Nghiên cứu mô phỏng của 1 số bài toán về tĩnh điện trong sinh học

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Thị Mai NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ CHUYỂN HÓA MỘT SỐ HỢP CHẤT 2-AMINOCHROMEN THẾ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Thị Mai NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ CHUYỂN HÓA MỘT SỐ HỢP CHẤT 2-AMINOCHROMEN THẾ Chuyên ngành : Hóa Học Hữu Cơ Mã số :60440144 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Cán hướng dẫn: TS Hoàng Thị Kim Vân GS TS Nguyễn Đình Thành Hà Nội – 2016 LỜI CẢM ƠN Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc em xin chân thành cảm ơn GS TS Nguyễn Đình Thành TS Hoàng Thị Kim Vân giao đề tài, tận tình hướng dẫn em suốt thời gian thực khóa luận Em xin chân thành cảm ơn thầy khoa Hóa học thầy mơn Hóa Hữu Cơ giúp đỡ em q trình thực khóa luận Em xin cảm ơn anh chị, bạn sinh viên phòng Tổng Hợp Hữu Cơ I động viên, trao đổi giúp đỡ em suốt thời gian thực luận văn Hà Nội, ngày tháng 12 năm 2016 Học viên Nguyễn Thị Mai MỤC LỤC CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG i DANH MỤC HÌNH ii MỞ ĐẦU Chương – TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chromen .3 1.1.1 Cấu trúc .3 1.1.2 Hoạt tính sinh học dẫn xuất Chromen 1.1.3 Những phương pháp chung để tổng hợp 2-amino-4H-chromen .6 1.2 Tính chất hóa học dẫn xuất 2-amino-3-cyano-4H-chromen .9 1.2.1 Phản ứng với acid formic 1.2.2 Phản ứng với phenylisocyanat 1.2.3 Phản ứng với anhydrit acetic .9 1.2.4 Phản ứng với ure, thioure, semicarbazid, thiosemicarbazid 10 1.2.5 Phản ứng với formamid 10 1.2.6 Phản ứng với cyclohexanon 10 1.2.7 Phản ứng với carbon disulfide pyridin 11 1.2.8 Phản ứng với malononitril .11 1.3 Tổng quan chất lỏng ion 11 1.3.1 Vai trò chất lỏng ion phản ứng hữu 12 1.3.2 Cấu trúc số chất lỏng thường gặp 12 Chương – THỰC NGHIỆM 14 2.1 Tổng hợp hợp chất 2-amino-4-aryl-7-hydroxy-4H-chromen-3-carbonitril (4a-j) 15 2.1.1 2-Amino-4-phenyl-7-hydroxy-4H-chromen-3-carbonitril (4a) 15 2.1.2 2-Amino-4-(3-nitrophenyl)-7-hydroxy-4H-chromen-3-carbonitril (4b) 16 2.1.3 2-Amino-4-(2,4-diclorophenyl)-7-hydroxy-4H-chromen-3-carbonitril (4c) 16 2.1.4 2-Amino-4-(4-clorophenyl)-7-hydroxy-4H-chromen-3-carbonitril (4d) 16 2.1.5 2-Amino-4-(3-clorophenyl)-7-hydroxy-4H-chromen-3-carbonitril (4e) 17 2.1.6 2-Amino-4-(2-clorophenyl)-7-hydroxy-4H-chromen-3-carbonitril (4f) 17 2.1.7 2-Amino-4-(4-isopropylphenyl)-7-hydroxy-4H-chromen-3-carbonitril (4g) 17 2.1.8 2-Amino-4-(4-methoxyphenyl)-7-hydroxy-4H-chromen-3-carbonitril (4h) 18 2.1.9 2-Amino-4-(3-methoxyphenyl)-7-hydroxy-4H-chromen-3-carbonitril (4i) .18 2.1.10 2-Amino-4-(2-methoxyphenyl)-7-hydroxy-4H-chromen-3-carbonitril (4j) .19 2.2 Tổng hợp hợp chất 2-amino-4-aryl-7-propargyloxy-4H-chromen-3carbonitril 19 2.2.1 2-Amino-4-phenyl-7-propargyloxy-4H-chromen-3-carbonitril (6a) 20 2.2.2 2-Amino-4-(3-nitrophenyl)-7-propargyloxy-4H-chromen-3-carbonitril (6b) 21 2.2.3 2-Amino-4-(2,4-diclorophenyl)-7-propargyloxy-4H-chromen-3carbonitril (6c) 21 2.2.4 2-Amino-4-(4-clorophenyl)-7-propargyloxy-4H-chromen-3-carbonitril (6d) 22 2.2.5 2-Amino-4-(3-clorophenyl)-7-propargyloxy-4H-chromen-3-carbonitril (6e) 22 2.2.6 2-Amino-4-(2-clorophenyl)-7-propargyloxy-4H-chromen-3-carbonitril (6f) .23 2.2.7 2-Amino-4-(4-isopropylphenyl)-7-propargyloxy-4H-chromen-3carbonitril (6g) 23 2.2.8 2-Amino-4-(4-methoxyphenyl)-7-propargyloxy-4H-chromen-3carbonitril (6h) 24 2.2.9 2-Amino-4-(3-methoxyphenyl)-7-propargyloxy-4H-chromen-3carbonitril (6i) 25 2.2.10 2-Amino-4-(2-methoxyphenyl)-7-propargyloxy-4H-chromen-3carbonitril (6j) 25 Chương – KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 27 3.1 Tổng hợp số dẫn xuất 2-amino-4-aryl-7-hydroxyl-4H-chromen-3carbonitril 27 3.2 Tổng hợp số dẫn xuất 2-amino-4-aryl-7-propargyloxy-4H-chromen-3carbonitril 34 KẾT LUẬN 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 PHỤ LỤC 51 4.1 Phổ IR, 1H NMR, 13C NMR số dẫn xuất 2-amino-4-aryl-7-hydoxy 4H-chromen-3-carbonitril 51 4.2 Phổ IR, 1H NMR, 13C NMR số dẫn xuất 2-amino-7-propargyloxy-4phenyl-4H-chromen-3-cacbonitril .65 CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT IL – Ion liquid : Chất lỏng ion DMSO-d6 : Dimethyl sunfoxyd deuteri hóa : 1H-Nuclear Magnetic Resonance (phổ cộng hưởng từ hạt nhân H-NMR proton) 13 C-NMR : 13C-Nuclear Magnetic Resonance (phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon-13) IR : Infrared Spectroscopy ( phổ hồng ngoại ) Đnc : Điểm nóng chảy δ : Độ chuyển dịch hóa học DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Tổng hợp phổ IR, hiệu suất dẫn xuất 2-amino-4-aryl- 29 7-hydroxy-4H-chromen-3-cacbonitril Bảng 3.2 Phổ 1H NMR hợp chất 2-amino-4-aryl-7-hydroxy- 31 4H-chromen-3-cacbonitril Bảng 3.3 Phổ 13 C NMR hợp chất 2-amino-4-aryl-7-hydroxy- 33 4H-chromen-3-carbonitril Bảng 3.4 Tổng hợp phổ IR, hiệu suất dẫn xuất 2-amino-4- 37 aryl-7-propargyloxy -4H-chromen-3-cacbonitril Bảng 3.5 Phổ H NMR hợp chất 2-amino-4-aryl-7- 40 propargyloxy-4H-chromen-3-cacbonitril Bảng 3.6 Phổ 13 C NMR hợp chất 2-amino-4-aryl-7- propargyloxy-4H-chromen-3-cacbonitril i 43 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Một số khung cấu trúc Benzopyran Hình 1.2 Cấu trúc 5,7-dimethoxy-2-methyl-2H-chromen 5,7- dimethoxy-2,8-dimethyl-2H-chromen Hình 1.3 7-hydroxy-6-methoxy-4H-chromen Hình 1.4 Uvafzlelin Hình 1.5 Corauinone A Hình 1.6 Erysenegalensenin C Hình 1.7 Cromakalim Hình 1.8 4,5-dihydropyrano[3,2-c]chromen HÌnh 1.9 Cấu trúc chung số chất lỏng ion thường gặp 12 Hình 3.1 Phổ IR hợp chất 2-amino-4-phenyl-7-hydroxy-4H- 28 chromen-3-cacbonitril Hình 3.2 Phổ 1H NMR hợp chất 2-amino-4-phenyl-7-hydroxy- 30 4H-chromen-3-cacbonitril Hình 3.3 Phổ 13 C NMR hợp chất 2-amino-4-phenyl-7-hydroxy- 32 4H-chromen-3-cacbonitril Hình 3.4 Phổ IR hợp chất 2-amino-4-phenyl-7-propargyloxy-4H- 35 chromen-3-cacbonitril Hình 3.5 Phổ H NMR hợp chất 2-amino-4-phenyl-7- 38 propargyloxy-4H-chromen-3-cacbonitril Hình 3.6 Phổ 13C NMR hợp chất 2-amino-4-phenyl-7propargyloxy-4H-chromen-3-cacbonitril ii 42 MỞ ĐẦU Ngày nay, với phát triển hóa học nói chung, hóa học tổng hợp hợp chất hữu ngày phát triển nhằm tạo hợp chất phục vụ cho đời sống, đặc biệt chất có hoạt tính sinh học thể ngƣời động vật Các hợp chất ngày trở nên có ý nghĩa quan trọng đươc áp dụng vào lĩnh vực y học chữa bệnh cho người động vật Chromen dẫn xuất coi lớp quan trọng hợp chất dị vòng chứa oxy Các hợp chất ngày thu hút quan tâm nghiên cứu nhà khoa học hoạt tính sinh học dược lý hữu ích nó, bao gồm kháng nấm, chống vi khuẩn, thuốc chống đông máu, chống ung thư Từ ngày đầu phát triển ngành hóa học hữu đến nay, hợp chất dị vịng góp phần quan trọng phát triển phân tử để nâng cao chất lượng sống người Ví dụ, bảy mươi phần trăm loại thuốc sử dụng ngày hợp chất dị vòng Họ hợp chất dị vòng phân bố rộng rãi tự nhiên chúng chất trung gian nhiều trình sinh học Nói chung, hợp chất dị vịng isolated từ nguồn tự nhiên đóng vai trị hợp chất chì cho việc phát triển phân tử sinh học Ngày nay, hầu hết loại thuốc dị vịng khơng chiết xuất từ nguồn tự nhiên tổng hợp từ hóa chất có sẵn Các hợp chất 4H-chromen phân lập lần vào năm 1962 thông qua nhiệt phân 2-acetoxy-3,4-dihydro-2H-chromen Chất khơng bền, đặc biệt khơng khí, bị chuyển hoá dễ dàng thành dihydropyran ion pyryli tương ứng Mặc dù thân chromen có ý nghĩa nhỏ hóa học, song nhiều dẫn xuất chúng phân tử sinh học quan trọng, chẳng hạn pyranoflavonoid Từ lâu hợp chất thuộc nhóm glycozit biết đến với nhiều hoạt tính sinh học đáng quý: kháng virus viêm gan, HIV, chống ung thư… Nước ta nước nhiệt đới gió mùa, quanh năm nắng mưa nhiều, khí hậu thuận lợi cho phát triển loại vi khuẩn, virus nấm gây bệnh Lớp vỏ loại ... (R=2-OMe) 16 0.2 15 7.2 14 8.8 14 5.3 12 9.9 16 0.5 15 7.3 14 9.0 14 2.8 13 1.8 12 9.7 12 8.5 16 0.7 15 7.5 14 9.3 14 4.3 13 0.4 12 6.9 16 0 .1 157.9 15 6.9 13 8.5 12 9.9 16 1.4 15 7.3 14 9.6 11 4.5 13 4.5 14 8.7 12 0.7 11 4.0 11 2.3... 14 6.8 13 0.4 16 0.9 15 7.9 14 9 14 9 14 8 12 9 .1 130 12 7.8 13 1 12 7 .1 1 21. 1 11 4.2 11 2.9 10 2.7 56.8 40.5 13 4 12 2 12 2 12 0 11 3 11 3 56 4c (R=2,4diclo) 16 1 15 8 14 9.5 14 2.4 13 3.3 12 8.5 4d (R=4-Cl) 4f (R=2-Cl)... 11 2.3 10 2 .1 56.6 39.8 16 0.3 15 9.3 14 8.8 14 7.9 12 9.8 15 7 .1 129.7 11 3.5 12 0.6 11 2.3 11 9.6 11 3.6 11 1.5 10 2.2 54.9 39.9 55.0 (4’OCH3) 54.9 (3’OCH3) 55.8 (2’OCH3) 12 8.5 12 9.6 12 9.3 13 2.7 12 0.6 11 3 .1 112 .3