Luận văn thạc sĩ nghiên cứu tổng hợp và chuyển hóa một số xeton a, b không no thành các hợp chất dị vòng chứa nitơ

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NGUYỄN HỒNG HUẤN NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ CHUYỂN HÓA MỘT SỐ XETON α,β-KHÔNG NO THÀNH CÁC HỢP CHẤT DỊ VÕNG CHỨA NITƠ, LƢU HUỲNH ĐI TỪ 6-AXETYL-5-HIĐROXI-4-METYLCUMARIN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Thái Nguyên, tháng 04 năm 2013 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i LỜI CẢM ƠN Trong trình thực đề tài hồn thành luận văn, tơi nhận quan tâm giúp đỡ Phòng Sau đại học, Ban Chủ nhiệm Khoa Hóa học, Bộ mơn Hóa hữu cơ- Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên Ban chủ nhiệm Khoa Hóa học, Bộ mơn Hóa học Hữu cơ-Trường ĐHKHTN-ĐHQG Hà Nội, thầy cô giáo, đồng nghiệp, học viên cao học Trường ĐHSP Thái Nguyên, Trường ĐHKHTN-ĐHQG Hà Nội Đồng thời, nhận giúp đỡ nhiệt tình tập thể cán phịng cấu trúc NMR Viện Hóa học-Viện Khoa học Cơng nghệ Việt Nam Tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới quan tâm giúp đỡ quý báu Bằng lịng trân trọng biết ơn, tơi xin gửi lời cảm ơn đến: GS.TSKH Nguyễn Minh Thảo - Khoa Hóa học - Trường Đại học KHTN-ĐHQGHN NCS Dương Ngọc Tồn - Khoa Hóa học- Trường Đại học KHTNĐHQGHN Các thầy tận tình hướng dẫn tơi suốt q trình thực đề tài luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn giúp đỡ, tạo điều kiện Sở GD&ĐT Thái Nguyên, Chi Đảng, Ban Giám Hiệu trường PT DTNT Thái Nguyên đồng nghiệp, suốt thời gian học tập, nghiên cứu Trường ĐHSP Thái Nguyên Trường ĐHKHTN-ĐHQG Hà Nội Tôi vô biết ơn động viên, giúp đỡ tinh thần vật chất gia đình, bạn bè, đồng nghiệp suốt trình nghiên cứu hồn thành luận văn Tơi xin trân trọng cảm ơn! HỌC VIÊN NGUYỄN HỒNG HUẤN Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình mà khơng có tơi tham gia Thái Nguyên, ngày 10 tháng 04 năm 2013 Tác giả Nguyễn Hồng Huấn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN VĂN Các phƣơng pháp phổ MS : Mass Spectroscopy IR : Infrared Spectroscopy : 1H-Nuclear Magnetic Resonance H-NMR 13 C-NMR : 13C- Nuclear Magnetic Resonance HSQC : Heteronuclear Multiple - Quantum Coherence HMBC : Heteronuclear multiple - Bond Correlation Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1: Phổ IR hợp chất II Hình 3.2: Phổ MS hợp chất II 38 .39 Bảng 3.1: Dữ kiện phổ 1H NMR benzođiazepin .40 Hình 3.3: Phổ 1H NMR hợp chất II .44 Bảng 3.2: Dữ kiện phổ 13C NMR benzođiazepin 45 Hình 3.4: Phổ 13C NMR hợp chất II 46 Hình 3.5: Một phần phổ HSQC hợp chất II 46 Hình 3.5: Một phần phổ HSQC hợp chất II 47 Hình 3.6: Một phần phổ HMBC hợp chất II 48 Hình 3.7: Một phần phổ HMBC hợp chất II 48 Hình 3.7: Một phần phổ HMBC hợp chất II 49 Hình 3.8: Phổ IR hợp chất II’ 51 Hình 3.9: Phổ 1H NMR hợp chất II’ 55 Bảng 3.4: Dữ kiện phổ 13C NMR benzothiazepin 56 Hình 3.10 Phổ 13C-NMR chất II’ .57 Hình 3.11: Một phần phổ HSQC chất II’ .58 Hình 3.12: Một phần phổ HMBC chất II’ .59 Bảng 3.5 Hoạt tính kháng khuẩn chống nấm số benzođiazepin 60 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Số liệu tổng hợp 33 3-aryl-1-(4-metyl-5-hiđroxicumarin-6-yl) prop-2-enon 33 Bảng 2.2 Số liệu tổng hợp phổ IR, MS hợp chất 2-aryl 34 Bảng 2.3 Số liệu tổng hợp phổ IR, MS hợp chất 2-aryl .35 Bảng 3.1: Dữ kiện phổ 1H NMR benzođiazepin 40 Bảng 3.2: Dữ kiện phổ 13C NMR benzođiazepin 45 Bảng 3.4: Dữ kiện phổ 13C NMR benzothiazepin 56 Bảng 3.5 Hoạt tính kháng khuẩn chống nấm số benzođiazepin 60 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vi MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN VĂN iii DANH MỤC CÁC HÌNH iv DANH MỤC CÁC BẢNG v MỤC LỤC vi MỞ ĐẦU Chƣơng TỔNG QUAN 1.1VỀ CÁC HỢP CHẤT CHỨA VÕNG CUMARIN .4 1.1.1 Giới thiệu sơ lƣợc về coumarin 1.1.2 Các phƣơng pháp tổng hợp vòng comarin 1.1.2.1 Tổng hợp coumarin theo phương pháp Perkin 1.1.2.2 Tổng hợp cumarin theo phương pháp Knoevenagel 1.1.2.3 Tổng hợp cumarin theo phương pháp Wittig [124] 1.1.2.4 Tổng hợp cumarin theo phương pháp Reformatsky 1.1.2.5 Tổng hợp cumarin theo phương pháp Pechmann 1.1.2.6 Một số phương pháp tổng hợp cumarin khác 1.2 VỀ CÁC XETON α,β-KHÔNG NO VÀ CÁC SẢN PHẨM CHUYỂN HÓA10 1.2.1 Các phƣơng pháp tổng hợp xeton ,-không no 10 1.2.1.1 Phản ứng ngưng tụ ylit photpho anđehit : .10 1.2.1.2 Phản ứng xinamoyl clorua axit phenylboronic : 10 1.2.1.3 Tổng hợp từ phân hủy  -aminoxeton 10 1.3.1.4 Tổng hợp từ anđehit axit axetoaxetic: .10 1.2.1.5 Tổng hợp phương pháp chưng cất hồi lưu -hiđroxixeton .10 1.2.1.6 Từ -bromxeton anđehit 10 1.2.1.7 Từ hợp chất thiếc dẫn xuất halogen xeton ,- khơng no 11 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vii 1.2.1.8 Từ -iođoxeton:: 11 1.2.1.9 Selen hoá oxi hóa xeton no: Phản ứng gồm hai giai đoạn: 11 1.2.1.10 Phương pháp oxi hóa Seagusa 11 1.2.1.11 Từ clorua axit ankin 12 1.2.1.12 Từ clorua axit anken 12 1.2.1.13 Từ dẫn xuất halogen xeton hợp chất liti 12 1.2.1.14 Từ tricloaxetat ankenyl anđehit: 13 1.2.1.15 Từ ankinylamit anken có mặt xúc tác Pb: .13 1.2.1.16 Từ dẫn xuất metyl xeton anđehit 13 1.2.2 Các phản ứng chuyển hóa xeton ,-khơng no 15 1.2.2.1 Phản ứng riêng nhóm C=C (cộng 3,4) 16 1.2.2.2 Phản ứng riêng nhóm C=O (cộng 1,2) 18 1.2.2.3 Phản ứng cộng 1,4 19 1.2.3 Tính chất phổ xeton ,-khơng no, 1,3,5-triaryl-2-pirazolin, 2amino-4,6-điarylpirimiđin 2,3-đihiđro-1H-1,5-benzođiazepin 25 1.2.3.1 Phổ xeton ,- không no 25 1.2.3.2 Phổ dẫn xuất 1,3,5-triaryl-2-pirazolin 27 1.2.3.3 Phổ dẫn xuất 2-amino-4,6-điarylpirimiđin 28 1.2.3.4 Phổ dẫn xuất 2,3-đihiđro-1,5-benzođiazepin 28 1.2.4 Hoạt tính sinh học xeton ,-khơng no sản phẩm chuyển hóa 29 1.2.4.1 Hoạt tính sinh học ứng dụng xeton ,-khơng no .29 1.2.4.2 Hoạt tính sinh học 2-pirazolin 29 1.2.4.3 Hoạt tính sinh học dẫn xuất pirimiđin 30 1.2.4.4 Hoạt tính sinh học dẫn xuất benzođiazepin 30 CHƢƠNG 31 THỰC NGHIỆM 31 2.1 Sơ đồ tổng hợp 31 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn viii 2.2 Tổng hợp chất đầu 6-axetyl-5-hiđroxi-4-metylcumarin 32 2.2.1 Tổng hợp 2,4-đihiđroxiaxetophenon 32 2.2.2 Tổng hợp 6-axetyl-5-hiđroxi-4-metylcumarin 32 2.3 Tổng hợp 3-aryl-1-(4-metyl-5-hiđroxicumarin-6-yl) prop-2-enon 33 2.4 Tổng hợp hợp chất 2-aryl-4-(5’-hiđroxi-4’-metylcumarin-6’-yl)-2,3đihiđro-1H-1,5-benzođiazepin 34 2.5 Tổng hợp hợp chất 2-aryl-4-(5’-hiđroxi-4’-metylcumarin-6’-yl)-1,5benzothiazepin 35 2.6 Xác định tính chất vật lí 36 2.6.1 Sắc ký mỏng 36 2.6.2 Nhiệt độ nóng chảy 36 2.6.3 Phổ hồng ngoại (IR) 36 2.6.4 Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân (NMR) 36 2.6.5 Phổ khối lượng (MS) 36 2.7 Thăm dò hoạt tính sinh học 37 CHƢƠNG 38 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38 3.1 Tổng hợp hợp chất 2-aryl-4-(5’-hiđroxi-4’-metylcumarin-6’-yl)-2,3đihiđro-1H-1,5-benzođiazepin 38 3.2 Tổng hợp hợp chất 2-aryl-4-(5’-hiđroxi-4’-metylcumarin-6’-yl)-1,5benzothiazepin 50 3.4 Hoạt tính sinh học chất tổng hợp đƣợc .60 KẾT LUẬN 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ix Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 125 Hình 46 Phổ MS hợp chất IV Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 126 Hình 47 Phổ IR hợp chất V Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 127 Hình 48 Phổ 1H NMR hợp chất V Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 128 Hình 49 Phổ 1H NMR giãn hợp chất V Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 129 Hình 50 Phổ 13C NMR giãn hợp chất V Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 130 Hình 51 Phổ MS hợp chất V Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 131 Hình 52 Phổ IR hợp chất VI Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 132 Hình 53 Phổ 1H NMR hợp chất VI Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 133 Hình 54 Phổ 1H NMR giãn hợp chất VI Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 134 Hình 55 Phổ 13C NMR giãn hợp chất VI Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 135 Hình 56 Phổ MS hợp chất VI Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 136 Hình 57 Phổ IR hợp chất VII Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 137 Hình58 Phổ 1H NMR hợp chất VII Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 138 Hình 59 Phổ 1H NMR giãn hợp chất VII Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 139 Hình 60 Phổ MS hợp chất VII Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ... trình nghiên cứu tổng hợp xeton ,- khơng no, song xeton ,- khơng no chứa dị vịng cumarin cịn đề cập đến  Các xeton ,- không no chất trung gian nhiều chuyển hóa hóa học lý thú, đặc biệt tổng. .. http://www.lrc-tnu.edu.vn 10 1.2 VỀ CÁC XETON α,β-KHÔNG NO VÀ CÁC SẢN PHẨM CHUYỂN HÓA 1.2.1 Các phƣơng pháp tổng hợp xeton ,-khơng no Có nhiều phương pháp tổng hợp xeton , -không no, số phương pháp 1.2.1.1... MỤC CÁC B? ??NG B? ??ng 2.1: Số liệu tổng hợp 33 3-aryl-1-(4-metyl-5-hiđroxicumarin-6-yl) prop-2-enon 33 B? ??ng 2.2 Số liệu tổng hợp phổ IR, MS hợp chất 2-aryl 34 B? ??ng 2.3 Số liệu tổng hợp