Hợp chất Khối lượng phân tử Hình dạng – Màu sắc Dung mơi kết tinh Nhiệt độ nóng chảy (oC) Hiệu suất (%) QT 442,0228 Dạng bột – Màu vàng AcOH 237-238 55 QT-2N 575,0392 Dạng bột xốp – Màu nâu DMF: AcOH (1:1) 230-231 69 QT-4Br 607,8273 609,8253 Dạng bột – Màu vàng DMF: AcOH (2:1) 224-225 56 QT-4OMe 560,0647 Dạng bột mịn – Màu vàng DMF: AcOH (1:1) 218-219 54
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
1. Tổng hợp 2-mercapto-3-phenylquinazolin-4(3H)-one (Q)
• Phương trình phản ứng:
• Theo tài liệu [6], cơ chế phản ứng đóng vịng quinazoline như sau:
• Phân tích tín hiệu phổ:
Hình 1. Phổ hồng ngoại FT-IR của hợp chất Q
Chuyển đổi proton
Chuyển đổi proton
Trên phổ hồng ngoại của chất Q (hình 1) xuất hiện peak hấp thụ ở 3217 cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị của nhóm SH (S-H) và peak hấp thụ ở 1659 cm-1 đặc trung cho dao động hóa trị của nhóm C=O (C=O).
Hình 2. Phổ 1HNMR của hợp chất Q
Phổ 1HNMR của Q (hình 2) của hợp chất ghi nhận các tín hiệu cộng hưởng ở 13,05 ppm (1H, s, SH), 7,28-7,97 (9H, m, Ar-H). Các dữ liệu này hồn tồn phù hợp với đặc tính của 2-mercapto-3-phenylquinazolin-4(3H)-one trong các tài liệu [5].
2. Tổng hợp ethyl 2-((4-oxo-3-phenyl-3,4-dihydroquinazolin-2-yl)thio)acetate (QE) (QE)
• Phương trình phản ứng:
• Phản ứng xảy ra theo cơ chế SN2 như sau:
• Phân tích tín hiệu phổ:
Trên phổ hồng ngoại của chất QE (hình 3), khơng thấy tín hiệu đặc trưng cho dao động hóa trị của nhóm SH (S-H) ở 3217 cm-1, trong khi đó lại xuất hiện các tín hiệu ở 2986 cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết Csp3-H và peak hấp thụ ở 1736 cm-1 ứng với dao động hóa trị của liên kết C=O trong ester.
Hình 4. Phổ 1HNMR của hợp chất QE
Phổ 1HNMR của chất QE (hình 4) xuất hiện đầy đủ các tín hiệu đặc trưng ở 1,23 ppm (3H, t, -CH3) và 4,15 ppm (2H, q, -CH2-) của nhóm ethyl liên kết C=O; tín hiệu ở 3,99 ppm (2H, s, -SCH2-); cùng với các tín hiệu ở 4,78-8,10 ppm (9H, m, Ar-H) ứng với 9 proton ở các vòng thơm.
3. Tổng hợp 2-((4-oxo-3-phenyl-3,4-dihydroquinazolin-2-yl)thio) acetohydrazide (QH)
• Phản ứng xảy ra theo cơ chế như sau:
• Phân tích tín hiệu phổ:
Phổ FT-IR của QH (hình 5) cho thấy peak hấp thụ đặc trưng cho nhóm -NHNH2 ở 3279 cm-1. Ngoài ra, phổ cũng cho thấy sự dịch chuyển của băng hấp thụ đặc trưng cho liên kết C=O từ 1689 cm-1 đối với ester đến 1659 cm-1 của amide.
Hình 6. Phổ 1HNMR của hợp chất QH
Phổ 1HNMR (hình 6) khơng cịn thấy sự xuất hiện của các tín hiệu đặc trưng cho nhóm -C2H5 thay vào đó là các tín hiệu ở 4,28 ppm (2H, s, NH2) và 9,33 ppm (1H, s,
NH) của nhóm -NH-NH2. Các tín hiệu cịn lại bao gồm tín hiệu của các proton methylene -SCH2- ở 3,86 ppm (2H, s, -SCH2-) và tín hiệu của 9 proton trong các vòng thơm ở 7,48- 8,10 ppm (9H, m, Ar-H). Các tín hiệu này hồn tồn phù hợp với cấu trúc của hợp chất 2-((4-oxo-3-phenyl-3,4-dihydroquinazolin-2-yl)thio)acetohydrazide.
4. Tổng hợp N-(4-oxo-2-thioxothiazolidin-3-yl)-2-((4-oxo-3-phenyl-3,4-dihydro
quinazolin-2-yl)thio)acetamide (QT)
• Phương trình phản ứng:
• Cơ chế phản ứng được đề xuất như sau :
Chuyển đổi proton
• Phân tích tín hiệu phổ:
Hình 7. Phổ FT-IR của hợp chất QT
Trên phổ hồng ngoại của chất QT (hình 7), có tín hiệu ở 3202 cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị của nhóm -NH- , peak hấp thụ ở 1759 cm-1 đặc trưng dao động hóa trị của liên kết C=O trong vòng thiazolidinone.
Phổ 1HNMR của chất QT (hình 8) mất đi tín hiệu ở 4,28 ppm (2H, s, -NH2) của nhóm -NH-NH2. Đồng thời cũng xuất hiện các tín hiệu đặc trưng ở 4,13 ppm (2H, q, -CH2-) cùng với các tín hiệu ở 7,48-8,10 ppm (9H, m, Ar-H) ứng với 9 proton ở các vịng thơm. Điểm đáng chú ý là xuất hiện tín hiệu mới ở 4,41 ppm đặc trưng cho nhóm -CH2- của dị vịng 2-thioxo-1,3-thiazolin-4-one. Tuy nhiên, các tín hiệu của 2 nhóm -CH2- khơng phải
là singlet như dự kiến. Điều này có thể giải thích là do hiệu ứng Non-First Order Splitting
(sự tách tín hiệu khơng đơn thuần là bậc nhất). Kiểu tách tín hiệu do hiệu ứng Non-First
Order Splitting đã được đề cập đến trong các tài liệu [21-24].
Hình 9. Phổ HR-MS của hợp chất QT
Phổ HR-MS của hợp chất QT (Hình 9) (C19H14N4O3S3, M = 442,0228) cho tín hiệu ở 443,0367 m/z. Theo lý thuyết, [QT + H+] = 443,0305 m/z. Tín hiệu phổ thu được là hợp lý.
Từ các dữ liệu phổ cho thấy hợp chất QT được tổng hợp với cấu trúc như mong muốn.
5. Tổng hợp các hợp chất N-(5-arylidene-4-oxo-2-thioxothiazolidin-3-yl)-2-((4-oxo-
3-phenyl-3,4-dihydroquinazolin-2-yl)thio)acetamide (QT-Ar) 5.1. Phương trình phản ứng tổng quát
QT-Ar QT-2N QT-4Br QT-4OMe X 2-NO2 4-Br 4-OMe
5.2. Cơ chế phản ứng
Cơ chế phản ứng được đề xuất như sau:
QT-Ar QT-2N QT-4Br QT-4OMe X 2-NO2 4-Br 4-OMe
5.3. Phân tích tín hiệu phổ
• Hợp chất N-(5-(2-nitrobenzylidene)-4-oxo-2-thioxothiazolidin-3-yl)-2-((4-
Hình 10. Phổ hồng ngoại của hợp chất QT-2N
Phổ hồng ngoại của hợp chất QT-2N (Hình 10) có peak hấp thụ ở 3252cm-1 có cường độ trung bình đặc trưng cho dao động hóa trị của nhóm -NH. Trên phổ cũng xuất hiện các tín hiệu ở 1686 và 1740 cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị của các nhóm carbonyl C=O của vịng quinazolinone và vịng thiazolinone. Đặc biệt cịn có các peak hấp thụ của nhóm NO2 sắc nét, cường độ mạnh ở 1250 và 1551 cm-1.
Phổ 1HNMR của hợp chất QT-2N (Hình 11) so với phổ 1HNMR của QT (Hình 8) thì vẫn cịn các tín hiệu đặc trưng của nhóm methylen bên ngồi vịng ở 4,16 ppm (2H,
q, -CH2-) và nhóm -NH dạng singlet ở 11,31 ppm (1H, s, -NH). Ở vùng thơm có tín hiệu
7,48-8,68 ppm, cùng với 9 proton ở hợp phần (4-oxo-3-phenyl-3,4-hydroquinazolin-2- yl), cịn có sự xuất hiện thêm 5 tín hiệu của 5 proton ở hợp phần arylidene vừa gắn vào vị trí số 5 của dị vòng 2-thioxo-1,3-thiazolin-4-one. Trong đó, tín hiệu singlet của H
Hình 13. Phổ 13CNMR của hợp chất QT-2N
Phổ 13CNMR của hợp chất QT-2N (Hình 13) cũng xuất hiện 23 tín hiệu phổ ở vùng 34,5-190,7 ppm. Các tín hiệu thể hiện gần đầy đủ các nguyên tử carbon trong hợp chất, nguyên nhân có thể do sự trùng lặp của một số tín hiệu. Trong đó, dễ dàng nhận thấy các tín hiệu đặc trưng của carbon C=S (dị vòng 2-thioxo-1,3-thiazolin-4-one) ở 190,7 ppm; carbon của nhóm -S-CH2- ở 34,5 ppm. Các tín hiệu trên phổ 13C-NMR của QT-2N được liệt kê trong Bảng 3.