tóm tắt luận án tiến sĩ Tổng hợp và tính chất của một số hợp chất per-O-acetyl-glycopyranosyl thiosemicarbazon của isatin

-i-

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
*****


NGUYỄN THỊ KIM GIANG


TỔNG HỢP VÀ TÍNH CHẤT CỦA MỘT SỐ
HỢP CHẤT PER-O-
ACETYLGLYCOPYRANOSYL
THIOSEMICARBAZON CỦA ISATIN THẾ
Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
Mã số : 62 44 01 14


TÓM TẮT DỰ THẢO LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC




HÀ NỘI-2014
-ii-


Công trình này được hoàn thành tại bộ môn Hóa hữu cơ - Khoa Hóa
học - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà
Nội

Giáo viên hướng dẫn khoa học: GS.TS. Nguyễn Đình Thành,
Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc
gia Hà Nội






Phản biện 1:
Phản biện 2:
Phản biện 3:








Luận án này sẽ được bảo vệ trước Hội đồng cấp ĐHQG chấm luận
án Tiến sĩ họp tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Vào hồi giờ ngày tháng năm 2014

Có thể tìm đọc Luận án tại:
- Thư viện Quốc gia
- Trung tâm Thông tin – Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội
MỞ ĐẦU
1. Ý nghĩa của luận án
Thiosemicarbazon là lớp hợp chất đã được nghiên cứu về hoạt tính
sinh học trong suốt thế kỷ 20 và cho đến những năm 50 các hợp chất
này đã được sử dụng làm thuốc kháng lao, kháng bệnh phong, làm hợp
chất ức chế ăn mòn kim loại; ứng dụng trong quang phổ hấp thụ nguyên
tử, quang điện tử, sử dụng làm thuốc kháng virus, kháng ung thư. Ngoài
ra, các hợp chất này còn có khả năng tạo phức với nhiều kim loại,
những phức chất này cũng có hoạt tính sinh học như hoạt tính kháng
khuẩn, kháng nấm, kháng virut và chống ung thư v.v
Isatin (1H-indol-2,3-dion) là một indol nội sinh được tìm thấy
trong não của loài động vật có vú, mô ngoại biên và dịch của cơ thể.
Hợp chất này đã được ghi nhận có nhiều hoạt tính quan trọng như khả
năng kháng khuẩn, kháng nấm, kháng virut, chống co giật, kháng ung
thư, chống sốt rét, chống viêm. Trong hóa học isatin cũng là nguồn
nguyên liệu để tổng hợp nên nhiều hợp chất dị vòng như quinolin,
indol…Nhờ các tính chất quý như vậy, ngày nay nhiều dẫn xuất isatin
đã được tổng hợp.
Các dẫn xuất của monosaccaride cũng có nhiều hoạt tính sinh học
đáng chú ý, đặc biệt khi trong phân tử của chúng có hệ thống liên hợp.
Nguyên nhân các thiosemicacbazon của monosaccarit có hoạt tính sinh
học cao là nhờ sự có mặt hợp phần phân cực của monosaccarit làm các
hợp chất này dễ hoà tan trong các dung môi phân cực như nước,
ethanol… Mặt khác, các dẫn xuất của carbohydrate là những hợp chất
quan trọng có mặt trong nhiều phân tử sinh học như acid nucleic,

coenzym, trong thành phần cấu tạo của một số virut, một số vitamin
nhóm B. Do đó, các hợp chất này không những chiếm vị trí đáng kể
trong y dược học mà nó còn đóng vai trò quan trọng trong nông nghiệp
nhờ khả năng kích thích sự sinh trưởng, phát triển của cây trồng, ức chế
sự phát triển hoặc diệt trừ cỏ dại, sâu bệnh.
-2-

Dựa trên những hoạt tính đáng quý của isatin và các hợp chất
monosaccaride, trong luận án này chúng tôi đã tiến hành tổng hợp và
nghiên cứu tính chất các dẫn xuất isatin (tetra-O-acetyl-β-D-
glycopyranosyl)thiosemicarbazon khác nhau với mong muốn tạo ra dãy
hợp chất mới có nhiều hoạt tính sinh học quý giá góp phần làm phong
phú thêm nguồn nguyên liệu sản xuất thuốc. Chúng tôi đã tiến hành lựa
chọn đề tài cho Luận án Tiến sĩ là “Tổng hợp và tính chất của một số
hợp chất per-O-acetyl-glycopyranosyl thiosemicarbazon của isatin
thế”.
2. Đối tượng và nhiệm vụ của luận án
 Đối tượng nghiên cứu của luận án:
 Các dẫn xuất thiosemicarbazid chứa hợp phần monosaccaride của D-
glucose và D-galactose.
 Các hợp chất thiosemicarbazon của (tetra-O-acetyl--D-
glucopyranosyl)- và (tetra-O-acetyl--D-galactopyranosyl)
thiosemicarbazid với isatin thế.
 Các sản phẩm chuyển hoá của (tetra-O-acetyl--D-glycopyranosyl)
thiosemicarbazon.
 Nhiệm vụ của luận án:
 Tổng hợp các dẫn xuất (tetra-O-acetyl--D-glucopyranosyl)- và
(tetra-O-acetyl--D-galactopyranosyl)thiosemicarbazid.
 Tổng hợp các hợp chất 4-(tetra-O-acetyl-β-D-
glycopyranosyl)thiosemicarbazon của isatin thế.

 Chuyển hóa một số hợp chất 4-(tetra-O-acetyl-β-D-
glycopyranosyl)thiosemicarbazon bằng phản ứng với anhydride
acetic, KBrO
3
/KBr/(COOH)
2
.
 Deacetyl hóa một số dẫn xuất isatin (tetra-O-acetyl--D-
glycopyranosyl) thiosemicarbazon với natri methylat.
-3-

 Nghiên cứu cấu trúc của các hợp chất tổng hợp được bằng phương
pháp phổ hiện đại như phổ IR, phổ
1
H NMR và
13
C NMR, kết hợp
kĩ thuật phổ hai chiều COSY, HSQC, HMBC và phổ MS.
 Thử hoạt tính sinh học của một số hợp chất isatin (tetra-O-acetyl-β-
D-glycopyranosyl)thiosemicarbazon đã tổng hợp với một số vi
khuẩn và nấm.
 Thử khả năng chống oxi hóa DPPH của một số hợp chất isatin β-D-
glycopyranosyl thiosemicarbazon.
3. Những đóng góp mới của luận án
 Đã tổng hợp được 02 hợp chất (tetra-O-acetyl--D-glucopyranosyl)-
và (tetra-O-acetyl-- D-galactopyranosyl)thiosemicarbazid bằng phản
ứng của các isothiocyanat tương ứng với hydrazin hydrat.
 Từ N-(tetra-O-acetyl-β-D-glycopyranosyl)thiosemicacbazid đã tổng
hợp được 36 isatin N-(tetra-O-acetyl-β-D-
glycopyranosyl)thiosemicarbazon thế mới bằng phương pháp tổng hợp

sử dụng lò vi sóng.
 Từ các dẫn xuất glycopyranosylthiosemicarbazon tổng hợp được đã
thực hiện phản ứng đóng vòng với anhydride acetic tạo thành 08 hợp
chất isatin N,N-diacetyl-5’-(tetra-O-acetyl-β-D-glycopyranosyl)amino-
3’H-spiro[indol-3,2’-[1,3,5] thiadiazol]-2(1H)-on mới.
 Thực hiện phản ứng nghiền pha rắn với KBrO
3
, KBr và acid oxalic
đã chuyển hóa thành công 10 dẫn xuất glycopyranosylthiosemicarbazon
thành 5’-(tetra-O-acetyl-β-D-glycopyranosyl)amino-3’H-spiro[indol-
3,2’-[1,3,5]thiadiazol]-2(1H)-on mới.
 Thực hiện phản ứng deacetyl hóa với CH
3
ONa trong dung môi
methanol để gỡ nhóm bảo vệ đã gỡ được 07 hợp chất isatin N-(tetra-O-
acetyl-β-D-glycopyranosyl)thiosemicarbazon thế thành isatin N-(β-D-
glycopyranosyl) thiosemicarbazon thế chưa tìm thấy trong tài liệu nào.
-4-

 Nghiên cứu cấu trúc của các dẫn xuất (tetra-O-acetyl--D-
glucopyranosyl)- và (tetra-O-acetyl--D-galactopyranosyl)thiosemi-
carbazid, 4-(tetra-O-acetyl-β-D-glycopyranosyl) thiosemicarbazon của
isatin thế, các sản phẩm chuyển hóa bằng phương pháp phổ IR, phổ
1
H
NMR và
13
C NMR kết hợp kĩ thuật phổ 2D NMR (COSY, HSQC,
HMBC) và phổ MS.
 Thăm dò hoạt tính sinh học, khả năng chống oxi hóa của các dãy

hợp chất mới.
4. Bố cục của luận án
Luận án gồm 190 trang và 103 trang phụ lục về các phổ hồng ngoại,
phổ khối lượng, phổ cộng hưởng từ hạt nhân kết hợp với kỹ thuật phổ 2
chiều COSY, HMBC, HSQC, MS. Luận án được phân bố như sau: Mở
đầu: 02 trang; Tổng quan: 29 trang; Phương pháp nghiên cứu 05 trang;
Thực nghiệm: 24 trang; Kết quả thảo luận : 104 trang; hoạt tính sinh
hoc: 10 trang; Kết luận: 02 trang; Kiến nghị về những nghiên cứu tiếp
theo 01 trang; Các công trình khoa học của tác giả liên quan đến luận
án: 01 trang; Tài liệu tham khảo: 11 trang (99 tài liệu, trong đó có 08
tài liệu tiếng Việt, 91 tài liệu tiếng Anh); Phụ lục: 103 trang.
5. Phương pháp nghiên cứu
 Kết hợp giữa phương pháp tổng hợp cổ điển và phương pháp tổng
hợp dùng vi sóng để tổng hợp các dẫn xuất isatin, N-alkyl isatin, (tetra-
O-acetyl--D-glucopyranosyl)- và (tetra-O-acetyl--D-
galactopyranosyl)thiosemicarbazid và các sản phẩm chuyển hoá của
chúng.
 Sử dụng phương pháp sắc ký lớp mỏng để kiểm tra độ tinh khiết của
sản phẩm.
 Sử dụng các phương pháp phổ IR, NMR và MS để xác định cấu trúc
các sản phẩm thu được.
-5-

 Hoạt tính kháng vi sinh vật của một số hợp chất được thử nghiệm
trên một vài vi khuẩn Gram-(+) và vi khuẩn Gram-(–), nấm men và
nấm mốc. Hoạt tính quét gốc tự do được thử nghiệm với DPPH.
Chương 1. TỔNG QUAN
Chương 1 bao gồm các phần tổng quan sau:
1.1. TỔNG QUAN VỀ ISATIN: Phương pháp tổng hợp isatin; Tính
chất hoá học của chúng.

1.2. TỔNG QUAN VỀ THIOSEMICARBAZID: Các phương pháp
tổng hợp thiosemicarbazid; Tính chất của các glycopyranosyl
thiosemicarbazid (gồm: Phản ứng với các hợp chất carbonyl; Phản ứng
đóng vòng của thiosemicarbazid tạo thiadiazol; phản ứng với base
Mannich, phản ứng tạo phức với kim loại.
1.3. TỔNG QUAN VỀ THIOSEMICARBAZON: Các phương pháp
tổng hợp thiosemicarbazon; Tính chất hóa học của thiosemicarbazon
(gồm Phản ứng với acid monocloroacetic, acid 3-bromopropionic; Phản
ứng với acid thiogliconic; với cloroacetyl chloride và 1,3-dicloroaceton;
Phản ứng với phenacyl bromide, anhydride acetic, anhydride maleic;
Phản ứng nghiền tạo oxadiazol; Phản ứng tạo azin; Phản ứng tạo phức
với kim loại chuyên tiếp).
Chương 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP HỮU CƠ
2.2. PHƯƠNG PHÁP TINH CHẾ VÀ KIỂM TRA ĐỘ TINH KHIẾT
2.3. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CẤU TRÚC
2.4. THĂM DO HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC HỢP CHẤT ĐÃ
TỔNG HỢP
Chương 3. THỰC NGHIỆM
Điểm nóng chảy được đo bằng phương pháp mao quản trên máy đo
điểm nóng chảy STUART SMP3 (BIBBY STERILIN-Anh). Phổ IR
-6-

được đo trên máy phổ FTIR Magna 760 và Impact 410 (NICOLET,
Mỹ) bằng phương pháp đo phản xạ trên mẫu bột KBr và phương pháp
ép viên với bột KBr. Phổ
1
H-NMR và
13
C-NMR được ghi trên máy phổ

AVANCE AV500 Spectrometer (BRUKER, Đức) trong dung môi
DMSO-d
6
, chất chuẩn nội TMS ở tần số 500,13 MHz và 125,76 MHz
tương ứng. Phổ MS được ghi trên máy phổ AutoSpec Premier
Instrument (WATERS, Mỹ) ở thế ion hoá 70 eV (EI) và máy sắc ký
lỏng-khối phổ (LC-MS) 1100 LC-MSD Trap-SL (Agilent Technologies,
Mỹ) theo phương pháp ion hoá ESI, trong dung môi methanol, một số
được ghi trên máy IONSPECK HRMS (Varian, Mỹ) theo phương pháp
ion hoá EI.
Chúng tôi đã đưa ra phương pháp tổng hợp các dãy hợp chất sau:
- Tổng hợp một số hợp chất isatin thế bằng phản ứng Sandmeyer,
phản ứng thế S
E
của isatin, phản ứng N-alkyl hóa isatin.
- Tổng hợp một số (tetra-O-acetyl-β-D-glycopyranosyl)
thiosemicarbazid từ các dẫn xuất isothiocyanat của D-glucose và D-
galactose.
O
OH
OH
OH
R
1
OH
R
2
O
Br
OAc

AcO
R
1
OAc
R
2
2, Br
2
/ P ®á/ H
2
O
1, Ac
2
O/ HClO
4
O
OAc
NCS
AcO
R
1
OAc
R
2
toluen khan
Pb(SCN)
2
O
OAc
H

AcO
R
1
OAc
NH
C
S
NH NH
2
R
2
N
2
H
4
.H
2
O
R
1
=OH, OAc, R
2
= H: D-glucose vµ dÉn xuÊt cña nã
R
1
=H, R
2
= OH, OAc: D-galactose vµ dÉn xuÊt cña nã
1
2

3
4
và
5

- Chuyển hóa các hợp chất (tetra-O-acetyl-β-D-glycopyranosyl)
thiosemicarbazid thành các hợp chất isatin (tetra-O-acetyl-β-D-
glycopyranosyl) thiosemicarbazon.
-7-

N
O
O
R
3
O
OAc
NH
AcO
R
1
OAc
C
NH
S
NH
2
R
2
+

C
2
H
5
OH
AcOH, MW
R
4
4
và
5
6
O
OAc
NH
AcO
R
1
OAc
C
NH
S
N
NO
R
2
R
3
R
4

(7): Glc
(8): Gal
7
và
8

- Chuyển hóa các hợp chất isatin tetra-O-acetyl-β-D-
glycopyranosyl thiosemicarbazon theo 3 hướng:
+ Anhydrid acetic trong dicloromethan:
O
OAc
NH
AcO
R
1
OAc
C
NH
S
N
N
O
R
2
R
3
R
4
Ac
2

O
DCM
R
4
O
OAc
N
AcO
R
1
OAc
R
2
S
N
N
N
O
R
3
OAc
OAc
7
và
8
9
và
10

+ KBrO

3
/KBr/(COOH)
2
:
O
OAc
NH
AcO
R
1
OAc
C
NH
S
N
N
O
R
2
R
3
R
4
KBrO
3
/KBr/(COOH)
2
NghiÒn
R
4

O
OAc
NH
AcO
R
1
OAc
R
2
S
N
N
H
N
O
R
3
7 và 8
11
và
12

+ Deacetyl hóa bằng CH
3
ONa:
O
OAc
NH
AcO
R

1
OAc
C
NH
S
N
N
O
R
2
R
3
R
4
CH
3
ONa
O
OH
NH
OH
R
1
OH
C
NH
S
N
N
O

R
2
R
3
R
4
7
và
8
13
và
14

Chương 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1. TỔNG HỢP (TETRA-O-ACETYL-β-D-GLYCO
PYRANOSYL)THIOSEMICARBAZID (4 và 5)
a. Kết quả tổng hợp
Tổng hợp theo 3 phương pháp khác nhau, kết quả như sau:
-8-

- Đối với (tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl) thiosemicarbazid
(4): 60% (Phương pháp 1), 81% (Phương pháp 2) và 85% (Phương
pháp 3). Đ
nc
: 155-157ºC.
- Đối với (tetra-O-acetyl-β-D-galacopyranosyl) thiosemicarbazid
(5): 50% (Phương pháp 1), 71% (Phương pháp 2) và 75,7% (Phương
pháp 3). Đ
nc
: 197-198ºC.

b. Kết quả phổ
O
OAc
NCS
AcO
R
1
OAc
R
2
O
OAc
H
AcO
R
1
OAc
NH
C
S
NH NH
2
R
2
N
2
H
4
.H
2

O
3
4
và
5

- Trong phổ IR xuất hiện các băng sóng hấp thụ đặc trưng cho các
nhóm chức có mặt trong phân tử: (Hợp chất 4) ν
C=O
: 1742 cm
-1
ν
C-O-C
:
1242 cm
-1
, 1043 cm
-1
. (Hợp chất 5) ν
C=O
: 1746 cm
-1
, ν
C-O-C
: 1237 cm
-1
,
1041 cm
-1
.

- Trong phổ
1
H NMR xuất hiện các tín hiệu cộng hưởng: (Hợp chất
4) Proton H-1 ở =5,81 ppm, proton H-2 ở =5,08 ppm, proton H-3 ở
=5,35 ppm, proton H-4 ở =4,92 ppm, proton H-5 ở =3,97 ppm, và
các proton H-6a và H-6b ở =4,15 và 3,96 ppm. các tín hiệu proton của
các nhóm NH và NH
2
ở =9,24; 8,18 và 4,58 ppm tương ứng. (Hợp
chất 5) Proton H-1 có δ

= 5,76 ppm (t, J = 9,0 Hz, 1H), proton H-2 có δ

= 5,08 ppm (t, J = 9,75 Hz, 1H), proton H-3 có δ

= 5,34 ppm (dd, J =
9,74; 3,73 Hz, 1H), proton H-4 có δ

= 5,28 ppm (d, J = 3,5 Hz, 1H),
proton H-5 có δ

= 4,58 ppm (t, J = 6,25 Hz, 1H), các proton H-6a và H-
6b có δ

= 4,00–3,99 ppm (m, 2H). Nhóm thiosemicarbazid có các tín
hiệu sau: δ

= 9,32 ppm (s, 1H, NH-2), δ

= 8,08 ppm (d, J = 8,0 Hz, 1H,

NH-4) và δ

= 4,63 ppm (s, 2H, NH-1). Dữ kiện phổ cho thấy sản phẩm
tạo thành có cấu trúc phù hợp với dự kiến.

-9-

4.2. TỔNG HỢP MỘT SỐ ISATIN THẾ
- Tổng hợp bằng phản ứng đóng vòng theo Sandmeyer (07 hợp chất)
- Bằng phản ứng thế S
E
vào nhân thơm (04 hợp chất)
- Alkyl hóa isatin sử dụng phương pháp MW (08 hợp chất)
Bảng 4.1a. Một số dữ kiện về tổng hợp các hợp chất 6a-m
STT Hợp chất R
4

Đ
nc
(ºC)

(%)
Thực nghiệm Tài liệu
1
6a
5-F 224-227 - 50,1
2
6b
5-Cl 257-258 257-258 51,1
3

6c
5-Br 263-264 263-264 50,2
4
6d
5-I 276-280 - 53,1
5
6f
5-CH
3
184-188 180-185 50,0
6
6g
7-CH
3
257-259 - 50,8
7
6h
5-i-C
3
H
7
275-277 - 51,0
8
6i
5-NO
2
252-253 252-254 39,3
9
6k
5-Cl-7-NO

2
206-207 206-207 74,1
10
6l
5-Br-7-NO
2
242-246 245-248 84,0
11
6m
5,7-diBr 255-256 254-255 73,0
Bảng 4.1b. Một số dữ kiện về tổng hợp các hợp chất 6n-v
STT

Hợp chất R
3

Đ
nc
(ºC)

(%)

Thực nghiệm Tài liệu
1
6n
CH
3
132-134 134 88
2
6o

C
2
H
5
84-86 86 87
3
6p
n-C
3
H
7
74-76 - 75
4
6q
n-C
4
H
9

36-38 36 63
5
6r
i-C
4
H
9

88-89 - 60
6
6s

C
3
H
5
92-93 - 90
-10-

STT

Hợp chất R
3

Đ
nc
(ºC)

(%)

Thực nghiệm Tài liệu
7
6t
CH
2
C
6
H
5

128-130 126-131 99
8

6u
CH
2
CH
2
C
6
H
5
110-112 - 93
9
6v
i-C
3
H
7
Khó xảy ra, hiệu suất thấp
4.3. TỔNG HỢP CÁC HỢP CHẤT ISATIN (TETRA-O-ACETYL-
β-D-GLUCOPYANOSYL)THIOSEMICARBAZON (7a-u)
N
H
O
O
O
OAc
NH
AcO
AcO
OAc
C

NH
S
N
NO
R
3
O
OAc
NH
AcO
AcO
OAc
C
NH
S
NH
2
+
C
2
H
5
OH
AcOH, MW
R
4
R
3
= H, R
4

= 5-F (
7a
); 5-Cl (
7b
); 5-Br (
7c
); 5-I (
7d
); H (
7e
); 5-CH
3
(
7f
); 7-CH
3
(
7g
); 5-i-C
3
H
7

(
7h
); 5-NO
2
(
7i
); 5-Cl-7-NO

2
(
7k
); 5-Br-7-NO
2
(
7l
); 5,7-diBr (
7m
).
R
4
= H, R
3
= Me (
7n
), Et (
7o
), n-C
3
H
7
(
7p
), n-C
4
H
9
(
7q

), i-C
4
H
9
(
7r
), allyl (
7s
), benzyl (
7t)
,
phenetyl (
7u
)
R
4
(4)
(6)
(7)

a. Kết quả tổng hợp: Kết quả tổng hợp được trình bày trong Bảng 4.3
và 4.8 của Luận án.
b. Dữ kiện phổ:
- Trên phổ IR của các hợp chất 7a-u đều có các băng sóng hấp thụ
đặc trưng, điều đáng chú ý là ta thấy sự xuất hiện băng sóng ở 1625-
1608 cm
-1
đặc trưng cho dao động hoá trị của nhóm C=N xác nhận
phản ứng đã xảy ra. Một số băng sóng hấp thụ khác được trình bày
trong Bảng 4.3 và 4.8 của Luận án.

- Trong phổ
1
H NMR cho thấy: các proton trong vòng pyranose có
độ chuyển dịch hóa học nằm trong khoảng 6,06-4,00 ppm. Hằng số
ghép cặp spin giữa hai proton H-1 và H-2 bằng J = 9,0 Hz phù hợp với
-11-

hằng số ghép cặp trans-vicinal, chứng tỏ rằng nhóm chức
thiosemicarbazon –NH–CS–NHN=C< nằm ở vị trí equatorial, nghĩa là
nhóm này ở khung glucopyranose ở vị trí . Trong hợp phần isatin, các
proton của phần thơm nằm trong vùng 8,27-6,91 ppm.
- Phổ
13
C NMR của dãy hợp chất cho các tín hiệu cộng hưởng đặc
trưng của các nguyên tử carbon trong vòng glucopyranose nằm trong
vùng 82,4-56,0 ppm; nguyên tử carbon của nhóm imin C=N có tín hiệu
cộng hưởng trong vùng 142,9-131,5 ppm.
Phổ
1
H NMR,
13
C NMR được của các hợp chất cụ thể được trình
bày trong Bảng 4.4a, 4.4b, 4.5, 4.9a, 4.9b và 4.10 tương ứng của Luận
án.
- Các hợp chất được ghi phổ khối phân giải cao đều cho pic ion
phân tử và các phân mảnh phù hợp với cấu trúc dự kiến.
- Phổ COSY, HSQC, HMBC của hợp chất 7e và 7t cho thấy các
tương tác gần, tương tác xa phù hợp với cấu trúc.
Bảng 4.2a. Một số dữ kiện về các hợp chất 7a-m
STT

Hợp
chất

R
4
Đ
nc
(
o
C)
Hiệu suất
(%)
Các phổ đã phân tích
1
7a
5-F 187-189 75 IR,
1
H,
13
C
2
7b
5-Cl 202-203 52 IR,
1
H,
13
C, MS
3
7c
5-Br 197-198 59 IR,

1
H,
13
C, MS
4
7d
5-I 171-173 66 IR,
1
H,
13
C
5
7e
H 251-252 74
IR,
1
H,
13
C, MS,
HMBC, HSQC
6
7f
5-CH
3
153-155 82 IR,
1
H,
13
C, MS
7

7g
7-CH
3
158-160 83 IR,
1
H,
13
C, MS
8
7h
5-i-
C
3
H
7

192-194 71 IR,
1
H,
13
C, MS
9
7i
5-NO
2
251-253 20 IR,
1
H,
13
C, MS

-12-

10
7k
5-Cl-7-
NO
2
256-258 31 IR,
1
H,
13
C, MS
11
7l
5-Br-7-
NO
2
260-261 35 IR,
1
H,
13
C, MS
12
7m
5,7-di-
Br
250-253 49 IR,
1
H,
13

C, MS
Bảng 4.2b. Một số dữ kiện về các hợp chất 7n-u
STT

Hợp
chất
R
3
Đ
nc
(
o
C)

Hiệu
suất (%)

Các phổ đã phân tích
13
7n
Me 208-209

76 IR,
1
H,
13
C, MS
14
7o
Et 152-153

89 IR,
1
H,
13
C, MS
15
7p
n-C
3
H
7
187-189

75 IR,
1
H,
13
C
16
7q
n-C
4
H
9
186-189

87 IR,
1
H,

13
C, MS
17
7r
i-C
4
H
9
190-193

86 IR,
1
H,
13
C, MS
18
7s
Allyl 150-154

88 IR,
1
H,
13
C, MS
19
7t
Benzyl 195-196

94
IR,

1
H,
13
C, MS, COSY,
HMBC, HSQC
20
7u
Phenetyl

200-203

96 IR,
1
H,
13
C, MS
4.4. TỔNG HỢP CÁC HỢP CHẤT ISATIN (TETRA-O-ACETYL-
β-D-GALACTOPYANOSYL)THIOSEMICARBAZON (8b-u)
N
O
O
R
3
O
OAc
NH
AcO
OAc
OAc
C

NH
S
NH
2
+
C
2
H
5
OH
AcOH, MW
R
4
R
3
=
H
,

R
4
=
5
-
C
l

(
8
b

)
;

5
-
B
r

(
8
c
)
;

H

(
8
e
)
;

5
-
C
H
3

(
8

f
)
;

7
-
C
H
3

(
8
g
)
;

5
-
i
-
C
3
H
7

(
8
h
)
;

5
-
N
O
2

(
8
i
)
;

5
,
7
-
d
i
B
r

(
8
m
)
R
4
=
H

,

R
3
=
M
e

(
8
n
)
;

E
t

(
8
o
)
;

n
-
C
3
H
7

(
8
p
)
;

n
-
C
4
H
9

(
8
q
)
;

i
-
C
4
H
9

(
8
r
)

;

a
l
l
y
l

(
8
s
)
;

b
e
n
z
y
l

(
8
t
)
;

p
h
e

n
e
t
y
l

(
8
u
)
5
6
O
OAc
NH
AcO
OAc
OAc
C
NH
S
N
NO
R
3
R
4
8
b. Kết quả phổ:
- Dữ kiện phổ IR được trình bày trong Bảng 4.13 và 4.18 của Luận

án.
-13-

- Trong phổ
1
H NMR cho thấy: các proton trong vòng pyranose có
độ chuyển dịch hóa học nằm trong khoảng 6,01-4,08 ppm. Hằng số
ghép cặp spin giữa hai proton H-1 và H-2 bằng J = 8,5-9,0 Hz phù hợp
với hằng số ghép cặp trans-vicinal, chứng tỏ rằng nhóm chức
thiosemicarbazon –NH–CS–NHN=C< nằm ở vị trí equatorial, nghĩa là
nhóm này ở khung glucopyranose ở vị trí . Trong hợp phần isatin, các
proton của phần thơm nằm trong vùng 8,70-7,03 ppm.
- Phổ
13
C NMR của dãy hợp chất cho các tín hiệu cộng hưởng đặc
trưng của các nguyên tử carbon trong vòng glucopyranose nằm trong
vùng 82,8-61,3 ppm; nguyên tử carbon của nhóm imin C=N có tín hiệu
cộng hưởng trong vùng 147,7-132,1 ppm.
Phổ
1
H NMR,
13
C NMR của các hợp chất cụ thể được dẫn ra trong
Bảng 4.14a, 4.14b, 4.15, 4.19a, 4.19b và 4.20 tương ứng của Luận án.
Dữ kiện phổ cho thấy cấu trúc dự kiến là phù hợp
- Các hợp chất được đo phổ MS đều cho pic ion phân tử phù hợp
với phân tử khối tính toán.
Bảng 4.3a. Một số dữ kiện về các hợp chất 8b-m
STT

Hợp
chất
R
4
Đ
nc
(
0
C)
Hiệu suất
(%)
Các phổ đã phân
tích
1
8b
5-Cl 202-203 87
IR,
1
H,
13
C, HMBC,
HSQC, MS
2
8c
5-Br 157-158 73 IR,
1
H,
13
C, MS
3

8e
H 177-178 85 IR,
1
H,
13
C, MS
4
8f
5-CH
3
215-216 77 IR,
1
H,
13
C
5
8g
7-CH
3
226-227 66 IR,
1
H,
13
C, MS
6
8h
5-i-
C
3
H

7

151-152 65 IR,
1
H,
13
C, MS
7
8i
5-NO
2
166-168 85 IR,
1
H,
13
C, MS
8
8m
5,7-
diBr
210-212 72,7
IR,
1
H,
13
C, COSY,
MS
-14-

Bảng 4.3b. Một số dữ kiện về các hợp chất 8n-u

STT

Hợp
chất
R
3
Đ
nc
(
0
C)
Hiệu suất
(%)
Các phổ đã phân
tích
9
8n
Me 191-192 83
IR,
1
H,
13
C, HMBC,
HSQC, MS
10
8o
Et 124-125 81 IR,
1
H,
13

C, MS
11
8p
n-C
3
H
7
124-126 93 IR,
1
H,
13
C, MS
12
8q
n-C
4
H
9
94-96 90 IR,
1
H,
13
C, MS
13
8r
i-C
4
H
9
101-102 86 IR,

1
H,
13
C, MS
14
8s
Allyl 110-114 88 IR,
1
H,
13
C, MS
15
8t
Benzyl 181-182 89 IR,
1
H,
13
C, MS
16
8u
Phenethyl

166-167 76 IR,
1
H,
13
C, MS
4.5. TỔNG HỢP MỘT SỐ N,N-DIACETYL 5’-(TETRA-O-
ACETYL-β-D-GLYCOPYRANOSYL)AMINO-3’H-
SPIRO[INDOL-3,2’-[1,3,4] THIADIAZOL]-2(1H)-ON (9 và 10)

Ac
2
O
O
OAc
NH
AcO
R
2
OAc
C
NH
S
N
NO
R
1
R
3
R
4
O
OAc
N
AcO
R
2
OAc
R
1

N
S
N
N
O
R
3
OAc
OAc
R
4
R
1
=OAc;R
2
=R
3
=R
4
=H(
9e
); R
1
=OAc;R
2
=R
4
=H;R
3
=Me (

9n
); R
1
=OAc;R
2
=R
4
=H;R
3
=Et (
9o
);
R
1
=OAc;R
2
=R
4
=H;R
3
=n-C
4
H
9
(
9q
); R
1
=OAc;R
2

=R
4
=H;R
3
=benzyl (
9t
);
R
1
=OAc;R
2
=R
4
=H;R
3
=Phenetyl(
9u
); R
2
=OAc;R
1
=R
4
=H;R
3
=Et (
10o
);
R
2

=OAc;R
1
=R
4
=H;R
3
=Phenetyl(
10u
)
7
và
8
9
và
10

a. Kết quả tổng hợp:
Kết quả tổng hợp được trình bày trong Bảng 4.23 của Luận án.
b. Kết quả phổ:
- Dữ kiện phổ IR được trình bày trong Bảng 4.23 của Luận án.
- Trong phổ
1
H NMR vùng tín hiệu cộng hưởng có độ chuyển dịch
hóa học nằm trong khoảng 7,5-7,0 ppm đặc trưng cho các proton của
-15-

vòng thơm. Các proton của phần gốc đường có độ chuyển dịch hóa học
nằm trong vùng từ 6,2-3,9 ppm; đa số trường hợp đều là các tín hiệu
triplet hoặc doublet-doublet, trong một số trường hợp, do sự chồng chất
các pic nên các tín hiệu xuất hiện ở dạng multiplet hoặc “giả doublet”.

Các proton của các nhóm CH
3
ở nhóm acetyl và các gốc ankyl nằm
trong vùng 2,9-1,8 ppm tùy thuộc nhóm liên kết trục tiếp với nguyên tử
carbon chứa proton đó.
- Trên phổ
13
C NMR của dãy hợp chất cho thấy độ chuyển dịch hóa
học của các nguyên tử carbon trong vùng đường nằm trong khoảng 81,8
– 61,7 ppm. Tín hiệu cộng hưởng của các carbon vùng thơm trong
khoảng 132,5 – 109,9 ppm. Ngoài ra còn có độ chuyển dịch hóa học
của các nguyên tử carbon khác như các nhóm carbonyl trong nhóm
CH
3
CO, nhóm CO amid.
Phổ
1
H NMR,
13
C NMR của các hợp chất cụ thể được dẫn ra trong
Bảng 4.24 và Bảng 4.25 tương ứng của Luận án. Dữ kiện phổ cho thấy
cấu trúc phổ thu được là hoán toàn phù hợp với dự kiến.
- Các hợp chất được đo phổ ESI-MS đều cho pic ion phân tử phù
hợp với phân tử khối tính toán.
Bảng 4.4. Một số dữ kiện về các hợp chất 9 và 10
TT

Hợp
chất
R

Đ
nc
(C)
η
(%)
Các phổ đã phân tích

1
9e
Glc-H 120-122 42,0 IR,
1
H,
13
C, MS
2
9n
Glc-N-Me 226-228 77,2 IR,
1
H,
13
C, MS
3
9o
Glc-N-Et 138-140 45,4 IR,
1
H,
13
C
4
9q

Glc-N-n-
C
4
H
9

114-116 66,5 IR,
1
H,
13
C, MS
5
9t
Glc-N-
Benzyl
136-138 82,9 IR,
1
H,
13
C, MS
6
9u
Glc-N-
Phenetyl
184-186 92,9
IR,
1
H,
13
C, COSY,

HMBC, HSQC, MS
-16-

7
10o
Gal-N-Et 108-110 23,1 IR
8
10u
Gal-N-
Phenetyl
114-116 18,2 IR,
1
H

Hình 4.1. Phổ
1
H NMR của hợp chất 9u.

Hình 4.2. Phổ
13
C NMR của hợp chất 9u.
-17-

4.6. TỔNG HỢP MỘT SỐ 5’-(TETRA-O-ACETYL-β-D-GLYCO
PYRANOSYL)AMINO-3’H-SPIRO[INDOL-3,2’-
[1,3,4]THIADIAZOL]-2(1H)-ON (11 và 12)
O
OAc
NH
AcO

R
1
OAc
C
NH
S
N
N
O
R
2
R
3
R
4
KBrO
3
/KBr/(COOH)
2
R
4
O
OAc
NH
AcO
R
1
OAc
R
2

S
N
N
H
N
O
R
3
7
và
8
11
và
12
R
1
=OAc;R
2
=R
3
=H;R
4
=5-NO
2
(
11h
); R
2
=OAc;R
1

=R
3
=H;R
4
=5-Cl (
12b
); R
2
=OAc;R
1
=R
3
=H;R
4
=5-Br (
12c
);
R
2
=OAc;R
1
=R
3
=R
4
=H (
12e
); R
2
=OAc;R

1
=R
3
=H;R
4
=7-Me (
12g
); R
2
=OAc;R
1
=R
3
=H;R
4
=5-isopropyl (
12h
);
R
2
=OAc;R
1
=R
4
=H;R
3
=Et (
12o
); R
2

=OAc;R
1
=R
4
=H;R
3
=isobutyl (
12r
); R
2
=OAc;R
1
=R
4
=H;R
3
=allyl (
12s
);
R
2
=OAc;R
1
=R
4
=H;R
3
=Benzyl (
12t
)

NghiÒn
a. Kết quả tổng hợp:
Kết quả tổng hợp được trình bày trong Bảng 4.27 của Luận án.
b. Kết quả phổ:
- Dữ kiện phổ IR được trình bày trong Bảng 4.27 của Luận án.
- Trong phổ
1
H NMR (ghi trong dung môi chloroform, chất chuẩn
nội TMS) cho thấy các vùng tín hiệu đặc trưng sau: Các proton của hợp
phần đường với độ chuyển dịch hóa học nằm trong vùng từ 5,50-3,99
ppm, Hằng số tương tác spin-spin giữa proton H-1 và H-2 là J 9,0, điều
này chứng tỏ liên kết C-1-N nằm ở vị trí equatorial (anome β). Độ
chuyển dịch hóa học các proton của nhân thơm nằm trong vùng từ 6,79-
7,83 ppm.
- Phổ
13
C NMR của dãy hợp chất này cho thấy các carbon của hợp
phần đường với độ chuyển dịch nằm trong vùng từ 61,2-79,8 ppm, độ
chuyển dịch carbon của vùng thơm nằm trong vùng 109,9-140,9 ppm.
Carbon của nhóm C=O (ester) có độ chuyển dịch trong khoảng 169,7-
171,2 ppm. Carbon của nhóm C=O (amid) có độ chuyển dịch trong
khoảng 160,9-163,0 ppm.
Phổ
1
H NMR,
13
C NMR được dẫn ra trong Bảng 4.28 và Bảng
4.29 tương ứng của Luận án. Dữ kiện phổ cho thấy cấu trúc dự kiến là
phù hợp
-18-

- Các hợp chất được đo phổ ESI-MS đều cho pic ion phân tử phù
hợp với phân tử khối tính toán.
Bảng 4.5. Một số dữ kiện về các hợp chất 11 và 12
STT

Hợp
chất
R
Đ
nc
(C)

Hiệu suất
(%)
Các phổ đã phân
tích
1
11h
Glc-5-NO
2

130-132

77,3
IR,
1
H,
13
C, COSY,

HMBC, HSQC, MS
2
12b
Gal-5-Cl 130-132

85 IR,
1
H,
13
C, MS
3
12c
Gal-5-Br 131-132

79 IR
4
12e
Gal-H 126-128

82 IR,
1
H,
13
C, MS
5
12g
Gal-7-CH
3

129-131

80 IR,
1
H,
13
C
6
12h
Gal-5-i-
C
3
H
7

121-123

72 IR
7
12o
N-C
2
H
5
128-130

80 IR,
1
H,
13
C, MS

8
12r
N-i-C
4
H
9
118-120

71 IR,
1
H,
13
C, MS
9
12s
N-allyl 125-127

85 IR
10
12t
N-benzyl 121-123

74 IR

Hình 4.3. Phổ
1
H NMR của hợp chất 11h.
-19-

Hình 4.4. Phổ
13
C NMR của hợp chất 11h.
4.7. TỔNG HỢP MỘT SỐ HỢP CHẤT -D-
GLYCOPYRANOSYL THIOSEMICARBAZON CỦA ISATIN
THẾ (13 và 14)
O
OH
NH
OH
R
3
OH
C
NH
S
N
N
H
O
R
4
R
1
=OAc; R
2
=H; R
4
= 5-F (
13a

); R
1
=OAc; R
2
=H; R
4
= 5-I (
13d
); R
1
=OAc; R
2
=H; R
4
= H (
13e
); R
1
=OAc;
R
2
=H; R
4
= 5-Me (
13f
); R
1
=OAc; R
2
=H; R

4
= 7-Me (
13g
); R
1
=OAc; R
2
=H; R
4
= 5-isopropyl(
13h
);
R
2
=OAc; R
1
=H; R
4
= 5-Cl (
14b
);
R
4
Na/MeOH
O
OAc
NH
AcO
R
1

OAc
C
NH
S
N
N
H
O
R
2
R
4
7
và
8
13
và
14
a. Kết quả tổng hợp:
Kết quả tổng hợp được trình bày trong Bảng 4.31 của Luận án.
b. Kết quả phổ:
- Dữ kiện phổ IR được trình bày trong Bảng 4.31 của Luận án.
- Phổ
1
H NMR (ghi trong dung môi DMSO-d
6
) cho thấy các proton
của phần gốc đường có độ chuyển dịch hóa học nằm trong vùng từ 3,16
– 5,4 ppm; độ chuyển dịch hóa học các proton của nhân thơm nằm
trong vùng từ 6,78 – 8,14 ppm . Proton H

4
cho doublet ở khoảng 9,58-
-20-

9,35 ppm và các proton H
2
cho singlet ở khoảng 12,77-12,58 ppm.
Hằng số tương tác spin-spin giữa proton H
1’
và H
2’
là
3
J= 9,0 , điều này
chứng tỏ liên kết C
1
-N nằm ở vị trí equatorial (anome β).
- Phổ cộng từ hạt nhân
13
C NMR của hợp chất isatin 4-(

-D-
glycopyranosyl)thiosemicarbazon cho thấy các carbon-13 của vòng
đường có tín hiệu cộng hưởng trong vùng 80,7 – 60,4 ppm. Các carbon-
13 trong vòng isatin cho độ chuyển dịch hóa học 163,0-110,0 ppm,
nhóm C=S cho tín hiệu cộng hưởng ở 179,1 ppm.
Phổ
1
H NMR,
13

C NMR của các hợp chất cụ thể được dẫn ra
trong Bảng 4.32 và 4.33 tương ứng của Luận án. Dữ kiện phổ cho thấy
cấu trúc dự kiến là phù hợp.
- Các hợp chất được đo phổ ESI-MS đều cho pic ion phân tử phù
hợp với phân tử khối tính toán.
- Hợp chất 13e được đo phổ thêm phổ COSY để khẳng định cấu
trúc, kết quả cho thấy cấu trúc dự kiến là đúng.
Bảng 4.6. Một số dữ kiện về các hợp chất 12 và 13
STT

Hợp
chất
R Đ
nc
(ºC)

Hi
ệu suất
(%)
Các phổ đã phân
tích
1
13a
Glu-5-F 192 – 194

88,8 IR,
1
H,
13
C, MS

2
13d
Glu-5–I 265 – 267

84,6 IR,
1
H,
13
C, MS
3
13e
Glu-H 255 – 260

85
IR,
1
H,
13
C,
COSY, MS
4
13f
Glu-5-CH
3

188 – 190

83,3 IR,
1
H,

13
C, MS
5
13g
Glu-7–
CH
3

260 – 262

80 IR,
1
H,
13
C, MS
6
13h
Glu-5-i-
C
3
H
7

257 – 265

81,7 IR,
1
H,
13
C, MS

7
14b
Gal-5-Cl 244 – 246

87,5 IR,
1
H,
13
C, MS
-21-



Hình 4.5. Phổ
1
H NMR của hợp chất 13e.

Hình 4.6. Phổ
13
C NMR của hợp 13e.
4.8. THĂM DÒ HOẠT TÍNH KHÁNG NẤM, KHÁNG KHUẨN
VÀ CHỐNG OXY HÓA
Từ kết quả thử hoạt tính sinh học cho thấy:
-22-

- Trong số 29 mẫu thử isatin (tetra-O-acetyl-β-D-glycopyranosyl)
thiosemicarbazon thế được đo hoạt tính kháng nấm, kháng khuẩn thì
toàn bộ số mẫu thử này đều thể hiện khả năng ức chế sự phát triển của
nấm và vi khuẩn. Kết quả chi tiết được trình bày trong Bảng 4.35, 4.36,
4.37, 4.38 của Luận án.

- Tác dụng kháng vi khuẩn Gram(-): Escherichia coli (ATCC
25992), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 25922), cầu khuẩn Gram(+):
Bacillus subtillis (ATCC 27212), Staphylococcus aureus
(ATCC12222), nấm sợi: Aspergillus niger (439), Fusarium oxysporum
(M42), nấm men: Candida albicans (ATCC 7754) Saccharomyces
cereviside (SH 20) của một số isatin 5’-(tetra-O-acetyl-β-D-
galactopyranosyl)amino-3’H-spiro[indol-3,2’-[1,3,4]thiadiazol]-2(1H)-
on cho thấy: Ở nồng độ 50 μg/ ml các thiadiazol trên đều không thể
hiện hoạt tính kháng vi khuẩn Gram(-): Escherichia coli (ATCC
25992), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 25922), cầu khuẩn Gram(+):
Bacillus subtillis (ATCC 27212), nấm sợi: Aspergillus niger (439),
Fusarium oxysporum (M42), nấm men: Candida albicans (ATCC
7754) Saccharomyces cereviside (SH 20). Riêng 7-methylisatin 5’-
(tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)amino-3’H-spiro-[indol-3,2’-
[1,3,4]thiadiazol]-2(1H)-on và N-isobutylisatin 5’-(tetra-O-acetyl-β-D-
galactopyranosyl)amino-3’H-spiro[indol-3,2’-[1,3,4]thiadiazol]-2(1H)-
on có khả năng kháng cầu nấm mốc (Fusarium oxysporum (M42).
- Kết quả thử hoạt tính chống oxi hóa DPPH của 07 chất trong dãy
isatin (β-D-glycopyranosyl)thiosemicarbazon cho thấy các chất đem
thử đều có nồng độ chất thử trung hòa 50% gốc tự do DPPH EC50
(g/ml) lớn hơn 128, điều này chứng tỏ các chất đem thử không có khả
năng chống oxi hóa DPPH.
-23-


KẾT LUẬN
Các kết quả đạt được trong luận án:
1. Đã tổng hợp thành công 19 dẫn xuất isatin thế bằng phương
pháp đóng vòng theo Sandmeyer, bromo hóa, nitro hóa, alkyl hóa
isatin.

2. Từ N-(tetra-O-acetyl-β-D-glycopyranosyl)thiosemicacbazid đã
tổng hợp được 36 isatin N-(tetra-O-acetyl-β-D-
glucopyranosyl)thiosemicarbazon thế mới.
3. Từ các dẫn xuất glycopyranosylthiosemicarbazon tổng hợp được
đã thực hiện phản ứng đóng vòng với anhydride acetic tạo thành 08 hợp
chất isatin N,N-diacetyl-5’-(tetra-O-acetyl-β-D-glycopyranosyl)amino-
3’H-spiro[indol-3,2’-[1,3,5]thiadiazol]-2(1H)-on mới.
4. Thực hiện phản ứng nghiền pha rắn với KBrO
3
, KBr và acid
oxalic đã chuyển hóa thành công 10 dẫn xuất
glycopyranosylthiosemicarbazon thành 5’-(tetra-O-acetyl-β-D-
glycopyranosyl)amino-3’H-spiro[indol-3,2’-[1,3,5]thiadiazol]-2(1H)-on
mới.
5. Thực hiện phản ứng deacetyl hóa với CH
3
ONa trong dung môi
methanol để gỡ nhóm bảo vệ đã gỡ được 07 hợp chất isatin N-(tetra-O-
acetyl-β-D-glycopyranosyl)thiosemicarbazon thế thành isatin N-(β-D-
glycopyranosyl) thiosemicarbazon thế chưa tìm thấy trong tài liệu nào.
6. Cấu trúc của các hợp chất đã tổng hợp được xác nhận bằng các
phương pháp phổ hiện đại như phổ IR, phổ NMR (
1
H NMR,
13
C NMR)
kết hợp kĩ thuật phổ hai chiều (COSY, HSQC và HMBC) và phổ MS.
7. Đã tiến hành thăm dò hoạt tính sinh học của các hợp chất tổng
hợp được cụ thể như sau: