Hiệu suất phản ứng tổng hợp C3 với các dung môi khác nhau .... Hiệu suất phản ứng tổng hợp C3 với các xúc tác khác nhau .... Tổng hợp minoxidil theo phương pháp 2 + Nguyên liệu 3 trong p
TỔNG QUAN
Sinh lý tóc và da đầu
Tóc đƣợc chia thành 2 phần, phần gốc và phần thân Phần gốc của tóc nằm dưới da đầu Phần có cấu trúc hình túi bao lấy gốc tóc gọi là nang tóc Mao mạch và các sợi dây thần kinh đi vào trong các nang tóc này Các tế bào ở trung tâm của bầu được phân chia Những tế bào tóc mới đẩy tế bào tóc trước đó lên Những tế bào di chuyển ra phía ngoài sẽ dần dần chết để tạo thành phần thân tóc cứng.[9]
Tóc đƣợc cấu tạo bởi thành phần chủ yếu là protein (88 ) Những protein này là những loại sợi cứng, gọi là keratin Các thành phần khác của tóc gồm: nước, chất b o, hydrat carbon, vitamin, khoáng chất thân tóc cứng
Nang tóc hay còn gọi là chân tóc chính phần bầu hình ch n nằm dưới da đầu Mỗi nang tóc chứa rất nhiều mạch máu nhỏ li ti Nang tóc dính ch t với da đầu để những chất dinh dƣỡng sẽ theo những mạch máu đi nuôi tóc Nang tóc là phần sống duy nhất của sợi tóc giúp tóc mọc dài ra.[9]
Thân tóc chính là những sợi tóc mà bạn nhìn thấy hàng ngày Thân tóc chính là phần tóc đã chết và không có trao đổi hóa sinh (vì thế mà bạn không thấy đau khi dùng k o cắt tóc) Xung quanh nang tóc có các tuyến nhờn (còn gọi là tuyến dầu hay tuyến bã) giúp bôi trơn sợi tóc và các cơ nang để giúp tóc dựng lên (ví dụ khi sợ tới mức dựng tóc gáy )
Thân tóc gồm 3 lớp: Lớp biểu bì (cutin), lớp giữa (cortex) và lớp tủy (medulla)
Hình 1.2 M t cắt dọc thân tóc
Lớp tủy (medulla): đây là phần trong cùng của sợi tóc, chứa các hạt chất b o và không khí Nếu sợi tóc của bạn quá mỏng sẽ không có lớp tủy
Lớp giữa (cortex) : lớp này bao gồm nhiều bó sợi nhỏ hợp thành và chứa sắc tố (chất tạo nên màu cho sợi tóc, còn gọi là melanin) Lớp giữa là lớp có khả năng quyết định độ chắc khỏe cũng nhƣ màu tóc là vàng, nâu, đỏ ho c đen
Lớp biểu bì (cutin) : là phần ngoài cùng của thân tóc, gồm 5-10 lớp keratin trong suốt xếp chồng lên nhau nhƣ vảy cá có tác dụng bảo vệ sợi tóc khỏi các hóa chất ho c ảnh hưởng bên ngoài
Giữa các vảy keratin có một chất kết dính gọi là KIT Lớp biểu bì còn được bao phủ bởi một màng mỡ mỏng (lipid) để tóc không thấm nước
1.1.3 Các chu kì phát triển của tóc
Tóc có chu kỳ tăng trưởng và nghỉ ngơi Quá trình bình thường của chu kỳ sống tóc đƣợc gọi là sự đổi mới tóc Tóc rụng trung bình hàng ngày là 60 -
80 sợi, vào mùa xuân và mùa thu này có thể rụng lên đến khoảng 100 sợi tóc mỗi ngày
Có khoảng 80,000 - 140,000 sợi tóc trên đầu, 90 số tóc đó đang trong giai đoạn tăng trưởng, 1 - 3 đang trong giai đoạn chuyển tiếp và 12 - 18 % đang trong giai đoạn còn lại Sự phát triển của tóc phụ thuộc vào gen và nội tiết tố Tóc trên đầu thường phát triển nhanh hơn nhiều so với lông trên các bộ phận khác của cơ thể Điều này là do tế bào tóc trong đầu là phát triển chủ động Tốc độ tăng trưởng trung bình của một sợi tóc là 0,35 mm/ngày
+ Pha tăng trưởng (Phase Anagen)
Trong giai đoạn này các nang lông tạo ra một mái tóc, tóc đang trong giai đoạn phát triển tích cực chủ động Tốc độ tăng trưởng của tóc trong pha tăng trưởng là xấp xỉ 1 cm/tháng Điều này có ngh a 80.000 sợi tóc trên đầu phát triển 25 - 30 m t tóc hàng ngày ho c khoảng 800 m t trong một tháng Khoảng 90% tóc trên đầu là trong pha tăng trưởng Thời gian của pha tăng trưởng là 3 -
6 năm Nếu khung tóc bị thiệt hại nh trong pha tăng trưởng, tóc sẽ chuyển sớm từ pha tăng trưởng sang pha chuyển tiếp, qua đó rút ngắn chu kỳ sống của tóc
Hình 1.3 Chu kì phát triển của tóc + Pha chuyển tiếp (Phase Catagen)
Trong vòng một ho c hai tuần sau giai đoạn tăng trưởng có sự thay đổi của các quá trình trong các nang tóc Khung tóc thoái hóa, bên ngoài của nang nhú lên tạo thành một cột biểu mô Cột biểu mô này bao quanh các gốc tóc và từ từ đẩy nó về phía bề m t của da
+ Pha nghỉ ngơi (Phase Telogen)
Một tập hợp các tế bào sừng hình thành ở dưới cùng của sợi tóc Tập hợp này tăng lên trong ống nang cho đến khi nó ở ngay bên dưới nơi tuyến bã nhờn g p các sợi tóc Trong vòng 5 - 6 tuần chân tóc ngày càng mỏng hơn Tóc ở pha nghỉ ngơi rời khỏi da đầu ho c ho c thông qua các hoạt động nhƣ gội đầu, chải tóc, ho c nó đƣợc đẩy ra khỏi ống nang bởi những sợi tóc mới của chu kỳ tiếp theo Trong giai đoạn nghỉ ngơi thân tóc đã hoàn toàn bị sừng hóa, vậy nên đƣợc mô tả là "pha nghỉ ngơi" Trong một cuộc điều tra tóc bằng ánh sáng hiển vi, các trichogram (Tricho chu trình qu t), có thể để xác định có bao nhiêu sợi tóc ở giai đoạn tăng trưởng, chuyển tiếp và nghỉ ngơi Các trichogram cung cấp thông tin có giá trị về quá trình vòng đời tóc do đó có thể đƣợc phân biệt nhanh hơn
Trung bình tóc dài khoảng 0,35mm mỗi ngày Tức khoảng 1cm mỗi tháng Tuy nhiên tốc độ mọc tóc còn tùy thuộc nhiều vào cơ địa mỗi người, giới tính và chế độ dinh dƣỡng
Giới thiệu về bệnh rụng tóc (Alopecia)
Alopecia là một thuật ngữ chung cho rụng tóc và có nhiều loại khác nhau Rụng tóc từng mảng (Alopecia areata) Là chứng rụng tóc từng mảng nhỏ hình đồng xu trên da đầu; rụng tóc toàn bộ (Alopecia totalis) là chứng rụng tóc trên toàn bộ da đầu; rụng tóc lông toàn cơ thể (Alopecia Universalis) là chứng rụng tóc và lông trên toàn bộ cơ thể Hói đầu (Alopecia androgenetica) là chứng rụng tóc phần đỉnh đầu và bệnh này cũng có thể g p ở phụ nữ thời kì mãn kinh.[33]
- Alopecia areata (rụng tóc từng mảng): Rụng tóc từng mảng là hiện tƣợng rụng tóc gây ra nhiều mảng không tóc rải rác trên đầu Khi tiến triển, bệnh sẽ khiến bệnh nhân bị mất tóc 1 vùng đầu.Một số trường hợp thì tóc sẽ mọc lại sau vài tháng nhƣng 1 số khác thì không Bệnh này có thể xảy ra ở cả nam và nữ, không phân biệt độ tuổi.[17,19]
Nguyên nhân: là một bệnh tự miễn khá phổ biến, Alopecia areata đƣợc xem nhƣ là một bệnh tự miễn do có sự hiện diện của bạch cầu CD4 và CD8 dạng hoạt động chung quanh các nang tóc đang tiến triển và rụng tóc từng mảng có thể tạo ra bằng thực nghiệm khi truyền các tế bào T lympho của chuột bị bệnh sang chuột bị suy giảm miễn dịch.[19,26]
Hình 1.4 Hình ảnh bệnh nhân bị rụng tóc từng mảng
- Alopecia totalis (Rụng tóc toàn bộ): Da bề m t nh n thín, hơi teo và có thể lan rộng toàn bộ da đầu, lông mày gây rụng tóc toàn bộ, có trường hợp rụng cả lông ở những nơi khác.[29]
Nguyên nhân bệnh sinh không r ràng nhƣng cũng có nguyên nhân là bệnh tự miễn
- Alopecia Universalis (rụng tóc lông toàn cơ thể): Mất toàn bộ tóc da đầu và cơ thể v nh viễn, có thể xảy ra ở mọi lứa tuổi, và hiện đang đƣợc cho là một rối loạn tự miễn dịch
- Alopecia androgenetica (Hói đầu): là một căn bệnh di truyền Bệnh này không chỉ có ở riêng nam giới mà còn xuất hiện cả ở nữ giới Nguyên nhân do tác động từ ngoại cảnh và bên trong cơ thể, dẫn đến rối loạn tuyến tiết dưới mỗi chân tóc Tại đây, nồng độ Dihydrotestosterone tăng cao, dẫn đến tăng bã nhờn dưới chân tóc, khiến cho nang tóc bị bịt lại, hô hấp k m đi, chân tóc yếu và trở nên dễ rụng hơn Các nghiên cứu chỉ ra rằng, sự gia tăng nồng độ Dihydrotestosterone chiếm đến 70 - 80 các trường hợp rụng tóc nhiều và hói đầu sớm.[31]
Tổng quan về minoxidil
Minoxidil đã đƣợc giới thiệu vào đầu những năm 1970 nhƣ là một thuốc điều trị bệnh cao huyết áp khi dùng viên n n minoxidil tác dụng phụ chủ yếu là gây tăng mọc tóc và lông, ngay cả với những người bị hói Chính vì tác dụng phụ này người ta ngh đến việc bào chế minoxidil bôi ngoài da để điều trị hói đầu cho nam giới, và sau đó là cả nữ giới Năm 1986 minoxidil 2 là chế phẩm đầu tiên ra mắt thị trường tại NewYork và sau đó 6 năm chế phẩm 5 ra đời (1993).[18]
- Cảm quan: dạng bột, màu trắng ho c trắng ngà
- Độ tan: ít tan trong nước, tan tốt trong methanol ho c propylen glycol
Minoxidil là một thuốc có tác dụng làm giãn mạch, đƣợc giới thiệu trong năm 1970 để điều trị cao huyết áp Minoxidil là có khả năng làm giảm huyết áp ở bệnh nhân tăng huyết áp đã kháng một số phác đồ điều trị khác Minoxidil làm tăng nhịp tim và gây giữ nước nên minoxidil thường được dùng chung với cả thuốc lợi tiểu và một thuốc kết hợp để ổn định nhịp tim Minoxidil có tác dụng phụ đ c biệt là làm rậm lông và tóc Xem hình ảnh tại hình 1.5.[10,23]
Minoxidil đã được biết đến rất lâu với vai trò kích thích tóc tăng trưởng, nhƣng cơ chế tác dụng của minoxidil mới gần đây mới đƣợc nghiên cứu Các tác giả Mori và Uno4 nghiên cứu ảnh hưởng của minoxidil vào chu kỳ phát triển lông ở chuột 80 ngày tuổi Kết quả cho thấy minoxidil không có ảnh hưởng trên thời gian pha tăng trưởng nhưng đã rút ngắn thời gian trên pha nghỉ Pha nghỉ ở chuột không đƣợc bôi minoxidil k o dài 20 ngày, trong khi ở chuột đƣợc bôi minoxidil chỉ k o dài 1-2 ngày.[11,14,15]
Hình 1.5 Tác dụng không mong muốn của minoxidil khi điều trị cao huyết áp
Tác dụng của minoxidil về tăng trưởng tóc cũng được nghiên cứu trên khỉ cộc đuôi, một loại linh trường có pha rụng tóc gần giống pha rụng tóc ở người Các nghiên cứu cho thấy minoxidil bôi rút ngắn pha nghỉ của chu trình sống của tóc, thúc đẩy sự phát triển của nang tóc, và cơ chế đó tương tự ở người Minoxidil cũng có thể làm tăng kích thước nang tóc.[14]
Minoxidil là một chất có tác dụng mở kênh K + ATP, đó là nguyên nhân gây phân cực màng tế bào và nó cũng có tác dụng giãn mạch Có thể thấy rằng, bằng cách làm giãn các mạch máu và làm mở kênh Kali giúp cho máu, oxy và các chất dinh dƣỡng đến nang tóc và nuôi dƣỡng tóc nhiều hơn.[13]
Nang tóc của con người có hai dạng kênh K + ATP, và chỉ một trong hai kênh này nhạy cảm với Minoxidil Điều này xảy ra trong pha nghỉ pha tăng trưởng của sự phát triển nang tóc, làm tóc rụng sớm được thay thế bởi tóc mới khỏe hơn
Chu kỳ tăng trưởng của tóc được chia làm ba giai đoạn: Pha tăng trưởng; Pha suy thoái; Pha nghỉ ngơi Pha tăng trưởng k o dài từ 2 đến 8 năm, sau đó là pha suy thoái từ 2 đến 4 tuần, cuối cùng là pha nghỉ k o dài từ 2 đến 4 tháng sự rụng tóc chỉ xảy ra sau chu kì tăng trưởng tiếp theo khi có sợi tóc mới xuất hiện
Tính trung bình có 50 - 100 sợi tóc rụng mỗi ngày Minoxidil kích thích các nang tóc phát triển nhƣng không làm giảm Dihydrotestosterone (DHT) ho c các enzyme có tác dụng tích lũy dinh dƣỡng cho tóc.[15,21,24]
1.3.5 Chỉ định, dạng bào chế
- Chỉ định: Minoxidil đƣợc chỉ định trong điều trị hói đầu (Alopecia androgenetica) tại đỉnh đầu Thuốc không có tác dụng trên chứng hói đầu ở trán
- Dạng bào chế : dạng dung dịch 2 , 5 ; dạng bọt 5 (foam); dạng xịt (spray).[8]
1.3.6 Tác dụng không mong muốn, tương tác thuốc và thận trọng khi dùng của minoxidil
+ Tác dụng không mong muốn:
Các tác dụng không mong muốn đƣợc báo cáo từ kinh nghiệm lâm sàng trong quá trình thuốc lưu hành bao gồm: eczema, chứng rậm lông, nổi ban đỏ tại chỗ, ngứa, khô da, rối loạn tình dục, rối loạn thị giác.[28]
Hiện nay, không có tương tác thuốc nào được biết là có mối liên quan đến việc sử dụng Minoxidil M c dù chƣa đƣợc chứng minh trên lâm sàng, vẫn có giả thuyết về khả năng minoxidil đƣợc hấp thu có tác dụng gây hạ huyết áp thể đứng ở bệnh nhân đang dùng đồng thời guanethidin.[23]
+ Thận trọng trong khi sử dụng:
Bệnh nhân đƣợc điều trị với minoxidil nên đƣợc khám hàng tháng sau khi bắt đầu sử dụng minoxidil và ít nhất mỗi sáu tháng sau đó Nếu hãn hữu có xuất hiện tác dụng toàn thân, nên ngừng thuốc
Minoxidil chứa cồn có thể gây bỏng và kích ứng mắt Khi vô ý tiếp xúc thuốc với vùng nhạy cảm (mắt, da bị trầy, ho c niêm mạc), nên rửa vùng này với thật nhiều nước lạnh
Nên tránh hít phải hơi phun của thuốc
Không nên dùng minoxidil kết hợp với các thuốc tại chỗ khác bao gồm: Các corticoid bôi da, retinoid và petrolatum hay các tác nhân đƣợc biết làm tăng sự hấp thu qua da
Minoxidil chỉ dùng ngoài da, uống nhầm dung dịch thuốc này có thể dẫn đến các tác dụng không mong muốn toàn thân.[28]
Cũng nhƣ các thuốc dùng ngoài da khác, sự toàn v n của lớp biểu mô giảm do tiến trình viêm hay bệnh của da (như sướt da đầu, vảy nến da đầu hay bỏng nắng n ng) có thể làm tăng sự hấp thu qua da của minoxidil
Phương pháp này được Upjohn đưa ra vào năm 1972, phản ứng tổng hợp phenoxypyrimidin đƣợc tạo thành phản ứng thế SNAr giữa 4-cloropyrimidin- 2,6-diamin và 2,4-diclorophenol Sau đó oxy hóa phenoxypyrimidin bằng m – cloroperbenzoic thu đƣợc 6-amino-4-(2,4-diclorophenoxy)-2-amino-2H- pyrimidin-1-ol, hồi lưu sản phẩm thu được với piperidin ở nhiệt độ 150 o C trong 1,5 giờ thu đƣợc minoxidil Toàn bộ quy trình phản ứng đƣợc thể hiện tại sơ đồ 1.1.[12,25]
Tác nhân và điều kiện: a) 2,4-diclorophenol, KOH, 150 o C, 3h; b)m-CPBA, EtOH; c) piperidin, 250 o C, hồi lưu trong 25h
Sơ đồ 1.1 Quy trình tổng hợp minoxidil theo phương pháp Upjohn 1
Tác nhân và điều kiện: 2,4-diclorophenol, KOH, 150 o C, 3h
Sơ đồ 1.2 Tổng hợp 6-(2,4-diclorophenoxy)pyrimidin-2,4-diamin
Trộn 28,6 g 2,4-diamino-6-(2,4-dicloropyrimidin, 13,2 g KOH 85% và
163 g 2,4-diclorophenol, sau đó tiến hành phản ứng ở 150 o C trong 3 giờ Làm nguội phản ứng đến 110 o C sau đó cho hỗn hợp sau phản ứng vào dung dịch
NGUYÊN VẬT LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ
NGUYÊN LIỆU
Các hóa chất, dung môi sử dụng trong quá trình thực nghiệm là loại dành cho tổng hợp hóa dƣợc, đƣợc nhập từ công ty Merck ho c Sigma-Aldrich và đƣợc sử dụng trực tiếp không tinh chế gì thêm Bao gồm
2.1.2 Dung môi và các hóa chất khác
THIẾT BỊ, DỤNG CỤ
- Bình cầu 1 cổ đáy tròn dung tích 100 ml có nút mài, bình cầu 2 cổ đáy tròn 250 ml, máy khuấy từ gia nhiệt, sinh hàn hồi lưu, tủ lạnh, tủ sấy, pipet, phễu thủy tinh, giấy lọc, cân phân tích, cân kỹ thuật, bình chạy sắc ký lớp mỏng (SKLM), cân phân tích, máy đo điện thế, buret, cốc có mỏ, máy đo thế
- SKLM tiến hành trên bản mỏng silicagel Merck 70-230 mesh
- Nhiệt độ nóng chảy (t o nc) đƣợc xác định bằng máy đo nhiệt độ nóng chảy nhiệt điện (Electrothermal digital)
- Máy phổ hồng ngoại (IR)
- Máy phổ khối lƣợng (MS)
- Máy Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR)
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- Nghiên cứu triển khai các bước tổng hợp minoxidil ở quy mô phòng thí nghiệm theo quy trình của phương pháp Upjohn 3 theo sơ đồ 1.12 Tổng hợp minoxidil theo phương pháp Upjohn 3
Dựa vào sơ đồ 1.12 và điều kiện hóa chất s n có chúng tôi tiến hành thêm các bước tổng hợp ethyl-2-cyanoacetat từ acid 2-chloroacetic
Tác nhân và điều kiện: a) EtOH, HCl 5M, hồi lưu; b) NaCN,EtOH
Sơ đồ 2.1 Tổng hợp ethyl 2-cyanoacetat Để thu đƣợc quy trình tổng hợp minoxidil nhƣ sau:
Tác nhân và điều kiện: a) C 2 H 5 OH, HCl 5M, hồi lưu; b) NaCN, CH 2 Cl 2 :CH 3 OH 1:1, nhiệt độ phòng; c) piperidin, isopropanol, hồi lưu; d) (CH 3 ) 3 OBF 4 , DCM khan, nhiệt độ phòng; e)H 2 N-CN,C 2 H 5 OH, nhiệt độ phòng; f) NH 2 OH.HCl, K 2 CO 3 , C 2 H 5 OH, nhiệt độ phòng
Sơ đồ 2.2 Quy trình tổng hợp minoxidil
- Khảo sát lựa chọn các điều kiện của từng phản ứng trong quy trình cho hiệu suất cao và ổn định
- Khẳng định cấu trúc của các chất trung gian và minoxidil bằng phương pháp phổ
- Tinh chế sản phẩm minoxidil tổng hợp đƣợc
- Kiểm tra hàm lƣợng minoxidil tổng hợp đƣợc theo Dƣợc điển Anh 2013
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Dựa trên những nguyên tắc, phương pháp cơ bản của hóa học hữu cơ để tổng hợp các dẫn chất thiết kế Dùng phản ứng cơ kim, phản ứng N– acyl hóa để tổng hợp, khảo sát điều kiện phản ứng để thu đƣợc hiệu suất tối ƣu
- Kiểm tra nhanh phản ứng bằng TLC [1]
- Kiểm tra độ tinh khiết của sản phẩm bằng TLC và nhiệt độ nóng chảy
Các chất tổng hợp đƣợc đƣợc xác định cấu trúc bằng các phổ: Phổ hồng ngoại (IR), Phổ khối (MS), Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ( 1 H - NMR), Phổ cộng hưởng từ carbon ( 13 C - NMR)
* Phổ hồng ngoại (IR): Phổ hồng ngoại đƣợc ghi tại Viện Hóa học - Viện khoa học công nghệ Việt Nam, trên máy Perkin Elmer với kỹ thuật viên n n KBr trong vùng 4000 - 500cm -1 Các mẫu rắn đƣợc phân tán trong KBr đã sấy khô với tỷ lệ khoảng 1:200 rồi p dưới dạng film mỏng dưới áp lực cao có hút chân không để loại bỏ hơi ẩm.[2,6]
* Phổ khối lƣợng (MS): Phổ khối lƣợng các chất đƣợc ghi tại Viện Hóa học - Viện khoa học công nghệ Việt Nam với chế độ đo ESI, dung môi acetonitril
* Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ( 1 H – NMR), DEPT, HMBC và HSQC Phổ cộng hưởng từ carbon ( 13 C – NMR) được ghi trên máy Bruker AV-500 tại Viện khoa học và công nghệ Việt Nam dùng DMSO làm dung môi, lấy mốc là pic của chất chuẩn nội tetramethylsilan (TMS).[5]
* Nguyên tắc: Định lƣợng minoxidil dựa trên nguyên tắc chuẩn độ đo thế
Phương pháp chuẩn độ đo thế là phương pháp phân tích thể tích nhưng khác phương pháp hóa học ở cách xác định điểm tương:
Dùng một máy đo điện với c p điện cực thích hợp nhúng vào dung dịch cần chuẩn độ.[2,27]
Thực hiện quá trình chuẩn độ và ghi nhận sự thay đổi của thế E ho c pH dung dịch chuẩn độ Từ số liệu E = f(V) ho c pH = f(V) ghi nhận đƣợc có thể xác định V tđ của dung dịch chuẩn theo nhiều cách
* Cách tiến hành theo Dƣợc điển Anh 2013:
Hòa tan 0,150 g trong 50 ml acid acetic khan, sau đó tiến hành chuẩn độ bằng axit percloric 0,1 M Xác định điểm tương đương bằng phương pháp đo thế Tiến hành 3 lần và lấy giá trị trung bình.[16]
Kết quả: 1 ml dung dịch axit pecloric 0,1 M là tương đương với 20,93 mg của minoxidil.[16]
THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ
Tổng hợp hóa học
3.1.1 Tổng hợp minoxidil và khảo sát điều kiện phản ứng
Sau khi tham khảo các tài liệu, dựa vào các điều kiện thí nghiệm cho ph p, chúng tôi tiến hành tổng hợp minoxidil mô phỏng theo phương pháp3 của Upjohn và có cải tiến Dự kiến sơ đồ tổng hợp nghiên cứu triển khai nhƣ sau:
Tác nhân và điều kiện: a) C 2 H 5 OH, HCl 5M, hồi lưu; b) NaCN, CH 2 Cl 2 :CH 3 OH 1:1, nhiệt độ phòng; c) piperidin, isopropanol, hồi lưu; d) (CH 3 ) 3 OBF 4 , DCM khan, nhiệt độ phòng; e)H 2 N-CN,C 2 H 5 OH, nhiệt độ phòng; f) NH 2 OH.HCl, K 2 CO 3 , C 2 H 5 OH, nhiệt độ phòng
Sơ đồ 2.2 Quy trình tổng hợp minoxidil
3.1.1.1 Tổng hợp ethyl 2-chloroacetat (C1) từ acid 2-chloroacetic
Hóa chất và điều kiện: a) C 2 H 5 OH, HCl 5M, hồi lưu
Sơ đồ 3.1 Tổng hợp ethyl 2-chloroacetat Chuẩn bị:
- Bình cầu hai cổ đáy tròn thể tích 250 ml, pipet, con khuấy từ đƣợc rửa sạch và sấy khô
- Lắp bộ dụng cụ Dean Stark và thiết bị hồi lưu
- Dung môi ethanol đƣợc làm khan bằng cách ngâm trong aluminosilicat zeolite (với kích thước lỗ mao quản là 4A o ) trong 48 giờ
Cân 25 g acid cloroacetic (0,266 mol) vào bình cầu đáy tròn thể tích 250 ml Thêm 100 ml dung dịch HCl 5M trong ethanol khan Lắp bộ dụng cụ Dean Stark và thiết bị hồi lưu Đun hồi lưu hỗn hợp phản ứng trong 2 giờ Để nguội đến nhiệt độ phòng, sau đó cô loại dung môi ethanol đến cắn dạng dầu Thêm
50 ml dicloromethan, sau đó lắc nhanh với 50 ml dung dịch natri hydrocarbonat
5 Làm khan lớp dicloromethan bằng natri sulfat khan Cô loại dicloromethan đến khối lƣợng không đổi đƣợc 31 g sản phẩm dạng dầu, sánh, không màu (C1), hiệu suất 95,5
L p lại phản ứng 2 lần đƣợc khối lƣợng sản phẩm và hiệu suất trình bày nhƣ trong bảng 3.1
Bảng 3.1 Hiệu suất phản ứng tổng hợp C1
TT Sản phẩm ester C1 (g) Hiệu suất ( ) Hiệu suất trung bình ( )
Nhƣ vậy hiệu suất phản ứng tạo ester C1 thực hiện với xúc tác là acid HCl 5M trong dung môi ethanol khan (đồng thời là chất phản ứng) cho hiệu suất cao Sản phẩm thu đƣợc sau phản ứng có dạng dầu sánh, đƣợc làm khan và có thể sử dụng trực tiếp cho phản ứng tiếp theo mà không cần tinh chế thêm
3.1.1.2 Tổng hợp ethyl 2-cyanoacetat (C2) từ chất ethyl 2-chloroacetat (C1)
Tác nhân và điều kiện: b) NaCN, CH 2 Cl 2 :CH 3 OH 1:1, nhiệt độ phòng
Sơ đồ 3.2 Tổng hợp ethyl 2-cyanoacetat Chuẩn bị:
- Bình cầu một cổ đáy tròn thể tích 250 ml, pipet, con khuấy từ đƣợc rửa sạch và sấy khô
- Dung môi dicloromethan và methanol đƣợc làm khan bằng cách ngâm trong aluminosilicat zeolit (với kích thước lỗ mao quản là 4A o ) trong 48 giờ
Cân 12,2 g ethyl chloroacetat (0,1 mol) vào bình cầu 1 cổ đáy tròn dung tích 250 ml Thêm vào bình cầu 50 ml hỗn hợp dicloromethan và methanol (tỉ lệ 1:1) và 5,4 g natri cyanid Khuấy hỗn hợp phản ứng ở nhiệt độ phòng trong
24 giờ Cô loại dung môi bằng máy cất quay, thu đƣợc cắn dạng dầu Thêm 50 ml dichloromethan hòa tan cắn Rửa dung dịch thu được bằng 50 ml nước, rửa 2 lần Làm khan lớp dicloromethan bằng natri sulfat khan Cô loại dicloromethan đến khối lƣợng không đổi thu đƣợc 11,2 g sản phẩm dạng dầu, sánh không màu (C2), hiệu suất 99 (toàn lƣợng)
L p lại phản ứng 2 lần đƣợc khối lƣợng sản phẩm và hiệu suất trình bày nhƣ trong bảng 3.2
Bảng 3.2 Hiệu suất phản ứng tổng hợp C2
TT Sản phẩm C2 (g) Hiệu suất ( ) Hiệu suất trung bình
Nhƣ vậy hiệu suất phản ứng tạo C2 cho hiệu suất rất cao, gần nhƣ toàn lƣợng Sản phẩm thu đƣợc sau phản ứng có dạng dầu sánh, đƣợc làm khan và có thể sử dụng trực tiếp cho phản ứng tiếp theo mà không cần tinh chế thêm
3.1.1.3.Tổng hợp 3-oxo-3-(piperidin-1-yl)propanitril (C3) từ chất ethyl 2-cyanoacetat (C2)
Tác nhân và điều kiện: c) piperidin, isopropanol, hồi lưu
Sơ đồ 3.3 Tổng hợp 3-oxo-3-(piperidin-1-yl)propanitril
- Bình cầu một cổ đáy tròn thể tích 100 ml, pipet, con khuấy từ đƣợc rửa sạch và sấy khô
- Lắp thiết bị hồi lưu
- Dung môi isopropanol, ethanol, acetonitril, dimethylformamid
- Bình chiết, phễu lọc rửa sạch và sấy khô
+ Khảo sát dung môi phản ứng:
Cân 5,00 g ethyl 2-cyanoacetat (44,35 mmol) vào 1 bình cầu 1 cổ đáy tròn dung tích 100 ml Thêm vào bình cầu 25 ml isopropanol và 4,4 ml piperidin (44,4 mmol) Đun hồi lưu hỗn hợp phản ứng trong 24 giờ Để nguội hỗn hợp phản ứng và cô loại dung môi thu đƣợc cắn dạng dầu Hòa tan cắn dầu trong aceton, sau đó thêm từ từ n-hexan rồi làm lạnh đến 2-8 o C trong 12 giờ thu đƣợc kết tinh màu nâu nhạt, lọc tủa và sấy khô, thu đƣợc khối lƣợng 3,03 g, hiệu suất 44,90%
L p lại phản ứng 3 lần, lần thứ nhất thay dung môi isopropanol bằng dung môi ethanol, lần thứ 2 thay dung môi isopropanol bằng acetonitril, lần thứ
3 thay isopropanol bằng dimethylformamid và gia nhiệt ở nhiệt độ 80-100 o C, xử lí phản ứng bằng cách hòa tan vào nước sau đó chiết bằng dicloromethan Khối lƣợng sản phẩm C3 thu đƣợc và hiệu suất phản ứng đƣợc trình bày ở bảng 3.3 Bảng 3.3 Hiệu suất phản ứng tổng hợp C3 với các dung môi khác nhau
TT Dung môi Sản phẩm C3 (g) Hiệu suất ( )
Phản ứng tạo C3 có hiệu suất thấp, hiệu suất đạt cao nhất với dung môi là ethanol, đạt 50,98 Nhƣ vậy sẽ chọn ethanol làm dung môi tiến hành phản ứng
Do hiệu suất phản ứng thấp nên tiếp tục khảo sát các điều kiện khác để làm tang hiệu xuất phản ứng
+ Khảo sát hiệu suất phản ứng khi thêm xúc tác: acid acetic
L p lại phản ứng 3 lần, sử dụng dung môi ethanol Lần thứ nhất thêm 0,3 ml acid acetic, lần 2 0,6 ml acid acetic, lần 3 thêm 0,9 ml acid acetic Khối lƣợng sản phẩm thu đƣợc và hiệu suất đƣợc trình bày ở bảng 3.4
Bảng 3.4 Hiệu suất phản ứng tổng hợp C3 với các xúc tác khác nhau
TT Lƣợng acid acetic thêm vào
(ml) Sản phẩm C3 (g) Hiệu suất ( )
Nhƣ vậy khi thêm chất xúc tác là acid acetic hiệu suất của phản ứng tăng lên đáng kể, từ hiệu suất khoảng 50 tang lên 84 Nhận thấy khi tăng lƣợng acid acetic lên 0,6 ml hiệu suất tăng không đáng kể, khi tăng lƣợng acid acetic lên 0,9 ml hiệu suất bị giảm Vì vậy sử dụng lƣợng acid acetic 0,3 ml là hợp lí (~ 1 thể tích dung môi phản ứng)
+ Khảo sát thời gian phản ứng ảnh hưởng tới hiệu suất của quá trình tạo chất trung gian C3
Thực hiện l p lại phản ứng ở điều kiện dung môi là ethanol, và lƣợng xúc tác acid acetic là 0,3 ml Thực hiện l p lại 2 lần với thời gian phản ứng là 6 giờ và 12 giờ Khối lƣợng sản phẩm và hiệu suất đƣợc so sánh với thời gian phản ứng 24 giờ tại bảng 3.5
Bảng 3.5 Hiệu suất phản ứng tổng hợp C3 với các thời gian khác nhau
TT Thời gian phản ứng (h) Sản phẩm C3 (g) Hiệu suất ( )
Nhƣ vậy với thời gian 12 giờ hiệu suất chênh lệch không đáng kể với 24 giờ Vì vậy chúng tôi chọn thời gian thực hiện phản ứng là 12 giờ
3.1.1.4 Tổng hợp minoxidil (C4) từ chất 3-oxo-3-(piperidin-1- yl)propanenitril (C3)
Tác nhân và điều kiện: d) (CH 3 ) 3 OBF 4 , DCM khan, nhiệt độ phòng; e)H 2 N-CN,C 2 H 5 OH nhiệt độ phòng; f) NH 2 OH.HCl, K 2 CO 3 , C 2 H 5 OH, nhiệt độ phòng
Sơ đồ 3.4 Tổng hợp minoxidil Chuẩn bị:
- Bình cầu một cổ đáy tròn thể tích 50 ml, pipet, con khuấy từ, bình chiết
100 ml, bình nón đƣợc rửa sạch và sấy khô
- Dung môi DCM, ethanol đƣợc làm khan bằng cách ngâm trong aluminosilicat zeolite (với kích thước lỗ mao quản là 4A o ) trong 48 giờ
- Dung môi CH 3 OH và CH 3 -CN
Cân 310 mg chất C3 (~ 2,03mmol) vào bình cầu 1 cổ đáy tròn dung tích
50 ml Thêm vào bình cầu 15ml DCM khan, sau đó thêm từ từ 300 mg (~2,03
31 mml) TMF (trimethyloxonium fluoroborat) Khuấy trộn hỗn hợp phản ứng trong 24 giờ Hỗn hợp sau phản ứng đƣợc cho vào trong bình cầu 50 ml đã có chứa 10 ml nước cất và 300 mg K 2 CO3 Tiếp tục khuấy trộn 30 phút Sau đó lọc lấy dịch lọc, và chiết với CH2Cl2, rồi làm khan bằng K2CO3, tiến hành cất quay thu dƣợc cắn có màu vàng Hòa tan cắn vào 15ml ethanol khan, rồi cho từ từ 86 mg (2,05 mmol) cyanamid vào và khuấy trộn hỗn hợp phản ứng trong 6 giờ
Thêm 580 mg (~4,2 mmol) K2CO3 và 220 mg (~3,2 mmol) hydroxylamine hydrochlorid vào hỗn hợp phản ứng, tiếp tục khuấy hỗn hợp phản ứng ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ Hỗn hợp sau phản ứng đƣợc lọc rửa bằng MeOH, dịch lọc đƣợc chạy sắc kí cột silicagelvới pha động là hỗn hợp dung môi 15 MeOH
Khẳng định cấu trúc
Để khẳng định cấu trúc của các chất tổng hợp đƣợc, chúng tôi đã tiến hành đo phổ hồng ngoại (IR), phổ khối lượng (MS) và phổ cộng hưởng từ hạt nhân ( 1 H-NMR và 13 C-NMR) của các chất trung gian (C1,C2,C3) và sản phẩm tổng hợp được (C4) Riêng C4 chúng tôi đo thêm phổ cộng hưởng từ hạt nhân 2 chiều HBMC và HSQC
3.2.1 Phổ hồng ngoại (IR) Đo tại viện Hóa học – viện Hàn lâm khoa học công nghệ Việt Nam, các chất đã đƣợc ghi phổ hồng ngoại trên máy Perkin Elmer với k thuật viên n n KBr ghi trong vùng bước song 4000 – 500 cm -1 Các đồ phổ được trình bày ở phụ lục 1-4, số liệu phân tích phổ hồng ngoại của các chất đƣợc trình bày trong bảng 3.11
Bảng 3.11 số liệu phân tích phổ IR (cm -1 )
Chất/CTCT Tần số dao động (cm -1 )
C1: ethyl 2-chloroacetat ν CH3 = 2963 ν C-O-C = 1296 ν CH2 = 2858 ν Cl = 662 ν C=O = 1747 C2: ethyl 2-cyanoacetat ν CH3 = 2983 ν C-O-C = 1262
C3: ethyl 2-cyanoacetat ν CH2 = 2928 ν C-N-C = 1222 ν CH2 = 2859 ν CN = 2251 ν C=O(amid) = 1644
C4: 2,6-diamino-4-(piperidin-1- yl)pyrimidine 1-oxide δ NH2 = 1608 ν N-O = 1226 ν C-N = 1355 ν OH = 3415 ν CH2 = 2905, 2836
3.2.2 Phổ Khối lƣợng (MS) Để khẳng định thêm về cấu trúc các chất tổng hợp đƣợc, chúng tôi tiến hành đo phổ khối lượng của các chất bằng phương pháp ion hóa phun tia điện tử, ESI (electrospray ionization)-MS Kỹ thuật này tạo ra ion từ phân tử trong dung dịch Chất phân tích được hòa tan trong pha động gồm nước, dung môi hữu cơ và chất điện li bay hơi Dung dịch này đƣợc phun qua một mao quản kim loại dưới dạng các giọt mịn vào một điện trường Các ion của các chất điện li bay hơi sẽ ion hóa phân tử của các mẫu dưới tác dụng của điện trường Các ion phân tử thu được bằng k thuật này thường được gắn thêm một proton tạo
39 thành [M+H] + ho c nhiều proton tạo thành [M+nH] + , ho c mất đi một proton tạo anion [M-H] - , ho c nhận thêm các cation nhƣ Na, để tạo thành [M+Na] +
Các phổ MS đƣợc trình bày ở phụ lục 5 - 8 và kết quả phân tích phổ đƣợc trình bày dưới bảng 3.12
Nhận xét: Thông qua dữ liệu phổ ở bảng 3.12, chúng tôi thấy rằng các chất đều có pic phân tử có khối lƣợng đúng bằng số khối dự kiến và các pic phân mảnh phù hợp với sơ đồ phân mảnh của các chất
Bảng 3.12 Số liệu phổ MS của các chất tổng hợp đƣợc
3.2.3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ( 1 H NMR, 13 C NMR, 13 C NMR -DEPT, HMBC, HSQC)
Chúng tôi tiến hành ghi phổ 1 H-NMR của chất C1, C2, C3, C4 và
13C-NMR của C1, C2, C3, C4 Dùng DMSO làm dung môi Lấy gốc là chất chuẩn nội tetramethylsilan (TMS) Riêng chất C4 chúng tôi tiến hành đo thêm phổ cộng hưởng từ DEPT, HMBC và HSQC
3.2.3.1 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ( 1 H-NMR)
Phổ 1 H-NMR, Các hợp chất từ C1 đến C3 có cấu trúc tương đối đơn giản, chỉ riêng C4 có cấu trúc phức tạp hơn, các nhóm CH 2 trong vòng piperidin có độ dịch chuyển tương đối gần nhau Một số pic điển hình được trình bày ở trong bảng 12
Bảng 3.13 Số liệu phân tích phổ 1 H-NMR
(500MHz, DMSO-d6, ppm): δ 4,33 (2H, d, J=5,0 Hz); 4,19-4,15 (2H, q,J=5,0 Hz, H 1’ ), 1,24-1,21 (3H, t,J=7,0 Hz, H 2’ )
(500MHz, DMSO-d 6 , ppm): δ 4,19-4,14 (2H, q, H 1’ ); 3.96 (2H, d,J=6,0 Hz, H2); 1,24-1,21 (3H, t,J=7,0 Hz, H2’)
(500MHz, DMSO-d6, ppm): δ 3,99 (2H, s, H2); 3,41 (2H, t,J=6,0Hz, H2’); 3,28 (2H, t,J=5,5Hz, H6’); 1,59-1,55 (2H, m,
Ghi chú: δ độ dịch chuyển hóa học (ppm); s: singlet;d: dounlet; t: triplet; q: Quartet; m:multiplet
Nhận x t: Dựa vào kết quả phân tích phổ ở bảng 12 và căn cứ vào phổ đồ (phụ lục 9-12) chúng tôi nhận thấy:
- Số lƣợng proton, độ dịch chuyển, độ bội của tín hiệu là phù hợp với công thức cấu tạo của các chất C1,C2,C3,C4
3.2.3.2 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ( 13 C-NMR, 13 C-NMR-DEPT )
+ Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13 C-NMR
Bảng 3.14 Số liệu phân tích phổ 13 C-NMR
Ghi chú: δ độ dịch chuyển hóa học (ppm);
+ Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13 C-NMR -DEPT
Nhìn vào đồ phổ 13 C-NMR -DEPT của chất (C4) ở phụ lục 17 có m t của 9 carbon trong đó có 5 nhóm CH2 carbon bậc 2 (CH2); 1 nhóm carbon bậc 1 (CH); 3 nhóm carbon bậc 4 Nhóm carbon bậc 3 (CH) tương ứng với tín hiệu δ 73,29 ppm Các pic carbon C 6’ và C 2’ ; C 3’ và C 5’ trùng với nhau
3.2.3.3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân hai chiều (HMBC, HSQC)
+ Phổ HSQC: Phổ tương tác dị hạt nhân 1 liên kết Ở điểm trục hoành 5,35 ppm, trục tung 73,3 ppm tương ứng với nhóm
CH trong vòng benzen (C5 trong vòng benzene), Ở điểm trục hoành 3,42-3,27 ppm, trục tung 45 ppm tương ứng với 2 nhóm CH 2 ở vị trí C6’ và C2’ trong vòng piperidin Ở điểm trục hoành 1,56 ppm, trục tung 24 ppm tương ứng với nhóm
CH2 ở vị trí C4’ trong vòng piperidin Ở điểm trục hoành 1,48 ppm, trục tung 25 ppm tương ứng với 2 nhóm CH2 ở vị trí C3’ và C5’ trong vòng piperidin
Hình 3.1 Phổ HSQC của chất C4
+ Phổ HMBC: Phổ tương tác dị hạt nhân đa liên kết
Bảng 3.15 Sự tương quan trong phổ HMBC của hợp chất minoxidil
Vị trí Nhóm δ 13 C (ppm) δ 1 H (ppm) HMBC
Hình 3.2 Phổ HMBC của chất C4
Qua các phổ thu đƣợc chúng tôi nhận thấy các chất C1, C2, C3 ,C4 có cấu trúc đúng nhƣ các chất dự kiến tổng hợp.
Định lƣợng minoxidil
Sau đã các nhận chất C4 là minoxidil chúng tôi gửi mẫu sang Viện Kiểm nghiệm để định lƣợng chất C4
Kết quả thu đƣợc sau 3 lần tiến hành nhƣ sau:
Bảng 3.16 Bảng kết quả kiểm nghiệm chất C4
Lần Khối lƣợng mẫu thử (g)
Thể tích dung dịch chuẩn độ tiêu thụ tại điểm tương đương (ml)
- Hàm lƣợng: đạt 99,26 (đạt yêu cầu)
- Phiếu kiểm nghiệm xem tại phụ lục 20
BÀN LUẬN
Về tổng hợp hóa học
Qua quá trình thực nghiệm, chúng tôi rút ra một vài nhận x t sau:
- Phản ứng tạo ester giữa ethyl 2-chloroacetat và ethanol là phản ứng ester hóa thông thường, để chuyển dịch cân bằng phản ứng về phía tạo ra nhiều ester, chúng tôi đã áp dụng nguyên tắc là sử dụng môi trường khan hoàn toàn ( dụng cụ phải được sấy khô trước khi dùng, ethanol khan) dùng dư ethanol (là chất tham gia phản ứng) so với acid 2-chloroacetic Nhìn chung phản ứng xảy ra dễ dàng tại điều kiện thường và cho hiệu suất cao
- Phản ứng giữa ethyl 2-chloroacetat (C1) với natri cyanid để tạo ra ethyl 2-cyanoacetat (C2) là phản ứng xảy ra theo cơ chế SN1 Do tác nhân Nuclophin
NC - có ái lực mạnh nên phản ứng xảy ra dễ dàng Sử dụng dƣ NaCN ở điều kiện thường hiệu suất của phản ứng đạt 99
- Phản ứng tạo ra 3-oxo-3-(piperidin-1-yl)propanenitril (C3) từ chất ethyl 2-cyanoacetat (C2) Đây là phản yêu cầu môi trường khan tuyệt đối, ban đầu thực hiện phản ứng cho hiệu suất khá thấp vì vòng piperidin có kích thước lớn nên có sự cản trở không gian ảnh hưởng đến khả năng phản ứng, sau đó chúng tôi thêm xúc tác H + hiệu suất phản ứng tăng lên r rệt, do khi thêm H + làm bền trạng thái trung gian của phản ứng và làm cho phản ứng diễn ra dễ dàng hơn như cơ chế phản ứng dưới đây.[4]
Sơ đồ 4.1 Cơ chế phản ứng tạo thành C3 khi có xt H +
Trong phản ứng này đề tài đã cho thấy sự ƣu việt của đề tài so với các nghiên cứu trước đây, các tác giả trước trong bước tổng hợp chất này, hiệu suất
46 phản ứng tối đa chỉ đạt 44,90 , sau khi khảo sát các điều kiện nhóm nghiên cứu đã đƣa hiệu suất của phản ứng tăng lên đƣợc 84,10 Và đã rút ngắn đƣợc thời gian phản ứng xuống còn 12 giờ
- Trong chuỗi phản ứng cuối cùng tạo (C4) chúng tôi thực hiện việc phản ứng liên tiếp mà không qua xử lý tinh sạch luôn vì ở bước tạo ra 3-methoxy-3- (piperidin-1-yl)acrylonitrile, ở đây sẽ tạo ra hai đồng phân hình học là Z, E Chỉ đồng phân Z tham gia phản ứng tiếp theo nhƣng trong điều kiện hóa chất và dụng cụ hiện tại chúng tôi chƣa đủ điều kiện để tách 2 hai đồng phân, chính vì thế chúng tôi thực hiện chuỗi phản ứng liên tiếp và cuối cùng thực hiện chạy sắc kí cột silicagel Vì chất sản phẩm khá phân cực nên chúng tôi tiến hành chạy sắc kí với hỗn hợp dung môi 15% MeOH - 1% NH 4 OH- DCM Phản ứng trải qua nhiều giai đoạn nên hiệu suất không cao
Vì điều kiện thời gian có hạn nên chúng tôi chƣa khảo sát đƣợc các yếu tố về thời gian và dung môi ảnh hưởng đến hiệu suất phản ứng.
Về xác định cấu trúc
- Phổ hồng ngoại có các vạch phổ đ c trƣng của nhóm C=O có số sóng ν C=O = 1747, nhóm C-O-C ester có số sóng νC-O-C = 1296, nhóm -Cl có số sóng ν Cl = 662, và nhóm -CH3 có số sóng νCH3 = 2963 Những vạch phổ này phù hợp với cấu trúc của hợp chất C1
- Phổ khối lượng đo theo chế độ ESI có vạch phổ đ c trưng là 123 tương ứng với [M+H] + , vạch phổ này phù hợp với MS của chất C1
- Phổ cộng hưởng từ proton có các vạch phổ proton như sau: δ 4,33 (2H, d, J=5,0 Hz); 4,19-4,15 (2H, q,J=5,0 Hz, H1’), 1,24-1,21 (3H, t,J=7,0 Hz, H2’) Phù hợp với cấu trúc của C1
- Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13 C có các vạch phổ δ 167,20 (C 1 ); 61,54 (C 1’ ); 41,02 (C2); 13,78 (C2’) Phù hợp với cấu trúc của C1
Nhƣ vậy qua các dữ liệu phổ thu đƣợc chất C1 phù hợp với công thức dự kiến tổng hợp
- Phổ hồng ngoại có các vạch phổ đ c trƣng của nhóm C=O có số sóng νC=O = 1741, nhóm C-O-C ester có số sóng νC-O-C = 1262, nhóm -CN có số sóng ν CN = 2259, và nhóm -CH 3 có số sóng ν CH3 = 2983 Những vạch phổ này phù hợp với cấu trúc của hợp chất C2
- Phổ khối lượng đo theo chế độ ESI có vạch phổ đ c trưng là 136 tương ứng với [M+Na] + , vạch phổ này phù hợp với MS của chất C2
- Phổ cộng hưởng từ proton có các vạch phổ proton như sau: δ 4,19-4,14
(2H, q, H1’); 3.96 (2H, d,J=6,0 Hz, H2); 1,24-1,21 (3H, t,J=7,0 Hz, H2’) Phù hợp với cấu trúc của C2
- Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13 C có các vạch phổ δ 164,25 (C 1 );114,99 (C3); 61,92 (C 1’ ); 24,46 (C2); 13,80 (C 2’ ) Phù hợp với cấu trúc của C2
Nhƣ vậy qua các dữ liệu phổ thu đƣợc chất C2 phù hợp với công thức dự kiến tổng hợp
- Phổ hồng ngoại có các vạch phổ đ c trƣng của nhóm C=O amid có số sóng ν C=O(amid) = 1644, Liên kết C-N-C amid có số sóng ν C-N-C = 1222, nhóm -CN có số sóng ν CN = 2251, và nhóm -CH2- có số sóng νCH2 = 2928 Những vạch phổ này phù hợp với cấu trúc của hợp chất C3
- Phổ khối lượng đo theo chế độ ESI có vạch phổ đ c trưng là 153 tương ứng với [M+H] + , vạch phổ này phù hợp với MS của chất C3
- Phổ cộng hưởng từ proton có các vạch phổ proton như sau: δ 3,99 (2H, s, H2); 3,41 (2H, t,J=6,0Hz, H2’); 3,28 (2H, t,J=5,5Hz, H6’); 1,59-1,55 (2H, m,
H3’); 1,52-1,48 (2H, m, H5’); 1,45-1,41 (2H, m, H4’).Phù hợp với cấu trúc của C3
- Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13 C có các vạch phổ δ 160,93 (C 1 );116,25 (C3); 46,35 (C 2 ); 46,35(C2’); 42,50 (C6’); 25,64 (C 2 ); 25,04 (C3’); 24,71 (C5’); 23,65 (C4’) Phù hợp với cấu trúc của C3
Nhƣ vậy qua các dữ liệu phổ thu đƣợc chất C3 phù hợp với công thức dự kiến tổng hợp
- Phổ hồng ngoại có các vạch phổ đ c trƣng của nhóm C-N có số sóng νC-
N = 1355, nhóm –NH2 có số sóng δNH2 = 1608, nhóm -N-O có số sóng νN-O 1226, nhóm -OH có số sóng νOH = 3415, và các nhóm -CH2- có số sóng νCH2 2905, 2836 Những vạch phổ này phù hợp với cấu trúc của hợp chất C4
- Phổ khối lượng đo theo chế độ ESI có vạch phổ đ c trưng là 210 tương ứng với [M+H] + , vạch phổ này phù hợp với MS của chất C4
- Phổ cộng hưởng từ proton có các vạch phổ proton như sau: δ 6,83 (4H, s, 2NH2); 5,35 (1H, s, H5); 3,37-3,34 (4H, t, H 2’ , 6’ ) ; 1,57-1,55 (2H, m, H 4’ ); 1,48-1,47 (4H, m, H 3’,5’ ) Phù hợp với cấu trúc của C4
- Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13 C có các vạch phổ δ 154,05 (C 2 );152,99 (C4); 151,80 (C 6 ); 73,29(C5); 44,93 (C2’,6’); 24,89 (C3’,5’); 24,12 (C4’).Phù hợp với cấu trúc của C4
- Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13 C-NMR –DEPT: đồ phổ 13 C-NMR - DEPT của chất (C4) có m t của 9 carbon trong đó có 5 nhóm CH 2 carbon bậc 2 (CH2); 1 nhóm carbon bậc 1 (CH); 3 nhóm carbon bậc 4 Nhóm carbon bậc 3 (CH) tương ứng với tín hiệu δ 73,29 ppm Các pic carbon C6’ và C2’; C3’ và C5’ trùng với nhau Phù hợp với cấu trúc của hợp chất C4
- Phổ HSQC: Phổ tương tác dị hạt nhân 1 liên kết, Ở điểm trục hoành 5,35 ppm, trục tung 73,3 ppm tương ứng với nhóm CH trong vòng thơm (C 5 trong vòng thơm), Ở điểm trục hoành 3,42-3,27 ppm, trục tung 45 ppm tương ứng với 2 nhóm CH2 ở vị trí C 6’ và C 2’ trong vòng piperidin Ở điểm trục hoành 1,56 ppm, trục tung 24 ppm tương ứng với nhóm CH 2 ở vị trí C 4’ trong vòng
49 piperidin Ở điểm trục hoành 1,48 ppm, trục tung 25 ppm tương ứng với 2 nhóm
CH2 ở vị trí C3’ và C5’ trong vòng piperidin Phù hợp với cấu trúc của C4
- Phổ HMBC: Phổ tương tác dị hạt nhân đa liên kết
Carbon ở vị trí số 4 có tương tác với H ở vị trí 5, 2’ và 6’; Carbon ở vị trí số 6 có tương tác với H ở vị trí số 5; Carbon ở vị trí số 5 có tương tác với hydro nhóm -NH 2 gắn với Carbon số 6 và H ở vị trí số 5; các carbon 2’,3’,4’,5’,6’ đều có tương tác với các H ở vị trí 2’,3’,4’,5’,6’ Phù hợp với cấu trúc của chất C4
Nhƣ vậy qua các dữ liệu phổ thu đƣợc chất C4 là minoxidil