Nghiên cứu, tổng hợp 2 AZA anthraquinon và hoạt tính sinh học của chúng

Khóa luận tốt nghiệp Trường đại học sư phạm hà nội KHOA HóA HọC ****** Nguyễn thị thùy dương Nghiên cứu, tổng hợp 2-azaanthraquinon hoạt tính sinh học chúng KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Hóa hữu Hà Nội-2010 Nguyễn Thị Thùy Dương Lớp K32C - Hóa Học Khóa luận tốt nghiệp MụC LụC Mở đầu Error! Bookmark not defined lí chọn đề tài Mục đích đề tài phần Tổng Quan 1.1 Chiết tách hoạt tính sinh học 2-aza-anthraquinon 1.2 Tổng hợp hợp chất 2-aza-anthraquinon Phần Thực nghiệm 15 2.1 Phương pháp nghiên cứu, nguyên liệu, trang thiết bị 16 2.1.1 Phương pháp nghiên cứu 16 2.1.2 Nguyên liệu, dụng cụ 16 2.1.3 Kiểm tra định tính, độ dẫn xuất sắc ký lớp mỏng 16 2.1.4 Xác nhận cấu trúc 17 2.1.5 Thử hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm 17 2.1.6 Đối tượng nghiên cứu thử hoạt tính sinh học 18 2.2 Tổng hợp 2-phenoxymetyl-1,4-naphthoquinon (43) 18 2.3 Tổng hợp hợp chất 2-acylmetyl-3-phenoxymetyl-1,4-napthoquin 19 2.3.1 Tổng hợp 2-(2-oxo-3-metylbutyl)-3-phenoxymetyl-1,4-naphthoquinon (45) 20 2.3.2 Tổng hợp 2-(2-oxo-2-phenyletyl)-3-phenoxymetyl-1,4-naphtho- 20 quinon (47) 20 2.4 Tổng hợp 2-aza-anthraquinon 21 2.4.1 Tổng hợp 3-isopropyl-benz[g]isoquinolin-5,10-dion (48) 21 2.4.2 Tổng hợp 3-phenylbenz[g]isoquinolin (49) 22 Phần Kết thảo luận 23 3.1 Kết thảo luận tổng hợp chất 2-aza-anthraquinon 23 3.1.1 Tổng hợp 2-phenoxy-1,4-naphthoquinon (43) 23 3.1.2 Phản ứng ylit với 2-phenoxymetyl-1,4-napthoquinon 25 3.1.2.1 Tổng hợp 2-(2-oxo-3-metylbutyl)-3-phenoxymetyl-1,4-naphtho quinon (45 ) 27 3.1.2.2 Tổng hợp 2-(2-(phenyl)-2-oxoetyl)-3-phenoxymetyl-1,4naphtho quinon (47) 27 3.1.3 Tổng hợp 2-aza-anthraquinon 28 3.2 Thảo luận cấu trúc sản phẩm 29 3.2.1 Phổ 1H NMR 30 3.2.2 Phổ 13C NMR 31 3.3 Kết thăm dò hoạt tính sinh học 36 Kết luận 38 Tài liệu tham khảo 39 Nguyễn Thị Thùy Dương Lớp K32C - Hóa Học Khóa luận tốt nghiệp Mở đầu lí chọn đề tài Kể từ chất kháng sinh penicillin tình cờ tìm nhà bác học Alexander Fleming (1881-1955), nhu cầu sử dụng chất kháng sinh ngày tăng đột biến Kháng sinh chất dùng để ức chế phát triển vi khuẩn tiêu diệt vi khuẩn nồng độ thấp Kháng sinh dùng điều trị bệnh nhiễm trùng điều trị dự phòng bệnh có khả gây dịch dự phòng phẫu thuật nhằm chống bệnh nhiễm trùng bệnh viện Các loại thuốc kháng sinh thường dùng từ trước đến là: kháng sinh nhóm -lactam gồm kháng sinh nhóm penicillin kháng sinh cephalosporin; kháng sinh chloramphenicol; kháng sinh nhóm tetracycline; kháng sinh nhóm aminoglycozid; kháng sinh macrolid; kháng sinh lincosamid; kháng sinh polypeptide Hiện nay, vi khuẩn có xu hướng kháng lại thuốc kháng sinh Các loại vi khuẩn kháng lại nhiều thuốc kháng sinh, người ta gọi đa kháng thuốc vi khuẩn Staphylococcus aureus (Sa), Pseudomonas aeruginosa (Pa), Escherichia coli (Ec) Nguyên nhân kháng thuốc gen di truyền, plasmid việc sử dụng kháng sinh không đủ liều, không đủ ngày không với loại kháng sinh mà vi khuẩn nhạy cảm Hiện nay, giới lo ngại chủng vi khuẩn Staphylococcus aureus (S.aureus) (khuẩn tụ cầu vàng) gây nhiễm trùng máu, viêm cơ, viêm phổi kháng với nhiều loại thuốc kháng sinh Bây giờ, S.aureus nhạy với loại kháng sinh Vancomicin bắt đầu có biểu kháng lại Như vậy, loại kháng sinh không tác dụng nguy hiểm Nguyễn Thị Thùy Dương Lớp K32C - Hóa Học Khóa luận tốt nghiệp Từ vấn đề cấp bách đòi hỏi nhà khoa học phải không ngừng tìm loại kháng sinh để thay loại kháng sinh bị kháng thuốc Lớp chất 2-aza-anthraquinon tìm thấy tự nhiên, chủ yếu vi nấm qua nghiên cứu nhận thấy chúng có hoạt tính kháng khuẩn Gram (+) mạnh [9,10] Vì vậy, việc nghiên cứu tổng hợp dẫn chất 2-aza-anthraquinon thử hoạt tính sinh học để tìm kiếm chất có hoạt tính cao phục vụ y, dược học vấn đề lý thú, có ý nghĩa khoa học thực tiễn cao Từ lý nêu trên, chọn đề tài: “Nghiên cứu, tổng hợp 2-azaanthraquinon hoạt tính sinh học chúng” Mục đích đề tài 1) Nghiên cứu tổng hợp số dẫn chất 2-aza-anthraquinon 2) Nghiên cứu cấu trúc chất tổng hợp phương pháp vật lý đại 3) Nghiên cứu thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định Nguyễn Thị Thùy Dương Lớp K32C - Hóa Học Khóa luận tốt nghiệp phần Tổng Quan 1.1 Chiết tách hoạt tính sinh học 2-aza-anthraquinon Trong tự nhiên dẫn chất 2-aza-anthraquinon gặp Cho đến nay, người ta tìm thấy có chất thuộc khung này, chủ yếu phát từ nấm (Hình 1) Hợp chất 2-aza-anthraquinon tách từ Fusarium bostricoidin, vào năm 1953 Nó chất mầu đỏ đặt tên bostricoidin (1) Nghiên cứu hoạt tính sinh học chất xác định bostricoidin có hoạt tính kháng lao (Mycobacterium tuborculosis) [8] Chất 9-O-methylbotricoidin (2) dẫn chất 2-aza-anthraquinon tách trình nuôi cấy chủng Fusarium moniliformate Nghiên cứu hoạt tính sinh học xác định chất có hoạt tính kháng khuẩn Gram (+) mạnh [9,10] Nguyễn Thị Thùy Dương Lớp K32C - Hóa Học Khóa luận tốt nghiệp OH O OMe O N N MeO MeO OH O OH (bostrycoidin) OH O (9-O-methylbostrycoidin) O O N N HO OH O O (tolypocladin) (Benz[g]isoquinolin-5,10-dion) OMe O OH O N N MeO MeO O O (scorpinon) OH (6-deoxy-8-methylbostrycoidin) O OH O N N MeO HO O O (6-deoxybostrycoidin) (7-demethyl-6-deoxybostrycoidin) Hình Tolypocladin (3) tách từ nấm Tolypocladium inflatum Chất có khả tạo phức với kim loại [11] Tính chất tạo phức với kim loại lớp chất tranh luận, khẳng định hợp chất hoạt động chất loại bỏ kim loại nặng, nghĩa làm Nguyễn Thị Thùy Dương Lớp K32C - Hóa Học Khóa luận tốt nghiệp giảm nồng độ kim loại nặng thể Ngoài ra, hợp chất có hoạt tính kìm hãm hoạt động enzym cAMP phosphodiesteraza [12] Benz[g]isoquinolin-5,10-dion (4) tách từ Psychotricha camponutans Mitracarpus scaber [13] có hoạt tính chống lại chủng kháng Staphylococcus aureus Plasmodium falciparum [14] Ngoài chất có hoạt tính kháng Trypanosoma congolense 2-Aza-anthraquinon có hoạt tính gắn kết DNA topoisomerases xem tác nhân tiêu diệt tế bào ung thư ( theo chế intercalating DNA binding agents) [15] Những tác nhân intercalating DNA ametantron (7) mitoxantron (8) hai ví dụ chất sử dụng lâm sàng để chữa bệnh ung thư Dựa giả thiết rằng, chất 2-aza-anthraquinon tương ứng có vai trò tác nhân intercalating DNA Khi nghiên cứu giả thuyết vậy, người ta phát chất Pixantron (BBR 2778 Dimalate) [16,17] BFI [18] có hoạt tính intercalating DNA mạnh Pixantron (9) nghiên cứu lâm sàng giai đoạn Pixantron hoạt tính chống ung thư mà tác nhân ức chế miễn dịch dùng để chữa bệnh xơ cứng [19] 1-Aryl-2-azaanthraquinon (11) dẫn chất 2-aza-anthraquinon với nhóm aryl khác cacbon C-1 có khả tiêu diệt tế bào ung thư (Hình 2) Nguyễn Thị Thùy Dương Lớp K32C - Hóa Học Khóa luận tốt nghiệp O NH(CH 2) 2NH2 COOH N COOH O NH(CH 2) 2NH2 ( BBR 2778 dimaleate) O HN N O N R N OMe O COOEt OH O 11 10 Hình 1.2 Tổng hợp hợp chất 2-aza-anthraquinon Như đề cập trên, lớp chất 2-aza-anthraquinon có hoạt tính sinh học lý thú nên việc nghiên cứu tổng hợp lớp chất có ý nghĩa lớn khoa học thực tiễn Đã có số công trình nghiên cứu tổng hợp lớp chất Đầu tiên, phải kể đến phương pháp sử dụng phản ứng Diels - Alder để xây dựng khung 2-aza-anthraquinon OMe O OMe O O 1, benzen N N N Ag2O O 12 O 13 Nguyễn Thị Thùy Dương 14 OMe (25%) O 15 (75%) Lớp K32C - Hóa Học Khóa luận tốt nghiệp Sơ đồ Qua phản ứng Diels - Alder [29], nhận hai dẫn chất 2-azaanthraquinon 14 15 Điểm yếu phương pháp phản ứng không chọn lọc nên nhận đồng thời sản phẩm 14 (25%) sản phẩm 15 (75%), chúng khó tách khỏi (sơ đồ 1) Cũng tương tự sử dụng phản ứng Diels - Alder, Cameron cộng [30] tổng hợp 9-O-metylbostricoidin (2) bostricoidin (1) Tóm tắt trình mô tả sơ đồ O (MeO)2 CCH , N O OMe O MeO N N N aceton, 25C MeO OMe O O O 18 17 16 85% 15% CH3CN , CH3COOH (xt) as, 400w, 2h OH O OMe O N BCl3 N o MeO CH2Cl2 , - 78 C OH MeO O OH (Bostricoidin) O (9- O - metylbostricoidin) Sơ đồ Phương pháp hiệu khác để tổng hợp 2-aza-anthraquinon qua đường tạo 3-lithium-3-cyanophtalit [31] Sơ đồ sau mô tả tóm tắt trình tổng hợp vài dẫn chất 2-aza-anthraquinon Nguyễn Thị Thùy Dương Lớp K32C - Hóa Học Khóa luận tốt nghiệp OMe O 19 Br OMe 2.1 eq LDA N O CN OMe O OMe N O OMe THF , - 40o C OMe Li CN 21 20 OMe O 22 O OMe N N OMe O 23 OMe OMe O 24 (10%) (90%) Sơ đồ Cũng phương pháp Diels - Alder, phương pháp không chọn lọc cho ta hỗn hợp sản phẩm (23) (24) với tỉ lệ (9 : 1) Các sản phẩm khó tách khỏi Nghiên cứu phương pháp nhằm tạo phản ứng chọn lọc cao, Epsztajin cộng [32] phát phương pháp tổng hợp 2-azaanthraquinon sở tạo otho-lithium anilit, sau cho muối trung gian lithium tác dụng với metyl este axit isonicotimic tạo dẫn xuất 2-aza-anthraquinon với độ chọn lọc cao Công trình tóm tắt sơ đồ Nguyễn Thị Thùy Dương Lớp K32C - Hóa Học Khóa luận tốt nghiệp O O O O O O 1.1 eq Et3N N Br CH 3CN O O 47 46 43 Sơ đồ 20 3.1.3 Tổng hợp 2-aza-anthraquinon 2-Aza-anthraquinon tổng hợp qua phản ứng vòng hoá nội phân tử quinon với amoniac sau oxyhóa oxy không khí 3-Isopropyl-benz[g]isoquinolin-5,10-dion (48) tổng hợp qua phản ứng đóng vòng nội phân tử quinon từ 2-(2-oxo-3-metylbutyl)-3phenoxymetyl-1,4-naphthoquinon (45) với amoniac dung môi etanol (sơ đồ 21) Sản phẩm thô làm cột silicagel, với hệ dung môi hexan/EtOAc (9:1), nhận sản phẩm với hiệu suất 84% O O O O NH / C2H 5OH N O O 48 45 Sơ đồ 21 Phản ứng khuấy trì thường khoảng 24h Sản phẩm thu có màu vàng, dạng hạt 3-Phenylbenz[g]isoquinolin-5,10-dion (49) tổng hợp theo phương pháp (sơ đồ 22) Sản phẩm làm phương pháp sắc kí cột với hệ dung môi Hexan/EtOAc(10/1), sản phẩm nhận với hiệu suất 78% Nguyễn Thị Thùy Dương Lớp K32C - Hóa Học 28 Khóa luận tốt nghiệp O O O NH / C2H 5OH O N O O 49 47 Sơ đồ 22 Bảng 1: Một số đặc trưng vật lý sản phẩm TT Kí hiệu 48 CTCT O T0nc Dạng bề 137-1380C Dạng hạt màu N vàng O 49 140-1410C O N Dạng hạt màu vàng O 3.2 Thảo luận cấu trúc sản phẩm Các phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân, phổ hồng ngoại, phổ tử ngoại thường bổ sung cho phương pháp cho kiểu thông tin khác Tuy nhiên phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân thường cho kết mà nhận phương pháp thông thường khác Proton hạt nhân có từ tính, gặp hầu hết hợp chất hữu Do đó, phổ cộng hưởng từ hạt nhân có giá trị thực tiễn lớn việc giải vấn đề cấu trúc hoá học hữu Nguyễn Thị Thùy Dương Lớp K32C - Hóa Học 29 Khóa luận tốt nghiệp Trong trình nghiên cứu tổng hợp chất, tiến hành ghi phổ NMR chất tổng hợp Để qui kết pic cộng hưởng, dựa vào việc phân tích kĩ lưỡng kết phổ thu (sự phân tách pic phổ tương tác spin-spin), độ chuyển dịch hoá học, so sánh hợp chất loại có ý tín hiệu phụ yếu Mặt khác, có ghi phổ 2D NMR (cộng hưởng từ hạt nhân hai chiều) số hợp chất để việc qui kết thu kết rõ ràng Các hợp chất mà ghi phổ NMR phân làm dãy A ghi đánh số thống sau để tiện cho việc qui kết: O 14 11 10 13 N 12 R O Dãy A Trong A1 có R : -CH(CH3)2 A2 có R: -C6H5 3.2.1 Phổ 1H NMR Kết qui kết tín hiệu cộng hưởng phổ 1H NMR hợp chất dãy A thể bảng Bảng 2: Các tín hiệu 1H NMR hợp chất dãy A đo dung môi CDCl3(ppm) ; J(Hz) ; s(singlet) ; d(doublet) ; dd(doublet-doublet) ; t(triplet) ; q(quartlet) ; m(multiplet) O 14 10 13 Vị trí proton 12 R O 1' A1 N Nguyễn Thị Thùy Dương 11 2' 2' 3' 1' 4' 3' A2 6' 5' Lớp K32C - Hóa Học 30 Khóa luận tốt nghiệp H1 9,48, s, 1H 9,62, s, 1H H4 7,94, s, 1H 8,52, s, 1H H6, H9 8,30-8,34, m, 2H 8,34-8,38, m, 2H H7, H8 7,81-7,88, m, 2H 7,84-7,91, m, 2H H1’ 3,29, q, 1H - H2’, H3’ 1,39, d, 6H - H2’, H6’ - 8.21, dd, J= 8,4 2,0Hz, 2H H3’, H5’ - 7.51-7.57, m, 3H H4’ - 7.51-7.57, m, 3H 3.2.2 Phổ 13C NMR Kết qui kết tín hiệu cộng hưởng phổ 13C NMR hợp chất dãy A thể bảng Bảng 3: Các tín hiệu 13C NMR hợp chất dãy A đo CDCl3 ( ppm) O 14 10 cacbon 1' A1 13 N Vị trí 11 12 R O 2' A2 2' 3' 3' 1' 4' 6' 5' C1 149,46 150,01 C3 174,64 162,81 Nguyễn Thị Thùy Dương Lớp K32C - Hóa Học 31 Khóa luận tốt nghiệp C4 115,92 115,31 C5 182,46 182,27 C6 127,27 127,29 C7 134,92 134,40 C8 134,36 135,00 C9 127,35 127,41 C10 183,08 182,80 C11 138,93 139,25 C12 124,38 137,65 C13 133,27 133,20 C14 133,23 133,33 C1’ 37,17 124,57 C2’ 22,24 127,57 C3’ 22,24 129,07 C4’ - 130,72 C5’ - 129,07 C6’ - 127,57 *Phân tích phổ hợp chất A1 (48) O 14 10 13 N Nguyễn Thị Thùy Dương 11 1' 2' 12 O 3' Lớp K32C - Hóa Học 32 Khóa luận tốt nghiệp Hình Phổ 1H NMR hợp chất A1 (48) Trên phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H NMR A1 xuất đầy đủ tín hiệu đặc trưng cho độ chuyển dịch hoá học proton có mặt phân tử: Tín hiệu cộng hưởng trường mạnh H= 1,39ppm (6H, d) đặc trưng cho độ chuyển dịch hoá học hai nhóm metyl H-2’ H-3’ Tiếp theo tín hiệu H-1’ H= 3,29ppm (1H, q) Nguyễn Thị Thùy Dương Lớp K32C - Hóa Học 33 Khóa luận tốt nghiệp Hình Một đoạn phổ 1H NMR hợp chất A1 (48) Các proton thơm cộng hưởng khoảng ọ = 7,81- 9,48ppm, chẳng hạn proton H-1 dễ nhận dạng không bị tách proton khác cộng hưởng trường yếu ọ = 9,48ppm (1H, s), tín hiệu ọ= 7,94ppm (1H, s) đặc trưng cho độ chuyển dịch hoá học proton vị trí H4 Các proton nhân naphthoquinon A1 cộng hưởng vùng từ 7,818,34ppm, cụ thể: H-6, H-9 có tín hiệu 8,30-8,34ppm (2H, m); H-7 H-8 7,81-7,88ppm (2H, m) Trên phổ 13 C-NMR xuất đầy đủ tín hiệu cộng hưởng 16 nguyên tử cacbon bao gồm 11 cacbon vòng thơm, cacbon nhóm cacbonyl, cacbon no nhóm isopropyl Nguyễn Thị Thùy Dương Lớp K32C - Hóa Học 34 Khóa luận tốt nghiệp Hình Phổ 13C NMR hợp chất A1 (48) Tín hiệu cộng hưởng trường yếu ọ= 182,5ppm 183,1ppm đặc trưng cho độ chuyển dịch hoá học nhóm C=O C-5 C-10 Tiếp theo tín hiệu cacbon nhóm imin C-1 149,5ppm Các nguyên tử cacbon no dễ nhận dạng chúng cộng hưởng trường mạnh nhất, chẳng hạn C-2’ C-3’ 22,24ppm; C1’ 37,17ppm Các nguyên tử cacbon nhân thơm cộng hưởng vùng ọ= 115,9138,9ppm (kết quy kết cụ thể trình bày bảng 2) Như vậy, dựa vào phân tích phổ MS, 1H NMR, 13C NMR A1 khẳng định cấu trúc sản phẩm thu phù hợp Kết qui kết tín hiệu cộng hưởng 1H NMR, 13C NMR chất khác (49) cho thấy chúng phù hợp với cấu trúc dự đoán Kết qui kết cụ thể trình bày bảng Nguyễn Thị Thùy Dương Lớp K32C - Hóa Học 35 Khóa luận tốt nghiệp Tóm lại: Phối hợp phương pháp phổ IR, 1H-NMR, 13 C-NMR phổ khối MS, khẳng định cấu trúc sản phẩm phù hợp với công thức giả thiết 3.3 Kết thăm dò hoạt tính sinh học Như trình bày phần tổng quan, dẫn chất mà tổng hợp theo dự đoán có tính chất sinh học lý thú Vì vậy, sau tổng hợp chất, tiến hành thăm dò hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định chủng sau: Vi khuẩn Gram (-): Escherichia coli (Ec), Pseudomonas aeruginosa (Pa) Vi khuẩn Gram (+): Staphylococcus aureus (Sa), Baccilus subtilis (Bs) Nấm men : Candida albicans (Ca) Việc thử hoạt tính vi sinh vật kiểm định thực theo nguyên tắc pha loãng để tìm nồng độ ức chế tối thiểu (MIC), sau đo độ đục máy Tecan, xử lý số liệu tính toán giá trị IC50 Mẫu tinh khiết có giá trị MIC ≤ 128ỡg/ml IC50 ≤ 128ỡg/ml coi có hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định Tôi tiến hành thăm dò hoạt tính kháng chủng với chất tổng hợp :  3-Isobutyl-benz[g]isoquinolin-5,10-dion (48)  3-Phenylbenz[g]isoquinolin-5,10-dion (49) Kết thăm dò hoạt tính sinh học trình bày bảng Bảng 3: Kết thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định Tên chủng vi sinh vật kiểm định STT Kí E.coli P.aeruginosa Nguyễn Thị Thùy Dương B.subtilis S.aureus C.albicans Lớp K32C - Hóa Học 36 Khóa luận tốt nghiệp hiệu MIC IC50 MIC IC50 MIC IC50 MIC IC50 MIC IC50 48 >128 >128 >128 >128 128 80 128 6,5 32 14 49 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 ( Chú thích: đơn vị nồng độ ỡg/ml) Kết cho thấy hợp chất 3-isopropyl-benz[g]isoquinolin-5,10-dion (48) có khả kháng cao dòng vi khuẩn Gram (+) gồm chủng vi khuẩn: S aureus B subtilis Đặc biệt, chất có hoạt tính kháng mạnh chủng khuẩn tụ cầu vàng với IC50 = 6,5 ỡg/ml Tụ cầu vàng (Staphylococus aureus) loại vi khuẩn thường trú người Trên lâm sàng chủng tụ cầu có khả gây bệnh cao với diện men Coagulase Tụ cầu vàng thường gây nhiễm trùng bội nhiễm nặng da số quan thường có mặt trường hợp nhiễm trùng máu chủng kháng thuốc với nhiều chất kháng sinh Hiệu lực khuẩn B Subtilis vi khuẩn sinh bào tử, loại khuẩn mà dược phẩm có dược tính cao kháng được, hai hợp chất mạnh với IC50 = 80 ỡg/ml Ngoài ra, hai chất có hoạt tính kháng nấm men mạnh với IC50= 14 ỡg/ml Việc phát hoạt tính kháng mạnh vi sinh vật kiểm định đặc biệt với chủng khuẩn tụ cầu vàng hợp chất 3-isopropyl-benz[g]isoquinolin-5,10-dion (48) kết ban đầu đáng khích lệ, có ý nghĩa khoa học cao Nếu điều kiện cho phép, nghiên cứu sâu với hy vọng đóng góp kết nhỏ bé vào việc tìm kiếm thuốc chữa bệnh nhiễm khuẩn Việt Nam Nguyễn Thị Thùy Dương Lớp K32C - Hóa Học 37 Khóa luận tốt nghiệp Kết luận Sau thời gian nghiên cứu thu số kết sau: Đã tổng hợp dẫn chất 2-aza-anthraquinon (48 49) qua ba bước phản ứng từ 1,4-naphthoquinon với hiệu suất cao Đã tiến hành xác nhận cấu trúc sản phẩm thông qua phương pháp phổ IR, 1H NMR, 13C NMR, MS Kết cho thấy sản phẩm phù hợp với công thức giả thiết Đã thăm dò hoạt tính sinh học sản phẩm tổng hợp, kết nghiên cứu cho thấy 3-isopropyl-benz[g]isoquinolin-5,10-dion (48) có khả kháng mạnh số dòng vi sinh vật kiểm định S aureus B subtilis nấm men C abicans Đặc biệt chất có hoạt tính kháng mạnh chủng khuẩn tụ cầu vàng (S.aureus) với IC50 6,5  g/ml Nguyễn Thị Thùy Dương Lớp K32C - Hóa Học 38 Khóa luận tốt nghiệp Tài liệu tham khảo [1] Moore, H W Science 1977,197, 527- 532 [2] (a) Kadkol M.V.Goopalkrishnan, K.S ; Narasimhachari, N.J Anibiot.1971, 24, 245-248 (b) Nagajan, R.; Narasimchari, N.; Kadkol, M V; Gopalkrishnan, K S J Antibiot 1971, 24, 249-252 (c) Narasimhachari, N ; Gopalkrishnan, K S J Antibiot 1974, 27, 283-287 (d ) Thines, E; Anke, H ;Sterner, O J Nat Prod 1998, 61, 306-308 [3] Hasahi, e al J Med Chem 1987, 30, 2005-2008 [4] De Kimpe, N.; Van Puyvelde, L ; Schripsema, J.; Erkelens,C,; Verpoorte, R,, Magn, Reson Chem 1993, 31, 329- 330 [5] Otake, N.; Seto, H,; Kyo, B ,Shu, H.; To, Y.; Mochizuki, J,; Hayakawa, Y Jpn Kokai, Tokyo, Koho, JP 01,290,673 [89,290,673] (1988); Chem Abstr 1990, 113, 38905 [6] Naito, T.; Makita,Y ; Yazaki, S.; Kaneko, C Chem Pharm Bull 1986, 34, 1505-1516 [7] Wang, W.et al Boorg Med Chem Lett 1998, 8, 1579-1584 [8] Surico, G.; Iacobellis, N.S.; Bottalico, A.;Phytopath Medit 1983, 22, 152 [9] Parisot, D.; devys, M.; Barbier, M Z Naturforsch 1989, 44, 1473 [10] Parisot, D.; devys, M.; Barbier, M Phytochemistry 1990, 29, 3364 [11] Okunade, A, L.; Clark, A M.; Huford, C, D.; Oguntimein, B O Planta Med 1999, 65, 447 [12] Nok, A.J.Cell Biochem Funct 2002, 20, 205 [13] Solis, P.N.; Lng’at, C.; Gupta M P.; Kirby, G C.; Warhurst, D C.; Philipson, J.D Plnta Med 1995, 61, 62 Nguyễn Thị Thùy Dương Lớp K32C - Hóa Học 39 Khóa luận tốt nghiệp [14] Mijikovic, A.; Mantle, P G.; William, D J.; Rassing, B J Nat Prod 2001, 64, 1251 [15] Koyama, J.; Mrita, i.; Kobayashi, N.; Osakai, Y.; Jotta, H.; Takayasu, J.; Nishino, H.; Tokuda, H Cancer Lettres 2004, 212, [17] Burckhardt, g.; Waler, A.; Triebel, H.; Storl, K.; Simon, H.; Storl, j.; Opit, A.; Roemer, E.; Zmmer, C Biochemistry, Us 1998, 37,4703; Chem Abstr !998, 128, 239063 [17] Gonsete, R E J Neurosci 2004, 223, 81 [18] Cavaletti, G.; Cavaletti, E.; Crippa, L.; Di Luccio, E.; Oggioni, N.; Mazzaanti, B.; Biabiaolo, T.; Sala, F.; Frigo, M.; Rota, S.; Tagliabue, E.; Stazani, L.; Galbiati, S.; Rigolio, R.; Zoia, C.; Tredici, G.; Persegin, P.; Dassi, M,; Riccio, P.; Lolli, F,J Nruroimmunol 2004, 151, 55 [19] Gomez-Monterey I.; Campilia, P.; Grieco, P.; Diurno, M V.; Bolognese, A.; La Colla, P.; Novellino, E.Bioorg Med Chem 2003, 11, 3769 [20] Kobayashi, K.; Uchida, m.; Uneda, T.; Tanmatsu, M.; Morikawa, O.; Konishi, H Tetrahedon Lett, 1998, 39, 7725-7728 [21] Kesteleyn, B.; De Kimpe, N.; Van Puyvelde, L.J.Org Chem 1999, 64 1173-1179 [22] Nguyen Van , T.; De Kimpe, N.;Tetrahedron Lett 2004,45, 34433446 [23] Claessens, S, etal, Synlett 2006, 621 [24] Kobayashi, K.; Uchida, M.; Uneda.; T.; Tanmatsu, M.; Morikawa, O.; Konishi, H Tetrahedron Lett 1998, 39 7725-7728 [25] Tuyen, N V ET al Tetrahedron 2001, 57, 4213-4219 [26] Aldersley, M.F.; Dean, F M.; Nayyia-Mahzir, R.J Chem Soc Perkin Trans 1983, 1753-1757 Nguyễn Thị Thùy Dương Lớp K32C - Hóa Học 40 Khóa luận tốt nghiệp [27] Aldersley, M.F.; CHisti, S H.; Dean, F m.; Douglas, m E.; Ennis, D.S.J Chem Soc, Perkin Trans I 1990, 2163-2174 [28] Tuyen, N V.; De Kimpe, n Tetrahedron 2003, 5941 [29] Potts, K.T.; Bhattcharjee,D.; Walsh, E B.Org.Chem 1986, 51, 20112012 [30] Cameron, D.W.; Deutscher, K.R.; Feutrill, G.I Tetrahedron Lett 1980, 21, 5089-5090 [31] Khannapurre, S.P.; BIehl, E.R Heterrosycles 19888, 27, 2643-2650 [32] Epsztian, J., et al Tetrhedron, 1996, 52, 112025-11036 [33] Werner, W ,., et al Yetehedron 1997, 53, 109-118 [34] Kesteleyn, B.; De Kimpe,N J,org chem 2000, 65, 640 [34] Kesteleyn, B.; De Kimpe,N J,org chem 1999, 55, 2091 [36] Van den Derghe, D.S.; Vlietnck, A.J.; Plant Biochemmistry,1991,6, 47 Nguyễn Thị Thùy Dương Lớp K32C - Hóa Học 41 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Thùy Dương Lớp K32C - Hóa Học 42 [...]... 13 2 N 3 5 6 V trớ 11 12 4 R O 2' A2 2' 3' 3' 1' 4' 6' 5' C1 149,46 150,01 C3 174,64 1 62, 81 Nguyn Th Thựy Dng Lp K32C - Húa Hc 31 Khúa lun tt nghip C4 115, 92 115,31 C5 1 82, 46 1 82, 27 C6 127 ,27 127 ,29 C7 134, 92 134,40 C8 134,36 135,00 C9 127 ,35 127 ,41 C10 183,08 1 82, 80 C11 138,93 139 ,25 C 12 124 ,38 137,65 C13 133 ,27 133 ,20 C14 133 ,23 133,33 C1 37,17 124 ,57 C2 22 ,24 127 ,57 C3 22 ,24 129 ,07 C4 - 130, 72 C5... OMe O 19 OMe Li 20 N O THF , - 40o C Br OMe 2. 1 eq LDA N O CN OMe O OMe OMe CN 22 21 OMe O O N N OMe O 23 (90%) OMe OMe OMe O 24 (10%) Nguyn Th Thựy Dng Lp K32C - Húa Hc 10 Khúa lun tt nghip O R3 1 2 eq BuLi THF, -78oC N H R2 2 N O R3 COOMe R1 N H O R2 R1 25 26 N 27 HCl O R3 OMe O R2 O 1 50% H2 SO4 N 2 NaHCO 3 HO R1 29 N N 28 LDA, THF O R3 N R2 R1 O 30 S 4 Phng phỏp tip theo, 2- aza- anthraquinon ó... 9, 62 (1H, s, H-1) 13 C NMR (CDCl3) : 115,31 (C-4); 124 ,57 (C-1); 127 ,29 (C-6); 127 ,41 (C-9); 127 ,57 (C -2 v C6); 129 ,07 (C-3 v C-5); 130, 72 (C-4); 133 ,20 (C-13); 133,33 (C-14); 134,40 (C-7); 135,00 (C-8); 137,65 (C- 12) ; 139 ,25 (C-11); 150,01 (C-1); 1 62, 81 (C-3); 1 82, 27 (C-5); 1 82, 80 (C-10) MS m/z: 28 5 [M+] Phn 3 Kt qu v tho lun 3.1 Kt qu v tho lun v tng hp cỏc cht 2- aza- anthraquinon 3.1.1 Tng hp 2- phenoxy-1,4-naphthoquinon... MHz, CDCl3) : 8,06-8, 12 (2H, m, H-5 v H-8); 7,73-7,76 (2H, m, H-6 v H-7); 7 ,28 -7,34 (2H, m, H -2 v H-6); 7,17 (1H, dd, J = 4,3 Hz v J = 2, 1 Hz, H-4); 6,97-7, 02 (3H, m, H-3, H-3 v H-5); 5,06 (2H, d, J = 2, 1 Hz, CH2-O) 13C-NMR ( 125 MHz, CDCl3) : 184,65 (C-4); 184,56 (C1); 157,76 (C -2) ; 146,17 (C-1); 134, 12 (C-7); 133,96 (C-6); 133,79 (C-4); 1 32 (C -2) ; 129 ,70 (C -2 v C-6); 126 ,73 (C-8); 121 ,68 (C-5); 114,67... gi, nhn c 2- phenoxy-1,4-naphthoquinon vi hiu sut 85% (S 9) Nguyn Th Thựy Dng Lp K32C - Húa Hc 24 Khúa lun tt nghip O O O (NH 4)2S2O 8 COOH O + AgNO 3, H2O, CH 3CN O O 41 42 43 S 9 Phn ng ca phenoxyacetic axit vi 1,4-benzonapthoquinon xy ra theo c ch gc C ch gc c mụ t nh trong s 17 S2O 82- + Ag+ Ag2+ + SO 42- + SO4- O COOH O + Ag2+ Ag+ CO2 CH2 42 a 42 O O O CH 2 O 41 O O 42 b 43 S 17 3.1 .2 Phn ng... (C-8); 133 ,27 (C-13); 133 ,23 (C-14); 127 ,35 (C-9); 127 ,27 (C-6); 124 ,38 (C- 12) ; 115, 92 (C-4); 37,17 (C-1); 22 ,64 (C -2, C-3) MS (m/z): 25 1 [M+] 2. 4 .2 Tng hp 3-phenylbenz[g]isoquinolin (49) S phn ng: O O O O NH 3 / C2H 5OH N O O 49 47 S 13 Cỏch tin hnh: Hn hp phn ng gm 1g (2, 62mmol) 2- (2- oxo -2- phenyletyl)-3phenoxymetyl-1,4-naphthoquinon (47) trong etanol v 3ml NH3 (25 %) c khuy qua ờm nhit thng Khi phn... 1' A1 2 N 5 6 Nguyn Th Thựy Dng 1 11 2' 2' 3' 1' 4' 3' A2 6' 5' Lp K32C - Húa Hc 30 Khúa lun tt nghip H1 9,48, s, 1H 9, 62, s, 1H H4 7,94, s, 1H 8, 52, s, 1H H6, H9 8,30-8,34, m, 2H 8,34-8,38, m, 2H H7, H8 7,81-7,88, m, 2H 7,84-7,91, m, 2H H1 3 ,29 , q, 1H - H2, H3 1,39, d, 6H - H2, H6 - 8 .21 , dd, J= 8,4 v 2, 0Hz, 2H H3, H5 - 7.51-7.57, m, 3H H4 - 7.51-7.57, m, 3H 3 .2. 2 Ph 13C NMR Kt qu qui kt cỏc tớn hiu... sau 24 gi 2. 1.6 i tng nghiờn cu th hot tớnh sinh hc Cỏc aza- anthraquinon tng hp 2. 2 Tng hp 2- phenoxymetyl-1,4-naphthoquinon (43) S phn ng: Nguyn Th Thựy Dng Lp K32C - Húa Hc 18 Khúa lun tt nghip O O O COOH (NH 4)2S2O 8 O AgNO 3, H2O, CH 3CN O 41 O 42 43 S 9 Cỏch tin hnh: Cho vo hn hp phn ng 1 g (6,6 mmol) 1,4-naphthoquinon (41), 20 ml acetonitril lc u Cho tip 1,46g (9,47 mmol) axit phenoxyacetic ( 42) ... 76.58 (CH2-O) IR (KBr) : 16 62, 1 625 , 1598, 1497, 1338, 124 6, 1056, 944, 898, 7 82 cm-1 MS (m/z): 26 4 [M+] 2. 3 Tng hp hp cht 2- acylmetyl-3-phenoxymetyl-1,4-napthoquin Nguyn Th Thựy Dng Lp K32C - Húa Hc 19 Khúa lun tt nghip 2. 3.1 Tng hp 2- (2- oxo-3-metylbutyl)-3-phenoxymetyl-1,4-naphtho- quinon (45) S phn ng: O O O O O O 1.1 eq Et3N CH 3CN N Br O O 43 44 45 S 10 Cỏch tin hnh: Nh git dung dch 0,2ml Et3N... ca 2- aza- anthraquinon v nghiờn cu kh nng khỏng vi sinh vt kim nh ca sn phm nhn c Nguyn Th Thựy Dng Lp K32C - Húa Hc 14 Khúa lun tt nghip Phn 2 Thc nghim thc hin nhim v ca ti, tụi tin hnh tng hp cỏc hp cht theo s sau: O O (NH 4 )2S2 O8 O COOH AgNO 3, H 2 O,CH 3CN O O O R N x CH 3CN, 24 h, t O phòng O O O O R O NH3/C2 H5OH O N R O R= ; ; S 8 Nguyn Th Thựy Dng Lp K32C - Húa Hc 15 Khúa lun tt nghip 2. 1 ... 20 2. 3 .2 Tng hp 2- ( 2- oxo -2 - phenyletyl )-3 -phenoxymetyl-1,4-naphtho- 20 quinon (47) 20 2. 4 Tng hp 2- aza- anthraquinon 21 2. 4.1 Tng hp 3-isopropyl-benz[g]isoquinolin-5,10-dion... 23 3.1 .2 Phn ng ca cỏc ylit vi 2- phenoxymetyl-1,4-napthoquinon 25 3.1 .2. 1 Tng hp 2- ( 2- oxo-3-metylbutyl )-3 -phenoxymetyl-1,4-naphtho quinon (45 ) 27 3.1 .2. 2 Tng hp 2- ( 2- (phenyl) -2 - oxoetyl )-3 -phenoxymetyl-1,4naphtho... tớnh sinh hc 18 2. 2 Tng hp 2- phenoxymetyl-1,4-naphthoquinon (43) 18 2. 3 Tng hp hp cht 2- acylmetyl-3-phenoxymetyl-1,4-napthoquin 19 2. 3.1 Tng hp 2- ( 2- oxo-3-metylbutyl )-3 -phenoxymetyl-1,4-naphthoquinon