- Phổ khối lượng (MS)
3.8.2.Tổng hợp các hemiasterlin chứa nhóm N-metyl trên block
126 được chứng minh bằng phương pháp 1H-NMR.
3.8.2.Tổng hợp các hemiasterlin chứa nhóm N-metyl trên block
Cũng với ý tưởng tương tự chúng tôi tiếp tục nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất mới của hemiasterlin có chứa α,β-cacbonyl-N-axetyl liên hợp như ở trên nhưng block 3 có chứa nhóm N-metyl. Các hemiasterlin kiểu
134
này được tổng hợp nhờ phản ứng của block 1 chứa hệ α,β-cacbonyl-N- axetyl liên hợp với block 2-3 chứa nhóm N-metyl trên block 3.
3.8.2.1. Tổng hợp các dẫn xuất este hemiasterlin
Dipeptit 142b (block 2-3) phản ứng với 1,0 đương lượng của chất
134d (block 1) trong sự có mặt của 1,1 đương lượng EDC, 1,1 đương
lượng HOBt và 2,0 đương lượng i-PrNHEt, trong dung môi DMF ở nhiệt độ phòng trong khoảng 12h nhận được este hemiasterlin 148d với hiệu suất đạt 65%. N OEt O N H NHAc 1,0 ®−¬ng l−îng 1,1 ®−¬ng l−îng EDC 1,1 ®−¬ng l−îng HOBt 2,0 ®−¬ng l−îngi-PrNHEt DMF, tophßng, 12 h 148d(65%) O O O H3N OEt O N CF3CO2 142b CO2H NHAc 134d 1 2 4 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 OCH3 OCH3 1' 2' 3' 4' 5' 6' Sơđồ 3.44
Cấu trúc của hợp chất 148d được chứng minh bằng các phương pháp phổ như 1H-NMR, 13C-NMR và IR.
Trên phổ 1H-NMR của hợp chất 148d xuất hiện đầy đủ các tín hiệu cộng hưởng (hình 3.30). Hình 3.30. Phổ1H-NMR của hợp chất 148d N OEt O N H NHAc 148d(65%) O O 1 2 4 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 OCH3 1' 2' 3' 4' 5' 6'
135
Nhân thơm thế 1,3 của hợp chất 148d cộng hưởng trong vùng trường thấp, tín hiệu của một proton tại 7,29 ppm doublet với hằng số tương tác 8,0 Hz được gán cho vị trí H-6’, tín hiệu của proton H-2’ dạng singlet ở 7,14 ppm, hai proton H-4’ và H-5’ cộng hưởng tại 6,92 ppm là tín hiệu doublet với hằng số tương tác J = 8,5 Hz. Tín hiệu của một proton vùng trường thấp ở 7,00 ppm được gán cho proton tại vị trí H-15. Trong khi tín hiệu của nhóm metin của E-olefin (H-3) cộng hưởng tại 6,62 ppm có hai hằng số tương tác đặc trưng là 1,5 và 9,5 Hz. Tín hiệu cộng hưởng của một proton tại 5,09 ppm được gán cho vị trí H-10. Nhóm metin tại vị trí H-4 thể hiện ở 4,95 ppm dưới dạng tín hiệu doublet với J = 9,5 Hz. Nhóm etoxi của phân tử hợp chất 148d thể hiện ở hai vị trí cộng hưởng tương ứng là nhóm metylen và nhóm metyl lần lượt tại 4,18-4,23 ppm (2H, m) và 1,33 ppm (3H, t, J = 7,0 Hz). Tín hiệu cộng hưởng của 3 proton singlet tại 3,79 ppm là đặc trưng của nhóm OCH3. Tín hiệu đặc trưng của nhóm N-metyl cộng hưởng tại 3,02 ppm, tín hiệu đặc trưng của nhóm axetyl cộng hưởng tại 2,13 ppm. Vùng trường cao có tín hiệu cộng hưởng của 3 proton singlet ở 1,91 ppm là đặc trưng của nhóm metyl liên kết với nhóm E-olefin. Nhóm
tert-butyl cộng hưởng tại 1,01 ppm là tín hiệu singlet của 9 proton, 6 proton ở vị trí H-6 và H-7 cộng hưởng ở 0,88 và 0,86 ppm là dạng tín hiệu doublet có hằng số tương tác 7,5 Hz. Hình 3.31. Phổ13C-NMR của hợp chất 148e N OEt O N H NHAc 148d(65%) O O 1 2 4 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 OCH3 1' 2' 3' 4' 5' 6'
136
Phổ 13C-NMR của hợp chất 148d (hình 3.31) thể hiện đầy đủ tín hiệu cộng hưởng của 29 nguyên tử cacbon. Tín hiệu tại 171,6 ppm được gán cho vị trí C-13, tín hiệu tại 169,2 được gán cho nhóm cacbonyl của axetyl, tín hiệu ở 167,7 ppm được gán cho nhóm cacbonyl của este và tín hiệu ở 164,7 ppm được gán cho vị trí C-9. Tín hiệu ở 159,7 ppm là đặc trưng của nguyên tử cacbon tại C-3’. Vị trí C-2 và C-3 lần lượt cộng hưởng tại giá trị 138,5 và 125,1 ppm. Nguyên tử cacbon tại vị trí C-14 cộng hưởng tại 134,9 ppm trong khi nguyên tử cacbon C-15 cộng hưởng ở vùng trường cao hơn tại 114,4 ppm. Ngoài ra trên phổ 13C-NMR xuất hiện đầy đủ các tín hiệu của các nhóm metyl trong vùng trường cao.
Sự phân tích các phổ cộng hưởng từ ở trên cho phép khẳng định cấu trúc của hợp chất 148d. Như vậy, nhờ phản ứng ghép nối block 1 với dipeptit là block 2-3, trong sự có mặt của các tác nhân hoạt hóa như EDC, HOBt và i-PrNHEt chúng tôi đã tổng hợp thành công dẫn xuất mới este hemiasterlin 148d có chứa hệ α,β-cacbonyl-N-axetyl liên hợp đồng thời có chứa nhóm N-metyl trên block 3. Cấu trúc của sản phẩm được chứng minh bằng các phương pháp phổ hiện đại, cơ chế hình thành được giải thích nhờ vai trò tác dụng của từng tác nhân hoạt hóa.
Áp dụng thành công của phản ứng tổng hợp este hemiasterlin 148d, chúng tôi tiến hành tổng hợp các dẫn xuất hemiasterlin khác có cấu trúc tương tự nhờ thay đổi các nhóm thế trên block 1. Thực hiện phản ứng của các hợp chất 134a-c,g (block 1) với dipeptit 142b (block 2-3) trong các điều kiện tương tự nhận được các este hemiasterlin 148a-c,e với hiệu suất cao (67-86%). 148a, Ar=napthan-2-yl 70% 148b,Ar=furan-3-yl 67% 148c, Ar=thiophen-3-yl 86% 148e, Ar=3-bromphenyl 70% N OEt O N H NHAc Ar 1,0 ®−¬ng l−îng 1,1 ®−¬ng l−îng EDC 1,1 ®−¬ng l−îng HOBt 2,0 ®−¬ng l−îngi-PrNHEt DMF, tophßng, 12 h O O O H3N OEt O N CF3CO2 142b Ar CO2H NHAc134a-c,g Sơđồ 3.45
137
Cấu trúc của các hemiasterlin 148a-c,e được chứng minh bằng các phương pháp phổ hiện đại như IR, 1H-NMR, 13C-NMR. Cơ chế hình thành sản phẩm 148a-c,e được giải thích tương tự như hình thành sản phẩm 146b.
Như vậy, chúng tôi đã tổng hợp thành công 5 dẫn xuất este hemiasterlin 148a-e có chứa hệ α,β-cacbonyl-N-axetyl liên hợp và nhóm NH ở block 3. Các dẫn xuất này đều là các chất mới lần đầu tiên được tổng hợp. Cấu trúc của các sản phẩm được chứng minh bằng các phương pháp phổ hiện đại. Cơ chế hình thành sản phẩm được giải thích với vai trò quan trọng của từng tác nhân như EDC, HOBt và i-PrNHEt.
3.8.2.2. Tổng hợp các axit hemiasterlin
Các dẫn xuất axit hemasterlin này được tổng hợp nhờ phản ứng thủy phân chọn lọc các este hemiasterlin có chứa hệ α,β-cacbonyl-N-axetyl liên hợp và nhóm NH ở block 3 (148a-e) bằng LiOH.
Để có cơ sở cho việc nghiên cứu thủy phân các este hemiasterlin này, chúng tôi tiến hành thủy phân este hemiasterlin 148d. Hợp chất 148d phản ứng với 10 đương lượng LiOH trong hệ dung môi MeOH/H2O=2/1 ở nhiệt độ phòng trong khoảng thời gian 10h nhận được axit hemiasterlin
149d với hiệu suất cao đạt 92%.
Sơđồ 3.46
Trên phổ 1H-NMR của hợp chất 149d xuất hiện đầy đủ các tín hiệu cộng hưởng tương tự như hợp chất 149d nhưng mất đi tín hiệu cộng hưởng của nhóm etoxi.
138
Hình 3.32. Phổ1H-NMR của hợp chất 149b
Trên phổ 13C-NMR của hợp chất 149d tương tự như của hợp chất 148d nhưng mất đi tín hiệu cộng hưởng của 2 nguyên tử cacbon của nhóm etoxi.
Hình 3.32. Phổ1H-NMR của hợp chất 149d
Ngoài ra, trên phổ IR xuất hiện tín hiệu đặc trưng của nhóm OH axit thể hiện dao động trong khoảng 3600-2600 cm-1 trong đó đỉnh hấp thụ của nhóm OH tại 3423 cm-1. Từ các dữ liệu phân tích phổ 1H-NMR, 13C-NMR và IR của hợp chất 149d cho phép khẳng định cấu trúc của hợp chất này là
149d(92%) N OH O N H NHAc O O 1 2 4 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 OCH3 1' 2' 3' 4' 5' 6' 149d(92%) N OH O N H NHAc O O 1 2 4 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 OCH3 1' 2' 3' 4' 5' 6'
139
dẫn xuất axit hemiasterlin. Như vậy, chúng tôi đã tổng hợp thành công dẫn xuất axit hemiasterlin 149d mới có chứa hệ α,β-cacbonyl-N-axetyl liên hợp và nhóm N-metyl ở block 3 nhờ phản ứng thủy phân chọn lọc este hemiasterlin 148d.
Áp dụng phản ứng thủy phân tổng hợp axit hemiasterlin 149d, chúng tôi nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất axit hemasterlin 149a-c,e nhờ phản ứng thủy phân chọn lọc các este hemiasterlin 148a-c,e bằng LiOH trong hệ dung môi metanol/nước tỷ lệ 2/1. Phản ứng được thực hiện tại nhiệt độ phòng trong khoảng 10h nhận được các dẫn xuất axit hemiasterlin
149a-c,e với hiệu suất cao (90-98%). Trên phổ 1H-NMR của các hợp chất
149a-c,e mất đi tín hiệu cộng hưởng đặc trưng của nhóm etoxi so với các hợp chất 148a-c,e tương ứng, ngoài ra trên phổ 13C-NMR của các hợp chất
149a-c,e mất đi tín hiệu cộng hưởng của 2 nguyên tử cacbon so với các hợp
chất 148a-c,e tương ứng, điều này khẳng định các hợp chất 149a-c,e là sản phẩm thủy phân của các hợp chất 148a-c,e. Phổ IR của các hợp chất 149a-
c,e đều có các dao động đặc trưng của axit. Tất cả các dữ liệu phân tích phổ
ở trên đã khẳng định cấu trúc của các axit hemiasterlin 149a-c,e.
Sơđồ 3.47
Như vậy, chúng tôi đã tổng hợp thành công 5 dẫn xuất mới axit hemiasterlin 149a-e nhờ phản ứng thủy phân các este hemiasterlin 148a-e bằng tác nhân thủy phân chọn lọc LiOH trong dung môi MeOH/H2O=2/1. Cấu trúc của các sản phẩm được khẳng định nhờ các phương pháp phổ hiện đại như IR, 1H-NMR và 13C-NMR.
140