Nghiên cứu tổng hợp và chuyển hóa các azometin từ dãy 5 - aminoindol thế

Trong luận án này chúng tôi đặt mục tiêu là tổng hợp, nghiên cứu tính chất phổ của các azometin mới đi từ một số 5-aminoindol thế, khảo sát hoạt tính ức chế ăn mòn, kháng nấm, kháng khuẩ

1.1.6 Bằng phản ứng giữa nitrozoaren và các -hetarylaxetonitrin 3 1.1.7 Đi từ các dị vòng chứa nitơ có nhóm metyl hoạt động và các

1.2 Phương pháp tổng hợp azometin từ amin bậc 1 và andehit 3

động

1.3.3 Phản ứng của azometin với dẫn xuất của axit isoxianic và

isothioxianic

7 1.3.4 Phản ứng của azometin với các ete không no (phản ứng Diels -

1.3.5 Phản ứng của azometin với dẫn xuất axit cacboxylic no 10 1.3.6 Phản ứng của azometin với các hợp chất cơ kim 11 1.3.7 Phản ứng của azometin với các nitroankan 12

1.4 Chuyển hóa azometin thành thiazolidin-4-on tương ứng 12

1.7.3 Ho¹t tÝnh sinh häc cña c¸c thiazolidin-4-on 21 1.7.4 Ho¹t tÝnh sinh häc cña c¸c -aminophotphonat 22

2.1.1 Các phương pháp sử dụng trong tổng hợp và tinh chế sản phẩm 23

2.1.2 Các phương pháp phổ nghiên cứu cấu trúc 23 2.1.3 Khảo sát tính chất ức chế ăn mòn thép Ct-3 của các azometin 24 2.1.4 Thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm của azometin 25

3.1 Tổng hợp các amin: 5-amino-2-phenylindol,

3.2.3 Phổ NMR của azometin 60

3.3 Chuyển hóa các azometin thành thiazolidin-4-on tương ứng 79

3.4.3 Phổ khối lượng của các -aminophotphonat 100

3.5 Hoạt tính ức chế ăn mòn và kháng khuẩn, kháng nấm của azometin 103 3.5.1 Tính chất ức chế ăn mòn thép Ct-3 của azometin 103 3.5.2 Hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm của azometin 105

DANH MỤC KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT

MIC Minimum inhibition concentration VSV Vi sinh vật

DANH MỤC CÁC BẢNG

trang

1 Bảng 3.1 Kết quả tổng hợp các azometin từ một số 5-aminoindol thế 55

2 Bảng 3.2 Một số dao động đặc trưng trên phổ IR của các azometin 58

3 Bảng 3.3 Độ chuyển dịch hóa học trong phổ 1H-NMR của azometin dãy

4 Bảng 3.4 Độ chuyển dịch hóa học trong phổ 1H-NMR của azometin dãy

5 Bảng 3.5 Sự phụ thuộc của H indol và H azometin vào hằng số  Hammett

6 Bảng 3.6 Độ chuyển dịch hóa học trong phổ 13C-NMR của các azometin

7 Bảng 3.7 Độ chuyển dịch hóa học trong phổ 13C-NMR của các azometin

dãy 5-amino-1-metyl-2-phenylindol trong DMSO-d6 70

8 Bảng 3.8 Cường độ tương đối (%) của các pic chính trong phổ khối

lượng của azometin dãy 5-amino-2-phenylindol (A1-A15) 74

9 Bảng 3.9 Cường độ tương đối (%) của các pic chính trong phổ khối

lượng của azometin dãy 5-amino-1-metyl-2-phenylindol (A16-A29) 75

10 Bảng 3.10 Kết quả tổng hợp các thiazolidin-4-on từ azometin tương ứng

13 Bảng 3.13 Số khối (m/z) các phân mảnh chính của các 3-(1-metyl

phenylindol-5-yl)-2-(aryl thế)-thiazolidin-4-on trong phổ khối lượng 87

14 Bảng 3.14 Kết quả tổng hợp và phân tích các -aminophotphonat 92

15 Bảng 3.15 Độ chuyển dịch hóa học (H) trong phổ 1H-NMR

16 Bảng 3.16 Độ chuyển dịch hóa học (C) trong phổ 13C-NMR

17 Bảng 3.17 Cường độ và số khối tương ứng của các ion mảnh trong phổ

18 Bảng 3.18 Hiệu suất ức chế ăn mòn thép Ct-3 của các azometin trong

môi trường axit HCl 2M sau 24h và 48h ở nồng độ 10-4 mol/l 103

19 Bảng 3.19 Hiệu quả ức chế ăn mòn thép Ct-3 trong môi trường axit HCl

2M của N-(benzyliden)-5-amino-2-phenylindol ở các nồng độ khác nhau

104

20 Bảng 3.20 Kết quả thử hoạt tính kháng khuẩn và diệt nấm của azometin 106

5 Hình 3.5 Tương quan hồi quy tuyến tính giữa độ chuyển dịch hóa học

H azometin với  Hammett của các azometin dãy 5-amino-2-phenylindol 65

6 Hình 3.6 Tương quan hồi quy tuyến tính giữa độ chuyển dịch hóa học

H azometin với  Hammett của các azometin dãy

7 Hình 3.7 Tương quan hồi quy tuyến tính giữa độ chuyển dịch hóa học

H indol với  Hammett của các azometin dãy 5-amino-2-phenylindol 66

8 Hình 3.8 Phổ 1H-NMR của

9 Hình 3.9 Phổ 13C-NMR của N-(p-clobenzyliden)-5-amino-2-phenyl

10 Hình 3.10 Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ chuyển dịch hóa học

C azometin vào hằng số  Hammett của các nhóm thế trên hợp phần

andehit ở dãy 5-amino-2-phenylindol (A) và

N-(p-clobenzyliden)-5-amino-2-phenylindol (A2) 77

15 Hình 3.15 Sơ đồ phân mảnh chung của các azometin dãy

16 Hình 3.16 Sự phân mảnh của

17 Hình 3.17 Sự phân mảnh của N-(2’-furyliden)-5-amino-2-phenylindol

18 Hình 3.18 Phổ 1H-NMR của

19 Hình 3.19 Phổ +MS của 3-(1-metyl-2-phenylindol-5-yl)-2-(4-dimethyl

20 Hình 3.20 Một phần phổ 1H-NMR của dietyl

21 Hình 3.21 Phổ 13C-NMR của dietyl

24 Hình 3.24 Phổ 31P-NMR của các -aminophotphonat đã tổng hợp được 100

25 Hình 3.25 Phổ khối lượng của dietyl

26 Hình 3.26 Đồ thị biểu diễn hiệu suất ức chế ăn mòn thép Ct-3 trong dung

dịch HCl 2M của các azometin với nồng độ 10-4 mol/l sau 24 và 48 giờ 104

27 Hình 3.27 Hiệu quả ức suất ức chế ăn mòn thép Ct-3 trong dung dịch

HCl 2M sau 24h và 48 h của N-(benzyliden)-5-amino-2-phenylindol phụ

MỞ ĐẦU

Trong nhiều năm qua, các azometin (hay các bazơ Schiff) đã liên tục được nghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính sinh học cũng như hoạt tính chống ăn mòn Các hợp chất này được quan tâm nghiên cứu nhiều là do chúng có hoạt tính sinh học phong phú và một số có hiệu quả cao Nhiều azometin thể hiện tính kháng khuẩn, chống viêm, chống ung thư, diệt nấm, kháng virut và HIV, chống đau nửa

31, 38, 33-36, 49, 52] thể hiện nhiều hoạt tính sinh học đáng chú ý

Trong những năm qua, đã có nhiều công trình nghiên cứu về azometin chứa nhân thơm, dị vòng đã được công bố [71, 87, 88, 96-98, 110-112] Nhưng với azometin có chứa nhân indol, đặc biệt là indol thế còn ít được đề cập đến Trong luận án này chúng tôi đặt mục tiêu là tổng hợp, nghiên cứu tính chất phổ của các azometin mới đi từ một số 5-aminoindol thế, khảo sát hoạt tính ức chế ăn mòn, kháng nấm, kháng khuẩn và nghiên cứu chuyển hóa chúng thành các dẫn xuất mới của vòng thiazolidin-4-on và -aminophotphonat

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 Azometin và các phương pháp tổng hợp azometin

Các azometin có thể được tổng hợp theo nhiều phương pháp khác nhau, sau đây là một số phương pháp chính [6, 8, 11, 106]

SnCl 2

N OCH 3

Hiệu suất của cả hai giai đoạn tổng hợp trên đạt từ 62% đến 70%

Phương pháp này có hạn chế là việc khử hóa không chọn lọc, đồng thời các sản phẩm trung gian iminclorua rất dễ bị thủy phân [58]

1.1.2 Dùng các hợp chất thơm có nhóm metyl hoạt động thế vào liên kết –N=N– trong các hợp chất azo [72]

O2N

NO2

N (H3C)2N

+

Na 2 CO 3 , to

- H 2 O

1.1.4 Bằng phản ứng giữa andehit thơm và hợp chất nitro thơm

Phản ứng của andehit thơm và hợp chất nitro thơm trong cacbon oxit với sự

có mặt của hợp chất chứa paladi và hợp chất chứa nitơ, photpho và Fe2Mo2O24 cho sản phẩm azometin Thí dụ phản ứng giữa benzandehit với nitrobenzen khi có mặt phức PdCl2-pyridin và CO trong dung môi benzen ở 150 atm, 230oC sau 5 giờ sẽ cho sản phẩm là benzyliden anilin với hiệu suất 71% [41, 71, 76]

+

1.1.5 Ngưng tụ các hợp chất nitro béo hay thơm béo có nhóm metylen hoạt động với nitrozoaren trong sự có mặt của natri hydroxyt hay natri xianua [8]

1.1.6 Bằng phản ứng giữa nitrozoaren và các -hetarylaxetonitrin trong môi

trường kiềm, hiệu suất đạt 50  80% [66]

1.1.7 Đi từ các dị vòng chứa nitơ có nhóm metyl hoạt động và các nitrozoaren,

1.1.8 Đi từ các amin bậc 1 và andehit

Trong các phương pháp đã trình bày ở trên, phương pháp tổng hợp đi từ amin bậc 1 và andehit là thuận lợi và phổ biến hơn cả Dưới đây trình bày kỹ hơn về cơ chế của phản ứng tổng hợp này

1.2 Phương pháp tổng hợp azometin từ amin bậc 1 và andehit

1.2.1 Phản ứng:

Trong đó R và R’ có thể là gốc ankyl, aryl hay dị vòng thơm Nhìn chung các azometin béo điều chế từ andehit béo và amin béo không bền, còn các azometin

thơm bền vững hơn Đặc biệt các azometin thơm hoàn toàn thì bền vững Đây là phương pháp thuận lợi nhất để tổng hợp azometin và cho hiệu suất cao [102]

1.2.2 Cơ chế phản ứng

Phản ứng giữa andehit và amin bậc một được biểu diễn theo sơ đồ sau [5]

Xúc tác cho phản ứng là axit hoặc bazơ [cho cả hai giai đoạn tấn công nucleophin của amin vào nhóm cacbonyl (1) và giai đoạn tách H2O để tạo thành azometin (2)], nhưng nhìn chung xúc tác axit là hữu hiệu hơn Thực tế cho thấy tùy theo R và R’ của từng phản ứng, tốc độ của phản ứng sẽ đạt giá trị cực đại ở một giá trị pH xác định Tốc độ phản ứng còn phụ thuộc vào hiệu ứng không gian và bản chất của các nhóm thế liên kết với nhóm cacbonyl [5, 93]

Khi dùng xúc tác axit, cơ chế phản ứng diễn ra như sau:

Cßn khi dïng xóc t¸c baz¬, c¬ chÕ ph¶n øng diÔn ra nh- sau:



- +

R'NH2 + B R'NH + BH

R'NH + R - CH = O R'NH - CH - R

O

BH R'NH - CH - R OH B

Trong môi tr-ờng axit tốc độ phản ứng lại tăng lên khi trong nhân thơm có nhóm thế hút electron vì khi đó giai đoạn cộng andehit chậm hơn giai đoạn dehydrat hóa [5, 93] Tuy nhiên nếu pH quá thấp tốc độ phản ứng sẽ giảm Nếu tốc độ cộng nucleophin và dehydrat hóa bằng nhau thì việc đ-a các nhóm thế đẩy electron vào nhân thơm andehit sẽ làm tăng tốc độ dehydrat hóa và làm giảm tốc độ cộng hợp, khi đó giai đoạn (1) là giai đoạn chậm quyết định tốc độ phản ứng và bị ảnh h-ởng lớn bởi các nhóm thế Nếu đ-a nhóm thế hút electron vào nhân thơm andehit, thì tốc

độ của giai đoạn cộng hợp tăng lên còn tốc độ dehydrat hóa lại giảm đi và trở thành giai đoạn quyết định tốc độ phản ứng Khi đó ảnh h-ởng của các nhóm thế đến tốc

độ chung của phản ứng là không đáng kể [93]

1.3 Các phản ứng chuyển hóa của azometin

Do độ âm điện khác nhau của các nguyên tử cacbon và nitơ trong liên kết azometin, nên liên kết azometin luôn luôn có xu h-ớng phân cực về phía nguyên tử nitơ, làm cho mật độ electron ở nguyên tử nitơ luôn cao hơn ở nguyên tử cacbon



- +



-+

Như vậy trong phân tử azometin sẽ có hai trung tâm phản ứng khác nhau: trung tâm nucleophin trên nguyên tử nitơ và trung tâm electrophin trên nguyên tử cacbon Vì vậy các azometin có khả năng tham gia nhiều loại phản ứng khác nhau [67, 106]

Qua tài liệu đã công bố, người ta chia các phản ứng mà phân tử azometin có thể tham gia thành hơn 10 loại [6, 8, 11, 22, 115, 120, 121]: Phản ứng của azometin với các hợp chất có nguyên tử hidro linh động, phản ứng với diazometan, với

dihalogen cacben, dẫn xuất của axit isoxianic và isothioxianic Phản ứng với các ete

không no (phản ứng Diels - Alder), với xeten và dixeten, với dẫn xuất của axit cacboxylic no, với các ankin, với muối pyrili, với anhidrit của axit cacboxylic, với halogen anhidrit của axit cacboxylic Tham gia phản ứng Reformatsky của azometin, phản ứng với các hợp chất cơ kim, với các nitroankan, với axit xianhidric, với axit -thiolcacboxylic và với hợp chất cơ photpho

Do khuôn khổ của luận án, chúng tôi chỉ trình bày chọn lọc một số phản ứng

cơ bản của các azometin và trình bày kỹ hơn về phản ứng của azometin với axit

-thiolcacboxylic, với hợp chất cơ photpho - là những phản ứng được áp dụng trong luận án này để chuyển hóa azometin

1.3.1 Phản ứng của azometin với các hợp chất có nguyên tử hidro linh động

Azometin tham gia vào phản ứng với hợp chất có nguyên tử hidro linh động

ở nguyên tử cacbon trong hợp chất cacbonyl [97] (khi có mặt axit clohidric đặc làm xúc tác) như với các andehit, metyl xeton, metyl xeton của dị vòng, các dixeton, xetoaxit, este malonic, antipyrin… [6, 89, 97, 106] Tuỳ theo cấu phần của azometin

là nhân benzen hay các nhân ngưng tụ mà tiến trình của phản ứng xảy ra khác nhau: với azometin của anilin thì chỉ tạo thành các sản phẩm cộng hợp kiểu -aminoxeton trong khi đó azometin của -naphthylamin và các amin thơm có vòng ngưng tụ cacbon hay dị vòng tương tự thì phản ứng tạo thành các dẫn xuất của dihidrobenzoquinolin, khi có mặt chất oxi hóa nhẹ thì dẫn xuất này bị oxi hóa cho

COOH R'

1.3.2 Phản ứng của azometin với diazometan

Diazometan phản ứng với các azometin dãy béo, béo - thơm, thơm hay dị vòng cho các sản phẩm cộng hợp đóng vòng bền 1,2,3-triazolin Phản ứng này thường được tiến hành trong dung môi ete hay dioxan

R - CH = N - R' CH2N2

N NN

N NN

1.3.3 Phản ứng của azometin với dẫn xuất của axit isoxianic và isothioxianic

Phản ứng của azometin với các dẫn xuất của các axit isoxianic và isothioxianic (như phenylisoxianat, phenylisothioxianat, arylisoxianat, arylisothioxianat …) có thể xảy ra theo các chiều hướng khác nhau với sự tạo thành uretidon, monooxotriazin và dioxotriazin, phụ thuộc vào tỷ lệ mol của azometin và isoxianat hay isothioxianat trong hỗn hợp phản ứng [6, 8, 28]

Các arylisoxianat và arylizothioxianat phản ứng với azometin với tỷ lệ mol tương ứng là 2 : 1 cho sản phẩm cộng hợp đóng vòng monooxotriazin, hiệu suất từ

26 đến 47%

N

N R' R R' X 2

N R' X X

R

(X = O, S) 2

- Các axyl isoxianat (benzoyl isoxianat, tricloaxetyl isoxianat, trifloisoxianat, clocacbonyl isoxianat ), cho các sản phẩm cộng hợp đóng vòng khác nhau tuỳ theo từng loại isoxianat, nhưng thông thường thì hỗn hợp các sản phẩm cộng hợp đóng vòng 1:1 và 1:2 được tạo thành

N N

- Closunfonyl isoxianat phản ứng với azometin cho các triazindion đối xứng với hiệu suất 60 - 100%

trong đó R : p-N(CH3)2, H, p-OCH3, p-Cl, p-NO2; R’ : H, p-OCH3, p-Cl, p-NO2

- Azometin phản ứng với diisoxianat cho các ure thế và thioure thế

1.3.4 Phản ứng của azometin với các ete không no (phản ứng Diels - Alder)

Khi có mặt của xúc tác eterat triflorua bo các azometin tham gia tích cực vào phản ứng với các hợp chất ete không no như các vinylankyl ete, dihydropyran, etoxyaxetylen, xeten, vinyl sunfua [8, 39, 108] Phản ứng này là một dạng của phản ứng Diels – Alder, hệ thống dien của phân tử azometin -CH = N – C = CH- chứa nguyên tử nitơ có tính nucleophin, khi tham gia phản ứng sẽ cộng hợp với dienophin theo kiểu 1,4 và cho các sản phẩm tetrahydroquinolin, các sản phẩm này

dễ dàng dehydro hóa hay oxi hóa tiếp tục cho các quinolin tương ứng với hiệu suất 20-80% [8, 98, 107, 108]

Ngoài xúc tác BF3 trong ete khan, người ta còn dùng xúc tác AlCl3, AlBr3khan để nhận được quinolin với hiệu suất khá cao (60 - 70%)

70 - 80%

+

CH - OC2H5

1.3.5 Phản ứng của azometin với dẫn xuất axit cacboxylic no

Các azometin phản ứng với các dẫn xuất của axit cacboxylic no có số nguyên

tử C ≥ 2 cho các sản phẩm cộng hợp amino axit thế ở nitơ, phản ứng này thường được xúc tác bằng NaNH2, ancolat kiềm hay AlCl3 khan Hoạt độ của các xúc tác này giảm theo dãy AlCl3 > NaNH2 > NaOR Hiệu suất của phản ứng với xúc tác AlCl3 và NaNH2 là 15 đến 80% Phản ứng luôn dẫn đến sự tạo thành các đồng phân

dia (erythro và threo), trong đó thông thường dạng erythro được ưu tiên [6, 106]

Với este của axit -metylpropionic khi có xúc tác NaNH2 thì lại thu được sản phẩm vòng hóa azotidinon-2, ngay bản thân etyl propionat trong phản ứng trên cũng

có xu hướng tạo thành sản phẩm vòng hóa kiểu này

Etyl nitroaxetat khi phản ứng với azometin ở nhiệt độ phòng, không có xúc

tác, cho sản phẩm cộng bình thường nhưng khi có mặt của amin bậc nhất dư (như

n-C4H9NH2) thì lại cho dị vòng izoxazol [106]

1.3.6 Phản ứng của azometin với các hợp chất cơ kim

Azometin có thể phản ứng với các hợp chất cơ kim như cơ magie, cơ kẽm, cơ thiếc … cho sản phẩm cộng hợp là amin bậc 3 [6, 20, 24, 27, 55] Các phản ứng này

về mặt lập thể có những điểm đặc biệt Các đồng phân lập thể không đối quang

(erythro và threo) hay dạng meso được tạo thành tuỳ thuộc vào bazơ Schiff ban đầu

có đối xứng hay không Thông thường lượng đồng phân threo và erythro là bằng nhau, nhưng cũng có trường hợp đồng phân dạng threo được tạo thành ưu tiên hơn

Các cơ kẽm cũng tham gia phản ứng với azometin giống như cơ magie Các hợp chất cơ kim có gốc hidrocacbon không no như gốc alyl, axetylenyl … cũng tham gia phản ứng cộng với azometin tạo thành alyl hay axetylenyl ankylamin

Phản ứng trên thường được thực hiện trong ete khan với hiệu suất 50 - 70% Hợp chất cơ liti, cơ thiếc, cơ silic… cũng phản ứng với azometin cho sản phẩm

cộng hợp với hiệu suất từ 63 đến 96%

1.3.7 Phản ứng của azometin với các nitroankan

Các mono, di và trinitroankan phản ứng với azometin cho các sản phẩm khác nhau Với các trinitroankan và monoxicloankan thì tạo thành hợp chất dạng muối với azometin với hiệu suất 86  92%

Với các di và mononitroankan lại cho sản phẩm cộng với hiệu suất từ 44 đến 97%

R' +

Phản ứng thường được tiến hành trong etanol khan và đôi khi sử dụng xúc tác dietylamin [40]

1.4 Chuyển hóa azometin thành thiazolidin-4-on tương ứng (phản ứng của

azometin với axit -thiolcacboxylic)

1.4.1 Phản ứng

Đây là phương pháp thuận lợi nhất để tổng hợp thiazolidin-4-on có nhóm thế ở

vị trí 2 và 3 Phản ứng được tiến hành trong dung môi là ete khan hay benzen khan, trong trường hợp các bazơ Schiff của các amin béo thì tiến hành trong Skellysolve Trong những dung môi đó hiệu suất đạt được khoảng 60-70%, nếu dùng dung môi

là axit axetic hoặc etanol thì hiệu suất chỉ đạt khoảng 12% [68-70]

Năm 1977, Lipkin cũng đưa ra một cơ chế tương tự như Brawn

Ở cơ chế này vẫn lấy sự phân ly của nhóm SH làm cơ sở, chỉ khác ở chỗ là giai đoạn (1) là sự tấn công của H+ vào nguyên tử nitơ ở liên kết azometin tạo thành cacbocation (B) Giai đoạn (2) là sự kết hợp của anion thiolic tạo ra sản phẩm trung gian (C)

Hai cơ chế nêu trên đều thừa nhận việc tạo thành sản phẩm trung gian C, tuy nhiên hai tác giả còn mâu thuẫn nhau trong cách giải thích giai đoạn (1) Cả hai cùng cho rằng sự phân ly của nhóm SH có vai trò quan trọng quyết định trong cơ chế phản ứng

Năm 1985, các tác giả Đặng Như Tại, Trần Thạch Văn sau khi phân tích về mặt lý thuyết, kết hợp với những kết quả thực nghiệm đã đề xuất cơ chế phản ứng phù hợp cho phản ứng giữa bazơ Schiff và axit thioglicolic như sau:

Phản ứng bắt đầu bằng sự tấn công trực tiếp của nguyên tử lưu huỳnh trong nhóm (–SH) vào nguyên tử cacbon ở liên kết azometin Sau đó trải qua giai đoạn hình thành phức hoạt động ở dạng vòng hoặc ở dạng ion lưỡng cực, từ đó chuyển thành sản phẩm trung gian kiểu (C) và rồi chuyển thành sản phẩm (D)

1.5 Tæng hîp c¸c -aminophotphonat

1.5.1 Tổng hợp các -aminophotphonat bằng cách chuyển hóa azometin (cộng

hợp của azometin với triankyl và diankylphotphit)

- Các bazơ azometin dễ dàng cộng hợp với các hợp chất cơ photpho để nhận

đ-ợc các hợp chất của photphoaminoankan

Các photphonat có nhóm metylen linh động khi có mặt của xúc tác axit hay bazơ (nh- NaNH2) dễ dàng cộng hợp với azometin cho các -aminoankyl photphonat, hiệu suất phản ứng từ 32 đến 88% [6, 8]

R-CH2-P

OR O

OR +

Ngoài ra các azometin còn có thể tham gia phản ứng với dietylphotphit, trietyl photphit, với các diaryl photphit, các monoankyl photphit, diaminophotphit, axit hypophotphoric, diankylarylphotphin, triaryl photphit, axit ankylphotphoric, photgen, photphin oxit …

- Khi các bazơ azometin cộng hợp với triankyl photphit và diankyl photphit trong điều kiện không có xúc tác hoặc có xúc tác axit sẽ tạo thành các -amino photphonat Tuỳ thuộc vào các azometin mà hiệu suất thu nhận sản phẩm của phản ứng này có thể cao, nh-ng cũng có thể rất thấp [6, 8, 30, 33-36, 38]

OR

Ar' +

1.5.2 Tổng hợp các -aminophotphonat theo ph-ơng pháp Kabachnik - Fields

Phản ứng Kabachnik - Fields là phản ứng ghép của 3 cấu tử cacbonyl, amin và

một hợp chất hidrophotphoryl tạo thành -aminophotphonat nh- ph-ơng trình d-ới

đây:

Phản ứng này có nhiều ứng dụng quan trọng trong việc tìm kiếm các loại thuốc mới dạng các hợp chất giả peptit (peptidomimetic)

Quy trình ban đầu của phản ứng này giới hạn ở các tác nhân đơn giản (ví dụ các andehit) nh-ng những ph-ơng pháp mới hơn cho phép thực hiện đ-ợc phản ứng cả với chất đầu có cản trở không gian (nh- với các hợp chất xeton) [ 1, 18, 21, 47-

49, 51, 53, 79, 80]

Cơ chế

Phản ứng Kabachnik - Fields có thể diễn ra theo hai cơ chế khác nhau Phản ứng diễn biến theo cơ chế nào phụ thuộc vào bản chất của tác nhân tham gia phản ứng Hợp chất hydrophotphoryl và amin hình thành một phức chất trong đó cả hai phần này đều có thể phản ứng với hợp chất cacbonyl Thông th-ờng, độ bazơ của amin xác định cơ chế phản ứng Các amin có tính bazơ yếu nh- anilin, có thể hoạt

động nh- một chất cho proton, -u tiên hình thành imin, trong khi đó ankylamin nh- xiclohexylamin không tạo thành imin

Nếu sử dụng xúc tác, cả axit và bazơ đều có ảnh h-ởng làm tăng tốc độ phản ứng Đôi khi hiệu suất phản ứng và độ chọn lọc lập thể (diastereoselectivity) của -aminophotphonat là cao hơn khi sử dụng hệ phản ứng hai cấu tử giữa một imin và một hydrophotphoryl Trong tr-ờng hợp này, do có sự tautome hóa giữa photphonat

 photphit mà phản ứng cộng vào imin có thể xảy ra thông qua trạng thái chuyển tiếp bốn hoặc năm trung tâm

photphonat

photphit

1.6 Tính chất phổ của azometin, thiazolidin-4-on và -aminophotphonat

1.6.1 Phổ của các azometin

- Trong phổ hồng ngoại của các azometin có đỉnh hấp thụ nằm trong vùng

1590 - 1650cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết azometin [25] Vị trí của vạch hấp thụ này phụ thuộc vào bản chất các nhóm thế gắn với liên kết azometin [3, 4, 8, 78, 119] Các azometin béo thường cho đỉnh hấp thụ của liên kết azometin nằm ở số sóng cao hơn so với các azometin thơm béo và thơm Trong trường hợp liên kết azometin có liên hợp với vòng thơm thì số sóng của đỉnh hấp thụ này có thể giảm mạnh Nhóm thế hút electron cũng làm giảm cường độ hấp thụ của đỉnh này và ngược lại Dung môi ảnh hưởng không đáng kể đến vị trí và cường

độ của đỉnh liên kết C = N này [106]

- Phổ tử ngoại của các azometin phụ thuộc nhiều vào bản chất nhóm thế gắn với liên kết azometin, vào tính không đồng phẳng của phân tử và bản chất dung môi Số dải hấp thụ có thể là 2; 3 hoặc 4 dải, tùy theo từng azometin [8], song thường có từ 2 đến 3 cực đại hấp thụ nằm trong vùng 210-230, 240-270 và 320-390

nm, cực đại hấp thụ thứ tư thường nằm trong vùng 420-480 nm với cường độ yếu, đôi khi xuất hiện ở dạng điểm uốn, nó đặc trưng cho bước nhảy electron n-* Cực đại hấp thụ trong vùng 240-270 nm có thể tách thành hai dải, cực đại này đặc trưng cho bước nhảy electron -* của hệ liên hợp gồm nhân thơm andehit và nhóm liên kết azometin, các nhóm thế ở trong nhân andehit có ảnh hưởng lớn đến vị trí của cực đại hấp thụ này Cực đại hấp thụ trong vùng sóng dài 320-390 nm có cường độ mạnh, đặc trưng cho bước nhảy electron -* trong toàn bộ hệ liên hợp Vạch này phụ thuộc vào bản chất và vị trí của nhóm thế ở cả phần amin và andehit của phân

tử azometin Cực đại hấp thụ trong vùng sóng ngắn 210-230 nm đặc trưng cho bước nhảy electron -* của hệ liên hợp gồm nhân thơm amin và cặp electron tự do n của nguyên tử nitơ ở liên kết azometin Sự xuất hiện của ba cực đại hấp thụ là do tính không đồng phẳng của phân tử azometin Ở các azometin mà cặp electron tự do n của nguyên tử nitơ được sử dụng (hoặc là proton hóa, hoặc là metyl hóa) thì sự liên hợp n- không còn nữa, tính đồng phẳng của phân tử azometin được bảo toàn, do

đó vạch sóng K chuyển dịch rất mạnh về phía sóng dài hơn và cường độ vạch cũng tăng cao (hiệu ứng batocrom và hypocrom) [11, 85]

- Phổ khối lượng của azometin thường cho pic ion phân tử với cường độ lớn, phù hợp với khối lượng phân tử của azometin [2- 4, 9, 10, 19] Trong phổ khối lượng của azometin còn xuất hiện các pic tương ứng với các mảnh của phân tử được phân cắt theo một số hướng nhất định Đặc biệt là các mảnh ion ứng với sự cắt đứt liên kết Nazometin-Cthơm Dựa vào tỷ lệ cường độ của các pic trong cụm ion phân tử của phổ đồ, số khối của chúng, ta có thể xác định được công thức cộng của các azometin và góp phần vào việc khẳng định cấu trúc của chúng [19, 114, 122]

- Trong phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton của các azometin thường xuất hiện tín hiện cộng hưởng nằm trong khoảng từ 8-9 ppm, đặc trưng cho proton ở liên kết azometin (–CH = N–) Thông thường proton này cho tín hiện singlet với cường độ mạnh, tùy thuộc vào nhóm thế trong phân tử azometin mà độ dịch chuyển hóa học của proton này có sự khác nhau chút ít Độ dịch chuyển hóa học của proton này có mối quan hệ trực tiếp với hằng số Hammett của nhóm thế [2, 9, 10, 78]

1.6.2 Phổ của các thiazolidin-4-on

- Trong phổ hồng ngoại của các thiazolidin-4-on luôn xuất hiện các băng sóng hấp thụ ứng với dao động hóa trị của nhóm cacbonyl nằm trong vùng 1655 - 1760

cm-1 Khi có nhóm thế thì dao động hóa trị của nhóm cacbonyl sẽ nằm trong vùng

có số sóng nhỏ hơn khoảng từ 10 - 40 cm-1 Liên kết C-S (-CH2-S-) cho băng sóng hấp thụ với số sóng nằm trong vùng 660 - 630 cm-1 [4, 10, 66-70]

- Phổ tử ngoại của hệ vòng thiazolidin-4-on thường có hai cực đại hấp thụ ở vùng 230-250nm và 270-300nm Khi có nhóm thế ở vị trí số 3 hoặc số 5, nếu nhóm thế này tạo được sự liên hợp với nhóm cacbonyl ở vị trí số 4 thì cực đại hấp thụ này dịch chuyển về phía sóng dài một khoảng là 25 nm [85]

- Phổ khối lượng của các thiazolidin-4-on, ngoài pic ion phân tử thường xuất hiện pic ion (M+2)+ Ion phân tử của các thiazolidin-4-on khi phân mảnh trong quá trình ion hoá do va chạm electron, dễ bị phân cắt trên vòng thiazolidinon và ở liên

1.6.3 Phổ của các -aminophotphonat

- Phổ hồng ngoại của các - aminophotphonat có hai đặc trưng Đặc trưng thứ nhất là dao động hóa trị của liên kết NH (amin bậc hai) thường xuất hiện dưới dạng một băng sóng hấp thụ từ trung bình đến mạnh, sắc nằm trong vùng từ 3300 cm-1đến 3430 cm-1

tuỳ thuộc vào từng chất Dao động hóa trị của liên kết P=O trong nhóm photphonat xuất hiện dưới dạng một băng sóng hấp thụ với cường độ trung bình, sắc trong vùng từ 1210 đến 1270 cm-1 [21, 31, 47, 49]

- Phổ 1H-NMR của các -aminophotphonat luôn xuất hiện tín hiệu cộng hưởng của proton trong liên kết NH amin Tín hiệu này thường có dạng một pic tù, singlet, có độ dịch chuyển hóa học trong khoảng 3,5 đến 5,2 ppm (trong DMSO-d6) Phổ 13C-NMR của các -aminophotphonat có tín hiệu của cacbon nhóm -CH-P(O) xuất hiện dưới dạng tín hiệu doublet với độ chuyển dịch hóa học trong vùng từ 50-

60 ppm Cặp tín hiệu này đặc trưng bằng hằng số tương tác JC-P cao (> 100 Hz) [1, 34-36, 47-49]

- Phổ 31P-NMR của các - aminophotphonat có dạng rất đơn giản Đa số chúng chỉ có một pic dạng singlet với độ chuyển dịch hóa học từ 20 đến 26 ppm [1, 34-36, 47-49] Trong trường hợp là các axit -aminophotphonic độ chuyển dịch của tín hiệu này thấp hơn (trong khoảng từ 12 đến 25 ppm) [49, 51] Với các hợp chất

- aminophotphonat có đôi đối quang của hệ vòng 17-on [47], trên phổ 31P-NMR xuất hiện hai tín hiệu tương ứng với 2 đồng phân lập thể có độ chuyển dịch hóa học trong vùng từ 23 đến 26 ppm

3-methoxy-androsta-3,5-dien-Nhìn chung số liệu về phổ của các hợp chất - aminophotphonat mới được công bố kèm theo các công trình về tổng hợp, chúng tôi chưa tìm thấy công trình nào thảo luận kỹ về các đặc trưng phổ của loại hợp chất này

1.7 Hoạt tính của azometin và các sản phẩm chuyển hóa

1.7.1 Tính chất ức chế ăn mòn kim loại của azometin

Tính chất ức chế ăn mòn kim loại của azometin trong những năm gần đây được quan tâm nghiên cứu nhiều Các azometin cho thấy là chúng có khả năng ức chế ăn mòn cao đối với nhiều kim loại như: thép, đồng, nhôm, kẽm trong các môi

trường axit, ancol – nước, nước biển… [3, 7, 16, 17, 23, 32, 37, 46, 50, 62, 65,

81-84, 86, 90, 94, 100, 101, 104, 105, 109, 116, 117]

Năm 1986, lần đầu tiên azometin N-(2-mecapto-phenyl)salixylidenimin (BSS) cùng với amin tương ứng được thử nghiệm làm chất ức chế ăn mòn cho đồng trong dung dịch NaCl 0,1 M trong hỗn hợp nước – etanol 25% về thể tích ở 30oC [42] Sử dụng phương pháp khối lượng và đường cong phân cực để đánh giá khả năng ức chế ăn mòn Cu của azometin này Kết quả cho thấy tốc độ ăn mòn đã giảm đáng kể

và khả năng ức chế ăn mòn của azometin là tốt hơn so với amin Các nghiên cứu cũng đã chứng minh sự ức chế ăn mòn đồng bằng BSS tuân theo hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir [42] Kết hợp giữa năng lượng hấp phụ theo tính toán với một số nghiên cứu tác dụng trên nền kim loại của hai chất trước khi chúng tạo màng cho thấy những chất này hoạt động theo cơ chế hấp phụ hóa học

Desai M N và cộng sự [23] đã thử nghiệm 7 azometin của dãy anilin làm chất

ức chế ăn mòn cho thép cacbon thấp trong dung dịch HCl 16 M Aben-El-Wafa và

H.M Moustafa đã nghiên cứu khả năng ức chế ăn mòn đồng thau 70/30 của

2-[o-OH, p-2-[o-OH, p-OCH3 và p-N(CH3)2 – benzyliden]-hydrazonobenzothiazol [13] Elmosri M A và M Gaber [26] đã tổng hợp các phức chất của azometin sulfamethazin và salixylandehit với các ion Co (II), Ni (II), Cu (II) và nghiên cứu khả năng ức chế ăn mòn đồng của chúng trong dung dịch HNO3 0,3M cùng với các azometin tương ứng Quaraishi và cộng tác viên [62] đã tổng hợp hai azometin từ

p-anisidin + xinamandehit, từ anilin + salixylandehit và nghiên cứu tính chất ức chế

ăn mòn thép cacbon thấp trong dung dịch axit HCl và H2SO4 1N Một số tác giả thuộc Viện Kiến trúc và Xây dựng thuộc Viện Hàn lâm khoa học Quốc gia Ucraina [94] đã nghiên cứu mối liên quan giữa khả năng ức chế ăn mòn thép với bản chất các nhóm thế của 31 azometin là dẫn xuất thế một lần của benzylidenanilin, và với tính bazơ của phân tử S L Li và cộng sự [50] đã nghiên cứu khả năng ức chế ăn

mòn đồng của azometin N,N’-o-phenylen-bis (3-metoxisalixylandenimin) trong môi

trường clorua Nghiên cứu gần đây [7] đã cho thấy khả năng ức chế ăn mòn nhôm

thuộc dãy 5-amino-1,2-dimetylindol và dãy 5-aminobenzothiazol đã có tác dụng ức chế tốt Hiệu quả ức chế có thể đạt được từ 94% trở lên, các nhóm thế trong phần nhân thơm andehit và cả phần nhân amin có ảnh hưởng đáng kể đến tính chất ức chế ăn mòn của azometin

1.7.2 Hoạt tính sinh học của các azometin

Do có liên kết azometin - là một liên kết khá hoạt động về mặt hóa học - trong phân tử nên các azometin là những chất có hoạt tính sinh học khá cao và đa dạng Chúng tham gia vào quá trình trao đổi amino axit, là sản phẩm trung gian trong quá trình tổng hợp peptit Azometin có tác dụng kháng khuẩn, kháng virút, kháng lao, chống viêm, diệt nấm và kháng HIV, Tác dụng kháng khuẩn và kháng nấm của azometin tương đối rộng, tác động nên nhiều chủng loại vi khuẩn gram (-), gram (+)

và các loại nấm men và nấm mốc Thường thì chỉ có các azometin thơm và dị vòng thơm mới có hoạt tính sinh học Hoạt tính sinh học của azometin có liên quan chặt chẽ với cấu trúc phân tử của chúng, hoạt tính sinh học tăng lên khi các nhóm thế trong phân tử là những nhóm có hoạt tính hay những nhóm có sự hợp đồng tác dụng với cấu trúc imin trong phân tử [6, 8, 44, 60, 103, 106]

Phức chất của azometin với một số kim loại chuyển tiếp như Cu(II), Co(II), Ni(II)… cũng là những chất có hoạt tính sinh học cao và cao hơn cả các azometin tương ứng [43, 44]

Hiện nay một số hợp chất azometin đã được sử dụng làm thuốc, được thử nghiệm trên lâm sàng Nhiều azometin có hoạt tính cao là do trong phân tử có nhóm thế có tác dụng hợp đồng với liên kết azometin trong phân tử như các nhóm thế nitro, brom, cacbonyl Chúng đã được tổng hợp nhằm mục đích ứng dụng trong ngành hóa dược, sinh học [2, 8, 92]

Ngoài ra các azometin còn được sử dụng làm chất lưu hóa cao su, chất tạo phức, phụ gia chịu cực áp, chất phát huỳnh quang … [4, 15, 91, 118, 123, 124]

1.7.3 Hoạt tính sinh học của các thiazolidin-4-on

Các thiazolidin-4-on thể hiện nhiều hoạt tính sinh học đa dạng như gây tê, gây

mê, kháng amip, gây ngủ, chống co giật, tẩy giun, diệt nấm, chống biến dị tuyến giáp, chống lao … [4, 8, 11, 68-70, 99]

1.7.4 Hoạt tính sinh học của các -aminophotphonat

Các -aminophotphonat là nhóm hợp chất hữu cơ hiện nay đang rất được quan tâm nghiên cứu vì có cấu trúc tương tự các -amino axit Nhiều -aminophotphonat là những chất có hoạt tính ức chế enzim, có tác dụng kháng sinh hoặc có vai trò như các chất giả peptit Có tác dụng diệt nấm, điều hòa apolipoprotein E (modulator) trong huyết tương và trong tế bào ứng dụng trong điều trị bệnh tim mạch … [1, 31, 38, 33-36, 49, 52]

CHƯƠNG 2 THỰC NGHIỆM

2.1 Các phương pháp thực nghiệm

2.1.1 Các phương pháp sử dụng trong tổng hợp và tinh chế sản phẩm

- Đo nhiệt độ nóng chảy

Nhiệt độ nóng chảy được đo trên máy Bamstead Electrothermal 9100 hiện số

(Anh) với tốc độ gia nhiệt 0,1 oC/ 1 phút

- Sắc ký bản mỏng

Sắc ký bản mỏng được thực hiện với các bản mỏng làm từ silicagel 60 F254tráng trên lá nhôm của hãng Merck (Đức), hiển thị bằng dung dịch Dragendorff

- Sắc ký cột

Sử dụng silicagel 60 (0,015 - 0,040mm) của hãng Merck (Đức)

2.1.2 Các phương pháp phổ nghiên cứu cấu trúc

- Quang phổ hồng ngoại

Phổ hồng ngoại được chúng tôi sử dụng để xác định các nhóm chức đặc trưng trong phân tử sản phẩm tổng hợp Phổ được ghi trên máy FTS 6000 của hãng Biorad (Mỹ), độ phân giải 2 hoặc 4 cm-1, ghi phổ bằng phương pháp truyền qua, mẫu được chuẩn bị bằng cách nghiền mịn với bột KBr theo tỷ lệ 5  10 mg chất / 1gam KBr và ép thành viên trong suốt ở 600 psi trong 5 phút Một số mẫu được ghi trên máy FTIR-8400S của hãng Shimadzu (Nhật Bản), bằng phương pháp đo phản

xạ trên mẫu bột nghiền mịn của hỗn hợp chất cần đo với KBr

- Phổ khối lượng: Phổ khối lượng được sử dụng để xác định khối lượng của ion

phân tử (khối lượng phân tử) và các phân mảnh chính, góp phần vào việc khẳng định cấu trúc của sản phẩm Phổ được ghi trên máy MS-Engine 5989 HP (Mỹ) trong dung môi CHCl3, một số mẫu được ghi trên máy Sắc ký lỏng - khối phổ (LC- MS) 1100 LC - MSD Trap - SL của hãng Agilent Technologies (Mỹ) tại Viện hóa

học – Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

- Phổ 1 H-, 13 C- và 31 P-NMR Các phổ NMR được sử dụng để xác định số nguyên tử H, C và P trong phân tử, xác định vị trí các nhóm CHn (n=0-3) trong

cấu tạo các hợp chất đã được tổng hợp Phổ 1H-, 13C- và 31P-NMR được ghi trên máy AVANCE Spectrometer (BRUKER, Đức) tại Viện Hóa học - Viện Khoa học

và Công nghệ Việt Nam lần lượt ở tần số 500,13; 125,77 và 202,45 MHz trong

dung môi DMSO-d 6 hoặc metanol-d 4 với chất chuẩn nội TMS

2.1.3 Khảo sát tính chất ức chế ăn mòn thép Ct-3 của các azometin

2.1.3.1 Chuẩn bị mẫu

Các mẫu thép Ct-3 được sử dụng ở dạng tấm, kích thước 69 x 33 x 2 mm, có thành phần: C: 0,15%; Mn: 0,42%; S: 0,037%; P: 0,024%, còn lại là Fe Mẫu được khoan 1 lỗ có đường kính 2 mm chính giữa và cách cạnh trên 5mm dùng để luồn dây treo mẫu

Các mẫu thép được đánh sạch gỉ bề mặt bằng máy mài, sau đó lần lượt đánh bóng bằng giấy ráp số 400, 800 và 1200 Rửa sạch bằng nước cất, bằng axeton rồi lau khô và để vào bình hút ẩm có chứa silicagel trong 24h Cân mẫu trên cân phân tích để xác định khối lượng mẫu ban đầu (m1, gam)

Môi trường ăn mòn là dung dịch HCl 2M, pha từ axit clohidric đặc, loại PA Các azometin được cân chính xác trên cân phân tích rồi pha vào 20 ml etanol 96%, sau đó pha vào dung dịch HCl 2M, định mức bằng dung dịch HCl 2M đến

500 ml hoặc 1000 ml

Nồng độ azometin được sử dụng để xác định hiệu suất ức chế ăn mòn thép

Ct-3 là 10-4 mol/l Đây là nồng độ thường được sử dụng để nghiên cứu tính chất ức chế

ăn mòn kim loại của hợp chất hữu cơ

2.1.3.2 Khảo sát khả năng ức chế ăn mòn của các azometin

a Hiệu quả ức chế ăn mòn của các azometin

- Rót dung dịch HCl 2M không pha chất ức chế vào 3 cốc thử Nhúng ngập mẫu thép đã được chuẩn bị như trên vào dung dịch axit, sao cho cạnh mẫu cách thành cốc thử tối thiểu 1 cm, cách mặt dung dịch axit tối thiểu 2 cm và cách đáy cốc tối thiểu 1 cm

- Làm tương tự như trên với các mẫu dung dịch có chất ức chế Sau thời gian

24 h và 48 h, các mẫu thép được vớt ra, dùng bàn chải rửa sạch dưới dòng nước

máy, rửa lại bằng cồn và bằng nước cất, thấm khô bằng giấy lọc, sau đó cho vào bình hút ẩm trong 24 h rồi đem cân trên cân phân tích (m2, gam)

Tính toán kết quả như sau:

m = m1 - m2 Hiệu quả ức chế ăn mòn = (m0 - m) x 100 / m0 (%) Trong đó: - m0 là khối lượng mẫu thép bị hao hụt khi ngâm trong dung dịch

HCl 2M không ức chế

- m là khối lượng mẫu thép hao hụt khi ngâm trong dung dịch HCl 2M có pha azometin

- Mỗi thí nghiệm được tiến hành với 3 mẫu thép và tính kết quả trung bình

Chú ý: Làm thí nghiệm trong cùng một thời điểm, cùng thời gian ngâm mẫu như nhau

b Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ azometin đến hiệu suất ức chế ăn mòn kim loại

01 hợp chất azometin là benzyliden-5-amino-2-phenylindol (A1) đã được chọn

để khảo sát hiệu quả ức chế ăn mòn thép Ct-3 theo nồng độ từ 10-6

đến 10-3 mol/l Tiến hành các thí nghiệm tương tự như đã mô tả ở trên

2.1.4 Thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm của azometin

Xác định hoạt tính sinh học của các azometin bằng cách thử nghiệm tính chất kháng khuẩn, kháng nấm theo phương pháp nồng độ ức chế tối thiểu (MIC), trên phiến vi lượng 96 giếng Các vi sinh vật thử nghiệm bao gồm các chủng:

- Vi khuẩn gram (-): Escherichia coli (ATCC 25922)

- Vi khuẩn gram (+): Bacillus subtillis (ATCC 27212)

Các chủng vi khuẩn, nấm men và nấm mốc được nuôi dưỡng trong môi trường dinh dưỡng Saboraud dextrose broth và Trypcase soya broth Các vi sinh vật (VSV) này được hoạt hóa trong môi trường dinh dưỡng trước khi tiến hành thử nghiệm 24

h đối với vi khuẩn và 48 h đối với nấm men và nấm mốc

Mẫu chất azometin được hòa tan trong dung môi dimetylsunfoxit (DMSO) 100% với nồng độ 50 g/ml, rồi được nhỏ lên phiến vi lượng 96 giếng Các phiến vi lượng được cấy VSV vào theo từng chủng bằng cách thẩm thấu môi trường dinh dưỡng có nồng độ VSV khoảng 108 VSV/ml Sau khi nhỏ mẫu chất lên các phiến vi lượng có vi sinh vật phát triển, các phiến vi lượng này được để trong tủ ấm ở nhiệt

độ 37 o

C / 24 h đối với vi khuẩn và 30 oC /48 h đối với nấm men và nấm mốc Sau

đó đọc kết quả trên kính hiển vi và tính giá trị nồng độ ức chế tối thiểu

470 g axit polyphotphoric ở trong một bình cầu 3 cổ dung tích 1 lít có lắp máy khuấy và nhiệt kế Đun bình phản ứng trên bếp điện cho tới khi nhiệt độ bên trong bình phản ứng đạt tới 120oC thì ngừng đun, đưa bếp điện ra ngoài, khi nhiệt độ khối

phản ứng tự tăng lên và đạt tới 155oC thì cần điều chỉnh tốc độ thêm phenylhydrazon để duy trì nhiệt độ phản ứng ở 160-165oC Sau khi thêm hết lượng phenylhydrazon thì tiếp tục khuấy và duy trì nhiệt độ phản ứng ở 160oC trong khoảng 1 giờ nữa Đổ hỗn hợp phản ứng ra hai cốc, mỗi cốc có dung tích 2 lít, và để nguội hỗn hợp phản ứng đến nhiệt độ phòng (30oC) thì thêm vào mỗi cốc 1,4 kg nước đá, khuấy cho khối phản ứng được phân tán đều trong nước lạnh Lọc, rửa và sấy khô sản phẩm ở nhiệt độ 70 - 80oC, tinh chế lại sản phẩm bằng cách đun sôi với benzen và than hoạt tính, lọc lấy dịch lọc Làm lạnh dịch lọc cho sản phẩm kết tinh, sau đó lọc, rửa sản phẩm bằng benzen lạnh rồi sấy khô Cứ 50 g sản phẩm thô thì dùng 450 ml benzen và 10 g than hoạt tính Kết quả thu được 150 g sản phẩm 2-phenylindol tinh thể màu trắng, hiệu suất 78%

Nhiệt độ nóng chảy 188-189 oC, theo tài liệu 188-189 oC [72]

đã làm lạnh vào dung dịch 2-phenylindol, duy trì nhiệt độ phản ứng không vượt quá

5oC Sau khi thêm hết (khoảng 1,5 giờ), tiếp tục khuấy thêm 5 phút nữa ở nhiệt độ dưới 5oC thì rót hỗn hợp phản ứng ra hai cốc, mỗi cốc dung tích 2 lít có chứa 1,4 kg nước đá Khuấy đều để cho sản phẩm màu vàng tách ra Lọc rửa thu hồi sản phẩm

và sấy khô, kết tinh lại sản phẩm trong metanol hoặc trong hỗn hợp metylen clorua

và ete dầu hỏa với tỷ lệ 3:1 (v/v) Thu được 12,8 g sản phẩm màu vàng sẫm, hiệu

Nhiệt độ nóng chảy: 201-203oC, theo tài liệu 201-203oC [56]

Phổ hồng ngoại N-H indol: 3341 cm-1, NO2: 1331 cm-1 và1508 cm-1; theo tài liệu: N-H: 3360 cm-1, NO2: 1331 cm-1 [56]

Phổ 1 H-NMR(DMSO-d6): H (ppm): 11,447 (1H, s, N-H); 6,812 [2H, s, br, (H3+H6)]; 7,126 (1H, s, H4); 7,32 (1H, t, J: 8,5; H7); 7,831 (2H, d, J:7,5; H2’ + H6’); 7,447 (2H, t, J: 7,5; H3’ + H5’); 7,306 (1H, t, J:7, H4’)

Phổ 13 C-NMR (DMSO-d6): C (ppm): 138,613 (C2); 98,323 (C3); 108,952 (C4); 114,665 (C6); 112,055 (C7); 133,888 (C8); 132,040 (C5); 129,195 (C9); 133,888 (C8); 132, 189 (C1’); 125,020 (C2’ + C6’); 128,989 (C3’ + C5’); 127,534 (C4’)

2.2.1.3 Tổng hợp 1-metyl-5-nitro-2-phenylindol

- Phương trình phản ứng:

- Quy trình:

Hòa tan 7,14 g 5-nitro-2-phenylindol vào 36 ml axeton (trong bình cầu 100ml

có lắp máy khuấy) Thêm vào đó dung dịch của 6g NaOH hòa tan trong một lượng nước tối thiểu Nhỏ giọt từ từ 7,6g (CH3)2SO4 trong 5 phút Khuấy tiếp hỗn hợp phản ứng và tiếp tục đun hồi lưu cách thuỷ trong thời gian 1h Pha loãng hỗn hợp sau phản ứng bằng nước đá đến thể tích gấp 3 lần, lọc kết tủa màu vàng, rửa sạch bằng nước và sấy khô ở 90oC Sản phẩm được kết tinh lại bằng hỗn hợp dung môi etanol: nước tỷ lệ 1:1 Kết quả thu được 5,90 g 1-metyl-5-nitro-2-phenylindol tinh thể hình kim màu vàng sáng, hiệu suất 78%