Tổng hợp và nghiên cứu hợp chất azo chứa vòng furuxan từ euganol trong tinh dầu hương nhu

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi, số liệu kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả Nguyễn Thị Ngọc LỜI CẢM ƠN Sau trình thực đề tài, em học hỏi đƣợc nhiều điều bổ ích tích lũy đƣợc nhiều kiến thức quý báu lĩnh vực mà em nghiên cứu Do đó, trang đầu đề tài em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến: Cơ Trịnh Thị Huấn, tận tình hƣớng dẫn, động viên giúp đỡ em suốt trình học tập, nghiên cứu để em hồn thành tốt đề tài Em xin cảm ơn đến tất q thầy mơn Hóa học, anh chị bạn sinh viên – Khoa Khoa Học Tự Nhiên, Trƣờng Đại Học Hồng Đức giúp đỡ đóng góp ý kiến quý báu để em hồn thành đề tài Xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC Tên chƣơng, phần, mục tiết mục Mục Trang LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ VÀ BẢNG v DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT vi MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Nội dung nghiên cứu 4.1 Tra cứu tài liệu 4.2 Thực nghiệm Phƣơng pháp nghiên cứu Hiệu phạm vi sử dụng (kinh tế, xã hội, giáo dục, khoa học, kỹ thuật,…) tính mới, đóng góp đề tài CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tình hình nghiên cứu tinh dầu hƣơng nhu eugenol 1.1.1 Sơ lƣợc tinh dầu hƣơng nhu 1.1.2 Một vài nét eugenol 1.2 Tình hình tổng hợp chuyển hóa hợp chất chứa vòng 1,2,5oxađiazol-n-oxit năm gần 1.2.1 Một số phƣơng pháp tổng hợp 1.2.1.1 Đime hố nitrin oxit 1.2.1.2 Tạo vịng 1,2,5-oxađiazol từ olefin 1.2.2 Một số phản ứng chuyển hóa vịng 1,2,5-oxađiazol-N-oxit 1.2.2.1 Phản ứng chuyển vị nhóm N-oxit vịng 1,2,5-oxađiazol-Noxit 1.2.2.2 Phản ứng vỡ vòng 1,2,5-oxađiazol-N-oxit 1.2.3 Ứng dụng hợp chất vòng 1,2,5-oxađiazol-N-oxit 1.3 Sơ lƣợc hợp chất màu azo 1.3.1 Đặc điểm cấu tạo 1.3.2 Tính chất 1.3.3 Một số hợp chất azo thƣờng gặp 1.4 Khái niệm hợp chất điazo 10 1.4.1 Phƣơng pháp tổng hợp hợp chất điazo 11 1.4.1.1 Từ amin 11 1.4.1.2 Từ hợp chất loại N-nitro-N-ankyl 11 1.4.1.3 Từ azit 12 1.4.1.4 Từ hyđrazon 12 1.4.1.5 Bằng phản ứng chuyển điazo 12 1.4.2 Phản ứng hợp chất điazo 13 1.4.2.1 Phản ứng với hyddro linh động 13 1.4.2.2 Phản ứng nhƣ nguồn cung cấp cacben 13 1.4.2.3 Phản ứng nhƣ tác nhân nucleophin 14 1.4.2.4 Phản ứng cộng đóng vịng 14 CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM 15 2.1 Tổng hợp chất 2.1.1 Quy trình tổng hợp chất 2.1.1.1 Điều chế isometyleugenol (H1) 2.1.1.2 Tổng hợp axit isoeugenoxiaxetic (H2) 2.1.1.3 Tổng hợp axit 2-metoxi-4-(3-metylfuroxan-4-yl)phenoxiaxetic (H3) 2.1.1.4 Tổng hợp axit 2-metoxi-4-(3-metylfuroxan-4-yl)- 5nitrophenoxiaxetic (H4) 2.1.1.5 Tổng hợp 5-amino-2-metoxi-4-(3-metylfuroxan-4yl)phenoxiaxetic (H5) 2.1.1.6 2.1.1.7 2.2 Etyl 5-amino-2-metoxi-4-(3-metylfuroxan-4-yl)phenoxiaxetat Tổng hợp 5-điazo-2-metoxi-4-(3-metylfuroxan-4yl)phenoxiaxetic (B1) Phƣơng pháp nghiên cứu cấu trúc tính chất CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Tổng hợp, tính chất phổ chất đầu 3.2 Tổng hợp, tính chất phổ hợp chất 3.2.1 Tổng hợp 3.2.2 Phổ 1H NMR B1 3.2.3 Phổ 13 C NMR B1 KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ VÀ BẢNG TT Sơ đồ Tên hình vẽ, sơ đồ, bảng Sơ đồ tổng hợp chất từ eugenol Hình 3.1 Phổ IR hợp chất H5 Hình 3.2 Phổ 1H NMR hợp chất H5 Hình 3.3 Phổ 1H NMR hợp chất B1 Hình 3.4 Phổ giãn 1H NMR hợp chất B1 Hình 3.5 Phổ giãn 1H NMR hợp chất B1 Hình 3.6 Phổ giãn 13C NMR hợp chất B1 Bảng 3.1 Hằng số vật lý dạng bề hợp chất đầu hợp chất chìa khóa Bảng 3.2 Một số vân hấp thụ phổ IR amin (cm-1) Bảng 3.3 Bảng phân tích phổ hợp chất amin H5 (δ,ppm) Bảng 3.4 Hằng số vật lý dạng bề hợp chất B1 Bảng 3.5 Kết phân tích phổ 1H NMR hợp chất B1, δ (ppm), J (Hz) Bảng 3.6 Kết phân tích phổ 13C NMR hợp chất A1, δ (ppm) DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Đƣợc hiểu Ký hiệu, chữ viết tắt H-NMR 13 C-NMR IR H - Nuclear Magnetic Resonance 13 C - Nuclear Magnetic Resonance Infrared Spectroscopy HMBC Heteronuclear Multiple Bond Correlation HSQC Heteronuclear Single Quantum Correlation MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Eugenol cấu tử chiếm tỉ lệ cao thành phần tinh dầu hƣơng nhu đƣợc chiết từ hƣơng nhu Đây loại tinh dầu có giá trị tinh dầu có nhiều ứng dụng thực tiễn, đời sống, sản xuất y học Từ lâu ngƣời ta dùng hƣơng nhu làm thuốc chữa bệnh nhƣ: đau bụng, nhức đầu, nôn, chảy máu cam, tiêu chảy…Vào mùa hè dùng để trị cảm nắng, mùa đông trị cảm lạnh [5] Hố học hợp chất dị vịng lĩnh vực rộng lớn quan trọng hố học hữu Các hợp chất dị vịng khơng phong phú số lƣợng, đa dạng mặt cấu trúc, lý thú tính chất mà cịn có phổ hoạt sinh học rộng Chính mà hố học hợp chất dị vịng ngày phát triển mạnh mẽ mảnh đất màu mỡ cho nghiên cứu lý thuyết ứng dụng, đặc biệt tìm kiếm chất dùng làm dƣợc phẩm nơng dƣợc Trong hóa học dị vịng, hợp chất vòng 1,2,5-oxađiazol-2-oxit (vẫn gọi furoxan) giữ vị trí khiêm tốn Các cơng trình nghiên cứu lĩnh vực cịn tƣơng đối Ngƣời ta nhận thấy số hợp chất loại có khả kháng nấm, diệt vi khuẩn có tác dụng với hệ thống thần kinh điều khiển co dãn mạch máu Gần ngƣời ta phát dị vòng furoxan tỏ có hoạt tính dƣợc học đáng quan tâm Chúng thuộc nhóm chất giải phóng nitơ oxit (NO) điều kiện sinh lý (trong thể) giống nhƣ glyxeryl trinitrat, natri nitroprusside đƣợc dùng trị liệu bệnh tim mạch Những phát khuyến khích việc tổng hợp nghiên cứu hợp chất có chứa vịng furoxan Bên cạnh đó, nhu cầu màu sắc đời sống ngày cao lĩnh vực: thực phẩm, dƣợc phẩm, mỹ phẩm số ngành công nghiệp khác nhƣ dệt may, giày da… nên loại chất màu tổng hợp đƣợc quan tâm ngƣời Chính lý nên định chọn hƣớng đề tài: “Tổng hợp nghiên cứu hợp chất azo chứa vòng furoxan từ eugenol tinh dầu hương nhu” Mục tiêu nghiên cứu - Tổng hợp hợp chất chứa dị vòng furoxan từ axit eugenoxiaxetic tinh dầu hƣơng nhu - Tìm đƣợc cấu trúc chất tổng hợp đƣợc Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Đối tƣợng hợp chất chứa dị vòng furoxan từ axit eugenoxiaxetic (điều chế từ tinh dầu hƣơng nhu) - Phạm vi nghiên cứu: axit eugenoxiaxetic Nội dung nghiên cứu 4.1.Tra cứu tài liệu Tra cứu tài liệu axit eugenoxiaxetic điều chế từ eugenol tinh dầu hƣơng nhu, tổng quan furoxan Tổng hợp nghiên cứu vài hợp chất chứa dị vòng furuxan từ axit eugenoaxetic ( điều chế từ tinh dầu hƣơng nhu) 4.2.Thực nghiệm Tổng hợp nghiên cứu vài hợp chất chứa dị vòng furuxan từ axit eugenoaxetic ( điều chế từ tinh dầu hƣơng nhu) Phƣơng pháp nghiên cứu - Sử dụng phƣơng pháp tổng hợp hữu truyền thống có cải tiến cách sử dụng số tác nhân xúc tác (các phƣơng pháp đƣợc thực phịng thí nghiệm Trƣờng Đại Học Hồng Đức Thanh Hóa) - Dùng phƣơng pháp phổ IR, NMR kết hợp với phƣơng pháp hóa học để nghiên cứu cấu trúc Phổ đƣợc đo loại máy đại Viện Hàn Lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Kết thu đƣợc kết hợp với phƣơng pháp hóa học để phân tích cấu trúc Hiệu phạm vi sử dụng (kinh tế, xã hội, giáo dục, khoa học, kỹ thuật,…) tính mới, đóng góp đề tài - Tổng hợp: Từ axit eugenoxiaxetic (điều chế từ tinh dầu hƣơng nhu) tổng hợp đƣợc số hợp chất phân tích cấu trúc chúng - Là tài liệu tham khảo cho sinh viên ngành hóa CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tình hình nghiên cứu tinh dầu hƣơng nhu eugenol 1.1.1 Sơ lƣợc tinh dầu hƣơng nhu Cây hƣơng nhu đƣợc biết đến nhƣ loại thuốc quý, đƣợc sử dụng thuốc dân gian nhƣ thuốc trị bệnh cảm cúm, sốt, nhức đầu, hôi miệng, đau bụng [5] Cây hƣơng nhu thuộc loại nhiệt đới, dễ trồng Nó mọc hoang dại mà khơng cần chăm bón Cây khơng kén đất, mọc hoang dại nhiều nơi, nơi khơng trồng đƣợc lúa hoa màu lại trồng đƣợc hƣơng nhu nhƣ: đất ven sông, hai bên bờ mƣơng…Ở Việt Nam, đƣợc trồng hƣơng nhu nhiều nơi nhƣ ở: Hà Giang, Tuyên Quang, Hƣng Yên… Do vậy, nguồn tinh dầu ln sẵn có đƣợc coi loại tinh dầu có giá trị kinh tế cao [4] Chƣng cất lôi nƣớc thân, hoa hƣơng nhu ngƣời ta thu đƣợc tinh dầu hƣơng nhu, loại tinh dầu quan trọng ngành công nghiệp hƣơng liệu, mĩ phẩm dƣợc phẩm Giá trị hƣơng nhu chủ yếu đƣợc quy định hàm lƣợng tinh dầu chứa Về tính chất, tinh dầu hƣơng nhu chất lỏng, nhớt, có mùi thơm dễ chịu, tan nƣớc, có tỉ khối gần 1, có màu nâu nhạt, nhƣng để lâu khơng khí có màu trở nên sẫm Về thành phần chất tinh dầu hƣơng nhu, có nhiều tài liệu đề cập đến, ngày ngƣời ta xác định 40 cấu tử có mặt tinh dầu Trong đó, eugenol chiếm hàm lƣợng cao nhất, chiếm tới 45 -70 % [5] 1.1.2 Một vài nét eugenol Eugenol có cơng thức cấu tạo: OCH3 CH2=CHCH2 = 1.062; C (760mmHg) C (25mmHg); = 1,5439 Tên theo danh pháp thế: 1-hidroxi-2metoxi-4-(2-propenyl)benzen OH Eugenol tinh khiết chất lỏng, nhớt nhƣ dầu, không màu, có mùi thơm nhẹ để lâu khơng khí chuyển thành màu vàng chanh Nó tan tốt rƣợu, ete, clorofom nhƣng tan nƣớc Eugenol đƣợc dùng để sản xuất O – metyleugenol, isoeugenol, vanilin nhiều ứng dụng y học eugenol có nguồn gốc thực vật, có hoạt tính sinh học cao lại khơng độc với thể ngƣời [5], [8] Ngay từ năm 1890, hỗn hợp eugenol + ZnO đƣợc nghiên cứu sử dụng nha khoa nhƣ loại chất dùng để trám [6] Nhiều cơng trình nghiên cứu cho eugenol hợp phần hoạt động sinh học tác dụng chữa trị tinh dầu hƣơng nhu nhƣ hƣơng nhu Để giải thích khả chữa trị chứng bệnh khác nhằm làm sở cho ứng dụng y học đại, có số cơng trình nghiên cứu dƣợc lý eugenol tinh dầu hƣơng nhu hệ miễn dịch, hệ thần kinh, hệ hơ hấp, quan sinh sản, hố sinh máu động vật thí nghiệm Kết cho thấy eugenol có tác dụng diệt vi khuẩn, diệt nấm, làm giảm đƣờng huyết, giảm triglyxerit, giảm cholesterol máu, làm giãn mạch máu [7] Eugenol loại metoxyphenol, đƣợc sử dụng làm chất chống oxi hố quan trọng Ngồi ra, eugenol đƣợc nghiên cứu khả kháng khuẩn, chống viêm đặc biệt khả ngăn cản phát triển tế bào ung thƣ [19], [13] Ở hƣớng nghiên cứu khác, E Chaieb cộng [12] phát eugenol có khả ức chế ăn mòn kim loại mức 91% nồng độ 0,173 g/l khả tăng lên nhiệt độ tăng Một đặc tính quan trọng eugenol đƣợc nhà khoa học quan tâm khả kháng nấm kháng khuẩn Ngƣời ta dùng eugenol để làm tan máu đông, hạn chế tăng Ca2+ tế bào Gần đây, ngƣời ta thử khả diệt muỗi dung dịch eugenol n-hexan, kết cho thấy nồng độ 0,2 mg/ml có khả diệt muỗi tốt, hạn chế khả đẻ trứng muỗi Bookphilusmicrophus làm giảm tới 90 % số trứng nở thành Trong công nghiệp thực phẩm, eugenol đƣợc coi phụ gia an tồn thực phẩm, chất kìm hãm oxi hoá Từ eugenol, ngƣời ta chuyển hoá phƣơng pháp oxi hố có xúc tác thành hợp chất có nhiều ứng dụng nhƣ (4-HO-3-CH3O-C6H3CH2COOH) Từ eugenol tổng hợp vanilin chất quan trọng công nghiệp thực phẩn, mỹ phẩm Ngoài axit vanilic – tổng hợp từ eugenol cịn chất có hoạt tính kháng khuẩn tốt [3] Nhƣ vậy, qua nhiều cơng trình nghiên cứu trực tiếp từ eugenol có kết luận chung eugenol có hoạt tính sinh lý cao, có tác dụng mạnh với loại nấm (men, mốc) có tác dụng diệt khuẩn 1.2 Tình hình tổng hợp chuyển hóa hợp chất chứa vịng 1,2,5oxađiazol-n-oxit năm gần 1.2.1 Một số phƣơng pháp tổng hợp Trong năm gần đây, dị vòng 1,2,5-oxađiazol-N-oxit thu hút quan tâm nhiều nhà hóa học đa dạng hoạt tính sinh học nhƣ ứng dụng thực tiễn chúng Các cơng trình cơng bố tổng hợp dẫn xuất chứa vòng furoxan có hoạt tính đáng kể với vi sinh vật kiểm định với nấm mốc, nấm men Đáng quan tâm khả tách NO điều kiện sinh lí đƣợc sử dụng điều trị bệnh tim mạch Các hợp chất chứa vòng furoxan đƣợc điều chế nhiều phƣơng pháp khác 10 2.1.1.5 Tổng hợp 5-amino-2-metoxi-4-(3-metylfuroxan-4-yl)phenoxiaxetic (H5) O2N H2N CH3 OCH2COOH Na2S2O4 N H3C OCH2COOH OCH3 OCH3 N NaOH O NO N O Cho 3,25 gam (0,01 mol) H4 vào bình cầu cổ chứa 30ml etylaxetat có sinh hàn hồi lƣu máy khuấy Đun cách thủy 800C đồng thời khuấy mạnh H4 tan hết thành dung dịch màu vàng Cho từ từ hỗn hợp gồm 12,2 gam Na2S2O4 ( 0,07 mol) hòa tan 70 ml dung dịch NaOH 1M qua phễu nhỏ giọt 30 phút Sau khuấy hỗn hợp phản ứng thêm 2,5 Kết thúc phản ứng để nguội, trung hịa HCl lỗng Lọc chất rắn, kết tinh etanol tuyệt đối thu đƣợc tinh thể hình kim màu vàng Nhiệt độ nóng chảy 1801810C Hiệu suất 43% Ký hiệu H5 O 26 2.1.1.6 Etyl 5-amino-2-metoxi-4-(3-metylfuroxan-4-yl)phenoxiaxetat OCH3 OCH3 H3C H3C O N OCH2COOH O N H2N C2H5OH H2SO4 (H5) O OCH2COOC2H5 N O N H2N (A1) Cho 2,5 gam (0,01 mol) axit 5-amino-2-metoxi-4-(3-metylfuroxan-4-yl) phenoxiaxetic H5 hòa tan 35 ml etanol 1,5 ml HSO4 đặc vào bình cầu cổ có lắp sinh hàn mạnh Hỗn hợp phản ứng đƣợc đun hồi lƣu 24 giờ, sau phản ứng trung hoà Na2CO3 Chất rắn tách đƣợc lọc rửa nƣớc, kết tinh lại etanol thu đƣợc este A1 dạng tinh thể hình kim màu vàng, nóng chảy 119 -1200C Hiệu suất phản ứng 60% 27 2.1.1.7 Tổng hợp 5-điazo-2-metoxi-4-(3-metylfuroxan-4-yl)phenoxiaxetic (B1) N NCl H2N 1.NaNO2/ HCl H3C N N O O H3C OCH2COOH OCH2COOH N OCH3 O N OCH3 O (H5) N=N-ArX N NCl H3C OCH2COOH N O N O H3C ArX OCH2COOH N OCH3 O N O OCH3 Cho 0,3 gam chất A1 (1 mmol) vào bình cầu, thêm vào ml HCl 3,5M (3,5 mmol), đem khuấy mạnh, đồng thời làm lạnh hỗn hợp đá + muối (nhiệt độ < 5oC) Vừa khuấy vừa nhỏ từ từ dung dịch gồm 0,1 gam NaNO2 (1,4 mmol) hoà tan ml nƣớc đƣợc dung dịch đồng màu vàng đậm.Trong trình khuấy cần kiểm tra độ axit mơi trƣờng (pH = 1†2) giữ cho nhiệt độ phản ứng † oC Khi thêm gần hết dung dịch NaNO2 kiểm tra kết thúc phản ứng điazo hóa giấy tẩm KI hồ tinh bột, khơng có xuất vết xanh giấy, cần thêm tiếp dung dịch NaNO xuất vết xanh xẫm Tạo dung dịch 2: Cho mmol Ar-OH (hoặc Ar-NH2) vào bình cầu, thêm vào 2,2 ml NaOH 2M (4,4 mmol) (hoặc 2,2 mml HCl 2M), khuấy cho tan hết làm lạnh 5oC 28 Nhỏ từ từ dung dịch vào dung dịch đồng thời khuấy mạnh khoảng 30 phút nhiệt độ 5oC Trong trình khuấy thƣờng xuyên kiểm tra pH dung dịch cho môi trƣờng phản ứng pH = † (hoặc pH = 1÷ 2) Kết thúc phản ứng trung hồ dung dịch HCl loãng (NaOH loãng) Lọc chất rắn thu đƣợc, kết tinh dung mơi thích hợp đến nhiệt độ nóng chảy ổn định 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu cấu trúc tính chất * Phổ hồng ngoại: Phổ hồng ngoại chất đƣợc ghi dạng viên ép với KBr máy FTIR IMPACT 410 Phòng hồng ngoại, Viện Hóa học, Viện Khoa học Cơng nghệ Việt Nam * Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân: Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân đƣợc ghi phòng cộng hƣởng từ hạt nhân (NMR) dung môi d6-DMSO máy Bruker XL-500, Viện Hóa học, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam 29 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Tổng hợp, tính chất phổ chất đầu - Tổng hợp axit eugenoxiaxetic (H1) từ tinh dầu hƣơng nhu phản ứng với axit monocloaxetic môi trƣờng kiềm, 80-90oC thu đƣợc axit eugenoxiaxetic (H1) phản ứng nucleophin phản ứng đƣợc thực môi trƣờng kiềm, NaOH tác dụng với eugenol tạo eugenolat dễ dàng thực phản ứng nucleophin tạo axit eugenoxiaxetic (H1) Thực đồng phân hóa axit eugenoxiaxetic (H1) KOH/EtOH tạo axit isoeugenoxiaxetic (H2) - Tổng hợp dị vòng furoxan (H3) cần thực nhiệt độ 0-5oC phản ứng tỏa nhiệt, mặt khác nhiệt độ cao tạo thành hỗn hợp đồng phân khác vị trí nhóm N-oxit (nhóm N-oxit gần nhóm metyl gần nhóm phenyl) - Khi nitro hóa (H3) axit axetic (để phản ứng thực êm dịu cho sản phẩm lần thế), phản ứng đƣợc thực nhiệt độ 10-15oC thu đƣợc (H4) - Từ hợp chất nitro dung môi etyl axetat với tác nhân Na 2S2O4 khử môi trƣờng kiềm điều kiện nhiệt độ 85 – 90o C tạo amin (H5) Các hợp chất tổng hợp đƣợc đƣợc tham khảo tác giả công bố [2] 30 Bảng 3.1 Hằng số vật lý dạng bề hợp chất đầu hợp chất chìa khóa Hiệu Điểm Ký STT Hợp chất suất Dạng bề chảy hiệu (%) (0C) H2C=HC-H2C OCH2COOH H1 75 Hình kim, màu trắng 70 - 71 H2 80 Hình kim, màu trắng 112 - 113 H3 62 Hình kim, màu vàng 145-146 H4 85 Hình kim, màu trắng 207 - 208 H5 43 OCH3 H3C-HC=HC OCH2COOH OCH3 OCH3 H3C OCH2COOH N O O N OCH3 H3C O OCH2COOH N O N O2N OCH3 H3C O OCH2COOH N O N 180 -181 Hình kim, màu vàng nhạt H2N Trên phổ IR H5, thấy xuất vân hấp thụ đặc trƣng cho dao động hóa trị nhóm NH2, C=O, C=N, C=C, O=N→O, =C-O, C-H có phân tử, vân NH2 thể rõ ràng phổ IR (Bảng 3.1.) 31 Hình 3.1 Phổ IR hợp chất H5 Bảng 3.2 Một số vân hấp thụ phổ IR amin (cm-1) K/h NH2 CT C-H C-H (thơm) (no) C=O C=N C=C ONO OCH3 H3C H5 O OCH2COOH N O N 3459 1603 3023 2942 1751 1465 3366 1582 H2N Hình Phổ 1H NMR hợp chất H5 32 KH H5 Bảng 3.3 Bảng phân tích phổ hợp chất amin H5 (δ,ppm) H3 H6 H7a H7b H10 6,36s 6,81s 4,38s 3,69s 2,16s 3.2 Tổng hợp, tính chất phổ hợp chất 3.2.1 Tổng hợp Từ este có chứa amin (A1), cho phản ứng với NaNO2 HCl nhiệ độ thấp – 50C tạo dung dịch muối điazoni, sau cho muối tác dụng với amin thơm phản ứng ghép không thực đƣợc, sản phẩm thu đƣợc tinh thể muối diazoni tách bền, (B1) Phản ứng đƣợc ghép với phenol nhƣng bị polime hóa, sản phẩm azo tách bẩn Chƣa thu đƣợc sản phẩm Bảng 3.4 Hằng số vật lý dạng bề hợp chất B1 STT Ký hiệu Hiệu suất (%) Dạng bề B1 80 Hình kim, màu trắng Điểm chảy (0C) 120 3.2.2 Phổ 1H NMR B1 Hình 3.2, 3.3, 3.4 hình phổ phổ giãn hợp chất điazoni (B1), từ hình phổ cho thấy tín hiệu vân đơn 7,87 ppm 7,43ppm tín hiệu phổ vân đơn hai proton thơm H6 H3, hai tín hiệu vân đơn 5,06 ppm 3,93 ppm hai cụm proton H7a H7b, cịn lại tín hiệu bốn 4,21 ppm (J = 14,5; 7,0) 123 ppm vân (J=7,5) nhóm CH2, CH3 nhóm etyl Nhìn bảng 3.4 cho thấy phổ B1 H5 pic C tƣơng đƣơng độ chuyển dịch hóa học proton B1 cao đặc biệt H6, H3, H7a H7b Điều phù hợp với hút electron mạnh nhóm điazoni vào nhóm bên cạnh Từ phân tích chứng minh công thức tổng hợp với công thức dự kiến 33 7b OCH3 10 H3C N O O N ClN N 7a 11 12 13 OCH2COOCH2CH3 (B1) Hình 3.3 Phổ 1H NMR hợp chất B1 H10 H7b H13 H7a H6 H3 H12 Hình 3.4 Phổ giãn 1H NMR hợp chất B1 34 Hình 3.5 Phổ giãn 1H NMR hợp chất B1 Từ hình phổ cho thấy số nguyên tử proton B1 phù hợp với công thức cấu tạo kết đƣợc đƣa bảng 3.4 Bảng 3.5 Kết phân tích phổ 1H NMR hợp chất B1, (ppm), J (Hz) 7b OCH3 10 H3C O KH H3 H6 H5 6,35 s B1 7,43 s N ClN H7a N O N 7a 11 12 13 OCH2COOCH2CH3 (B1) H7b NH2 H10 H12 6,81 s 4,33 s 3,69 s 5,35 s 2,16 s 3,49 (COOH) 7,87 s 393 s - 2,01s 4,21 q 2,22 t J = 14,5;7,0 J = 7,5 5,06 s 35 H13 3.2.3 Phổ 13 C NMR B1 7b OCH3 10 H3 C O N O N ClN N 7a 11 12 13 OCH2COOCH2CH3 (B1) Hình 3.6 Phổ giãn 13C NMR hợp chất B1 Từ hình phổ cho thấy số nguyên tử cacbon B1 phù hợp với công thức cấu tạo kết đƣợc đƣa bảng 3.6 Bảng 3.6 Kết phân tích phổ 13C NMR hợp chất B1, KH C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7a C7b C8 C9 C10 C11 H5 151,23 140,12 113,85 100,00 142,44 101,08 66,20 56,48 157,04 113,62 9,10 170,05 B1 153,49 139,98 113,68 110,16 148,54 115,11 65,61 56,90 156,26 114,69 7,59 167,96 36 (ppm) C12 C13 60,95 14,00 KẾT LUẬN Trong đề tài này, đạt đƣợc số kết sau: Đã tổng hợp amin có chứa vịng 1,2,5-oxađiazol-N-oxit xuất phát từ axit eugenoxiaxetic nhờ chuỗi phản ứng nhƣ sau: khép vịng 1,2,5oxađiazol-N-oxit nhánh allyl, nitro hóa, khử nhóm –NO2 thành nhóm –NH2 Nhờ tổng hợp đƣợc chất có amin (H5) chất chìa khố Este hố amin (H5) ancol etylic tạo thành (A1) Điazoni hóa este amin (A1) muối nitrit mơi trƣờng axit thu đƣợc chất điazoni (B1) dạng tinh thể Đã đo phân tích phổ 1H NMR ,13C NMR hợp chất (B1) Bằng liệu từ phổ xác định đƣợc cấu trúc (B1)chất chƣa thấy mô tả tài liệu tra cứu Trên sở phân tích chi tiết phổ 1H NMR ,13C NMR, cung cấp liệu độ chuyển dịch hóa học proton hợp chất điazoni (B1) chứa dị vòng 1,2,5-oxađiazol-N-oxit 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt [1] Trần Thị Đà (2004), Cơ sở lí thuyết phản ứng hóa học, Nhà xuất Giáo dục [2] Nguyễn Hữu Đĩnh, Hoàng Thị Tuyết Lan, Phạm Văn Hoan, Nguyễn Thị Hiển (2009) “Nghiên cứu tạo vịng furoxan từ nhánh allyl axit eugenoxiaxetic” Tạp chí Hóa Học, Tập 47 (3), tr 277-281 [3] Phạm Văn Hoan, Tổng hợp nghiên cứu hợp chất chứa Nitơ sở eugenol aneton, luận án tiến sĩ hoá học năm 2001 [4] Trịnh Thị Huấn, Nguyễn Hữu Đĩnh (2011) , Tổng hợp Arylhiđrazin chứa vòng furoxan từ Eugenol tinh dầu hương nhu, Tạp chí Khoa Học Công Nghệ, tập 49 số 3A, tr 225-231 [5] Đỗ Tất Lợi, Những thuốc vị thuốc Việt Nam, NXB KHKT, Hà Nội, 1970 [6] Lâm Ngọc Thụ, Cơ sở hóa phân tích – phương pháp phân tích hóa học, NXB ĐHQGHN 2000 [7] Đặng Xuân Việt, Nghiên cứu phương pháp thích hợp để khử màu thuốc nhuộm hoạt tính nước thải dệt nhuộm, luận án tiến sĩ kỹ thuật, Hà Nội 2007 [8] Nguyễn Hữu Đĩnh, Đỗ Đình Rãng (2015), Hóa hữu 1, Nhà xuất Giáo dục, tái lần thứ Tài liệu tiếng anh [9] J R Anderson, J.R George, E Myers (1966), Physical properties of some zinc oxide-eugenol cements, J Dent Res., 45 (2), 379-387 [10] Sergio Auricchio, Antonio Selva, Ada M Truscello (1997).New reactions of furoxans: Formation of alkynes and cyclobutaphenanthrenes Tetrahedron, 53 (51), pp 17407-17416 [11] D E Bland (1961), Eugenol lignin: its chemical properties and significance, Biochem J., 81, 23-28 [12] Lucia Boiani, Gabriela Aguirre, Mercedes González, Hugo Cerecetto, Agustina Chidichimo, Juan J Cazzulo, Massimo Bertinaria, Stefano Guglielmo (2008), Furoxan-, alkylnitrate-derivatives and related compounds as anti-trypanosomatid agents: Mechanism of action studies, Bioorg Med Chem., 16 (17), pp 7900-7907 [13] E Chaieb, A Bouyanzer, et al (2005), Benkaddour inhibition of the corrosion of steel in HCl 1M by eugenol derivatives, Applied Surface Science, 246, 199–206 [14] O.A El-Sayeda, Badr A Al-Bassamb, Maher E Hussein (2002), 38 [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] Synthesis of some novel quinoline-3-carboxylic acids and pyrimidoquinoline derivatives as potential antimicrobial agents, Arch Pharm Pharm Med Chem., 9, 403–410 AM Gasco, A Di Stilo, G Sorba, A Gasco, R Ferioli, G Folco, M Civelli and P Caruso (1993), 1,1-Dinitroethyl substituted furoxans: a new class of vasodilators and inhibitors of platelet aggregation, Eur J Med Chem., 28 (5), pp 433-438 M Khadhraoui, H.Trabelsi, M Ksibi, S Bouguerra, B Elleuch, Discoloration and detoxycication of a Congo red dye solution by means of ozone treatment for a possible water reuse, Journal of Haradous Material, 2008 Fenton method, Influence of imposed current density on orange methyl treatment process by electro, Journal of Science anh Technology 49 (5B), 612-627, 2011 I V Ovchinnikov, A S Kulikov, N N Makhova, P Tosco, A Di Stilo, R Fruttero, and A Gasco (2003), Synthesis and vasodilating properties of N-ankylamine derivative of 4-amino-3-furoxancarboxylic acid and related azo derivatives, II Farmaco, 58 (9), pp 677-681 Hiromitsu Takayama, Seiichiro Shirakawa, Mariko Kitajima, Norio Aimi, Kentaro Yamaguchi, Yasuaki Hanasaki, Teruhiko Ide, Kimio Katsuura, Masatoshi Fujiwara, Katsushi Ijichi, Kenji Konno, Shiro Sigeta, Tomoyuki Yokota ang Masanori Baba (1996) “Utilization of Wieland furoxan synthesis for preparation of 4-aryl-1,2,5-oxadiazole-3-yl carbamate derivatives having potent anti-HIV activity”, Bioorg Med Chem Letters, 6(16), pp 1993-1996 H Zollinger, color Chemistry-Synthesis, Properties anh Application of Organic Dyes and Pigments, VCH Publishers, New York, 1991 T Curtius (1883), "Ueber die Einwirkung von salpetriger Säure auf salzsauren Glycocolläther" [On the reaction of nitrous acid with glycine ethyl ester hydrochloride], Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, 16 (2), 2230–2231 doi:10.1002/cber.188301602136 Eddie L Myers and Ronald T Raines Angew (2009), “A PhosphineMediated Conversion of Azides into Diazo Compounds”, Chem Int Ed., 48, 2359–2363 doi:10.1002/anie.200804689 Trevor I Williams, „Griess, (Johann) Peter (1829–1888)‟ (2004), Oxford Dictionary of National Biography, Oxford University Press F Schlotterbeck (1907) "The conversion of aldehydes and ketones through diazomethane", Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, 40, 479–483 doi:10.1002/cber.19070400179 39 [25] Reed, Donald E.; James A Moore (1961), " Diazomethane ", Organic Syntheses, 41, 16 doi:10.15227/orgsyn.041.0016 [26] Suss, M Glos, K Molier, and H-D Eberhardt and Justus Liebigs Ann (1953), Chem., 583, 150 [27] Lei, X.; Porco Ja, J (2006), "Total synthesis of the diazobenzofluorene antibiotic (-)-kinamycin C1", Journal of the American Chemical Society, 128 (46), 14790–14791 doi:10.1021/ja066621v PMID 17105273 [28] Wikipedia the Free encyclopedia, https://en.wikipedia.org/wiki [29] Rajeev Shrestha, Gun Joon Leea and Yong Rok Lee (2016), "Synthesis of diverse isatins via ring contraction of 3-diazoquinoline-2,4-diones", RSC Adv, 6, 63782-63787 40