Khóa luận tốt nghiệp Hóa học: Tổng hợp một số hợp chất 4-aryl-1,2,4-triazole-3-thiol

Khóa luận tắt nghiệp Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Tiến CôngLỜI 4Ở DAU Trong những thập ki gan đây, những dé tài nghiên cứu vẻ I ,2,4-triazole và các dẫn xuất của nó đã nhận được s

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRUONG ĐẠI HỌC SƯ PHAM THÀNH PHO HO CHÍ MINH

KHOA HÓA HỌC

KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP

CHUYEN NGANH: HÓA HỮU CƠ

s Người hướng dan khoa học: TS Nguyễn Tiến Công

2 Người thực hiện: Trương Phương Ly

Thành phố Hé Chi Minh 2010

Khóa luận tốt nghiệp Người hướng dẫn khoa hoc: TS Nguyễn Tién Công

LỜI CẢA4 ON

Hoàn thành luận văn này, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến:

#3

La

Thay Nguyễn Tiến Công, người thay đã luôn tận tình hướng dẫn, chỉ bảo va

khuyến khích, động viên tôi trong suốt thời gian thực hiện để tài.

Thầy Mai Anh Hùng, thầy Nguyễn Thụy Vũ và thầy Nguyễn Trung Kiên đã

Py mọi điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành tốt quá trình thực nghiệm của

tài.

Các thầy cô Khoa Hóa trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh đã

dạy dỗ, đìu dắt em trong suốt thời gian học tập tại trường.

Ba mẹ và gia đình, những người luôn quan tâm và lo lắng cho con, là nguồn

động viên lớn lao giúp con vượt qua mọi khó khăn để tiến bước.

Những người bạn bè thân thiết đã luôn bên cạnh tôi, chia sẻ, giúp đỡ và

động viên tôi những lúc khó khăn.

Sau cùng tôi xin gửi những lời chúc tốt đẹp nhất đến tắt cả mọi người!

Khóa luận tốt nghiệp Người hướng dẫn khoa hoc: TS Nguyễn Tiến Công

MUC LUC

Re 0g 7! | Renee ee eee meen ee tne Eee eT Â CHƯNG TONS Ce AM sescctescevaccsieaacciicectasstaiinsenrran tiesecsasitee

L1.1.GONITHEO CHƯNG se hi i-ie-eeae saan cian 6

1.1.2 HIEN TƯỢNG HO BIEN Ở PHAN TỬ 1,2,4-TRỊAZOLE - 2 ˆ

1.2 GIỚI THIỆU VE 4-ALKYL/ARYL-1,2,4-TRIAZOLE-3-THIOL/THIONE 7

12:1 HEN TUCING HO BIBN sk se ea 7

1.2.2 PHƯƠNG PHAP TONG HỢP 4-ALK

YL/ARYL-1,2,4-TRIAZOLE-3-ESSE ANN sc caanesacentieh ascites lasiaacneihsasiasits inhibi ala 9

1.2.3 MOT SO PHAN UNG CHUYEN HOA CUA

4-ALKYL/ARYL-1,2,4-TRIAZOLE-An ———— _-Ặ— 14

1.2.3.2 Phản ứng tổng hợp thiazolotriazole 2222222 9221112221221224112/2 7 17 1.2.3.3 Phan ứng tổng hợp benzothiaZoÌ€ 2s C22111 0733727342701 c39 17

1.2.4 HOAT TINH SINH HOC CUA

4-ALKYL/ARYL-1,2,4-TRIAZOLE-3-D4 9 FSI TIANGMAOAIN ĐEN ĐROVĐ2SGRĐPALOOSAOVR.STTAEOUECOL BĂNG 59 211005 17

I2 TIN Ne sss cet ee ee ae micas ee re ea 21

11.2.1, TONG HỢP 2-(4-HALOPHENOXY)ACETOHYDRAZIDE 21

1.2.1.1 Tổng hợp 2-(4-bromophenoxy)acetohydrazide 0se»sessrsmensesnneeessnseee 21 IL2.1.2 Tổng hợp 2-(4-chiorophenoxy)acetohydirazide s59 22

1.2.2,TONG HỢP

2-{4-HALOPHENOXY)ACETYL]-N-ARYLHYDRAZINE-4GARBOTHGAMIDE.- -.—= .==.-.=s ẽ 23

II.2.2.1 Tổng hợp 2-{(4-bromophenoxy)acetyl]-N-arylhydrazinecarbothioamide 23 II.2.2.2 Tổng hợp 2-{(4-chlorophenoxy)acetyl]-N-arylhydrazinecarbothioamide 24

Khóa luận tắt nghiệp Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Tiển Công

II.3 XÁC ĐỊNH NHIỆT ĐỘ NÓNG CHAY VÀ CÁC TINH CHAT PHÔ 28

31, ĐO NON QUY c—————————=ze 28

11.3.2 PHÔ HỎNG NGOẠI (IR) 22222- St S 222C 2111 111472221107251147212 21134 11167 29

11.3.3 PHO CỘNG HUONG TU HẠT NHÂN (!H-NMR) - 555555 29

CHUONG III: KET QUA VÀ THẢO LUẬN - 55 55 <<<<<<s 30

III.1 TONG HỢP 2-(4-HALOPHENOXY)ACETOHYDRAZIDE 3

II 1.1 TONG HOP ETHYL (4-HALOPHENOXY)ACETATE 55s 31

TE; 12.0, Ptarongy già phần Cig «ok cac Seieseiễiễide 31

III.1.2 TONG HỢP 2-(4-HALOPHENOXY)ACETOHYDRAZIDE 32

IHIL1:2:1: Phương tinh phâN ẨNG lá C22202 c2 c0 202C 02 202-0202 22Ÿolở 32

III.1.2.4 Nghiên cứu tính chất vật lí và cấu tạo 2 vÉ*2EE2zZECEEz.Z 33

111.2 TONG HỢP

2-[(4-HALOPHENOXY)ACETYL]-N-ARYL-HYDRAZINECARBOTHIOAMIIDE 2222522 1111231221231380 3 34

H21 Hưng (Gà BẢO Nhi kia naei-aee==ekee 34

6 SN lo LÔ NHAN anh ga 34

IIIL.3.4 Nghiên cứu tinh chất vật lí và cấu tạo - 2-52 2 SE1312122237722110 2159 36

CHUONG IV: KET LUẬN VÀ DE XUÁTT - <55<<<<<5 „48

TAR EU THAM KHẢO c2 gapiattc000c06.(0001100000/600G122l190266uxấ sa 50EHÙ BAIS hùttiotee66 11800 00466440100L00425000)111234856130860314665146018189403188.0844966 51

Người thực hién: Trương Phuong Ly Trang 3

Khóa luận tắt nghiệp Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Tiến Công

LỜI 4Ở DAU

Trong những thập ki gan đây, những dé tài nghiên cứu vẻ I ,2,4-triazole và các dẫn xuất của

nó đã nhận được sự quan tâm lớn từ các nhà khoa học thuộc các lĩnh vực hóa học, sinh học,

dược phẩm, nông nghiệp và công nghiệp Với các hoạt tính hóa sinh rất thú vị và da dạng, các

dẫn xuất của 1,2,4-triazole đang được sử dụng như là các tác nhân chống nắm, chống vi khuẩn,

chống viêm, kích thích sinh trưởng hoặc làm chất xúc tác trong tổng hợp hữu cơ, làm thuốcnhuộm, làm chất phụ gia

Trong số các hợp chất có chứa dj vòng 1,2,4-triazole thì họ các hợp chất

1,2,4-triazole-3-thiol cũng đã được nghiên cứu và cho thấy chúng có nhiều hứa hẹn về khả năng sử dung trong

thực tế Các kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng, một số hợp chất 1,2,4-triazole-3-thiol có khả năng kháng khuẩn, kháng viêm, trị nắm, chống lao, làm giảm đường huyết, đặc biệt một vài hợp chất được cho lä có khả năng ngăn ngửa và điều trị bệnh ung thư Ngoài ra, với nhóm thế -SH

có tính nucleophile, các hợp chất này còn có ý nghĩa quan trọng trong việc tổng hợp các hợp chất hữu cơ như thiazolotriazole và triazolothiazine.

Với mục tiêu tổng hợp thêm nhiều dẫn xuất 1 2,4-triazole-3-thiol để có thể nghiên cứu kĩ

a eng ae ee ee ae An uy căm

đã thực hiện đề tai:

“TONG HỢP MOT SO HỢP CHAT 4-ARYL-1,2,4-TRIAZOLE-3-THIOL”

Trong giới hạn của một để tài tốt nghiệp, chúng tôi đã thực hiện những nhiệm vụ sau:

+ Chuyển hóa 4-bromophenol và 4-chiorophenol thành 2-(4-bromophenoxy)

acetohydrazide và 2-(4-chlorophenoxy)acetohydrazide.

+ Từ các hidrazide đã tổng hợp được chúng tôi tiếp tục thực hiện phản ứng với

và 1 -isothiocyanato-4-metylbenzene tao ra các

+ Thực hiện phản ứng vòng các thiosemicarbazide này trong môi trường kiểm loãng

để tạo thành các hợp chất 4-aryl- | ,2,4-triazole-3-thiol Các hợp chất chúng tôi thu được

qua day chuyển hóa này là:

~ _ Ÿ-[(đ-bromophenoxy)methyl]-4-phenyl-1 ,2,4-triazole-3-thiol (As)

~ 5-[(4-bromophenoxy)methyl]-4-(4-methylphenyl)- 1 ,2,4-triazole-3-thiol (Asp)

- 5-[(4-chlorophenoxy)methyl]-4-phenyl-] ,2,4-triazole-3-thiol (Bs)

- §-{(4-chlorophenoxy)methy!]-4-(4-methylpheny!)-1,2,4-triazole-3-thiol (Ba)

+ _ Nghiên cứu cấu trúc và tinh chất của các hợp chất đã tông hợp được thông qua nhiệt độ

nóng chảy, phổ hồng ngoại và phổ cộng hưởng từ hạt nhắn.

Khi thực hiện để tài nảy chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót, rắt mong nhận được

sự đóng góp ý kiến của thay cô và các bạn để dé tài được hoàn thiện hơn.

Thanh phố Hỗ Chí Minh, tháng 5 năm 2010

Người thực hiện

Trương Phương Ly

Người thực hiện: Trương Phương Ly Trang 4

Khóa luận tốt nghiệp Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Tiến Công

CHUONG I:

TONG QUAN

Người thực hiện: Trương Phương Ly Trang Š

Khóa luận tốt nghiệp Người hướng dan khoa học: TS Nguyễn Tiển Công

1.4 GIỚI THIỆU VỀ 1,2,4-TRIAZOLE

1.1.1 GIỚI THIỆU CHUNG

1,2,4-Triazole là một hợp chất dị vòng thơm 5 cạnh với 2 nguyên tử C và 3 nguyên tử

N Phân tử 1,2,4-triazole có thể tổn tại ở hai dạng cấu trúc hd biến là:

Ở điều kiện thường (25°C, 1atm), 1,2,4-triazole là chất rắn màu trắng, nóng chảy ở

120-121°C, hóa hơi ở 260°C và tan rất tết trong nước |,2,4-Triazole có thể gây độc cho cơ

thể nếu chẳng may nuốt hoặc bị dính vào da, đặc biệt nếu tiếp xúc với mắt sẽ gây bỏng

nặng.

1.1.2 HIỆN TƯỢNG HO BIEN Ở PHAN TỪ 1,2,4-TRIAZOLE

Nhu đã trình bay ở trên, 1,2,4-triazole có thể tổn tai ở hai cấu trúc hỗ biến: dạng 1H vadạng 4H Nếu ta thay thế nguyên tử H ở vị trí 3 và 5 của phân tử bởi các nhóm thế khác

nhau thi vai trò của NỈ tp derma ys- megssig-ac' py MIMUHCUENGDNGI

chứa vòng 1,2,4-triazole sẽ có 3 cấu trúc hỗ biến: 1H, 2H và 4H:

Thông qua nghiên cứu phổ cộng hướng từ (NMR) và phổ tử ngoại-khả kiến (UV) của

10 hợp chất 3, 5-haí Idn thé-1,2,4-triazole, hai nhà khoa học Seiju Kubota và Masayuki

Uda của trường Đại học Tokushima, Nhật Bản đã đưa ra các kết luận vẻ hiện tượng hỗ

biến của 1 ,2,4-triazole: [4]

+ Dang LH và 2H chiếm ưu thế hơn nhiều so với dạng 4H Lí đo là vì giữa các phân

từ 1,2,4-triazole tổn tại liền kết hidro dạng dime rit bén:

Cấu trúc hỗ biến dang 4H không thé tạo liên kết hidro kiểu dime như thé này.

Người thực hiện Trương Phương Ly Trang 6

Khóa luận tắt nghỉ Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Tiến Công

+ Các hiệu ứng electron và hiệu ứng không gian ảnh hưởng đến độ bẻn của liên kết

hidro liên phân tir kiểu dime cũng được cho là đã có ảnh hưởng quyết định đến sựchiếm ưu thé của dang 1H hay dạng 2H trong từng trường hợp

Theo tài liệu [4], với hợp chất (1) vả (2), nhóm thế ở vị trí sế 3 là nhóm rút electron,

thi dang 1H chiếm ưu thé:

I.2.1 HIỆN TƯỢNG HO BIEN

Các dẫn xuất 4-alkyVaryl-1,2,4-triazole-3-thiol/thione tồn tại ở hai cấu trúc hỗ biến:

dạng thiol vả dạng thione:

1 2

h

Dang thiol Dang thione

+ _ Một số dẫn xuất tồn tại & cả hai dạng cấu trúc “thiol” và “thione”:

Phân tích phổ IR của S-furan-2-yl-4-aryl-4//-1,2,4-triazole-3-thiol (5) và 4-aryl-4/4-I ,2,4-triazole-3-thiol (6), A Cansiz, M Koparir và A Demirdag (trường

5-benzyl-Đại học Firat, Thể Nhĩ Kỳ) kết luận các hợp chất này tổn tại ở cả hai dạng hỗ biến

Khóa luận tốt nghiệp Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Tiển Công

Ar = Cols, p-CeH OCH), p-CoH Cl, p-CoHiNOz p-CoHCHy

Phổ IR của các chất này đều xuất hiện tín hiệu ở vùng 2540-2580 cm'” đặc trưng

cho liên kết S-H, tín hiệu ở vùng gần 1250 cm" xác nhận sự tồn tại của liên kết đôi

C=S, tín hiệu ở vùng 3250-3350 cm” đặc trưng cho liên kết N-H

- _ Một sế hợp chất lại chi tồn tại ở một dạng cấu trúc “thiol” hoặc “thione”:

Chẳng hạn từ (7) tổng hợp ra các dẫn xuất 4-aryl-1,2,4-triazole-3-thioV/thione, nếu

Ar là nhóm thế mono-methoxypheny! thì ta thu được sản phẩm dạng thiol: [1]

ie} N N

TS Mâm, Ta.

§ fe

” (8)

Ar = o-CsHyOCH,, m-Coi OCH), p-CsH (OCH;

Nếu Ar là nhóm thé tri-methoxypheny! thi thu được sản phẩm dang thione: [1]

Kết quả nghiên cứu của một sế nhà khoa học thuộc trường Đại học Arak, Iran cho

thấy các hợp chất (10) mà họ tổng hợp được chủ yếu tổn tại ở dạng thione: [2]

Người thực hiện- Trương Phương Ly Trang 8

Khóa luận tắt nghiệ Người h dẫn khoa học: TS Nguyễn Tiến Côn,

(10)

Phổ IR cho tin hiệu đặc trưng của liên kết N-H ở 3200-3500 cm’ và liên kết C=S ở

gần 1300 cm”, phổ H-NMR không thấy có tín hiệu ở vùng trường yếu của protonS-H, nhưng xuất hiện tín hiệu ở vùng trường trung bình (8 = 4-6,4 ppm) được quy

kết cho proton N-H.

Bằng các phương pháp lượng tử, Davari MD, Bahrami H, Haghighi ZZ và Zahcdi

ges chờ cá bebveleenllseereo therlelsuederioeorlneex ar eae đặc điểm cấu hình riêng cũng như tích dao động của 20 dẫn xuất yl

va pyridyl của 1,2,4-triazole Các kết quả tính toán cho thấy các nhóm thé héu như

không gây ảnh hưởng gì kể đến độ bền của các dạng hỗ biến cũng như hàng

rào năng lượng của sự trao đôi proton thiol-thione, va trong tất cả các trường hợp

thi dạng thione là dang chiếm wu thế ở thể khí [4]

1.2.2 PHƯƠNG PHAP TONG HỢP

4-ALKYL/ARYL-1,2,4-TRIAZOLE-3-THIOL/THIONE

Phần lớn các hợp chất 4-alkyl/aryl-1,2,4-triazole-3-thiol/thione được tổng hợp bằng

cách thực hiện phản ứng dehydro hóa đóng vòng nội phân từ các thiosemicarbazide

trong môi trường kiểm Sản phẩm chủ yếu tồn tại ở dạng thione

Dun hỏi lưu các hợp chất 1-(2,4-dichlorobenzoy!)-4-arylthiosemicarbazide với

dung dịch NaOH IN cho sản phẩm các din xuất 1,2,4-triazole-3-thiol tương ứng: [H

Người thực hién: Trương Phương Ly Trang 9

LÝ hóa luận tắt nghiệ Người dẫn khoa học: TS Nguyễn Tiến Côn,

Trong một nghiên cửu khác, các hợp chất (13) được cho phản ứng với dung dịchNaOH 2M trong 4 giờ, kết quả là các din xuất 4-allyl-5-aryl-1,2,4-triazole (14)được tạo thành với hiệu suất cao Tác giả cho biết cấu trúc thione chiếm đa số ở

Ar = Cells, 2-C,H,OH, 2-OH-5-CIC6H;, 4-C,„H,OC;H;

Người ta cũng thu được (16) khi thực hiện phản ứng đóng vòng các Oe

0°C [1]

mt ao

CΠse OC

(15) (16)

R = Cos, C›:H:, Colts, Cofts, CottsCH2, 4-CHsCoH,, 2-, 3- và 4-FCsH,

Cho thiosemicarbazide (17) đóng vòng bằng dung địch NaOH 2% hoặc 10% ta thuđược (4-aryl-S-thioxo-4,5-dihydro-| H-1,2,4-triazol-3-yl)acetic acid (18) Sản phẩmchủ yếu tổn tại ở dang thiol [11]

° =

TS at tờ LN

s hr

(17) (18)

Bằng cách nay người ta cũng đã tổng hợp được một số

5-(1-naphthylmety!)-4-aryl-s-triazole-3-thiol (19) và estradiol- | 7a-triazoline (20) { I |

Người thực hiện: Trương Phương Ly Trang 10

Khóa luận tắt nghiệ, Người dẫn khoa học: TS Nguyễn Tiền C

Tương tự như vậy, với chất phản ứng là 1,4-phenylene-bis-thiosemicarbazide (26)

thì thu được sản phẩm là 5,5°-(1,4-phenilene)bis(4-aryl-3-mercapto-1,2,4-triazole

Khóa luận tốt nghỉ Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Tiển C.

(26) (27)

Ar = CoH, CạH;CH;

Các thiosemicarbazide với nhóm thé dj cho phản ứng đóng vòng nội

liệt ene s6 suïng bên và lo by) lam tuy no leanne ith

(29), (30), (31), (32) với kiệu acl re cao [1]

Khóa luận tốt nghiệ N; dẫn khoa học: TS Nguyễn Tiền C.

G1)

R = cyclohexyl, Cols, 4-CHyOCdH,, 4-FC,H, 4-CIC,H,„ 4-BrC,H, 4-NO;C,H,

R' = OH, OCH:; Ar = CaHs, 4-CIC,H,

Khóa luận tối nghỉ Người hướng dẫn khoa hoc: TS Nguyễn Tién C

or

(39) R = CH; CoHs

+ Phan ứng của |-iodobutane hoặc 2-bromo-] -(2,3-dihydro-|

,4-benzodioxin-6-yl)-1-cthanone với (8) cho sản phẩm lằn lượt là các dẫn xuất alkyl sunfanyl (40) va (41)

+ Các hợp chất 1,2,4-triazole-3-thiol cũng cho ứng với chloroacetamide tạo ra

các dẫn xuất Re sngshệcso bey Sop) cm độn

Khóa luận tắt nghiệp Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Tiền Công

(43)

R = CH;CH, C,H;; Rị = H, Cl, CHy; Rz = Cl, OCH;

+ Hop chất bis(4-aryl-3-alkylthio-1,2,4-triazole-5-yl)alkane (44) được tao ra khi cho

bis(4-aryl-1,2,4-triazoline-5-thione-5-yl)alkane (25) phản ứng với các alkyl halide trong dung địch NaOH 5%: [1]

4-(2-chloro-ethyl)morpholine hydrochloride trong dung môi ethanol với sự có mặt

của natri acetate khan thì thu được sản phẩm tương ứng (46) và (47): [1]

Khóa luận tốt nghi Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Tiền C'

Khi dun hổi lưu một số dẫn xuất 4-(2-halopheny!)-1,2,4,triazole-3-thiol (51) với natri

hydride trong DMF sau 24 giờ, sản phẩm thu được là các hợp chất

Các kết quả nghiên cứu cho thấy các hợp chất có chứa vòng

1,2,4-triazole-3-thiol/thione có những đặc tính hóa sinh quan trọng như chống viêm, kháng virus, chống

nam, giảm đau, chống co giật, chéng trim cảm, diệt cỏ Nhờ những đặc tính đa dạng ấy

mà các hợp chất này đã được sử dụng trong nông nghiệp, công nghiệp và sinh học.

ở no chất có khả năng kháng viêm tốt như (19), (20) Đặc biệt, hợp chất (20)

rộ ltrkiertntitri~rìi tua héa-dj hóa cũng như Gia với cơ quan hap thy steroid [1]

Người thực hiện: Trương Phương Ly Trang 17

(19)

Khỏa luận tot nghié, Người hưởng dẫn khoa hoc: TS Nguyễn Tién C.

R = CHy, Cis, Cl, F NO; NH;; R' = C;-C¿ alkyl

Hợp chất (54) vừa là tác nhân chống trim cảm vừa có khả năng ngăn ngừa vi khuẩn

lao: [13]

N—N

Aes

(S4)

Các hợp chất (14) với nhóm thé allyl ở vị tri số 4 cho thấy khả năng gây ức chế đối

với một số chủng vi khuẩn như Escherichia coli, Bacillus subtilis, Salmonella

khuẩn Escherichia coli hay còn gọi tit là E.Coli là một trong những vi khuẩn có

kha năng kí sinh trong đường ruột, là nguyên nhân gây bệnh tiêu chảy ở người và

Ar © Colts 2-C,H,OH, 3-OH-5-CIC,H; 4-CgHyOC Hs

Người thực hiện: Trương Phương Ly Trang 18

Khóa luận tốt nghiệp Người hướng dẫn khoa hoc: TS Nguyễn Tiến Công

CHUONG II:

THỰC NGHIEM

Người thực hién: Trương Phương Ly Trang 19

Khóa luận tốt nghi Người dẫn khoa hoc: TS Nguyễn Tién C

Khóa luận tốt nghi Người hưởng dẫn khoa học: TS Nguyễn Tiến Cô

II.2 TONG HOP

- 24,5 g ethyl chloroacetate (0,2 mol)

~ 27,6 g kali carbonate (0,2 mol)

~ 150 ml acetone

> Cách tiến hành:

— Hòa tan hoàn toàn 4-bromophenol bằng acetone trong bình cầu 250ml Tiếp

tục cho kali carbonate (đã làm khan và nghiền mịn) vào lắc đều, cho ester

ethyl chloroacetate vào.

- Dùng máy khuấy từ dun hồi lưu và khuấy hỗn hợp trong 6 giờ

~ Để hỗn hợp phản ứng vào nước đá, cho một ít dung địch NaOH để loại bớt

phenol du Sau đó chiết lấy sản phẩm bằng điethyl ether

-_ Cô quay để loại bớt ether va ester ethyl chloroacetate dư.

~ Sản phẩm ethyl (4-bromophenoxy)acetate được dùng cho phản ứng tiếp theo

ma không qua tinh chế

Khóa luận tốt nghiệp Người hướng dan khoa hoc: TS Nguyễn Tién Công

— Ethyl (4-bromophenoxy)acetate khoảng 0,2 mol

~ 30 ml hydrazine h 50% (d = 1,03 g/cm’) (0,6 mol) (số mol hydrazine

hydrate lấy gdp 3 lần số mol ester)

- 50 ml ethanol tuyệt đối

>> Cách tién hành:

- Cho ethyl (4-bromophenoxy)acetate vào bình cầu 100 ml, hòa tan bằng

lượng tối thiếu ethanol tuyệt đối cho đến khí được dung dịch đồng nhất

- Thêm 10 ml hydrazin hydrate 50%, đun hồi lưu trong | giờ, thêm tiếp 10 ml

hydrazine hydrate, đun tiếp trong | giờ nữa, sau đó, thêm tiếp 10 ml

hydrazine hydrate còn lại và đun thêm 4 giờ nữa.

~ Cất loại bớt dung môi và để nguội hỗn hợp phản ứng sẽ có kết tủa trắng xuất

hiện Lọc kết tủa và kết tỉnh lại trong ethanol tuyệt đối.

- Kết quả thu được 32,4 g sản phẩm tỉnh khiết có dang tinh thể hình kim,

không màu, nóng chảy ở 172, I°C.

~ Hiệu suất chung cho cả hai quá trình là 66,12 %

II.2.1.2 TONG HỢP 2-(4-CHLOROPHENOXY)ACETOHYDRAZIDE

a TÔNG HỢP ETHYL (4-CHLOROPHENOXY)ACETATE

- Tiến hành tương tự như quá trình tổng hợp ethy! (4-bromophenoxy)acetate.

- Sau khi đun trong 6 giờ, ta để nguội hỗn hợp phan ứng rồi để vao nước đá,

sản phẩm tách ra ở dạng chất rin màu trắng

~ Sản phẩm ethyl (4-chlorophenoxy)acetate được dùng cho phản ứng tiếp theo

mà không qua tình chê.

Ci

b TONG HỢP 2-(4-CHLOROPHENOXY)ACETOHYDRAZIDE

Người thực hiện: Trương Phương Ly Trang 22

Khóa luận tốt nghỉ Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Tiền Cô

Xã Os

ci

> Hóa chất:

~ Ethyl (4-chlorophenoxy)acetate khoảng 0,2 mol

- 30 ml hydrazine hydrate 50% (d = 1,03 g/mol) (0,6 mol) (số mol hydrazine

hydrate lấy gấp 3 lần số mol ester)

~ $0 ml ethanol tuyệt đối

~ Hiệu suất chung cho cé hai quá trinh là 60,579

11.2.2 TONG HOP

~ 30 ml ethanol tuyệt đối

Người thực hiện: Trương Phương Ly Trang 23

Khóa luận tắt nghiệp Người hướng dẫn khoa hoc: TS Nguyễn Tiển Công

> Cách tiễn hành:

- Hòa tan 2-(4-bromophenoxy)acetohydrazide bằng lượng ethanol tối thiểu

trong bình cầu 100 ml cho đến khi được dung dịch đồng nhất

- Cho isothiocyanatobenzene vào bình cầu va dun hồi lưu cách thủy trong |

gid.

~ Để nguội, lọc lấy kết tủa và kết tinh lại trong ethanol tuyệt đối

- Kết quả thu được 5,39 g sản phẩm tinh khiết ở dang chất rắn màu trắng, nóng

chảy ở 187,6°C Hiệu suất 70,73%

b TONG HOP

Khỏa luận tốt nghỉ, Người dẫn khoa học: TS Nguyễn Tiền C

~ 30 ml ethanol tuyệt đối

Người thực hiện: Trương Phương Ly Trang 2Š

Khoa luận tốt nghiệp Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Tiến Công

dung dịch NaOH 2M vào bình cầu 50 ml, đun hôi lưu trong 2 giờ.

~ Để hỗn hợp phản ứng vào nước đá và trung hòa NaOH dư bằng dung dịch

Khỏa luận tối nghỉ Người hưởng dẫn khoa hoc: TS N, Tién C.

b TONG HOP

Khóa luận tắt nghiệp Người hướng dẫn khoa hoc: TS Nguyễn Tién Céng

~ Dung dich HCI loang

Các hợp chất 4-N-ary-I,2,4-triazole-3-thiol đã tổng hợp được déu lả chat rin, việc xác

định điểm nóng chảy được thực hiện trên máy Mettler Toledo FP62 tại phòng thinghiệm Hóa Hữu cơ - Khoa Hóa học - Trường đại học Sư phạm Thanh phổ Hồ Chí

Minh.

Người thực hiện: Trương Phương Ly Trang 28

Khóa luận tốt nghiệp Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Tiến Công

II.3.2 PHO HÔNG NGOẠI (IR)

Phổ hồng ngoại của các chất được đo bằng máy Shimadzu FTIR 8400S tại phòng máy

thuộc Khoa Hóa học - Trường đại học Sư phạm Thành phế Hồ Chí Minh.

II.3.3 PHO CONG HƯỚNG TỪ HẠT NHÂN ('H-NMR)

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 'H-NMR của một số chit được đo bằng máy Bruker AC

500 MHz sử dụng dung môi DMSO Quá trình đo phổ được thực hiện tại Phòng NMR

- Viện Hóa học - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Hà Nội.

Người thực hiện: Trương Phương Ly Trang 29

Khóa luận tốt nghiệp Người hướng dân khoa hoc: TS Nguyên Tiến Công

CHƯƠNG Ill:

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Người thực hiện: Trương Phương Ly Trang 30

Khóa luận tắt nghỉ Người hướng dẫn khoa hoc: TS Nguyễn Tién Ci

III.1 TONG HỢP 2-(4-HALOPHENOXY)ACETOHYDRAZIDE

11.1.1 TONG HỢP ETHYL (4-HALOPHENOXY)ACETATE

1.1.1.4 PHƯƠNG TRINH PHAN UNG

III.1.1.3 THẢO LUẬN

> Chúng tôi đã tiến hành tổng hợp cthyl (halophenoxy)acetate theo phương pháp đi từ

halophenol và ethyl chloroacctate Với chất đầu lần lượt là bromophcnol (A;) và

4-chlorophenol (B,), chúng tôi đã tổng hợp được ethyl (4-bromophenoxy)acetate (Az) và

ethyl (4-chlorophenoxy)acetate (By).

Người thực hiện: Trương Phương Ly Trang 3Ï

Khóa luận tốt nghié Người hưởng dẫn khoa học: TS Nguyễn Tiền C.

(Ay (By

> Phản ứng xảy ra theo cơ chế thé nucleophile lưỡng phản tử (Sx2) trong đó ethyl

chloroacetate là chất nền vả anion phenolate là tác nhân thé

> Vi chất tham gia và sản phẩm của phản ứng đều là ester nên dung môi thích hợp nhất là

ethanol, chất này vừa có thể hòa tan các ester lại dé dàng loại bỏ khí kết thúc phản ứng.

> Sau khi đun xong, 46 hỗn hợp phản img vào nước đá thi ethyl (4-bromophenoxy)acetate

ngay lập tức xuất hiện dưới dạng kết tủa trắng Còn ethyl (4-chlorophenoxy)acetate có thể

được tách ra bằng cách chiết hỗn hợp với diethyl! ether Trong giai đoạn này, có thể

dung dịch NaOH để trung hòa lượng phenol còn dư, đồng thời rửa nhiều lần với nước

để loại hết natri phenolate vừa tạo thành sau phản ứng trung hòa

> Sau khi tỉnh chế ta thu được ethyl (4-bromophenoxy)acetate ở dạng chất rắn, trắng va ethyl

(4-chlorophenoxy)acetate là chất lỏng, sánh, màu nâu đỏ Như vậy so với các chất tham giaphan ứng thì sản phẩm đã có sự khác biệt về tính chất vật lí, trạng thái tồn tại ở nhiệt độ

thường, điều này chứng tỏ các ester ethyl (4-halophenoxy)acetate đã được tạo thành

11.1.2 TONG HOP 2-(4-HALOPHENOXY)ACETOHYDRAZIDE

1.1.2.1 PHƯƠNG TRINH PHAN UNG

9

or oe LD mar

x x

1.1.2.2 CƠ CHE PHAN UNG

Người thực hiện: Trương Phương Ly Trang 32

Khóa luận tốt nghiệp Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Tién Công

III.4.2.3 THẢO LUẬN

5

+“

>

Phan ứng xảy ra theo cơ chế cộng nucleophile (Ax), trong đó tác nhân cộng là hydrazine

với đôi điện tử tự do trên nguyên tử N, cấu trúc nền là liên kết đôi C=O của nhóm chức

ester Đây là phản ứng thuận nghịch, xảy ra qua 2 giai đoạn Giai đoạn đầu quyết định tốc

độ phan ứng là giai đoạn cộng tác nhân nucleophile vào nguyên tử carbon carbonyl Ở giai

đoạn tiếp theo nhóm -OC;H được tách ra đưới dang phân tử C;H;OH Phan ứng xảy ra

thuận lợi trong môi trường kiểm yếu.

ĐỂ hiện Bo ĐÁ, ater Gala crac, citing 20146 ng Long ct) de pip 3 la

so với lượng cần thiết Tuy nhiên cẩn cho từ từ hydrazine vào hỗn hợp phản ứng để tránh

môi trường quá kiểm sẽ dẫn đến ester bị thủy phân Trong quá trình phản ứng, chúng tôi đã

chia lượng hydrazine làm 3 phần cho vào hợp phản ứng trong 3 đợt, đợt sau cách đợt

trước | giờ.

Phan ứng được thực hiện trong dung môi ethanol, vì vậy chi dùng lượng vừa đủ dung môi

để tránh cân bằng chuyển đời theo chiểu nghịch làm giảm hiệu nh viên ứng.

111.1.2.4 NGHIÊN CỨU TINH CHAT VAT LÍ VÀ CÁU TẠO

Thực hiện song song 2 đây chuyển hóa, chúng tôi thu được 2 sản phẩm là

2-(4-bromophenoxy)acetohydrazide (A3) và ethyl (4-chlorophenoxy)acetate (By).

0 AL nt `

AT AT

(Ay (By

> Tính chất vật lí

Trạng thái: (Ay) và (By đều là những chất rắn kết tinh dạng tinh thể hình kim không màu

Điểm nóng chảy: (Ay : 172,1°C ; (By : 159,4°C Nhiệt độ nóng chấy tăng lên nhiều so vớiester ban đầu có thể được giải thích bằng sự tạo thành liên kết hidro liên phân tử giữa các

phân tử hydrazide có tử H linh động trong nhóm -NH; Nhiệt độ nóng chảy của

(Ay) lớn hơn (Bạ) là do lượng phân từ của (Ay) lớn hon (By).

Khảo sát phổ hồng ngoại (IR)

Để xác định các nhóm chức có trong sản phẩm, chúng tôi tiếp tục khảo sát phổ hồng ngoạicủa (Ay) và (By (xem Bang 4a và Bang 4b).

Trên phổ IR của cả hai chất (4;) và (By đều thấy có vân phổ nhọn cường độ mạnh ở

3000-3300 cm'' ứng với dao động hóa trị của liên kết N-H Vân phổ nhọn có cường độ mạnh ở

1678 cm” trên phổ của (Ay) và ở 1666 cm" trên phổ của (By cho thấy sự tổn tại của liênkết C=O Tin số dao động của liên kết C=O ở đây đã giảm đi so với liên kết C=O trongphan tử ester (khoảng 1730-1750 cm'') Điều nay là hợp lí vì đôi điện tử tự do trên nguyên

từ N linh động hơn, có khả năng liên hợp với nhóm C=O tốt hơn đôi điện tử tự do trên

nguyên tử O (do N có độ âm điện bé hơn O) Trên phổ đồ còn xuất hiện các pic hấp thụtrong vùng 1550-l6|0 cm xác nhận sự tổn tại của vòng thơm, đám van tù ở vùng 3000-

3300 cm’! chứng tỏ có liên kết hidro liên phân tử giữa các phân tử hydrazide

Người thực hiện: Trương Phương Ly Trang 33