Nghiên cứu tổng hợp và chuyển hóa một số 2 amino 4 aryl 4h chromen 3 cacbonitril thế

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Lê Trần Tiệp NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ CHUYỂN HÓA MỘT SỐ HỢP CHẤT 2-AMINO-4-ARYL-4H-CHROMEN-3CACBONITRIL THẾ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI – 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Lê Trần Tiệp NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ CHUYỂN HÓA MỘT SỐ HỢP CHẤT 2-AMINO-4-ARYL-4H-CHROMEN-3CACBONITRIL THẾ Chuyên ngành : Hóa Học Hữu Cơ Mã số :60440144 Cán hƣớng dẫn: TS.Phạm Văn Phong GS.TS Nguyễn Đình Thành HÀ NỘI – 2015 LỜI CẢM ƠN Với lòng kính trọng biết ơn sâu sắc em xin chân thành cảm ơn PGS TS Nguyễn Đình Thành NCS ThS Đỗ Sơn Hải giao đề tài, tận tình hướng dẫn em suốt thời gian thực khóa luận Em xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa Hóa học thầy cô môn Hóa Hữu Cơ giúp đỡ em trình thực khóa luận Em xin cảm ơn anh chị, bạn sinh viên K56, em sinh viên phòng Tổng Hợp Hữu Cơ I động viên, trao đổi giúp đỡ em suốt thời gian thực khóa luận Hà Nội, ngày tháng 11 năm 2015 Học viên Lê Trần Tiệp CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT IL – Ion liquid : Chất lỏng ion DMSO-d6 : Dimethyl sunfoxyd deuteri hóa H-NMR : 1H-Nuclear Magnetic Resonance (phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton) 13 C-NMR : 13C-Nuclear Magnetic Resonance (phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon-13) IR : Infrared Spectroscopy ( phổ hồng ngoại ) COSY : Correlation Spectroscopy phổ tương quan H-H MHBC : Heteronuclear Multiple Bond Coherence phổ tương quan dị hạt nhân qua nhiều liên kết Đnc : Nhiệt độ nóng chảy δ : Độ chuyển dịch hóa học MỞ ĐẦU Ngày nay, với phát triển hóa học nói chung, hóa học tổng hợp hợp chất hữu ngày phát triển nhằm tạo hợp chất phục vụ cho đời sống, đặc biệt chất có hoạt tính sinh học thể người động vật Các hợp chất ngày trở nên có ý nghĩa quan trọng đươc áp dụng vào lĩnh vực y học chữa bệnh cho người động vật Trong thời gian gần chất lỏng ion nhiều nhà hóa học ý nhiều vừa đóng vai trò làm dung môi hữu lại vừa đóng vai trò xúc tác cho phản ứng hữu Bên cạnh nhiều ưu điểm không gây cháy, khó bay Các hợp chất 4H-chromen phân lập lần vào năm 1962 thông qua nhiệt phân 2-acetoxy-3,4-dihydro-2H-chromen Chất không bền, đặc biệt không khí, bị chuyển hoá dễ dàng thành dihydropyran ion pyryli tương ứng Mặc dù thân chromen có ý nghĩa nhỏ hóa học, song nhiều dẫn xuất chúng phân tử sinh học quan trọng, chẳng hạn pyranoflavonoid Từ lâu hợp chất thuộc nhóm glycozit biết đến với nhiều hoạt tính sinh học đáng quý: kháng virus viêm gan, HIV, chống ung thư… Nước ta nước nhiệt đới gió mùa, quanh năm nắng mưa nhiều, khí hậu thuận lợi cho phát triển loại vi khuẩn, virus nấm gây bệnh Lớp vỏ loại vi khuẩn, virus cấu tạo từ glycoproteit mà thành phần chủ yếu oligo-hoặc polisaccarit Theo lí thuyết phần giống tương tự hoà tan dễ dàng Các hợp chất glycozit gắn với nhóm hoạt động dễ dàng xâm nhập vào vi khuẩn, virus nhờ có liên kết glycozit giống với vỏ chúng từ tạo điều kiện thuận lợi cho tiêu diệt vi khuẩn, virus nhóm hoạt động có phân tử Do việc nghiên cứu tổng hợp hợp chất glycozit sàng lọc hoạt tính sinh học chúng vấn đề quan tâm Để góp phần vào việc nghiên cứu hoá học chất lỏng ion nâng cao hoạt tính sinh học hợp chất chromen monosaccarit, luận văn thực số nhiệm vụ sau: +Tổng hợp chất lỏng ion 2-hydroxy ethyl amoni axetat +Tổng hợp số dẫn xuất 2-amino-4-aryl-7-hydroxy-4H-chromen-3- cacbonitril +Tổng hợp số dẫn xuất 3-amino-4-aryl-7-hydroxy-1,4- dihydrochromeno[2,3-c]pyrazol + furanose Tổng hợp 1,2-O-tricloroethyliden-α-L-arabino-pentodialdo-1,4- +Tổng hợp số N-[(4-aryl-7-hydroxy-1,4-dihydrochromeno[2,3c]pyrazol-3-yl) -1,2-O-tricloroethyliden-α-L-arabino-pentodialdo-1,4furanose]imin CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ CHẤT LỎNG ION Chất lỏng ion (Ion Liquid) khái niệm để muối hữu tồn trạng thái lỏng có khả phân ly tao ion, nhiệt độ nóng chảy thấp khoảng 100°C Chất lỏng ion lần biết đến vào đầu 1914 ethylamoni nitrat , nhiên gần chất lỏng ion quan tâm nhiều Chỉ tính riêng từ 2001-2002 có 500 nghiên cứu xuất Chất lỏng ion nhìn chung có áp suất thấp, không dễ bay hơi, độ phân cực cao có khả hòa tan tốt dung môi hữu nước Bên cạnh chúng trơ mặt hóa học hòa tan tốt chất hữu Ngoài khả tái sử dụng , không bắt lửa dẫn truyền điện tử thân thiện với môi trường khiến chùng ngày ý 1.1.1 Vai trò chất lỏng ion phản ứng hữu Chất lỏng ion dung môi xanh thân thiện môi trường, thích hợp cho nhiểu loại phản ứng hữu có khả phân bố sản phẩm, tăng cường tốc độ phản ứng, dễ thu hồi sản phẩm, cố định xúc tác, dễ dàng thu hồi tái sử dụng Trong nhiều phản ứng chất lỏng ion đóng vai trò xúc tác, hỗ trợ xúc tác Trong số trường hợp chất lỏng ion cho thấy xúc tác hiệu so với phân tử dung môi thông thường Tuy nhiên số quy trình phản ứng mà chất lỏng ion sử dụng công nghiệp số vấn đề nảy sinh, chẳng hạn số trình xảy không giải thích phân hủy không rõ nguyên nhân 1.1.2 Cấu trúc số chất lỏng thƣờng gặp KẾT LUẬN  Đã tổng hợp chất lỏng ion 2-hydroxy ethylamoni axetat  Đã tổng hợp dẫn xuất 2-amino-7-hydroxy-4-aryl-4H-chromen-3cacbonitril cách nghiền với chất lỏng ion thay cho đun hồi lưu truyền thống  Đã tổng hợp dẫn xuất 3-amino-7-hydroxy-4-aryl-1,4dihydrochromeno[2,3-c]pyrazol phương pháp đun hồi lưu  Đã tổng hợp 1,2-O-tricloroethyliden-α-L-arabino-pentodialdo-1,4- furanose  Đã khảo sát cách tổng hợp số dẫn xuất N-[(4-aryl-7-hydroxy-1,4- dihydrochromeno[2,3-c]pyrazol-3-yl)-1,2-O-tricloroethyliden-α-L-arabinopentodialdo-1,4-furanose)imin  Cấu trúc hợp chất khẳng định phương pháp IR, H-NMR, 13C-NMR kết hợp kĩ thuật phổ COSY, HSQC HMBC 10 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Đặng Nhƣ Tại, Ngô Thị Thuận (2008), Hóa học hữu cơ, tập 1, 2, NXB Giáo dục Việt Nam, Hà Nội Nguyễn Đình Thành (2011), Các phương phổ ứng dụng hóa học, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Minh Thảo (2004), Hóa học hợp chất dị vòng, NXB Giáo Dục Tiếng Anh F,K,Mohammed (2009) “2-Amino-5-hydroxy-4-phenyl-7-methyl-4Hchromeno-3-cacbonitrile as a key precursor for the synthesis of several chromen based heterocylic systems” , Journal of Chemical and Pharmaceutical Research, pp.213-224 Hua Zhao, Sanjay V Malhotra (2002) “Application of ion liquid in organic synthesis” Aldrichimica, Vol 35 Huseyin Anil, Levent Yuceer, Tamara Yuceer (1983), “1,2Trichloroethylidene-α-D-galactofuranose” Cacbohydrate Research, 123 (1983) 153-156 Janardhan Banothu, Rajitha Gali, Ravibabu Velpupa and Rajitha Bavanula (2013), “Bronsted acidic ion liquid catalysis: an efficient and ecofriendly synthesis of novel fused pyrano pyrimidinones and their antimicrobial activity” J Chem Scl, Vol 125,pp 843-849 Maitreyi College, Miranda House (2014) “Ion liquids : Synthesis and applications in catalysis” Advance Chemistry, Vol 2014 Marcos A P Martins,Clarissa P Frizzo,Dayse N Moreira,Nilo Zanatta and Helio G Bonacorso (2008),“Ion liquids in heterocylic synthesis”, Chem Rev,208(6),pp 2015-2050 10 M Sudershan Rao, Bhupender S Chihikara, Rakesh Tiwari, Amir Nasrolahi, Keykavous Parang (2012), “A greener synthesis of 2Aminochromenes in ion liquid and evaluation of their antiproliferatives activities” Chemistry and Biology Interface Vol 2(6),pp 362-372 11 Niyazi Bicak (2004), “A new ion liquid : 2-hydroxyl ethylammonium fomate” Joumal of Molecular Liquids,116, 15-18 11 12 Sujay Laskar, Goutam Brahmachari (2014) “Access to biologically relevant diverse chromene heterocycles via multicomponent reaction (MCRs) : Recent advances”, Signpost Open Access Journal of Organic & Biomolecular, pp1-50 13 Omur Makinabakan, Yesim Gul Salman, Levent Yuceer (1995), “Chlorodeoxy derivatives from D-galactochloralose” Cacbohydrate Research, 280, 339-343 14 Pretsch E , Buhlmann P , Affolter C , “Structure Determination of Organic Compounds”, Tables of Spectral Data, Springer - Verlag, Berlin Heidelberg (2000) 15 Ranjana Aggawal, Vinod Kumar, Rajiv Kumar, Shiv P Singh (2011), “Approaches towards the synthesis of 5-aminopyrazoles” Bellstein J Org Chem,7,pp 179-197 16 Robyt J F (1998), “Essentials of Carbohydrate Chemistry”, Springer- VelarN Y Inc , N Y -Berlin-Heidelberg, p399 17 Szilágyi L , Györgydeák Z , Duddeck, H (1986), Aldose- aminoguanidine condensation products: Carbohydr Re,Vol 158,pp 67 -69 syntheses and NMR studies, 18 Violeta Aburto-Luna, Rosa-Luisa Meza-León, Sylvain Bernès (2008), “(R)-3,4,5-Trideoxy-5,6-didehydro-1,2-O-(2,2,2-tricloroethyliden)-αD-glucofuranose-6,3-cacbolactone: a new derivative of α-chloralose” Acta Cryst (2008) E64 19 Witczak Z J , “Monosaccharide Isothiocyanates: Synthesis, Chemistry, and Preparative Applications” in “Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry”, Academ Press, N Y,Vol 44,pp 91-145 20 Zachariah (2013), “Pharmacological activities of chromene derivaties : An overview nancy Thomas and subin mary Zachariah”, Asian Journal of Pharmaceutical and Clinical Research, pp.11-14 21 Ziyauddin S Quereshi, Krishna M Deshmukh, Bhalchandra M Bahanage (2014) ”Applications of ion liquids in organic synthesis and catalysis “ Clean Techn Environ Policy, 16,pp 1487 – 151 12 13 [...]... Ngô Thị Thuận (20 08), Hóa học hữu cơ, tập 1, 2, NXB Giáo dục Việt Nam, Hà Nội 2 Nguyễn Đình Thành (20 11), Các phương phổ ứng dụng trong hóa học, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội 3 Nguyễn Minh Thảo (20 04) , Hóa học các hợp chất dị vòng, NXB Giáo Dục Tiếng Anh 4 F,K,Mohammed (20 09) 2- Amino- 5-hydroxy -4- phenyl-7-methyl-4Hchromeno -3- cacbonitrile as a key precursor for the synthesis of several chromen based... Chemical and Pharmaceutical Research, pp .21 3 -22 4 5 Hua Zhao, Sanjay V Malhotra (20 02) “Application of ion liquid in organic synthesis” Aldrichimica, Vol 35 6 Huseyin Anil, Levent Yuceer, Tamara Yuceer (19 83) , “1,2Trichloroethylidene-α-D-galactofuranose” Cacbohydrate Research, 1 23 (19 83) 1 53- 156 7 Janardhan Banothu, Rajitha Gali, Ravibabu Velpupa and Rajitha Bavanula (20 13) , “Bronsted acidic ion liquid catalysis:... (20 12) , “A greener synthesis of 2Aminochromenes in ion liquid and evaluation of their antiproliferatives activities” Chemistry and Biology Interface Vol 2( 6),pp 3 62- 3 72 11 Niyazi Bicak (20 04) , “A new ion liquid : 2- hydroxyl ethylammonium fomate” Joumal of Molecular Liquids,116, 15-18 11 12 Sujay Laskar, Goutam Brahmachari (20 14) “Access to biologically relevant diverse chromene heterocycles via multicomponent... 125 ,pp 8 43 - 849 8 Maitreyi College, Miranda House (20 14) “Ion liquids : Synthesis and applications in catalysis” Advance Chemistry, Vol 20 14 9 Marcos A P Martins,Clarissa P Frizzo,Dayse N Moreira,Nilo Zanatta and Helio G Bonacorso (20 08),“Ion liquids in heterocylic synthesis”, Chem Rev ,20 8(6),pp 20 15 -20 50 10 M Sudershan Rao, Bhupender S Chihikara, Rakesh Tiwari, Amir Nasrolahi, Keykavous Parang (20 12) ,... “(R) -3 ,4, 5-Trideoxy-5,6-didehydro-1 ,2- O- (2, 2 ,2- tricloroethyliden)-αD-glucofuranose-6 ,3- cacbolactone: a new derivative of α-chloralose” Acta Cryst (20 08) E 64 19 Witczak Z J , “Monosaccharide Isothiocyanates: Synthesis, Chemistry, and Preparative Applications” in “Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry”, Academ Press, N Y,Vol 44 ,pp 91- 145 20 Zachariah (20 13) , “Pharmacological activities of chromene derivaties... Biomolecular, pp1-50 13 Omur Makinabakan, Yesim Gul Salman, Levent Yuceer (1995), “Chlorodeoxy derivatives from D-galactochloralose” Cacbohydrate Research, 28 0, 33 9- 34 3 14 Pretsch E , Buhlmann P , Affolter C , “Structure Determination of Organic Compounds”, Tables of Spectral Data, Springer - Verlag, Berlin Heidelberg (20 00) 15 Ranjana Aggawal, Vinod Kumar, Rajiv Kumar, Shiv P Singh (20 11), “Approaches... overview nancy Thomas and subin mary Zachariah”, Asian Journal of Pharmaceutical and Clinical Research, pp.11- 14 21 Ziyauddin S Quereshi, Krishna M Deshmukh, Bhalchandra M Bahanage (20 14) ”Applications of ion liquids in organic synthesis and catalysis “ Clean Techn Environ Policy, 16,pp 148 7 – 151 12 13 ... of 5-aminopyrazoles” Bellstein J Org Chem,7,pp 179-197 16 Robyt J F (1998), “Essentials of Carbohydrate Chemistry”, Springer- VelarN Y Inc , N Y -Berlin-Heidelberg, p399 17 Szilágyi L , Györgydeák Z , Duddeck, H (1986), Aldose- aminoguanidine condensation products: Carbohydr Re,Vol 158,pp 67 -69 syntheses and NMR studies, 18 Violeta Aburto-Luna, Rosa-Luisa Meza-León, Sylvain Bernès (20 08), “(R) -3 ,4, 5-Trideoxy-5,6-didehydro-1 ,2- O- (2, 2 ,2- tricloroethyliden)-αD-glucofuranose-6 ,3- cacbolactone: