Các proton H3 và H6 chịu sự ảnh hưởng của cộng hưởng kéo dài đến nhóm carbonyl của dị vòng oxazole-5-one mạnh hơn nhóm rút electron Cl- nên mật độ
electron tại các vị trí này giảm mạnh, do đó tín hiệu proton H3 và H6 sẽ chuyển về
vùng trường yếu ứng với độ chuyển dịch cao hơn tín hiệu proton H3 và H6. Vậy tín hiệu doublet với cường độ tương đối bằng 2 tại = 8,184 ppm (J = 8,0 Hz) được quy kết cho các proton H3 và H6. Các tín hiệu doublet tại = 7,567 ppm (J = 8,0 Hz) với cường độ tương đối bằng 2 được quy kết cho proton H4 và H5.
3.2. Tổng hợp 2-(acetamido)-3-(4-chlorophenyl)acrylohydrazide (B)
3.2.1. Phương trình phản ứng
Phản ứng được thực hiện theo tài liệu [1]. Cl N O O CH3 1 2 3 4 5 6
SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 35
3.2.3. Nghiên cứu cấu trúc
3.2.3.1. Phổ hồng ngoại (IR)
Trên phổ hồng ngoại (IR) của hợp chất (B) (xem hình 3) xuất hiện các peak hấp thụ có tần số 3471 cm-1, 3225 cm-1 và 3178 cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị của các liên kết N-H. So với phổ IR của chất (A) đã thấy có sự xuất hiện của nhóm –NH hoặc là –NH2.
Peak hấp thụ ở tần số 3032 cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết =C-Hthơm. Peak hấp thụ ứng với dao động hóa trị Csp3–H cũng xuất hiện ở tần số từ
2870 cm-1 – 2931 cm-1.
Ở tần số 1635 cm-1 xuất hiện peak hấp thụ đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết C=O . Ngoài ra peak hấp thụ có tần số 1489 cm-1 – 1519 cm-1 là dao động hóa trị của liên kết C=C hoặc C=N.
SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 36 Hình 3. Phổ hồng ngoại (IR) của hợp chất (B) So sánh với dữ liệu phổ IR của chất 2-(acetamido)-3-(4- chlorophenyl)acrylohydrazide [1] thấy có sự tương đồng. Từđó ta có thể kết luận chất (B) chính là 2-(acetamido)-3-(4-chlorophenyl)acrylohydrazide. 3.2.3.2. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H- NMR)
Về cường độ tín hiệu trên phổ1H-NMR của hợp chất (B) (xem hình 4) cho thấy tổng cộng có 12 proton được tách thành các tín hiệu có cường độ tương đối là 3:2:1:2:2:1:1 phù hợp với công thức dự kiến của hợp chất (B).
Tín hiệu singlet có cường độ tương đối bằng 3 và có độ chuyển dịch là = 1,973 ppm được quy kết cho proton H1 của nhóm methyl.
Tín hiệu singlet có cường độ tương đối bằng 2 có độ chuyển dịch là = 4,355 ppm được quy kết cho proton H9 của nhóm -NH2.
Tín hiệu singlet có cường độ tương đối bằng 1 có độ chuyển dịch là = 6,989 ppm được quy kết cho proton H3.
SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 37
Hình 4: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR) của hợp chất (B)
Tại vùng có độ chuyển dịch lớn hơn 7 ppm xuất hiện các tín hiệu của proton vùng thơm và các proton còn lại. Do các proton trong vùng thơm có sự tương tác spin- spin với nhau nên 2 tín hiệu singlet có cường độ tương đối bằng 1 ở vùng này được quy kết cho 2 proton H8 và H2.
Cả hai proton H8 và H2đều bị giảm chắn mạnh do kề bên nhóm carbonyl. Tuy nhiên proton H8 bị giảm chắn mạnh hơn do kề bên nitơ có độ âm điện khá mạnh nên nó sẽ chuyển về vùng trường yếu ứng với độ chuyển dịch cao hơn tín hiệu của proton H2. Vậy tín hiệu singlet với cường độ tương đối bằng 1 tại = 9,396 ppm được quy kết cho proton H8, còn tín hiệu singlet với cường độ tương đối bằng 1 tại = 9,332 ppm được quy kết cho proton H2.
Do các proton H5 và H6 cũng như H4 và H7 tương đương nhau nên sẽ cho các tín hiệu có cường độ tương đối bằng 2. Các proton này đều chịu sựảnh hưởng của Cl- và sự cộng hưởng kéo dài đến nhóm carbonyl. Đây đều là những nhóm rút electron, cho nên rất khó để so sánh nhóm nào rút mạnh hơn, vì thế việc quy kết sẽ khó khăn. Do vậy, chúng tôi sử dụng phần mềm hỗ trợ ChemBioDraw Ultra và tạm quy kết như sau: H4 và H7 chịu sựảnh hưởng của cộng hưởng kéo dài đến nhóm carbonyl mạnh hơn Cl-
SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 38 nên mật độ electron tại các vị trí này giảm mạnh, do đó tín hiệu proton H4 và H7 sẽ
chuyển về vùng trường yếu ứng với độ chuyển dịch cao hơn tín hiệu proton H5 và H6 . Vậy tín hiệu doublet với cường độ tương đối bằng 2 tại = 7,524 ppm (J = 8,0 Hz)
được quy kết cho các proton H4 và H7. Các tín hiệu doublet tại = 7,423 ppm (J = 8,0 Hz) với cường độ tương đối bằng 2 được quy kết cho proton H5 và H6.
3.3. Tổng hợp hợp chất 5-bromo-2-hydroxybenzylidene-2-(acetamido)-3-(4-
chlorophenyl)acrylohydrazide(C)
3.3.1. Phương trình phản ứng
3.3.2. Cơ chế phản ứng
Hydrazide N-thếđược tổng hợp qua phản ứng ngưng tụ giữa hydrazide và hợp chất carbonyl. Tương tự như phản ứng xảy ra giữa amine và hợp chất carbonyl [5], phản ứng xảy ra qua hai giai đoạn. Giai đoạn 1 là giai đoạn tấn công của hydrazide với vai trò của một tác nhân nucleophile vào carbon của nhóm carbonyl:
Giai đoạn 2 của phản ứng là giai đoạn tách nước. Giai đoạn này có thểđược xúc tác bởi acid hoặc base. Với xúc tác acid, phản ứng xảy ra như sau:
SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 39 Với xúc tác bởi base, phản ứng xảy ra như sau:
3.3.3. Nghiên cứu cấu trúc
3.3.3.1. Phổ hồng ngoại (IR)
Trên phổ IR của chất (C) (xem hình 5) xuất hiện các peak hấp thụđặc trưng cho dao động hóa trị của các liên kết N-H ở tần số 3325 cm-1, 3248 cm-1. Peak hấp thụ có giá trị từ 2840 – 2920 cm-1 đặc trưng cho dao động hoá trị của các liên kết Csp3–H. Ở
tần số 1666 cm-1 – 1689 cm-1 xuất hiện peak hấp thụ đặc trưng cho dao động hóa trị
của các liên kết –C=O. Peak hấp thụứng với dao động hóa trị của các liên kết C=Cthơm
SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 40
Hình 5. Phổ hồng ngoại (IR) của hợp chất (C)
3.3.3.2. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR)
SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 41 cường độ tương đối bằng 1 được quy kết cho proton H19. Tín hiệu này bị tách thành 2 vạch với hằng số tách 3J = 8,0 Hz do sự ghép spin-spin với proton ở vị trí H18.
Tín hiệu singletở = 6,954 ppm với cường độ tương đối bằng 1 được quy kết cho proton H5. Điều này cũng phù hợp với phổ proton của các hydrazide cùng dãy đã
được công bố trong tài liệu [1]: tín hiệu proton gắn vào liên kết C=CHAr xuất hiện ở
= 6,0 – 6,8 ppm.
Tín hiệu doublet-doublet ở = 7,407 ppm (3J = 8,5 Hz, 4J = 2,0 Hz) có cường
độ tương đối bằng 1 phù hợp với đặc điểm của H18 (tương tác với H19ở vị trí ortho và H16ở vị trí meta).
Ở = 7,475 ppm và = 7,604 ppm xuất hiện 2 tín hiệu doublet với cường độ
tương đối bằng 2, hằng số ghép lần lượt bằng 8,5Hz và 9,0Hz (ghép ortho) được gán cho H7, H11 và H8, H10. Tương tự như hợp chất (B) thì H7, H11 sẽ dịch chuyển về vùng trường thấp, có độ chuyển dịch cao hơn ( = 7,604 ppm) và H8, H10 sẽ cho tín hiệu ở
= 7,475 ppm.
Tín hiệu doublet xuất hiện ở vùng thơm, = 7,745 ppm (4J = 2,5Hz) với cường
độ tương đối bằng 1 được quy kết cho H16. Tín hiệu này bị tách thành 2 vạch do sự
ghép spin-spin với proton ở vị trí meta so với nó là H18 với hằng số tách nhỏ 4J = 2,5 Hz.
Ở vùng trường yếu = 8,551 ppm xuất hiện tín hiệu singlet với cường độ tương
đối bằng 1 được quy kết cho proton H14 vì theo kết quả trên phổ NOESY tín hiệu này tạo điểm giao với tín hiệu của proton H16.
Tín hiệu singlet với cường độ tương đối bằng 1 xuất hiện ở = 9,654 ppm
được quy kết cho proton H3. Trên phổ NOESY, tín hiệu này tạo điểm giao với các proton H7, H11 (nếu gán cho proton H21 thì không hợp lý vì H7,11 với H21 ở khá xa nhau, khó tạo điểm giao trên phổ NOESY).
SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 42
Ở vùng trường yếu (trên 10 ppm) xuất hiện 2 tín hiệu với cường độ tương đối bằng 1 được quy kết cho proton H13 và H21. Vì proton H13 gắn trên nguyên tử nitơ còn proton H21 gắn trên nguyên tử oxy mà oxy có độ âm điện cao hơn nitơ nên proton H21 sẽ có độ chuyển dịch cao hơn proton H13. Vì vậy tín hiệu singlet ở = 11,898 ppm
được quy kết cho proton H21 và tín hiệu singlet ở = 11,247 ppm được quy kết cho proton H13. Bảng 2. Tóm tắt phổ1H-NMR của hợp chất (C) Proton H1 H19 H5 H18 H8,10 H7,11 (ppm) J (Hz) 2,030(s) 6,888 (d) 3J = 8,5 6,954 (s) 7,407(d-d) 3J = 8,5 4J = 2,0 7,475 (d) 3J = 8,5 7,604 (d) 3J = 9,0 Proton H16 H14 H3 H13 H21 (ppm) J (Hz) 7,745 (d) 3J = 2,5 8,551 (s) 9,654 (s) 11,247 (s) 11,898 (s) 3.3.3.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (13C-NMR)
Tín hiệu trên phổ13C-NMR được tóm tắt như trong bảng 3.
Bảng 3. Tóm tắt phổ13C-NMR của hợp chất (C) Carbon C1 C17 C5 C19 C15 C8,10 (ppm) 22,706 110,376 118,619 121,324 125,807 128,570 Carbon C9 hoặc C6 C6 hoặc C9 C7,11 C4 C16 C18 (ppm) 129,883 130,350 131,117 132,851 133,052 133,423 Carbon C14 C20 C2 C12 (ppm) 145,316 156,348 161,835 169,521
SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 43
Hình 7. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (13C-NMR) của hợp chất (C)
3.3.3.4. Phổ khối lượng MS
SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 44
Hình 9. Phổ MS của hợp chất (C)
Trên sắc kí đồ của hợp chất (C) (xem hình 8) thấy chỉ xuất hiện duy nhất 1 tín hiệu, cho thấy (C) là hợp chất sạch. Trên phổ khối lượng của hợp chất này (C18H15O3N3ClBr, M = 434,9985) (xem hình 9), thấy xuất hiện pic ion phân tử (M+H) = 436,0058; (M+H+2) = 438,0036. Điều đó cho thấy khối lượng phân tử của hợp chất
SVTH: Trương Thị Quỳnh Như Trang 45