110 và etanol trong sự có mặt của xúc tác TsOH và TsCl nhận được hợp chất L tryptophan etyl este 111 với hiệu suất sản phẩm thô 98%.
3.4.1 Tổng hợp các hợp chất piperazinedion từ hợp chất cis-113a
Từ hợp chất cis-113a được đóng vòng nhờ phản ứng với 5 đương lượng metylamin trong dung môi EtOH ở nhiệt độ phòng trong thời gian 24h nhận được dẫn xuất piperazinedion 114a (sơ đồ 3.12) với hiệu suất cao 95%. Cấu trúc của 114a được chứng minh bằng các phương pháp phổ hiện đại như: IR, MS, 1H-NMR và 13C-NMR.
Sơ đồ 3.12: Tổng hợp hợp chất piperazinedion 114a.
Trên phổ IR của hợp chất 114a (Phụ lục 76) có các đỉnh hấp phụ đặc trưng của nhóm amin bậc II thể hiện ở đỉnh hấp phụ 3307cm-1, đỉnh hấp phụ của nhóm cacbonyl 1655cm-1. Ngoài ra, trên phổ IR còn xuất hiện các đỉnh hấp phụ của các liên kết C-H bão hòa, C-O, C-H và C=C của nhân thơm. Trên phổ ESI-MS (phụ lục 77) cho pic ion phân tử ở m/z 376,1 [M+H]+ và 374,1 [M-H]+ phù hợp với công thức phân tử C22H21N3O3 của hợp chất 114a.
Trên phổ 1H-NMR của hợp chất 114a (hình 3.3) xuất hiện đầy đủ các tín hiệu cộng hưởng của proton có mặt trên phân tử. Tín hiệu cộng hưởng của ba proton singlet tại 2,95 ppm là đặc trưng của nhóm N-CH3. Tín hiệu cộng doublet-doublet với hằng số tương tác 11,5 và 16,0 Hz tại 3,10 ppm được gán cho proton H-12a. Tín hiệu của proton H-12b cộng hưởng tại 3,62 ppm với hằng số tương tác 4,5 và 16,0 Hz. Proton ở
97
vị trí H-3 thể hiện cặp doublet tại 3,83 ppm và 4,03 ppm với hằng số tương tác 16,0 Hz. Proton ở vị trí H-13 là tín hiệu doublet-doublet tại 4,23 ppm với hằng số tương tác 4,0 và 11,5 Hz. Proton ở vị trí H-6 là tín hiệu singlet tại 6,11 ppm. Ngoài ra, trên vùng trường thấp trên 1
H-NMR của hợp chất 114a thể hiện tín hiệu cộng hưởng của 8
proton thơm, tín hiệu của nhóm metoxi cộng hưởng tại 3,63 ppm.
Hình 3.3: Phổ 1H-NMR của hợp chất 114a
Phổ 13C-NMR thể hiện đầy đủ các tín hiệu cộng hưởng của 22 nguyên tử cacbon của chất 114a, trong đó có hai tín hiệu của nhóm cacbonyl. Phân tích phổ trên cho phép khẳng định cấu trúc của hợp chất 114a.
98
Hình 3.4: Phổ 13C-NMR của hợp chất 114a
Cơ chế đóng vòng giữa hợp chất cis-113a với metylamin được giải thích như sau:
Sơ đồ 3.13: Cơ chế tổng hợp piperazinedion 114a.
Tương tự, đồng phân cis-113a cho phản ứng lần lượt với các hợp chất etylamin
hoặc n-propyamin, n-butylamin, benzylamin, 4-metoxibenzylamin nhận được các hợp chất 114b-f với hiệu suất phản ứng đạt 92-97%. Các hợp chất được làm sạch bằng sắc
99
ký cột. Cấu trúc của các hợp chất 114b-f cũng được chứng minh bằng các phương
pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân.
Sơ đồ 3.14: Tổng hợp các hợp chất piperazinedion 114
Như vậy, từ hợp chất cis-113a, đã tổng hợp được 6 dẫn xuât piperazinedion 114a-f với hiệu suất cao, cấu trúc được chứng minh bằng các phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân.