Tổng hợp cấu trúc một số hợp chất pyrimidine và 2 pyrazoline xuất phát từ n metylanilin

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM TRIỆU THANH TÙNG TỔNG HỢP CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT PYRIMIDINE VÀ 2-PYRAZOLINE XUẤT PHÁT TỪ N-METYLANILIN LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC THÁI NGUYÊN - 2022 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM TRIỆU THANH TÙNG TỔNG HỢP CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT PYRIMIDINE VÀ 2-PYRAZOLINE XUẤT PHÁT TỪ N-METYLANILIN Ngành: Hóa hữu cơ Mã số: 8.44.01.14 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS Dƣơng Ngọc Toàn THÁI NGUYÊN - 2022 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đã thực hiện việc kiểm tra mức độ tương đồng nội dung luận văn qua phần mềm Turnitin một cách trung thực và đạt kết quả mức độ tương đồng 21% Bản luận văn kiểm tra qua phần mềm là bản cứng đã nộp để bảo vệ trước hội đồng Nếu sai tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm Thái Nguyên, tháng 5 năm 2022 TÁC GIẢ CỦA SẢN PHẨM HỌC THUẬT Triệu Thanh Tùng i LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và trân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc của mình tới TS Dương Ngọc Toàn - người đã tin tưởng giao đề tài, hướng dẫn và tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu, hoàn thành luận văn Đồng thời tôi xin gửi lời cảm ơn tới các thầy, cô giáo trong tổ H a Hữu cơ thuộc bộ môn Hóa học Ứng dụng, các thầy cô giáo trong trong Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên cùng các bạn học viên cao học K27B, phòng thí nghiệm Hóa Hữu cơ đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong quá trình hoàn thành luận văn Cuối cùng, tôi xin kính chúc các thầy cô luôn mạnh khỏe, hạnh phúc và thành công trong công việc cũng như trong cuộc sống! Tôi xin trân thành cám ơn! Thái Nguyên, tháng 5 năm 2022 Học viên Triệu Thanh Tùng ii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục các bảng iv Danh mục các hình v MỞ ĐẦU 1 Chƣơng 1: TỔNG QUAN 4 1.1 Các ketone α,β- không no 4 1.1.1 Sơ lược về các ketone α,β- không no 4 1.1.2 Các phương pháp tổng hợp các ketone α,β- không no 5 1.1.3 Tính chất của các ketone α,β- không no 9 1.1.4 Hoạt tính sinh học và khả năng ứng dụng của các ketone α,β- không no 12 1.2 Hợp chất pyrimidine 13 1.2.1 Sơ lược về pyrimidine 13 1.2.2 Các phương pháp tổng hợp pyrimidine 16 1.2.3 Tính chất của pyrimidine 20 1.2.4 Hoạt tính sinh học của pyrimidine 22 1.3 Hợp chất 2-pyrazoline 24 1.3.1 Sơ lược về 2-pyrazoline 24 1.3.2 Các phương pháp tổng hợp các hợp chất 2-pyrazoline 25 1.3.3 Tầm quan trọng của hợp chất 2-pyrazoline và hoạt tính sinh học của chúng 28 Chƣơng 2: THỰC NGHIỆM 34 2.1 Sơ đồ phản ứng 34 2.2 Tổng hợp 4-hiđroxi-6-metylpiranoquinolin-2,5-dion (giai đoạn 1) 35 2.3 Tổng hợp 3-acetyl-4-hydroxy-n-methylquinolin-2-on (giai đoạn 2) 35 iii 2.4 Tổng hợp các ketone α,β- không no từ 3-acetyl-4-hydroxy-n-methyl- 2(1H)-quinolon (giai đoạn 3) 36 2.4.1 Tổng hợp 4-hydroxy-3-(3-(4-methoxyphenyl)acryloyl)-1-methylquinolin- 2(1H)-one 37 2.4.2 Tổng hợp 4-hydroxy-1-methyl-3-(3-(m-tolyl)acryloyl)quinolin-2-(1H)-one 37 2.4.3 Tổng hợp 4-hydroxy-1-methyl-3-(3-(thiophen-2-yl)acryloyl) quinolin-2(1H)-one 37 2.5 Chuyển hóa ketone α,β- không no được tổng hợp từ 3-acetyl-4- hydroxy-n-methylquinolin-2-on thành dẫn xuất 2-pyrazoline (giai đoạn 4) 38 2.5.1 Tổng hợp 5-(3-methylphenyl)-3-(4’-hydroxy-N-methyl-2’(1H)-quinolone- 3’-yl)-1-(4’’-nitrophenyl)-2-pyrazoline 38 2.5.2 Tổng hợp 5-(3-methoxyphenyl)-3-(4’-hydroxy-N-methyl-2’(1H)- quinolone-3’-yl)-1-(4’’-nitrophenyl)-2-pyrazoline 39 2.6 Chuyển hóa ketone α,β- không no được tổng hợp từ 3-acetyl-4-hydroxy-n- methylquinolin-2-on thành các dẫn xuất pyrimidine (giai đoạn 5) 40 2.6.1 Tổng hợp 3-(2-Amino-6-(4-methoxy)phenylpyrimidin-4-yl)-4- hydroxy-1-methylquinolin-2(1H)-one 41 2.6.2 Tổng hợp 3-(2-Amino-6-(3-methyl)phenylpyrimidin-4-yl)-4-hydroxy-1- methylquinolin-2(1H)-one 41 2.6.3 Tổng hợp 3-(2-Amino-6-(2-thienyl)pyrimidin-4-yl)-4-hydroxy-1- methylquinolin-2(1H)-one 42 2.7 Xác định tính chất vật lý của các hợp chất tổng hợp được 42 2.7.1 Sắc ký bản mỏng 42 2.7.2 Nhiệt độ nóng chảy 42 2.7.3 Phổ hồng ngoại (IR) 42 2.7.4 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) 42 2.7.5 Phổ khối lượng (MS) 43 Chƣơng 3: T QUẢ V THẢO UẬN 44 3.1 Tổng hợp các chất đầu 3-acetyl-4-Hydroxi-Methylquinolin-2-On 44 iv 3.2 Tổng hợp các ketone α,β- không no từ 3-acetyl-4-hydroxi-N-methyl- 2(1H)-quinolon 44 3.3 Chuyển hóa ketone α,β- Không no thành các dẫn xuất dị vòng chứa nito 46 3.3.1 Tổng hợp các hợp chất 2-pyrazoline 46 3.3.2 Về kết quả tổng hợp của các hợp chất pyrimidine 51 T UẬN 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 PHỤ LỤC v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Bảng quy kết phổ huỳnh quang phân tử của một số chất 29 ảng 3.1 Dữ kiện vật l của các ketone α,β- không no được tổng hợp từ 3-acetyl-4-hydroxy-N-methyl-2(1H)-quinolon 46 ảng 3.2 Dữ kiện vật l của các 2-pyrazoline được tổng hợp 48 Bảng 3.3 Dữ kiện phổ 1H - NMR ( , ppm, JHz) của các hợp chất 2-pyrazoline 49 Bảng 3.4 Phổ 13C - NMR ( ppm) của hợp chất 5-(3-methylphenyl)-3-(4’- hydroxy-N-methyl-2’(1H)-quinolone-3’-yl)-1-(4’’-nitrophenyl)- 2-pyrazoline 51 ảng 3.5 Dữ kiện vật l của các pyrimidine được tổng hợp từ các ketone α,β- không no 53 Bảng 3.6 Phổ IR (KBr, cm-1) của các hợp chất pyrimidine 54 Bảng 3.7 Phổ 1H - NMR ( ppm JHz) của các hợp chất pyrimidine 55 Bảng 3.8 Phổ 13C - NMR ( ppm JHz) của các hợp chất pyrimidine 56 Bảng 3.9 Phổ ESI - MS của các hợp chất pyrimidine 57 iv DANH MỤC CÁC HÌNH V SƠ ĐỒ Hình 1.1 Hợp chất có hoạt tính kháng khuẩn 31 Hình 1.2 Hợp chất có hoạt tính chống ung thư 31 Hình 1.3 Hợp chất có hoạt tính chống trầm cảm 32 Hình 1.4 Hợp chất có hoạt tính chống virus 32 Hình 1.5 Hợp chất có hoạt tính chống nhiễm trùng 33 Hình 1.6 Hợp chất có hoạt tính chống viêm 33 Sơ đồ 2.1 Sơ đồ tổng hợp các hợp chất xuất phát từ N-methylaniline 34 v MỞ ĐẦU Trên thế giới hiện nay ngày càng xuất hiện nhiều những căn bệnh nan y, căn bệnh lạ nguy hiểm, những chủng vi khuẩn, virus kháng thuốc, vv… Trước tình hình đ , việc tìm ra những chủng thuốc mới để chữa trị là một trọng trách to lớn đối với các nhà khoa học Trước hết chúng ta cần phải tìm ra được các hợp chất có hoạt tính sinh học cao đối với cơ thể người và động vật, quá trình này là một quá trình gian nan và đầy thử thách Hóa học các hợp chất dị vòng là một lĩnh vực phát triển mạnh mẽ và đã tạo ra nhiều hợp chất có nhiều ứng dụng trong thực tiễn Dị vòng quinoline giữ một vai trò quan trọng được sử dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau như mỹ phẩm, thực phẩm, chất xúc tác, Ngoài ra, dị vòng quinoline được phát hiện và biết đến với khả năng chống sốt rét, chống vi khuẩn, kháng nấm, thuốc tim, thuốc chống co giật, chống viêm và giảm đau, nhiều hợp chất chứa khung quinoline Một số dược phẩm có chứa dị vòng quinoline được sử dụng làm thuốc trị sốt rét như quinine, cinchonine, chloroquine, pamaquine Quinoline được sử dụng chủ yếu như một chất trung gian trong sản xuất các sản phẩm khác Các ketone ,- không no là một lớp hợp chất hữu cơ mà trong phân tử của chúng có chứa nhóm vinyl ketone (-CO-CH=CH-) Các ketone ,- không no có thể cộng hợp đ ng vòng với phenylhydrazine để tạo thành dẫn xuất pyrazoline, phản ứng với guanidine tạo vòng pyrimidine… Công thức tổng quát chung của các ketone , - không no là: R1 C C C O R2 R3 R4 Các ketone ,- không no với hệ liên hợp giữa nối đôi vinyl với nhóm carbonyl ketone nên cũng c thể coi là những hợp chất trung gian trong quá 1