nghiên cứu tổng hợp một số dị vòng chứa hai nitơ đi từ dẫn xuất 3 - axetyl benzo-cumarin thông qua các xeton α,β -không no tương ứng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN CHU ANH VÂN NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MỘT SỐ DỊ VÒNG CHỨA HAI NITƠ ĐI TỪ DẪN XUẤT 3-AXETYL BENZO- CUMARIN THÔNG QUA CÁC XETON α, β - KHÔNG NO TƢƠNG ỨNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Hà Nội - 2011 ĐA ̣ I HO ̣ C QUÔ ́ C GIA HA ̀ NÔ ̣ I TRƢƠ ̀ NG ĐA ̣ I HO ̣ C KHOA HO ̣ C TƢ ̣ NHIÊN Chu Anh Vân NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MỘT SỐ DỊ VÒNG CHỨA HAI NITƠ ĐI TỪ DẪN XUẤT 3-AXETYLBENZO- CUMARIN THÔNG QUA CÁC XETON α, β - KHÔNG NO TƢƠNG ỨNG Chuyên nga ̀ nh: Hóa hữu cơ M s: 60 44 27 LUÂ ̣ N VĂN THA ̣ C SI ̃ KHOA HO ̣ C NGƢƠ ̀ I HƢƠ ́ NG DÂ ̃ N KHOA HO ̣ C: GS. TSKH. Nguyễn Minh Thảo Hà Nội - 2011 MỤC LỤC MỞ ĐẦU…………………………………………………………………………….1 Chương 1. Tổng quan… ………………………………………………………… 3 1 MỤC LỤC .1 3  3 1.1.1.       cumarin 3          umarin 3 1.1.3 6 ,-  9  xeton ,-  9 ,- 15 ,- 17 ,-  no22 .  24  24 2. 24 -axetyl-4-metylbenzocumarin 25  naphtylaxetat 25 -axetyl- 2-  25 -axetyl-4-metyl benzocumarin 26     xeton ,-       -axetyl-4- metylbenzocumarin 27 -metylbenzocumarin-3-yl) arylvinylxeton (,-k  ) 27 2 -arylvinylbenzocumarin-3-yl) arylvinylxeton () 28   28 ,- -axetyl-4-  2,3- -1,5-.28 2.3.5.2. ,- -axetyl-4-  - triaryl-2-pyrazolin29 ,- -axetyl-4-  29   30 3.1. -axetyl-4-30 3.2.  -  34 - 34  36  37 3.3.   42   42  43 45 3.4.1.    -     -axetyl-4-metylcumarin  - triaryl-2-pyrazolin45 3.4.2.    -     -axetyl-4-metylcumarin - -1,5-benzo53 3 3.4.3.    -     -axetyl-4- - -1,5-57 3.559 61 62 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT     - spin s Singlet d Doublet t Ttriplet dd Doublet of doublet m Multiplet    DMSO Dimethyl sulfoxide DMF N, N- Dimetylformamid 4 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU HÌNH VẼ Bảng 3.1. Kết quả tổng hợp và các dữ kiện vật lý của các xeton  ,  - không no thuần túy35 Bảng 3.2. So sánh kết quả thu được theo hai phương pháp 36 Bảng 3.3. Dữ kiện phổ hồng ngoại (KBr, cm -1 ) và phổ khối lượng của các xeton  ,  - không no thuần túy 38 Bảng 3.4. Dữ kiện về phổ 1 H-NMR (  , ppm. d 6- DMSO, J, Hz)của các xeton  ,  - không no thuần túy 41 Bảng 3.5. Dữ kiện tổng hợp và phổ hồng ngoại (KBr, cm -1 ) của các hợp chất tổng hợp được dãy pirazolin 47 Bảng 3.6. Độ dịch chuyển hóa học của các proton trong phổ 1 H-NMR của các hợp chất dãy pirazolin  50 Bảng 3.7. Số liệu về tổng hợp và phổ IR, MS của các hợp chất 2-aryl-4-(2’- hiđroxiphenyl)-2,3-đihiđro-1H-1,5-benzođiazepin  54 Bảng 3.8. Tín hiệu phổ 1 H-NMR của các hợp chất benzođiazepin 56 Bảng 3.9. Kết quả thử hoạt tính sinh học của một số hợp chất 59 Hình 3.1. Phổ IR của 3- axetyl- 4- metylbenzocumarin 33 Hình 3.2. Phổ 1 H-NMR của 3-axetyl-4- metyl benzocumarin 33 Hình 3.3. Phổ MS của 3-axetyl-4–metylbenzocumarin 34 Hình 3.4. Phổ hồng ngoại của AV 2 7 Hình 3.5. Một đoạn phổ 1 H-NMR của III39 Hình 3.6. Một đoạn phổ 13 C-NMR của AV6 40 Hình 3.7. Phổ khối lượng của AV 4 0 Hình 3.8. Phổ hồng ngoại của IV 4 Hình 3.9. Một đoạn phổ 1 H-NMR của IV5 5 Hình 3.10. Phổ khối lượng của IV 45 Hình 3.11. Phổ IR của P2 47 Hình 3.12.Phổ 1 H-NMR của P10 49 Hình 3.13. Phổ 13 C-NMR của hợp chất P10 trong dung môi DMSO 49 Hình 3.14. Phổ HSQC của P10 trong dung môi DMSO 51 Hình 3.15. Một đoạn phổ HMBC của P10 trong DMSO 52 Hình 3.16. Phổ IR của B7 54 Hình 3.17. Phổ 1H-NMR của B7 55 Hình 3.18. Phổ MS của B7 56 Hình 3.19. Phổ IR của BV2 58 6 MỞ ĐẦU                  umbelliferone (7- aesculetin (6,7--4-metylcumarin), hernirin (7-metoxicumarin                              wafanin        umbelliferone ). α,β-      α,β-       Nghiên cứu tổng hợp một số dị vòng chứa hai nitơ đi từ dẫn xuất 3- axetyl benzo-cumarin thông qua các xeton α, β- không no tương ứng 7             : -     : 3- axetyl-4 -metylbenzocumarin. -              α,β- ,        ,-                    2 : pyrazolin,    . -    :   ,               . - . Chương 1 TỔNG QUAN 1.1 Về các hợp chất chứa vòng cumarin 1.1. 1. Giơ ́ i thiê ̣ u sơ lươ ̣ c vê ̀ cumarin   : IUPAC: 2H-cromen-2- 2-Benzopyron, 2H-1-Benzopyran-2-on, α-Benzopyron,   : , t nc 0 C= 68-71 0 C, t 0 s = 298- 302,   O O 1 2 3 45 6 7 8 8 1.1.2. Một số phương pháp tổng hợp vòng cumarin 1.1.2.1. Tổng hợp cumarin theo phương pháp ngưng tụ Perkin [7,13,25]   CHO OH + (CH 3 CO) 2 O CH 3 COONa O O + CH 3 COOH  cumarin. CHO OH + CH 2 COOC 2 H 5 C O OC 2 H 5 piperidinaxetat -C 2 H 5 OH, 0 0 C O O      CHO OH R 2 R 1 + R 3 COOEt piperidine O R 2 R 1 R 3 O CHO OH R 3 COOEt + O O R 3 1.1.2.2: Tổng hợp cumarin theo phương pháp Pesman [ 1,7,11,20,35,39 ]    -   [...]... thích hợp (etanol, axetonitrin…) đến khi trên bản mỏng silicagen chỉ có 1 vết tròn và gọn Kết quả thu được 8 hợp chất benzođiazepin với Ar là: 4-ClC6H4, 3- ClC6H4, 4-BrC6H4, 4-CH3C6H4, 2-Thienyl, 4-OH -3 - CH3OC6H4, C6H5, 4CH3OC6H4 ( Xem bảng 3. 7 trang 54) 33 2 .3. 5.2 Tổng hợp các dẫn xuất chứa vòng pyrazolin đi từ các xeton- α,β không no của dãy cumarin CH3 Ar NHNH2 COCH=CH-Ar CH3 CH3COOH N + N O O O NO2 NO2 ... thành công dãy các xeton α, - không no từ các dẫn xuất axetylcumarin, axetylquinolin-2-on với các andehit thơm, dị vòng indol, fufural với hiệu suất cao: 19 CH3 CH3 + Ri-CHO piperidin O HO CHCl3 O HO COCH3 O C CH=CH- Ri OH OH COCH=CH Ar COCH3 + O N R-CHO N O Ngoài ra các xeton α, - không no chứa nhân thơm cũng được tổng hợp bằng phương pháp này: Ngưng tụ dẫn xuất resoxinol và hidroquinon với benzandehit... etanol tuyệt đối Sau khi kết tinh lại sản phẩm thu được có dạng tinh thể màu vàng nâu Kết quả: H= 40% ; t0nc=2 032 040C 2 .3. 4 Tổng hợp các xeton α, - không no đi từ hợp chất 3- axetyl- 4metylbenzocumarin 2 .3. 4.1 Tổng hợp các hợp chất (4-metylbenzocumarin -3 - yl) arylvinylxeton CH3 CH3 COCH3 H +O O O C CH=CH Ar O piperidin Ar O O 2 .3. 4.1.1 Theo phương pháp đun hồi lưu hỗn hợp phản ứng Đun hồi lưu hỗn hợp 3- axetyl- 4-metylbenzocumarin... CH2 Br - CHBr - CO -CH3 - Phản ứng cộng hợp đóng vòng: Phản ứng này thường được dùng để tổng hợp vòng 6 cạnh Môi trường phản ứng thông thường là bazơ, ban đầu là sự tạo thành enolat, sau đó enolat cộng hợp vào xeton α, - không no Cuối cùng là sự xeton hóa đóng vòng + O O H3C CH3 O -H2O bazo O CH2 O O - Phản ứng Diels – Alder: Phản ứng này là phản ứng giữa dien và đienophin Ở đây xeton - không no đóng... không no thành các hợp chất chứa vòng pirazolin và benzođiazepin 2 .3. 5.1 Tổng hợp các dị vòng đihiđrobenzođiazepin đi từ các xeton- α,β không no của dãy cumarin CH3 O C CH=CH Ar O O CH3 N H2N CH3COOH + H2N O O H N Ar H Đun hồi lưu 1 0- 16h hỗn hợp gồm 10 -3 mol xeton α, - không no với 10 -3 mol o- phenylenđiamin trong 30 ml dung môi etanol tuyệt đối và 5-1 0 giọt axit axetic băng làm xúc tác Sản phẩm tách... với Ar là: 4-ClC6H4, 4-BrC6H4, 4-CH3C6H4, 2-Thienyl, 4-CH3OC6H4 ( Xem trang 3. 5 trang 47) 2 .3. 5 .3 Tổng hợp các dị vòng đihiđrobenzođiazepin đi từ các xeton- α,β không no của dãy benzocumarin Ar CH3 O C CH=CH Ar O O CH3 H2N N CH3COOH + H2N H N O O Tiến hành tương tự 2 .3. 5.2, kết quả thu được 1 hợp chất benzođiazepin BV2với Ar là: 4 -NO2 C6H4 Hiệu suất 10%, t 0 = 27 8-2 800C nc 34 ... với các xúc tác như POCl3, CH3COONa…cũng cho kết quả tương tự 9 CH3 OH C6H 5NO2 CH3COCH2COOC2H5 + AlCl3 O O CH3 OH + CH3 - C O H C CH2 CH2 COOEt COOEt COOEt POCl3 O OH O CH3 + CH3COCH2COOC2H5 OH C6H 5NO2 + C2H5OH + H2O AlCl3 khan 130 -1 400C O O OH -C2H5OH CH3COCH2COOC2H5 OH HO -H2O O OC2H5 P.P.A,7 0-8 00C OH CH3 OH H3C OH HO O O OH CH3 COCH3 HO + CH3COCH2COOC2H5 COCH3 CH3COONa O O OH CH3 COCH3 O OH O CH3... tác trong phản ứng ngưng tụ 4-formyl quinolin với các 18 axetophenon, dùng xúc tác AlCl3, Al2O3 để tổng hợp xeton α, - không no từ benzindol -3 - andehit và xeton H N + CHO C H N AlCl3 CH3 CH3 O C O CH3 CH=CH Tuy nhiên xúc tác bazơ là thông dụng hơn cả vì đi u kiện phản ứng đơn giản và phù hợp với nhiều phản ứng kể cả xeton chưa no, thơm hay dị vòng Vai trò của bazo trong việc xúc tác phản ứng là hoạt hóa... hỗn hợp đồng số mol các chất phản ứng trong dung môi etanol Ar HN Ar - CO -CH = CH - Ar' + C H2N NH2 C2H5OH N Ar' N NH2  Phản ứng Michale Phản ứng được tiến hành trong môi trường bazo để tổng hợp các xeton vòng hóa 26 O COOEt O O + COOEt EtO- 1.2.4 Hoạt tính sinh học và khả năng ứng dụng của các xeton α, - không no [ 3, 4, 5, 8, 23 ] Các công trình nghiên cứu về hoạt tính sinh học của các xeton α, -. .. phản ứng cộng hợp Diels-Alder: CH3 CH3 H3C O O CH2 H3C CH2 xilen, 2600C O O Khi được chiếu sáng, các cumarin được chuyển thành sản phẩm đime hoá: HH O O O HH HH hv, C6H6 h O O O C6H5COOC6H5 O O O 13 HH O 1.2 Sơ lược về các xeton α, - không no 1.2.1 Phương pháp tổng hợp xeton α, - không no Có rất nhiều phương pháp tổng hợp xeton α, - không no, dưới đây là một số phương pháp chính 1.2.1.1 Phản ứng ngưng .   Nghiên cứu tổng hợp một số dị vòng chứa hai nitơ đi từ dẫn xuất 3- axetyl benzo-cumarin thông qua các xeton α, - không no tương ứng  7             :. của một số hợp chất 59 Hình 3. 1. Phổ IR của 3- axetyl- 4- metylbenzocumarin 33 Hình 3. 2. Phổ 1 H-NMR của 3- axetyl- 4- metyl benzocumarin 33 Hình 3. 3. Phổ MS của 3- axetyl- 4–metylbenzocumarin 34 . CHU ANH VÂN NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MỘT SỐ DỊ VÒNG CHỨA HAI NITƠ ĐI TỪ DẪN XUẤT 3- AXETYL BENZO- CUMARIN THÔNG QUA CÁC XETON α, β - KHÔNG NO TƢƠNG ỨNG LUẬN VĂN THẠC SỸ