TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI
KHOA LỊCH SỬ
-----------
ĐỀ BÀI:
Sử dụng tư liệu gốc về nhân vật lịch sử để tổ chức
hoạt động ngoại khóa dưới hình thức dạ hội lịch sử
“Hồ Chí Minh-chân dung một con người” trong
dạy học Lịch sử Việt Nam ở trường THPT
(Chương trình chuẩn)
Sinh viên
Lớp
Giáo viên hướng dẫn
HÀ NỘI -2016
: Trần Thị Hải Yến
: K63CLC
: TS. Nguyễn Văn Ninh
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
Các hợp chất dị vòng có nhiều ý nghĩa trong việc nghiên cứu lý thuyết cũng như
những ứng dụng thực tiễn. Pirimiđin là một trong ba dị vòng đơn sáu cạnh chứa hai
nguyên tử Nitơ và có tính thơm ( các Điazin). Dị vòng pirimiđin có trong thành phần
của nhiều hợp chất giữ vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa sinh học. Nó là
khung cấu tạo nên ba bazơ hữu cơ : uraxin, xitozin và thimin, có trong thành phần cấu
tạo của các nucleotit và axit nucleic. Ngoài ra, có nhiều hợp chất trong thiên nhiên
chứa dị vòng Pirimiđin, một số được dùng làm thuốc kháng sinh, nông dược,v.v…
Nhiều hợp chất chứa dị vòng pirimiđin đã được nghiên cứu trên thế giới. Tuy nhiên
các axit pirimidyloxiankanoic và axit pirimidylsunfanylankanoic được nghiên cứu
chưa nhiều, đặc biệt các hidrazit của chúng hầu như chưa được đề cập đến. Trong phần
nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành tổng hợp và nghiên cứu tính chất phổ của các dẫn
xuất của axit ( 4,6-đimetylpirrimiđin-2-ylosunfanyl)axetic
Chương I
Tổng Quan
I.1- CẤU TẠO, TÍNH CHẤT VÀ TẦM QUAN TRỌNG CỦA PIRIMIĐIN
Khi thay thế hai nhóm CH ở vị trí số 1 và số 3 trong phân tử benzen bằng nguyên
tử N ta được dị vòng pirimiđin, đây là một trong những dị vòng thơm điển hình. Tính
đối xứng phân tử, độ dài và góc của các liên kết, mất độ electron trên mỗi nguyên tử
trong dị vòng pirimidin vẫn có trục đối xứng qua hai nguyên tử C số 2 và số 5 ( trục
đối xứng 2,5); phân tử 4,6- đimetylpirrimiđin cũng vẫn chứa trục đối xứng 2,5. Phân
tử pirimiđin có chứa hệ thống 6 electron π trong vòng, nhưng được phân bố không
đều trên các đỉnh.
Pirimiđin là chất lỏng không màu, dễ tan trong nước, etanol, sôi ở 1240C.
Pirimiđin có tính bazo yếu do ảnh hưởng qua lại giữa hai nguyên tử nitơ trong
vòng. Điều này thể hiện rõ với giá trị pK a của pirimidin là 1,3 và pKa của 4,6đimetylpirrimiđin là 2,8. Như vậy, dị vòng pirimiđin bị proton hóa trong dung dịch
axit.
N
N
+
N
HCl
N.HCl
Dị vòng pirimiđin khá bền vững với các chất oxi hóa, tuy nhiên dưới tác dụng của
các chất oxi hóa mạnh nó có thể chuyển thành mono- hoặc đi-N-oxit. Trong phản ứng
thế electrophin ( SE), khả năng phản ứng của pirimiđin kém piriđin và nhất là so với
benzene, nguyên nhân do sự có mặt của hai nguyên tử nito lai hóa sp 2. Điều này lại trái
ngược lại đối với phản ứng thế nuclephin (S N) của pirimiđin, phản ứng này có thể xảy
ra ở các vị trí α.
Pirimiđin là đối tượng hấp dẫn để nghiên cứu về tính chất và ứng dụng của nó
trong thực tiễn. Dị vòng pirimiđin có trong thành phần của nhiều hợp chất thiên nhiên,
đặc biệt nó thường tham gia vào thành phần các hệ thống hai vòng purin và pteridin.
Trong thiên nhiên cũng gặp những hợp chất dị vòng pirimidin chưa ngưng tụ như axit
orotic ( vitamin B13), thiamin( vitamin B1),…
I.2- CÁC PHƯƠNG PHÁP TẠO VÒNG PIRIMIĐIN
Có nhiều phương pháp để tổng hợp dị vòng pirimiđin. Tuy nhiên phương pháp
thông dụng nhất là tổng hợp dị vòng pirimidin từ hai hợp phàn ba nguyên tử không
vòng. Cụ thể là đi từ hợp chất 1,3-dicacbonyl và hợp phần 1,1-điamino:
H3C
H
H3C
O
H
H2N
+
N
-H20
H3C
CH3
CH3
HN
O
N
H3C
H3C
Thí dụ :
SH
S
H3C
O
+
O
H2N
S
-2 H 20
H2N
HN
H3C
N
N
CH3
N
H3C
CH3
H3C
axetylaxton
I.3-TÌNH
thioure
HÌNH
TỔNG
HỢP
VÀ
NGHIÊN
CỨU
CÁC
ANKOXIPIRIMIDIN, AXIT PIRIMIDYLOXIANKANOIC VÀ DẪN
XUẤT.
Để điều chế các axit hidroxiaxetic người ta thường cho ancolat phản ứng với axit
cloaxetic hoặc axit bromaxetic. Tuy nhiên đối với các axit pirimiđin -2-yloxiaxetic người
ta có thể cho pirimiđin -2(1H)-on tác dụng với axit cloaxetic trong nước, phản ứng xảy ra
tương đối dễ dàng.
Năm 1998, Taran và cộng sự đã tổng hợp được 2- metoxi-4,6-đimetylpirimidin.
Một số tác giả đã tổng hợp được các este của axit α-( pirimiđin-2-yl-oxi)ankanoic.
Năm 1989, david Phillip đã điều chế được một số este của axit 2-( 4,6-dimetylpirrimiđin2-yloxi)axetic bằng phản ứng của 4,6-đimetylpirimiđin-2(1H)-on với este metyl-2brompropionat có mặt K2CO3 và thu được sản phẩm với hiệu suất 31%. Sau đó chuyển
hóa thành dạng axit tự do qua phản ứng thủy phân và nghiên cứu đặc tính của các hợp
chất này. Tác giả cũng đã thăm dò khả năng diệt cỏ và tác dụng ức chế sự phát triển cây
lúa với các chất điều chế được.
R2
Me
N
R1
N
N
OCHR3CONHSO2R4
Me
R1=R2=R3=Me, R4=Ph
N
OCHMeCO2R
R=H, Me
Elingboe đã điều chế axit primidin-2-ylaxetic bằng phản ứng của pirimiđin hoặc
pirimiđin- 2(1H)-on với etyl bromaxetat hoặc tert-butyl bromaxetat, sau đó thủy phân
este sinh ra. Ngoài ra, các tác giả đã tìm hiểu nghiên cứu về cấu trúc và hoạt tính sinh học
của các chất tổng hợp được. Kết quả cho thấy nhóm hợp chất này có khả năng kiềm chế
quá trình đục thủy tinh thể khi thí nghiệm trên loài chuột
Một số dẫn xuất của 4,6-đimetylpirimiđin được Chen Fusheng và Yu Zongsheng tổng
hợp và nghiên cứu năm 1992:
R= 4-ClC6H4, 4-F2CHOC6H4
R1 = Me, 4-MeC6H4, 4-ClC6H4
R2 = CH3C(CH3)=CH, CCl2=CH
Kết quả thử hoạt tính sinh học của các chất này cho thấy các hợp chất điều chế được
có khả năng diệt một số loại côn trùng.
Tiếp sau đó năm 1995, Baumann đã điều chế được một số dẫn xuất của pirimidin có
công thức sau:
R2
R4
N
YHCCO26CR
R
5
Z
N
R3
X= N, CH.
Y= O,S
Z=CHO. CO2H, CO2H thê
R2, R3= Hal, ankyl, ankoxyl, ankylthio.
R4= ankyl, R6= ankyl
R5= H, ankyl, ankenyl, ankylcacbonyl,
xicloankyl, phenyl....
Sau đó tác giả nghiên cứu hoạt tính sinh học của các chất đó, kết quả cho thấy các
chất này không có khả năng diệt cỏ và không có tác dụng điều hòa sinh trưởng.
Một số dẫn xuất O- thế của 4,6- đimetylpirimidin -2(1H)-on đã được Kingge tổng
hợp và nghiên cứu vào năm 1997
R2
N
OYCHPh2R1
N
2
R
Y
Y= CO2H, CO2Me, CN
R1= Me, Et
R2= Me, OMe
Este của axit cacboxylic nói chung là nguyên liệu để tổng hợp các hidrazit thế axit
bằng phản ứng giữa este với hidrazin hidrat ở các nồng độ khác nhau.
Từ đó chúng tôi nghiên cứu hidrazit của axit (4,6- đimetylpirimidin-2ylsunfanyl)axetic.
Chương II KẾT QUẢ THẢO LUẬN
II.1. Tổng hợp 4,6-đimetylpirimidin-2(1H)-thion(B1).
S
S
H2N
NH2
+
O
CH3
O
CH3
1)HCl/etanol,to
2) K2CO3
NH
CH3
SH
N
N
CH3
CH3
N
A1
CH3
Hòa tan 76 gam ( ≈ 0,1 mol) Thioure vào 100 ml etanol rồi thêm 150ml HCl đặc thêm
tiếp 2 gam nhôm clorua ( 0,3 gam bột nhôm). Khuấy kỹ cho thioure tan hết. Cho thêm
120 gam (≈ 1.2 mol) axetylaxeton; rồi đun hồi lưu hỗn hợp trong vòng 10 phút. Để
nguội, lọc tinh thể tạo thành và rửa với etanol lạnh (2x30ml) rồi sấy khô thu được 154
gam ( hiệu suấ 87%) hợp chất B1 HCl ở dạng tinh thể màu vàng.
Chuyển hóa B1.HCl sang dạng B1 tự do bằng cách hòa tan 18gam B 1.HCl vào 24 ml
nước nóng, để nguội và cho dần bột K 2CO3 đến khi thấy xuất hiện nhiều chất rắn và bọt
khí hầu như không nổi lên nữa (pH ≈ 7-8). Làm lạnh để kết tinh sau đó lọc và rửa với
nước lạnh đến pH trung tính thu được 11gam B 1 (hiệu suất 75%). Sản phẩm ở dạng bột
màu vàng. Kết tinh lại trong nước được tinh thể hình kim, màu vàng sáng.
Cơ chế phản ứng có thể như sau:
R1
R1
R1
O
OH +H NCONH
2
2
+2H+
O
O
OH
R2
R1
OH
NH2
-2H+
O
NH2
R2
OH
R2
OH
NH
R2
NH
OH
+2H+
R1
R1
N
N
O
OH
NH
2
R
NH
-2H+
O
N
H
N
R2
R1
R1
R2
-2H2O
OH2
NH
O
R2
NH
OH2
Tuy nhiên khi tiến hành thực nghiệm chúng tôi nhận thấy rằng đối với phản ứng (1)
theo các tài liệu đưa ra: thời gian phản ứng khá lâu, trong giai đoạn chuyển hóa từ dạng
muối clohdrat sang dạng tự do nếu dùng KOH hoặc NaOH thì rất dễ gây biến đổi sản
phẩm do phản ứng toản nhiệt mạnh. Do đó chúng tôi đã cải tiến phản ứng này như sau:
dùng xúc tác AlCl3, hỗn hợp phản ứng đun hồi lưu từ 15- 30 phút, dùng K2CO3 rắn để
trung hòa HCl khi chuyển hóa từ dạng muối sang dạng tự do. Như vậy thời gian phản
ứng đã giảm xuống đáng kể và hiệu suất phản ứng đạt được tăng lên tới 90%.
Các sản phẩm B1. HCl rất khó nóng chảy và dễ bị phân hủy khi đun nóng. Chúng tôi
đã tiến hành ghi phổ hồng ngoại của hợp chất B1.
Trên phổ IR của hợp chất B1 chúng tôi nhận thấy có pic hấp thụ với ν=
1625 cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết C=N, bên cạnh đó trên
phổ còn xuất hiện pic có hấp thụ ν= 1227 cm-1 đặc trưng cho liên kết C-S.
Ngoài ra trên phổ còn thấy các pic đặc trưng cho các liên kết và các nhóm
trong phân tử như: 3138 cm -1(NH), 2931 cm-1 và 2824 cm-1 (CH no), 3039 cm-1
(C-H thơm),…
Từ việc quy kết các vân phổ, chúng tôi kết luận phản ứng đã xảy ra và sản
phẩm có cấu tạo như dự kiến
KẾT LUẬN
1. Từ
axetylaxeton và thioure điều chế được Tổng hợp 4,6-
đimetylpirimidin-2(1H)-thion.
2. Cấu trúc của chất B1 bằng phương pháp đo phổ IR
HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO
1. Tổng hợp một số hợp chất chứa dị vòng mới.
2. Thăm dò hoạt tính sinh học của một số hợp chất chứa dị vòng như: hoạt
tính kháng vi sinh vật kiểm định (nấm mốc và nấm men),hoạt tính kháng
tế bào ung thư, hoạt tính kích thích sự ra rễ ,nảy mầm của hạt ngô,lúa...
Tài liệu tham khảo
1. Nguyễn Hữu Đĩnh , Trần Thị Đà. Ứng dụng một số phương pháp đo phổ
nghiên cứu cấu trúc phân tử. NXB Giáo dục , 1999.
2. Trần Quốc Sơn. Giáo trình cơ sở lý thuyết hóa hữu cơ. NXB Giáo dục,
1989.
3. Đặng Như Tại, Ngô Thị Thuận(dịch). Tổng hợp hóa hữu cơ. NXB khoa học
và kĩ thuật, 1982.
4. Nguyễn Minh Thảo. Hóa học các hợp chất dị vòng. NXB Giáo dục, 2001.
5. A. Jphn Boulton and Alexander McKillop. Comprehensive Hetrocyliv
Chemistry. Vol. 3(2B), Perganon Press, 1991.
6. Anshu Chaudhary, Pramod Kumar Sharma, Prabhakar Verma and Rupesh
Dudhe (2011), Synthesis of novel pyrimidine derivative and ít biological evalution.
7.
Ellingboe…J. Med. Chem. 1990, 33:10:2892-2899.
8.
J. A. Joule, G. F. Smith. Heterocylic Chemistry, JB-5444J, 2002.
9. Horning R.H. and Amstutz E.D. (1955), The preparation of some diankyl
pyridazines, J. Org. Chem, 20(6), p. 707.
10. Dury K. and Reicheneder (1964), Production of 3-aryl-4-halopiridazones-(6),
Fr. P 1352099