PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1.Phương pháp nghiên cứu
Nhằm đặt được những mục tiên đã đề ra, phương pháp nghiên cứu của đề tài như sau:
Các phản ứng được tiến hành bằng phương pháp đun hồi lưu cổ điển
Tiến trình phản ứng được theo dõi bằng sắc ký lớp mỏng (TLC) với thuốc hiện màu là dung dịch KMnO4.
Sản phẩm được tinh chế bằng sắc ký cột silica gel.
Cấu trúc của sản phẩm được xác định bằng các phương pháp đo phổ 1H-NMR, 13C-NMR, DEPT, COSY, HMBC, HSQC và MS.
3.2.Phương tiện nghiên cứu 3.2.1.Dụng cụ và thiết bị 3.2.1.Dụng cụ và thiết bị
Hệ thống đun hoàn lưu
Máy khuấy từ gia nhiệt và bộ kiểm soát nhiệt độ IKA
Máy cô quay chân không HEIDOLPH
Bình cầu đáy tròn 50 mL, 100 mL, 250 mL, 500 mL Cột sắc ký Cân điện tử GF – 300 Bình chiết 100 mL, 500 mL Bình tam giác 100 mL Cốc thủy tinh 100 mL, 250 mL, 500 mL Phễu lọc
Đũa thủy tinh
Bình định mức 100 mL
PHAN PHÚ BÌNH 23
Máy Bruker Advance 500 MHz (Viện Công nghệ, 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội): đo phổ 1
H-NMR, 13C-NMR, DEPT
3.2.2.Hóa chất
4-Pyridinecarbaldehyde (Merck)
Potassium tert-butylate (Merck)
Silica gel cỡ hạt 0.04-0.06 nm (Merck)
Bản mỏng tráng sẵn silica gel 60F254 độ dày 0.2 mm (Merck)
Acid succinic (TQ) Ethanol (TQ, Merck) Ethyl acetate (TQ) Petroleum ether 60-90 (TQ) Sodium acetate (TQ) tert-Butanol (TQ) Acid sulfuric (TQ) Sodium bicarbonate (TQ) Acid acetic (TQ) Sodium sulfate (TQ)
Acetic anhydride (Tây Ban Nha)
3.2.3.Tinh chế một số hóa chất
tert-Butanol ((CH3)3COH): chưng cất lấy đúng nhiệt độ sôi phân đoạn 83°C.
Acetic anhydride ((CH3CO)2O): chưng cất lấy phân đoạn nhiệt độ sôi 140°C.
PHAN PHÚ BÌNH 24
Na2SO4 khan: nung Na2SO4 đến chảy thành chất lỏng rồi khô lại trong bình hút ẩm. Sau đó, tán nhỏ, đựng trong bình cổ nhám, tránh tiếp xúc với không khí.
Silica gel: được sấy ở 150°C trong hai giờ.
Petroleum ether: chưng cất lấy phân đoạn 60-90.
3.3.Tổng hợp
3.3.1.Tổng hợp diethyl succinate [45]
Cho vào bình cầu 11,8 g acid succinic 99,5 % (0,1 mol), 23 g ethanol 99,7% (0,5 mol) và 2 g xúc tác H2SO4 98% (15% mol so với acid succinic). Đun hỗn hợp ở 80°C trong 4 giờ và khuấy với tốc độ 700 vòng /phút. Hòa tan hỗn hợp sau phản ứng bằng dung môi EtOAc rồi cho vào phễu chiết. Rửa dịch chiết bằng dung dịch NaHCO3 15% cho đến khi dịch chiết trung tính (pH=7). Cuối cùng dịch chiết hữu cơ được rửa với dung dịch NaCl bão hòa, làm khan với Na2SO4, lọc, cô đuổi dung môi thu được sản phẩm là chất lỏng không màu (13,72 g -71,29%, R=0,71, PE:EtOAc = 2:3).
3.3.2.Tổng hợp (Z)-3-(ethoxycarbonyl)-4-(pyridin-4-yl)but-3-enoic (2’) [46]
Thêm từ từ hỗn hợp gồm t-BuOK (1,12 g - 10 mmol) trong t-BuOH (25 mL) vào bình cầu chứa hỗn hợp gồm 4-pyridinecarbaldehyde (0,535 g – 5 mmol) và diethyl succinate (1,74 g - 10 mmol). Khuấy đều hỗn hợp với tốc độ 700 vòng/phút, ở 50°C trong môi trường khí N2 trong 4 giờ. Hỗn hợp sau phản ứng được acid hóa bằng dung dich CH3COOH 15% (30 mL), rồi hòa tan trong EtOAc, trung hòa bằng dung dịch NaHCO3 bão hòa, rửa lại nhiều lần bằng nước cất đến khi dịch chiết EtOAc trung tính (pH = 7), tiếp tục rửa dịch chiết với dung dịch NaCl bão hòa, làm khan với Na2SO4, lọc, cô đuổi dung môi. Sản phẩm thô được tinh chế bằng sắc ký cột (silica gel, PE:EtOAc = 1:1) thu được chất rắn kết tinh màu trắng (0,791 g - 67,31%; R= 0,21, PE:EtOAc = 1:4).
3.3.3.Tổng hợp (Z)-ethyl 2-methyl-3-(pyridin-4-yl)-prop-2-enoate (3’) [46]
Khuấy hỗn hợp gồm (2’) (0,235 g - 1 mmol), NaOAc (0,082 g - 1 mmol) và Ac2O (2 mL - 2 mmol) trong môi trường khí N2, ở nhiệt độ 160°C trong 5 giờ. Hỗn hợp sau phản ứng được trung hòa bằng dung dịch NaHCO3 bão hòa,
PHAN PHÚ BÌNH 25
chiết với EtOAc (3 x 20 mL), rửa lại nhiều lần bằng nước cất đến khi dịch chiết EtOAc trung tính (pH = 7), tiếp tục rửa dịch chiết với dung dịch NaCl bão hòa, làm khan với Na2SO4, lọc, cô đuổi dung môi. Sản phẩm thô được tinh chế bằng sắc ký cột (silica gel, PE:EtOAc = 8:1) thu được chất lỏng không màu (0,163 g - 62,93%; R = 0,56 PE:EtOAc = 1:4).
3.3.4.Tổng hợp (Z)-2-methyl-3-(pyridin-4-yl)-prop-2-enol (4’)
Khuấy hỗn hợp gồm (3’) (0,259 g – 1 mmol), NaBH4 (0,38 g – 10 mmol) với 10 mL dung môi ethanol trong môi trường khí N2, ở nhiệt độ phòng trong 4 giờ với tốc độ khuấy là 700 vòng/phút. Hỗn hợp sau phản ứng được acid hóa bằng dung dịch HCl 1N rồi hòa tan trong EtOAc. Lọc và rửa lại nhiều lần bằng nước cất đến khi dịch chiết trung tính (pH=7), sau đó làm khan bằng Na2SO4 khan, cô đuổi dung môi. Sản phẩm thô được tinh chế bằng sắc ký cột với hệ giải ly PE:EtOAc=3:1 được chất lỏng dạng dầu không màu (0,116 g – 53,45%, R =0,3, PE:EtOAc=1:4) Dữ liệu phổ (phụ lục1.1-1.6) Phổ 1H-NMR (500 MHz, CDCl3): (ppm) 8,53 (d, 2H, –CH= (pyridine), J =6 Hz), 7,18 (d, 2H, –CH=(pyridine), J =6 Hz), 6,50 (s, 1H, –CH=), 4,22 (s, 2H, –CH2-OH), 1,91 (s, 3H, – CH3). Phổ 13 C-NMR (125 MHz, CDCl3): (ppm) 149,52 (–CH=), 145,51 (=C=), 142,34 (=C=), 123,65 (–CH=), 121,81 (–CH=), 67,99 (–CH2OH), 15,41 (–CH3). 3.3.5.Tổng hợp (Z)-2-methyl-3-(pyridin-4-yl)-propenal (5’)
Khuấy hỗn hợp gồm (4’) (0,215 g – 1 mmol), MnO2 (0,348 g – 4 mmol) với 5 mL dung môi acetonitrile trong môi trường khí N2, ở nhiệt độ phòng trong 2 giờ với tốc độ khuấy là 700 vòng/phút. Hỗn hợp sau phản ứng được hòa tan trong EtOAc. Lọc và rửa lại với nước cất, sau đó làm khan với Na2SO4 khan, cô đuổi dung môi. Tiến hành tinh chế sản phẩm thô bằng sắc ký cột với hệ dung môi PE:EtOAc=9:1 thu được chất lỏng, dạng dầu màu nâu nhạt (0,151 g – 70,89%, R =0,5, PE:EtOAc=1: 4). Dữ liệu phổ (phụ lục 2.1-2.5) Phổ 1 H-NMR (500 MHz, CDCl3): (ppm) 9,64 (s, 1H, –CHO), 8,71 (dd, 2H, –CH=(pyridine), J=4,5 Hz, J=1,5 Hz), 7,37 (dd, 2H, –CH= (pyridine), J =4,5 Hz, J =1,5 Hz), 7,22 (s, 1H, –CH=), 2,08 (s, 3H, – CH3).
PHAN PHÚ BÌNH 26
Phổ 13C-NMR (125 MHz, CDCl3): (ppm) 194,67 (–CHO), 150,25 (=C=), 145,70 (=CH=), 142,32 (=CH=), 141,88 (–CH=), 123,49 (–CH=), 10,93 (–CH3).
PHAN PHÚ BÌNH 27