Để phân tích cấu trúc của hợp chất 31, luận văn sử dụng đồng thời phương pháp phân tích phổ hồng ngoại IR để tìm nhóm chức và phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR và 13C-NMR để chứng minh khung cấu trúc của hợp chất này.
Trên phổ IR của hợp chất 31 xuất hiện đầy đủ các tín hiệu hấp thụ đặc trưng cho các nhóm chức có mặt trong phân tử. Dao động hoá trị trong vùng 3080 và 3040 cm-1 là đặc trưng dao động của liên kết C-H của nhân thơm và olefin. Dao động hoá trị trong khoảng 2928 về 2852 là đặc trưng hấp thụ của liên kết C-H bão hoà như CH3
và CH2. Tín hiệu hấp thụ cường độ mạnh tại 1681 với 1629 cm-1 là đặc trưng của nhóm carbonyl amit liên hợp. Ngoài ra, các tín hiệu 1629, 1525 là đặc trưng dao động hoá trị của các liên kết C=C trong các hệ thơm. Dao động biến dạng của các liên kết N-O trong nhóm chức NO2 thể hiện tại 1217 cm-1, dao động biến dạng của C-O trong khoảng 1188 cm-1.
Hình 3.1. Phổ IR của hợp chất 31
Trên phổ 1H-NMR của hợp chất 31 thể hiện đầy đủ các tín hiệu cộng hưởng của các proton và nhóm proton có mặt trong phân tử. Tín hiệu cộng hưởng tại 12,49
(1H, s) là đặc trưng của proton trong nhóm N-H. Ba proton trên khung cấu trúc của quinoline thể hiện tại 8,22 (1H, s); 8,03 (1H, d, J=7,5 Hz) và 7,87 (1H, d, J=7,5 Hz). Tín hiệu vùng thơm tại 6,97 ppm (1H, s) được quy gán cho liên kết olefin mới được hình thành ở vị trí gắn kết của khung quinoline và khung piperazindione. Tín hiệu cộng hưởng tại 4,41 ppm (2H,s) là đặc trưng của nhóm methylen trong khung cấu trúc của piperazindione. Hai nhóm methyl của acyl (Ac) và nhóm kiên kết với khung quinoline lần lượt cộng hưởng tại 2,72 (3H, s) và 2,55 (3H, s).
Hình 3.2. Phổ 1H-NMR của hợp chất 31
Phổ 13C-NMR của hợp chất 31 thể hiện đầy đủ tín hiệu cộng hưởng của 17 nguyên tử carbon có mặt trong khung cấu trúc. Tín hiệu cộng hưởng tại 172,1 là của nhóm C=O của Ac và 166,7 ppm là của nhóm C=O của amid; tín hiệu cộng hưởng của các nguyên tử carbon trong khung cấu trúc của quinoline và nhóm olefin cộng hưởng trong khoảng 163,0; 158,5; 154,9; 144,3; 140,7; 138,2; 134,5; 130,3; 127,4; 123,5; 114,9 và 106,5 ppm. Tín hiệu cộng hưởng của nhóm methylen trong khung piperazine tại 46,9 ppm, tín hiệu cộng hưởng của nhóm methyl của Ac là 27,0 ppm, của nhóm methyl liên kết với nhân quinoline là 19,0 ppm.
Hình 3.3. Phổ 13C-NMR của hợp chất 31
Phân tích phổ HSQC và phổ HMBC của hợp chất 31 cho thấy các tương tác của các proton với các nguyên tử carbon trong khung cấu trúc, khẳng định được việc gắn kết của nhóm quinoline với khung piperazindione qua cầu olefin.
N CH3 NO2 Cl N N O M e Ac O 31 H
Hình 3.4. Phổ HSQC của hợp chất 31
Từ việc phân tích các dữ liệu trên, cho phép khằng định cấu trúc của hợp chất 31 như sau: N CH3 NO2 Cl N N O Me Ac O 31 H