Nghiên cứu tổng hợp một số dẫn xuất Aryltetrazol có hoạt tính sinh học

Nghiên cứu tổng hợp một số dẫn xuất Aryltetrazol có hoạt tính sinh học

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC HÓA HỌC

Người hướng dẫn Khoa học: GS.TSKH Nguyễn Đình Triệu

LỜI CẢM ƠN

Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc em xin chân thành cảm ơn

GS.TSKH Nguyễn Đình Triệu đã giao đề tài và tận tình hướng dẫn em

trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Em xin bày tỏ lòng biết ơn đến GS.TSKH Nguyễn Minh Thảo đã chỉ

bảo và giúp đỡ em trong suốt thời gian làm luận văn

Em xin chân thành cảm ơn Ths Hoàng Thị Lý các anh chị và các bạn sinh viên trong phòng tổng hợp Hữu cơ 2 giúp đỡ em hoàn thành một cách tốt nhất luận văn này

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cha, mẹ kính yêu cùng anh, chị yêu quý đã tạo mọi điều kiện tốt nhất, động vên, chia sẻ cùng em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu để hoàn thành luận văn này

1.1.2.1 Phản ứng cộng hợp và trao đổi với axit hidroaxit 8

1.1.2.2 Phản ứng của aminoguanidin với axit hidroazit 10

1.1.2.3 Phản ứng của axyl hidrazin và hợp chất điazo 11

1.1.2.4 Phản ứng của hidazon với azit và điazoni 12

1.1.2.5 Phản ứng của hợp chất cacbonyl và nitril với hidroazit 12

1.1.3.4 Phổ cộng hưởng từ 13C – NMR 17

2.2.12 Tổng hợp 1-{4’-[4’’-metylphenyl)diazenyl]napht-1’-yl}tetrazol (T12) 32

2.2.13 Tổng hợp 1-[4’-(napht-2’’-yldiazenyl)phenyl]tetrazol (T13) 32 2.2.14 Tổng hợp 1-[4’-[(napht-1’’-yldiazenyl)napht-1’-yl]tetrazol (T14) 32 2.2.15 Tổng hợp 1-[1’-(napht-2’’-yldiazenyl)napht-2’-yl]tetrazol (T15) 33

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34

3.1 TỔNG HỢP CÁC AROAMINOAREN 34

3.1.1 Phổ hồng ngoại (IR) của các aminoazoaren 36

3.1.2 Phổ tử ngoại (UV) của các aminoazoaren 37

3.1.3 Phổ khối (MS) của một số aminoazoaren 41

Trong thời gian nghiên cứu chúng tôi đã thu được các kết quả sau: 80

TÀI LIỆU THAM KHẢO 81

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Độ chuyển dịch hóa học của proton trong một số tetrazol Bảng 1.2: Độ chuyển dịch hóa học của cacbon trong một số tetrazol Bảng 3.1: Kết quả tổng hợp các amioazoaren

Bảng 3.2: Phổ IR và phổ UV của các aminoazoaren Bảng 3.3: Phổ MS của một số aminoazoaren

Bảng 3.4: Kết quả tổng hợp các dẫn xuất 1-aryltetrazol Bảng 3.5: Phổ IR của các dẫn xuất 1-aryltetrazol

Bảng 3.6: Phổ UV của một số dẫn xuất 1-aryltetrazol Bảng 3.7: Dữ liệu phổ 1

H – NMR của một số 1-aryltetrazol Bảng 3.8: Phổ 13

C – NMR của một số 1-aryltetrazol

Bảng 3.10: Phổ MS của một số dẫn xuất 1-aryltetrazol

Bảng 3.11: Kết quả thử hoạt tính kháng khuẩn và chống nấm của dẫn xuất 1-aryltetrazol

C-NMR của 1-(p-nitrophenyl)tetrazol (T3)

Hình 3.13: Phổ -13C-NMR của 1-[4’-(phenylidiazenyl)phenyl]tetrazol(T10)

Hình 3.16: Sơ đồ phá vỡ phân tử của 1-(p-nitrophenyl)-tetrazol (T3)

Hình 3.17: Phổ MS của 1-[4’-(napht–2’’-yl diazenyl)naphtalen-1’-yl] tetrazol (T16)

Hình 3.18: Sơ đồ phân mảnh của 1-[4’-(napht–2’’-yl

diazenyl)naphtalen-1’-MỞ ĐẦU

Ngày nay, cùng với sự phát triển của xã hội loài người là sự phát sinh các bệnh nan y như ung thư, HIV… Nền y học hiện đại của nhân loại đang đứng trước những thách thức vô cùng to lớn, và nó chỉ có thể được giải quyết triệt để khi các nhà khoa học tìm ra các loại thuốc mới có khả năng chữa trị những căn bệnh nguy hiểm trên Vì vậy, trong những năm gần đây việc tổng hợp các hợp chất có hoạt tính sinh học cao và ứng dụng chúng vào thực tế đang là một trong những hướng phát triển mạnh mẽ của hóa học hữu cơ hiện đại

Korđiazol (hay Korazol), tức là pentametilen tetrazol là chất kích thích hiệu quả hệ thần kinh trung ương và hoạt động của tim, nó chính là một trong những dẫn xuất của tetrazol Vì những ứng dụng quan trọng của tetrazol trong thực tế mà việc nghiên cứu tetrazol và các dẫn xuất của nó được chú ý nhiều

Các hợp chất tetrazol được công bố lần đầu tiên vào năm 1885 và được nghiên cứu với quy mô lớn Một số chúng có hoạt tính sinh học và được dùng làm thuốc chữa bệnh như thuốc kháng sinh, thuốc chữa bệnh tiểu đường, thuốc tim mạch Ngoài ra nhiều dẫn xuất của tetrazol còn được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như chất bảo vệ màu của polivinylclorua, chất chống ăn mòn trên bề mặt kim loại đồng hay chất khơi mào cho hỗn hợp nổ Các muối tetrazol có thể bị khử thành chất màu Fomaran để làm phẩm nhuộm [3], [5], [12]

Qua tham khảo tài liệu chúng tôi đã chọ đề tài “ Nghiên cứu tổng hợp một số dẫn xuất aryltetrazol có hoạt tính sinh học” Thông qua đề tài này chúng tôi cung cấp những dữ liệu về phổ hấp thụ và bước đầu thăm dò hoạt tính sinh học thể hiện ở khả năng kháng khuẩn, kháng nấm của chúng

Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ TETRAZOL

1.1.1 CẤU TẠO CỦA TETRAZOL

Tetrazol là hợp chất dị vòng thơm 5 cạnh chứa 4 dị tố nitơ có công thức chung [3]:

1.1.2 PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP TETRAZOL

Có nhiều phương pháp tổng hợp vòng tetrazol Sau đây là một số phương pháp hay dùng

1.1.2.1 Phản ứng cộng hợp và trao đổi với axit hidroaxit

Một trong các phương pháp phổ biến tổng hợp tetrazol (3) là phản ứng của nitrin với các axit hidroazit (1), phản ứng đi qua giai đoạn trung gian là imidazit (2):

Phản ứng có thể thực hiện được trực tiếp với natriazit trong môi trường

axit, như điều chế 5-p-metoxiphenyltetrazol (7) từ p-metoxiphenylnitrit (6)

p - CH3OC6H4

Phản ứng của phenylnitrin với natriazit trong dimetylfomamit không có môi trường axit tạo ra natri-5-phenyltetrazol (8), rồi axit hóa cho tetrazol (9) [13]

CNN( - )C6H5 - NaN3

Na(+)

Isonitrin [29], isoxianat, isothioxianat phản ứng với hidroaxit cũng cho tetrazol (10) như:

C2H5CNS+NaN3 H2O, HCl

N R'+NaN3

R = C6H5, p - NO2 - C6H4, CH3CO R' = C6H5, C6H11

-5-benzoyltetrazol (16) nhận được từ 2-brom-2-phenoxi-axetophenon (14) và natriazit qua sản phẩm trung gian (15) [22]:

C6H5 CCHBr

O C6H5O

+ (CH3)2CO C6H5 CCHN3

O C6H5O

+C6H5OH + N2

1.1.2.2 Phản ứng của aminoguanidin với axit hidroazit

Tác dụng của axit hidroazit lên các aminoguaniđin là phương pháp quan trọng để tổng hợp tetrazol Lần đầu tiên 5-amino tetrazol (18) đã được Thile tổng hợp qua phản ứng của aminoguanidin (17) với axit nitrơ:

H2 CNH NH2NH

Tương tự, 1-ankyl và 1-aryl-5-aminoguaniđin (19) phản ứng với axit nitrơ cho 5-ankyl hoặc 5-arylaminotetrazol (21) [11]:

Tetrazol thế 1,5 có thể thu được dễ dàng qua phản ứng của axylhidrazin với muối điazoni trong dung dịch, phản ứng đi qua giai đoạn hình thành tetrazen

Chẳng hạn axetyhidrazin (22), phản ứng với phenyldiazoni cho tetrazen (23), rồi đóng vòng cho 5-metyl-4-phenyltetrazol (24):

H3 C NH NH2O

ClN2C6H5 Na2CO3 H3CC NH NH N N C6H5O

Các điaxylhiđrazin đối xứng cũng tham gia phản ứng, tách ra một nhóm axyl, cho tetrazol Ví dụ phương pháp này dùng để điều chế 4-

+NH CH

1.1.2.4 Phản ứng của hidazon với azit và điazoni

Phenylazit hay tribromphenylazit (27) có thể phản ứng với hidrazon (28) cho tetrazol thế 2,5 (29) [30]:

H3 CH N NH C6H5

Suketaka đã tổng hợp đƣợc 45 chất tetrazol thế 2,5 bằng phản ứng của phenylsunfonyl hidrazon với muối arendiazoni ở 5oC trong rƣợu và piridin với hiệu suất đạt 31-78%:

1.1.2.5 Phản ứng của hợp chất cacbonyl và nitril với hidroazit

Một phương pháp quan trọng nữa để tổng hợp tetrazol là phản ứng của anđehit và xeton với axit hidroazit Phản ứng này do Schmitz tìm ra đầu tiên nên được gọi là phản ứng Schmitz [26]:

RR C2 O2 HN3

Schmitz đã đề nghị giải thích cơ chế của phản ứng này như sau : 2

(CH3)2CHCH2-CH2-CH2CH(CH3)2 + HN3

Từ xiclohexanon (31) đã nhận được pentametylen tetrazol (32):

NNO+2 HN3 H2SO4

Mở rộng phản ứng Schmitz, người ta đã nhận được 5-amino-1-phenyl

NCC5H11 + HN3

Benzendehit phản ứng với một lƣợng dƣ axit hidroazit có mặt axit sunfuric cho 5-amino-1-phenyl tetrazol (35) :

NH2C6H5CHO 3 HN3

+ C6H5CH2OCH2Cl

H+, (C6H5)3COH

+ NaBO3

, 1090cm-1, 1000cm-1 và 960cm-1 Đây chính là cơ sở quan trọng chứng minh sự có mặt vòng tetrazol [20]

1.1.3.2 Phổ tử ngoại

Phổ UV của các dẫn xuất 1-aryltetrazol ghi trong dung môi etanol khan đều cho hấp thụ max trong vùng từ 202  310nm (nồng độ 30mg/l) Trên phổ

aryltetrazol không khác biệt nhiều so với phổ UV của các aren [7]

Bước sóng max(nm) và εmax của một số tetrazol đã được tổng hợp như sau [20]:

1.1.3.3 Phổ cộng hưởng từ proton 1

H – NMR

Các tín hiệu trên phổ 1H – NMR của các aryltetrazol cho thấy trên phổ 1

10,28ppm, đồng thời có đầy đủ tín hiệu của các proton trong phân tử với cường độ và số lượng nguyên tử phù hợp [20]

Bảng 1.1: Độ chuyển dịch hoá học của proton trong một số tetrazol

Công thức Dung môi H5 H2’ H3’/4’ ∆(H2’H3’/4’)

1' 3'4'

1' 3'4'

1' 3'

1' 3'

NN

1.1.3.5 Phổ khối lượng

Trên phổ khối của các hợp chất 1- aryltetrazol cho các ion phân tử có cường độ yếu, chứng tỏ ion phân tử tetrazol không bền nhiệt và bị phân mảnh dễ dàng trong quá trình ion hóa Đồng thời vòng tetrazol kém bền hơn vòng aren vì vòng tetrazol bị vỡ trước tiên Phổ khối của các hợp chất 1-aryltetrazol

CH=N-N; HCN hoặc N=N-N=CH, sau đó mới xảy ra sự phá vỡ vòng thơm

TỔNG QUAN VỀ AZO

J(13C,5H)

1' 3'4'

1' 3'4'

1' 3'

1' 3'

NNH

Phản ứng điazo hóa trên do Gritxo tìm ra năm 1858 Nghiên cứu động học của phản ứng điazo hóa, Ingold (1958) cho rằng phản ứng này bắt đầu bằng sự proton hóa axit nitrơ, rồi nitrozơ hóa amin theo một quá trình chậm, tiếp theo là sự đồng phân hóa hợp chất nitrozơ và phân cắt điazohidrat

N OO

- H2OH2O+ - N = O

Nếu trong nhân thơm của anilin có nhóm thế với hiệu ứng –C và –I nhƣ nhóm -NO2, - CN, v.v tính bazơ của amin sẽ giảm, do đó phản ứng điazo hóa trở nên khó khăn (vì giai đoạn quyết định tốc độ phản ứng là nitrozơ hóa) Ngƣợc lại các nhóm thế có hiệu ứng +C > –I nhƣ -OCH3, -N(CH3)2, v.v làm tăng tính bazơ của amin nên phản ứng điazo trở nên dễ dàng hơn

Vì lẽ trên các nitroanilin chỉ bị điazo hóa trong axit sufuric đậm đặc, và có khi phải dùng những tác nhân nitrozơ hóa theo thứ tự sau:

NO+ClO-4 > HO-SO2O-NO > CF3COO-NO > H2O+ - NO > Cl-NO > NO > HO-NO > R-O-NO

ON-O-Để điều chế muối điazoni từ amin thơm bậc 1, dựa vào đặc tính hóa học của nhóm thế trong vòng thơm ta có thể chọn một trong các phương pháp sau đây:

a) Điazo hóa trực tiếp 1 mol amin thơm trong 3 mol axit vô cơ có thêm NaNO2 ở nhiệt độ từ 0o ÷ 5oC Phương pháp này dùng để điazo hóa anilin, toludin, monohalogenanilin, v.v

Nếu trong môi trường phản ứng không có đủ axit vô cơ, có thể sẽ sinh ra triazen theo sơ đồ:

Bằng cách cho thêm axit vô cơ ta có thể phân cắt triazen thành các chất

ban đầu Đun nóng triazen với muối amin ta sẽ được p-aminoazobenzen:

c) Nếu amin có tính bazơ tương đối mạnh hoặc amin dễ bị phân cắt bởi axit vô cơ thì ta có thể hòa tan chúng hoặc thành nhũ tương trong nước hoặc

một dung môi nào đó rồi vừa làm lạnh, vừa cho tác dụng đồng thời với một tác nhân nitrozơ hóa như ankyl nitrit

Ngoài các cách tổng hợp muối điazoni từ amin, người ta còn có thể điều chế từ các hợp chất khác như đi từ hợp chất nitrozơ hay đi từ arylsunfonylimit Khi điều chế muối điazoni người ta thường đem chuyển hóa ngay mà không tách chúng ra khỏi dung dịch vì chúng kém bền

1.2.2 Phản ứng ghép của muối điazoni

Muối điazoni là một tác nhân electrophin vì nhóm điazo mang điện tích dương, do đó nó có thể tác dụng với các hợp chất thơm có tính chất nucleophin tương đối cao (như amin, phenol, v.v…) và với các anion của axit (như este malonic, este aceto axetic, v.v…) Thí dụ:

Nếu cấu tử azo là amin thơm, pH tối ƣu nằm trong khoảng 5 ÷ 9 Khi pH < 5 phản ứng ghép xảy ra khó khăn vì amin bị proton hóa thành muối Ar

-) Do sự khác nhau như trên về pH tối ưu cho phản ứng ghép của amin thơm và của phenol với muối điazoni, nên ta có thể bằng cách thay đổi pH của môi trường mà hướng phản ứng ưu tiên vào những vị trí nhất định của cấu tử azo

CHƯƠNG 2 THỰC NGHIỆM

Điểm chảy của các chất được đo trên máy Stuart của Anh

Phổ hồng ngoại của các chất được đo trên máy Nicolet – Impact

, đo dưới dạng ép viên với KBr rắn, tại Phòng hồng ngoại – Viện hóa học – Viện Khoa học và Công nghệ Quốc gia Việt Nam và tại Khoa Hóa học – Trường ĐHKHTN - ĐHQGHN

Phổ UV của các chất được ghi trong dung môi etanol khan, trên máy UV – 2450 SHIMAZU tại Khoa hóa học – Trường ĐHKHTN - ĐHQGHN

Phổ khối lượng của các chất được ghi trên máy LC-MSD-Trap-SL và máy 5989B - HP (USA) tại phòng phổ khối - Viện Hóa học - Viện Khoa học và Công nghệ Quốc gia Việt Nam và tại Khoa hóa học – Trường ĐHKHTN - ĐHQGHN

Phổ 1

1-aryltetrazol được đo trên máy Brucker Avance 500MHz trong dung môi d6DMSO tại phòng phổ cộng hưởng từ hạt nhân - Viện Hóa học – Viện Khoa học và Công nghệ Quốc gia Việt Nam

-2.1 TỔNG HỢP CÁC AMINOAZOAREN

bình phản ứng Sau khi khuấy và làm lạnh hỗn hợp; nhỏ từ từ 2ml dung dịch NaNO2 5M, điều chỉnh tốc độ nhỏ giọt để nhiệt độ luôn dưới 5oC Kết thúc phản ứng thu được dung dịch muối điazoni

+ Giai đoạn 2: cho dung dịch muối điazoni trên vào hỗn hợp phản ứng

100ml nước cất Chất rắn thu được kết tinh lại trong dung môi etanol

Vận dụng quy trình trên chúng tôi đã tổng hợp được 9 aminoazoaren sau:

2.1.1 Tổng hợp 4-[(4’-nitrophenyl)diazenyl]anilin (A1)

Điazo hóa 1,46g (0,01mol) p-nitroanilin

Ghép với 0,93ml (0,01mol) anilin Hiệu suất: 59%

tonc= 95oC

Sản phẩm màu vàng chanh Dung môi kết tinh: etanol

2.1.2 Tổng hợp 4-[(3’-nitropheyl)diazenyl]anilin(A2)

Điazo hóa 1,46g (0,01mol) m-nitroanilin

Ghép với 0,93ml (0,01mol) anilin Hiệu suất: 60,5%

tonc= 85oC

Sản phẩm màu nâu vàng Dung môi kết tinh: etanol

2.1.3 Tổng hợp 1-amino-4-[(4’-metylphenyl) diazenyl]naphtalen (A3)

Điazo hóa 1,07g (0,01mol) p-toludin

Hiệu suất: 65% tonc= 135oC

Sản phẩm màu đỏ tươi Dung môi kết tinh: etanol

2.1.5 Tổng hợp 4-(napht-2’-yldiazenyl)anilin (A5)

Điazo hóa 1,43g (0,01mol) β-naphtylamin

Ghép với 0,93ml (0,01 mol) anilin Hiệu suất: 49%

tonc= 165-166oC

Sản phẩm màu nâu đỏ Dung môi kết tinh: etanol

2.1.6 Tổng hợp 1-amino-4-(napht-1’-yldiazenyl)naphtalen(A6)

Điazo hóa 1,43g (0,01mol) α-naphtylamin Ghép với 1,43g (0,01 mol) α-naphtylamin

Hiệu suất: 62%

tonc= 178-180oC

Sản phẩm màu nâu đỏ Dung môi kết tinh: etanol

2.1.7 Tổng hợp 2-amino- 1-(napht-1’-yldiazenyl)naphtalen (A7)

Điazo hóa 1,43g (0,01mol) α-naphtylamin Ghép với 1,43g (0,01 mol) β-naphtylamin

Hiệu suất: 65% tonc= 150oC

Sản phẩm màu đỏ thẫm Dung môi kết tinh: etanol Dung môi kết tinh: etanol

2.1.8 Tổng hợp 1-amino-4-(napht-2’-yldiazenyl)naphtalen (A8)

Điazo hóa 1,43g (0,01mol) β-naphtylamin Ghép với 1,43g (0,01 mol) α-naphtylamin

Hiệu suất: 65% tonc= 165oC

Hiệu suất: 52% tonc= 98-100oC Sản phẩm màu đỏ

Dung môi kết tinh: etanol

2.2 TỔNG HỢP CÁC DẪN XUẤT 1-ARYLTETRAZOL

Cho 0,01 mol amin thơm, 0,011 mol natriazit NaN3 trong 4ml axit axetic CH3COOH và 4,5ml trietylorthofomiat HC(OC2H5)3 vào bình cầu 25ml Khuấy và đun hồi lưu ở nhiệt độ 75 – 80oC trong 4 – 5h Làm lạnh hỗn hợp, thêm vào 2ml axit HCl đặc và 5ml nước cất , có kết tủa tách ra Lọc chất rắn, kết tinh lại trong dung môi etanol

Chúng tôi đã tổng hợp được 16 dẫn xuất 1-aryltetrazol sau:

2.2.1 Tổng hợp 1-phenyltetrazol (T1)

Đi từ: 0,93ml (0,01mol) anilin

0,72g (0,011mol) natriazit NaN3

Hiệu suất: 54% tonc= 66-67oC

Sản phẩm màu trắng Dung môi kết tinh: etanol

2.2.2 Tổng hợp 1-(m-nitrophenyl)tetrazol (T2)

Đi từ: 0,69g (0,005mol) m-nitroanilin

0,36g (0,0055mol) natriazit NaN3

tonc= 91-92oC

Sản phẩm màu vàng Dung môi kết tinh: etanol

2.2.3 Tổng hợp 1-(p-nitrophenyl)tetrazol (T3)

Đi từ: 0,69g (0,005mol) p-nitroanilin

0,36g (0,0055mol) natriazit NaN3

Hiệu suất: 62% tonc= 197-198oC

Sản phẩm màu vàng nhạt Dung môi kết tinh: etanol

2.2.4 Tổng hợp 1-(o-cacboxylphenyl)tetrazol (T4)

Đi từ: 1,37g (0,01mol) o-aminobenzoic axit

0,72g (0,011mol) natriazit NaN3

Hiệu suất: 40% tonc= 198-199oC

Sản phẩm màu tím nhạt Dung môi kết tinh: etanol

2.2.5 Tổng hợp 1-(p-metyllphenyl)tetrazol (T5)

Đi từ: 1,07g (0,01mol) p-metylanilin

0,72g (0,011mol) natriazit NaN3

Hiệu suất: 64%

Sản phẩm màu trắng sữa Dung môi kết tinh: etanol

2.2.6 Tổng hợp 1-(p-clophenyl)tetrazol (T6)

Đi từ: 0,64g (0,005mol) p-cloanilin

0,36g (0,0055mol) natriazit NaN3

Hiệu suất: 49% tonc= 127-128oC Sản phẩm màu trắng Dung môi kết tinh: etanol

2.2.7 Tổng hợp 1-(2’-piridin)tetrazol (T7)

Đi từ: 0,44g (0,01mol) 2-aminopiridin 0,72g (0,011mol) natriazit NaN3

Hiệu suất: 63% tonc= 129-130oC Sản phẩm màu trắng Dung môi kết tinh: etanol

2.2.8 Tổng hợp 1-(4’-biphenyl)tetrazol (T8)

Đi từ: 1,69g (0,01 mol) 4-aminobiphenyl 0,65g (0,01 mol) natriazit NaN3

Hiệu suất: 50% tonc= 160-161oC

Sản phẩm màu vàng nhạt

Dung môi kết tinh: etanol

2.2.9 Tổng hợp 1-(napht-2-yl)tetrazol (T9)

Đi từ: 1,43g (0,01mol) 2-aminonaphtalen 0,72g (0,011mol) natriazit NaN3

Hiệu suất: 59% tonc= 190-191oC Sản phẩm màu vàng Dung môi kết tinh: etanol

2.2.10 Tổng hợp 1-[4’-(phenyldiazenyl)phenyl]tetrazol (T10)

Đi từ: 0,985g (0,005mol) 4-(phenyldiazenyl)anilin 0,36g (0,0055mol) natriazit NaN3

Hiệu suất: 74% tonc= 189-190oC

Sản phẩm màu vàng đậm Dung môi kết tinh: etanol

Dung môi kết tinh: etanol

Dung môi kết tinh: etanol

2.2.13 Tổng hợp 1-[4’-(napht-2’’-yldiazenyl)phenyl]tetrazol (T13)

Đi từ: 1,305g (0,005mol) 4-[(napht-2’-yldiazenyl)anilin (A5) 0,36g (0,0055mol) natriazit NaN3

Hiệu suất: 24% tonc= 174oC

Sản phẩm màu vàng nhạt

Dung môi kết tinh: etanol

2.2.15 Tổng hợp 1-[1’-(napht-2’’-yldiazenyl)napht-2’-yl]tetrazol (T15)

Đi từ: 1,48g (0,005mol) 2-amino-1-(napht-2’-yldiazenyl)naphtalen (A9) 0,36g (0,0055mol) natriazit NaN3

Hiệu suất: 20% tonc= 90-91oC

Sản phẩm màu nâu đen Dung môi kết tinh: etanol

2.2.16 Tổng hợp 1-[4’-(napht-2’’-yldiazenyl)napht-1’-yl]tetrazol (T16)

Đi từ: 1,48g (0,005mol) 1-amino 4-(napht-2’-yldiazenyl)naphtalen(A8) 0,36g (0,0055mol) natriazit NaN3

Hiệu suất: 30% tonc= 130-131oC

Sản phẩm màu vàng đậm Dung môi kết tinh: etanol

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 TỔNG HỢP CÁC AROAMINOAREN

Công thức tổng quát của các aminoazoaren:

Ar1 NNAr2 NH2

Chúng tôi tổng hợp các aminoazoaren dựa trên phương pháp ghép muối điazoni thơm với các amin thơm Muối điazoni thơm được điều chế bằng cách cho amin thơm phản ứng với natrinitrit NaNO 2 trong môi trường axit HCl đặc ở nhiệt độ dưới 5o

C Sơ đồ tổng hợp:

-Ar2 NH2 +

HCl + H2OAr1 N+ N

Ar1 NNAr2 NH2HCl + H2O

NaNO2, t° < 0 - 5 °C

Trong đó:

Ar1 – NH2: 3-nitroanilin; 4-nitroanilin; p-toludin; 1-aminonaphtalen;

2-aminonaphtalen;

Ar2 – NH2 : anilin; 1-aminonaphtalen; 2-aminonaphtalen

Trong quá trình tổng hợp muối điazoni nên giữ nhiệt độ phản ứng dưới

vì muối điazoni rất kém bền Chính vì vậy, sau khi tạo muối phải tiến hành ngay phản ứng ghép đôi azo Các muối điazoni thường có màu sắc thay đổi từ vàng nhạt đến đỏ tùy thuộc vào bản chất chất phản ứng

Chúng tôi đã tổng hợp được 9 aminoazoaren, các chất đều ở dạng rắn, thường kết tinh lại trong etanol Đa số các chất không tan trong nước, tan tốt trong axeton, DMF… có nhiệt độ nóng chảy xác định Cấu trúc của các chất tổng hợp được xác định bằng các phương pháp phổ IR, UV và MS Các aminoazoaren chúng tôi tổng hợp được sử dụng là chất đầu cho quá trình tổng hợp dẫn xuất 1-arytetrazol Kết quả tổng hợp các chất được ghi ở bảng 3.1

(oC)

Hiệu suất (%)

3.1.1 Phổ hồng ngoại (IR) của các aminoazoaren

Khi phân tử hấp thụ bức xạ trong vùng hồng ngoại sẽ làm quay phân tử quanh trục không gian của phân tử gay ra những dao động của nguyên tử và liên kết trong phân tử Những dao động này làm biến đổi momen lưỡng cực, tạo ra tín hiệu trên phổ hồng ngoại Vì vậy, phổ hồng ngoại là một trong những phương pháp vật lý hiện đại giúp phát hiện ra những nhóm chức, nghiên cứu cấu tạo của các chất Nhờ phương pháp đo phổ hồng ngoại, chúng tôi ghi được những thông tin để khẳng định cấu trúc các hợp chất tổng hợp được

Trên phổ IR của aminoazoaren (xem bảng 3.2) xuất hiện các pic hấp thụ đặc trưng ở 3500-3300cm-1

( NH2amin bậc 1), ở 3055-3022cm-1

(νC-H

thơm), ở 1650 – 1630cm-1

(δN-H thơm), ở 1621 – 1434cm-1 (νC=C thơm), ở 1579 – 1565cm-1 (νN=N của nhóm azo) Tuy nhiên pic hấp thụ của nhóm azo không đặc trưng nhiều vì thường lẫn với pic hấp thụ C=C của vòng thơm

Hình 3.1: Phổ IR của 1-amino-4-(napht-2’-yldiazenyl)naphtalen (A8)

Trên phổ IR của A8 (hình 3.1) thấy xuất hiện hai pic nhọn hấp thụ mạnh

ứng với dao động hóa trị C-N của amin thơm

3.1.2 Phổ tử ngoại (UV) của các aminoazoaren

Cùng với các nhóm chức, các aminoazoaren mà chúng tôi tổng hợp được theo dự kiến có chứa hệ vòng thơm (vòng benzen và vòng naphtalen), có cặp electron n của nitơ chưa tham gia liên kết (ở nhóm NH2) và có các nhóm mang màu như C=C, nhóm azo N=N Đặc điểm cấu tạo đó cho thấy: bên cạnh phổ hồng ngoại thì phổ tử ngoại cũng là một phương pháp tốt để

So sánh phổ tử ngoại của chất tổng hợp với amin thơm ban đầu, chúng tôi nhận thấy: nhìn chung phổ tử ngoại của aminoazoaren xuất hiện 3-4 cực đại hấp thụ và có sự chuyển dịch mạnh về phía sóng dài, đặc biệt các hợp chất từ A5 đến A8 cho bước sóng hấp thụ trong vùng khả kiến (xem ở bảng 3.2)

lên đồng thời liên kết azo hình thành kéo dài mạch liên hợp Đây là cơ sở xác nhân sự tạo thành các hợp chất aminoazoaren

Hình 3.2: Phổ UV của 1-amino-4-(napht-1’-yldiazenyl)naphtalen (A6)

Trên phổ UV của A6 có cực đại hấp thụ λmax = 463nm ứng với sự chuyển mức electron trên mạch liên hợp trên toàn bộ phân tử và cao hơn rất nhiều so với cực đại hấp thụ λmax = 375nm của vòng naphtalen ban đầu Sự chuyển dịch mạnh cực đại hấp thụ λmax của A6 là do sự liên hợp của cặp electron trên nguyên tử nitơ vào vòng thơm, đồng thời liên kết azo hình thành kéo dài mạch liên hợp