Nghiên cứu quy trình tổng hợp clopidogrel

B ộ YTẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC Dược - HÀ NỘI
____
KIM THỊ THÙY DUYÊN
NGHIÊN cú tr QUI TRÌNH TỔNG HỢP
CLOPIDOGREL
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Dược SỸ
Người hướng dẫn:
1. TS. Vũ Tran Anh
2. TS. Nguyễn Văn Tài
Nơi thực hiện:
ỈGioa Hóa thực vật -Viện Dược Liệu
Thời gian thực hiện : 10/2010 - 05/2011
HÀ NỘI-2011
1'RIJỦNG ĐH DUỢC HẦ NỘĨ
Ngàv Sù., tnánạ 20.i:k
Số ĐKCB; x.ú .,. ỉUị<l.
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian làm khóa luận tốt nghiệp, với sự giúp đỡ tận tình của
các thầy cô giáo, tôi đã hoàn thành được khóa luận tốt nghiệp của mình.
Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin gửi lời cảm ơn chân
thành nhất tới:
TS. VÛ Trần Anh - Giảng viên - Bộ môn Hóa hữu cơ , Trường ĐH
Dược Hà Nội.
TS. Nguyễn Văn Tài - Phó khoa - Khoa Hóa thực vật, Viện Dược
liệu.
TS. Nguyễn Thế Hùng - Giảng viên - Bộ môn Dược học cổ truyền,
Trường ĐH Dược Hà Nội.
Là những người thầy đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình giúp đỡ tôi
trong suốt quá trình làm khóa luận.
Tiếp theo, tôi xin chân thành cảm ơn các anh chị trong Khoa Hóa thực

vật, Viện Dược liệu đã luôn quan tâm, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi
cho tôi hoàn thành khóa luận.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới các thầy cô giáo
trong trưòng, tới gia đình và bạn bè đã luôn ở bên động viên, giúp đỡ tôi trong
học tập cũng như trong cuộc sống.
Do thời gian thực hiện đề tài có hạn nên khóa luận của tôi không thể
tránh khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong có được sự góp ý báu của các thầy
cô và các bạn sinh viên.
Hà Nội, tháng 5 năm 2011
Sinh viên
Kim Thị Thùy Duyên
ĐẶ T V Ấ N Đ Ề 1
CHƯƠNG 1: TỐNG Q U A N 2
1.1. BỆNH LÝ HUYẾT KHỐ I 2
1.1.1. Khái niệm và nguyên n h â n 2
1.1.2.Các nhóm thuốc chổng kết tập tiểu c ầ u 3
1.2. TỔNG QU A N VỀ CLOPIDOGREL 3
1.2.1 .Cấu trúc hóa học và tính chất lý hóa 3
1.2.2. Dược lý, cơ chế tác dụng và chỉ định

.
4
1.3. TÔNG QUAN VỀ TÌNHHÌNH NGHIÊN c ứ u TỔNG HỢP CLOPIDOREL

5
1.3.1. Tình hình nghiên cứu tổng họp Clopidogrel tại V iệt N am
5
1.3.2. Tình hình nghiên cứu tổng hợp Clopidogrel trên thế g iớ i 6
1.4. MỘT SỐ C ơ CHẾ PHẢN ỨNG LIÊN Q U A N 11
1.4.1. Phản ứng ester h ó a 11

1.4.2. Phản ứng ngưng tụ 11
1.4.3. Phản ứng thế nucleophin 12
CHƯƠNG 2: ĐOI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u

14
2.1. NỘI D U N G NGHIÊN c ứ u 14
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u

.

.
14
2.2.1. Phưomg pháp tổng hợp hóa học và kiểm tra độ tinh kh iết
14
2.2.2.PhưoTig pháp xác định cấu trúc 15
2.2.2.1 Phổ hồng ngoại ( I R ) 15
2.2.2.2.PhỔ khối (M sj

.
15
2.2.2.3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 16
CHƯƠNG 3: TH ự C NGHIỆM, KẾT Q UẢ V À BÀ N
L U Ậ N

!

.

n
3.1. TỔNG HỢP AC ID a-A M IN 0 -(2 -C L 0R 0P H E N Y L )A C ET IC

17
3.1.1. Thực nghiệm
.
17
3.1 .2.cấu trúc họp chất acid a-am ino-(2-clorophenyl)acetic 19
3.1.2.1 .Phân tích phổ hồng ngoại 19
3.1.2.2.Phân tích phổ kh ối 20
3.1.3. Nhận x ét 20
3.2. TỔNG HỢP (±) ESTER METHYL-2-CLOROPHENY LGLYC IN 23
3.2.1.Thực nghiệm 23
3.2.2.cấu trúc hợp chất (±) ester m ethyl-2- clorophenylglycin 24
3.2.2 .1.Phân tích phổ hồng ngoại 24
3.2.2.2.Phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton 25
3.2.3. Nhận x é t 25
3.3. TỔNG HỢP 2-THIENYL-p-TOLUENSUPHONAT 26
3.3.1.Thực ngh iệm 26
3.3.2.Cấu trúc hợp chất 2- thienylethyl-p-toluensulphonat 27
3.3.2.1. Phân tích phổ hồng ngoại 27
MỤC LỤC Trang
s.3.2.2. Phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton
28
3 3 .2.3 Phân tích phổ 13C T ^ R


.
28
3.3.3.N hận x ét

! 29
3.4. TỔNG HỢP (±)-M ETHY L-a-(2-(THIO PH EN-2-YL)ETH YL AM IN O)-

2-(2-CL O R O PH E NY L)ACETAT HYD RO C LO RID

.

.
29
3.4.1.Thực nghiệm

.
29
3.4.2. Cấu trúc họp chất (±)-m ethyl-a-(2-(thio p h en -2-yl)ethyla m ino)-2 -
( 2-clorophenyl)acetat hydroclorid 30
3.4 .2.1.Phân tích phổ hồng ngoại 31
3.4 .2.2.Phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nh ân
32
3.4 3 Nhận xét: *

33
3.5. TÔNG HỢP CLOPIDOGREL RACEMIC 33
3.5.1.Thực ngh iệm 33
3.5.2.Cấu trúc họp chất clopidogrel racem ic 34
3.5.2.1.Phân tích phổ k h ố i 34
3.5.2.2.Phân tích phổ hồng ngoại 34
3.5.2.3.Phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton 35
3 5.2.4.Phân tích phổ '^'c N M R

' 36
3.5.2.5.Phân tích phổ H P L C 36
3.5.3. Nhận x ét

.
36
CHƯƠNG 4:’k ẾT l u ậ n v à đ ề x u ấ t 38
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
NMR: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân
'H NMR; Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton
DCM: Dicloromethan
DMF: Dimethy íormamid
EtOAc: Ethyl acetat
HPLC; Sắc ký lỏng hiệu năng cao
IR: Phổ hồng ngoại
MS: Phổ khối lượng
MeOH: Methanol
SKLM: Sắc ký lóp mỏng
EtsN: T riethy lamin
Sơ đồ 1; Cơ chế đông máu 2
Sơ đồ 2; Cơ chế tác dụng của clopỉdogrel 4
Sơ đồ 3; Quỉ trình tổng hợp clopỉdogrel 6
Sơ đồ 4; Tổng hợp Clopidogrel theo phương pháp 1

7
Sơ đồ 5; Tổng hợp clopidogrel theo phương pháp 2

9
Sơ đồ 6; Tổng hợp cỉopidogrel theo phương pháp 3
9
Sơ đồ 7; Sơ đồ tổng hợp clopỉdogrel 17
DANH MỤC CÁC s ơ Đồ Trang
Bảng 1; Các dải hấp thụ đặc trưng trong phổ hồng ngoại của acid a-amino
(2-clorophenyl)acetic 19

Bảng 2; Khảo sát ảnh hưởng của yếu tổ dung môi chiết và thời gian
thủy phân lên hiệu suất phản ứng 20
Bảng 3; Các dải hấp thụ đặc trưng trong phổ hồng ngoại của
(±) ester methỵỉ-2-clorophenylglycin 24
Bảng 4; Kết quả phân tích phổ ^H-NMR của (±) ester methyl-2-
clorophenyỉgỉycin 25
Bảng 5; Các dải hấp thụ đặc trimg trong phổ hồng ngoại của 2- thỉenylethyl-p-
toluensulphonat 27
Bảng 6: Kết quả phân tích phổ ^H-NMR của 2- thienylethyl-p-
toluensulphonat 28
Bảng 1: Các dải hấp thụ đặc trưng trong pho hồng ngoại của (±)-methyl-2
-(2-(thiophen-2-yl)ethylamỉno)-2-(2-clorophenyl)acetat hydroclorid

31
Bảng 8; Kết quả phân tích phổ ^H-NMR của của (±)-methyỉ- 2-(2- (thỉophen-2-yl)
ethylamỉno)-2-(2-clorophenyl)acetat hydroclorid 32
Bảng 9; Các dải hấp thụ đặc trimg trong phổ hồng ngoại của (±)-clopidogrel

34
Bảng 10; Kết quả phản tích phổ ^H-NMR của (±)-clopidogrel

35
Bảng 11: Anh hưởng tỷ lệ của (±) — methyl- a — ( 2 — ( thiophen - 2 -yỉỳethyỉamino) —
2 - (2- clorophenyl) acetat hydroclorỉd (4) với tác nhân phản ứng lên hiệu suất phản
ứng
36
DANH MỤC CÁC BẢNG Trang
ĐẶT VÁN ĐÈ
Thuốc chống kết tập tiểu cầu là nhóm thuốc quan trọng trong điều trị bệnh
lý huyết khối động mạch - tĩnh mạch.Trong đó, Clopidogrel được biết đến

với hiệu quả cao, an toàn hơn so với các thuốc khác trong nhóm như Aspirin,
Ticlodipin, Abciximab [4]
Hiện nay, biệt dược Plavix với hoạt chất là Clopidogrel bisulphat được
phân phối độc quyền tại Việt Nam bởi công ty Sanofi - Synthelabo. Biệt dược
này có giá bán khá cao (khoảng SOO.OOOđ/ 1 vỉ 14 viên hàm lượng 75 mg).
Đứng trước nhu cầu lớn về loại thuốc này, kết họp với thời hạn bảo vệ bản
quyền của Clopidogrel sắp hết thì việc nghiên cứu tổng hợp và tinh chế
Clopidogrel làm nguyên liệu sản xuất thuốc generic là vô cùng cấp thiết, có ý
nghĩa về nhiều mặt: Vừa giúp phát triển ngành hóa dược, vừa đem lại hiệu
quả kinh tế và chăm sóc sức khỏe nhân dân. Do đó chúng tôi tiến hành đề tài
Nghiên cứu qui trình tổng hợp clopidogreV’ với các mục tiêu:
- Nghiên cứu xây dựng được phưong pháp tổng hợp Clopidogrel racemic
- Kiểm tra độ tinh khiết của Clopidogrel racemic thu được.
CHƯƠNG 1
TỎNG QUAN
ỉ.ỉ. Bệnh lý huyết khối
l.L L Khái niệm và nguyên nhân [4]
- Huyết khối là quá trình hình thành cục máu đông ngay cả khi không có
chảy máu, có thể xảy ra ở động mạch hay tĩnh mạch
- Cơ chế đông máu
Yếu tố nội sinh Yếu tố ngoại sinh
( + ) i^(+)
Các yếu tố đông máu kết hợp với
( + )
Thrombo
/
dnase
( + )
V
Prothrombin -> Thrombin

Fibrinogen
( + )
-> Fibrin
V
Kết tập tiểu cầu và hình thành cục máu đông
Sơ đồ 1; Cơ chế đông máu
Nguyên nhân gây huyết khối:
Có 3 nguyên nhân chính gây nên tình trạng huyết khối:
+ Thay đổi lưu lượng dòng: Chủ yếu là giảm lưu lượng dòng
+ Tổn thương nội mạc: Như xơ vữa động mạch
+ Tăng đông máu quá mức: Có thể do di truyền hay mắc phải
- Hậu quả của huyết khối: Có thể gây tình trạng thuyên tắc (tắc mạch) do cục
máu đông di chuyển, đọng lại trong thành mạch, có thể gây nguy hiểm khi di
chuyển đến tim, gan, phổi.
1.1.2. Các nhóm thuốc chống kết tập tiểu cầu:
Các nhóm thuốc chống kết tập tiểu cầu được phân loại dựa trên đích tác dụng
của chúng, bao gồm:
- Thuốc ức chế glycoprotein Ilb/IIIa: Abciximab, Eptifibatid, Tirofiban
- Thuốc ức chế gắn ADP vào receptor của nó trên màng tiểu cầu:
Clopidogrel, Ticlodipin
- Thuốc ức chế thromboxan A2: Aspirin
1.2. Tổng quan về Clopidogrel
1.2.1. Cẩu trúc hóa học và tính chất lý hóa [9]
Clopidogrel có công thức hóa học là C16H16CINO2S, trọng lượng phân tử
321,82g/mol.
Tên khoa học: (±)-methyl-2-(2-clorophenyl)-2-(6,7-dihydrothieno[3,2-
c]pyridin-5(4H)-yl) acetat
Công thức cấu tạo:
C
0 0

CH
3
Clopidogrel tồn tại dưới hai dạng đồng phân đối quang là (S)-(+)-
clopidogrel và (R)-(-)-clopidogrel. Clopidogrel dạng base tự do ở dạng dầu,
kém bền, khó tinh chế và khó bào chế hơn dạng muối của nó là Clopidogrel
bisulphat. Vì vậy, hiện nay hoạt chất trong các dạng bào chế tồn tại dưới dạng
muối bisulphat, có công thức phân tử là C16H16CINO2S.H2SO4, trọng lưọìig
phân tử: 419,9 g/mol. Tên khoa học: Methyl-(S)-a-(2-clorophenyl)-6,7-
dihydrothieno[3,2-c]pyridin-5(4H)-acetat sulphat (1:1)
1.2.2. Dược lỷ, cơ chế tác dụng và chỉ định
Clopidogrel được sử dụng qua đưÒTig uống dưới dạng tiền chất, sau khi
chuyển hóa qua gan tạo thành chất có hoạt tính. Clopidogrel ức chế gắn ADP
vào receptor của nó trên màng tiểu cầu, gây ức chế hoạt hóa receptor GP
Ilb/IIIa, ngăn cản gắn ílbrin vào tiểu cầu để hình thành cục máu đông.
\
iir(>;itH’ mrUNtỉÌNBi
í( VP3A4, ( V P3A 5,
i \
P2C 19i
ĩnỉiỉbỉỉkn
\ v tlv r tiirl> ầỈ M ^ỈItr\
{
1 5 ‘Hi t>f ( lo |M d tn tn rl )
Pblvkl
lig h t T ríHìH iiifíJ*c« A cg r^iiM fổ r>*
flo w C>1omcti7
Sơ đồ 2; Cơ chế tác dụng của Clopidogrel [12]
Clopidogrel được có hiệu quả tốt và ít tác dụng phụ trên dạ dày hơn các
thuốc chống kết tập tiểu cầu khác trong nhóm như Aspirin,
Ticlodipin Thuốc phát huy tác dụng nhanh (sau 5h) và có tác dụng kéo

dài (từ 7 đến 10 ngày) [4
Hiện nay, Clopidogrel có chỉ định dùng để dự phòng nguyên phát các rối
loạn do nghẽn mạch huyết khối như nhồi máu cơ tim, đột quị và bệnh
động mạch ngoại biên, kiểm soát và dự phòng thứ phát ở bệnh nhân xơ
vữa động mạch mới bị đột quị, mới bị nhồi máu cơ tim hoặc bệnh động
mạch ngoại biên đã xác định [4].
1.3. Tổng quan về tình hình nghiên cứu tổng họp Clopidogrel
1.3.1. Tinh hình nghiên cứu tồng hợp Clopidogrel tại Việt Nam
Theo tìm hiểu ban đầu của chúng tôi, tại Việt Nam hiện nay chưa có
nhiều đề tài nghiên cứu qui trình tổng hợp Clopidogrel.
Trong công trình nghiên cứu mới đây của tác giả Nguyễn Văn Tài và
cộng sự, Clopidogrel được tổng hợp từ các chất đầu là acid a-bromo-2-
clorophenylacetic và thiophen-2-ethylamin (sơ đồ 3). Tác giả đã thu được
những kết quả ban đầu khả quan như:
+ Bước đầu tổng hợp thành công (±) Clopidogrel dạng base từ các
nguyên liệu đã thương mại là 2-(2-thienyl)-ethylamin và acid 2-bromo-2-
clorophenylacetic, phản ứng qua 3 giai đoạn, đạt hiệu suất trung bình 89 %
cho mỗi phản ứng.
+ Đặc biệt, cũng trong đề tài này, tác giả thực hiện tổng họp thành công
(±) - Clopidogrel one-pot từ nguyên liệu ban đầu như trên với hiệu suất đạt
85 % và không cần tinh chế các sản phẩm trung gian [5]
CI Br
'COOH-
Cl Br
CH3OH X a
H2SO4
0 ^
HCHO
NH2 ^
CH2 CI2

N
COOCH3
HCl
HN'
DMF
.Hcf
Et,N
Dung m«i
CI COOCH3
Clopidogrel racemic
Sơ đồ 3: Quỉ trình tổng hợp (±)~ Clopidogrel
1.3.2. Tình hình nghiên cứu tổng hợp Clopidogrel trên thế giới
Công trình nghiên cứu về tổng họp Clopidogrel được công bố lần đầu tiên
trong 2 bằng phát minh US4847265 [7] và US4529596 [6] dưới dạng hỗn họp
racemic.
Theo phát minh US4847265 [7] thì tác dụng sinh học chỉ có ở đồng phân
quang học (+)-methyl-2-(2-clorophenyl)-2-(6,7-dihydo-thieno[3,2-c]pyridine-
5(4H)-yl)acetat sulphat, còn gọi là clopidogrel bisuphat. Hiện nay, trên thế
giới chủ yếu dùng dạng bào chế chứa đồng phân quang học (S) vì cho hiệu
quả chữa bệnh cao và tránh được các tác dụng phụ. Vì vậy hầu hết các phát
minh trên thế giới về tổng họp, tinh chế các hợp chất trung gian hoặc sản
phẩm cuối đều hướng đến đồng phân quang học (+)-methyl-2-(2-
clorophenyl)-2-(6,7-dihydo-thieno [3,2-c]pyridine- 5 (4H)-yl)acetat sulphat.
Trên thế giới, (S) - Clopidogrel bisulphat có thể được tổng hợp theo nhiều
phưong pháp khác nhau, hiện có 3 phương pháp chính đang được triển khai
đồng thời ở qui mô công nghiệp.
• Phương pháp 1 [10]
Đây là một trong những con đường tổng hợp Clopidogrel có từ sớm nhất và
cũng có nhiều phát minh cải tiến nhất. Đây cũng là qui trình hiện nay đang
được các công ty ở Ấn Độ phát triển để tổng hợp thuốc generic, đặc biệt có

Teva Pharmaceutical Industries Ltd, một công ty sản xuất thuốc generic lớn
nhất thế giới. Các họp chất trung gian của qui trình này chủ yếu được cung
cấp bởi các công ty cung cấp nguyên liệu dược lớn của Trung Quốc (Sơ đồ 4)
NH,
ÇI ÇOOCH3
Ç00
(S)'
CI Br
CH3OH
CI Br
H2SO4
K2CO3
HCHO
H2O
HCI
N

^
DMF
H2SO4
Acetone
CI ÇOOCH3
çoo
.H2S04
Clopidogrel bisulfate
(S)
Clopidogrel
HN"
■ HCl
CI ÇOOCH3

Dung m«i
Clopidogrel racemic
L-10-CSA
Dung m«i
Läc
NaHCOs
CI COOCH3
(S)
,10-L-CSA
CI COOCH3
(R)N^
,10-L-CSA
'S
_

_
?
Sơ đô 4: Tông hợp Clopidogrel theo phương pháp 1
Nhận xét qui trình:
ưu đỉêm:
- Clopodogrel được tổng hợp từ hóa chất công nghiệp là 2-(2-thienyl) -
ethylamin và acid a-bromo-2-clorophenylacetic. Đây là những hóa chất
thương mại thông dụng và giá cả hợp lý nên có thể dùng chúng làm chất đầu
cho qui trình tổng họp clopodogrel mà không cần phải điều chế.
- Phản ứng methyl hóa acid 2-bromo-(2-cloro)phenylacetic trong môi trường
acid xúc tác là phù họp, phản ứng này có thể đạt hiệu suất 89 % [5] và tránh
được việc sử dụng những hóa chất độc hại, đắt tiền và khó mua tại Việt Nam
như PCI5, SOCI2, oxalyl clorid Điều kiện phản ứng cũng không quá khắc
nghiệt như yêu cầu môi trường khan, nhiệt độ âm
Nhược điểm:

Hợp chất trung gian là 2-(2-thienyỉ)-ethylamin acetic gây chảy nước mắt và
kích ứng niêm mạc. Điều này gây ảnh hưởng tới sức khỏe của người lao động
trong điều kiện không có trang thiết bị và trang bị bảo hộ phù hợp
• Phương pháp 2 [8]
Đây là qui trình tổng họp Clopidogrel được công ty Sanofi - Aventis ứng
dụng để sản xuất biệt dược Plavix trên thị trường.
Qui trình tổng hợp Clopidogrel theo phương pháp 2 khá giống phương
pháp 1, tức là đi từ nguyên liệu thương mại có sẵn là 2- clorobenzaldehyd và
2- thiophen carboxaldehyd qua 6 giai đoạn phản ứng. (Sơ đồ 5)
Cl
A ^ cho
NaCN
MeO^O
C O " Ü — { jC í ' ' C i
Clopidogrel racemic
Sơ đồ 5: Tổng hợp Clopidogrel theo con đường 2
MeO-^ 0
CO t5
Nhận xét: ưu điểm nổi bật của qui trình này là không đi qua những hợp chất
trung gian là acid 2-bromo-2-clorophenylacetic và ester của nó là methyl-2-
bromo-2-(2-clorophenyl)acetat, đây những chất kích ứng niêm mạc.
• Phương pháp 3
Trong ƯSP20070225320 [11], tác giả Sajja và cộng sự đã đưa ra qui trình
tổng hợp Clopidogrel đi từ (±)-2-clorophenylglycin và 2-(thiophen-2-yl)
ethanol. Đây là qui trình đang được các công ty dược tại Ấn Độ áp dụng để
sản xuất thuốc generic của Clopidogrel ở qui mô công nghiệp.
(gun hải I- u
r
CO2H
e r ^

180 kg
CO2CH3
H2S04, MeOH
67C, 15 h
72%
HpN"
c r
140 kg
ÇO2CH3 1)(CH2 0)n-H20
c r ^
.H2SO4
{+)-clopidogrel bisulfate
143 kg, tinh khiỡ 99,77%
2) H2SO4, aceton
CXÜÎ
Ç02CH3
HN"Sr^
c r
.HCI
(+)-tartaric acid
MeOH
HoN
CO2CH3 ÇO2CH3
c r
c r
muèi tartrate
81 kg
IÇh1
CH2CI2
NaHCOs

H2O
1)
OTs
KH2PO4,
toluen, 90®c
2) HCI
ÇO2CH3
H,N"Sr^
c r
Sơ đồ 6 : Tổng hợp Clopidogrel theo phương pháp 3
10
Trong phạm vi khóa luận, chúng tôi xin trình bày phần nghiên cứu tổng
họp Clopidogrel dựa trên những phản ứng theo phát minh số
ƯS20070225320 của Eswaraiah Sajja và cộng sự vì các lý do:
- Clopidogrel được tổng hợp từ chất đầu là (±)-2- clorophenylglycin và 2-
thienylethanol trong đó (±)-2- clorophenylglycin có thể tổng họp từ
2-clorobenzaldehyd, đây là những nguyên liệu công nghiệp dễ mua, giá cả
họp lý.
- Điều kiện phản ứng không quá khắt khe, phù hợp với qui mô dụng cụ,
hóa chất phòng thí nghiệm cho phép.
11
1.4. Một số cơ chế phản ứng liên quan
1.4.1. Phản ứng ester hóa [2][3
- Quá trình tổng hợp ester được thực hiện bằng phản ứng gữa acid carboxylic
và alcol, với sự tham gia của acid vô cơ làm xúc tác.
- Ester hóa là phản ứng thuận nghịch, phương trình phản ứng như sau:
R-COOH + R’-OH > RCOOR’ + H2O
- Yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ester hóa:
+ Dung môi: Thường là các alcol tham gia phản ứng đóng vai trò dung môi
+ Xúc tác: Có tác dụng đẩy nhanh quá trình ester hóa, không ảnh hưởng tới

cân bằng của phản ứng
+ Nhiệt độ; Có tác dụng làm tăng tốc độ phản ứng ester hóa
1.4.2. Phản ứng ngưng tụ [2][3]
- Phản ứng ngưng tụ là phản ứng hóa học giữa hai phân tử tạo thành một
phân tử mới và loại đi một phân tử nhỏ.
- Phân loại phản ứng ngưng tụ:
+ Ngưng tụ loại nước: Thường dùng các tác nhân loại nước như H2SO4; HCl;
P2O5; POCI3
+ Ngưng tụ loại HCl: Thường dùng các tác nhân loại HCl như AlCls- ZnCb;
NaiCOs; Pyridin; hỗn hỗng Na;
+ Ngưng tụ loại acol: Các tác nhân loại alcol như Na kim loại, natri - acetat;
natri - ethylat
+ Ngưng tụ loại NH3: Các tác nhân loại NH3 như acid proton, ZnCl2
12
1.4.3. Phản ứng thế ái nhân [2]
- Phản ứng thế ái nhân là phản ứng trong đó một nguyên tử hoặc một nhóm
nguyên tử được thay thế bằng nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử khác, tác nhân
ái nhân tấn công vào trung tâm mang điện dương của chất phản ứng.
- Phản ứng tổng quát
Y +
R -X Y -R +
:X
+ Tác nhân nhân là các anion như C'^ H', O’, S' hay những phân tử trung hòa
chứa cặp điện tử tự do như HOH, RNH2, ROH'
- Cơ chế phản ứng:
Phản ứng thế ái nhân có thể xảy ra theo các cơ chế thế ái nhân đơn phân tử
(SnI) hay thế ái nhân lưỡng phân (Sn2), tùy thuộc vào cấu trúc của R trong
RX, bản chất dung môi phản ứng, tác nhân ái nhân mạnh hay yếu, điều kiện
phản ứng
+ Thế ái nhân đơn phân tử SnI : Phản ứng xảy ra qua 2 giai đoạn

- Giai đoạn chậm: Giai đọa ion hóa tạo ra chất trung gian là carbocation
R2

Ç

X
Châm
Ri
R',
Giai đoạn nhanh: Tác nhân ái nhân tấn công vào carbocation để tạo ra
sản phẩm
© Nhanh
R2

Ç Y
13
+ Thế ái nhân lưỡng phân tử S n 2 : Phản ứng tạo thành trạng thái chuyển tiếp
5 (-) 5(-)
Châm Nhanh Q
Y: + R -X Y - R - X

Y - R + :X
Trạng thái chuyển tiếp
14
CHƯƠNG 2
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứ u
2.1. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu tổng hợp (±)-DL-2-clorophenylglycin
- Nghiên cứu tổng họp (±) este methyl-2-clorophenylglycin
- Nghiên cứu tổng họp 2-thienylethyl-p-toluensuphonat từ 2-(2-thienyl)

ethanol
- Nghiên cứu tổng họp (±)-methyl-2-(2-(thiophen-2- yl) ethylamino) -a -
(2-chlorophenyl)acetat hydroclorid từ (±) este methyl-2-
clorophenylglycin và 2-thienylethyl-p-toluensuphonat
- Nghiên cứu tổng họp Clopidogrel racemic từ (±)-methyl-2-(2-(thiophen
-2-yl)ethylamino)-2-(2-chlorophenyl)acetat hydroclorid
- Xác định cấu trúc của các sản phẩm trung gian và sản phẩm cuối. Kiểm
tra độ tinh khiết của sản phẩm Clopidogrel racemic tổng họp được.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp tổng hợp hóa học và kiểm tra độ tinh khiết
- Sử dụng các phưong pháp thực nghiệm trong hóa hữu cơ để tổng hợp
các chất dự kiến.
- Theo dõi quá trình phản ứng bằng sắc ký lớp mỏng với các hệ dung
môi phù hợp.
- Tinh chế sản phẩm phản ứng bằng cột silicagel với các hệ dung môi có
độ phân cực tăng dần, đồng thời theo dõi bằng sắc kí lớp mỏng.
- Kiểm tra độ tinh khiết của sản phẩm thu được bằng SKLM, sắc ký lỏng
hiệu năng cao (HPLC) và đo nhiệt độ nóng chảy.
15
2.2.2. Phương pháp xác định cấu trúc
Các phương pháp phổ (IR, MS, ’H-NMR, '^C-NMR) được sử dụng để khẳng
định cấu trúc các sản phẩm tổng họp được. Các số hiệu phổ của các chất tổng
hợp được đối chiếu với tài liệu
2.2.2.1 Phổ hồng ngoại (IR) [1]
Phổ hồng ngoại được ghi trên máy Perkin Elmer, sử dụng kỹ thuật viên nén
KBr, được tiến hành như sau:
- Nghiền khoảng 0.5mg mẫu chất với khoảng 0.5g KBr (nghiền bằng
máy nghiền rung), sau đó ép bột thu được (bằng máy nén thủy lực)
thành một khối mỏng trong suốt hình tròn, đường kính khoảng 15mm.
- Tấm mỏng này được đặt giữa 2 cửa sổ bằng tinh thể muối (có khung

giữ) và đưa vào máy đo phổ IR
- Để loại trừ phổ của KBr, người ta tạo thêm một tấm thứ hai giống như
tấm thứ nhất nhưng không chứa mẫu chất và đặt vào chùm tia thứ hai
(chùm tia so sánh) trong máy đo phổ IR.
Thông qua việc phân tích phổ đồ của chất tổng hợp được, ta nhận biết được
các dải hấp thụ đặc trưng của dao động hóa trị, dao động biến dạng của các
nhóm chức và liên kết điển hình có trong cấu trúc phân tử của chúng như
c=c thơm, N-H, c = 0 acid, amid, ceton Ngoài ra, với các nhóm thế khác
nhau, mỗi chất lại có những pic đặc trưng riêng, từ đó xác định được bộ
khung của phân tử.
2 .2 .2.2 Phổ khối lượng (MS) [1]
Phổ khối lượng được ghi trên máy khối phổ AutoSpec Premier theo phưong
pháp EI - MS (Electron Impact _ MS). Nguyên tắc hoạt động như sau:
16
Dùng chùm điện tử có năng lượng trung bình (70eV) bắn phá phân tử:
M + e
> ỉvT + 2e
Cation gốc bị bắn phá tiếp tạo thành các mảnh cation;
TV V I “I" I _ "t"
M > nil +ni2 +ni3
Các ion này đi qua một khe hẹp, tới bộ phận phân tích, phát hiện và được ghi
thành khối phổ.
2.2.2.3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân [1]
Nguyên lý của phổ cộng hưởng từ hạt nhân là:
- Nếu hạt nhân nguyên tử có momen từ được đặt trong một từ trưòfng, khi
thay đổi từ trường hạt nhân sẽ hấp thu năng lượng của sóng từ trưòng truyền
qua nó.
Trong phép đo phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton, ta xác định năng lượng
cần thiết để thay đổi hướng momen từ hạt nhân trong từ trường.
- Để phát hiện hấp phụ gây ra bởi cộng hưỏng từ hạt nhân, người ta cho mẫu

chất khảo sát (đã hòa tan trong dung môi phù hợp) vào một ống nhỏ đặt giữa
một cuộn dây và đặt trong từ trưÒTig giữa 2 cực của nam châm. Cho dòng điện
xoay chiều chạy qua cuộn dây, sau đó đo sự tăng dòng điện bằng ampe kế. Sự
biến thiên của dòng điện được ghi lại thành những đỉnh hấp thụ trong phổ
cổng hưởng từ hạt nhân proton.
- Độ chuyển dịch hóa học (hay vị trí tín hiệu cộng hưởng trên phổ) được
biểu thị bằng đơn vị phần triệu (ppm), lấy mốc là pic của chất chuẩn nội.
17
CHƯƠNG 3
THựC NGHIÊM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
Như đã trình bày ở trên, trong phần thực nghiệm, dựa vào điều kiện phòng thí
nghiệm và hóa chất cho phép, chúng tôi đã tiến hành các phản ứng tổng hợp
Clopidogrel racemic dựa trên phát minh US20070225320 của Eswaraiah Sajja
và cộng sự . Các sản phẩm trung gian và sản phẩm cuối được xác định cấu
trúc bằng phương
pháp hóa lý . Quá trình tổng hợp Clopidogrel racemic được
thực hiện theo sơ đồ 7.
o
1 )NH4 CI, KCN
CO2H
CO2CH3
cr
2)MeOH
H2SO4, MeOH HoN"
cr
67°c, 40 h
cr
/ 1 ỌH
TsCI, EI3 N
/ 1 ỌTs

toluen
3
C02CH3
cr
(CH20)n-H20
phßng 24 h
CO2CH3
HCI
HN
Clopidogrel racemic
5
c r
.HCI
4
KH2PO4,
toluen, 9 0 X
Sơ đồ 7: Sơ đồ tổng hợp clopidogrel
Cụ thể, chúng tôi tiến hành như sau:
3.1. Tổng hợp acid a-amino-(2-clorophenyI)acetic (1) (hayDL-2
clorophenylglycin
3AA. Thực nghiệm
ĩm ::ờ m
Đ H D U Ợ C K À N Ộ Ĩ
T H Ư V l Ệ r v ;
Nqày 'ỉ)0 tháng .ĨB? rịârp 'iXiAA.
uKCB: ÜM.ailAkA^:
18
Họp chất acid a-amino-(2-clorophenyl)acetic được tổng hợp từ 2-
clorobenzaldehyd và NH4CI, KCN, dung môi MeOH
Sơ đồ phản ứng

o
CO0H
1) NH4CI, KCN
H2N
2)MeOH
Tiến hành:
Trong bình cầu 2 cổ dung tích 100 ml chứa 4,33g KCN và 3,43g NH4CI
trong 50 ml dung dịch NH3 30 % khuấy đều ở nhiệt độ thường, thêm vào bình
cầu 3,75 ml 2-clorobenzaldehyd hòa tan trong 33,3 ml dung dịch MeOH. Hỗn
hợp phản ứng được đun nóng lên 45°c trong Ih. Dừng phản ứng, để nguội
hỗn hợp phản ứng về nhiệt độ phòng sau đó chiết 3 lần, mỗi lần với 30 ml
EtOAc. Gộp phần dịch chiết EtOAc, rửa lại bằng nước cất, làm khan hoàn
toàn bằng Na
2SƠ4 rồi bốc hơi dung môi ta thu được cắn ở dạng dầu. cắn này
được thủy phân bằng 80ml HCl 6N trong điều kiện đun hồi lưu 8h. Để nguội
hỗn họp phản ứng về nhiệt độ phòng sau đó chiết bằng DCM đến khi loại hết
màu vàng. Pha nước mang bốc hơi đến khi thu được cắn trắng thì dừng lại.
Hòa tan cắn trong lOml nước cất, trung hòa bằng dung dịch NH3 30% đến pH
= 5 - 5,5, sản phẩm sẽ kết tủa từ từ ở nhiệt độ phòng sau 12h. Lọc lấy tủa, rửa
bằng ethyl acetat 3 lần, mỗi lần 5 ml, rồi sấy khô trong chân không thu được
4,24 (g) sản phẩm thô dưới dạng tinh thể trắng, hiệu suất đạt 68,8 %, nhiệt độ
nóng chảy t=169°c.
Tiến hành chạy SKLM, sử dụng bản mỏng tráng sẵn silicagel Merck
70 - 230 mesh, hệ dung môi cloroform:methanol:dung dịch ammoniac 30 %