(TIỂU LUẬN) góp PHẦN NGHIÊN cứu TỔNG hợp và CHUYỂN hóa một số CHALCONE THẾ có CHỨA NHÓM o PROPARGYL

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA HOÁ HỌC - - Nguyễn Thị Thảo GÓP PHẦN NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ CHUYỂN HÓA MỘT SỐ CHALCONE THẾ CÓ CHỨA NHĨM O-PROPARGYL Khố luận tốt nghiệp đại học qui Ngành Hố học (Chương trình đào tạo chuẩn) Hà Nội – 2022 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA HOÁ HỌC - - Nguyễn Thị Thảo GÓP PHẦN NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ CHUYỂN HÓA MỘT SỐ CHALCONE THẾ CĨ CHỨA NHĨM O-PROPARGYL Khố luận tốt nghiệp đại học qui Ngành Hóa học (Chương trình đào tạo chuẩn) Cán hướng dẫn: GS TS Nguyễn Đình Thành Hà Nội - 2022 Nguyễn Thị Thảo Khóa luận tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành nhiệm vụ giao, bên cạnh nỗ lực học hỏi thân cịn có hướng dẫn nhiệt tình thầy cô hướng dẫn bạn bè xung quanh Trước hết em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến GS TS Nguyễn Đình Thành tin tưởng giao đề tài, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm cho em suốt q trình thực đề tài Khóa luận tốt nghiệp Mặc dù công việc giảng dạy thầy bận rộn không ngần ngại dẫn em, định hướng cho em, để em hoàn thành tốt nhiệm vụ Sau em xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới thầy cô Khoa Hố học, thầy mơn Hố hữu cơ, bạn bè anh chị phòng tổng hợp Hữu động viên, giúp đỡ em suốt q trình học tập hồn thành Khố luận tốt nghiệp Do giới hạn kiến thức khả lý luận thân cịn nhiều thiếu sót hạn chế, kính mong dẫn đóng góp thầy, để luận văn em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2022 Sinh viên Nguyễn Thị Thảo Nguyễn Thị Thảo Khóa luận tốt nghiệp DANH MỤC KÍ HIỆU VIẾT TẮT DCM : Dichloromethane DMF : Dimethylformanmide EtOH : Ethanol MeOH : Methanol DMSOd6 : Dimethyl sulfoxide deuteri hóa Đnc EtOAc J : Ethylacetate : Hằng số ghép cặp : part per million (phần triệu) ppm δ : Điểm nóng chảy : Độ chuyển dịch hóa học : Proton Nuclear Magnetic Resonance H NMR (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton) : Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance C NMR 13 (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon-13) Nguyễn Thị Thảo Khóa luận tốt nghiệp Danh mục hình Hinh : Cấu trúc chalcone hay (2E)-1,3-diphenylprop-2-en-1- one Hinh 2: Cách đánh số mạch carbon chalcone Hinh 3: Tổng hợp chalcone phản ứng ngưng tụ aldol Hinh : Tổng hợp chalcone xạ vi sóng khơng dung môi Hinh : Tổng hợp chalcone phương pháp nghiền không dung môi .5 Hinh 6: Các phản ứng ghép chéo sử dụng để tổng hợp chalcone Hinh 7: Tổng hợp chalcone xạ siêu âm Hinh : Phản ứng nhóm C=O Hinh 9: Minh họa phản ứng cộng 1,2 chalcone với Li .8 Hinh 10 : Minh họa phản ứng cộng 1,4 chalcone với Cu-Li Hinh 11 : Phản ứng đóng vịng nội phân tử chalcone có nhóm OH .9 Hinh 12: Minh họa phản ứng chalcone với tác nhân guanidin 10 Hinh 13: Cấu trúc 2-amino-3-cyano pyridine 10 Hinh 14: One-pot 2-amino-3-cyano-4-tetrazoloquinolinylpyridine 11 Hinh 15: Sử dụng trifluoroetanol làm dung mơi thích hợp cho phản ứng ghép nối One-pot, bốn thành phần 11 Hinh 16: Tổng hợp 2,4-diamino-3,5-dicyano-6-alkyl pyridine [73] 12 Hinh 17: Tổng hợp 2-amino-3-cyanopyridine 12 Hinh 18: Tổng hợp 2-amino-3-cyanopyridine [104] [106] .13 Hinh 19 : Công thức cấu tạo 3,4-Pyrimidine-2-(1H)thone 13 Hinh 20: số thơng số dị vịng pyrimidine 14 Hinh 21: Phản ứng điều chế dẫn xuất pyrimidine 15 Hinh 22 : Phản ứng điều chế dẫn xuất pyrimidine 15 Hinh 23 : Cơ chế chung trình tổng hợp chalcone 24 Hinh 24 : Phổ 1H-NMR (E)-1-(4-propargyloxyphenyl)-3-(4-metylphenyl) prop-2-en-1-one 27 Hinh 25: Phổ 13C-NMR (E)-1-(4-propargyloxyphenyl)-3-(4-metylphenyl) prop-2-en-1-one ( giãn toàn cảnh) 28 Hinh 26 : Phổ 1H-NMR giãn vùng trường yếu 4-(4-bromphenyl)-6-(4propargyloxyphenyl)-3,4-dihydropyrimidine-2-(1H)-thione 30 Hinh 27 Phổ 1H-NMR giãn vùng trường mạnh 4-(4-bromphenyl)-6-(4propargyloxyphenyl)-3,4-dihydropyrimidine-2-(1H)-thione 31 Nguyễn Thị Thảo Khóa luận tốt nghiệp Hinh 28 : Phổ 1H-NMR 6-(4-metoxyphenyl)-4-(propargyloxyphenyl)-3,4dihydropyrimidine-2-(1H)-thione 32 Hinh 29 : Phổ 1H-NMR giãn vùng trường mạnh 6-(4-metoxyphenyl)-4(propargyloxyphenyl)-3,4-dihydropyrimidine-2-(1H)-thione 33 Hinh 30 : Phổ 1H-NMR giãn vùng trường yếu 2-amino-3-cyano-6-(4nitrophenyl)-4-(propargyloxyphenyl)pyridine 35 Hinh 31: Phổ 1H-NMR giãn vùng trường mạnh 2-amino-3-cyano-6-(4nitrophenyl)-4-(propargyloxyphenyl)pyridine 36 Hinh 32 : Phổ 1H-NMR 2-amino-6-(4-bromphenyl)-3-cyano-4(propargyloxyphenyl)pyridine 37 Danh mục bảng Bảng : So sánh điều kiện phản ứng 24 Bảng : So sánh phương pháp phản ứng 25 Danh mục hình phần phụ lục Phụ lục Phổ 1H-NMR 32 Phụ lục 1 Phổ 1H NMR hợp chất (E)-1-(4-propargyloxyphenyl)-3-(4metylphenyl)prop-2-en-1-one 41 Phụ lục Phổ 1H NMR hợp chất 4-(4-bromphenyl)-6-(4propargyloxyphenyl)-3,4-dihydropyrimidine-2-(1H)-thione 42 Phụ lục Phổ 1H NMR hợp chất 6-(4-metoxyphenyl)-4(propargyloxyphenyl)-3,4-dihydropyrimidine-2-(1H)-thione 43 Phụ lục Phổ 1H NMR hợp chất: 2-amino-3-cyano-6-(4-nitrophenyl)-4(propargyloxyphenyl)pyridine 44 Phụ lục Phổ 1H NMR hợp chất 2-amino-6-(4-bromphenyl)-3-cyano-4(propargyloxyphenyl)pyridine 45 Phụ lục Phổ 13C NMR 35 Nguyễn Thị Thảo Khóa luận tốt nghiệp Phụ lục Phổ 13C NMR hợp chất (E)-1-(4-propargyloxyphenyl)-3-(4metylphenyl)prop-2-en-1-one 46 Phụ lục 2 Phổ 13C NMR hợp chất 6-(4-metoxyphenyl)-4(propargyloxyphenyl)-3,4-dihydropyrimidine-2-(1H)-thione 47 Phụ lục Phổ 13C NMR hợp chất 2-amino-6-(4-bromphenyl)-3-cyano-4(propargyloxyphenyl)pyridine 48 Nguyễn Thị Thảo Khóa luận tốt nghiệp Mục lục MỞ ĐẦU Chương .3 TỔNG QUAN Tổng quan Chalcone 1.1.Tổng hợp chalcone 1.2.Tính chất chalcone: 1.2a Tính chất vật lý Chalcone: 1.2b Tính chất hóa học chalcone: Phản ứng nhóm C=C Phản ứng với hợp chất chứa nitơ Phản ứng cộng 1, Phản ứng khác 1.3.Tổng quan amino - 3- cyano pyridine 10 1.4 Tổng quan pyrimidine-2-(1H)-thione : 13 Chương 16 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM .16 2.1 Các phương pháp nghiên cứu 16 2.1.1 Phương pháp khuấy từ 16 2.1.2 Phương pháp đun hồi lưu: 16 2.1.3 Phương pháp kết tinh lại 16 2.1.4 Phương pháp sắc kí mỏng 16 2.1.5 Phương pháp sắc kí cột: 17 Nguyễn Thị Thảo Khóa luận tốt nghiệp 2.1.6 Phương pháp xác định cấu trúc sản phẩm : 17 2.2.Tổng hợp hợp chất chalcone : 18 2.2.1 Tổng hợp p-propargyloxyacetophenone : .18 2.2.2 Tổng hợp (E)-1-(4-propargyloxyphenyl)-3-(4- metoxyphenyl)prop-2-en-1-one : 19 2.3.Tổng hợp hợp chất vịng chuyển hóa từ chalcone : 20 2.3.1 Tổng hợp 4-(4-bromphenyl)-6-(4-propargyloxyphenyl)-3,4- dihydropyrimidine-2-(1H)-thione : 20 2.3.2 Tổng hợp 6-(4-metoxyphenyl)-4-(propargyloxyphenyl)-3,4- dihydropyrimidine-2-(1H)-thione 21 2.3.3 Tổng hợp 2-amino-3-cyano-6-(4-nitrophenyl)-4- (propargyloxyphenyl)pyridine : 22 2.3.4 Tổng hợp 2-amino-6-(4-bromphenyl)-3-cyano-4- (propargyloxyphenyl)pyridine: .22 Chương 24 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 24 3.1.Cơ chế chung trình tổng hợp chalcone 24 3.2.Thảo luận kết 24 3.2.1 Về tổng hợp (E)-1-(4-propargyloxyphenyl)-3-(4-metylphenyl) prop-2-en-1-one .24 3.2.2 Về tổng hợp hợp chất 3,4-dihydropyrimidine-2(1H)-thione : 29 3.2.3 Về tổng hợp hợp chất 2-amino-3-cyanopyridine: 33 KẾT LUẬN 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 Nguyễn Thị Thảo Khóa luận tốt nghiệp PHỤ LỤC 41 Phụ lục Phổ 1H-NMR 41 Phụ lục Phổ 13C NMR 46 Nguyễn Thị Thảo Khóa luận tốt nghiệp Cơng thức cấu tạo sản phẩm 2-amino-3-cyano-6-(4-nitrophenyl)-4(propargyloxyphenyl)pyridine Hinh 30 : Phổ 1H-NMR giãn vùng trường yếu 2-amino-3-cyano-6(4-nitrophenyl)-4-(propargyloxyphenyl)pyridine Trên phổ 1H-NMR, xuất tín hiệu đặc trưng chứng tạo thành sản phẩm Hai tín hiệu cộng hưởng δ=7.426 ppm (s, 1H, H-5) đặc trưng cho proton nhấ vịng thơm pyridine Tín hiệu cộng hưởng δ=7.105 ppm (s, 2H, NH 2) đặc trung cho nhóm amino gắn vị trí số vịng thơm pyridine Đồng thời khơng có xuất 44 Nguyễn Thị Thảo Khóa luận tốt nghiệp proton anken liên hợp với nhóm C=O ban đầu cho thấy phản ứng xảy tạo thành sản phẩm nhóm tín hiệu doublet vùng thơm tương ứng với tín hiệu proton vòng thơm chalcone ban đầu Hinh 31: Phổ 1H-NMR giãn vùng trường mạnh 2-amino-3-cyano-6-(4nitrophenyl)-4-(propargyloxyphenyl)pyridine Tương tự vùng trường mạnh, xuất tín hiệu cộng hưởng đặc trưng proton nhóm propargyoxy nhóm metoxy tương tự chalcone ban đầu : δ=4.916 ppm (d, J= 2.4 Hz, 2H, H-7) thuộc proton nhóm metylen nằm nguyên tử Oxi nối Tín hiệu cộng hưởng đặc trung cho proton ankin đầu mạch C ≡ CH xuất δ=3.619 ppm (t, J= 2.4 Hz, 1H, H-9) Công thức cấu tạo sản phẩm 2-amino-6-(4-bromphenyl)-3-cyano-4(propargyloxyphenyl)pyridine : 45 Nguyễn Thị Thảo Khóa luận tốt nghiệp Hinh 32 : Phổ 1H-NMR 2-amino-6-(4-bromphenyl)-3-cyano4-(propargyloxyphenyl)pyridine Trên phổ 1H-NMR, xuất tín hiệu đặc trưng chứng tạo thành sản phẩm Hai tín hiệu cộng hưởng δ=7.284 ppm (s, 1H, H-5) đặc trưng cho proton nhấ vịng thơm pyridine Tín hiệu cộng hưởng δ=6.968 ppm (s, 2H, NH 2) đặc trung cho nhóm amino gắn vị trí số vịng thơm pyridine Đồng thời khơng có xuất 46 Nguyễn Thị Thảo Khóa luận tốt nghiệp proton anken liên hợp với nhóm C=O ban đầu cho thấy phản ứng xảy tạo thành sản phẩm nhóm tín hiệu doublet vùng thơm tương ứng với tín hiệu proton vịng thơm chalcone ban đầu Tương tự vùng trường mạnh, xuất tín hiệu cộng hưởng đặc trưng proton nhóm propargyoxy nhóm metoxy tương tự chalcone ban đầu : δ=4.898 ppm (d, J= 2.4 Hz, 2H, H-7) thuộc proton nhóm metylen nằm nguyên tử Oxi nối Tín hiệu cộng hưởng đặc trung cho proton ankin đầu mạch C ≡ CH xuất δ=3.598ppm (t, J= 2.4 Hz, 1H, H-9) 47 Nguyễn Thị Thảo Khóa luận tốt nghiệp KẾT LUẬN Đã tổng hợp chalcone (E)-1-(4-propargyloxyphenyl)-3-(4- metylphenyl)prop-2-en-1-one theo phản ứng Aldol Sản phẩm thu có hiệu suất từ 53-77% 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 acetophenone Phản ứng thực phương pháp siêu âm cho kết thuận lợi với thời gian phản ứng ngắn so với phương pháp khuấy thông thường Đã thực số chuyển hóa chalcone với thiourea để thu sản phẩm dẫn xuất 3,4-dihydropyrimidine-2-(1H)-thione Đã thực số chuyển hóa chalcone với malonitrile amoni acetat để thu dẫn xuất 2-amino-3-cyanopyridine Cấu trúc sản phẩm xác nhận phương pháp vật lí đại 1H NMR 13C NMR 48 Nguyễn Thị Thảo 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 10 11 12 13 Bukhari S N., Jantan I., Jasamai M (2013), "Anti-inflammatory trends of 1, 3diphenyl-2-propen-1-one derivatives", Mini Rev Med Chem, 13 (1), pp 87-94 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 Díaz-Sánchez M., Díaz-García D., Prashar S., Gómez-Ruiz S (2019), "Palladium nanoparticles supported on silica, alumina or titania: greener alternatives for Suzuki–Miyaura and other C–C coupling reactions", Environmental Chemistry Letters, 17 (4), pp 1585-1602 Gomes M N., Muratov E N., Pereira M., Peixoto J C., Rosseto L P., Cravo P V., Andrade C H., Neves B J (2017), "Chalcone derivatives: promising starting points for drug design", Molecules, 22 (8), p 1210 Hirai S., Kim Y., Goto T., Kang M.-S., Yoshimura M., Obata A., Yu R., Kawada T (2007), "Inhibitory effect of naringenin chalcone on inflammatory changes in the interaction between adipocytes and macrophages", Life Sciences, 81, pp 1272-9 Kakati D., Sarma J C (2011), "Microwave assisted solvent free synthesis of 1,3diphenylpropenones", Chem Cent J, 5, p Niaz K., Khan F (2020), "Chapter - Analysis of polyphenolics", in Sanches Silva, Ana, Nabavi, Seyed Fazel, Saeedi, Mina and Nabavi, Seyed Mohammad, Editors, Recent Advances in Natural Products Analysis, Elsevier, pp 39-197 Rammohan A., Reddy J S., Sravya G., Rao C N., Zyryanov G V (2020), "Chalcone synthesis, properties and medicinal applications: a review", Environmental Chemistry Letters, 18 (2), pp 433-458 Rateb N., Zohdi H (2009), "Atom-Efficient, Solvent-Free, Green Synthesis of Chalcones by Grinding", Synthetic Communications®, 39, pp 2789-2794 Tran N., Drogui P., Brar S K (2015), "Sonochemical techniques to degrade pharmaceutical organic pollutants", Environmental Chemistry Letters, 13 (3), pp 251-268 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 49 Nguyễn Thị Thảo 14 15 16 Khóa luận tốt nghiệp 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 Sciences, 77 (1), pp 39-51 Wu W et al (2013), "Millepachine, a novel chalcone, induces G /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 1636-1643 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 50 Nguyễn Thị Thảo Khóa luận tốt nghiệp PHỤ LỤC Phụ lục Phổ 1H-NMR Phụ lục 1 Phổ 1H NMR hợp chất (E)-1-(4-propargyloxyphenyl)-3-(4metylphenyl)prop-2-en-1-one 51 Nguyễn Thị Thảo Khóa luận tốt nghiệp Phụ lục Phổ 1H NMR hợp chất 4-(4-bromphenyl)-6-(4propargyloxyphenyl)-3,4-dihydropyrimidine-2-(1H)-thione 52 Nguyễn Thị Thảo Khóa luận tốt nghiệp Phụ lục Phổ 1H NMR hợp chất 6-(4-metoxyphenyl)-4(propargyloxyphenyl)-3,4-dihydropyrimidine-2-(1H)-thione 53 Nguyễn Thị Thảo Khóa luận tốt nghiệp Phụ lục Phổ 1H NMR hợp chất: 2-amino-3-cyano-6-(4-nitrophenyl)-4(propargyloxyphenyl)pyridine 54 Nguyễn Thị Thảo Khóa luận tốt nghiệp Phụ lục Phổ 1H NMR hợp chất 2-amino-6-(4-bromphenyl)-3-cyano4-(propargyloxyphenyl)pyridine 55 Nguyễn Thị Thảo Khóa luận tốt nghiệp Phụ lục Phổ 13C NMR Phụ lục Phổ 13C NMR hợp chất (E)-1-(4-propargyloxyphenyl)-3(4-metylphenyl)prop-2-en-1-one 56 Nguyễn Thị Thảo Khóa luận tốt nghiệp Phụ lục 2 Phổ 13C NMR hợp chất 6-(4-metoxyphenyl)4-(propargyloxyphenyl)-3,4-dihydropyrimidine-2-(1H)-thione 57 Nguyễn Thị Thảo Khóa luận tốt nghiệp Phụ lục Phổ 13C NMR hợp chất 2-amino-6-(4-bromphenyl)-3-cyano-4(propargyloxyphenyl)pyridine 58 ... HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA HOÁ HỌC - - Nguyễn Thị Th? ?o GÓP PHẦN NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ CHUYỂN HÓA MỘT SỐ CHALCONE THẾ CÓ CHỨA NHĨM O- PROPARGYL Khố luận tốt nghiệp đại học qui Ngành Hóa. .. nhà khoa học Chalcone (1,3-diphenyl-2-propen-1-one) tiền chất cho trình sinh tổng hợp flavonoid, isoflavonoid thường sử dụng cho việc thiết kế, tổng hợp nhiều hợp chất Nhiều nghiên cứu cho thấy... hành theo sở đồ phản ứng tổng quát sau: - Tổng hợp hợp chất đầu cần thiết cho việc hồn thành khóa luận tốt nghiệp ppropargyloxyacetophenone từ p-hydroxyacetophenone propargylbromide - Tổng hợp dẫn