Nghiên cứu chuyển hóa một số isatin thiosemicarbazon thế

ĐẠI H GI H TRƢ N O I T N N Nguyễn Thùy Linh N N ỨU UYỂN Ó MỘT SỐ S T N (TETR -O- ACETYL-β-D-GALACTOPYRANOSYL)T LU N V N T H S OSEM O i – ăm 2014 RB ZON T Ế ĐẠI H GI H TRƢ N I O T N N - Nguyễn Thùy Linh N N ỨU UYỂN Ó MỘT SỐ S T N (TETR -O- ACETYL-β-D-GALACTOPYRANOSYL)T OSEM RB ZON T Ế huy n ng nh: Ho H u c s : 60 44 01 14 HẠ G H IH G H i – ăm 2014 H G H H guyễn Đình h nh : Luận văn thạc sĩ khoa học Nguyễn Thùy Linh Lời cảm ơn ới lòng kính trọng v biết n sâu sắc, em xin chân th nh cảm n G guyễn Đình h nh , Th.s NCS guyễn hị im Giang đ giao đề t i v tận tình hướng dẫn em su t thời gian thực đề t i Em xin chân th nh cảm n c c thầy, cô b mơn H u , khoa Hóa Học đ tạo điều kiện v giúp đỡ em thực đề t i n y ôi xin cảm n c c anh chị, c c bạn sinh vi n phòng Hợp H u I, đ đ ng vi n trao đổi v giúp đỡ su t thời gian thực đề t i H i, ng y 20 tháng 01 năm 2014 Học vi n ao học guyễn hùy inh Luận văn thạc sĩ khoa học Nguyễn Thùy Linh MỤ LỤ CHƢƠNG TỔNG QUAN 1 TỔNG QUAN VỀ ISOTHIOCYANAT 1.2 VỀ TỔNG HỢP THIOSEMICARBAZID 1.2.1 Tổng hợp thiosemicacbazid 1.2.2 Tính chất thiosemicarbazid 1.3 TỔNG QUAN VỀ ISATIN 1.3.1 Phư ng pháp tổng hợp isatin 1.3.2 Tính chất hố học isatin CHƢƠNG 14 TH C NGHIỆM 14 2.1 TỔNG HỢP (2,3,4,6-TETRA-O-ACETYL- -D-GALACTOPYRANOSYL)THIOSEMICARBAZID 15 2.2 TỔNG HỢP MỘT SỐ ISATIN (2,3,4,6-TETRA-O-ACETYL- -DGALACTOPYRANOSYL)THIOSEMICARBAZON 16 2.2.1 Tổng hợp isatin (2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon (4a) 16 2.2.2 Tổng hợp 5-bromoisatin (2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon (4b) 17 2.2.3 Tổng hợp 5-cloroisatin (2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon (4c) 17 2.2.4 Tổng hợp 7-methylisatin (2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon (4d) 18 Luận văn thạc sĩ khoa học Nguyễn Thùy Linh 2.2.5 Tổng hợp N-ethylisatin (2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon (4e) 19 2.2.6 Tổng hợp N-isobutyllisatin (2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon (4f) 19 2.2.7 Tổng hợp N-isopropylisatin (2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon (4g) 20 2.2.8 Tổng hợp N-allylisatin (2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon (4h) 21 2.2.9 Tổng hợp N-benzylisatin (2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon (4i) 22 2.3 TỔNG HỢP MỘT SỐ S T N 5’-(2,3,4,6-TETRA-O-ACETYL-β-DGALACTOPYRANOSYL)AMINO-3’H-SPIRO[INDOL-3,2’-[1,3,4]THIADIAZOL]-2(1H)-ON 22 2.3.1 Tổng hợp isatin 5’-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)amino3’H-spiro[indol-3,2’-[1,3,4]thiadiazol]-2(1H)-on (5a) 23 2.3.2 Tổng hợp 5-bromoisatin 5’-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)amino-3’H-spiro[indol-3,2’-[1,3,4]thiadiazol]-2(1H)-on (5b) 24 2.3.3 Tổng hợp 5-cloroisatin 5’-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)amino-3’H-spiro[indol-3,2’-[1,3,4]thiadiazol]-2(1H)-on (5c) 24 2.3.4 Tổng hợp 7-methylisatin 5’-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)amino-3’H-spiro[indol-3,2’-[1,3,4]thiadiazol]-2(1H)-on (5d) 25 2.3.5 Tổng hợp N-ethylisatin 5’-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)amino-3’H-spiro[indol-3,2’-[1,3,4]thiadiazol]-2(1H)-on (5e) 26 2.3.6 Tổng hợp N-isobutylisatin 5’-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)amino-3’H-spiro[indol-3,2’-[1,3,4]thiadiazol]-2(1H)-on (5f) 27 Luận văn thạc sĩ khoa học 2.4 KHẢO SÁT ẢNH HƢỞNG CỦ DUN ỨN ĨN VÕN Nguyễn Thùy Linh MƠ VÀ XƯ TÁ ẾN PHẢN ỦA CÁC ISATIN (2,3,4,6-TETRA-O-ACETYL- -D- GALACTOPYRANOSYL)THIOSEMICARBAZON THẾ 28 CHƢƠNG 30 KẾT QUẢ VÀ THẢO LU N 30 3.1 TỔNG HỢP (2,3,4,6-TETRA-O-ACETYL- -D-GALACTOPYRANOSYL)THIOSEMICARBAZID 30 3.2 TỔNG HỢP ISATIN (2,3,4,6-TETRA-O-ACETYL- -D-GALACTOPYRANOSYL)THIOSEMICARBAZON THẾ 32 3.3 TỔNG HỢP MỘT SỐ S T N 5’-(2,3,4,6-TETRA-O-ACETYL-β-DGALACTOPYRANOSYL)AMINO-3’H-SPIRO[INDOL-3,2’-[1,3,4]THIADIAZOL]-2(1H)-ON 34 3.4 KHẢO SÁT ẢNH HƢỞNG CỦ DUN ỨN ÓN VÕN MƠ VÀ XƯ TÁ ẾN PHẢN ỦA CÁC ISATIN (2,3,4,6-TETRA-O-ACETYL-β-D- GALACTOPYRANOSYL)THIOSEMICARBAZON THẾ 44 3.5 T M DÕ O T TÍNH SINH H C CỦA MỘT SỐ S T N 5’-(2,3,4,6- TETRA-O-ACETYL-β-D-GALACTOPYRANOSYL)AMINO-3’H-SPIRO[INDOL-3,2’-[1,3,4]THIADIAZOL]-2(1H)-ON 45 KẾT LU N 49 Luận văn thạc sĩ khoa học D N MỤ Nguyễn Thùy Linh Á ÌN VẼ VÀ BẢN B ỂU Hình 3.1 Phổ IR hợp chất (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazide 33 Hình 3.2 Phổ IR N-ethylisatin (2,3,4,6-tetra-O -acetyl- -D – galactopyranosyl)thiosemicarbazon 35 Hình 3.3 Phổ IR N-ethylisatin 5’-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)amino-3’H-spiro[indol-3,2’-[1,3,4]thiadiazol]-2(1H)-on 37 Hình 3.4Phổ 1H-NMR N-ethylisatin 5’-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)amino-3’H-spiro[indol-3,2’-[1,3,4]thiadiazol]-2(1H)-on 40 Hình 3.5 Phổ 13C-NMR N-ethylisatin 5’-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)amino-3’H-spiro[indol-3,2-[1,3,4]thiadiazol]-2(1H)-on 41 Hình Phổ ESI-MS N-ethylisatin 5’-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)amino-3’H-spiro[indol-3,2’-[1,3,4]thiadiazol]-2(1H)-on 46 Bảng 3.1 Hiệu suất, điểm nóng chảy phổ hồng ngoại isatin 5’-(2,3,4,6-tetra-Oacetyl-β-D-galactopyranosyl)amino-3’H-spiro[indol-3,2’-[1,3,4]thiadiazol]-2(1H)on 38 Bảng 3.2 Số liệu phổ 1H NMR isatin 5’-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl)amino-3’H-spiro[indol-3,2’-[1,3,4]thiadiazol]-2(1H)-on 42 Bảng 3.3 Số liệu phổ 13C NMR isatin 5’-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl)amino-3’H-spiro[indol-3,2’-[1,3,4]thiadiazol]-2(1H)-on 44 Bảng 3.4 Kết phổ ESI-MS isatin 5’-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)amino-3’H-spiro[indol-3,2’-[1,3,4]thiadiazol]-2(1H)-on 47 Bảng 3.5 Kết khảo sát ảnh hưởng dung mơi xúc tác tới phản ứng đóng vòng isatin (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalacopyranosyl)thiosemicarbazon 48 Bảng 3.6 Hoạt tính kháng khuẩn isatin 5’-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl)amino-3’H-spiro[indol-3,2’-[1,3,4]thiadiazon]-2(1H)-on 50 Luận văn thạc sĩ khoa học Á 13 Ý Nguyễn Thùy Linh ỆU V ẾT TẮT C NMR : Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance (phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon-13) DMF : Dimethylformamid DMSO : Dimethylsulfoxide DMSO-d6 : imethylsulfoxide deuteri hóa Đnc : Điểm nóng chảy H NMR : Proton Nuclear Magnetic Resonance (phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton) IR : InfraRed spectrometry (phổ hồng ngoại) MS : Mass Spectrometry (phổ khối lượng) TMTD : Tetramethylthiuram disulfide δ : đ chuyển dịch hóa học Luận văn thạc sĩ khoa học Nguyễn Thùy Linh Ở ĐẦ Thiosemicarbazon l m t lớp hợp chất quan trọng có nhiều hoạt tính sinh học đa dạng, khả kh ng khuẩn, kh ng nấm, kh ng virut, ch ng ung thư, ch ng s t rét, ức chế ăn mòn v ch ng gỉ sét B n cạnh đó, c c hợp chất thiosemicacbazon ứng dụng r ng r i nhiều lĩnh vực khoa học kh c tinh thể học, hóa học đại phân tử, v ng nh quang điện tử go i ra, c c hợp chất thiosemicarbazon có khả tạo phức với nhiều kim loại h ng phức chất n y có hoạt tính sinh học hoạt tính kh ng khuẩn, kh ng nấm, kh ng virut v ch ng ung thư v.v ì vậy, ng y c ng nhiều c c hợp chất thiosemicarbazon đ tổng hợp v nghi n cứu tính chất c dẫn xuất monosaccaride có nhiều hoạt tính sinh học đ ng ý, đặc biệt phân tử chúng có hệ th ng li n hợp c thiosemicarbazon monosaccaride có hoạt tính sinh học cao l nhờ có mặt hợp phần phân cực monosaccaride l m c c hợp chất n y dễ ho tan c c dung môi phân cực nước, ethanol… hằm góp phần v o việc nghi n cứu lĩnh vực hóa học c c hợp chất thiosemicarbazon luận văn n y em đ thực m t s nhiệm vụ sau: - hợp (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazid - hợp m t s dẫn xuất isatin (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopy- ranosyl)thiosemicarbazon - hợp m t s hợp chất isatin 5’-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galacto- pyranosyl)amino-3’H-spiro[indol-3,2’-[1,3,4]thiadiazol]-2(1H)-on - X c định cấu trúc isatin 5’-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)- amino-3’H-spiro[indol-3,2’-[1,3,4]thiadiazol]-2(1H)-on đ phư ng ph p phổ đại IR, - tổng hợp R (1H NMR, 13C NMR) ESI-MS hoạt tính sinh học m t s hợp chất isatin 5’-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- β-D-galactopyranosyl)amino-3’H-spiro[indol-3,2’-[1,3,4]thiadiazol]-2(1H)-on tổng hợp với m t s vi khuẩn v nấm đ Luận văn thạc sĩ khoa học Nguyễn Thùy Linh ƢƠN TỔN 1 TỔN QU N VỀ SOT Isothiocyanat l QU N O Y N T nhóm chức có dạng R- = = Phản ứng nhóm isothiocyanat với c c t c nhân nucleophil tỏ kh mạnh đặc tính electrophin nhóm –NCS Đặc tính n y l nhóm – , nguy n tử nit đ âm điện cao v mang điện tích âm nguy n tử cacbon mang điện tích dư ng [9,17,25,35] N R + C S Khi tác nhân nucleophil có nguy n tử hydro linh đ ng công v o phân tử isothiocyanat, proton hóa nguy n tử nit phần điện âm lại li n kết với nguy n tử cacbon nhóm –NCS R N C S R NH C X :S : gược lại, c ng hợp vòng isothiocyanat phản ứng với m t t c nhân thích hợp tạo th nh c c vòng 1,2-, 1,3-, 1,4- o cấu trúc c ng hưởng n n ghép vòng bị ảnh hưởng lớn v chúng phản ứng li n nhóm - kết = = R N C S R N C S R N C S hính nhờ khả phản ứng n y nhóm isothiocyanat đ mở m t hướng nghi n cứu loại hợp chất chứa nhóm thioure có nhân th m Để tổng hợp nh ng hợp chất đó, c c glycosyl isothiocyanat sử dụng l chất đầu v h ng loạt c c phản ứng kh c nhau, người ta đ tổng hợp m t s dẫn xuất thiocarbazon có chứa hợp phần monosaccaride chế phản ứng anion thiocyanat với m t N-nucleophil đ công nucleophil vào Luận văn thạc sĩ khoa học Nguyễn Thùy Linh Luận văn thạc sĩ khoa học Nguyễn Thùy Linh Luận văn thạc sĩ khoa học Nguyễn Thùy Linh Luận văn thạc sĩ khoa học Nguyễn Thùy Linh Luận văn thạc sĩ khoa học Nguyễn Thùy Linh Luận văn thạc sĩ khoa học Nguyễn Thùy Linh Luận văn thạc sĩ khoa học Nguyễn Thùy Linh Luận văn thạc sĩ khoa học Nguyễn Thùy Linh Luận văn thạc sĩ khoa học Nguyễn Thùy Linh Luận văn thạc sĩ khoa học Nguyễn Thùy Linh Luận văn thạc sĩ khoa học Nguyễn Thùy Linh Luận văn thạc sĩ khoa học Nguyễn Thùy Linh Luận văn thạc sĩ khoa học Nguyễn Thùy Linh Luận văn thạc sĩ khoa học Nguyễn Thùy Linh Luận văn thạc sĩ khoa học Nguyễn Thùy Linh ... 5-cloroisatin 5,7-dicloroisatin Khi brom hoá isatin alcohol lạnh cho 5-bromoisatin, với lượng theo tính to n brom dung dịch nóng lại thu 5,7dibromoisatin Isatin iod ho iod cloride, cho 5-iodoisatin,... 15 2.2 TỔNG HỢP MỘT SỐ ISATIN (2,3,4,6-TETRA-O-ACETYL- -DGALACTOPYRANOSYL )THIOSEMICARBAZON 16 2.2.1 Tổng hợp isatin (2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-galactopyranosyl )thiosemicarbazon (4a)... ỨN ĨN VÕN MƠ VÀ XƯ TÁ ẾN PHẢN ỦA CÁC ISATIN (2,3,4,6-TETRA-O-ACETYL-β-D- GALACTOPYRANOSYL )THIOSEMICARBAZON THẾ 44 3.5 T M DÕ O T TÍNH SINH H C CỦA MỘT SỐ S T N 5’-(2,3,4,6- TETRA-O-ACETYL-β-D-GALACTOPYRANOSYL)AMINO-3’H-SPIRO[INDOL-3,2’-[1,3,4]THIADIAZOL]-2(1H)-ON