Nghiên cứu tổng hợp và chuyển hóa một số 2 amino 4 aryl 4h chromen 3 cacbonitril thế

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
--------------

Lê Trần Tiệp

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ CHUYỂN HÓA MỘT
SỐ HỢP CHẤT 2-AMINO-4-ARYL-4H-CHROMEN-3CACBONITRIL THẾ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

HÀ NỘI – 2015

1


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------

Lê Trần Tiệp

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ CHUYỂN HÓA MỘT
SỐ HỢP CHẤT 2-AMINO-4-ARYL-4H-CHROMEN-3CACBONITRIL THẾ

Chuyên ngành : Hóa Học Hữu Cơ
Mã số
:60440144

Cán bộ hƣớng dẫn: TS.Phạm Văn Phong
GS.TS Nguyễn Đình Thành

HÀ NỘI – 2015

2


3


LỜI CẢM ƠN
Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc em xin chân thành cảm ơn PGS.
TS. Nguyễn Đình Thành và NCS. ThS. Đỗ Sơn Hải đã giao đề tài, tận tình
hướng dẫn em trong suốt thời gian thực hiện khóa luận.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô khoa Hóa học và các thầy cô
trong bộ môn Hóa Hữu Cơ đã giúp đỡ em trong quá trình thực hiện khóa luận.
Em cũng xin cảm ơn các anh chị, các bạn sinh viên K56, các em sinh
viên phòng Tổng Hợp Hữu Cơ I đã động viên, trao đổi và giúp đỡ em trong suốt
thời gian thực hiện khóa luận này.
Hà Nội, ngày 1 tháng 11 năm 2015
Học viên
Lê Trần Tiệp

4


CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT
IL – Ion liquid
: Chất lỏng ion
DMSO-d6
: Dimethyl sunfoxyd được deuteri hóa

1
H-NMR
: 1H-Nuclear Magnetic Resonance (phổ cộng hưởng từ hạt
nhân proton).
13
C-NMR
: 13C-Nuclear Magnetic Resonance (phổ cộng hưởng từ hạt
nhân cacbon-13)
IR
: Infrared Spectroscopy ( phổ hồng ngoại )
COSY
: Correlation Spectroscopy phổ tương quan H-H
MHBC
: Heteronuclear Multiple Bond Coherence phổ tương quan
dị hạt nhân qua nhiều liên kết
Đnc
: Nhiệt độ nóng chảy

δ

: Độ chuyển dịch hóa học

5


MỞ ĐẦU
Ngày nay, cùng với sự phát triển của hóa học nói chung, hóa học về tổng
hợp các hợp chất hữu cơ cũng đang ngày càng phát triển nhằm tạo ra các hợp
chất phục vụ cho đời sống, đặc biệt là các chất có hoạt tính sinh học đối với cơ
thể con người và động vật. Các hợp chất này ngày càng trở nên có ý nghĩa quan

trọng khi nó đươc áp dụng vào lĩnh vực y học chữa bệnh cho con người và động
vật.
Trong thời gian gần đây chất lỏng ion đang được nhiều nhà hóa học chú
ý nhiều hơn vì vừa có thể đóng vai trò như làm dung môi hữu cơ lại vừa có thể
đóng vai trò như xúc tác cho các phản ứng hữu cơ. Bên cạnh đó còn rất nhiều
ưu điểm như không gây cháy, khó bay hơi. . .
Các hợp chất 4H-chromen được phân lập lần đầu tiên vào năm 1962
thông qua sự nhiệt phân 2-acetoxy-3,4-dihydro-2H-chromen. Chất này không
bền, đặc biệt là trong không khí, bị chuyển hoá dễ dàng thành dihydropyran và
ion pyryli tương ứng. Mặc dù bản thân các chromen có ý nghĩa nhỏ trong hóa
học, song nhiều dẫn xuất của chúng là các phân tử sinh học quan trọng, chẳng
hạn như các pyranoflavonoid.
Từ lâu các hợp chất thuộc nhóm glycozit đã được biết đến với nhiều hoạt
tính sinh học đáng quý: kháng virus viêm gan, HIV, chống ung thư…. Nước ta
là một nước nhiệt đới gió mùa, quanh năm nắng lắm mưa nhiều, khí hậu rất
thuận lợi cho sự phát triển của các loại vi khuẩn, virus và nấm gây bệnh. Lớp vỏ
của các loại vi khuẩn, virus đều được cấu tạo từ glycoproteit mà thành phần của
nó chủ yếu là oligo-hoặc polisaccarit . Theo lí thuyết các phần giống nhau hoặc
tương tự nhau sẽ hoà tan dễ dàng trong nhau. Các hợp chất glycozit được gắn
với các nhóm hoạt động sẽ dễ dàng xâm nhập vào vi khuẩn, virus nhờ có liên
kết glycozit giống với vỏ của chúng từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho sự tiêu
diệt những vi khuẩn, virus này của các nhóm hoạt động có trong phân tử. Do đó
việc nghiên cứu và tổng hợp các hợp chất glycozit mới và sàng lọc hoạt tính
sinh học của chúng đang là vấn đề rất được quan tâm hiện nay.
Để góp phần vào việc nghiên cứu hoá học của các chất lỏng ion cũng
như nâng cao hoạt tính sinh học của các hợp chất chromen và monosaccarit,
trong luận văn này tôi đã thực hiện một số nhiệm vụ chính sau:
+Tổng hợp chất lỏng ion 2-hydroxy ethyl amoni axetat
+Tổng hợp một số dẫn xuất 2-amino-4-aryl-7-hydroxy-4H-chromen-3-

6


cacbonitril
+Tổng

hợp

một

số

dẫn

xuất

3-amino-4-aryl-7-hydroxy-1,4-

dihydrochromeno[2,3-c]pyrazol.
+
furanose

Tổng

hợp

1,2-O-tricloroethyliden-α-L-arabino-pentodialdo-1,4-

+Tổng hợp một số N-[(4-aryl-7-hydroxy-1,4-dihydrochromeno[2,3c]pyrazol-3-yl)
-1,2-O-tricloroethyliden-α-L-arabino-pentodialdo-1,4furanose]imin.

7


CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1.

TỔNG QUAN VỀ CHẤT LỎNG ION
Chất lỏng ion (Ion Liquid) là một khái niệm để chỉ các muối hữu cơ tồn

tại ở trạng thái lỏng có khả năng phân ly tao các ion, nhiệt độ nóng chảy thấp
khoảng 100°C . Chất lỏng ion lần đầu tiên được biết đến vào đầu 1914 là
ethylamoni nitrat , tuy nhiên chỉ mới gần đây chất lỏng ion mới được quan tâm
nhiều hơn. Chỉ tính riêng từ 2001-2002 đã có hơn 500 bài nghiên cứu về nó
được xuất bản. Chất lỏng ion nhìn chung có áp suất hơi thấp, không dễ bay hơi,
độ phân cực cao có khả năng hòa tan rất tốt trong các dung môi hữu cơ cũng
như nước. Bên cạnh đó chúng cũng còn trơ về mặt hóa học và có thể hòa tan tốt
các chất hữu cơ . Ngoài ra khả năng tái sử dụng , không bắt lửa cũng như dẫn
truyền điện tử thân thiện với môi trường khiến chùng ngày càng được chú ý.
1.1.1. Vai trò của chất lỏng ion trong phản ứng hữu cơ
Chất lỏng ion là một dung môi xanh thân thiện môi trường, thích hợp
cho nhiểu loại phản ứng hữu cơ và có khả năng phân bố các sản phẩm, tăng
cường tốc độ phản ứng, dễ thu hồi sản phẩm, cố định xúc tác, dễ dàng thu hồi
tái sử dụng. Trong nhiều phản ứng chất lỏng ion còn đóng vai trò như một xúc
tác, hỗ trợ xúc tác. Trong một số trường hợp chất lỏng ion còn cho thấy có thể
xúc tác hiệu quả hơn so với các phân tử dung môi thông thường. Tuy nhiên một
số quy trình phản ứng mà chất lỏng ion được sử dụng trong công nghiệp cũng
vẫn còn một số vấn đề nảy sinh, chẳng hạn như một số quá trình xảy ra không
giải thích được hoặc sự phân hủy không rõ nguyên nhân.
1.1.2. Cấu trúc của một số các chất lỏng thƣờng gặp

8


9


KẾT LUẬN


Đã tổng hợp được chất lỏng ion 2-hydroxy ethylamoni axetat.


Đã tổng hợp được 4 dẫn xuất 2-amino-7-hydroxy-4-aryl-4H-chromen-3cacbonitril bằng cách nghiền với chất lỏng ion thay thế cho đun hồi lưu truyền
thống.

Đã tổng hợp được 4 dẫn xuất 3-amino-7-hydroxy-4-aryl-1,4dihydrochromeno[2,3-c]pyrazol bằng phương pháp đun hồi lưu


Đã tổng hợp được 1,2-O-tricloroethyliden-α-L-arabino-pentodialdo-1,4-

furanose.


Đã khảo sát cách tổng hợp một số dẫn xuất N-[(4-aryl-7-hydroxy-1,4-

dihydrochromeno[2,3-c]pyrazol-3-yl)-1,2-O-tricloroethyliden-α-L-arabinopentodialdo-1,4-furanose)imin.

Cấu trúc của các hợp chất được khẳng định bằng các phương pháp IR,
1

H-NMR, 13C-NMR kết hợp kĩ thuật phổ COSY, HSQC và HMBC

10


TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1.
Đặng Nhƣ Tại, Ngô Thị Thuận (2008), Hóa học hữu cơ, tập 1, 2,
NXB Giáo dục Việt Nam, Hà Nội.
2.
Nguyễn Đình Thành (2011), Các phương phổ ứng dụng trong hóa
học, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
3.
Nguyễn Minh Thảo (2004), Hóa học các hợp chất dị vòng, NXB
Giáo Dục.
Tiếng Anh
4.
F,K,Mohammed. (2009) “2-Amino-5-hydroxy-4-phenyl-7-methyl-4Hchromeno-3-cacbonitrile as a key precursor for the synthesis of several chromen
based heterocylic systems” , Journal of Chemical and Pharmaceutical Research,
pp.213-224
5.
Hua Zhao, Sanjay V. Malhotra. (2002). “Application of ion liquid in
organic synthesis”. Aldrichimica, Vol 35
6.
Huseyin Anil, Levent Yuceer, Tamara Yuceer. (1983), “1,2Trichloroethylidene-α-D-galactofuranose”. Cacbohydrate Research, 123 (1983)
153-156.
7.
Janardhan Banothu, Rajitha Gali, Ravibabu Velpupa and Rajitha
Bavanula. (2013), “Bronsted acidic ion liquid catalysis: an efficient and ecofriendly synthesis of novel fused pyrano pyrimidinones and their antimicrobial

activity”. J. Chem. Scl, Vol 125,pp 843-849.
8.
Maitreyi College, Miranda House. (2014). “Ion liquids : Synthesis and
applications in catalysis”. Advance Chemistry, Vol 2014
9.
Marcos A. P. Martins,Clarissa P. Frizzo,Dayse N. Moreira,Nilo
Zanatta and Helio G. Bonacorso. (2008),“Ion liquids in heterocylic
synthesis”, Chem. Rev,208(6),pp. 2015-2050.
10.
M. Sudershan Rao, Bhupender S. Chihikara, Rakesh Tiwari, Amir
Nasrolahi, Keykavous Parang. (2012), “A greener synthesis of 2Aminochromenes in ion liquid and evaluation of their antiproliferatives
activities”. Chemistry and Biology Interface. Vol 2(6),pp 362-372.
11.
Niyazi Bicak. (2004), “A new ion liquid : 2-hydroxyl ethylammonium
fomate”. Joumal of Molecular Liquids,116, 15-18.

11


12.
Sujay Laskar, Goutam Brahmachari. (2014) “Access to biologically
relevant diverse chromene heterocycles via multicomponent reaction (MCRs) :
Recent advances”, Signpost Open Access Journal of Organic & Biomolecular,
pp1-50.
13.
Omur Makinabakan, Yesim Gul Salman, Levent Yuceer. (1995),
“Chlorodeoxy derivatives from D-galactochloralose”. Cacbohydrate Research,
280, 339-343.
14.

Pretsch E. , Buhlmann P. , Affolter C. , “Structure Determination of

Organic Compounds”, Tables of Spectral Data, Springer - Verlag, Berlin
Heidelberg (2000).
15.
Ranjana Aggawal, Vinod Kumar, Rajiv Kumar, Shiv P. Singh.
(2011), “Approaches towards the synthesis of 5-aminopyrazoles”. Bellstein J.
Org. Chem,7,pp 179-197.
16.

Robyt J. F. (1998), “Essentials of Carbohydrate Chemistry”, Springer-

VelarN. Y Inc. , N. Y. -Berlin-Heidelberg, p399.
17.

Szilágyi L. , Györgydeák Z. , Duddeck, H. (1986), Aldose-

aminoguanidine condensation products:
Carbohydr. Re,Vol 158,pp 67 -69.

syntheses

and

NMR

studies,

18.
Violeta Aburto-Luna, Rosa-Luisa Meza-León, Sylvain Bernès.

(2008), “(R)-3,4,5-Trideoxy-5,6-didehydro-1,2-O-(2,2,2-tricloroethyliden)-αD-glucofuranose-6,3-cacbolactone: a new derivative of α-chloralose”. Acta
Cryst (2008). E64
19.

Witczak Z. J. , “Monosaccharide Isothiocyanates: Synthesis, Chemistry,

and Preparative Applications” in “Advances in Carbohydrate Chemistry and
Biochemistry”, Academ Press, N. Y,Vol. 44,pp 91-145.
20.
Zachariah .(2013), “Pharmacological activities of chromene derivaties :
An overview nancy Thomas and subin mary Zachariah”, Asian Journal of
Pharmaceutical and Clinical Research, pp.11-14.
21.
Ziyauddin S. Quereshi, Krishna M. Deshmukh, Bhalchandra M.
Bahanage. (2014). ”Applications of ion liquids in organic synthesis and
catalysis “
Clean Techn Environ Policy, 16,pp 1487 – 151.

12


13