Tổng hợp dẫn chất của aldehyd cinamic và thăm dò tác dụng sinh học
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.39 MB, 57 trang )
BỌ YTE
TRƯỜNG ĐẠI HỌC Dược HÀ NỘI
NGUYỄN THỊ HUYEN l in h
TỔNG HỢP DẪN CHẤT CỦA ALDEHYD
CINAMIC VÀ THẢM DÒ TÁC DỤNG SINH HỌC
(KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP
Dược s ĩ KHOÁ
1998 - 2003)
- Người hướng dẫn
: T.s. Phạm Thị Minh Thuỷ
- Nơi thực hiện
: Bộ môn Hoá hữu cơ
- Thời gian thực hiện : 3 / 2003 - 5/ 2003
HÀ NÔI
5/2003
~eờ'7Vc'ù/ơ'w
&òi xin lừuf tó lềi eám ổn lăn iÁe. tối £7.c£ rpiỉittn ^ĩlti /Hình £7ĩuiẶ,
bờ mòn Tỉto ú ítữíL (Ậ
rí -~ĩi'tiiíiHỊ (Dại 7ỉt')Oi- r/)ti(ìe 'JCfL Qlậi đã tăn tình
httâtHỊ íí (III, tfitip ỉtõ tòi hoàn thành uttoá Luận HỜ//.
Q’e i í‘ũnff xin băụ. tó Lòng. eứnt Oft u i (Ịì úp ĩtõ nhièt fifth của. ^Ĩ.(S rf)ồ
QỊíịoo ^ĩíiíinh — r()ltòn(Ị th í nghièttt tiiiníỊ tàm ,
^7.
r()íìn
mỗn (Oàng, Qị(fhìêp ^Oĩúíc, eùnạ ff)àn thè. cái' tltầiỊ, eè (fìúo, các Uĩị thuật
tìì ỉn trứng, bê mòn ^ỉ()()á hữu ('tì’ (Tã ehỉ dẫn oà tạo điều kiên thuân Led
giúft ỉtõ tòi ỉiúàti thành Uhoá luân.
& Ô Ì
«V (
eh â n
th à n h , c ủ m
f ) t i e á tL t l n ì iỊ r e ê
( f iá o
< D a i T ỉtx ìe
rí) i t o e ^ ỉ()à Q lệ l đ ã tL ạ ụ . ít( ) , ạ iú p , ỉtõ t ô i i t O t t i Ị t h ò i ( Ị Ì a n D U ÍÍ q u a .
JôiL Qtệi, nụitụ. 20 tháng, 5 nã Hi 2003.
Sinh. DÌên
^)ỉ(fiiifèn £7Zr/ '3ôttụỉn Minh
MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ.................................................................................................... 1
PHẦN 1: TỔNG QUAN................................................................................... 2
1.1.Tổng quan về aldehyd cinamic.............................................................. 2
1.2.
Phản ứng ngưng tụ của hợp chất carbonyl................................... 4
1.3. Tác dụng sinh học của dẫn chất hydrazon, oxim, semicarbazon và
thiosemicarbazon................................................................................... 11
PHẦN 2: THỰC NGHIỆM VÀ KẾT q u ả ....................................................17
2.1. Nguyên vật liệu và phương pháp nghiên cứu.......................................17
2.2. Thực nghiệm.......................................................................................... 18
2.2.1. Tổng hợp hydrazon của aldehyd cinamic........................................... 20
2.2.2. Tổng hợp oxim của aldehyd cinam ic..................................................21
2.2.3. Tổng hợp phenylhydrazon của aldehyd cinamic................................ 22
2.2.4. Tổng hợp 2,4-dinitrophenylhydrazon của aldehyd cinamic.............. 23
2.2.5. Tổng hợp semicarbazon của aldehyd cinamic....................................24
2.2.6. Tổng hợp thiosemicarbazon của aldehyd cinamic..............................25
2.2.7. Tổng hợp isonicotinoyl hydrazon của aldehyd cinamic................. 26
2.3. Kiểm tra độ tinh khiết và xác định cấu trúc........................................28
2.3.1. Tính chất vật lý.................................................................................. 28
2.3.2. Kiểm tra độ tinh khiết bằng sắc ký lớp mỏng................................. 29
2.3.3. Xác định cấu trúc.............................................................................. 30
2.4. Thử tác dụng sinh học.......................................................................... 33
PHẨN 3 : KẾT LUẬN VÀ ĐỀ x u ấ t .............................................................37
TÀI L Ệ Ư THAM KHẢO.................................................................................38
PHU LUC........................................................................................................... 41
ĐẶT
# VẤN ĐỂ
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của khoa học công
nghệ, lĩnh vực Y Dược học cũng có sự tiến bộ vượt bậc đóng góp nhiều thành
tựu trong việc chăm sóc và bảo vệ sức khoẻ con người. Các nhà khoa học đã
nghiên cứu và đưa vào sử dụng nhiều chế phẩm thuốc có hiệu quả điều trị cao,
ít tác dụng phụ, đáp ứng ngày càng tốt hơn nhu cầu thuốc phòng và chữa bệnh.
Để nhanh chóng tạo ra thuốc mới, các nhà nghiên cứu thường dựa trên
cấu trúc của các chất đã được tổng hợp, bán tổng hợp, các hợp chất thiên
nhiên đã được dùng làm thuốc để tìm ra thuốc mới có tác dụng dược lý tốt
hơn, ít tác dụng phụ, tăng hoạt lực và giảm độc tính.
Tinh dầu quế là loại tinh dầu khá phổ biến ở nước ta. Trong ngành
dược, tinh dầu quế được dùng làm chất thơm và là thành phần trong một số
loại dầu xoa. Tinh dầu quế chứa chủ yếu là aldehyd cinamic.
Mặt khác, nhiều công trình nghiên cứu về tổng hợp và ứng dụng của các
hợp chất có cấu trúc oxim, hydrazon và semicarbazon đã ra đời. Hiện nay có
rất nhiều thuốc đang được sử dụng rất hiệu quả mà trong phân tử có cấu trúc
oxim, hydrazon và semicarbazon như các thuốc trị lao, thuốc kháng khuẩn,
chống nấm ...
Xuất phát từ nguồn nguyên liệu sẵn có trong nước và tác dụng dược lý
của các dẫn chất hydrazon, chúng tôi nghiên cứu đề t à i :
°
Tổng hợp dẫn chất của aldehyd cinamic và
thăm dò tác dụng sinh học”
Với mục tiêu :
1. Tổng hợp một số dẫn chất hydrazon, oxim, semicarbazon,
thiosemicarbazon của aldehyd cinamic.
2. Sơ bộ thăm dò tác dụng sinh học của các dẫn chất tổng hợp được.
Chúng tôi hy vọng công trình này góp phần tìm ra thuốc mới có thể ứng
dụng vào thực tế.
Phần 1
TỔNG QUAN
l.Tổng quan về aldehyd cinamic
1.1 Nguồn Gốc [1], [4], [9]
Aldehyd cinamic có công thức C9H80.
/
^
CH = CH- c 4 .
H
o
M= 132
Tên khoa học : 3-phenyl-2-propenal.
Aldehyd cinamic là thành phần chính của tinh dầu quế, là chất lỏng
trong suốt, không màu tới màu vàng nâu, có mùi thơm đặc trưng của quế. Tinh
dầu quế được cất từ vỏ thân, vỏ cành hay lá quế, có hàm lượng aldehyd
cinamic không dưới 80% (theo DĐVNII) và có thể đạt tới 95%.
Cây quế là cây gỗ cao 10—»20m, vỏ thân nhẵn. Lá mọc so le có cuống
ngắn, dài nhọn hoặc hơi tù, có ba gân hình cung. Hoa trắng mọc thành chùm
xim ở kẽ lá hay đầu cành. Quả hạch hình trứng, khi chín có màu tím nhẵn
bóng, toàn cây có mùi thơm của quế . Cây quế được trồng nhiều ở các tỉnh
phía Nam Trung Quốc và Việt Nam.
Theo những nghiên cứu mới nhất, loài Cinnamomum cassia là loài quế
nguyên sản của Việt Nam được trồng phổ biến từ các tỉnh phía Bắc đến các
tỉnh phía Nam của miền Trung. Các địa phương trồng quế với diện tích lớn là :
Yên Bái, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Thanh Hoá, Nghệ An, Quảng Ninh.
2
1.1.2. Tính chất vật lý [1], [10]
Aldehyd cinamic là chất lỏng trong suốt, không màu tới màu vàng nâu,
có mùi thơm đặc trưng của quế, vị ngọt sau nóng cay. Aldehyd cinamic có
d2525: 1.048 -1,052, nD20 : 1,618 -1,623 .
Tinh dầu quế nặng hơn nước, tan trong 700 phần nước, dễ tan trong cồn
và các dung môi hữu cơ như : ether, cloroform, DMF, acid acetic, aceton...
1.1.3.Tính chất hoá học
Aldehyd cinamic có mang nhóm chức aldehyd, có một liên kết đôi và
nhân benzen cho nên có thể tham gia những phản ứng hoá học sau :
-Phản ứng của nhóm carbonyl aldehyd :
Aldehyd cinamic tham gia phản ứng hoá học của nhóm carbonyl đặc
biệt là phản ứng ngưng tụ với các hợp chất H2N - B.
-Phản ứng cộng halgen :
Do còn 1 liên kết đôi trong phân tử nên aldehyd cinamic dễ dàng tham
gia phản ứng cộng halogen và tạo thành aldehyd no.
-Phản ứng của nhân benzen :
Nhóm propenal làm cho nhân benzen tham gia phản ứng thế ái điện tử
khó khăn và định hướng vị trí thế tiếp theo vào vị trí meta.
Trong khuôn khổ luận văn này, chùng tôi nghiên cứu phản ứng ngưng
tụ của aldehyd cinamic với một số hợp chất có hydro linh động kiểu H2N - B.
1.1.4.
Tác dụng sinh học [1], [9]
Tinh dầu quế có tác dụng kích thích tiêu hoá, trợ hô hấp, tuần hoàn,
tăng sự bài tiết, co mạch, tăng nhu động ruột, tăng co bóp tử cung, sát trùng,
tiêu độc, kỵ thai.
3
Thường dùng trị các bệnh khó tiêu, ỉa chảy, suy nhược, bổ trợ các thuốc
cầm máu, làm thuốc thơm, thuốc sát trùng.
Tinh dầu quế có tính chất sát trùng dùng để chế sao cao vàng, làm
hương liệu trong công nghiệp, hàng tiêu dùng và thực phẩm. Ngoài ra dùng
dưới dạng cồn quế có trong thành phần viên Lô Hội, cao Canhkina.
1.2. Phản ứng ngưng tụ của hợp chất carbonyl [13], [14], [16]
Hợp chất carbonyl là những hợp chất trong phân tử có nhóm > c = 0 hoạt
động:
^ c = õ l
Tính hoạt động của nhóm carbonyl là do sự phân cực của > c= 0 luôn
phân cực về phía oxy vì oxy có độ âm điện lớn hơn carbon. Như vậy, trong
nhóm carbonyl, carbon có tính chất acid (hay ái điện tử) và ở oxy có tính chất
base (hay ái nhân). Đặc biệt quan trọng là các phản ứng ở carbon của nhóm
carbonyl với các tác nhân ái nhân, vì nói chung chỉ có các phản ứng này cho
kết quả bền vững. Có thể chia các đối tượng ái nhân trong các phản ứng của
nhóm carbonyl làm 3 nhóm lớn đó là : Các base, các hợp chất acid và các base
ẩn .Trong điều kiện thời gian có hạn, chúng tôi xin đề cập đến phản ứng giữa
nhóm carbonyl với các base mà ở đây là các hợp chất kiểu B-NH2 tạo ra sản
phẩm kết tinh có điểm chảy xác định. Quá trình phản ứng như sau :
c = o + h 2Ịn
ứ
\
B
= N - B + H2o
4
1.2.1. Cơ chế phản ứng [14]
Thực chất đây là phản ứng cộng hợp ái nhân vào các nhóm carbonyl tạo
ra sản phẩm cộng trung gian rất không bền vững và bị tách nước ngay tạo
thành sản phẩm ngưng tụ.
Cơ chế phản ứng được mô tả như sau:
„
••
H ^ c ẽ i ? + H 2N —
b
R \
^ c
^
©_
h
10
0
R^ c — N H — B H2° » R^ : c = n — b
I
H
OH
Đây là phản ứng thuận nghịch, cân bằng và tốc độ phản ứng phụ thuộc
vào pH môi trường. Bước cộng hợp trong môi trường trung tính hoặc base đều
xảy ra nhanh và bước dehydrat hoá là bước quyết định tốc độ phản ứng. Bước
dehydrat hoá luôn được xúc tác bởi acid nên thêm acid sẽ làm tăng tốc độ
phản ứng.
Nếu chỉ tính đến hợp chất carbonyl, phản ứng cộng hợp thuận lợi khi
nồng độ H+ cao. Nhưng với các tác nhân B-NH2 với môi trường có nồng độ H+
lớn sẽ làm proton hoá tạo B-N+H3 làm mất đôi điện tử tự do của nó. Vì vậy,
điều kiện môi trường phản ứng phụ thuộc vào tính base của tác nhân B-NH2 và
hoá tính của hợp chất carbonyl.
1.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng
a.
Yếu tố điện tử [13], [16]
Xét phản ứng cộng hợp ái nhân:
B
+
©
I
0
B — C—o
B: Tác nhân ái nhân (amin bậc 1).
5
Ở đây có 2 yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng:
+ Mật độ điện tử trên B càng lớn (càng có tính base mạnh )thì tốc
độ
phản ứng càng lớn và ngược lại.
+ Điện tích dương phần ở carbon của nhóm carbonyl càng lớn thì tốc độ
phản ứng càng lớn và ngược lại.
* Xét các yếu tố ảnh hưởng đến mật độ điện tử trên phân tử amin:
Phân tử B-NH2 ở nitơ có đôi điện tử tự do nên nitơ là tác nhân áinhân.
Mật độ điện tử trên nitơ càng lớn thì tốc độ phản ứng cộng hợp ái nhân càng
dễ xảy ra.
Với gốc B là alkyl:
• Nếu gốc B có khả năng đẩy điện tử (hiệu ứng +1, +M) sẽ làm tăng
khả năng tham gia phản ứng. Do vậy, khả năng tham gia phản ứng
cộng ái nhân của phân tử amin tăng dần khi gốc B càng lớn.
• Nếu gốc B có khả năng hút điện tử sẽ làm giảm mật độ điện tử trên
nitơ và giảm khả năng phản ứng.
Ví dụ: Các amin sau có khả năng tham gia phản ứng cộng hợp tăng dần:
@
Q 0/ N -
CH2-
NH2 < C1
CH2— NH2 < Br
C H , - NH2 <
H j C —» - N H 2 < H , C — » - C H 2 —» - N H 2 < H , C — »■ C H 2— *■ C H , — » - N H ,
Đặc biệt gốc B là nhân thơm (aryl) sẽ kéo cặp điện tử tự do của nitơ vào
hệ thống liên hợp của nhân thơm làm giảm mật độ điện tử trên nitơ nên phản
ứng của hợp chất giảm.
Sự có mặt và vị trí thế của các nhóm thế trên nhân thơm cũng ảnh
hưởng đến khả năng phản ứng.
Nhóm thế loại I (alkyl, -OH, -OCH3...) gây hiệu ứng +1, +M làm tăng
mật độ điện tử trên nitơ nên tham gia phản ứng cộng ái nhân ANdễ hơn anilin.
Nhóm thế loại II (-CHO, -N 02, -COOH) cản trở phản ứng xảy ra.
6
Ví dụ: Các amin sau được sắp xếp theo khả năng phản ứng ANtăng dần:
( ^ N
*
H
2 < CHf—
Xét các yếu tố ảnh hưởng lên điện tích dương của carbon trên mhóm
carbonyl [16]
R__c = 0
H
Nếu gốc R có khả năng hút điện tử ( hiệu ứng -I, -M) sẽ làm điện tích
dương trên carbon của nhóm carbonyl tăng lên, làm tăng phản ứng cộng hợp
ái nhân của các hợp chất.
Nếu gốc R có khả năng đẩy điện tử và khả năng này tăng lên theo số
lượng nguyên tử carbon sẽ làm điện tích dương phần trên carbon của carbonyl
giảm làm dẫn tới khả năng tham gia phản ứng cộng ái nhân càng giảm.
Ví dụ: Chiều tăng dần khả năng phản ứng cộng ái nhân của một hợp
chất aldehyd dưới ảnh hưởng của gốc R:
/Q
H £ -C H í-c f
H
.0
< H £ - c f
/°
H
H
o
< B r - C H 2- c f
H
/°
<02N—ch —c \
H
Hiệu ứng liên hợp (+M) làm cho phân tử aldehyd thơm khó tham gia
phản ứng cộng ái nhân hơn formaldehyd. Mặt khác sự có mặt và vị trí các
nhóm thế trên nhân thơm cũng ảnh hưởng đến khả năng phản ứng của hợp
chất.
Các nhóm thế loại I gây hiệu ứng +1, +M làm tăng mật độ điện tử trong
nhân thơm và làm giảm điện tích dương trên carbon của nhóm carbonyl làm
khả năng phản ứng kém hơn benzaldehyd.
7
Các nhóm thế loại II: gây hiệu ứng -I, -M làm giảm mật độ điện tử trên
nhân thơm và làm tăng tính phân cực của liên kết carbonyl, phản ứng cộng ái
nhân dễ dàng xảy ra hơn.
Yí dụ: sắp xếp theo chiều tăng dần khả năng phản ứng của một số
aldehyd thơm:
b. Yếu tố không gian [13], [14]
- Hiệu ứng không gian gây ra bởi các nhóm thế cũng ảnh hưởng nhiều
đến khả năng phản ứng. Trong phản ứng cộng ái nhân của mhóm carbonyl
(CHO) gốc R càng lớn, càng cồng kềnh càng gây án ngữ không gian, làm
giảm khả năng phản ứng.
- Mặt khác các yếu tố không gian của phân tử amin cũng ảnh hưởng
nhiều vì trong bước cộng hợp từ hợp chất carbonyl có cấu trúc tam giác phẳng
[I], khi cộng hợp sẽ hình thành sản phẩm cộng hợp tứ diện [II] và các nhóm
thế phải thu lại gần nhau hơn. Vì vậy sự cộng hợp càng khó khăn.
II
HB: Tác nhân ái nhân (amin bậc 1)
8
c. Yếu tố xúc tác [13]
Phản ứng tổng hợp hydrazon từ aldehyd và amin bậc một có thể dùng
xúc tác acid hoặc base hoặc không cần xúc tác. Điều này phụ thuộc vào tính ái
nhân. Nếu tính ái nhân yếu (tính base yếu) thì cần xúc tác acid mạnh (HC1,
H2S04). Ngựơc lại với các hợp chất của nitơ cao, tính base mạnh thì phản ứng
cộng hợp có thể xảy ra trong môi trường acid yếu, môi trường trung tính, thậm
chí base yếu.
Cơ chế phản ứng:
Xúc tác base:
B— NH2 + OH
\
^
c=0
\
+ HN — B ----- ►
--------► B— NH + h 20
0
c — 0
H20
^
HN — B
^
^
c—
OH + OH
-
- H 20 .
C=N— B
HN — B
XÚC tác acid :
^ C = 0 + H+ ^ = ĩ ^
^ c — OH + H2N —B
C = (?— H = 5 = ^ ^ g _ 0 H
c__® H _ B ~ H2° - ^ C - Í n H —B
' \
c = N— B
I
OH
Vậyphản ứng xảy ra thuận
^
ÓH
lợi nhất tại pH nhấtđịnh chứ không phải
trong môi trường acid hay base. Ở trị số pH tối ưu này aldehyd hoạt hoá mạnh
đồng thời vẫn còn phần lớn thành phần ái nhân ở dạng tự do không bị proton
hoá. Nói chung thường trong vùng trị số pK của các ái nhân.
9
Có thể biểu diễn sự phụ thuộc của tốc độ phản ứng vào pH như sau:
c
pH
(a): nồng độ aldehyd được proton hoá theo pH.
(b): nồng độ amin dạng tự do theo pH.
d. Các yếu tố ảnh hưởng khác :
-
Tỉ lệ chất tham gia phản ứng: Đây là phản ứng đồng mol giữa aldehyd
và amin. Do đó khi dư:
• Dư aldehyd sẽ bị oxy hoá tạo acid tương ứng. Đặc biệt các aldehyd thơm
rất dễ bị oxy hoá [3].
Ar — CHO
[0 ]
Ar— COOH
• Dư amin sẽ cho sản phẩm phụ :
B— n h 2
B— NH-
+
o = CH— R
-Hi0
B — NH X
CH— R
B— NH'
Các sản phẩm phụ này làm giảm hiệu suất tổng hợp và làm quá trình
tinh chế khó khăn.
- Thời gian p h ả n ứng, nhiệt độ phản ứng:
• Nhiệt độ tăng làm tốc độ phản ứng tăng, tuy nhiên chỉ duy trì phản ứng ở
nhiệt độ phù hợp vì nhiệt độ cao dễ gây phân huỷ sản phẩm.
• Thời gian phản ứng nên chọn sao cho phản ứng xảy ra gần như hoàn toàn
mà không làm phân huỷ sản phẩm.
- Dung môi rất quan trọng. Nếu các phản ứng là các chất rắn phải hoà
tan trong dung môi (hoặc hỗn hợp dung môi) phù hợp để chúng có thể trộn
10
đều. Ngoài ra, dung môi còn ảnh hưởng đến tính phân cực của liên kết >c=0
cũng như tính ái nhân (mật độ điện tử) trên nitơ làm phản ứng thuận lợi hoặc
khó khăn. Phản ứng cộng hợp aldehyd với amin bậc một nếu chọn dung môi là
alcol sẽ làm tăng sự liên kết
>c=0 giúp phản ứng thuận lợi hơn.
1.3.Tác dụng sinh học của dẫn chất hydrazon, oxim, semicarbazon và
thiosemicarbazon
Tác dụng sinh học của các chất trên rất đa dạng và phong phú, nhiều
chất đã được đưa vào nghiên cứu và sử dụng làm thuốc đạt hiệu quả cao trong
điều t r ị .
Dưới đây là một số tác dụng chính của những hoạt chất này:
1.3.1. Tác dụng kháng khuẩn
Đây là tác dụng quan trọng và đã được áp dụng nhiều trong thực tế. Tác
dụng này gặp ở nhiều dẫn chất khác nhau, nhưng đáng chú ý nhất là tác dụng
của dẫn chất 5-nitrofurfural . Dẫn chất 5-nitrofurfural có tác dụng với nhiều
chủng vi khuẩn Gram (-), Gram(+) như tụ cầu, liên cầu, E.coli, ... [8], [11],
[19], [20]. Dẫn chất 5-nitrofurfural được nhà bác học Pháp R.Morqui’s tổng
hợp thành công vào năm 1905 nhưng chỉ đến khi M.C.Dodd và W.B.Stillman
[21] phát hiện ra hoạt tính kháng khuẩn của 5-nitrofurfural vào năm 1944 thì
việc nghiên cứu dãy chất này mới phát triển nhanh chóng tại nhiều nước trên
thế giới. Đến nay đã có khoảng hàng nghìn chất được tổng hợp và trên 30 chất
đã được dùng rộng rãi trong Y học [24], [25].
Ví dụ : Nitrofural
° 2 nỵ
Oỵ
CH= n _ n h _ C — n h 2
I___ U
0
Nitrofural {Hydrazin carboxamid; 2-[5-nitro-2-furanyl methylen]}
11
Năm 1999, Nguyễn Quang Đạt, Đinh Thị Thanh Hải, Đặng Thị Kim
Huệ đã tổng hợp dẫn chất của furfural với các hydrazin để tạo ra các hydrazon
và thử tác dụng sinh học cho biết chúng có tác dụng kháng khuẩn mạnh [5].
ch3
^coch3
0 2N k X L X H = C — C — CH3
Y
T
0 2N k J 3
N -B
CH=C^
L J
r cH3
N —B
Năm 2002, Phạm Thị Minh Thuỷ, Nguyễn Quang Đạt, Nguyễn Thị
Kim Cúc [15] đã tổng hợp các dẫn chất hydrazon của n-propylpinonat và thử
tác dụng sinh học cho thấy chúng có tác dụng kháng khuẩn và kháng nấm.
J=N~B
C OO C H2CH2CH3
1.3.2. Tác dụng chông lao
-
Bệnh lao là bệnh khá phổ biến ở các nước nhiệt đới.Trực khuẩn gây
bệnh lao (.Mycobacterium tuberculosis) do Koch tìm ra năm 1882. Vi khuẩn
này chủ yếu gây bệnh ở phổi, ngoài ra còn có thể gây bệnh ở các cơ quan khác
như màng não, màng tim, màng bụng, xương- khớp, thận, hạch, d a...[2]. Vi
khuẩn lao 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 [22],
[23].
-
Năm
1948,
G.Dromayk
[8]
đã
tổng
hợp
được
Tibion
(thiosemicarbazon của aldehyd para- acetylaminobenzoic) và được áp dụng
trên lâm sàng có kết quả khá tốt.
Ồ
12
s
Cùng thòi gian đó, MN.Soulina và E.Michina [8] đã tổng hợp được dẫn
chất khác của thiosemicarbazon có tác dụng kháng lao là Cutizon.
y—C H ^N — NH—c — NH2
H3C— Ọ—
s
CH3
Theo một
s ố
tác giả:
r-c h =n -n h -c -n h 2
S
còn được coi là nhóm mang dược tính kháng lao và một số chất kháng
siêu vi khuẩn [7]
Năm 1953, Fox và Gibas [26] đã tổng hợp ionicotinoyl hydrazon của
veratraldehyd và thử tác dụng chống lao của nó và thu được kết quả tốt.
CH = N—NH— CO —
^
o
c
h
//
^
3
OCH 3
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 isonicotinoyl hydrazon của isatin và 5halogenoisatin. Các chất tổng hợp được đều có tác dụng mạnh trên chủng
Mycobacterium tuberculosis H37 RV. Ngoài ra có 6 dẫn chất 3 - isonicotinoyl
hydrazon của isatin và 5 - halogen isatin có tác dụng trên cả chủng vi khuẩn
lao đã kháng rimifon [9].
13
r2
R ị: Halogen.
R2:
-H
- Morpholino methyl.
- Piperidino methyl.
- Hydroxy methyl.
R3:
= n — n h — c s —nh 2
= N — NH— CO—Ơ
V
\= y
1.3.3. Tác dụng chông phân bào
Hiện nay bệnh ung thư gây tỷ lệ tử vong rất cao do chưa tìm được thuốc
điều trị một cách triệt để. Trong quá trình nghiên cứu, người ta đã thu được
một số chất có tác dụng ngăn cản sự phát triển của tế bào ung thư mà trong
công thức có chứa nhóm thiosemicarbazon.
s
N
_
c — C H = N — NH— C — NH2
II
N — NH— c — NH2
II
s
Bis - Thiosemicarbazon của 5 - Nitrofurfuryl glyoxal.
1.3.4. Tác dụng khác
Một số dẫn chất hydrazon của vanilin, veratraldehyd đã được các tác
giả Ai Cập [18] tổng hợp và công bố tác dụng giảm đau, hạ sốt, chống viêm.
Một số chất còn chứng tỏ tác dụng vượt trội hơn diclofenac:
14
CH= N — NH—CO —NH,
R2- N H
H3CO
OR,
R, : H,CH3
Cl
R2:
Cl
Ngoài ra, các hydrazon còn có tác dung khác như: chống viêm, chống
siêu vi trùng, chống sốt rét, hạ huyết áp, chống co giật.
Ví dụ: Guanabenz có tác dụng điều trị cao huyết áp [26].
Cl
C H = N — N H— C — NH2
J L
NH
Cl
15
Bảng ỉ : Một sô dẫn chất hydarzon, oxim, semicarbazon, thiosemicarbazon
dùng làm thuốc
STT
T ê n th u ố c
P h tiv a z id
1
Tác
C ô n g th ứ c c ấ u tạ o
c^
(3 - m e th o x y - 4 - h y d r o x y b e n z a ldehyd
CO—NH—N= CH—L
dụng
/ —0H
0CH3
C h ố n g la o
is o n ic o tin o y lh y d r a z o n )
T ib io n
(p -a c e ta m id o b e n z a ld e h y d
2
th io s e m ic a r b a z o n )
CH,
NH2
c —Nil
y-CH =N —NU—C
u
w /
II
0
S
C h ố n g la o
N itr o f u r a n , F u r a c in
3
( 5 - n itro 2 - f u r f u r a ld e h y d
Ẳ 0'"^CH=N
Ắ
—NH—c —NH,
K háng khuẩn
0;N 0
Kháng nấm
0 ,N
li
0
s e m ic a r b a z o n )
Nifuroxim
4
í Y
( a n ti- 5 - n itr o f u r a ld o x im )
2-PAM
5
r
(Pralidoxim iodid)
CH= N - OH
CH3
1
la
ộ
--- CH= N —OH
Kích hoạt
I9
Cholinesterase,thuốc
giải độc.
6
Vanilon, Divanil
ocv
n
Lợi mật, thông mật
2.6-divanilyliden
cyclohexanon)
Ethamivan, Emivan
7
(N,N-diethylvanilamide)
HXXX
3 y V c -N
Kích thích hô hấp,
CHj
o ^CH3
kích thích hệ thần
kinh trung ương.
16
Phần 2
THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ
2.1. Nguyên vật liệu và phương pháp nghiên cứu
2.1.1 Nguyên vật liệu và phương tiện
a. Hoá chất
Các hoá chất sử dụng là các hoá chất thông thường, p, PA trong phòng
thí nghiệm:
- Aldehyd cinamic.
- Hydroxylamin hydroclorid.
- Semicarbazid hydroclorid.
- Thiosemicarbazid.
- Hydrazin sulfat.
- 2,4 - dinitrophenylhydrazin .
- Isonicotinoyl hydrazin.
Cùng các dung môi và chất xúc tác phù hợp: ethanol (EtOH), acid
acetic, acid clohydric, dimethylformamid (DMF), cloroform (CHC13),
methanol (MeOH)...
b. Phương tiện
- Sắc ký lớp mỏng (SKLM) trên bản mỏng Kieselgel 60F254 (Merck).
- Điểm nóng chảy xác định trên máy đo nhiệt độ nóng
chảy
Gallenkamp.
- Phổ tử ngoại ghi trên máy Cary 1E
uv -
Visible spectrophometer
varian.
- Phổ hồng ngoại ghi trên máy Perkin Elmer với kỹ thuật làm viên nén
KBr trong vùng 4000^-5 OOcm'1.
- Đèn tử ngoại Vilber Lourmat bước sóng 254nm.
17
- Bình cầu dung tích 100ml.
- Máy khuấy từ có bộ phận điều nhiệt.
- Sinh hàn hồi lưu.
- Nổi cách thuỷ.
2.1.2. Phương pháp nghiên cứu
- Áp dụng các quá trình biến đổi hoá học để tổng hợp các sản phẩm đã
dự kiến.
- Xác định độ tinh khiết của các sản phẩm tổng hợp bằng SKLM, đo
nhiệt độ nóng chảy.
- Xác định cấu trúc của các chất tổng hợp được dựa trên kết quả phân
tích phổ u v , IR.
- Thử tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm của các chất tổng hợp được
theo phương pháp khuếch tán trên đĩa thạch do DĐVN II- Tập 3 qui định.
2.2. Thực nghiệm.
Dựa vào tính chất của nhóm carbonyl, chúng tôi tiến hành tổng hợp một
số dẫn chất của aldehyd cinamic bằng cách ngưng tụ aldehyd cinamic với các
hợp chất có công thức dạng H2N - B theo sơ đồ sau:
CH = CH - CHO
CH = CH - C H = N — B
18
Ký hiệu
B
I
-n h 2
II
— OH
III
- N H - h^
IV
—NH—^
'^ - N O i
0 2n
V
0
- N H - C -N H 2
lí
VI
- N H - C-N H 2
lĩ
S
VII
- N H - C - f XN
II \ — /
0
Các phản ứng này được tiến hành trong môi trường ethanol tuyệt đối,
xúc tác ion H+ và nhiệt độ phản ứng duy trì ở nhiệt độ sôi của dung môi bằng
cách đun hồi lưu cách thuỷ. Quá trình phản ứng được theo dõi bằng SKLM với
hệ dung môi thích hợp.
19
2.2.1 Tổng hợp hydrazon của aldehyd cinamic (I)
Phương trình phản ứng:
— CH
CHO
c h = c h - c h = n - nh2
J ..,
+ H2N-NH2T=Tj7v*
Chất I
c 9h 10n 2
M = 146
- Tiến hành: Trong bình cầu dung
tíc h
100ml có lắp sinh hàn hồi lưu,
hoà tan l,32g aldehyd cinamic (0,01mol) trong 20ml ethanol tuyệt đối nóng.
Thêm từ từ vào bình phản ứng hỗn hợp gồm l,30g hydrazin sulfat (0,01 mol)
và l,5g natri acetat đã hoà tan trong 10ml nước cất nóng. Lắc đều hồn hợp
phản ứng, đun hồi lưu cách thuỷ có khuấy trong 90 phút. Làm lạnh hỗn hợp
phản ứng và lọc lấy tủa bằng phễu Buchner. Kết tinh lại trong EtOH: H20
(1:1). Sấy khô được l,06g sản phẩm. Sản phẩm là bột kết tinh màu vàng đậm.
Hiệu suất sau tinh chế đạt 72,6%.
- Độ tan: Sản phẩm rất ít tan trong nước, ít tan trong ethanol và
methanol, dễ tan trong cloroform, DMF, aceton.
- Nhiệt độ nóng chảy: 189-ỉ-l90°c.
- Kiểm tra độ tinh khiết của sản phẩm và theo dõi thời gian phản ứng
bằng SKLM, dung môi hoà tan là CHC13, dung môi khai triển là CHC13:
MeOH (95:5). Sản phẩm có Rf = 0,76.
20
2.2.2. Tông hợp oxim của aldehyd cỉnamic (II)
Phương trình phản ứng:
C H = C H —C H = N - O H
CH = CH — CHO
Chất II
C9H9ON
M =147
-
Tiến hành: Chúng tôi tiến hành phản ứng
th e o k ỹ
thuật của Weyl
Houben [17]:
Trong bình cầu dung tích 100ml có lắp sinh hàn hồi lưu, hoà tan hoàn
toàn l,32g aldehyd cinamic (0,01mol) trong 20ml ethanol tuyệt đối nóng.
Thêm từ từ vào bình phản ứng hỗn hợp gồm 0,7g hydroxylamin hydroclorid
(0,01mol) trong 5ml nước cất và 15ml NaOH IN. Lắc đều hồn hợp phản ứng,
đun hồi lưu cách thuỷ có khuấy. Sau 20 phút đun nóng làm lạnh hỗn hợp phản
ứng bằng nước đá và dùng đũa thuỷ tinh cọ thành bình để kết tủa oxim, lọc lấy
tủa bằng phễu Buchner. Tinh chế lại trong ethanol 70°. Sấy khô được 0,9 lg
sản phẩm. Sản phẩm là bột màu nâu nhạt. Hiệu suất sau tinh chế đạt 61,9%.
- Độ tan: Sản phẩm ít tan trong nước, ethanol, tan trong methanol,
cloroform, dễ tan trong DMF, aceton, diethylether.
- Nhiệt độ nóng chảy:
142-^143°c.
Kiểm tra độ tinh khiết của sản phẩm và theo dõi thời gian phản ứng
bằng SKLM, dung môi hoà tan là CHC13, dung môi khai triển là CHC13:
MeOH (90:10). Sản phẩm có Rf = 0,68.
21
2.2.3. Tổng hợp phenylhydrazon của aldehyd cinamic (III)
Phương trình phản ứng:
C H = CH—CH
CH = CH— CHO
II
A
+ H2N —NH=
N
- H>°
/
Chất m
15
14^ 2
M= 222
- Tiến hành:
Trong bình cầu dung tích 100ml có lắp sinh hàn hồi
lưu, hoà tan hoàn toàn l,32g aldehyd cinamic (0,01mol) trong 10ml ethanol
tuyệt đối nóng. Thêm từ từ vào bình phản ứng hỗn hợp gồm l,08g
phenylhydrazin (0,01mol),lml acid acetic đặc và 10ml ethanol. Lắc đều hồn
hợp phản ứng, đun hồi lưu cách thuỷ có khuấy trong 90 phút. Làm lạnh hỗn
hợp phản ứng và lọc lấy tủa bằng phễu Buchner. Tinh chế lại trong ethanol
tuyệt đối. Sấy khô được l,29g sản phẩm. Sản phẩm là tinh thể hình kim màu
vàng đậm. Hiệu suất sau tinh chế đạt 58,1%.
- Độ tan: Sản phẩm rất ít tan trong nước, ít tan trong ethanol, methanol,
tan trong cloroform, dễ tan trong DMF, aceton.
- Nhiệt độ nóng chảy: 192^-193°c.
Kiểm tra độ tinh khiết của sản phẩm và theo dõi thời gian phản ứng
bằng SKLM, dung môi hoà tan là CHC13, dung môi khai triển là: methanol.
Sản phẩm có Rf = 0,80.
22
