Luận văn thạc sĩ nghiên cứu tổng hợp và tính chất của một số 3 axetylcoumarin galactopyranozyl thiosemicacbazon

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM  LÊ HẢI ĐĂNG NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ TÍNH CHẤT CỦA MỘT SỐ 3-AXETYLCOUMARIN GALACTOPYRANOZYL THIOSEMICACBAZON LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HĨA HỌC THÁI NGUN - 2011 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM  LÊ HẢI ĐĂNG NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ TÍNH CHẤT CỦA MỘT SỐ 3-AXETYLCOUMARIN GALACTOPYRANOZYL THIOSEMICACBAZON Chuyên ngành: Hóa học Hữu Mã số: 60.44.27 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Nguyễn Đình Thành NCS-Th.s Vũ Ngọc Tốn THÁI NGUN - 2011 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1 TỔNG QUAN VỀ MONOSACCARIT 1.1.1 Phân loại danh pháp 1.1.1.1 Phân loại 1.1.1.2 Danh pháp 1.1.2 Cấu tạo cấu hình monosaccrit 1.1.2.1 Cấu tạo monosaccarit 1.1.2.2 Cấu hình monosaccarit 1.1.3 Cấu dạng monosaccarit 1.1.3.1 Cấu dạng pyranozơ dẫn xuất 1.1.3.2 Cấu dạng furanozơ dẫn xuất 1.1.4 Sự tautome hóa monosaccarit 1.2 TỔNG QUAN VỀ GLYCOZYL ISOTHIOXYANAT 1.2.1 Giới thiệu glucozyl isothioxyanat 1.2.2 Phương pháp tổng hợp glycozyl isoxyanat glucozyl isothioxyanat 10 1.2.3 Tính chất hố học glycozyl isoxyanat glucozyl isothioxyanat 12 1.2.3.1 Phản ứng với amoniac amin 12 1.2.3.2 Phản ứng với aminoaxit 13 1.2.3.3 Phản ứng với amit 13 1.2.3.4 Phản ứng với aminoaxeton hidroclorua 13 1.2.3.5 Phản ứng với 2-cloetylamin hidroclorua 14 1.2.3.6 Phản ứng với diamin diazometan 14 1.3 TỔNG HỢP VÀ TÍNH CHẤT CỦA THIOSEMICACBAZIT 15 1.3.1 Tổng hợp thiosemicacbazit 15 1.3.1.1 Phản ứng isothioxyanat hydrazin 15 1.3.1.2 Phản ứng khử thiosemicacbazon NaBH4 15 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii 1.3.1.3 Phản ứng hydrazin với dẫn xuất axit thiocacbamic 16 1.3.1.4 Phản ứng xianohydrazin với hydrosunfua 16 1.3.1.5 Phản ứng tổng hợp dẫn xuất di tri thiosemicacbazit từ amin 16 1.3.2 Tính chất thiosemicacbazit 16 1.3.2.1 Phản ứng với andehyt 16 1.3.2.2 Phản ứng đóng vịng thiosemicacbazit tạo thiadiazol 17 1.4 KHÁI LƯỢC VỀ COUMARIN VÀ DẪN XUẤT 18 1.4.1 Giới thiệu chung coumarin dẫn xuất 18 1.4.2 Phương pháp tổng hợp coumarin dẫn xuất 18 1.4.3 Tính chất hố học coumarin dẫn xuất 20 1.5 SỬ DỤNG LÒ VI SĨNG TRONG HỐ HỌC CACBOHYDRAT 22 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 26 2.1 TỔNG HỢP MỘT SỐ DẪN XUẤT COUMARIN 26 2.1.1 Tổng hợp 4-metyl-6-hiđroxicoumarin 26 2.1.2 Tổng hợp 4-metyl-7-hiđroxicoumarin 27 2.1.3 Tổng hợp 4-metyl-6-etoxicoumarin 27 2.1.4 Tổng hợp 4-metyl-7-etoxicoumarin 28 2.2 TỔNG HỢP MỘT SỐ DẪN XUẤT CỦA 3-ACETYL COUMARIN 28 2.2.1 Tổng hợp 4-metyl-6-hiđroxi-3-axetylcoumarin 28 2.2.2 Tổng hợp 4-metyl-7-hiđroxi-3-axetylcoumarin 29 2.2.3 Tổng hợp 4-metyl-6-etoxi-3-axetylcoumarin 29 2.2.4 Tổng hợp 4-metyl-7-etoxi-3-axetylcoumarin 30 2.2.5 Tổng hợp 3-acetylcoumarin 30 2.2.6 Tổng hợp 6-clo-3-axetylcoumarin 30 2.2.7 Tổng hợp 6-nitro-3-axetylcoumarin 31 2.2.8 Tổng hợp 5-nitro-3-axetylcoumarin 31 2.3 TỔNG HỢP 2,3,4,6-TETRA-O-AXETYL-α-DGALACTOPYRANOZYL THIOSEMICACBAZIT 32 2.3.1 Tổng hợp 2,3,4,6-tetra-O-axetyl-α-D-galactopyranozyl bromua 32 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii 2.3.2 Tổng hợp 2,3,4,6-tetra-O-axetyl-α-D-galactopyranozyl sothioxyanat 33 2.3.3 Tổng hợp 2,3,4,6-tetra-O-axetyl-α-D-galactopyranozyl thiosemicacbazit 33 2.4 TỔNG HỢP CÁC HỢP CHẤT 3-AXETYLCOUMARIN 2,3,4,6TETRA-O-AXETYL--D-GALACTOPYRANOZYL 34 THIOSEMICACBAZON 2.4.1 Tổng hợp 4-metyl-6-hiđroxi-3-axetylcoumarin -(2,3,4,6-tetra-Oaxetyl-β-D-galactopyranozyl)thiosemicacbazon 34 2.4.2 Tổng hợp 4-metyl-7-hiđroxicoumarin-(2,3,4,6-tetra-O-axetyl-β-Dgalactopyranozyl)thiosemicacbazon 34 2.4.3 Tổng hợp 4-metyl-6-etoxi-3-axetylcoumarin -(2,3,4,6-tetra-Oaxetyl-β-D-galactopyranozyl)thiosemicacbazon 35 2.4.4 Tổng 4-metyl-7-etoxi-3-axetylcoumarin -(2,3,4,6-tetra-O-axetyl-βD-galactopyranozyl)thiosemicacbazon 35 2.4.5 Tổng hợp 3-axetylcoumarin-(2,3,4,6-tetra-O-axetyl-β-Dgalactopyranozyl)thiosemicacbazon 35 2.4.6 Tổng hợp 6-clo-3-axetylcoumarin-(2,3,4,6-tetra-O-axetyl-β-Dgalactopyranozyl)thiosemicacbazon 36 2.4.7 Tổng hợp 6-nitro-3-axetylcoumarin-(2,3,4,6-tetra-O-axetyl-β-Dgalactopyranozyl)thiosemicacbazon 36 2.4.8 Tổng hợp 5-nitro-3-axetylcoumarin-(2,3,4,6-tetra-O-axetyl-β-Dgalactopyranozyl)thiosemicacbazon 36 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37 3.1 TỔNG HỢP MỘT SỐ DẪN XUẤT CỦA COUMARIN 37 3.2 TỔNG HỢP CÁC DẪN XUẤT 3-AXETYL COUMARIN 37 3.3 TỔNG HỢP 2,3,4,6-TETRA-O-AXETYL-β-DGALACTOPYRANOZYL THIOSEMICACBAZIT 38 3.3.1 Tổng hợp 2,3,4,6-tetra-O-axetyl-β-D-galactopyranozyl isothioxyanat Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 38 http://www.lrc-tnu.edu.vn iv 3.3.2 Tổng hợp 2,3,4,6-tetra-O-axetyl-β-D-galactopyranozyl thiosemicacbazit 39 3.4 TỔNG HỢP CÁC HỢP CHẤT DẪN XUẤT 3AXETYLCOUMARIN (2,3,4,6-tetra-O-axetyl-β-Dgalactopyranozyl)thiosemicacbazon 40 KẾT LUẬN 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 PHỤ LỤC 55 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ac Axetyl Cou Coumarin DMF Dimetylfomamit DMSO Dimetyl sunfoxit DMSO-d6 Dimetyl sunfoxit deuteri hoá ĐC Điểm chảy Et Etyl EtO Etoxi FT-IR Phổ hồng ngoại biến đổi Fourie Gal Galactopyranozyl GalNHCSNHNH Galactopyranozylthiosimecacbazon Me Metyl HR-MS Phổ khối lượng phân giải cao IR Phổ hồng ngoại TL Tài liệu TN Thực nghiệm TMTD Tetrametylthiuram disunfua Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton H-NMR 13 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon-13  Độ chuyển dịch hoá học η Hiệu suất phản ứng C-NMR Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vi DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 3.1 Điểm sôi hiệu suất số dẫn xuất coumarin Bảng 3.2 Điểm sôi hiệu suất số dẫn xuất 3-axetylcoumarin tổng hợp Bảng 3.3 37 37 Hiệu suất, điểm nóng chảy phổ hồng ngoại dẫn xuất 3-axetylcoumarin (2,3,4,6-tetra-O-axetyl-β-Dgalactopyranozyl)thiosemicacbazon Bảng 3.4 43 Kết phổ khối phân giải cao 4-Me-7-OH- 3axetylcoumarin (2,3,4,6-tetra-O-axetyl-β-Dgalactopyranozyl)thiosemicacbazon Bảng 3.5 43 Độ chuyển dịch hóa học phổ 1H-NMR (ppm) dẫn xuất 3-acetylcoumarin (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranozyl)thiosemicarbazon (phần nhân thơm) Bảng 3.6 47 Độ chuyển dịch hóa học phổ 1H-NMR (ppm) dẫn xuất 3-acetylcoumarin (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranozyl)thiosemicarbazon (phần đường) Bảng 3.7 49 Độ chuyển dịch hóa học phổ 13C-NMR (ppm) dẫn xuất 3-acetylcoumarin (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranozyl)thiosemicarbazon (phần nhân thơm) Bảng 3.8 50 Độ chuyển dịch hóa học phổ 13C-NMR (ppm) dẫn xuất 3-acetylcoumarin (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranozyl)thiosemicarbazon (phần đường) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 51 http://www.lrc-tnu.edu.vn vii DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 3.1 Phổ IR dẫn xuất 2,3,4,6-tetra-O-axetyl-β-Dglactopyranozyl isothioxyanat (với bột KBr) Hình 3.2 38 Phổ IR dẫn xuất 2,3,4,6-tetra-O-axetyl-β-Dgalactopyranozyl thiosemicacbazit Hình 3.3 40 Phổ IR hợp chất 3-axetylcoumarin (2,3,4,6-tetra-Oaxetyl-β-D-galactopyranozyl)thiosemicacbazon (với bột KBr Hình 3.4 41 Phổ IR hợp chất 4-Me-7-OH-3-axetylcoumarin (2,3,4,6tetra-O-axetyl-β-D-galactopyranozyl)thiosemicacbazon (với bột KBr) Hình 3.5 42 Phổ IR hợp chất 6-Cl-3-axetylcoumarin (2,3,4,6-tetra-Oaxetyl-β-D-galactopyranozyl)thiosemicacbazon (với bột KBr) Hình 3.6 42 Sự phân cắt hợp chất 3-Axetylcoumarin 2,3,4,6-tetra-O-axetyl-β-Dgalactopyranozylthiosemicacbazon 44 Hình 3.7 Sự phân cắt ion mảnh F4 45 Hình 3.8 Sự phân cắt ion mảnh F8 46 Hình 3.9 Phổ HR-MS hợp chất 4-Me-7-OH-3-axetylcoumarin (2,3,4,6-tetra-O-axetyl-β-Dgalactopyranozyl)thiosemicacbazon Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 46 http://www.lrc-tnu.edu.vn MỞ ĐẦU Hiện xu tổng hợp dẫn xuất monosacarit thu hút quan tâm nhà hoá học hữu Những dẫn xuất chúng có hoạt tính sinh học đáng ý, đặc biệt phân tử có hệ thống liên hợp Π, tiêu biểu hợp chất thuộc họ thiosemicacbazon monosaccarit Thiosemicacbazon họ hợp chất quan trọng có nhiều hoạt tính sinh học đa dạng khả kháng khuẩn, kháng nấm [27], kháng virut [32], chống ung thư [16, 17], chống sốt rét [31], ức chế ăn mòn chống gỉ sét [23, 31] Bên cạnh đó, hợp chất chúng ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực khoa học tinh thể học, hóa học siêu phân tử [10] ngành quang điện tử [30] Ngoài ra, hợp chất thiosemicacbazon cịn có khả tạo phức với nhiều kim loại [13], [29] Những phức chất có hoạt tính sinh học hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm, kháng virut chống ung thư v.v [19, 28] Chính mà ngày nhiều hợp chất thiosemicacbazon tổng hợp nghiên cứu tính chất Thiosemicacbazon monosaccarit có hoạt tính sinh học cao nhờ có mặt hợp phần phân cực monosaccarit làm cho hợp chất dễ hồ tan dung mơi phân cực nước, etanol… Mặt khác, dẫn xuất cacbohydrat hợp chất quan trọng có mặt nhiều phân tử sinh học axit nucleic, coenzym, thành phần cấu tạo số virut, số vitamin nhóm B Do đó, hợp chất khơng chiếm vị trí đáng kể y dược mà cịn đóng vai trị quan trọng nơng nghiệp nhờ khả kích thích sinh trưởng, phát triển trồng, ức chế phát triển diệt trừ cỏ dại, sâu bệnh Để tổng hợp thiosemicacbazon, trước thường tiến hành đun sôi hồi lưu hỗn hợp phản ứng Phương pháp đòi hỏi thời gian phản ứng khoảng 2-3 hiệu suất thường không cao Gần số hợp chất thiosemicacbazon tổng hợp phương pháp lị vi sóng Phản ứng tiến hành thời gian khoảng 35- 40 phút, hiệu suất phản ứng đạt 68-90% [22, 23] Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 41 Bằng phương pháp này, tiến hành tổng hợp hợp chất 3-axetylcoumarin 2,3,4,6-tetra-O-axetyl-β-D-galactopyranozylthiosemicacbazon từ 2,3,4,6-tetra-O-axetyl-β-D-galactopyranozyl thiosemicacbazit dẫn xuất 3axetyl coumarin Trong phổ IR hợp chất xuất băng sóng hấp thụ đặc trưng cho nhóm chức có mặt phân tử Các băng sóng hấp thụ mạnh vùng từ 1749–1743 cm-1 đặc trưng cho dao động hố trị nhóm C=O (este); từ 1234–1223 cm-1 1098-1038 cm-1 đặc trưng cho dao động hoá trị đối xứng bất đối xứng liên kết C-O-C (este), nhóm chức este có mặt hợp phần monosacarit phân tử Dao động hoá trị nhóm C=N xuất vùng từ 1620–1600 cm-1 với cường độ trung bình yếu Băng sóng hấp thụ có cường độ trung bình nằm vùng từ 1378–1370 cm-1 đặc trưng cho dao động hoá trị nhóm C=S thiosemicacbazon Các liên kết NH phân tử thiosemicacbazon đặc trưng băng sóng hấp thụ nằm vùng 3390–3323 cm-1 3332–3298 cm-1 Vòng benzen cho dao động hoá trị liên kết C=C vùng 1590–1526 cm-1 1485–1400 cm-1 dao động biến dạng liên kết C-H vùng 3060–3034 cm-1 Ngồi phổ cịn bước sóng hấp thụ đặc trưng cho liên kết C-H ankyl (xem Hình phía dưới đây) Hình 3.3 Phổ IR hợp chất 3-axetylcoumarin (2,3,4,6-tetra-O-axetyl-β-Dgalactopyranozyl)thiosemicacbazon (với bột KBr) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 42 Hình 3.4 Phổ IR hợp chất 4-Me-7-OH-3-axetylcoumarin (2,3,4,6-tetra-Oaxetyl-β-D-galactopyranozyl)thiosemicacbazon (với bột KBr) Hình 3.5 Phổ IR hợp chất 6-Cl-3-axetylcoumarin (2,3,4,6-tetra-O-axetyl-βD-galactopyranozyl)thiosemicacbazon (với bột KBr) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 43 Hiệu suất, nhiệt độ nóng chảy phổ hồng ngoại hợp chất 3axetylcoumarin (2,3,4,6-tetra-O-axetyl-β-D-galactopyranozyl)thiosemicacbazon tổng hợp trình bày Bảng 3.3 Bảng 3.3 Hiệu suất, điểm nóng chảy phổ hồng ngoại dẫn xuất 3axetylcoumarin (2,3,4,6-tetra-O-axetyl-β-Dgalactopyranozyl)thiosemicacbazon R Đc (ºC) η(%) 4-Me-6-OH 146-147 4-Me-6-EtO Phổ IR (cm-1) νNH νC=O νC-O-C νC=S νC=N 46 3364 1745 1212 1375 1577 138-139 32 3362 1747 1229 1376 1614 4-Me-7-OH 163-164 51 3354 1722 1211 1373 1621 4-Me-7-EtO 142-143 35 3358 1739 1236 1376 1619 H 125-126 52 1740 1220 1370 1614 6-Cl 160-161 52 1371 1609 6-NO2 157-158 25 1381 1618 5-NO2 163-164 22 1370 1612 3342 - - 1737 1745 1751 1230; 1051; 1082 1225; 1075; 1045 1232; 1040 Bảng 3.4 Kết phổ khối phân giải cao dẫn xuất 3axetylcoumarin (2,3,4,6-tetra-O-axetyl-β-Dgalactopyranozyl)thiosemicacbazon R 4-Me-6-OH Các mảnh ion tƣơng ứng (m/e) 622; 567; 421; 361; 330; 302; 288; 259; 210; 168; 157; 127; 109; 97; 81 4-Me-6-EtO 650,15; 621; 361; 328; 289; 210; 171; 97; 81 4-Me-7-OH 622,25; 567; 421; 361; 330; 288; 259; 210; 168; 127; 97; 81 4-Me-7-EtO 650,15; 622; 360; 328; 287; 211; 170; 126; 97; 81 6-Cl 404; 362; 331; 278; 235; 221; 196; 169; 115; 81 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 44 Cơ chế phân mảnh dãy hợp chất trình bày sau: + O Phân mảnh thứ cấp F5 NH AcO AcO OAc OAc F7, m/z 346 + Coumarin the C N CH3 NH C S F8 F1 F2 + F3 O NH AcO NH AcO AcO C CH3 +2H O NH C + NH S AcO N A OAc R C S AcO B Ar-C(CH3)=NH + +2H + Ar-CH(CH3)-NH2 F5 F6 OAc OAc Coumarin the: Ar F4, m/z 405 Phân mảnh thứ cÊp F7, m/z 346 Hình 3.6 Sự phân cắt hợp chất 3-Axetylcoumarin 2,3,4,6-tetraO-axetyl-β-D-galactopyranozylthiosemicacbazon Sự hình thành ion mảnh phổ MS dãy hợp chất xảy theo hướng sau (xem Hình 3.6): - Sự phân cắt nhóm vòng pyranozyl từ ion phân tử M+●.25 - Sự phân cắt liên kết theo hướng A tạo mảnh ion F4 (m/z = 406) phân cắt theo hướng B tạo mảnh ion F7 (m/z = 346) Hai mảnh ion có cường độ trung bình.7 - Sự phân cắt thứ cấp ion F4 theo hướng phân cắt nhóm peraxetat vịng monosaccarit (xem Hình 3.7) - Sự phân cắt thứ cấp vịng thơm (xem Hình 3.8) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 45 Sự phân cắt nội vòng pyranozyl kèm theo phân cắt nhóm tạo mảnh ion F1, F2 F3, đó, ion mảnh F1 [M-219]+● hình thành cắt đồng thời hai liên kết C3-C4, C5-O, tách phân tử CH3COOH 2H+ Ion mảnh F2 [M-219]+● hình thành cắt đồng thời hai liên kết C1-C2, C4-C5 nhường 3H Hai ion mảnh F1 F2 có cường độ yếu Cịn ion mảnh F3 [M-288]+● tạo nên phân cắt liên kết C1-O, C2-C3 cắt phân tử CH3CHO với cường độ nhỏ Bên cạnh đó, phổ dãy hợp chất cịn có phân cắt liên kết C5-O C1-C2 tạo nên ion mảnh Ar-C(CH3)=N-NH(C=S)NHCO+ ion đặc trưng cho dãy hợp chất N-glycozit.25 AcO O C NH AcO + O NH NH -S=C=NH AcO S + OAc AcO OAc OAc OAc F4, m/z 405 F7, m/z 346 -AcOH H2C O + H H2C H2C NH + O H2C NH hc O C OAc AcO HO C CH2 O CH2 O NH OAc OAc -CH2C=O -CH2C=O -CH2C=O O O OAc H O F9, m/z 286 H AcO OAc C H2C NH hc OAc O + O H2C O AcO NH H2C OAc AcO O NH OH OAc OH F10, m/z 244 Hình 3.7 Sự phân cắt ion mảnh F4 Ion mảnh F4 ban đầu phân cắt nhóm –S=C=N (m/z 59) trở thành ion mảnh F7 Ion mảnh tạo trực tiếp từ phân tử M+● cắt theo hướng B Sau ion mảnh F7 cắt nhóm –AcOH (m/z 60) gắn với C-6 tạo ion mảnh F9 (m/z 285), ion mảnh tiếp tục phân cắt nhóm –CH2C=O (m/z 42) vị trí khác để tạo ion mảnh F10 (m/z 244) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 46 + Ar C N CH3 NH C S -NH=C=S + Ar-C(CH3)=NH +2H + Ar-CH(CH3)-NH2 F5 F8 F6 -C2H3NH + + m/z 51 -C2H2 + -R + m/z 77 R F 11 Hình 3.8 Sự phân cắt ion mảnh F8 Hình 3.9 Phổ HR-MS hợp chất 4-Me-7-OH-3-axetylcoumarin (2,3,4,6tetra-O-axetyl-β-D-galactopyranozyl)thiosemicacbazon Ion mảnh F8 [M-346]+● ban đầu phân cắt nhóm –S=C=N (m/z 59) trở thành ion mảnh F5 [M-405]+●, ion mảnh nhận thêm 2H● trở ion mảnh F6 bền ion mảnh có cường độ lớn Ion mảnh F5 tạo phân Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 47 cắt trực tiếp phân tử M+● cắt theo hướng A Ion mảnh F6 tiếp tục phân cắt mảnh C2H3NH2 (m/z 43) tạo ion mảnh F11 Ion mảnh F11 tách nhóm R● tạo ion C6H5+ đặc trưng cho hợp chất thơm, ion tiếp tục phân cắt thành ion nhỏ Trong phổ 1H-NMR ghi dung môi DMSO-d6 cho thấy proton gốc đường có độ chuyển dịch hóa học nằm vùng từ 4-6 ppm Độ chuyển dịch hóa học proton nhân thơm nằm vùng từ 7-8.5 ppm Proton H4 cho doublet khoảng 8,5 ppm proton H2 cho singlet khoảng 10,5 ppm Hằng số ghép cặp proton H1’ H2’ 9.5-10.0 Hz chứng tỏ liên kết C1’-N nằm dạng anome β Độ chuyển dịch hoá học proton hợp chất dẫn xuất 3-acetylcoumarin (2,3,4,6-tetra-O-axetyl-β-D-galactopyranozyl)thiosemicacbazon cụ thể phổ 1H-NMR (DMSO-d6) dẫn Bảng 3.5 bảng 3.6 Phổ 13 C-NMR cho biết độ chuyển dịch hóa học nguyên tử cacbon phân tử Độ chuyển dịch hoá học nguyên tử cacbon đường nằm vùng từ 61-82 ppm Các cacbon thơm nằm vùng từ 120-166 ppm Cacbon C=N có độ chuyển dịch hóa học nằm vùng từ 148-154 ppm tùy thuộc vào chất nhóm vịng thơm Ngun tử cacbon nhóm C=S có độ chuyển dịch hóa học nằm vùng 180-182 ppm với cường độ yếu Độ chuyển dịch hóa học nguyên tử cacbon hợp chất axetophenon (2,3,4,6-tetra-O-axetyl-β-D-galactopyranozyl)thiosemicacbazon phổ 13C-NMR (DMSO-d6) trình bày Bảng 3.7 Bảng 3.8 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 48 Bảng 3.5 Độ chuyển dịch hóa học phổ 1H-NMR (ppm) dẫn xuất 3-acetylcoumarin (2,3,4,6-tetra-O-axetyl-β-Dgalactopyranozyl)thiosemicacbazon (phần nhân thơm) H R Proton 4-Me-6-OH 4-Me-6-EtO 4-Me-7-EtO 4-Me-7-OH 6-Cl 9.29 (s, 1H) 9,30 (s, 1H) 9.30 (s, 1H) 11.13 (s, 1H) 8.07 (s, 1H) 8.07 (s, 1H) 8.07 (s, 1H) 8.66 (d, 1H, J 9.0 Hz) NH-4 9.72 (s br, 1H) 9.05 (s br, 1H) CH3–C=N 2.50 (s, 3H) 2.12 (s, 3H) 2.39 (s, 3H) 2.31 (s, 3H) 2.28 (s, 3H) H-4’’ - 7.33 (s, 1H) 7.68 (s, 1H) - 8.29 (s 1H) NH-2 H-5’’ 7.23 (d,1H, J 7.22 (d, 1H, J 2.5 Hz) 2.0 Hz) H-6’’ 7.03 (t, 1H, J 7.20 (d, 1H) 2.0 Hz) H-7’’ 7.22 (t, 1H, J 2.0 Hz) H-8’’ 7.05 (t, 1H, J 7.19 (s, 1H) 2.5 Hz) 7.67 (d, 1H, J 8.5 Hz) 6.95 (t, 1H, J 8.0 Hz) - - 6.20 (s, 1H) 7.82 (d, 1H, J 7.95 (d, 1H, J 8.5Hz) 2.0 Hz) 7.18 (dd, 1H, J 8.75, 2.25 Hz) - - 7.81 (dd, 1H, J 9.0, 2.5 Hz) 7.27 (d, 1H, J 7.43 (d, 1H, J 2.5 Hz) 8.5 Hz) Proton 15.70 (s br, 4”-OH) 2.12 (s, 3H, 7’’-CH3) 3.99 (s br, 4”OH) 6.39 (d, 1H, J 1.0 Hz, 7”OH) - Proton khác - - 2.50 (s, 3H, 8”CH3) 2.44 (s, 3H, 4”-CH3) - Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 49 Bảng 3.6 Độ chuyển dịch hóa học phổ 1H-NMR (ppm) dẫn xuất 3-acetylcoumarin (2,3,4,6-tetra-O-axetyl-β-Dgalactopyranozyl)thiosemicacbazon (phần đƣờng) R proton H-1’ H-2’ H-3’ H-4’ H-5’ H-6’a H-6’b COCH3 4-Me-6-OH 4-Me-6EtO 4-Me-7-EtO 4-Me-7-OH 6-Cl 5.87 (t, 1H, J 5.87 (t, 1H, J 5.83 (t, 1H, J 5.76(s, 1H,) 5.76 (m, 1H) 8.5 Hz) 8.75 Hz) 9.25 Hz) 5.14 (t, 1H, J 5.14 (t, 1H, J 5.09 (t, 1H, J 5.20 (t, 1H, J 5.29 (s, 1H) 9.75 Hz) 9.75 Hz) 9.75 Hz) 9.5 Hz) 5.36 (dd, 1H, 5.36 (d, 1H, 5.36 (dd, 1H, 5.34 (dd, 1H, 5.41 (dd, 1H, J 10.0, 3.5 J 10.0, 2.5 J 10.25, 3.25 J 10.25, 3.25 J 10.25, 3.75 Hz) Hz) Hz) Hz) Hz) 5.31 (d, 1H, J 3.5 Hz) 4.06–4.03 (m, 2H, H-5’, H6’b) 4.34 (t, 1H, J 6.5 Hz) 4.06–4.03 (m, 2H, H-5’, H6’b) 5.34 (d, 1H, 5.31 (d, 1H, 5.29 (d, 1H, J 2.5 Hz) J 3.5 Hz) J 3.0 Hz) 4.10–3.99 4.06–4.03 4.00–3.99 (m, 2H, , H- (m, 2H, H(m, 2H, H5’, H-6’b) 5’, H-6’b) 5’, H-6’b) 4.26 (t, 1H, 4.34 (t, 1H, J 4.25 (t, 1H, J J 3.0 Hz) 6.25 Hz) 6.25Hz) 4.10–3.99 4.06–4.03 4.00–3.99 (m, 2H, , H- (m, 2H, H(m, 2H, H5’, H-6’b) 5’, H-6’b) 5’, H-6’b) 2.12-1.94 2.11–1.93 (s, 2.11–1.93 (s, 2.12–1.93 (s, (s, 4CH3CO) 4CH3CO) 4CH3CO) 4xCH3CO) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 5.31 (d, 1H, J 2.5 Hz) 4.07–4.00 (m, 2H, H-5’, H6’b) 4.32 (t, 1H, J 7.0 Hz) 4.07–4.00 (m, 2H, H-5’, H6’b) 2.10–1.95 (s, 4CH3CO) http://www.lrc-tnu.edu.vn 50 Bảng 3.7 Độ chuyển dịch hóa học phổ 13C-NMR (ppm) dẫn xuất 3-acetylcoumarin (2,3,4,6-tetra-O-axetyl-β-Dgalactopyranozyl)thiosemicacbazon (phần nhân thơm) R Carbon 4-Me-6-EtO 4-Me-6-OH 4-Me-7-EtO 4-Me-7-OH C=S 180.0 180.0 181.6 180.0 C=N 153.6 147.7 151.2 153.0 C=O 159.1 158.7 158.7 159.6 C-3’’ 124.4 142.6 127.3 142.6 C-4’’ 142.4 142.8 165.5 142.8 C-4’’a 116.1 124.8 118.5 117.5 C-5’’ 128.9 120.3 123.0 126.4 C-6’’ 126.0 125.7 123.4 113.7 C-7’’ 180.0 180.0 181.6 180.0 C-8’’ 153.6 147.7 151.2 153.0 C-8’’a 159.1 158.7 158.7 159.6 CH3–C=N 124.4 142.6 127.3 142.6 Carbon khác 142.4 142.8 165.5 142.8 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 51 Bảng 3.8 Độ chuyển dịch hóa học phổ 13C-NMR (ppm) dẫn xuất 3-acetylcoumarin (2,3,4,6-tetra-O-axetyl-β-Dgalactopyranozyl)thiosemicacbazon (phần đƣờng) R 4-Me-6-EtO 4-Me-6-OH 4-Me-7-EtO 4-Me-7-OH C-1’ 81.5 81.5 82.0 81.1 C-2’ 68.5 68.5 68.3 68.3 C-3’ 70.3 70.3 70.7 70.4 C-4’ 67.5 67.5 67.5 67.5 C-5’ 71.5 71.5 71.5 71.2 C-6’ 61.1 61.1 61.3 61.2 4xC=O 170.4-169.3 170.5-169.3 169.8-169.3 170.0- 168.8 4xCH3CO 20.6-20.3 20.6-20.3 20.5-20.3 20.5- 20.3 Carbon Như vậy, phương pháp phổ ta đưa khẳng định cấu trúc hợp chất dẫn xuất 3-acetylcoumarin (2,3,4,6-tetra-O-axetyl-β-Dgalactopyranozyl)thiosemicacbazon phù hợp với dự kiến Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 52 KẾT LUẬN Đã tổng hợp dẫn xuất 2,3,4,6-tetra-O-axetyl-α-D-galactopyranozyl bromua chuyển hoá thành 2,3,4,6-tetra-O-axetyl-β-D-galactopyranozyl isothioxyanat Sản phẩm tiếp tục chuyển hóa thành 2,3,4,6-tetra-O-axetylβ-D-galactopyranozyl thiosemicacbazit phản ứng với hydrazin hydrat Cấu trúc hợp chất khẳng định phổ hồng ngoại Đã tổng hợp dẫn xuất 3-axetylcoumarin (2,3,4,6-tetra-O-axetyl-βD-galactopyranozyl)thiosemicacbazon phản ứng ngưng tụ 2,3,4,6-tetraO-axetyl-β-D-galactopyranozylthiosemicacbazit dẫn xuất 3-axetylcoumarin tương ứng Cấu trúc hợp chất 3-axetylcoumarin-(2,3,4,6-tetra-O-axetyl-β-Dgalactopyranozyl)thiosemicacbazon chứng minh phương pháp vật lý đại phổ IR, phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR, 13C-NMR) phổ khối lượng phân giải cao Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Phan Tống Sơn, Trần Quốc Sơn, Đặng Như Tại (1980), Cơ sở hóa học hữu cơ, NXB Đại học trung học chuyên nghiệp, Hà Nội, tr 111 Đặng Như Tại (1998), Cơ sở hóa học lập thể, NXB Giáo dục, Hà Nội, tr 24 Nguyễn Minh Thảo (2001), Tổng hợp hữu cơ, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội, Hà Nội, tr 77 Nguyễn Đình Triệu (2005), Các phương pháp phân tích vật lý hóa lý, tập – Phương pháp phổ khối lượng, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, tr 129 Tiếng Anh André Loupy (2006), Microwave in organic synthesis, Vol 1, 2th edition, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim, p 579-594 Babb J E.V., Burrows A.D., et al (2003), Polyhedron, 22, p 673 Baxter A., Bennion C., et al (2003), Med Chem Lett., 13, p 2625 Cala Prata, Nathalie Mora, (1999), Carbohydr Res., pp 4-11 Capron B and Overrend W.G (1960), Avd in Carbohydr Chem., 15, N Y and London, Acad Press Inc, pp.111-151 10 Cowly A R., Dilworth J R., et al, (2002), J Am Chem Soc, 124, p 5270 11 Dictionary of Organic Compounds (1982), (a) p 749, (b) p 848, (c) p 1053, (d) p 1168, (e) p 2982, (f) p 3721, (g) p 3930 12 Dilwarth J R., Amold P., et al, (2002), Modern Coord Chem, p 217 13 Easmon J., Purstinger G., Heinisch G., et al (2001), J Med Chem, 44, p 2164 14 Easmon J., Purstinger G., Roth T., et al (2001), Int J Cancer, 94, p 89 15 Farhalulah Sil D., et al (2004), Bio Med Chem Lett, 14, p 2571 16 Jouad E M., Thanh X D., et al, (2002) Anticancer Res, 22, p 1713 17 Khamis E., Ameer M A., Alandis N M., et al (2000), Corrosion, 56, p 127 18 L’abble G., Leurs S., Sannen I., Dehaen W (1993), Tetrahedron, 49, p 4439 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 54 19 Li Q R., Li J., Zhao Z G (2007), Chem Reagent, 29 (12), p 742 20 Li Q R., Zhao Z G., Chen S H (2007)., Chem Res Appl., 19 (9), p 1011 21 Li Z G., Wang Q M., Huang J M (2001), The Preparation of Organic Intermediates, 2nd Ed, Chemical Industry Press, Beijing, p 66 22 Ogura H., Takahashi H (1977), Heterocycles, 6, pp 1633-1638 23 Otero L., Vieites M., Boiani L., et al (2006), J Med Chem, 49, p 3322 24 Padhye S., Afrasiabi Z., Sinn E., et al (2005), Inorg Chem, 44, p 1154 25 Qiuroga A G., Raninger C N., (2004), Coord Chem Rev, 123, p 119 26 Ramani A., Chanda B.M., et al, (1999), Green Chemistry, p 163-164 27 Ren P., Liu T., Qin J., et al (2003), Spectrochim Acta, Part A, 59, p 1095 28 Shilendar N.S., Bharti N., et al (2001), Bioorg Med Chem Lett, 11, p 2675 29 Sriram D., Yogeeswari P., et al (2006), J Med Chem, 49, p 3448 30 Tadros A B (2004), El-Batouti M., Anti-Corros, Methods Mater, 51, p 406 31 Trond Vidar Hansen, et al (2005), Organic syntheses, Vol 82, p 64-66 32 Wagner F., Peterson H., Kuchling H, (1960), Chem Ber., 93, pp 1-3 33 Xue S J., Wang J P (2003), Chinese J Org Chem, 23 (10), p 1162 34 Perry T Kaye, et al, J Chem Soc Perkin Trans., (2002), Vol 1, p 1318-1323 35 Sukdolak S., et al, (2005), Chem Pap., (2005), Vol 59, No 1, p 37-40 36 Edmont V Stoyanov, et al, (2004), Molecules, Vol 9, p 627-631 37 Dariusz Bogdal, (1998), J Chem Research (S), p 468-469 38 Jae-Chun Jung, et al, (1999), Synthetic Communications, Vol 29, p 3587-3595 39 Sukdolak S., et al, (2004), J Serb Chem Soc., Vol 69, No 5, p 319-326 40 Nofal Z M., et al, (2000), Molecules, Vol 5, p 99-113 41 Kinza Aslam, et al, (2010), Pak J Pharm Sci., Vol 23, No 4, p 449-454 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 55 PHỤ LỤC Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ... Tổng hợp 4-metyl-7-etoxi -3- axetylcoumarin 30 2.2.5 Tổng hợp 3- acetylcoumarin 30 2.2.6 Tổng hợp 6-clo -3- axetylcoumarin 30 2.2.7 Tổng hợp 6-nitro -3- axetylcoumarin 31 2.2.8 Tổng hợp 5-nitro -3- axetylcoumarin. .. iii 2 .3. 2 Tổng hợp 2 ,3, 4,6-tetra-O-axetyl-α-D -galactopyranozyl sothioxyanat 33 2 .3. 3 Tổng hợp 2 ,3, 4,6-tetra-O-axetyl-α-D -galactopyranozyl thiosemicacbazit 33 2.4 TỔNG HỢP CÁC HỢP CHẤT 3- AXETYLCOUMARIN. .. 2.4.8 Tổng hợp 5-nitro -3- axetylcoumarin- (2 ,3, 4,6-tetra-O-axetyl-β-Dgalactopyranozyl )thiosemicacbazon 36 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37 3. 1 TỔNG HỢP MỘT SỐ DẪN XUẤT CỦA COUMARIN 37 3. 2 TỔNG HỢP