Việc xác định cấu trúc hóa học của các chất sạch đƣợc thực hiện thông qua việc kết hợp các phƣơng pháp phổ hiện đại nhƣ phổ hồng ngoại (FT-IR), phổ khối (MS), sắc kí lỏng cao áp gắn với khối phổ (LC/MS), phổ cộng hƣởng từ hạt nhân một chiều nhƣ 1
H-NMR, 13C-NMR, DEPT. Trong trƣờng hợp cần thiết sẽ điều chế dẫn xuất acetyl của những chất chứa nhóm hydroxyl để khẳng định thêm cấu trúc của chúng.
2.4. SƠ ĐỒ NGHIÊN CỨU Nguyên liệu Amid 4 Epoxy 5 Amid 6 Bicalutamid Giai đoạn 1 Giai đoạn 2 Giai đoạn 3.1 Giai đoạn 3.2 - 4-cyano-3-trifluoromethylphenylfluoride 3 - Methacrylamide 2 Tinh chế Đo IR Đo 1 H-NMR, 13C-NMR Đo MS Tinh chế Đo IR Đo 1 H-NMR, 13C-NMR Đo MS Tinh chế Đo IR Đo 1 H-NMR, 13C-NMR Đo MS
2.5. QUY TRÌNH TỔNG HỢP
Sơ đồ tổng hợp bicalutamid chúng tôi dự kiến nhƣ sau: (Sơ đồ 10)
- Nghiên cứu quy trình tổng hợp chất N-(4-Cyano-3-trifluorophenyl) methacrylamide 4.
- Nghiên cứu quy trình tổng hợp chất N-(4-Cyano-3-trifluorophenyl) methacrylamide epoxide 5.
- Nghiên cứu quy trình tổng hợp chất N-(4-cyano-3- (trifluoromethylphenyl)-3-(4-fluorophenylthio)-2-hydroxy-2-
methylpropanamide 6.
- Nghiên cứu quy trình tổng hợp chất N-[4-Cyano-3- (trifluoromethyl)phenyl]-3-[(4-fluorophenyl)sulfonyl]-2-hydroxy-2- methylpropanamide (Bicalutamid) 1. NH2 O F CF3 CN O H N CF3 CN O H N O CF3 CN S O H N F CF3 CN OH S O H N F CF3 CN OH O O + 1) NaH/DMF 2) H2O/HCl H2O2/(CF3CO)2O/CH2Cl2 4-FC6H4SH/NaH/THF H2O2/(CF3CO)2O/CH2Cl2 2 3 4 5 6 1 Bicalutamid
Chất 4-cyano-3-trifluoromethylphenylfluoride 3 đƣợc amide hóa với methacrylamide 2 trong DMF với sự có mặt của natri hydrid để tạo thành chất N-(4-cyano-3-trifluorophenyl) methacrylamide 4. Chất 4 đƣợc oxy hóa bằng H2O2 trong CH2Cl2 với sự có mặt của (CF3CO)2O thu đƣợc N-(4-cyano-3- trifluorophenyl)methacrylamide epoxide 5. Với sự có mặt của tác nhân kiềm NaH vòng epoxide đƣợc mở phản ứng với 4-florobenzenethiol để tạo thành chất trung gian 6. Chất 6 không cần tinh chế mà đƣợc làm bƣớc tiếp theo, đƣợc oxy hóa bằng H2O2 để tạo thành hợp chất bicalutamid 1.
Các chất tổng hợp đƣợc kiểm tra độ tinh khiết bằng sắc ký bản mỏng (SKBM), sắc ký lỏng gắn với khối phổ (LC/MS),…
2.6. THỰC NGHIỆM
2.6.1. Tổng hợp chất N-(4-cyano-3-trifluorophenyl)methacrylamide 4
Hòa tan 25 mmol (2,215g) methacrylamide trong 11 ml DMF. Cho 15 mmol (2,78g) 4-cyano-3-trifluoromethylphenylfluoride vào hỗn hợp phản ứng. Phản ứng đƣợc làm lạnh trong đá muối ở -20°C. Cho từ từ NaH 60% (1,4g; 38 mmol) vào, giữ nhiệt độ phản ứng
≤ -15°C, phản ứng đƣợc đƣa lên nhiệt độ phòng và khuấy thêm 4 giờ (sục N2 vào bình phản ứng). Sau đó thêm 12 ml H2O, 4 ml HCl 18% và 13,5 ml n-hexane vào bình phản ứng. Hỗn hợp phản ứng đƣợc khuấy qua đêm. Tách dịch n-hexane, lọc kết tủa và rửa với H2O (3 x 150 ml), kết tinh lại trong EtOAc, lọc tinh thể, sấy khô thu đƣợc 3,27 g sản phẩm 4, hiệu suất 86%.
Hình 2.5. Bộ thiết bị tổng hợp chất N-(4-cyano-3- trifluorophenyl)methacrylamide4
2.6.2. Tổng hợp chất N-(4-cyano-3-trifluorophenyl)methacrylamide epoxide 5
2,54 g (10 mmol) chất 4 đƣợc hòa tan trong 15 ml CH2Cl2. Cho 1,4 ml (50 mmol) H2O2 30% vào phản ứng. Hỗn hợp phản ứng đƣợc làm lạnh bằng nƣớc đá và nhỏ giọt từ từ 6,5 ml (8,9 mmol) (CF3CO)2O vào sao cho nhiệt độ phản ứng ≤ 25°C. Sau đó hỗn hợp phản ứng đƣợc khuấy ở nhiệt độ phòng trong 2 giờ. Thêm 50 ml H2O vào hỗn hợp phản ứng, chiết bằng CH2Cl2 (3 x 50 ml). Dịch chiết CH2Cl2 rửa với dung dịch NaHSO3 bão hòa (3 x 50 ml), sau đó với dung dịch NaHCO3 bão hòa (3 x 50 ml) cuối cùng với H2O, làm khan bằng Na2SO4, cất loại dung môi, tinh chế trên cột silica gel với hệ dung môi n-hexane/EtOAc, thu sản phẩm 5 tinh thể màu trắng 2,21g ( HS : 82%).
Hình 2.6. Bộ thiết bị tổng hợp chất N-(4-cyano-3- trifluorophenyl)methacrylamide epoxide 5
2.6.3. Tổng hợp chất bicalutamid 1
0,82 ml (7,7 mmol) 4-florobenzenethiol đƣợc hòa trong 3 ml THF khan và làm lạnh bằng đá ở 0°C, cho từ từ 0,19 gam (8 mmol) NaH 60% trong dầu vào, giữ nhiệt độ phản ứng ≤ 25°C, khuấy thêm 10 phút nữa và cho từ từ 1,66 gam (6,1 mmol) N-(4-cyano-3-
trifluorophenyl)methacrylamide epoxide 5 đã đƣợc hòa tan trong 10 ml THF khan vào. Hỗn hợp phản ứng đƣợc khuấy thêm 2 giờ ở nhiệt độ phòng, cất loại THF dƣới áp suất giảm, cặn đƣợc hòa tan trong 20 ml ethyl acetate, rửa với nƣớc cất (2 lần x 10 ml), dịch ethyl acetate đƣợc làm khan với Na2SO4. Cất loại dung môi, thu đƣợc sản phẩm thô 6 không tinh chế, đem làm bƣớc sau.
Hình 2.7. Bộ thiết bị tổng hợp chất Bicalutamid 1
Sản phẩm thô 6 đƣợc hòa tan trong 15 ml dichlomethane, cho 1,5 ml (5 mol) dung dịch H2O2 30% vào. Hỗn hợp phản ứng đƣợc làm lạnh bằng đá muối ở -20oC, nhỏ giọt 5 ml (37 mmol) trifluoacetic anhydride vào, nhiệt độ phản ứng ≤ -15°C. Khuấy ở nhiệt độ phòng 12 giờ, cho 10 ml nƣớc đá và 10 ml nƣớc muối bão hòa vào hỗn hợp phản ứng, khuấy 30 phút. Lọc tủa, rửa với H2O. Kết tinh trong MeOH thu đƣợc sản phẩm 1 (2,36 g, HS : 90%).
CHƢƠNG 3
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Sau quá trình tổng hợp, các chất thô đƣợc tinh chế và đem đo phổ hồng ngoại, phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 1H và 13C, phổ khối thu đƣợc kết quả nhƣ sau.