(Luận văn thạc sĩ) điều chế một số dẫn xuất của alpha mangostin bằng phản ứng oxy hóa baeyer villiger

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA HĨA HỌC KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH HÓA HỮU CƠ ĐIỀU CHẾ MỘT SỐ DẪN XUẤT CỦA ΑLPHA-MANGOSTINLPHA-MANGOSTIN BẰNG PHẢN ỨNG OXY HÓA BAEYER-VILLIGER GVHD: TS Dương Thúc Huy SVTH: Phạm Thị Trang MSSV: K40.201.096 Thành phố Hồ Chí Minh 4/2018 LỜI CẢM ƠN Trong năm tháng học tập rèn luyện bảo thầy cô Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, thân em nhận nhiều kiến thức kĩ cần thiết để tự tìm tịi phát triển thân Bằng tất trân trọng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến với thầy Dương Thúc Huy tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến quý giá tạo điều kiện cho em suốt trình thực lúc hồn thành khóa luận tốt nghiệp Em xin cảm ơn thầy Phạm Đức Dũng, người thầy tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện thuận lợi để em hồn thành khóa luận Em xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô bạn sinh viên K40 Khoa Hóa học Trường Đại học Sư phạm Tp.HCM hỗ trợ cho em năm tháng học tập giảng đường đại học thời gian làm khóa luận tốt nghiệp Và cuối xin cảm ơn gia đình – chỗ dựa vững tinh thần suốt thời gian theo học thực đề tài trường ĐHSP Tp.HCM Sinh viên thực i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU iv DANH MỤC BẢNG BIỂU v DANH MỤC HÌNH ẢNH vi DANH MỤC SƠ ĐỒ .vii LỜI MỞ ĐẦU viii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Phản ứng oxy hóa Baeyer-Villiger 1.2 α-Mangostin 1.2.1 Giới thiệu 1.2.2 Hoạt tính sinh học α-mangostinmangostin 1.2.2.1 Hoạt tính kháng oxy hóa 1.2.2.2 Hoạt tính kháng viêm 1.2.2.3 Hoạt tính kháng khuẩn kháng nấm 1.2.2.4 Hoạt tính gây độc tế bào 3 1.2.3 Tổng hợp dẫn xuất α-mangostin mangostin 1.2.3.1 Phản ứng nhóm hydroxyl α-mangostinmangostin 1.2.3.2 Phản ứng nhóm prenyl α-mangostinmangostin 1.2.4 Oxy hóa xanthone với peracid CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 2.1 Hóa chất, dụng cụ, thiết bị 2.1.1 Hóa chất 2.2.2 Dụng cụ, thiết bị 8 2.2 Quy trình thực phản ứng oxy hóa α-mangostin m-CPBA .8 ii 2.2.1 Phản ứng oxy hóa α-mangostinmangostin 2.2.2 Khảo sát phản ứng oxy hóa α-mangostinmangostin m-mangostinCPBA 11 2.3 Số liệu phổ định danh cấu sản phẩm 11 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 13 3.1 So sánh kết phản ứng oxy hóa α-mangostin m-CPBA điều kiện khác 13 3.2 Sản phẩm phản ứng oxy hóa α-mangostin m-CPBA .15 3.2.1 Cấu trúc hóa học sản phẩm T1 15 3.2.2 Cấu trúc hóa học sản phẩm T3 15 3.3 Cơ chế đề nghị phản ứng 18 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 20 4.1 Kết luận 20 4.2 Đề xuất 20 TÀI LIỆU THAM KHẢO 21 PHỤ LỤC iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU 13 Phổ cộng hưởng từ carbon (Carbon 13 Nuclear Magnetic Resonance) Phổ cộng hưởng từ proton (Proton Nuclear Magnetic Resonance) C-mangostinNMR H-mangostinNMR Ac acetone AcOH acid acetic C chloroform d Mũi đôi (Doublet) dd Mũi đôi đôi (Doublet Doublet) DDQ 2,3-mangostindichloro-mangostin5,6-mangostindicyano-mangostin1,4-mangostinbenzoquinone DMF DiMethyl Formamide DPPH 2,2-mangostinDiPhenyl-mangostin1-mangostinPicrylHydrazyl EA ethyl acetate H HMBC n-mangostinhexane 13 Tương quan H-mangostin C qua 2, nối (Heteronuclear Multiple Bond Coherence) HSQC Tương quan H-mangostin C qua nối (Heteronuclear Single Quantum Correlation) J Hằng số tách m Mũi đa (Multiplet) m-mangostinCPBA Meta-mangostinChloroPeroxyBenzoic Acid Me methanol NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy) s Mũi đơn (Singlet) t Mũi ba (Triplet) TLC Sắc ký mỏng (Thin Layer Chromatography) δ Độ dịch chuyển hóa học 13 iv DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Tổng hợp dẫn xuất α-mangostinmangostin Morelli cộng Bảng 1.2 Tổng hợp dẫn xuất α-mangostinmangostin Fei cộng .5 Bảng 1.3 Tổng hợp dẫn xuất α-mangostinmangostin Morelli cộng Bảng 3.1 Điều kiện phản ứng khảo sát oxy hóa α-mangostinmangostin m-mangostinCPBA 13 Bảng 3.2 So sánh liệu phổ H-mangostinNMR 13 C-mangostinNMR hợp chất T1, α-mangostinmangostin mangostanin 16 Bảng 3.3 So sánh liệu phổ H-mangostinNMR 13 C-mangostinNMR hợp chất T3 T1 .17 v DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Phản ứng oxy hóa Baeyer-mangostinVilliger Hình 1.2 Phản ứng oxy hóa Baeyer-mangostinVilliger menthone (A), (+)-mangostincarvomenthone (B), camphor (C) với KHSO5 24 nhiệt độ phòng Hình 1.3 Cơ chế phản ứng oxy hóa Baeyer-mangostinVilliger với chất oxy hóa m-mangostinCPBA Hình 1.4 Phản ứng oxy hóa Baeyer-mangostinVilliger 2-mangostinadamamtanone Hình 1.5 Quả măng cụt (Garcinia mangostana L.) cấu trúc hóa học α-mangostinmangostin Hình 1.6 Tổng hợp dẫn xuất α-mangostinmangostin Morelli cộng .4 Hình 1.7 Tổng hợp dẫn xuất α-mangostinmangostin Fei cộng Hình 1.8 Tổng hợp dẫn xuất α-mangostinmangostin Morelli cộng .6 Hình 1.9 Phản ứng oxy hóa Baeyer-mangostinVilliger anthraquinone Hình 3.1 Bản TLC sản phẩm phản ứng oxy hóa α-mangostinmangostin m-mangostinCPBA .14 Hình 3.2 Cấu trúc sản phẩm phản ứng oxy hóa α-mangostinmangostin m-mangostinCPBA 15 Hình 3.3 Tương quan HMBC hợp chất T3 18 Hình 3.4 Cơ chế tạo vòng epoxide α-mangostinmangostin 18 Hình 3.5 Cơ chế đề nghị phản ứng tạo thành mangostanin (T1) 19 Hình 3.6 Cơ chế đề nghị phản ứng tạo thành T3 từ mangostanin (T1) 19 vi DANH MỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ Quy trình thực phản ứng oxy hóa α-mangostinmangostin m-mangostinCPBA dung môi methanol Sơ đồ Quy trình thực phản ứng oxy hóa α-mangostinmangostin m-mangostinCPBA dung môi methanol với xúc tác SnCl4 10 Sơ đồ Phản ứng oxy hóa α-mangostinmangostin m-mangostinCPBA 13 vii LỜI MỞ ĐẦU Bán tổng hợp phương pháp tổng hợp hữu cơ, số dẫn xuất tổng hợp cho nghiên cứu từ chất có sẵn tự nhiên α-mangostinmangostin thành phần tìm thấy vỏ măng cụt (Garcinia mangostana L.) Với khung xanthone, α-mangostinmangostin có hoạt tính sinh học sử dụng làm thuốc điều trị bệnh tiêu chảy bệnh da liễu Một số dẫn xuất α-mangostinmangostin tổng hợp phản ứng alkyl hóa prenyl hóa Các dẫn xuất có hoạt tính sinh học tương tự α-mangostinmangostin thành viên khác họ xanthone Phản ứng oxy hóa α-mangostinmangostin hợp chất họ xanthone khác thu dẫn xuất có nhiều nhóm hydroxyl chất có nhiều dị vịng có chứa oxy giống epoxyxanthone Các chất xúc tác thông thường acid sulfuric, acid p-mangostintoluensulfonic boron trifluoride Các phản ứng điều chế dẫn xuất α-mangostinmangostin nghiên cứu Với mong muốn điều chế số dẫn xuất α-mangostinmangostin, hợp chất với hoạt tính sinh học đáng kỳ vọng, tiến hành tổng hợp số dẫn xuất α-mangostinmangostin cách sử dụng peracid, ví dụ m-mangostinCPBA, chất oxy hóa mạnh bán Một số điều kiện phản ứng oxy hóa Baeyer-mangostinVilliger áp dụng α-mangostinmangostin để tổng hợp số xanthone khác viii