Tổng hợp và thăm dò tác dụng sinh học của một số dẫn chất của 4 amino 4h 1,2,4 triazol

m
BỘ Y TÊ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC Dược HÀ NỘI


DIỆP THỊ MINH QUYẾT
TỔNG HỢP VÀ THẢM DÒ TÁC DỤNG SINH HỌC
CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT CỦA
4- AMINO- 4H-1,2,4- TRIAZOL
(KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP Dược s ĩ KHÓA 1999-2004)
Người hướng dẫn: PGS.TS. NGUYỄN QUANG ĐẠT
TS. NGUYỄN NGỌC ANH
Nơi thực hiện: BỘ MÔN HÓA HỮU c ơ
Thời gian thực hiện: 2 - 5 /2004
&
HÀ NỘI, 5 / 2004
DV
r ợ :
■Si. ĩ iu
' T Ĩ m ị p
L ÍS S3 .
ị’
LÒI CẢM ON
Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành
đến:
PGS. TS.Nguỵễn Quang Đạt, Trưởng bộ môn Hóa hữu cơ - Trường Đại
Học Dược Hà Nội.
Tổ. Nguyễn Ngọc Anh, giảng viên bộ môn Hóa Hữu Cơ.
Là những người thầy đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tận tình và giúp đỡ tôi
rất nhiều trong quá trình thực hiện và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến:

TS. Cao Văn Thu - Bộ môn Công nghiệp dược, Tổ. DỖ Ngọc Thanh -
Phòng thí nghiệm trung tâm trường Đại Học Dược Hà Nội, KS. Thành Thu
Thuỷ - Phòng máy khối phổ - Viện hóa học, TS. Lê Mai Hương - Phòng thực
nghiệm sinh học - Viện hoá học các hợp chất thiên nhiên - Trung tâm khoa
học tự nhiên và công nghệ quốc gia cùng toàn thể các thầy cô giáo, cán bộ kỹ
thuật viên bộ môn Hóa Hữu Cơ, các thầy cô giáo trong toàn trường đã nhiệt
tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành khóa luận này.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới gia đình và bạn bè,
những người đã động viên giúp đỡ tôi trong cuộc sống và học tập.
Hà Nội, ngày 30/5/2004
Sinh viên
Diệp Thị M inh Quyết
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
KÝ HIỆU VIẾT TẮT
ĐẶT VẤN ĐỂ 1
Phần 1. TỔNG QUAN 2
1.1. Tác dụng sinh học của các dẫn chất triazol

2
1.1.1. Tác dụng kháng khuẩn 2
1.1.2. Tác dụng kháng nấm
3
1.1.3. Tác dụng kháng virus 5
1.1.4. Tác dụng chống ung thư 6
1.2. Phương pháp tổng hợp 4- amino- 4H-1,2,4- triazol 6
1.3. Phương pháp tổng hợp các dẫn chất azomethin của 4- amino- 4H-
1,2,4- triazol
1.3.1. Phản ứn^ ngưng tụ aldehyd thơm với amin bậc 1

8
1.3.2. Tổng hợp các azomethin của 4- amino- 4 H -1,2,4- triazol

11
Phần 2. THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ
13
2.1. Nguyên liệu và phương pháp thực nghiệm

13
2.1.1. Hoá ch ất 13
2.1.2. Phương tiện 13
2.1.3. Phương pháp thực nghiệm 13
2.2. Tổng hợp hoá học 13
2.2.1. Sơ đồ tổng hợp hoá học 13
2.2.2. Tổng hợp 4- amino- 4H- 1,2,4- triazol
14
2.2.3. Tổng hợp các azomethin của 4- amino- 4H-1,2,4- triazol

15
2.3. Kiểm tra độ tinh khiết và xác định cấu trúc 26
2.3.1. Sắc ký lớp mỏng
26
2.3.2. Phân tích phổ hồng ngoại 27
2.3.3. Phân tích phổ tử ngoại 29
2.3.3. Phân tích phổ khối lượng

30
2.4. Thử tác dụng sinh học 33
2.4.1. Thử tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm 33
2.4.2. Thử tác dụng kháng các dòng tế bào ung thư người

37
Phần 3. KẾT LUẬN VÀ ĐỂ XUẤT 40
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHU LUC
KÝ HIỆU VIẾT TẮT.
CTCT : Công thức cấu tạo.
DĐVN : Dược điển Việt Nam.
DMF : Dimethylíormanid.
Et20 : Ether
EtOH : Ethanol.
IR : Phổ hồng ngoại.
MeOH : Methanol.
MS : Phổ khối lượng.
SKLM : Sắc ký lớp mỏng,
u v : Phổ tử ngoại.
ĐẶT VẤN DÈ
Thuốc sử dụng trong phòng và chữa bệnh có nhiều nguồn gốc khác nhau,
trong đó thuốc có nguồn gốc bán tổng hợp và tổng hợp giữ một vị trí quan
trọng. Sự phát triển mạnh mẽ của các ngành khoa học kỹ thuật, công nghệ như
hiện nay đã, đang và sẽ có những đóng góp to lớn trong công cuộc nghiên cứu
tổng hợp ra những thuốc mới có hiệu quả điều trị cao.
Trong lĩnh vực tổng hợp hoá dược, để nhanh chóng tạo ra thuốc mới có tác
dụng tốt hơn, ít độc hơn và có hiệu quả cao trong điều trị, các nhà nghiên cứu
thường dựa trên cấu trúc của các chất đang được dùng làm thuốc hoặc các chất
có tác dụng sinh học có triển vọng để tạo ra các chất mới.
Nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới và trong nước đã công bố cho
thấy các dẫn chất triazol có tác dụng sinh học rất đáng quan tâm như: hoạt
tính kháng khuẩn, kháng nấm, kháng virus, chống ung thư. Nhiều dẫn chất
triazol được dùng trong điều trị, đặc biệt trong lĩnh vực kháng nấm.
Tiếp tục và phát triển hướng nghiên cứu về các dẫn chất triazol, trong

khoá luận tốt nghiệp, chúng tôi đề ra các mục tiêu nghiên cứu sau đây:
- Tổng hợp 4- amino- 4H-1,2,4- triazol và các dẫn chất của nó.
- Thăm dò tác dụng sinh học của các chất tổng hợp được với hy vọng tìm
được các chất có hoạt tính sinh học cao và có thể rút ra một số nhận xét sơ bộ
về mối liên quan giữa cấu trúc và tác dụng của dãy chất này.
Với mục tiêu trên, chúng tôi hy vọng đề tài này sẽ là một phần đóng góp
vào việc nghiên cứu, tìm kiếm các dẫn chất triazol có hoạt tính sinh học.
1
PHẦN 1.
TỔNG QUAN
1.1. TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA CÁC DẪN CHẤT TRIAZOL.
Nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới và trong nước đã công bố cho
thấy các dẫn chất triazol có tác dụng sinh học phong phú, đa dạng và đã được
sử dụng có hiệu quả trong điều trị. Có thể kể đến một số tác dụng sinh học
chính sau:
- Tác dụng kháng khuẩn
- Tác dụng kháng nấm
- Tác dụng kháng virus
- Tác dụng chống ung thư
1.1.1. Tác dụng kháng khuẩn.
> Tác dụng kháng khuẩn của các dẫn chất triazol đã được nhiều tài liệu
công bố:
Năm 1971 B.M. Volynskii cùng các cộng sự (dẫn theo [12]) đã phát hiện
2 dẫn chất của 4- amino- 4H-1,2,4- triazol với 5- nitro furfural có tác dụng
kháng khuẩn:
N

N N

N

V V
n = c h ^ 0 J L No 2 n = c h - c h = c h ^ o J L mo2
Furazonal Furacrylin
Furazonal có phổ kháng khuẩn rộng, tác dụng trên các chủng vi khuẩn:
Staphylococcus, Steptococcus, Pneumococcus, Salmonelal, Proteus,
Diphtheritis bacteria, Diplococcus, kể cả những chủng đã kháng sulíamid và
kháng sinh. Ở Liên Xô (cũ) Furazonal đã được dùng trong điều trị lỵ trực
trùng [18].
> Năm 1975 Leamanen; J.R.Bhuben (dẫn theo [12] ) đã công bố 3-
2
H - N

N
k NJ - N H 2
> Các dẫn chất của amino- 1,2,3- triazol cũng có tác dụng sinh học như
kháng khuẩn, kháng nấm. Kết quả này được O.Livi; P.L.Perrarinl; J.Tonetle
(dẫn theo [12]) phát hiện năm 1975 và năm 1978 đó là các chất:
amino- 1H-1,2,4- triazol có tác dụng kháng vi khuẩn Gram(-).
R = -C 6H5 , —COOH R = -H , -O C H3
> Năm 1994 E.Ozkanli; S.Dalkava; U.Willke [15] đã phát hiện một dẫn
chất của 1H-1,2,4- triazol acetamid có tác dụng kháng khuẩn và kháng nấm
khá mạnh đối với các chủng vi khuẩn: Staphylococcus aureus, Escherichia
coli, Pseudomonas aeruginosa và một số vi nấm: C.albicans, c.parapsilosis,
C.pseudotropicalis và c.stellatoided.
1.1.2. Tác dụng kháng nấm.
Là tác dụng đáng chú ý nhất của các dẫn chất triazole. Các dẫn chất
triazol cùng với các dẫn chất imidazol đã tạo thành họ thuốc azole chống nấm.
Tác dụng chống nấm của các azole được phát hiện từ năm 1944 (Woolley
1 9 4 4 ) (dân theo [14] ), nhưng mãi đến đầu những năm 1970 mới được công
nhận và được nghiên cứu sâu về tổng hợp hoá học, dược động học, độc tính và

thử lâm sàng. Trong những năm gần đây, kết quả của những nghiên cứu này
đã đưa ra các thuốc chống nấm mới thuộc họ triazol được áp dụng trong điều
trị [2] [5]: (công thức cấu tạo xem bảng 2).
H3C \
_____
^N (C2H5)2
N
3
Bảng 1. Tác dụng kháng khuẩn của một số dẫn chất triazol.
Các chất
Chỉ định
Fluconazol
Bệnh vi nấm Candida miệng hầu ở người suy giảm miễn
dịch
Itraconazol
Nhiễm Candida âm hộ, âm đạo
Posaconazol
Nhiễm nấm do Aspergillus, Fusarium, Candida, Cryptococcus
Saperconazol
Nhiễm nấm Cryptococcus spp, và Aspergillus
Voriconazol
Nhiễm nấm do Aspergillus, Candida, Cryptococcus
Có thể nhận định rằng: Các azol đã chứng tỏ là một bổ sung lớn vào danh
mục các thuốc chống nấm vì có độc tính thấp hơn AmphotericinB, có tác dụng
với nhiều loại nấm khác nhau và có các tính chất dược động học ưu việt [14]
[2].
Cơ chế tác dụng [2] [14]: Các thuốc chống nấm azol đều hoạt động theo
cơ chế tác dụng chung là ức chế các enzym cytocrom P450 của nấm, các enzym
này rất cần thiết để demethyl hoá các 14a- methylsterol thành ergosterol.
Ergosterol là sterol chủ yếu của màng tế bào nấm. Khi ergosterol không được

tạo thành, màng tế bào nấm bị tổn thương nên làm thay đổi chức năng và độ
thấm của màng, dẫn đến làm mất các chất quan trọng trong tế bào nấm như
ion kali, các acid amin và nấm bị tiêu diệt.
Ở mức độ phân tử, một trong các nguyên tử N của vòng azol liên kết với
phần Hem của enzym cytocrom P450 của lanosterol 14a - dimethylase do đó
cắt đứt sự chuyển hoá lanosterol thành ergosterol (Vanden Bossche 1985).
Hiện nay thuốc chống nấm dẫn chất triazol được dùng nhiều trong điều trị
4
như: Fluconazol, Itraconazol, Posaconazol, Saperconazol, Voriconazol.
Viroconazol hiện chưa có trên thị trường chỉ có ở bệnh viện, là kháng sinh có
phổ tác dụng rộng, với cả nấm men, nấm sợi.
B ả n g 2: Công thức cấu tạo của một số dẫn chất triazol chống nấm.
S T T
C ông thứ c cấu tạo
1
?H
f^N'"N-CH2-Ọ-CH2-M/JSS
ệ r Q
F
Fluconazol
2
f^N>sN -C H 2 -ẹ - 0
líS'01
ltraconazol
3
o . -
Q >
0 0 0 n H
^CHg—0 —^ ^~N\ ^ ^ ‘N—CH-CH2-C H3
Sapeconazol

4
j= N ỸH ?H3V=\
Vi—ch2 —c ch ^ >1
N=/ Fnị^ S
Voriconazol
1.1.3. Tác dụng kháng virus.
Một số dẫn chất 1,2,3- triazol carboxamid và 1,2,4- triazol carboxamid có
tác dụng kháng virus trong đó có chất đã được áp dụng trong điều trị là
Ribavirin (1- p -D- Riboíura- nosyl- 1H-1,2,4- triazol-3 carboxamid) [2].
5
Ribavirin là một nucleosid kháng virus phổ rộng được tổng hợp vào năm
1972. Ribavirin là thuốc chống virus cúm B khá mạnh, kháng virus hợp bào
đường hô hấp (RSV) và á cúm, nó cũng có hoạt tính đối với một số virus khác
như herper, thuỷ đậu, viêm gan, sởi.
1.1.4. Tác dụng chống ung thư.
Một số dẫn chất của amino triazol có tác dụng chống ung thư đã được tìm
thấy. Năm 1972 M.A.Hahn; R.H.Adanson và năm 1973 Jkline cùng cộng sự
(dẫn theo [12]) đã công bố Guanazol (3,5-diamino-lH-l,2,4- triazol) được áp
dụng trong điều trị bệnh tăng bạch cầu.
H
I
Trước đó, các tác giả đã tìm thấy tác dụng chống Leukemia LT 210 ở
chuột, chống các tế bào ung thư của Guanazol.
Các kết quả nghiên cứu trên cho thấy các dẫn chất triazol có tác dụng sinh
học phong phú đa dạng. Việc nghiên cứu tìm kiếm các dẫn chất triazol có hoạt
tính sinh học cần được tiếp tục và phát triển.
1.2. PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP 4 ■ AMINO - 4H -1,2,4- TRIAZOL.
4- amino- 4H-1,2,4- triazol được tổng hợp lần đầu tiên vào năm 1899 do
Ruhemann và Stapleton thực hiện bằng cách đun nóng íormyl hydrazin ở nhiệt
độ 150-200°c (dẫn theo [13]), đây là phương pháp khá đon giản và thuận tiện.

Về sau nhiều nhà tổng hợp hữu cơ đã nghiên cứu sâu hơn về phương pháp
6
tổng hợp 4- amino- 4H- 1,2,4- triazol.
> E.c. Homing [13] đã thực hiện phản ứng này qua 2 giai đoạn:
h c o 2c2h 5 + n h 2n h 2.h2o — ► h c o n h n h 2 + c 2H5OH + h20
Ã=N
=N
2HCONHNH2 eat> h2n- n' + 2H,0
Giai đoạn 1: Tạo íormyl hydrazin.
Đun hồi lưu cách thủy trong 18 giờ hỗn hợp gồm ethyl íormiat: hydrazin
hydrat (1:1) trong môi trường EtOH. Cất dưới áp lực giảm để loại EtOH và
nước sẽ thu được formyl hydrazin.
Giai đoạn 2: Tạo 4- amino- 4H-1,2,4- triazol.
Đun nóng íormyl hydrazin trong 3 giờ, duy trì nhiệt độ 150-200°c, thu
sản phẩm với hiệu suất 65-71%.
> M.V.Rubtsov; A.G.Baichikov [18] đã thực hiện phản ứng tổng hợp 4-
amino- 4H-1,2,4- triazol từ acid formic và hydrazin hydrat. Phản ứng xảy ra 2
giai đoạn nhưng thực hiện liên tiếp trong 1 quá trình:
HCOOH + NH2NH2.H20
► HCONH-NH2 + 2H20
N
2HCONHNH2

*- H2N—ISÍ
^=N
2HoO
Đun nóng hỗn hợp acid íormic : hydrazin hydrat (1:1) trong 4 giờ, duy trì
nhiệt độ 190-200°c, thu sản phẩm với hiệu suất 91,3%.
Qua các phương pháp trên, chúng tôi nhận thấy tổng hợp 4- amino- 4H-
1,2,4- triazol theo phương pháp M.V.Rubtsov; A.G.Baichikov cho hiệu suất

cao lại thuận tiện dễ thực hiện trong điều kiện phòng thí nghiệm thông thường
hơn so với các phương pháp khác. Do đó, trong công trình nghiên cứu này
chúng tôi tiến hành tổng họp 4- amino- 4H-1,2,4- triazol theo phương pháp
của M.V.Rubtsov; A.G.Baichikov.
7
1.3. PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP CÁC DẪN CHẤT AZOMETHIN CỦA 4-
AMINO-4H-l,2,4- TRIAZOL.
1.3.1. Phản ứng ngưng tụ aldehyd thơm với amin bậc 1. [1] [3] [8]
Phương trình tổng quát:
A r-C H O + H2N —Af'— Ar — CH = N — Ar' + H20
Đây là phản ứng cộng hợp ái nhân ( AN ) vào nhóm carbonyl của aldehyd
thơm, tác nhân ái nhân là HoN-Ar phản ứng có thể có xúc tác acid, base hoặc
không xúc tác.
Cơ chế phản ứng:
Phản ứng xảy ra qua 2 giai đoạn:
- Giai đoạn 1: Tác nhân ái nhân tấn công vào nhóm carbonyl của aldehyd
theo cơ chế cộng hợp ái cộng hợp ái nhân AN.
- Giai đoạn 2: Phản ứng tách loại một phân tử nước theo cơ chế tách loại
E,.
Cơ chế phản ứng như sau:
. H o- H
_<^D j , 1 j+ y
Ar—c + :N—Ar ,
.
- Ar—ò —N—Ar
\H ị I I
H H H
? H x - h2o
^ Ar—c —N—Ar ^ Ar—C=N—Ar
H H H

Như vậy khả năng và tốc độ phản ứng phụ thuộc chủ yếu vào 2 yếu tố:
- Sự phân cực của liên kết đôi carbonyl aldehyd (-CHO. Các nhóm thế hút
điện tử (có hiệu ứng - M, - I) làm tăng tốc độ phản ứng vì làm tăng sự phân
cực liên kết c=0.
- Tính ái nhân của phân tử amin. Các am in có tính base càng lớn thì tốc độ
8
phản ứng càng tăng.
> Phản ứng không cần xúc tác.
Phản ứng của các hợp chất carbonyl rất hoạt động và các nucleophin cũng
rất hoạt động thì phản ứng không cần xúc tác acid hay base. Cơ chế phản ứng
xảy ra như cơ chế chung.
> Phản ứng với xúc tác acịd.
Nhóm carbonyl của aldehyd thơm là nhóm phân cực mạnh, do có liên kết
giữa carbon với dị tố oxy có độ âm điện cao:
\ ' " V \ •
^ C —0 -«—► ^ c —0
Trung tâm carbon dương thuận lợi cho sự tấn công của tác nhân ái nhân
(Nu).
Khả năng phản ứng cộng AN vào nhóm carbonyl phụ thuộc trước hết vào
điện tích dương ở nguyên tử carbon, khả năng ái nhân của nguyên tử carbon
càng cao nếu điện tích dương ở nguyên tử carbon càng lớn.
Để làm tăng điện tích dương trên nguyên tử carbon có thể dùng xúc tác
acid để proton hoá nhóm carbonyl do đó làm tăng tính electrophin của carbon
Cơ chế phản ứng như sau:
Nu
E
A r-C
Ar—C=ÓH ^
1
H

+
+
+
ỌH
A 1 *
A r-C -N H 2- A r '
H
-H20
+ -H
A r-C = N H -A r/ *5==
iL + H
H
9
Tốc độ cực đại đạt được khi tất cả các nhóm carbonyl được proton hoá.
Nhưng khi dùng tác nhân ái nhân có khả năng bị proton hoá như amin thì pH
có giá trị cực đại phụ thuộc vào bản chất nhóm carbonyl và nucleophin. Khi
đó, có thể tồn tại 2 cân bằng sau:
A r- NH2 + H + ^ Ar— NH3
Ar—ọ = 0 + H+ Ar—Ọ—OH
r H
Sự proton hoá cặp điện tử tự do ở nguyên tử N của H2N-Ar làm giảm khả
năng ái nhân của nó do đó, làm giảm khả năng tấn công vào carbon của nhóm
carbonyl. Song nếu proton hoá nhóm carbonyl sẻ làm tăng khả năng phản ứng
của nó với tác nhân ái nhân. Do đó ở một giá trị pH nào đó mà không phải tất
cả lượng H2N-Ar chuyển thành H3N+-Ar’ và nồng độ acid liến hợp của nhóm
carbonyl có đủ để tốc độ phản ứng có giá trị lớn nhất, đó là giá trị pH tối ưu.
> Phản ứng với xúc tác base.
Các amin bậc 1 (tác nhân ái nhân) có tính base, có thể cộng hợp vào nhóm
carbonyl mà không đòi hỏi deproton hoá, song phản ứng vẫn có thể xảy ra tốt
hơn với xúc tác base vì các ion imidua (được tạo thành từ các amin do sự

deproton hoá) là các base mạnh hơn, do đó sẽ làm tăng khả năng phản ứng của
tác nhân này.
Cơ chế phản ứng như sau:
H2N - A r ' + O H ' H N -A r' + H20
Ar—c = 0 + HN-AK ^ Ar-Ộ—NH- Ar
r I
10
Ỹ ' OH
A r-C -N H -A r' + H20 =g A r-C -N H -AK + OH'
í ĩ
OH
A r-C -N H -A K ■> A r -C = N -A r/ + H20
H b
1.3.2. Tổng hợp các dẫn chất azomethin của 4- amino- 4H-1,2,4- trìazol.
Nhiều nhà nghiên cứu trong nước và nước ngoài đã đi sâu nghiên cứu
phương pháp tổng hợp các azomethin của 4- amino- 4H-1,2,4- triazol.
> Ruhemann; Merriman [16] đã thực hiện phản ứng tổng hợp các
azomethin của 4- amino- 4H- 1,2,4- triazol với các aldehyd thơm trong dung
môi EtOH ở nhiệt độ phòng với xúc tác piperidin:
/= N /= N
Ar-CHO + H2N-N
Ar—CH=N-N
+ H20
— N V=N
Với Ar-CHO:
Benzaldehyd; Nitro benzaldehyd; 2- hydroxy benzaldehyd;
Vanilin; 3,4- dihydroxy benzaldehyd; p-dimethylamino benzaldehyd;
Furfural.
Còn khi tạo các azomethin với các ceton thơm thì các tác giả thực hiện
phản ứng trong dung môi EtOH, xúc tác piperidin, đun ở nhiệt độ sôi cách

thủy:
A rx

/ = N / = N
õ ^ c = o + h2n -n

► p^:c=N-N
R N =n
Với:
Ar = ; R = CH3
> M.V.Rubtsov; A.G.Baichikov [18] đã thực hiện phản ứng tổng hợp chế
11
phẩm Furazonal trong môi trường nước ở 15°c với sự có mặt của acid sulfuric.
Phản ứng này xảy ra qua 2 giai đoạn sau:
- Thuỷ phân 5- nitro furfural diacetat với xúc tác acid sulíuric để tạo 5
nitro furfural.
- Ngưng tụ 5- nitro furfural với 4- amino- 4H- 1,2,4 triazol trong môi
trường nước, xúc tác acid sulíuric, ở nhiệt độ 15°c
> Nguyễn Văn Yên [11] thực hiện phản ứng tổng hợp các azomethin
trong dung môi EtOH, đun hồi lưu cách thủy, xúc tác piperidin.
Trong công trình nghiên cứu này chúng tôi thực hiện phản ứng tổng hợp
các azomethin của 4- amino- 4H-1,2,4- triazol với các aldehyd thơm trong
dung môi EtOH, đun hồi lưu cách thủy, xúc tác acid HC1, H2S04.
12
PHẦN 2
THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ
2.1. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THựC NGHIỆM.
2.1.1. Hoá chất.
Các hoá chất sử dụng trong quá trình thực nghiệm là loại thông thường, p,
PA

2.1.2. Phương tiện.
- Sắc ký lớp mỏng trên bản mỏng Kieselgel 60 F254 (Merck).
- Nhiệt độ nóng chảy đo trên máy Electro thermal digital.
- Phổ hồng ngoại ghi trên máy Perkin Elmer.
- Phổ tử ngoại ghi trên máy Carry IE u v Visible spectrophotometer
Varian.
- Phổ khối lượng ghi trên máy HP-5989B-MS.
2.1.3. Phương pháp thực nghiệm.
- Sử dụng các phương pháp thực nghiệm trong hoá học hữu cơ để tổng hợp
các sản phẩm dự kiến.
- Kiểm tra độ tinh khiết bằng SKLM và đo nhiệt độ nóng chảy.
- Xác định cấu trúc hoá học các chất tổng hợp được dựa trên kết quả phân
tích phổ u v , IR, MS.
- Thử tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm của các chất tổng hợp được bằng
phương pháp khuếch tán trên môi trường thạch theo quy định DĐVN II.
- Thử tác dụng kháng các dòng tế bào ung thư người được tiến hành theo
mô hình thử nghiệm hiện đang lưu hành và áp dụng tại viện nghiên cứu ung
thư quốc gia mỹ (NCI).
2.2. TỔNG HỢP HOÁ HỌC.
2.2.1. Sơ đồ tổng hợp hoá học.
Trong khoá luận này, chúng tôi đã tiến hành các phản ứng tổng hợp theo
13
sơ đồ phản ứng sau đây:
HCOOH + NH2-N H 2.H20
(I)
Ar-CHO
Ar—CH=N—N
(II-IX )
2.2.2. Tổng hợp 4- amino- 4H -1,2,4- triazol. ( I )
4- amino- 4H-1,2,4- triazol là chất trung gian để tổng hợp các chất khác

trong công trình này. Chúng tôi thực hiện phản ứng theo phương pháp của
M.V.Rubtsov; A.G.Baichikov [18] vì thấy phương pháp này đơn giản và hiệu
suất cao.
*
• Phương trình phản ứng:
• Dụng cụ: Bình cầu đáy tròn dung tích 250 ml, sinh hàn ngang, nhiệt kế,
bình hứng.
• Tiến hành:
Cho vào bình cầu 30 ml (0,6 mol) acid formic 85%, làm lạnh bằng nước
đá đến 5°c. Thêm từ từ 42 ml (0,72 mol) Hydrazin hydrat 85%, phản ứng toả
nhiệt mãnh liệt. Lắp sinh hàn, đun cách cát, nâng từ từ nhiệt độ lên đến 200°c
duy trì trong 4h. Khi nhiệt độ cát đến 180°c thì hỗn hợp phản ứng bắt đầu sôi
và nước bắt đầu cất sang. Đổ sản phẩm ra cốc, làm lạnh bằng nước đá sản
phẩm kết tinh hoàn toàn, lọc hút qua phễu Buchner.
HCOOH + H2N-NH2 .H 20
h2n- n
4h
c 2h 4n 4
PTL: 84,08
14
Kết tinh lại: hoà tan hoàn toàn sản phẩm trong 25 ml EtOH 95% nóng, lọc
nóng, thêm 20 ml ether. Sản phẩm kết tinh lại, lọc hút qua phễu Buchner, làm
khô bằng bình hút ẩm, thu 18,5g sản phẩm.
• Kết quả:
- Hiệu suất: 73,5%
- Nhiệt độ nóng chảy: 70 - 71°c.
- Sản phẩm là bột kết tinh màu trắng, rất dễ hút ẩm trong không khí
chuyển thành màu hồng. Khó tan trong cồn cao độ, khó tan trong ether, tan tốt
trong nước.
- Sắc ký lớp mỏng với hệ dung môi triển khai là CHC13 : EtOH (6:1) thu

một vết gọn, rõ khi soi dưới ánh sáng đèn tử ngoại, Rf = 0,49.
❖ Kết ịuân:
- Đã tổng hợp được chất I theo phương pháp của M.V.Rubtsov;
A.G.Baichikov, phản ứng cho hiệu suất cao 7 3 ,5 %.
- Kết quả sắc ký lớp mỏng và đo nhiệt độ nóng chảy cho thấy thu được
sản phẩm tinh khiết, đây là sản phẩm trung gian được dùng tổng hợp trong
suốt công trình này.
2.2.3. Tổng hợp các azomethin của 4- amino 4H - 1,2,4- triazol.
* Các dẫn chất của dị vòng triazol có ý nghĩa quan trọng và đã được nhiều
tác giả nghiên cứu. Trong công trình này chúng tôi đã tổng hợp thêm một số
dẫn chất azomethin của 4- amino- 4H- 1,2,4- triazol với các aldehyd thơm,
phản ứng xảy ra trong dung môi EtOH, ở nhiệt độ sôi cách thuỷ, sử dụng xúc
tác acid (HC1, H2S04). về mặt lý thuyết ta thấy sử dụng xúc tác acid là hợp lý
vì 4- amino- 4H- 1,2,4- triazol là một base yếu nên cần dùng acid mạnh để
proton hoá carbon của nhóm carbonyl làm tăng khả năng ái nhân của nhóm
carbonyl do đó sẻ tăng khả năng phản ứng ngưng tụ.
Xuất phát từ 4- amino- 4H- 1,2,4- triazole tổng hợp được và các aldehyd
thơm, chúng tôi tiến hành tổng hợp một số azomethin theo phương trình tổng
15
quát sau:
=N
Ar-CHO
HoN-N
==N
(I)
Ar—C H = N -N
=N
=N
HoO
(II — IX)

Trong đó Ar =
o
CI
(II)
(III)
(IV)
( V )
CH
CH,
3^
N
CH3Ov
» - b -
'0'
l
Ẳ
(VI)
(VII)
(VIII)
(IX)
* Sau đây là kết quả thực nghiệm tổng hợp các chất trong công trình
nghiên cứu này.
2.2.3.1. Tổng hợp 4- ( bemiliden amino )- 4H -1,2,4- triazol.( I I)
• Công thức:
Ă=N
CH=N—N
=N
c 9h 8n 4
PTL : 172,09
• Dụng cụ: Bình cầu 3 cổ lOOml, sinh hàn hồi lưu, máy khuấy từ.

• Tiến hành:
Cho vào bình cầu 3 cổ: 0,84g (0,01 mol) chất I hòa tan trong 5 ml EtOH
và l,06g (0,01mol) Benzaldehyd đã hoà tan trong 10 ml EtOH, thêm 2 -3 giọt
16
acid HC1 làm xúc tác.
Lắp sinh hàn, đun hồi lưu cách thuỷ, theo dõi phản ứng bằng SKLM với
hệ dung môi triển khai là CHCI3 : MeOH (12:1), xác định được thời gian phản
ứng tối ưu là 1 giờ. Sau đó đổ sản phẩm ra cốc, làm lạnh để sản phẩm kết tinh
hoàn toàn, lọc hút qua phễu Buchner, rửa tủa lại bằng EtOH lạnh. Kết tinh lại
trong EtOH, sấy khô ở nhiệt độ 60°c, thu 0,7g sản phẩm.
• Kết quả:
- Hiệu suất: 40,7%
- Nhiệt độ nóng chảy: 170 - 171°c
- Sản phẩm là bột kết tinh màu trắng, xốp nhẹ. Không tan trong nước, ít
tan trong alcol lạnh, tan trong alcol nóng, tan trong benzen, cloroform, dễ tan
trong các dung môi aceton, DMF.
- Kiểm tra độ tinh khiết của sản phẩm bằng SKLM, hệ dung môi triển
khai là CHCI3 : MeOH (12:1), sản phẩm có Rf =0,56.
2.2.3.2. Tổng hợp 4- (3'- nitro bemiliden amino )- 4H -1,2,4- triazol.( III)
• Công thức:
C9H70 2N5
P T L : 217
• Tiến hành:
Cho vào bình cầu 3 cổ: 0,84g (0,01 mol) chất I hòa tan trong 5 ml EtOH
và 1,5lg (0,01 mol) 3- nitro benzalđehyd đã hoà tan trong 20 ml EtOH, thêm
2 -3 giọt acid HC1 làm xúc tác.
Lắp sinh hàn, đun hồi lưu cách thuỷ, theo dõi thời gian phản ứng bằng
SKLM với hệ dung môi triển khai là CHCI3 : MeOH (12:1), xác định được
sản phẩm kết tinh hoàn toàn, lọc hút qua phễu Buchner, rửa tủa lại bằng EtOH
lạnh. Kết tinh lại trong EtOH : DMF (2:1), sấy khô ở nhiệt độ 60°c, thu 1,2lg

sản phẩm.
• Kết quả:
- Hiệu suất: 55,8%
- Nhiệt độ nóng chảy: 225 - 226°c.
- Sản phẩm là bột kết tinh màu vàng nhạt, xốp. Không tan trong nước, ít
tan trong alcol lạnh, tan trong alcol nóng, tan trong benzen và cloroíorm, dễ
tan trong các dung môi: aceton, DMF.
- Kiểm tra độ tinh khiết của sản phẩm bằng SKLM, hệ dung môi triển
khai là CHC13: MeOH (12:1), sản phẩm có Rf =0,42.
2.2.3.3. Tổng hợp 4- (4'- nitro bemiliden amino)- 4H -1,2,4- triazol.{IV)
• Công thức:
C9H70 2N5
PTL: 217
• Tiến hành:
Cho vào bình cầu 3 cổ: 0,84g (0,01 mol) chất I hòa tan trong 5 ml EtOH
và 1,5 lg (0,01 mol) 4- nitro- benzaldehyd đã hoà tan trong 20 ml EtOH và 2 -
3 giọt acid HC1 làm xúc tác.
Lắp sinh hàn đun hồi lưu cách thuỷ, theo dõi thời gian phản ứng bằng
SKLM với hệ dung môi triển khai là CHCI3 : MeOH (12:1), xác định thời gian
phản ứng tối ưu là 30 phút. Sau đó đổ sản phẩm ra cốc, làm lạnh để sản phẩm
kết tinh hoàn toàn, lọc hút qua phễu Buchner, rửa tủa lại bằng EtOH lạnh. Kết
tinh lại trong EtOH : DMF (1:1), sấy khô ở nhiệt độ 60°c, thu 1,5g sản phẩm.
• Kết quả:
18
- Hiệu suất: 69,0%.
- Nhiệt độ nóng chảy: 245 - 246°c.
- Sản phẩm là bột kết tinh màu vàng, xốp. Không tan trong nước, ít tan
trong alcol lạnh, tan trong alcol nóng, tan trong benzen và cloroform, dễ tan
trong các dung môi: aceton, DMF.
- Kiểm tra độ tinh khiết của sản phẩm bằng SKLM, hệ dung môi triển

khai là CHCI3 : MeOH (12:1), sản phẩm có Rf = 0,39.
2.2.3.4. Tổng hợp 4- (4'- cloro benziỉiden amino)- 4H -1,2,4- triazol.(V)
• Công thức:
• Tiến hành:
Cho vào bình cầu 3 cổ: 0,84g (0,01 mol) chất I hòa tan trong 5 ml EtOH
và 1,4 lg (0,01 mol) 4- cloro benzaldehyd đã hoà tan trong 20 ml EtOH và
thêm 2 -3 giọt acid HC1 làm xúc tác.
Lắp sinh hàn, đun hồi lưu cách thuỷ, theo dõi thời gian phản ứng bằng
SKLM với hệ dung môi triển khai là CHCI3 : MeOH (12:1), xác định thòi gian
phản ứng tối ưu là 45 phút. Sau đó đổ sản phẩm ra cốc, làm lạnh để sản phẩm
kết tinh hoàn toàn, lọc hút qua phễu Buchner, rửa tủa lại bằng EtOH lạnh, kết
tinh lại trong EtOH, sấy khô ò nhiệt độ 60°c, thu l,26g sản phẩm.
• Kết quả:
- Hiệu suất: 61,1%.
- Nhiệt độ nóng chảy: 190 - 191°c.
- Sản phẩm là bột kết tinh màu trắng vàng. Không tan trong nước, ít tan
trong alcol lạnh, tan trong alcol nóng, tan trong benzen và cloroform, dễ tan
CqH7RC1
PTL: 206,56
19
trong các dung môi: aceton, DMF.
- Kiểm tra độ tinh khiết của sản phẩm bằng SKLM, hệ dung môi triển
khai là CHCI3 : MeOH (12:1), sản phẩm có Rf =0,50.
2.23.5. Tổng hợp 4-(4'- dimethylamino benziliden amino)- 4H - 1,2,4-
triazol.{y I)
• Công thức:
CnH 13N 5
PTL: 215,19
• Tiến hành:
Cho vào bình cầu 3 cổ: 0,84g (0,01 mol) chất I hòa tan trong 5 ml EtOH

và l,49g (0,01 mol) 4- dimethylamimo benzaldehyd đã hoà tan trong 10 ml
EtOHvà thêm 2 -3 giọt acid HC1 làm xúc tác.
Lắp sinh hàn, đun hồi lưu cách thuỷ, theo dõi thời gian phản ứng bằng
SKLM với hệ dung môi triển khai là CHCI3 : MeOH (12:1), xác định thời gian
phản ứng tối ưu là 1 giờ. Sau đó đổ sản phẩm ra cốc, làm lạnh để sản phẩm kết
tinh hoàn toàn, lọc hút qua phễu Buchner, rửa tủa lại bằng EtOH lạnh, kết tinh
lại trong EtOH, sấy khô ở nhiệt độ 60°c, thu l,20g sản phẩm.
• Kết quả:
- Hiệu suất: 55,8%.
- Nhiệt độ nóng chảy: 194 - 195°c
- Sản phẩm là tinh thể hình kim màu vàng. Không tan trong nước, ít tan
trong alcol lạnh, tan trong alcol nóng, tan trong benzen và cloroíorm, dễ tan
trong các dung môi: DMF, aceton.
- Kiểm tra độ tinh khiết của sản phẩm bằng SKLM, hệ dung môi triển
khai là CHCI3 : MeOH (12:1), sản phẩm có Rf =0,52.
20