Khóa luận tốt nghiệp Hóa hữu cơ: Điều chế một số dẫn xuất protocetraric acid

Quá trình nghiên cứu loài địa y Parmotrema sp.cho thấy protocetraric acid là một thành phần chính của loài địa y này.!*Ì Với mongmuốn điều chế một số dan xuất của protocetraric acid là n

BỘ GIÁO DUC VA DAO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HÒ CHÍ MINH

KHOA HÓA - BỘ MÔN HÓA HỮU CƠ

BỘ GIÁO DUC VA DAO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC SU PHAM TP HO CHÍ MINH

KHOA HOA - BO MON HOA HUU CO

CC f9 S| SBwWwwd

t9 SP

TP HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP

DIEU CHE MOT SO DẪN XUẤT CUA

PROTOCETRARIC ACID

Thành Phố Hồ Chí Minh năm 2016

LỜI CẢM ƠN

Bằng tat cả sự trân trọng và biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn chân thành

nhât đên với:

Tất cả quý Thầy Cô khoa Hóa, Trường Đại học Sư phạm Tp.HCM đã tận tình

truyền đạt những kiến thức quý báu trong suốt thời gian em theo học và hoàn

thành khóa luận.

Cac bạn trong nhóm làm khóa luận K38, các bạn sinh viên khóa K39 Khoa

Hóa Trường Đại học Sư phạm Tp.HCM, các anh chị sinh viên ở Bộ môn hóa

Hữu cơ trường Đại học Khoa học Tự nhiên, bạn Lưu Trần Thiên Án, đã tận

tình cộng tác, giúp đỡ em trong qua trình nghiên cứu va hoàn thành khóa luận

này.

Và cudi cùng con xin cảm ơn gia đình — chỗ đựa vững chắc vẻ tinh than trong suốt thời gian con theo học và thực hiện đề tài ở trường DHSP Tp.HCM.

DANH MỤC CÁC CHU VIET TAT VA Ki HIỆU

DMSO DiMethy! SulfOxide

d Mũi đôi (Doublet)

HMBC_ Tương quan 'H-'°C qua 2, 3 nỗi (Heteronuclear Multiple Bond Coherence)

HPLC Sắc ký lỏng hiệu năng cao (High - Performance Liquid Chromatography)

HSQC Tuong quan 'H-!ÌC qua I nối (Heteronuclear Single Quantum Correlation)

IC,, Nông độ ức chế sự phát trién của 50% số tế bảo thử nghiệm

(Half Maximal Inhibitory Concentration)

m Mũi da (Muluplet)

MIC Nong độ tối thiểu ức chế sự phát triển của tế bào

(Minimum Inhibitory Concentration)

NMR Phô cộng hưởng từ hat nhân (Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy)

$ Mũi đơn (Singlet)

DANH MỤC HÌNH ANH, SO DO, BANG BIEU

Hình 3.6 Cơ chế đề nghị của sự tạo thành sản phẩm Pr.C4M2

Hình 3.7 Cau trúc các sản phẩm trong phản ứng giữa protocetraric acid và

(E)-a-methylcinnamic acid

Hình 3.8 Cau trúc sản phẩm trong phan ứng giữa protocetraric acid va

gyrophoric acid

> SƠ ĐÒ

Sơ đồ 1.1 Tông hợp protocetraric acid

Sơ đồ 3.1 Quá trình dé nghị tạo thành của sản phâm Pm.GXRI

>» BANG BIEU

Bảng 1.1.Kết qua thir nghiệm hoạt tinh ức chế một số chủng nắm, chủng

vi khuẩn, dòng tế bào ung thu của protocetraric acid và fumarprotocetraric acid.

Bang 1.2 Kết qua thử nghiệm hoạt tính ức chế một số dong tế bào ung thư của

9’-O-methylprotocetraric acid.

Bảng 2.1 Kết quả khảo sát phan ứng ester hóa giữa protocetraric acid và các

carboxylic acid đơn chức sử dụng xúc tac AIC]:.

Bảng 3.1 Dữ liệu phỏ 'H-NMR, “C-NMR của các hợp chất

Bang 3.2 Dữ liệu phô “C-NMR của các hợp chat đã tông hợp

Bảng 3.3 Dữ liệu phd 'H-NMR, “C-NMR của Pm.GXRI, Pr.C4M2 và

parmosidone D.

Bảng 3.4 Hiệu suất cô lập của một só hợp chất điều chế được

iv

1.1.2 Phan ứng ester hóa trên depsidone các con on eo 2

1.2 PROTOCETRARIC ACID VÀ MOT SO DAN XUAT CỦANÓ 4

1.2.1 Tống QUate coco ccoccocccceeseesvsssvosvssresseeseesvtssensvearsesmnevsnsvasnnasensneaneavnnevsaeaineeneene 4

1.2.2 Hoat tính sinh học của protocetraric acid - ác cee eeeeneeeeeeee 4 1.2.3 Cac phản ứng đã nghiên cứu trên protocetraric acid 10

1.2.3.1 Phan ứng tông hợp protocctraric acid c csssesssesssesssecssecssnessecssecenecssess 10

1.2.3.2 Phản ứng điều chế các dẫn xuất của protocetraric acid - 10

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM - 2 2202 0022002212022012211 11112 1e 15

2.1 HÓA CHÁT 152.2 Se) nu uy 152.3 QUY TRINH DIEU CHE CAC DAN XUAT ESTER CUA

PROTOCETRARIC ACID ssiicsiicisicsisssissnsseascsasssasseaiesatvensioasseasesaassnaieeasvenavoasteasteaasens 16 2.3.1 Phan ứng giữa protocetraric và benzoic acid c 16 2.3.2 Phản ứng giữa protocetraric acid và trans-cinnamic acid - - 16 2.3.3 Phản ứng giữa prototocetraric acid va trans-4-methylcinnamic acid 17

vi

2.3.4 Phản ứng giữa protocetraric acid và frans-4-methoxycinnamic acid 17

2.3.5 Phản ứng giữa protocetraric acid và (E)-z-methylcinnamic acid 17

2.3.6 Phản ứng giữa protocetraric acid và trans-4-nitrocinnamic acid 17

2.3.7 Phản ứng giữa protocetraric acid và gyrophoric acid 17

CHƯƠNG 3: KET QUA VÀ THẢO LUẬN 19

3.1 SAN PHAM CUA PHAN UNG GIỮA PROTOCETRARIC ACID VỚI BENZOIC ÁCHHD GHI Ho TH TH TT TT HT 0000.000 40001080001 0 19 3.1.1 Cau trúc hóa học của sản phẩm Pr.B2 22 S222Ss CS 2 E32111 211221722 2e 19 3.12 Cấu trúc hóa học sản phẩm Pr.BI 2222 21211 S2 HH 2o 20 3.2 SAN PHAM CUA PHAN UNG GIỮA PROTOCETRARIC ACID VỚI TRANS-CINNAMIC AGU | isississssicssssssisssssosssosisnassosisoassosiseasseosseseseosaveasssstvosizsasiassiens 20 3.2.1 Cấu trúc hóa hoc san phẩm Pm.C2 và Pm.C3 - 522cc 21 3.3 SAN PHAM CUA PHAN UNG GIỮA PROTOCETRARIC ACID VỚI TRANS-4-METHYLCINNAMIC ACID ooo cccccccccccccscocssescescscavssesasesesvavesvavesusvevaveeeevs 22 3.3.1 Cấu trúc hóa học sản phẩm Pm.CM2 -2252s22cssvresrsecrsesrsssss - 23

3.4 SAN PHAM CUA PHAN UNG GIỮA PROTOCETRARIC ACID VỚI TRANS-4-METHOXYCINNAMIC ACID o cscscsscssssssscssscssssssecssssesssssscsssneesessses 23 3.4.1 Cấu trúc sản phẩm Pr.C4MI và Pm.C4M2 o.oo ccc ccseesssesesseesseeecseeesseennees 24 3.4.2 Cấu trúc sản phẩm Pr.C4M2 (5S ng nu re 25 3.5 SAN PHAM CUA PHAN UNG GIỮA PROTOCETRARIC ACID VỚI (E)-COMETH YL CINNA MIC AUD i viisssiisisiciiccsisotiecsisacisacssansiseciasasicaiseativatisaisoarinessesiiecs 26 3.5.1 Cấu trúc sản phẩm Pr.CG sess sssvsssvsseesessvensensesssesseesvanseanvnaveeveens 27 3.6 SAN PHAM CUA PHAN UNG GIỮA PROTOCETRARIC ACID VỚI GTTRDFRHORICAET 27

3.6.1 Cau trúc hóa học sản phẩm Pm.GXRI 22-52222222 c2 2xx cccczrcc 28 CHƯƠNG 4: KET LUẬN VÀ ĐÈ XUÁT 5c 2222 221221111112 26 41 KET LUẬN 26

vii

42 DE XUÁT 2000 000 nh nhu H2 re suxc 26TÀI LIEU THAM KHẢO S2 2S 2 1 2511221112111111111721272107210021 1 11 11 xe 27

PHỤ LỤC

viii

LOI NÓI DAU

Những năm gan đây các hợp chat depsidone được quan tam nghiên cứu vì

những hoạt tính sinh học hap dẫn như kha năng kháng khuân, kháng nam, chống oxy hóa, ức chế enzym estrogen, ngăn can sự phân bao mở ra những triển vọng trong việc điều chế các hợp chất dẫn xuất nhằm điều trị ung thư, đặc biệt là ung

thư vú và ung thư buông trứng Quá trình nghiên cứu loài địa y Parmotrema sp.cho thấy protocetraric acid là một thành phần chính của loài địa y này.!*Ì Với mongmuốn điều chế một số dan xuất của protocetraric acid là những hợp chất mới với

hoạt tinh sinh học đáng kỳ vọng, chúng tôi tiễn hành khảo sát phản ứng ester hóa

trên hợp chất depsidone nảy

Các phan ứng điều chế dan xuất ester của protocetraric acid cho đến nay ítđược nghiên cứu do nguồn cung cấp còn hạn chế của protocetraric acid từ tựnhiên Trong đề tài này, chúng tôi thực hiện điều chế các dan xuất ester củaprotocetraric acid với một số acid đơn chức như benzoic acid, gyrophoric acid,

trans-cinnamic acid và một số dẫn xuất của nó là trans-4-methylcinnamic acid,

(E)-ø-methyleinnamie acid, frans-4-methoxycinnamic acid, frans-4-nitrocinnamic acid.

CHUONG 1: TONG QUAN

1.1 DEPSIDONE

1.1.1.Dinh nghia

Depsidone là những dẫn xuất phenol, với khung sườn gồm hai phan tử phenol

được liên kết nhau qua một nỗi ester và một nói ether

Thí dụ một vài hợp chất depsidone như stictic acid, physodic acid, corynedidone.

Corynesidone Physodic acid Stictic acid

Các nghiên cứu vé hoạt tính sinh học của depsidone cho thay depsidone từ địa y

có khả năng ngăn tia UV, tiêu diệt hàng loạt tế bào ung thư ác tính” Một sốđepsidone có hoạt tính chống oxy hóa.!”*Í Những nghiên cứu mới cho thấy một số

depsidone có khả nang ngăn can quá trình phân bao, cùng với các hoạt tính kháng

khuẩn, kháng nắm và ức chế enzyme estrogen.2*'**!

1.1.2.Phan ứng ester hóa trên depsidone

Một số hợp chất depsidone có nhóm chức carboxylic acid Nhóm chức này có thẻ được biến đôi thành nhóm chức ester, thực hiện bằng cách cho tác dụng với các tác chất

than hạch như điazomcthane trong dung môi ether hoặc iodomecthane trong môi trường

kiểm

Năm 1996, Chicita E Culberson'” thực hiện phản ứng tạo các dẫn xuất ester của

physodic acid và 4-O-methylphysodic acid với tác chat diazomethane trong dung môi

ether ở nhiệt độ 0-5°C.

4-0-methytpiysodio acsd (Hiểu sult 70%)

Dén nim 1975, Teruhisa Hirayama va các cộng sự người Nhật”! đã điều chế dẫn

xuất methyl ester của triacetylvittatolic acid cũng sử dụng tác chat diazomethane trong

dung môi ether.

Triacetytvittatolic acid (Bai bdo kbông cho biết hiệu suit)

Đến năm 1975, Teruhisa Hirayama và các cộng sự người Nhật” đã điều chế dẫnxuất methyl ester của triacetylvittatolic acid cũng sử dụng tác chat diazomethane trong

dung môi ether.

Năm 2009, Porntep Chomcheon và các cộng sự!” đã điều chế dẫn xuất methylester của corynesidone B, sử dụng tác chất là iodomethane

3

Coeynesidone B (Hiểu suất 75%)

1.2 PROTOCETRARIC ACID VÀ MOT SO DẪN XUẤT CUANO

1.2.1.Téng quát

Protocetraric acid, với tên khoa học

4-formyl-3,8-dihydroxy-9-hydroxymethyl-1,6-dimethyl-1 1-oxo-11H-dibenzo[b,e][1,4]dioxepin-7-carboxylic acid, là chất bột màutrắng đục, tan kém trong methanol, acetone, chloroform, , tan nhiêu hơn trong

đdimethyl sulfoxide.

H;C COOH

Protocetraric acid

Protocetraric acid được tìm thay nhiều trong nhiều loài dia y khác nhau như dia y

Parmotrema (Parmotrema dilatatum, Parmetrema lichenxanthonicum, Parmotrema

LH), Parmelia (Parmelia caperata, Parmelia conspresd"”, ),

Pha

sphaerospora

tae lR

Ramalina (Ramalina sp ), Cladonia (Cladonia ochrochloral

1.2.2.Hoat tinh sinh hoc cua protocetraric acid

Protocetraric acid đã được thử nghiệm hoạt tính sinh học trên nhiều loại nam, vikhuan, cũng như hoạt tinh kháng nhiều loại ung thư khác nhau (Bảng 1.1), dưới liều

MIC (pg/mL) Hợp chất có liều MIC càng nhỏ, hợp chất có hoạt tính càng mạnh.

Kết qua Bang 1.1 cho thấy protocetraric acid có khả năng kháng 6 dong nam

(Aspergillus fumigatus, Candida albicans, Cryprococcus var difluens, Fusarium

oxysporum, Mucor mucedo va Paecilomyces variotit), 6 dong vi khuan khac nhau (B.

cereaus, B subtilis, M tuberculosis, P vulgaris, S lutea va S aureus) và không ức chế

được 3 dòng tế bao ung thu (Ehrlich carcinoma, Ehrlich sarcoma va Yoshina sarcoma).

4

Fumarprotocetraric acid, một hợp chất được cô lập nhiều từ địa y, đồng thời cũng

là dẫn xuất 9’-monofumarylprotocetraric acid, đã được kiêm tra hoạt tinh sinh học trên

nhiều dòng vi khuẩn, nam khác nhau.“ Kết quả được trình bay trong Bang 1.1 chothấy fumarprotocetraric acid có khả năng kháng 7 chủng vi khuan (Aeromonas

hydrophila, Bacillus cereaus, Bacillus subtilis, Listeriamono cytogenes, Proteus

vulgaris, Staphylococcus aureus va Streptococcus faecalis) va 2 dòng nam (Candida

albicans va Candida glabrata) Trong khi đó, protocetraric acid không có khả nang ức

chế dòng vi khuan Streptococcus faecalis Điều này cho thấy các dẫn xuất củaprotocetraric acid có tiềm năng hoạt tính sinh học cao

Do hợp chất này hiện diện với số lượng nhiều trong địa y Parmotrema sp nênchúng tôi tiến hành điều chế các dẫn xuất của protocetraric acid với hy vọng tạo được

nhiều dẫn xuất có hoạt tính sinh học cao.

Bảng 1.1 Kết quả thử nghiệm hoạt tính ức chế một số chúng nắm, chúng

vi khuẩn, dong tế bào ung thư của protocetraric acid và fumarprotocetraric acid.

én chúng nam, chúng vi khuẩn dòng te) Protocetraric acid Fumarprotocetraric acid

bào ung thư MIC (ng/mL) MIC (pg/mL)

Penicillium purpurescens Không có hoạt tinh

Không có hoạt tinh

Không có hoạt tinh

taphylococeus aureus

treptococeus faecalis Không có hoạt tinh

Bệnh ung thy”

rlich carcinoma Không có hoạt tinh

Không có hoạt tinh

Không có hoạt tính

rlich sarcoma

Yoshida sarcoma

(*) Không thử nghiệm

Năm 2004, Carine Bezivin và các đồng sự đã cô lập dẫn xuất methylprotocetraric acid từ địa y Cladonia convoluta và đã kiểm tra hoạt tính sinh họccủa hợp chất nảy với 6 dòng tế bào ung thư khác nhau.” kết quả được trình bay ở liễu

Khuay tử kết hợp dun nông

2/ Dodi dung môi

h 3% Khuky tờ ở nhiệt độ phdog

truc 1I;Ph trong 2 gid Patty 11;

fy

Ethyl acotate

HCl PAC

Kbniy tờ kết bop thés khí Hy

lý Thêm vào dung dich KyCO,

2 Thêm vào dung dich K;[FeCNk] Mh %

NV Tiép tục dum hoàn lưa

4/ Sản phim thủ dem hóa tan

troeg dung dich dioxan

1.2.3.Các phan ứng đã nghiên cứu trên protocetraric acid

1.2.3.1 Phan ứng tông hợp protocetraric acid

Năm 1981, Tony Sala va Melvyn V Sargent”! đã đề nghị quy trình tong hợp

protocetraric acid đi từ methyl 2,4-dihydroxy-3,6-dimethylbenzoate qua 13 giai đoạn

(Sơ đồ 1.1).

1.2.3.2 Phan img điều chế các dan xuất của protocctraric acid

af Năm 1933, Yasuhiko Asahina và Tyo-Taro TukamoTM! đã thực hiện phan ứnghydrogen hóa xúc tác Pd/C dé điều chế hydroprotocetraric acid từ protocetraric acid.Sản phẩm thu được đều được đo nhiệt độ nóng chảy và xác định cau trúc hóa học bằngphương pháp phân tích nguyên tô và các phản ứng định tính nhóm định chức

Các dẫn xuất phenylhydrazone của protocetraric acid được điều chế bằng cách đun

hoàn lưu protocetraric acid (hoặc các dẫn xuất 9°-Ó-alkylprotocetraric acid) với

phenylhydrazine trong dung môi benzene trong 6 giờ.

10

CA, CHyO-R

€,H.-NH-NH:

Den hodn lua HO Y 0H

CoHs~N-N H mite FENGo

HO {Bis bdo không nêu hige salt)

-R=-H -R=-H

-4CH:3,CH; -{CH;),C1;

—CH,CH(CH)), —CH,CH(CH)),

~CH:CH;CH(CH:); ~€CH;CH;CHỊCH:!;

Các dẫn xuất thiosemicarbazone được điều chế bằng cách đun hoàn lưu

protocetraric acid (hoặc các dẫn xuất 9’-Q-alkylprotocetraric acid), thiosemicarbazide

trong dung môi nitrobenzene trong 3 giờ.

0Ÿ lề Nhan ° ‘px hanes wat

(Bài báo không tiêu hide seit)

Các dẫn xuất benzimidazole cũng được Josef Klosa!’”! điều chế bang cách đun

protocetraric acid với tac chat o-aminoaniline.

on Ou CHO, ao? , _on

tUợ Y = 0, Dun hoàn lưu

Ì =Á M N° ÒNH TLC 2

Oo OH He oO /

HO

Protocutraric acid (Bài háo king atu hiệu suds)

c/ Josef Klosa''”! đã điều chế dẫn xuất ester hỏa trên nhóm chức alcol nhất cấp củaprotocetraric acid là dan xuất monopropionyl hóa Năm 1977, Myles F Keogh!'*! tiếptục điều chế dẫn xuất monomalonyl hóa

oH nc xo H nể

HO

Protocstraric acid 9 "¬¬ acd

(Bai bao không nữa biệu suất!

9'-Monomalonylprotocetrane acid

(Bài báo không niu lưệu sudt)

d/ Phản ứng ether hóa trên nhóm chức alcol nhất cấp đã được nhóm YasuhikoAsahina và Tyo-Taro TukamatalÌ Yasuhiko Asahina và Yaitiro Tanase,Ì JosefKlosal'°Ì nghiên cứu.

Năm 1933, Yasuhiko Asahina và Tyo-Taro TukamataTM đã điều chế hai dẫn xuấtmethyl và ethyl ether của protocetraric acid bằng cách đun hoàn lưu với alcol tương

Protocetraric acid 9'-O-Methylpeotocetrans acid

(Bài báo không nếu bs‡u suất)

PYrotocetrars acid 9”-Ø2-Ethylptelooetrsete acid

{Bai boo không nêu bs‡u suất}

Năm 1934, Yasuhiko Asahina và Yaitiro Tanasef tiếp tục điều chế 3 dẫn xuấtcther mới của protocetraric acid là dẫn xuất n-propyl, =m và = ether

Năm 1952, Josef Klosa''” đã thực hiện các phản ứng ether hóa protocetraric acid

với hai alco! chi phương đơn chức là như isopropanol và isobutanol.

Proocetraric acid F -Tsobety Ipromocettaric acid

(Bai báo không nêu higu suit)

Năm 2014, Tran Thị Quỳnh Hoal°?! đã tiến hành điều chế một số dẫn xuất ether

của protocetraric acid với một vai alcol chi phương.

ROH DMSO |

14

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM

2.1.HÓA CHAT

- Protocetraric acid được ly trích và tinh chế từ địa y Parmotrema sp

- Methanol (Chemsol), 99.7%,

- Ethanol (Trung Quốc) 99.7%

- Aluminum chloride hexahydrate (Trung Quéc), 97%

- Benzoic acid (Trung Quốc), 99.5%.

- frans-cinnamic acid (Sigma-Aldrich), 99%.

- (£)-a-methylcinnamic acid (Sigma-Aldrich), 99%.

- frans-4-methylcinnamic acid (Sigma-Aldrich), 99%,

- trans-4-methoxycinnamic acid (Sigma-Aldrich), 99%.

- ftrans-4-nitrocinnamic acid (Sigma-Aldrich), 97%.

- Dimethyl sulfoxide (Trung Quốc), 99%

- Chloroform, chung cat thu 6 phan doan 61°C

- Ethyl acetate, chưng cất thu ở phân đoạn 77°C

- Acetone, chung cất thu ở phân đoạn 56°C

- Acetic acid (Trung Quốc), 99.5%.

- Nước cat.

- Sắc ký bản mỏng (Merck), 60F 953.

- Silica gel (Himedia).

2.2 THIET BI

- Cân điện tử 4 số, Satorius AG Germany CPA3235.

- Máy khuấy từ gia nhiệt Stone Staffordshire England STISOSA.

- Máy cộng hưởng từ hạt nhân NMR Bruker Ultrashied 500 Plus (đo ở tan số

500 MHz cho phô 'H-NMR và 125 MHz cho phô '*C-NMR) thuộc phòng Phân

tích Trung tâm trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, 227 Nguyễn Văn Cừ,

Quận 5, Thành phô Hồ Chi Minh

15

2.3 QUY TRINH DIEU CHE CÁC DAN XUẤT ESTER CUA

PROTOCETRARIC ACID

Phan ứng điều chế các dẫn xuất ester giữa protocetraric acid và các carboxylic

acid khác nhau được thực hiện như quy trình sau.

e Trong một bình cau 50 mL, cân 0.0267 mmol protocetraric acid, cân 1.23

mmol RCOOH (benzoic acid, trans-cinnamic acid, trans-4-methylcinnamic acid, trans-4-methoxycinnamic acid, (E)-ø-methylcinnamic acid, trans- 4-

nitrocinnamic acid), dung môi sử dụng là DMSO, xúc tác là AICl; Các yếu

tổ được thay đôi khi tiền hành tông hợp các dẫn xuất là thé tích dung môi,

lượng xúc tác, nhiệt độ và thời gian phản ứng (Bang 2.1).

e Tiến hành đun kết hợp khuấy từ Nhiệt độ được điều chính nhờ một bếp

cách dầu Hỗn hợp sau phan ứng được đê nguội Tiên hành chiết long-long

nhiều lần với ethyl acetate dé loại dung môi DMSO Quá trình chiết được

theo đõi bằng sắc ký bản móng cho đến khi hỗn hợp chiết không hiện hình

UV nữa thì kết thúc

e Tiến hành sắc ký cột sản phẩm thô với hệ dung môi n-hexane: EtOAc:

acetone: AcOH (10:1:0.2:0.2) dé thu sản pham tinh khiét

¢ Can sản phẩm cô lập được, tính hiệu suất cô lập (H%).

Các phản ứng được theo dõi theo thời gian bằng sắc kí bản mỏng

2.3.1.Phan ứng giữa protocetraric và benzoic acid

Dùng 0.0267 mmol protocetraric acid và 1.23 mmol benzoic acid (ti lệ 1:46),

dung môi DMSO (2 mL), AICI; (1.1 mg), nhiệt độ 120°C:

¢ - Thời gian phan ứng: 0.25 giờ (phan ứng la)

¢ - Thời gian phan ứng: 0.5 giờ (phản ứng 1b)

2.3.2.Phan ứng giữa protocetraric acid và trans-cinnamic acid

Dùng 0.0267 mmol protocetraric acid và 1.23 mmol frans-cinnamic acid (ti lệ 1:46):

¢ Dung môi DMSO (2 mL), AICI; (0.0825 mmg), nhiệt độ 90°C, thời gian 3

giờ (phản ứng 2a)

¢ Dung môi DMSO (1 mL), AICI; (0.55 mg), nhiệt độ 100°C, thời gian 1.25

giờ (phản ứng 2b)

16

Dung môi DMSO (2 mL), AICI3 (0.0825 mg), nhiệt độ 70oC, thời gian 6 giờ (phản ứng 2c)

2.3.3.Phan ứng giữa prototocetraric acid và trans-4-methylcinnamic acid

Dùng 0.0267 mmol protocetraric acid và 1.23 mmol trans-4-methylcinnamic

acid (tỉ lệ 1:46), dung môi DMSO (1 mL), AICI, (0.0825 mg), nhiệt độ 90°C,

thời gian 3 giờ (phan ứng 3)

2.3.4.Phan ứng giữa protocetraric acid và trans-4-methoxycinnamic acid

Dùng 0.0267 mmol protocetraric acid và 1.23 mmol trans-4-methoxycinnamic acid (tỉ lệ 1:46)

¢ Dung môi DMSO (1 mL), AICI; (0.0825 mg), nhiệt độ 80°C, thời gian 3

giờ (phan ứng 4a)

¢ Dung môi DMSO (2 mL), AICI; (0.55 mg), nhiệt độ 100°C, thời gian 1 giờ

( phan ứng 4b)

2.3.5.Phan ứng giữa protocetraric acid và (E)-z-methylcinnamic acid

Dùng 0.0267 mmol protocetraric acid và 1.23 mmol (È)-ø-methylcinnamic acid

(ti lệ 1:46), dung môi DMSO (1 mL), AICI, (0.0825 mg), nhiệt độ 80°C, thời

gian Sh (phản ứng 5)

2.3.6.Phản ứng giữa protocetraric acid và trans-4-nitrocinnamic acid

Dùng 0.0267 mmol protocetraric acid và 1.23 mmol frans-4-nitrocinnamic acid

(ti lệ 1:46), dung môi DMSO (1 mL), AICI, (0.0825 mg), nhiệt độ 80°C, thời

gian 6h (phan ứng 6)

2.3.7.Phan ứng giữa protocetraric acid và gyrophoric acid

Ding 0.0267 mmol protocetraric acid và 0.0267 mmol gyrophoric (ti lệ 1:1),

dung môi DMSO (1 mL), AICI3 (0.0825 mg) nhiệt độ 800C, thời gian 6h (phan ứng 7)

17

Bang 2.1 Kết quả khảo sat phản ứng ester hóa giữa protocetraric acid và các carboxylic acid đơn chức sử dụng xúc tác AICI).

(® ° OH AICI;

-: 0 if + RCOOH —— Sản phim

1

Bề

Khỏi lượng DMSO AICH; Nhiệt độ Thời gian Sản phẩm

RCOOH :CoO (mL) (mg) lu) (h)

Sát

18

CHƯƠNG 3: KET QUA VÀ THẢO LUẬN

3.1.SẢN PHAM CUA PHAN UNG GIỮA PROTOCETRARIC ACID VỚI

Hình 3.1 Cau trúc các sản phẩm trong phản ứng giữa protocetraric acid và benzoic acid

3.1.1 Cấu trúc hóa học của sản phẩm Pr.B2Hợp chất Pr.B2 cô lập được sau khi thực hiện phản ứng giữa protocetraric acid và

benzoic acid có đặc điểm như sau:

e Trạng thái: chất bột màu trắng, tan tốt trong các dung môi acetone, methanol,

DMSO.

e Phỏ 'H-NMR (DMSO-d,) (phụ lục 1): trình bày trong Bang 3.1.

« — Phd 'ÌC-NMR (DMSO-d,) (phụ lục 2): trình bày trong Bảng 3.2.

Biên luận cau trúc

So sánh dữ liệu phô 'H-NMR của hợp chat Pr.B2 với protocetraric acid cho thay

có sự tương dong, tuy nhiên Pr.B2 có sự xuất hiện của một đơn vị benzoyl tại C-8 (5

proton ở vùng nhân thơm gom có 2H ở by 7.86, LH ở dy 7.62, 2H ở dy ở 7.48) Sự hiện

điện của một đơn vị benzoyl này cũng dẫn đến sự chuyên dịch vẻ vùng từ trường thấp

của nhóm methylene H-§' (8, 5.39) so với ðy 4.60 của H-8° của protocetraric acid Dữ

19

liệu pho 'C-NMR của hợp chất Pr.B2 giúp cúng có nhận định trên Như vậy, Pr.B2

được xác định là sản phâm ester hóa của protocetraric acid (Hình 3.1)

3.1.2 Cấu trúc hóa học sản phẩm Pr.BI

Hợp chất Pr.B1 cô lập được sau khi thực hiện phản ứng giữa protocetraric acid và

benzoic acid có đặc điểm như sau:

e Trang thái: chất bột màu trang, tan tốt trong các dung môi acetone, methanol

và DMSO.

¢ Phô 'H-NMR (DMSO-¿¿) (phụ lục 3): trình bày trong Bảng 3.1.

e Pho "C-NMR (DMSO-d) (phy lục 4): trình bày trong Bảng 3.2

Biên luận cầu trúc Pho 'H-NMR của hợp chất Pr.B1 với protocetraric acid hoàn toàn tương đông,

ngoại trừ sự khác biệt duy nhất lả sự chuyền dịch về vùng từ trường cao hơn của nhómmethylene tại C-§` So sánh dữ liệu phổ 'C-NMR của hợp chất Pr.B1 với protocetraricacid cũng cho thay sự khác biệt giữa hai hợp chat là sự chuyển dịch về vùng từ trường

thấp của C-§&' Những dir kiện nảy chứng tỏ Pr.BI có thé là sản phẩm dehydrate của

chính protocetraric acid tại nhóm hydroxymethylene C-§' Điều này cũng được tái xácđịnh dựa trên sự gia tăng của nhiệt độ phản ứng sẽ làm tăng dan lượng của Pr.B1 trong

hỗn hợp sau phản ứng.

3.2.SAN PHAM CUA PHAN UNG GIỮA PROTOCETRARIC ACID VỚI

TRANS-CINNAMIC ACID

Từ phan ứng 2a, 2b (Bang 2.1) giữa protocetraric acid với trans-cinnamic acid đã

cô lập được 2 sản phâm là Pm.C2 va C3.

20

và trans-cinnamic acid có đặc điểm như sau:

e _ Trạng thái: chất bột mau trang, tan tốt trong các dung môi acetone, methanol,

DMSO.

e Phỏ 'H-NMR (Acetone-d,) (phụ lục 5): trình bay trong Bang 3.1.

e Pho 'ÌC-NMR (DMSO-¿/¿) (phụ lục 6): trình bày trong Bang 3.2

¢ Phô HMBC (DMSO-d,) (phụ lục 7).

Hồn hợp Pm.C2 và C3 được đo phé ‘H-NMR (DMSO-~d,) (phụ luc 8): trình bay

trong Bang 3.1.

Biên luận cau trúc

Dữ liệu phố ‘H-NMR của Pm.C2 với protocetraric acid và Pr.B2 cho thấy có sựtương đồng ở nhân thơm A nhưng có sự khác biệt rất rõ ở các tín hiệu trên nhân B Cụthé là nhóm methyl H-9' của Pm.C2 chuyên dịch về vùng từ trường rat thấp khi so sánh

với nhóm H-9' trong protocetraric acid và Pr.B2 Trong khi đó, nhóm methylene H-§`

trong Pm.C2 chuyên dịch về vùng từ trường cao hơn khi so sánh với nhóm thé tương tự trong hợp chất Pr.B2.

Mặt khác khi phân tích phé của san phâm C3 trong hỗn hợp sau phan ứng, chúng

tôi nhận thay dữ liệu phô của C3 hoàn toàn tương đồng với Parmosidone A (một

meta-depsidone có cau trúc tương tự như protocetraric) Theo Duong T H và cộng sự," sự

thay đồi trong cấu trúc nhân thơm B của parmosidone A sẽ dẫn đến sự chuyền dịch của

21

nhóm methyl H-9' về vùng từ trường thấp trong khi đó nhóm methylene H-§' sẽ chuyêndịch về vùng từ trường cao hơn.

Từ những dữ kiện trên, kết hợp với sự xuất hiện của các tín hiệu đặc trưng của

trans-cinnamic acid: 1H ở 6, 6.61 (1H, d, 16), 1H ở 5, 7.58 (1H, đ, 16) 5 proton thom

(2H tại 5; 7.68, 3H tai ð;; 7.40), hợp chất Pm.C2 được đề nghị là một sản phâm estercủa parmosidone A va trans-cinnamic acid Diéu nay được tái khang định bởi tương quan

HMBC của H-8* với C-2', C-3' va C-4' và của H-9" với C-1', C-5’ và C-6".

Dưới anh hưởng của xúc tác Lewis acid, chúng tôi nhận thấy có sự chuyền hóa

giữa protocetraric acid một para-depsidone và parmosidone A, một meta-depsidone Sự

chuyên vị này thông qua hai giai đoạn liên tiếp nhau gồm có giai đoạn (i) là sự thủy phân

liên kết ester của depsidone và giai đoạn (ii) là phản ứng thé nucleophile vào vòng thơm

tại vị trí C-2 Giai đoạn có thẻ xảy ra dựa trên sự hỗ trợ của hai nhóm thé rút electron tại

vị trí C-1 (-COOR) và C-3 (-CHO) trên nhân thom A Cơ chế được đề nghị trong Hình

Từ phản ứng 3 (Bảng 2.1) giữa protocetraric acid với trans-4-methylcinnamic

acid đã cô lập được sản phâm là Pm.CM2.

và trans-4-methylcinnamic acid có đặc điểm như sau:

e _ Trạng thái: chất bột màu trắng, tan tốt trong các dung môi acetone, methanol,

DMSO.

° Phé 'H-NMR (DMSO-d;) (phu luc 9): trinh bay trong Bang 3.1.

e¢ — Phỏ C-NMR (DMSO-d,) (phụ luc 10): trình bay trong Bảng 3.2

e Phô HMBC (DMSO-d,) (phụ lục 11).

Biên luận cau trúc

So sánh dữ liệu phô 'H-NMR của Pm.CM2 với Pm.C2 (Bảng 3.1) cho thấy hoàn

toàn tương dong Thêm vào đó là sự xuất hiện các tín hiệu đặc trưng của

trans-4-methylcinnamic acid, | nhóm methyl ở ð;¡ 2.32 (2H, s), 2 proton olefin lần lượt ở 8), 6.54

(2H, d, 16) và 54 7.55 (2H, d, 16), 4 proton vòng thơm ở $y 7.58 (2H, đ, 7.5) và ồn 7.21

(2H, d, 7.5) cho phép dé nghị Pm.CM2 cũng là một sản phẩm ester của

trans-4-methylcinnamic acid với parmosidone A.

3.4.SAN PHAM CUA PHAN UNG GIỮA PROTOCETRARIC ACID VỚI

TRANS-4-METHOXYCINNAMIC ACID

Từ phan ứng 4a, 4b (Bang 2.1) giữa prototcetraric acid với

ftrans-4-methoxycinnamic acid đã cô lập được 3 san pham Pm.C4MI, Pr.C4M1 và Pr.C4M2.

23

Bién luận cau trúc

Dữ liệu phô ‘H-NMR của Pm.C4MI và Pr.C4MI gan như trùng khớp nhau Tuy

nhiên, phô Pm.C4MI cho thấy độ dich chuyền của nhóm methyl H-9 (8, 2.40) và H-9'

(ồu 2.66) tương tự như parmosidone A Trong khi đó, phô Pr.C4MI lại cho thấy sự hiện

24

điện của 2 nhóm methyl nay lần lượt tại ồ„ 2.43 và ồ„ 2.45 tương tự như protocetraricacid Bên cạnh đó, phô proton của 2 hợp chất này đều cho thấy sự xuất hiện các tín hiệu

đặc trưng của frans-4-methoxycinnamic acid: 1 nhóm methoxy —O-CH, tại dy, 3.73 (3H,

$), 2 proton olefin tại ð 6.45 (1H, d, 16) và tai ồ 7.54 (1H, đ, 16), 4 proton thơm gồm 2 proton tại ðy; 6.91 (2H, d, 9) và 2 proton tại dy 7.29 (2H, d, 9) Kết hợp với sự tương đồng giữa dữ liệu pho của Pm.C4MI với Pm.C2, của Pr.C4MI với Pr.B2 cho phép dé

nghị Pm.C4MI là ester của trans-4-methoxycinnamic acid với parmosidone A và Pr.C4MI là ester của frans-4-methoxycinnamic acid với protocetraric acid.

3.1.6 Cấu trúc sản phẩm Pr.C4M2

Hợp chat Pr.C4M2 cô lập được sau khi thực hiện phản ứng giữa protocetraric acid

và trans-4-methoxycinnamic acid có đặc điểm như sau:

e Trạng thái: chất bột màu trắng, tan tốt trong các dung môi methanol, ethanol,

DMSO.

« Phô 'H-NMR (DMSO-¿¿) ( phụ lục 15): trình bày trong bang 3.3.

¢ Pho "C-NMR (DMSO-d) (phụ lục 16): trình bay trong bảng 3.3

¢ Phd HMBC (DMSO-¿,) (phụ lục 17)

Biên luận cấu trúc

So sánh dữ liệu phố 'H-NMR của Pr.C4M2 với Pr.C4MI cho thấy có sự tương

đông trên các nhân A và B và sự khác biệt giữa chúng là sự chuyền dịch về vùng từ

trường cao của nhóm methylene H-§` (ð;; 5.23) trong Pr.C4MI so với ð; 3.05 trong

Pr.C4M2, kết hợp với dit liệu 'C-NMR của nhóm nay, giúp xác định nhóm methyleneH-§' không liên kết với dị tố oxygen Mặt khác, cùng với sự biến mắt của liên kết đôi tạiC-7” và C-8” của một đơn vị cinamoyl trong Pr.C4MI cùng với sự xuất hiện của các

nhóm methylene H-8” (3, 3.05 ) và oxymethine H-7” (8, 3.05 ) ở vùng từ trường cao

giúp xác định hợp chất Pr.C4M2 không thé là các sản phẩm ester của trans-4-cinnamic

acid với protocetraric acid hoặc parmosidone A Phỏ HMBC cho thấy sự tương quan của

proton H-7” (ð 5.09, d, 8) với các carbon C-I”, C-8", C-9" và C-8° và của proton H-8” (ồn 3.05, m) với các carbon C-8`, C-8", C-9” giúp xác định các vị trí lân cận của các

proton này và đồng thời xác định sự liên kết của nhân thơm C và nhân thơm B qua cácliên kết C-§`-C-§"-C-7" Ngoài ra proton H-7” và H-§` cùng cho tương quan với C-2'

giúp xác định sự hiện diện của vòng 6 cạnh pyranose giữa hai nhân thơm B và C Từ

25

những dữ kiện pho nghiệm trên, cấu trúc của hợp chất Pr.C4M2 được xác định như minh

họa trong Hình 3.5

Khi quan sát cau trúc của hợp chất Pr.C4M2 chúng tôi nhận thay rằng có sự dong

vòng giữa vị trí C-§` và 2'-OH của nhân thơm B với liên kết đôi C-7” và C-8” của đơn vị

trans-4-methoxycinnamoyl Dưới ảnh hưởng của xúc tác acid Lewis, hợp chất

protocetraric acid đã có sự chuyên hóa nhanh tại vị trí C-§` và 2`-OH trên nhân thơm B

thành trung gian ortho-quinone methide Tiếp theo, trung gian ortho-quinone methide sẽ

phản ứng với hợp chất trans-4-methoxycinnamic acid theo cơ ché của phan ứng

Diel-Alder nội phân tử (Lumb J.-P 2008)."""! Cơ chế đề nghị được minh họa trong Hình 3.6

H OH = H 0 on ==& HỖCuo HỌ -H;O lo.

Hi, ‘OOH Hy OOH Hc OOH

Protocetraric acid

CH 6

Bak.

Pr.C4M2

Hình 3.6 Cơ chế dé nghị của sự tạo thành san phẩm Pr.C4M2

3.5 SẢN PHAM CUA PHAN UNG GIỮA PROTOCETRARIC ACID VỚI

(E)-o-METHYLCINNAMIC ACID

Từ phan ứng 5 (Bảng 2.1) giữa protocetraric acid với (È)-ø-methylcinnamic acid

đã cô lập được sản phẩm Pr.Cơ

COOH

AICI,

DMSO," —

26

Hình 3.7 Cấu trúc các sản phâm trong phan ứng giữa protocetraric acid và

(£)-ø-methylcinnamic acid

3.1.7 Cau trúc sản phẩm Pr.Cœ

e _ Trạng thai: chất bột mau trang, tan tốt trong các dung môi acetone, methanol,

DMSO.

e Pho 'H-NMR (DMSO-d,) (phụ lục 18); trình bay trong Bang 3.1,

¢ Pho "C-NMR (DMSO-d,) (phụ luc! 9): trình bay trong Bảng 3.2

Bién luận cau trúc

Dữ liệu phô 'H-NMR_ và “C-NMR của Pr.Cơ và Pr.C4MI cho thấy sựtương đồng ở nhân A, nhân B cũng như sự dịch chuyên về trường thấp của nhóm

oxymethylene H-8' (6); 5.31) Cùng với sự hiện điện của 1 nhóm methyl H-8” tại

dy 2.00 (3H, d, 1), 5 proton vùng thom trong khoảng 8), 7.37-7.42 (5H, m), 1 tín hiệu proton olefin ở ðạ 7.54 (1H, d, 1) là các tín hiệu đặc trưng của (E£)-a-

methylcinnamic acid cho phép dé nghị Pr.Cœ là sản phẩm ester hóa của

(E)-a-methylcinnamic acid và protocetraric acid.

3.6.SAN PHAM CUA PHAN UNG GIỮA PROTOCETRARIC ACID VỚI

GYROPHORIC ACID

Từ phan ứng 7 (xem Bang 2.1) giữa protocetraric acid với gyrophoric acid đã

cô lập được Pm.GXRI (cúc sản pham khác chưa khảo sat).

27

+ các sản phẩm khác chưa

khảo sat

Hình 3.8 Cấu trúc sản phẩm trong phan ứng giữa protocetraric acid và gyrophoric acid

3.1.8 Cấu trúc hóa học sản phẩm Pm.GXRIHợp chất Pm.GXRI cô lập được sau khi thực hiện phản ứng giữa protocetraric

acid và gyrophoric có đặc điểm như sau:

e Trạng thái: chất bột màu trắng, tan tốt trong các dung môi acetone, methanol,

DMSO.

° Phé 'H-NMR (DMSO-) (phụ lục 20): trình bay trong bảng 3.3.

« Pho "C-NMR (DMSO-ds) (phu luc 21): trinh bay trong bang 3.3

¢ Phd HMBC (DMSO-d,) (phụ lục 22)

« Phd HSQC (DMSO-d,) (phụ lục 23)

Biên luận cầu trúc

Dữ liệu phô ‘H-NMR và “C-NMR của Pm.GXRI khá tương đồng với dữ liệuNMR của hợp chất của Parmosidone D.‘'*! Sự khác biệt duy nhất giữa chúng là xuất hiện

của proton H-1” thay thé cho nhóm carboxyl ester tại vị trí C-1" Phô HMBC cho tương

quan của H-1” với C-2”, C-3” và C-6”, của H-3” với C-1”, C-2” và C-4” và của Hạ-7”

với C-1", C-5” và C-6* giúp khẳng định cấu trúc của nhân C cũng như giúp xác định toàn

bộ cầu trúc của Pm.GXRI (Hình 3.8)

Gyrophoric acid dưới ảnh hưởng của nhiệt độ và Lewis acid đã xảy ra phan ứng

decarboxyl hóa dé tạo ra orcinol (i) Tiếp theo orcinol tạo thành sẽ tham gia phản ứng

Friedel-Craft alkyl hóa với parmosidone A được chuyển hóa từ protocetraric acid (ii) (Sơ

28