Nghiên cứu tổng hợp một số dẫn xuất Aryltetrazol có hoạt tính sinh học

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

--------------------

--------------------

Vũ Kim Liên

Vũ Kim Liên

Nghiên cứu tổng hợp một số dẫn xuất
Aryltetrazol có hoạt tính sinh học

Nghiên cứu tổng hợp một số dẫn xuất
Aryltetrazol có hoạt tính sinh học
Chuyên ngành: Hóa học hữu cơ
Mã số: 60.44.27

LuËn v¨n th¹c sü khoa häc hãa häc

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC HÓA HỌC

Người hướng dẫn Khoa học: GS.TSKH. Nguyễn Đình Triệu

Thái Nguyên, 2009
Thái Nguyên, 2009
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

Luận văn tốt nghiệp

LỜI CẢM ƠN

Vũ Kim Liên – K15

MỤC LỤC
MỤC LỤC ..................................................................................................... 2

Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc em xin chân thành cảm ơn

DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................. 5

GS.TSKH. Nguyễn Đình Triệu đã giao đề tài và tận tình hướng dẫn em

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ........................................................................ 6

trong suốt quá trình thực hiện luận văn.

MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 7

Em xin bày tỏ lòng biết ơn đến GS.TSKH. Nguyễn Minh Thảo đã chỉ
bảo và giúp đỡ em trong suốt thời gian làm luận văn.

Chƣơng 1: TỔNG QUAN .............................................................................. 8
1.1

TỔNG QUAN VỀ TETRAZOL ....................................................... 8

Em xin chân thành cảm ơn Ths Hoàng Thị Lý các anh chị và các bạn

1.1.1

CẤU TẠO CỦA TETRAZOL.................................................... 8

sinh viên trong phòng tổng hợp Hữu cơ 2 giúp đỡ em hoàn thành một cách tốt

1.1.2

PHƢƠNG PHÁP TỔNG HỢP TETRAZOL .............................. 8

nhất luận văn này.

1.1.2.1 Phản ứng cộng hợp và trao đổi với axit hidroaxit ...................... 8

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cha, mẹ kính yêu cùng anh, chị

1.1.2.2 Phản ứng của aminoguanidin với axit hidroazit ...................... 10

yêu quý đã tạo mọi điều kiện tốt nhất, động vên, chia sẻ cùng em trong suốt

1.1.2.3 Phản ứng của axyl hidrazin và hợp chất điazo ........................ 11

quá trình học tập và nghiên cứu để hoàn thành luận văn này.

1.1.2.4 Phản ƣ́ng của hidazon với azit và điazoni ............................... 12
1.1.2.5 Phản ứng của hợp chất cacbonyl và nitril với hidroazit ........... 12
1.1.2.6 Tổng hợp các tetrazol thế ........................................................ 14
1.1.3 PHỔ CỦA TETRAZOL............................................................... 15
1.1.3.1 Phổ hồng ngoại ....................................................................... 15
1.1.3.2 Phổ tử ngoại ........................................................................... 15
1.1.3.3 Phổ cộng hƣởng từ proton 1H – NMR ..................................... 16
1.1.3.4 Phổ cộng hƣởng từ 13C – NMR. .............................................. 17
1.1.3.5 Phổ khối lƣợng. ...................................................................... 18
1.2

TỔNG QUAN VỀ AZO ................................................................. 18

1.2.1 Tổng hợp các hợp chất điazo thơm ............................................... 19
1.2.2 Phản ứng ghép của muối điazoni .................................................. 21
CHƢƠNG 2. THỰC NGHIỆM .................................................................... 24
2.1 TỔNG HỢP CÁC AMINOAZOAREN ............................................... 24
2.1.1 Tổng hợp 4-[(4’-nitrophenyl)diazenyl]anilin (A1) ......................... 25

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

1

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

2




Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

2.1.2 Tổng hợp 4-[(3’-nitropheyl)diazenyl]anilin(A2) ............................ 25

CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................ 34

2.1.3 Tổng hợp 1-amino-4-[(4’-metylphenyl) diazenyl]naphtalen (A3) .. 25

3.1 TỔNG HỢP CÁC AROAMINOAREN .............................................. 34

2.1.4 Tổng hợp 2-amino-1-[(4’-metylphenyl)diazenyl]naphtalen (A4) ... 26

3.1.1 Phổ hồng ngoại (IR) của các aminoazoaren .................................. 36

2.1.5 Tổng hợp 4-(napht-2’-yldiazenyl)anilin (A5) ................................ 26

3.1.2 Phổ tử ngoại (UV) của các aminoazoaren .................................... 37

2.1.6 Tổng hợp 1-amino-4-(napht-1’-yldiazenyl)naphtalen(A6) ............. 26

3.1.3 Phổ khối (MS) của một số aminoazoaren ...................................... 41

2.1.7 Tổng hợp 2-amino- 1-(napht-1’-yldiazenyl)naphtalen (A7) ........... 27

3.2

TỔNG HỢP CÁC DẪN XUẤT 1-ARYLTETRAZOL ................... 45

2.1.8 Tổng hợp 1-amino-4-(napht-2’-yldiazenyl)naphtalen (A8) ............ 27

3.2.1. Phổ hồng ngoại (IR) của các dẫn xuất 1-arytetrazol ..................... 50

2.1.9 Tổng hợp 2-amino-1-(napht-2’-yldiazenyl)naphtalen (A9) ............ 27

3.3.2 Phổ tử ngoại (UV)........................................................................ 54

2.2 TỔNG HỢP CÁC DẪN XUẤT 1-ARYLTETRAZOL ....................... 28

3.3.3 Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân (NMR) ............................................ 57

2.2.1 Tổng hợp 1-phenyltetrazol (T1) ..................................................... 28

3.3.3.1 Phổ 1H-NMR ......................................................................... 57

2.2.2 Tổng hợp 1-(m-nitrophenyl)tetrazol (T2) ...................................... 28

3.3.3.2 Phổ 13C-NMR ........................................................................ 63

2.2.3 Tổng hợp 1-(p-nitrophenyl)tetrazol (T3)........................................ 29

3.3.3.3 Phổ 2D - NMR ...................................................................... 67

2.2.4 Tổng hợp 1-(o-cacboxylphenyl)tetrazol (T4) ................................. 29

3.3.4 Phổ khối lƣợng............................................................................. 71

2.2.5 Tổng hợp 1-(p-metyllphenyl)tetrazol (T5) ..................................... 29

3.3

THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC ............................................ 77

2.2.6 Tổng hợp 1-(p-clophenyl)tetrazol (T6) .......................................... 30

KẾT LUẬN .................................................................................................. 80

2.2.7 Tổng hợp 1-(2’-piridin)tetrazol (T7) .............................................. 30

Trong thời gian nghiên cứu chúng tôi đã thu đƣợc các kết quả sau: .............. 80

2.2.8 Tổng hợp 1-(4’-biphenyl)tetrazol (T8)........................................... 30

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 81

2.2.9 Tổng hợp 1-(napht-2-yl)tetrazol (T9)............................................. 31

2.2.10 Tổng hợp 1-[4’-(phenyldiazenyl)phenyl]tetrazol (T10) ................ 31
2.2.11 Tổng hợp 1-{1’-[4’’-metylphenyl)diazenyl]napht-2’-yl}tetrazol
(T11) ....................................................................................................... 31
2.2.12 Tổng hợp 1-{4’-[4’’-metylphenyl)diazenyl]napht-1’-yl}tetrazol
(T12) ....................................................................................................... 32
2.2.13 Tổng hợp 1-[4’-(napht-2’’-yldiazenyl)phenyl]tetrazol (T13) ........ 32
2.2.14 Tổng hợp 1-[4’-[(napht-1’’-yldiazenyl)napht-1’-yl]tetrazol (T14) 32
2.2.15 Tổng hợp 1-[1’-(napht-2’’-yldiazenyl)napht-2’-yl]tetrazol (T15) . 33
2.2.16 Tổng hợp 1-[4’-(napht-2’’-yldiazenyl)napht-1’-yl]tetrazol (T16) . 33

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

3



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

4




Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

Luận văn tốt nghiệp

DANH MỤC CÁC BẢNG

Vũ Kim Liên – K15

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 3.1: Phổ IR của 4-[(naphtalen-2’-yl)diazenyl]naphtalen-1-amin (A8)

Bảng 1.1: Độ chuyển dịch hóa học của proton trong một số tetrazol
Bảng 1.2: Độ chuyển dịch hóa học của cacbon trong một số tetrazol
Bảng 3.1: Kết quả tổng hợp các amioazoaren

Hình 3.2: Phổ UV của 4-[(naphtalen-1’-yl)diazenyl]naphtalen-1-amin (A6)
Hình 3.3: Sơ đồ phân mảnh của 4-[(4’-metylphemyl)diazenyl] naphtalen-1amin (A4)

Bảng 3.2: Phổ IR và phổ UV của các aminoazoaren
Bảng 3.3: Phổ MS của một số aminoazoaren

Hình 3.4: Phổ MS của 1-[(naphtalen-2’-yl)diazenyl]naphtalen-2-amin (A6)

Bảng 3.4: Kết quả tổng hợp các dẫn xuất 1-aryltetrazol

Hình 3.5: Sơ đồ phân mảnh của 1-[(naphtalen-2’-yl)diazenyl]naphtalen-2-

Bảng 3.5: Phổ IR của các dẫn xuất 1-aryltetrazol

amin (A6)

Bảng 3.6: Phổ UV của một số dẫn xuất 1-aryltetrazol

Hình 3.6: Phổ IR của 1-{[4’-(naphtylen–2’’-yl)diazenyl]naphtalen-1’-yl}

Bảng 3.7: Dữ liệu phổ 1H – NMR của một số 1-aryltetrazol

tetrazol (T16)

Bảng 3.8: Phổ 13C – NMR của một số 1-aryltetrazol

Hình 3.7: Phổ IR của 1-[4-(phenyldiazenyl)phenyl]tetrazol (T10)

Bảng 3.9: Các tín hiệu NMR (δ, ppm; J, Hz) của T10
Bảng 3.10: Phổ MS của một số dẫn xuất 1-aryltetrazol

Hình 3.8: Phổ tử ngoại của 1-(p-nitrophenyl)-tetrazol (T3).

Bảng 3.11: Kết quả thử hoạt tính kháng khuẩn và chống nấm của dẫn xuất

Hình 3.9: Phổ UV của A8 và T16

1-aryltetrazol

Hình 3.10: Phổ 1H-NMR của 1-(p-clophenyl)-tetrazol (T7)
Hình 3.11: Phổ 1H-NMR của 1-[4-(phenyldiazenyl)phenyl]tetrazol (T10)
Hình 3.12: Phổ 13C-NMR của 1-(p-nitrophenyl)tetrazol (T3)
Hình 3.13: Phổ -13C-NMR của 1-[4’-(phenylidiazenyl)phenyl]tetrazol(T10)
Hình 3.14: Phổ HSQC của T10
Hình 3.15: Phổ HMBC của T10
Hình 3.16: Sơ đồ phá vỡ phân tử của 1-(p-nitrophenyl)-tetrazol (T3)
Hình 3.17: Phổ MS của 1-[4’-(napht–2’’-yl diazenyl)naphtalen-1’-yl] tetrazol
(T16)
Hình 3.18: Sơ đồ phân mảnh của 1-[4’-(napht–2’’-yl diazenyl)naphtalen-1’yl] tetrazol (T16).

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

5



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

6




Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

Luận văn tốt nghiệp

MỞ ĐẦU

Vũ Kim Liên – K15

Chƣơng 1: TỔNG QUAN
1.1 TỔNG QUAN VỀ TETRAZOL

Ngày nay, cùng với sự phát triển của xã hội loài ngƣời là sự phát

1.1.1 CẤU TẠO CỦA TETRAZOL

sinh các bệnh nan y nhƣ ung thƣ, HIV… Nền y học hiện đại của nhân loại
đang đứng trƣớc những thách thức vô cùng to lớn, và nó chỉ có thể đƣợc giải

Tetrazol là hợp chất dị vòng thơm 5 cạnh chứa 4 dị tố nitơ có công thức
chung [3]:

quyết triệt để khi các nhà khoa học tìm ra các loại thuốc mới có khả năng

RC

chữa trị những căn bệnh nguy hiểm trên. Vì vậy, trong những năm gần đây

N

NH
N
N

việc tổng hợp các hợp chất có hoạt tính sinh học cao và ứng dụng chúng vào

Tetrazol có cấu tạo dạng phẳng và trong đó có chứa hệ 6eπ. Tính bền

thực tế đang là một trong những hƣớng phát triển mạnh mẽ của hóa học hữu

vững của tetrazol đƣợc quyết định bởi sự có mặt của hệ 6eπ giải tỏa trong

cơ hiện đại.
Korđiazol (hay Korazol), tức là pentametilen tetrazol là chất kích thích

phân tử. Từ sự mô tả trên thấy rõ ràng nguyên tử nitơ của vòng còn cặp

hiệu quả hệ thần kinh trung ƣơng và hoạt động của tim, nó chính là một trong

electron tự do đƣợc phân bố trên mặt phẳng obitan vuông góc với mặt phẳng

những dẫn xuất của tetrazol. Vì những ứng dụng quan trọng của tetrazol trong

của hệ obitan π của vòng. Chính cặp electron tự do này làm cho tetrazol có

thực tế mà việc nghiên cứu tetrazol và các dẫn xuất của nó đƣợc chú ý nhiều.

tính bazơ và quyết định đặc tính nucleophin của nó. Tetrazol cũng có tính

Các hợp chất tetrazol đƣợc công bố lần đầu tiên vào năm 1885 và đƣợc

axit yếu, nó có thể tác dụng với các kim loại iềm để tạo muối. Các phản ứng

nghiên cứu với quy mô lớn. Một số chúng có hoạt tính sinh học và đƣợc dùng

của tetrazol có thể xếp vào ba nhóm: các phản ứng của nguyên tử cacbon và

làm thuốc chữa bệnh nhƣ thuốc kháng sinh, thuốc chữa bệnh tiểu đƣờng,

gắn liền với nhóm chức của chúng, các phản ứng của nguyên tử nitơ và các

thuốc tim mạch. Ngoài ra nhiều dẫn xuất của tetrazol còn đƣợc ứng dụng

phản ứng mà trong đó toàn phân tử tham gia.

trong nhiều lĩnh vực khác nhau nhƣ chất bảo vệ màu của polivinylclorua, chất

chống ăn mòn trên bề mặt kim loại đồng hay chất khơi mào cho hỗn hợp nổ.

1.1.2 PHƢƠNG PHÁP TỔNG HỢP TETRAZOL

Các muối tetrazol có thể bị khử thành chất màu Fomaran để làm phẩm nhuộm

Có nhiều phƣơng pháp tổng hợp vòng tetrazol. Sau đây là một số phƣơng pháp hay

[3], [5], [12].

dùng.

Qua tham khảo tài liệu chúng tôi đã chọ đề tài “ Nghiên cứu tổng hợp

1.1.2.1 Phản ứng cộng hợp và trao đổi với axit hidroaxit

một số dẫn xuất aryltetrazol có hoạt tính sinh học”. Thông qua đề tài này

Một trong các phƣơng pháp phổ biến tổng hợp tetrazol (3) là phản ứng

chúng tôi cung cấp những dữ liệu về phổ hấp thụ và bƣớc đầu thăm dò hoạt

của nitrin với các axit hidroazit (1), phản ứng đi qua giai đoạn trung gian là

tính sinh học thể hiện ở khả năng kháng khuẩn, kháng nấm của chúng.

imidazit (2):

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

7



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

8




Luận văn tốt nghiệp

RCN

+

Vũ Kim Liên – K15

HN 3

RC

RC

NH

N3

(1)

tetrazol (10) nhƣ:

N
N
(3)

(2)

Vũ Kim Liên – K15

Isonitrin [29], isoxianat, isothioxianat phản ứng với hidroaxit cũng cho

NH

N

Luận văn tốt nghiệp

H2O, HCl

C2H5CNS + NaN 3

Sự tồn tại của các dạng imidazit (2) và tetrazol (3) đƣợc chứng minh

S

bằng phổ hồng ngoại IR và NMR. Trên phổ IR chỉ ra các đỉnh hấp thụ của
-1

tetrazol ở vùng 1110 ÷ 1000cm , còn của azit ở 2151 ÷ 2128cm . Phổ tử
còn của tetrazol tƣơng ứng thì không có hấp thụ. Isopropionitrin (4) phản ứng
với hidroazit cho 5- isopropyltetrazol (5) với hiệu suất 87% [23]:
(CH3)2CHCN + HN 3

(CH3)2CH

N

chuyển thành tetrazol (13):
R

C

Cl

N

C2 H 5

N

Imidoclorua (11) phản ứng với natriazit cho dẫn xuất azit (12) rồi

R C N R' + NaN 3

C NH

N

N
(10)

-1

ngoại của các azit không chứa nhóm chƣa bão hòa hấp thụ ở 280 ÷ 290nm

C

HN

N

R'

R

N

N

N3

R'

N
N
(13)

(12)

(11)

C

N
(4)

R = C 6H5, p - NO 2 - C6H4, CH3CO -

(5)

R' = C6H5, C6H11

Phản ứng có thể thực hiện đƣợc trực tiếp với natriazit trong môi trƣờng
axit, nhƣ điều chế 5-p-metoxiphenyltetrazol (7) từ p-metoxiphenylnitrit (6)

5-benzoyltetrazol (16) nhận đƣợc từ 2-brom-2-phenoxi-axetophenon
(14) và natriazit qua sản phẩm trung gian (15) [22]:

dƣới đây:
p - CH3OC 6H4CN + HN 3 + CH3COOH

p - CH3OC 6H4 C

O

NH

N

C6H5

N

C

N

(CH3)2CO

C6H5

Br

(7)

(6)

O
CH O C6H5 + NaN 3

môi trƣờng axit tạo ra natri-5-phenyltetrazol (8), rồi axit hóa cho tetrazol (9)

CH O C6H5

N3
(15)

(14)

Phản ứng của phenylnitrin với natriazit trong dimetylfomamit không có

C

O

NaN3

C6H5

C

C

NH

N

+

C6H5OH

+ N2

N
N
(16)

[13].

C6H5CN + NaN 3

DMF

C6H5 - C

N Na(+)
(-)
N
N
N
(8)

H+

C6H5

C

NH

N

N
N

(9)

1.1.2.2 Phản ứng của aminoguanidin với axit hidroazit
Tác dụng của axit hidroazit lên các aminoguaniđin là phƣơng pháp

quan trọng để tổng hợp tetrazol. Lần đầu tiên 5-amino tetrazol (18) đã đƣợc
Thile tổng hợp qua phản ứng của aminoguanidin (17) với axit nitrơ:

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

9



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

10




Luận văn tốt nghiệp

H2N

C

Vũ Kim Liên – K15

H2N

NH NH2 + HNO 2

C

H2N

N3

N

H C NH NH CH + ClN 2C6H4CH3

N
(17)

O

(18)

nitrơ cho 5-ankyl hoặc 5-arylaminotetrazol (21) [11]:
C

NH NH2

H3C

+ HNO 2

NH

C

N3

NH

N

N

O

C6H4CH3

N

(25)

1.1.2.4

NH

HC
N

Tƣơng tự, 1-ankyl và 1-aryl-5-aminoguaniđin (19) phản ứng với axit

R NH

Vũ Kim Liên – K15

NH

N

NH

NH

C

Luận văn tốt nghiệp

(26)

Phản ứng của hidazon với azit và điazoni

Phenylazit hay tribromphenylazit (27) có thể phản ứng với hidrazon
(28) cho tetrazol thế 2,5 (29) [30]:

(19)
RNH

C

NH

N

H2N

C

+

N

N

N

N

H3C CH N NH C6H5 + N3

N

C2H5ONa

Br

N
(21)

(20)

với muối điazoni trong dung dịch, phản ứng đi qua giai đoạn hình thành

Chẳng hạn axetyhidrazin (22), phản ứng với phenyldiazoni cho tetrazen

Suketaka đã tổng hợp đƣợc 45 chất tetrazol thế 2,5 bằng phản ứng của
phenylsunfonyl hidrazon với muối arendiazoni ở 5 oC trong rƣợu và piridin
với hiệu suất đạt 31-78%:
H3C CH N NHSO 2 C6H5

(23), rồi đóng vòng cho 5-metyl-4-phenyltetrazol (24):

N

O
H3C

C

N

N

(23)

N2 Cl

5 °C

N

R'

R= 2-furyl;

C6H5;

p-CH3C6H4;

p-(CH3)2CH-C6H4;

p-

CH3OC6H4;

C6H5

p-ClC6H4;

N
N

p-(CH3)2N-C6H4.

+

(24)

R = H ; CH3; OCH3; Cl; NO2.

Các điaxylhiđrazin đối xứng cũng tham gia phản ứng, tách ra một nhóm
axyl,

+

R'

N

H3C C NH NH N N C6H5

(22)

+

N

R

O

N C6 H5

(29)

(28)

tetrazen.

Na2CO3

N

N

Br
(27)

Tetrazol thế 1,5 có thể thu đƣợc dễ dàng qua phản ứng của axylhidrazin

H3C C NH NH2 + ClN 2C6H5

H3C C
N

Phản ứng của axyl hidrazin và hợp chất điazo

1.1.2.3

Br

R

1.1.2.5 Phản ứng của hợp chất cacbonyl và nitril với hidroazit

cho tetrazol. Ví dụ phƣơng pháp này dùng để điều chế 4-

metylphenyltetrazol (26) từ 1,2-đifomylhiđrazin (25):

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

11



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

12

Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

Một phƣơng pháp quan trọng nữa để tổng hợp tetrazol là phản ứng của
N

anđehit và xeton với axit hidroazit. Phản ứng này do Schmitz tìm ra đầu tiên
nên đƣợc gọi là phản ứng Schmitz [26]:
R 2C

O

R

C

N

N

R

R2 C

+

+

R2 C

H

R2 C

+

RC

N

+

N

+

N

+

R

+

NH + HN 3

+

N + H2O

RNHC

NH

RC

NH2

HN

N

+

H2N

NH + HN 3

+

N

N

N
C

N

N

R

N

N

+

+

H

C6H5CHO

H2SO4

+ 3 HN 3

H2N

C

N CH2CH(CH 3)2

N

Benzamit phản ứng với HN3 và POCl3 cho 1-phenyltetrazol (36):

N

H3C

N
(30)

C
O

NH2

1/ POCl3

HC

2/ HN3

N

2 HN 3

N

(31)

(32)

N
N
70%

Mở rộng phản ứng Schmitz, ngƣời ta đã nhận đƣợc 5-amino-1-phenyl
tetrazol (34) từ các capronitrin (33) [19]:

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

13

C6H5

N

1.1.2.6 Tổng hợp các tetrazol thế

N

H2SO4

N

N
(36)

Từ xiclohexanon (31) đã nhận đƣợc pentametylen tetrazol (32):
+

C6H5

N
N
(35)

với hiệu suất 24%:
(CH3)2CHCH 2 C

N

N

Ví dụ, theo phƣơng pháp này 2,5-điisobutyl tetrazol (30) đã nhận đƣợc

O

+

H

+

sunfuric cho 5-amino-1-phenyl tetrazol (35) :

R

N

(CH3)2CHCH 2-CH2-CH2CH(CH 3)2

NH + N2

RNHC

Benzendehit phản ứng với một lƣợng dƣ axit hidroazit có mặt axit

NR + N2

C

+ HN3

N

N

RC

NR + HN 3

+

RC

H

N
+

N

C5H11

N
(34)

OH
R2 C N N

OH

HN

R2 C

+

+

OH + HN 3

N

H2SO4

+

+

RCN

RC

+

N

Cơ chế của phản ứng này đƣợc giải thích nhƣ sơ đồ sau:

Schmitz đã đề nghị giải thích cơ chế của phản ứng này nhƣ sau :
O

C

N
N

R 2C

H2N

+ HN3

C5H11

(33)

2 HN 3

+

C



Từ tetrazol có thể điều chế các dẫn xuất tetrazol thế ở vị trí 1,2. Ví dụ:
Cho tetrazol phản ứng với benzylclometyl ete (I) hoặc với triphenylcacbinol
(II), hay với natriborat (III) cho sản phẩm thế 1-tetrazol và 2-tetrazol tƣơng
ứng [31].

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

14




Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

CH2OCH 2C6H5

Ar

N

+ C6H5CH2OCH2Cl

(I)

N

N
+

N

N

N

N

N

(II)

H+, (C6H5)3COH
N

N

+

N

N
N

N

N

HC

N

Vũ Kim Liên – K15

C6H5
m-FC6H4
p- FC6H4
o-O2NC6H4

N

N

N
N

N CH2OCH 2C6H5

N

CH2OCH 2C6H5

NH

Luận văn tốt nghiệp

N C(C6H5)3

o-H2NC6H4

OH
(III)

N

N

m-H2NC6H4

N

N

+ NaBO3

+

N

N OH

N

N

p-H2NC6H4
o-HNOHC6H4

237
279
271
236
236
250
305
220
310
236
278
298

9150
1140
1800
9080
8000
5080
3200
1300
2400
1980

9230
2580

1.1.3 PHỔ CỦA TETRAZOL
1.1.3.1 Phổ hồng ngoại

1.1.3.3 Phổ cộng hưởng từ proton 1H – NMR

Trên phổ hồng ngoại của các tetrazol đã thấy xuất hiện các pic đặc trƣng

Các tín hiệu trên phổ 1H – NMR của các aryltetrazol cho thấy trên

cho dao động hoá trị của liên kết C=N, N=N, C=C. Số sóng đặc trƣng cho dao

phổ 1H – NMR đều xuất hiện tín hiệu đơn của proton nhóm HCN ở 9,18 

động của liên kết C=N là υC=N = 1650  1600cm-1, của liên kết N=N là υN=N =

10,28ppm, đồng thời có đầy đủ tín hiệu của các proton trong phân tử với

1617  1500cm . Đặc biệt sự hấp thụ ở vùng 900  1300cm đó là vùng hồng

cƣờng độ và số lƣợng nguyên tử phù hợp [20].

-1

-1

-1

-1

ngoại của tổ hợp 1-aryltetrazol với 4 pic đặc trƣng: 1210cm , 1090cm ,
1000cm-1 và 960cm-1. Đây chính là cơ sở quan trọng chứng minh sự có mặt
vòng tetrazol [20].
1.1.3.2 Phổ tử ngoại
Phổ UV của các dẫn xuất 1-aryltetrazol ghi trong dung môi etanol khan
đều cho hấp thụ max trong vùng tƣ̀ 202  310nm (nồng độ 30mg/l). Trên phổ
tử ngoại thƣờng có

2-3 cực đại hấp thụ . Nhìn chung phổ UV của các

aryltetrazol không khác biệt nhiều so với phổ UV của các aren [7].
Bƣớc sóng max(nm) và εmax của một số tetrazol đã đƣợc tổng hợp nhƣ

Bảng 1.1: Độ chuyển dịch hoá học của proton trong một số tetrazol.

sau [20]:

Arliệu – Đại học Thái Nguyên
max(nm)
Số hóa bởi Trung tâm Học
15

εmax



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

16




Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

Công thức
3'

Dung môi
5

2'
1'

4'

N

1

N
N

3'

5

2'
1'

4'

1

N

2'
2

1'

4'

N

2'
2

1'

4'

CH3

N

5

N
N

3'

N BF 4
+

N

3'

N

N

N

N

5
+

N

BF 4

-

N

C2H5

H5

H2’

H3’/4’

Luận văn tốt nghiệp

∆(H2’H3’/4’)

CCl4
CDCl3
(CD3)2CO
CF3COOH
CDCl3
(CD3)2CO
CH3NO2
CF3COOH
85%D2SO4
CCl4
CDCl3
(CD3)2CO
CF3COOH
(CD3)2CO
CH3NO2

CF3COOH
85%D2SO4

9,14
9,02
9,67
9,72
10,74
11,3
10,81
10,51
10,39
8,51
8,63
8,92
8,72
10,26
9,79
9,52
9,57

7,79
7,61
7,9
7,6
7,81
8,02
7,93
7,7
7,76

8,15
8,13
8,14
7,78
8,26
8,25
8,03
8,20

7,52
7,46
7,6
7,47
7,56
7,76
7,79
7,56
7,7
7,50
7,52
7,64
7,28
7,81
7,79
7,58
7,74

0,27
0,15
0,3

0,13
0,25
0,26
0,14
0,14
0
0,65
0,61
0,50
0,50
0,45
0,48
0,45
0,46

(CD3)2CO

9,18

-

-

-

1

Công thức
3'

N
N

Dung môi
5

2'
1'

4'

1

3'

5

2'
1'

4'

3'

N

2'

2'
1'

2

N

N

N
N
N

N

(CD3)2SO 149,8 132,8 120,0 128,5 128,9

N BF 4
CH3
N

5

N

N
5
+

N

H

C3’

140,3 133,4 120,8 129,6 129,8

J(13C
,5H)
216
-

85%H2SO4 138,4

-

121,4 132,7 130,6

234

(CD3)2CO 140,3

-

122,3 132,1 130,2

233

CDCl3

151,8 131,4 118,7 128,5 128,5

211

CD3)2SO

152,3 135,3 118,8 128,7 128,7

-

N
N

3'

C4’

CDCl3

N

2

1'

4'

C2’

N

+

1

N

4'

C1’

C5

N
N

N
H

Vũ Kim Liên – K15

-

85%H2SO4 147,5

-

121,1 133,8 130,6

235

C2H5

(CD3)2CO 148,3

-

121,5 133,1 130,3

235

Dioxan

143,3

-

-

-

-

-

(CD3)2CO 143,3

-

-

-

-

-

(CD3)2SO 142,1

-

-

-

-

216

BF 4

N

N

1.1.3.5. Phổ khối lượng
Trên phổ khối của các hợp chất 1- aryltetrazol cho các ion phân tƣ̉ có

1.1.3.4 Phổ cộng hưởng từ 13C – NMR.
Phổ 13C-NMR đều cho tín hiệu đặc trƣng của nguyên tử cacbon ở nhóm

cƣờng độ yếu, chƣ́ng tỏ ion phân tử tetrazol không bền nhiệt và bị phân mảnh

CNH từ 10,026 10,276ppm. Trên phổ 13C-NMR của các aryltetrazol đều cho

dễ dàng trong quá trình ion hóa. Đồng thời vòng tetrazol kém bền hơn vòng

biết sự có mặt của đầy đủ các nguyên tử cacbon trong phân tử [20].

aren vì vòng tetrazol bị vỡ trƣớc tiên . Phổ khối của các hợp chất 1-aryltetrazol
cho thấy vòng tetrazol trong quá trình ion hóa

, thƣờng cắt các nhóm N =N;

CH=N-N; HCN hoặc N=N-N=CH, sau đó mới xảy ra sự phá vỡ vòng thơm .
Bảng 1.2: Độ chuyển dịch hoá học của cacbon trong một số tetrazol.
1.2

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

17



TỔNG QUAN VỀ AZO

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

18

Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

NO+ClO-4 > HO-SO2O-NO > CF3COO-NO > H2O+ - NO > Cl-NO > ON-O-

1.2.1 Tổng hợp các hợp chất điazo thơm
Phƣơng pháp cơ bản dùng để điều chế hợp chất diazo thơm là điazo hóa

NO > HO-NO > R-O-NO

amin thơm [1,2].

Để điều chế muối điazoni từ amin thơm bậc 1, dựa vào đặc tính hóa học

Amin thơm trong dung dịch nƣớc có dƣ axit mạnh tác dụng dễ dàng với

đây:

axit nitrơ tạo thành muối điazoni:
C6H5 NH2 + HONO + HCl

0 - 5 °C

Anilin

C6 H5

+

N

-

N Cl + H2O

Phenyl diazoni clorua

Phản ứng điazo hóa trên do Gritxo tìm ra năm 1858. Nghiên cứu động
học của phản ứng điazo hóa, Ingold (1958) cho rằng phản ứng này bắt đầu
bằng sự proton hóa axit nitrơ, rồi nitrozơ hóa amin theo một quá trình chậm,
tiếp theo là sự đồng phân hóa hợp chất nitrozơ và phân cắt điazohidrat.
+

+

HO N O + H

H2O N O
+

C6H5 - NH 2 + H2O - N = O

C6H5 - N

+

của nhóm thế trong vòng thơm ta có thể chọn một trong các phƣơng pháp sau

N

-H3O+
H+
- H2 O

+

NO + H2O

C6H5 - NH - N = O

a) Điazo hóa trực tiếp 1 mol amin thơm trong 3 mol axit vô cơ có thêm
NaNO2 ở nhiệt độ từ 0o ÷ 5oC. Phƣơng pháp này dùng để điazo hóa anilin,
toludin, monohalogenanilin, v.v...
Nếu trong môi trƣờng phản ứng không có đủ axit vô cơ, có thể sẽ sinh ra
triazen theo sơ đồ:
+

C6H5 N

N

+ H2N
- H+

C6H5 N

N

C6H5

N

NH

C6H5

+

N

NH2C6H5

Bằng cách cho thêm axit vô cơ ta có thể phân cắt triazen thành các chất
ban đầu. Đun nóng triazen với muối amin ta sẽ đƣợc p-aminoazobenzen:
C6H5 N

C6H5 - N = N - OH

C6H5

N

NH C6H5
+

C6 H5 N

+ H+

+

C6H5 N N NH2C6H5

N + C6H5 NH2

C6H5 N N C6H4 NH 2-p

Nếu trong nhân thơm của anilin có nhóm thế với hiệu ứng –C và –I nhƣ

b) Nếu tính bazơ của amin rất kém vì có hai hoặc ba nhóm hút electron,

nhóm -NO2, - CN, v.v... tính bazơ của amin sẽ giảm, do đó phản ứng điazo

chẳng hạn đinitro hoặc trinitroanilin, thì phải hòa tan amin trong hỗn hợp

hóa trở nên khó khăn (vì giai đoạn quyết định tốc độ phản ứng là nitrozơ hóa).

H3PO4 và H2SO4 đậm đặc, rồi từ từ cho dung dịch đó vào axit

Ngƣợc lại các nhóm thế có hiệu ứng +C > –I nhƣ -OCH3, -N(CH3)2, v.v... làm

nitrozylsunfuric. Cũng có thể điazo hóa các amin yếu trong axit axetic đá và

tăng tính bazơ của amin nên phản ứng điazo trở nên dễ dàng hơn.

cho thêm axit nitrozylsunfuric.

Vì lẽ trên các nitroanilin chỉ bị điazo hóa trong axit sufuric đậm đặc, và

c) Nếu amin có tính bazơ tƣơng đối mạnh hoặc amin dễ bị phân cắt bởi

có khi phải dùng những tác nhân nitrozơ hóa theo thứ tự sau:

axit vô cơ thì ta có thể hòa tan chúng hoặc thành nhũ tƣơng trong nƣớc hoặc

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

19



20




Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

một dung môi nào đó rồi vừa làm lạnh, vừa cho tác dụng đồng thời với một
tác nhân nitrozơ hóa nhƣ ankyl nitrit.

N+

N

+

H

H
N

+

..
N(CH3)2

Ngoài các cách tổng hợp muối điazoni từ amin, ngƣời ta còn có thể điều
chế từ các hợp chất khác nhƣ đi từ hợp chất nitrozơ hay đi từ
arylsunfonylimit. Khi điều chế muối điazoni ngƣời ta thƣờng đem chuyển hóa

N

..
N(CH3)2

ngay mà không tách chúng ra khỏi dung dịch vì chúng kém bền.
1.2.2 Phản ứng ghép của muối điazoni
N

Muối điazoni là một tác nhân electrophin vì nhóm điazo mang điện tích
dƣơng, do đó nó có thể tác dụng với các hợp chất thơm có tính chất
nucleophin tƣơng đối cao (nhƣ amin, phenol, v.v…) và với các anion của axit

Cơ chế thế electrophin trình bày ở trên đã đƣợc xác nhận bằng nhiều dữ
kiện thực nghiệm.

(nhƣ este malonic, este aceto axetic, v.v…). Thí dụ:
+

Ar N

-

NX + H

NR 2

- HX

Ar N N

N(CH3)2

N

Phản ứng ghép đƣợc thực hiện trong môi trƣờng gần nhƣ trung tính.
NR 2

Tốc độ của phản ứng ghép với amin cũng nhƣ phenol đều phụ thuộc pH của
môi trƣờng.

Lực electrophin của ion điazoni không cao lắm, vì điện tích dƣơng ở
nguyên tử nitơ bị giải tỏa một phần do hiệu ứng – C của vòng benzen. Phản
ứng ghép giữa ion điazoni và hợp chất thơm thực chất là một phản ứng thế
electrophin ở nhân thơm. Trong phản ứng này ion điazoni đƣợc gọi là cấu tử
điazo, phenol hoặc amin đƣợc gọi là cấu tử azo, còn sản phẩm sinh ra chứa
hợp chất –N = N– là hợp chất azo. Ta có thể mô tả cơ chế phản ứng ghép qua

Nếu cấu tử azo là amin thơm, pH tối ƣu nằm trong khoảng 5 ÷ 9. Khi
pH < 5 phản ứng ghép xảy ra khó khăn vì amin bị proton hóa thành muối Ar
+

NH3X- không còn tính chất nucleophin. Khi pH > 10 cation điazoni chuyển

thành anion điazotat không có khả năng phản ứng ghép.
+

Ar N

HO-

HO-

N

Ar N

OH

H+

thí dụ sau:

Ar N O

-

H+

Tốt nhất nên thực hiện phản ứng ghép trong môi trƣờng axit axetic
hoặc trung tính.
Nếu cấu tử azo là các phenol, pH tối ƣu trong khoảng 9 – 10. Đó là vì
cation điazoni có tính electrophin tƣơng đối yếu, nó không tác dụng với
phenol tự do (nhóm thế là OH) mà tác dụng với anion phenolat (nhóm thế - O-

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

21



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

22

Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

). Do sự khác nhau nhƣ trên về pH tối ƣu cho phản ứng ghép của amin thơm
và của phenol với muối điazoni, nên ta có thể bằng cách thay đổi pH của môi
trƣờng mà hƣớng phản ứng ƣu tiên vào những vị trí nhất định của cấu tử azo.

CHƢƠNG 2. THỰC NGHIỆM
Điểm chảy của các chất đƣợc đo trên máy Stuart của Anh.
Phổ hồng ngoại của các chất đƣợc đo trên máy Nicolet – Impact
400FTR ở trong khoảng bƣớc sóng 400- 4000cm-1 , đo dƣới dạng ép viên với
KBr rắn, tại Phòng hồng ngoại – Viện hóa học – Viện Khoa học và Công
nghệ Quốc gia Việt Nam và tại Khoa Hóa học – Trƣờng ĐHKHTN ĐHQGHN.
Phổ UV của các chất đƣợc ghi trong dung môi etanol khan, trên máy
UV – 2450 SHIMAZU tại Khoa hóa học – Trƣờng ĐHKHTN - ĐHQGHN.
Phổ khối lƣợng của các chất đƣợc ghi trên máy LC-MSD-Trap-SL và
máy 5989B - HP (USA) tại phòng phổ khối - Viện Hóa học - Viện Khoa học
và Công nghệ Quốc gia Việt Nam và tại Khoa hóa học – Trƣờng ĐHKHTN ĐHQGHN.
Phổ 1H-NMR,

13

C-NMR, HSQC và HMBC của một số dẫn xuất 1-

aryltetrazol đƣợc đo trên máy Brucker Avance 500MHz trong dung môi d6DMSO tại phòng phổ cộng hƣởng từ hạt nhân - Viện Hóa học – Viện Khoa
học và Công nghệ Quốc gia Việt Nam.
2.1 TỔNG HỢP CÁC AMINOAZOAREN
+ Giai đoạn 1: cho 0,01 mol amin thơm, 40ml H2O và 5ml HCl đặc vào
bình phản ứng. Sau khi khuấy và làm lạnh hỗn hợp; nhỏ từ từ 2ml dung dịch
NaNO2 5M, điều chỉnh tốc độ nhỏ giọt để nhiệt độ luôn dƣới 5 oC. Kết thúc
phản ứng thu đƣợc dung dịch muối điazoni.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

23



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

24




Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

+ Giai đoạn 2: cho dung dịch muối điazoni trên vào hỗn hợp phản ứng
đƣợc tạo nên từ 0,01 mol amin thơm với 75ml H2O và 3ml HCl đặc, giữ nhiệt

Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

Hiệu suất: 65%
tonc= 135oC

o

độ dƣới 5 C và khuấy liên tục trong 1h. Hỗn hợp phản ứng chuyển màu khi để
qua đêm. Lọc kết tủa, hòa tan trong etanol sau đó nhỏ dung dịch NH4OH và
100ml nƣớc cất. Chất rắn thu đƣợc kết tinh lại trong dung môi etanol.
Vận dụng quy trình trên chúng tôi đã tổng hợp đƣợc 9 aminoazoaren sau:

Sản phẩm màu đỏ
Dung môi kết tinh: etanol
2.1.4 Tổng hợp 2-amino-1-[(4’-metylphenyl)diazenyl]naphtalen (A4)
Điazo hóa 1,07g (0,01mol) p-toludin

2.1.1 Tổng hợp 4-[(4’-nitrophenyl)diazenyl]anilin (A1)
Điazo hóa 1,46g (0,01mol) p-nitroanilin

Ghép với 1,43g (0,01 mol) β-naphtylamin

Ghép với 0,93ml (0,01mol) anilin

Hiệu suất: 56%

Hiệu suất: 59%

tonc= 110oC

tonc= 95oC

Sản phẩm màu đỏ tƣơi

Sản phẩm màu vàng chanh

Dung môi kết tinh: etanol
2.1.5 Tổng hợp 4-(napht-2’-yldiazenyl)anilin (A5)

Dung môi kết tinh: etanol

Điazo hóa 1,43g (0,01mol) β-naphtylamin

2.1.2 Tổng hợp 4-[(3’-nitropheyl)diazenyl]anilin(A2)
Điazo hóa 1,46g (0,01mol) m-nitroanilin

Ghép với 0,93ml (0,01 mol) anilin

Ghép với 0,93ml (0,01mol) anilin

Hiệu suất: 49%

Hiệu suất: 60,5%

tonc= 165-166oC

tonc= 85oC

Sản phẩm màu nâu đỏ

Sản phẩm màu nâu vàng

Dung môi kết tinh: etanol
2.1.6 Tổng hợp 1-amino-4-(napht-1’-yldiazenyl)naphtalen(A6)

Dung môi kết tinh: etanol
2.1.3 Tổng hợp 1-amino-4-[(4’-metylphenyl) diazenyl]naphtalen (A3)

Điazo hóa 1,43g (0,01mol) α-naphtylamin

Điazo hóa 1,07g (0,01mol) p-toludin

Ghép với 1,43g (0,01 mol) α-naphtylamin

Ghép với 1,43g (0,01 mol) α-naphtylamin

Hiệu suất: 62%

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

25



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

26

Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

Luận văn tốt nghiệp

tonc= 178-180oC

Hiệu suất: 52%

Sản phẩm màu nâu đỏ

tonc= 98-100oC

Dung môi kết tinh: etanol

Sản phẩm màu đỏ

2.1.7 Tổng hợp 2-amino- 1-(napht-1’-yldiazenyl)naphtalen (A7)

Vũ Kim Liên – K15

Dung môi kết tinh: etanol

Điazo hóa 1,43g (0,01mol) α-naphtylamin
Ghép với 1,43g (0,01 mol) β-naphtylamin

2.2 TỔNG HỢP CÁC DẪN XUẤT 1-ARYLTETRAZOL

Hiệu suất: 65%

Cho 0,01 mol amin thơm, 0,011 mol natriazit NaN3 trong 4ml axit
axetic CH3COOH và 4,5ml trietylorthofomiat HC(OC 2H5)3 vào bình cầu

tonc= 150oC

25ml. Khuấy và đun hồi lƣu ở nhiệt độ 75 – 80oC trong 4 – 5h. Làm lạnh hỗn

Sản phẩm màu đỏ thẫm

hợp, thêm vào 2ml axit HCl đặc và 5ml nƣớc cất , có kết tủa tách ra. Lọc chất

Dung môi kết tinh: etanol

rắn, kết tinh lại trong dung môi etanol.

Dung môi kết tinh: etanol

Chúng tôi đã tổng hợp đƣợc 16 dẫn xuất 1-aryltetrazol sau:

2.1.8 Tổng hợp 1-amino-4-(napht-2’-yldiazenyl)naphtalen (A8)
Điazo hóa 1,43g (0,01mol) β-naphtylamin

2.2.1 Tổng hợp 1-phenyltetrazol (T1)
Đi từ: 0,93ml (0,01mol) anilin

Ghép với 1,43g (0,01 mol) α-naphtylamin

0,72g (0,011mol) natriazit NaN3

Hiệu suất: 65%

Hiệu suất: 54%

tonc=

tonc= 66-67oC

o

165 C

Sản phẩm màu đỏ

Sản phẩm màu trắng

Dung môi kết tinh: benzen

Dung môi kết tinh: etanol

Dung môi kết tinh: etanol

2.2.2 Tổng hợp 1-(m-nitrophenyl)tetrazol (T2)

2.1.9 Tổng hợp 2-amino-1-(napht-2’-yldiazenyl)naphtalen (A9)
Điazo hóa 1,43g (0,01mol) α-naphtylamin

0,36g (0,0055mol) natriazit NaN3

Ghép với 1,43g (0,01 mol) β-naphtylamin

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

27

Đi từ: 0,69g (0,005mol) m-nitroanilin

Hiệu suất: 65%



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

28




Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

Luận văn tốt nghiệp

tonc= 91-92oC

Sản phẩm màu trắng sữa

Sản phẩm màu vàng

Dung môi kết tinh: etanol

Dung môi kết tinh: etanol

2.2.6 Tổng hợp 1-(p-clophenyl)tetrazol (T6)
Đi từ: 0,64g (0,005mol) p-cloanilin

2.2.3 Tổng hợp 1-(p-nitrophenyl)tetrazol (T3)
Đi từ: 0,69g (0,005mol) p-nitroanilin

0,36g (0,0055mol) natriazit NaN3
Hiệu suất: 49%

0,36g (0,0055mol) natriazit NaN3
Hiệu suất: 62%

tonc= 127-128oC

tonc= 197-198oC

Sản phẩm màu trắng

Sản phẩm màu vàng nhạt

Dung môi kết tinh: etanol

Dung môi kết tinh: etanol

2.2.7 Tổng hợp 1-(2’-piridin)tetrazol (T7)
Đi từ: 0,44g (0,01mol) 2-aminopiridin

2.2.4 Tổng hợp 1-(o-cacboxylphenyl)tetrazol (T4)
Đi từ: 1,37g (0,01mol) o-aminobenzoic axit

0,72g (0,011mol) natriazit NaN3
Hiệu suất: 63%

0,72g (0,011mol) natriazit NaN3
Hiệu suất: 40%

tonc= 129-130oC

tonc= 198-199oC

Sản phẩm màu trắng

Sản phẩm màu tím nhạt

Dung môi kết tinh: etanol

Dung môi kết tinh: etanol

2.2.8 Tổng hợp 1-(4’-biphenyl)tetrazol (T8)
Đi từ: 1,69g (0,01 mol) 4-aminobiphenyl

2.2.5 Tổng hợp 1-(p-metyllphenyl)tetrazol (T5)
Đi từ: 1,07g (0,01mol) p-metylanilin

0,65g (0,01 mol) natriazit NaN3
Hiệu suất: 50%

0,72g (0,011mol) natriazit NaN3
Hiệu suất: 64%

tonc= 160-161oC

tonc= 90-91oC

Sản phẩm màu vàng nhạt

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Vũ Kim Liên – K15

29



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

30




Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

Dung môi kết tinh: etanol

Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

Dung môi kết tinh: etanol

2.2.9 Tổng hợp 1-(napht-2-yl)tetrazol (T9)

2.2.12 Tổng hợp 1-{4’-[4’’-metylphenyl)diazenyl]napht-1’-yl}tetrazol (T12)

Đi từ: 1,43g (0,01mol) 2-aminonaphtalen

Đi

từ:

1,305g

0,36g (0,0055mol) natriazit NaN3

Hiệu suất: 59%
tonc= 190-191oC

Hiệu suất: 26%

Sản phẩm màu vàng

tonc= 139-140oC

Dung môi kết tinh: etanol

Sản phẩm màu đỏ

2.2.10 Tổng hợp 1-[4’-(phenyldiazenyl)phenyl]tetrazol (T10)

Dung môi kết tinh: etanol
2.2.13 Tổng hợp 1-[4’-(napht-2’’-yldiazenyl)phenyl]tetrazol (T13)

Đi từ: 0,985g (0,005mol) 4-(phenyldiazenyl)anilin

Đi từ: 1,305g (0,005mol) 4-[(napht-2’-yldiazenyl)anilin (A5)

0,36g (0,0055mol) natriazit NaN3

0,36g (0,0055mol) natriazit NaN3

Hiệu suất: 74%
tonc= 189-190oC

Hiệu suất: 24%

Sản phẩm màu vàng đậm

tonc= 174oC

Dung môi kết tinh: etanol

Sản phẩm màu nâu

2.2.11 Tổng hợp 1-{1’-[4’’-metylphenyl)diazenyl]napht-2’-yl}tetrazol (T11)
từ:

1,305g

1-amino-4-[(4’-metylphenyl)

diazenyl]naphtalen (A3)

0,72g (0,011mol) natriazit NaN3

Đi

(0,005mol)

(0,005mol)

2-amino-1-[(4’-metylphenyl)

Dung môi kết tinh: etanol
2.2.14 Tổng hợp 1-[4’-[(napht-1’’-yldiazenyl)napht-1’-yl]tetrazol (T14)
Đi từ: 1,48g (0,005mol) 1-amino-4-(napht-1’-yldiazenyl)naphtalen (A6)

diazenyl]naphtalen (A4)
0,36g (0,0055mol) natriazit NaN3

0,36g (0,0055mol) natriazit NaN3

Hiệu suất: 20%

Hiệu suất: 25%

tonc= 130oC

tonc= 160-161oC

Sản phẩm màu nâu đỏ

Sản phẩm màu vàng nhạt

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

31



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

32




Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

Luận văn tốt nghiệp

Dung môi kết tinh: etanol

Vũ Kim Liên – K15

CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

2.2.15 Tổng hợp 1-[1’-(napht-2’’-yldiazenyl)napht-2’-yl]tetrazol (T15)
Đi từ: 1,48g (0,005mol) 2-amino-1-(napht-2’-yldiazenyl)naphtalen (A9)

3.1 TỔNG HỢP CÁC AROAMINOAREN
Công thức tổng quát của các aminoazoaren:

0,36g (0,0055mol) natriazit NaN3
1

Hiệu suất: 20%

Ar

N

N

2

Ar

NH2

Chúng tôi tổng hợp các aminoazoaren dƣ̣a trên phƣơng pháp ghép muối

tonc= 90-91oC

điazoni thơm với các amin thơm . Muối điazoni thơm đƣợc điều chế bằng cách

Sản phẩm màu nâu đen

cho amin thơm phản ƣ́ng với natrinitrit NaNO

Dung môi kết tinh: etanol

2

trong môi trƣờng axit HCl đặc

o

ở nhiệt độ dƣới 5 C.

2.2.16 Tổng hợp 1-[4’-(napht-2’’-yldiazenyl)napht-1’-yl]tetrazol (T16)

Sơ đồ tổng hợp:

Đi từ: 1,48g (0,005mol) 1-amino 4-(napht-2’-yldiazenyl)naphtalen(A8)
Ar

0,36g (0,0055mol) natriazit NaN3

1

HCl + H2O
NH2

Ar

1

+

N

N Cl

-

NaNO2, t° < 0 - 5 °C

Hiệu suất: 30%
1

tonc= 130-131oC

Ar

2

+

+ Ar N

N

NH2

Ar

1

N

N

Ar

2

NH2

HCl + H2O

Sản phẩm màu vàng đậm
Trong đó:

Dung môi kết tinh: etanol

Ar1 – NH2: 3-nitroanilin; 4-nitroanilin; p-toludin; 1-aminonaphtalen; 2aminonaphtalen;
Ar2 – NH2 : anilin; 1-aminonaphtalen; 2-aminonaphtalen.
Trong quá trình tổng hợp muối điazoni nên giữ nhiệt độ phản ứng dƣới

o

5 C bằng cách làm lạnh trong hỗn hợp đá muối và nhỏ từ từ dung dịch NaNO 2
vì muối điazoni rất kém bền. Chính vì vậy, sau khi tạo muối phải tiến hành
ngay phản ứng ghép đôi azo. Các muối điazoni thƣờng có màu sắc thay đổi từ
vàng nhạt đến đỏ tùy thuộc vào bản chất chất phản ứng.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

33



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

34




Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

Chúng tôi đã tổng hợp đƣợc 9 aminoazoaren, các chất đều ở dạng rắn,
thƣờng kết tinh lại trong etanol. Đa số các chất không tan trong nƣớc, tan tốt

trong axeton, DMF… có nhiệt độ nóng chảy xác định. Cấu trúc của các chất

7

A7

8

A8

NH2

Đỏ
126-128
thẫm

60

tổng hợp đƣợc xác định bằng các phƣơng pháp phổ IR, UV và MS. Các
aminoazoaren chúng tôi tổng hợp đƣợc sử dụng là chất đầu cho quá trình tổng
hợp dẫn xuất 1-arytetrazol. Kết quả tổng hợp các chất đƣợc ghi ở bảng 3.1.

1

STT

Kí
hiệu

1

A1

Ar1

N

N

2

Ar

NH2

O 2N

9
Màu
sắc

Ar2 – NH2

tonc
o

Hiệu
suất
(%)

95

59

( C)

NH2

Vàng
chanh

NH2

Nâu
vàng

150

65

Đỏ

98-100

52

NH2

Bảng 3.1: Kết quả tổng hợp các aminoazoaren
Ar

Đỏ

NH2

A9

3.1.1 Phổ hồng ngoại (IR) của các aminoazoaren
Khi phân tử hấp thụ bức xạ trong vùng hồng ngoại sẽ làm quay phân tử
quanh trục không gian của phân tử gay ra những dao động của nguyên tử và

2

A2

85

60,5

O 2N

3

A3

tạo ra tín hiệu trên phổ hồng ngoại. Vì vậy, phổ hồng ngoại là một trong
Đỏ

H3C

những phƣơng pháp vật lý hiện đại giúp phát hiện ra những nhóm chức,
133

65

NH2

4

5

A4

liên kết trong phân tử. Những dao động này làm biến đổi momen lƣỡng cực,

tôi ghi đƣợc những thông tin để khẳng định cấu trúc các hợp chất tổng hợp
NH2

H3C

A5

nghiên cứu cấu tạo của các chất. Nhờ phƣơng pháp đo phổ hồng ngoại, chúng

NH2

Đỏ
tƣơi

110

56

đƣợc.
Trên phổ IR của aminoazoaren (xem bảng 3.2) xuất hiện các pic hấp

Nâu
165-166
đỏ

thụ đặc trƣng ở 3500-3300cm-1 (  NH 2 amin bậc 1), ở 3055-3022cm-1 (νC-H
49

thơm), ở 1650 – 1630cm-1 (δN-H thơm), ở 1621 – 1434cm-1 (νC=C thơm), ở
1579 – 1565cm-1 (νN=N của nhóm azo). Tuy nhiên pic hấp thụ của nhóm azo

6

Đỏ
178-180
thẫm

A6

62

không đặc trƣng nhiều vì thƣờng lẫn với pic hấp thụ C=C của vòng thơm.

NH2

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

35



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

36




Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

So sánh phổ tử ngoại của chất tổng hợp với amin thơm ban đầu, chúng
tôi nhận thấy: nhìn chung phổ tử ngoại của aminoazoaren xuất hiện 3-4 cực
đại hấp thụ và có sự chuyển dịch mạnh về phía sóng dài, đặc biệt các hợp chất
từ A5 đến A8 cho bƣớc sóng hấp thụ trong vùng khả kiến (xem ở bảng 3.2).
Đó là do có nhóm thế liên hợp NH2, số lƣợng vòng thơm trong phân tử tăng
lên đồng thời liên kết azo hình thành kéo dài mạch liên hợp. Đây là cơ sở xác
nhân sự tạo thành các hợp chất aminoazoaren.

Hình 3.1: Phổ IR của 1-amino-4-(napht-2’-yldiazenyl)naphtalen (A8)

Trên phổ IR của A8 (hình 3.1) thấy xuất hiện hai pic nhọn hấp thụ mạnh
trong vùng 3371 và 3471cm-1 đặc trƣng cho dao động hóa trị của amin bậc 1;
pic ở 3050cm-1 là dao động hóa trị của liên kết C-H vòng thơm; pic ở 1624cm1

tƣơng ứng với dao động biến dạng N-H; các pic ở 1516, 1461cm-1 là dao

động hóa trị của liên kết C=C thơm; đối với nhóm azo N=N thì pic hấp thụ ở
1573cm-1. Ngoài ra trên phổ còn có pic hấp thụ ở 1339cm-1 ứng với dao động
hóa trị C-N của amin thơm.
Hình 3.2: Phổ UV của 1-amino-4-(napht-1’-yldiazenyl)naphtalen (A6)

3.1.2 Phổ tử ngoại (UV) của các aminoazoaren
Cùng với các nhóm chức, các aminoazoaren mà chúng tôi tổng hợp

Trên phổ UV của A6 có cực đại hấp thụ λmax = 463nm ứng với sự

đƣợc theo dự kiến có chứa hệ vòng thơm (vòng benzen và vòng naphtalen),

chuyển mức electron trên mạch liên hợp trên toàn bộ phân tử và cao hơn rất

có cặp electron n của nitơ chƣa tham gia liên kết (ở nhóm NH2) và có các

nhiều so với cực đại hấp thụ λmax = 375nm của vòng naphtalen ban đầu. Sự

nhóm mang màu nhƣ C=C, nhóm azo N=N. Đặc điểm cấu tạo đó cho thấy:

chuyển dịch mạnh cực đại hấp thụ λmax của A6 là do sự liên hợp của cặp

bên cạnh phổ hồng ngoại thì phổ tử ngoại cũng là một phƣơng pháp tốt để

electron trên nguyên tử nitơ vào vòng thơm, đồng thời liên kết azo hình thành

nghiên cứu cấu tạo và tìm mối quan hệ giữa cấu tạo và tính chất.

kéo dài mạch liên hợp.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

37



38




Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

Bảng 3.2: Phổ IR và phổ UV của các aminoazoaren
Trên phổ tử ngoại của đồng phân A2 có λmax = 336nm và A1 có λmax =
391nm ứng với bƣớc chuyển điện tử π–π của vòng benzen chứa nhóm thế.

STT

 NH

có lẽ do ảnh hƣởng của vị trí nhóm thế trong vòng benzen, đồng phân A1 có

So sánh phổ UV của các hợp chất trong dãy chúng tôi nhận thấy: hợp

A1

3360

1434

A2

3431

2
3

Các hợp chất từ A5 đến A8 có cực đại hấp thụ bƣớc sóng dài (λ1) ứng
với dải hấp thụ ρ của vòng naphtalen bị biến đổi mạnh nhất khi số vòng thơm

A3

4

5

A5

trong khi cực đại có bƣớc sóng trung (λ2) thay đổi không đáng kể từ 243,5 –
276nm. Sở dĩ có hiện tƣợng này là do vòng ngƣng tụ naphtalen cho hấp phụ ở
3 vùng chính: dải ρ, dải β, dải α. Khi số vòng thơm tăng lên thì dải ρ chuyển

6

A6

dịch về phía sóng dài nhanh nhất rồi đến dải β và cuối cùng là dải α.
Với các đồng phân A6, A7 và A8 có cực đại hấp thụ gần tƣơng đƣơng
nhau, chứng tỏ vị trí của nhóm amino gắn vào vòng naphtalen không ảnh

7

A7

1571

9

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

39



A8

A9

Pmax

391,0

1,618

243,5

0,559

336,4

0,388

1456

1573

275,0

0,263

1569

-

-

1564

-

-

494,5

0,256

276,0

0,270

214,0

1,228

463,5

1,748

266,5

1,257

245,5

1,560

466,0

0,257

344,0

0,120

213,5

0,788

467,5

0,761

266,5

0,554

211,5

1,099

-

-

3326

1515
1621
1504

3469

1514

3383

1497

3384

1612

3477

1509

3449

1618

3384

1508

3471

1518

3371

1461

3404

1626

3321

1507

1579

1565

1566

hƣởng nhiều đến sự chuyển mức electron.
8

λmax

1525

1625

A4

N=N

1621

3475

3401

tăng lên, trong khi cực đại hấp thụ có bƣớc sóng trung (λ2) thì không. Nhƣ ở
hợp chất A1 và A5 cực đại có bƣớc sóng dài (λ1) tăng nhanh từ 391 – 494nm,

C=C
1505

chất A5 có λmax = 494nm cao hơn rất nhiều so với hợp chất A1 có λmax =
391nm, do số lƣợng vòng thơm tăng lên.

2

3484

1

phân A2 có nhóm thế NO2 ở vị trí meta không gây nên tƣơng tác này.

etanol (nm)

Kí hiệu

Trong đó λmax của đồng phân A1 cao hơn nhiều so với λmax của đồng phân A2
nhóm NH2 và NO2 ở vị trí para gây nên tƣơng tác cộng hƣởng trong khi đồng

Phổ UV, dung môi

Phổ IR (KBr) cm-1

*

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

1573

1566

40




Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

Luận văn tốt nghiệp

Từ kết quả phân tích phổ IR và phổ UV các aminoazoaren chúng tôi đã

Vũ Kim Liên – K15

Bảng 3.3: Phổ MS của một số hợp chất aminoazoaren

xác định đƣợc sự có mặt của các nhóm chức, các nhóm nguyên tử và liên kết

Kí

trong từng chất, phù hợp với công thức cấu tạo dự kiến và góp phần xác định

hiệu

CTPT

[M]+

cấu trúc phân tử.

Phổ khối lƣợng (MS) m/z (I%)
242(45, M+);

A1

3.1.3 Phổ khối (MS) của một số aminoazoaren

C12H10N4O2 242

Sau khi phân tích phổ MS của aminoazoaren chúng tôi nhận thấy đều
thấy xuất hiện các pic ion phân tử (M+) phù hợp với kết quả tính phân tử khối

A2

C12H10N4O2 242

theo công thức dự kiến và phù hợp với quy tắc nitơ (xem bảng 3.3). Hƣớng
phân mảnh ion phân tử theo những quy luật nhất định nhƣ cắt nhóm liên kết N=N- (của nhóm azo), nhóm amin NH2, nhóm HCN (giữa nhóm azo với vòng

A3

C17H15N3

261

212(7); 184( 2); 167(3);

150(26); 122(34); 120(32); 105(17); 92(100);
77(74); 75(13); 65(40); 51(12)…
242(2, M+); 212(1); 182(3); 166(3); 150(65);
122(100); 92(28); 76(32); 75(38); 64(13)…
261(56, M+); 245(2); 232(1); 217(2); 170(8);
142(100); 115(40); 91(16); 77(3); 65(11)…
261(74, M+); 246(5); 232(14); 217(11);

thơm), nhóm -C6H4NH2 sau đó mới phá vỡ vòng thơm.
A4

C17H15N3

261

170(5); 142(74); 115(100); 91(32); 77(11);

65(27)…

A5

C16H13N3

247

A6

C20H15N3

297

A7

C20H15N3

297

A8

C20H15N3

297

A9

C20H15N3

297

247(7)(M+), 171(8), 156(7), 149(10), 143(47),
127(53), 115(37), 77(7)…
297(40, M+); 268(39); 252(5); 142(51);
127(40); 115(100); 101(9); 89(12); 77(11)…
297(80, M+); 268(20); 142(100); 127(50);
115(60); 77(10)…
297(53, M+);

268(13); 142(100); 127(46);

115(57); 77(10)…
297(40, M+); 282(5); 268(39); 252(5); 142(50)
127(39); 115(100); 101(9); 89(12); 77(11)…

Hai đồng phân A1 và A2 đều xuất hiện ion phân tử M+ = 242 nhƣng có
tín hiệu cƣờng độ phổ khác nhau khá nhiều (45% ở A1 và 2% ở A2). Trong

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

41



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

42

Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

quá trình phân mảnh thì ở A1 tần suất lớn nhất là tạo ion có m/z = 92(100%),

Trên phổ khối của các hợp chất A6 ÷ A9 đều cho ion phân tử M+ = 297 có

còn đồng phân A2 thì có xu hƣớng lớn nhất là cho mảnh có m/z = 122

cƣờng độ tƣơng đối mạnh, nhƣng các pic ion mảnh có m/z và cƣờng độ khác

(100%) nhƣ sau:

nhau. Sự phá vỡ phân tử chịu ảnh hƣởng của hiệu ứng thế ortho đƣợc thể hiện
rõ rệt. Ở đồng phân A6 và A9 tần suất lớn nhất là tạo ion m/z = 115 (100%),
+

NH 2

+

;
O 2N

m/z = 92

nhƣng chúng có sự khác nhau về các ion gốc. Chẳng hạn ở đồng phân A9 xuất
hiện ion m/z = 282 (5%), trong khi đó đồng phân A6 không có. Ngƣợc lại

m/z = 122
+

Trên phổ khối của A3 và A4 đều cho ion phân tử M = 261 có cƣờng độ

đồng phân A7 và A8 thì tần suất lớn nhất lại cho ion có m/z = 142 (100%).

tƣơng đối mạnh (56% ở A3 và 74% ở A4) và có các pic ion mảnh có m/z
tƣơng đối giống nhau. Cơ chế phân mảnh ƣu tiên theo hƣớng cắt gốc phenyl,
nhóm N2 và NH2 cho các ion mảnh có m/z là 170, 142, 115, 91 và 77. Ở A3
tần suất lớn nhất là tạo ion có m/z = 142(100%), còn đồng phân A4 thì xu
hƣớng lớn nhất là cho mảnh có m/z = 150 (100%). Nhƣ vậy mặc dù cùng cho
các ion mảnh tƣơng tự nhau nhƣng ở đây ta thấy cƣờng độ của chúng khác
nhau, có lẽ so ảnh hƣởng của hiệu ứng ortho đến sự ƣu tiên phân cắt liên kết.
Sơ đồ phân mảnh nêu ở hình 3.3.
H2N

H3C

N

.+

N

.

- N3H2

CH3
H3 C

+

.

+

+

Hình 3.4: Phổ MS của 2-amino-1-(napht-2’-yldiazenyl)naphtalen (A9)

M = 216
m/z = 217
N

m/z = 91

Trên phổ MS của A9 (hình 3.4) có pic ion phân tử M+ = 297 phù hợp

+

N

với kết quả tính phân tử khối theo công thức dự kiến. Sự phân cắt các liên kết

NH 2

NH 2
- N2

m/z = 170

+

- HCN

m/z = 142

+

m/z = 115

tạo ra các pic ion dƣơng mảnh phù hợp với quy luật trên. Phân cắt nhóm
nguyên tử ( N 2 H ) cho pic ion phân tử có m/z = 268, phân cắt liên kết giữa
azo với vòng thơm cho pic ion C10H8N+ có m/z =142, hoặc ion (C10H7+) có

Hình 3.3: Sơ đồ phân mảnh của 2-amino-1-[(4’metylphenyl)diazenyl] naphtalen (A4)

m/z =127... Trong các ion phân mảnh, pic ion (C 9H7+) có m/z = 115 cho
cƣờng độ cao nhất chứng tỏ ion C9H7+ tồn tại bền vững nên trong quá trình
phân cắt chủ yếu tạo ion này.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

43



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

44




Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

NH 2

.+

.

N N
+

m/z = 127

.N

Vũ Kim Liên – K15

axetic CH3COOH. Bởi vì theo phƣơng pháp này chỉ cần qua một giai đoạn từ

+

H2N

Luận văn tốt nghiệp

chất đầu sẽ cho ra tetrazol.

- N2 H

.

Sơ đồ tồng hợp nhƣ sau:

+

M = 297
2

-

m/z = 268
- N3H3

+

NH 2

.+

.

-

NH2 +

NaN 3 +

HC(OC 2H5)3

CH3COOH

Ar

N

N

HC

N
N

m/z = 142

N

- HCN

Ar

Trong đó Ar – NH2 là:

+

N

NH 2

m/z = 252

1

anilin

2

3-nitroanilin

3

4-nitroanilin

4

2-aminobenzoic

5

p-toludin

Nhƣ vậy, trên cơ sở phân tích phổ IR, phổ UV và phổ MS chúng tôi đã

6

4-clolanilin

xác định đƣợc cấu tạo của các chất tổng hợp phù hợp với công thức cấu tạo

7

2-aminopiridin

dự kiến. Những aminoazoaren này có thể sử dụng làm chất đầu chuyển hóa

8

4-aminobiphenyl

9

2-aminonaphtalen

10

4-(phenyldiazenyl)anilin

11

2-amino-1-[(4’-metylphenyl)diazenyl]naphtalen (A4)

12

1-amino-4-[(4’-metylphenyl)diazenyl]naphtalen (A3)

13

4-(napht-2’-yldiazenyl)anilin (A5)

14

1-amino-4-(napht-1’-yldiazenyl)naphtalen (A6)

Có nhiều phƣơng pháp khác nhau để tổng hợp tetrazol. Chúng tôi đã

15

2-amino-1-(napht-2’-yldiazenyl)naphtalen (A9)

chọn phƣơng pháp [10,11] đi từ các amin thơm sẵn có và một số

16

1-amino-4-(napht-2’-yldiazenyl)naphtalen (A8)

+

m/z = 115

+

m/z = 170

m/z = 89

Hình 3.5: Sơ đồ phân mảnh của 2-amino-1-(napht-2’-yldiazenyl)
naphtalen (A9)

tạo tetrazol.

3.2 TỔNG HỢP CÁC DẪN XUẤT 1-ARYLTETRAZOL
Công thức tổng quát của dẫn xuất 1-arytetrazol:
Ar

N

N

HC

N
N

aminoazoaren đã tổng hợp đƣợc ở trên, phản ứng với natriazit (NaN 3) theo tỷ
lệ 1:1 trong dung môi trietylorthofomiat HC(OC 2H5)3 với sự có mặt của axit

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

45



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

46




Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

Hỗn hợp phản ứng đƣợc cho vào bình cầu, đun hồi lƣu trong khoảng 4
o

Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

axeton, DMF…, có nhiệt độ nóng chảy xác định, hiệu xuất đạt từ 20 – 74%.

– 5h ở nhiệt độ 75 – 80 C. Tùy theo bản chất của chất phản ứng mà có thể

(xem bảng 3.4). Cấu trúc của các tetrazol đƣợc xác định bằng các phƣơng

tăng thêm thời gian hoặc dung môi. Các tetrazol sẽ đƣợc tách ra khi để nguội

pháp phổ IR, UV-VIS,MS và một số đại diện đã đƣợc khảo sát kỹ về phổ 1H –

bình phản ứng có sử lý bằng axit HCl và H2O. Lọc kết tủa, sản phẩm thu đƣợc

NMR, 13C – NMR, HSQC và HMBC.

kết tinh lại trong dung môi thích hợp, chủ yếu là dùng etanol.

Bảng 3.4: Kết quả tổng hợp các dẫn xuất 1-aryltetrazol

Cơ chế của phản ứng trên đến nay chƣa tìm thấy trong tài liệu nhƣng

Ar

chúng tôi cho rằng phản ứng chạy theo các bƣớc sau: trƣớc tiên tạo ra liên kết

N

N
N

−

azometin, sau đó ion N3 tấn công vào liên kết C=N rồi đồng phân hoá đóng
vòng theo cơ chế sau:

N

HC

STT

Kí
hiệu

1

T1

2

T2

Ar

Màu
sắc

tonc (oC)

Hiệu
suất
(%)

Trắng

66-67

54

Vàng

91-92

65

197-198

62

198-199

40

90-91

64

OC2H5

..

Ar NH2

δ+

+

HC

OC2H5
OC2H5

- 2HOC2H5

δ+
Ar N
..

CH

-

OC2H5

N

+

N

-

N Na

O 2N

+

Vàng

Na

3

T3

4

T4

5

T5

6

T6

7

T7

O 2N

nhạt

+

..

Ar N
.. CH

OC2H5

- NaOC2H5

Ar

.. N
..

N

Tím
nhạt

COOH

N:

+

N
-

CH

:N

Trắng

H3C

sữa

+
N
..

N
..:

Ar

N

Cl

Trắng 127-128

70

Trắng 129-130

63

CH

N

N
N

Sơ đồ: Cơ chế của phản ứng tổng hợp tetrazol
Chúng tôi đã tổng hợp đƣợc 16 dẫn xuất 1-aryltetrazol, các hợp chất

N

Vàng
8

T8

nhạt

160-161

50

đƣợc tổng hợp đều ở dạng rắn, đa số không tan trong nƣớc, tan tốt trong

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

47

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

48