất vết cao so với chất đầu mỏng khỏi cột sắc ký trước so với chất đầu Cấu trúc sản phẩm 3a xác nhận phổ 1H-NMR 13C-NMR Đánh số công thức cấu tạo chất đại diện 3a sau : Trên phổ 1H-NMR xuất tín hiệu cộng hưởng đặc trưng cho proton có mặt phân tử Tín hiệu cộng hưởng trường yếu proton vòng thơm A xuất δ=8.168 ppm (d, J= Hz, 2H, H-2′ H-6′) cho thấy proton năm vị trí ortho nhóm keton vòng thơm A nên chịu hiệu ứng anisotropy hiệu ứng –C gây phản chắn mạnh Tín hiệu cộng hưởng trường mạnh proton vịng thơm A có độ chuyển dịch hóa học δ=7.140 ppm (d, J= Hz, 2H, H-3′ H-5′) Đây nhóm tín hiệu đặc trưng cho proton nằm vị trí ortho nhóm thê alkyloxi vịng A nên chịu ảnh hưởng +C làm gia tăng mật độ electron Các nhóm tín hiệu doublet khăng định lại cấu trúc vịng thơm A có chứa nhóm vị trí para Các nhóm tín hiệu cịn lại vòng thơm B quy gán sau : Tín hiệu cộng hưởng δ=7.756 ppm (d, J= Hz, 2H, H-2 H-6) tín hiệu cộng hưởng δ=7.260 ppm (d, J= Hz, 2H, H-3 H-5) Các tín hiệu cộng hưởng đặc trưng liên kết đôi C=C phân tử chalcone xuất δ=7.872 ppm (d, J= 15.6 Hz, 1H, H-β) δ=7.691 ppm (d, J= 15.6 Hz, 1H, H-α) cho thấy proton anken vị trí trans Proton vị trí β bị chuyển dịch trường yếu vị trí nghèo electron hệ liên hợp cacbonyl α-β khơng no 22 Phạm Văn Tường Khóa luận tốt nghiệp Hình 16 Phổ 1H-NMR hợp chất 3a ( giãn vùng thơm nối đơi) Các tín hiệu cộng hưởng vùng trường mạnh quy gán sau ( Hình 19) : δ=4.937 ppm (d, J= 2.4 Hz, 2H, H-7) thuộc proton nhóm metylen nằm nguyên tử oxy nối Tín hiệu cộng hưởng đặc trung cho proton ankin đầu mạch C ≡ CH xuất δ=3.625ppm (t, J= 2.4 Hz, 1H, H-9) Tín hiệu cộng hưởng cịn lại δ=2.340 ppm (s, 3H, H-10) thuộc proton nhóm metyl gắn trực tiếp với vòng thơm B 23 Phạm Văn Tường Khóa luận tốt nghiệp Hình 17 Phổ 1H-NMR hợp chất 3a ( giãn vùng trường mạnh) Trên phổ 13C-NMR xuất tín hiệu cộng hưởng đặc trưng cho nguyên tử cacbon có mặt phân tử Tín hiệu cộng hưởng δ=187.40 ppm có độ hấp phụ yếu quy gán cho nguyên tử cacbon C=O Tín hiệu có độ chuyển dịch hóa học trường yếu δ=160.97 độ hấp phụ yếu thuộc C-4′ gắn trực tiếp với nhóm có độ âm điện lớn oxy Trong đó, nhóm tín hiệu trường mạnh vòng thơm A δ=114.78 ppm thuộc C-3′,C-5′ vòng thơm đối xứng para vị trí ortho so với nhóm oxy gây hiệu ứng +C làm tăng che chắn nghịch từ địa phương Các nhóm tín hiệu cịn lại vịng thơm nối đơi C=C quy gán sau : δ (ppm): 143.30 ( C-β), 140.43 (C-4), 132.03 (C-1), 131.12 (C-1′), 130.68 (C-2′ C-6′), 129.46 (C-3 C-5), 128.78 (C-α), 120.91 (C-2 C-6) Các nhóm tín hiêu cộng hưởng δ=78.67 ppm có hấp phụ yếu δ=78.63 có hấp phụ mạnh đặc trung cho nguyên tử C nối C-8 C-9 Các tín hiệu cộng hưởng δ= 55.71 thuộc nguyên tử C-7 nằm C nối nguyên tử oxy Tín hiệu cộng hưởng trường mạnh δ=21.02 ppm thuộc nhóm p-metyl vịng B ( C-10) 24 Phạm Văn Tường Khóa luận tốt nghiệp Hình 18 Phổ 13C-NMR hợp chất 3a ( giãn toàn cảnh) 3.3 Về tổng hợp (E)-1-(4-propargyloxyphenyl)-3-(4-hydroxyphenyl)prop-2-en-1-one Từ kết phản ứng khảo sát cho thấy sử dụng phương pháp thích hợp cho (3b) khuấy EtOH tạo muối enolate acetophenone trước thêm benzaldehyde vào hỗn hợp phản ứng ( phương pháp 3) Các điều kiện phản ứng khác nghiên cứu khảo sát khuấy từ nhiệt độ phịng dung mơi MeOH, đồng thời, nhỏ từ từ KOH dư vào hỗn hợp acetophenone benzaldehyde thế.(phương pháp 2) ; siêu âm nhiệt độ phịng dung mơi MeOH ( phương pháp 1) Kết khảo sát cho thấy, phương pháp siêu âm dung môi MeOH cho hiệu suất (49.5%) cho thời gian phản ứng ngắn phương pháp cho thời gian phản dài hiệu suất (55.2%) cao thích hợp cho việc tổng hợp hợp chất 3.4 Về tổng hợp (E)-1-(4-propargyloxyphenyl)-3-(2-hydroxy-3-methoxyphenyl)prop 2-en-1-one Hợp chất (3c) có chế phản ứng xảy tương tự hợp chất (3b) Các điều kiện phản ứng nghiên cứu khảo sát khuấy từ nhiệt độ phịng dung mơi EtOH MeOH; đun hồi lưu dung môi MeOH; nghiền không dung môi Kết khảo sát cho thấy, đun hồi lưu dung môi MeOH cho thời gian ngắn hiệu suất (50.5%) thấp Còn phương pháp khuấy từ dung mơi EtOH kết hợp 25 Phạm Văn Tường Khóa luận tốt nghiệp tạo muối enolate trước cho hiệu suất (57.7%) cao thích hợp cho việc tổng hợp hợp chất 26 Phạm Văn Tường Khóa luận tốt nghiệp KẾT LUẬN Đã tổng hợp chalcone phương pháp ngưng tụ aldol Sản phẩm thu có hiệu suất từ 44−63% xác nhận đo điểm nóng chảy Các phản ứng thực dung môi EtOH nhằm tạo enolat trước từ acetophenone cho hiệu suất tốt thời gian phản ứng ngắn so với dung môi MeOH kết hợp với cho KOH vào hỗn hợp benzaldehyde Phản ứng thực phương pháp siêu âm cho kết thuận lợi với thời gian phản ứng ngắn so với phương pháp khuấy thông thường Cấu trúc sản phẩm xác nhận phương pháp phổ 1H NMR 13C NMR 27 Phạm Văn Tường Khóa luận tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Thành N Đ (2011), Cơ sở phương pháp phổ ứng dụng hoá học, chủ biên, Nxb KH KT Thành N Đ (2016), Thực tập hoá học hữu cơ, Nxb ĐHQG Hà Nội, Hà Nội Tiếng Anh Gao F., Huang G., Xiao J (2020), "Chalcone hybrids as potential anticancer agents: Current development, mechanism of action, and structure-activity relationship", Med Res Rev, 40(5), pp 2049-2084 Ishitsuka H., Ninomiya Y T., Ohsawa C., Fujiu M., Suhara Y (1982), "Direct and specific inactivation of rhinovirus by chalcone Ro 09-0410", Antimicrob Agents Chemother, 22(4), pp 617-21 Jeon K H., Lee E., Jun K Y., Eom J E., Kwak S Y., Na Y., Kwon Y (2016), "Neuroprotective effect of synthetic chalcone derivatives as competitive dual inhibitors against μ-calpain and cathepsin B through the downregulation of tau phosphorylation and insoluble Aβ peptide formation", Eur J Med Chem, 121, pp 433-444 Kaul T N., Middleton E., Jr., Ogra P L (1985), "Antiviral effect of flavonoids on human viruses", J Med Virol, 15(1), pp 71-9 Liaras K., Geronikaki A., Glamočlija J., Cirić A., Soković M (2011), "Novel (E)1-(4-methyl-2-(alkylamino)thiazol-5-yl)-3-arylprop-2-en-1-ones as potent antimicrobial agents", Bioorg Med Chem, 19(24), pp 7349-56 Mahapatra D K., Asati V., Bharti S K (2015), "Chalcones and their therapeutic targets for the management of diabetes: structural and pharmacological perspectives", Eur J Med Chem, 92, pp 839-65 Nagai H., He J X., Tani T., Akao T (2007), "Antispasmodic activity of licochalcone A, a species-specific ingredient of Glycyrrhiza inflata roots", J Pharm Pharmacol, 59(10), pp 1421-6 10 Rajendra Prasad Y., Lakshmana Rao A., Prasoona L., Murali K., Ravi Kumar P (2005), "Synthesis and antidepressant activity of some 1,3,5-triphenyl-2pyrazolines and 3-(2′′-hydroxy naphthalen-1′′-yl)-1,5-diphenyl-2-pyrazolines", Bioorg Med Chem Lett, 15(22), pp 5030-4 11 Rudrapal M., Khan J., Dukhyil A A B., Alarousy R M I I., Attah E I., Sharma T., Khairnar S J., Bendale A R (2021), "Chalcone Scaffolds, Bioprecursors of Flavonoids: Chemistry, Bioactivities, and Pharmacokinetics", Molecules, 26(23), p 7177 12 Shibata S., Inoue H., Iwata S., Ma R D., Yu L J., Ueyama H., Takayasu J., Hasegawa T., Tokuda H., Nishino A., et al (1991), "Inhibitory effects of licochalcone A isolated from Glycyrrhiza inflata root on inflammatory ear edema and tumour promotion in mice", Planta Med, 57(3), pp 221-4 13 Svetaz L., Tapia A., López S N., Furlán R L., Petenatti E., Pioli R., SchmedaHirschmann G., Zacchino S A (2004), "Antifungal chalcones and new caffeic acid esters from Zuccagnia punctata acting against soybean infecting fungi", J Agric Food Chem, 52(11), pp 3297-300 28 Phạm Văn Tường 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Khóa luận tốt nghiệp Wang Q., Ding Z H., Liu J K., Zheng Y T (2004), "Xanthohumol, a novel antiHIV-1 agent purified from Hops Humulus lupulus", Antiviral Res, 64(3), pp 18994 Wang X., Gong M., Arch Pharm (Weinheim) Wang Y., Chan F L., Chen S., Leung L K (2005), "The plant polyphenol butein inhibits testosterone-induced proliferation in breast cancer cells expressing aromatase", Life Sci, 77(1), pp 39-51 Wu W et al (2013), "Millepachine, a novel chalcone, induces G2/M arrest by inhibiting CDK1 activity and causing apoptosis via ROS-mitochondrial apoptotic pathway in human hepatocarcinoma cells in vitro and in vivo", Carcinogenesis, 34(7), pp 1636-43 Zhao F., Nozawa H., Daikonnya A., Kondo K., Kitanaka S (2003), "Inhibitors of nitric oxide production from hops (Humulus lupulus L.)", Biol Pharm Bull, 26(1), pp 61-5 Zhuang C., Zhang W., Sheng C., Zhang W., Xing C., Miao Z (2017), "Chalcone: A Privileged Structure in Medicinal Chemistry", Chemical reviews, 117(12), pp 7762-7810 Ashok D., Ravi S., Ganesh A., Lakshmi B V., Adam S., Murthy S (2016), "Microwave-assisted synthesis and biological evaluation of carbazole-based chalcones, aurones and flavones", Medicinal Chemistry Research, 25(5), pp 909922 Bianco A., Cavarischia C., Farina A., Guiso M., Marra C (2003), "A new synthesis of flavonoids via Heck reaction", Tetrahedron letters, 44(51), pp 91079109 Cheng P., Yang L., Huang X (2020), "Chalcone hybrids and their antimalarial activity", 353(4), p e1900350 Chtourou M., Abdelhédi R., Frikha M H., Trabelsi M (2010), "Solvent free synthesis of 1, 3-diaryl-2-propenones catalyzed by commercial acid-clays under ultrasound irradiation", Ultrasonics sonochemistry, 17(1), pp 246-249 Prakash O., Kumar A., Sadana A., Prakash R., Singh S P., Claramunt R M., Sanz D., Alkorta I., Elguero J (2005), "Study of the reaction of chalcone analogs of dehydroacetic acid and o-aminothiophenol: synthesis and structure of 1,5benzothiazepines and 1,4-benzothiazines", Tetrahedron, 61(27), pp 66426651 29 Phạm Văn Tường Khóa luận tốt nghiệp