tổng hợp các họp chất dị vòng piaolin

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA HÓA HỌC Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu tổng hợp, cấu trúc tính chất số hợp chất chứa dị vòng pirazolin từ axetophenon số anđehit thơm Sinh viên thực : Chu Thị Hường Giảng viên hướng dẫn: TS Vũ Quốc Trung LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Chất phát quang Kháng khuẩn 2-pyrazolin Dược phẩm NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI Tổng hợp số xeton α,β– không no từ số xeton số anđehit thơm  Tổng hợp số hợp chất chứa dị vòng 2- pirazolin từ xeton α,β– không no  Xác đinh cấu trúc hợp chất tổng hợp phương pháp phổ IR, NMR, MS  Thử khả phát quang thăm dò hoạt tính sinh học số chất chứa dị vòng pirazolin vừa tổng hợp  Tổng quan Thực nghiệm Kết thảo luận Kết luận Cấu tạo đặc điểm vòng pirazolin X1 Hb H Ha N X 3 N X2 - Phổ IR có dao động hóa trị đặc trưng: νC=N =1610–1500 cm-1 - Phổ 1H NMR : δH4b (d-d) = 2,80–3,12 ppm; δH4a (d-d) = 3,60– 3,90 ppm; δH5 (d-d) = 4,80–5,90 ppm 2.Phương pháp tổng hợp X1 X1-CH=CH-CO-X3 + X2-NH-NH2 X N N X3 Tổng quan Thực nghiệm Kết thảo luận Kết luận R CH3 - CO - R1 dung môi C2H5OH xt: NaOH (r) Sơ đồ tổng hợp Phương pháp 1: Dung môi etanol,xúc tác axit HCl đặc Phương pháp 2: Dung môi axit axetic băng, xúc tác muối natri axetat CHO R CH CH C O R R2 H C CH2 N C N R1 R1 Tổng hợp xeton –α,β không no R CHO + CH3 C H OH C R1 NaOH O R CH CH C R1 O Tổng hợp hợp chất chứa dị vòng – pirazolin R CH CH C R1 + R2 - NH - NH2 dm C2H5OH (td) xt:1-2giot HCl 36% O R R2 R CH CH C R1 + R2 - NH - NH2 H C CH2 N C R1 N Axit axetic (bang) natri axetat O R R2 H C CH2 N C N R1 (G1-N) Cl H5 H 4a 10 (CH3) 2N 15 14 16 C C 3C N N H 4a H5 H 4b 13 10 11 12 Br 16 15 17 17 3,90 (H1-N) C 3C C N N H 4b 14 11 13 12 Br 18 d-d 6,25;17,5 1H 3,83 d-d 6,25;17,5 1H CH3 CH NH2 C CH2 N C NO2 N O Hình 4: Phổ C NMR hợp chất C2-H 13 b Phổ­cộng­hưởng­từ­13C­NMR­của­các­dẫn­xuất­2­–­pirazolin Bảng 7: Quy kết phổ 13C NMR hợp chất C2-H 10 CH NH H5 H 4a 15 C C N1 N H 4b C 12 11 3C 13 14 NO O Ci δ Cường độ Ci δ Cường độ C10 20,57 1C C13 129,02 2C C4 41,82 1C C12 127,28 2C C5 60,21 1C C6 147,43 1C C3 148,49 1C C9 136,17 1C C15 154,53 1C C11 140,26 1C C8 123,74 2C C14 137,91 1C C7 125,35 2C - 4.­Phổ­huỳnh­quang­của­các­hợp­chất­chứa­dị­vòng­2­–­pirazolin 2000 5000 C2 1500 3000 I( a.u) I ( a.u) 4000 2000 G1 1000 500 1000 0 350 400 450 500 550 600 650 700 λ ( nm) Hình 5: Phổ huỳnh quang hợp chất C2-H 750 350 400 450 500 550 600 650 700 750 λ( nm) Hình 6: Phổ huỳnh quang hợp chất G1-H Bảng : Quy kết phổ huỳnh quang phân tử hợp chất pirazolin TT Kí hiệu Bước sóng (λ, nm) Cường độ E1-N 480 2500 F1-N 445 14000 C2-H 525 5000 C3-H 625 90 G1-H 475 1750 5.Phổ khối (MS) hợp chất chứa dị vòng pirazolin CH3 CH NH2 C CH2 N C N NO2 O Hình 9: Phổ khối hợp chất C2-H Kết thử hoạt tính sinh học Bảng 9: Kết thử hoạt tính chống oxi hoá số hợp chất pirazolin STT Kí hiệu mẫu Nồng độ mẫu(µg/ml) SC% Kết Chứng (+) 50 88,4±0,0 Dương tính Chứng (-) - 0,0±0,0 Âm tính E1-N 50 12,5±0,3 Âm tính F1-N 50 10,1±0,5 Âm tính C2-H 50 4,1±0,1 Âm tính Bảng 10: Kết thử hoạt tính sinh học số hợp chất pirazolin STT Kí hiệu mẫu Nồng động ức chế tối thiểu (MIC: µg/ml) Vi khuẩn Gr(-) Vi khuẩn Gr(+) Nấm mốc Nấm men E.coli P.aeruginosa B.subtillis S.areus A.niger F.oxysporum S.cervisiae C.albicans E1-N (-) (-) (-) (-) (-) (-) (-) (-) F1-N (-) (-) (-) (-) (-) (-) (-) (-) C2-H (-) (-) (-) (-) 25 50 (-) (-) KẾT LUẬN Chúng tổng hợp hợp chất xeton – α,β không no phản ưng ngưng tụ andol – croton, môi trường etanol, xúc tác KOH Từ xeton – α,β không no trên, tổng hợp hợp chất chứa dị vòng – pirazolin, cách cho xeton – α,β không no tác dụng với hiđrazin dẫn xuất (phenylhiđrazin, semicacbazit) môi trường cồn tuyệt đối, xúc tác HCl 36% axit axetic băng, xúc tác muối natri axetat Xác định nhiệt độ nóng chảy, kiểm tra độ tinh khiết sản phẩm phương pháp sắc kí mỏng(TLC) Xác định cấu trúc hợp chất tổng hợp việc nghiên cứu phổ hồng ngoại (IR), phổ NMR (1H NMR, 13C MNR), phổ khối (MS) Thăm dò hoạt tính sinh học thử khả phát quang hợp chất chứa dị vòng – pirazolin Chúng thấy hợp chất chứa dị vòng 2-pirazolin có khả phát quang mạnh, số chất có hoạt tính sinh học tốt Qua trình thực đề tài có số đề xuất sau: - Tiếp tục khảo sát để tìm điều kiện đóng vòng hợp chất xeton – α,β không no với thiosemicacbazit - Tiếp tục thăm dò hoạt tính sinh học hợp chất chứa dị vòng – pirazolin - Tiếp tục mở rộng nghiên cứu tính chất phát quang vai trò, ứng dụng hợp chất chứa dị vòng – pirazolin EM XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN Độ dài sóng lượng sóng Ánh sáng Độ dài sóng (nm) Năng lượng sóng (eV) Tia tử ngoại ngắn 380 lớn 3,3 Tím 380 3,3 Xanh 450 2,8 Xanh 530 2,3 Vàng 580 2,1 Đỏ 720 1,7 Tia hồng ngoại dài 720 nhỏ 1,7 Các­phương­pháp­điều­chế­các­dẫn­xuất­của­pirazolin: Fischer Knoevenagel tiên phong việc thực phản ứng hợp chất α,β-anđehit xeton không no với phenylhidrazin (C 6H5-NH-NH2) môi trường axit axetic, phương pháp phổ biến nhất, hạn chế phản ứng thời gian phản ứng dài, sản phẩm nhiều tạp chất, khó tinh chế tách riêng sản phẩm Năm 1998, số nhà khoa học khác thông báo phản ứng α,β-xeton không no phenylhidrazin hidroclorua có mặt NaOH ancol nguyên chất 70°C, phản ứng không thuận lợi thời gian phản ứng lâu (8h), phản ứng thực môi trường bazơ làm phản hoạt hóa nhóm –CO xeton-α,β không no Năm 2005, LeVai giới thiệu trình tổng hợp 3,5-diarryl-2-pirazolin phản ứng xeton-α,β không no phenylhidrazin, môi trường axit axetic 3h, tỉ lệ xeton-α,β không no phenylhidrazin 1:5 , phản ứng tiến hành phức tạp tốn hóa chất Gần đây, chiếu sóng ngắn phương pháp có hiệu cho trình khảo sát phản ứng tổng hợp hợp chất vòng pirazolin nhà khoa học phát Sóng ngắn sử dụng rộng rãi tổng hợp hữu khoảng thập kỷ gần Một số lượng lớn phản ứng hữu dược thực theo cách cho hiệu suất cao, thời gian ngắn, điều kiện êm dịu 1.Tổng hợp chất a Điều chế xeton - α,β - không no - Giai đoạn cộng C6H5 - C - CH3 O C6H5 - C - -CH2 + OH- H2O C6H5 - C - -CH2 R' - C = CH2 O - + Ar - CH = O Ar - CH - CH2 - C - C6H5 O- O ROH(dm) O Ar - CH - CH2 - C - C6H5 OH O O - Giai đoạn tách: Ar - CH - CH2 - C - C6H5 OH O - + OH - H2O - OH- - Ar - CH - CH - C - C6H5 O OH Ar - CH = CH - C - C6H5 O [...]... pháp sắc kí bản mỏng(TLC) Xác định cấu trúc của các hợp chất đã tổng hợp được bằng việc nghiên cứu phổ hồng ngoại (IR), phổ NMR (1H NMR, 13C MNR), phổ khối (MS) 4 Thăm dò hoạt tính sinh học và thử khả năng phát quang của các hợp chất chứa dị vòng 2 – pirazolin Chúng tôi thấy các hợp chất chứa dị vòng 2-pirazolin đều có khả năng phát quang mạnh, và một số chất có hoạt tính sinh học khá tốt 5 Qua quá trình... tài chúng tôi có một số đề xuất như sau: - Tiếp tục khảo sát để tìm điều kiện đóng vòng hợp chất xeton – α,β không no với thiosemicacbazit - Tiếp tục thăm dò hoạt tính sinh học của các hợp chất chứa dị vòng 2 – pirazolin - Tiếp tục mở rộng nghiên cứu tính chất phát quang và vai trò, ứng dụng của các hợp chất chứa dị vòng 2 – pirazolin EM XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN Độ dài sóng và năng lượng sóng Ánh sáng... phức tạp và tốn hóa chất Gần đây, chiếu sóng ngắn là phương pháp có hiệu quả nhất cho quá trình khảo sát các phản ứng tổng hợp các hợp chất vòng pirazolin được các nhà khoa học phát hiện Sóng ngắn được sử dụng rộng rãi trong tổng hợp hữu cơ khoảng 3 thập kỷ gần đây Một số lượng lớn các phản ứng hữu cơ dược thực hiện theo cách này cho hiệu suất cao, thời gian ngắn, điều kiện êm dịu ... νC-Cl= 818 Br 1648 1579 984 - CH Cl CH CH H 3C CH C O CH Br C O G-N Cl CH CH C Br O H-N (CH3)2N CH CH C O b.Phổ IR của các hợp chất chứa dị vòng 2 – pirazolin CH3 CH NH2 C CH2 N C N NO2 O Hình 2: Phổ hồng ngoại của hợp chất C2-H Bảng 4: Kết quả phân tích phổ IR của các hợp chất chứa dị vòng 2 – pirazolin X2 X1 N X Kí hiệu Công thức cấu tạo C2-H CH3-C6H4-; NO2-C6H4-; NH2-CO- C3-H CH3-C6H4-; NO2-C6H4-;... 125,35 2C - 4.­Phổ­huỳnh­quang­của các hợp chất chứa dị vòng 2­–­pirazolin 2000 5000 C2 1500 3000 I( a.u) I ( a.u) 4000 2000 G1 1000 500 1000 0 0 350 400 450 500 550 600 650 700 λ ( nm) Hình 5: Phổ huỳnh quang của hợp chất C2-H 750 350 400 450 500 550 600 650 700 750 λ( nm) Hình 6: Phổ huỳnh quang của hợp chất G1-H Bảng 8 : Quy kết phổ huỳnh quang phân tử của hợp chất pirazolin TT Kí hiệu Bước sóng... xúc tác KOH 2 Từ các xeton – α,β không no ở trên, chúng tôi đã tổng hợp được 7 hợp chất chứa dị vòng 2 – pirazolin, bằng cách cho các xeton – α,β không no tác dụng với hiđrazin hoặc dẫn xuất của nó (phenylhiđrazin, semicacbazit) trong môi trường cồn tuyệt đối, xúc tác là HCl 36% hoặc axit axetic băng, xúc tác muối natri axetat 3 Xác định nhiệt độ nóng chảy, kiểm tra độ tinh khiết của các sản phẩm bằng... Cường độ 1 E1-N 480 2500 2 F1-N 445 14000 3 C2-H 525 5000 4 C3-H 625 90 5 G1-H 475 1750 5.Phổ khối (MS) của các hợp chất chứa dị vòng pirazolin CH3 CH NH2 C CH2 N C N NO2 O Hình 9: Phổ khối của hợp chất C2-H 5 Kết quả thử hoạt tính sinh học Bảng 9: Kết quả thử hoạt tính chống oxi hoá của một số hợp chất pirazolin STT Kí hiệu mẫu Nồng độ mẫu(µg/ml) SC% Kết quả 1 Chứng (+) 50 88,4±0,0 Dương tính 2 Chứng... vảy, màu trắng xanh, óng ánh 179 90 Chất bột màu vàng 139 80 Vẩy màu trắng xanh, óng ánh 139 85 Hình kim, màu trắng ngà 161 94 Hình kim, màu vàng 130 90 CH3 3 4 E-N F-N 5 G-N 6 H-N N CH CH CH3 Cl OCH3 C O CH CH C OCH3 O Cl (CH3)2N CH C O CH CH C CH O Br Br Bảng 2: Một số đặc trưng vật lí của các chất chứa dị vòng 2–pirazolin đã tổng hợp X2 X1 N 3 X N STT Kí hiệu chất Cấu tạo 1 C2-H CH3-C6H4-; NO2-C6H4-;... còn lại của vòng benzen (G1-N) Cl 9 H5 H 4a 10 (CH3) 2N 8 7 15 14 16 6 C 5 C 4 3C N 1 N 2 9 H 4a H5 8 H 4b 7 13 10 11 12 Br 16 15 17 17 3,90 (H1-N) 6 C 4 3C C 5 N 1 N 2 H 4b 14 11 13 12 Br 18 d-d 6,25;17,5 1H 3,83 d-d 6,25;17,5 1H CH3 CH NH2 C CH2 N C NO2 N O Hình 4: Phổ C NMR của hợp chất C2-H 13 b Phổ­cộng­hưởng­từ­13C­NMR­của các dẫn­xuất­2­–­pirazolin Bảng 7: Quy kết phổ 13C NMR của hợp chất C2-H... sinh học của một số hợp chất pirazolin STT Kí hiệu mẫu Nồng động ức chế tối thiểu (MIC: µg/ml) Vi khuẩn Gr(-) Vi khuẩn Gr(+) Nấm mốc Nấm men E.coli P.aeruginosa B.subtillis S.areus A.niger F.oxysporum S.cervisiae C.albicans 1 E1-N (-) (-) (-) (-) (-) (-) (-) (-) 2 F1-N (-) (-) (-) (-) (-) (-) (-) (-) 3 C2-H (-) (-) (-) (-) 25 50 (-) (-) KẾT LUẬN 1 Chúng tôi đã tổng hợp được 6 hợp chất xeton – α,β không ... Chúng tổng hợp hợp chất xeton – α,β không no phản ưng ngưng tụ andol – croton, môi trường etanol, xúc tác KOH Từ xeton – α,β không no trên, tổng hợp hợp chất chứa dị vòng – pirazolin, cách cho... (CH3)2N CH CH C O b.Phổ IR hợp chất chứa dị vòng – pirazolin CH3 CH NH2 C CH2 N C N NO2 O Hình 2: Phổ hồng ngoại hợp chất C2-H Bảng 4: Kết phân tích phổ IR hợp chất chứa dị vòng – pirazolin X2 X1... không no  Xác đinh cấu trúc hợp chất tổng hợp phương pháp phổ IR, NMR, MS  Thử khả phát quang thăm dò hoạt tính sinh học số chất chứa dị vòng pirazolin vừa tổng hợp  Tổng quan Thực nghiệm Kết