Tổng hợp và nghiên cứu đặc trưng vật liệu TiO2 SBA 15 Fe2O3 TiO2 SBA 15 CuO TiO 2 SBA 15 ứng dụng làm xúc tác xử lý phenol và phenol đỏ trong môi trường nước

Tổng hợp và nghiên cứu đặc trưng vật liệu TiO2 SBA 15 Fe2O3 TiO2 SBA 15 CuO TiO 2 SBA 15 ứng dụng làm xúc tác xử lý phenol và phenol đỏ trong môi trường nước Tổng hợp và nghiên cứu đặc trưng vật liệu TiO2 SBA 15 Fe2O3 TiO2 SBA 15 CuO TiO 2 SBA 15 ứng dụng làm xúc tác xử lý phenol và phenol đỏ trong môi trường nước luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ********************* NGUYỄN THỊ SƠN TỔNG HỢP VÀ TÍNH CHẤT CỦA MỘT SỐ AXETAMIDOARYL-1,3,4-OXADIAZOL-2-THIOL LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC Hà Nội - 2012 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - NGUYỄN THỊ SƠN TỔNG HỢP VÀ TÍNH CHẤT CỦA MỘT SỐ AXETAMIDOARYL-1,3,4-OXADIAZOL-2-THIOL Chun ngành: Hóa Hữu Mã số: 62 44 27 01 LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TSKH Lƣu Văn Bôi Hà Nội - 2012 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC HÌNH vi DANH MỤC CÁC BẢNG ix MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN HÓA HỌC CÁC HỢP CHẤT 1,3,4OXADIAZOL 1.1 Các phƣơng pháp điều chế hợp chất 1,3,4-oxadiazol 1.1.1 Điều chế từ dẫn xuất semicacbazit thiosemicacbazit 1.1.2 Điều chế dẫn xuất 1,3,4-oxadiazol từ hidrazon bazơ azometin 1.1.3 Điều chế dẫn xuất 1,3,4-oxadiazol từ hidrazit axit cacboxylic 1.2.Tính chất dẫn xuất 1,3,4-oxadiazol 10 1.2.1 Cấu trúc vòng 1,3,4-oxadiazol [97] 10 1.2.2 Tính chất vật lý 12 1.2.3.Tính chất hóa học 1,3,4-oxadiazol 13 1.2.3.1.Tính chất hóa học 2,5-thế-1,3,4-oxadiazol 13 1.2.3.2.Tính chất dẫn xuất 1,3,4-oxadiazol-2-thiol 16 1.3 Ứng dụng dẫn xuất 1,3,4-oxadiazol 24 1.3.1 Làm nguyên liệu tổng hợp hữu 24 1.3.2 Trong công nghiệp nông nghiệp 25 1.3.3 Ứng dụng y học 26 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30 i 2.1 Tổng hợp số tác nhân cần thiết 30 2.2 Các dẫn xuất 5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol (IVa-g) 38 2.2.1 Phƣơng pháp điều chế .38 2.2.2 Cấu trúc 5-axetamidoaryl-1,3,4-oxadiazol-2-thiol (IVa-g) 40 2.3 Điều chế 2-(N-arylcacboxamidometylthio)-5-(axetamidoaryl)-1,3,4oxadiazol 52 2.3.1 Phản ứng 5-(3’-axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol với αcloaxetanilit 52 2.3.2 Chứng minh cấu trúc sản phẩm phản ứng mục 2.3.1 phƣơng pháp tổng hợp ngƣợc 58 2.3.3 Phản ứng muối 5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol-2thiolat với -cloaxetanilit 68 2.3.4 Nghiên cứu chế phản ứng 5-(axetamidoaryl)-1,3,4oxadiazol-2-thiol với α-cloaxetanilit 71 2.3.5 Khảo sát tìm điều kiện thích hợp để điều chế dẫn xuất 2-(Narylcacboxamidometylthio)-5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol 77 2.3.5.1.Khảo sát ảnh hƣởng nồng độ kiềm 77 2.3.5.2 Khảo sát ảnh hƣởng nhiệt độ 78 2.3.5.3 Khảo sát ảnh hƣởng thời gian phản ứng 79 2.3.5.4 Khảo sát ảnh hƣởng tỷ lệ chất tham gia phản ứng 79 2.3.5.5 Cấu trúc hợp chất 2-(N-arylcacboxamidometylthio)-5(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol 87 2.4 Thử hoạt tính sinh học số chất 2-(N-arylcacboxamido metylthio)-5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol (V) điều chế đƣợc 107 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM 115 3.1 Các hóa chất thiết bị 115 3.1.1 Hoá chất 115 ii 3.1.2 Các thiết bị phƣơng pháp sử dụng 115 3.1.3 Thử hoạt tính sinh học 116 3.2 Phần thực nghiệm tổng hợp hóa học 117 3.2.1 Điều chế tác nhân -cloaxetanilit 117 3.2.2 Điều chế axit 4-amino-2-halogenobenzoic 117 3.2.3 Điều chế dẫn xuất metyl aminobenzoat (Ia-g) 118 3.2.4 Điều chế dẫn xuất metyl axetamidobenzoat (IIa-g) 119 3.2.5 Điều chế dẫn xuất axetamidobenzoyl hidrazin (IIIa-g) 119 3.2.6 Điều chế dẫn xuất 5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol (IVa-g) 120 3.3 Phản ứng 5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol (IVa-g) với tác nhân -cloaxetanilit 121 3.3.1 Quy trình chung 121 3.3.2 Chứng minh cấu trúc sản phẩm thu đƣợc mục 3.3 phƣơng pháp tổng hợp ngƣợc .122 3.3.2.1 Điều chế phenyl isothioxianat 122 3.3.2.2 Điều chế 3-axetamidophenyl-4-bromphenylaminothio semicacbazit 122 3.3.2.3 Oxy hóa đóng vịng 3-axetamidophenyl-4-bromphenylamino thiosemicacbazit 122 3.3.3 Phản ứng muối 5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiolat với dẫn xuất -cloaxetanilit 125 3.3.4 Xác định chế phản ứng tạo thành dẫn xuất 2-arylamino-5(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol .127 3.3.4.1 Phản ứng chuyển hóa 2-(N-arylcacboxamidometylthio)-5(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol thành 2-arylamino-5-(axetamidoaryl)1,3,4-oxadiazol 127 iii 3.3.4.2 Phản ứng 5-(4’-axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol với 4-bromanilin 128 3.3.4.3 Phản ứng 5-(4’-axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol với 4-bromanilinua kali 128 3.3.5 Thí nghiệm tìm điều kiện thích hợp để điều chế 2-(Narylcacboxamidometylthio)-5-(axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol 129 3.3.5.1 Khảo sát ảnh hƣởng nồng độ kiềm 129 3.3.5.2 Khảo sát ảnh hƣởng nhiệt độ 129 3.3.5.3 Khảo sát ảnh hƣởng thời gian 130 3.3.5.4 Khảo sát ảnh hƣởng tỷ lệ chất tham gia phản ứng 130 KẾT LUẬN 134 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO 135 PHỤ LỤC - - iv DANH MỤC KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT  Độ chuyển dịch hoá học σ Hằng số xichma Hammett J Hằng số tƣơng tác (Trong phổ NMR) s Singlet dd Doublet of doublet t Triplet m Multiplet br Broad (pic tù) Tnc Nhiệt độ nóng chảy (0C) CTPT Công thức phân tử KLPT Khối lƣợng phân tử IR Infrared NMR Nuclear magnetic resonance MS Mass spectroscopy HMBC Heteronuclear Multiplet-Bond Correlation HSQC Heteronuclear Single Quantum Correlation COSY Correlation Spectrocopy MIC Minimum inhibition concentration TMTD Tetrametylthiuram disunfua DMF N,N-dimetylfocmamit HIV Human Immunodeficiency Virus TLTK Tài liệu tham khảo v DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Các trạng thái cộng hƣởng hợp chất 1,3,4-oxadiazol 11 Hình 1.2 Độ dài, gốc liên kết phân bố electron vòng 1,3,4oxadiazol 11 Hình 1.3 Trạng thái hỗ biến thiol-thion 1,3,4-oxadiazol-2-thiol 12 Hình 1.4 Mật độ điện tích 1,3,4-oxadiazol-2-thiolat etylthiolat 16 Hình 1.5 Cấu trúc phức 5-(4-pyridin)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol với Cu2+ 21 Hình 1.6 Cấu trúc phức 5-(2-pyridin)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol với ion Hg2+,Cd2+; Zn2+… ……………………………………………… 21 Hình 1.7 Sơ đồ phân mảnh 5-(3,4,5-trimetoxyphenyl)-1,3,4oxadiazol-2-thiol 24 Hình 2.1 Sự liên hợp dẫn xuất IIa IIb 32 Hình 2.2 Phổ IR hợp chất IIIe 34 Hình 2.3 Phổ 1H-NMR hợp chất IIIe 35 Hình 2.4 Phổ hồng ngoại hợp chất 5-(4’-axetamido-2’-cloaryl)1,3,4-oxadiazol-2-thiol (IVf) 41 Hình 2.5 Hiệu ứng octo- liên kết hidro nội phân tử IVf IVg 44 Hình 2.6 Tƣơng tác spin-spin proton nhân phenyl: 46 Hình 2.7 Phổ giãn 1H-NMR nhân phenyl hợp chất IVb 46 Hình 2.8 Phổ giãn 1H-NMR nhân phenyl hợp chất IVe 47 Hình 2.9 Phổ giãn 1H-NMR nhân phenyl hợp chất IVg 47 Hình 2.10 Phổ 13C-NMR hợp chất IVg 49 Hình 2.11 Phổ MS dẫn xuất IVf 50 Hình 2.12 Sơ đồ phân mảnh dẫn xuất IVf 50 vi Hình 2.13 Phổ IR sản phẩm phản ứng 5-(3’-axetamidoaryl)1,3,4-oxadiazol-2-thiol với 4-brom--cloaxetanilit 54 Hình 2.14 Phổ 1H-NMR sản phẩm phản ứng 5-(3’-axetamido aryl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol với 4-brom--cloaxetanilit 55 Hình 2.15 Phổ 1H-NMR sản phẩm phản ứng 5-(3’-axetamido aryl)- 1,3,4-oxadiazol-2-thiol với 4-brom--cloaxetanilit 55 Hình 2.16 Phổ MS sản phẩm phản ứng 5-(3’-axetamidoaryl)1,3,4-oxadiazol-2-thiol với 4-brom--cloaxetanilit 56 Hình 2.17 Phổ HMQC sản phẩm phản ứng 5-(3’axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol với 4-brom--cloaxetanilit 57 Hình 2.18 Phổ HMBC sản phẩm phản ứng 5-(3’-axetamido aryl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol với 4-brom--cloaxetanilit 57 Hình 2.19 Phổ IR hợp chất 2-(N-arylcacboxamidometylthio)-5-(4’axetamido-2’-hidroxiaryl)-1,3,4-oxadiazol (V.3c) 69 Hình 2.20 Phổ 1H-NMR hợp chất 2-(N-4”-cloarylcacboxamido metyl thio)-5-(4’-axetamido-2’-hidroxiaryl)-1,3,4-oxadiazol (V.3c) 70 Hình 2.21 Phổ 13C-NMR hợp chất 2-(N-4”-cloarylcacboxamido metylthio)-5-(4’-axetamido-2’-hidroxiaryl)-1,3,4-oxadiazol (V.3c) 70 Hình 2.22 Phổ MS hợp chất 2-(N-4”-cloarylcacboxamido metylthio)-5-(4’-axetamido-2’-hidroxiaryl)-1,3,4-oxadiazol (V.3c) 71 Hình 2.23 Sơ đồ giải toả điện tích nguyên tử N với R = NO 76 Hình 2.24 Phổ IR hợp chất 2-(N-4”-metoxiarylcacboxamido metylthio)-5-(3’-axetamido-4’-metylaryl)-1,3,4-oxadiazol 87 Hình 2.25 Phổ IR hợp chất 2-(N-4”-nitroarylcacboxamidometylthio)-5-(3’-axetamido-4’-metylaryl)-1,3,4-oxadiazol 88 Hình 2.26 Phổ 1H-NMR hợp chất 2-(N-4”-metylarylcacboxamido metylthio)-5-(4’-axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol (V.1b) 90 vii Hình 2.27 Phổ 1H-NMR hợp chất 2-(N-4”-nitroarylcacboxamido metylthio)-5-(4’-axetamidoaryl)-1,3,4-oxadiazol (V.1f) 90 Hình 2.28 Một số hƣớng phân mảnh chung dãy V.5 100 Hình 2.29 Một số hình ảnh thử hoạt tính sinh học hợp chất V 109 viii ... 92 Bảng 2. 21 Phổ 1H-NMR hợp V.2a-i 93 Bảng 2. 22 Phổ 1H-NMR hợp chất V.3a-i 94 Bảng 2. 23 Phổ 1H-NMR hợp chất V.4a-g 96 Bảng 2. 24 Phổ 1H-NMR hợp chất V.5a-i 97 Bảng 2. 25 Phổ... Bảng 2 .15 Kết tổng hợp, số số vật lý phổ IR hợp chất 2- (N-arylcacboxamidometylthio)-5-(3’-axetamido-4’-metylaryl)1,3,4-oxadiazol (V.2a-i)……………………………………………… 82 Bảng 2. 16 Kết tổng hợp, số số vật lý. .. học 2, 5-thế-1,3,4-oxadiazol 13 1 .2. 3 .2. Tính chất dẫn xuất 1,3,4-oxadiazol -2- thiol 16 1.3 Ứng dụng dẫn xuất 1,3,4-oxadiazol 24 1.3.1 Làm nguyên liệu tổng hợp hữu 24 1.3 .2 Trong