0176 nghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm của các dẫn chất 3 phenyl 2h 13 benzoxazine 24(3h) dion

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

TRƢỜNG ĐẠI HỌC Y DƢỢC CẦN THƠ

HUỲNH GIA BẢO

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ KHẢO SÁT HOẠT
TÍNH KHÁNG KHUẨN VÀ KHÁNG NẤM CỦA
CÁC DẪN CHẤT
3-phenyl-3H-benzo[e][1,3]oxazin-2,4-dion

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ ĐẠI HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
ThS.VÕ THỊ MỸ HƢƠNG

Cần Thơ-Năm 2015


LỜI CẢM ƠN
Con cảm ơn cha mẹ đã sinh ra, ni nấng, dạy dỗ để con có ngày hơm nay.
Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến cô ThS.Võ Thị Mỹ Hƣơng cùng
với tri thức và tâm huyết của mình đã tận tình hƣớng dẫn, dìu dắt và giúp đỡ em
trong suốt thời gian thực hiện luận văn. Cô luôn động viên, quan tâm chia sẻ nhiều
kinh nghiệm và tạo mọi điều kiện để em hoàn thành luận văn một cách tốt nhất.
Em xin cảm ơn cô Ts.Phạm Thị Tố Liên – Trƣởng bộ mơn Hóa Dƣợc, Khoa
Dƣợc, Trƣờng Đại học Y Dƣợc Cần Thơ đã giành nhiều cơng sức dạy dỗ, và
giúp đỡ em hồn thành luận văn.
Em xin chân thành cám ơn thầy Ds.Huỳnh Trƣờng Hiệp, Cô ThS.Lê Thị Cẩm Tú

và chị ThS.Trần Lê Uyên, anh Ds.Phạm Duy Toàn đã giúp đỡ, chỉ bảo và truyền đạt
cho em nhiều kinh nghiệm.
Em xin gửi lời cám ơn đến chị Bùi Thị Ngọc Hân, anh Lê Việt Hùng đã tạo mọi
điều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành luận văn.
Em xin cám ơn liên bộ môn Dƣợc Liệu – Thực Vật Dƣợc – Dƣợc Cổ Truyền, liên
bộ mơn Hóa Phân Tích – Kiểm Nghiệm – Độc Chất đã tạo điều kiện giúp đỡ về
trang thiết bị, máy móc trong q trình thực hiện luận văn.
Em xin chân thành biết ơn tất cả các thầy cô tại Khoa Dƣợc – trƣờng Đại học Y
Dƣợc Cần Thơ đã hết lòng dạy dỗ, truyền đạt cho em nhiều kiến thức và kỹ năng
trong suốt 5 năm qua.
Và cuối cùng, xin cám ơn bạn Võ Thị Thanh Trúc – RHMK36, bạn Nguyễn Trần
Anh Thƣ – DBK37 và các bạn Dƣợc K36, đặc biệt là những bạn làm đề tài Dƣợc
Liệu, Kiểm Nghiệm và Công Nghiệp Dƣợc, đã giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua.


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi. Các
số liệu và kết quả nghiên cứu khoa học của luận văn này là hồn tồn trung thực và
chƣa từng đƣợc cơng bố trong bất kỳ nghiên cứu nào.

Cần Thơ, ngày 15 tháng 6 năm 2015

Huỳnh Gia Bảo


i

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
LỜI CAM ĐOAN

MỤC LỤC .......................................................................................................... i
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ................................ ii
DANH MỤC CÁC BẢNG .............................................................................. iv
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ ........................................................... v
ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................... 1
Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................. 3
1.1. BENZOXAZIN .................................................................................................3
1.2. ACID 5-CLOROSALICYLIC ........................................................................13
1.3. ANILIN VÀ DẪN CHẤT (2-CLOROANILIN, 3-CLOROANILIN,
4-CLOROANILIN) ....................................................................................................15

Chƣơng 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............. 16
2.1. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU ........................................................................16
2.2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU .................................16
2.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...................................................................17

Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ......................................................... 27
3.1. TỔNG HỢP HĨA HỌC..................................................................................27
3.2. KẾT QUẢ KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN, KHÁNG NẤM ..38

Chƣơng 4. BÀN LUẬN .................................................................................. 40
4.1. TỔNG HỢP HÓA HỌC..................................................................................40
4.2. XÁC ĐỊNH ĐỘ TINH KHIẾT .......................................................................43
4.3. XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC ................................................................................44
4.4. KHẢO SÁT KHẢ NĂNG KHÁNG NẤM, KHÁNG KHUẨN.....................48

KẾT LUẬN ..................................................................................................... 49
KIẾN NGHỊ .................................................................................................... 50
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

ii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt
13
1

C-NMR

H-NMR

Ý nghĩa

Chữ nguyên
13
1

C-Nuclear Magnetic Resonance

Phổ cộng hƣởng từ carbon

H-Nuclear Magnetic Resonance

Phổ cộng hƣởng từ proton

AcOH glc

CH3COOH glacial

Acid acetic băng

Ar

Aren

Nhân thơm

CFU

Colony forming unit

Đơn vị khuẩn lạc

CTPT

Công thức phân tử

DMF

Dimethylformamid

Dung môi hữu cơ

DMSO

Dimethylsulfoxid

Dung mơi hữu cơ

ESI

Electronspray ionization

Phƣơng pháp ion hóa bằng
cách phun sƣơng electron
trong khối phổ

EtOH

C2H5OH

Ethanol

HIV

Human immunnodificiency virus

Virus gây suy giảm hệ miễn
dịch trên ngƣời

High performance liquid

Sắc ký lỏng hiệu năng

chromatography

cao

IR

Infrared

Hồng ngoại

MHA

Mueller – Hinton Agar

Môi trƣờng thử kháng sinh

HPLC

vi sinh vật
MIC

Minimum inhibitory concentration

Nồng độ tối thiểu ức chế vi
sinh vật của kháng sinh

MRSA

Methicillin resistant

Chủng Staphylococcus

Staphylococcus aureus

aureus kháng Methicillin

MS

Mass spectrometry

Khối phổ

MSSA

Methicillin sensitive

Chủng Staphylococcus

Staphylococcus aureus

aureus nhạy Methicillin


iii

Chữ viết tắt
NB

Ý nghĩa

Chữ ngun
Nutrient Broth

Mơi trƣờng hoạt hóa
vi khuẩn

PTL

Phân tử lƣợng

TSA

Trypticase soy agar

Môi trƣờng nuôi cấy vi
khuẩn

SKLM

Sắc ký lớp mỏng

UV

Ultra violet

λmax

Bƣớc sóng hấp thu cực đại

ν

Dao động hóa trị

δ

Độ dịch chuyển hóa học

2a

5-clorosalicylanilid

3a

6-cloro-3-phenyl3H-benzo[e][1,3]oxazin-2,4-dion

2b

2-cloro-5-clorosalicylanilid

3b

3-(2-clorophenyl)-6-cloro
-3H-benzo[e][1,3]oxazin-2,4-dion

2c

3-cloro-5-clorosalicylanilid

3c

3-(3-clorophenyl)-6-cloro
-3H-benzo[e][1,3]oxazin-2,4-dion

2d

4-cloro-5-clorosalicylanilid

3d

3-(4-clorophenyl)-6-cloro3H-benzo[e][1,3]oxazin-2,4-dion

Tử ngoại


iv

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Tính chất vật lý của acid 5-clorosalicylic ................................................14
Bảng 1.2. Công thức anilin và dẫn chất anilin ..........................................................15
Bảng 1.3. Tính chất vật lý của anilin và các dẫn chất ..............................................15
Bảng 2.1. Nguyên liệu sử dụng trong quá trình nghiên cứu .....................................16
Bảng 2.2. Đỉnh hấp thu IR đặc trƣng của một số nhóm chức chính .........................21
Bảng 2.3. Tín hiệu cộng hƣởng của các nhóm chức chính.......................................22
Bảng 3.1. Tính chất của các dẫn chất 5-clorosalicylanilid và hiệu suất phản ứng ...28
Bảng 3.2. Nhiệt độ nóng chảy của các dẫn chất 5-clorosalicylanilid .......................28
Bảng 3.3. Kết quả sắc ký lớp mỏng của các dẫn chất 5-clorosalicylanilid ..............29
Bảng 3.4. Tính chất các dẫn chất 1,3-benzoxazin và hiệu suất phản ứng ................34
Bảng 3.5. Nhiệt độ nóng chảy của các dẫn chất 1,3-benzoxazin .............................34
Bảng 3.6. Kết quả sắc ký lớp mỏng của các dẫn chất 5-clorosalicylanilid ..............35
Bảng 3.7. Kết quả định tính khả năng kháng khuẩn, kháng nấm .............................39
Bảng 3.8. Giá trị MIC (µg/ml) các sản phẩm có hoạt tính .......................................39

v

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ
Hình 2.1. Cách chấm sắc ký ....................................................................................19
Hình 2.2. Đĩa thạch định tính khả năng kháng khuẩn, kháng nấm .........................24
Hình 2.3. Đĩa thạch xác định MIC ..........................................................................25
Hình 3.1. Quy trình tổng hợp dẫn chất 5-clorosalicylanilid ....................................27
Hình 3.2. Quy trình tổng hợp các dẫn chất 1,3-benzoxazin ...................................33
Sơ đồ 2.1. Quy trình tổng hợp 1,3-benzoxazin ........................................................17


1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Từ khi penicillin ra đời cho đến nay, hàng trăm loại kháng sinh và các thuốc
tƣơng tự đã đƣợc phát minh và đƣa vào sử dụng. Sự ra đời của kháng sinh đã
đánh dấu kỷ nguyên phát triển mới của y học về điều trị các bệnh nhiễm khuẩn.
Đặc biệt, các bệnh nhiễm khuẩn đƣờng tiêu hoá, đƣờng hơ hấp, các bệnh lây truyền
qua đƣờng tình dục và nhiễm khuẩn bệnh viện, là các nguyên nhân hàng đầu có tỉ lệ
mắc và tỉ lệ tử vong cao ở các nƣớc đang phát triển. Việc kiểm soát các loại bệnh
này đã và đang chịu sự tác động bất lợi của sự phát triển và lan truyền tình trạng
kháng kháng sinh của vi khuẩn. Hiện nay, sự xuất hiện của các vi khuẩn siêu
kháng thuốc đã và đang là nổi kinh hoàng của giới chức y tế. Các kháng sinh thế hệ
mới đắt tiền, thậm chí cả một số kháng sinh thuộc nhóm “lựa chọn cuối cùng” cũng
đang mất dần hiệu lực. Bằng chứng mới đây nhất là sự lây lan của chủng vi khuẩn
kháng carbapenem ở một số quốc gia Châu Âu và Châu Á [9],[20][50]. Có thể nói
rằng, vi khuẩn càng phơi nhiễm nhiều với kháng sinh thì “sức ép về thuốc” càng lớn,
các chủng kháng thuốc càng có nhiều cơ hội để phát triển và lây lan. Kháng kháng
sinh xuất hiện rất sớm, gần nhƣ song hành với sự xuất hiện kháng sinh, nên số
lƣợng kháng sinh hiện nay khá nhiều nhƣng vẫn chƣa đáp ứng nhu cầu điều trị.

Việc sử dụng kháng sinh bất hợp lý của bác sĩ lâm sàng đã làm cho việc
kháng thuốc ngày càng trầm trọng hơn. Chính vì lý do đó, bên cạnh việc sử dụng
kháng sinh một cách hợp lý, an tồn và hiệu quả thì cơng tác nghiên cứu và
phát triển tìm ra loại kháng sinh mới là nhu cầu cần thiết để đáp ứng nhu cầu
điều trị.
Các nhà khoa học đang nghiên cứu hàng loạt các hợp chất có hoạt tính
kháng khuẩn, một trong số đó là 1,3-benzoxazin. Đây là nhóm hợp chất có nhiều
ứng dụng rộng rãi trong ngành Dƣợc nhƣ: trị các bệnh an thần, tim mạch, thần kinh,
kháng virus…[26], [29], [37], [40], [43], [46]. Nhóm này cịn có tác dụng tốt trên
các chủng vi khuẩn phổ biến: Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium kanasii,


2

Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Candida ablicans…[13], [22], [38], [43],
[42], [48], [49].
Hàng loạt nghiên cứu đã chứng minh hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm của
dẫn chất 1,3-benzoxazin [12],[13]. Từ những kết quả này, nhóm nghiên cứu tiếp tục
nghiên cứu và phát triển dẫn chất của 1,3-benzoxazin, hy vọng sẽ tìm ra chất có
tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm mạnh để phục cho công tác chữa bệnh nâng cao
sức khoẻ.
Với những lý do đó, nhóm nghiên cứu lựa chọn và thực hiện đề tài “Nghiên cứu
tổng hợp và khảo sát hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm của các dẫn chất
3-phenyl-3H-benzo[e][1,3]oxazin-2,4-dion”.
Đề tài đƣợc thực hiện với các mục tiêu sau:
 Tổng hợp các dẫn chất 1,3-benzoxazin thế từ acid 5-clorosalicylic và anilin,
các dẫn chất anilin.
 Tinh chế, xác định độ tinh khiết, xác định cấu trúc hố học cùng các thơng số
lý hóa đặc trƣng của các sản phẩm thu đƣợc.
 Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm của các hợp chất tổng hợp nhằm

chọn ra những chất có tác dụng kháng nấm và kháng khuẩn tốt.


3

Chƣơng 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. BENZOXAZIN
1.1.1. Công thức chung
Benzoxazin là những hợp chất mà phân tử có sự ngƣng tụ giữa nhân benzen và
dị vịng oxazin. Vị trí của ngun tử O và N trong dị vịng và vị trí ngƣng tụ giữa
hai vòng tạo nên các dẫn chất benzoxazin khác nhau.
1

O1

N

O
N

4

1,4-benzoxazin

O

3

N

3

1

3,1-benzoxazin

1,3-benzoxazin

1.1.2. Một số phƣơng pháp tổng hợp benzoxazin
1.1.2.1. Từ dẫn chất của acid salicylic, aldehyd salicylic và các amin thơm
Karel W. và cộng sự đã cho các anilin khác nhau tác dụng với dẫn chất của
acid salicylic trong toluen với sự hiện diện của phosphortriclorid thu đƣợc các
salicylanilid. Sản phẩm tiếp tục phản ứng với methylcloroformat trong pyridin khô
để thu đƣợc dẫn chất 1,3-benzoxazin [48].
R'
O

NH2
OH

R

PCl3

R
N
H

COOH

OH
R'

O

pyridin

CH3
Cl

O
O

O
N

R
O
R'


4

Trong khi đó, Zilong T. và các cộng sự cho salicylaldehyd tác dụng với p-toluidin,
sản phẩm sinh ra đƣợc phản ứng ngay với natri tetrahydroborat.. Sau đó, sản phẩm
thu đƣợc tác dụng với fluorobenzaldehyd. Tỷ lệ số mol của aldehyd thơm và số mol
của o-aminomethyl phenol luôn là 1,3:1 để phản ứng đạt hiệu suất cao [47].
H

C

CHO
NH2

R

1

C2H5OH

R1
N

NaBH4

OH

CH3OH

OH

R

R
1

R
N

H2
C

xúc tác

O

R2

OH

CHO

R

R1
N
H

R
R2

A.U. Gabbas và các cộng sự đã dùng CH2Br2 trong ethanol để ngƣng tụ với
o-aminomethyl phenol để tạo vòng 1,3-benzoxazin. Phản ứng đƣợc đun hồi lƣu
trong 5 giờ và đạt hiệu suất 84% [28].
O
R

H
H2N

R

N

EtOH

OH

OH

NaBH4
EtOH
R
N
O

R

CH2Br2

N
H

EtOH
OH

Từ 2-hydroxy-3,5-diiodo benzaldehyd và 4-cloro-3-fluoroanilin, để tổng hợp các
dẫn chất 3,4-dihydro-1,3-benzoxazin, Archana Y. V.cùng các cộng sự đã dùng một
tác nhân đóng vịng khác là formaldehyd, dung mơi sử dụng là ethanol, phản ứng

đƣợc thực hiện trong 3 giờ [23].


5

CHO

H

HO

Ar
I

NH2

I

ArN

EtOH
AcOH

C

I

HO
I

H

H

CH
Ar

I

N

HCHO

H

ArN CH

EtOH

O

NaBH4
MeOH
I

HO

I

I

1.1.2.2. Từ 3,1-benzothiazin-4-thion
Để chuyển các dẫn chất 3,1-benzothiazin-4-thion thành 3,1-benzoxazin-4-on,
3,1-benzothiazin-4-thion đƣợc đun sôi với dung dịch kalihydroxid trong ethanol,
chất trung gian hình thành khơng ổn định, tiếp tục đun nóng với acid acetic cho ra
dẫn chất 3,1-benzoxazin-4-on [27].
S

O

O
S

X
N

SH
O

KOH
xúc tác

O

CH3COOH X

X

R

N
H

R

N

R

1.1.2.3. Từ triphosgen và các base Schiff
Ali Abdullah A. và các cộng sự đã cho triphosgen [bis(tricloromethyl)-carbonat]
ngƣng tụ với các base Schiff để tổng hợp các dẫn chất 2H-1,3-benzoxazin-2,4-dion.
Phản ứng xảy ra ở nhiệt phòng trong 2 giờ với xúc tác triethylamin [22].
O
X

Z
N
OH
Y

(Cl3CO)2CO

DCM, Et3N

X

Z
N

Y

O

O


6

1.1.2.4. Từ ester của acid salicylic
Pinmanee B. đã tổng hợp các dẫn chất 1,3-benzoxazin-2,4-dion bằng phản ứng
giữa ester của salicylic với isocyanat với xúc tác kiềm là triethylamin và
4-dimethylaminopyridin. Phản ứng đạt hiệu suất cao ngay ở nhiệt độ phòng nhƣng
thời gian phản ứng khá dài [36][25].
O

O
OPh

RNCO

Et3N/DMAP

N

DMF

OH

O

R

O

1.1.2.5 Từ acid anthranilic
Các acid anthranilic khi phản ứng với 2-aminothiophenol, xúc tác là hỗn hợp
triphenylphosphat-pyridin sinh ra hỗn hợp 2-phenyl-(4H)-3,1-benzoxazin-4-on và
2-phenyl benzothiazol [27].
O

O
OH

NH2

HS
O
H2N

N

N
Ph

Ph

S

Zumuretiguli A. và các cộng sự đã tổng hợp nên 2-phenoxy-4H-3,1-benzoxazin4-on theo phản ứng sau [21].

O

O

O

OK

OK

OH

O

-HCl

K2CO3

O

NH2

NH2
Cl

N
H

O

O
R

R
O

O

OH
-H2O

ON

O
O

O

N
R

R


7

Mặt khác, nếu cho acid anthranilic phản ứng với acyl clorid trong môi trƣờng
pyridin khan, cũng sinh ra các dẫn chất 2-aryl-3,1-benzoxazin-4-on [27].
O
COOH

O
OCOR
O
-RCOOH

2RCOCl

O

pyridin

NH2

N
H

N

R

R

Phản ứng của acid anthranilic với lƣợng thừa ethylcloroformat trong
dung môi tetrahydrofuran với sự hiện diện của kali carbonat thu đƣợc
acid 2-carboalkoxyamino benzoic, sau đó tham gia đóng vòng nội phân tử để thu
đƣợc dẫn chất 3,1-benzoxazin [27].
O
COOH

COOH

ClCOOEt
THF

-H2O

NH2

N
H

C

O

O

N

OEt

OEt

1.1.2.6. Một số phƣơng pháp tổng hợp khác
Liu C. và các cộng sự đã dùng natri hydrid trong DMF ở 150 oC để ngƣng tụ
vòng benzoxazin [26].

R1
N

OH

NHR1

Cl
O2N

NaH
DMF

O

Cl

O

O2N

O

Từ muối 2-nitrophenolat, Seckin Ozden cùng với các cộng sự đã tổng hợp nên
4-hydroxy-2H-1,4-benzoxazin bằng cách kết hợp với ethyl 2-alkylbromoacetat [41].

K
MeOH

R

Br

R

O

COOEt
R

O

R1

Zn/NH4Cl

O

R1

N

O

R
COOEt
NO2

OH

R1

COOEt
NO2

NO2

NO2

R

R1

OK

OH


8

Iminophosphoran tác dụng với benzoyl clorua trong acetonitril với sự hiện diện
của trietylamin cho 7-nitro-2-phenyl benzoxazinon [27].
O
COOMe
PhOCOCl
Et3N

N=PPh3

O2N

O

O2N

N

Ph

Dẫn chất 1,4-benzodiazepin-2,5-dion-7-cloro-1,4-benzodiazepin-2,5-dion đƣợc
tái phân bố sắp xếp lại các nguyên tử nhờ sự có mặt với acetic anhydrid trong
pyridin sinh ra dẫn chất 6-cloro-2-methyl-(4H)-3,1-benzoxazin-4-on [27].
O

O

Cl

NH

(CH3CO)2O
pyridin

Cl
O

N
H

N

CH3

Dẫn chất của benzoxazinon đƣợc điều chế bằng cách tạo vòng của dẫn chất
ortho-aryl azid với aldehyd thơm [27].

O

COOH
O

R

OHC
N3

N
R

Tại trƣờng Đại học Chiết Giang Thƣợng Hải, Qunxian Hu và các cộng sự đã
tổng hợp 2H-1,4-benzoxazin-3-(4H)-on từ 2-(o-iodophenoxy)acylclorid và các amin
nhờ xúc tác CuI [32].
O
O

I

O

Cl
R1

R2NH2

R1

CuI
O
R2


9

1.1.3. Hoạt tính sinh học của dẫn chất benzoxazin
1.1.3.1. Tác dụng kháng khuẩn
Karel W. và các cộng sự đã tổng hợp và khảo sát hoạt tính sinh học của các
dẫn

chất

1,3-benzoxazin.

Kết

thu

quả

đƣợc

các

chất

6-bromo-3-(4-

ethoxycarbonylphenyl)-2H-1,3-benzoxazin-2,4(3H)-dion; 6-cloro-3-(4-ethoxycarbo
nylphenyl)-2H-1,3-benzoxazin-2,4(3H)-dion;6-methyl-3-(4-ethoxycarbonylphenyl)2H-1,3-benzoxazin-2,4(3H)-dion;

3(4ethoxycarbonylphenyl)-6-methoxy-2H-1,3-

benzoxazin-2,4(3H)-dion có hoạt tính kháng Mycobacterium tuberculosis,
Mycobacterium kansaii và Mycobacterium avicum [48].
O

O
N

R
O

O
O

C2H5

Năm 2006, tại Việt Nam, Trƣơng Phƣơng và cộng sự đã thử hoạt tính
kháng khuẩn, kháng nấm của các dẫn chất: (4a) 3-phenyl-2H-1,3-benzoxazin-2,4(3H)-dion; (4b) 6-cloro-4-bromo-3-phenyl-2H-1,3-benzoxazin-2,4-(3H)-dion; (4c)
6-cloro-3-cloro-3-phenyl-2H-1,3-benzoxazin-2(3H)-dion;(4d) 6-cloro-3,4-dicloro
-3-phenyl-2H-1,3-benzoxazin-2(3H)-dion; (4e) 6-cloro-2-fluoro-3-phenyl-2H-1,3benzoxazin-2,4(3H)-dion; (4f) 6-cloro-4-fluoro-3-phenyl-2H-1,3-benzoxazin-2,4
(3H)-dion. Kết quả, chỉ có 4e cho khả năng kháng khuẩn tốt [13].
F
O

Cl
N
O

O

Seckin Odzen và các cộng sự nhận thấy 4-hydroxy-2H-1,4-benzoxazin-3(4H)-on
có tác dụng tốt trên S.aureus, E. coli và C.albicans. Tuy nhiên, khi thế vào vị trí 2


10

của vòng benzoxazin nguyên tử cloro lại cho tác dụng kháng khuẩn tốt hơn, nếu gắn
tại đó dây ankyl dài thì lại cho tác dụng kháng nấm tốt [41].
OH
N
O
O

Các dẫn chất 1,3-benzoxazin đƣợc tổng hợp và khảo sát hoạt tính kháng khuẩn
invitro bởi Beson và các cộng sự cho kết quả khả quan, đều kháng tốt trên cả
gram (-) và gram (+) [43].
N
R

CN
O

O

R= H,Cl

1.1.3.2. Tác dụng kháng nấm
Năm 2006, sau khi đã khảo sát hoạt tính kháng khuẩn, Trƣơng Phƣơng cùng các
cộng sự tiếp tục khảo sát hoạt tính kháng nấm của các sản phẩm tổng hợp đƣợc. Kết
quả: (4b) 6-cloro-4-bromo-3-phenyl-2H-1,3-benzoxazin-2,4-(3H)-dion, (4e) 6cloro-2-fluoro-3-phenyl-2H-1,3-benzoxazin-2,4(3H)-dion, (4f) 6-cloro-4-fluoro-3phenyl-2H-1,3-benzoxazin-2,4-(3H)-dioncho

tác

dụng

tốt

trên

các

chủng

Trychophyton mentagrophytes, Microsprum gypsum (MIC =2 – 8 µg/ml) [13]. Đến
năm 2009, Trƣơng Phƣơng tiếp tục khảo sát hoạt tính của các dẫn chất
1,3-benzoxazin với các nhóm thế halogen khác nhƣng các chất tổng hợp đƣợc thể
hiện tính kháng yếu đối với C. albicans [12].
O
X

O
N

O

X

Dẫn chất 3,4-dihydro-2H-1,3-benzoxazin cho tác dụng tốt Phytophythora capsici,
Gibberella zeae, Sclerotonia sclerotiorum, Alternaria alternata, Rhizoctonia solani
[47].


11

N

R1

O

R2

R

1.1.3.3. Tác dụng khác
Các dẫn chất 8-amino-1,4-benzoxazin đƣợc Martine L. và các cộng sự tổng hợp
và đánh giá invitro về khả năng chống oxi hóa bảo vệ thần kinh. Kết quả cho thấy
dẫn chất 8-benzylamino-3-ankyl-1,4-benzoxazin cho tác dụng bảo vệ thần kinh tốt
và khá an toàn [35].
Khả năng làm giảm đƣờng huyết và hạ lipid máu của 5-[4-[2-[2, 3-benzoxazin-4on-2-yl]ethoxy]phenyl methyl]thiazolidin-2,4-dion đã đƣợc Madhavan khảo sát và
chứng minh. Sau đó, dẫn chất của 1,3-benzoxazin-on là 2,4-thiazolidinedion đƣợc
tổng hợp và chứng tỏ tiềm năng trong điều trị bệnh đái tháo đƣờng và tăng lipid
máu [43].
Chất có ái lực với 5-hydroxytryptamin receptor (5-HT) là dẫn chất của

3-alkylamino-4H-1,3-benzoxazin và 3-piperrazinylalkyl-4H-1,3-benzoxazin-4-on
có thể trị bệnh rối loạn tâm thần kinh: trầm cảm đau nửa đầu… và trên các bệnh tim
mạch: nhồi máu cơ tim, cao huyết áp, loạn nhịp tim…đƣợc nghiên cứu bởi Sethofer,
Steven, Zhang, Li, Zhao, Shu-Hai [42].
8-{4-[3-(5fluoro-1H-indol-3yl)-propyl]-piperazin-1-yl}-2-methyl-4H-benzo[1,4]
oxain-3-on mesylat cũng là chất có khả năng trị các bệnh tâm thần do có ái lực với
D2 receptor và vai trò thu hồi serotonin [24].
O
HN

CH3
O
F
N

N (CH2)3

CH3SO3H

Một loạt các nghiên cứu về 4H-3,1-benzoxazin-4-on cho thấy chúng có khả năng
ức chế serin proteinase, chymotrypsin, cathepsin G (ví dụ nhƣ 2-benzylamino-4H3,1-benzoxazin-4-on có khả năng ức chế cathepsin G) và elastase tuyến tụy [30][39].


12

5H-pyrazolo[1,5-C][1,3]benzoxazin-5yl-phenyl-methanol có tác dụng nhƣ
chất ức chế sự sao chép của virus HIV. Chất này có thể kết hợp với các thuốc ngăn
chặn sự sao chép ngƣợc đang đƣợc sử dụng hiện nay và cho kết quả khả quan trong
điều trị HIV và AIDS [45].
Jeffrey C.Kern và cộng sự đã nghiên cứu về dẫn chất ở vị trí số 4 của

6-[arylamino]-1-methyl-1,4-dihydro-1,3-benzoxazin-2-on cho thấy tác dụng đối
kháng với receptor progesterone, đƣợc thử nghiệm trên tế bào T47D alkalin
phosphatase. Do đó, chất này có tác dụng trên các bệnh phụ khoa: ung thƣ do
hormon sinh dục, viêm màng dạ con [34].
F

H
N

R

O
X

O
N
N
H

O

O

R'

1.1.4. Một số ứng dụng của benzoxazin
Thuốc kháng virus:

H
N

O

Enfavirens
O
Cl

F
F

F

(4S)-6-cloro-4-cyclopropylethylnyl-4-trifluoromethyl1,4-dihydro-2H-3,1-benzoxazin-2-on
Thuốc an thần:
Etifoxin

Cl

N
O

N
H

6-cloro-N-ethyl-4-methyl-4-phenyl- 4H-1,3-benzoxazin-2-amin


13

Thuốc kháng khuẩn.

Ofloxacin

O
F

H3C

N

COOH

N

N
O
CH3

9-fluoro-2,3-dihydro-methyl-10-(4-methyl-1-piperzinyl)-7-oxo7H-pyrodol[1,2,3-d]-1,4-benzoxazin-6-carboxylic acid
O

Levofloxacin
N

HO

O

O

N

N
O

O
F

(S)-9-fluoro-10-[formyl[2-(formylmethylamino)ethyl]amino]
-2,3-dihydro-3-methyl-7-oxo-7H-pyrido[1,2,3-d]
-1,4-benzoxazin-6-carboxylic acid
1.2. ACID 5-CLOROSALICYLIC
1.2.1. Công thức
OH
OH
O
Cl

Acid 5-clorosalicylic cịn có tên gọi khác là acid 2-hydroxy-5-clorobenzoic,
2 hydroxy-5-clorobenzoat.


14

1.2.2. Tính chất lý hóa [1]
Bảng 1.1. Tính chất vật lý của acid 5-clorosalicylic
Nhiệt độ

Công thức

Trọng lƣợng

Độ tan

Nhiệt độ

phân tử

phân tử

(gam/ 100ml)

nóng chảy
(oC)

(oC)

C7H5ClO3

172,57

0,1

171 - 172

320

sơi

pKa

4.54

 Nhóm OH phenol tác dụng với dung dịch FeCl3 cho phức màu tím.
O

OH

FeCl3
Cl

Cl

COOH

COOH

3+
3Fe

3HCl

 Acid 5-clorosalicylic có liên kết hydro nội phân tử tạo điều kiện thuận lợi cho sự
phân ly proton.

O

OH

Cl

Cl

C

C

O

O

H

H

H+

O

O

 Phản ứng thế nhóm OH của acid bằng các halogen.
Acid tác dụng với thionylclorid SOCl2, phosphorpentaclorid PCl5, phosphortriclorid
PCl3 tạo thành sản phẩm arylhalogenid RCOX.
OH

OH

H3PO3

PCl3
Cl

Cl

COOH

OH

OH

SOCl2
Cl

COOH

COCl

+ SO2
Cl

COCl

HCl


15

1.3. ANILIN VÀ DẪN CHẤT (2-CLOROANILIN, 3-CLOROANILIN,
4-CLOROANILIN)
1.3.1. Công thức
Bảng 1.2. Cơng thức anilin và dẫn chất anilin

Anilin

2-cloroanilin

NH2

3-cloroanilin

NH2

4-cloroanilin
NH2

NH2

Cl

Cl
Cl

1.3.2. Tính chất lý hóa [15]
Bảng 1.3. Tính chất vật lý của anilin và các dẫn chất

Tên gọi

anilin

Cảm quan

chất lỏng, không

màu, để lâu bị

2-cloroanilin

Độ tan

Khối

(g/100 g H2O ở

lƣợng

20 oC)

riêng

-6,2

3,6

1,0

208,8

-3

0,5

227,8

-10

0,54

1,2

232,0

72,5

0,39

1,2

ts

tnc

(oC)

(oC)

184,0

chuyển màu
3-cloroanilin

1,2

chất rắn, không màu

4-cloroanilin

để lâu bị chuyển
màu

 Tính base: ngun tử nitơ có cấu trúc hình tháp, với một cặp electron tự do.
Đối với các amin thơm có nhóm thế dù hút hay đẩy electron ở vị trí ortho đều làm
giảm tính base so với amin thơm có nhóm thế ở para và meta.
NH2

NH3

HCl, H2O
R

R


16

 Phản ứng acetyl hoá: đây là phản ứng cộng nucleophin của amin bậc 1, bậc 2 với
các nhóm cacbonyl của dẫn chất acid để tạo thành các amid thế.
NH2

R

NHCOR

+

RCOCl

R

Thông thƣờng ngƣời ta dùng (CH3CO)2O hơn RCOCl
 Phản ứng với acid nitrơ HNO2: phản ứng xảy ra trong môi trƣờng acid ở nhiệt độ
thấp sẽ tạo thành muối diazoni [ArN≡N]+Cl-.
N=NClH

NH2

NaNO2/HCl

R

H2O, 0 oC

R

 Phản ứng oxy hóa: tùy thuộc vào chất oxy hóa, điều kiện tiến hành oxy hóa mà
các amin sẽ cho các sản phẩm khác nhau.
C6H5NH2

CH3CO3H

C6H5NO2

Oxy hóa anilin bằng K2Cr2O7 hay H2SO4 sẽ đƣợc hỗn hợp rất nhiều chất trong đó
có p-benzoquinon.

16

Chƣơng 2
ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU
- Các dẫn chất 3H-1,3-benzoxazin-2,4-dion.
- Xác định cấu trúc và khảo sát hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm của dẫn chất
tổng hợp đƣợc.
2.2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU
2.2.1. Nguyên liệu
Bảng 2.1. Nguyên liệu sử dụng trong quá trình nghiên cứu
Nguyên liệu tổng hợp
STT

Tên nguyên liệu

Chỉ tiêu chất lƣợng

Nguồn gốc

1

Acid 5-clorosalicylic

PS

Sigma Aldrich

2

Thionyl clorid

PS

Sigma Aldrich

3

Ethylcloroformat

PS

Merck

4

Anilin

PS

Sigma Aldrich

5

2-cloroanilin

PS

Sigma Aldrich

6

3-cloroanilin

PS

Sigma Aldrich

7

4-cloroanilin

PS

Sigma Aldrich

Hóa chất sử dụng
1

Natri bicarbonat

PS

Trung Quốc

2

Pyridin

PS

Trung Quốc

3

Acid hydrocloric

PS

Trung Quốc

4

Natri hydroxid

PS

Trung Quốc

Dung môi sắc ký
1

Aceton

PA

Trung Quốc

2

Toluen

PA

Trung Quốc

3

Cloroform

PA

Trung Quốc

2.2.2. Dụng
cụ và trang
thiếtcho
bị nghiên
cứuPA: nguyên liệu thử tinh khiết
PS: nguyên
liệu dùng
tổng hợp;