nghiên cứu phân tích một số hợp chất hữu cơ vòng bé bằng phương pháp hplc-ms và nmr

I HC QUI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN VIN KHOA H VIT NAM VIỆN HOÁ HỌC NGUYỄN TIẾN DŨNG NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH MỘT SỐ HỢP CHẤT HỮU CƠ VÒNG BÉ BẰNG PHƢƠNG PHÁP HPLC-MS VÀ NMR LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - năm 2012 I HC QUI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN VIN KHOA H VIT NAM VIỆN HOÁ HỌC NGUYỄN TIẾN DŨNG NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH MỘT SỐ HỢP CHẤT HỮU CƠ VÒNG BÉ BẰNG PHƢƠNG PHÁP HPLC-MS VÀ NMR Chuyên ngành: HÓA PHÂN TÍCH Mã số: CH. 1001190 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS. TS. NGUYỄN VĂN TUYẾN Hà Nội - năm 2012 MỤC LỤC  i  ii  1  2 1.1. BETA LACTAM 2  3 1.2.1.  3 1.2.2.  4  7  7  8  8 1.3.4.  9  17  17  17  17  18 1.4.5. DETECTOR DAD 19 1.4.6. DETECTOR MS 20  22  22  22 2.1.2. . 22  23  23 β-lactam 25  -phenoxy clorua axetic 25  26 β- lactam 27  1  13 9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f 28  31 β-LACTAM 31 cis-β-LACTAM 32 3.2 1 H-9a 32  1 H 9b 33  1 H-9c 33  1 H-9d 34  1 H-9e 35  1 H-9e 35 -MS 37  37  40   41  43  48  49  51 i DANH MỤC CÁC CÁC HÌNH Hình 1.1. C -lactam 3 Hình 1.2. Ph 1H-NMR ca hn hp este Mosher (S)-1-phenylbutan-1--1- phenylbutan-1-ol 10 Hình 1.3. Ph 1 H-NMR ca este Mosher (R)-1-phenylbutan-1--1- phenylbutan-1-ol 10 Hình 1.4. Ph 1 H-NMR ca (-)-n hp (-)-enriched vi CSA 12 Hình 1.5. u 1 H-NMR ca CH 3 trong mt s ng hp 13 Hình 1.6. Cu Fiedel 14 Hình 1.7.  -Ray 14 Hình 1.8. Ph CD ca hp ch 16 Hình 1.9. Ca ct ODS 18 Hình 1.10.   quang 19 Hình 1.11. i ti nhy ca detector (ci tin flowcell). 20 Hình 3.1. Ph 1 H ca hp cht 9a 32 Hình 3.2. Ph 1 H ca hp cht 9b 33 Hình 3.3. Ph 1 H ca hp cht 9c 33 Hình 3.4. Ph 1 H ca hp cht 9d 34 Hình 3.5. Ph 1 H ca hp cht 9e 35 Hình 3.6. Ph 1 H ca hp cht 9f 35 Hình 3.7. Ph hp th electron ca hp cht 9a 37 Hình 3.8. Ph hp th electron ca hp cht 9b 38 Hình 3.9. Ph hp th electron ca hp cht 9c 38 Hình 3.10. Ph hp th electron ca hp cht 9d 38 Hình 3.11. Ph MS ca hp cht 9c  ch  Positive 40 Hình 3.12. Ph MS ca hp cht 9c  ch  Negative 40 Hình 3.13. S ca hp cht 9c khi chy vng Gradient 1 42 Hình 3.14. S ca hp cht 9c khi chy vng Gradient 2 42 Hình 3.15. S ca hp cht 9c khi chy vng Gradient 3 42 Hình 3.16. S ca hp cht 9a 43 Hình 3.17. Ph MS ca pic 1 (hp cht 9a) 44 Hình 3.18. Ph MS ca pic 2 (hp cht 9a) 44 Hình 3.19. S ca hp cht 9b 45 Hình 3.20. S ca hp cht 9c 46 Hình 3.21. S ca hp cht 9d 47 ii DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Sơ đồ 1.1. Phn ng Staudinger 3 Sơ đồ 1.2. Staudinger 4 Sơ đồ 1.3. lactam 5 Sơ đồ 1.4. S dng mui (12) tng h-lactam 6 Sơ đồ 1.5. Sorbyl clorua (16) tng h-lactam 6 Sơ đồ 1.6. - 7 Sơ đồ 2.1. Tng hp dn xut 2-phenoxy clorua axetic 26 Sơ đồ 2.2. Tng hp dn xut imin 26 Sơ đồ 2.3. Tng hp dn xut cis--lactam 27 Sơ đồ 3.1. -phenoxy clorua axetic 31 Sơ đồ 3.2.  t 5a,b 32 iii BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT u  1 SKPB S 2 SKPD So 3 SKPT Sn 4 HPLC High-performance liquid chromatography 5 MS Mass spectrometry 6 NMR Nuclear magnetic resonance iv 1 MỞ ĐẦU Vi s bing ca vi khut thu  dc hoc ph ng hp li do kh c ca vi khum hiu qu u tr bng bin ch mong mui bnh. Azetidin-2-ones (β-lactams) i di       trng [9] ng dsynthon trong tng hp h[13] to ra nhng loi thuc mu lu tr  vi khu vic tng hng hp β-lactam mt vit quan trng. Mt hoc cc i quang hop th  t tn rt nhiu thy vic tng hp chn lc lp th t quang tr gic hiu qu u tr. y trong luc   chn lc lp th cp cht β-lactamsc t phn ng tng h HPLC- 2 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. BETA LACTAM β-    β-lactam kt hp vnh . o β-thiazolidine c gpenams (A) o β-pyrrolidine c gcarbapenams (B) o β-lactam hp nh oxazolidine c g hoc clavams (C)  β-lactam kt hp v o β-thiazol 2,3-dihydc gpenems (D) o β-    -dihydro-1H-pyrrole c g   carbapenems (E)  β-lactam kt hp v o β- 3,6-dihydro-2H-1,3-thiazine c g cephems (G) o β-  -tetrahydro pyridin c g  carbacephems (H) o β--dihydro-2H-1,3-oxazine c g oxacephems (I)  β-  t hp vi bt k m   c g   monobactams [...]... các hợp chất có một tâm bất đối thì hai cấu hình của chúng sẽ không phân biệt đƣợc bằng phƣơng pháp phổ cộng hƣởng từ hạt nhân, do tín hiệu của chúng không đƣợc phân tách trong từ trƣờng Để phân biệt đƣợc hai cấu hình của các hợp chất có một tâm bất đối, ngƣời ta phải chuyển hợp chất nghiên cứu thành đồng phân dia Cơ sở của phƣơng pháp Mosher là chuyển hợp chất có một tâm bất đối thành đồng phân dia bằng. .. đƣợc phân chia dƣới dạng tiểu phân hoặc một chất lỏng phủ lên một chất mang rắn, hay một chất mang đã đƣợc biến bằng liên kết hóa học với các nhóm chức hữu cơ Phƣơng pháp này ngày càng đƣợc sử dụng rộng rãi và phổ biến vì nhiều lý do: có độ nhạy cao, khả năng định lƣợng tốt, thích hợp tách các hợp chất khó bay hơi hoặc dễ phân hủy nhiệt Phạm vi ứng dụng của phƣơng pháp HPLC rất rộng , nhƣ phân tích. .. “dia”; do các đồng phân đối quang có các tính chất vật lý và hóa học giống nhau nên chúng không thể tách bằng cách trực tiếp Trong khi đó, các đồng phân “dia” có thể tách đƣợc bằng các phƣơng pháp kết tinh chọn lọc, phƣơng pháp sắc ký hoặc phƣơng pháp NMR 1.3.1 Phƣơng pháp tách các đồng phân đối quang bằng enzym Hầu hết các enzym có tính đặc hiệu với một loại cơ chất nhất định Dựa vào tính chất này, ngƣời... có thể phân biệt và xác định đƣợc tỷ lệ hai đồng phân (R)-1-axetyl-1-phenylbutan và (S)-1axetyl-1-phenylbutan nhờ 1H -NMR của chúng khi tạo phức với tác nhân chuyển dịch Eu(hfc)3 (xem hình 5) Hình 1.5 Tín hiệu 1H -NMR của CH3 trong một số trƣờng hợp 1.3.5 X-ray tinh thể a Giới thiệu chung Phƣơng pháp X-ray phân tử là phƣơng pháp hiện đại nhất để xác định cấu trúc phân tử của một hợp chất hữu cơ Từ phƣơng... tuyệt đối đã biết đƣợc chọn để nghiên cứu trong phƣơng pháp này là những chất có khả năng dễ kết tinh để nhận đƣợc dạng đơn tinh thể Việc xác định cấu hình tuyệt đối của các hợp chất quang hoạt bằng phân tích X-ray đƣợc thực hiện dựa vào phần cấu hình tuyệt đối của chất gắn kết với chất nghiên cứu Ngoài ra, việc đƣa nhóm nguyên tử nặng nhƣ halogen (Cl, Br, I) vào phân tử hợp chất quang hoạt cũng cho phép... trên nguyên tắc cơ bản của hiệu ứng Cotton, cơ sở của phƣơng pháp này là nghiên cứu bƣớc chuyển ở trung tâm bất đối (circular dichroism) hay còn gọi là phổ nhị sắc tròn Việc xác định phổ CD rất phức tạp, vì nó phụ thuộc vào bản chất của hợp chất nghiên cứu, chỉ có những hợp chất có bƣớc chuyển n >π* và π >π* (có nhóm mang màu) mới đo đƣợc hiệu ứng Cotton Trong trƣờng hợp chất cần nghiên cứu không có... %diasteroisomerB 1.3.4 Phân tích các đối quang nhờ phƣơng pháp NMR Để xác định tỉ lệ các đồng phân lập thể có thể sử dụng nhiều phƣơng pháp khác nhau, nhƣng phổ NMR là một phƣơng pháp hữu ích và phổ biến, vì nó không làm thay đổi tỉ lệ của các đồng phân trong hỗn hợp và chỉ cần lƣợng nhỏ hỗn hợp hai đồng phân đối quang Các đồng phân khác nhau đƣợc xác định nhờ độ dịch chuyển hóa học và hằng số tƣơng tác spin-spin... 1.1 Cấu trúc cơ sở β-lactam Hợp chất chứa vòng β-lactam đƣợc ứng dụng chủ yếu trong thực tế là làm thuốc kháng sinh 1.2 TỔNG HỢP BETA LACTAM Azetidin-2-ones(β-lactams) đại diện cho một nhóm các hợp chất rất quan trọng do hoạt tính sinh học nổi tiếng của chúng [9] và là hợp chất trung gian trong tổng hợp hữu cơ [13] Nhiều phƣơng pháp tổng hợp β-lactam đã đƣợc phát triển nhƣ: phản ứng cộng vòng [2+2],... của hợp chất 1-phenylbutan-1-ol ban đầu Hình 1.2 Phổ 1H -NMR của hỗn hợp este Mosher (S)-1-phenylbutan-1-ol và (R)-1-phenylbutan-1-ol Hình 1.3 Phổ 1H -NMR của este Mosher (R)-1-phenylbutan-1-ol và (S)-1phenylbutan-1-ol 10 Ngoài axit R-Mosher, hiện nay ngƣời ta đang nghiên cứu sử dụng một số tác nhân bổ trợ khác để xác định cấu hình tuyệt đối của một số hợp chất ancol, amin và axit cacboxylic có một tâm... đồng đồng phân lập thể có tác dụng ổn định vinylketene và sản phẩm chính là trans-3vinyl - β –lactam (Sơ đồ 1.6) [23] Sơ đồ 1.6 Tổng hợp β-lactam từ imine và vinylketene 1.3 PHÂN TÍCH CÁC ĐỒNG PHÂN ĐỐI QUANG Phân tích các đồng phân đối quang là tách một hỗn hợp raxemic bằng các phƣơng pháp vật lý và hóa học Thông thƣờng, sự tách đƣợc thực hiện sau khi chuyển từ đồng phân đối quang sang đồng phân “dia”; . NGUYỄN TIẾN DŨNG NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH MỘT SỐ HỢP CHẤT HỮU CƠ VÒNG BÉ BẰNG PHƢƠNG PHÁP HPLC-MS VÀ NMR Chuyên ngành: HÓA PHÂN TÍCH Mã số: CH. 1001190 LUẬN VĂN. HỌC NGUYỄN TIẾN DŨNG NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH MỘT SỐ HỢP CHẤT HỮU CƠ VÒNG BÉ BẰNG PHƢƠNG PHÁP HPLC-MS VÀ NMR LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC .  t tinh chn l        NMR. 1.3.1. Phƣơng pháp tách các đồng phân đối quang bằng enzym Hu hc hiu vi mt lot nhnh.