TRUONG DAI HOC SU PHAM HA NOI 2 KHOA HOA HOC
==-—99 LLU ce===
PHAM THI NGAN
TONG HOP CAC DAN XUAT
CUA 3a-HYDROXY-LUP-20(29)-EN- 23,28-DIOIC AXIT
KHOA LUAN TOT NGHIEP DAI HOC
Chuyên ngành: Hóa Hữu cơ
Người hướng dẫn khoa học
GS TS NGUYÊN VĂN TUYẾN
Trang 2LOI CAM ON
Khóa luận tốt nghiệp này được hoàn thành tại phòng Hóa Dược - Viện Hóa học — Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
Em cảm ơn GS.TS Nguyễn Văn Tuyến, người đã tận tình giúp đỡ, chỉ bảo em trong suốt thời gian học tập, hướng dẫn, giúp chỉnh sửa và hoàn thành
khóa luận tốt nghiệp này
Em xin chân thành cảm ơn GS.TS Nguyễn Văn Tuyến người đã tạo điều kiện cho chúng em được làm thực nghiệm tại phòng Hóa Dược, các cô chú và anh chị tập thé phong Hoa Dugc - Vién Hoda hoc — Vién Han 1am Khoa hoc và Công nghệ Việt Nam đã tao moi điều kiện để em học tập và hoàn
thành tốt khóa luận này
Bang tâm lòng trân trọng và lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cam ơn Ban giám hiệu nhà trường, các thầy cô giáo trong khoa Hóa Học — Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2 đã tạo điều kiện cho em được làm khóa luận tốt nghiệp tại phòng Hóa Dược - Viện Hóa học —- Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
Em xin bày tỏ lòng biết ơn người thân và bạn bè đã không ngừng chia sẻ, động viên, giúp đỡ em trong suốt quá trình làm và hoàn thành khóa luận
Mặc dù em đã có nhiều có gắng hoàn thiện khóa luận này bằng tất cả sự
nhiệt tình và hiểu biết của mình, tuy nhiên không thê tránh khỏi những thiếu
sót Rất mong nhận được những đóng góp quý báu của thầy cô và các bạn Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, Ngày 14 tháng 05 năm 2016 Sinh viên
Trang 3MUC LUC
MỞ ĐẦU 6-53 E1 1 1 1171111111111 151111111111 111 11111111111 | 1 LY do Chon dé taic.cecccccccsceccscsccscssscssescsscsesscsesscsvescsvesesesacseaestsassvereaveneaveneaee |
2 Mục tiêu của khóa luận .- - - + + + + + + 2311111111 11111111 xe 2 3 Nhiệm vụ nghiÊn CỨU - 11363333211 111113 35395 311 1 1 ng gà 2
Churong 1: TONG QUAN 2 aaaẻ 3
1.1 Chuyên hóa ctia nhom OH ou ececeececescssessesessesessesessesessesessestssssesseseereseeseeen 3 1.2 Chuyén hóa ở nhóm 28§-COOH - - - 2 + +E+EE£EE£EE£EE£EEeErxeEerered 8 Chương 2: THỰC NGHIỆM 2 ¿2£ 2£ E£EE+E£EE£EEzE£EE+EzEeEEeEzEerxee 10 2.1 Phương pháp nghiên cứu, nguyên liệu và thiết bị ¿5 2552 10
2.1.1 Phương pháp nghiên CỨU << E323 11111133£££ VVVEeeereeseeee 10
2.1.2 Hóa chất và dung môi . - + - 2+ 2k £+E+E£E£EeEEeEeEEeEerxrrerxrrered 10 2.1.3 Định tính phản ứng và kiểm tra độ tinh khiết của các hợp chất bằng sắc
kí lÓP ITỎN (G0 1113331111390 00v nọ nọ vá 12
2.1.4 Xác nhận 0/2 ằ :::O- 12
2.2 Tổng hợp các dẫn Xuất ¿- ¿+ 2k2 + keE+E+EEE£EEEEEEeEErEerkrkrrkrrrred 13
2.2.1 Quy trình tông hợp dẫn xuất 35 .-¿-2- 22 2+s+£+E2Ez£xzEzrxzxced 13 2.2.2 Quy trình tông hợp dẫn xuất 36 . 2 - ¿+ 2+2 +E2£££xzEzzxzxecxd 13 2.2.3 Quy trình tông hợp dẫn xuất 37 . + - 2s s+s+E££E+Ee£xzEerxerered 14 2.2.4 Quy trình tông hợp dẫn xuất 38 . - ¿6 S2 +E+E£E£EzEe£v£xrEererxd 15
2.2.5 Quy trình tông hợp dẫn xuất 39 - - - ¿ke *+k£E£EE£EeEeErxrkerrred 16
Chuong 3: KET QUA THAO LUAN ueeccececscsscssesessssesesscscscsvescsesvescsesveaeseavens 18
3.1 Tong hop dan xuat 35 c.cccccccccssessssesessesessesessesesessscsecsesesessecsesesseseeseavees 19
Trang 43.5 Tong hop dan xuat 39 c.cccccccssssessssesessesessesessesecsesessesecsesesessecsesesssseeseseees 26
KẾT LUẬNN it St S11 1118151511111 11 1111511111111 1151111111111 11 1111 E13 re 29
Trang 5DANH MỤC CÁC SO BDO
Sơ đồ 1.1: Este hóa axit betulinic ở vị trí 3-OH - - 2 - + s+s+se£zcs2 4 Sơ đồ 1.2: Este hóa axit dihidrobetulinic ở vị trí 3B-OH - 4 Sơ đồ 1.3: Chuyên hóa các dẫn xuất của betulin - 2 2s + s+xzsezz+x2 5
Sơ đồ 1.4: Chuyên hóa các dẫn xuất cacbamat của axit betulinic 6 Sơ đồ 1.5: Chuyên hóa các dẫn xuất cacbamat của betulin - - 6 Sơ đồ 1.6: Chuyên hóa nhóm 3B-OH của axit betulinic thành xeton, amin 7 Sơ đồ 1.7: Tổng hợp axit betulinic từ betulin - +5 5z xzs£zzxzxezzzxd 8
Sơ d6 1.8: Tong hop cdc dan xuat 30-33 .ccccccccccescssescsessssescsessesescscsesveacseavens 8
Sơ đồ 3.1: Tông hợp các dẫn xuất của axit 3z-hydroxy-lup-20(29)-en-
Trang 6DANH MUC CAC BANG
Bảng 1: Các thiết bị chính sử dụng trong phòng thí nghiệm I0 Bảng 2: Các dụng cụ chính sử dụng trong phòng thí nghiệm 1]
Bảng 3: Bảng tính toán nguyên liệu phản ứng chất 35 25- 19
Trang 7PHU LUC PHO
Trang 8BANG KY HIEU CAC CHU VIET TAT STT | Ki Hiéu Chú thích
l "C-NMR Nuclear Magnetic Resonance Spectromotry (Phô cộng hưởng từ hạt nhân cacbon-13) 2 'H-NMR Proton Magnetic Resonance Spectromotry
(Phô cộng hưởng từ hạt nhân proton)
3 |MS Phô khôi lượng va chạm điện tử
( Electron Impact-Mass Spectrometry) 4 TLC Thin layer chrematograph
(Sắc ký lớp mỏng)
5 HPLC High Performance Liquid Chromatography (Sac ky long cao ap)
6 GC-MS Gas-Chromatography Mass Spectometry
(Sac ky khi)
7 LC-MS Liquid Chromatography Mass Spectometry
(Sac ky long)
8 Rf Hệ sô di chuyên 9 MeOH Rượu Metylic
I0 | EtOAc Etyl axetat
Trang 9
I7 |Ppm Phan triéu ( parts per million )
Trang 10MO DAU
1 Ly do chon dé tai
Các sản phâm thiên nhiên đang ngày được con người quan tâm và ứng dụng rộng rãi bởi tính ít độc, dễ hấp thị và không làm tốn hại đến môi sinh
Theo các tài liệu công bó, hiện nay có khoảng 60-70% các loại thuốc chữa
bệnh đang được lưu hành hoặc đang trong gia đoạn thử nghiệm lâm sàng có nguồn gốc tự nhiên Bằng các phương pháp thử hoạt tính sinh học hiện đại, có kết quả cao, người ta đã tiến hành nghiên cứu các mẫu dịch chiết thực vật,
nghiên cứu các chất đã được tách từ các dịch chiết Nhờ vậy mà đã phát hiện
ra được ra được nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học quý báu, tạo điều kiện vô cùng thuận lợi cho việc phát triển ngành y dược trong công cuộc chữa bệnh cứu người
Nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, lượng mưa lớn, độ ầm cao (khoảng trên 80%), Việt Nam có một hệ thực vật rất phong phú và đa dạng với khoảng
12000 loài, trong đó có tới 4000 loài được nhân dân ta dùng làm thảo dược cùng các mục đích khác phục vụ cuộc song con nguoi
Cùng với bề dày phát triển 4000 năm lịch sử dân tộc, ngành đông ý đã
dành được những thành tựu rực rỡ, nhiều phương thuốc cây cỏ động vật đã được ứng dụng hiệu quả và lưu truyền đến ngày nay Đó là cơ sở rất quan trong dé phat triển ngành hóa học các hợp chất thiên nhiên
Tuy nhiên với một đất nước còn hạn chế về nguồn vốn và cơ sở vật chất như Việt Nam thì vẫn đề đặt ra là làm như thế nào để khai thác và sử dụng nguồn tài nguyên một cách hiệu quả nhất cho xã hội
Hợp chat axit 3a-hydroxy-lup-20(29)-en-23,28-dioic được phân lập từ cây
Trang 11hanh nghién cuu dé tài “Tổng hợp các dẫn xuất của 3œ-hydroxy-lup- 20(29)-en-23,28-dioic axit (34)”
2 Mục tiêu của khóa luận
- Nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất của axit 3œ-hydroxy-lup-20(29)-en- 23,28-dioic
- Xác định cấu trúc các hợp chat tong hop được bằng phương pháp hóa lý hiện đại như phô cộng hưởng từ hạt nhân (H-NMR) 13C- NMR và phô khối
lượng (MS)
3 Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu tông quan tài liệu
- Nghiên cứu tông hợp các dẫn xuất của 3œ-hydroxy-lup-20(29)-en-23,28- dioic axit
Trang 12Chuong 1: TONG QUAN
Một số hợp chất triteepenoit khung lupan
Do hoạt tính sinh học rất có giá trị của các hợp chất khung lupan được phát hiện trong thiên nhiên nên đã có hàng loạt các công trình nghiên cứu về
các chuyên hóa hóa học đối với các hợp chất này Các dẫn xuất điển hình của
tritecpenoit có khung lupan như axit betulinic (1), betulin (2) có ba nhóm chức OH, COOH, nối đôi A “"'” trong phân tử nên khả năng chuyên hóa của chúng rất phong phú Các chuyên hoá được thực hiện qua ba nhóm chức trên đề thu được những lớp chất mới phục vụ cho mục đích nghiên cứu hoạt tính
Axit betulinic (1) Betulin (2)
1.1 Chuyén hóa của nhóm OH
Các chuyển hóa ở nhóm OH chủ yếu là chuyên hóa tạo thành este, xeton, amin
* Chuyển hóa nhóm OH thanh este:
Trang 13(RCO) O/ Pyridin
a.R = -CH(CH3)2>COOH
b.R = -CH,C(CH3)2CH»COOH
c.R = -CH;OCH;COOH
Sơ đồ 1.1: Este hóa axit betulinic ở vi tri 3B-OH
COOH (RCO);O/ Pyridin
a.R = -CH2(CH3)2>COOH
b.R = -CH;C(CHa)aCH¿COOH c.R = -CH;0CH;COOH
Sơ đồ 1.2: Este hóa axit dihidrobetulinic 6 vi trí 3B-OH
Hợp chất betulin với hai nhóm OH ở vị trí C-3 và C-28 đã được chuyền hóa qua các phản ứng để tạo thành các este 6,7, 8, 9 (sơ đồ 1.3) ở cả hai vị trí C-3 và C-28 bởi nhóm các nhà khoa học người Nga Oxana B Kazakova vào năm 2010 [2] Kết quả nghiên cứu hoạt tính ức chế virut Papilloma của các dẫn xuất nhận được, cho thấy hợp chất 6 và 8 kháng lại chủng virut ung thư cô tử cung HPV-I 1 Riêng hợp chất 6 còn có hoạt tính bảo vệ gan, chống loét,
Trang 14a p-metoxycinnamoyl clorua,
pyridin, DMAP, 73%
b i Tac nhan Jone; ii NaBHg, i-PrOH, 25°C, 2h ili axit nicotinic hidrocloric , pyridin, DMAP, 115°C, 4h, 85%
a axit 2-clo nicotinic, pyridin, JB
DMAP, 115°C, 4h, 90% 7R= HCO o-o-{ )-OOH,
b i CHsCHCN, CgHsCH2N(C2Hs)3Cl,
40% KOH, 1,4-dioxin,rt,19h
ii Ho, Ni-Raney, MeOH, 80 °C, 100 atm, 12h; 9 R= CH2O0(CH2)3NH(CH2)2CN
iii axit nicotinic hydrocloric O 6R= HạCO | S \ 8 R= COOH
Sơ đồ 1.3: Chuyền hóa các dẫn xuất của betulin
Ngoài các chuyên hóa tạo thành este, các nhà khoa học quan tâm đến chuyền hóa tạo thành cacbamat ở cả hai vị trí OH là C-3 và C-28
Năm 2010, nhóm các nhà khoa học người Tây Ban Nha và Bồ Đào
Nha, Rita C.Santos và cộng sự đã tổng hợp hàng loạt các dẫn xuất cacbamat
và N-axylheterocyclic của axit betulinic và nghiên cứu hoạt tính gây độc tế bào
Ngoài ra, Harish Komera và các cộng sự cũng đã tổng hợp các dẫn xuất cacbamat bằng phương pháp khác là cho axit betulinic và betulin phản ứng voi etyl isocyanat va phenyl isocyanat trong dung moi clorofom, phản ứng được thực hiện ở nhiệt độ 60°C trong 4§h nhận được chất 11-19 (sơ đồ 1.4 và
Trang 16* Chuyén hoa nhom OH thanh xeton, amin:
Keduo Qian va cac cộng sự trường Đại học Bắc Caroline đã nghiên cứu chuyền hóa nhóm OH và COOH thành xeton và amit Đầu tiên oxi hóa nhóm OH thành xeton băng tác nhân oxi hóa là PDC (Pyridinium Dichromat), sau đó thực hiện phản ứng amit hóa ở nhóm COOH bằng cách, cho tác dụng với L-leucin metyl nhận được chất 21 Nhóm xeton trong chất 3, tiếp tục được chuyên hóa thành nhóm oxim bằng tác nhân NH;OH.HCI trong pyridin nhận được chất 22, tiếp tục khử hóa nhóm oxim của chất 22 thành amin bằng tác
nhân NaBH;CN và T¡C1; nhận được hợp chất amin 23 (sơ đồ 1.6) [4] 4 20 21 NH2OH: HCl O as, H o pyridin N rome = O DMAP, Pyridin O H Nh ome 2N NaOH Oo 3 MeOH/THF na Hos IL O 24 25
Sơ đồ 1.6: Chuyên hóa nhóm 3-OH cua axit betulinic thanh xeton, amin
Chuyên hóa tạo thành axit betulinic từ betulin đã được nghiên cứu tổng
Trang 17chọn lọc bằng tác nhân NaBH, thu được axit betulinic (1) và sản phẩm phụ
axit 3-epi-betulinic (26) (sơ đồ 1.7) [5] CHOH C'9zCHscoon" CrOz/CHạCOOH HO Betulin (2) Axit 3-oxo-betulinic (20)) 1 R1=OH, R2= H (Axit betulinic 85%) 26 R1= H, R2= OH (3-epi-betulinic, 15%)
Sơ đồ 1.7: Tổng hợp axit betulinic từ betulin 1.2 Chuyền hóa ở nhóm 28-COOH
Chuyển hóa ở nhóm 2§-COOH là chuyền hóa quan trọng, chuyển hóa chủ yếu của nhóm axit này là phản ứng tạo thành các amit khác nhau COOH Acz© i (CO)sClo, CH2Clo Pyridin - Oo 2X OMe 1 27 O tự, Oo OMe —————— N MeOH/THF N OH CF ° HO” > ⁄ 29 30 Ro = -NHCH, HR», HOBt, EDC $1 Pe= _# % CH;CI HT " 32.Ra= —N-(HạC)¿—N \/ O H /\ 33 Ro = —N-(H;C)s—N b \`— Sơ đồ 1.8: Tổng hợp các dẫn xuất 30-33
Trang 18ứng chuyên nhóm COOH thành axit clorua bằng oxalyl clorit, sau đó amit hóa bằng tác nhân metyl este của axit 4-piperidinbutyric thu được hợp chất 28, tiếp theo thủy phân bằng NaOH thu hợp chất 29, cuối cùng là phản ứng amit hóa băng các amin khác nhau trong tác nhân HOBt và EDC, thu được lần lượt
các hợp chất từ 30-33 (sơ đồ 1.8) [6]
Qua nghiên cứu tổng quan tư liệu, lớp chất tritecpen với các hợp chất axit betulinic, betulinlic có hoạt tính sinh học rất cao Các nghiên cứu chuyên hóa
của chúng chủ yêu tập trung vào biến đối câu trúc qua nhóm OH của C-3 đề
tao este va cacbonat va qua nhóm cacboxylic để tạo các amit Các kết quả nghiên cứu đã nhận được nhiều chất mới có hoạt tính chống HIV cao
Trang 19Chuong 2: THUC NGHIEM
2.1 Phương pháp nghiên cứu, nguyên liệu và thiết bị
2.1.1 Phương pháp nghiên cứu
Thực hiện các phương pháp tông hợp hữu cơ như: phản ứng clo hóa , phản ứng vòng hóa nội phân tử , phản ứng thủy phân, tại Phòng thí nghiệm Hoá Dược- Viện Hoá học-Viện Hàn Lâm Khoa học & Công nghệ Việt Nam, nhằm tông hợp một số các dẫn xuất của axit 3œ-hydroxy-lup-20(29)-en-23,28-dioic
Cấu trúc của sản phẩm được xác định nhờ các phương pháp phô vật lý hiện
dai nhu 'H-NMR, '°C-NMR , MS
Độ sạch của sản phẩm xác định nhờ các phương pháp sac ki nhu TLC,
HPLC, GC-MS, LC-MS
2.1.2 Hóa chất và dung môi
Một số thiết bị, dụng cụ, dung môi hóa chất dùng trong quá trình làm thí nghiệm: a Thiết bị: Bảng 1: Các thiết bị chính sử dụng trong phòng thí nghiệm STT | Tên Thiết Bị Mục đích sử dụng
l Cân điện tử Cân chính xác lượng mẫu, bao bì
2 Máy say/ Tủ say Làm khô cô khô
3 Máy khuấy từ/ khuấy cơ Cung cấp nhiệt, điều khiển tốc độ khuấy
4 Máy hút chân không Hút khô
5 May soi UV Nhận biết những nhóm chất hữu co
mang màu
6 Máy quay cất chân không Đề loại bỏ dung môi hay cô đặc đề thu
được dịch đặc hoặc chất sạch
7 Bộ chưng cất Chưng cất thu dung môi sạch
8 Tu hut Hút mùi của những chất độc hai
Trang 20
b Dung cu Bảng 2: Các dụng cụ chính sử dụng trong phòng thí nghiệm STT ! Tên dụng cụ Mục đích
l Pipet Lây chính xác lượng dung môi cần dùng
2 Công tơhút | Lẫy dung môi với lượng nhỏ
3 Quả bóp Hút dung môi
+ Côc Đựng dung môi và các hóa chât cân thiết 5 Bình câu Dùng dé dat phan ứng
6 Bình tam giác | Dung dung môi và các hóa chât cân thiết 7 Ông đong Đong các loại dung môi
8 Ong Nghiệm | Đựng các chất khi chạy cột
9 Giá đỡ Dùng đỡ cột phản ứng và cột chạy sắc
ký
10 Cột sắc ký Ding dé tach chat II Phễu thủy tinh | Rót dung môi 12 Đũa thủy tinh | Dùng đề khuây
13 Bông Dùng đê nhôi cột săc ký c Hóa chất
Các loại hóa chất, dung môi thường gặp trong phòng thí nghiệm:
- Các loại dung môi: n- hexan, etyl acetat (EtOAc), diclo metan (CH>Cl>),SOCL, NaxSO4, KOH, HCl, aceton, metanol (MeOH), nudéc cất, - Các loại hóa chất: natri sunphat (Na2SO,), tetrahydrofuran, quy tim, L- Trytophan etyl est, benzen, NaHCO, trietyl amin, axit amin L-leucine hydrocloric
Trang 212.1.3 Định tính phản ứng và kiểm tra độ tỉnh khiết của các hợp chat bang sắc kí lớp mỏng
Cấu trúc của các sản phẩm phản ứng được xác định nhờ các phương
pháp phô khối lượng (MS), phổ cộng hưởng từ hạt nhân 'H-NMR, 'ÌC-NMR
Các sản phâm phản ứng được kiểm tra độ sạch băng các phương pháp sắc kí lớp mỏng, sắc khí lỏng ghép nối khối phô (LC/M8)
Sắc kí lớp mỏng (SKLM) được sử dụng đề định tính chất đầu và sản
phẩm Thông thường chất đầu và sản phẩm có giá trị R; khác nhau, màu sắc
và sự phát quang khác nhau Dùng sắc kí lớp mỏng đề biết được phản ứng đã
xảy ra hay không xảy ra, phản ứng đã kết thúc hay chưa kết thúc là dựa vào các vết trên bản mỏng, cùng các giá trị R; tương ứng Giá trị R; của các chất phụ thuộc vào bản chất và phụ thuộc vào dung môi làm pha động Dựa trên tính chất đó, chúng ta có thể tìm được dung môi hay hỗn hợp dung môi đề tách các chất ra xa nhau (R; khác xa nhau) hay tìm được hệ dung môi cần thiết để tinh chế các chất 2.1.4 Xác nhận cấu trúc Đề xác định cấu trúc các chất hữu cơ tông hợp được, chúng tôi tiền hành phương pháp sau: - Xác định nhiệt độ nóng chảy
Nhiệt độ nóng chảy của các chất tông hợp được đo trên máy đo trên máy Gallenkeamp của Anh tại phòng thí nghiệm Tổng hợp hữu cơ - Viện hóa học — Viện Hàn Lâm khoa học & Công nghệ Việt Nam
- Phố cộng hưởng từ hạt nhân (NMR)
Pho 'H-NMR (500MHz) và 'C-NMR (125MHz) của các chất nghiên
cứu được đo trên máy Bruker XL-500 tần số 500MHz với dung môi DMSO
và TMS là chất chuẩn, tại phòng Phô cộng hưởng từ hạt nhân — Viện Hóa học
— Viện Hàn Lâm Khoa học & Công nghệ Việt Nam
Trang 22- Phố khối lượng (MS)
Pho khối của các chất nghiên cứu được ghi trên LC — MSD — Trap — SL tại phòng Câu trúc, Viện Hóa học - Viện Hàn Lâm Khoa học & Công nghệ Việt Nam
2.2 Tổng hợp các dẫn xuất
2.2.1 Quy trình tổng hợp dẫn xuất 35 Quy trình tổng hợp:
Cho 1,944g (4 mmol) chat 3a-hydroxy-lup-20(29)-en-23,28-dioic axit (34) hoà tan trong 100 ml CạH; khan, cho vào 1,06 ml (12 mmol) oxalylclorit
Hỗn hợp được khuấy ở nhiệt độ phòng 48 giờ Sau đó cất loại CạH¿ và oxalylclorit du dưới áp suất giảm Chất rắn thu được là 35
Chất 35:
2.2.2 Quy trình tổng hợp dẫn xuất 36 Quy trình tổng hợp:
Chất rắn thu được (35) hoà tan trong 80 ml CH;Cl;, thêm vào 1,212g (12
mmol) trietyl amin va 1,452g (8 mmol) axit amin L-leucinmetyl este hydroclorit Tiếp tục khuấy 20 giờ ở nhiệt độ phòng Hỗn hợp phản ứng được rửa với HO, với HCI loãng và cuối cùng với HO Làm khan bằng Na;SOx, cất loại dung môi dưới áp suất giảm thu được chất rắn, tách trên cột silica gel
với hệ dung môi n-hexan/EtOAc Kết tinh lai ta thu được chất 36 (65%)
Trang 23Chat 36: Diém nong chay: 130-131°C, hiéu suat 65% "H-NMR (500 MHz, CDCI): 5 (ppm) 5,92 (1H, d, J=8 Hz, NH); 4,72 (1H, brs, H-29b); 4,61-4,65 (1H, m, CHNH); 4,58 (1H, brs, H-29a); 4,42 (1H, d, J=6 Hz, H-3); 3,72 (3H, s, OCH3); 3,08-3,13 (1H, m, H-19); 2,49-2,55 (1H, m, H-5); 1,68 (3H, s, CH3-30); 1,29 (3H, s, CH3-26); 0,95-0,98 (12H, q, CHs- 25, CH3-27 va 2x CH; ); 0,71 (3H, s, CH3-24) 2.2.3 Quy trình tổng hợp dẫn xuất 37 Quy trình tổng hợp:
Cho 1,190 gam (2 mmol) chat 36 duoc hòa tan trong 40 ml tetrahydrofuran/MeOH (1:1), cho 5 ml KOH 4N vao hén hop phan tng va
khuấy ở nhiệt độ phòng 16 giờ Sau đó cất loại dung môi đưới áp suất giảm,
cặn còn lại được hoà tan trong 15 ml nước cất và trung hoà bằng HCI 5% đến pH= 6, chiết bằng CH;Cl; ba lần, dịch chiết được rửa với nước, làm khan
băng Na;SO¿ Cất loại dung môi và tinh chế trên cột silica gel với hệ dung
môi CH;C1;:MeOH=95:5 Thu được dẫn chất 37
Trang 24Chat 37: Diém nong chay: 129°C Hiéu suat 62% 37 ‘H-NMR (500 MHz, CDCI;), 5 (ppm): 5,90 (1H, d, J=8 Hz, NH); 4,72 (1H, brs, H-29b); 4,65-4,61 (1H, m, CHNH); 4,58 (1H, brs, H-29a); 3,70; 3,72 (6H, s, 2x CH;O); 3,13 - 3,08 (1H, ddd, J= 4, J =4,5 va J = 4,5, H-19); 3,73 (1H, brs, H-3); 2,43-2,49 (1H, m, H-5); 1,68; 1,16; 1,01; 0,96; 0,95; 0,93; 0,71 (21H, s, CH3-30, CH3-26, 2x (CH3)2CH, CH3-27, CH3-25, CH3-24) C-NMR (CDCl;, 125 MHz), 6 (ppm): 178,08 (C-28); 176,06 (C-23); 173,95 (COOMe); 150,93 (C-20); 109,27 (C-29); 72,53 (C-3); 55,8(C-17) 51,7(C-4), 50,7(C-9), 52,1; 51,9 (2 x OCH3), 50,1(C-18), 50,0(CH), 46,6(C- 19), 45,2(C-5), 42,6(C-14), 41,5(CH2); 41,3(C-8), 38,0(C-22), 37,7(C-13), 37,0(C-10), 34,1(C-16), 33,7(C-7), 32,3(C-I), 30,8(C-21), 29,4(C-15), 25,6(C-12), 25,0 (CH), 24,9(C-2), 22,9, 21,6 (2 x CH3) 21,4(C-6), 20,7(C- 11), 19,5(C-30), 16,7(C-25), 16,5(C-26), 16,1(C-27), 14,8(C-24) 2.2.4 Quy trình tổng hợp dẫn xuất 38 Quy trình tổng hợp:
Cho 627 mg (1 mmol) chất 37 hoa trong 40 mÏ aceton và được làm lạnh ở 5°C, cho từ từ 10 mmol CrO; được hòa trong 20 ml H;SO,(20%), phản ứng khuấy 1 giờ ở 25°C Sau đó loại bỏ dung môi dưới áp suất giảm, cho thêm 10 ml H,O va chiết với EtOAc ba lần, dịch chiết được làm khan bằng Na;SO,,
Trang 25cất loại dung môi Sản phâm được tinh chế băng sắc ký cột với hệ dung môi
(n-hexan/EtOAc= 5:1) thu được chất 38 (40%)
Chất 38: Điểm nóng chảy: 135°C, hiệu suất 40% "H-NMR (500 MHz, CDCI;), ở (ppm) 5,89 (1H, d, J=§ Hz, NH); 4.73 (1H, d, J= 7,5Hz, H-29b); 4,65-4,61 (1H, m, CHNH); 4,59 (1H, brs, H-29a); 3,73, 3,71 (6H, s, 2x CHO); 3,14 - 3,08 (1H, m, H-19); 2,46 - 2,41(1H, m, H- 5); 1,68; 1,33; 1,01; 0,99; 0,98; 0,97; 0,96 (7x s, CH3-30, CH3-26, 2x (CH3).CH, CH3-27, CH3-25, CH3-24) '"°C-NMR (CDCl, 125 MHz), 5 (ppm): 211,1(C-3); 176,0(C-28); 173,9(C-23); 173,9(COOME); 150,9(C-20); 109,3(C-29); 61,3(C-4); 55,8(C- 17); 52,4; 52,1(2 x OCH3); 51,2(C-9); 50,1(C-18); 50,0(CH); 46,6(C-19); 42,6(C-14); 41,5(CH2); 41,0(C-8); 38,7(C-22); 38,0(C-10); 37,7(C-13); 36,2(C-1); 34,6(C-2); 33,7(C-16); 33,5(C-7); 30,8(C-21); 29,5(C-15); 25,6(C- 12); 25,0(CH); 23,0, 21,6(2xCH3) 21,5(C-6); 21,3(C-11); 19,5(C-30); 16,6(C-25); 15,8(C-26); 15,7(C-27); 14,7(C-24) 2.2.5 Quy trình tổng hợp dẫn xuất 39 Quy trình tổng hợp:
Cho 0,5 mmol (312,5 mg ) chất 38 hoà trong 20 ml MeOH và được làm
lạnh ở 5C, cho 760 mg (20 mmol) NaBH,, phản ứng được khuấy qua đêm ở
Trang 27Chuong 3: KET QUA THAO LUAN
Đã nghiên cứu tông hợp các dẫn xuất mới của axit 3a-hydroxy-lup-
Trang 28Chất 34 tác dụng với oxalyl clorit (COCI); xảy ra phản ứng clo hóa, chuyền các nhóm cacboxylic thành clorua axit tạo thành chất 35 Sau đó, chất này tác dụng voi axit amin (L-leucinmetyleste hydroclorit), xtic tac trietyl amin sé thu duoc san pham 36 Thuy phan chat 36 bang KOH 8% trong tetrahydrofuran/ MeOH, 16 giờ ở nhiệt độ phòng nhận được chất 37 Khi oxy hóa chất 37 với cromtrioxit (CrO3) trong môi trường axit H;SO¿ ta thu được dẫn xuất xeton 38 Khử hóa xeton 38 bằng NaBH, trong MeOH thì nhóm C=O được khử thành nhóm OH thu được chất 39
3.1 Tổng hợp dẫn xuất 35
Trang 29(COCI);,C„H,
24h; rt
Sơ đồ 3.2: Tổng hợp chất 35
3.2 Tong hop dan xuất 36
Khi cho chất 35 tác dụng với axit amin (L-leucinmetyleste hydroclorit), xúc tác trietyl amin sẽ thu được sản phẩm 36 đã được amit hoá ở C-28
Trang 31Trong pho cong hudng tir hat nhan 'H-NMR, c6 mot doulet 6 54 5,92 (d, 1H, J = 8 Hz) cua nh6m NH amit 1a mot tin hiéu thu6c tritecpenoit va axit amin Phé '°C-NMR c6 dong góp quan trọng cho việc xác định cấu trúc của
chất 36
3.3 Tổng hợp dẫn xuất 37
Thuy phan chat 36 bang KOH 8% trong tetrahydrofuran/ MeOH, 16 giờ ở
nhiệt độ phòng nhận được chất 37 Khi thủy phân chất 36 ở môi trường kiềm
trong dung môi metanol xảy ra phản ứng mở vòng Ø-lacton nhờ sự tấn công của tác nhân nucleophin (MeOH) nhận được sản phẩm có nhóm 23-COOCH:
Trang 32Cấu trúc của hợp chất 37 được xác định câu trúc bằng phương pháp pho IH-NMR: OMe Hình 3.2: Phô 'H- NMR của chất 37
Phô 'H-NMR xuất hiện 2 tín hiệu singlet 6 5; 3,72 ppm và 3,69 ppm đặc
trưng cho 2 nhóm COOCH3 và một tín hiệu ở dy 3,73 ppm (brs, 1H, H-3/) Vậy vòng B-lacton đã bị mở tạo thành C-3 ( có nhóm OH) va vi tri C-23 da được este hóa
Trang 33Cấu trúc của hợp chất 37 được xác định cấu trúc bằng phương pháp pho '°C- NMR: — 150.925 128,767 109.271 W re 76.768 T q r TỊ x weeny T T TY veevt vee T T 170 160 150 140 130 120 110 100 90 so em Hình 3.3: Phơ 'ÌC- NMR của chất 37
Phố 'ÌC-NMR của chất 37 có tín hiệu của 38 nguyên tử cacbon trong đó có 12 nguyên tử cacbon bậc 2, § nguyên tử cacbon bậc 3, 9 nguyên tử cacbon bậc | va 9 nguyên tử cacbon bậc 4 Từ các số liệu phơ 'H-, 'ÌC-NMR cho phép xác được cấu trúc của chất 37
3.4 Tổng hợp dẫn xuất 38
Khi oxy hóa chất 37 với cromtrioxit (CrO3) trong môi trường axit H;SO¿ ta thu được dẫn xuất xeton 38
Trang 35Cấu trúc của hợp chất 38 được xác định cấu trúc bằng phương pháp pho '°C- NMR: mm + XÕ 2 CN “ CƠ [mHCN ¬ 3 CC Ị L3 tỳ Po C3 vi Cxị Cà ‹ Ớl‹ C dì C <F Cị tO €N C2 — 31 mẻ «ft ằ cm Í CC Ơ VY VÕ L2 Ca ma Củ ƒm CSI L} QO <h CS SƠ CO ƠI VƠ wz 176.025 in 150.863 211.110 173, 93€
173.862 £* vØ c1 d1 CN €v mH C2 Ca Ớ QO CN cÍ C3 CƠ G (Sẻ VÔ S* €3 () CÔ ƠI 3 2 CN m4 | rer VOOM MONON STIPE SEMMMMONMMMANANAN T T pm T T T T T T 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 ppm Hình 3.5: Phé '°C- NMR cua chat 38
Trang 36NaBH,/MeOH zx HOY €OOCH; 39 (70%) ©ooch; 38 (40%) Sơ đồ 3.6: Tổng hợp chất 39 Cấu trúc của hợp chất 39 được xác định câu trúc bằng phương pháp pho 'H- NMR: “HA ~ ak H r f I No Ốp “~ ion ) 5 COOCH, _ eit Í = T 7 5 2 1 0 PP |
\ OQ "2l j L\A\ oy pon |e OVficofe 2) eI Wh Clevo iN eof lá €x
oc > SH Is |e S{ |c2||¬* SEB SEEEE =EE as
= | ii = || c2 =l=lxl¬l=lzI=elSE I
= Wy 6 tk |-i|— ee 5 ER SPREE: | BẾP
Hình 3.6: Phô 'H- NMR của chất 39
Trang 37Cấu trúc của hợp chất 39 được xác định cấu trúc bằng phương pháp
pho '°C- NMR:
củ TO ode © ưứ * tÔ [>~ CV c1 VỠ VO c‡ [+ VÔ | ý 179 CTé (Y) c7 L}
~ = Cl C2 £s “Ƒ f CN mảH me“ Œ Ú CN C3 ỚS CO %O Cx CN VÔ fm C2 Ơ\ (O ra sứ * “Œ <*® CƠ i Cà (Ô ƯỨY CC Ơi CO Ơi €9 0) C> Ứì) CS VO VÕ c‡ Ơ© 1 C CC ứì F*+ 4Ð Œ° ÁN ATA AADwDwOwwm a wT mmm ic ELE EEL LECCE CELE LT SSS [’' MW“ 2) See 152.384 ——— 179.191 T—— ]77,973 T T T T T ĩ T T 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 Oo ppm
Hinh 3.7: Pho 13C- NMR cta chat 39
Phố 'H-NMR xuất hiện tín hiệu một proton singlet tù ở ổ; 3.73 ppm (1H, brs, H-3/) đặc trưng cho nhóm øz-OH ở vị trí C-3 Kết hợp các đữ kiện phô
phơ 'H-NMR và 'ÌC-NMR cho phép xác định cấu trúc của chất 39
Trang 38KET LUAN
Khóa luận tốt nghiệp “Tổng hợp các dẫn xuất của 3œ-hydroxy-lup- 20(29)-en-23,28-dioic axit” được hoàn thành với kết quả sau:
- Đã nghiên cứu tổng quan về các phương pháp nghiên cứu trong tông hợp hữu cơ
- Tổng hợp thành công 5 dẫn xuất từ 3œ-hydroxy-lup-20(29)-en-23,28-dioic
axit với hiệu suất cao: dẫn xuất 35, 36(65%), 37(62%) 38(40%), 39(70%) - Các chất tông hợp được trên đã nghiên cứu xác định cấu trúc bằng phương pháp vật lí hiện đại là phô 1H-NMR và 13C-NMR
Trang 39TAI LIEU THAM KHAO
TAI LIEU TIENG VIET:
1 Trần Văn Lộc, Trần Văn Sung (Viện Hóa học - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam) Theo Tạp Chí Hóa học, T45, T5/07
TAI LIEU TIENG ANH:
2 Kashiwada, Y ; Hashimoto, F.; Cosentino, L M ; Chin-Ho Chen; Garett, P E ; Kou-Hsiung Lee Betulinic Acid and Dihydrobetulinic Acid Derivatives as Potent Anti-HIV Agents J Med Chem, 1996, 39, p 1016
3 Kazakova, O.B Betulin and ursolic acid synthetic derivatives as inhibitors of Papilloma virus Bioorganic & Medicial Letters, 2010, 20, 4088-4090
4 Kommera, H et.al Carbamate derivatives of betulinic acid and betulin with selective cytotoxic activity Bioorganic & Medicial Letters, 2010, 20, 3409-3412
5 Quian, K et Al Anti-AIDS Agents Design, Synthesis, Metabonic Stability Assessment, and Antiviral Evaluation of Novel Betulinic Acid Derivatives as Potent Anti-Human Immunodeficiency Virus (HIV) Agents J.:Med.Chem, 2009, 52, 3248-3258
6 Kitajima J., Tanaka Y Two new triterpenoid glycosides from the leaves of Schefflera octophylla Chem Pharm Bull, 1989, 37, 2727 7 Soler, F.; Poujade, C ; Evers, M ; Carry, J.-C ; HDnin, Y ; Bousseau, A,; Huet, T ; Pauwels, R ; De Clercq, E ; Mayaux, J.-F ; LePrecq, J.-B ;Dereu, N Betulinic Acid Derivatives: A New Class of Specific Inhibitors of Human Immunodeficiency Virus Type 1 Entry J Med Chem, 1996, 39 p.1069
Trang 408 Alakurtti, Synthesis and anti-leishmanial activity of heterocyclic betulin derivatives S Bioorganic & Medicial Chemistry, 2010, 18, 1573-1582
9 Mahato, S B.; Nandy, A K.; and Roy, G Triterpenoids Phytochemistry, 1992, 31, No 7, p 2199-2249
10.Seo S.; Yoshimura Y.; Uomori A.; Takeda K.; Seto H.; Ebizuka Y.; and Sankawa U Biosynthesis of triterpenes, ursolic acid and oeanolic acid in tissue cultures of Rabdosia japonica Hara fed [5- 13C2H2] mevalonolactone and [2-13C2H3]acetate J Am Chem Soc., 1988, 110, 1740-1745