Nghiên cứu tổng hợp và tính chất của một số dẫn xuất 1 aryltetrazole và bis thiazolidin 4 on

đại học quốc gia hà nội tr-ờng đại học khoa häc tù nhiªn - Hoàng Thị Lý NGHIÊN CứU Tổng hợp tính chất CA MT S DN XUT 1-ARYLTETRAZOL V BIS-THIAZOLIDIN-4-ON Chuyên ngành: Hoá hữu MÃ số: 62 44 27 01 tóm tắt Luận ¸n tiÕn sÜ ho¸ häc Hµ Néi - 2012 Công trình đ-ợc hoàn thành Khoa Hoá học, Tr-ờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hµ Néi Ng-êi h-íng dÉn khoa häc: gs tskh Nguyễn Đình Triệu Ph¶n biƯn : GS.TS Trần Mạnh Bình Ph¶n biƯn : PGS.TS Phạm Hữu Điển Ph¶n biƯn : PGS.TS Trn Thch Vn Luận án đ-ợc bảo vệ tr-ớc hội đồng cấp nhà n-ớc chấm luận án tiến sĩ họp Tr-ờng Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQGHN Vào hồi 00, ngày 15 tháng 03 năm 2012 Có thể tìm hiểu luận án : - Th- viƯn Qc gia ViƯt Nam - Trung t©m Thông tin - Th- viện, Đại học Quốc gia Hà Néi MỤC LỤC Trang MỞ ĐÀU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ TETRAZOLE 1.1.1 Cấu trúc liên kết phân tử 1.1.2 Tính chất tetrazole 1.1.3 Phương pháp điều chế tetrazole 11 1.2 TỔNG QUAN VỀ AZO 19 1.2.1 Cấu tạo 19 1.2.2 Tổng hợp hợp chất diazo thơm 20 1.2.3 Phản ứng ghép muối diazoni 23 1.2.4 Phổ aminoazoaren 25 1.3 TỔNG QUAN VỀ AZOMETIN 26 1.3.1 Cấu tạo azometin 26 1.3.2 Một số phương pháp tổng hợp azometin 26 1.3.3 Tính chất phổ azometin 29 1.3.4 Tác dụng ức chế ăn mòn azometin 30 1.4 TỔNG HỢP VÀ TÍNH CHẤT CỦA THIAZOLIDIN-4-ON 31 1.4.1 Phương pháp tổng hợp thiazolidin-4-on 32 1.4.2 Phổ thiazolidin-4-on 36 CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM 37 2.1 TỔNG HỢP CÁC CHẤT ĐẦU 37 2.1.1 Tổng hợp dẫn xuất aminoazoaren 37 2.1 Tổng hợp dẫn xuất aminoazometin 41 2.1.3 Tổng hợp dẫn xuất bis -azometin 43 2.2 TỔNG HỢP CÁC DẪN XUẤT 1-ARYL TETRAZOL 46 2.2.1 Tổng hợp dẫn xuất 1-aryltetrazole trực tiếp từ amino thơm 46 2.2.2 Tổng hợp dẫn xuất 1-aryltetrazole từ dẫn xuất aminoazoaren 50 2.2.3 Tổng hợp dẫn xuất tetrazole từ aminozometin 52 2.2.4 Tổng hợp bis-tetrazol-1-yl 53 2.3 TỔNG HỢP CÁC DẪN XUẤT BIS-THIAZOLIDIN-4-ON 54 2.4 THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC 58 2.5 THỬ ỨC CHẾ ĂN MÒN KIM LOẠI CỦA AZOMETIN 59 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 TỔNG HỢP CÁC CHẤT ĐẦU 60 3.1.1 Tổng hợp aminoazoaren 60 3.1.2 Tổng hợp dẫn xuất bis- azometin dẫn xuất aminoazometin 69 3.2 TỔNG HỢP CÁC DẪN XUẤT 1-ARYL TETRAZOL 87 3.2.1 Đi từ aminoaren 87 3.2.2 Đi từ aminoazoaren 99 3.2.3 Từ aminoazometin 111 3.3 TỔNG HỢP CÁC DẪN XUẤT BIS -TETRZOL-1-YL 113 3.3.1 Phổ hồng ngoại bis-tetrazol-1-yl 114 3.3.2 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR bis-tetrazol-1-yl 115 3.3.3 Phổ khối lượng bis-tetrazol-1-yl 117 3.4 TỔNG HỢP CÁC DẪN XUẤT THIAZOLIDIN-4-ON 119 3.4.1 Phổ hồng ngoại bis- thiazoliđin-4-on 120 3.4.2 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR bis-thiazoliđin-4-on 121 3.4.3 Phổ khối lượng bis-thiazoliđin-4-on 124 3.5 KHẢO SÁT TÍNH ỨC CHẾ ĂN MỊN THÉP CT3 CỦA CÁC BIS- 125 AZOMETIN TRONG MƠI TRƯỜNG AXIT HCl 2M 3.6 THĂM DỊ HOẠT TÍNH SINH HỌC 127 KẾT LUẬN CHUNG 132 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ 133 TÀI LIỆU THAM KHẢO 134 PHỤ LỤC 143 DANH SÁCH CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Một số băng phổ đặc trưng tetrazole Bảng Phổ tử ngoại số dẫn xuất tetrazole Bảng 1.3 Phổ tử ngoại dẫn xuất bis-tetrazolylnbenzen Bảng 1.4 Độ chuyển dịch hoá học proton phổ 1H-NMR số tetrazole Bảng 1.5 Độ chuyển dịch hoá học cacbon phổ 13C-NMR số tetrazole Bảng 1.6 Momen lưỡng cực µ tetrazole Bảng 1.7 Các số axit vài tetrazole 10 Bảng 1.8 Các số bazơ tetrazole 11 Bảng 3.1 Kết tổng hợp amino azoaren 61 Bảng 3.2 Phổ 1H-NMR số amino azoaren 64 Bảng 3.3 Phổ MS amino azoaren 67 Bảng 3.4 Kết tổng hợp dẫn xuất bis-azometin 70 Bảng 3.5 Phổ 1H-NMR 13C-NMR số bis-azometin 74 Bảng 3.6 Phổ MS số bis-azometin 78 Bảng 3.7 Kết tổng hợp aminoazometin 80 Bảng 3.8 Phổ 1H-NMR số dẫn xuất aminoazometin 83 Bảng 3.9 Số khối cường độ mảnh ion aminoazometin 84 Bảng 3.10 Kết tổng hợp, phổ IR UV 1-aryl tetrazole từ amin 88 Bảng 3.11 Dữ kiện phổ 1H – NMR 1-ary ltetrazole từ amin sẵn có 93 Bảng 3.12 Phổ 13 C - NMR số 1-aryltetrazol từ amin sẵn có 95 Bảng 3.13 Phổ khối lượng dẫn xuất 1-aryltetrazole từ amin sẵn có 97 Bảng 3.14 Kết tổng hợp dẫn xuất 1-aryltetrazole từ aminoazoaren 99 Bảng 3.15 Phổ IR UV dẫn xuất 1-aryltetrazole aminoazoaren 102 Bảng 3.16 Phổ 1H-NMR số dẫn xuất 1-aryltetrazole từ aminoazoaren 105 Bảng 3.17 Phổ 13 C- NMR (δppm, JHz) số dẫn xuất 1-aryltetrazole từ 107 aminoazoaren Bảng 3.18 Phổ MS dẫn xuất 1-aryltetrazole từ aminoazoaren 109 Bảng 3.19 Kết Phổ H –NMR tetrazole từ aminoazometin 113 Bảng 3.20 Kết tổng hợp dẫn xuất bis-tetrazol-1-yl 114 Bảng 3.21 Dữ kiện phổ 1H – NRM bis-tetrazol-1-yl 116 Bảng 3.22: Phổ khối lượng số dẫn xuất bis-tetrazol-1-yl 117 Bảng 3.23 Kết tổng hợp dẫn xuất bis-thiazolidin-4-on 119 Bảng 3.24 Phổ hồng ngoại dẫn xuất bis- thiazoliđin-4-on 120 Bảng 3.25 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR dẫn xuất bis-thiazoliđin-4-on 122 Bảng 3.26 Kết khảo sát tính ức chế ăn mòn thép CT3 bis- azometin 126 Bảng 3.27 Kết thử hoạt tính sinh học viện 19-8 128 Bảng 3.28 Kết thử hoạt tính sinh học Khoa Sinh học trường ĐH Khoa 130 học Tự nhiên DANH SÁCH CÁC HÌNH Trang Hình 3.1 Phổ IR 4-amino-1-[(napht-2’-ylđiazenyl)naphtalen 63 Hình 3.2: Phổ UV 4-amino-1-(naphtalen-1’-ylđiazenyl)naphtalen 64 Hình 3.3 Một phần phổ 1H-NMR 4-amino-1- (napht-2’-ylđiazenyl) naphtalen 65 Hình 3.4: Phổ MS 4-amino-1- (napht-1’-yl điazenyl)naphtalen 68 Hình 3.5 Phổ IR bis-[(m-nitro benzyli den)-4,4’-điaminođiphenyl] ete (B4) 72 Hình 3.6: Phổ UV 4,4’- bis-( o- nitro benzyliđen)-điaminođiphenyl ete 72 Hình 3.7 Phổ UV 4,4’- bis-(p- cloro benzyliđen)- điaminođiphenyl ete 72 Hình 3.8 Một phần phổ 1H -NMR 4,4’- bis-( o- nitro benzyliđen)điamino điphenyl ete 76 Hình 3.9 Phổ 13C- NMR bis-(m-nitro benzyliđen)-4,4’-điaminođiphenyl ete 77 Hình 3.10 Phổ MS bis-(m-nitro benzyliđen)-4,4’-điaminođiphenyl ete) 78 Hình 3.11 Phổ IR 1- amino-4-(4’-nitro benzyliden) amino benzen 82 Hình 3.12 Một phần phổ 1H-NMR 1-amino-4-(4’-nitro benzyliden amino benzen 84 Hình 3.13 Phổ IR 1-(p-nitro phenyl)tetrazole 90 Hình 3.14 Phổ tử ngoại 1-(p nitro phenyl)tetrazole 91 Hình 3.15 Phổ 1H – NMR 1-(p Nitro phenyl)tetrazole 95 Hình 3.16 Phổ 13 C – NMR 1-(p-nitro phenyl)tetrazole 96 Hình 3.17 Phổ khối 1-(p.nitro phenyl)tetrazole 98 Hình 3.18 Phổ IR (4-amino phenyl)-[(napht-2’-yl)điazen (A4) 101 Hình 3.19 Phổ IR 1-[4’-[(napht-2’’-yldiazenyl)napht-1’-yl]tetrazole 101 Hình 3.20 Phổ UV 4-amino napht-1-yl (napht-1’-yl)điazen 104 Hình 3.21 Phổ UV 1-[4’-(napht-1’’-yl điazenyl)napht-2’-yl]tetrazole 104 Hình 3.22 Một phần phổ 1H-NMR 1-[4’-(phenylđiazenyl)phenyl]tetrazole 106 Hình 3.23 Phổ 13C-NMR 4- (1-tetrazolyl)azobenzen 107 Hình 3.24 Phổ HMBC 4- (1-tetrazolyl)azobenzen 108 Hình 3.25 Phổ MS 1-[4’-(napht-2’’-ylđiazenyl)napht-1’-yl]tetrazole 110 Hình 3.26 Phổ IR hợp chất 1- amino-4-(2’-nitro benzyliđen)amino benzen 111 Hình 3.27 Phổ 1H-NMR 1- amino-4-(2’-nitro benzyliđen)aminobenzen 112 Hình 3.28 Phổ 1H-NMR N- amino-2-(4’-đimetyl amino benzyliđen) aminobenzen 112 Hình 3.29 Phổ hồng ngoại bis-(tetrazol-1-yl)-4,4’-điphenyl ete 115 Hình 3.30: Phổ 1H - NMR bis-(tetrazol-1-yl)-4,4’-điphenyl metan 115 Hình 3.31: Phổ 13C – NMR bis-(tetrazol-1-yl)-4,4’-điphenyl metan 115 Hình 3.32: Phổ HMBC bis-(tetrazol-1-yl)-4,4’-điphenyl metan 116 Hình 3.33 Phổ khối bis-(tetrazol-1-yl)-4,4’-điphenyl ete 118 Hình 3.34 Phổ IR 1,4- bis-(p-cloro benzyliđen)phenylenđiamin 121 Hình 3.35 Phổ IR 4,4’- bis-(p- cloro benzyliđen)điaminođiphenyl ete 121 Hình 36 Phổ 1H-NMR 4,4’- bis – [5- (p-cloro phenyl) thiazoliđin - 4- on -3-yl] điphenyl ete 123 Hình 3.37 Phổ 13C-NMR 4,4’- bis – [5- (p.cloro phenyl) thiazoliđin - 4- on -3-yl] điphenyl ete 124 Hình 38 Phổ MS 1,4-bis-[5-piriđin thiazoliđin-4-on-3-yl]benzen 124 10 DANH SÁCH CÁC SƠ ĐỒ VÀ ĐỒ THỊ Sơ đồ 2.1 Sơ đồ phản ứng chung 38 Sơ đồ 3.1 Sơ đồ phân mảnh 4-amino phenyl-( 3’-nitro phenyl)điazen 4- 68 amino phenyl-( 4’-nitro phenyl)điazen Sơ đồ 3.2 Sơ đồ phân mảnh bis-(m-nitro benzyliđen)-4,4’-điaminođiphenyl ete 79 Sơ đồ 3.3 Sơ đồ phân mảnh AZ1-AZ9 86 Sơ đồ 3.4 Cơ chế phản ứng tổng hợp tetrazole 90 Sơ đồ 3.5 Sơ đồ phá vỡ phân tử 1-aryltetrazole 97 Sơ đồ 3.6 Sơ đồ phá vỡ bis-(tetrazol-1-yl)-4,4’-điphenyl ete 98 Sơ đồ 3.7 Sơ đồ phân mảnh 1-[4’-[(napht-1’’-yldiazenyl)napht-1’-yl] 110 tetrazole Sơ đồ 3.8 Sơ đồ phá vỡ phân tử 1,4-bis-[5(piriđin)-thiazoliđin-4-on-3-yl]benzen 11 118 DANH MỤC NHỮNG KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN ÁN - Các phƣơng pháp sắc ký CC : Column Chromatography (Sắc ký cột) DCC: Droplet Countercurrent Chromatography (Sắc ký giọt ngược dịng) GC: Gas Chromatography (Sắc ký khí) GC-MS: Gas Chromatography- Mass Spectrometry (Sắc ký khí khối phổ) TLC: Thin-layer Chromatography (Sắc ký lớp mỏng) - Các phƣơng pháp phổ MS : EI: Mass Spectrometry (Phổ khối lượng) Electron Impact (Va chạm electron) IR: Infrared Spectrometry (Phổ hồng ngoại) UV: Ultraviolet Spectrometry (Phổ tử ngoại) NMR: Nuclear Magnetic Resonance Spectrometry (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân) 2D-NMR : Two-Dimensional Nuclear Magnetic Resonance Spectrometry (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân hai chiều) H-NMR: 13 C-NMR: Proton Magnetic Resonance Spectrometry (Phổ cộng hưởng từ proton) Carbon -13 Nuclear Magnetic Resonance Spectrometry (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon-13) DEPT: Distortionless Enhancement by Polarisation Tranfer COSY : CO relation SpectroCop Y HMQC: Heteronuclear Multiple Quantum Coherence HMBC: Heteronuclear Multiple Bond Coherence δ (ppm) : Độ chuyển dịch hóa học J (Hz): Hằng số tương tác spin-spin s: singlet bs: singlet tù d: doublet q: quartet t: triplet m: multiplet - Các phƣơng pháp thử hoạt tính sinh học 12 Phổ 1H- NMR bis-(tetrazol-1-yl)-4,4’-điphenyl metan Phổ 1H- NMR bis-(tetrazol-1-yl)piridin 6.3 Phổ 13C- NMR 214 Phổ 13C- NMR bis-(tetrazol-1-yl)-4,4’-điphenyl metan Phổ 13C- NMR bis-(tetrazol-1-yl)-4,4’-điphenyl metan 6.4 Phổ 2D-NMR 215 Phổ HMBC bis -(tetrazol-1-yl)-4,4’điphenyl metan Phổ HMBC bis -(tetrazol-1-yl)4,4’-điphenyl metan Phổ HSQC bis -(tetrazol-1-yl)4,4’-điphenyl metan Phổ HSQC bis -(tetrazol-1-yl)-4,4’điphenyl metan 6.5 Phổ MS 216 Phổ khối lượng bis-(tetrazol-1-yl)benzene Phổ khối lượng bis-(tetrazol-1-yl)benzene 217 Phổ MS bis-(tetrazol-1-yl)-4,4’-điphenyl metan Phổ MS bis-(tetrazol-1-yl)-4,4’-điphenyl ete VII PHỔ CỦA CÁC DẪN XUẤT BIS-THIAZOLIDIN-4-ON 7.1 Phổ IR 218 Phổ IR bis- ( 5- o- nitrophenyl -2- furyliđen)- 4,4’- điaminođiphenyl ete Phổ hồng ngoại bis-1,4-(2’- phenyl thiazoliđin - 4’- on -3’-yl)benzen 219 Phổ IR bis-(2- (p-clo phenyl)thiazoliđin - 4- on -3-yl) – 1’,4’ – benzene Phổ IR bis – [2-(p-clophenyl) thiazoliđin - 4- on -3-yl] – 1’,4’- benzen 220 Phổ IR bis-(2- (m-nitro phenyl) thiazoliđin - 4- on -3-yl) 4,4’- điaminođiphenyl metan N N HC S N N CH2 O O CH S CH2 Phổ hồng ngoại 3,3’-benzen-1,4-điyl bis-[2-(piriđin-3-yl)-1,3- thiazoliđin-4-on] 7.2 Phổ 1H-NMR 221 Phổ 1H-NMR (2- (p-clo phenyl) thiazoliđin - 4- on -3-yl) – 1’,4’ – benzen Phổ 1H-NMR bis – [2- (p-clophenyl) thiazoliđin - 4- on -3-yl] – 4’,4’’-điphenyl ete 222 Phổ 1H-NMR bis – [2- (p-clorophenyl)thiazoliđin - 4- on -3-yl] – 4’,4’’-điphenylete Phổ 1H-NMR bis-[2- (m-nitro phenyl)thiazoliđin- 4- on -3-yl]-4’,4’’-điphenylmetan 223 N N HC S N N CH2 O O CH S CH2 Phổ 1H-NMR 3,3’-benzen-1,4-điyl bis-[2-(piriđin-3-yl)-1,3-thiazoliđin-4-on] Phổ 13C- NMR bis – [2- (p-clorophenyl)thiazoliđin - 4- on -3-yl] – 4’,4’’- điphenyl ete 7.3 Phổ MS 224 N N HC S N N CH2 O O CH S CH2 Phổ MS 3,3’-benzen-1,4-điyl bis-[2-(piriđin-3-yl)-1,3-thiazoliđin-4-on VIII Hình ảnh vịng vơ khuẩn aryltetrazol vi sinh vật- thử phòng Vi sinh Bệnh viện 19-8- Bộ Cơng an 225 Hình ảnh vịng vô khuẩn aryltetrazol (T15) vi khuẩn Gram (-) : Pseudomona aeruginosa nồng độ 150μg/ml Hình ảnh vịng vơ khuẩn aryltetrazol (T15) vi khuẩn Gram (-) : Pseudomona aeruginosa nồng độ 150μg/ml 226 Hình ảnh vịng vơ khuẩn aryltetrazol (T10) vi khuẩn Gram (-) : Pseudomona aeruginosa nồng độ 100μg/ml Hình ảnh vịng vơ khuẩn bis-azometin vi khuẩn Gram (-) : Pseudomona aeruginosa nồng độ 150μg/ml AZ1 227 Hình ảnh vịng vô khuẩn azometin bis-azometin vi khuẩn Gram (+): Staphylococcus aureus nồng độ 150μg/ml AZ1 Hình ảnh vịng vơ khuẩn azometin bis-azometin nấm men: Candida albicans nồng độ 150μg/ml AZ3 228 ... C 4? ?? CDCl3 14 0.3 13 3 .4 12 0.8 12 9.8 12 9.6 (CD3)2SO 14 9.8 13 2.8 12 0.0 12 8.9 12 8.5 85% H2SO4 13 8 .4 - 13 0.6 13 2.7 CDCl3 15 1.8 13 1 .4 11 8.7 12 8.5 12 8.5 - 15 2.3 13 5.3 11 8.8 12 8.7 12 8.7 85% H2SO4 14 7.5... 2 .1 TỔNG HỢP CÁC CHẤT ĐẦU 37 2 .1. 1 Tổng hợp dẫn xuất aminoazoaren 37 2 .1 Tổng hợp dẫn xuất aminoazometin 41 2 .1. 3 Tổng hợp dẫn xuất bis -azometin 43 2.2 TỔNG HỢP CÁC DẪN XUẤT 1- ARYL TETRAZOL 46 ... bis- tetrazol -1- yl 11 7 3 .4 TỔNG HỢP CÁC DẪN XUẤT THIAZOLIDIN- 4- ON 11 9 3 .4 .1 Phổ hồng ngoại bis- thiazoliđin -4- on 12 0 3 .4. 2 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR bis- thiazoliđin -4- on 12 1 3 .4. 3 Phổ khối lượng bis- thiazoliđin -4- on