Do có hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm và khả năng ức chế ăn mòn kim lọai cao, các dẫn xuất chứa dị vòng 1,2,4-triazole đã nhận được sự quan tâm của nhiều tác giả cả trong và ngoài nước. bài viết trình bày kết quả tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc và tính chất của một số dẫn xuất dạng 4-(nitrobenzylidenamino)-3-(sulfanyl/etylsulfanyl)-5- (p-tolyloximetyl)-1,2,4-triazole.
Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TP HCM Số 14 năm 2008 TỔNG HỢP VÀ CẤU TRÚC CỦA MỘT SỐ 4(NITROBENZYLIĐENAMINO)-3-(SULFANYL/ETYLSULFANYL)-5-(TOLYLOXIMETYL)-1,2,4-TRIAZOLE Nguyễn Tiến Công1, Phan Văn Nhân2 Mở đầu Do có hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm khả ức chế ăn mòn kim lọai cao, dẫn xuất chứa dị vòng 1,2,4-triazole nhận quan tâm nhiều tác giả nước [1,2,3,4,5] Báo cáo trình bày kết tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc tính chất số dẫn xuất dạng 4-(nitrobenzylidenamino)-3-(sulfanyl/etylsulfanyl)-5(p-tolyloximetyl)-1,2,4-triazole Thực nghiệm Hợp chất 4-amino-3-sulfanyl-5-(p-tolyloximetyl)-1,2,4-triazole (A0) tổng hợp từ para-crezol theo [1] Tiến hành ankyl hóa A0 etyl iodua tương tự với dẫn xuất thimol [[3], sản phẩm nhận 4-amino-3-etlsulfanyl-5-(p-tolyloximetyl)1,2,4-triazole (B0) Nhiệt độ nóng chảy: 146-147oC Hiệu suất: 42% Tổng hợp 4-(nitrobenzylidenamino)-3-(sulfanyl/etylsulfanyl)-5-(ptolyloximetyl)-1,2,4-triazole: Đun hồi lưu 0,005mol A0 B0 với 0,005mol nitrobenzanđehit etanol có thêm vài giọt H2SO4 đặc làm xúc tác Sau giờ, để nguội, lọc lấy sản phẩm rắn, đem kết tinh lại etanol đến nhiệt độ nóng chảy ổn định Phản ứng xảy sau: N N N N ArOCH2 N SR + O C C6H4NO2 (o, m, p) H NH2 (Ar = p-CH3C6H4, R= H, C2H5) ArOCH2 SR + H2O N N C C6H4NO2 (o, m, p) H Việc ghi phổ IR, NMR thực Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam TS – Trường ĐHSP TP HCM Sinh viên – Trường ĐHSP TP HCM 55 Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TP HCM Ngyễn Tiến Cơng, Phan Văn Nhân Kết thảo luận Như mô tả [1]: phân tử A0 với có mặt proton linh động nhóm S-H hình thành liên kết hiđro với (điều có thề thấy qua xuất đám hấp thụ tù rộng 25002800cm-1 đặc trưng cho nhóm S-H có liên kết hiđro phổ IR A0) Trên phổ IR B0, đám hấp thụ khơng Tuy đám pic hấp thụ rộng có đỉnh 3148 3265cm-1 đặc trưng cho amin bậc tham gia vào liên kết hiđro phổ IR B0, song liên kết N-H linh động liên kết S-H nên liên kết hiđro phân tử B0 yếu so với liên kết hiđro phân tử A0 Vì lý mà hợp chất B0 có khối lượng phân tử lớn A0 nhiệt độ nóng chảy B0 (146-147 oC) lại thấp nhiều so với nhiệt độ nóng chảy A0 (186-188 oC) Phổ 1H-NMR B0 (trong d6-DMSO) có đặc trưng sau: 7,10ppm (2H, doublet, J = 8,0Hz) 6,96ppm (2H, doublet, J = 8,0Hz) ứng với proton vòng benzen 1,4; 3,14ppm (2H, quartet, J = 7,5Hz) 1,33ppm (3H, triplet, J = 7,5Hz) ứng với proton nhóm etyl; 5,98ppm (2H, singlet – nhóm -NH2); 5,11ppm (2H, singlet – nhóm -CH2- ); 2,24ppm (3H, singlet – nhóm CH3-Ar) Phổ 13C-NMR B0 (trong d 6-DMSO) có đặc trưng sau: 156,69ppm, 130,82ppm, 130,65ppm 115,64ppm (các cacbon vòng benzen); 153,47ppm 153,01ppm (các cacbon vòng triazole); 59,92ppm (-CH2O-); 26,27ppm 15,80ppm (-CH2CH3); 20,97ppm (CH3Ar) Các liệu lần xác nhận tạo thành sản phẩm B0 Lần lượt ngưng tụ A0 B0 với nitrobenzandehit, thu sản phẩm A1A3 B1B3 tương ứng Kết tổng hợp số cực đại hấp thụ tiêu biểu phổ IR sản phẩm biểu diễn bảng Bảng 1: Số liệu tổng hợp phổ IR 4-(nitrobenzylidenamino)-3-(sulfanyl/etylsulfanyl)-5-(p-tolyloximetyl)-1,2,4-triazole N N CH3 OCH2 SR N N CH 56 Y Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TP HCM Hợp chất R Y tonc (oC) Hs (%) Số 14 năm 2008 Phổ IR (cm-1) C-Hthơm C-Hno S – H C=C C=N A1 H o-NO2 192 56 A2 H 189 71 A3 H mNO2 p-NO2 200 64 B1 C2H5 o-NO2 110 62 B2 C2H5 143 67 3081 3056 3068 3051 3080 3067 3056 3040 3074 B3 C2H5 157 78 3046 mNO2 p-NO2 2916 2866 2916 2858 2918 2860 2920 2862 - 2932 2862 - 2959 2856 2752 2756 2746 - 1644 1588 1591 1684 1585 1653 1585 1587 1594 1602 1618 1605 1609 1608 1605 Nhóm amino liên hợp vào vòng 1,2,4-triazole làm giảm mật độ electron nguyên tử nitơ, phản ứng ngưng tụ A0 B0 với hợp chất cacbonyl xảy khó khăn Vì lý này, chúng tơi sử dụng xúc tác axit để hoạt hóa nhóm cacbonyl Sự tạo thành sản phẩm thấy qua pic hấp thụ đặc trưng nhóm –NH2 3148 3265cm -1 Các sản phẩm A1A3 tạo thành có khối lượng phân tử lớn cồng kềnh phân tử nguyên nhân làm giảm khả tiến lại gần để hình thành liên kết hiđro chúng Vì thế, phổ IR hợp chất dãy A thấy xuất pic hấp thụ nhỏ, sắc nét đặc trưng liên kết S–H không tham gia vào liên kết hiđro gần 2750cm -1 (trên phổ IR hợp chất dãy B không thấy xuất pic này) Phổ NMR chất đo d6-DMSO Để quy kết xác tín hiệu, đặc biệt tín hiệu cacbon, số trường hợp phải sử dụng phổ hai chiều HSQC HMBC Trên phổ NMR (xem bảng 2) có đầy đủ tín hiệu proton cacbon có phân tử Điều xác nhận cấu tạo dự kiến chất tổng hợp 57 Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TP HCM Ngyễn Tiến Công, Phan Văn Nhân Bảng 2: Kết quy kết phổ NMR (, ppm J, Hz) 4-(nitrobenzylidenamino)-3-(sulfanyl/etylsulfanyl)-5-(p-tolyloximetyl)-1,2,4-triazole 12 11 10a 10 CH3 OCH2 1N N2 4N R = H3a 3a 3b SR Y = o-NO2 (B1) H-NMR 13 C-NMR Y = m-NO2 (A2) H-NMR 13 C-NMR 17 19 H-NMR 13 C-NMR 3,23 (q) J = 7,5 1,36 (t) J = 7,5 5,34 (s) 6,94 (d) J = 8,5 7,08 (d) J = 8,5 2,22 (s) 9,31 (s) 8,20 (d) J = 8,0 148,58 - 148,71 - 159,80 26,22 14,14 (s) - 14,20 (s) - 14,71 - - - - 148,13 59,64 155,21 148,24 59,62 154,97 124,97 - 133,34 5,26 (s) 6,92 (d) J = 8,0 7,07 (d) J = 8,0 2,22 (s) 10,36 (s) 8,08 (d) 8,32 (d) J = 8,5 149,48 59,81 155,55 130,33 20,03 160,41 126,63 149,34 5,20 (s) 6,92 (d) J = 7,5 7,06 (d) J = 7,5 2,21 (s) 10,57 (s) 8,58 (s) 17 7,87 (dd) 133,20 129,98 - 18 7,91 (dd) 8,01 (d) J = 8,0 134,32 130,92 8,32 (d) 8,08 (d) J = 8,5 3a 3b 8, 12 9, 11 10 10a 13 14 15 16 19 114,93 129,79 129,45 8,37 (d) J = 8,0 7,79 (dd) 8,20 (d) J = 7,5 114,92 129,75 130,29 20,01 161,78 148,15 123,20 134,26 18 Y = p-NO2 (A3) Y N CH R = CH2CH3 Vị trí 15 16 13 14 Y = p-NO2 (B3) H-NMR 13 C-NMR 3,22 (q) J = 7,5 1,34 (t) J = 7,5 5,39 (s) 6,93 (d) J = 8,5 7,07 (d) J = 8,5 2,21 (s) 9,04 (s) 8,09 (d) 8,38 (d) J = 9,0 149,66 147,40 - 148,00 124,11 8,38 (d) 8,09 (d) J = 9,0 124,29 115,11 129,86 130,46 20,02 162,10 137,97 129,61 124,11 129,61 26,31 14,77 149,46 60,02 155,20 115,03 129,89 130,49 20,05 162,07 137,44 129,89 124,29 129,89 Điều đáng ý tín hiệu C3 vòng triazole hợp chất A3 xuất vùng trường yếu hẳn (159,80ppm) so với tín hiệu C3 hợp chất A2, B1 B3 (148,58149,66ppm) Điều chứng tỏ điều kiện khảo sát, A3 tồn cấu trúc thion [2] hợp chất lại tồn cấu trúc thiol (A2) dẫn xuất etyl (B1, B3) 58 Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TP HCM Số 14 năm 2008 Kết luận Xuất phát từ para-crezol, tổng hợp hợp chất 4-amino-3(etylsulfanyl)-5-(p-tolyloximetyl)-1,2,4-triazole dẫn xuất dạng 4(nitrobenzylidenamino)-3-(etylsulfanyl)-5-(p-tolyloximetyl)-1,2,4-triazole, tất chất chưa thấy tài liệu tham khảo Cấu trúc chất xác định qua phổ IR, NMR chúng Đã quy kết tất tín hiệu xuất phổ 1H-NMR 13C-NMR chất khảo sát Kết cho thấy có 01 chất tồn cấu trúc thion, chất lại tồn cấu trúc thiol dẫn xuất (etyl thiol) TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Tiến Công, Mai Anh Hùng (2007), Tổng hợp số dẫn xuất dị vòng pirazole 1,2,4-triazole từ meta-crezol para-crezol, Tạp chí khoa học trường Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh, số 10(44), trang 52-61 [2] Nguyễn Hữu Đĩnh, Dương Quốc Hoàn, Nguyễn Hữu Cảnh, Nguyễn Hiển, Đoàn Thị Lan Hương (2005), Tổng hợp cấu trúc vài hợp chất dãy 4amino-3-aryl-1,2,4-triazol-5-thion từ nguồn tinh dầu, Tạp chí hóa học, T 43 (4), trang 437-441 [3] Trần Quốc Sơn, Lê Thanh Sơn, Nguyễn Tiến Công, Ngô Đại Quang (2007), Nghiên cứu tổng hợp, cấu trúc tính chất số 4(arylidenamino)-3-(etylsunfanyl)-5-(thimyloximetyl)-1,2,4-triazole, Tuyển tập cơng trình Hội nghị Khoa học Cơng nghệ Hóa học Hữu tồn quốc lần thứ IV, Hà Nội, trang 191-195 [4] Xin Yong Liu, Wen Fang Xu, Jing De Wu (2003), Synthesis of 4-amino-5furyl-2-yl-4H-1,2,4-triazole-3-thiol derivatives as a novell class of endothelin (ET) receptor antagonists, Chinese Chemical Letters, Vol 14, No 8, pp.790793 [5] Versha Srivastava & Srirupa Sen (1994), New bridgehead nitrogen heterocycles of furan as potent antimicrobial agents, Indian Journal of Chemistry, Vol 33B, pp 344-349 59 Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TP HCM Ngyễn Tiến Cơng, Phan Văn Nhân Tóm tắt Từ p-crezol, tổng hợp hợp chất 4-amino-3(etylsulfanyl)-5-(p-tolyloximetyl)-1,2,4-triazole dẫn xuất dạng 4(nitrobenzylidenamino)-3-(sulfanyl/etylsulfanyl)-5-(p-tolyloximetyl) -1,2,4triazole Cấu trúc chất tổng hợp được xác định qua phổ IR, 1HNMR 13C-NMR chúng Abstract Synthesis and structure of some 4-(nitrobenzylidenamino)-3-(ethylsulfanyl)5-(p-tolyloximethyl)-1,2,4-triazole Starting from p-crezol, 4-amino-3-(ethylsulfanyl)-5-(p-tolyloximethyl)1,2,4-triazole compound and 06 4-(nitrobenzylidenamino)-3(sulfanyl/etylsulfanyl)-5-(p-tolyloximetyl)-1,2,4-triazole compounds have been synthesized Their structure have been determined by IR, 1H-NMR and 13CNMR spectral data 60 ... 2,22 (s) 9,31 (s) 8,20 (d) J = 8,0 148 ,58 - 148 ,71 - 159,80 26,22 14, 14 (s) - 14, 20 (s) - 14, 71 - - - - 148 ,13 59, 64 155,21 148 , 24 59,62 1 54, 97 1 24, 97 - 133, 34 5,26 (s) 6,92 (d) J = 8,0 7,07 (d)... Chí Minh, số 10 (44 ), trang 52-61 [2] Nguyễn Hữu Đĩnh, Dương Quốc Hoàn, Nguyễn Hữu Cảnh, Nguyễn Hiển, Đoàn Thị Lan Hương (2005), Tổng hợp cấu trúc vài hợp chất dãy 4amino-3-aryl-1,2 ,4- triazol-5-thion... tinh dầu, Tạp chí hóa học, T 43 (4) , trang 43 7 -44 1 [3] Trần Quốc Sơn, Lê Thanh Sơn, Nguyễn Tiến Công, Ngô Đại Quang (2007), Nghiên cứu tổng hợp, cấu trúc tính chất số 4( arylidenamino)-3-(etylsunfanyl)-5-(thimyloximetyl)-1,2 ,4- triazole,