Phân tích cấu trúc của một số dẫn xuất triflorometyl pyranonapthoquinon bằng các phương pháp hóa lý hiện đại

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC ––––––––––––––––––––––– NGUYỄN THỊ HƢỜNG PHÂN TÍCH CẤU TRÚC CỦA MỘT SỐ DẪN XUẤT TRIFLOROMETYL PYRANONAPTHOQUINON BẰNG CÁC PHƢƠNG PHÁP HÓA LÝ HIỆN ĐẠI LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC THÁI NGUYÊN - 2016 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC ––––––––––––––––––––––– NGUYỄN THỊ HƢỜNG PHÂN TÍCH CẤU TRÚC CỦA MỘT SỐ DẪN XUẤT TRIFLOROMETYL PYRANONAPTHOQUINON BẰNG CÁC PHƢƠNG PHÁP HĨA LÝ HIỆN ĐẠI Chun ngành: Hóa phân tích Mã số: 60440118 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS NGUYỄN VĂN TUYẾN THÁI NGUYÊN - 2016 LỜI CẢM ƠN Với lòng kính trọng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn GS.TS Nguyễn Văn Tuyến giao đề tài tận tình hƣớng dẫn em suốt thời gian thực đề tài Em xin chân thành cảm ơn cán phòng Hóa Dƣợc em sinh viên phòng Hóa Dƣợc giúp đỡ em nhiều trình thực nghiệm hồn thành luận văn Tơi xin cảm ơn thầy khoa Hóa Học - Trƣờng Đại Học Khoa Học Thái Nguyên trang bị cho em kiến thức để tiếp cận với vấn đề nghiên cứu khoa học, anh chị, bạn học viên lớp K8D- lớp Cao học Hóa trao đổi giúp đỡ suốt thời gian thực đề tài Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình tơi, bạn bè đồng nghiệp - ngƣời bên cạnh động viên giúp đỡ suốt thời gian học tập thực luận văn Hà nội,ngày 15 tháng 10năm 2016 Học viên Nguyễn Thị Hƣờng a MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN a MỤC LỤC b DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT d DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ e DANH MỤC CÁC HÌNH f MỞ ĐẦU Chƣơng 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan phƣơng pháp xác định cấu trúc 1.1.1 Phƣơng pháp phổ hồng ngoại (IR) 1.1.2 Phƣơng pháp phổ cộng hƣởng từ hạt nhân (NMR) 1.1.3 Phƣơng pháp phổ khối lƣợng (MS) 1.2 Phân tích đồng phân đối quang 1.2.1 Phƣơng pháp tách đồng phân đối quang enzym 1.2.2 Tách đồng phân đối quang nhờ tác nhân bất đối bổ trợ 1.2.3 Tách đồng phân đối quang phƣơng pháp hóa lý đại 1.2.4 Phân tích đối quang nhờ phƣơng pháp NMR 10 1.2.5 X-ray tinh thể 15 1.2.6 Phổ CD 18 Chƣơng 2: THỰC NGHIỆM 20 2.1 Hóa chất thiết bị 20 2.1.1 Hóa chất dung mơi 20 2.1.2 Thiết bị xác định phân tích cấu trúc 20 2.1.3 Phân tích xác định cấu trúc, định tính phản ứng kiểm tra độ tinh khiết sản phẩm tổng hợp đƣợc 20 2.2 Tổng hợp phân tích cấu trúc hợp chất 2,3-dihydro-naptho[2,3b] furan-4,9-dion 21 b 2.2.1 Tổng hợp phân tích cấu trúc 2,3-dihydro-naptho[2,3-b]furan-4,9dion (43a) 21 2.2.2 Tổng hợp phân tích cấu trúc 2,3-dihydro-naptho[2,3-b]furan-4,9dion (43b) 26 2.2.3 Quy trình tổng hợp 2,3-dihydro-naptho[2,3-b]furan-4,9-dion (4c) 27 2.2.4 Quy trình tổng hợp 2,3-dihydro-naptho[2,3-b]furan-4,9-dion (43d) 29 Chƣơng 3: KẾT QUẢ THẢO LUẬN 31 3.1 Tổng hợp phân tích cấu trúc hợp chất 45a-d 32 KẾT LUẬN 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 PHỤ LỤC c DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BPO Benzoyl peoxit Bu4NF Tetrabutyl amoni florua DHA Đihydroartemisinin DIBAL-H Điissobutyl nhom hidrua DMAP 4-Đimetyl formamit DMF Đimetyl formamit ESI-MS Electrospray ionization – mas spectrometry EtOH Etanol LC-MS Liquid chromatography – mass spectrometry LDA Liti ddiissopropyl amin LiHMDS Liti bis(trimetylsily)amit MCPBA Axit m-clopeoxitbenzoic MeOH Metanol NBS N-Bromxucxinimit NCS N-cloxucxinimit NMR Nuclear magnetic resonance p-TsOH Axit p-toluen sunfolic t-BuOH Ter- Butanol t-BuOK Ter-butylat TFA Axit trifloaxetic THF Tetrahidrofuran TMEDA N,N,N’,N’-Tetrametyletylenđiamin TMSCl Trimetyl silyl clorua d DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Sơ đồ 1.1 Sơ đồ 1.2 Sơ đồ 1.3 Sơ đồ 1.4 11 Sơ đồ 1.5 17 Sơ đồ: 2.1 21 Sơ đồ 3.1: 32 Sơ đồ 3.2 33 e DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Phổ hồng ngoại benzyl ancol Hình 1.2 Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân benzyl axetat Hình 1.3 Phổ khối lƣợng benzamit (C6H5CONH2) Hình 1.4 Phổ 1H-NMR hỗn hợp este Mosher (S)-1-phenylbutan-1-ol (R)-1-phenylbutan-1-ol 11 Hình 1.5 Phổ 1H-NMR este Mosher (R)-1-phenylbutan-1-ol (S)-1phenylbutan-1-ol 12 Hình 1.6 Phổ 1H-NMR (-)-enriched hỗn hợp (-)-enriched với CSA 13 Hình 1.7 Tín hiệu 1H-NMR CH3 số trƣờng hợp 15 Hình 1.8 Cặp tín hiệu Fiedel 15 Hình 1.9 Sơ đồ tóm tắt q trình phân tích cấu trúc phƣơng pháp X-Ray 16 Hình 1.10 Phổ CD hợp chất A B 19 Hình 3.1 Phổ 1H-NMR hợp chất 45a 34 Hình 3.2 Phổ X-ray phân tử hợp chất 45a 36 Hình 3.3 Phổ 1H-NMR hợp chất 45b 37 Hình 3.4 Phổ 13C-NMR hợp chất 45b 38 Hình 3.5 Phổ1H-NMR hợp chất 45c 39 Hình 3.6 Phổ13C-NMR hợp chất 45c 40 Hình 3.7 Phổ phổ 1H-NMR hợp chất 45d 42 Hình 3.8 Phổ phổ 1H-NMR hợp chất 45d 43 f MỞ ĐẦU Pyranonapthoquinon lớp chất kháng sinh thiên nhiên có khung 1Hnaptho[2,3-c]pyran-5,10-dionnhƣ eleutherin (1), nanaomycin A (2) frenolycin B (3), psychorubrin (4) đƣợc chiết tách từ Psychotria rubra Các hợp chất thiên nhiên thuộc lớp chất có hoạt tính sinh học lý thú nhƣ kháng khuẩn, kháng nấm, chống ung thƣ chống virut Do có hoạt tính sinh học lý thú nên pyranonaphthoquinon đƣợc nhà khoa học quan tâm nghiên cứu, ngày có nhiều pyranonaphthoquinon có cấu trúc phức tạp đƣợc phát từ thiên nhiên Các pyranonapthoquinon có gắn nhóm CF3 khơng có mặt thiên nhiên nhiên, việc gắn thêm nhóm CF3 vào pyranonapthoquinon tạo thành hợp chất có cấu trúc độc đáo chờ đợi hoạt tính sinh học lý thú Mặt khác flo có độ âm điện cao bán kính Van der Waals nhỏ, nên việc gắn flo nhóm CF3 vào cấu trúc hợp chất hữu tạo thay đổi (làm gia tăng) hoạt tính sinh học hợp chất hữu thay đổi tính kiềm, tính ƣa mỡ, độ ổn định chuyển hóa sinh học thể Với đặc tính này, dị vòng CF3 đối tƣợng hút nhà khoa học nghiên cứu Những hợp chất triflometyl pyranonapthoquinon hợp chất có cấu trúc lý thú phức tạp Vì việc phân tích cấu trúc lớp chất có ý nghĩa khoa học thực tiễn Đây công việc cần thiết vô quan trọng nghiên cứu lớp chất pyranonapthoquinon Đề tài tập trung phân tích cấu trúc số hợp chất triflometyl pyranonapthoquinon phƣơng pháp hóa lý đại nhƣ phổ hồng ngoại (IR), cộng hƣởng từ hạt nhân (NMR), phổ khối lƣợng (MS) phổ Xray phân tử KẾT LUẬN Luận văn hoàn thành đƣợc mục tiêu nội dung nghiên cứu: Đã tìm hiểu đƣợc tổng quan phƣơng pháp phân tích cấu trúc hợp chất hữu Đã áp dụng phƣơng pháp phân tích hóa lý phân tích chứng minh đƣợc cấu trúc pyranonapthoquinon 45 bốn dẫn xuất triflometyl TÀI LIỆU THAM KHẢO http://www.chm.bris.ac.uk/ms/theory/ http://www.waters.com/waters/nav.htm?cid=10073251&locale=en_US http://www2.chemistry.msu.edu/faculty/reusch/VirtTxtJml/Spectrpy/nmr/n mr1.htm Nguyễn Hữu Đĩnh, Trần Thị Đà, Ứng dụng số phương pháp phổ nghiên cứu cấu trúc phân tử (1999), Nhà xuất giáo dục Nguyễn Kim Phi Phụng, Khối Phổ lý thuyết - tập - giải (2004), Nhà xuất đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh Nguyễn Kim Phi Phụng, Phổ NMR sử dụng phân tích hữu lý thuyết - tập phổ - giải (2005), Nhà xuất đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh Phạm Thị Thắm, Phạm Thế Chính, Hồng Thị Phƣơng, Phạm Anh Tuân, Đặng Thị Tuyết Anh, Ngô Thị Thuận, Nguyễn Văn Tuyến, p chí hóa học (số 4B tập 50, 2012) Nguyễn Văn Tuyến, Hóa học hữu nâng cao - Các phương pháp tổng hợp hữu đ i (2012), Nhà xuất khoa học kỹ thuật William R, Dolbier Jr.Fluorine chemistry at the millennium, Journal of Fluorine Chemistry.,126, 157–163, (2005); 10 J P B gu , D Bonet-Delpon, Eds In Bioogranic and Medicinal Chemistry of Flourine, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New York, 2008; 11.R B Messing, L Pebus, L A Fisher and L D Lytle Analgesic effect of fluoxetine hydrochloride (Lilly 110140), a specific inhibitor of serotonin uptake,Psychopharmacol Commun., 1, 511-21, (1975); 12.V D Matteis, F L van Delft, H Jakobi, S Lindell, J Tiebes and F P J T Rutjes RCM-Mediated Synthesis of Trifluoromethyl-Containing Nitrogen Heterocycles, J Org Chem.,71, 7527-7532 (2006); 46 13 Jonathan Sperry, Prabhakar Bachu Brimble.Pyranonaphthoquinones-isolation, and biological Margaret A activity and synthesis, Nat Prod Rep., 25, 376-400 (2008); 14 VanT.N,Kesteleyn B, DeKimpe.N.Synthesis of 1,3-disubstituted naphtho[2,3-c]pyran-5,10-diones, Tetrahedron., 57, 4213-4219 (2001); 15 V Pinto and S L de Castro.The Trypanocidal Activity of Naphthoquinones: A Review, Molecules., 14, 4570-4590 (2009); 16 T A Dang Thi, Y Depetter, K Mollet, H T Phuong, D Vu Ngoc, C Pham The, H T Nguyen, T H Nguyen Thi, H H Nguyen, M D’hooghe, T V Nguyen, Expedient stereoselective synthesis of new dihydropyrano- and dihydrofuranonaphthoquinones, Tetraheron Letter.,56, 2422–2425 (2015) 47 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Phổ 1H - NMR hợp chất 45a Phụ lục : Phổ 13C - NMR 45a Phụ lục 3: Phổ 1H – NMR hợp chất 45b Phụ lục 4: Phổ 13C – NMR 45b Phụ lục 5: Phổ 1H - NMR hợp chất 45c Phụ lục 6: Phổ 13C – NMR 45c Phụ lục 7: Hợp chất 45d 10 Phụ lục : Phổ 13C - NMR 45d 11 ...ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC ––––––––––––––––––––––– NGUYỄN THỊ HƢỜNG PHÂN TÍCH CẤU TRÚC CỦA MỘT SỐ DẪN XUẤT TRIFLOROMETYL PYRANONAPTHOQUINON BẰNG CÁC PHƢƠNG PHÁP HÓA LÝ HIỆN ĐẠI... đƣợc cấu trúc phân tử tìm qui luật phân mảnh Đây thơng số quan trọng để qui kết xác cấu trúc phân tử chất cần nghiên cứu kết hợp nhiều phƣơng pháp phổ với 1.2 Phân tích c c ồng phân ối quang Phân. .. thiết vô quan trọng nghiên cứu lớp chất pyranonapthoquinon Đề tài tập trung phân tích cấu trúc số hợp chất triflometyl pyranonapthoquinon phƣơng pháp hóa lý đại nhƣ phổ hồng ngoại (IR), cộng hƣởng