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. Ngồi 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 vịng thơm ở 7,48- 8,10 ppm (9H, m, Ar-H). Các tín hiệu này hồn toàn 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 vòng 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.
Bảng 3. Các tín hiệu 13C của hợp chất QT-2N Đặc điểm Đặc điểm carbon C=S -S-CH2- Csp 2 Các tin hiệu 13C (ppm) 190,7 34,5 120,0; 124,1, 126,2; 126,6; 126,9; 127,0; 128,9; 129,9; 130,0; 130,1; 130,6; 132,2; 132,4; 135,3; 136,2; 147,6; 148,3; 156,6; 161,2; 162,9; 166,3.
Hình 14. Phổ HR-MS của hợp chất QT-2N
Phổ HR-MS của hợp chất QT-2N (Hình 14) (C26H17N5O5S3, M = 575,0392) cho peak đặc trưng ở m/z 576,0427 . Theo lý thuyết, khối lượng ion [QT-2N + H+] = 576,0470. Tín hiệu phổ thu được là hợp lý.
Từ các dữ liệu phổ cho thấy hợp chất QT-2N được tổng hợp với cấu trúc như mong muốn.
• Hợp chất N-(5-(4-bromobenzylidene)-4-oxo-2-thioxothiazolidin-3-yl)-2-((4-
oxo-3-phenyl-3,4-dihydroquinazolin-2-yl)thio)acetamide (QT-4Br)
Phổ hồng ngoại của hợp chất QT-4Br (Hình 15) có peak hấp thụ ở 3215 cm-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 1736 và 1689 cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị nhóm carbonyl C=O. Đặc biệt là các peak hấp thụ của nhóm Br ở 770 cm-1.
Hình 15. Phổ FT-IR của hợp chất QT-4Br
Hình 17. Phổ 1HNMR dãn rộng của hợp chất QT-4Br
Phổ 1HNMR của hợp chất QT-4Br (Hình 16) so với phổ 1HNMR của QT (Hình 8) thì vẫn cịn các tín hiệu đặc trưng của nhóm methylen ở 4,17 ppm (2H, q, -CH2-) và nhóm -NH dạng singlet ở 11,56 ppm (1H, s, -NH). Ở vùng thơm có tín hiệu ở 7,48-8,11 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 vịng 2-oxo-1,3-thiazilin-4-one. Trong đó, tín hiệu singlet của H ngồi vịng thơm của nhóm benzylidene ở 7,93 ppm (1H, s, =CH-) (Hình 17).
Hình 18. Phổ 13CNMR của hợp chất QT-4Br
Phổ 13CNMR của hợp chất QT-4Br (Hình 18) cũng xuất hiện 21 tín hiệu phổ ở vùng 34,51-190,26 ppm. Sự thể hiện gần đầy đủ các tín hiệu carbon đã được giải thích như trên. Trong đó, dễ dàng nhận thấy các tín hiệu đặc trưng của carbon C=S (dị vịng 2- thioxo-1,3-thiazolin-4-one) ở 190,3 ppm; carbon của nhóm -S-CH2- ở 34,5 ppm. Các tín hiệu được liệt kê trong Bảng 4.
Bảng 4. Các tín hiệu 13C của hợp chất QT-4Br Đặc điểm Đặc điểm carbon C=S -S-CH2- Csp 2 Các tin hiệu 13C (ppm) 190,3 34,5 120,0; 120,5, 126,6; 127,0; 129,9; 130,0; 130,1; 130,6; 132,1; 133,0; 133,8; 135,3; 136,2; 136,5; 147,6; 156,5; 161,2; 163,5; 166,2.
Hình 19. Phổ HR-MS của QT-4Br
Phổ HR-MS của hợp chất QT-4Br (Hình 19) (C26H17N4O3S3Br, M = 607,8273 và M = 609,8253) cho các peak đặc trưng ở m/z 608,9667 và m/z 610,9660. Theo lý thuyết,
khối lượng phân tử ion [QT-4Br + H+] = 608,9624 và 610,9604 m/z do Br có 2 đồng vị 79 và 81. Tín hiệu phổ thu được là hợp lý.
Từ các dữ liệu phổ cho thấy hợp chất QT-4Br được tổng hợp với cấu trúc như mong muốn.
• Hợp chất N-(5-(4-methoxybenzylidene)-4-oxo-2-thioxothiazolidin-3-yl)-2- ((4-oxo-3-phenyl-3,4-dihydroquinazolin-2-yl)thio)acetamide (QT-4OMe)
Phổ hồng ngoại của hợp chất QT-4OMe (Hình 20) có peak hấp thụ ở 3208 cm-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 1736 cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị của các nhóm carbonyl C=O trong vịng quinazolinone và vịng thiazolidinone. Đặc biệt là các peak hấp thụ ở 1248 cm-1 sắc nét, cường độ mạnh ứng với dao động của nhóm methoxy.
Hình 20. Phổ FT-IR của hợp chất QT-4OMe
Phổ 1HNMR của hợp chất QT-4OMe (Hình 21) so với phổ 1HNMR của QT (Hình
8) thì vẫn cịn các tín hiệu đặc trưng của nhóm methylen ở 4,16 ppm (2H, q, -CH2-) và
nhóm -NH dạng singlet ở 11,51 ppm (1H, s, -NH). Ở vùng thơm có tín hiệu ở 7,14-8,11 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 vịng 2-oxo-1,3-thiazilin-4-one. Trong đó, tín hiệu singlet của H ngồi vịng thơm của nhóm benzylidene ở 7,93 ppm (1H, s, =CH-) (Hình 22) và tín hiệu singlet của 3H của nhóm methoxy ở 3,86 ppm (3H, s, CH3).
Hinh 21. Phổ 1HNMR của hợp chất QT-4OMe
Hình 23. Phổ 13CNMR của hợp chất QT-4OMe
Phổ 13CNMR của hợp chất QT-4OMe (Hình 23) cũng xuất hiện 23 tín hiệu phổ ở
vùng 34,6-190,4 ppm. Sự thể hiện gần đầy đủ các tín hiệu carbon đã được giải thích như trên. Trong đó, dễ dàng nhận thấy các tín hiệu đặc trưng của carbon C=S (dị vịng 2-oxo- 1,3-thiazolin-4-one) ở 190,4 ppm; carbon của nhóm -S-CH2- ở 34,6 ppm. Đặc biệt, tín hiệu carbon 56,1 ppm đặc trưng cho nhóm thế -OCH3. Các tín hiệu cịn lại được liệt kê trong Bảng 5.
Bảng 5. Các tín hiệu 13CNMR của hợp chất QT-4OMe
Đặc điểm carbon C=S -S-CH2- -OCH3 Csp 2 Các tin hiệu 13C (ppm) 190,4 34,6 56,1 115,7; 116,3, 120,0; 125,8; 126,6; 126,9; 127,0; 129,9; 130,1; 130,5; 133,7; 135,2; 135,3; 136,2; 147,7; 156,5; 161,2; 162,3; 163,6; 166,2.
Hình 24. Phổ HR-MS của hợp chất QT-4OMe
Phổ HR-MS của hợp chất QT-4OMe (Hình 24) (C27H20N4O4S3, M = 560,0647) cho peak đặc trưng ở m/z 561,0731. Theo lý thuyết, [QT-4OMe + H+] = 561,0725 m/z. Tín hiệu phổ thu được là hợp lý.
Từ các dữ liệu phổ cho thấy hợp chất QT-4OMe được tổng hợp với cấu trúc như
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN
Thông qua việc thực hiện đề tài
“TỔNG HỢP MỘT SỐ HỢP CHẤT MỚI CHỨA DỊ VÒNG THIAZOLIDINE TỪ 2-MERCAPTO-3-PHENYLQUINAZOLIN-4(3H)-ONE”
Chúng tôi đã tổng hợp được 7 hợp chất có chứa dị vịng quinazoline; trong đó có 4 hợp chất mới chứa đồng thời 2 dị vòng quinazoline và dị vòng thiazolidine (QT, QT-
2N, QT-4Br, QT-4OMe), cụ thể như sau:
1. 2-mercapto-3-phenylquinazolin-4(3H)-one (Q)
2. Ethyl 2-((4-oxo-3-phenyl-3,4-dihydroquinazolin-2-yl)thio)acetate (QE) 3. 2-((4-oxo-3-phenyl-3,4-dihydroquinazolin-2-yl)thio)acetohydrazide (QH) 4. N-(4-oxo-2-thioxothiazolidin-3-yl)-2-((4-oxo-3-phenyl-3,4-dihydroquinazolin- 2-yl)thio)acetamide (QT) 5. N-(5-(2-nitrobenzylidene)-4-oxo-2-thioxothiazolidin-3-yl)-2-((4-oxo-3-phenyl- 3,4-dihydroquinazolin-2-yl)thio)acetamide (QT-2N) 6. N-(5-(4-bromobenzylidene)-4-oxo-2-thioxothiazolidin-3-yl)-2-((4-oxo-3- phenyl-3,4-dihydroquinazolin-2-yl)thio)acetamide (QT-4Br) 7. N-(5-(4-methoxybenzylidene)-4-oxo-2-thioxothiazolidin-3-yl)-2-((4-oxo-3- phenyl-3,4-dihydroquinazolin-2-yl)thio)acetamide (QT-4OMe)
Tất cả các chất tổng hợp đều được xác định tính chất vật lí (nhiệt độ nóng chảy, trạng thái, màu sắc, tính tan, dung mơi kết tinh….).
Cấu trúc của các chất cũng được xác nhận qua phổ FT-IR, 1HNMR, 13CNMR, HR– MS. Trong đó có 4 chất (QT, QT-2N, QT-4Br, QT-4OMe) chưa tìm thấy trong các tài liệu mà chúng tôi tham khảo và 3 hợp chất (Q, QE, QH) có các tính chất vật lí phù hợp với tài liệu đã công bố.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] El Fekki Ismail, Ibrahim A. I. Ali, Walid Fathalla, Amer A. Alsheikh and El Said El Tammey, “Synthesis of methyl [3-alkyl-2-(2,4-dioxo-3,4-dihydro-2H-quinazolin-1- yl)-acetamido] alkanoate”, Arkivoc, part iv, pp. 104-120, 2017.
[2] Mahmoud. R. Mahmoud, Wael. S. I. Abou-Elmagd, Salwa. S. Abdelwahab, El- Sayed. A. Soliman, “Synthesis and Spetral Characterization of Novel 2,3-Disubtituted Quinazolin-4(3H)-one Derivatives”, American Journal of Organic Chemistry, Vol 2, pp. 1-8, 2012.
[3] Savita D. Desai, Quinazolines Synthesis & QSAR Study, India, LAP Lambert Academic Publishing, 2014.
[4] Abdel G.A. El-Hebly, Mohammed H.A. Wahab, “Design and synthesis of some new derivatives of 3H-quinazolin-4-one with promising anticonvulsant activity”, Acta Pharm, Vol 53, pp. 127-138, 2003.
[5] V. Alagarsamy V. Raja Solomon and K. Dhanabal, “Synthesis and pharmacological evaluation of some 3-phenyl-2-subtituted-3H-quinazoline-4-one as analgesic, anti- ìnflammatory agents”, Bioogarnic & Medical Chemistry, Vol 15, pp. 235-241, 2006. [6] Mohammed G.A Al-Khuzaie, Suuad M.H. Al-Majidi, “Synthesis, Characterization and Evaluation Antimicrobial Activity of Some New Subtituted 2-mercapto-3- phenyl-4(3H)-quinazolinone”, Iraqi Journal of Science, Vol 55, No.2B, pp. 582-593, 2014.
[7] Mohamed Hagar, Saied M. Soliman, Farahate Ibid and El Sayed H. El Ashry, “Synthesis, molecular structure and spectroscopic studies of some new quinazolin- 4(3H)-one derivatives; an acccount on the N-versus S-alkylation”, Journal of Molecular Structure, Vol 1108, pp. 667-679, 2015.
[8] Souad J. Lfta, Nabeel B. Ayram and Salah M. Baqer, “Synthesis and Characterization of New 2,3-Disubtituted Quinazolinone Derivatives as Antibacterial Agents”, Journal of Al-Nahrain University, Vol 19, pp. 1-12, 2016.
[9] Mohamed F. Abdel-Megeed, Mohamed M. Azaam and Gamal A. El-Hiti, “A Simple Proceduce for synthesis of 3H-quinazolin-4-one hydrazones under mild conditions”,
Journal of Saudi Chemical Society, Vol 18, pp. 1022-1027, 2011.
[10] Adnan A. Kadi, Adel S. El-Azab, Ahmed M. Alafeedy and S.G. Abdel-Hamide, “Synthesis and biological screening of some new subtituted 2-mercapto-4-(3H)- quinazolinone analogs as anticonvulsant angents”, Arizona Journal of Pharmacial Science, Vol 34, pp. 135-155, 2009.
[11] Dhruva Kumar, Suresh Narwal and Jagir S. Sandhu, “Catalyst-Free Synthesis of Highly Biologically Active 5-Arylidene Rhodanine and 2,4-Thiazolidinedione Derivatives Using Aldonitrones in Polyethylene Glycol, International Journal of Medicinal Chemistry, Vol 2013, pp. 1-5, 2013.
[12] Khaled Toubal, Ayada Djafri, Abdelkader Chouaih and Abdou Talbi, “Synthesis and Strutural Determination of Novel 5-Arylidene-3-N(2-alkyloxyaryl)-2- thioxothiazolidin-4-ones”, Molecules, Vol 17, pp. 3501-3509, 2012.
[13] Olexandra Roman and Roman Lesyk, “Synthesis and Anticancer activity in vitro of some 2-thioxo-4-thiazolidone derivatives”, Farmacia, Vol 6, pp. 640-648, 2007. [14] Hassan A. Zamani, Mohammad R. Ganjali and Mehdi Adib, “Fabrication of a New
Samarium (III) Ion-Selective Electrode Based on 3-{[2-Oxo-1-2(H)- acenaphthylenyliden]amino-2-thioxo-1,3-thiazolidin-4-one”, Journal of Brazil Chemical Society, Vol 18, pp. 215-222, 2007.
[15] Mohammad R. Ganjali, Hassan A. Zamani, Parviz Norouzi and Mehdi Adib, “Zn2+ PVC-based Membrane Sensor Based on 3-[(2-Furylmethylene)amino]-2-thioxo-1,3-
thiazolidin-4-one”, Bulletin of the Korean Chemical Society, Vol 26, pp.579-584,
2004.
[16] Jagbir Gagoria, Kuldeep Singh, S.K. Jain, Gautam and Anurag Khatkar “Synthesis and anticonvulsant study of benzylidine Rhodanine derivatives”, Oriental Journal of
Chemistry, Vol.24, pp. 713-716, 2008.
[17] Mulay Abhibit, Mangesh Ghodke and Nikalje A. Pratima, “Exploring potential of 4-thiazolidinone: A brief review”, International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, Vol 1, pp. 47-64, 2009.
[18] Vladimir N. Yarovenko, Alexandra S. Nikitina, Egor S. Zayakin, Igor V. Zavarzin, Mikhail M. Krayushkin and Leonid V. Kovalenko, “2-Thioxopyrano[2,3- d][1,3]thiazoles by Diels-Alder reaction of arylidenerhodanines under microwave irradiation”, Arkivoc, pp. 103-111, 2008.
[19] Ludmyla Mosula, Borys Zimenkovsky, Dmytro Havrylyuk, Alexandru-Vasile Missir, Ileana C. Chirita and Roman Lesyk, “Synthesis and antitumor activity of novel 2-thioxo-4-thiazolidinones with benzothiazole moieties”, Farmacia, Vol 57, pp. 321- 330, 2009.
[20] V. N. Yarovenko, A.S. Nikitina, I.V. Zavarzin, M. M. Krayushkin and L. V. Kovalenko, “Synthesis of 2-thioxo-1,3-thiazolidin-4-one derivatives”, Russian Chemical Bullein International Edition, Vol 56, pp. 1624-1630, 2007.
[21] Phạm Duy Nam, Nghiên cứu tổng hợp và chuyển hóa các azometin từ dãy 5-amino
thế, Luận án Tiến sĩ Hóa học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia
Hà Nội, trang 21.
[22] M. Abo-Bakr, “Synthesis and evaluation of antimicrobial activity of some new heterocyclic compounds using succinic acid dihydrazide as a precursor,”
International Journal of Scientific & Engineering Research, vol. 4, no. 10, October-
[23] J. Mohan, “Organic Spectroscopy: Principles and Applications,” Second Edition, pp. 227–228.
[24] http://www.chem.ucla.edu/~harding/IGOC/N/non_first_order_splitting.html [Truy cập lúc 1:50 PM, GMT +7, ngày 10 tháng 4 năm 2019].