NGHIÊN cứu xây DỰNG QUY TRÌNH TỔNG hợp MAFENID ACETAT từ ALCOL BENZYLIC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI CHU NGỌC KHÁNH NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH TỔNG HỢP MAFENID ACETAT TỪ ALCOL BENZYLIC LUẬN VĂN THẠC SĨ DƢỢC HỌC HÀ NỘI-2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI CHU NGỌC KHÁNH NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH TỔNG HỢP MAFENID ACETAT TỪ ALCOL BENZYLIC LUẬN VĂN THẠC SĨ DƢỢC HỌC CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ DƯỢC PHẨM & BÀO CHẾ MÃ SỐ: 60720402 Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Đình Luyện 2.ThS Nguyễn Văn Giang HÀ NỘI-2016 LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình thực đề tài phòng thực tập tổng hợp hóa dược trường Đại học Dược Hà Nội nhận giúp đỡ, bảo tận tình tạo điều kiện thuận lợi thầy cô môn Tổng hợp hóa dược Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy PGS.TS Nguyễn Đình Luyện, ThS Nguyễn Văn Giang trực tiếp hướng dẫn, bảo giúp đỡ hoàn thành luận văn Tôi xin trân trọng cảm ơn thầy TS Nguyễn Văn Hải, CN Phan Tiến Thành tạo điều kiện thuận lợi sử dụng máy móc thí nghiệm, dụng cụ, hóa chất phòng thí nghiệm tổng hợp hóa dược cho Cuối cùng, xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến gia đình quan tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trình học tập thực luận văn tốt nghiệp Hà Nội, ngày 30 tháng năm 2016 Học viên Chu Ngọc Khánh MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ ĐẶT VẤN ĐỀ CHƢƠNG TỔNG QUAN .2 1.1 Tổng quan mafenid acetat 1.1.1 Cấu trúc hóa học 1.1.2 Tính chất vật lý, hóa học 1.1.3 Phương pháp định tính định lượng 1.1.4 Dược động học, tác dụng dược lý định 1.1.4.1 Dược động học 1.1.4.2 Tác dụng dược lý chế tác dụng 1.1.4.3 Tác dụng không mong muốn 1.1.4.4 Chỉ định 1.1.4.5 Liều lượng cách dùng 1.1.4.6 Biệt dược 1.1.5 Tổng quan phương pháp tổng hợp mafenid base 1.1.5.1 Phương pháp tổng hợp qua trung gian N-benzylacetamid H……… .Bergeim W Braker (1944) 1.1.5.2 Tổng hợp từ p-toluensulfoclorid Angyal Jenkin (1950) 1.1.5.3 Tổng hợp mafenid qua trung gian p-cyanobenzensulfonamid 1.1.5.4 Tổng hợp mafenid qua trung gian N-benzylphthalimid 1.1.5.5 Tổng hợp mafenid acetat từ phenylacetamid……………………… 1.1.6 1.2 11 Tạo muối mafenid acetat từ mafenid base 12 Phản ứng Ritter .12 1.2.1 Cơ chế phản ứng 13 1.2.2 Ứng dụng 13 1.2.3 Ứng dụng phản ứng Ritter tổng hợp mafenid 14 1.3 Phản ứng tạo base Schiff 14 CHƢƠNG NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 2.1 Nguyên liệu thiết bị .16 2.1.1 Dung môi hóa chất .16 2.1.2 Thiết bị dụng cụ 16 2.2 Nội dung nghiên cứu 16 2.2.1 Tổng hợp mafenid acetat quy mô thí nghiệm, 100g/mẻ 500g/mẻ .17 2.2.2 Kiểm tra độ tinh khiết xác định cấu trúc 19 2.3 Phương pháp nghiên cứu .19 2.2.1 Tổng hợp hóa học kiểm tra độ tinh khiết .19 2.2.2 Xác định cấu trúc 20 2.2.3 Định lượng 20 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 21 3.1 Tổng hợp mafenid acetat quy mô phòng thí nghiệm 21 3.1.1 Tổng hợp N-benzylacetamid (2) phản ứng Ritter 21 3.1.2 Tổng hợp N-(p-sulfamoylbenzyl)acetamid (3) 24 3.1.3 Tổng hợp p-(aminomethyl)benzensulfonamid (4) 27 3.1.4 Tổng hợp N-benzyliden-p-aminomethylbenzensulfonamid (4A) .28 3.1.5 Tạo muối mafenid acetat (1) từ chất (4) 31 3.1.6 Tạo muối mafenid acetat (1) từ chất (4A) .32 3.2 Tổng hợp mafenid acetat quy mô 100g/mẻ 34 3.2.1 Tổng hợp N-benzylacetamid (2) .34 3.2.2 Tổng hợp N-(p-sulfamoylbenzyl)acetamid (3) 37 3.2.3 Tổng hợp p-(aminomethyl)benzensulfonamid (4) N-benzyliden-paminomethylbenzensulfonamid (4A) 39 3.2.4 3.3 3.3.1 Tổng hợp mafenid acetat (1) 41 Tổng hợp mafenid acetat quy mô 500g/mẻ 43 Tổng hợp N-benzylacetamid (2) .44 3.3.2 Tổng hợp N-(p-sulfamoylbenzyl)acetamid (3) 45 3.3.3 Tổng hợp p-(aminomethyl)benzensulfonamid (4) N-benzyliden-paminomethylbenzensulfonamid (4A) 47 3.4.4 Tổng hợp mafenid acetat (1) 49 3.4 Kiểm tra độ tinh khiết 52 3.5 Xác định cấu trúc chất tổng hợp 52 3.5.1 Kết phân tích phổ hồng ngoại (IR) .53 3.5.2 Kết phân tích phổ khối lượng (MS) 54 3.5.3 Kết phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (1H-NMR) 54 3.5.4 Kết phân tích phổ cộng hưởng từ cacbon (13C-NMR) 56 Định lượng mafenid acetat 57 3.6 CHƢƠNG BÀN LUẬN .58 4.1 Về phản ửng Ritter 58 4.2 Phản ứng clorosulfo hóa .60 4.3 Các phản ứng khác 62 4.4 Về phổ chất .63 4.4.1 Phổ IR 63 4.4.2 Phổ khối (MS) 64 4.4.3 Về phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR 13C-NMR 65 4.4.3.1 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (1H-NMR) 65 4.4.3.2 Phổ cộng hưởng từ carbon (13C-NMR) 66 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ …………………………… 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 13 C-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon 13 (Carbon nuclear magnetic resonance) H-NMR AcOH BuOH CTCT DM Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (Proton nuclear magnetic resonance) Acid acetic n-butanol Công thức cấu tạo Dung môi DMSO EtOAc EtOH Dimethylsulfoxyd Ethylacetat Ethanol g Gram h IR Giờ Phổ hồng ngoại (Infrared spectroscopy) KLPT Khối lượng phân tử MeOH MeONa Methanol Natri methylat ml mmol MS Mililit Milimol Phổ khối lượng (Mass spectroscopy) Rf Hệ số lưu giữ (Retention factor) SKLM Sắc kí lớp mỏng (Thin layer chromatography) t0nc Nhiệt độ nóng chảy TsOH Acid p-toluensulfonic μg Microgam DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1 Danh mục dung môi hóa chất 16 Bảng 2.2 Danh mục thiết bị, dụng cụ 16 Bảng 2.3 Công thức chất dự kiến tổng hợp 18 Bảng 3.1 Kết khảo sát thời gian phản ứng 22 Bảng 3.2 Kết khảo sát tỉ lệ mol alcolbenzylic : acetonitril 23 Bảng 3.3 Kết khảo sát tỉ lệ mol alcol benzylic: acid sulfuric 24 Bảng 3.4 Kết khảo sát tỉ lệ mol N-benzylacetamid:acid 26 clorosulfuric Bảng 3.5 Kết khảo sát nhiệt độ phản ứng 27 Bảng 3.6 Kết khảo sát tỉ lệ mol chất (3): benzaldehyd 29 Bảng 3.7 Kết khảo sát tỉ lệ mol chất (4A): acid acetic 33 Bảng 3.8 Kết tổng hợp chất 34 Bảng 3.9 Kết khảo sát độ lặp lại qui trình tổng hợp N- 37 benzylacetamid (2) Bảng 3.10 Kết khảo sát độ lặp lại qui trình tổng hợp N- 38 (p-sulfamoylbenzyl)acetamid (3) Bảng 3.11 Kết khảo sát độ lặp lại qui trình tổng hợp chất 40 (4) từ (3) thu hồi chất (4A) từ nước Bảng 3.12 Kết khảo sát độ lặp lại qui trình tổng hợp p- 40 (aminomethyl)benzensulfonamid (4) Bảng 3.13 Kết khảo sát độ lặp lại qui trình thu hồi chất 41 (4A) từ nước Bảng 3.14 Kết khảo sát độ lặp lại qui trình tổng hợp 42 mafenid acetat (1) từ chất (4) Bảng 3.15 Kết khảo sát độ lặp lại qui trình tổng hợp 43 mafenid acetat (1) từ chất (4A) Bảng 3.16 Kết khảo sát độ lặp lại qui trình tổng hợp N- 45 benzylacetamid (2) Bảng 3.17 Kết khảo sát độ lặp lại qui trình tổng hợp N- 46 (p-sulfamoylbenzyl)acetamid (3) Bảng 3.18 Kết khảo sát độ lặp lại qui trình tổng hợp chất 48 (4) từ chất (3) thu hồi chất (4A) từ nước Bảng 3.19 Kết khảo sát độ lặp lại qui trình tổng hợp chất 48 (4) từ chất (3) Bảng 3.20 Kết khảo sát độ lặp lại qui trình thu hồi chất 48 (4A) từ nước Bảng 3.21 Kết khảo sát độ lặp lại qui trình tổng hợp 50 mafenid acetat (1) từ chất (4) Bảng 3.22 Kết khảo sát độ lặp lại qui trình tổng hợp 50 mafenid acetat (1) từ chất (4A) Bảng 3.23 Rf t0nc chất tổng hợp 52 Bảng 3.24 Kết phân tích phổ hồng ngoại chất 1, 2, 3, 4, 4A Kết phân tích phổ khối lượng chất 1, 2, 3, 4, 4A Kết phân tích phổ 1H-NMR chất 1, 2, 3, 4, 4A Kết phân tích phổ 13C-NMR chất 1, 2, 3, 4, 4A 53 Bảng 3.25 Bảng 3.26 Bảng 3.27 54 54 56 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Trang Sơ đồ 1.1 Tổng hợp mafenid qua trung gian N-benzylacetamid Sơ đồ 1.2 Tổng hợp N-benzylacetamid Sơ đồ 1.3 Tổng hợp mafenid từ nguyên liệu p-toluensulfoclorid Sơ đồ 1.4 Tổng hợp mafenid qua trung gian (11) Sơ đồ 1.5 Tổng hợp mafenid qua trung gian N-benzylphthalimid 10 Sơ đồ 1.6 Tổng hợp mafenid từ phenylacetamid 11 Sơ đồ 1.7 Tổng hợp muối mafenid acetat 12 Sơ đồ 1.8 Cơ chế phản ứng Ritter 13 Sơ đồ 1.9 Cơ chế phản ứng tạo base Schiff 15 Sơ đồ 2.1 Tổng hợp chất (3) từ alcol benzylic 17 Sơ đồ 2.2 Tổng hợp mafenid acetat 18 Sơ đồ 3.1 Tổng hợp N-benzylacetamid (2) 21 Sơ đồ 3.2 Tổng hợp N-(p-sulfamoylbenzyl)acetamid (3) 24 Sơ đồ 3.3 Tổng hợp p-(aminomethyl)benzensulfonamid (4) 27 Sơ đồ 3.4 Tổng hợp chất (4A) 28 Sơ đồ 3.5 Tổng hợp chất (4) chất (4A) 30 Sơ đồ 3.6 Tổng hợp mafenid acetat (1) từ chất (4) 31 Sơ đồ 3.7 Tổng hợp mafenid acetat (1) từ chất (4A) 32 Sơ đồ 3.8 Kết tổng hợp mafenid acetat từ chất (3) 33 Sơ đồ 3.9 Kết quy trình tổng hợp (1) quy mô 500g/mẻ 51 Sơ đồ 4.1 Cơ chế phản ứng Ritter alcol benzylic 58 Sơ đồ 4.2 Cơ chế phản ứng clorosulfo hóa 61 Hình 4.1 Hình ảnh phổ 1H-NMR (1) dung môi D2O 65 Hình 4.2 Cấu trúc imin 4A 66 Phụ luc 12 Phổ MS p-(aminomethyl)benzensulfonamid (4) Phụ lục 13 Phổ 1H-NMR p-(aminomethyl)benzensulfonamid (4) Phụ lục 14 Phổ 13C-NMR p-(aminomethyl)benzensulfonamid (4) Phụ lục 15 Phổ 13C-NMR p-(aminomethyl)benzensulfonamid (4) Phụ lục 16 Phổ IR N-benzyliden-p-aminomethylbenzensulfonamid (4A) Phụ lục 17 Phổ MS N-benzyliden-p-aminomethylbenzensulfonamid (4A) Phụ lục 18 Phổ 1H-NMR N-benzyliden-p-aminomethylbenzensulfonamid (4A) Phụ lục 19 Phổ 1H-NMR N-benzyliden-p-aminomethylbenzensulfonamid (4A) Phụ lục 20 Phổ 13C-NMR N-benzyliden-p-aminomethylbenzensulfonamid (4A) Phụ lục 21 Phổ 13C-NMR N-benzyliden-p-aminomethylbenzensulfonamid (4A) Phụ lục 22 Phổ IR mafenid acetat (1) Phụ lục 23 Phổ MS mafenid acetat (1) Phụ lục 24 Phổ 1H-NMR mafenid acetat (1) Phụ lục 25 Phổ 1H-NMR mafenid acetat (1) Phụ lục 26 Phổ 13C-NMR mafenid acetat (1)