TỔNG QUAN
Vài nét v ề coumarin
Benzo α–pyron là coumarin đơn giản nhất được tìm thấy trong hạt cây thuộc họ đậu
Dipteryx odorata Willd vào năm 1820 Cây này mọc ở Braxin, có tên địa phương là
“coumarou”; do đó mà benzo α–pyron (với tên hệ thống là 2H–chromen–2–on) còn được gọi là coumarin [5]
Coumarin có công thức phân tử là C9H 6 O 2 , khối lượng phân tử M6, có công thức cấu tạo như sau:
Phân tích tia X cho thấy, coumarin gần như có cấu tạo phẳng
Hai đồng phân hay gặp nhất của coumarin là:
• Cromon (tên hệ thống là 4H–chromen–4–on)
• Isocoumarin (tên hệ thống là 1H–isochromen–1–on)
Vài nét v ề 7–hiđroxi–4–metylcoumarin
Hợp chất 7–hiđroxi–4–metylcoumarin (7–hidroxy–4–methyl–2H–chromen–2–one hay β–metylumbelliferone) có công thức phân tử là C10H 8 O 3 , khối lượng phân tử M6, có công thức cấu tạo như sau:
Hợp chất 7–hiđroxi–4–metylcoumarin tồn tại ở 2 dạng hỗ biến ở pH từ 4 đến 6,5 [10]
Hợp chất 7–hiđroxi–4–metylcoumarin là chất rắn, kết tinh ở dạng tinh thể hình kim Nhiệt độ nóng chảy : 187–190 o C [12]
7-hiđroxi-4-metylcoumarin phát huỳnh quang dưới ánh sáng tử ngoại, cường độ huỳnh quang thay đổi theo pH dung dịch, mạnh nhất khi nhóm OH ở vị trí 4 được hoạt hóa.
1.2.3 Phương pháp tổng hợp 7–hiđroxi–4–metylcoumarin
7–Hiđroxi–4–metylcoumarin thường được tổng hợp từ resorxinol và etyl axetoaxetat trong các điều kiện sau:
• Với xúc tác là H 2 SO 4 đặc, ở 5–10 0 C
Theo tài liệu [1], với xúc tác axit mạnh, ở nhiệt độ thấp, resorxinol sẽ cho phản ứng ngưng tụ và đóng vòng với este etyl axetoaxetat
• Với xúc tác muối của polyanilin
Resorcinol and ethyl acetoacetate underwent condensation using polyaniline sulfate as a catalyst at 150°C for 6 hours, achieving a 72% yield with a 1:2 molar ratio of reactants [26].
• Với xúc tác là boron triflorua đihiđrat
Theo tài liệu [8], resorcinol (30 mmol) phản ứng với etyl axetoaxetat (30 mmol) và boron triflorua đihiđrat (200 mmol, 20,8 gam) ở 60°C trong 20 phút Hỗn hợp phản ứng được làm lạnh đến nhiệt độ phòng trước khi xử lý tiếp.
Sản phẩm thô được thu hồi sau khi rửa sạch bằng nước và làm khô tự nhiên Quá trình kết tinh lại được thực hiện với hỗn hợp dung môi CH₂Cl₂ và CH₃COOC₂H₅ theo tỷ lệ 9:1.
• Với xúc tác là LiBr
Tổng hợp chất rắn từ 1,1 gam resorcinol (10 mmol) và 1,3 gam etyl axetoaxetat (10 mmol) với xúc tác LiBr (10% mol) ở 75°C trong 15 phút cho hiệu suất 92%, sau đó làm lạnh, làm khô và kết tinh lại bằng etanol.
1.2.4 Một số phản ứng chuyển hóa của 7–hiđroxi–4–metylcoumarin
• Phản ứng với các dẫn xuất halogen
7-Hydroxy-4-methylcoumarin (A) phản ứng thế hiđro nhóm OH với phenacyl bromua (K2CO3, axeton, 3 giờ) tạo sản phẩm (1) Sản phẩm (1) sau đó được xử lý với NaOH 1M (5 giờ) để thu được các dẫn xuất 4-metylfurobenzopyron thế (2).
7-Hiđroxi-4-metylcoumarin phản ứng với este etyl bromoaxetat tạo este etyl 4-metylcoumarin-7-yloxiaxetat (3), được chuyển thành 4-metylcoumarin-7-yloxiaxetohiđrazit (4) bằng hiđrazin hiđrat Hiđrazit (4) phản ứng với anđehit thơm tạo (E)-N-2-aryliđen-2-(4-metyl-2-oxo-cromen-7-yloxi)axetohiđrazit (5a-l), rồi phản ứng với axit thioglycolic tạo dẫn xuất thiazoliđin (6a-l).
Ar Ar Ar a 2–Hiđroxiphenyl e 2,5–Đihiđroxiphenyl h 4–Hiđroxi–3–metoxiphenyl b 2–Clorophenyl f 3,4–Đihiđroxiphenyl i 2–Hiđroxi–5–nitrophenyl c 3–Clorophenyl g 3–Phenoxiphenyl k 4–N,N–đimetylaminophenyl d Stiryl h 2,4–Đihiđroxiphenyl l 2,3–Đihiđroxiphenyl
7–Hiđroxi–4–metylcoumarin tác dụng với axyl clorua tạo sản phẩm (7)
• Phản ứng hiđrazit hóa dẫn xuất của 7–hiđroxi–4–metylcoumarin [19]
Khi cho este (8) tác dụng với hyđrazin hyđrat trong metanol ở nhiệt độ phòng sẽ thu hiđrazit (9)
• Phản ứng với amiđo/imiđo ancol [34]
Khi cho 7–hiđroxi–4–metylcoumarin (A) phản ứng với phtalimiđometylmetanol (10) trong etanol có chứa axit HCl đặc, ta sẽ thu được sản phẩm thế ở vị trí số 8 (11)
1.2.5 Một số ứng dụng của 7–hiđroxi–4–metylcoumarin [4]
Dẫn chất coumarin có tác dụng chống co thắt và giãn nở động mạch vành Acyl hóa nhóm OH ở vị trí C-7 của coumarin đơn giản, đặc biệt với gốc axyl chứa hai đơn vị isopren, tăng cường tác dụng chống co thắt Đối với psoralen và angelicin, sự có mặt của nhóm hiđroxi, metoxi hay isopentenyloxi tại các vị trí C-5, C-6 hoặc C-8 cũng làm tăng tác dụng này.
Acyldihydrofuranocoumarin and acyldihydropyranocoumarin derivatives exhibit potent antispasmodic effects Optimal activity is achieved with a five-carbon acyl group; lengthening the carbon chain reduces efficacy.
Coumarin's anticoagulant effect has long been known, but only applies to compounds with a hydroxyl group at position 4 and a specific molecular arrangement Dicoumarol, for example, was initially discovered due to its formation during the fermentation of Melilotus plants, causing hemorrhagic disease in animals by inhibiting prothrombin synthesis Dicoumarol is now synthetically produced.
Tác dụng chữa bệnh bạch biến hay bệnh lang trắng và bệnh vảy nến chỉ được thấy ở những dẫn chất furanocoumarin như psoralen, angelixin, xanthotoxin, imperatorin
Nhiều dẫn chất coumarin có tác dụng kháng khuẩn, đặc biệt chất novobioxin – một chất kháng sinh có phổ kháng khuẩn rộng có trong nấm Streptomces niveus
Một số hợp chất có tác dụng chống viêm, ví dụ calophyllolid có trong cây mù u –
Chiết xuất Calophyllum inophyllum có tác dụng chống viêm mạnh, tương đương 1/3 oxyphenbutazon Calanolid, dẫn chất coumarin từ Calophyllum lanigerum, được chứng minh có khả năng ức chế HIV.
Một số dẫn xuất của coumarin
Coumarin đơn giản: oxicoumarin và ankyloxicoumarin
Vài nét v ề 1,3–thiazoliđin–4–on
1,3–Thiazoliđin–4–on là dị vòng 5 cạnh chứa dị tố nitơ và lưu huỳnh, là dẫn xuất của thiazoliđin với nhóm cacbonyl ở vị trí số 4
1,3–Thiazoliđin–4–on là phân tử phân cực, có công thức phân tử là C3H 5 ONS, khối lượng phân tử M3, có công thức cấu tạo như sau :
1.3.2 Tổng hợp 1,3–thiazoliđin–4–on và dẫn xuất
Sachin Malik và cộng sự đã tổng hợp 2-imino-1,3-thiazolidin-4-on (12) từ thioure và axit cloroaxetic ở 0-5°C, sau đó chuyển hóa thành 1,3-thiazolidin-2,4-dion (13) bằng lò vi sóng.
1,3–Thiazoliđin–2,4–dion (13) cũng được tổng hợp bằng cách đun hồi lưu hỗn hợp của axit cloroaxetic và thiosemicacbazit trong dung môi etanol như tài liệu [24] mô tả.
Jubie và các cộng sự đã tổng hợp 3–(metoxiphenyl)–2–aryl–1,3–thiazoliđin–4–on
(16) thông qua sơ đồ chuyển hóa sau [6]
Các nhà nghiên cứu Desai KR và cộng sự đã tổng hợp dẫn xuất 1,3-thiazolidin-4-on (18) hiệu quả bằng phương pháp vi sóng, thông qua phản ứng giữa hợp chất azometin (17) và axit thiolactic.
O lò vi sóng, 6-7 phút HSCH(CH 3 )COOH
Ranjana et al synthesized 2-isonicotinoylhydrazido-1,3-thiazolidin-4-one (21) via the reaction of isonicotinoyl thiosemicarbazide (20) with chloroacetic acid in ethanol using anhydrous sodium acetate This synthesis is detailed in [27].
Theo tài liệu [22], các tác giả đã tổng hợp dẫn xuất của 1,3–thiazoliđin–4–on (23) từ toluen và thioure có mặt 1,8–điazabicyclo[5.4.0]unđec–7–en (DBU) theo sơ đồ sau:
Từ chất ban đầu là 6–bromo–1,3–benzoxazin–4–on (24), dẫn xuất của 1,3– thiazoliđin–4–on (27) đã được tổng hợp như tài liệu [38] mô tả
Theo tài liệu [9], các dẫn xuất chứa dị vòng 1,3–thiazoliđin–4–on (33, 34) cũng được tổng hợp từ axit (2S)–2–amino–3–metylbutyric (L–valin) và benzoyl clorua thông qua các chuyển hóa sau:
Bài viết trình bày các phản ứng hóa học với điều kiện phản ứng tương ứng: a) C6H5COCl/NaOH; b) CH3OH, H2SO4, đun hồi lưu; c) H2NNH2.H2O, đun hồi lưu; d) R1–N=C=S, đun hồi lưu; e) BrCH2COOC2H5, CH3COONa khan, C2H5OH, đun hồi lưu; f) CH3CHBrCOOC2H5, CH3COONa khan, C2H5OH, đun hồi lưu.
1.3.3 Một số phản ứng chuyển hóa 1,3–thiazoliđin–4–on và các dẫn xuất
Từ 2–metylbenzimidazol (35), Rajivet đã chuyển hóa thành các dẫn xuất của 3–{5–
Hợp chất (40), [(2-metylbenzimiđazol-1-yl)metyl]-1,3,4-thiađiazol-2-yl-2-phenyl-1,3-thiazolidin-4-on, tạo dẫn xuất N-[2'-… thông qua phản ứng ngưng tụ với các anđehit thơm khác nhau tại nhóm metylen linh động.
Compound (41), namely {2-phenyl-5-benzylidene-1,3-thiazolidin-4-one}-5'-methylene-1',3',4'-thiadiazole-2-methyl-benzimidazole, exhibits antibacterial activity against Bacillus subtilis, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, and Streptococcus aureus, and antifungal activity against Fusarium oxisporium and Trichoderma viride at specific concentrations.
Từ 1–axetyl–4–metylthiosemicacbazit (42), các dẫn xuất của 1,3–thiazoliđin–4–on cũng được tổng hợp và chuyển hóa theo sơ đồ sau [14] :
R 2 = H, CH 3 ,OH, CH 2 OH, CH 2 COOH, CH 2 OCH 3
1.3.4 Một số ứng dụng của 1,3–thiazoliđin–4–on và các dẫn xuất
• Dẫn xuất của dị vòng 1,3–thiazoliđin–4–on có nhiều ứng dụng, chẳng hạn như :
Các dẫn xuất của dị vòng 2,3–điaryl–1,3–thiazoliđin–4–on có khả năng chống virut, chống oxi hóa tế bào chất, chống lại virut HIV–1 IIIB và HIV –2 ROD [22]
Hợp chất có nhóm thế ở vị trí số 2 của vòng 1,3–thiazolin–4–on là chất chống oxi hóa [31] :
Pioglitazon, hay 5–(4–[2–(5–etylpyridin–2–yl)etoxi]benzyl)thiazoliđin–2,4–đion, là thuốc hạ đường huyết bằng cách giảm đề kháng insulin.
Hợp chất 4–oxo–2–pentyl–1,2–thiazoliđin–3–cacboxamit có hoạt tính kháng khuẩn, kháng tế bào ung thư tuyến tiền liệt [29]
Milan và các cộng sự tổng hợp N–(2–aryl–4–oxo–thiazoliđin–3–yl)–2–(4–metyl–2– oxocromen–7–yloxi)axetamit Hợp chất này là chất chống oxi hóa mạnh hơn cả axit ascorbic [32]
Các dẫn xuất của 5–{[5–(3,4–điclorophenyl)tetrahiđrofuran–2–yl]metyliđen}–2– imino–1,3–thiazoliđin–4–on có khả năng kháng khuẩn, kháng vi trùng [37]
Ciglitazon (5-{4-[(1-metylcyclohexyl)metoxi]benzyl}-1,3-thiazolidin-2,4-dion) làm giảm đáng kể hormone tăng sinh mô mạch máu, điều chỉnh đường huyết và ức chế tạo xương từ tế bào gốc trung mô người.
Theo Kaushik Basuc, một số dẫn xuất của 1,3–thiazoliđin–4–on có khả năng chống virut HIV–1 IIIB , virut viêm gan C (HCV) như [29] :
IC 50 (HCV NS5A RdRp inhibitor) = 48àM
Vài nét v ề 2–thioxo–1,3–thiazoliđin–4–on
2–Thioxo–1,3–thiazoliđin–4–on (tên thông thường là rhodanin) có công thức phân tử là C3H 3 ONS 2 , khối lượng phân tử M3, có công thức cấu tạo như sau:
1.4.2 Tổng hợp 2–thioxo–1,3–thiazoliđin–4–on và các dẫn xuất
Rhodanin được điều chế thông qua sơ đồ chuyển hóa sau [13] :
Các tác giả trong tài liệu [22] cũng tổng hợp dẫn xuất của 2–thioxo–1,3– thiazoliđin–4–on như sau:
Theo tài liệu [17], tác giả đã tổng hợp dẫn xuất của 2–thioxo–1,3–thiazoliđin–4–on từ axit thiocacbonyl–bis–thioglycolic (52) và hiđrazit
Cũng theo tài liệu [30], phản ứng của amin, hoặc hiđrazit với axit trithiocacbonylđiglycolic khi có mặt cacbonylđiimiđazol sẽ tạo thành các dẫn xuất N– thế của rhodanin (51)
1.4.3 Một số phản ứng chuyển hóa 2–thioxo–1,3–thiazoliđin–4–on và các dẫn xuất
2–thioxo–1,3–thiazolidin–4–on, với nhóm metylen hoạt động và cặp electron tự do trên nitơ, tham gia phản ứng ngưng tụ ở vị trí 5 và phản ứng thế ở vị trí 3.
Tài liệu [23] cho thấy rhodanin ngưng tụ với anđehit trong AcOH có xúc tác CH3COONa khan tạo hợp chất (56a–f) Các hợp chất này được chuyển thành dẫn xuất N-glycozit (57a–f) qua phản ứng thế.
Theo tài liệu [17], tác giả đã tổng hợp và chuyển hóa dẫn xuất của 2–thioxo–1,3– thiazoliđin–4–on (58, 59, 60, 61) từ axit thiocacbonyl–bis–thioglycolic (52)
The Diels-Alder reaction occurs between arylidene rhodanine derivatives and various dienophiles, including maleic anhydride, N-phenylmaleimide, and DMAD, under diverse conditions (room temperature to 150°C, various solvents including benzene, toluene, xylene, acetic acid, and acetic anhydride, and high pressure) [32].
Dẫn xuất 2–thioxo–1,3–thiazoliđin–4–on (66a–i) được tổng hợp hiệu suất cao (85–95%) từ phản ứng của 2–thioxo–1,3–thiazoliđin–4–on (65a–d) với anđehit thơm trong metanol, xúc tác etylenđiamoni điaxetat (theo [34]).
Cũng theo tài liệu trên, dẫn xuất của rhodanin (65a–d) phản ứng với với muối phenylđiazoni tạo thành phenylhyđrazon (67a–d), hiệu suất đạt 70–75%; còn nếu cho
(65a–d) phản ứng với benzoyl clorua sẽ tạo thành dẫn xuất của 5–benzoyl–1,3– thiazoliđin–4–on (68a–d) với hiệu suất đạt 70–80%
Theo tài liệu trên, nhóm chức thioamit được chuyển hóa thành nhóm chức amit
(69a–d) khi cho dẫn xuất của rhodanin (65a–d) phản ứng với hiđro peroxit trong axetonitril
5-bromorhodanin (71a-c) được tổng hợp bằng phản ứng thế brom trong axit axetic (80-90°C) Các dẫn xuất này sau đó được chuyển hóa thành 5-arylaminorhodanin (72a-c) bằng phản ứng với anilin hoặc halogenanilin.
Phản ứng của các dẫn xuất 2–thioxo–1,3–thiazoliđin–4–on (65a–d) với trietyl ortoformat trong anhiđrit axetic sẽ thu được dẫn xuất của 5–etoximetylenrhodanin
(73a–d) với hiệu suất đạt 60–75% Phản ứng của (73a–d) với amin bậc hai sẽ tạo thành các dẫn xuất của 5–aminometylenrhodanin (74a–h), hiệu suất phản ứng 70–80%
1.4.4 Một số ứng dụng của 2–thioxo–1,3–thiazoliđin–4–on và các dẫn xuất
Một số dẫn xuất của 2–thioxo–1,3–thiazoliđin–4–on có nhiều ứng dụng quan trọng Chẳng hạn như:
Rhodanin là chất trung gian quan trọng trong tổng hợp hữu cơ và sản xuất dược phẩm, sở hữu hoạt tính chống co giật và kháng vi trùng, được ghi nhận từ năm 1960 [13].
Rhodanin và các dẫn xuất của nó có hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm, chống lao và chống ký sinh trùng, đồng thời được ứng dụng trong thuốc ngủ, thuốc trị giun và thuốc hỗ trợ chuyển hóa tế bào.
Epalrestat hay còn được gọi là axit 2–
[(5Z)–5–[(E)–3–phenyl–2–metylprop–2– enyliđen]–4–oxo–2–thioxo–3–thiazoliđin–
3–yl]axetic là chất ức chế aldosereductase – một loại enzim sinh ra sorbitol (polyol), làm giảm nguy cơ mắc bệnh tiểu đường
Chất này đã được sử dụng trong điều trị lâm sàng [28]
Dẫn xuất của axit [(5Z)–4–oxo–5–(thiophen–2–ylmetyliđen)–2–thioxo–1,3– thiazoliđin–3–yl]axetic được dùng làm thuốc nhuộm [36]
Axit (4–oxo–2–thioxo–1,3–thiazoliđin–3–yl)axetic và các dẫn xuất có tác dụng chống co giật, kháng khuẩn, kháng vi rút [38]
Mohammad Reza Ganjali và các cộng sự đã tổng hợp 3–[(2–furylmetylen)amino]– 2–thioxo–1,3–thiazoliđin–4–on (FTT) từ 2–furancacbanđehit, N–aminorhodanin với xúc tác là axit axetic trong dung môi etanol
Màng chọn lọc ion với thành phần: 30% poly(vinyl clorua), 62% nitrobenzen, 3%
FTT kết hợp với 5% natri tetraphenyl borat cho thấy độ nhạy và khả năng lọc cao đối với ion Zn²⁺, vượt trội hơn so với các ion kim loại kiềm, kiềm thổ, chuyển tiếp và nặng khác [21].
Theo tài liệu [11], khi đun hồi lưu hỗn hợp gồm axenaphtenquinon, 3–amino–2– thioxo–1,3–thiazoliđin–4–on trong dung môi etanol với xúc tác axit axetic thu được 3–
{[2–oxo–axenaphtylenyliđen]amino}–2–thioxo–1,3–thiazoliđin–4–on (ATTO) ATTO được dùng để sản xuất điện cực chọn lọc đối với ion Sm 3+
Các dẫn xuất coumarin và 2–thioxo–1,3–thiazoliđin–4–on được chú trọng nghiên cứu vì tiềm năng dược lý Nghiên cứu này tổng hợp và phân tích cấu trúc một số dẫn xuất 2–thioxo–1,3–thiazoliđin–4–on mới, là dẫn xuất của 7–hiđroxi–4–metylcoumarin, nhằm khám phá mối quan hệ cấu trúc-hoạt tính của dị vòng thiazoliđin.
THỰC NGHIỆM
Sơ đồ thực nghiệm
T ổng hợp các chất
2.2.1 Điều chế axit thiocacbonyl–bis–thioglicolic
Axit thiocacbonyl–bis–thioglicolic được tổng hợp phỏng theo quy trình được mô tả trong tài liệu [24]
- 24 gam Na 2 S.9H 2 O (0,1 mol) - 11,65 gam axit monocloroaxetic (0,1 mol)
- 7,6 gam cacbon đisunfua (0,1 mol) - 8,4 gam natri hiđrocacbonat (0,1 mol)
- 0,56 gam kali hiđroxit (0,01 mol) - 35 ml nước cất
Cho 24 gam Na 2 S.9H 2 O và 7,6 gam СS2 vào bình cầu 250 ml Thêm 20 ml nước cất vào bình cầu và khuấy đều hỗn hợp trên máy khuấy từ ở nhiệt độ phòng cho đến khi Na 2 S.9H 2 O tan hết Thêm dung dịch của 0,56 gam KOH trong 5 ml nước vào bình cầu trên và khuấy đều hỗn hợp phản ứng trong 12 giờ, dung dịch có màu đỏ Thêm từ từ dung dịch của 11,65 gam axit monocloroaxetic (đã được trung hòa bằng 8,4 gam
NaHCO 3 trong 10 ml nước) vào bình cầu, khuấy đều hỗn hợp ở nhiệt độ từ 5–10 o C, thu được dung dịch màu vàng Hỗn hợp phản ứng được khuấy thêm 1,0 giờ và để ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ Axit hóa hỗn hợp bằng НСl đặc đến рН=2–3 thu được chất rắn màu vàng Lọc lấy chất rắn, rửa bằng nước, kết tinh trong nước thu được tinh thể hình vảy, nhiệt độ nóng chảy 171–172 о C Hiệu suất 55%
7–Hiđroxi–4–metylcoumarin (A) được tổng hợp dựa theo quy trình được mô tả trong tài liệu [1]
Cho 11 gam resorxinol và 13 gam este etyl axetoaxetat vào bình cầu 100 ml Lắp sinh hành và đun hồi lưu cho đến khi resorxinol tan hết ta được dung dịch (A) Để nguội và làm lạnh dung dịch (A) bằng nước đá ở 0–5 o C trong thời gian từ 15–20 phút Đồng thời làm lạnh cốc 500 ml có chứa 50 ml axit sunfuric đặc bằng nước đá ở 0–5 o C trong thời gian từ 15 đến 20 phút
Nhỏ từ từ dung dịch (A) vào cốc chứa axit sunfuric đặc, vừa nhỏ vừa khuấy trên máy khuấy từ ở nhiệt độ từ 0–5 o C, thu được dung dịch màu xanh đậm Đổ dung dịch thu được vào cốc nước đá vụn, khuấy đều, chất rắn màu vàng nhạt sẽ tách ra Lọc lấy chất rắn, kết tinh trong etanol : nước (3:2) thu được tinh thể hình kim màu vàng nhạt Nhiệt độ nóng chảy 189–190 o C Hiệu suất 76,53%
2.2.3 Tổng hợp este etyl 4–metylcoumarin–7–yloxiaxetat (B)
Este etyl 4–metylcoumarin–7–yloxiaxetat (B) được tổng hợp dựa theo quy trình được mô tả trong tài liệu [1]
- 5,52 gam este etyl cloroaxetat (0,045 mol)
- 6,21 gam kali cacbonat khan (0,045 mol)
Cho vào bình cầu 250 ml hỗn hợp gồm: 7,92 gam 7–hiđroxi–4–metylcoumarin (A);
Tổng hợp 5,52 gam etyl cloroaxetat, 6,21 gam K₂CO₃ khan và 90 ml axeton, đun hồi lưu ở 80-100°C trong 10 giờ, thu được sản phẩm màu xanh lá mạ Sau 24 giờ ở nhiệt độ phòng, lọc kết tủa trắng, kết tinh lại trong etanol:nước (1:1) thu được tinh thể hình kim trắng, nhiệt độ nóng chảy 115-116°C, hiệu suất 57,6%.
4–Metylcoumarin–7–yloxiaxetohiđrazit (C) được tổng hợp dựa theo quy trình được mô tả trong tài liệu [1]
- 5,34 gam este etyl 4–metylcoumarin–7–yloxiaxetat (B) (0,02 mol)
- Etanol tuyệt đối (dùng khoảng 30 ml)
5,34 gam este B được hòa tan hoàn toàn trong etanol bằng cách đun nhẹ trong bình cầu 250 ml.
Thêm hyđrazin hydrat 80% vào bình cầu, với lượng gấp ba lần so với lượng tính toán lý thuyết, nhỏ giọt từng giọt ở nhiệt độ phòng.
Tinh thể hình kim màu trắng, nhiệt độ nóng chảy 204–206°C, được thu nhận sau 24 giờ kết tinh từ chất rắn màu trắng tách ra, lọc và kết tinh lại trong hỗn hợp etanol:nước (1:1) Hiệu suất đạt 55%.
2.2.5 Tổng hợp 3–(4–metylcoumarin–7–yloxiaxetylamino)–2–thioxo–1,3– thiazoliđin–4–on (D)
3–(4–Metylcoumarin–7–yloxiaxetylamino)–2–thioxo–1,3–thiazoliđin–4–on (D) được tổng hợp phỏng theo quy trình được mô tả trong tài liệu [24]
- 2,26 gam axit thiocacbonyl–bis–thioglicolic (0,01 mol)
- Etanol tuyệt đối (dùng khoảng 30 ml)
Hòa tan 2,48 gam chất C và 2,26 gam axit thiocacbonyl–bis–thioglicolic riêng biệt trong etanol tuyệt đối Thêm từ từ dung dịch axit vào dung dịch chất C, đun hồi lưu hỗn hợp 8 giờ rồi để nguội đến nhiệt độ phòng.
Sau 24 giờ, lọc chất rắn màu vàng nhạt, kết tinh lại bằng hỗn hợp AcOH:DMF thu được bột vàng nhạt, nhiệt độ nóng chảy 248–249°C, hiệu suất 74%.
2.2.6 Tổng hợp một số dẫn xuất của 2–thioxo–1,3–thiazoliđin–4–on (E 1 –E 3 )
Các dẫn xuất chứa dị vòng 2–thioxo–1,3–thiazoliđin–4–on (E 1 –E 3 ) được tổng hợp phỏng theo quy trình được mô tả trong tài liệu [24]
2.2.6.1 Tổng hợp 5–(4–metoxibenzyliđen)–3–(4–metylcoumarin–7–yloxiaxetyl amino)–2–thioxo–1,3–thiazoliđin–4–on (E 1 )
- 0,123 gam natri axetat khan (0,015 mol)
- Axit axetic băng (dùng khoảng 10 ml)
Cho vào bình cầu 100 ml hỗn hợp gồm: 0,546 gam chất (D); 0,123 gam
CH 3 COONa khan và axit axetic băng Lắp sinh hàn, đun hồi lưu và thêm từ từ axit axetic băng vào bình cầu trên cho đến khi hỗn hợp trong bình cầu tan hết
4-Metoxibenzanđehit được phản ứng hồi lưu trong axit axetic băng 5 giờ, sau đó để nguội 24 giờ Chất rắn thu được được kết tinh lại từ DMF:AcOH cho tinh thể màu vàng, xốp, nhiệt độ nóng chảy 239–240°C với hiệu suất 71%.
2.2.6.2 Tổng hợp 5–(4–clorobenzyliđen)–3–(4–metylcoumarin–7–yloxiaxetyl amino)–2–thioxo–1,3–thiazoliđin–4–on (E 2 )
- 0,123 gam natri axetat khan (0,015 mol)
- Axit axetic băng (dùng khoảng 10 ml)
• Cách tiến hành: tương tự như quy trình điều chế (E 1 )
Kết tinh sản phẩm trong DMF:AcOH thu được chất bột màu vàng, xốp, nhiệt độ nóng chảy 279–280 o C Hiệu suất 70%
2.2.6.3 Tổng hợp 3–(4–metylcoumarin–7–yloxiaxetylamino) –5–(4–nitro benzyliđen)–2–thioxo–1,3–thiazoliđin–4–on (E 3 )
- 0,123 gam natri axetat khan (0,015 mol)
- Axit axetic băng (dùng khoảng 10 ml)
• Cách tiến hành: tương tự như quy trình điều chế (E 1 )
Sản phẩm kết tinh trong DMF : etanol thu được chất bột màu vàng đậm, xốp, nhiệt độ nóng chảy 273–274 o C Hiệu suất 60%.
Xác định nhiệt độ nóng chảy, cấu trúc và hoạt tính kháng khuẩn
Các chất tổng hợp đều ở dạng rắn và được xác định nhiệt độ nóng chảy bằng máy đo nhiệt độ nóng chảy mao quản Gallenkamp tại phòng thí nghiệm Hóa Đại cương, khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh.
Phổ hồng ngoại (FTIR) của các chất được xác định bằng máy FTIR 8400S (Shimadzu) sử dụng phương pháp ép viên với KBr tại phòng thí nghiệm khoa Hoá học, Đại học Sư phạm.
Phạm Tp.Hồ Chí Minh
2.3.3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ( 1 H–NMR, 13 C–NMR, HSQC, HMBC)
Phổ NMR (¹H-NMR, ¹³C-NMR, HSQC, HMBC) của các chất được ghi nhận trên máy Bruker Avance (500 MHz cho ¹H-NMR, 125 MHz cho ¹³C-NMR) với TMS làm chất chuẩn nội trong dung môi DMSO tại Phòng Phổ cộng hưởng từ hạt nhân, Viện Hóa học, Viện Khoa học và Công nghệ.
2.3.4 Phổ khối lượng (HR–MS)
Phổ HR–MS của các chất được đo trên máy Bruker micrOTOF–Q 10187 tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh
Hoạt tính kháng khuẩn của các hợp chất E1-E3 được đánh giá tại Phòng thí nghiệm Vi sinh, khoa Sinh học, Trường Đại học Sư phạm Tp Hồ Chí Minh.
Các thí nghiệm khảo sát hoạt tính kháng khuẩn với 2 loại vi khuẩn Echerichia coli và Bacillus subtilis được tiến hành như sau:
Môi trường nuôi cấy được chuẩn bị với 5g cao thịt, 5g pepton, 5g NaCl khan, 20g agar và 1000ml nước cất Hỗn hợp được khuấy đều, hấp vô trùng và đổ vào đĩa petri trong tủ cấy vô trùng Các đĩa petri được để ở nhiệt độ phòng 24 giờ.
Cấy trải vi khuẩn Bacillus subtilis và Escherichia coli lên môi trường trong đĩa petri Dùng khoan nút chai khoan một lỗ giữa đĩa thạch
Lấy 0,1ml mỗi chất ở nồng độ 0,1% và 0,2%, cho vào lỗ khoan trên đĩa petri Đĩa petri được bảo quản lạnh 4-8 giờ, ủ ở nhiệt độ phòng 12 giờ rồi đo đường kính vòng vô khuẩn (D-d mm), với D là đường kính vòng vô khuẩn và d là đường kính dung môi.