III. Xác định cấu trúc và một số tính chất vật lý
III.4. Thăm dò hoạt tính sinh học
Thăm dò hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm được thực hiện tại Viện Hóa học các Hợp chất Thiên nhiên viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Hà Nội.
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ - THẢO LUẬN
I. Tổng hợp 4,6-dimethylpyrimidine-2(1H)-thione (N1) I.1. Cơ chế phản ứng
Theo tài liệu [13] phản ứng khép vòng pyrimidine xảy ra như sau:
H3C
H3C O O
+ 2H NH2
C S NH2
H2N NH H3C
H3C OH
S
NH2 N H3C
H3C OH
S
NH
NH S H3C
H3C
- H2O
H3C
H3C
OH OH
NH2 NH2 H3C
H3C OH
OH S
NH N H3C
H3C OH2
S
NH2 NH H3C
H3C OH2
OH S
- H2O
N
NH S H3C
H3C
- 2H N
N SH H3C
H3C
Phản ứng tạo vòng pyrimidine ở trên gồm hai giai đoạn: cộng hợp nucleophile và tách loại nước. Trong đó, tác nhân nucleophile là phân tử thiourea với hai đôi điện tử trên nitơ đã tấn công vào hai carbon của nhóm carbonyl.
Hợp chất N1 có nhiệt độ nóng chảy gần 215oC, phù hợp với số liệu mà tài liệu [17] đã công bố. Tinh thể N1 có dạng hình kim, màu vàng sáng, tan ít trong nước dễ tan trong ethanol.
I.2. Phân tích phổ
Kết quả trên phổ IR của hợp chất N1 cho thấy các pic hấp thụ tại:
ν = 3188cm-1đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết N-H .
ν = 3034cm-1đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết =C-H thơm .
ν = 2914cm-1đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết C-H no.
ν = 2548cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết S-H tham gia vào liên kết hidro.
ν = 1624, 1570, 1362cm-1 đặc trưng cho các dao động hóa trị của liên kết C=C, C=N, C-N.
Từ kết quả phổ IR, chúng tôi nhận thấy pic hấp thụ của nhóm NH2 không thấy xuất hiện, thay vào đó là vân hấp thụ của nhóm N-H, đồng thời xuất hiện một vân hấp thụ 2548cm-1 của liên kết S-H. Điều đó cho phép chúng tôi kết luận phản ứng đã xảy ra và N1 đã được tổng hợp. Ngoài ra, trên phổ hồng ngoại cũng đã thể hiện
Hình 1: Phổ IR của hợp chất N1
N NH
S
H3C CH3
N N
SH
H3C CH3
rõ hiện tượng tautome hóa của hợp chất N1: vừa có dao động hóa trị của liên kết N-H, vừa có dao động hóa trị của liên kết S-H.
II. Tổng hợp (4,6-dimethylpyrimidin-2-ylsulfanyl)acetohidrazide (N3) II.1. Tổng hợp ethyl 2-(4,6-dimethylpyrimidin-2-ylthio)acetate (N2)
Cơ chế phản ứng
N
N H3C
H3C
SH
N
N H3C
H3C
SK
N
N CH3
CH3 S
N
N H3C
H3C
S
+ K2CO3 + KHCO3
Cl C H
C H
O OC2H5
N
N H3C
H3C
S C
H H δ+ δ−
- Cl H
C2 C O
OC2H5
O
OC2H5 Cl δ−
Phản ứng xảy ra theo cơ chế thế lưỡng phân tử (SN2) qua trạng thái chuyển tiếp.
Trong đó, tác nhân nucleophile là anion (4,6-dimethylpyrimidine-2-thiolate).
Để tăng tính nucleophile cho tác nhân phản ứng được thực hiện trong môi trường kiềm. Chúng tôi chọn K2CO3 thay cho Na2CO3 vì mặc dù cation Na+ và K+ có cùng điện tích nhưng bán kính nguyên tử của K+ lớn hơn Na+ nên mật độ điện tích trên K+ nhỏ hơn, nên liên kết giữa K+ và anion (4,6-dimethylpyrimidine-2- thiolate) càng kém bền. Do đó khi phân ly sẽ làm tăng nồng độ của tác nhân nucleophile.
Vì K2CO3 tan tốt trong nước tạo môi trường kiềm tương đối mạnh sẽ thủy phân ester tạo thành cũng như ester tham gia phản ứng nên làm cho hiệu suất tổng hợp giảm. Vì vậy, chúng tôi chọn dung môi là acetone thay vì chọn dung môi nước do dung môi acetone dễ bay hơi có thể loại bỏ khỏi sản phẩm dễ dàng. Ngoài ra acetone là dung môi aprotic thuận lợi cho phản ứng SN2
Chậm
Trạng thái chuyển tiếp
Sau khi chiết bằng dung môi diethyl ether thu được chất lỏng màu vàng, tiến hành cô quay để đuổi dung môi.
Một số biện pháp tăng hiệu suất phản ứng:
- Làm khan K2CO3 trước khi tham gia phản ứng và lượng K2CO3 chỉ nên dùng vừa đủ nhằm tránh sự thủy phân ester tạo thành cũng như ester tham gia phản ứng.
- Sử dụng máy khuấy từ, K2CO3 được nghiền nhỏ nhằm làm tăng sự tiếp xúc do K2CO3 ít tan trong acetone.
Vì sản phẩm tạo thành là chất lỏng chưa được tinh chế sạch nên chúng tôi không tiến hành khảo sát các loại phổ của chất này, chúng tôi dùng sản phẩm tạo thành để thực hiện cho phản ứng tiếp theo. Qua việc xác định tính chất và cấu tạo của hợp chất N3 cho phép chúng tôi kết luận đã tổng hợp thành công hợp chất N2.
II.2. Tổng hợp 2-(4,6-dimethylpyrimidin-2-ylthio)acetohydrazide (N3) II.2.1. Cơ chế phản ứng
N N H3C
H3C
SCH2 C O
OC2H5
N N H3C
H3C
SCH2 C OC2H5
N N H3C
H3C
SCH2 C O
HN O
NH NH2
NH2 H2N NH2
-H
- OC2H5
Phản ứng xảy ra theo cơ chế cộng nucleophile (AN) với tác nhân nucleophile là phân tử hydrazine với đôi điện tử tự do trên nguyên tử nitơ tấn công vào nguyên tử carbon của nhóm carbonyl mang một phần điện tích dương.
Lượng hidrazine gấp 3-4 lần so với ester nhằm chuyển hóa hết ester thành hydrazide, phải cho hydrazine vào từ từ để tránh môi trường quá kiềm. Vì nếu là môi trường quá kiềm thì ester bị thủy phân làm mất một lượng ester làm giảm hiệu suất phản ứng.
II.2.2. Phân tích phổ
Kết quả phổ IR của hợp chất N3 cho thấy:
Pic có cường độ mạnh, sắc nhọn ở 3277cm-1đặc trương cho dao động hóa trị của liên kết N-H trong nhóm NH2.
Pic hấp thụ ở 3161cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết N-H trong nhóm N-H hidrazide.
Pic hấp thụ ở 2999cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết =C-H thơm.
Pic hấp thụ ở 2911cm-1, 2870 cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết C-H no.
Pic hấp thụ ở 1690cm-1 chính là dao động của liên kết C=O trong phân tử hidrazide.
Các pic hấp thụ ở 1586, 1537cm-1 đặc trưng cho dao động của liên kết C=C và liên kết C=N.
Hình 2: Phổ IR của hợp chất N3 NN NN
CCHH33 HH33CC
SSCCHH22 CC HH NN OO
NNHH22
Các giá trị phổ IR của hợp chất N3 phù hợp với các giá trị trong tài liệu tham khảo [13] điều đó cho phép chúng tôi khẳng định đã tổng hợp thành công acetohydrazide.
III. Tổng hợp 4-amino-5[(4,6-dimethylpyrimidine-2-ylthio)methyl]-1,2,4- triazole-3-thiol/thione (N4)
III.1. Tổng hợp kali thiosemicarbazate (N4’)
Cơ chế phản ứng:
N N
S H2 C
C HN
NH2 O
H3C CH3
+ N N
S H2 C
C HN
NH2 O
H3C CH3
S S
N N
S H2 C
C HN
NH O
H3C CH3
SH S
N N
S H2 C
C HN
NH O
H3C CH3
SK S
KOH C
S S
Một số biện pháp tăng hiệu suất phản ứng:
Phản ứng xảy ra rất nhanh. Vì vậy, để tránh hỗn hợp phản ứng dễ đặc quánh cần tác động bằng máy khuấy từ. Nếu hỗn hợp quá đặc, không khuấy được nữa thì thêm từ từ ethanol tuyệt đối vào. Lượng ethanol không nên dùng quá dư vì sản phẩm có thể bị hoà tan một phần. Do sản phẩm dễ tan trong nước nên cần dùng KOH và ethanol thật khan để không bị mất sản phẩm. Khi lọc sản phẩm cần phải dùng diethyl ether rửa sản phẩm cho sạch, loại hết CS2 dư, để phản ứng chuyển hoá kế tiếp được thuận lợi.
Sản phẩm thu được ít tan trong ethanol, tan tốt trong nước. Sự thay đổi độ tan, và cấu trúc của sản phẩm chuyển hoá tiếp theo chứng tỏ muối (N4’) đã được tạo thành.
III.2. Tổng hợp 4-amino-5[(4,6-dimethylpyrimidine-2-ylthio)methyl]- 1,2,4-triazole-3-thiol/thione (N4)
III.2.1. Cơ chế phản ứng
Cơ chế phản ứng tạo vòng 1,2,4-triazole xảy ra như sau:
Ar S
O H2N NH2
HN H N
S SK
+ Ar
S
O H N H
N SK
S
Ar
S NH
HN NH
H2N S
Ar
S N
HN N
H2N
SH
Ar
S N
HN N
H2N
SK HO
Ar
S N
HN NH
H2N S HO
N N
H3C CH3 Ar =
NH2 H2N
Ar S
OHH N H
N SK
NH S H2N -KHS SK
HO
+KHS -H2S
+H - K - H2O
HO Ar
S N
N N
H2N
SH
Một số biện pháp tăng hiệu suất phản ứng:
Để phản ứng đạt hiệu suất cao cần chú ý không thực hiện phản ứng ở nhiệt độ quá cao (đun sát bếp điện) do hydrazine sẽ bị bay hơi bớt và dễ xảy ra hiện tượng lưu huỳnh hoá.
Sau khi acid hoá dung dịch sau phản ứng cần có thời gian làm lạnh để sản phẩm tách ra hết. Do sản phẩm vừa có nhóm NH2 vừa có nhóm SH nên dễ tan trong dung dịch quá acid hay quá kiềm. Vì vậy, sau khi lọc cần thử acid hoá và kiềm hoá nước lọc để xem còn sản phẩm tách ra nữa không.
Sản phẩm thu được có nhiệt độ nóng chảy tăng cao. Điều này giúp kết luận sơ bộ (N4) đã được tạo thành.
III.2.2. Phân tích phổ
Hình 3 : Phổ IR của hợp chất (N4)
Bảng 1 : Một số tín hiệu phổ IR tiêu biểu của hợp chất (N4) (ν, cm-1)
N N
CH3 CH3
SCH2 N
N NH
S
NH2
N N
CH3 CH3
SCH2 N
N N
SH
NH2
1
2a 4a
5 6 7
8
3
9
Chất N-H
S-H C-Hno C-Hthơm C=O C=Cthơm
C=N N4
3238, 3123
2774 2951 3053 - 1653
1575
Kết quả phổ IR của hợp chất (N4) cho thấy:
So với phổ IR của hydrazide (N3) trên phổ IR của (N4) không còn thấy xuất hiện pic hấp thụ ở 1690cm-1đặc trưng cho dao động hóa trị của nhóm C=O.
NN NN
CCHH33 CCHH33 SSCCHH22 NN
NN NN
SHSH
NNHH22
Các pic hấp thụ ở 3238cm-1 – 3121cm-1đặc trưng cho nhóm NH2 vẫn còn.
Các pic ở 2951cm-1là do dao động hoá trị của C-H no.
Hai pic ở khoảng 1653cm-1 – 1575cm-1đặc trưng cho liên kết C=C và C=N.
Ngoài ra còn xuất hiện pic hấp thụ ở 2774cm-1đặc trưng của nhóm S-H.
So sánh các tín hiệu tiêu biểu trên phổ IR của (N4) (tóm tắt ở bảng 1) rất phù hợp với tài liệu [13] chứng tỏ (N4) được tạo thành. Hơn nữa (N4) là hợp chất trung gian trong quá trình chuyển hóa nên chúng tôi không khảo sát phổ proton của (N4).
Phổ proton của (N4) theo như trong tài liệu [13]) có các đặc trưng sau:
Chất H2a , H4a H3 H5, H8 H9
N4 2,35 (6H, s, H2a, 4a) 6,99 (1H, s, H3) 4,45 (2H, s, H5) 5,58 (2H, s, H8)
13,52 (1H, tù rộng, H9)
IV. T ổng hợp các hợp chất amide IV.1. Cơ chế phản ứng
N N CH3
SCH2 N
N N
SH NH2 H3C
N N CH3
SCH2 N
N N
SK NH2 H3C
+ K2CO3 + KHCO3
Cl H
H H
N
O N Ar
N CH3
SCH2 N
N N
S NH2 H3C
Châm
N N CH3
SCH2 N
N N
S NH2 H3C
Cl H H
NH O
Ar δ+
δ− δ−
- Cl N
N CH3
SCH2 N N N
S NH2 H3C
H2 C
H N O
Ar
hay Ar = C6H5, 4-CH3C6H4, 4-O2NC6H4, C7H4NS (benzothiazol-2-yl)
Trạng thái chuyển tiếp
Phản ứng xảy ra theo cơ chế thế lưỡng phân tử (SN2) qua trạng thái chuyển tiếp.
Trong đó, tác nhân nucleophile là anion 4-amino-5-[(4,6-dimethylpyrimidine-2- ylthio)methyl]-4H-1,2,4-trizole-3-thiolate.
Để tăng tính nucleophile cho tác nhân, chúng tôi thực hiện phản ứng trong môi trường kiềm.
Phản ứng xảy ra thuận lợi và kết tủa nhanh chóng tạo thành trong bình phản ứng.
IV.2. Phân tích phổ
Hình 4 : Phổ IR của hợp chất (N7)
So sánh phổ IR của hợp chất 1,2,4-triazole với phổ IR của các hợp chất amide (xem ở hình 4, và các phụ lục 4, 7, 10, 13) chúng tôi thấy rằng phổ IR của các hợp chất amide:
Không còn pic hấp thụ ở khoảng 2773cm-1đặc trưng cho nhóm S-H (trừ N8)
Xuất hiện pic hấp thụ mạnh ở khoảng 1664cm-1 - 1697cm-1 đặc trưng cho liên kết C=O
Có pic hấp thụ ở khoảng 3464cm-1 – 3120cm-1 đặc trưng cho nhóm NH2 và liên kết N-H
N N
CH3 SCH2 N N N
S NH2
H3C
CH2 C
HN O
Có pic hấp thụ ở khoảng 3126cm-1 – 3053cm-1 là do dao động hoá trị của liên kết C-Hthơm.
Có pic ở 2985cm-1 – 2850cm-1 đặc trưng cho dao động hoá trị của liên kết C-H no.
Có pic ở khoảng 1606cm-1 – 1570cm-1 đặc trưng cho liên kết C=C thơm và C=N.
Một số pic hấp thụ tiêu biểu được tóm tắt ở bảng 2.
Bảng 2 : Một số tín hiệu phổ IR tiêu biểu của các hợp chất amide (ν, cm-1)
Phân tích phổ 1H-NMR của các hợp chất amide (ta lấy hợp chất N7 làm đại diện).
N
N H3C
H3C
S H2C
N N
N H2N
S CH2
C O
NH Ar
Chất Ar N-H C-Hthơm C-Hno C=O C=Cthơm
C=N
N5 4-CH3C6H4 3349
3262 3063 2920 1665 1585
1514
N6 4-NO2C6H4
3464 3313 3192
3110 2986 1697 1570
1624
N7 C6H5 3290
3167 3127 2963
2924 1697 1597
1583
N8 C7H4NS 3337
3183 3059 2941 1690 1607
1583
Hình 5 : Phổ 1H-NMR của hợp chất (N7)
Ở vùng trường mạnh xuất hiện pic hấp thụ có cường độ bằng 6 dạng singlet với độ chuyển dịch δΗ = 2.36ppm. Dựa vào cường độ, hình dạng và độ chuyển dịch của vân phổ chúng tôi quy kết tín hiệu này cho 6 nguyên tử H2a và H4a của hai nhóm CH3.
Tín hiệu của proton H10 có cường độ là 1, độ chuyển dịch δH = 10.29ppm dạng singlet.
Tín hiệu của proton H11 có cường độ là 2, độ chuyển dịch δH = 6.05ppm dạng singlet.
Ở vùng thơm:
N
N H3C
H3C
S H2C
N N N NH2
S CH2
C O
NH 1
2 3
4 5
6 7
8
9 1'
2' 3'
4' 6' 5'
2a
4a
10 11
HH22aa HH4a4a
HH88 HH55 HH1111
HH1100 HH22'' HH66''
HH33'' HH55''
H4' HH33
- Tín hiệu của proton H3 có cường độ là 1, độ chuyển dịch δH = 6.99ppm dạng singlet.
- 2 tín hiệu của các proton H3’,5’ và H2’,6’ có cường độ đều bằng 2. Proton H2’,6’ở dạng doublet độ dịch chuyển δH = 7.55ppm. Pronton H3’,5’ở dạng doublet- doublet độ dịch chuyển δH = 7.30ppm.
Bảng 4a : Tín hiệu phổ proton của các amide (δ, ppm ; J, Hz)
N
N H3C
H3C
S H2C
N N N NH2
S CH2
C O
NH 1
2
3
4 5
6 7
8
9 1'
2' 3' 4'
6' 5' 2a
4a
10 11
X
Hợp
chất X H2a , H4a , H3 H5, H8 H10 , H11 H3’-5’, H2’-6’, HX N5
4- CH3
2,36 (6H, s, H2a, 4a) 6,99 (1H, s, H3)
4,48 (2H, s, H5) 4,07 (2H, s, H8)
6,04 (2H, s, H11) 10,20 (H, s, H10)
7,10 (2H, d, H3’,5’, J=8,0) 7,43 (2H, d, H2’,6’, J=8,5)
2,244 (3H, s , HX)
N6
4- NO2
2,35 (6H, s, H2a, 4a) 6,98 (1H, s, H3)
4,48 (2H, s, H5) 4,17 (2H, s, H8)
6,05 (2H, s, H11) 10,92 (H, s, H10)
8,22 (2H, d, H3’,5’, J=9,0) 7,81 (2H, d, H2’,6’, J=9,0)
N7 H 2,36 (6H, s, H2a, 4a) 6,99 (1H, s, H3)
4,49 (2H, s, H5) 4,09 (2H, s, H8)
6,05 (2H, s, H11) 10,29 (H, s, H10)
7,30 (2H, d-d, H3’,5’, J1=7,5; J2=8,5) 7,55 (2H, d, H2’,6’, J=7,5)
7,05 (1H, d-d , HX, J1=7,5; J2=7)
Ở vùng trường trung bình 2 tín hiệu có cường độ bằng 2 ta có thể quy kết cụ thể là của H5 và H8 bằng cách so sánh sự ảnh hưởng của nhóm -CO-NH-R đến độ dịch chuyển của 2 proton H5 và H8 cần xét. Proton H5 ở xa nhóm –CO-NH-R nên ít chịu ảnh hưởng hơn proton H8. Điều đó có nghĩa là độ chuyển dịch của H5 ít bị thay
đổi hơn so với H8 trong phổ 1H-NMR của các chất (N5), (N6), (N7), (N8), kết hợp với việc phân tích phổ proton của H5 ở hợp chất (N4) trong tài liệu [13]. Chúng tôi quy kết pic hấp thụ có cường độ bằng 2 ở dạng singlet độ dịch chuyển δΗ = 4.49ppm cho proton H5 và pic hấp thụ có cường độ bằng 2 ở dạng singlet độ dịch chuyển δΗ = 4.09ppm cho proton H8 là phù hợp.
Tương tự, chúng tôi tiếp tục phân tích phổ proton của các hợp chất amide còn lại. Kết quả được biểu diễn ở các bảng 4a, 4b. Về mặt hình dạng vân phổ (xem phụ 5, 6, 8, 9, 11, 12, 14, 15)
Bảng 4b: Tín hiệu phổ proton của amide (N8) (δ, ppm ; J, Hz)
Hợp
chất H2a , H4a , H3 H5, H8 H10 , H11 H2’, H3’, H4’, H5’
N8 2,35 (6H, s, H2a, 4a) 6,99 (1H, s, H3)
4,48 (2H, s, H5) 4,26 (2H, s, H8)
6,08 (2H, s, H11) 12,64 (H, s, H10)
7,76 (1H, d, H2’, J=8,0) 7,44 (1H, d-d, H3’,
J1=J2=7,5) 7,31 (1H, d-d, H4’,
J1=7,0; J2=8) 7,97 (1H, d, H5’, J=8,0)
N
N H3C
H3C
S H2C
N N N H2N
S CH2
C O
NH 1
2 3
4 5
6 7
8 9 2a
4a
10 11
N
S 1'
2' 3'
4' 6' 5'
IV.3. Nhận xét
Vị trí N5 N6 N7 N8
H2a, 4a 2,36 (s) 2,35 (s) 2,36 (s) 2,35 (s)
H3 6,99 (s) 6,98 (s) 6,99 (s) 6,99 (s)
H5 4,48 (s) 4,48 (s) 4,49 (s) 4,48 (s)
H8 4,07 (s) 4,17 (s) 4,09 (s) 4,26 (s)
H10 10,20 (s) 10,92 (s) 10,29 (s) 12,64 (s)
H11 6,04 (s) 6,05 (s) 6,05 (s) 6,08 (s)
H2’, 6’ 7,43 (d, J=8,5) 7,81 (d, J=9,0) 7,55 (d, J=7,5) 7,76 (d, H2’, J=8,0) 7,44 (d-d, H3’,
J1=J
2=7,5) 7,31 (d-d, H4’, J1=7,0;
J2=8) 7,97 (d, H5’, J=8,0) H3’, 5’ 7,10 (d, J=8,0) 8,22 (d, J=9,0) 7,30 (d-d,
J1=7,5; J
2=8,5)
Hx 2,244 (s) - 7,05 (d-d,
J1=7,5; J
2=7)
B ảng 5: Tóm tắt quy kết phổ proton của các hợp chất amide
Chúng tôi nhận thấy tín hiệu của H3 luôn có dạng singlet do H3 không tương tác spin-spin với H4a và H2a. Tương tự, tín hiệu H4a và H2a cũng luôn cho dạng singlet.
Trong tất cả các hợp chất chúng tôi thấy rằng H5 và H8 luôn tồn tại ở dạng singlet, do H5 và H8 cũng không tương tác với proton nào.
Trong hợp chất (N5), (N6) các proton H2’, H6’ là tương đương nhau và đều tồn tại ở dạng doublet do chúng ghép spin-spin với các proton H3’ và H5’. Hoàn toàn tương tự các proton H3’ và H5’cũng tồn tại ở dạng doublet.
- Ở hợp chất (N5) do ảnh hưởng của nhóm -CH3 đẩy electron (hiệu ứng +I) nên mật độ xung quanh H2’, H6’(ở hai vị trí meta của nhóm -CH3 thấp hơn mật độ electron xung quanh H3’, H5’ (ở hai vị trí ortho của nhóm -CH3). Vì vậy các tín hiệu của các nguyên tử H2’, H6’ chuyển dịch về trường yếu hơn so với tín hiệu của các nguyên tử H3’, H5’.
- Ở hợp chất (N6) do ảnh hưởng của nhóm NO2 rút electron (hiệu ứng –I, –R) nên mật độ electron xung quanh H3’, H5’(ở hai vị trí ortho của nhóm NO2) thấp hơn mật độ electron quanh H2’, H6’ (ở hai vị trí meta của nhóm NO2). Vì vậy các tín hiệu của các nguyên tử H3’, H5’ chuyển dịch về trường yếu hơn so với tín hiệu của các nguyên tử H2’, H6’.
Trong hợp chất (N8) đối với vòng benzothiazole, proton H2’, H5’, H3’, H4’ là các proton không tương đương hóa học cũng như không tương đương từ, do đó trên phổ 1H-NMR, các proton này có độ dịch chuyển hóa học khác nhau.
- Ở vùng 7,29÷7,32ppm và 7,42÷7,45ppm có 2 tín hiệu doublet-doublet giống nhau với cường độ tích phân bằng 1, nhưng khác nhau về độ chuyển dịch hoá học, có thể quy kết lần lượt là của proton H4’, H3’.
- Proton H2’ theo chúng tôi sẽ ở vùng trường 7,75÷7,77ppm, proton H5’ ở vùng trường 7,96÷7,98ppm.
- Chúng ta có thể giải thích sự chuyển dịch về vùng trường mạnh hay yếu của các proton H2’, H5’, H3’, H4’như sau:
- Nếu xét về hiệu ứng cảm ứng, proton số H2’ gần N hơn và proton số H5’ gần S, khả năng rút electron của N mạnh hơn sẽ làm cho proton H2’ dịch chuyển về vùng trường yếu hơn nhưng ở đây chúng tôi quy kết thì proton H2’nằm ở vùng trường mạnh hơn proton H5’ là do hiện tượng cộng hưởng của vòng benzothiazole.
Và cũng xét C4’ giàu mật độ electron hơn so với mật độ electron ở C3’ nên proton H3’ chuyển về phía trường yếu hơn so với proton H4’.
Sự chuyển dịch điện tích trong vòng benzothiazole
N S
N S
N S
N S
N S
N S N
S
- Do tương tác spin-spin với các proton H3’, H4’ nên tín hiệu của 2 proton H2’, H5’ có dạng doublet. Proton H3’ bên cạnh việc tương tác spin-spin với H2’, H3’ còn tương tác spin-spin với proton H4’ nên tín hiệu của proton này có dạng doublet – doublet. Tương tự thì tín hiệu của proton H4’cũng xuất hiện dạng doublet – doublet do tương tác spin-spin với proton H5’, H3’.
Thông qua việc khảo sát phổ hồng ngoại (IR), phổ cộng hưởng từ (1H- NMR), chúng tôi kết luận các hợp chất (N5), (N6), (N7), (N8), đã được tạo thành.
V. Thăm dò hoạt tính sinh học
Tiến hành thử nghiệm hoạt tính sinh học của các chất (N5, N6, N7, N8) mới tổng hợp được chúng tôi thu được kết quả như sau:
Kết luận: Mẫu thử không có hoạt tính kháng các chủng vi sinh vật trên với nồng độ <128 àg/ml.
TT Tên mẫu
Nồng độ ức chế 50% sự phỏt triển của vi sinh võt và nấm kiểm định - IC50 (àg/ml)
Gram (+) Gram (-) Nấm
Staphylococcus aureus
Bacillus subtilis
Lactobacillu s fermentum
Salmonella enterica
Escherichia coli
Pseudomonas aeruginosa
Candida albican 1 N5 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 2 N6 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 3 N7 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 4 N8 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128
CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN Qua đề tài:
“T ỔNG HỢP MỘT SỐ N-ARYL/HETARYL 2-{4-AMINO-5- [(4,6-DIMETHYLPYRIMIDIN-2-YLTHIO)METHYL]-4H-1,2,4-
TRIAZOL-3-YLTHIO}ACETAMIDE”
1. Chúng tôi đã tổng hợp được 7 chất:
4,6-dimethylpyrimidin-2-thiol (N1)
2-[(4,6-dimethylpyrimidin-2-yl)sulfanyl]acetohydrazide (N3)
4-amino-5[(4,6-dimethylpyrimidin-2-ylthio)methyl]-1,2,4-triazole-3-thiol (N4)
2-{4-amino-5-[(4,6-dimethylpyrimidin-2-ylthio)methyl]-4H-1,2,4-triazol-3- ylthio}-N-(4-metylphenyl)acetamide (N5)
2-{4-amino-5-[(4,6-dimethylpyrimidin-2-ylthio)methyl]-4H-1,2,4-triazol-3- ylthio}-N-(4-nitrophenyl)acetamide (N6)
2-{4-amino-5-[(4,6-dimethylpyrimidin-2-ylthio)methyl]-4H-1,2,4-triazol-3- ylthio}-N-phenylacetamide (N7)
2-{4-amino-5-[(4,6-dimethylpyrimidin-2-ylthio)methyl]-4H-1,2,4-triazol-3- ylthio}-N-(benzo[d]thiazol-2-yl)acetamide (N8)
Trong đó 4 hợp chất (N5), (N6), (N7), (N8) hiện chưa tìm thấy trong các tài liệu tham khảo.
2. Các chất (N5), (N6), (N7), (N8) đều đã được xác định các tính chất vật lý (nhiệt độ nóng chảy, trạng thái, màu sắc, dung môi kết tinh,...) và phân tích cấu trúc phân tử bằng các phương pháp phổ IR, 1H-NMR. Từ đó cho phép chúng tôi khẳng định đã tổng hợp thành công 4 chất trên hoàn toàn phù hợp với công thức dự kiến.
Như vậy, chúng tôi đã hoàn thành nhiệm vụ đặt ra của đề tài.
3. Kết luận
Trong điều kiện thử nghiệm, các hợp chất khảo sát không thể hiện hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm với các chủng Staphylococcus aureus, Bacillius subtilis, Lactobacillus fermentum, Samonella enterica, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Candida alblican. Chúng tôi hi vọng rằng một số hoạt tính khác của các chất sẽ tiếp tục được khảo sát và cho kết quả khả quan hơn.