Nghiên cứu tổng hợp dẫn chất của vanilyliden thiazolidin 2,4 dion và thăm dò tác dụng sinh học

BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC Dược HÀ NỘI.
ĐỖ THỈ NGỌC HUVếN
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP DẪN ch ấ t củ a VANILYLIDEN
THIAZOLIDIN-2,4 -DION VÀ THẢM DÒ
TÁC DỤNG SINH HỌC.
(KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC sĩ KHOÁ 1997-2002).
0
Người hưcmg dẫn: TS. Phạm Thị Minh Thuỷ
TS. Ngô Thị Mai Anh
Nơi thực hiện: Bộ môn hoá hữu co
Thời gian thực hiện: tháng 3/2002 - 5/2002
Hà Nội. tháng 5. năm 2002
Sau hjổ*L ỈUI tháng, ià tti ữìèẨí tẨeh eựe., khẩrt trưđrtg, ùinụ^ ũM sự giúp,
đs^ n h iê t tìn h eủa eáe th ầ y. ejâ ạiáo^ ỊỹỈL nh ârt ỊĩìỀn eủa trưồttg,,
«m
itã h eàn
th ành khtìĂ iu ậ tt eủa tnlnh k ịft th ề i gian q jíi đ ỉn h .
S m dd*L đưéíỉ. ehân thành eảtrt ổn tm íứ y, tẩ Imtg, lùêí ốti 3jâu iẮe eủa
m inh iM Çîiètt i l ^ Itạ n i Çîki M inh ^hẤtậ oă ÇîiîtL s ĩ Qtạê ÇFhi M a i cầtiít
eùểiạ. tỡiư i th ỉ eắe. thầụ. eẵ (ịìáú (Bẵ tếiồ*t 'JCữu eđ đ ã giúp. ĩtẵ , hưổtựặ, dẫn
lătL tìn h quá trinh ej*i lÒML Ultúứ lu ận ỈJấi nạhiỉ-ft tù' lậ. th u ụ ỉí, thựe
hành., eáeh ỆiạhìỉtL eứu i t Ể n oJèÌ Uliúá lu án.
ốm eũnạ. æhi đưổíL gử i lồ i eảni Ổ*L ehăti thành tổ i Çîiêtt s ĩ (¿íìn Çîhi
tnề*L (Z)i Qlấntr CKhảttạ iin h ) đ ã qiú ft đ õ em trmig, quá trình em
thựít hiỈM thủ ’ Icuí tlụ tiạ sinh lạ i l%ặ niềềt.
£ũ*iụ^ lùẾÍ tftt eủnạ. xin điiổií lĩùụ. iẢ tâ i thầụ. QtạẠií ÇJhunh
ị^hồ*tạ. th í ttạhiỀm trutiụ. tả n i tvưồtig, ^ '3 0 G)ưđíí '3€>à QlÂi) đ ã ạiúft đ ẽ
em úiệe. ỉt& ỊthẲ kẦnụ ngxưù —tử nqj&ai eáe. iÁn ph ẩm của em .
OíhâtL iüfi, nàụ. ehja em đkĩée ímụ. tẬ lồtUỊ, í ù ií ổn eủa ttùnh tở i tấ t eả
e á i í ihAụ, e& qiÓLt^ tK ìníị ij&àti tvu’àtijQ, itù tríiưtg. lù kiên thứít chí% etn tr^ tụ

m ế t 5 tiă n t qxiti. Q íhà đ ẩ m à em n iổ i eẩ th ê ksàtL th à n h khjơá lu ân tế t
nạhiỉ^í eủa nủtdt.
'Jôà Q íộ i, nụàụ. 2 0 /0 5 /2 0 0 2 .
Sinh ixiên.
^ h ị QlgẨ^ '7ôuụỉjn.
CHÚ GIẢI NHŨNG CHỮVIẾT tắt
DMF: Dimetylíormamid.
PT lượng: Phân tử lượng
CHCl: Cloroíorm
MeOH; Methanol
T®nc: nhiệt độ nóng chảy
VSV: Vi sinh vật
MỤC LỤC.
Tên mục Trang
Đặt vấn đề 1
Phần 1: Tổng quan 2
1.1 .Tổng quan về thiazolidin-2,4 -dion và dẫn chất. 2
1.1.1. Các phương pháp tổng hợp thiazolidin -2,4 -dion. 2
1.1.2.Tính chất hoá học và khả năng phản ứng của nhàn
thiazolidin -2,4-dion. 3
1.1.3. Tác dụng sinh học của thiazolidin-2,4-dion và dẫn chất. 7
1.2. Tổng quan về các dẫn chất của oxim, hydrazon, semicarbazon và 10
thiosemicarbazon.
1.2.1. Phương pháp tổng hợp. 10
1.2.2. Tác dụng sinh học của dẫn chất oxim, hydrazon,
semicarbazon, thiosemicarbazon. 12
Phần 2: Thực nghiệm và kết quả 16
2.1 -Hoá chất -Dụng cụ -Phương pháp nghiên cứu. 16
2.2. Tổng hợp. 17
2.2.1. Tổng hợp thiazolidin -2.4-dion. 17

2.2.2. Tổng hợp valilylidenthiazolidin -2,4-dion. 18
2.2.3.Tổng hợp các dẫn chất của valilylidenthiazolidin-2,4-dion. 19
2.2.4. Kiểm tra độ tinh khiết và xác định cấu trúc những chất đã
tổng hợp. 26
2.3. Thử tác dụng sinh học. 29
Phần 3: Kết luận và đề xuất. 35
Tài liêu tham khảo 36
ĐẶT VÂN ĐỂ
Từ xa xưa loài người đã biết sử dụng cây cỏ, các chất vô cơ để phòng bệnh và
chữa bệnh. Nhưng khi xã hội loài người phát triển thì chỉ với cây cỏ và các chát vô
cơ không đáp ứng đủ nhu cầu phòng và chữa bệnh nữa. Đặc biệt khi con người phát
hiện ra các nguyên tố hoá học, việc phát triển ngành hoá học chiết xuất và tổng hợp
chất hữu cơ đã làm nền tảng cho những loại thuốc tổng hợp ra đời. Hiện nay thuốc
tổng hợp chiếm một số lượng lớn trong các loại thuốc dùng để chữa bệnh cho con
người và được sử dụng rộng rãi
Thuốc tổng hợp có ưu điểm là tác dụng nhanh, sử dụng với lượng ít nhưng
nhược điểm là nhiều tác dụng không mong muốn. Do đó đã thúc đẩy các nhà khoa
học phải đi tìm những thuốc mới có tác dụng dược lý mạnh hơn và ít độc hơn.
Trong quá trình đi tìm kiếm thuốc mới, các nhà nghiên cứu thường dựa trên
cấu trúc các chất đang được dùng làm thuốc để tạo ra các chất mới dự đoán có tác
dụng tốt hơn, ít độc hơn trong điều trị
Trong lĩnh vực nghiên cứu thuốc kháng lao, kháng khuẩn, kháng nấm, giảm
đau chống viêm, hạ đường huyết, hạ lipid máu, các nhà khoa học đã quan tâm đến
khung thiazolidin-2,4-dion đã tổng hợp hàng loạt dẫn chất có khung thiazolidin-2.4
dion đã tìm thấy những đặc tính quý báu về tác dụng dược lý nhờ thay đổi những
nhóm thế khác nhau.
Bên cạnh đó, một số dẫn chất hydrazon, semicarbazon, thiosemicarbazon đã
được dùng để điều trị các bệnh nhiễm khuẩn, lao và đang nghiên cứu để điều trị ung thư
có triển vọng, ở nước ta, vanilin là một nguyên liệu dễ kiếm, được dùng làm một huơng
liệu, hoá mỹ phẩm, nước giải khát. Trong lâm sàng chúng ta đã sử dụng phtivazid là sản

phẩm ngưng tụ của vanilin vói rimifon có tác dụng kháng lao tốt.
Trên những cơ sở đó với khuôn khổ của khoá luận chúng tôi tiếp tục nghiên cứu tổng
hợp một số dẫn chất của vanilyliden thiazolidin - 2,4-dion với mục tiêu đặt ra là:
• Ngưng tụ thiazolidin-2,4- dion với vanilin, sản phẩm thu được cho tác dụng
với các chất kiểu H2N-B được các hydrazon tương ứng. Xác định cấu trúc các
hợp chất đã tổng hợp được.
• Sơ bộ thăm dò tác dụng sinh học của các dẫn chất thu được với hy vọng tìm ra
các chất có hoạt tính sinh học, hướng tới các nghiên cứu sâu hơn về khả năng
ứng dụng thực tế của chúng.
PHẦN 1. TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về thiazoIidin-2,4-dion và dẫn chất
1.1.1. Các phương pháp tổng hợp thiazolidin-2,4-dion
Các phương pháp tổng hợp thiazolidin-2,4-dion rất phong phú. Trong khoá
luận này chúng tôi chỉ đề cập đến một số phưcíng pháp thông dụng hay dùng tổng
hợp thiazolidin-2,4-dion.
1.1.1.1. Phươns pháp 1
Đóng vòng giữa ethyl thiocyano acetat với acid clohydric.
Phương pháp này được tác giả Heintz [10] sử dụng lần đầu tiên để tổng hợp
thiazolidin-2,4-dion.
. /
C = N
+ HCI;+ H2O
Ọ-
-N H
Thiazolidin-2,4 -dion
Phương pháp này đơn giản nhưng hiệu suất phản ứng thấp
1.1.1.2. Phươns vháp 2
Đóng vòng giữa thioure và acid monocloroacetic. Đây là phương pháp do tác
giả Maleli và Gorgi [17] tìm ra.
N H =C -N H 2 ^ C IC H 2 -C O O H

SH
_ N H 4C 1
o
-NH
CH2 o
Thiazolidin-2,4-dion
Phản ứng xảy ra theo 2 giai đoạn
• Giai đoạn /: Tạo pseudo thiohydantoin
Trong môi trường là nước, thioure phản ứng với acid monocloroacetic tạo thành
pseudo thiohydantoin giải phóng ra một phân tử nước và acid clohydric
N H =C -N H 2 + C IC H 2 -C O O H
SH
HN.
H C 1;-H 2 0
-NH
CH^^O
Pseudo thiohydantoin
• Giai đoạn 2:
Thuỷ phân pseudo thiohydantoin dưới tác dụng của HCl mới được sinh ra ở giai
đoạn 1 để tạo thành thiazolidin-2,4 -dion.
H N ,
-NH
o
'CH2^0
+ H C l, ỉịO
-NH
- N H 4 C L
'CH2
Thiazolidin-2,4-dion
Phương pháp này đơn giản, không cần tác nhân loại HCl mà chỉ cần đun sôi dung

dịch nước của thioure và acid monocloroacetic ta sẽ thu được thiazolidin-2,4-dion.
1.1.1.3. Các phươns pháo khác
IChi thuỷ phân một số dẫn chất của thiazolidin-2,4-dion như isorhodanin và dẫn
chất pseudo thiohydantoin [11,20] bằng acid HCL, sẽ thu được thiazolidin-2,4-dion.
RO2SN,
-N H
'CH2
H N .
-NH
"CH2
+ H C 1
%

NH
'CH2
Thiazolidin -2,4 -die
o
+
H C l, lịO
-N H
N H 4C L
CH2^0
Thiazolidin-2,4-dion
1.1.2. Tính chất hoá học và khả năng phản ứng của nhân thiazolidin-2,4-dion
1.1.2.1. Tính chất của toàn bộ phân tử
Vòng thiazolidin dễ bị phá huỷ trong môi trường kiềm
* Trong môi trường kiềm mạnh như NaOH hoặc KOH nhân thiazolidin sẽ bị phá
huỷ theo phản ứng sau:
o

N H
O H
H S C Í^ C 0 2 H + N H CO
O H -
OH ~
H O — C = N > C O 2 + H^O
o
'Ni

N - P h
O H :
H SCH2C O 2H + PhNCO
0 H -
P h N H 2 + C O2 + H2O
* Trong môi trường kiềm yếu như BzNH2 hoặc NH2- NH2
o.
-N -P h
BzNt^
B z N H C ON H Ph + ( B zN H 2 >2 C 0 + H S C t^ C O 7 H
N -P h
NH2NH2
H2 N -N H C O N -C O N H N H 2
Ph
1.1.2.2. Tính chất riêng của từng nhóm chức trong nhân thiazolidin
* Khả năng phản ứng của nhóm carbonyl ( ^ = 0) .Năm 1909 Siegfried - Ruheman
[10] đã thực hiện phản ứng giữa 3-phenyl-thiazolidin-2,4-dion
với ethyl malonat (hoặc ethyl acetoacetat) có mặt xúc tác là pyridin thì không những
không thu được sản phẩm ngưng tụ mà thiazolidin-2,4 -dion còn bị thuỷ phân thành
piperidinformanilid và acid glyconic
N-C^Hs /

+ CH
CO2C2H5
-H20
Q H jq N C O N H C gH j + HSC H2CO OH
^ Piperidiníormanilid Acidthioglycolic
qua phản ứng này cho thấy nhóm carbonyl ( ^ c = 0) trong nhân thiazolidin-2,4-dion
cho phản ứng yếu
- Phản ứng với phosphopentasulíit (P2S5)
Nguyên tử oxy cuả nhóm carbonyl được thay thế bởi nguyên tử luìi huỳnh
khi cho thiazolidin-2,4-dion tác dụng với phosphopentasulíit [11]
o
-N H
o
-N H
2^5
isorhodanin
- Phản ứng với amin: H2N-R
Dưới tác dụng của phosphoxyclorid và amin, thiazolidin-2,4-dion sẽ chuyển
thành amino-thiazolidin-2-on. [13]
0 \ TT 0.

N H + P O C l3 , + H 2 N - R ^
-H2O
-N H
'N -R
4- amino-thiazolidin -2-on
* Khả năng phản ứng của nhóm imiiỊ(^NH)
- Nguyên tử hydro trong nhóm imiil ( ^NH) linh động nên có thể bị thế bằng gốc
alkyl khi tác dụng với alkyl halogenua.
Ov - o.

+ R X

N H
- H X
3-alkyl thiazolidin-2,4-dion
- Nguyên tử hydro linh động tham gia phản ứng Mannich khi tác dụng với các
amin thơm và formaldehyd.[14]
o
ì
+ HCHO + H2 ' N ^ ^
-H 2 O
N -C H 2 -H N
3 Ị3-anilino methyl thiazolidin-2,4-dion
Ngoài ra thiazolidin-2,4-dion còn phản ứng với alkenamin ( R-CH=CH-NH2)
o,
R -C H =CH -N H 2
-N H o
N - C H = C H - R
3-alkenyl thiazolidin -2,4-dion
- Hỗ biến ceton-enol
Hydro linh động của nhóm imiĩỉ (^NH) kết họfp với nhóm carbonyl ( J^C=o) ở
vị trí số 4 của nhân thiazolidin-2,4-dion có sự hỗ biến từ dạng ceton sang dạng enol
dạng enol tồn tại đã được chứng minh qua phản ứng sau:
N H
AC2O
-N
H2O
* Khả năng phản ứng của nhóm metylen (- CH2- ) trong nhân thiazolidin-2,4-dion
- Tham gia phản ứng thế: nguyên tử hydro trong nhóm methylen (- CH2-) có thể bị
thế bởi các nhóm thế khác nhau.

— N -R + -

N
+ PhN2Cl
- H C l
N H
t»
R X /N H ^
- H X
+ R X /N a O H
- H X
Ov
-N H
R
X ^ O
H
-N H
R
R
- Tham gia phản ứng ngưng tụ
Nhóm methylen có khả năng ngưng tụ với aldehyd, với alkyl nitroso
+ O C H -R

► = CH - R + HọO
)cH 2
^ C H 2 + 0 = N - R

► \ : = N - R + H2O
^ C H 2 + R N = C H - N H - R

► ^ C = C H - N H - R + R NH2
Trong khuôn khổ khoá luận này chúng tôi sử dụng khả nãng phản ứng của
nhóm methylen (-CH2- ) có khả năng ngưng tụ với vanilin tạo ra sản phẩm mới, chất
này còn nhóm carbonyl ( ^ = 0) có khả năng tham gia phản ứng với các hydrazin để
tạo các hydrazon tương ứng.
1.1.3. Tác dụng sinh học của thỉazolỉdin-2,4-dion và dẫn chất
Những tác dụng sinh học đáng chú ý của các dẫn chất thiazolidin-2,4-dion đã
được nghiên cứu và được sử dụng trong thực tế.
I.I.3.I. Tác dụng kháng lao
Thiazolidin-2,4-dion được một số tác giả phát hiện thấy tác dụng kháng lao và đồng
thời các dẫn chất của thiazolidin-2,4-dion cũng có tác dụng đối với vi trùng lao
[12,19]. Năm 1959 S.M Karyrtyak đã thử tác dụng kháng lao của một số dẫn chất
khác nhau của thiazolidin-2,4-dion và thấy chúng có tác dụng với vi khuẩn này,
một số dẫn chất tác dụng với cả chủng Mycobacterium tuberculosis đã kháng lại
streptomycin, phtivazid
0>
N - N = NO2
5- benzylidin-4- (p-nitrophenyl) hydrazono-thiazolidin-2-on
-N H
N - N = C H
CJ
5- Benzyliden- 4- ( p- anisiliden) hydrazono -thiazolidin-2-on.
Các dẫn chất có tác dụng trên Mycobacterium tuberculosis.[19]
Oí.
R :-
:-N 02
c
— N
/C H3
\

CH.
I.I.3.2. Tác dụng kháng khuẩn
Năm 1972 Nguyễn Khang đã tổng hợp một số dẫn chất có cấu trúc 5-aryliden-2-
arylimino thiazolidin-4-on và thử tác dụng sinh học thấy có tác dụng kháng vi
khuẩn và vi nấm. [7]
Năm 1974 Akerblome B[ 9] đã tổng hợp được một số chất có khả năng khángkhuẩn
mạnh hơn cả 5-nitrofurantoin, cấu trúc chung của các chất như sau;
X v .
-N -R
CH-(CH=CH)n-
-NO2
X = o, s ; R = H , alkyl; n = 0,1
Năm 2000, Nguyễn Thị Thuỷ, Nguyễn Quang Đạt, Đinh Thị Thanh Hải đã tiến hành
ngưng tụ 5- nitrofurfural với thiazolidin-2,4-đion và thu được một số dẫn chất có tác
dụng kháng khuẩn mạnh. [3]
.0
N
=CH-
õ
ử
-NO2
I.I.3.3. Tác dụng kháng nấm.
Tác dụng kháng nấm cũng được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu
Theo Leopold Murial và Jadwiga Staniec [16] các dẫn chất của thiazolidin-2,4-dion
có công thức sau có tác dụng kháng nấm.
O:
-N H
ổ H - / "
R ( R )
Trongđó:R = m Cl;R’=H

R = 2M eO;R’=3MeO
Dẫn chất của thiazolidin-2,4-dion có gắn nhóm nitrofurfuryliden không chỉ có tác
dụng kháng lao mà còn có tác dụng kháng trùng và kháng nấm
o
02N ^ ^ ( C H = C H )n - C H ^ 3^0
o
n=0,l
1.1.3.4. Tác dụng khác
Ngoài tác dụng kháng lao, kháng nấm, kháng khuẩn, các dẫn chất của
■thiazolidin-2,4-dion có nhiều tác dụng dược lý đáng chú ý như: tác dụng gây hạ
đường huyết, chống co thắt, chống viêm, giảm đau và gây tê.
Năm 1986, Meguro Kanjii và Fujita Jakeski [18] thu được một số dẫn chất
của thiazolidin-2,4-dion có tác dụng hạ đường huyết và lipid máu
o.

NH
Năm 1994 Kostlan Catherine. R [15] đã tổng hợp được 5-[[3,5-bis( 1,1,1-
trimethylmethyl) -4- hydroxyphenyl] methylen] thiazolidin-2,4- dion
Ov
CMc'
và thử tác dụng lâm sàng thấy có tác dụng chống viêm khá tốt
1.2. Tổng quan về dẫn chất của oxim, hydrazon, semicarbazon và
thiosemicarbazon.
1.2.1. Phương pháp tổng hợp.
1.2 . 1. 1. Sơ đồ phản ứng.
^C = 0 + H 2 N — B — =N—B + H2O
B = - O H , - N H 2 - N H - A r .
1.2.1.2. Cơ chế phản ứng.
Thực chất đây là một phản ứng cộng hợp ái nhân (nulcleophyl) của tác nhân ái nhân
H2N-B vào nhóm carbonyl và tiếp tục loại nước để tạo thành sản phẩm ngưng tụ [4]

Phản ứng có thể diễn ra theo 2 bước
Bước I : Proton hoá nhóm carbonyl làm tăng khả năng phản ứng của nhóm này đối
với tác nhân ái nhân.
= 0 + H + , - ^ ề - O U
Bước 2 : Cộng hợp ái nhân ( ngưng tụ và loại nước).
K + • • ' 1 ©
) C - O H + H 2 N - B - J T - C - O H - C - 0 H 2
© N H 2 -B ổ À n - B
-HoO , -H^
I.2.I.3. Các yếu tô'ảnh hưởng tới phản ứng ngưng tụ
- Yếu tố điên tử
Có 2 yếu tố điện tử ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng
FéM Điện tích dương riêng phần (Ô+) của carbon của nhóm carbonyl càng lớn
thì tốc độ càng lớn và ngược lại.
R \ô + ô-
Trong nhóm carbonyl (jC=o) do độ âm điện của oxy lófn hơn carbon khiến liên
kết này bị phân cực một phần làm cho carbon trở thành trung tâm tích điện dương là
trung tâm của phản ứng cộng hợp ái nhân
(An)
Điện tích dương riêng phần của carbon bị ảnh hưởng trực tiếp của gốc R, R’
Nếu các gốc R,R’ có gắn thêm những nhóm có hiệu ứng cảm ứng -I, sẽ làm
tăng khả năng phản ứng của nhóm carbonyl (các halogen, NO2).
Ngược lại nếu các gốc R, R’ có gắn thêm những nhóm đẩy electron như CH3,
CH3CH2 chúng có hiệu ứng +I thì sẽ là giảm khả năng phản ứng của nhóm
carbonyl [
8].
Yếu tố 2: Mật độ điện tử trên phân tử [H2N-B] càng lớn thì tốc độ phản ứng càng
lớn và ngược lại.
Phân tử H2N-B, ở nitơ có đôi điện tử tự do nên nitơ là tác nhân ái nhân. Mật độ điện
tử trên nitơ càng lớn thì phản ứng cộng hợp ái nhân càng dễ xảy ra và ngược lại

Mật độ điện tử của nitơ sẽ bị ảnh hưỏng trực tiếp của gốc -B. Nếu gốc -B gây ra hiệu ứng
đẩy điện tử (+I,+M) sẽ làm tăng khả năng tham gia phản ứng. Ví dụ gốc -B là -alkyl
Nếu gốc -B gây hiệu ứng hút điện tử (-1, -M) sẽ làm giảm khả năng tham gia
phản ứng. Ví dụ gốc -B có chứa:-Br, -Cl, -NO2, -COOH
- Yếu tồ'xúc tác:
Phản ứng tổng hợp hydrazon thường sử dụng xúc tác là acid. Có thể dùng acid
hữu cơ như acid acetic đặc hoặc dùng acid vô cơ như H C l, H2SO4. Tuy nhiên phản
ứng cũng có thể xảy ra ở môi trường trung tính hoặc môi trường kiềm
Đối với trường hợp dùng xúc tác là acid thì lượng acid dùng làm xúc tác sẽ
ảnh hưcmg tới tốc độ phản ứng. Acid với vai trò là xúc tác sẽ làm tăng nhanh quá
trình proton hoá và cộng hợp sẽ xảy ra nhanh hơn
Chỉ xét đến nhóm carbonyl thì xúc tác acid là thuận lợi cho quá trình phản
ứng. Nhưng acid cũng tác động lên tác nhân ái nhân tham gia phản ứng gây hiện
tượng hoá muối, điều này ít nhiều gây phong toả điện tử tự do của nitơ. Do đó giai
đoạn cộng hợp sẽ bị chậm lại và có thể trở thành yếu tố quyết định tốc độ phản ứng
của toàn bộ quá trình
Tuy nhiên phản ứng sẽ thuận lợi tại một pH nhất định, pH này thường gần với
tri số pKa của mỗi cặp carbonyl-tác nhân ái nhân, ở đó nồng độ [H2N-B].
[ p/ ^ = 0] là cực đại do đó tốc độ phản ứng lớn nhất
Do đó phản ứng thuận lợi tại một pH nhất định chứ không nhất thiết là môi
trưòỉng acid hay base mà còn có thể xảy ra tốt ở môi trường trung tính
- Yếu tô' dung môi
Dung môi thường dùng là alcol ethylic tuyệt đối, methanol. Dung môi, ngoài mục
đích là hoà tan các chất tham gia còn dùng với mục đích làm tăng hay giảm tính
phân cực của liên kết ( ^c=
0) để làm tăng tốc độ phản ứng.
Với ethanol và methanol có tác dụng tăng độ phân cực của chất tham gia phản ứng.
-Các yếu tố khác
Ngoài các yếu tố trên ra còn một số yếu tố khác cũng ảnh hưởng tới tốc độ, hiệu suất
phản ứng như:

• Gốc R, R’ càng cồng kềnh thì phản ứng càng khó xảy ra
• Tỷ lệ chất tham gia phản ứng: đây là phản ứng đồng mol giữa hợp chất có
nhóm carbonyl và [H2N-B] nếu cho dư một chất nào đó với số lượng quá
mức cho phép sẽ gây ra các sản phẩm phụ làm cho quá trình tinh chế khó
khăn thậm chí giảm hiệu suất
• Nhiệt độ phản ứng và thòi gian phản ứng thích hợp để không gây hiện tượng phân
huỷ chất ban đầu hoặc sản phẩm và không gây sản phẩm phụ khó tinh chế
Do đó tuỳ từng trường hợp chất ban đầu và hydrazon được tạo thành mà lựa chọn
xúc tác, dung môi, nhiệt độ, thời gian phản ứng cho thích hợp
1.2.2. Tác dụng sinh học của dẫn chất hydrazon, oxim, semicarbazon,
thiosemicarbzon
1.2.2.1. Tác dụng kháng lao.
Bệnh lao là một bệnh khá phổ biến ở các nước thuộc thế giói thứ 3
Vi khuẩn lao (Mycobacterium tuberculosis) là một loại vi khuẩn rất khó tiêu diệt và dễ
kháng thuốc. Các nhà khoa học đã tổng hợp được nhiều dẫn chất hydrazon với hy vọng sẽ
tìm được chất có tác dụng kháng lao tốt và khắc phục được các nhược điểm trên
Năm 1948 G.Dromayk đã tổng hợp được Tibion (thiosemicarbazon của
aldehyd para-acetylaminobenzoic) và đã được sử dụng thực tế có kết quả tốt với các
tên biệt dược là: TBI, Conteben, Livazon
Ọ
_
^ S
lí Ü
H 3 C - C - N H h ^ V c H = N -N H -C -N H 2
Năm 1948 MN. Soulina và E. Michina đã tổng hợp được một số dẫn chất khác
của thiosemicarbazon có tác dụng kháng lao với tên biệt dược là Cutizon
> Ü
H 3 C - C H -N H - / V c h = n - n h - c - n h2
Theo một số tác giả thì:
R - c H = N -N H-C - N Họ

ầ
s
còn được coi là nhóm mang dược tính kháng lao và một số kháng siêu vi khuẩn [6]
Năm 1954 nhà nghiên cứu Nhật Bản S.K. Ochimura và cộng sự đã tổng hợp và
thử tác dụng chống lao của một số dẫn chất hydrazon của isatin và đã thành công
Năm 2000. Trần Viết Hùng, Nguyễn Quang Đạt, Lê Ngọc Vân, Lê Thị Tập đã
tiến hành tổng hợp một số dẫn chất của thisemicarbazon và isonicitinoyl hydrazon
của isatin và 5-halogeno isatin, đã cho kết quả là cả 2 dẫn chất này đều có tác dụng
ức chế mạnh đối với vi khuẩn lao. [5]
R3: = N-(p-N H 2
S
= N -N H -^-C 5H4N
O
Một SỐ dẫn chất của isonicotinoyl hydrazin như phtivazid (vanizid),
saluzid (Bảng 1) đã được chứg minh là có tác dụng kháng lao mạnh và sử dụng
trong lâm sàng.
1.2.2.2. Tác dụng kháng khuẩn
Đây là tác dụng quan trọng của các hợp chất hyđrazon. Tác dụng này gặp ở
nhiều dẫn chất khác nhau, nhưng đáng chú ý nhất là tác dụng của đẫn chất 5-
nitrofurfural có công thức chung.
'CH=N-R
ví dụ furacilin, furazonal (bảng 1) có tác dụng kháng khuẩn tốt.
Năm 1999, Nguyễn Quang Đạt, Đinh Thi Thanh Hải, Đặng Thị Kim Huệ đã
tổng hợp dãn chất của furfural với các hydrazin để tạo ra các hydrazon và thử tác
dụng sinh học và cho biết chúng có tác dụng kháng khuẩn mạnh [2].
O2N'
'O CH
CH^
=i-c-(
II

C^N^O CH=C
/
COCH3
-CH3
N-B N-B
1.2.2.3. Tác dụng chống phân bào
Ngày nay bệnh ung thư vẫn có chiều hướng gia tăng. Thuốc chữa bệnh ung thư
còn nhiều nan giải. Việc nghiên cứu ra các thuốc mới để chữa căn bệnh nan y này
được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. Trong quá trình nghiên cứu tìm thuốc
chống ung thư, người ta thấy một dẫn chất có cấu trúc hydrazon có tác dụng kìm
hãm sự phát triển của tế bào ung thư. Ví dụ
'O CH=CH-CH= N - N
C H 2 - C H 2 - C 1
\
C H 2 -C H 2 - C I
Bis (2,2-dicloro ethyl hydrazon của 5- nitro furfuraldehyd).
s
II
N - N H - C - N H 2
CHrrN—NH —C— NH^
II
s
Bis- thiosemicarbazon của 5-nitro furfuryl glyoxan.
1.2.2.4. Các tác dụng khác.
Ngoài tác dụng chính kể trên ra, một số hydrazon còn có tác dụng chống viêm,
chống virus, chống ký sinh trùng
Bảng 1. Một số hydrazon, semicarbazon và thisemicarbazon
đã được sử dụng làm thuốc.
STT
Công thức cấu tạo

Tên khoa học
Tên thuốc
Tác dụng
C O -N H -N = C H -^ ỷ -O H
:h.
'N '
isonicotinoyl
hydrazon của 3-
nĩetoxy-4- hydroxy
benzaldehyd
Phtivazid
(Vanizid)
Chống lao
C O -N íf-N
-íAs
0 CH3
isonicotinoyl
hydrazon của 2-
carboxy-3,4-
dimetoxy
benzaldehyd
Saluzid
Chống lao
CC>-NH-N= C-CH=CH-L. _
CH,
isonicotinoyl
hydrazon của
furfuralaceton
Larusan
Chống lao

o
_ II
F^-C-
CH=N-NH-C-M|
Thiosemicarbazon
của aldehyd p-
acetyl-
aminobenzoic
Tibion
Chống lao
Thiosemicarbazon
của p-isopropyl
benzaldehyd
Cutizon
Chống lao
= N - N H -C - N H 2
NH s
li
n- nh- c - n h .
3-guanyhydrazon, 1-
thiosemicarbazon
của Indantoin
Tiogin
Chống lao
7
, r j l „ . 8
C H = T ^ N H -t-N H 2
Semicarbazon của 5-
nitro-2-
furfuraldehyd.

_____
Puracilin
Kháng khuấn
C^N^O"^CH=N-n
l(5-nitro-2-
furfuryldien amino)
l,3,4-triazol
Furazonal Kháng khuẩn
PHẦN 2. THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ
2.1. Hoá chất - dụng cụ -phương pháp nghiên cứu
2.1.1. Hoá chất.
Những hoá chất đã được sử dụng trong quá trình thực nghiệm chủ yếu bao gồm:
Thioure
Acid monocloroacetic
Acid acetic đặc, natri acetat, acid clohydric, phospho oxy clorid
Vanilin
Hydroxy amin.HCl
Phenyl hydrazin
Isoniazid
2,4-dinitro phenyl hydrazin
Semicarbazid
Thiosemicarbazid
Các dung môi: DMF, alcol ethylic tuyệt đối, methanol, cloroform, isobutanol
2.1.2. Dụng cụ.
- Bình cầu 150 ml, 250 ml, sinh hàn hồi lưu, máy khuấy từ, cân điện tử,-
- Sắc ký lớp mỏng trên bản mỏng Kieselgel 60 F 2 5 4 (Meck)
- Máy đo nhiệt độ nóng chảy Gallenkamp.
- Máy ghi phổ UV-VIS spectrophotometer CARY IE- Varian
- Máy FT-IR spectrophotometer Perkin- Elmer 1650 (USA) với kỹ thuật làm viên
nén KBr trong vùng 4000-500 em '

2.1.3. Phương pháp nghiên cứu
- Sử dụng các quá trình biến đổi hoá học để tổng hợp các chất dự kiến
- Kiểm tra độ tinh khiết của sản phẩm bằng sắc ký lớp mỏng và nhiệt độ nóng chảy
- Xác định cấu trúc hoá học của chất tổng hợp bằng phổ hồng ngoại và tử ngoại
- Thăm dò tác dụng sinh học theo phương pháp khuyếch tán trên đĩa thạch do Dược
điển Việt Nam III quy định.
2.2. Tổng hợp
Nội dung nghiên cứu của khoá luận bao gồm
* Tổng hợp thiazolidin-2,4-dion: bằng cách ngưng tụ thioure với acid mono cloro
acetic:
CICH2COOH
+
H 2 N - C - N H 2
i;
-NHịCl
* Tổng hợp vanilyliden thiazolidin-2,4-dion:
-NH
__
/OCH3
+ 0H C - / ^ V 0 H
o
-NH
Thiazolidin-2,4-dion
(Chất I)
o
-NH
OCH,
C H y / V o H
Vanilyliden thiazolidin-2,4-dion
(Chất II)

* Ngưng tụ vanilyliden thiazolidin-2,4-dion với hydrazin để tạo hydrazon.
o
-NH
+ H2N-B
NH
-OH
C H _ / \
-OH
OCH,
OCH
B = -0H;-NH2;-NH-R
2.2.1. Tổng hợp thỉazolidin-2,4-dion (chất I)
Trong khoá luận này chúng tôi sử dụng phương pháp của Malelie và Zorgi [22] đi từ
thioure và acid monocloroacetic vì phương pháp này đơn giản, hiệu xuất lại cao.
CICH2COOH
+
H2N -(J-N Ỉ^
S
Tiến hành:
Cân 11,4(g) (0,15 mol) thioure và 14,17(g)(0,15 mol) acid monocloroacetic,
cho cả 2 vào bình cầu dung tích 250 ml, rồi thêm 100 ml nước cất. Lắp sinh hàn hồi
lưu và đun sôi hỗn hợp trong 4 giờ. Hỗn hợp sau phản ứng được để nguội ở nhiệt độ
phòng rồi làm lạnh sẽ thấy những tinh thể màu trắng kết tinh. Để lạnh trong 24 giờ
cho kết tinh hoàn toàn sau đó đem lọc qua phễu Buchner và rửa bằng nước lạnh
nhiều lần cho đến khi nước rửa trung tính với giấy quỳ.
Kết tinh lại bằng nước cất, sản phẩm sau khi kết tinh đem sấy ở nhiệt độ 40*-50”c
Kết quả thu đươc:
- Sản phẩm đã sấy khô cân được 11,7 (g) hiệu suất đạt 66,7%
- Sản phẩm kết tinh dạng tinh thể hình kim, màu trắng ít tan trong nước lạnh nhưng
tan tốt trong nước nóng, tan tốt trong ethanol, methanol, DMF.

- nhiệt nóng chảy là 127°c
- Kiểm tra quá trình phản ứng và độ tinh khiết bằng sắc ký lófp mỏng với dung môi
hoà tan là alcol ethylic tuyệt đối, hệ dung môi triển khai là: CHCl3:MeOH/ 9:1,
vết sắc ký thu được sạch, gọn với Rf =0,34.
2.2.2. Tổng hợp vanỉlylỉden thiazolidin-2,4-dion (chất II)
Để tổng hợp vanilyliden thiazolidin-2,4-dion chúng tôi ngưng tụ thiazolidin-2,4-dion
với vanilin
o .
o
-N H
N H
___
/0*^%
/ỷ A A eOH, A cO Na n C lh
Tiến hành
Trong bình cầu dung tích 250 ml, cho vào đó 7 (g) (0,06 mol) thiazolidin-
2,4-dion, 10 (g)(0,12 mol) natriacetat, 75ml acid acetic đặc và 9,12 (g) (0,06 mol)
vanilin. Lắp sinh hàn hồi lưu rồi đun sôi hỗn hợp phản ứng trong 3 giờ. Hỗn hợp sau
phản ứng được làm lạnh bằng nước đá, sau khoảng 4-8 giờ sẽ thấy xuất hiện tủa.
Đem lọc qua phễu Buchner và rửa nhiều lần bằng nước cất nóng. Sau đó kết tinh lại
sản phẩm bằng hệ dung môi dimethylformamid và nước với tỷ lệ (5:2). Sản phẩm
sau khi kết tinh đem sấy ở 50-60*’C
Kết auả thu đươc:
- Khối lượng sản phẩm thu được là 7,4 (g) đạt hiệu suất là 49%
- Sản phẩm sau khi đã tinh chế ở dạng bột màu vàng chanh. Không tan trong nước,
clorofrom, ít tan trong methanol, ethanol và tan tốt trong DMF, aceton
- Nhiệt độ nóng chảy là 226" c
- Kiểm tra quá trình phản ứng và độ tinh khiết bằng sắc ký lớp mỏng với dung môi
hoà tan là alcol ethylic, triển khai với hệ dung môi: CHCI3 : MeOH /9:1 thu được
vết sắc ký sạch, gọn với Rf = 0,57.

2.2.3. Tổng hợp các dẫn chất của vanilyliden thiazolidin-2,4-dion
Chúng tôi đem vanilyliden thiazolidin-2,4-dion ngưng tụ với hợp chất kiểu
H2N-B tại nhóm ceton ở vị trí số 4 và thu được những sản phẩm theo phương trình
phản ứng sau.
o
t
-NH
OCI^
c'h_ / V o h
+
H2N-B
+ H
-H2 0
N H
^N -B
C H y / V o H
- B
Chất tạo thành
-O H
III
-N H -C g H g
-Nỉỉ-C
Ồ
I
NO2
- H N —N H - C - N H 2
0
H N — N H - C - N H 2
IV
V

VI
VII
VIII
-NH
o
2
CH
+
H
+
-NH
-H 2 O
CH
tN-OH
^0CH3
Tiến hành
Cân 1,25 (g) (0,005 mol) vanilyliden thiazolidin-2,4-dion và 0,35 (g) (0,005
mol) hydroxy amin hydroclorid, cho cả 2 dẫn chất trên vào bình cầu dung tích 150
ml rồi hoà tan trong 25 ml alcol ethylic nóng, thêm vài giọt (2-3 giọt ) acid acetic
đặc. Lắp sinh hàn hồi lưu đun cách thuỷ trong 2,5 giờ. Hỗn hợp sau phản ứng để
nguội, làm lạnh sẽ thấy xuất hiện tủa. Đem lọc tủa qua phễu Buchner và rửa bằng
alcol ethylic. Tinh chế sản phẩm thô bằng alcolethylic tuyệt đối sau đó đem sấy sản
phẩm đã kết tinh ở nhiệt độ 40-50"C.
Kết quả thu đươc:
- Khối lượng sản phẩm thu được là 0,8 (g) đạt hiệu suất là 60%.
- Sản phẩm sau khi đã tinh chế ở dạng bột màu vàng đậm. Không tan trong nước,
clorofrom, ít tan trong methanol, ethanol ở điều kiện thường nhưng tan tốt trong
methanol, ethanol nóng và tan tốt trong DMF, aceton ở ngay điều kiện thường.
-Nhiệt độ nóng chảy là 230" c
- Kiểm tra quá trình phản ứng và độ tinh khiết bằng sắc ký lớp mỏng với dung môi

hoà tan là alcol ethylic, triển khai với hệ dung môi: CHCI3 : MeOH / 9,5:0,5 thu
được vết sắc ký sạch, gọn vói Rf = 0,36.
2.23.2 Tổng hợp dẫn chất phenyl hydrazon của vanilylidenthiazolidin-2,4-dion
(chất IV).
-NH
+
C H
0C H 3
H 2 N -N H -< x Ìị
H '
-NH
-H2O
^ochỊ
Tiến hành:
Trong bình cầu đáy tròn dung tích 150ml cho vào đó 1,25 (g) (0,005 mol)
vanilylidenthiazolidin-2,4-dion và 0,5 ml phenyl hydrazon (tương ứng với 0,005 mol
), rồi thêm 25 ml alcol ethylic tuyệt đối, hoà tan cho tan hết và thêm vài giọt (3-5
giọt) acid acetic đặc. Lắp sinh hàn hồi lưu và đun cách thuỷ trong thời gian 2 giờ.
Sau đó đổ hỗn hợp phản ứng ra cốc, để nguội, làm lạnh sẽ thấy tủa xuất hiện. Lọc
tủa qua phễu Buchner và rửa sạch bằng alcol ethylic. Sản phẩm thô được tinh chế lại
bằng alcol ethylic tuyệt đối rồi đem sấy ở nhiệt độ 40-50 *’c.
Kết quả thu đươc:
- Khối lượng sản phẩm thu được là 1,02 (g) đạt hiệu suất là 59,8%.
- Sản phẩm sau khi đã tinh chế ở dạng bột màu vàng nhạt. Không tan trong nước,
clorofrom, ít tan trong methanol, ethanol ở điều kiện thường nhưng tan tốt trong
methanol, ethanol nóng và tan tốt trong DMF, aceton ở ngay điều kiện thường.
- Nhiệt độ nóng chảy là 229” c
- Kiểm tra quá trình phản ứng và độ tinh khiết bằng sắc ký lớp mỏng với dung môi
hoà tan là alcol ethylic, triển khai với hệ dung môi: CHCI3 : MeOH / 9,5:0,5 thu
được vết sắc ký sạch, gọn với Rf = 0,44.

2.23.3. Tổng hợp dẫn chất isonicotinoyl hydrazon của vanỉlylỉdenthiazolidỉn-2,4-
dỉon (chất V).
-N H
o
V
C H
%
+ H2N—N H -C -^
OCH3
\ /" O H
= \
H
N
-NH
o
-H 2 O
:n- n h - c- < ^ n
C H _ / \ _ 0H^
Tiến hành:
Trong bình cầu dung tích 150 ml, cho vào 1,25 (g) ( 0,005 mol) vanilyliden
thiazolidin -2,4-dion và 0,69 (g) (0,005 mol) rimifon (isonicotinoyl hydrazin). Sau
đó thêm 25 ml alcol ethylic tuyệt đối, hoà tan nóng hỗn hợp trên rồi thêm vài giọt
(3-5 giọt) P O C I 3 . Lắp sinh hàn hồi lưu và đun cách thuỷ trong 2 giờ. Hỗn hợp sau
phản ứng để nguội thấy xuất hiện tủa. Lọc lấy tủa qua phễu Buchner và rửa tủa bằng