Phân tích cấu trúc của một số hợp chất indenoisoquinolin có mạch nhánh benzyl bằng phương pháp phổ NMR và MS

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

NGÔ THỊ SAO

PHÂN TÍCH CẤU TRÚC CỦA MỘT SỐ HỢP CHẤT
INDENOISOQUINOLIN CÓ MẠCH NHÁNH BENZYL BẰNG
PHƯƠNG PHÁP PHỔ NMR VÀ MS

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

THÁI NGUYÊN - 2017


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

NGÔ THỊ SAO

PHÂN TÍCH CẤU TRÚC CỦA MỘT SỐ HỢP CHẤT
INDENOISOQUINOLIN CÓ MẠCH NHÁNH BENZYL BẰNG
PHƯƠNG PHÁP PHỔ NMR VÀ MS
Chuyên ngành: Hóa phân
tích
Mã số:
60.44.01.18

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

Người hướng dẫn khoa học: TS. Phạm Thị Thắm

THÁI NGUYÊN - 2017


LỜI CẢM ƠN
Luận văn này được hoàn thành tại Phòng thí nghiệm Hóa dược Viện
Hóa học – Viện Hàn lâm khoa học và công nghệ Việt Nam.
Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn TS
Phạm Thị Thắm đã giao đề tài, tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận
lợi giúp đỡ em trong suốt thời gian em làm luận văn.
Em xin cảm ơn GS. TS Nguyễn Văn Tuyến và các thầy cô, các anh chị,
bàn bè phòng Hóa dược, viện Hóa học – Viện Hàn lâm và công nghệ Việt
Nam., đã luôn tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình làm luận văn.
Em cũng xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm khoa Hóa học, các
thầy cô trong khoa Hóa học, các bạn học viên lớp Cao học Hóa K-9B trường
Đại học Khoa học – Đại học Thái Nguyên và gia đình đã tạo điều kiện giúp đỡ
em hoàn thành luận văn.
Em xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè đã tạo điều kiện giúp đỡ
em trong
suốt thời gian em học tập.
Thái Nguyên, tháng 5 năm
2017

Ngô Thị
Sao

a


MỤC LỤC

LỜI

CẢM

ƠN

......................................................................................................

a

MỤC

LỤC ............................................................................................................ b
DANH

MỤC

VIẾT

TẮT

.................................................................................... d DANH MỤC CÁC
SƠ ĐỒ ................................................................................. e DANH MỤC
CÁC

HÌNH

.................................................................................... f CÁC

CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN VĂN ..................................... g MỞ

ĐẦU

..............................................................................................................

1
Chương
1.
TỔNG
................................................................................... 2
1.1.
Tổng
quan
về
các
truc......................................... 2

phương

pháp

1.1.1.
Phương
pháp
phổ
............................................................. 2
1.1.2.
Phương
pháp
.................................... 3

phổ

cộng

xac

hồng

hưởng

1.1.3.
Phương
pháp
phổ
............................................................ 5

QUAN

từ

đinh

ngoại
hạt

nhân

cấu
(IR).
(NMR)

khối

lượng

(MS)

1.2.
Phân
tích
các
đồng
quang................................................................ 7

phân

đối

1.2.1. Phương pháp tách các đồng phân đối quang bằng enzym
.......................... 7
1.2.2. Tách các đồng phân đối quang nhờ tác nhân bất đối bổ trợ
....................... 8
1.2.3. Tách đồng phân đối quang bằng các phương pháp hóa lý hiện đại
............ 9
1.2.4.
Phân
tích
các
....................................... 9

đối

quang

1.3
Giới
thiệu
một
số
indenoisoquinoline...................... 14

nhờ

phương

phương

pháp

NMR

pháp

tổng

hợp

Chương 2 THỰC NGHIỆM .............................................................................
16
2.1.

Hóa

chất

b

và

thiết


bị....................................................................................... 16
2.1.1.
Hóa
chất
và
............................................................................... 16

dung

2.1.2.
Thiết
bị
xác
định
..................................................... 16

tích

và

phân

môi
cấu

trúc

2.1.3. Phân tích xác định cấu trúc, định tính phản ứng và kiểm tra độ tinh
khiết

của

các

sản

phẩm

được

chuẩn

bị

......................................................................... 17
2.2. Phân tích cấu
................................. 17

trúc

của

các

2.2.1
Phân
tích
cấu
................................................... 18

trúc

b

hợp

chất

indenisoquinolin

indenisoquinolin(

50)


2.2.2 Phân tích cấu trúc indenisoquinolin 51a
.................................................... 19
2.2.3 Phân tích cấu trúc indenisoquinolin 51b

.................................................... 20
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN...........................................................................
22
3.1 Phân tích cấu trúc hợp chất indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion (50)
......... 22
3.2 Phân tích cấu trúc hợp chất indenoisoquinolin 51a
...................................... 26
3.3 Phân tích cấu trúc hợp chất indenoisoquinolin 51b
....................................... 30
KẾT LUẬN
........................................................................................................ 34
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................
35

c


DANH MỤC VIẾT TẮT
BPO

Benzoyl peoxit

Bu4NF

Tetrabutyl amoni

florua DHA
Đihydroartemisinin DIBAL-H
Điissobutyl nhom hidrua DMAP
4-Đimetyl formamit DMF

Đimetyl formamit
ESI-MS

Electrospray ionization – mas spectrometry

EtOH

Etanol

LC-MS

Liquid chromatography – mass spectrometry

LDA

Liti ddiissopropyl

amin LiHMDS

Liti

bis(trimetylsily)amit MCPBA
Axit m-clopeoxitbenzoic MeOH
Metanol
NBS

N-Bromxucxinimit

NCS

N-cloxucxinimit

NMR

Nuclear magnetic resonance

p-TsOH

Axit p-toluen sunfolic

t-BuOH

Ter-Butanol

t-BuOK

Kali ter-butylat

TFA

Axit trifloaxetic

TMEDA

N,N,N’,N’-Tetrametyletylenđiamin

TMSCl

Trimetyl silyl clorua

THF

Tetrahidrofuran

d


DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ

Sơ đồ
1.1................................................................................................................ 8
Sơ đồ
1.2................................................................................................................ 8
Sơ đồ
1.3................................................................................................................ 9
Sơ đồ
1.4.............................................................................................................. 10
Sơ đồ 1.5: Các phương pháp chính tổng hợp các dẫn chất indenoisoquinolin
... 15
Sơ đồ
2.1.............................................................................................................. 18
Sơ đồ 3.1. Tổng hợp indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion (50)
.......................... 22
Sơ đồ 3.2: Sơ đồ tổng hợp hợp chất 51a
............................................................. 26
Sơ đồ 3.3: Sơ đồ tổng hợp hợp chất 51b
............................................................. 30

e

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1.
Hình 1.2.
Hình 1.3.
Hình 1.4.

Phổ hồng ngoại của propagyl ancol (4)
............................................ 3
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân của tricloetan
...................................... 5
Phổ khối lượng của benzamit (C6H5CONH2)
................................... 7

Phổ 1H-NMR của hỗn hợp este Mosher (S)-1-phenylbutan-1-ol
và
(R)-1-phenylbutan-1-ol
................................................................... 11

Hình 1.5.

Phổ 1H-NMR của este Mosher (R)-1-phenylbutan-1-ol và (S)1- phenylbutan-1-ol
............................................................................. 11

Hình 1.6.

Phổ 1H-NMR của (-)-enriched và hỗn hợp (-)-enriched với CSA..
13

Hình 1.7.

Tín hiệu 1H-NMR của CH3 trong một số trường hợp.....................
14
Hình 3.1.
Phổ 1H-NMR cua hơp chất 50
........................................................ 23
Hình 3.2.

Phổ 1H-NMR giãn rộng cua hơp chất 50
........................................ 24

Hình 3.3.
Phổ 13C-NMR cua hơp chất
50...................................................... 25
Hình 3.4.

Phổ 13C-NMR giãn rộng cua hơp chất 50
....................................... 25

Hình 3.5.
Phổ IR cua hơp chất 51a
................................................................. 27
Hình 3.6.
Phổ 1H-NMR cua hơp chất 51a
...................................................... 27
Hình 3.7.

Phổ 1H-NMR giãn rộng cua hơp chất 51a
..................................... 28

Hình 3.8.
Phổ 13C-NMR cua hơp chất 51a
..................................................... 29
Hình 3.9:

Phổ IR của hợp chất 51b

f


................................................................. 30
Hình 3.10: Phổ 1H-NMR của hợp chất 51b
...................................................... 32
Hình 3.11: Phổ 13C-NMR của hợp chất 51b
..................................................... 33

f


CÁC CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN VĂN
13C- NMR:

Nuclear Magnetic Resonance Spectroocopy

1H-NMR:

Proton Nuclear Magenetic Resonance

Spectroocopy

g


DEPT

tionless Enhancement by Polarisation Transfer

HMQC

ronuclear Multiple Quantum Corehence

HMBC

ronuclear Multiple Bond Correlation

IR(Infrared
Spectrocoppy) EIMS(Electronic Impact
Mass Spectrocopy)

hồng ngoại
hối lượng
ý cột(SKC)

CC(Column
Chromatography)
TLC(Thin Layer
Chromatography)

ý lớp mỏng(SKLM)

er milion

ppm
Hz
s

t

d

et

dd

le doublet

t

et

tt

et triplet

q

tet

m

plet

MIC

Minimum inhibitory concentrasion (nồng độ ức
chế tối thiểu)

g


MỞ ĐẦU
Phân tích các hợp chất hữu cơ được coi là phương pháp của hóa
học hữu cơ, nó là một phương tiện nghiên cứu giúp đi sâu tìm hiểu bản
chất cấu tạo của các hợp chất hữu cơ, nắm được những quy luật chi phối
những đặc tính lý hóa sinh của chúng.Phân tích hữu cơ là một phần không
thể thiếu trong lĩnh vực hóa phân tích. Đây là phần kết hợp giữa hóa hữu
cơ, hóa phân tích và hóa lý hiện đại.
Hợp chất indenoisoquinolin (1) được biết đến có hoạt tính chống
ung thư nhờ ức chế enzym topoisomerase I (Top 1) ngăn cản quá trình
tháo xoắn của DNA. Các dẫn xuất của indenoisoquinolin đã được nghiên
cứu, tổng hợp như 1, 2, 3 đều cho

hoạt tính ức chế Top 1. Hợp chất 2

(indotecan) và 3 (indimitecan) đang được thử nghiệm lâm sàng ở giai
đoạn II. Các hợp chất này có hoạt tính cao hơn so với thuốc chống ung
thư hệ camptothecin, không gây hiệu ứng phụ, đặc biệt bền và không
bị thủy phân vì không có vòng lacton nên trong thời gian gần đây có
rất nhiều công trình nghiên cứu tổng
hợp hợp chất này.

Vì cấu trúc của lớp chất này rất phức tạp, nên việc phân tích và
xác định cấu trúc của các hợp chất indenoisoquinolin rất quan trọng và
cần thiết.
Đề tài này tập trung nghiên cứu phân tích cấu trúc của một số hợp
chất indenoisoquinolin có chứa mạch nhánh benzyl bằng các phương
pháp hóa lý hiện đại. Kết quả của luận văn sẽ là cơ sở khoa học giá trị cho
việc nghiên cứu định tính và định lượng các dẫn xuất indenoisoquinolin
chứa mạch nhánh benzyl.

1


Chương 1
TỔNG QUAN

Hóa phân tích là một lĩnh vực rất rộng , ở đó không chỉ có phân
tích xác định hàm lượng các kim loại trong nước, trong đất hay trong cây
trồng,... mà còn là phân tích xác định cấu trúc các loại vật liệu, các hợp
chất hữu cơ. Trong tổng quan này, chúng tôi đề cập đến các phương
pháp phân tích cấu trúc các hợp chất hữu cơ. Đây là một phần rất quan
trọng để hiểu biết về lĩnh vực hóa học.
1.1. Tổng quan về các phương pháp xac đinh câu truc
1.1.1. Phương pháp phổ hồng ngoại (IR).
Trong số các phương pháp phân tích cấu trúc, phổ hồng ngoại
cho nhiều thông tin quan trọng về cấu trúc của hợp chất.
Bức xạ hồng ngoại bao gồm một phần của phổ điện từ, đó là vùng
bước sóng khoảng 10-4

đến 10-6

m. Nó nằm giữa vi sóng và ánh

sáng khả kiến. Phần của vùng hồng ngoại được sử dụng nhiều nhất để xác
định cấu trúc nằm trong giữa 2,5x10-4 và 16x10-6 m. Đại lượng được sử
dụng nhiều trong phổ hồng ngoại là số sóng (cm-1), ưu điểm của việc dùng
số sóng là chúng tỷ lệ thuận với năng lượng [3].
Khi chiếu các bức xạ hồng ngoại vào phân tử các hợp chất, bức xạ
hồng ngoại sẽ kích thích phân tử từ trạng thái dao động cơ bản lên trạng
thái dao động cao hơn. Có 2 lại dao động khi phân tử bị kích thích là dao
động hóa trị và biến dạng, dao động hóa trị (ν) là dao động làm thay đổi
độ dài liên kết, dao động biến dạng (δ) là dao động làm thay đổi góc liên
kết.
Đường cong biểu diễn cường độ hấp thụ với số sóng của bức xạ hồng
ngoại được gọi là phổ hồng ngoại, trên phổ biểu diễn các cực đại hấp thụ ứng
với những dao động đặc trưng của nhóm nguyên tử hay liên kết nhất định
(hình 1.1).

2


Hình 1.1. Phổ hồng ngoại của propagyl ancol (4)
Căn cứ vào phổ hồng ngoại đo được đối chiếu với các dao động đặc
trưng của các liên kết, ta có thể nhận ra sự có mặt của các liên kết trong
phân tử. Một phân tử có thể có nhiều dao động khác nhau và phổ hồng
ngoại của các phân tử khác nhau thì khác nhau, tương tự như sự khác
nhau của các vân ngón tay. Sự chồng khít lên nhau của phổ hồng ngoại
thường được làm dẫn chứng cho hai hợp chất giống nhau[3].
Khi sử dụng phổ hồng ngoại để xác định cấu trúc, thông tin thu được
chủ yếu là xác định các nhóm chức hữu cơ và những liên kết đặc trưng.

Các pic nằm trong vùng từ 4000 – 1600 cm-1 thường được quan tâm
đặc biệt, vì vùng này chứa các dải hấp thụ của các nhóm chức, như
OH, NH, C=O, C≡N… nên được gọi là vùng nhóm chức. Vùng phổ từ 1300
– 626 cm-1 phức tạp hơn và thường được dùng để nhận dạng toàn phân tử
hơn là để xác định nhóm chức. Chính ở đây các dạng pic thay đổi nhiều
nhất từ hợp chất này đến hợp chất khác, vì thế vùng phổ từ 1500 cm-1 được
gọi là vùng vân ngón tay [3].
1.1.2. Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR)
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) là phương pháp vật lý hiện đại
nghiên cứu cấu trúc của các hợp chất hữu cơ. Phương pháp phổ biến được
sử dụng là phổ 1H-NMR và 13C-NMR. Hạt nhân của nguyên tử 1H và 13C
có momen từ. Nếu đặt proton trong từ trường không đổi thì moment từ của
nó có

3


thể định hướng cùng chiều hay ngược chiều với từ trường. Đó là spin
hạt nhân có tính chất lượng tử với các số lượng tử +1/2 và -1/2 [2].
Độ chuyển dịch hóa học : Do hiệu ứng chắn từ khác nhau nên các
hạt
nhân 1H và 13C trong phân tử có tần số cộng hưởng khác nhau. Đặc trưng
cho các hạt nhân 1H và 13C trong phân tử có độ chuyển dịch hóa học δ;
đối với hạt nhân 1H thì:


 TMS x
.10
6
( ppm)


o

Trong đó: νTMS, νx là tần số cộng hưởng của chất chuẩn TMS và
của hạt nhân mẫu đo, νo là tần số cộng hưởng của máy phổ.
Đối với các hạt nhân khác thì độ chuyển dịch hóa học được định
nghĩa
một các tổng quát như sau:


c huan x
6
.10 ( ppm)

o

Trong đó: νchuan, νx là tần số cộng hưởng của chất chuẩn và
của hạt nhân mẫu đo, νo là tần số cộng hưởng của máy phổ.
Hằng số chắn σ xuất hiện do ảnh hưởng của đám mây electron bao
quanh hạt nhân nguyên tử, do đó tùy thuộc vào vị trí của hạt nhân 1H và
13C trong phân tử khác nhau mà mật độ electron bao quanh nó khác
nhau dẫn đến chúng có giá trị hằng số chắn σ khác nhau và do đó độ
chuyển dịch hóa học của mỗi hạt nhân khác nhau. Theo đó proton nào
cộng hưởng ở trường yếu hơn sẽ có độ chuyển dịch hóa học lớn hơn [1].
Dựa vào độ chuyển dịch hóa học  ta biết được loại proton nào có
mặt trong chất được khảo sát. Giá trị độ chuyển dịch hóa học không có thứ
nguyên mà được tính bằng phần triệu (ppm). Đối với 1H-NMR thì δ có giá

4

trị từ 0-12 ppm, đối với 13C-NMR thì δ có giá trị từ 0-230 ppm.

5


(5)

Hình 1.2. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân của tricloetan
Hằng số tương tác spin-spin J: Trên phổ NMR, mỗi nhóm hạt nhân
không tương đương sẽ thể hiện bởi một cụm tín hiệu gọi là vân phổ, mỗi
vân phổ có thể bao gồm một hoặc nhiều hợp phần. Nguyên nhân gây nên
sự tách tín hiệu cộng hưởng thành nhiều hợp phần là do tương tác của các
hạt nhân có từ tính ở cạnh nhau. Tương tác đó thể hiện qua các electron
liên kết. Giá trị J phụ thuộc vào bản chất của hạt nhân tương tác, số liên kết
và bản chất các liên kết ngăn giữa các tương tác [1].
Hằng số tương tác spin-spin J được xác định bằng khoảng cách giữa
các hợp phần của một vân phổ. Dựa vào hằng số tương tác spin-spin J ta có
thể rút ra kết luận về vị trí tương đối của các hạt nhân có tương tác với nhau
[2].
1.1.3. Phương pháp phổ khối lượng (MS)
Nguyên tắc chung của phương pháp phổ khối lượng là phá vỡ
phân tử trung hòa thành ion phân tử và các mảnh ion dương có số
khối z=m/e. Sau đó phân tách các ion này theo số khối và ghi
nhận được phổ khối lượng. Dựa vào phổ khối này có thể xác định phân
tử khối và cấu tạo phân tử của chất nghiên cứu [3,4].

6

Để phá vỡ phân tử người ta có nhiều phương pháp: bắn phá bằng
dòng electron (EI), phương pháp ion hóa học (CI), phương pháp bắn phá
nguyên tử nhanh (FAB)… Dùng dòng eclectron có năng lượng cao để bắn
phá phân tử là phương pháp hay được sử dụng nhất. Khi bắn phá các
phân tử hợp chất hữu cơ trung hòa sẽ trở thành các ion phân tử mang
điện tích dương hoặc bị phá
vỡ thành các ion và các gốc theo sơ đồ:

7


ABC

(1) > 95%

ABC
2e

e

ABC
3e
ABC

(2

2

)

-

Sự hình thành các ion mang điện tích +1 chiếm hơn 95%, còn lại là
các ion mang điện tích +2 và điện tích âm (-). Năng lượng bắn phá các
phân tử thành ion phân tử khoảng 10 eV. Nhưng với năng lượng cao thì
ion phân tử có thể phá vỡ thành các mảnh ion dương (+), hoặc các ion
gốc, các gốc, hoặc phân tử trung hòa nhỏ hơn, nên người ta thường thực
hiện bắn phá các phân
tử ở mức năng lượng 70 eV [3].
ABC

A

ABC

AB

AB

BC

B
A

B

Sự phá vỡ này phụ thuộc vào cấu tạo chất, phương pháp bắn phá
và
năng lượng bắn phá. Quá trình này gọi là quá trình ion hóa.
Các ion dương hình thành đều có khối lượng m và mang điện tích

e, tỉ số m/e được gọi là số khối z. Bằng cách nào đó tách các ion có số khối
khác nhau ra khỏi nhau và xác định được xác suất có mặt của chúng, rồi
vẽ đồ thị biểu diễn mối liên quan giữa xác suất có mặt (hay cường độ I) và
số khối z thì đồ thị này được gọi là phổ khối lượng (Hình 1.3).

8


Hình 1.3. Phổ khối lượng của benzamit (C6H5CONH2)
Như vậy, khi phân tích phổ khối lượng người ta thu được khối lượng
phân tử của chất nghiên cứu, từ các pic mảnh ion trên phổ đồ có thể xác
định được cấu trúc phân tử và tìm ra qui luật phân mảnh. Đây là một
trong những thông số quan trọng để qui kết chính xác cấu trúc phân tử
của một chất cần nghiên cứu khi kết hợp nhiều phương pháp phổ với nhau.
1.2. Phân tích các đồng phân đối quang
Phân tích các đồng phân đối quang là tách một hỗn hợp raxemic
bằng các phương pháp vật lý và hóa học. Thông thường, sự tách được thực
hiện sau khi chuyển từ đồng phân đối quang sang đồng phân “dia”; do
các đồng phân đối quang có các tính chất vật lý và hóa học giống nhau
nên chúng không thể tách bằng cách trực tiếp. Trong khi đó, các đồng
phân “dia” có thể tách được bằng các phương pháp kết tinh chọn lọc,
phương pháp sắc ký hoặc phương pháp NMR.
1.2.1. Phương pháp tách các đồng phân đối quang bằng enzym
Hầu hết các enzym có tính đặc hiệu với một loại cơ chất nhất định.
Dựa vào tính chất này, người ta đã sử dụng các enzym để chuyển hóa chọn
lọc một trong hai đối quang trong hỗn hợp. Ví dụ phản ứng thủy
phân hỗn hợp raxemic của este bằng enzym pig liver estease. Dưới tác
dụng của enzym này, chỉ có đồng phân S được thủy phân. Nhờ đó mà
người ta tách được hai đồng phân này ra khỏi nhau.

(7
)
(8)

(6)
(9)
Sơ đồ 1.1

1.2.2. Tách các đồng phân đối quang nhờ tác nhân bất đối bổ trợ
Hỗn hợp raxemic hoặc hai đồng phân của các hợp chất đối quang có
một tâm bất đối thường không thể tách ra khỏi nhau. Tuy nhiên, khi tham
gia phản ứng với các chất bổ trợ chiral có từ một hoặc nhiều tâm bất đối, tạo
thành sản phẩm có từ hai tâm bất đối trở lên, có thể tách được bằng các
phương pháp hóa lý khác nhau. Dựa vào tính chất quan trong này năm
1953, Pasteur đã tách được đôi đồng phân đối quang của axit tactaric nhờ
sự tạo muối “dia” của hỗn hợp hai đối quang với (+)-cinchotoxin, có độ tan
khác nhau nên có thể tách ra khỏi nhau bằng phương pháp kết tinh.
Phương pháp này vẫn được sử dụng hiệu quả để tách hỗn hợp hai đồng
phân đối quang ra khỏi nhau.
(10)
(11)
(12)

(13)

(14)
(16)

(15)

(17)

Sơ đồ 1.2
Ngoài ra, có thể chuyển hóa các đối quang của các hợp chất có một
tâm bất đối thành các đồng phân “dia” nhờ phản ứng với tác nhân bất đối
bổ trợ khác. Các đồng phân “dia” nhận được có thể tách ra bằng các
phương pháp hóa lý khác nhau. Cuối cùng các tác nhân bất đối bổ trợ
được loại bỏ, thu được các đồng phân đối quang tinh khiết.


(18)

(19)

(21)

(20)

(22)

(23)

Sơ đồ 1.3
1.2.3. Tách đồng phân đối quang bằng các phương pháp hóa lý
hiện đại
Các đối quang có thể được tách nhờ các phương pháp sắc ký khí
(GC), sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) có sử dụng các cột chiral. Bản
chất của các phương pháp này là các hỗn hợp đối quang tương tác với
pha tĩnh (tâm bất đối trên cột chiral), nghĩa là chỉ một trong các đối
quang có tương tác mạnh hơn với tâm bất đối của cột. Đối quang có

tương tác yếu sẽ được rửa giải nhanh nhờ pha động, kết quả là hai đối
quang được tách ra khỏi nhau. Phương pháp này thường được sử dụng để
xác định độ chọn lọc đối quang trong của các phản ứng. Nếu phản ứng
nhận được hỗn hợp có hai đồng phân đối quang A và B (ee=enantiomer
excess, de=diasteroisomer excess), độ chọn lọc đối quang được xác
định theo công thức:
ee 

de 

%enantiomerA %enantiomerB
%enantiomerA 
%enantiomerB
%diasteroisomerA 

%diasteroisomerB
%diasteroisomerA  %diasteroisomerB

1.2.4. Phân tích các đối quang nhờ phương pháp NMR
Để xác định tỉ lệ các đồng phân lập thể có thể sử dụng nhiều phương
pháp khác nhau, nhưng phổ NMR là một phương pháp hữu ích và phổ biến,
vì nó không làm thay đổi tỉ lệ của các đồng phân trong hỗn hợp và chỉ cần


lượng nhỏ hỗn hợp hai đồng phân đối quang. Các đồng phân khác nhau
được xác


định nhờ độ dịch chuyển hóa học và hằng số tương tác spin-spin của
những nguyên tử hydro trong từ trường.

Trong phổ NMR, phần lớn hạt nhân của 1H và 13C của hai đồng
phân
“dia” sẽ có tín hiệu chuyển dịch hóa học khác nhau. Tỉ lệ của các đồng
phân có mặt trong hỗn hợp có thể tính toán được bằng sự phân tích
các tín hiệu này. Nếu trong hỗn hợp có nhiều hơn hai đồng phân “dia” thì
việc xác định tỉ lệ các đồng phân bằng phổ NMR sẽ gặp khó khăn hơn, đặc
biệt là các đồng phân chiếm tỉ lệ nhỏ.
a). Phương pháp sử dụng tác nhân chuyển dịch (Shift
reagent) Mosher
Đối với các hợp chất có một tâm bất đối thì hai cấu hình của chúng
sẽ không phân biệt được bằng phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân,
do tín hiệu của chúng không được phân tách trong từ trường. Để phân biệt
được hai cấu hình của các hợp chất có một tâm bất đối, người ta phải
chuyển hợp chất nghiên cứu thành đồng phân dia. Cơ sở của phương pháp
Mosher là chuyển hợp chất có một tâm bất đối thành đồng phân dia bằng
cách thực hiện phản ứng của hợp chất nghiên cứu với axit R-Mosher để tạo
thành este hoặc thành amit… Sau đó, nghiên cứu cấu hình của các hợp
chất dia này sẽ đưa ra được cấu hình của chất ban đầu. Ví dụ, để xác định
cấu hình tuyệt đối của hợp chất
1-phenylbutan-1-ol có một tâm bất đối, Mosher đã tổng hợp este của nó
với
axit R-Mosher để tạo ra hai đồng phân dia như mô tả trong sơ đồ dưới
đây.

(25)

(24)

(26)

(27)
Sơ đồ
1.4