NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC CỦA MỘT SỐ SẢN PHẨM CHUYỂN HÓA TỪ 2-(ACETAMIDO)-3-(4- CHLOROPHENYL)ACRYLOHYDRAZIDE
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.87 MB, 75 trang )
Header Page 1 of 126.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA HĨA HỌC
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
CHUYÊN NGÀNH: HÓA HỮU CƠ
TÊN ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC CỦA MỘT SỐ SẢN
PHẨM CHUYỂN HÓA TỪ 2-(ACETAMIDO)-3-(4CHLOROPHENYL)ACRYLOHYDRAZIDE
GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công
SVTH : Trương Thị Quỳnh Như
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2015
Footer Page 1 of 126.
Header Page 2 of 126.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA HĨA HỌC
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
CHUYÊN NGÀNH: HÓA HỮU CƠ
TÊN ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC CỦA MỘT SỐ SẢN
PHẨM CHUYỂN HÓA TỪ 2-(ACETAMIDO)-3-(4CHLOROPHENYL)ACRYLOHYDRAZIDE
GVHD: TS. Nguyễn Tiến Công
SVTH : Trương Thị Quỳnh Như
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2015
Footer Page 2 of 126.
Header Page 3 of 126.
LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan rằng luận văn Nghiên cứu cấu trúc của một số sản phẩm
chuyển hóa từ 2-(acetamido)-3-(4-chlorophenyl)acrylohydrazide do chính chúng em
thực hiện dưới sự hướng dẫn của Thầy Nguyễn Tiến Cơng. Tồn bộ nội dung trong
luận văn tốt nghiệp của chúng em không sao chép tại bất cứ đề tài, tiểu luận, luận văn
hay tài liệu nào trước đó. Tồn bộ các thông tin được tham khảo chúng em đã ghi chú
rõ ràng ở mục Tài liệu tham khảo.
Nếu có bất kỳ sai phạm nào so với lời cam đoan, chúng em xin chịu bất kỳ hình
thức xử lý nào theo quy định của nhà trường.
XÁC NHẬN CỦA CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
ThS. Lê Văn Đăng
SVTH: Trương Thị Quỳnh Như
126.
Footer Page 3 of
Trang 1
Header Page 4GVHD:
of 126. TS. Nguyễn Tiến Cơng
Khóa luận tốt nghiệp
LỜI CẢM ƠN
Trong cuộc sống, khơng có bất kì sự thành công nào mà không gắn liền với
những sự quan tâm, hỗ trợ, giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của mọi
người xung quanh mình. Trong suốt quãng thời gian học tập ở giảng đường đại học
đến nay, em đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của q Thầy Cơ, gia đình và bạn bè
rất nhiều. Với lòng biết ơn sâu sắc em xin được gửi lời cảm ơn đến:
Quý thầy cô trong ban chủ nhiệm khoa Hóa trường ĐHSP TP. HCM.
Q thầy cơ ở tổ bộ mơn Hóa Hữu Cơ.
Cùng tồn thể thầy cô ở trường ĐHSP TP. HCM.
Và đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn Thầy Nguyễn Tiến Công, người đã
hướng dẫn em hồn thành khóa luận này. Trong q trình thực hiện đề tài, Thầy là
người đã chỉ bảo em tận tình từ việc tìm tài liệu đến những lúc sửa chữa, bổ sung. Bên
cạnh đó Thầy cịn hướng dẫn mở ra những hướng đi mới, khuyến khích để em có thể
hồn thành khóa luận.
Xin cảm ơn các bạn sinh viên Hóa 4A – 4B – 4C – 4D (2011-2015) đã quan
tâm, khích lệ tinh thần để em có thể hồn thành tốt được khóa luận.
Tuy nhiên, do kiến thức và kinh nghiệm cịn hạn chế nên khơng tránh khỏi
những sai sót. Vì vậy em mong nhận được sự đóng góp ý kiến của q thầy cơ để đề
tài của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
SVTH: Trương Thị Quỳnh Như
Footer Page 4 of 126.
Trang 2
Header Page 5GVHD:
of 126. TS. Nguyễn Tiến Cơng
Khóa luận tốt nghiệp
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................1
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH ...................................................................................6
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................7
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ........................................................................................9
1.1.
OXAZOLONE VÀ CÁC DẪN XUẤT.........................................................9
1.1.1.
Đặc điểm cấu tạo......................................................................................9
1.1.2.
Tổng hợp oxazolone và các dẫn xuất.......................................................9
1.2.
Tổng hợp hydrazide ....................................................................................11
1.2.1.
Đặc điểm cấu tạo....................................................................................11
1.2.2.
Tổng hợp hydrazide ...............................................................................12
1.3.
Một số phản ứng chuyển hóa hydrazide ...................................................14
1.4.
Hoạt tính sinh học của một số hydrazide N-thế (hydrazone) ..................19
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM .......................................................................... 26
2.1.
Sơ đồ thực nghiệm .......................................................................................26
2.2.
Tổng hợp các chất ........................................................................................26
2.2.1.
Tổng hợp 4-(4-chlorobenzylidene)-2-methyloxazol-5-one (A) ...........26
2.2.2.
Tổng hợp 2-(acetamido)-3-(4-chlorophenyl)acrylohydrazide (B) ........28
2.2.3.
Tổng
hợp
5-bromo-2-hydroxybenzylidene-2-(acetamido)-3-(4-
chlorophenyl)acrylohydrazide (C).........................................................................28
2.2.4.
Tổng
hợp
4-(4-chlorobenzylidene)-1-(4-hydroxy-3-
methoxybenzylidene)amino)-2-methyl-1H-imidazol-5-one (D)...........................29
2.3.
Nghiên cứu cấu trúc ....................................................................................30
2.3.1.
Xác định nhiệt độ nóng chảy .................................................................30
2.3.2.
Phổ hồng ngoại ......................................................................................30
SVTH: Trương Thị Quỳnh Như
Footer Page 5 of 126.
Trang 3
Header Page 6GVHD:
of 126. TS. Nguyễn Tiến Công
2.3.3.
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR,
Khóa luận tốt nghiệp
13
C-NMR, HSQC-HMBC,
NOESY) ...............................................................................................................30
2.3.4.
Phổ khối lượng MS ................................................................................30
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN..............................................................31
3.1.
Tổng hợp 4-(4-chlorobenzylidene)-2-methyloxazol-5-one (A) ...............31
3.1.1.
Phương trình phản ứng ..........................................................................31
3.1.2.
Cơ chế phản ứng ....................................................................................31
3.1.3.
Nghiên cứu cấu trúc ...............................................................................32
3.1.3.1. Phổ hồng ngoại (IR) ...........................................................................32
3.1.3.2. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H- NMR) ...........................................33
3.2.
Tổng hợp 2-(acetamido)-3-(4-chlorophenyl)acrylohydrazide (B)...........34
3.2.1.
Phương trình phản ứng ..........................................................................34
3.2.2.
Cơ chế phản ứng ....................................................................................35
3.2.3.
Nghiên cứu cấu trúc ...............................................................................35
3.2.3.1. Phổ hồng ngoại (IR) ...........................................................................35
3.2.3.2. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H- NMR) ...........................................36
3.3.
Tổng hợp hợp chất 5-bromo-2-hydroxybenzylidene-2-(acetamido)-3-(4-
chlorophenyl)acrylohydrazide (C) .........................................................................38
3.3.1.
Phương trình phản ứng ..........................................................................38
3.3.2.
Cơ chế phản ứng ....................................................................................38
3.3.3.
Nghiên cứu cấu trúc ...............................................................................39
3.3.3.1. Phổ hồng ngoại (IR) ...........................................................................39
3.3.3.2. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR) ............................................40
3.3.3.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (13C-NMR) ...........................................42
3.3.3.4. Phổ khối lượng MS.............................................................................43
SVTH: Trương Thị Quỳnh Như
Footer Page 6 of 126.
Trang 4
Header Page 7GVHD:
of 126. TS. Nguyễn Tiến Cơng
Khóa luận tốt nghiệp
3.3.3.5. Phổ NOESY ........................................................................................45
3.4.
Tổng
hợp
4-(4-chlorobenzylidene)-1-(4-hydroxy-3-
methoxybenzylidene)amino)-2-methyl-1H-imidazol-5-one (D)...........................47
3.4.1.
Phương trình phản ứng ..........................................................................47
3.4.2.
Cơ chế phản ứng ....................................................................................47
3.4.3.
Nghiên cứu cấu trúc ...............................................................................47
3.4.3.1. Phổ hồng ngoại (IR) ...........................................................................47
3.4.3.2. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR) ............................................48
3.4.3.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (13C-NMR) ...........................................51
3.4.3.4. Phổ NMR hai chiều (HSQC – HMBC) ..............................................53
3.4.3.5. Phổ khối lượng MS.............................................................................56
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN ...........................................................................................57
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................58
PHỤ LỤC .....................................................................................................................64
SVTH: Trương Thị Quỳnh Như
Footer Page 7 of 126.
Trang 5
Header Page 8GVHD:
of 126. TS. Nguyễn Tiến Cơng
Khóa luận tốt nghiệp
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Hình 1. Phổ hồng ngoại (IR) của hợp chất (A) .............................................................33
Hình 2. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR) của hợp chất (A)...............................34
Hình 3. Phổ hồng ngoại (IR) của hợp chất (B)..............................................................36
Hình 4. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR) của hợp chất (B) ...............................37
Hình 5. Phổ hồng ngoại (IR) của hợp chất (C)..............................................................40
Hình 6. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR) của hợp chất (C) ...............................40
Hình 7. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (13C-NMR) của hợp chất (C)..............................43
Hình 8. Sắc ký đồ của hợp chất (C) ...............................................................................43
Hình 9. Phổ MS của hợp chất (C) .................................................................................44
Hình 10. Phổ NOESY của hợp chất (C) ........................................................................45
Hình 11. Cấu trúc khơng gian của hợp chất (C) ............................................................46
Hình 12. Cấu trúc của hợp chất (C) sau khi đã tối ưu hóa năng lượng .......................46
Hình 13. Phổ hồng ngoại (IR) của hợp chất (D) ...........................................................48
Hình 14. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR) của hợp chất (D).............................51
Hình 15. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (13C-NMR) của hợp chất (D) ...........................52
Hình 16. Một phần phổ tương tác gần 1H-13C HSQC của hợp chất (D) .......................54
Hình 17. Một phần tương tác xa C-H trong phổ HMBC của hợp chất (D)...................55
Hình 18. Sắc kí đồ của hợp chất (D) .............................................................................56
Hình 19. Phổ MS của hợp chất (D) ...............................................................................56
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1. Kết quả tổng hợp và tính chất vật lí .................................................................31
Bảng 2. Tóm tắt phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR) của hợp chất (C) .................42
Bảng 3. Tóm tắt phổ cộng hưởng từ hạt nhân (13C-NMR) của hợp chất (C) ................42
Bảng 4. Tóm tắt phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR) của hợp chất (D) .................50
SVTH: Trương Thị Quỳnh Như
Footer Page 8 of 126.
Trang 6
Header Page 9GVHD:
of 126. TS. Nguyễn Tiến Cơng
Khóa luận tốt nghiệp
Bảng 5. Tóm tắt phổ cộng hưởng từ hạt nhân (13C-NMR) của hợp chất (D)............53
SVTH: Trương Thị Quỳnh Như
Footer Page 9 of 126.
Trang 7
Header Page 10GVHD:
of 126.TS. Nguyễn Tiến Cơng
Khóa luận tốt nghiệp
MỞ ĐẦU
Lý do chọn đề tài
Từ lâu, con người đã biết điều chế ra các loại thuốc để điều trị các loại bệnh và
cơng việc đó vẫn đang được tiếp diễn. Với thực trạng như hiện nay, ô nhiễm môi
trường, ăn uống khơng đảm bảo an tồn vệ sinh thực phẩm … làm cho nguy cơ bị mắc
các bệnh ung thư, bệnh hiểm nghèo rất cao. Để phục vụ cho nhu cầu cuộc sống, các
nhà khoa học đã tổng hợp và khám phá cấu trúc của các hợp chất cũng như tìm hiểu
ứng dụng của chúng để ứng dụng vào y dược cùng với nhiều lĩnh vực khác của đời
sống (nơng nghiệp, phân tích …).
Hydrazide N-thế là một hợp chất quan trọng bởi hoạt tính sinh học của nó cũng
như khả năng ứng dụng của nó trong y học, dược phẩm như kháng virus, kháng khuẩn,
kháng nấm chống nấm, kháng sinh, giảm đau, chống ung thư. Bên cạnh đó, hydrazide
cũng là chất trung gian để tổng hợp ra các dị vòng oxazole, imidazole, …
Việc tổng hợp và nghiên cứu cấu trúc, hoạt tính của hydrazide N-thế hứa hẹn
mang đến những vấn đề lý thú. Để tìm hiểu sâu về các tính chất quan trọng khác của
hydrazide N-thế, tơi chọn đề tài:
“NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC CỦA MỘT SỐ SẢN PHẨM CHUYỂN HĨA TỪ
2-(ACETAMIDO)-3-(4-CHLOROPHENYL)ACRYLOHYDRAZIDE”
Mục đích nghiên cứu
Tổng
hợp
và
chuyển
hóa
hợp
chất
2-(acetamido)-3-(4-
chlorophenyl)acrylohydrazide qua phản ứng với các aldehyde thơm.
Khảo sát tính chất vật lý (trạng thái, dung mơi kết tinh, nhiệt độ nóng chảy, màu
sắc) của các chất tổng hợp được.
Khảo sát cấu trúc của các dẫn xuất điều chế được bằng các phổ hồng ngoại, phổ
cộng hưởng từ hạt nhân và phổ khối lượng.
Khách thể nghiên cứu
2-(acetamido)-3-(4-chlorophenyl)acrylohydrazide và dẫn xuất của nó.
SVTH: Trương Thị Quỳnh Như
Footer Page 10 of 126.
Trang 7
Header Page 11GVHD:
of 126.TS. Nguyễn Tiến Cơng
Khóa luận tốt nghiệp
Đối tượng nghiên cứu
Quy trình tổng hợp, tinh chế và xác lập công thức cấu tạo của các chất cần
nghiên cứu.
Giả thuyết khoa học
Nếu đề tài thành cơng thì nó sẽ giúp chúng ta hiểu thêm về phương pháp tổng
hợp 2-(acetamido)-3-(4-chlorophenyl)acrylohydrazide cũng như cấu trúc của nó trong
khơng gian. Bên cạnh đó cịn có thêm hiểu biết về sự chuyển hóa của chất này thành
những dẫn xuất tương ứng.
Phạm vi nghiên cứu
Tiến hành nghiên cứu và phân tích trong phịng thí nghiệm.
Phương pháp nghiên cứu
Tổng hợp lý thuyết từ các bài báo đã công bố trên internet, luận văn, tiểu luận,
sách chuyên ngành để hệ thống hóa cơ sở lý thuyết và có cái nhìn tổng quan về
hydrazide N-thế và tìm được phương pháp tổng hợp, phân tích cấu trúc phổ.
Tham khảo ý kiến giáo viên hướng dẫn, đúc kết kinh nghiệm bản thân, kết hợp
kĩ thuật thực nghiệm đề xuất phương pháp tổng hợp hiệu quả các hợp chất mong
muốn.
Tiến hành thực nghiệm tổng hợp hydrazide và dẫn xuất của nó tại Phịng thí
nghiệm Hóa hữu cơ, Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí
Minh.
Ghi các phổ hồng ngoại (IR), phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR), phổ khối
lượng (MS) và phân tích cấu trúc của các hợp chất thu được qua các phổ.
SVTH: Trương Thị Quỳnh Như
Footer Page 11 of 126.
Trang 8
Header Page 12GVHD:
of 126.TS. Nguyễn Tiến Cơng
Khóa luận tốt nghiệp
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. OXAZOLONE VÀ CÁC DẪN XUẤT
1.1.1. Đặc điểm cấu tạo
Oxazolone là một hợp chất dị vòng 5 cạnh chứa dị tố nitrogen và oxygen.
Oxazolone cịn có tên gọi khác là azlactone, được nghiên cứu và tổng hợp lần đầu tiên
vào năm 1893 bởi Friedrich Gustav Carl Emil Erlenmeyer [7]. Dẫn xuất 2-alkyl-4arylideneoxazol-5-one có dạng:
Nguyên tử carbon ở vị trí C2 và C4 sẽ quyết định đến hoạt tính sinh học [46].
1.1.2. Tổng hợp oxazolone và các dẫn xuất
Có rất nhiều phương pháp để tổng hợp oxazolone. Trong công trình [21], khi
cho sebasoyl phản ứng với glycine, tác giả đã thu được các hợp chất oxazolone mới.
Theo tài liệu [31], bằng phản ứng Erlenmeyer tác giả đã tổng hợp được
benzylidene-2-oxazol-5(4H)-one.
SVTH: Trương Thị Quỳnh Như
Footer Page 12 of 126.
Trang 9
Header Page 13GVHD:
of 126.TS. Nguyễn Tiến Cơng
Các
tác
giả
[39]
Khóa luận tốt nghiệp
đã
tổng
hợp
được
2-o-tolyl-4-(3-N,N-
dimethylaminophenylmethylene)-oxazol-5-one (TDPO), là một dẫn xuất mới của
oxazole-5-one.
Việc tối ưu hóa năng lượng cũng cho thấy cấu hình Z tại liên kết đơi giữa hợp
phần aryliden với vịng oxazolone có năng lượng thấp hơn cấu hình E. Sau khi nghiên
cứu cấu trúc phân tử bằng phương pháp chiếu xạ tinh thể tia X, các tác giả đã khẳng
định rằng TDPO tồn tại ở cấu hình Z.
Sử dụng phương pháp Erlenmeyer, tác giả [37] đã tổng hợp (Z)-2-aryl-4arylidene-5(4H)-oxazolone (4-6).
SVTH: Trương Thị Quỳnh Như
Footer Page 13 of 126.
Trang 10
Header Page 14GVHD:
of 126.TS. Nguyễn Tiến Cơng
Khóa luận tốt nghiệp
Mặc dù trong các chất (4-6) vẫn tồn tại 2 dạng cấu hình là Z và E nhưng phản
ứng Erlenmeyer lại có tính chọn lọc về mặt lập thể, ưu tiên những đồng phân Z có độ
bền cao về nhiệt độ cũng như là dễ tách ra trong quá trình kết tinh lại.
Theo tài liệu [32] nhóm tác giả đã tổng hợp azlactone theo phương pháp
Erlenmeyer:
Trong nghiên cứu này, các tác giả đã xác định cấu hình E/Z của các chất (11) và
(12) dựa trên phép đo nhiễu xạ đơn tinh thể tia X và thấy rằng các hợp chất này tồn tại
chủ yếu ở dạng Z. Các tác giả cũng sử dụng phương pháp DFT (density functional
theory – lý thuyết hàm mật độ) để xác định độ bền của các hợp chất (11) và (12). Kết
quả cho thấy ở cấu hình Z có ít tương tác khơng gian hơn so với cấu hình E, vì thế
năng lượng thấp hơn nên bền hơn.
1.2. Tổng hợp hydrazide
1.2.1. Đặc điểm cấu tạo
Hydrazide thuộc vào nhóm dẫn xuất của acid carboxylic, trong đó nhóm –OH
được thay bởi nhóm –NHNH2.
SVTH: Trương Thị Quỳnh Như
Footer Page 14 of 126.
Trang 11
Header Page 15GVHD:
of 126.TS. Nguyễn Tiến Cơng
Khóa luận tốt nghiệp
Cơng thức chung của hydrazide là RCONHNH2.
Do có khối lượng phân tử không nhỏ đồng thời giữa các phân tử lại tạo liên kết
hydrogen nên hydrazide thường tồn tại ở dạng chất rắn.
1.2.2. Tổng hợp hydrazide
Người ta thường tổng hợp hydrazide bằng phản ứng giữa methyl hay ethyl ester
của acid carboxylic với hydrazine hydrate. Phản ứng xảy ra theo cơ chế cộng tách
(AcB2):
chậm
chậm
Do hydrazide là một tác nhân nucleophile mạnh đồng thời sản phẩm hydrazide
thường có độ tan vừa phải trong dung mơi nên hiệu suất phản ứng thường khá cao.
Ngồi ra, hydrazide còn được tổng hợp bằng phản ứng giữa oxazolone với
hydrazine hydrate.
Với phương pháp này thì tác giả [20] cũng đã tổng hợp được hydrazide như
mong muốn khi tiến hành khuấy oxazol-5-one với hydrazine hydrate trong dung môi
ethanol.
SVTH: Trương Thị Quỳnh Như
Footer Page 15 of 126.
Trang 12
Header Page 16GVHD:
of 126.TS. Nguyễn Tiến Cơng
Khóa luận tốt nghiệp
Theo một tài liệu khác [51],
khi cho 4-(2-(methylthio)ethyl)-2-(3-
nitrophenyl)oxazol-5(4H)-one tác dụng với hydrazine hydrate 98% trong dung môi
dioxan tác giả cũng thu được hydrazide của N-(3-nitrobenzoyl)-D,L-methionine.
H 3C
S
C
H2
O
O
H2
C H
C
C
NH2NH2
O
N
H3C
S
C
H2
H2
C H
C
HN
C
C
NHNH2
O
C
NO2
NO2
Hydrazide của acid 2-benzoylamino-3-substituted-acrylic cũng được tổng hợp
khi cho oxazolone phản ứng với hydrazine hydrate [23].
Trong cơng trình [1], sử dụng phương pháp như trên tác giả đã tổng hợp được
2-(acetamido)-3-(4-chlorophenyl)acrylohydrazide.
Cl
CH
N
O
O
Cl
CH
NH2NH2
C
H3C
C
NH
NHNH2
C
O
O
H 3C
Tuy nhiên, cấu trúc không gian của sản phẩm vẫn chưa được tác giả đề cập đến.
SVTH: Trương Thị Quỳnh Như
Footer Page 16 of 126.
Trang 13
Header Page 17GVHD:
of 126.TS. Nguyễn Tiến Cơng
Khóa luận tốt nghiệp
1.3. Một số phản ứng chuyển hóa hydrazide
Hydrazide là một hợp chất trung gian quan trọng trong tổng hợp các hợp chất dị
vịng, là những chất có ý nghĩa lớn trong y học. Bên cạnh đó, nhiều dẫn xuất
hydrazone cũng được chú ý đến trong việc phát triển các chất kháng khuẩn mới dựa
vào hoạt tính kháng khuẩn của chúng [9, 10, 12, 45].
Tác giả [3] đã chuyển hóa hydrazide thành dẫn xuất của dị vòng pyrimidine từ
acethylacetone (hay pentan-2,4-dion) và thioure:
O
O
N
NHNH2
SCH2
N
(Hr)ArC(O)CH3
N
H 3C
CH3
N
H
SCH2
N
Ar(H)
C
H
N
H 3C
CH3
(14a-f )
(13)
Ar = 3-H2NC6H4 (14 a), 4-BrC6H4 (14b), 3-NO2C6H4 (14c)
4-NO2C6H4 (14 d), C6H4X (14 e)
Hr = C5H4N (4-pyridyl-14f )
Trong cơng trình [1], tác giả đã tổng hợp được một dãy hydrazide N-thế bằng
cách ngưng tụ hydrazide với các aldehyde thơm khác nhau.
Cl
Cl
CH
C
H3C
C
XC6H4CHO
O
C
C6H4X
C
NH
O
NHN
HC
NHNH2
H3C
H
C
CHN
C
O
O
X = 4-N(CH3)2, 4-OCH3, H, 4-F, 4-NO2, 3-NO2, 2-OH
Các tác giả [29] đã tổng hợp được 1,3-disubstituted pyrolidinone từ hydrazone
và hợp phần naphthoquinone. Hợp chất này có khả năng kháng lại các chủng vi khuẩn
E. coli, S. aureus, M. luteum và kháng nấm C. tenuis, A. niger cao.
SVTH: Trương Thị Quỳnh Như
Footer Page 17 of 126.
Trang 14
Header Page 18GVHD:
of 126.TS. Nguyễn Tiến Cơng
Khóa luận tốt nghiệp
Trong cơng trình [43], các tác giả đã chuyển hóa hydrazide thành dẫn xuất của
dị vòng 1,3,4-oxadiazole và pyrazole. Các dẫn xuất thu được đều có hoạt tính kháng
lao.
SVTH: Trương Thị Quỳnh Như
Footer Page 18 of 126.
Trang 15
Header Page 19GVHD:
of 126.TS. Nguyễn Tiến Cơng
Khóa luận tốt nghiệp
Cho hydrazide tác dụng với acetophenone với sự hỗ trợ của vi sóng [25], sau
đó
cho
hợp
chất
[2-oxo-3-(4-chlorophenyl)-2H-[1,8]-naphthyridin-1-yl]-
methylcarbonyl-hydrazone phản ứng với anhydride acetic có sử dụng silicagel làm
chất mang cũng trong điều kiện vi sóng đã tạo thành các hợp chất chứa dị vịng 1,3,4oxadiazoline.
Cl
Ar
N
N
H2C
O
C
Cl
O
C
MW
CH3
N
N
NHNH2
H2C
O
C
O
H
N
CH3
N
C
Ar
O
SiO2 Ac2O
Cl
N
N
O
H2C
O
N
O
H3C
N
Ar
C
CH3
Tác giả [35] đã tổng hợp được dẫn xuất hydrazide-hydrazone cùng với một số
các hydrazide N-thế khác.
SVTH: Trương Thị Quỳnh Như
Footer Page 19 of 126.
Trang 16
Header Page 20GVHD:
of 126.TS. Nguyễn Tiến Cơng
Khóa luận tốt nghiệp
O
N
NC
(17) +
Ph
N
C
S
N
H
KOH
DMF PhHN
SK
N
C
H3C
(20)
Kết quả nghiên cứu ở cơng trình trên cho thấy các chất 17-20 có khả năng
kháng lại 3 loại tế bào: ung thư vú (MCF-7), ung thư phổi (NCI-H460) và ung thư
(SF-268). Trong đó, hợp chất (17) có hoạt tính chống 3 dịng tế bào ung thư mạnh
nhất.
Khi cho hydrazide tác dụng với các dẫn xuất acetophenone và aldehyde thơm
trong điều kiện lị vi sóng, tác giả [49] cũng thu được các hydrazone có khả năng
kháng khuẩn. Sử dụng lị vi sóng trong tổng hợp góp phần làm giảm đi thời gian phản
ứng.
Theo tài liệu [8], một số dẫn xuất của oxadiazole và thiadiazole cũng được tổng
hợp từ hydrazide. Quá trình tổng hợp như sau:
SVTH: Trương Thị Quỳnh Như
Footer Page 20 of 126.
Trang 17
Header Page 21GVHD:
of 126.TS. Nguyễn Tiến Cơng
Khóa luận tốt nghiệp
Cũng sử dụng hydrazide trong việc chuyển hóa, tác giả [19] đã tổng hợp được
các dẫn xuất của acrylohydrazide thioglycoside có khả năng kháng dòng tế bào ung
thư vú MCF-7. Sơ đồ tổng hợp như sau :
SVTH: Trương Thị Quỳnh Như
Footer Page 21 of 126.
Trang 18
Header Page 22GVHD:
of 126.TS. Nguyễn Tiến Cơng
Khóa luận tốt nghiệp
1.4. Hoạt tính sinh học của một số hydrazide N-thế (hydrazone)
Nhiều hydrazide N-thế (hydrazone) đã được tổng hợp và chứng minh có hoạt
tính sinh học phong phú như chống co giật, kháng khuẩn, giảm đau, kháng viêm,
chống đông máu, chống lao, chống ung thư…
Theo tài liệu [13], các dẫn xuất hydrazone của (2-oxobenzoxazoline-3-yl)
acetohydrazide (30) đã được tổng hợp và có hoạt tính chống động kinh. Dẫn xuất 4fluoro có hoạt tính cao hơn những dẫn xuất khác.
SVTH: Trương Thị Quỳnh Như
Footer Page 22 of 126.
Trang 19
Header Page 23GVHD:
of 126.TS. Nguyễn Tiến Cơng
Khóa luận tốt nghiệp
Kết quả nghiên cứu về hoạt tính sinh học cho thấy, acetylhydrazone (31) có
hoạt tính chống co giật tốt trong khi oxamoylhydrazone (32) lại có hoạt tính kém hơn
[15].
Hợp chất 4-aminobutyric acid (GABA) là nhân tố kìm hãm sự kích thích thần
kinh trong não của động vật có vú. Trong cơng trình [36], GABA hydrazone (33) được
tổng hợp và đã được chứng minh có hoạt tính chống co giật trên các động vật thử
nghiệm bị chứng động kinh.
Các arylidenehydrazide (34) được tổng hợp bằng phản ứng ngưng tụ giữa 3phenyl-5-sulfonamidoindole-2-carboxylic acid hydrazide với các loại aldehyde [17].
Trong đó, 3-phenyl-5-sulfonamidoindole-2-carboxylic acid 3,4-methylenedioxy / 4methyl / 4-nitrobenzylidene-hydrazide có hoạt tính chống trầm cảm với nồng độ là
100mg/kg.
SVTH: Trương Thị Quỳnh Như
Footer Page 23 of 126.
Trang 20
Header Page 24GVHD:
of 126.TS. Nguyễn Tiến Cơng
Khóa luận tốt nghiệp
Một loạt các hợp chất có hoạt tính giảm đau là dẫn xuất của Nacylarylhydrazone
được
tổng
hợp
từ
safrole
tự
nhiên.
[(4′-N,N-
Dimethylaminobenzylidene-3-(3′,4′-methylenedioxyphenyl)propionylhydrazine] (35)
có hoạt tính mạnh hơn indomethacine và dipyrone, được sử dụng như một loại thuốc
kháng viêm, gim au [30].
Gửkhan-Kelekỗi ó tng hp cỏc hydrazone cú cha 5-methyl-2-benzoxazoline
[41]. Tác dụng giảm đau của 2-[2-(5-methyl-2-benzoxazoline-3-yl)acetyl]-4-chloro- /
4-methyl benzylidene hydrazine (36a) và (36b) mạnh hơn cả morphine và aspirin.
SVTH: Trương Thị Quỳnh Như
Footer Page 24 of 126.
Trang 21
Header Page 25GVHD:
of 126.TS. Nguyễn Tiến Cơng
Khóa luận tốt nghiệp
Theo tài liệu [26], ethyl 2-arylhydrazono-3-oxobutyrate (37) được tổng hợp để
xác định hoạt tính kháng sinh của nó. Hợp chất (37a) cho thấy khả năng kháng S.aures
đáng kể trong khi các hợp chất khác khơng có hoạt tính đối với dịng vi khuẩn này.
Hợp chất (37b) được chứng minh là có hoạt tính chống Mycobacterium fortuitum cao
hơn các hợp chất khác ở nồng độ 32 µg/ml.
N1-(4-methoxybenzamido)benzoyl]-N2-[(5-nitro-2-furyl)methylene]hydrazine
(38) ức chế sự sinh trưởng của một số vi khuẩn và nấm [28].
Turan-Zitouni và cộng sự đã tìm ra được các hợp chất benzylidene-5bromoimidazo[1,2-a]pyridine-2-carbohydrazide (39) và 4-methoxybenzylidene-5SVTH: Trương Thị Quỳnh Như
Footer Page 25 of 126.
Trang 22
