BO GIAO DUC VA DAO TAO
TRUONG DAI HOC SU PHAM TP HCM
g.1ca
KHOA HÓA HỌC
FP HỒ CHI MINH
KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH HÓA HỮU CƠ
lên đẻ tài:
TONG HOP
7-HY DROXY-4-METYLCOUMARIN
VA DAN XUAT
mm _— — GVHD: TS Nguyễn Tiến Công
THU VIEN | SVTH : Vo Thị Hoàng Linh
P.HỆ KHÓA : 2005 - 2009
TP HO CHI MINH 5/2009
Trang 2Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Tiến Công
MỤC LỤC
MỤC CC v6 c6 se nthicog ckisessioeobrseasdZeeestoossoiosibkdafsbidoasbaezsspsooSesodaodagSsee l
LÊN ẤM COIN cise isi thea all ata cee et eisai 3
LỒN MÔ TÂU wis ssesssiissicinneiein cantatas pastas hebbasiiaidiaaaisdbédappibi 4 PHAN: TÔNG QUẦN Gv eeeseeeekeeseiesesnitstt<6as6in0inigtsesspiaenh 5 1 GIO THIBU VE COUMARING, aisnvesssssconcssaconcessearcerneonevnsnescansesn cute sesssregeon 5 [2P N AI 000 NT vn eeaeaeeeeeaeeoeeeeneoenrnoneroesoeneesno 6
1.3 MOT SO PHAN UNG CHUYEN HOA 7-HYĐROXY-4-METYLCOUMARIN 12
1.3.1 Phan tmg voi cdc dan xuat halogen .c.ccsssecessesseseesessvennssreecsnenvenetsneanencencenes 12 1.3.2 Phản ứng với amiđo/imiđo ancol óc eeersee 12 L3/4: Phản ứng-ăxVÍ hÓN:, 2:24:22 ccccccccc22C 2022000 002200000000 na als ica 13 1.3.4 Phan img chuyén vj Fries của nhóm aXetOXY . - 5 S0 2v 21212122 13 1.3.5 Phan img chuyén vi Fries cla nhém cloroaxetOny .0-0seseseeerseneeseseeeeeeees 14 Ị3.6 Phản ứng ngưng tụ của các dẫn xuất axetylhiđroxyaren . - 16
53.7: Peat Gate SO BGG cessiicinonissinimnnnnarninnmassnisitantacmmcaamaraia 17 1.3.8, Phản ứng hiđrazit hóa dẫn xuất của 7-hyđroxy-4-metylcoumarin 17
1.4 MOT SO PHUONG PHAP TONG HỢP 7-HYĐROXY-4-METYLCOUMARIN 18
Ị4.1 Tổng hợp 7-hyđroxy-4-metylcoumarin với xúc tác H;SO; đặc, ở 5- IMCs 18 1.4.2 Téng hgp 7-hyđroxy-4-metylcoumarin với xúc tác muối của polyanilin 18
Ị4.3 Phản ứng Pechmann xúc tiễn bởi boron triflorua đihiđrat - 19
Ị4.4 Tổng hợp 7-hyđroxy-4-metylcoumarin với xúc tác là hợp chất cơ Nb 19
Ị4.5 Tổng hợp 7-hyđroxy-4-metylcoumarin với SiO;-NaHSO, làm xúc tác 20
[.4.6 Phản ứng Pechmann với KBr lảm xúc tác, không dung môỗị - 20
1.5 MOT SO UNG DUNG CUA DAN XUAT COUMARIN 21
Trang 3Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Tiến Công
PHẢN II: THỰC NGHIỆM 5 5< Ăn Hung g0 130403008183860850 22 [Ị1 SƠ ĐÔ TÔNG HỢP Q11 01121 11 11 3111111 111215 4881231823 1ẹ 22 IỊ2 TÔNG HỢP CÁC CHÁT 111111 15 115 1 825 2c esnessneesneeses 22 IỊ2.1 Tổng hợp 7-hyđroxy-4-metyl coumarin (A|) 5c nssserrree 22 IỊ2.2 Tổng hợp etyl 4-metylcoumarin-7-yloxyaxetat (B) -. 5555555 23 IỊ2.3 Tông hợp 4-metyl-7-(2-oxo-2-phenyletoxy )coumarin (C) .- 24 IỊ2.4 Tông hợp 5-metyl-3-phenyl-7H-furo[3,2-ø]chromen-7-one (D) 25 11.3 XAC ĐỊNH NHIỆT ĐỘ NÓNG CHAY VA CAU TRUC CUA CAC CHAT 26
FUSE RIOR OG HBồNG ChẤN oii isiissicsacaieas ies aneaacciicc acceso Aaa is estan bnd eee 26
1532: Pha Widen nto CURR) scsi cecssscaseivacaaaen sess scitseconaa aca abinisaa havc aetesicacopatiics 26 11.3.3 Phd cong hudng tir proton ('H-NMR) sssesseeseesoreseesesssessrssessnesevesvecnsecuravenees 26 PHẢN III: KẾT QUÁ VÀ THẢO LUẬN ee TT 27 IHỊỊ TÔNG HỢP 7-HYĐROXY-4-METYLCOUMARIN (A) -.55 - 27
llỸn" ă° ooỘ-".Ạ- 27 IIỊ1.2 Phân tích phỏ hồng ngoại (IR) và phô cộng hưởng từ proton (`H-NMR) 28 IIỊ2 TÔNG HỢP ETYL 4-METYLCOUMARIN-7-YLOXYAXETAT @) 31
2L NHÀ He isa i 601400422406 42d& 31
IIỊ2.2 Phân tích phổ hồng ngoại (IR) và phé céng huéng tir proton ('H-NMR) 32 111.3 TONG HOP 4-METYL-7-(2-OXO-2-PHENYLETOXY)COUMARIN (C) 35 [3:1 NhÊ XÊ G:t0G025002222002G290020142020002d-8GI(0i404442x0 63130 xGtag5 35 IIỊ3.2 Phân tích phô hồng ngoại (IR) 2-5256 E2 12 33211321311 11 35 IIỊ4 TÔNG HỢP 5-METYL-3-PHENYL-TH-FURO([3,2-G]CHROMEN-7-ONE (D) 36
IIFNB XO 4Ạ 36
[IỊ4.3 Phan tich phé hong ngoai (IR) va phé cong hudng tir proton ('H-NMR) 37
H11.6 BANG TOM TAT KÉT QUẠ ĐÀ 2222212222 E212 122 120 syg 39
PHAN IV: KET tkUÂN VÀ ĐỀ XUẤT bá eee ees 41
TAL LAGU THAM KHẢO ¿y4 42 PHÙ LƯU tGGGG 20220632 GGQGG-ýdG4(LãAbGGCGG0IGi2600X0X66GGSG 44
Trang 4Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Tiền Công
LỜI CÁM ƠN
Khóa luận tốt nghiệp phản ánh một phản kiến thức mà em tiếp thu được sau 4 năm học tập Do thời gian hạn chế nên bài viết không tránh khỏi thiểu sót Kính mong quý thây cô góp ý, em xin chân thành cảm ơn vả sẽ có găng trau đôi, học hỏi nhằm hoàn thiện kiến thức của mình
Hoàn thành được khóa luận tốt nghiệp, em xin chân thành bày tỏ
lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy, các cô đã truyền dạy kiến thức, những kinh nghiệm quý báo cho em trong suốt 4 năm học tập
Em xin gởi đến thấy Nguyễn Tiến Công, người đã tận tình hướng
dẫn, chỉ bảo em trong suốt quá trình thực hiện khóa luận lời cảm ơn chân thánh vả lời chúc tốt đẹp nhất Em cũng xin chân thành cảm thây Vi, thay Hùng, thấy Kiên, cùng các thấy cô trong tô hữu cơ đã tạo điều kiện thuận
lợi cho em trong quá trinh thực hiện khóa luận
Đông thờị em cũng xin gởi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bẻ đã luôn động viên, giúp đỡ em vẻ vật chất cũng như tỉnh thân trong suốt thời gian học tập và hoàn thành khóa luận nàỵ
Cuối cùng, em xin gởi đến tắt cà mọi người lời chúc sức khỏe và lời cảm ơn chân thành nhất
Trang 5Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Tiến Công
LỜI MỞ ĐÀU
Tổng hợp hữu cơ đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong quá trình hình thành và phát triển của ngành Hóa học Nhiều chất tổng hợp đã được ứng dụng rộng
rai trong đời sống và sản xuất
Trong số các chất tổng hợp được thì coumarin và các dẫn xuất của nó là
những hợp chất hữu cơ quan trọng, được tìm thấy trong nhiều loài thực vật Chúng
có nhiều hoạt tính sinh học như: chống giun sán, an thân, kháng khuẩn, chồng viêm, chông đông máu, Chính vì vậy, coumarin và dẫn xuất của nó đã được sử dụng trong các ngành công nghiệp như hương liệụ được phẩm, mỹ phẩm, phụ gia thực phẩm, huỳnh quang, Không chỉ chiết xuất các dẫn xuất coumarin từ thực vat ma
hiện nay việc tổng hợp các dẫn xuất coumarin cũng được nhiều tác giả nghiên cứụ Với mong muốn đóng góp một phân nhỏ bé cho việc nghiên cửu tổng hợp
coumarin và dẫn xuất của nó, chúng tôi đã tiễn hành thực hiện đẻ tải:
“TONG HOP 7-HYDROXY-4-METYLCOUMARIN VA DAN XUAT”
Nhiệm vụ chính của đề tài: > Tổng hợp 7-hyđroxy-4-metylcoumarin và các dẫn xuất thế ở nhóm OH: oO Etyl 4-metylcoumarin-7-oyloxyaxetat ©_ 4-Mmetyl-7-(2-oxo-2-phenyletoxy)coumarin © Š-Metyl-3-phenyl-7H-furo|3,2-g]chromen-7-onẹ
> Nghiên cứu cấu trúc của các chất tổng hợp được bảng phương pháp vật lý hién dai nhu phé IR, phé 'H-NMR
Trang 6Khóa luận tốt nghỉ GVHD: TS Nguyễn Tiến Côn
PHAN I: TONG QUAN
1.1 GIOL THIEU VE COUMARIN
Coumarin là những dan chất Œ-pyron có cấu trúc Cạ-C:
Coumarin (tên hệ thống là 2H-chromen-2-on) có công thức là CaH„O;, khỏi
lượng phân tử M = l46đvC có công thức cấu tạo là:
5 4
X5 2
7
ce
Benzo a-pyron là chat coumarin don gian nhất tồn tại trong thực vật được biết từ năm 1820 trong hạt của cây Dipteryx odorata Willd, thuộc họ Đậụ Cây này
mọc ở Brazil, có trồng ở Venezuela và còn có tên địa phương là *Coumarou”, do đó benzo a-pyron con được gọi là coumarin
Phân tích tia X của coumarin cho chúng ta thấy rằng coumrin có cầu tạo gần như phẳng
l8
Độ dài liên kết tính bằng pm (Ipm = 10? m)
Trang 7Khóa luận tốt nghiệ GVHD: TS Nguyễn Tiến Côn
1.2 PHÁN LOẠI COUMARIN
Cho đến nay người ta đã biết hơn 200 chất coumarin khác nhaụ Coumarin được phân thành một số nhóm mà mỗi nhóm có một số đại diện như dưới đâỵ Nhóm 1 Coumarin đơn giản Rs Ry Rg Rs Ry oO Rg lạ Nhém oxycoumarin Tén chat Điểm chảy(°C) Nhóm thế Coumarin 70 Umbelliferon 223-224 R; = OH
Skimmin 219-221 Umbelliferon -7-O-gic
Trang 8Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyén Tien Céng
Nhóm 2 Furanocoumarin (hay furocoumarin)
Trang 9Khóa luận tốt nghiệ GVHD: TS Nguyễn Tiến Côn 2c Nhém 7:8 furanocoumarin (hay con goi la nhém angelicin) Rs Rg Re Ry O Oo “Oo R,' R;' Tén chat Diem chay (°C) Nhóm thê Angelicin 138-140 Các nhóm thê = H [sobergapten 218-222 R; = OCH; Sphondin 192-193 Rs = OCH, Pimpenellin 117-119 R; = Rg = OCH; CH; Oroselon 187-189 R' = a CH; 2d Nhém dihydro 7:8 furanocoumarin
Tén chat Diém chay (°C) Nhóm thê
Trang 11Khóa luận tốt nghiệ GVHD: TS Nguyen Tien Cén $c Nhóm dihydro 6:7 pyranocoumarin Vị dụ chất decursin, xanthalin OR, "*=uc- ị O R¿' HC H;C 8 H;C Xanthalin 95th Rý=Rs'= C~C=CH CH, 3d Nhém 7:8 pyranocoumarin Vi du chat seselin N O W `O HạC Seselin H;ạC 3ẹ Nhóm 5:6 pyranocoumarin Nhóm nay it gặp trong câỵ Chất alloxanthoxyletin và avicennin là ví dụ HạC, ,CH; ro H;CO QO `O Alloxanthoxyletin
Trên đây là những nhóm chính, ngoài ra còn một số nhóm khác như:
* 3-phenylcoumarin, vi du chất scandenin có trong Derris scandens * Coumestan, vi du: wedelolacton c6é trong cay Sai dat — Wedelia
calendulaceạ
* 4-phenylcoumarin; calophyllolid trong cay mt u — Calophyllum
* Chromonocoumarin, vi du frutinon A, B, C cé trong vo rễ của một
loài viễn chi — Polygala fruticosạ
* coumarinolignan ví dụ jatrophin có trong cây dầu mè - Jatropha
curcas
Trang 12Khóa luận tốt ngh GVHD: TS Nguyễn Tiến Côn
s catechin coumarin, ví dụ phyllocoumarin trong cây Phyllocladus
trichomanoides
* bis-coumarin có câu trúc do 2 phân tử coumarin nổi với nhau theo
dây nổi C-C (5-8', 3-7', 6-8', 3-8') hoặc nổi với nhau qua cầu oxy ở vị trí 3-7`, 7-8`) s_ triscoumarin cỏ cấu trúc do 3 phân tử coumarin nối với nhaụ H,CO O O OH O OH OH OH Scandenin Wedelolacton CO R> H,CO Oy 0 © FrutinonA R,*Ry"H O Frutinon B R¡=OMe, R;=H O Frutinon C R,=H, R,=OH : Rị Calophyloid H;CO OH 0 OH Ọ Œ Ào Oo O Jatrophin OH Phyllocoumarin OCH; OCH,
Trang 13Khóa luận tốt nghỉ GVHD: TS Nguyễn Tiến Côn
1.3 MOT SO PHAN UNG CHUYEN HOA 7-HYDROXY-4-METYLCOUMARIN
1.3.1 Phan tng véi cdc din xuat halogen '!
Khi ta đun hỏi lưu 7-hyđroxy-4-metylcoumarin với các phenaxyl bromua khi có mặt KạCO;, dung môi axeton, trong 3 giờ sẽ xảy ra phản ứng thế hiđro của nhóm OH cho sản phẩm (1) Đun hồi lưu sản phẩm (1) với dung dịch NaOH IM trong 5 giờ, ta thu được các dẫn xuất 4-metylfurobenzopyron thế (2) CH, CH, Axeton/K,CO HO (A) Oo” “oO - HBr 8 nr \- CO- CH;-O Oo” *O (1) NaOH IM -Hy R 5 gi 0 ựưv (2) 1.3.2 Phản ứng với amiđo/imiđo ancol Í°Ì
7-Hyđroxy-4-metylcoumarin phản ứng với các amido/imido ancol trong
etanol có chửa axit HCI đặc tạo thành các sản phẩm thế 8-arankyl amiđo/imiđo-
ankyl-7-hy đroxy-4-metylcoumarin
Vi du: khi cho 7-hydroxy-4-metylcoumarin (A) phản ứng với
Trang 14Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyén Tien Công 1.3.3 Phản ứng axyl hóa ÏÌ 7-Hyđroxy-4-metylcoumarin tác dụng với axyÌ clorua tạo sản phẩm (5%) CH, CH, O +CH;COC| ——» Jk * Hel HO GÀ H;,C O Ø O0 (A) (5)
Ị3.4 Phản ứng chuyển vị Fries của nhóm axetoxy Í*Ì
Ở nhiệt độ !45-160°C, với xúc tác AICH:, 7-axetoxy-4-metylcoumarin (5) sé để dàng bị biển đổi thành 8-axety1-7-hy đro-4-metylcoumarin (6) là sản phẩm chính
CH
CH, > CH;
CoO 3 oẦo TH HC 145-1 H,C *O HO OÀo
(5) 95% (7) (5%)
Nếu đun nóng 7-axetoxycoumarin (8) ở 130C, xúc tác AICl;, trong sự có
Trang 15Khóa luận tốt nghỉ GVHD: TS Nguyễn Tiến Côn
Khi vị trí số 8 của dẫn chất coumarin bị chiếm đóng như hợp chất (11), thì
nhóm axyl sẽ chuyên vị sang vị trí số 6 tạo sản phẩm (12) CH; O CH; O AIC]; H;C HC ^o @ “Oo 150°C HO Oo” “oO CạH; CạH; (H) (12)
Sự chuyên vị đồng thời hai nhóm chức axetoxy trong cùng một phân tử của hợp chất 5,7-bis(axetoxy )-4-metylcoumarin (13) tao ra san pham (14) O O OH CH; HẦU CH, a AICI ne Nt Oo ) | Jk = HƠ N⁄*oẦo HạC” `O 07 So 130°C H,C* “Oo (13) (14)
1.3.5 Phan tng chuyén vj Fries cua nhém cloroaxetoxy (5)
Khi xử lý 7-cloroaxetoxy-4-metylcoumarin (15) với lượng dư AIC]H; thì xảy
Trang 16Khóa luận tốt nghỉ GVHD: TS Nguyễn Tiến Côn
Khi thực hiện sự chuyên vị (1Ã) trong sự có mặt của 7-hyđroxycoumarin (18)
sẽ cho lượng như nhau gồm một dẫn chất 4-metyl (17) và hợp chất tương tự không có nhóm metyl (19) CH, CHy ch Áo O ”o HO 0 - HCI (15) (18) a (50%) ta) (50%) Nếu chất nên đã có sẵn nhóm thể ở vị trí số 8 thì sự đóng vòng nội phân tử § ị ose ` xây ra đói với vị trí số 6 CH, O ` _ Abe ' + HCl C A, Go — HỨC — O CoH ba, (20) (21)
Trang 17Khóa luận tốt nghỉ GVHD: TS Nguyễn Tiến Côn
Ị3.6 Phản ứng ngưng tụ của các dẫn xuất axetylhiđroxyaren ÏÌ
Khi có xúc tác bazơ, các dẫn xuất axetylhyđroaren tham gia phản ứng ngưng tụ với các hợp chất œ-halocabonyl tạo thành vòng furan trong phân tử Ví dụ: khi
ngưng tụ các §-axyl-7-hyđroxycoumarin (24) với etyl cloaxetat ta thu được sản
Trang 18Khóa luận tốt nghiệ GVHD: TS Nguyễn Tiến Côn Khi chất nên có nhóm thẻ ở vị trí số 8 (28) thi phản ứng ngưng tụ đóng vòng xảy ra ở vị trí số 6 (29) oO CH CH3 : H R Rj R2 K;CO T OY ` 5 Rạ HO Oo ÀO CH;CN O QO `O CH, 0 oO CH, (28) (29) R;= CH;, C>Hs R›= CH¡ CạH‹, p-CH+OC;H¿.p-CIC,Hạ, OC3H< X= Cl, Br
1.3.7 Phan irng sunfo héa '"!
Khi thực hiện phản ứng sunfo hóa 7-hyđroxy-4-metylcoumarin với axit
clorosunfonie, phản ứng xảy ra theo cơ chế thế electrophil vào nhân thơm Tùy theo
nhiệt độ phản ứng mà nó tạo ra sản phẩm khác nhaụ Ở nhiệt độ thấp, 50-80C, tạo ra sản phẩm thế ở vị trí số 6 (30) Ở nhiệt độ cao hơn, tạo ra sản phẩm thể ở cả hai vị trí 6 và 8 (31) Ox - CH, Hộ 50-80%C Ò + HạO : + HOSO;CI ” HO Ơ O9 HO (A) oO” “Oo > 80°C oe (30) of! ŒH S ớ + 2H,0 HO O“o oZjj~cl O (31)
1.3.8 Phan ing hidrazit hoa din xuat cia 7-hydroxy-4-metylcoumarin "
Trang 19Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Tiến Công
1.4 MOT SO PHUONG PHAP TONG HỢP 7-HYĐROXY-4-METYLCOUMARIN
Tong hgp tir resorcinol va este etyl axetoaxetat (phản ứng Pechmann)
Đã có nhiều công trình của nhiều tác giả tién hanh téng hop 7-hydroxy-4-
metylcoumarin theo nhiều phương pháp dựa trên cơ sở là phản ứng ngưng tụ Pechmann Cơ chế của các phản ứng nảy tương tự như phản ứng thể S:Ar và nhóm cacbony! cua este j-xeto được xem là nhóm nhận proton
Sau đây, chúng tôi xin trình bảy một vải kết quả nghiên cứu tiêu biểu tống
hop 7-hydroxy-4-metylcoumarin
1.4.1 Tong hop 7-hyđroxy-4-metylcoumarin với xúc tác H;SO, đặc, ở 5-10”C
Theo tài liệu [2], với xúc tác axit mạnh, ở nhiệt độ thắp, resorcinol sẽ cho phản ứng ngưng tụ và đóng vỏng với cste ctyÌ axetoaxetat HạCH:ạ lột + O _H)SO, HO OH + C;H;OH + H;ạO 5-10°C Hà 1.4.2 Tông hợp 7-hyđroxy-4-metylcoumarin với xúc tác muối của polyanilin Hạ HạCH; li vn + + C;H.OH + HạO 1O H * HO Hạ
Theo tài liệu [11], dé thực hiện phản ứng ngưng tụ giữa resorcinol và este etyl axetoaxeat, các tác giả đã sử dụng muỗi polyanilin sunfaL Phản ứng diễn ra
trong 6 giờ ở 150C, với tỉ lệ số mol resorcinol và este etyl axetoaxetat là 1:2 Hiéu suất của phản ứng là 72 %
Trang 20Khóa luận tốt nghiệ GVHD: TS Nguyễn Tiến Côn 1.4.3 Phản ứng Pechmann xúc tiễn bởi boron triflorua đihiđrat OCH;CH; CH, BF, 2H,0 + + C)H.<OH + H,0 HO OH CH; HO oO
Trong tài liệu [7], các tác giả đã sử dụng boron triflorua (axit Lewis) lam xuc tác cho phản ứng ngưng tụ giữa resorcinol va este ety! axetoaxeat Các tác giả đã thực hiện phản ứng với hỗn hợp đồng nhất giữa resorcinol (30mmol), este ety! axetoaxetat (30mmol) va 20,8g boron triflorua dihidrat (200mmol) được đun nóng ở
60°C trong 20 phút Sau khi làm lạnh về nhiệt độ phòng, hỗn hợp được đỗ vào 50g nước đá vụn Rửa sản phẩm bảng nước và làm khơ ngồi khơng khí thu được sản phẩm thô Kết tinh lại bằng dung môi gồm CH;C]; và CH;COOC;H; với tỷ lệ 9: Hiệu suất phản ứng 98-99 %, 1.4.4 Téng hợp 7-hyđroxy-4-metylcoumarin với xúc tác là hợp chất co Nb Cl = © Fo\ + NbC| Fo\ NbCl, a aN ANON, HạCH; Hạ ˆ (BMỊCI(NĐCÌ:), HO H rể + C;H¿OH + HạO Hy H
Theo tai liệu [9], dung địch ion cơ niobat được tạo ra khi trộn l-butyl-3- metylimidazol clorua (BMICI) véi niobi pentaclorua trong ống Schlenk, khuấy tử từ
ở 60°C cho đến khi thu được hỗn hợp đỏng nhắt
Đề tiền hành phản ứng, trộn resorcinol, este etyl axetoaxeat và dung dịch ion cơ niobat với tỷ lệ số mol tương ứng là 50:50:1, dùng máy khuấy từ khuấy ở 60°C trong 2 giờ Sau đó làm lạnh hồn hợp băng nước đá vụn Lọc lấy sản phẩm rắn rồi hoa tan vào axetonitrin nóng vả kết tinh lại ở nhiệt độ thấp Hiệu suất 34 %,
THƯ VIỆN
TP HO-GHI-M ities rane
Trang 21
Khóa luận tốt ngh GVHD: TS Nguyễn Tiến Côn 1.4.5 Tông hợp 7-hyđroxy-4-metylcoumarin với SiO;-NaHSO, làm xúc tác O H;CH; CH, SiO;-NaHSO, HO DH 7 Hạ CH,CN ‘ici + C;H/OH + HO Theo tài liệu [8], xtc tac duge tong hgp tir 1,Sg silicagel (Merck grade 60,
230-400 mesh) voi dung dịch gồm 0,7g NaHSO, (Smmol) trong 10ml nước cắt,
khuấy trong 30 phút để NaHSO; hấp thụ lên bẻ mặt silicagel Sau đó loại bỏ nước bảng máy cô quay, bột rắn được làm khô ở nhiệt độ 120°C trong 2-3 giờ Nhiệt độ
làm khô được duy trì đưới nhiệt độ nóng chảy của muốị
Trộn hỗn hợp gồm resorcinol (Immol), este etyl axetoaxeat (1mmol) trong [0ml axetonitrin, đun hỏi lưu trong sự có mặt của xúc tác (10% số mol ) trong | giờ Sau phản ứng cho hỗn hợp vào nước đá vụn, lọc lấy sản phẩm rắn, kết tỉnh lại trong etanol nóng Hiệu suất 95 %,
L.4.6 Phản ứng Pechmann với KBr làm xúc tác, không dung môi HCH tịpy CH; SC + 75°C HO OH : không dung mdi SENS SFO 3 Theo tài liệu [10] đun nóng ở 75°C hỗn hợp gồm 1,1g resorcinol (10mmol)
và l,3g este etyl axctoaxeat (10mmol) trong sy cé mat cla 86mg LiBr (10% số mol)
trong I5 phút Lâm lạnh hỗn hợp bằng nước đá vụn, chất rắn thu được đem làm khô
và kết tỉnh lại bằng etanol Hiệu suất phản ứng đạt 92 %
Trang 22Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Tiến Công
1.5 MOT SO UNG DUNG CUA DAN XUAT COUMARIN "!
Tác dụng đáng chú ý của các dẫn chất coumarin là chống co thắt, làm gian nở động mạch vành Người ta nhận thấy đôi với coumarin nhóm 1 nếu OH ở vị trí C-7 được axyl hóa thì tác dụng chống co thắt tăng, gốc axyl có hai đơn vị isopren (ví dụ geranyloxy) thì tác dụng tốt nhất Đối với nhóm psoralen, nêu nhóm hyđroxy, metoxy hay isopentenyloxy & vi tri C-5 hay C-8 thi tăng tác dụng Đối với nhóm angelicin, neu cé metoxy & C-5 hay C-5 va C-6 ciing ting tác dụng
Những dẫn chất axylđihyđrofuranocoumarin và axylđihyđropyranocoumarin thì tác dụng chống co thắt rất tốt Nhóm axyl ở đây tốt nhất là có 5 cacbon, nếu kéo dài mạch cacbon thì tác dụng bị hạ thấp
Tác dụng chống đông máu của coumarin cũng được biết từ lâụ Nhưng chú ý
rằng tính chất này chỉ có đối với các chất có nhỏm thế OH ở vị trí 4 và có sự sắp xếp kép của phân tử, ví dụ chất đicoumarol lần đầu tiên được phát hiện khi chất này sinh ra trong khi ủ đồng các cây thuộc chỉ Äeiiiorus và khi súc vật ăn thì bị bệnh
chảy máu do làm giảm sự tổng hợp prothrombin Hiện nay đicoumarol được chế tạo bằng con đường tổng hợp
Tác dụng như vitamin P (lảm bên và bảo vệ thành mạch), ví dụ bergapten, aesculin, fraxin
Tác dụng chữa bệnh bạch biến hay bệnh lang trắng và bệnh vảy nến Tính chất này chỉ có ở những dẫn chất furanocoumarin như psoralen, angelicin,
xanthotoxin, imperatorin
Tác dụng kháng khuẩn Nhiều dẫn chất coumarin có tác dụng kháng khuẩn, đặc biệt chất novobiocin là một chất kháng sinh có phô kháng khuẩn rộng có trong
nam Streptomces niveus
Một số có tác dụng chống viêm, ví dụ calophyllolid cỏ trong cây mù u -
Calophyllum inophyllum có tác dụng chống viêm bảng 1⁄3 oxyphenbutazon, còn các chất calanolid là các dẫn chất coumarin có trong cây mù u — Calophyllum lanigerum thì gần đây được phát hiện thấy có tác dụng ức chế HIV
7-Hydroxy-4-metylcoumarin được sử dụng làm chất chuấn trong phân tích
huỳnh quang nhằm xác định hoạt tính của enzyme, tổng hợp hymerocrome-dùng
như thuốc lợi mật, chống co thắt Nó còn được sử dụng đẻ tông hợp thuốc trừ sâụ
Trang 23Khóa luận tốt nghiệ GVHD: TS Nguyễn Tiến Côn > , PHAN II: THUC NGHIEM 11.1 SO DO TONG HOP ON CH\CCH,COOC,H, 5 aa Ms CICH;COOC;H,« HySO,, 5-10°C K,CO,,axet OH HO Aye oe ` C,H,OOCCH; a8 (B) K;COy, = = BrH,C-Š CạH‹ CH, O Chien YZ 6 0 (C )
11.2 TONG HOP CAC CHAT
Trang 24Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Tiến Công
IỊ2.1.3 Cách tiền hành
Cho 5,5g resocinol vào cốc 100ml, thêm tiếp 6,5ml este etyl axetoaxetat,
khuấy đến khi resorcinol tan hết tạo dung dịch có màu nâu đỏ (khuấy trong khoảng 20-30 phút) Đặt cốc vảo chậu nước đá Lấy 25ml H;SO; đặc cho vảo cốc 250ml khác rồi làm lạnh trong chậu nước đá Ngâm hai cốc trong chậu nước đá Khoảng
IŠ phút sau khi làm lạnh, dùng công tơ hút nhỏ từ từ từng giọt dung dich mau nau
đỏ vào cốc chứa H;SO¿ đặc và khuấy trong khoảng 30-40 phút Chuẩn bị một cốc 1000ml chứa khoảng 200 ml nước đá vụn Đồ hỗn hợp sau phản ứng vào cốc lớn và khuấy, ta thấy có chất rắn màu vàng tách rạ Lọc lấy sản phẩm rắn và đem kết tinh lại bằng dung môi nước : rượu với tỷ lệ 3:2 (dùng hết khoảng 70ml dung môi) Sản phẩm có đạng tỉnh thể hình kim, màu vàng nhạt, tnc = 188-189 Theo tài liệu [2], tnc = 185-186°C Khối lượng sản phẩm thu được sau khi đẻ khô là 4.37g Hiệu suất phản ứng là 49,66 % 11.2.2 Tong hop etyl 4-metylcoumarin-7-yloxyaxetat (B) 11,.2.2.1 Phương trình phản ứng H; CH, SS : SS * CICH,COOC Hs — + HCI ứC HO 0 0 C;H;OCCH;O oy O 11.2.2.2 Héa chat (B) + 3,52g 7-hydroxy-4-metylcoumarin + 2,13 ml este ety! cloroaxetat (d = 1,15g/ml) 4 70ml axeton + 2,76g K,CO; 4 Etanol, rượụ IỊ2.2.3 Cách tiền hành
Cho 3.52g 7-hiđroxy-4-metylcoumarin vào bình cầu 250ml, thêm khoảng 70ml axeton vào và lắc cho đến khi hòa tan hết 7-hiđroxy-4-metyleoumarin Cho tiếp 2,13ml este etyl cloroaxetat vào và khuấy, Sau đó cho 2,76g K;CO; vàọ Dùng máy khuấy từ khuấy và đun nóng trong 6 giờ Sau đó đỗ hỗn hợp phản ứng vảo cốc chứa khoảng 200ml nước đá vụn Sản phẩm không tan sẽ tách rạ Lọc lấy sản phẩm
Trang 25Khóa luận tốt nghiệ GVHD: TS Nguyễn Tiến Côn thô, kết tỉnh lại bằng dung môi rượu : nước với tỷ lệ 1:1 (dùng hết khoảng 80ml dung môi) Sản phẩm có dạng tỉnh thê màu trăng, tnc = 103 - 104 °C, khối lượng là 2.08g Hiệu suất 56,87 9% 11.2.3 Tong hgp 4-methyl-7-(2-oxo-2-phenylethoxy)coumarin (C) 11.2.3.1 Phong trinh phan img CH, CH¡ ‘ -CH.B K;ạCOy/ axeton + HBr i ut ec ý \ `CH;O HO o oO _Q ` (C) IỊ2.3.2 Hóa chất + 1|,76g 7-hidroxy-4-metylcoumarin + 1,99g phenaxy! bromuạ 4 70ml axeton + Etanol, nước IỊ2.3.3 Cách tiền hành
Cho 1,76g 7-hiđroxy-4-metylcoumarin và 1,99g phenaxyl bromua vào bình
câu 100ml, thêm từ từ từng 10ml axeton vào và lắc cho đến khi hòa tan hết 7-
hidroxy-4-metylcoumarin và phenaxyl bromuạ Sau đó cho !,38g K;CO; vào, dùng
máy khuấy từ khuấy vả đun nóng trong 3 giờ Nếu thấy dung dịch đặc lại thi tiếp tục cho axeton vàọ Lượng axeton cần dùng khoảng 70ml Sau đó đồ hỗn hợp thu được sau phản ứng vào cốc chứa 200ml nước Sản phẩm thu được không tan trong nước sẽ tách rạ Lọc lấy sản phẩm thô, kết tỉnh lại sản phẩm trong côn 96”
Sản phẩm có dạng tỉnh thê nhỏ óng ánh, màu trắng, khối lượng sản phẩm là I,3óg, nc = 172-173 °C, Theo tài liệu [2], sản phẩm 6 t’nc = 126°C Hiệu suất
46.26 %
Trang 26Khóa luận tốt nghiệ GVHD: TS Nguyễn Tiến Côn IỊ2.4 Tổng hợp 5-metyl-3-phenyl-7H-furo[3,2-g]chromen-7-one (D) LỊ2.4.1 Phương trình phán ứng (D) 11.2.4.2 Héa chat 4 0,682 4-metyl-7-(2-0xo0-2-phenyletoxy )coumarin 4 150 ml dung dich NaOH IM Etanol, rượụ IỊ2.4.3 Cách tiến hành
Cho 0,68g 4-metyl-7-(2-oxo-2-phenyletoxy)coumarin vào bình cầu chứa
150ml dung dich NaOH IM, dùng máy khuấy từ khuấy và đun hỏi lưu trong 5 giờ Sau khi để nguội, có một ít kết tủa màu vàng nâu và dung dịch có màu vàng Đồ hỗn hợp sản phẩm vào cốc nước đá rồi axit hóa thu được kết tủa trang Dé rao va kết tỉnh lại sản phẩm trong cồn 96”
Sản phẩm thu được có màu vàng nhạt , hình vảy óng ánh, tnc = 182-183
Theo tài liệu [2], sản phẩm có tnc = 187-188°C Khối lượng sản phẩm thu được là 0.37g Hiệu suất phản ứng 57,8 %,
Bang 1: Bảng tóm tắt tính chất vật lí của các chất tổng hợp được
Chất | t’nc °C) | Hiéu suat (%) Dac diém
Trang 27Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Tiến Công
IỊ3 XÁC ĐỊNH NHIỆT ĐỘ NÓNG CHẢY VÀ CÁU TRÚC CỦA CÁC CHÁT
11.3.1 Nhiệt độ nóng chảy
Các hợp chất tổng hợp được đều là chất rắn Nhiệt độ nóng chảy đo trên máy
SMP3 tại phòng thí nghiệm Hóa hữu cơ, khoa Hóa, trường ĐHSP Tp Hồ Chí Minh
H.3.2 Phố hồng ngoại (IR)
Phổ hồng ngoại của tắt cả các hợp chất được chụp trên máy Shimadzu FTIR
&400S theo phương pháp ép viên nén KBr, được thực hiện tại khoa Hóa, trường ĐHSP Tp Hồ Chí Minh
IỊ3.3 Phố cộng hưởng từ proton ('H-NMR)
Phô cộng hưởng từ proton của một số chất được đo trong dung môi DMSO
(chất chuẩn nội TMS), may do Brucker NMR Avance 500Hz tai Vién Hoa hoc,
Viện Khoa học và Công nghệ ở Hà Nộị
Trang 28Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyén Tien Công
PHAN III: KÉT QUÁ VÀ THẢO LUẬN IH.1 TÓNG HỢP 7-HYĐROXY-4-METYLCOUMARIN (A)
IH.1.1 Nhận xét
7-Hiđroxy-4-metylcoumarn được tông hợp qua phan ưng ngưng tụ Pechmann giữa resorcinol và etyl axetoaxetat khi có mặt HạSO; đặc & 5-10°C
Trang 30Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Tiến Công
Phân tích phô hỏng ngoại của chất (A) tổng hợp được (xem hình 1), chúng tỏi nhận thấy bên cạnh đám pic tù, rộng ở 3497 cm! đặc trưng cho dao động hóa trị O-H của phân tử resorcinol ban đầu, còn xuất hiện píc hấp thụ có cường độ mạnh ở 1670 cm” dac trưng cho dao động hóa trị của nhóm C=Ọ Chứng tỏ sản phẩm tạo
thành có đồng thời cả hai nhóm chức là O-H và C=Ọ Ngoài ra còn thấy xuất hiện
các pic đặc trưng khác như: pic hấp thụ ở 1606 cm” đặc trưng cho dao động hóa trị
của C=C thơm, pic hấp thụ ở 3111 em” đặc trưng cho dao động hóa trị của Csp`-H, pic hap thu ở 2950 cm” đặc trưng cho dao động hóa trị của Csp`-H, pic hấp thụ ở
1395 cm đặc trưng cho đao động biển dạng của C-H, pic hấp thụ ở 1277 cm” đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết C-Ọ Từ việc phân tích phô hông ngoại ở trên, ta thấy chất tạo thành có đủ các nhóm chức giống như trong công thức 7- hy đroxy-4-mety lcoumarin
So sánh với phô chuẩn (xem phục lục 1, trang 44) theo tài liệu [16], chúng
tôi thấy phỏ của chất tổng hợp được có các pic đặc trưng phù hợp với phổ chuẩn Để xác định rõ công thức cấu tạo của chất (A) ta tiếp tục phân tích phô cộng hưởng từ hạt nhân '!H-NMR (xem hình 2) Chúng tôi nhận thấy tông số các proton của phô '!H-NMR là 8, đúng bằng số nguyên tử hiđro có trong phân tử 7-hyđroxy-
4-metylcoumarin như dự kiến
Proton của nhóm OH xuất hiện ở vùng trường yếu, cường độ là 1(H), có dang board va cho tín hiệu tương ửng ở 10.51 ppm Điều này có thé được giải thích
la đo nguyên tử oxi có độ âm điện lớn nên rút electron mạnh, đông thời đôi electron của nguyên tử oxi tham gia liên hợp vào vòng benzen làm giảm mật độ electron
xung quanh hạt nhân HỶ và làm cho tín hiệu hạt nhân bị đây vẻ phía trường yếụ Mặt khác, -OH tham gia tạo liên kết hiđro nên tín hiệu thu được có dạng board
Proton HỶ liên kết với nguyên tử cacbon của vòng benzen nên cho tín hiêu ở
vùng trường yếu, có độ chuyên dịch 7,57 ppm, cường độ tích phân bảng 1(1H),
hăng số tương tác sø;-spin J= 9Hz Mặc khác, do nó tương tac spin —spin voi proton ở vị trí số 6 nên cho tín hiệu có dang doublet,
Trang 31we 14 +80) «6Ẳ 1° & 1i: +7 “+r “4.48 “oth 1% £ 3 e ‘ CH; ‘ ì ‘Hom | Scx ` + Sei: 2 HO Cc O Oo H i xé”! < \⁄ a # 1 a $ * * lá 13 12 11 10 9 é 4 3 ) AROS
Hinh 2 Phé 'H-NMR cua 7-hydroxy-4-metylcoumarin (A)
Prton H® cho tin hiéu 6 ving trudng yếu, có độ chuyển dịch 6,79 ppm, cường d6 tich phan la 1(1H), dang doublet- doublet, hing s6 tuong tac spin-spin J,= 2Hz,
ly= 8Hz Do nhóm -OH liên hợp vào vòng benzen, làm tăng mật độ elctron ở
nguyên tử cacbon liên kết với H” nên H cho tín hiệu ở trường mạnh hơn H” H có
dạng doublet-doubiet là do nó tương tác với HỶ và HỶ
Proton HỶ có độ chuyển dịch 6,69 ppm, cường độ là 1 (1H), dang doublet, cé hằng số tương tác spín-spin J= 2Hz (do HỶ tương tác spin-spin với HỶ ở vị tri meta
“3 o
voi nd) Tin higu cé d6 chuyén dich 6,11 ppm, cuong độ là | (1H), dang singlet đặc trưng cho proton HỶ H“* lién két vai cacbon lai héa sp’ cé 46 4m dién nhé nén mat
d6 electron xung quanh proton H“ cao hon so véi cac proton khac nén H* & trường
mạnh nhất Chinh vì vậy, proton H" có độ chuyên dịch 2,35 ppm, cường độ là 3 (3H) dạng singlet
Kết luận: Qua việc nghiên cửu tính chất, phân tích phổ hồng ngoại và phô cộng hưởng từ hạt nhân Chúng tôi có thể khẳng định đã tổng hợp được 7-hyđroxy-
4-mety lcoumarin
Trang 32Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Tiến Công
HỊ2 TÔNG HỢP ETYL 4-METYLCOUMARIN-7-YLOXYAXETAT (B) 11.2.1 Nhan xét
Phản ứng thế nguyên tử clo của etyl cloroaxeat được thực hiện trong dung môi kém phân cực là axeton, chất nên có dạng bậc l nên phản ứng xảy ra theo cơ chẻ S„2
Đẻ thu được sản phẩm với hiệu suất cao thì ta phái tăng độ mạnh của tác
nhân thân hạch Chính vì vậy, phản ứng đã được thực hiện trong môi trường kiểm
Khi đó tác nhân có mật độ electron cao hơn Ở đây các tác giả đã sử dụng K;CO;
mà không sử dụng các loại bazơ mạnh hơn là do các bazơ mạnh hơn sẽ gây ra phản
ửng mở vòng lacton Mặt khác, các loại bazơ như NaOH, KOH, khi tham gia
phản ứng sẽ tạo ra sản phẩm phụ là H;ạO làm thủy phân cste etyl cloroaxetat và sản
phẩm (B) tạo thành Vì thể chủng ta phải làm khan K;CO: rồi mới cho vào hỗn hợp
phản ứng
Trong phản ứng này không dùng dung môi là nước vì 7-hydroxy-4- metylcoumarin không tan tốt trong nước Mặt khác, nếu dùng dung môi là nước thì
K;aCO; tan tốt trong nước tạo môi trường bazơ tương đối mạnh sẽ thủy phân este etyl eloroaxetat và este etyl 4-metyleoumarin-7-yloxyaxetat (B) làm giảm hiệu suất
phản ứng Dung môi được chọn là axeton Bởi vì 7-hyđroxy-4-metyÌlcoumarin tan
Trang 33Khóa luận tốt n GVHD: TS Nguyễn Tiến Côn Ss Ss: GOOCH | OL °c “p—e à oS HẺ H IIỊ2.2 Phân tích phố hỗng ngoại (IR) và phố cộng hưởng từ proton (ÌH-NMR) o _® + C;H¿Q CHợ oO oO Ỗ * “, a « LA A1112 1 LYAA 11A4 Ì (1414 Ì1((ksÌ L2 ( # ` F T†1ï1ị1
Se Se Oe Oke” te ae CỔ MÀ a” ae a a (IỆ
Hình 3 Phổ IR của etyl 4-metylcoumarin-7-yloxyaxetat (B)
—
ÂẲ *¿
Phân tích phố hông ngoại của (B) (xem hình 3), chúng tôi thấy không còn đám pic tù, rộng ở vùng 3200-3600 cm” đặc trưng cho dao động hóa trị của nhóm
O-H chứng tỏ sản phẩm không còn nhóm OH Nhưng lại xuất hiện hai pic đặc trưng cho đao động hóa trị của C=Ọ Một pic ở 1748 cm” đặc trưng cho dao động hóa trị
của liên kết C=O trong estẹ Một pic & 1717cm™ đặc trưng cho đao động hóa trị của liên kết C=O trong lacton vì C=O trong lacton tham gia vào hệ liên hợp (C=C-C=O)
nên tản số hấp phụ lại giảm đi,
Ngoài ra còn có các pic hập thụ khác như pic hấp thụ ở 3061 cm'' đặc trưng
cho đao động hóa trị của Csp?-H, pic hấp thụ ở 2982 cm'” đặc trưng cho dao động
hỏa trị của Csp'-H pic hap thụ ở 1610 cm” đặc trưng cho đao động hỏa trị của
Trang 34Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Tiến Công
C=Cthom, pic hap thy @ 1508 cm” đặc trưng cho dao động biến dạng của C-H, pic
hấp thụ ở 1289 cm'” đặc trưng cho đao động hóa trị của liên kết C-Ọ
So sánh phổ hồng ngoại của sản phẩm (B) với phố hỏng ngoại của chất đầu (A) (xem bảng I, trang 39) ta thấy có nhiều điểm khác nên có thẻ khăng định có chất mới tạo thành
Đẻ xác định rõ công thức cấu tạo của (B), ta tiếp tục đi phân tích cộng hưởng từ hạt nhân của (B) (xem hình 4) siên nanan ViWV 9 sa ^ˆ“^ 3) 8# af JJ VV i 4 46 42D) in” 4 4.104 ino !L.2tt 1.219 1.29" * t ' ' ' % |] , LJ 8 + € 5 4 3 2 1 co «p> ABA HE OB Hinh 4 Phé 'H-NMR cia etyl 4-metylcoumarin-7-yloxyaxetat (B) .ˆ ~- a ° wo
Tổng số các proton của phổ 'H-NMR là 14, đúng bang sé proton có trong
công thức dự kiến của (B)
Tín hiệu có độ chuyên dịch 7,6§ppm thuộc vùng trường yếu, cường độ là |
(1H), dang doublet, cé hing sé tuong tac spin-spin J=8 dac trưng cho HỶ Do HỶ liên kết với nguyên tử cacbon của vòng benzen nên cho tín hiệu ở vùng trường yếụ HỈ
cé dang doubler 1a do tong tae spin-spin voi H’
Trang 35Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Tiến Công
H cỏ độ chuyển dịch 6,98 ppm thuộc vùng trường yếu, cường độ là 1 (1H),
dang doublet, c hang sé tuong tac spin-spin J= 8Hz, H ở vùng trường mạnh hơn HỶ một chút là do đôi elcetron của nguyên tử oxi liên hợp vào vỏng benzen làm tăng
mật độ electron ở nguyễn tử cacbon liên kết với HỶ
Tín hiệu có độ chuyển dịch 6,97 ppm ở vùng trường yếu, cường độ là ! (1H),
dang singlet diac trumg cho H* (do HỶ thuộc vòng benzen nên cho tín hiệu ở trường
yếu) HỶ có độ chuyên dịch 6,21 ppm, cường độ là 1 (1H), dang singlet
Tin hiệu có độ chuyên dich 4,92 ppm, cường độ là 2 (2H), dạng sửigier đặc
trưng cho H H” liên kết với cacbon lai hóa sp” đáng lẽ ở vùng trường mạnh nhưng
do cacbon liên kết với HỶ vừa liên kết với oxi có độ âm điện lớn hơn, vừa liên kết với nhóm C=O rút electron nên tín hiệu thu được của proton HỶ ở trường trung bình
Proton HỶ” tương tác với 3 proton H" nên nó có dạng gwar(e(, cường độ là 2
(2H), c6 hang sé tuong tac spin-spin J=8Hz H'' liên kết với cacbon lai hóa sp’ dang
lẽ ở vùng trường mạnh, nhưng do cacbon liên kết với oxi có độ âm điện lớn hơn nên tín hiệu thu được của proton HÌ ở trường trung bình với độ chuyền dịch 4,18 ppm
Tín hiệu có độ chuyển dịch 2,39 ppm, cường độ là 3 (3H), dạng síngíe( đặc trưng cho HỶ* Vì H* liên kết với cacbon lai hóa s?” có độ âm điện nhỏ nên mật độ
electron xung quanh hạt nhân H”" cao, nên tín hiệu thu được ở trường mạnh
HÌ? liên kết với cacbon lai hóa s?Ỷ có độ âm điện nhỏ nên mật độ electron
xung quanh proton HỶ cao hơn các proton khác , nên tín hiệu thu được ở trường
mạnh nhất với độ chuyển dịch 1,22 ppm Vì có 3 proton HÌ” tương tác với 2 proton H” nên tín hiệu cường độ là 3 (3H), dạng /ripet, có hằng số tương tác spin-spin J =
8Hz
Kết luận: Qua việc nghiên phân tích phổ hồng ngoại và phô cộng hưởng từ hạt nhân, chúng tôi có thẻ kết luận đã tổng hợp đã tông hợp thành công (B) Su
chuyên dịch tín hiệu của các proton trên vòng benzopyran của este về phía trường
yêu so với tín hiệu của proton tương ứng của hợp chat 7-hydroxy-4-metylcoumarin cho thay nhoém thé C)H<OC(O)CH)- da hut electron tir nhan benzopyran ve phía nó
Trang 36Khóa luận tốt nghỉ GVHD: TS Nguyễn Tiến Côn
IH.3 TÔNG HỢP 4-METYL-7-(2-OXO-3-PHENYLETOXY)COUMARIN (C)
IIỊ3.1 Nhận xét
Cũng tương tự phản ứng trên, ở đây xảy ra sự thế nguyên tử brom của
phenaxyl bromua, được thực hiện trong dung môi kém phân cực là axeton, chất nên
có dạng dẫn xuất halogen bậc l nên phản ửng xảy ra theo cơ chế S„2 Cơ chế phản ứng như sau: Hạ CH, Cr = š KHCO mm ~<‹ + 5 HO o o Ko 0 o Hy CH; Ỉ O Pts = N tư —— Goce Wa ` tì ¿ Ơ ° ° oO + if % CH, SS ots + Br _——t> C—O O O H H
IIỊ3.2 Phân tích phổ hồng ngoại (IR)
Phân tích phố IR của chất (C) (xem hình 5) ta thấy pic hấp thụ ở 3070 cm’ ' đặc trưng cho dao động hóa trị của Cs;'-H, pic hap thụ ở 2930 cm” đặc trưng cho đao động hóa trị của Csp`-H, pic hap thụ ở 1701 em”! dac trưng cho dao động hóa trị của nhóm C=Ọ Ở đây không xuất hiện 2 pic của liên kết C=O như chất B, mà chỉ có một pic vì hai liên kết C=O của chất C đều tham gia liên hợp nên hai pic xuất
hiển ở tân số gản như nhaụ Mặc khác đo tham gia liên hợp nên liên kết C=O của
chất (C) có tân số hắp thụ thấp Ngoài ra còn có pic hấp thụ ở 1612 cm” đặc trưng cho đao động hóa trị của C=C thơm, píc hẳpthuở 1389 cm” đặc trưng cho đao động biến dạng của C-H, pic hấp thụ ở 1230 cm” đặc trưng cho đao động hóa trị
của liên kết C-Ọ
Trang 37Khóa luận tot nghié GVHD: TS Nguyễn Tiến Côn cs— ur 7 4 4 o= 4 4 c= = b od ae ad 7 Hy nh : [ | 3 1 1 ma a pee jjộ cội : 4 a aa eka Hình 5 Phố IR của 4-metyl-7-(2-oxo-2-phenyletoxy)coumarin (C)
Từ việc phân tích phô hồng ngoại và so sánh phô hồng ngoại của sản phẩm
(C) với phổ của chất đầu (A) (xem bảng 2, trang 39) có nhiều điểm khác nhau nên
ta có thể khẳng định có chất mới tạo thành
HỊ4 TÔNG HỢP 5-METYL-3-PHENYL-7H-FURO|3,2-G]ỊCHROMEN-7- ONE (D)
LH.4.1 Nhận xét
Phản ứng xảy ra theo cơ chế SgAr
Trang 38Khóa luận tốt nghiệ GVHD: TS Nguyễn Tiến Côn Cols ar? “SS qn - OH \ 0 O O LI1.4.3, Phân tích phổ hồng ngoại (IR) và phố cộng hưởng từ proton ('H-NMR) a ' bpp pn fg gg “ ———— sâm 1 l | — x i wiv-ụ ov vvgếev v yyay vYyvyrv ~*~, FT Vÿ 0ÿ 0v VŸ Ÿ nơ Yy yg TY vn cv ăy S£x£œxã ỐC ĐC M HẾC MO — -— wo ww we “x ˆ 5 pe XI Ra 6 6:82 -gy4^6 Hình 6 Phố IR cia 5-metyl-3-phenyl-7H-furo[3,2-g]chromen-7-one (D)
Phân tích phổ hồng ngoại của chất (Đ) tổng hợp được (xem hình 6) thấy có
pic hấp thụ ở 3109 cm” đặc trưng cho dao động hóa trị của Csp'-H, pic hấp thụ ở
1720 cm” đặc trưng cho dao động hóa trị của nhóm C=O, pic hap thụ ở 1640 cm”
đặc trưng cho đao động hóa trị của C=C anken, pic hấp thụ ở 1600 em” đặc trưng cho đao động hóa trị của C=C thơm Ngoài ra còn có pic hấp thụ ở 1346 cm đặc
trưng cho dao động hiển đạng của C-H, pic hắp thụ ở 1142 em! đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết C-Ọ
Đề biết rd cng thức của (D) phải tiếp tục phân tích phỏ cộng hưởng từ hạt nhân 'H-NMR của nó (xem hình 7)
Pho 'H-NMR ctia (D) c6 la 12 proton, ding bang số nguyên tử hiđro của
công thức dự kiền
Trang 39Khóa luận tốt ngh GVHD: TS Nguyễn Tiến Côn * ' T —lÌJ L 13 12 1) lê » “HH Hình 7 Phố 'H-NMR của 5-metyl-3-phenyl-7H-furo|3,2-g]chromen-7-one (D)
Tín hiệu có độ chuyển dịch 8,46 ppm thuộc vùng trường yếu, cường độ là |
(1H), dang singlet d&c trung cho proton cia vong furan (H’) HẲ có độ chuyển dịch
8,14 ppm ở vùng trường yếu, cường độ là ! (1H), dạng singíẹ Tín hiệu có độ chuyển dịch 7,76 ppm ở vùng trường yếu, cường độ là 1 (1H), dạng sứngÍer đặc
trưng cho HỶ
HỶ cho tín hiệu ở 6,38 ppm, cường độ là 1 (1H), dang doublet Tin hiệu có độ chuyển địch 2,55 ppm, cường độ là 3 (3H), dang doublet dac trung cho H™
Hai proton & vi tri ortho cua nhém pheny! (H" va H"*) cho tín hiệu ở 7,80
ppm, cường độ là 2 (2H), dạng đoujiet, có hàng số tương tác spin-spin 1 = ÑHz Hai
ˆ 2 ' : o pp +
proton & vj tri meta ( H"’ va H"* ) cho tin hiéu 6 7,54 ppm, cudng dé 1a 2 (2H), dang
doublet-doublet, cé hang 36 tuong tac spin-spin J;= 7Hz, J, = 8Hz Proton 6 vj tri
para ( H"") cho tín hiệu ở 7,44 ppm, cường độ là | (1H), dang doublet, co hang sé tuong tac spin-spin J = THz
Khi so sánh phô 'H-MNR của (A) va (D), ching téi thay tín hiệu của các proton trén nhan benzopyran của hợp chất (D) đã chuyển vẻ phía trường yêu hơn so
Trang 40Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Tiến Công
với các tín hiệu tương ứng ở hợp chất (A) Hơn nữa, với nhóm thế phenyl ở vòng
furan, tín hiệu của các proton ở vị trí orthø xuất hiện ở trường yếu nhất, thứ đến là
tín hiệu của các proton ở vị trí me còn tín hiệu của proton & vj tri para nim 6
trường mạnh nhất (xem kết quả quy kết ở trên) Với quan điểm mật độ electron cảng chuyên vẻ phía trường mạnh, có thẻ thấy đã có sự chuyền dịch electron từ phía nhân benzopyran, qua vòng furan về phía vòng benzen
Kết luận: Qua việc nghiên cứu tính chất , phân tích phố hồng ngoại và phổ cộng hưởng từ hạt nhân Chúng tôi có thẻ khăng định đã tông hợp được chất (D)
IH.6 BANG TÓM TÁT KÉT QUÁ