Nghiên cứu tổng hợp và tính chất của các 3 acetyl và 4 formylcoumarin glycopyranosyl thiosemicarbazon

Ƣ

-----------------------

VŨ

C TOÁN

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ TÍNH CHẤT CỦA
CÁC 3-ACETYL- VÀ 4-FORMYLCOUMARIN
GLYCOPYRANOSYL THIOSEMICARBAZON
h

n ng nh

hữ cơ

: 62440114

TÓM TẮT

Ế

i - 2015


ông trình n đƣợc hoàn thành tại B môn Hóa hữ cơ- Khoa Hóa
học- rƣờng ại học Khoa học Tự nhiên- ại học Qu c gia Hà N i.

Giáo viên hướng dẫn khoa học: GS.TS. Nguyễn ình h nh

Phản biện: GS.TSKH. Trần Văn ng
Phản biện: P . . Vũ ình Hoàng
Phản biện: P . . gô ại Quang

Luận án được bảo vệ trước Hội đồng cấp Đại học Quốc Gia Hà Nội chấm
luận án tiến sĩ họp tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc
gia Hà Nội vào hồi 9 giờ 00, ngày 04 tháng 02 năm 2015.

Có thể tìm hiểu Luận án tại:
- Thư viện Quốc gia Việt Nam.
- Trung tâm Thông tin- Thư viện/Đại học Quốc gia Hà Nội.


DANH MỤ

Ô

Ì

à Ô

B

1. Nguyen Dinh Thanh, Vu Ngoc Toan (2009), “Contribution to synthesis
of
some
3’-acetylcoumarin
(tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicacbazones”, Tạp chí Hoá học 47(2A), tr. 480-484.
2. Nguyen Dinh Thanh, Vu Ngoc Toan, Nguyen Thi Cuc (2010),
“Contribution to synthesis of 3”-acetylcoumarin (per-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl)-thiosemicarbazones”, Tạp chí Hoá học 48(4B), tr. 115120.

3. Nguyen Dinh Thanh, Vu Ngoc Toan, Luu Cam Tu (2012),
“Contribution
to
synthesis
of
some
4-(tetra-O-acetyl-β-Dglucopyranosyl)thiosemicarbazones of substituted 4-formylcoumarins”,
Tạp chí Hoá học 50(4A), tr. 123-126.
4. Nguyen Dinh Thanh, Vu Ngoc Toan, Nguyen Thi Mai, Vu Hong
Khuyen (2013), “Study on synthesis of some 4-formylcoumarin 4-(tetraO-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazones”, Tạp chí Hoá học
51(5A), tr. 38-43.
5. Nguyen Dinh Thanh, Vu Ngoc Toan, Nguyen Minh Tri, Vu Hong
Khuyen (2013), “Nghiên cứu tổng hợp một số 4-formylcoumarin 4-(tetraO-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon”, Tạp chí Hoá học
51(6ABC), tr. 201-205.
6. Nguyen Dinh Thanh, Vu Ngoc Toan (2013), “Synthesis of some
peracetylated glucopyranosyl thiosemicarbazones of substituted 4formylcoumarins”, Asian Journal of Chemistry 25(12), pp. 6609-6611.
7. Nguyen Dinh Thanh, Vu Ngoc Toan (2014), “Study on NMR spectra of
some
4-formylcoumarin
4-(tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazones”, Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học 19(1), tr. 6873.
8. Vũ Ngọc Toán, Nguyễn Đình Thành (2010), “Góp phần nghiên cứu hoạt
tính sinh học của một số dẫn xuất 3-axetylcoumarin 2,3,4,6- tetra-Oaxetyl-β-D-glucopyranosyl thiosemicacbazon”, Tạp chí Nghiên cứu Khoa
học và Công nghệ Quân sự (8), tr. 81-84.
9. Vu Ngoc Toan, Nguyen Dinh Thanh, Nguyen Thi Hue (2012),
“Synthesis
of
some
4-(Tetra-O-Acetyl--D-Galactopyranosyl)thiosemicarbazones of substituted 4-formylcoumarins”, Tạp chí Khoa học
và Công nghệ 50(3D), tr. 938-943.

MỞ ẦU

1. Ý nghĩ của luận án
Hiện nay xu thế tổng hợp các dẫn xuất của monosaccharide đã và
đang thu hút được sự quan tâm của các nhà hoá học hữu cơ. Những dẫn
xuất này có hoạt tính sinh học đáng chú ý, đặc biệt khi trong phân tử của
chúng có hệ thống liên hợp π. Tiêu biểu là các hợp chất thuộc họ
thiosemicarbazon của monosaccharide.
Thiosemicarbazon là họ các hợp chất quan trọng có nhiều hoạt tính
sinh học đa dạng như: khả năng kháng khuẩn, kháng nấm, kháng virus,
chống ung thư, chống sốt rét, ức chế ăn mòn và chống gỉ sét. Bên cạnh đó,
hợp chất này còn được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khoa học
như: tinh thể học, hóa học siêu phân tử và ngành quang điện tử. Ngoài ra,
các hợp chất dẫn xuất của thiosemicarbazon còn có khả năng tạo phức với
kim loại. Những phức chất này cũng có hoạt tính sinh học như hoạt tính
kháng khuẩn, kháng nấm, kháng virus và chống ung thư,... Chính vì vậy,
mà ngày nay càng nhiều các hợp chất thiosemicarbazon đã được tổng hợp
và nghiên cứu sâu về tính chất hóa học cũng như về hoạt tính sinh học.
Coumarin và dẫn xuất của nó cũng được nghiên cứu, và nhiều hợp
chất có chứa vòng coumarin đã được ứng dụng rộng rãi. Các hợp chất có
chứa vòng coumarin có mặt nhiều trong các loại cây, củ, quả như: cây oải
hương, cỏ ngọt, cam thảo, quả dâu tây, quả mơ, quả anh đào, trong thân
cây quế và củ nghệ vàng, ở dạng các dẫn xuất như: umbelliferone (7hydroxycoumarin),
aesculetin
(6,7-dihydroxy-4-methylcoumarin),
herniarin (7-methoxycoumarin), psoralen, imperatorin,... Sự có mặt của
coumarin có tác dụng chống sâu bệnh cho cây. Coumarin kết hợp với
đường glucose tạo ra các coumarin glucoside có tác dụng chống nấm,
chống khối u, chống đông máu, chống virus HIV, chống giãn động mạch

vành, chống co thắt (umbelliferone),...
Với mục đích tạo ra những hợp chất mới có hoạt tính sinh học, chúng
tôi đã tiến hành nghiên cứu tổng hợp các hợp chất thiosemicarbazon trên
cơ sở phản ứng ngưng tụ các hợp chất carbonyl của coumarin với các
glycosyl thiosemicarbazide. Nghiên cứu một số phản ứng chuyển hóa
thiosemicarbazon và bước đầu thăm dò hoạt tính sinh học của chúng.
2.
i tƣợng v nhiệm vụ củ l ận án
 Đối tượng nghiên cứu của luận án
 Các dẫn xuất thiosemicarbazide chứa hợp phần monosaccharide như Dglucose và D-galactose.
 Các hợp chất thiosemicarbazon của N-(tetra-O-acetyl--Dglucopyranosyl)- và N-(tetra-O-acetyl--D-galactopyranosyl)thiosemicarbazide với các 3-acetylcoumarin và 6-alkoxy- hoặc 7-alkoxycoumarin
thế khác nhau.
1


 Các sản phẩm chuyển hoá của N-(tetra-O-acetyl--D-glycopyranosyl)thiosemicarbazon.
 Nhiệm vụ của luận án
 Tổng hợp các glycosyl thiosemicarbazide từ các dẫn xuất isothiocyanat
của D-glucose và D-galactose.
 Tổng hợp các hợp chất carbonyl của coumarin thế.
 Ngưng tụ glycosyl thiosemicarbazide tổng hợp được với một số hợp
chất carbonyl của coumarin để cho ra các glycosyl thiosemicarbazon
tương ứng.
 Chuyển hóa các glycosyl thiosemicarbazon này bằng phản ứng với
anhydrid acetic để cho các dẫn xuất 4,5-dihydro-1,3,4-thiadiazol.
 Chuyển hóa một số glycosyl thiosemicarbazon này bằng phản ứng với
ω-bromoacetophenon để cho các 2,3-dihydro-1,3-thiazol.
 Thực hiện phản ứng deacetyl một số glycosyl thiosemicarbazon.
 Thăm dò hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm, chống oxy hóa của các
thiosemicarbazon và của một số sản phẩm chuyển hóa thu được.

3. ác đ ng g p mới của luận án
 Đã tổng hợp được 24 hợp chất carbonyl của coumarin, trong đó có 19
hợp chất mới.
 Đã tổng hợp 40 hợp chất thiosemicarbazon của N-(tetra-O-acetyl--Dglucopyranosyl)- và N-(tetra-O-acetyl--D-galactopyranosyl)thiosemicarbazide với các 3-acetylcoumarin và 6-alkoxy- hoặc 7-alkoxy-4formylcoumarin thế khác nhau chưa có trong tài liệu tham khảo bằng
phương pháp tổng hợp sử dụng lò vi sóng.
 Đã thực hiện thành công phản ứng deacetyl hóa đối với 7 hợp chất
glucosyl thiosemicarbazon, sử dụng hệ dung môi trong quá trình phản
ứng, cho sản phẩm với hiệu suất cao (70-82%).
 Đã thực hiện thành công phản ứng đóng vòng một số thiosemicarbazon
thành 4,5-dihydro-1,3,4-thiadiazol. Kết quả thu được 8 hợp chất loại
này với hiệu suất cao (80-90%).
 Đã thực hiện thành công phản ứng đóng vòng một số thiosemicarbazon
thành 2,3-dihydro-1,3-thiazol. Kết quả thu được 7 hợp chất loại này với
hiệu suất 30-65%.
 Đã nghiên cứu cấu trúc của các hợp chất N-(tetra-O-acetyl-β-Dglycopyranosyl)thiosemicarbazon của các 3-acetylcoumarin, 6-alkoxyhoặc 7-alkoxy-4-formylcoumarin thế, và một số sản phẩm chuyển hóa
bằng phương pháp phổ IR, phổ 1H NMR và 13C NMR kết hợp kĩ thuật
phổ 2D NMR (COSY, HSQC, HMBC) và phổ MS.
 Thăm dò hoạt tính sinh học của các dãy hợp chất mới, tìm mối quan hệ
giữa cấu trúc electron và hoạt tính sinh học bằng mô hình Hansch.

2


4. B cục củ l ận án
Luận án gồm 194 trang và 126 trang phụ lục về các hình vẽ, đồ thị,
bảng biểu, các phổ IR, NMR, kết hợp với kỹ thuật phổ 2 chiều COSY,
HMBC, HSQC và MS, kết quả thử hoạt tính sinh học. Luận án được phân
bố như sau: Mở đầu: 02 trang; Tổng quan: 21 trang; Thực nghiệm và
phương pháp nghiên cứu: 31 trang; Kết quả thảo luận: 89 trang; Kết luận:
02 trang; Kiến nghị về những nghiên cứu tiếp theo 01 trang; Các công

trình khoa học của tác giả liên quan đến luận án: 02 trang; Tài liệu tham
khảo: 15 trang (128 tài liệu, trong đó có 07 tài liệu tiếng Việt, 121 tài liệu
tiếng Anh); Phụ lục: 126 trang.
5. Phƣơng pháp nghi n cứ
 Kết hợp giữa phương pháp tổng hợp cổ điển và phương pháp tổng hợp
sử dụng lò vi sóng để tổng hợp các dẫn xuất N-(tetra-O-acetyl--Dglucopyranosyl)- và N-(tetra-O-acetyl--D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon và các sản phẩm chuyển hoá của chúng.
 Sử dụng phương pháp sắc ký lớp mỏng, nhiệt độ nóng chảy để kiểm tra
độ tinh khiết của sản phẩm.
 Sử dụng các phương pháp phổ IR, NMR và MS để xác định cấu trúc
các sản phẩm thu được.
 Hoạt tính kháng vi sinh vật của một số hợp chất được thử nghiệm trên
một vài vi khuẩn Gram-(+) và vi khuẩn Gram-(-), nấm men và nấm
mốc. Hoạt tính quét gốc tự do được thử nghiệm với DPPH.
hƣơng 1. ỔNG QUAN
Chương 1 bao gồm các phần tổng quan sau:
1.1. TỔNG QUAN VỀ COUMARIN VÀ DẪN XUẤT: Giới thiệu chung
về coumarin và dẫn xuất; Một số tính chất quan trọng của coumarin; Tổng
hợp coumarin.
1.2. TỔNG HỢP VÀ TÍNH CHẤT CỦA THIOSEMICARBAZIDE: Tổng
hợp thiosemicarbazide; Tính chất của thiosemicarbazide.
1.3. SỬ DỤNG LÒ VI SÓNG TRONG HOÁ HỌC CARBOHYDRATE
hƣơng 2.
Ệ V P ƢƠ
P
P
Ứ
2.1. TH C NGHIỆM
- Thực nghiệm bao gồm các nội dung sau:
(i) Tổng hợp N-(tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazide
(3) và N-(tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazide (4) từ

dẫn xuất isothiocyanat tương ứng (ở đây, Gly = 2,3,4,6-tetra-O-acetyl-βD-glucopyranosyl hoặc 2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl).

3


H2NNH2.H2O

Gly

N

C

S

Gly

NH C

CH2Cl2, < 20oC

S
3 và4

1 và 2

trong đó:
Gly =
OAc
O

AcO
AcO

NH NH2

OAc
O

AcO
AcO

OAc

OAc

2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dglucopyranosyl (Glc)

2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl (Gal)

(ii) Tổng hợp một số hợp chất carbonyl của coumarin 5, 6.
(iii) Tổng hợp các hợp chất N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dglucopyranosyl)thiosemicarbazon (7) và N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl)thiosemicarbazon (8) của 3-acetylcoumarin thế khác
nhau (5):
O
CH3

R

CH3

5

O

O

3, 4

NH

Gly

C

NH

N
R

methanol, xúc tác CH3COOH b¨ng, MW

S
O

O

7, 8

(iv) Tổng hợp các hợp chất N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dglucopyranosyl)thiosemicarbazon (9) và N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl)thiosemicarbazon (10) của 6-alkoxy- hoặc 7-alkoxy-4formylcoumarin (6):
CHO

R

6
R
O

O

3, 4

Gly
ethanol, xúc tác CH3COOH b¨ng, MW

NH

C

NH

N

CH

S

O

9, 10
O

(v) Chuyển hóa một số hợp chất thiosemicarbazon 7, 9, 10 thành các

hợp chất 4,5-dihydro-1,3,4-thiadiazol (11,12) bằng phản ứng với anhydrid
acetic trong dung môi dicloromethan.

4


Ac
N

N
N
S
H
11'

Gly

7

CH3

O

O

R

anhydrid acetic, CH2Cl2
45-47h

Ac
N

N

CH3

N

Gly

S

Ac

O

11

O

R

Ac
N

N
N

Gly

R

S

H

O

12'
anhydrid acetic, CH2Cl2

O

9, 10
45-47h

Ac
N

N
N

Gly

Ac

R

S

O
12

O

(vi) Chuyển hóa một số 7, 8, 9 thành các 2,3-dihydro-1,3-thiazol (13,
14) bằng phản ứng với ω-bromoacetophenon:
H3C

N

N
O

Gly
C6H5COCH2Br

O

N

7, 8

R

S

13

CH3COONa, dicloromethan, 2h

C6 H5

R

N
C6H5COCH2Br

O

N

Gly

9

O

N

CH3COONa, dicloromethan, 2h

S

14

C6 H5

(vii) Gỡ nhóm bảo vệ acetyl của một số glucosyl thiosemicarbazon:
AcO
AcO

OAc
O

CH3

NH CNHN
OAc
S

R

C

1)MeONa/ MeOH

HO
HO

2) HCl ®Æc, 5h, H=70-79%

O

O

OH
O

CH3

NHC NH N
OH
S

7

AcO
AcO

R

9

O

O

15

OAc
O
NH CNHN
OAc
S

R

C

1)MeONa/ MeOH

HO
HO
2) HCl ®Æc, 5h, H=76-82%

CH
O

OH
O

R

NHCNHN
OH
S
16

O

CH
O
O

2.2. P ƢƠ
P P
ỨU
- Phương pháp tổng hợp hữu cơ cổ điển và phương pháp dùng lò vi sóng.
- Phương pháp tinh chế, sắc ký bản mỏng và kiểm tra độ tinh khiết.
- Phương pháp phân tích cấu trúc.

5


hƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LU N
3.1. TỔNG HỢP N-(TETRA-O-ACETYL-β-D-GLYCOPYRANOSYL)THIOSEMICARBAZIDE (3 và 4)
OH
HO
HO

OAc

OAc
O

OH OH

1, Ac2O/ HClO4
2, Br2 / P ®á/ H2O

N2H4.H2O

H(3)=81%, H(4)=50%

AcO
AcO

toluen khan

O

Pb(SCN)2
OAc Br

AcO
AcO

O
NCS
OAc
1 và 2

OAc
O

AcO
AcO

NH C NH NH2
H

OAc
3 và 4

S

Để điều chế các dẫn xuất N-(tetra-O-acetyl--D-glucopyranosyl)
thiosemicarbazide (3) và N-(tetra-O-acetyl--D-galactopyranosyl)thiosemicarbazide (4), chúng tôi đã tiến hành phản ứng cộng hợp hydrazin hydrat
vào dẫn xuất N-(tetra-O-acetyl--D-glycopyranosyl)isothiocyanat trong
dung môi dicloromethan. Phổ IR của sản phẩm 3 thấy xuất hiện các băng
sóng hấp thụ ở 3322 cm1 và 3129 cm1 (NH), 1532 cm1 (NH), 1742

cm1 (C=O (ester), 1242 cm1 và 1043 cm1 (C–O–C (ether). Trong phổ 1H
NMR xuất hiện các tín hiệu cộng hưởng: Proton H-1 ở =5,81 ppm, proton
H-2 ở =5,08 ppm, proton H-3 ở =5,35 ppm, proton H-4 ở =4,92 ppm,
proton H-5 ở =3,97 ppm, và các proton H-6a và H-6b ở =4,15 và 3,96
ppm. Các tín hiệu proton của các nhóm NH và NH2 ở =9,24; 8,18 và 4,58
ppm tương ứng. Hợp chất 4 cũng được phân tích phổ IR và NMR, các kết
quả thu được phản ánh chính xác cấu trúc của hợp chất tổng hợp.
3.2. TỔNG HỢP M T S
HỢP CHẤT CARBONYL CỦA
COUMARIN
3.2.1. Tổng hợp một số 3-acetylcoumarin thế
Đây là các chất đầu đã biết nên chúng tôi chỉ đo điểm nóng chảy, ghi
phổ IR để xác nhận cấu trúc và so sánh với tài liệu tham khảo. Trên phổ IR
xuất hiện các băng sóng hấp thụ đặc trưng cho các nhóm chức trong phân
tử: vùng 1750-1726 cm‒1 (νC=O keton), 1713-1676 cm‒1 (νC=O lacton), 15971472 cm‒1 (νC=C thơm), 1288-1211 cm‒1 và 1136-1020 cm‒1 (νC-O-C ether).
3.2.2. Tổng hợp một số dẫn xuất alkoxycoumarin
- Phổ IR: Vùng 1737-1708 cm1 (νC=O lacton), 1600-1480 cm1 (νC=C
1
-1
thơm), 1293-1242 cm và 1170-1142 cm (νC-O-C ether).
- Phổ NMR: Các proton trong vòng coumarin có độ chuyển dịch trong
vùng δ=7,63-6,15 ppm. Nhóm methylen gắn với dị tố oxy có độ chuyển
dịch ở gần δ=4,00 ppm. Các nguyên tử carbon trong hợp phần coumarin có
độ chuyển dịch trong khoảng δ=160,1-108,8 ppm, C=O (lacton) có độ
chuyển dịch ở vùng δ=161,8-159,8 ppm.
6


- Phổ MS: các alkoxycoumarin được đo phổ MS theo phương pháp
ESI, pic ion phân tử phù hợp với khối lượng phân tử tính toán.

3.2.3. Tổng hợp một số formylcoumarin
- Phổ IR: Vùng 1737-1712 cm1 (νC=O lacton), 1710-1700 cm1 (νC=O
‒1
‒1
‒1
aldehyd), 1540-1480 cm (νC=C thơm), 1270-1243 cm và từ 1151-1145 cm
(νC-O-C ether).
- Phổ NMR: Các proton của vòng coumarin có độ chuyển dịch trong
vùng δ=8,00-6,33 ppm, proton nhóm -CHO có tín hiệu ở vị trí gần 10 ppm,
proton nhóm thế alkyl ở vùng δ=1,94-0,84 ppm. Các nguyên tử carbon
trong nhóm aldehyd có tín hiệu cộng hưởng ở gần 193,8 ppm, các nguyên
tử C trong vòng coumarin có tín hiệu trong vùng δ=155-109 ppm, các
nguyên tử C-alkyl có tín hiệu ở vùng δ=20-10 ppm.
- Phổ MS: các formylcoumarin được đo phổ MS theo phương pháp
ESI, pic ion phân tử phù hợp với khối lượng phân tử tính toán
3.3. TỔNG HỢP CÁC HỢP CHẤT 3-ACETYLCOUMARIN N(TETRA-O-ACETYL-β-D-GLUCOPYANOSYL)THIOSEMICARBAZON
O
CH3

R

H3C

5a-j
O

O

3

NH

Glu

Methanol, xúc tác CH3COOH b¨ng

C

NH

R

N

S
O

7a-j

O

Sau khi đã tổng hợp và xác nhận cấu trúc của N-(tetra-O-acetyl--Dglucopyranosyl)thiosemicarbazide 3, chúng tôi đã thực hiện việc tổng hợp
các N-(tetra-O-acetyl--D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon của các 3acetylcoumarin thế. Phản ứng này được thực hiện trong dung môi
methanol khan với sự có mặt của acid acetic băng làm xúc tác. Kết quả
được dẫn ra trong Bảng 3.1.
3.3.1. Phổ IR
Trong phổ IR của các hợp chất 7a-j, xuất hiện các băng sóng hấp thụ
đặc trưng cho các nhóm chức có mặt trong phân tử. Vùng 1753-1741 cm1
(νC=O ester), băng sóng hấp thụ của nhóm C=O lacton bị chồng chập bởi hấp
thụ C=O (ester) mạnh hơn, do đó không thấy xuất hiện trên phổ; từ 12371212 cm‒1 và 1076-1038 cm1 (C-O-C) (ether), 1627-1609 cm1 (CH=N),

1100-1090 cm1 (C=S), 3354-3304 cm‒1 và 3332-3194 cm1 (NH), 15901485 cm1 (C=C).
Bảng 3.1. Kết quả tổng hợp các 3-acetylcoumarin N-(tetra-O-acetyl-βD-glucopyranosyl)thiosemicarbazon thế
o
STT
Hợp chất
R
Hiệu suất (%)
nc ( C)
1
5-NO2
226-227
45
7a
2
6-NO2
160-161
60
7b
7


STT
3
4
5
6
7
8
9
10

(oC)
200-201
243-244
164-165
173-174
144-146
279-280
247-248
212-213

Hợp chất
R
6-Cl
7c
6-Br
7d
H
7e
4-CH3
7f
4-CH3-7-OH
7g
6-CH3
7h
7-CH3
7i
8-OCH3
7j

Hiệu suất (%)
56
62
30
42
38
45
68
48

nc

3.3.2. Phổ NMR
Trong phổ 1H NMR, các proton monosaccharide có tín hiệu cộng
hưởng ở vùng δ=5,92-3,98 ppm, proton thơm ở vùng δ=8,51-7,23 ppm.
Proton H-a cho doublet ở khoảng δ=8,77-8,66 ppm và các proton H-b cho
singlet ở khoảng δ=11,15-10,09 ppm. Hằng số ghép cặp giữa proton H-1và
H-2 là J=9,3-9,1 Hz chứng tỏ liên kết C-1-N nằm ở dạng anomer β.
Nguyên tử carbon trong phần gốc đường ở vùng δ=81,3-61,7 ppm. Các
carbon trong nhân thơm coumarin nằm trong vùng δ=152,6-116,2 ppm.
Liên kết >C=N- có  nằm ở khoảng 146,9 ppm. Nhóm C=S có =179
ppm. Nhóm acetat có = 169,9-169,3 ppm và =20,5-20,3 ppm.
3.3.3. Phổ MS
Các hợp chất 7a-j được ghi phổ EI-HRMS, có thể do ion phân tử kém
bền vững nên không xuất hiện trên phổ, tuy nhiên từ các phân mảnh thu
được ta có thể đưa ra sơ đồ phân mảnh cho các hợp chất này, kết quả thu
được khẳng định rằng cấu trúc của các hợp chất là phù hợp với dự kiến.
3.4. Ổ
ỢP
N-(TETRA-O-ACETYL-β-D-GALACTOPY

Y )
E
B Z
Ủ
3-ACETYLẾ
O
CH3

R

4

5'a-i
O

O

H3C
NH

Gal

Methanol, xúc tác CH3COOH b¨ng

C

NH

R

N

S
O

8a-i

O

Tương tự như trong tổng hợp dãy chất 7 ở trên, chúng tôi đã thực hiện
chuyển hóa N-(tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazide 4
với một số 3-acetylcoumarin thế 5’ bằng phương pháp sử dụng lò vi sóng.
Bằng phương pháp này, chúng tôi đã tổng hợp được 9 hợp chất
thiosemicarbazon từ N-(tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicar8


bazide và các 3-acetylcoumarin thế khác nhau. Hiệu suất, nhiệt độ nóng
chảy của một số hợp chất thiosemicarbazon đã tổng hợp được dẫn ra trong
Bảng 3.2.
Bảng 3.2. Kết quả tổng hợp các 3-acetylcoumarin N-(tetra-O-acetyl-βD-galactopyranosyl)thiosemicarbazon thế
o
STT Hợp chất
R
Hiệu suất (%)
nc ( C)
1
6-Cl
160-161
52
8a

2
6-Br
159-160
58
8b
3
4-CH3
203-204
34
8c
4
4-CH3-7-OH
153-154
51
8d
5
6-CH3
309-310
57
8e
6
7
8
9

8f
8g
8h
8i

7-CH3
4-OH
4-OH-8-Me
8-OCH3

194-195
171-172
161-162
217-218

40
76
65
46

3.4.1. Phổ IR
Trong phổ IR của các 3-acetylcoumarin N-(tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl)thiosemicarbazon thế xuất hiện các băng sóng hấp thụ
trong vùng 3499-3323 cm‒1 và 3332-3227 cm‒1 đặc trưng cho dao động
hoá trị của nhóm N-H. Các nhóm carbonyl của nhóm chức ester hấp thụ
trong vùng từ 1752-1736 cm‒1, tương tự như dãy các hợp chất 7, băng
sóng hấp thụ của nhóm C=O lacton cũng bị chồng lấn bởi C=O ester do đó
không thấy xuất hiện trên phổ; Nhóm liên kết C–O–C (ether) hấp thụ trong
khoảng 1272-1224 cm‒1 và 1087-1040 cm‒1. Dao động hoá trị của nhóm
C=N xuất hiện trong vùng từ 1622-1606 cm‒1 với cường độ trung bình
hoặc yếu. Băng sóng hấp thụ có cường độ trung bình nằm trong vùng từ
1090-1070 cm‒1 đặc trưng cho dao động hoá trị của nhóm C=S của
thiosemicarbazon.
3.4.2. Phổ NMR
Phổ 1H NMR của hợp chất này phân thành các vùng phổ sau: Vùng
δ=2,22-1,93 ppm của các proton ở các nhóm acetyl CH3CO trong hợp

phần monosaccharide; vùng δ=5,88-3,99 ppm của các proton của vòng
galactopyranose; vùng δ=8,43-7,22 ppm của các proton ở nhân thơm
coumarin; các proton ở các nhóm NH-b và NH-a có tín hiệu cộng hưởng
từ tương ứng ở δ=11,13 ppm và δ=8,66 ppm. Hằng số ghép cặp giữa hai
proton H-1 và H-2 là J = 9,25 Hz, điều đó chứng tỏ hai proton này ở vị trí
trans đối với nhau và đều ở vị trí axial đối với vòng galactopyranose. Như
9


vậy, liên kết C-1-N phải là một liên kết equatorial, tức là hợp chất có cấu
hình anomer β.
Trong phổ 13C NMR độ chuyển dịch hoá học các nguyên tử carbon
trong hợp phần monosaccharide ở vùng =82-61,1 ppm. Carbon vòng
thơm có =165,5-110,1 ppm. Nguyên tử carbon ở liên kết >C=N có tín
hiệu cộng hưởng ở vùng δ=153,6-147,7 ppm. Nguyên tử carbon ở nhóm
C=S có δ=181,6-180,0 ppm. Nhóm acetat có =170,5-168,8 ppm và 20,620,3 ppm.
3.4.3. Phổ MS
Các hợp chất 8a-i được ghi phổ EI-HRMS, có thể do ion phân tử kém
bền vững nên không xuất hiện trên phổ, tuy nhiên từ các phân mảnh thu
được ta có thể đưa ra sơ đồ phân mảnh cho các hợp chất này, kết quả thu
được khẳng định rằng cấu trúc của các hợp chất là phù hợp với dự kiến.
3.5. TỔNG HỢP M T S 6-ALKOXY- HOẶC 7-ALKOXY-4FORMYLCOUMARIN N-(TETRA-O-ACETYL-β-D-GLUCOPYRANOSYL)THIOSEMICARBAZON
CHO

6a-n

R

3

R
O

O

Glu
ethanol, xúc tác CH3COOH b¨ng, MW

NH

C

NH

N

CH

S

O

9a-n

O

Chúng tôi đã tiến hành phản ứng giữa N-(tetra-O-acetyl-β-Dglucopyranosyl)thiosemicarbazide 3 với một số 6-alkoxy- hoặc 7-alkoxy4-formylcoumarin thế 6 bằng phương pháp sử dụng lò vi sóng. Bằng
phương pháp này, chúng tôi đã tổng hợp được 13 hợp chất
thiosemicarbazon từ N-(tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazide và các 6-alkoxy- hoặc 7-alkoxy-4-formylcoumarin thế khác nhau.
Hiệu suất, nhiệt độ nóng chảy của một số hợp chất thiosemicarbazon đã

tổng hợp được dẫn ra trong Bảng 3.3.
3.5.1. Phổ IR
Trong phổ IR của các 6-alkoxy- hoặc 7-alkoxy-4-formylcoumarin N(tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon thế xuất hiện các
băng sóng hấp thụ trong vùng 3263-3225 cm‒1 đặc trưng cho dao động hoá
trị của nhóm N-H. Các nhóm carbonyl của nhóm chức ester hấp thụ trong
vùng từ 1753-1744 cm‒1, các nhóm C=O lacton hấp thụ trong vùng từ
1703-1694 cm‒1. Nhóm liên kết C–O–C (ether) hấp thụ trong khoảng
1259-1211 cm1 và 1063-1036 cm‒1. Dao động hoá trị của nhóm C=N xuất
hiện trong vùng từ 1620-1600 cm‒1 với cường độ trung bình hoặc yếu.
Băng sóng hấp thụ có cường độ trung bình nằm trong vùng từ 1100-1090
cm‒1 đặc trưng cho dao động hoá trị của nhóm C=S của thiosemicarbazon.
10


3.5.2. Phổ NMR
Trong phổ 1H NMR cho thấy tín hiệu cộng hưởng của các proton
trong vòng đường có độ chuyển dịch trong khoảng δ=6,03-3,99 ppm; độ
chuyển dịch hóa học của các proton trong vòng coumarin nằm trong vùng
δ=7,84-7,03 ppm. Proton NH-4 cho một tín hiệu doublet ở khoảng δ=9,199,08 ppm với hằng số ghép cặp J=9,5-9,0 Hz. Proton NH-2 cho một tín
hiệu singlet ở khoảng =12,22-12,09 ppm, tín hiệu này nằm ở trường yếu
do ảnh hưởng anizotropic của liên kết azomethin bên cạnh. Hằng số ghép
cặp giữa proton H-1’ (=6,03-5,99 ppm) và H-2’ (=5,35-5,29 ppm) là
J=9,25-9,00 Hz, điều này chứng tỏ rằng các proton ở vị trí C-1’ và C-2’
nằm ở vị trí trans đối với nhau, nghĩa là nhóm thế ở C-1’ nằm ở vị trí
anomer β.
Bảng 3.3. Kết quả tổng hợp các 6-alkoxy- hoặc 7-alkoxy-4-formylcoumarin N-(tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon thế
iệ
ất
STT
ợp chất

R
nc (ºC)
(%)
1
6-OEt
189-193
79
9a
2
6-OPr
121-122
69
9b
3
6-OiPr
191-193
69
9c
4
6-OBu
119-121
74
9d
5
6-OPen
166-168
75
9f
6
6-OiPen

179-181
70
9g
7
7-Me
150-152
65
9h
8
7-OEt
137-140
67
9i
9
7-OPr
173-175
65
9j
10
7-OiPr
175-177
68
9k
11
7-OBu
177-179
70
9l
12
7-OiBu

191-193
80
9m
13
7-OiPen
201-203
74
9n
Trên phổ 13C NMR, các nguyên tử carbon trong vòng đường nằm
trong vùng δ=81,7-61,7 ppm. Các carbon thơm nằm trong vùng δ=161,9101,6 ppm. Carbon của nhóm C=N có độ chuyển dịch hóa học nằm trong
vùng từ δ=137,4-136,7 ppm tùy thuộc vào bản chất nhóm thế ở vòng
thơm. Nguyên tử carbon ở nhóm C=S có độ chuyển dịch hóa học nằm ở
vùng δ=~179 ppm với cường độ yếu. Carbon của nhóm C=O có độ chuyển
dịch hóa học nằm trong vùng δ=170,0-169,3 ppm.
Để khẳng định cấu trúc các sản phẩm 9 chúng tôi đã ghi phổ 2D NMR
(COSY, HSQC, HMBC). Dưới đây là kết quả đo phổ HSQC và HMBC
của hợp chất 9i.
11


Hình 3.1. Phổ

củ hợp chất 9i (vùng đƣờng).

Hình 3.2. Phổ

B củ hợp chất 9i (vùng đƣờng).

3.5.3. Phổ ESI-MS
Trên phổ ESI-MS của các chất đều thấy xuất hiện các pic ion phân tử

[M+H]+ và [M+Na]+ phù hợp với kết quả tính toán theo công thức phân tử
dự kiến. Các pic ion phân tử có cường độ từ yếu đến mạnh điều đó chứng
tỏ các ion phân tử này tồn tại ở mức độ bền vững khác nhau.
3.6. TỔNG HỢP M T S 6-ALKOXY- HOẶC 7-ALKOXY-4FORMYLCOUMARIN
N-(TETRA-O-ACETYL-β-D-GALACTOPYRANOSYL)THIOSEMICARBAZON

12


CHO

6a-m

R

R
O

O

4

NH

Gal
ethanol, xúc tác CH3COOH b¨ng, MW

C

NH

N

CH

S

O

10a-m

O

Tương tự, chúng tôi đã tiến hành phản ứng giữa N-(tetra-O-acetyl-βD-galactopyranosyl)thiosemicarbazide 4 với một số 6-alkoxy- hoặc 7alkoxy-4-formylcoumarin thế 6 bằng phương pháp sử dụng lò vi sóng.
Bằng phương pháp này, chúng tôi đã tổng hợp được 8 hợp chất
thiosemicarbazon từ N-(tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazide và các 6-alkoxy- hoặc 7-alkoxy-4-formylcoumarin thế khác nhau.
Hiệu suất, nhiệt độ nóng chảy của một số hợp chất thiosemicarbazon đã
tổng hợp được dẫn ra trong Bảng 3.4.
Bảng 3.4. Kết quả tổng hợp các 6-alkoxy- hoặc 7-alkoxy-4-formylcoumarin N-(tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon
STT

Hợp chất

R

1
2
3
4
5

6
7
8

10a
10b
10d
10f
10h
10i
10j
10m

6-OEt
6-OPr
6-OBu
6-OPen
7-Me
7-OEt
7-OPr
7-OiBu

nc(C)

160-162
140-142
164-165
122-123
158-160
172-174

154-155
200-202

Hiệu suất (%)
64
74
62
70
65
67
65
73

3.6.1. Phổ IR
Trong phổ IR của các 6-alkoxy- hoặc 7-alkoxy-4-formylcoumarin N(tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon thế xuất hiện các
băng sóng hấp thụ trong vùng 3509-3286 và 3320-3223 cm1 đặc trưng
cho dao động hoá trị của nhóm N-H. Các nhóm carbonyl của nhóm chức
ester hấp thụ trong vùng từ 1755-1743 cm–1, các nhóm C=O lacton hấp thụ
trong khoảng 1720-1705 cm‒1. Nhóm liên kết C–O–C (ether) hấp thụ trong
khoảng 1252-1224 và 1049-1038 cm–1. Dao động hoá trị của nhóm C=N
xuất hiện trong vùng từ 1630-1610 cm‒1 với cường độ trung bình hoặc
yếu. Băng sóng hấp thụ có cường độ trung bình nằm trong vùng từ 10901082 cm‒1 đặc trưng cho dao động hoá trị của nhóm C=S của
thiosemicarbazon.
13


3.6.2. Phổ NMR
Trong phổ 1H NMR cho thấy tín hiệu cộng hưởng của các proton
trong vòng đường có độ chuyển dịch trong khoảng δ=5,98-4,05 ppm; độ
chuyển dịch hóa học của các proton trong vòng coumarin nằm trong vùng

δ=7,84-7,03 ppm. Proton NH-4 cho một tín hiệu doublet ở khoảng δ=9,289,16 ppm với hằng số ghép cặp J=9,5-9,0 Hz. Proton NH-2 cho một tín
hiệu singlet ở khoảng =12,21-12,04 ppm, tín hiệu này nằm ở trường yếu
do ảnh hưởng anizotropic của liên kết azomethin bên cạnh. Hằng số ghép
cặp giữa proton H-1’ (δ=5,98-5,94 ppm) và H-2’ (=5,37-5,33 ppm) là
J=10,0-8,75 Hz, điều này chứng tỏ rằng các proton ở vị trí C-1’ và C-2’
nằm ở vị trí trans đối với nhau, nghĩa là nhóm thế ở C-1’ nằm ở vị trí
anomer β.
Trên phổ 13C NMR, các nguyên tử carbon trong vòng đường nằm
trong vùng δ=82,2-61,3 ppm. Các carbon thơm nằm trong vùng δ=155,0101,6 ppm. Nguyên tử carbon ở nhóm C=S có độ chuyển dịch hóa học
nằm ở vùng δ=~179 ppm với cường độ yếu. Carbon của nhóm C=O có độ
chuyển dịch hóa học nằm trong vùng δ=170,0-169,3 ppm.
Để khẳng định cấu trúc các sản phẩm 10 chúng tôi đã ghi phổ 2D
NMR (COSY, HSQC, HMBC). Dưới đây là phổ HSQC và HMBC của
hợp chất 10a.

Hình 3.3. ƣơng tác gần 1H-13
14

củ hợp chất 10 .


Hình 3.4. ƣơng tác x

1

H-13

B củ hợp chất 10 .

3.6.3. Phổ ESI-MS

Phổ MS của dãy chất này được đo theo phương pháp ESI. Trên phổ
pic ion phân tử xuất hiện với số khối phù hợp với trọng lượng phân tử của
mỗi hợp chất.
3.7. Ổ
ỢP
4,5-DIHYDRO-1,3,4D Z
Ừ
N-(TETRA-O-ACETYL-β-D-GLYCOPYRANOSYL)THIOSEMIB Z
Ủ
3- E Y
Ế V 6ALKOXYẶ 7-ALKOXY-4-FORMYL
Ế
Để tổng hợp các dẫn chất 4,5-dihydro-1,3,4-thiadiazol, chúng tôi đã
tiến hành đóng vòng các hợp chất N-(tetra-O-acetyl-β-D-glycopyranosyl)thiosemicarbazon tương ứng 7, 9 hoặc 10 với tác nhân là anhydrid acetic
trong dung môi dicloromethan. Kết quả tổng hợp được trình bày trong
Bảng 3.5.
3.7.1. Phổ IR
Trên phổ IR xuất hiện các băng sóng hấp thụ đặc trưng cho các nhóm
chức trong phân tử. Các băng sóng hấp thụ mạnh trong vùng từ 17531745cm‒1 đặc trưng cho dao động hóa trị của nhóm C=O (ester và lacton);
1238-1227 cm‒1 và 1048-1037 cm‒1 đặc trưng cho dao động hóa trị đối
xứng và bất đối xứng của nhóm C-O-C ether, từ 1379-1343 cm‒1 đặc trưng
cho dao động biến dạng nhóm methyl trong hợp phần monosaccharide của
phân tử. Các băng sóng hấp thụ của liên kết C=C trong hợp phần coumarin
trong vùng từ 1575-1490 cm‒1 và dao động hóa trị CH ở 3060-3034 cm‒1.
Đối với hợp chất 12d thì băng sóng hấp thụ mạnh trong vùng 3328-3284
cm‒1 đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết N-H đã hoàn toàn biến
mất chứng tỏ 2 liên kết NH đã bị acetyl hóa hoàn toàn.
15

Bảng 3.5. Kết quả tổng hợp các 4,5-dihydro-1,3,4-thiadiazol
nc(

o

STT

Hợp chất

R

C)

Hiệu suất (%)

1

11’e

H

117-118

89

2

12’

6-OEt

112-114

82

3

12d

6-OBu

84-85

80

4

12’f

6-OPen

94-96

83

5

12’g

6-OiPen

100-102

85

6

12’i

7-OEt

120-121

84

7

12’m

7-OiBu

110-111

90

8

12’n

7-OiPen

90-92

88

Ở các hợp chất 11’e, 12’ , 12’f, 12’g, 12’i, 12’m, 12’n vẫn còn xuất
hiện băng sóng hấp thụ vùng 3328-3284 cm1 chứng tỏ liên kết NH vẫn
chưa bị acetyl hóa hoàn toàn.
3.7.2. Phổ NMR
Trong phổ, tín hiệu cộng hưởng của các proton trong hợp phần
monosaccharide trong vùng δ=6,00-3,99 ppm; của các proton thơm nằm
trong vùng δ=7,85-6,99 ppm. Các tín hiệu cộng hưởng xuất hiện dưới dạng
doublet ở gần δ=8,5 ppm của proton NH-2 và singlet ở gần δ=10,5 ppm
của proton NH-4 trong phân tử thiosemicarbazon đã hoàn toàn biến mất.
Đồng thời trong vùng δ=2,86-2,28 ppm thấy xuất hiện tín hiệu cộng hưởng
của nhóm N-acetyl ở hợp phần glucosylamin. Tín hiệu cộng hưởng của
nhóm NH-C=N trong các hợp chất 11’e, 12’ , 12’f, 12’g, 12’i, 12’m, 12’n
xuất hiện dưới dạng doublet trong vùng δ=8,34-7,87 ppm.
Trên phổ 13C NMR của các hợp chất 4,5-dihydro-1,3,4-thiadiazol, tín
hiệu cộng hưởng của carbon thiocarbonyl (C=S) thường thấy ở gần
δ=179,0 ppm trong phổ của các thiosemicarbazon đã biến mất, thay vào đó
là tín hiệu cộng hưởng của C=O trong N-COCH3 ở vùng δ=169,4-167,3
ppm. Nguyên tử carbon C=N (trong vòng thiadiazol) cộng hưởng trong
vùng δ=152,7-151,3 ppm. Ngoài ra, các tín hiệu cộng hưởng của các
nguyên tử carbon trong vòng pyranose nằm trong vùng δ=82,2-60,9 ppm.
Các nguyên tử carbon thơm có độ chuyển dịch hóa học trong vùng
δ=159,7-101,8 ppm. Các nguyên tử carbon ở nhóm C=O ester có tín hiệu
cộng hưởng trong vùng δ=170,0-168,9 ppm, các nguyên tử carbon ở nhóm
methyl trong nhóm chức ester acetat cho tín hiệu cộng hưởng ở vùng
δ=20,4-20,1 ppm.

16


Từ phần phổ giãn 1H NMR có thể thấy rằng không chỉ có các proton
trong hợp phần monosaccaride mới có hiện tượng phân tách tín hiệu cộng
hưởng mà cả các proton trong nhóm acetyl cũng thường tách khỏi nhau.
Từ kết quả ghi phổ 1H NMR cho thấy rằng ở hợp chất 12d đã xảy ra sự
acetyl hoá hoàn toàn các nhóm NH ở vị trí C-2 của vòng 4,5-dihydro1,3,4-thiadiazol và nhóm NH ở vị trí N-4 của vòng này. Trong khi đó ở các
hợp chất 11’e, 12’ , 12’f, 12’g, 12’i, 12’m, 12’n thì sự acetyl hoá chỉ xảy
ra ở nhóm NH ở vị trí N-4 của vòng 4,5-dihydro-1,3,4-thiadiazol. Do sự
quay xung quanh liên kết N-C nối với vòng 4,5-dihydro-1,3,4-thiadiazol
đã tạo thành 2 cấu dạng như sau:

Chính sự quay này làm cho proton ở hai cấu dạng này khác nhau về
mặt từ, do có sự khác nhau về tương tác như sau:
+ Tương tác giữa các orbital sp3 trên nguyên tử nitrogen (chứa cặp
electron không chia sẻ) của nhóm 2-amino ở vòng 4,5-dihydro-1,3,4thiadiazol với orbital sp3 của nguyên tử lưu huỳnh trong vòng này (tương
tác sp3-sp3): kí hiệu là cấu dạng A;
+ Tương tác giữa các orbital sp3 trên nguyên tử nitrogen (chứa cặp
electron không chia sẻ) của nhóm 2-amino ở vòng 4,5-dihydro-1,3,4thiadiazol với orbital sp2 của nguyên tử nitrogen N-3 trong vòng này
(tương tác sp3-sp2): kí hiệu là cấu dạng B.
Để khẳng định cấu trúc của các sản phẩm thu được chúng tôi đã tiến
hành ghi phổ 2D NMR (COSY, HSQC, HMBC) của chất đại diện 12’m.
Dưới đây là phổ HSQC và HMBC của sản phẩm 12’m.

17


Hình 3.5. Phổ tƣơng tác gần 1H-13

củ hợp chất 12’m.

Hình 3.6. ƣơng tác x - trong phổ
B củ hợp chất 12’m.
3.7.3. Phổ ESI-MS
Phổ MS của dãy chất này được đo theo phương pháp ESI. Trên phổ
ESI-MS pic ion “giả phân tử” hoặc ion phân tử xuất hiện với số khối phù
hợp với trọng lượng phân tử tính toán theo lý thuyết của mỗi hợp chất.
ỢP
ỢP
Ấ
2,3-DIHYDRO-1,3Ừ
N-(TETRA-O-ACETYL-β-D-GLYCOPYRANOY )
E
B Z
Ủ 3-ACETYLCOUMARIN VÀ 6ALKOXYẶ 7-ALKOXY-4-FORMYL
Ế
3.8.

Ổ
Z

18


Để tổng hợp các dẫn chất 2,3-dihydro-1,3-thiazol, chúng tôi đã tiến
hành đóng vòng các hợp chất N-(tetra-O-acetyl-β-D-glycopyranosyl)
thiosemicarbazon
tương ứng 7, 8 hoặc 9 với tác nhân là ωbromoacetophenon trong dung môi dicloromethan. Kết quả tổng hợp được
trình bày trong Bảng 3.6.

Bảng 3.6. Kết quả tổng hợp các 2,3-dihydro-1,3-thiazol
STT

Hợp chất

R

1
2
3
4
5
6
7

13b
13c
13e
14f
14h
14m
14n

6-Cl
6-Br
H
6-OPen
7-Me
7-OiBu
7-OiPen

nc

(oC)

120-121
98-100
110-111
72-74
104-105
96-97
123-125

Hiệu suất, %
37
31
38
35
40
34
30

3.8.1. Phổ IR
Trên phổ IR quan sát được các băng sóng hấp thụ đặc trưng cho các
nhóm chức có mặt trong phân tử. Băng sóng hấp thụ đặc trưng của nhóm
NH đã biến mất; vùng 1620-1601 cm‒1 ứng với dao động hóa trị của nhóm
C=N, băng sóng hấp thụ đặc trưng cho nhóm chức C=O (ester và lacton)
xuất hiện ở vùng 1756-1746 cm‒1. Dao động hóa trị đối xứng và bất đối
xứng của nhóm C-O-C (ether) ở 1243-1218 cm‒1 và 1054-1037 cm‒1 tương
ứng. Băng sóng hấp thụ của liên kết C=C ở 1584-1490 cm‒1.

3.8.2. Phổ NMR
Phổ 1H NMR của các hợp chất 2,3-dihydro-1,3-thiazol cho thấy có các
vùng tín hiệu rõ rệt, đặc trưng cho từng loại proton có mặt trong phân tử
hợp chất này. Tín hiệu của proton trong vòng thơm ở vùng =8,18-6,83
ppm; tín hiệu của proton liên kết với C-S xuất hiện ở vùng =6,43-6,39
ppm; tín hiệu của proton trong vòng đường ở vùng δ=6,28-3,50 ppm; một
số tín hiệu singlet đặc trưng cho các nhóm methyl của nhóm chức ester
xuất hiện ở vùng =2,12-1,78 ppm.
Trên phổ 13C NMR xuất hiện các tín hiệu cộng hưởng của nguyên tử
carbon có trong phân tử, Tín hiệu của carbon trong liên kết CH=N nằm ở
vùng =157,9-155,6 ppm. Các nguyên tử carbon của nhóm C=O có độ
chuyển dịch hóa học ở vùng =170,0-166,6 ppm với 4 singlet tương ứng
với 4 nhóm acetyl trong phân tử. Độ chuyển dịch hoá học các nguyên tử
carbon trong vòng đường nằm trong vùng δ=83,5-61,4 ppm.

19


Hình 3.7. Phổ 1

củ hợp chất 2,3-dihydro-1,3-thiazol (13e).

Hình 3.8. Phổ 13C NMR của hợp chất 2,3-dihydro-1,3-thiazol (13e).
3.8.3 Phổ MS
Phổ ESI-MS của một số hợp chất 2,3-dihydro-1,3-thiazol được tổng
hợp từ các dẫn xuất 3-acetylcoumarin và 6-alkoxy- hoặc 7-alkoxy-4formylcoumarin N-(tetra-O-acetyl-β-D-glycopyranosyl)thiosemicarbazon
thế cho pic ion “giả phân tử”, thường ở dạng [M+H]+ hay [M+Na]+, với
20

cường độ khá mạnh, thường là pic cơ sở (với cường độ 100%). Sự phân
mảnh của pic ion “giả phân tử” này là không đáng kể, do năng lượng bắn
phá được sử dụng trong phương pháp ion hoá ESI là khá thấp. Số khối của
pic ion phân tử này phù hợp với trọng lượng phân tử tính toán theo công
thức phân tử. Ngoài ra, trên phổ khối của chất có chứa nguyên tử Cl trong
phân tử thì sẽ xuất hiện các pic ion đồng phân với tỉ lệ xấp xỉ 3:1.
3.9. P Ả Ứ
DEACETYL HOÁ Ủ
N-(TETRA-OACETYL-β-D-GLUCOPYRANOSYL)THIOSEMICAR-BAZON
Ủ 3-ACETYLCOUMARIN VÀ 6- ALKOXYẶ 7-ALKOXY4-FORMYL
Ế
Từ các thiosemicarbazon thu được từ phản ứng ngưng tụ ở trên, chúng
tôi đã tiến hành phản ứng deacetyl hóa. Khi trong môi trường kiềm
(MeONa/MeOH) sẽ có sự mở vòng coumarin, để đóng vòng lại, do vậy
chúng tôi đã acid hóa hỗn hợp phản ứng về pH=4-5, thời gian phản ứng
được kiểm tra bằng sắc ký lớp mỏng, thông thường thời gian phản ứng là
5h. Các dữ kiện vật lý của sản phẩm tạo thành được tổng hợp trong Bảng
3.7 dưới đây.
Bảng 3.7. Kết quả tổng hợp các N-(β-D-glucopyranosyl)
thiosemicarbazon
o
STT Hợp chất
R
Hiệu suất (%)
nc ( C)
1
6-Cl
160-162
75
15c

2
6-Br
170-172
79
15d
3
H
164-166
70
15e
4
6-OBu
198-200
76
16d
5
6-OPen
202-203
77
16f
6
7-OiBu
219-220
80
16m
7
7-OiPen
220-222
82
16n

3.9.1. Phổ IR
Trên phổ IR của các hợp chất N-(β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon xuất hiện các băng sóng hấp thụ đặc trưng cho các nhóm
chức có trong phân tử, các băng sóng hấp thụ trong vùng 1743-1749 cm‒1
đặc trưng cho dao động hóa trị của C=O trong hợp phần monosaccharide
đã hoàn toàn biến mất. Đồng thời xuất hiện băng sóng hấp thụ mạnh của
OH alcohol trong vùng 3419-3335 cm‒1 khẳng định phản ứng deacetyl đã
thành công. Ngoài ra, trong phổ xuất hiện các băng sóng hấp thụ của C-OH trong alcohol ở vùng 1266-1027 cm‒1, băng sóng hấp thụ trung bình
21


hoặc yếu ở khoảng 1620-1603 cm‒1 là dao động hóa trị nhóm imine
CH=N, vùng thơm ở khoảng 1600-1476 cm‒1.
3.9.2. Phổ NMR
Trong phổ 1H NMR xuất hiện tín hiệu cộng hưởng của các proton
vòng đường trong vùng δ=5,39-3,12 ppm; độ chuyển dịch của các proton
trong vòng coumarin trong vùng δ=8,36-7,03 ppm. Proton NH-2 cho tín
hiệu singlet trong vùng δ=12,00-10,78 ppm, proton NH-4 cho tín hiệu
doublet ở δ=8,96-8,49 ppm. Các proton methyl trong ester đã biến mất,
đồng thời xuất hiện tín hiệu cộng hưởng của các proton OH trong hợp
phần alcohol ở vùng δ=5,39-3,12 ppm xác nhận sản phẩm đã tạo thành
như dự kiến ban đầu.
Trên phổ 13C NMR tín hiệu cộng hưởng của carbon thiocarbonyl
(C=S) ở gần δ=179,0 ppm, tín hiệu cộng hưởng của carbon trong nhóm
C=O xuất hiện ở vùng δ=161,9-158,5 ppm, các tín hiệu của nguyên tử C
trong vòng coumarin xuất hiện trong khoảng δ=155,5-101,6 ppm, các
nguyên tử C trong hợp phần đường có tín hiệu cộng hưởng trong vùng
δ=84,3-60,7 ppm.

OCH2
OH-3’

OH-2’
H-1’

OH-6’
OH-4’

H-2’

H-6’b

H-6’a

Hình 3.9. Phổ 1H NMR giãn (phần đƣờng) củ hợp chất 16n.

22