Khảo sát phản ứng friedel crafts alkyl hóa của protocetraric acid

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH KHOA HĨA – BỘ MƠN HÓA HỮU CƠ  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT PHẢN ỨNG FRIEDEL-CRAFTS ALKYL HÓA CỦA PROTOCETRARIC ACID SVTH: Trần Thị Thuận GVHD: TS Dương Thúc Huy Thành Phố Hồ Chí Minh năm 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH KHOA HĨA – BỘ MƠN HĨA HỮU CƠ  KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT PHẢN ỨNG FRIEDEL-CRAFTS ALKYL HÓA CỦA PROTOCETRARIC ACID SVTH : Trần Thị Thuận GVHD: TS Dương Thúc Huy Thành Phố Hồ Chí Minh năm 2016 LỜI CẢM ƠN Bằng tất trân trọng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến với:  Thầy Dương Thúc Huy, người Thầy hết lịng bảo, đóng góp nhiều ý kiến quý giá suốt trình em thực khóa luận  Tất q Thầy Cơ khoa Hóa, Trường Đại học Sư pha ̣m Tp.HCM tận tình truyền đạt kiến thức quý báu suốt thời gian em theo học hồn thành khóa luận  Các bạn nhóm làm khóa luận K38, bạn sinh viên khóa K39 Khoa Hóa Trường Đại học Sư phạm Tp.HCM, anh chị sinh viên Bộ môn hóa Hữu trường Đại học Khoa học Tự nhiên, bạn Lưu Trần Thiên Ân, tận tình cộng tác, giúp đỡ em q trình nghiên cứu hồn thành khóa luận  Và cuối xin cảm ơn gia đình – chỗ dựa vững tinh thần suốt thời gian theo học thực đề tài trường ĐHSP Tp.HCM i MỤC LỤC i LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU v DANH MỤC HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ, BẢNG BIỂU vi DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC ix LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 DEPSIDONE 1.1.1 Định nghĩa 1.1.2 Phản ứng ester hóa depsidone 1.2 PROTOCETRARIC ACID VÀ MỘT SỐ DẪN XUẤT CỦA NÓ 1.2.1 Tổng quát 1.2.2 Hoạt tính sinh học protocetraric acid 1.2.3 Các phản ứng nghiên cứu protocetraric acid 1.2.3.1 Phản ứng tổng hợp protocetraric acid 1.2.3.2 Phản ứng điều chế dẫn xuất protocetraric acid 10 17 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 2.1 HÓA CHẤT 17 2.2 THIẾT BỊ 17 2.3 PHẢN ỨNG GIỮA PROTOCETRARIC ACID VÀ GYROPHORIC ACID 18 2.3.1 Phương trình phản ứng 18 2.3.2 Cách tiến hành 19 2.3.2.1 Phản ứng protocetraric acid gyrophoric acid dung môi DMSO 2.3.2.2 Phản ứng protocetraric acid gyrophoric acid dung môi DMF PHẢN ỨNG 19 20 2.3.3 Kết 2.4 19 GIỮA PROTOCETRARIC HAEMATOMMATE AICD VÀ METHYL 21 21 2.4.1 Phương trình phản ứng ii 21 2.4.2 Cách tiến hành 2.4.2.1 Phản ứng protocetraric acid methyl haematommate dung môi DMSO 2.4.2.2 Phản ứng protocetraric acid methyl haematommate dung môi DMF 21 22 23 2.4.3 Kết 2.5 PHẢN ỨNG TỰ CHUYỂN HÓA CỦA PROTOCETRARIC AICD 24 2.5.1 Phương trình phản ứng 24 2.5.2 Cách tiến hành 24 2.5.3 Kết 25 2.6 PHẢN ỨNG GIỮA PROTOCETRARIC AICD VÀ SALICYLALDEHYDE 26 2.6.1 Phương trình phản ứng 26 2.6.2 Cách tiến hành 26 2.6.3 Kết 27 28 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 SẢN PHẨM CỦA PHẢN ỨNG GIỮA PROTOCETRARIC ACID VÀ GYROPHORIC ACID 28 28 3.1.1 Cấu trúc hóa học GA1 3.1.1.1 Cơ chế phản ứng 28 3.1.1.2 Biện luận cấu trúc hóa học sản phẩm GA1 31 32 3.1.2 Cấu trúc hóa học GXD 3.1.2.1 Cơ chế phản ứng 32 3.1.2.2 Biện luận cấu trúc hóa học sản phẩm GXD 33 3.2 SẢN PHẨM MH CỦA PHẢN ỨNG GIỮA PROTOCETRARIC ACID VÀ METHYL HAEMATOMMATE 33 3.2.1 Cơ chế phản ứng 33 3.2.2 Biện luận cấu trúc hóa học sản phẩm MH 35 3.3 SẢN PHẨM PA8 CỦA PHẢN ỨNG TỰ CHUYỂN HÓA CỦA PROTOCETRARIC ACID 35 3.3.1 Cơ chế phản ứng 35 3.3.2 Biện luận cấu trúc hóa học sản phẩm PA8 36 iii 40 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 4.1 KẾT LUẬN 40 4.2 ĐỀ XUẤT 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 PHỤ LỤC 44 iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU DMSO DiMethyl SulfOxide d Mũi đôi (Doublet) HMBC Tương quan 1H-13C qua 2, nối (Heteronuclear Multiple Bond Coherence) HSQC Tương quan 1H-13C qua nối (Heteronuclear Single Quantum Correlation) IC50 Nồng độ ức chế phát triển 50% số tế bào thử nghiệm (Half Maximal Inhibitory Concentration) m Mũi đa (Multiplet) MIC Nồng độ tối thiểu ức chế phát triển tế bào (Minimum Inhibitory Concentration) NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy) Ppm Part per million UV Tia cực tı́m (Ultra Violet) s Mũi đơn (Singlet)  Đô ̣ dich ̣ chuyể n hóa ho ̣c (Chemical shift) v DANH MỤC HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ, BẢNG BIỂU Hình 1.1 Cấu tạo hóa học vài hợp chất depsidone Hình 1.2 Phản ứng ester hóa physodic acid 4-O-methylphysodic acid với tác chất diazomethane Hình 1.3 Phản ứng ester hóa triacetylvittatolic acid với tác chất diazomethane Hình 1.4 Phản ứng ester hóa corynesidone B với tác chất iodomethane Hình 1.5 Cấu tạo hóa học protocetraric acid Hình 1.6 Cấu tạo hóa học fumarprotocetraric acid 9’-O-methylprotocetraric acid Hình 1.7 Phản ứng điều chế hydroprotocetraric acid từ protocetraric acid 11 Hình 1.8 Phản ứng điều chế benzimidazole từ protocetraric acid 11 Hình 1.9 Phản ứng điều chế phenylhydrazone từ protocetraric acid 12 Hình 1.10 Phản ứng điều chế thiosemicarbazone từ protocetraric acid 12 Hình 1.11 Phản ứng điều chế thiosemicarbazone từ protocetraric acid 12 Hình 1.12 Điều chế dẫn xuất ester 9’-O-monomalonylprotocetraric acid 13 Hình 1.13 Điều chế dẫn xuất ester protocetraric acid 13 Hình 1.14 Điều chế dẫn xuất ether protocetraric acid 15 Hình 2.1 Cấu trúc sản phẩm phản ứng protocetraric acid gyrophoric 18 acid Hình 2.2 Cấu trúc sản phẩm phản ứng protocetraric acid methyl 21 haematommate Hình 2.3 Bảng TLC so sánh MH ATRA 23 Hình 2.4 Cấu trúc sản phẩm phản ứng tự chuyển hóa protocetraric acid 24 Hình 2.5 Cấu trúc sản phẩm phản ứng protocetraric acid 26 salicylaldehyde Hình 2.6 Bảng TLC so sánh sản phẩm phản ứng giữa protocetraric acid với 27 salicylaldehyde sản phẩm tự chuyển hóa protocetraric acid Hình 3.1 Cơ chế đề nghị chuyển hóa protocetraric acid thành parmosidone 29 Hình 3.2 Qúa trình decarboxyl hóa gyrophoric acid để tạo thành orcinol 29 Hình 3.3 Cơ chế đề nghị tạo thành sản phẩm GA1 30 Hình 3.4 Tương quan HMBC hợp chất GA1 32 vi Hình 3.5 Cơ chế đề nghị tạo thành sản phẩm GXD 32 Hình 3.6 Tương quan HMBC hợp chất GXD 33 Hình 3.7 Qúa trình decarboxyl hóa methyl haematommate để tạo thành 2,6- 34 dihydroxy-4-methylbenzaldehyde Hình 3.8 Cơ chế đề nghị tạo thành sản phẩm MH 34 Hình 3.9 Cơ chế đề nghị tạo thành sản phẩm PA8 36 Hình 3.10 Tương quan HMBC hợp chất PA8 37 Hình 4.1 Một số dẫn xuất protocetraric acid điều chế 40 Sơ đồ 1.1 Quy trình tổng hợp protocetraric acid Bảng 1.1 Kết thử nghiệm hoạt tính ức chế số chủng nấm, chủng vi khuẩn, dòng tế bào ung thư protocetraric acid fumarprotocetraric acid Bảng 1.2 Kết thử nghiệm hoạt tính ức chế số dòng tế bào ung thư 9’-O- methylprotocetraric acid Bảng 2.1 Khảo sát phản ứng giữa protocetraric acid gyrophoric acid 19 dung môi DMSO (yếu tố thay đổi thể tích dung mơi, lượng xúc tác, nhiệt độ thời gian phản ứng) Bảng 2.2 Khảo sát phản ứng giữa protocetraric acid gyrophoric acid 20 dung môi DMF (yếu tố thay đổi thể tích dung mơi, lượng xúc tác, nhiệt độ thời gian phản ứng) Bảng 2.3 Khảo sát phản ứng giữa protocetraric acid methyl haematommate 22 dung môi DMSO (yếu tố thay đổi thể tích dung mơi, lượng xúc tác, nhiệt độ thời gian phản ứng) Bảng 2.4 Khảo sát phản ứng giữa protocetraric acid methyl haematommate 23 dung môi DMF (yếu tố thay đổi thể tích dung mơi, lượng xúc tác, nhiệt độ thời gian phản ứng) Bảng 2.5 Khảo sát phản ứng tự chuyển hóa protocetraric acid dung môi 24 DMF (yếu tố thay đổi thể tích dung mơi, lượng xúc tác, nhiệt độ thời gian phản ứng) Bảng 2.6 Khảo sát phản ứng giữa protocetraric acid salicylaldehyde vii 27 dung môi DMF (yếu tố thay đổi thể tích dung mơi, lượng xúc tác, nhiệt độ thời gian phản ứng) Bảng 3.1 Dữ liệu phổ 1H-NMR (DMSO- d6), 13 C-NMR (DMSO- d6) GXD, 38 Protrocetraric acid, GA1, Parmosidone A, MH Bảng 3.2 Dữ liệu phổ H-NMR (DMSO- d6), Protrocetraric acid , PA8 viii 13 C-NMR (DMSO- d6) 39 2.3 QUY TRÌNH ĐIỀU CHẾ CÁC DẪN XUẤT ESTER CỦA PROTOCETRARIC ACID Phản ứng điều chế dẫn xuất ester protocetraric acid carboxylic acid khác thực quy trình sau 2.3.1.Phản ứng protocetraric benzoic acid 2.3.2.Phản ứng protocetraric acid trans-cinnamic acid 2.3.3.Phản ứng prototocetraric acid trans-4-methylcinnamic acid 2.3.4.Phản ứng protocetraric acid trans-4-methoxycinnamic acid 2.3.5.Phản ứng protocetraric acid (E)--methylcinnamic acid 2.3.6.Phản ứng protocetraric acid trans-4-nitrocinnamic acid 2.3.7.Phản ứng protocetraric acid gyrophoric acid 16 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 SẢN PHẨM CỦA PHẢN ỨNG GIỮA PROTOCETRARIC ACID VỚI BENZOIC ACID Từ phản ứng 1a, 1b (Bảng 2.1) protocetraric acid với benzoic acid cô lập sản phẩm Pr.B2 Pr.B1 Hình 3.1 Cấu trúc sản phẩm phản ứng protocetraric acid benzoic acid 3.1.1 Cấu trúc hóa học sản phẩm Pr.B2 Hợp chất Pr.B2 cô lập sau thực phản ứng protocetraric acid benzoic acid có đặc điểm sau:  Trạng thái: chất bột màu trắng, tan tốt dung môi acetone, methanol, DMSO  Phổ 1H–NMR (DMSO-d6) (phụ lục 1): trình bày Bảng 3.1  Phổ 13C–NMR (DMSO-d6) (phụ lục 2): trình bày Bảng 3.2 Biện luận cấu trúc So sánh liệu phổ 1H-NMR hợp chất Pr.B2 với protocetraric acid cho thấy có tương đồng, nhiên Pr.B2 có xuất đơn vị benzoyl C-8’ (5 proton vùng nhân thơm gồm có 2H ở ở ở 7.48) Sự diện đơn vị benzoyl dẫn đến chuyển dịch vùng từ trường thấp nhóm methylene H-8’ (so với  H-8’ protocetraric acid Dữ liệu phổ 13 C-NMR hợp chất Pr.B2 giúp củng cố nhận định Như vậy, Pr.B2 xác định sản phẩm ester hóa protocetraric acid (Hình 3.1) 3.1.2 Cấu trúc hóa học sản phẩm Pr.B1 Hợp chất Pr.B1 cô lập sau thực phản ứng protocetraric acid benzoic acid có đặc điểm sau:  Trạng thái: chất bột màu trắng, tan tốt dung môi acetone, methanol DMSO  Phổ 1H–NMR (DMSO–d6) (phụ lục 3): trình bày Bảng 3.1  Phổ 13C–NMR (DMSO–d6) (phụ lục 4): trình bày Bảng 3.2 Biện luận cấu trúc 17 Phổ 1H-NMR hợp chất Pr.B1 với protocetraric acid hoàn toàn tương đồng, ngoại trừ khác biệt chuyển dịch vùng từ trường cao nhóm methylene C-8’ So sánh liệu phổ 13C-NMR hợp chất Pr.B1 với protocetraric acid cho thấy khác biệt hai hợp chất chuyển dịch vùng từ trường thấp C-8’ Những kiện chứng tỏ Pr.B1 sản phẩm dehydrate protocetraric acid nhóm hydroxymethylene C-8’ Điều tái xác định dựa gia tăng nhiệt độ phản ứng làm tăng dần lượng Pr.B1 hỗn hợp sau phản ứng 3.2 SẢN PHẨM CỦA PHẢN ỨNG GIỮA PROTOCETRARIC ACID VỚI TRANS-CINNAMIC ACID Từ phản ứng 2a, 2b (Bảng 2.1) protocetraric acid với trans-cinnamic acid cô lập sản phẩm Pm.C2 C3 Hình 3.2 Cấu trúc sản phẩm phản ứng protocetraric acid transcinnamic acid 3.1.3 Cấu trúc hóa học sản phẩm Pm.C2 Pm.C3 Hợp chất Pm.C2 cô lập sau thực phản ứng protocetraric acid trans-cinnamic acid có đặc điểm sau:  Trạng thái: chất bột màu trắng, tan tốt dung môi acetone, methanol, DMSO  Phổ 1H–NMR (Acetone-d6) (phụ lục 5): trình bày Bảng 3.1  Phổ 13C–NMR (DMSO–d6) (phụ lục 6): trình bày Bảng 3.2  Phổ HMBC (DMSO–d6) (phụ lục 7) Hỗn hợp Pm.C2 C3 đo phổ 1H–NMR (DMSO–d6) (phụ lục 8): trình bày Bảng 3.1 Biện luận cấu trúc Dữ liệu phổ 1H-NMR Pm.C2 với protocetraric acid Pr.B2 cho thấy có tương đồng nhân thơm A có khác biệt rõ tín hiệu nhân B Cụ thể nhóm methyl H-9’ Pm.C2 chuyển dịch vùng từ trường thấp so sánh với nhóm H-9’ protocetraric acid Pr.B2 Trong đó, nhóm methylene H-8’ Pm.C2 chuyển dịch vùng từ trường cao so sánh với nhóm tương tự hợp chất Pr.B2 18 Mặt khác, phân tích phổ sản phẩm C3 hỗn hợp sau phản ứng, chúng tơi nhận thấy liệu phổ C3 hồn tồn tương đồng với Parmosidone A (một metadepsidone có cấu trúc tương tự protocetraric) Theo Duong T H cộng sự,[8] thay đổi cấu trúc nhân thơm B parmosidone A dẫn đến chuyển dịch nhóm methyl H-9’ vùng từ trường thấp nhóm methylene H-8’ chuyển dịch vùng từ trường cao Từ kiện trên, kết hợp với xuất tín hiệu đặc trưng trans-cinnamic acid: 1H d, 16), 1H d, 16), proton thơm (2H tại ), hợp chất Pm.C2 đề nghị sản phẩm ester parmosidone A trans-cinnamic acid Điều tái khẳng định tương quan HMBC H-8’ với C-2’, C-3’ C-4’ H-9’ với C-1’, C-5’ C-6’ Dưới ảnh hưởng xúc tác Lewis acid, nhận thấy có chuyển hóa protocetraric acid, para-depsidone parmosidone A, meta-depsidone Sự chuyển vị thơng qua hai giai đoạn liên tiếp gồm có giai đoạn (i) thủy phân liên kết ester depsidone giai đoạn (ii) phản ứng nucleophile vào vịng thơm vị trí C-2 Giai đoạn xảy dựa hỗ trợ hai nhóm rút electron vị trí C-1 (-COOR) C-3 (-CHO) nhân thơm A Cơ chế đề nghị Hình 3.3 Hình 3.3 Cơ chế đề nghị chuyển hóa protocetraric acid thành parmosidone A (C3) 3.3 SẢN PHẨM CỦA PHẢN ỨNG GIỮA PROTOCETRARIC ACID VỚI TRANS-4-METHYLCINNAMIC ACID Từ phản ứng (Bảng 2.1) protocetraric acid với trans-4-methylcinnamic acid cô lập sản phẩm Pm.CM2 Hình 3.4 Cấu trúc sản phẩm phản ứng protocetraric acid trans-4methylcinnamic acid 19 3.1.4 Cấu trúc hóa học sản phẩm Pm.CM2 Hợp chất Pm.CM2 cô lập sau thực phản ứng protocetraric acid trans-4-methylcinnamic acid có đặc điểm sau:  Trạng thái: chất bột màu trắng, tan tốt dung môi acetone, methanol, DMSO  Phổ 1H–NMR (DMSO-d6) (phụ lục 9): trình bày Bảng 3.1  Phổ 13C–NMR (DMSO–d6) (phụ lục 10): trình bày Bảng 3.2  Phổ HMBC (DMSO–d6) (phụ lục 11) Biện luận cấu trúc So sánh liệu phổ 1H-NMR Pm.CM2 với Pm.C2 (Bảng 3.1) cho thấy hoàn toàn tương đồng Thêm vào xuất tín hiệu đặc trưng trans-4methylcinnamic acid, nhóm methyl 2H, s), proton olefin 6.54 (2H, d, 16)  7.55 (2H, d, 16), proton vòng thơm  7.58 (2H, d, 7.5) 7.21 (2H, d, 7.5) cho phép đề nghị Pm.CM2 sản phẩm ester trans-4methylcinnamic acid với parmosidone A 3.4 SẢN PHẨM CỦA PHẢN ỨNG GIỮA PROTOCETRARIC ACID VỚI TRANS-4-METHOXYCINNAMIC ACID Từ phản ứng 4a, 4b (Bảng 2.1) prototcetraric acid với trans-4methoxycinnamic acid cô lập sản phẩm Pm.C4M1, Pr.C4M1 Pr.C4M2 Hình 3.5 Cấu trúc sản phẩm phản ứng protocetraric acid trans-4methoxycinnamic acid 3.1.5 Cấu trúc sản phẩm Pr.C4M1 Pm.C4M1 Hợp chất Pm.C4M1 Pr.C4M1 cô lập sau thực phản ứng protocetraric acid trans-4-methoxycinnamic acid có đặc điểm sau:  Trạng thái: chất bột màu trắng, tan tốt dung môi acetone, methanol, DMSO  Phổ 1H–NMR Pm.C4M1 (DMSO-d6) (phụ lục 12): trình bày Bảng 3.1  Phổ 1H–NMR Pr.C4M1 (DMSO-d6) (phụ lục 13): trình bày Bảng 3.1  Phổ 13C–NMR Pr.C4M1(DMSO–d6) (phụ lục14): trình bày Bảng 3.2 20 Biện luận cấu trúc Dữ liệu phổ 1H-NMR Pm.C4M1 Pr.C4M1 gần trùng khớp Tuy nhiên, phổ Pm.C4M1 cho thấy độ dịch chuyển nhóm methyl H-9 ( H-9’ (tương tự parmosidone A Trong đó, phổ Pr.C4M1 lại cho thấy diện nhóm methyl và tương tự protocetraric acid Bên cạnh đó, phổ proton hợp chất cho thấy xuất tín hiệu đặc trưng trans-4-methoxycinnamic acid: nhóm methoxy –O-CH3  3.73 (3H, s), proton olefin  6.45 (1H, d, 16) d, 16), proton thơm gồm proton d, 9) proton d, 9) Kết hợp với tương đồng liệu phổ Pm.C4M1 với Pm.C2, Pr.C4M1 với Pr.B2 cho phép đề nghị Pm.C4M1 ester trans-4-methoxycinnamic acid với parmosidone A Pr.C4M1 ester trans-4-methoxycinnamic acid với protocetraric acid 3.1.6 Cấu trúc sản phẩm Pr.C4M2 Hợp chất Pr.C4M2 cô lập sau thực phản ứng protocetraric acid trans-4-methoxycinnamic acid có đặc điểm sau:  Trạng thái: chất bột màu trắng, tan tốt dung môi methanol, ethanol, DMSO  Phổ 1H–NMR (DMSO–d6) ( phụ lục 15): trình bày bảng 3.3  Phổ 13C–NMR (DMSO–d6) (phụ lục 16): trình bày bảng 3.3  Phổ HMBC (DMSO–d6) (phụ lục 17) Biện luận cấu trúc So sánh liệu phổ 1H-NMR Pr.C4M2 với Pr.C4M1 cho thấy có tương đồng nhân A B khác biệt chúng chuyển dịch vùng từ trường cao nhóm methylene H-8’ (trong Pr.C4M1 so với 3.05 Pr.C4M2, kết hợp với liệu 13C-NMR nhóm này, giúp xác định nhóm methylene H-8’ khơng liên kết với dị tố oxygen Mặt khác, với biến liên kết đôi C-7” C-8” đơn vị cinamoyl Pr.C4M1 với xuất nhóm methylene H-8” () oxymethine H-7” () vùng từ trường cao giúp xác định hợp chất Pr.C4M2 sản phẩm ester trans-4-cinnamic acid với protocetraric acid parmosidone A Phổ HMBC cho thấy tương quan proton H-7” ( 5.09, d, 8) với carbon C-1”, C-8”, C-9” C-8’ proton H-8” 21 ( 3.05, m) với carbon C-8’, C-8”, C-9” giúp xác định vị trí lân cận proton đồng thời xác định liên kết nhân thơm C nhân thơm B qua liên kết C-8’-C-8”-C-7” Ngoài ra, proton H-7” H-8’ cho tương quan với C-2’ giúp xác định diện vòng cạnh pyranose hai nhân thơm B C Từ kiện phổ nghiệm trên, cấu trúc hợp chất Pr.C4M2 xác định minh họa Hình 3.5 Khi quan sát cấu trúc hợp chất Pr.C4M2, chúng tơi nhận thấy có đóng vịng vị trí C-8’ 2’-OH nhân thơm B với liên kết đôi C-7” C-8” đơn vị trans-4-methoxycinnamoyl Dưới ảnh hưởng xúc tác acid Lewis, hợp chất protocetraric acid có chuyển hóa nhanh vị trí C-8’ 2’-OH nhân thơm B thành trung gian ortho-quinone methide Tiếp theo, trung gian ortho-quinone methide phản ứng với hợp chất trans-4-methoxycinnamic acid theo chế phản ứng DielAlder nội phân tử (Lumb J.-P 2008).[14] Cơ chế đề nghị minh họa Hình 3.6 Hình 3.6 Cơ chế đề nghị tạo thành sản phẩm Pr.C4M2 3.5 SẢN PHẨM CỦA PHẢN ỨNG GIỮA PROTOCETRARIC ACID VỚI (E)- -METHYLCINNAMIC ACID Từ phản ứng (Bảng 2.1) protocetraric acid với (E)--methylcinnamic acid cô lập sản phẩm Pr.C Hình 3.7 Cấu trúc sản phẩm phản ứng protocetraric acid (E)-methylcinnamic acid 3.1.7 Cấu trúc sản phẩm Pr.C  Trạng thái: chất bột màu trắng, tan tốt dung môi acetone, methanol, DMSO  Phổ 1H–NMR (DMSO-d6) (phụ lục 18): trình bày Bảng 3.1  Phổ 13C–NMR (DMSO–d6) (phụ lục19): trình bày Bảng 3.2 Biện luận cấu trúc Dữ liệu phổ 1H–NMR 13 C–NMR Pr.C Pr.C4M1 cho thấy tương đồng nhân A, nhân B dịch chuyển trường thấp nhóm 22 oxymethylene H-8’ (5.31) Cùng với diện nhóm methyl H-8” 3H, d, 1), proton vùng thơm khoảng 7.37-7.42 (5H, m), tín hiệu proton olefin d, 1) tín hiệu đặc trưng (E)-methylcinnamic acid cho phép đề nghị Pr.C sản phẩm ester hóa (E)-methylcinnamic acid protocetraric acid 3.6 SẢN PHẨM CỦA PHẢN ỨNG GIỮA PROTOCETRARIC ACID VỚI GYROPHORIC ACID Từ phản ứng (xem Bảng 2.1) protocetraric acid với gyrophoric acid cô lập Pm.GXR1 (các sản phẩm khác chưa khảo sát) Hình 3.8 Cấu trúc sản phẩm phản ứng protocetraric acid gyrophoric acid 3.1.8 Cấu trúc hóa học sản phẩm Pm.GXR1 Hợp chất Pm.GXR1 cô lập sau thực phản ứng protocetraric acid gyrophoric có đặc điểm sau:  Trạng thái: chất bột màu trắng, tan tốt dung môi acetone, methanol, DMSO  Phổ 1H–NMR (DMSO–d6) (phụ lục 20): trình bày bảng 3.3  Phổ 13C–NMR (DMSO–d6) (phụ lục 21): trình bày khảobảng sát 3.3  Phổ HMBC (DMSO–d6) (phụ lục 22)  Phổ HSQC (DMSO–d6) (phụ lục 23) + sản phẩm khác chưa Biện luận cấu trúc Dữ liệu phổ 1H-NMR 13 C-NMR Pm.GXR1 tương đồng với liệu NMR hợp chất Parmosidone D.[18] Sự khác biệt chúng xuất proton H-1” thay cho nhóm carboxyl ester vị trí C-1” Phổ HMBC cho tương quan H-1” với C-2”, C-3” C-6”, H-3” với C-1”, C-2” C-4” H3-7” với C-1”, C-5” C-6” giúp khẳng định cấu trúc nhân C giúp xác định tồn cấu trúc Pm.GXR1 (Hình 3.8) Gyrophoric acid ảnh hưởng nhiệt độ Lewis acid xảy phản ứng decarboxyl hóa để tạo orcinol (i) Tiếp theo orcinol tạo thành tham gia phản ứng Friedel-Craft alkyl hóa với parmosidone A chuyển hóa từ protocetraric acid (ii) (Sơ 23 đồ 3.1) Sơ đồ 3.1 Quá trình đề nghị tạo thành sản phẩm Pm.GXR1 24 ng 3.4 Hiệu suất cô lập số hợp chất điều chế c Hợp chất Hiệu suất cô lập (H%) Pr.B2 23.5 Pr.B1 4.1 Pm.C2 26 Pm.CM2 24 Pm.C4M1 4.1 Pr.C4M1 17.8 Pr.C4M2 28 Pr.C 22.3 Pm.GXR1 31.2 Đo dung môi DMSO-d6 25 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 4.1 KẾT LUẬN Từ hợp chất protocetraric acid cô lập từ địa y Parmotrema sp., điều chế dẫn xuất ester với vài acid đơn chức đồng thời phát chuyển vị khung depsidone từ protocetraric acid thành parmosidone A, nhiên điều kiện xảy chuyển vị chế chưa rõ cần khảo sát thêm Trong khóa luận này, sản phẩm lập được xác định cấu trúc phổ NMR hợp chất điều chế hợp chất 4.2 ĐỀ XUẤT  Tối ưu hiệu suất phản ứng ester hóa đồng thời tiến hành đo HPLC, xác định hiệu suất phản ứng để hoàn thiện đề tài  Khảo sát chuyển vị số depsidone khác stictic acid, corynesidone  Khảo sát phản ứng hoàn nguyên protocetraric acid  Tiến hành thử nghiệm hoạt tính sinh học hợp chất điều chế  Khảo sát phản ứng thông qua trung gian ortho-quinone protocetraric acid 26 TÀI LIỆU THAM KHẢO Asahina Y., Tanase Y., “Untersuchungen über Flechtenstoffe, XXXVIII Mitteil: Über die Proto-cetrarsäure und ihre Alkyläther”, Chemische Berichte, 67, 766–773, 1934 Ashahina Y., Tukamata T T., “Untersuchungen über Flechtenstoffe, XXXI Mitteil: Bestandteile einiger usnea – arten unter besonderer Berücksichtigung der Verbindugen der Salazinsäure – Gruppe”, Chemische Berichte, 66B, 1255–1263, 1933 Bezivin C., Tomasi S., Rouaud I., Delcros J.-G., Boustie J., “Cytotoxic activity of compounds from the lichens: Cladonia convoluta”, Planta Medica, 70, 874–877, 2004 Cho C S., Kim D T., Choi H.-J., Kim T.-J., Shim S C., “Catalytic activity of Tin (II) chloride in esterification of carboxylic acids with alcohols”, Bull Korean Chem.Soc, 23, 539–540, 2002 Chomcheon P., Wiyakrutta S., Sriubolmas N., Ngamjonavanich N., Kengtong S., Mahidol C., Ruchirawat S., Kittakoop P., “Aromatase inhibitory, radical scarvenging, and antioxidant activities of depsidones and diaryl ethers from the endophytic fungus Corynespora cassiicola L36”, Phytochemistry, 70, 407–413, 2009 Culberson C F., “ The structure of a new depsidone from the lichen Parmellia Livida”, Phytochemistry, 5, 815–818, 1966 Devehat F L.-L., Tomasi S., Elix J A., Bernard A., Rouaud I., Uriac P., Boustie J., “Stictic acid derivatives from the lichen Usnea articulata and their antioxidant activities”, Journal Natural Products, 70, 1218–1220, 2007 Duong T H., Chavasiri W., Boustie J., Nguyen K P P., “New meta-desidones and diphenyl ethers from the lichen Parmotrema tsavoense (Krog & Swinscow) Krog & Swinscow, Parmeliaceae”, Tetrahedron, 71, 9684-9691, 2015 Hidalgo M E., Fernandez E., Quilhot W., Lissi E., “Antioxidant activity of depsides and depsidones”, Phytochemistry, 37, 1585–1587, 1994 10 Hirayama T., Fujikawa F., Yosioka I., Kitagawa I., “Vittatolic acid, a new depsidone 27 isolated from the lichen Hypogymnia vittata (Ach.) Gas”, Pharmaceutical Society of Japan, 23, 693–695, 1975 11 Honda N K., Pavan F R., Coelho R G., de Andrade Leite S R., Micheletti A C., Lopes T I B., Misutsu M Y., Beatriza A., Brum R L., Leite C Q F., “Antimycobacterial activity of lichen substances”, Phytomedicine, 17, 328–332, 2010 12 Klosa J., “Constitution of physodic acid Some derivaties of protocetraric acid”, Archiv der Pharmazie und Berichete der Deutschen Pharmazeutischen Gesellschaf, 285, 432– 438, 1952 13 Kokubun T., Shiu W K., Gibbons S., “Inhibitory activities of lichen-derived compounds against methicillin- and multidrug-resistant Staphylococcus aureus”, Planta Medica, 73, 176–179, 2007 14 Lumb J P., Choong K C., Dirk Trauner, “Ortho-quinone methides from paraquinones: Total synthesis of Rubioncolin B”, J Am Chem Soc, 130, 9230–9231, 2008 https://www.thieme-connect.de/products/ejournals/pdf/10.1055/s-0028- 1087237.pdf 15 Myles F Keogh, “Malonprotocetraric acid from Parmotrema conformatum”, Phytochemistry, 16, 1102, 1977 16 Nakazawa S., Komatsu N., Yamamoto I., Fujikawa F., Hiarai K., “Antitumor activity of components of lichens Effect of psoromic acid”, The Journal of Antibiotics, 15, 282–289, 1962 17 Neeraj V., Behera B C., Parizadeh H., Sharma Bo., “Bactericidal activity of some lichen secondary compounds of Cladonia ochrochlora, Parmotrema nilgherrensis & Parmotrema sancti-angelii”, International Journal of Drug Development & Research, 3, 222–232, 2011 18 Pittayakhajonwut P., Dramae A., Madla S., Lartpornmatulee N., Boonyuen N., Tanticharoen M., “Depsidones from the Endophytic fungus BCC 8616”, Journal Natural Product, 69, 1361–1363, 2006 19 Ranković B., Mišić M., “The antimicrobial activity of the lichen substances of the lichens Cladonia furcata, Ochrolechia androgyna, Parmelia caperata and Parmelia 28 conspresa”, Biotechnology & Biotechnological Equipment, 22(4), 1013–1016, 2008 20 Russo A., Piovano M., Lombardo L., Garbarino J., Cardile V., “Lichen metabolites prevent UV light and nitric oxide-mediated plasmid DNA damage and induce apoptosis in human melanoma cells”, Life Science, 83, 468–474, 2008 21 Sala T., Sargent M V., “Depsidone synthesis Part 19 Some β-orcinol depsidones”, Journal of the Chemistry Society Perkin Transaction 1, 3, 877–882, 1981 22 Tran T Q H., “Preparation of some ether derivatives of protocetraric acid from the lichen Parmotrema sp”, Hội thảo nghiên cứu phát triển sản phẩm tự nhiên, 4, 111-118, 2004 23 Yılmaz M., Türk A O., Tay T., Kıvanc M., “The antimicrobial activity of extracts of the lichen Cladonia foliacea and its (-)-usnic acid, atranorin and fumarprotocetraric acid constituents”, Zeitschrift für Naturforschung, 59c, 249–254, 2004 24 H., Ohshita Y I J., “Three-component coupling using arynes and DMF: straightforward access to coumarins via ortho-quinone methides”, Chem Commun, 47, 8517-8514, 2011 29 PHỤ LỤC ... ESTER CỦA PROTOCETRARIC ACID Phản ứng điều chế dẫn xuất ester protocetraric acid carboxylic acid khác thực quy trình sau 2.3.1 .Phản ứng protocetraric benzoic acid 2.3.2 .Phản ứng protocetraric acid. .. trans-cinnamic acid 2.3.3 .Phản ứng prototocetraric acid trans-4-methylcinnamic acid 2.3.4 .Phản ứng protocetraric acid trans-4-methoxycinnamic acid 2.3.5 .Phản ứng protocetraric acid (E)--methylcinnamic acid. .. 2.3.6 .Phản ứng protocetraric acid trans-4-nitrocinnamic acid 2.3.7 .Phản ứng protocetraric acid gyrophoric acid 16 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 SẢN PHẨM CỦA PHẢN ỨNG GIỮA PROTOCETRARIC ACID