Tổng hợp dẫn chất của oxypinocamphon dự đoán có tác dụng sinh học

BỘ Y TÊ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC Dược HÀ NỘI
>fí 5{c >ỉ< :ỉ: ífí
PHÙNG THỊ HUYỀN
TỔNG HỢP DẪN CHẤT CỦA OXYPINOCAMPHON
Dự ĐOÁN CÓ TÁC DỤNG SINH HỌC
• • •
(KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP Dược s ĩ KHOÁ 1997- 2002)
Người hướng dẫn : TS. Phạm Thị Minh Thuỷ
Nơi thực hiện : Bộ môn hữu cơ
Trường Đại học Dược Hà Nội
Thời gian thực hiện : 3/2002-5/2002
Hà Nội, 05/2002
X ,
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với tiến sĩ Phạm Thị Minh Thuỷ
đã tận tình hướng dẫn tôi trong quá trình thực hiện luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của Tiến sĩ Đỗ Ngọc
Thanh - Phòng thí nghiệp trung tâm, Tiến sĩ Cao Văn Thu - Bộ môn Công
Nghiệp Dược cùng toàn thể các thầy cô giáo, kỹ thuật viên trong bộ môn
■Hữu cơ Trường Đại Học Dược Hà Nội đã chỉ dẫn và tạo điều kiện thuận lợi
cho tôi hoàn thành khoá luận tốt nghiệp này.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong trường cùng gia
đình, bạn bè đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong thời gian qua.
Hà nội, ngày 20 tháng 05 năm 2002
Sinh viên
Phùng Thị Huyền
MỤC LỤC
TRANG
ĐẶT VẤN ĐỂ 1
PHẦN 1-TổNG QUAN 2

1.1 .Tinh dầu thông và tác dụng dược lý 2
1.1.1.Nguồn gốc 2
1.1.2.Thành phần hoá học và tính chất tinh dầu thông 2
1.1.3.Tác dụng dược lý của tinh dầu thông 3
1.2.Tác dụng sinh học của dẫn chất hydrazon, semicarbazon, 4
thiosemicarbazon.
1.2.1 .Tác dụng kháng khuẩn 5
1.2.2.Tác dụng chống lao 6
1.2.3.Tác dụng chống khối u 7
1.2.4.Các tác dụng khác 8
1,3.Các phương pháp tổng hợp hydrazon, semicarbazon, 11
thiosemicarbazon
1.3.1. Các phương pháp điều chế hydrazon 11
1.3.2. Các phương pháp điều chế semicarbazon, thiosemicarbazon 13
PHẦN 2-THựC NGHIỆM VÀ KÊT QUẢ 15
2.1 .Nguyên liệu và phương pháp thực nghiệm 15
2.2.Kết quả thực nghiệm và nhận xét 16
2.2.1 .Bán tổng hợp oxypinocamphon 17
2.2.2.Tổng hợp hydrazon của oxypinocamphon 19
2.2.3.Tổng hợp semicarbazon của oxypinocamphon 20
2.2.4.Tổng hợp thiosemicarbazon của oxypinocamphon 21
2.2.5.Tổng hợp isonicotylnoylhydrazon của oxypinocamphon 22
2.2.6.Tổng hợp 2,4-dinitrophenylhydrazon của oxypinocamphon 23
2.2.7.Tính chất vật lý và cấu trúc của các chất tổng hợp được 25
2.2.8.Thử tác dụng sinh học của các chất tổng hợp được 29
PHẦN 3-KẾT LUẬN VÀ ĐỂ XUÂT 34
TÀI LIỆU THAM KHẢO 35
PHU LUC
CHÚ GIẢI CHỮ VIẾT TẮT
Trong luận ván có sử dụng một sô chữ viết tắt sau:

DMF
IR
M
SKLM :
ư v
Dimetylíormamid
Phổ hồng ngoại
Khối lượng phân tử
Sắc ký lớp mỏng
Phổ tử ngoại
ĐẶT VẤN ĐỂ
Trong vô vàn các tài nguyên qúi của đất nước thì tinh dầu là một nguồn tài
nguyên sớm được khai thác và sử dụng. Từ mỗi loại tinh dầu có thể chiết xuất những
thành phần hoá học có giá trị được ứng dụng trong nhiều ngành, đặc biệt là ngành công
nghiệp dược phẩm. Trong hơn 550 loài cây có tinh dầu ở Việt Nam thì cày thông là loài
cây cho sản lượng tinh dầu rất lớn [1 0 ].Tinh dầu thông được sử dụng trong nhiều ngành
: trong công nghiệp vecni, sơn, sáp, phục hổi cao su, tẩy vải, công nghiệp nhựa tổng
hợp. Trong y học, tinh dầu thông làm thuốc tan sưng, gây xung huyết da, sát trùng,
chống ngộ độc phospho, là nguyên liệu bán tổng hợp Camphor, Terpin, Terpineol
Cùng vói sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật và nhu cầu về thuốc
phòng, chữa bệnh ngày càng tăng, đã có nhiều công trình nghiên cứu các dạng bào chế
của tinh dầu thông và các sản phẩm tổng hợp, bán tổng hợp của chúng với hy vọng tìm
ra các hợp chất có nhiều ưu điểm hơn để phục vụ cho nhu cầu phòng, chữa bệnh.
Để góp phần nghiên cứu tìm kiếm các chất thuốc từ tinh dầu thông, một nguồn
nguyên liệu sẵn có trong nước. Từ tinh dầu thông, chúng tôi cất phân đoạn được a -
pinen. Sau đó oxy hoá a - pinen bằng kalipermanganat thu được oxypinocamphon.
Tách riêng oxypinocamphon rồi làm phản ứng ngưng tụ với hydrazin, thiosemicarbazid,
semicarbazid, 2,4 dinitrophenylhydrazin, isonicotinoylhydrazin thu được các sản phẩm
tương ứng. Với các chất tổng hợp được chúng tôi sợ bộ thâm dò tác dụng kháng khuẩn
và kháng nấm.

Chúng tôi hy vọng việc sử dụng tinh dầu thông trong công trình này sẽ đóng góp
vào việc tìm ra chất mới có tác dụng dược lý có thể sử dụng làm thuốc và góp phần
nghiên cứu trong lĩnh vực hoá dược đang phát triển ở nước ta.
PHẦN 1 : TỔNG QUAN
1.1. Tinh dầu thông và tác dụng dược lý:
1.1.1. Nguồn gốc:
Tinh dầu thông là tinh dầu thu được bằng cách cất kéo hơi nước từ nhựa của
nhiều loài thông, ở nước ta có nhựa của loài thông hai lá ( Pinus merkusii jung et de
vries), thông nhựa ( Pinus sylvestris Loureiro), thông đuôi ngựa hay thông mã vỗ (
Pinus massoniana Lambert), thông ba lá (Pinus Khasya Royle) đểu thuộc họ thông (
Pinaceae) [1,9,10].
Cây thông được phân bố rộng và có thể trổng trên đất đồi trọc xấu. Khả năng
phát triển cây thông ở nước ta có thể đạt tới mức diện tích khoảng một triệu hecta.
Điều đáng chú ý là cây thông nước ta cho năng suất cao 4 - 5 kg nhựa/ cây/ năm,
gấp 2- 3 lần so với các nước ôn đới khác. Kỹ thuật khai thác thông trên thế giới hầu
như giống nhau, chủ yếu là lao động thủ công, cần nhiều lao động. Vì vậy giá thành
sản phẩm nhựa thông ở nước ta thấp hơn nhiều so với các nước khác.
Từ nhựa thông người ta cất ra được từ 15 đến 20% tinh dầu, còn lại 65 đến
70% là tùng hương hay Colophan và 5 đến 10% tạp chất. Việc trồng thông lấy nhựa,
cất tinh dầu và những chế phẩm từ nhựa thông được nhiều nước trên thế giới phát
triển Irên quy mô lớn. Những vùng trồng và khai thác thông nhiều nhất ở nước ta là
Quảng Ninh. Nghệ An, Thanh Hoá và Lâm Đổng.
1.1.2. Thành phần tinh dầu thông:
Thành phần tinh dầu thông trên thế giới thay đổi trong phạm vi rất rộng. Tuỳ
theo từng loại, đất đai, khí hậu, phương pháp khai thác và chế biến. Thường trong
tinh dầu thông có chừng 90% cacbuatecpenic (trong đó 63% là a-pinen, 27% là ß-
pinen hay nopinen), 1 0 % là sesquitecpen và những hợp chất oxy [1 0 ],
Tinh dầu thông là chất lỏng không màu, đôi khi xanh lá cây hoặc vàng nhạt,
mùi đặc biệt, vị nóng và khé. Tinh dầu thông không tan trong nước, tan trong
khoảng 7 phần cồn 90^ , tan trong mọi thể tích của alcol ethylic tuyệt đối và ether.

Tinh dầu thông hoà tan chất béo, sáp. cao su và nhiều chất hữu cơ khác. Tỉ trọng ở
15"c là 0,860. Nhiệt độ sôi cao hơn i52‘’C/700mmHg và nếu cất tới 170‘'c thì ít
nhất cũng phải bay hơi được 90%.
Do tinh dầu thông thu hái từng vùng khác nhau, loại tinh dầu trên núi hầu
như chỉ toàn pinen hữu tuyền, còn tinh dầu thông miền biển chứa pinen tả tuyển và
một tỉ lệ lớn nopinen.
Năm 1967 Nguyễn Mai Liên nghiên cứu thành phần hoá học của tinh dầu
thông Việt Nam chứa:
a-Pinen : 60 - 65%
ß-Pinen : 6 - 8 %
Caren : 2 - 3%
Các tecpen :20 - 30%
1.13. Tác dụng dược lý của tình dầu thông:
Tinh dầu thông đã được sử dụng từ lâu để chữa bệnh thông mật, sát trùng,
chống ngộ độc phospho, chữa ho và lao vv. Tuy nhiên khi sử dụng, tinh dầu thông
còn bị hạn chế nhiều mặt như ; kích thích các màng trong cơ thể và không tan trong
nước.
400 năm trước Thiên chúa giáng sinh, sách thuốc của Hippocrate có nói tinh
dầu thông để chữa các bệnh về đường sinh dục - Còn Dioscoride thì nói nhựa thông
dùng để chữa ho và lao, làm cho lông mày rụng có thể mọc lại, chữa bệnh ghẻ và
bệnh mẩn ngứa của cơ thể.
1782 Durande đã trình bày trong lập “ Lục cá nguyệt” của Viện Hàn Lâm
Dijon về tác dụng chữa sỏi mật của tinh dầu thông[14].
1891 có một sự kiện lớn tại hội nghị Y học Lyon, Fochier đã thông báo các
kết quả về chữa nhiễm trùng huyết sản khoa nhờ tiêm tinh dầu thông vào dưới da.
Nếu dùng liều thấp tinh dầu thông kích thích các trung tâm thần kinh và làm
tâng huyết áp. Nếu dùng liều cao thì làm suy giảm hệ thần kinh và những kích thích
ban đầu có thể giảm đi hoặc mất hẳn, có thể dấn tới sự hôn mê nhưng không đi đến
tử vong ( có lẽ có sự ngạt thở do các Irung tâm hô hấp bị ngăn cản).
Tinh dầu thông dùng liều thấp có tính chất kích thích các màng của phế quản

và tiết dịch nhầy. Nếu liều cao, các dịch tiết bị mất đi. Vì vậy, người ta dùng tinh
dầu thông đế chữa các chứng bệnh về phổi, điều chỉnh sự tiết dịch ở phối. Các hơi
tinh dầu thông có tác dụng dùng sát trùng nên có thể hít nhiều ƠIỜ mà không gày
ảnh hưởng 2 Ì.
Trong điều trị lao, dùng tinh dầu thôns sẽ giảm ho, long đờm. giảm vi trùng
Koch trong đờm và kích thích ăn ngon.
Như vậy, công dụng của tinh dầu thông đã biết từ lâu và đa dạng, sở dĩ không
dùng nhiều vì có những nhược điểm:
- ưốna : rất khó chịu vì có mùi kích ứng.
- Tiêm : Gây những tổn thương ở phổi.
- Đưa vào cơ thể gây kích thích các màng nhầy của đường tiết niệu sinh dục.
Vì vậy, có nhiều công trình nghiên cứu làm giảm các tai biến này;
- Hãng Dausse dùng dung dịch 1% tinh dầu thông dưới dạng keo, dạng này có khả
năng hoà tan tinh dầu thông và có thể tiêm được.
- Thuốc Ozothine bao gồm tinh dầu thòng đem oxv hoá bằng ozon tạo thành những
sản phẩm oxy hoá có thể tan được trong nước.
- Ouvrien đã làm như sau : đổ tinh dầu thông vào bình điện ly, cho dòng điện một
chiều chạy qua các điện cực và có máy khuấy. Tác dụng của sự điện ly là chuyển
tinh dầu thông thành dạng keo. Sau đó lọc thành phẩm và phơi ánh sáng mặt trời,
như vậy tinh dầu thông chứa thêm ozon. Cuối cùng thu được một chất lỏng mầu
vàns nhạt, mùi thơm, sôi ở nhiệt độ thấp, pha vào nước được dạng keo rất bền, có
thể làm bền vững bàng cách cho thêm nhựa gaiac để dùng trong. Công dụng chữa
bệnh của thành phẩm này nhiều khi lại hơn tinh dầu thông.
Thí nghiệm trên chứng tỏ các thành phẩm nói trên không có cấu tạo hoá học
xác định, nơười ta giả định khi oxy hoá bằng ozon thì tạo thành những sản phẩm oxy
hoá của pinen.
1.2. Tác dụng sinh học của dẫn chất hydraion, semicarbaion,
thiosemicarbaion:
Các hợp chất này có tác dụng dược lý rất đa dạng và phong phú nhiều chất đã
được nghiên cứu tác dụng sinh vật học và nhiều chất đựợc dùng làm thuốc rất có

hiệu quả. Có thể kể một số tác dụng sinh học chính của chúng là:
1.2.1. Tác dụng kháng khuẩn:
Đây là tác dụng quan trọng nhất của hợp chất hydrazon. Tác dụng này gặp ở
nhiều dãy chất khác nhau nhưng đáng chú ý là tác dụng của dấn chất nitrofurfural
có công thức chuns.là:
R: -NH-CO-NH,
-NH -cs -NHo
-OH
-NH-
CH=N-R
Các dẫn chất nitrofural có phổ kháng khuẩn rộng, tác dụng cả với vi khuẩn
Gram(-) và Gram(+), một số nguyên sinh động vật như Amip, Trichomonas,
Giardia. Bằng thực nghiệm người ta đã chứng minh rằng tác dụng kháng khuẩn của
nitroíural là do nhóm - NOị ở vị trí 5 và liên kết đôi -c =N~ ở mạch nhánh
1
quyết định.
Chất điển hình được sử dụng trên lâm sàng là nitrofurazon (biệt dược
Pusacin, Puracillin):
Puracillin có phổ hoạt động rộng, tác dụng trên nhiều vi khuẩn Gram(-) và Gram(+),
chủ vếu dùng ngoài để bôi các vết t
mặt trước khi ghép da.
iương, vết loét, nhiễm trùng da hoặc sát trùng bề
ơ 2N \ c K CH= N -N H -C -NH.
II
Semicarbazon của 5 - nitro - 2 furfuraldehvd.
Năm 1953, nitrofurantoin đã được đưa vào sử dụng trên lâm sàng với tên biệt
dược là Furadonin:
0 2 N ^ O ^ C H = N -
0
NH

N -(5 ni tro -2- Furfurylliden) 1- amino - hydantoin
Puradonin có tác dụng trên nhiều vi khuẩn Gram(-) và Gram(+) gày bệnh ở đường
tiết niệu. Ngoài ra các hydrazon của 5-nitrofural với các vòng thơm cũng có tác
dụng kháng khuẩn mạnh như : 1
0 2 N \ o^ C H = N -N H
Phenylhydrazon của 5 -nitro- 2 - furfurylliden
Hydrazon trên có tác dụng với Bacillus coli. Staphylococus aureus, khuẩn gây mủ.
1.2.2, Tác dụng chống lao:
Bệnh lao là bệnh rất dễ lây nhiễm và đang có xu hướng phát triển trở lại do
đó tác dụng kháng lao của các hydrazon là rất quan trọng. Hiện nay các thuốc chống
lao thường dùng là các sulfon, các thiosemicarbazon, acid p-aminosalicylic và
isonicotinoylhydrazon. Trong số đó các thiosemicarbazon được sử dụng nhiều nhất.
Năm 1948 G.Drmayk đã tổng hợp được Tibion ( thiosemicarbazon của
aldehyd para-acetylaminobenzoic) và đã áp dụng trên lâm sàng có kết qua khá tốt
với các biệt dược như ; TBl, Conteben, Livason.
H3C - N -N H -g - NH2
Acetamid-N-[4[(aminothioxomethyl)hydrazonmethyl]phenyl]
Thông thường người ta hay phối hợp Tibion với PAS ( Para-amino -Salicylic)
để làm tăng tác dụng của PAS trong điều trị lao màng nhầy, lao da, lao khoang
miệng.
Cũng trong năm 1948 MN. Soulina và E. Michina đã tổng hợp được dẫn chất
khác của thiosemicarbazon có tác dụng kháng lao là Cutizon có công thức:
c h = n -n h - ( ;;- n h 2
S
Acetamid-N-[4[(aminolhioxomethyl)hydrazonmethyl]phenyl]
Dãy có tác dụng kháng lao mạnh thứ hai là dẫn chất isonicotinoylhydrazon như
Phtivazit (Vanitit)
(isonicotinoylhydrazon của 3- metoxy-4-hydroxybenzaldehyd)
Saluzit
(isonicotinoylhydrazon của 2- carboxy-3,4-dimetoxybenzaldehyd)

Chất có tác dụng kháng lao cao và ít độc là Tiogin;
s
F N -N H -C -N H 2
NH
N ^ H —C ^ H 2
Tiogin ( guanylhydrazon và thiosemicarbazonindadion -1,3).
Trong phân tử chất này mang 4 nhóm có tác dụng sinh vật học như:
thiosemicarbazid, guanidin, hydrazin và 3-diceton. Nó được dùng để điều trị các
dạng lao đã kháng isoniazid và streptomicin.
Năm 2000 các tác giả Trần Viết Hùng, Nguyễn Quang Đạt, Lê Ngọc Vân,
Lê Thị Tập đã nghiên cứu tổng hợp và thử tác dụng chống lao của một số dẫn chất
thiosemicarbazon và isonicotinoylhydrazon của isatin và 5-halogenisatin [7]. Kết
quả cho thấy tất cả các hợp chất tổng hợp được đều có tác dụng mạnh trên chủng
Mycobacterium tuberculosis H37RV. Ngoài ra có 6 chất 3-isonicotinoylhydrazon
của isatin và 5 -halogenisatin có tác dụng cả trên chủng vi khuẩn lao đã kháng
Rimifon [7].
Rl;
R2:
R3:
Halogen
-H
- Morpholinomethyl
- Piperidinomethyl
- Hydroxymethyl
=N-NH-CS-NH2
f ~ \
=N - N H - C O ^
1.2.3.Tác dụng chống khối u của dấn chất hydrazon:
Trong vài thập niên trở lại đây do sự gia tăng của bệnh ung thư người ta chú ý
đặc biệt vào việc nghiên cứu ra các loại thuốc mới để thanh toán cán bệnh nan y này

. Trong quá trình nghiên cứu trước đây người ta phát hiện ra mộl số dẫn chất có cấu
trúc hydrazon có tác dụng kìm hãm sự phát triển của các tế bào ung thư. đặc biệt
đáng chú V l à các dẫn chất của N,N bis - 2,2-dichloroethylhydrazon như :
/C H2-CH 2-CI
\
CH = CH-CH =^^-N H
"CH2-CH 2-C I
Bis - (2,2 dichloro ethylhychazon) của 5- nitroMuraldehyd.
O2N'
'O'
s
^ N -N H -C -N H 2
^^CíFN-NH -C-NH2
s
Bis - thiosemicarbazon của 5- nitrofurfuraldehydglyoxal.
NH
,N-NH -C-NH2
O2N'
' 0 '
c
'CÍPN-NH-C-NH2
0
Bis - guanylhydrazon của - 5-nitro furfuraldehydglvoxal.
2.4. Các tác dụng khác của dẫn chất hydrazon:
Ngoài các tác dụng chính kể trên một số hỵdrazon có tác dụng chống viêm,
chống virus, chống kí sinh trùng, chống co giật, hạ huyết áp.
O2N ^ 0 '
■CH= N -N H - C 0 -^ ( Q ^ 0 H
(4-hydroxybenzoic acid [( 5-nitro-2-furanylmethylen)] hydrazid.
Nifuroxazide có tác dụng sát khuẩn đường ruột và sát trùng ngoài da.

NH
c h = n - n h -C-NH2
Guanabenz (hydrazincarboximidamid-2 [2,6 -dicloropheny 1) methylen).
Guanabenz có tác dụng điều trị tãng huvết áp.
Một sô' các Guanylhydrazon khác cũng có tác dụng hạ huyết áp như Sferofizin
NH
CH=CH- N H - (CH2)4 -N H -C-NH2
H3(/
Các muối Guanylhỵdrazon của ceton thơm có tác dụng chống sốt rét, chống u trên
chuôt.
Ax , NH2
"^C=N-N H -
Ar^ NH2Cr
Một số hợp chất hvdrazon được dùng làm thuốc:
" s fr Công thức cấu tạo
Bảng l:Một số Hvdrazon,Semicarbazon và Thiosemicarbazon được
___________
Sử dụng làm thuốc___________________
_
Tên khoa học
Tên thuốc
Tác dụn^
Semicarbazon của
5-nitro-2-fufuraỉdehyd
Furacillin
Kháng
khuán
O2N CH = N -N H -c -NH2
u
__________________________

0
-c h = n -n h - (;;- n h 2
Acetamid-N-
[4[(aminothioxomethyl)hydrazon
methyljphenyl]
Thioacetazo
n Bereu lon
Kìm
lao và
phong
3 ịH ,C -C ỵ -((
\ CH3 ^
-ch = :N -n h -(;;-n h 2
Thiosemicarbazon của
p-iopropyỉbenzaldehyd
Cutizon
Chống
lao
CO-NH-N =CH-<T J/-OH
^OCHs
'N'
Isonicotylnoylhydrazon của
3-metoxy-4-hydroxybenzaldehyd
Ftivazit
Vanizit
Chống
lao
CO-NH-N ^CH-
HOOC'
-0 CH3

'OCH3
Isonicotylnoyihydrazon của
3,4-dimetoxy-
2carboxybenzaldehyd
Saluzit
Chống
lao
i-(5 ’nitro-2’fufuryliden amino)-
1,3,4-triazol.
Furazonal
O2N \C K CH= N - N
/
— N
N
Kháng
khuẩn
■NH-N = CH-
H,N'
Amino-benzaldehyd-phenyl
hydrazon
Nitrin
Kháng
khuẩn
“ Ö
- - - - - - - - - - - -
ìí
o ì-Js/ O v ^h = n - n nh
2-amidazoỉidion-1 -[[(5-nitro-2
furanyl)methylen]amino]
Nifuracien

Chống
nhiễm
khuẩn
OíN s^ o ^ h = n - n h- ị;: - cHj
0
Acetic acid [(5-nitro-2-furanyl)
methylen] hydưazid.
Ninhydrazon
Chống
Nấm,vi
Khuẩn
1.3. Các phương pháp tổng hợp dẫn chất hydrazon, semicarbazon,
thiosemicarbazon:
1.3.1. Các phương pháp điều chê hydrazon:
Một số phương pháp chính để lổng hợp dẫn chất hydrazon;
** Ngưng tụ giữa hydrazỊn với các hợp chất carbonyl [16]
Tính hoạt độn2 của nhóm carbonyl là do sự phân cực của nhóm - c = o. Do
oxy có độ àm điện lớn hơn carbon nên sự phân cực luôn về phía oxy ( hay cặp điện
tử dùng chung luôn lệch về phía oxy). Như vậy nhóm carbonyl có tính ái điện tử ở
carbon và có tính không no ở oxy. Do đó nó đã Irở thành trung tâm tấn công đối với
các tác nhân ái nhàn( Nucleophil) [11].
R — CH =
0
Nhóm carbonyl có thể ngưng tụ với hợp chất kiểu HjN-B tạo sản phẩm kết tinh có
điểm nóng chảy xác định.
Phương trình phản ứng:
+ H2N -B ^""C = N-B - H7 O
R
Rộ ^ 22
Phản ứng xảy ra theo 2 bước;

- Bước l ; Phản ứng cộng hợp ái nhân của phân tử hydrazin vào nhóm carbonvl.
- Bước 2: Phản ứne loại nước tạo hydrazon.
Cơ chế phản ứng đựoc mô tả như sau; [5,11]
^ R2^
R ^ R ,. /OH . /Ố H 2
^ S h - b ^nh- b
Rọ 2 ^
- H .o
R ,
:c = N H -B
R
R2
Đây là phản ứng thuận nghịch. Xúc tác cho phản ứng là acid vô cơ hoậc acid
hữu cơ, lượng acid dùng làm xúc tác ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng.Tốc độ của
phản ứng carbonyl có thể do bước cộng hợp cũng có thể do bước ngưng tụ quyết
định. Nói chung ở các phản ứng với các tác nhân ái nhân mạnh sự cộns hợp trong
môi trường trung tính hoặc base đều xẩy ra nhanh còn bước dehdrat hoá là bước
quvết định tốc độ phản ứng. Bước dehydrat hoá luôn đuợc xúc tác bởi acid VI vậy
thêm acid để làm tăng tốc độ phản ứng.
Nếu chỉ tính đến hợp chất carbonyl thì phản ứng thuận lợi khi [ H^] cao.
Nhưng với NH, - B thì môi trường [ H""] cao sẽ proton hoá nhóm amin tạo B -
làm mất đôi điện tử lự do của nó. Ngược lại nếu [H"^] thấp nhóm amin ở dạng tự do
nhiều nhưng nhóm carbonyl lại không được hoạt hoá. VI vậy mà mỗi cặp hydrazin-
carbonyl có một trị số pH đặc trưng, ở pH đó nồng độ [ R[ - COR2], [H2N - B] đạt
được cực đại và hiệu suất của phản ứng là cao nhất. Tùy theo hợp chất ban đầu và
hydrazon tạo thành mà chọn dung môi, xúc tác, nhiệt độ, thời gian phản ứng thích
hợp. ( Nói chung pH tối ưu thường nằm trons vùng trị số pK của tác nhân ái nhân).
Có thể biểu hiện sự phụ thuộc của lốc độ phản ứng vào pH như sau:
CẠ V
(a)

(b)
pH
(a): Nồng độ aldehyd được prôton hoá theo pH
(b): Nồng độ amin dạna tự do theo pH
- Ngưng tụ với thioceton:
- Ngưng tụ với azometin (imin);
/ ^ C H = N H * H ọ N - N H - ^ ^ NH, ¿ng . ( Q ^ C H = N - N H ^ ^ ^
NHì
- Ngưng tụ với oxim:
/ T A . . . / T A „ „
V >N H -N H 2 + H O-N=C —► ^ H - N H - N = C - H2O
CH3 CH3
**Kết hợp muối diazoni với các hợp chất có chứa nhóm methyl và nhóm metylen
hoạt động:
C6H5- ịj : - c H 2- x + [C6H3- N W h c i - ► C6H5-ị:j:-(:^ -x ^ HCI
0 0 N-NH-CôHs
X: -COOC2H5
-S03H
- C N
1.3.2. Các phương pháp điều chếsemicarbazon, thiosemỉcarbaion: [15]
- Điều chế semicarbazon : đi từ semicarbazid hydroclorid:
+ Hoà tan semicarbazidhydrocIozid trong lượng nước tối thiểu, thêm kaliacetat đã
hoà lan trong nước, tiếp theo cho ceton tương ứng, Ihêm alcol vào hỗn hợp đến
trong. Semicarbazon sẽ kết tinh trong vòng vài phút hay vài tuần tuỳ cấu trúc. (Theo
Bacyer).
+ Theo Zelbinky: sử dụng một phần semicarbazid hydroclorid và một phần
kaliacetat irong 3 phần nước sau đó thêm alcol. Cũng có thể đi từ semicarbazid bazơ
và môi trường acid acetic theo phương pháp của Bour và Locgrin.
- Điều chế thiosemicarbazon: sử dụng thiosemicarbazid dạng tự do chứ không phải
dạng muối. Phản ứng đòi hỏi phải đun cách thuỷ trong thời gian lâu, thường dùng

môi trưòfng alcol, có trường hợp cho tác dụng trực tiếp ceton với thiosemicarbazid.
PHẦN 2: THỰC NGHIỆM VÀ KÊT QUẢ
2 J . Nguvên liệu và phương pháp thực nghiệm.
2.1.1. Nguyên liệu:
-Tinh dầu thông : sử dụng tinh dầu thông Việt Nam
-Các hoá chất sử dụne là loại p, PA do phòng eiáo tài trường Đại học Dược
cung cấp.
2.1.2.Phương tiện nghiên cứu:
- Sắc ký lớp mỏng trên bản mỏng silicagel Kieslael 60 p254
-Nhiệt độ nóng chảy đo trên máy GallenKamp tại bộ môn Hữu cơ trường
Đại học Dược Hà Nội.
-Phổ hồng ngoại (IR) ghi trên máy Perkinelmer tại phòng thí nghiệm trung
‘tâm, trường Đại học Dược Hà Nội.
- Phổ tử ngoại (UV) ghi trên máy Cary lEUV- Visible spectrometer varian
tại phòng thí nghiệm trung tâm, trường Đại học Dược Hà Nội.
- Thử tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm của các chất tổng hợp được theo
phưcíng pháp khuyếch tán trên đĩa thạch do DĐVN II, tập ba quy định tại bộ môn
Công Nghiệp Dược, trường Đại học Dược Hà Nội.
2.1.3. Phương pháp nghiên cứu:
- Sử dụna các phương pháp thực nghiệm trong hoá học hữu cơ để tổng hợp
các chất dự kiến: dùng phương pháp ngưng tụ hợp chất hydrazin với hợp chất chứa
nhóm carbonyl để tổng hợp dẫn chất hydrazon.
-Theo dõi quá trình phản ứng bằng SKLM
-Xác định độ tinh khiết của sản phẩm tổng hợp được bàng SKLM, đo nhiệt
độ nóng chảy.
-Xác định cấu trúc của các chất tổng hợp được dựa trên kết quả phàn tích
phổ ƯV,IR.
-Thử tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm của các chấi tổng hợp được theo
phưoíng pháp khuyếch tán trên thạch theo qui định của DĐVN II, tập 3.
2.2. Kết quả thực nghiệm và nhận xét:

Xuất phát từ mục đích dùng các nguồn nguyên liệu sẵn có trong nước để
nghiên cứu. tìm kiếm các chất thuốc phục vụ phòng và chữa bệnh. Dựa vào tác
dụng dược lý của tinh dầu thông đã được sử dụn2 từ lâu, chúng tôi đã dùng tinh dầu
thôna Việt Nam làm nsuvên liệu để tổng hợp các chất dự kiến.
Tiến hành cất phân đoạn tinh dầu thông ở nhiệt độ 156‘’c , áp suất thường,
thu được a-pinen. Sau đó, oxy hoá a-pinen bằng KMn0 4 ỏ môi trường trung tính,
nhiệt độ 0-5*’C thu được oxypinocamphon và acid pinonic. Tách riêng
oxvpinocamphon rồi làm phản ứng ngưng tụ với hvdrazin, thiosemicarbazid,
semicarbazid, 2,4-dinilrophenylhydrazin, isonicotinoyhydrazin thu được các sản
phẩm tương ứng. Các sản phẩm được đem thử tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm
với hy vọng tìm ra được những chất mới có tác dụng sinh học.
Phương trình phản ứng tổng quát:
ÍOỊ
KMnO,
OH
F=0
a-pinen(chất I)
Oxvpinocamphon(chất II)
H2N -B
OH
f=N -B
B
-NH.
■NH -C-N H 2
II
•N H -C -N H 2
II
Số chất
III
IV

V
VI
VII
2.2.1. Bán tổng hợp Oxypinocamphon:
a. Cất phần đoạn tinh dầu thông:
Tinh dầu thông là chất lỏng không màu hay hơi vàng, mùi đặc trưng, vị nóng
và khé. Không tan trong nước.
Dựa vào nhiệt độ sôi khác nhau của a-pinen và ị3-pinen chúng tôi tiến hành
cất phân đoạn để tách riêng a-pinen.
a -pinen có nhiệt độ sôi là: 155-156”C
p-pinen có nhiệt độ sôi là : 164-166‘’c
a-pinen (3-pinen
Trong bình Wurtz dung lích 500ml cho vào 300ml tinh dầu thông, lắp sinh
hàn ngang, đun cách cát. Khi nhiệt độ lên đến 154‘’C thì bắt đầu hứng dịch chảy ra,
nhiệt độ lên 15ế"c thì ngừng cất. Thu được 190ml a-pinen hiệu suất 63,3%
a-pinen thu được là chất lỏng sánh không màu để làu chuyển sang màu hơi vàng, ít
tan trong nước, tan nhiều trong alcol, cloroform , ether ethylic.
Chỉ số khúc xạ; N d^‘’= 1,4663.
Năng suất quav cực: [a] d'^- +51,14”
Phổ tử ngoại: A,max(n.m)=207
Phổ hồng ngoại cho các dải hấp thụ đặc trưng:
Sô' sóng (cm ■').
2940 Vas CH3
1440 ỗ CH.
1370 ỗ CHpX gem - dimethyl)
952,6 ô CH
b. Bán tổng hợp oxypinocamphon ( Chất II):
Trong bình cầu dung tích 200 ml Cho khoảng 750 g đá đập nhỏ, sau đó cho
vào 79,Ig kalipermanganat tinh khiết. Tiếp tục cho 16,5 g amonisulíat cụữLcùng
cho nhanh 34a ( 39,4 ml) a-pinen. Thêm 50 ml nước cất vào bình cầu lắp máy

khuấv và khuấv liên tục trong 3 giờ. Để tiếp xúc đến khi mất màu thuốc tím hoàn
toàn. Loại tủa mangandioxyd và rửa tủa vài lần bằng nước cất trên phễu Buchner.
Dịch lọc thu được có màu vàng cam, trong suốt. Nếu dịch lọc chưa kiềm hoá thì
phải kiềm hoá bằng dung dịch amonihydroxyd. Như vậv trong dung dịch thu được
có acid pinonic, oxypinocamphon và có thể acid norpinic ở dạng muối kali hoặc
amoni.
c. Tách oxypinocamphon:
Dịch lọc sau khi kiềm hoá được đem chiết bằng cloroform bốn lần mỗi lần
2 0 ml thu được oxypinocamphon trong cloroform.
CTPT;C,oH,A
T=o
Oxypinocamphon.
2 -hydroxy-2 ,6 ,6 -trimetyl-bicyclo [3,1,1] heptan-3-on
d. Tinh ch ế oxypinocamphon:
Làm khan dịch cloroĩorm bằng natrisulíat khan. Cất thu hổi clorofonn thu
được 8,4 2 oxvpinocamphon dạng dầu. Cất phân đoạn nhiệt độ 110-115°c ở
30mmHg. Hiệu suất 20%.
Oxypinocamphon thu được có dạng dầu màu nâu vàng mùi thơm đặc trưng,
không tan trong nước, tan trong cloroíorm, alcol, ether, aceton.
Phổ tử ngoại A,max(nm) =201.
Phổ hổng ngoại có các đỉnh hấp thụ đặc trưng sau:
Số sóng (cm'‘).
3421,7
^OH
2923,9
V( pỊ (aliphatic)(CH3,CH2)
1713,1
Vc=o(ceton vòng)
1472 ÔCH2
1371,2

ôCH^Ígemdimethyl)
1162,0
Vc.o(alcol bậc 3)
OH
= 0
OH
+ H2N -N H 2
F=N -N H2 +
Oxypinocamphon Hydrazin Hydrazon của Oxypinocamphon
Trong bình cầu dung tích 100 ml, cho vào 0,01 mol oxypinocamphon( l,6 8 g)
và O,llmol hydrazinsulfat(l,45g). Thêm alcol ethylic đến khi hỗn hợp trong suốt,
thêm vài giọt acid acetic đặc làm xúc tác. Đun hổi lưu cách thuỷ hỗn hợp trên
khoảng 3 2 ÌỜ. Đổ hỗn hợp phản ứng sang cốc dung tích lOOml làm lạnh cho kết
linh. Lọc lấy sản phẩm trên phễu Buchner. Rửa sản phấm bằng nước cất 3 lần mỗi
lần 5ml. Tinh chế sản phẩm bằng alcol ethylic 96*’.
Thu được 0,62g hydrazon của oxypinocamphon, hiệu suất 34%. Hydrazon
của oxvpinocamphon là chất bột kết tinh màu trắng, ít tan trong nước, tan trong
alcol và dimethylformamid.
Nhiệt độ nóng chảy : 266,2 - 268, l°c.
Theo dõi phản ứng và kiểm tra độ tinh khiết của sản phẩm bằng SKLM với
dung môi hoà tan là DMF, hệ dung môi khai triển là cloroform ; methanoK 95:5).
Sản phẩm có R, = 5,1 cm.
Phổ hồng ngoại có các đỉnh hấp thụ đặc trưng sau:
Số sóng(cm').
2955,6 VasCHj
1023.3 Vh_n
OH
F=0
^ H 2N-NH-C-NH2-
II

o
= N ^ H -C -N H 2 ^
II
o
Oxypinocamphon Semicarbazid Semicarbazon của Oxypinocamphon
Trona bình cầu dung tích lOOml hoà 0,01 mol( 1.105g)
semicarbazidhvdroclorid và 0,1 g natriacetat trong lượng nước tối thiểu. Sau đó thèm
0,01 mol ( l,6 8 g) oxypinocamphon. Thêm alcol ethylic đến khi hỗn hợp trong suốt.
Đun hồi lưu cách thuỷ hỗn hợp trên trong 2 giờ. Đổ hỗn hợp phản ứng sang cốc
dung tích lOOml, làm lạnh cho sản phẩm kết tinh. Lọc lấy linh thể qua phễu lọc
Buchner. rửa sản phẩm trên phễu bằng nước cất 3 lần mỗi lần 3 ml.
Tinh chế sản phẩm bằng aicol ethylic 96'’ .
Thu được 0,97 g semicarbazon của oxypinocamphon.
Hiệu suất 43,11%.
Semicarbazon của oxypinocamphon là bột kết tinh màu trắng hổng, không
tan trong nước, ít tan trong alcol, tan trong DMF.
Nhiệt độ nóng chảy: 218,7 - 221,1 ^’c
Theo dõi phản ứng và kiểm tra độ tinh khiết của sản phẩm bằng SKLM với
dung môi hoà tan là DMF, hệ dung môi khai triển là cloroíorm; methanol( 90: 10).
Sản phẩm có Rf = 4,8cm.
Phổ tử ngoại,Ằ max(nm) = 273,333
Phổ hồng ngoại có các đỉnh hấp thụ đặc trưng sau :
Số sóng ( cm"').
343L4; 3255,4
1637,4
1483,1
1388.8
1182.9
^OH
Vc=N

ÔCH2
ôCH^Ígem dimethyl)
Vc_o(alcol bậc 3)
OH
F= 0
+ H.N-N H -C -N H
II '
s
= N ^ H -C -N H 2
II
s
Thiosemicarbazid Thiosemicarbazon của oxypinocamphon
Trong bình cầu dung tích iOOml, cho vào đó hỗn hợp gồm 0,01 mol( 0,9Ig)
thiosemicarbazid và O.OlmoU l,6 8 g) oxypinocamphon, 2ml alcol ethylic. Đun hồi
lưu cách thuỷ hỗn hợp trên trong Igiờ 30 phút. Theo dõi phản ứng bans sắc ký lớp
mỏng. Sau khi phản ứng kết thúc chuyển hỗn hợp sang cốc thuỷ tinh dung tích
lOOmỊ làm lạnh cho sản phẩm kết tinh. Lọc tinh thể qua phễu Buchner, rửa sản
phẩm trên phễu bằng nưóc cất 3 lần mỗi lần 5ml.
Tinh chế sản phẩm bằng alcol ethvlic 96^’
Thu được 0,89 g thiosemicarbazon của oxypinocamphon.
Hiệu suất 36,9%
Thiosemicarbazon cùa oxypinocamphon là bột kết tinh màu trắng nsà.
Không tan trong nước, tan trong alcol ethylic và dimethvlfomamid.
Nhiệt độ nóns chảy: 192- 193,6 "c.
Theo dõi phản ứng và kiểm tra độ tinh khiết của sản phẩm bằna SKLM với
dung môi hoà tan là DMF, hệ dung môi khai triển là cloroform : methanol(95:5).
Sản phẩm có R( = 5,0cm.
Phổ tử ngoại Ầmax(nm): 258,889
Phổ hồng ngoại có các đỉnh hấp thụ đặc trưng sau:
Số sóng (cm ‘).

3371,0; 3264,0
3176,9
1648,6
1162,3
VoH; Vnh
(aliphatic)(CH3,CH7)
Vc=N
Vc=s