Nghiên cứu tổng hợp và thăm dò tác dụng sinh học của một vài hợp chất bê ta aminoceton dẫn xuất của sulfamid

BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC Dược HÀ NỘI
ĐỖTHỊTHUHUỒNG
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ THẢM DÒ
TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA MỘT VÀI
• • •
HỢP CHẤT B- AMINOCETON DẪN XUẤT
CỦA SULPAMID
(KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP Dược sĩ KHOÁ 1997-2002)
Người hướng dẫn :TS. Giang Thị Sơn
TS. Chu Thị Lộc
Nơi thực hiện : BM. Hoá Hữu Cơ
BM. Vi Sinh Học
Thời gian thực hiện : 02/2002-05/2002
HẦ NỘI- 0512002
£ Ờ ^ ũ c  M Ơ Q l
Nhẫn dịp hoàn thành kho á luận tố t nghiệp dược s ỹ năm 2002 em xin
chân thành cảm ơn:
Ts. Giang Thị Sơn
Ts. Chu Thị L ộc
đã nhiệt tình ch ỉ bảo và h ế t lòng giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện
khoấ luận tốt nghiệp.
Em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới: Ts. Đ ỗ N gọc Thanh cùng
toàn th ể căc thầy cô giáo trong bộ m ôn H oá Hữu cơ, bộ m ôn Vi sinh học đã
tạo điều kiện thuận lợ i cho em về m ọ i m ặt đ ể em sớm hoàn thành khoẩ luận tốt
nghiệp này.
Đ ồng thời em cũng xin chân thành cảm ơn cấc thầy cô giáo trong toàn
trường đã giăo dục, dạy dỗ và đào tạo em trong suốt những năm học qua.
Sinh viên: Đ ỗ Thu Hường
MỤC LỤC
Đặt vấn đề

PHẦN 1: TỔN G Q U A N
1 .1 - Sơ lược về tình hình nghiên cứu Ị3-aminoceton
1.2- Tác dụng sinh học của P-aminoceton
1.3- Tác dụng kháng khuẩn của sulíamid
1 .4- Các phưcfng pháp tổng hợp Ị5-aminoceton
1.4.1- Căc phương phăp chung
1.4.2- Tổng hợp p-aminoceton từ base azomethin và ceton thơm có Ha linh động.
1.5- Tính chất của các hợp chất P-aminoceton
PHẦ N 2: THỰC NG HIỆM V À KÊT QU Ả
2.1- Nguyên vật liệu và phương pháp thực nghiệm
2.1.1- Nguyên vật liệu
2.1.2- Phương pháp thực nghiệm
2.2- Kết quả thực nghiệm và nhận xét
2.2.1- Tổng hợp nguyên liệu
2.2.2- Tổũg hợp Ịỉ-amiũoceton
2.2.3- Kiểm tra cấu trúc các Ịĩ-aminoceton tổng hợp được
2.2.4- Thử tác dụng sinh học cấc chất tổng hợp được
2.3- Nhận xé t và bàn luận kết quả
PH Ầ N 3; KẾT LUẬ N V À ĐỀ XUẤT
Tài liệu tham khảo
Phụ lục
ĐẶT VẤN ĐỂ
Thuốc dùng để phòng bệnh, chữa bệnh và phục hồi điều chỉnh chức năng có rất
nhiều nguồn gốc khác nhau như dược liệu, hoá dược, trong đó các chất tổng hợp hay
bán tổng hợp giữ một vai trò quan trọng.
Hợp chất ß-aminoceton là một dãy chất được tổng hợp bằng các phương pháp
khác nhau đồng thời có nhiều nghiên cứu về các chuyển hóa có hoạt tính sinh học
trong cơ thể sinh vật cho thấy nhiều chất có cấu trúc ß-aminoceton [17].
Hợp chất ß-aminoceton lần đầu tiên được tổng hợp vào năm 1868, từ đó đến nay
có nhiều công trình nghiên cứu trong và ngoài nước về phưcmg pháp tổng hợp cũng như

tác dụng sinh học cho thấy chúng có nhiều tác dụng sinh học. Đặc biệt, một số chất đã
được dùng trong lâm sàng. Các ß-aminoceton còn được dùng trong một số lĩnh vực
khác như dùng làm chất chống lão hoá, chống oxy hoá cao su, chống ăn mòn bề mặt
kim loại, phân tích nguyên tố chuyển tiếp [9,17]. Việc nghiên cứu về ß-aminoceton là
vấn đề đang được quan tâm do sự phong phú về tác dụng và đa dạng về cấu trúc. Cho
đến nay, nhiều hợp chất ß-aminoceton đã được sử dụng làm thuốc [4,15]. Trên cơ sở
đó, trong công trình này chúng tôi tiến hành nghiên cứu tổng hợp và thăm dò tác
dụng sinh học của một sô ß-aminoceton dẫn xuất của sulfamid với mục đích thu
được một số dãy chất mới có tác dụng sinh học hy vọng có thể có tác dụng hiệp
đồng giữa cấu trúc azomethin ,ß-aminoceton và sulfamid để có thể ứng dụng
trong ngành Dược. Đồng thòi tìm hiểu sự liên quan giữa cấu trúc hoá học và tác
dụng sinh học của các chất tổng hợp nhằm định hướng tổng hợp các ß-
aminoceton dự đoán có tác dụng sinh học.
PHẦN 1: TỔNG QUAN
1.1- Sơ lược về tình hình nghiên cứu /ĩ-aminoceton
Nãm 1868, tác giả Cloer người pháp lần đầu tiên đã được tổng hợp một chất P-
aminoceton . Những năm tiếp theo đó đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về phưoỉng
pháp tổng hợp cũng như tác dụng sinh học của chúng [16].
Nhiều công trình nghiên cứu cho biết các P-aminoceton có rất nhiều tác dụng
sinh học như gây tê, giảm đau, chống viêm, kháng khuẩn, kháng nấm, ức chế khối u,
tác dụng lên thần kinh trung ương, quá trình tạo máu, quá trình trao đổi chất, chống
loạn nhịp tim, chống tăng huyết áp [12,17]. Ngoài ra, các P-aminoceton còn được
dùng trong một số lĩnh vực khác [1 1 ].
Ban đầu, Ị3-aminoceton được tổng hợp chủ yếu bằng phương pháp ngưng tụ giữa
base azomethin và ceton có Ha, đặc biệt giữa azomethin thơm và ceton thơm. Các công
trình của Kozlov và các cộng sự đã làm sáng tỏ cơ chế của phản ứng ngưng tụ và đưa ra
được những lý luận về điều kiện thích hợp của phản ứng như dung môi phân cực, xúc
tác acid, nhiệt độ [11]. Ngoài ra, các phương pháp khác cũng đươc đề cặp đến nhưng
còn nhiều hạn chế và mang lại hiệu quả không đáng kể.
Vào những năm 20 của thế kỷ này, C.Mannich - nhà hoá học người Đức đã tổng

hợp được P-aminoceton theo phương pháp khác. Xuất phát từ các ceton (có thể là các
ceton mạch hở, vòng no hoặc vòng thơm) vói muối của các amin bậc 1 hoặc bậc 2 và
foraialdehyd. Các amin đó cũng có thể là mạch thẳng, vòng no hoặc amin thơm. Phản
ứng này lúc đầu ít gây được sự chú ý, song về sau nhiều tác giả tổng hợp các P-
aminoceton theo phương pháp này và phản ứng được ứng dụng nhiều trong tổng hợp
các chất hữu cơ.
1 .2 - Tác dụng sinh học của ¡5-aminoceton
Nhiều công trình nghiên cứu trong và ngoài nước cho thấy Ị3-aminoceton có nhiều
tác dụng sinh học phong phú và đa dạng. Sau đây là một số tác dụng sinh học chính
của P-aminocetpn .
1.2.1 - Tác dụng gáy tê, giảm đau
- Các ß-aminoceton có tác dụng gây tê tại chỗ, lần đầu tiên được tổng hợp vào những
năm 20 do nhà hoá học người Đức C.Mannich thực hiện bằng phản ứng ngưng tụ giữa
ceton với formaldehyd và amin bậc 1 hoặc bậc 2 .
-Năm 1992, Mannich và Lammering đã tổng hợp được chất gây tê có công thức sau:
______________
R—C—CH2—CH2—N )
Trong đó, R = - CgHs hoặc gốc Naphthyl.
Tác dụng của thuốc này không cao song nó có ý nghĩa là đã tạo ra được một dạng
thuốc gây tê mới mà từ trước tới nay chưa gặp, nó mở đường cho việc tổng hợp các
chất gây tê.
-Năm 1949, Profit đã tổng hợp chất một chất gây tê mới là Phalicain có công thức sau:
C3H7 0 - \ ( , c -c h 2- c h 2- n ^
C h -
Chất này có tác dụng gây tê bề mặt mạnh gấp 10 lần cocain. Phalicain được dùng
với mục đích gây tê tại chỗ với các dạng khác nhau song vẫn còn hạn chế do có độc
tính cao. Có rất nhiều công trình nghiên cứu tác dụng và cấu trúc của Phalicain nhằm
tạo được một loại thuốc mới có tác dụng mạnh và giảm độc. Các công trình đó cho biết
tác dụng của Phalicain là do sự tổ hợp của cấu trúc amino- ceton.
1.2.2 - Tác dụng lên hệ thần kinh trung ương

-Năm 1956, Nardor và cộng sự đã tổng hợp được chất có công thức cấu tạo:
0
và nghiên cứu tác dụng sinh học cho thấy chúng có tác dụng an dịu thần kinh trung
ương.
-Tiếp theo đó, hàng loạt dẫn chất có cấu trúc ị5-aminoceton được tổng hợp và chúng
có tác dụng lên iiệ thần kinh trung ương như dẫn chất của 1 -tetralon:
CHz— N,
A
Với Ri, Rj, R3 là các ankyl.
Có một chất đáng chú ý nhất là Ri=-H; R2=R3=-CH3 có tác dụng an thần mạnh.
1.2.3 - Tác dụng chống loạn nhịp tim
-Năm 1952, Wrigh và Lincoln đã tổng hợp các p-aminoceton có công thức:
^ R
< J O ^ ị: - c- ch, - n(chj),R-
Với R=-H; -CH3 ; R'=-H; -C1
Nhận thấy các chất này có tác dụng chống loạn nhịp tim.
Đặc biệt, chất sau:
C2H5
0 — y C H = C H — ịỊ:— C H — CH2— n' '0
Y = / ^

0
Trong cấu trúc có morpholin và nhóm ethyl có tác dụng chống loạn nhịp tim hơn
novocainamid một cách đáng kể. Các tác giả cũng nghiên cứu sự liên quan giữa cấu
trúc và tác dụng chống loạn nhịp của các chất khác nhau. Tất cả các chất này đều có
cấu trúc p - aminoceton [15].
1.2.4 - Tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm, chống khối u
-Năm 1953, khi nghiên cứu về Phalicain Profit đã phát hiện ngoài tác dụng gây tê,
Phalicain còn có tác dụng kháng khuẩn, đặc biệt vód tụ cầu vàng và trực khuẩn đường
ruột [14].

-Các công trình tiếp theo cho biết các diclonin cũng có tác dụng kháng khuẩn. Etamin
ngoài tác dụng kháng khuẩn còn có tác dụng chống nấm.
-P.N.Gordon vă cộng sự phát hiện thấy tác dụng kháng khuẩn của một số (3-
aminoceton kiểu R- CO.CH2-CH2. N (R’R” ) với R=aliphatic, vòng thơm hoặc dị
vòng. Đặc biệt có tác dụng trên vi khuẩn Gram(-) của các nhiễm khuẩn đường niệu.
-Một số Ị3-aminoceton được thử trên các vi khuẩn: Staphylococcus aureus,
Pseudomonas aeruginosa, Mycobacterium smeiimatis đều thấy có tác dụng [5,6].
-Năm 1990, khi nghiên cứu các (3-aminoceton dẫn chất của imidazol, A.F.Popove và
cộng sự cũng thấy có tác dụng kháng 5 chủng vi khuẩn Gram(+) và Gram(-) được thử.
-Các công trình nghiên cứu của V.Dauksas và cộng sự cho thấy một số P-aminoceton
dãy benzo - 1,3 dioxol và các dẫn chất amino alcol tương ứng có tác dụng chống viêm
[10].
-Năm 1984, K.R.Mavelyan và cộng sự phát hiện thấy một số (3-aminoceton có tác
dụng ức chế sự phát triển của khối u [1 2 ].
-Ngoài ra, p-aminoceton còn có tác dụng khác: chống amip, chống cao huyết áp,
kháng histamin và được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác như: dùng trong sơn bảo
vệ kim loại, chống lão hoá hoặc lưu hoá cao su, phân tích kim loại chuyển tiếp [10,17].
-ở Việt Nam, những năm gần đây cũng có một số công trình nghiên cứu tổng hợp và
tác dụng sinh học của ị3-aminoceton [5,17], song còn rất ít các P-aminoceton tổng
hợp được dùng trong lâm sàng mà chủ yếu làm chất trung gian để tổng hợp dị vòng [6 ],
Một số nghiên cứu khác về tác dụng sinh học của P-aminoceton cho thấy dãy chất
này có tác dụng phong phú [16].
Qua khảo sát, chúng tôi thấy các P-aminoceton có tác dụng rất phong phú và đa
dạng trong cấu trúc. Do vậy chúng tôi tiếp tục nghiên cứu P-aminoceton nhằm mục
đích tạo được các chất P-aminoceton mới dự đoán có tác dụng sinh học và tiến hành
sàng lọc, hy vọng chọn lọc được chất có thể ứng dụng trong điều tậ.
1.3 - Tác dụng kháng khuẩn của suựamid [3]:
- sulfamid có hoạt phổ rộng, tác dụng trên nhiều vi khuẩn Gram(+) (liên cầu, tụ cầu,
phế cầu), Gram(-) (lậu cầu, màng não cầu), trực khuẩn than, vi khuẩn tả, shigella,
E.coli ít hoặc không có tác dụng trên một số vi khuẩn : liên cầu yếm khí, trực khuẩn

lao, Ricketchia không có tác dụng đối với viruts trừ viruts to như sulfacylum, có tác
dụng trên viruts^ây đau mắt, và một số ký sinh trùng như ký sinh trùng sốt rét.
- ở ỉiều điều tậ sulfamid không giết vi khuẩn, chỉ làm vi khuẩn yếu đi, không phát
triển và sinh sản được, dễ bị bạch cầu tiêu diệt.
- Từ tác dụng sinh học của (3-aminoceton và của sulfamid chúng tôi mong muốn có
sự hiệp đồng tác dụng của 2 cấu trúc này đặc biệt là về tác dụng kháng khuẩn
,kháng nâm.
1 .4 - Các phương pháp chính tổng hợp P-aminoceton :
1.4.1 - Các phương pháp chung [6,17]
<♦ Phản ứng M annỉch
Các ceton (mạch hở, vòng no, vòng thcím) tác dụng với N H 3 và các amin với
íormaldehyd có mặt acid vô cơ, tạo ra các P-aminoceton tương ứng:
R1-CO -C H 3 + HCHO + NH3 R -C O -C H 2 -CH2-NH2
H ^
R1-CO -CH3 + HCHO + R2NH2 R -C O -C H 2-CH2-NH— R2
R -C O -CH 3 + HCHO + R2NHR3- ^ R -C O -C H 2-CH2—
R3
<♦ Ngưng tụ ceton chưa no với amin bậc 1
Rị CH—c h C R-) + Ar NH9 ► R|—CH—NH—Ar
ỏ
*x* Ngưng tụ P-halgenoceton với amỉn bậc 1
CH2 —C0 - R 2
R — C H - C H 2— c — R 2 + A r — N H 2

R — C H - N H - A r
X 0 CH2—C0 -R 2
<♦ Ngưng tụ bàse azomethin với các ceton thơm có H a lỉnh động
R —CH=N-R2 + H3C—C - A r - ^ R —CH-NH-Ar
^ y 1 „
0 CH2—C0 -R 2

Dựa vào điều kiện cho phép, chúng tôi chọn phương pháp này để tổng hợp (3-
aminoceton trong đề tài nghiên cứu.
1.4.2 - Tổng hợp ị3-aminoceton từ base azomethin và ceton thơm có Ha linh
động
Phản ứng tổng hợp p-aminoceton phải qua hai giai đoạn:
> Giai đoạn 1: Tổng hợp base azomethin
> Giai đoạn 2: Từ base azomethin tổng hợp ra P-aminoceton
1.3.2.1 - Tổng hợp base azomethin
Để tổng hợp base azomethin, người ta có thể dùng nhiều phương pháp khác nhau,
sau đây là một số phưcmg pháp chính:
♦ Đi từ amid thế
PCI3
Ar — C0 - N H - A r 2- ^ A r - C - N H - A r ; L
CI C1 - i i c u
Ar,— C = N - A t2 - 5 2 ^ At,— C H = N -A t2
C1
Hạn chế của phương pháp này là không có tính chọn lọc cao, sản phẩm trung gian dễ
bị phân hiiỷ.
♦ Đi từ hợp chất thcím có nhóm methylen hoạt động và hợp chất azo
Ar —N =N -A t2 + H3C—At3 —► Ar,—N=CH-At3 + At2—NH2
Hạn chế của phưcỉng pháp này: phản ứng phải ở nhiệt độ cao, hiệu suất
thấp.
♦ Ngưng tụ hợp chất nitroso thơm với các hợp chất thơm có nhóm methylen hoạt
động:
fO _
Ati—N—0 + H3C At2 ^ ^ Atị N—c h At2
♦ Ngưng tụ aldehyd với amin bậc 1
R —CHO + H2N -R 2

► R —CH =N -R2 + H2O

Ri, R2: gốc alkyl, aryl, vòng no, dị vòng.
Các azomethin điều chế từ aldehyd và amin mạch hở thường không bền, khi cả 2
gốc đều thơm thì azomethin bền hơn và dễ tạo thành hơn.
Trong các phương pháp trên, phương pháp tổng hợp azomethin bằng cách ngưng tụ
aldehyd với amin bậc 1 xảy ra tưofng đối thuận lợi và cho hiệu suất cao, vì thế chúng tôi
chọn phương pháp này để điều chế azomethin. Phản ứng ngưng tụ giữa aldehyd và
amin bậc 1 xảy qua 2 giai đoạn, mỗi giai đoạn là một cơ chế khác nhau .
* Giai đoạn 1 : Tác nhân ái nhân tấn công vào phân tử aldehyd theo cơ chế cộng hợp ái
nhân (An)
* Giai đoạn 2: Phản ứng tách loại nước theo cơ chế tách loại Eị. Cơ chế này có thể
được biểu diễn như sau;
0?
H
§ h ^ LỘh h I ]
+ ÎN-R2

► R — R — CH=NH-R2
H H H H H
Khả năng và tốc độ phản ứng ngưng tụ giữa aldehyd và amin phụ thuộc vào các
điều kiện khác nhau [8 ]:
Ạ Cấu tạo gốc R của aldehyd và amin
■ Gốc R của aldehyd
-Nếu R là gốc alkyl, nói chung các azomethin không bền.
-Khi R là gốc thơm, do ảnh hưcmg của hiệu ứng liên hợp nên các azomethin bền hơn.
Đây là phản ứng cộng hợp ái nhân nên mọi yếu tố làm tăng điện tích dưoìig của
carbon-carbonyl sẽ làm tăng khả năng và tốc độ phản ứng, cụ thể là;
+ Khi nhân thơm của aldehyd có nhóm thế loại I: alkyl, -OH, - O C H 3 , -NH, -NHR.
Do hiệu ứng +1, +M làm mật độ điện tử của carbon-carbonyl tăng nên cản trở sự tấn
công của tác nhân ái nhân, do đó khả năng và tốc độ của phản ứng cộng hợp ái nhân
giảm.

+ Ngược lại, khi trên nhân thỏm có nhóm thế loại II: -NO2, -SO2, -COOH. Do hiệu
ứng
-I,-M làm giảm mật độ điện tử trên nguyên tử carbon-carbonyl làm tăng điện tích
dưcỉng, thuận lợi cho các tác nhân ái nhân tấn công, do đó sẽ làm tăng khầ năng và tốc
độ phản ứng.
■ Gốc R của Amỉn
-Các azomethin với R là gốc alkyl không bền
-Khi R là gốc thơm thì các azomethin sẽ bền hơn.
Vì amin đóng vai trò là tác nhân ái nhân, do đó khi nhân thơm của amin có các
nhóm thế làm giàu mật độ điện tử tại nguyên tử Nitơ sẽ làm hoạt tính ái nhân mạnh
lên, làm tăng khả năng và tốc độ phản ứng. Khi nhân thơm của amin có nhóm thế loại
II, do làm giảm mật độ điện tử nên làm giảm khả năng và tốc độ phản ứng cộng hợp ái
nhân.
Vì phản ứng xảy ra qua 2 giai đoạn vód cơ chế khác nhau nên tốc độ phản ứng phụ
thuộc vào tốc độ của 2 giai đoạn, hiệu suất của phản ứng phụ thuộc phức tạp vào bản
chất và vị trí của nhóm thế trên các gốc hydrocarbon của aldehyd và amin.
Ngoài ra, còn có hiệu ứng không gian gây ra bởi nhóm thế cũng có vai trò quan
trọng.
ẠXúc tác [8,11,16]
Phản ứng tổng hợp azomethin được tiến hành vód sự có mặt của xúc tác aciđ, base,
hoặc có trường hợp không cần xúc tác.
Cơ ch ế phản ứng với xúc tác acid
\ ® \ (|)
^ C = 0 + H

►^C=OH — ► ^ C -O H
^ C -O H + H2N -R — Ỹ-NH2R q>-^ C = N -R + H
0H
Cơ chế phản ứng với xúc tác base
Q

0 «
H2N -R +0H ► N H -R +H2O
\ ® _
^ C = 0 +N H -R
\ e
■ V ĩ 0
T T \ ©
OH + OH
NHR
NHR.
\
\
^ C -O H
^C = N -R + H2O
NHR
-Tuỳ trường hợp^cụ thể dùng xúc tác acid hoặc base nhưng nhìn chung, xúc tác acid
hữu hiệu hơn. Đặc biệt với phản ứng của aldehyd thcfm và amin bậc 1 có cấu tạo đơn
giản không cần xúc tác [16].
Người ta nhận thấy rằng , tốc độ phản ứng đạt cực đại ở một trị số pH nhất định tuỳ
theo cấu tạo gốc hydrocarbon của aldehyd và amin.
A Một số yếu tố ảnh hưởng khác:
-Nếu phản ứng dư aldehyd sẽ xảy ra phản ứng oxy hoá tạo acid
R-CHO R—COOH
Nếu aldehyd có gốc thơm là dị vòng hoặc đa vòng ngưng tụ sẽ tạo thành hợp chất
cao phân tử.
D - Khi dư amin sẽ tạo ra các sản phẩm sau:
R2 —NyH p
H OỈ=CH-Ri —^ '
' I
' I

R2—NyH :
>•

-1
‘CH-Ri
R2—NH
H
-Dung môi trong phản ứng tổng hợp azomethin thường là dung môi phân cực:
methanol, ethanol, thậm chí cả acid acetic. Nếu cả hai chất tham gia phản ứng ở trạng
thái lỏng thì có thể trộn lẫn nhau mà không cần dung môi [16].
1.4.2.2- Tổng hợp p - aminoceton
Tổng hợp P-aminoceton bằng phản ứng ngưng tụ giữa azomethin và ceton thofm
có Ha linh động.
❖ Cơ chế phản ứng [8,16]
Cơ chế của phản ứng là cộng hợp ái nhân ( A n ) vào liên kết đôi của azomethin
biểu diễn như sau:
J c - N -
-N -
nhanh
CH7 —C-A r
0
- C - N - H
I
CH2—C-A r
y
0
*> Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng và tốc độ phản ứng.
♦ Độ phân-cực của liên kết >C=N
Trong liên kết >C=N nitơ có độ âm điện lófn hơn carbon nên liên kết >C=N là phân
cực. Phản ứng tổng hợp hợp [3 - aminoceton là phản ứng cộng hợp ái nhân bắt đầu

bằng sự tấn công của tác nhân ái nhân vào nguyên tử carbon -imin . Nếu điện tích
dưofng tại nguyên tử carbon càng lớn thì càng thuận lợi cho phản ứng xảy ra.
Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phân cực của liên kết imin >C=N
■ Gốc R trong phân tử aldehyd.
-Khi gốc R là alkyl ; do có hiệu ứng +1, cácgốc alkyl sẽ làm giàu mật độ điện tử trên
fíguyèntử cacbon, cản trở sự tấn công ái nhân, do vậy cản trở phản ứng ái nhân. Mặt
khác, gốc alkyl sẽ tạo azomethin và p - aminoceton không bền. Vì thế trong luận văn
này chủ yếu là xét R gốc thơm.
-Khi R là gốc thơm, do có sự giải tỏa điện tử nên đã góp phần vào sự bền hoá và tăng
độ phân cực của liên kết imin, do vậy tăng khả năng và tốc độ phản ứng hơn khi R là
alkyl.
Khi trên nhân thơm có nhóm thể loại I : alkyl, -OR, -OH, -NH2, - NHR . Do có hiệu
ứng +I hoặc +M làm tăng mật độ điện tử vòng thơm, làm giảm khả năng giải tỏa điện
tử của liên kết imin. Mật độ điện tử trên nguyên tử carbon - imin sẽ cao hơn so với gốc
thofm không có nhóm thế, nên làm giảm khả năng và tốc độ phản ứng.
Ngược lại, khi trên nhân thơm có nhóm thế loại I I : -NO2 , -SO2, - COOH . Do hiệu
ứng “I, "M, làm giảm mật độ điện tử của vòng thơm, tăng sự phân cực của liên kết imin
làm tăng khả năng và tốc độ phản ứng.
■ Gốc R của amin :
-Khi R là gốc thơm, làm bền hoá azomethin và P-aminoceton . Khi trên nhân thơm có
các nhóm thế loại II làm tăng độ phân cực của liên kết >C=N do vậy thuận lợi cho
phản ứng, ngược lại, khi trên nhân thơm có nhóm thế loại I sẽ làm cản trở phản ứng do
làm giảm sự phân cực của liên kết imin.
Xét chung lại với cả azomethin, khi trên nhân thơm có các nhóm thế loại II làm tăng
độ phân cực của liên kết >C=N. Điện tích dương trên nguyên tử carbon-imin sẽ tăng
lên làm thuận lợi cho phản ứng cộng hợp ái nhân. Do vậy tốc độ của phản ứng tạo p-
aminoceton tăng lên.
- Ảnh hưỏng của hiệu ứng nhóm thế ở vị trí orthor và para mạnh hơn ở vị trí meta do sự
liên hợp của hiệu úìig. Ngoài hiệu ứng điện tử, hiệu ứng không gian cũng rất có ý nghĩa
đối với khả năng, tốc độ của sự tạo thành P-aminoceton .

Ạ Tính linh động của Ha trong ceton[8].
Vì nhóm ceton >c=0 có sự chênh lệnh về độ âm điện giữa nguyên tử carbon và oxy,
do vậy liên kếtr^ậ^Q^^^luồn phân cực. Nguỵên tử carbon của nhóm carbonyl nghèo
điện tử có khuynh hướng hút điện tử của liên kết bên cạnh làm mật độ điện tử trên
nguyên tử Ca giảm đi. Kết quả tạo sự linh động của Ha là cho các nguyên tử hydro dễ
tách ra tạo carbanion là tác nhân ái nhân mạnh, ớ đây chỉ xét các ceton thơm hỗn tạp.
Cấu tạo của các ceton thơm hỗn tạp
Ri
H
_ I _
-C -C -R 2
ì 1
0 H
Cơ chế tạo thành Proton ở Ca
Ri
Sự tạo thành carbanion có ảnh hưởng rất lớn tód sự tạo thành các Ị5-aminoceton vì
phản ứng tạo P-aminoceton bắt đầu từ sự tấn công của carbanion.
* Khi Ri là nhóm thế loại I: alkyl, -OR, -OH, -NH2, -NHR. Do có hiệu ứng +M đẩy
điện tử vào vòng thơm làm nhân giàu điện tử, ngăn cản sự liên kết hợp nhóm carbonyl.
Mật độ điện tử ở carbon-carbonyl tăng lên làm mật độ điện tử của Cot giàu lên so với
nhân thơm không thế, do đó làm giảm độ linh động của Ha làm khả năng và tốc độ
phản ứng giảm.
* Ngược lại, khi Ri là các nhóm thế loại II: -NO2, -SO2, -COOH. Hiệu ứng ~I hoặc "M
làm nghèo mật độ điện tử của nhân, mật độ diện tử carbon-carbonyl giảm làm tăng độ
linh động của ìẢa, tăng khả năng và tốc độ phản ứng.
* Khi R2 là nhóm thế loại I: trực tiếp ảnh hưởng tới mật độ điện tử của Ca, mật độ điện
tử của nguyên tử này tăng lên do hiệu ứng + 1, giảm độ linh động của Ha nên giảm khả
năng và tốc độ phản ứng. Ngược lại, khi R2 có nhóm thế loại II, làm tăng độ linh động
của Ha, do đó làm tăng khả năng và tốc độ phản ứng.
Tóm lại, khi R i, R2 là các nhóm thế loại II sẽ thuận lợi cho phản ứng tạo thành P-

aminoceton . Ngược lại, các nhóm thế loại I lại ngăn cản phản ứng. Ngoài ra có rất
nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sự linh động của H«. Thực nghiệm cho thấy dụng môi
phân cực (alcol ethylic tuyệt đối và các xúc tác như BF3, acid clohydric (HCl) đặc làm
tăng độ linh động của Ha- Do vậy làm tăng tốc độ phản ứng tạo thành Ị3-aminoceton .
1.5 - Tính chất của các p-aminoceton
* Các Ị5-aminoceton nói chung không bền, p-aminoceton thơm tưcfng đối bển hơn,
chúng ít tan trong nước, tan trong dung môi hữu cơ ở mức độ khác nhau, có tính base
do phân tử có nguyên tố Nitơ.
* Có tính khử mạnh do có nhóm >c=0, phần lớn bị khử bởi thuốc thử felling. Trong
môi trường kiềm cho phản ứng ngưng tụ nội phân tử tạo các hợp chất vòng.
* Các P-aminoceton có thể đóng vòng tạo thành hợp chất ildol, scatol, các dị vòng có
nitơ như: quinolin, pyrazol, thiazol
* Có thể bị phân huỷ bằng phản ứng Mannich tạo thành ceton ethylenic, ví dụ;
.CH3 _ _

CH3
C6H5-CO-CH2 -CH2 —N

C 6 H 5-C 0-C H =C H 2 + H-NH2
'cH 3 CH3
* Các ị3-aminoceton khi khử bằng than hoạt /Pd, điện phân sẽ tạo thành các amino-
alcol. Phần lớn cho màu với các acid hữu cơ.
Nói chung, các ị3-aminoceton có tính chất hoá học của nhóm amino bậc 2 và
nhóm ceton, đồng thời có thêm các tính chất tổ hợp của toàn bộ phân tử.
PHẦN 2: THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ
2.1 - Nguyên vật liệu và phương pháp thực nghiệm:
2.1.1 _ Nguyên vật liệu
* Nguyên liệu
- Amin thơm
* Sulíanilạmid:

- Aldehyd thơm
* Benzaldehỵd:
H2N - - S O 2N H 2
-CHO
* 2- Hydroxy benzaldehyd (aldehyd salicylic)
-C H O
O H
* 4 - Hydroxy 3-methoxy benzaldehyd:
H3C0
* 4 - Nitro benzaldehyd:
0 2 N - K ( ) ) — CH O
Ceton thcím C.Ó
*Acetophenon
C H 3— c o -
* p - methyl acetophenon
CHj-CO — ( O ) “
-CH3
- Các nguyên liệu khác
+ Acid acetic (CH3COOH) đặc
+ Acid clohydric (HCl) đặc
+ Dung môi:
- alcol ethylic (C2ĨỈ5OH) tuyệt đối
-Cloroform (CHCI3)
-Methanol (CH3OH)
- Vi sinh vật kiểm định dùng trong thử tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm
+ Vi khuẩn Gram (+)
NCTC 8241
ATCC 9946
ATCC 12228
ATCC9341

Bacillus pumilus
Bacillus cereus
Staphylococcus aureus
Sarcina lutea
+ Vi khuẩn Gram ( - )
Escherichia coli
Shigella flexeri
Salmonella typhi
Pseudomonas aeruginosa
Proteus mirabilis
ATCC 25922
DT 112
DT 220
VM 201
BV108
+ Vi nấím
Candida albicans ATCC 10231
* Dụng cụ:
- Bình cầu thủy tinh 3 cổ dung tích 100, 250 ml
- Sinh hàn, máy khuấy từ có bộ phận cung cấp nhiệt
- Các dụng cụ khác ; ống đong, cốc có mỏ, pipet
- Hộp lồng, ống nghiệm, pipet chính xác
ông ỉinli hán hói Imi
Hình vẽ 1; Sơ đồ dụng cụ thí nghiệm
2.1.2- Phương pháp thực nghiệm
2.1.2.1- Phương pháp tổng hợp fi-aminoceton
Dựa vào điều kiện cho phép chúng tôi chọn phương pháp tổng hợp P-aminoceton bằng
phản ứng ngưng tụ giữa base azomethin và ceton thơm có Ha linh động.
Phản ứng xảy ra qua hai giai đoạn:
* Giai đoạn 1: Tạo base azomethin bằng phản ứng ngưng tụ giữa aldehyd với amin thơm bậc

1:
A r—c = 0 + H2N-AT2

► A r—CH=N-At2
H
Trong đó Ati Aĩ2 là gốc hydrocacbon thơm.
* Giai đoạn 2: Tổng ị3raminoceton: bằng phản ứng ngưng tụ azomethin và ceton thơm có Ha
linh động;
A r — C H = N - A t2 + CH3 —C 0 - A T 3

► A r — C H - N H - A T 2
CH2—C0 -AT3
Trong đó Ar„ Aĩ2, At3 là các gốc hydrocacbon thơm.
2.1.2.2 Xác định cấu trúc các chất tổng hợp:
-Kiêm tra độ tinh khiết bằng SKLM với hệ dung môi khác nhau
-Đo nhiệt độ nóng chảy
-Phân tích phổ UV,IR.
2.1.2.3- Phươngphăp thử tác dụng sinh học
* Thử đinh tính theo phươns pháp khuvếch tăn trên thach Ĩ21
Nemên tắc: Các khoanh giấy có chất thử được đặt trên mặt đĩa thạch dinh dưỡng đã
cấy vi sinh vật chỉ thị. Chất thử sẽ khuyếch tán yào môi trường tạo vòng ức chế sự phát triển
của vi sinh vật. Các khoanh giấy có đưcíng kính tỷ lệ thuận vói logarit nồng độ. Khả năng ức
chế vi sinh vật của chất thử được thể hiện bằng đường kính vòng vô khuẩn.
* Xác đinh nồng đô ức chế tối thiểu (MIC)
Nồng độ ức chế tối thiểu là nồng độ nhỏ nhất của chất thử có khả năng ức chế hoàn
toàn sự phát triển của một vi sinh vật. MIC được xác định bằng phương pháp pha loãng trong
môi trường lỏng theo kỹ thuật của Stephen Gillespie [13].
2.2 - Kết quả thực nghiệm và nhận xét
2.2.1 - Tổng hợp nguyên liệu
Bằng phản ưng ngưng tụ giữa aldehyd thơm vơi amin bậc 1, chúng tôi tiến hành phản

ứng ngưng tụ giữa sulíanilamid với 4 aldehyd thơm là benzaldehyd, và 2-hydroxy
benzaldehyd ( aldehyd salicylic), 4 hydroxy-3methoxy benzaldehyd (vanilin) và 4-nitro
benzaldehyd để tạo 4 azomethin dùng làm nguyên liệu tổng hợp p-aminoceton.
- Phản ứng được tiến hành trong dung môi là alcol ethyl ic (C 2 H 5 O H ) tuyệt đối.
- Xúc tác: acid acetic ( C H 3 G O O H ) đặc
- Thời gian phản ứng: 1-1,5 giờ
- Tinh chế bằng alcol ethyli c tuyệt đối
2.2.1.1 - Tổng hợp bemỵliden sulĩanilamid (azomethin 1)
* Sơ đổ phản ứng:
<^>-C-HO + H 2N -<^-S02N H 2 — ► < ^-C H = N —<Q>-S02NH2 + H2O
QHgO QHgO^N^S C,3H iA N 2S
(M= 106,1) (M= 172,2) (M=260)
* Tiến hành:
Trong bình cầu 3 cổ dung tích 250ml lần lượt cho 0,05mol sulfanilamid (8 ,ốlg) và
lOOml alcol ethylic tuyệt đối.Lấp dụng cụ như hình vẽ. Đun hồi lưu cách thuỷ cho tan hoàn
toàn. Cho tiếp 0,05mol benzaldehyd (5,3 ml) và Iml acid acetic đặc làm xúc tác. Tiếp tục đun
hồi lưu cách thuỷ trong 1 giờ, có khuấy từ liên tục, duy trì ở nhiệt độ sôi của alcol. Theo dõi
phản ứng bằng sắc ký lớp mỏng với hệ dung môi Cloroforai: Methanol tỷ iệ 8,5 : 1,5. Làm
lạnh, khi bắt đầu xuất hiện kết tủa. để
ở nhệt độ phòng trong 30 phút cho kết tủa hoàn toàn.
Lọc kết tủa qua phễu Bucher, tinh chế lại bằng cách kết tinh trong alcol ethylic tuyệt đối.
Lọc, sấy kết tủa ở nhiệt độ 50 - 60‘^c trong tủ sấy chân không 12 giờ. Sản phẩm thu được
dạng rắn , kết tinh tinh thể màu trắng.
* Kết quả:
+ Khối lượng tủa sau khi sấy : 6,25g
+ Nhiệt độ nóng chảy : 175 - 176°c (Tài liệu : 175 -176°C)
+ Hiệu suất ; 50,2%,
2.2.1.2 - Tổng hợp 2- hyđroxy benzyliden sulfanilamid (Azomethin 2)
* Sơ đổ phản ứng:
< ^ -C H O + H2N - © ) - S 0 2 NH2 — ► < ^ -C H = N ^ 0 > -S0 2 NH2 +H2O

OH OH
QHgO^N^S C.jHiPjNaS
(M= 122,1) (M= 172,2) (M=276)
* Tiến hành: Theo 2.2.1.1
Tỷ lệ các chất tham gia phản ứng : 0,05mol sulfanilamid (8,61g) + Iml acid acetic đặc +
0,05 mol aldehyd salicylic +100 ml alcol ethylic tuyệt đối. Theo dõi phản ứng bằng sắc ký
lớp mỏng với hệ dung môi Cloroforai: Methanol tỷ lệ 8,5 : l,5.Sản phẩm thu được dạng rắn,
kết tinh tinh thể màu vàng sáng.
* Kết quả:
+ Khối lượng tủa sau khi sấy : 6,7 Ig
+ Nhiệt độ nóng chảy : 208 -210°c (Tài liệu : 209-210°C)
+ Hiệu suaf : 48,6%
2.2.1.3_ Tổng hợp - 4 Hydroxy 3-methoxy benzyliden sulfanilamid (Azomethin 3)
* Sơ đổ phản ứng :
HO-^>-CfiO + H2N -<O ^S 0 2 NH2 — ►H0 - ^ - C H = N - ^ > - S 0 2 NH2 +H2O
H3C0 H3CO
C g H g O j Q H s O ^ N ^ S C ,4H ,4 0 4 N 2S
(M= 152,1) (M= 172,2) (M= 306)
* Tiến hành: Theo 2.2.1.1
Tỷ Lệ các chất tham gia phản ứng : 0,05mol sulfanilamid (8 ,6 Ig) + Iml acid acetic
đặc + 0,05 mol vaniiin (7,6g) +IOO1Ĩ1I alcol ethylic tuyệt đối.Theo dõi phản ứng bằng sắc
ký lớp mỏng với hệ dung môi cloroform: methanol tỷ lệ 8 : 2. Sản phẩm thu được dạng
rắn, kết tinh tinh thể màu vàng sáng.
* Kết quả:
+ Khối lượng tủa sau khi sấy : 7.1 Ig
+ Nhiệt độ nóng chảy :201-202*’c
+ Hiệu suất : 46.5%
2.2.1.4 - Tổng hợp 4-Nitro benzyliden sulfanilamid (Azomethin 4).
* Sơ đổ phản ứng:
+ H 2N h Q > -S 0 2 N H 2 — ► 0 2 N -< 0 ) - C H = N -© -S 0 2 N H 2 +H2O

Q H 5 O 3 N Q H A N 2 S C , 3 H „ 0 4 N 3 S
(M= 151) (M= 172,2) (M= 305)
* Tiến hạnh: theo2.2.1.1
Tỷ lệ các chất tham gia phản ứng;0,05mol sulfanilamid (8,61g) + Iml acid acetic đặc
+ 0,05 mol p- nitro benzaldehyd (7,55g) + 100ml alcol ethylic tuyệt đỐi.Theo dõi phản
ứng bằng sắc ký lớp mỏng với hệ dung môi cloroform: methanol tỷ lệ 8 ; 2. Sản phẩm thu
được dạng rắn, kết tinh tinh thể màu vàng sáng.
* Kết quả:
+ Khối lượng tủa sau khi sấy
+ Nhiệt độ nóng chảy
+ Hiệu suất
9,15g
177 -179°c (Tài liệu: 177 -ITS^C)
60
%
> Kiểm tra cấu trúc của azomethin tone hơD đươc
* Tính chấLvậtiỵ:
□ Bằng phản ứng ngưng tụ giữa aldehyd và amin thơm bậc 1 chúng tôi thu được 4
azomethin là các chất rắn kết tinh dạng tinh thể có màu từ trắng đến vàng. Tiến hành đo
nhiệt độ nóng chảy của các chất thu được trên máy đo nhiệt đô nóng chảy Galenkamp. Kết
quả được ghi theo bảng 1 .
□ Tiến hành thử độ tan của các azomethin trong các dung môi: nước, alcol ethylic tuyệt
đối, dimethylformamid, aceton, ethylacetat. Kết quả cho thấy các azomethin không tan
trong nước, ít tan trong alcoi ethylic, ethylacetat lạnh và dễ tan hơn trong alcol ethylic,
ethylacetat nóng, Tan trong dimethylformamid, aceton. Kết quả được ghi trong bảng 4.
* Sắc kv láp mỏng
Kiểm tra độ tinh khiết của các chất tổng hợp bằng SKLM. Dùng bản mỏng Silicagel (60
F 254 (Merck)) với hệ dung môi CHCI3: CH3OH với tỷ lệ khác nhau tuỳ từng chất^soi bằng
đèn tử ngoại ở bước sóng X = 365nm và chất hiện hình là hơi lod bão hoà.Kết quả thu được
các vết có màu vàng nhạt có Rf xác định.Kết quả đươc ghi trong bảng 1.

* Phân tích phổ hổng ngoai, tử ngoai:
Các chất azomethin tổng hợp được tiến hành phân tích bằng phổ hồng ngoại (IR) và tử
ngoại ( uv) tại phòng thí nghiệm trung tâm trường ĐH Dược Hà Nội vód sự giúp đỡ của TS Đỗ
Ngọc Thanh.
□ Phổ hồng ngoại được đo trên máy FT-IR Spectrophometer Perkin-Elmer (USA), sử
dụng kỹ thuật viên nén KBr, ghi ở vùng 600cm'* - 4000cm'‘
□ Phổ tử ngoại được đo trên máy Cary lE Varían Spectrophometer(Australia).
□ Hình ảnh phổ IR, u v được in trong phần phụ lục.
Qua đó chúng tôi nhận thấy mỗi azomethin tổng hợp được đều có các dải hấp thụ đặc
trưng tại vùng tương ứng với các nhóm chức của cấu trúc dự kiến tổng hợp.
Kết quả phân tích phổ hồng ngoại, tử ngoại được ghi chi tiết ở bảng 2.
* Nhân xét ;Qua kết quả đo nhiệt độ nóng chảy, phân tích phổ IR, u v chúng tôi nhận
thấy các hợp chất azomethin thu được đều có cấu trúc phù hợp vói cấu trúc dự kiến.
ă
S
'ị-iỉ
S
o
ụ
Ü
ĩ
W)
^<0
ä
er
v'*->
\QJ
C
rC3
M

5Í
c
ầ
ố
r—<
o
')Cd
CO
Dí
5
O
r-
u
y
5
Ọ
d
'<c^
ậ
c/3
p
<0)-
a
IS
'S
g
o
N
<
VÓ

o '
m
m
00"
t>
(0
0
r -
T—H
0
r-H
CN
1
1
tn
(Ñ
o\
c<
r-H
1
00
0
H
(N
(N
o '
in
o
"p
(N

o
(N
Ẽ
Ç2
Ơ
<N
vo
in
00
vo
00"
(N
Ó
(N
X
r^.
u
vo
o '
(N
00
ÇA
o
(N
o
(N
m
•N
VỌ
o

m
00
o
DC
Ơ
CN
en
‘O
'0
CN
00
o \
F'
I
00
s
00
s
t- H
K
8
o
m
o
Ẽ
Ơ
(N
1
&
bp

Ç
fi
2
a;
Ò
á
a
Ü
‘5*
o
W)
G
Ç5*
o
W)
c
Ç
/<o
pC
cx
X
f i
<C3
.Ç
cx
rÇ5
à
Er
'<o)
• •

fs
c:
rC3
M
>
b
^<o
Ễ
s
o
>
HH
-O
Dh
e
c
= i ß
u 5P
p Q,
Ó
co
>
ÇJ
Ĩ
Ù
c
s
g
I
c

r-
> •§
s
?
<.
o
'S
(D
s
6
s ầ
I i
- *2
=^1
H
H
Ò0
cñ
r-
s
CN
o
vn
en
cñ
00
ỈO
CN
o
o

'Ñt' oo
co vo
en CN
O
vo
ON (N
Cb ^
m en
(N
s
ío
r
vo
en
cñ
en
<N
CN
(N
s
CN
O
Co ÙÒ
H
m en
O
CX)
un
p
un

(N
<o
O
0:^
in
r -
r-H
(N
tn
en
en
en