Thông tin tài liệu
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HỒ CHÍ MINH KHOA HĨA HỌC KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP BỘ MƠN HỐ HỮU CƠ Tên đề tài: GVHD: TS NGUYỄN TIẾN CƠNG SVTH: VŨ MINH CƯỜNG Khóa: 2009 - 2013 TP Hồ Chí Minh, năm 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HỒ CHÍ MINH KHOA HĨA HỌC KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP BỘ MƠN HỐ HỮU CƠ Tên đề tài: GVHD: TS NGUYỄN TIẾN CƠNG SVTH: VŨ MINH CƯỜNG Khóa: 2009 - 2013 TP Hồ Chí Minh, năm 2013 LỜI CẢM ƠN Để hồn thành tốt đề tài tốt nghiệp người mà em cảm ơn thầy Nguyễn Tiến Cơng - Người thầy tận tình dẫn cho em từ điều nhỏ nhặt em chập chững làm quen với việc thực đề tài nghiên cứu Thầy tận tình hướng dẫn, theo dõi bảo chúng em suốt thời gian làm khoá luận, cho chúng em lời khuyên chân thành hợp lí giúp chúng em nhìn lỗi sai trình làm đề tài Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy khoa hố trường Đại Học Sư Phạm TPHCM tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em hoàn thành đề tài Em xin gửi lời cảm ơn đến cô Trần Thị Minh Định tập thể phòng vi sinh khoa sinh học trường Đại Học Sư Phạm TPHCM tận tình giúp đỡ chúng em trình đo hoạt tính sinh học chất Em xin gửi lời cảm ơn đến người bạn phòng-tổng-hợp (M101) nơi em thực đề tài Các bạn người bên cạnh em lúc vui buồn, em gặp khó khăn Chính nguồn động viên, quan tâm cần thiết để em hoàn thành đề tài cách thuận lợi Và cuối em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình em Bố mẹ người nuôi dạy chăm lo cho em Cho em lời động viên, khuyến khích em em nản chí khó khăn trước mắt – đơi lớn với tầm tay Em xin chân thành cảm ơn ! Danh mục bảng: Bảng 1.1 So sánh hiệu suất phản ứng phương pháp 17 Bảng 2.1 Kết tổng hợp dẫn xuất 5-arylidene-3-N-(4-methylphenyl)-2thioxothiazolidin-4-one (3a-d) 22 Bảng 3.1 Bảng tóm tắt phổ hồng ngoại (IR) hợp chất 43 Bảng 3.2 Bảng tóm tắt phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR hợp chất 44 Bảng 3.3 Đường kính vơ khuẩn hợp chất 45 Danh mục hình vẽ: Hình 3.1 Phổ hồng ngoại hợp chất (2) .26 Hình 3.2 Phổ cộng hưởng từ 1H-NMR hợp chất (2) 27 Hình 3.3 Phổ hồng ngoại hợp chất (3a) .30 Hình 3.4 Phổ cộng hưởng từ 1H-NMR hợp chất (3a) 31 Hình 3.5 Phổ hồng ngoại hợp chất 3b .33 Hình 3.6 Phổ cộng hưởng từ 1H-NMR hợp chất (3b) .34 Hình 3.7 Phổ hồng ngoại hợp chất (3c) .36 Hình 3.8 Phổ cộng hưởng từ 1H-NMR hợp chất (3c) 37 Hình 3.9 Phổ hồng ngoại hợp chất (3d) 39 Hình 3.10 Phổ cộng hưởng từ 1H-NMR hợp chất (3d) .40 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .1 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU .5 Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG I TỔNG QUAN .7 I.1 Tổng quan thiazoliđin-4-on I.2 Tổng quan thiazoliđin-2,4-đion 10 I.3 Tổng quan 2-thioxothiazoliđin-4-on 11 I.4 Một số hướng chuyển hóa hợp chất 3-N-(4-metylphenyl)-2thioxothiazoliđin-4-on 13 I.4.1 Phản ứng nhóm –NH .13 I.4.2 Phản ứng nhóm metylen linh động .14 CHƯƠNG II THỰC NGHIỆM 19 II.1 Sơ đồ thực nghiệm 19 II.2 Tổng hợp chất 19 II.2.1 Tổng hợp 3-N-(4-metylphenyl)-2-thioxo-1,3-thiazolidin-4-on (2) 19 II.2.2 Tổng hợp dẫn xuất 5-arylidene-3-N-(4-methylphenyl)-2thioxothiazolidin-4-one (3a-d) 21 II.3 Xác định tính chất số tính chất vật lý 23 II.3.1 Xác định nhiệt độ nóng chảy 23 II.3.2 Phổ hồng ngoại (IR) .23 II.3.3 Phổ cộng hưởng từ proton (1H-NMR) .23 II.3.4 Phổ khối lượng (HR-MS) 23 II.3.5 Hoạt tính kháng khuẩn .24 CHƯƠNG III KẾT QUẢ - THẢO LUẬN 25 III.1 Tổng hợp 3-N-(4-metylphenyl)-2-thioxothiazolidin-4-on (2) 25 III.1.1 Cơ chế phản ứng .25 III.1.2 Phân tích phổ hồng ngoại (IR) phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1HNMR) 26 III.2 Tổng hợp 5-(4-clorobenzyliđen)-3-N-(4-metylphenyl)-2-thioxothiazoliđin4-on (3a) 28 III.2.1 Cơ chế .28 III.2.2 Phân tích phổ 30 III.3 Tổng hợp 5-(4-hiđroxibenzyliđen)-3-N-(4-metylphenyl)-2thioxothiazoliđin-4-on (3b) 33 III.3.1 Phân tích phổ hồng ngoại (IR) .33 III.3.2 Phân tich phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR) .34 III.4 Tổng hợp 5-(4-metoxibenzyliđen)-3-N-(4-metylphenyl)-2-thioxothiazoliđin4-on (3c) 36 III.4.1 Phân tích phổ hồng ngoại (IR) .36 III.4.2 Phân tích cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR) 37 III.5 Tổng hợp 5-[4-(N,N-đimetylamino)benzyliđen]-3-N-(4-metylphenyl)-2thioxothiazoliđin-4-on (3d) 38 III.5.1 Phân tích phổ hồng ngoại (IR) .39 III.5.2 Phân tích cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR) 40 III.6 Phân tích phổ HR-MS 43 III.7 Bảng tóm tắt kết 43 III.8 Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn 45 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 LỜI MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, khoa học – kỹ thuật phát triển mạnh mẽ, tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển ngành hoá học, đặc biệt tổng hợp hữu Các chất không nừng tổng hợp, nghiên cứu ứng dụng vào đời sống, góp phần làm cho sống người trở nên dễ dàng đa dạng Trong đó, việc tổng hợp nên hợp chất có dược tính cao nhằm bảo vệ sức khoẻ, điều trị bệnh gây hại cho sức khoẻ tinh mạng người coi hướng mũi nhọn hoá học ngày Những hợp chất dị vòng tổng hợp ngày nhiều tỏ có hoạt tính sinh học cao Theo nhiều nghiên cứu, người ta nhận thấy hợp chất chứa dị vịng thiazoliđin có hoạt tính sinh học phong phú, có tác dụng chống virut, chống co giật, kháng khuẩn, chống viêm có tiềm chống ung thư Trong đó, 2-thioxothiazoliđin-4-on có hoạt tính rõ rệt phong phú Các nghiên cứu cho thấy việc có hay khơng có chất nhóm vị trí số gây ảnh hưởng lớn tới hoạt tính hợp chất [9] Chính ứng dụng quan trọng đa dạng hoạt tính sinh học dẫn xuất 2thioxothiazoliđin, thực đề tài “Tổng hợp nghiên cứu cấu trúc số dẫn xuất 5-benzyliđen-3-N-(4-metylphenyl)-2-thioxothiazoliđin-4on” với mong muốn góp phần vào việc tổng hợp thêm chất mới, nghiên cứu cấu tạo hoạt tính dị vịng chứa khung 2-thioxothiazoliđin-4-on Mục đích nghiên cứu Xuất phát từ p-toluiđin, tổng hợp nên 3-N-(4-metylphenyl)-2- thioxothiazoliđin-4-on sau ngưng tụ với anđehit thơm để tạo thành hợp chất 5-benzyliđen-3-N-(4-metylphenyl)-2-thioxothiazoliđin-4-on Khảo sát tính chất vật lý (trạng thái, dung mơi kết tinh, nhiệt độ nóng chảy, màu sắc) chất tổng hợp Khảo sát cấu trúc 3-N-(4-metylphenyl)-2-thioxothiazoliđin-4-on dẫn xuất điều chế phương pháp phổ: phổ hồng ngoại, phổ cộng hưởng từ proton khối phổ phân giải cao Thăm dò hoạt tính kháng khuẩn hợp chất 5-benzyliđen-3-N-(4metylphenyl)-2-thioxothiazoliđin-4-on tổng hợp Phương pháp nghiên cứu Tổng hợp tài liệu khoa học liên quan Tiến hành tổng hợp 3-N-(4-metylphenyl)-2-thioxothiazoliđin-4-on dẫn xuất phịng thí nghiệm Hóa hữu cơ, khoa Hóa học, trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh Khảo sát cấu trúc hợp chất thu thông qua phổ hồng ngoại (FT-IR), phổ cộng hưởng từ proton (1H-NMR), phổ khối lượng (HR-MS) Thăm dị hoạt tính kháng khuẩn hợp chất 5-benzyliđen-3-N-(4metylphenyl)-2-thioxothiazoliđin-4-on tổng hợp CHƯƠNG I TỔNG QUAN I.1 Tổng quan thiazoliđin-4-on HN S Thiazoliđin Dị vòng thiazoliđin lớp hợp chất hữu dị vòng no cạnh hai dị tố nitơ (N) lưu huỳnh (S) vị trí tương ứng Khi gắn thêm nguyên tử oxi lên cacbon vị trí số vịng thiazoliđin, ta cấu trúc phân tử thiazoliđin-4-on HN S O Thiazoliđin–4–on Các dẫn xuất thiazoliđin-4-on nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu, tổng hợp hoạt tính sinh học chúng [6,13,15] Trong cơng trình [3], dãy dẫn xuất thiazoliđin-4-on tổng hợp (xem sơ đồ trang 7) Kết thử hoạt tính kháng khuẩn (4a-d) Aspergilllus flavus, Aspergilluc niger Candida albicans với nồng độ chất 50 ppm 100 ppm cho thấy có từ 30-55% số vi khuẩn bị ức chế Như vậy, hoạt tính kháng khuẩn hợp chất mạnh H2 N R no an ol Et a O R + O + N O H OH OH me eticc accxxe oa eccap apto Axxit m O O Cl OH R R SOCl2 N N S S O O a d) (2a =H, Cl, OCH3, OH R= a d) (1a R' NH4 SCN H2 N R' S O NH N O N S ClCH2COOH a CH 3COO Na NH R R' N R O ss O N S O a d) (4a a d) (3a Trong nghiên cứu mình, tác giả [12] chứng minh dẫn xuất thiazoliđin-4-on có hoạt tính chống co giật gây ngộ độc thần kinh sở tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc khảo sát hoạt tính dãy chất sau: III.8 Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn Tiến hành khảo sát hoạt tính kháng khuẩn (3a) (3d) hai loại vi khuẩn Escherichia coli Bacillus subtilis Kết đường kính vơ khuẩn ghi bảng sau: Bảng 3.3 Đường kính vơ khuẩn hợp chất Vi khuẩn Escherichia coli Bacillus subtilis 1% 2% 1% 2% 3a 1,4 cm 1,3 cm 1,5 cm 1,6 cm 3d 1,2 cm 1,3 cm 1,5 cm 1,5 cm Chất Qua kết thực nghiệm, nhận thấy hai hợp chất (3a) (3d) có hoạt tính kháng khuẩn mức độ yếu trung bình Trong đó, hoạt tính kháng Bacillus subtilis mạnh Escherichia coli KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Đi từ chất đầu p-toluiđin, cacbon đisunfua dung dịch ammoniac, tiến hành tổng hợp 3-N-(4-metylphenyl)-2-thioxothiazolidin-4-on (2) Phản ứng (2) với dẫn xuất benzanđehit tạo thành sản phẩm 5aryliden-3-N-(4-metylphenyl)-2-thioxothiazolidin-4-on tương ứng là: • 5-(4-clorobenzyliđen)-3-N-(4-metylphenyl)-2-thioxothiazoliđin-4-on • 5-(4-hiđroxibenzyliđen)-3-N-(4-metylphenyl)-2-thioxothiazoliđin-4-on • 5-(4-meoxibenzyliđen)-3-N-(4-metylphenyl)-2-thioxothiazoliđin-4-on • 5-[4-(N,N-đimetylamino)benzyliđen]-3-N-(4-metylphenyl)-2thioxothiazoliđin-4-on Trong số hợp chất tổng hợp, hợp chất (2), (3a), (3b), (3c) (3d) chưa thấy tài liệu mà tham khảo Cấu trúc sản phẩm tổng hợp được xác nhận qua phổ IR, 1H-NMR phổ MS Kết khảo sát hoạt tính kháng khuẩn hợp chất (3a), (3d) cho thấy chúng có hoạt tính trung bình Do đó, chúng tơi mong muốn tiến hành phản ứng ngưng tụ với dị vịng khác thiazole, pyridazine,… nhằm tìm hợp chất có hoạt tính sinh học cao Ngồi ra, mong muốn khảo sát thêm điều kiện phản ứng để sản phẩm sinh đạt hiệu suất cao TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Hữu Đĩnh, Trần Thị Đà, Ứng dụng số phương pháp phổ nghiên cứu cấu trúc phân tử, NXB giáo dục, Hà Nội, (1999) [2] Anna Pratima G Nikalje, Dipali Deshpande and Hemant D Une (2012), “Facile synthesis and in vitro hypogly cemic activity of novel 2, 4-hiazolidinedione derivatives”, 2(2), 343-353 [3] Chandra Kant Belwal, Kaushik A Joshi (2012), “Synthesis and antifungal activity of some novel thiazolidinone derivatives of 4-(2-oxo-2-phenylthiazolidin-3yl)benzoic acid”, International Journal of Chemtech Research, Vol.4, No.4, 17581764 [4] D V Kaminskyy, R B Lesyk, “Structure–anticancer activity relationships among 4-azolidinone-3-carboxylic acids derivatives”, Biopolymers and Cell, Vol 26, p 136 – 145 (2010) [5] Fatehia K Mohamed, Synthesis, reactions and antimicrobial activity on some novel phthalazinones derivatives, Der Chemica Sinica, Vol 1(1), pp 20-31 (2010) [6] F B Dains, R Q Brewster, and C P Olander, Phenyl isothiocyanate, Organic Syntheses, Coll Vol 1, p.447 (1941) [7] Hanimi Reddy Gangadasu, Himabindu V, Kalyan Chakravarthy Akula, Mahendra Shiradkar (2012), “Development of new molecular entities as potent antimycobacterial agents: synthesis of subtituted quinazolines-part-II”, Journal of Pharmacy Research, 5(5), 2618-2622 [8] Kavya Ramkumar, Vladimir N Yarovenko, Alexandra S Nikitina, Igor V Zavarzin, Mikhail M Krayushkin, Leonid V Kovalenko, Adrian Esqueda, Srinivas Odde (2010), “Design, Synthesis and Structure –activity Studies of Rhodanine Derivatives as HIV-1 Integrase Inhibitors“, Molecules, 15, 3958-3992 [9] Khaled Toubal et al., Synthesis and Structural Determination of Novel 5Arylidene-3-N-(2-alkyloxyaryl)-2-thioxothiazolidin-4-ones, Molecules, Vol 17, p 3501-3509 (2012) [10] Ludmyna Mosula et al., Synthesis and antitumor activity of novel 2thioxo-4-thiazolidinones with benzothiazole moieties, Farmacia, Vol 57(3), p 321330 (2009) [11] Olexandra Roman, Roman Lesyk, Synthesis and anticancer activity in vitro of some 2-thioxo-4-thiazolidone derivatives, Farmacia, Vol.LV.6, p 640 – 648 (2007) [12] Pooja Mullick, Suroor A Khan, Surajpal Verma and Ozair Alam (2011), “Thiadiazole Derivatives as Potential Anticonvulsant Agent”, Bull Korean Chem Soc, Vol 32, No 3, 1011-1016 [13] Prajwal L Lobo, Boja Poojary, Manjunatha K., Prathibha A., N, Sucheth (2012), “Novel thiazolidine-2,4-dione mannich bases: Snthesis, charaterization and antimicrobial activity”, Scholar Research Libabry, 4(3), 867-871 [14] Ranjana Sharma, Devendra P Nagda and Ganpat L Talesara (2006), “Synthesis of various isoniazidothiazolidinones and their imidoxy derivatives of potential biological interest”, General Paper, 1-12 [15] Rekha S, Shantharam U, Vineet Chandy (2011), “Synthesis and evaluation of novel thiazolidinediones for anti inflammatory activity”, International Research Journal of Pharmacy, 2(9), 81-84 [16] Sambhaji P Vartale, Yogesh D Pawar, Nilesh K Halikar (2011), “Synthesis and pharmacological evaluation of Novel 4-Thiazolidine derivatives as antimicrobial agents”, Journal of Pharmacy Research, 4(8), 2728-2731 [17] Sukanta Kamila, Haribabu Ankati, Emily Harry, Edward R Biehl (2012), “A facile synthesis of novel –(aryl.alkyl-2-ylmethyl)-2-thioxothiazolidin-2ones using microwave heating”, Tetrahedron Letters, 53, 2195-2198 [18] Vinata V Mulwad & Sagar A Mayekar (2008), “Synthesis of biological active 3-(2-oxo-2H-benzopyran-6-yl)-2-(2-oxo-2H-benzopyran-6-ylimino)- thiazolidin-4-one and its derivatives”, Indian Journal of Chemistry, Vol 47B, 13971401 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Phổ cộng hưởng từ 1H-NMR hợp chất (3a) Phụ lục 2: Phổ cộng hưởng từ 1H-NMR giãm rộng hợp chất (3a) Phụ lục 3: Phổ cộng hưởng từ 1H-NMR hợp chất (3b) Phụ lục 4: Phổ cộng hưởng từ 1H-NMR giãm rộng hợp chất (3b) Phụ lục 5: Phổ cộng hưởng từ 1H-NMR hợp chất (3c) Phụ lục 6: Phổ cộng hưởng từ 1H-NMR hợp chất (3d) Phụ lục 7: Phổ cộng hưởng từ 1H-NMR giãn rộng hợp chất (3d) Phụ lục 8: Phổ hồng ngoại hợp chất (3a) Phụ lục 9: Phổ hồng ngoại hợp chất (3b) Phụ lục 10: Phổ hồng ngoại hợp chất (3c) Phụ lục 11: Phổ hồng ngoại hợp chất (3d) ... 2thioxothiazoliđin, thực đề tài ? ?Tổng hợp nghi? ?n cứu cấu trúc số d? ?n xuất 5- benzyliđen -3- N- (4- metylphenyl)- 2-thioxothiazoliđin-4on” với mong mu? ?n góp ph? ?n vào việc tổng hợp thêm chất mới, nghi? ?n cứu cấu tạo... 5- benzyliđen -3- N- ( 4metylphenyl)- 2-thioxothiazoliđin-4-on tổng hợp Phương pháp nghi? ?n cứu Tổng hợp tài liệu khoa học li? ?n quan Ti? ?n hành tổng hợp 3- N- (4- metylphenyl)- 2-thioxothiazoliđin-4-on d? ?n xuất. .. biệt tổng hợp hữu Các chất không n? ??ng tổng hợp, nghi? ?n cứu ứng dụng vào đời sống, góp ph? ?n làm cho sống người trở n? ?n dễ dàng đa dạng Trong đó, việc tổng hợp n? ?n hợp chất có dược tính cao nhằm
Ngày đăng: 14/05/2021, 06:12
Xem thêm:
