Nghiên cứu điều chế và đánh giá hoạt tính sinh học của một số dẫn xuất 2 pyrrolidinone
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.05 MB, 87 trang )
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA HÓA HỌC
--------------
LÊ PHƯỚC THẢO NGUYÊN
NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ
VÀ ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH SINH HỌC
CỦA MỘT SỐ DẪN XUẤT 2-PYRROLIDINONE
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
CỬ NHÂN SƯ PHẠM
Đà Nẵng, tháng 04 năm 2018
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA HÓA HỌC
--------------
Đề tài:
NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ
VÀ ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH SINH HỌC
CỦA MỘT SỐ DẪN XUẤT 2-PYRROLIDINONE
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
CỬ NHÂN SƯ PHẠM
GVHD
: TS. NGUYỄN TRẦN NGUYÊN
SVTH
: LÊ PHƯỚC THẢO NGUYÊN
LỚP
: 14SHH
Đà Nẵng, tháng 04 năm 2018.
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐHSP
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
KHOA HÓA
NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên : Lê Phước Thảo Nguyên
Lớp
: 14SHH
1. Tên đề tài: “Nghiên cứu điều chế và đánh giá hoạt tính sinh học của một số dẫn
xuất 2-pyrrolidinone”.
2. Nguyên liệu, dụng cụ và thiết bị
- Nguyên liệu: benzylamine, aniline, diethyl acetylenedicarboxylate, benzaldehyde,
p-tolualdehyde, acid citric, acid acetic, acid formic, ethanol, n-hexane, ethyl acetate,
dimethyl sulfoxide, sodium chloride, cao nấm men, peptone, agar.
- Dụng cụ: bình cầu 25ml, bình cầu 15ml, phễu chiết, phễu lọc, các pipet loại 5ml
và 1ml, nhiệt kế, ống sinh hàn, giấy lọc, cốc thủy tinh 100ml, 500ml.
- Thiết bị: cân phân tích, máy khuấy từ gia nhiệt, máy cô quay chân không, máy đo
nhiệt độ nóng chảy, máy đo phổ NMR, IR, MS.
3. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu, khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng tổng hợp dẫn xuất 2pyrrolidinone.
+ Thời gian phản ứng
+ Thể tích dung môi
+ Nhiệt độ phản ứng
+ Độ mạnh acid
- Tổng hợp ba dẫn xuất 2-pyrrolidinone.
- Đánh giá khả năng kháng khuẩn Escherichia coli và Salmonella sp. của các dẫn
xuất 2-pyrrolidinone đã tổng hợp.
4. Giáo viên hướng dẫn
: TS. Nguyễn Trần Nguyên
5. Ngày giao đề tài
: 05/05/2017
6. Ngày hoàn thành
: 22/01/2018
Chủ nhiệm khoa
Giáo viên hướng dẫn
(Ký và ghi rõ họ, tên)
(Ký và ghi rõ họ, tên)
Sinh viên đã hoàn thành và nộp báo cáo cho Khoa ngày … tháng … năm …
Kết quả điểm đánh giá:
Ngày … tháng … năm….
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
(Ký và ghi rõ họ, tên)
LỜI CẢM ƠN
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy TS. Nguyễn Trần Nguyên (Khoa
Hóa – Trường Đại học Sư phạm Đà Nẵng) đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong
suốt thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp.
Bên cạnh đó, em xin gửi lời cảm ơn đến tập thể các thầy cô giáo của trường Đại
học Sư phạm Đà Nẵng nói chung và thầy cô khoa Hóa nói riêng đã cung cấp những
kiến thức nền tảng, tạo điều kiện tốt để em hoàn thành khóa luận này.
Em cũng xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo của trường Đại học Sư phạm và
khoa Hóa đã hỗ trợ cũng như tạo mọi điều kiện tốt nhất trong suốt thời gian em
nghiên cứu tại trường.
Cuối cùng, em cám ơn các sinh viên trong nhóm nghiên cứu đã giúp đỡ, hỗ trợ
em hoàn thành luận văn này.
Đà Nẵng, ngày 02 tháng 04 năm 2018.
Sinh viên thực hiện khóa luận
Lê Phước Thảo Nguyên
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng đây là công trình nghiên cứu của tôi, với sự hướng dẫn
của TS. Nguyễn Trần Nguyên. Nội dung nghiên cứu cũng như các số liệu trong luận
văn là hoàn toàn trung thực và chưa từng công bố trong bất kì công trình nghiên cứu
nào khác. Những nội dung của khóa luận có tham khảo và sử dụng các tài liệu,
thông tin được đăng tải trên các tác phẩm, tạp chí và các trang website được liệt kê
trong danh mục tài liệu tham khảo của khóa luận.
Đà Nẵng, ngày 02 tháng 04 năm 2018.
Sinh viên thực hiện khóa luận
Lê Phước Thảo Nguyên
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
1. Tính cấp thiết của đề tài .................................................................................1
2. Đối tượng và mục đích nghiên cứu ................................................................1
3. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................2
4. Nội dung nghiên cứu ......................................................................................2
5. Bố cục luận văn ..............................................................................................3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .....................................................................................4
1.1. SƠ LƯỢC VỀ 2-PYRROLIDINONE VÀ DẪN XUẤT CỦA NÓ ....................4
1.1.1. Sơ lược về 2-pyrrolidinone .......................................................................4
1.1.2. Một số dẫn xuất của 2-pyrrolidinone .......................................................5
1.2. PHẢN ỨNG NHIỀU THÀNH PHẦN.................................................................7
1.2.1. Sơ lược về phản ứng nhiều thành phần ....................................................7
1.2.2. Một số phản ứng nhiều thành phần ..........................................................8
CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................11
2.1. DỤNG CỤ, THIẾT BỊ VÀ HÓA CHẤT ...........................................................11
2.1.1. Dụng cụ ..................................................................................................11
2.1.2. Thiết bị....................................................................................................11
2.1.3. Hóa chất ..................................................................................................11
2.2. QUY TRÌNH TỔNG HỢP .................................................................................12
2.3. KHẢO SÁT MỘT SỐ ĐIỀU KIỆN PHẢN ỨNG .............................................12
2.3.1. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng và thể tích dung môi ......................13
2.3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng .........................................................13
2.3.3. Ảnh hưởng của độ mạnh acid .................................................................13
2.4. TỔNG HỢP MỘT SỐ DẪN XUẤT 2-PYRROLIDINONE .............................14
2.4.1. Tổng hợp dẫn xuất 2-pyrrolidinone từ benzaldehyde và aniline............14
2.4.2. Tổng hợp dẫn xuất 2-pyrrolidinone từ benzaldehyde và benzylamine ..14
2.4.3. Tổng hợp dẫn xuất 2-pyrrolidinone từ p-tolualdehyde và aniline..........15
2.5. ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC DẪN XUẤT 2PYRROLIDINONE ĐÃ TỔNG HỢP ......................................................................15
2.6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......................................................................16
2.6.1. Phương pháp sắc ký lớp mỏng ...............................................................16
2.6.2. Phương pháp phổ hồng ngoại (IR) .........................................................19
2.6.3. Phương pháp phổ khối (MS) ..................................................................23
2.6.4. Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) ................................30
2.6.5. Phương pháp khuếch tán đĩa thạch .........................................................36
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .........................................................38
3.1. SO SÁNH HIỆU SUẤT KHI THAY ĐỔI ĐIỀU KIỆN PHẢN ỨNG .............38
3.1.1. Thay đổi thời gian phản ứng và thể tích dung môi.................................38
3.1.2. Thay đổi nhiệt độ phản ứng ....................................................................39
3.1.3. Thay đổi acid ..........................................................................................39
3.2. TỔNG HỢP DẪN XUẤT 2-PYRROLIDINONE TỪ BENZALDEHYDE VÀ
ANILINE ...................................................................................................................40
3.2.1. Phổ hồng ngoại .......................................................................................42
3.2.2. Phổ khối ..................................................................................................43
3.2.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR ...................................................43
3.2.4. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR ..................................................44
3.3. TỔNG HỢP DẪN XUẤT 2-PYRROLIDINONE TỪ BENZALDEHYDE VÀ
BENZYLAMINE ......................................................................................................45
3.3.1. Phổ hồng ngoại .......................................................................................47
3.3.2. Phổ khối ..................................................................................................47
3.3.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR ...................................................48
3.3.4. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR ..................................................49
3.4. TỔNG HỢP DẪN XUẤT 2-PYRROLIDINONE TỪ P-TOLUALDEHYDE
VÀ ANILINE ............................................................................................................50
3.4.1. Phổ hồng ngoại .......................................................................................52
3.4.2. Phổ khối ..................................................................................................53
3.4.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR ...................................................53
3.4.4. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR ..................................................54
3.5. ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC DẪN XUẤT 2PYRROLIDINONE ĐÃ TỔNG HỢP ......................................................................55
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................57
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................59
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
CÁC KÝ HIỆU
Dao động hóa trị
Dao động biến dạng
CÁC CHỮ VIẾT TẮT
MCRs
Phản ứng nhiều thành phần
DMSO
Dimethyl sulfoxide
IR
Phổ hồng ngoại
MS
Phổ khối lượng
TLC
Sắc ký bản mỏng
NMR
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân
LB
Luria - Bertani
DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hiệu
Tên bảng
bảng
Trang
1.1
Một số dẫn xuất của 2-pyrrolidinone trong dược phẩm
6
2.1
Khảo sát ảnh hưởng của thời gian phản ứng và thể tích dung môi
13
2.2
Độ chuyển dịch hóa học trong phổ 1H-NMR
35
2.3
Độ chuyển dịch hóa học trong phổ 13C-NMR
35
3.1
So sánh hiệu suất phản ứng tổng hợp dẫn xuất 2-pyrrolidinone
38
từ benzaldehyde và aniline khi thay đổi thời gian phản ứng và
thể tích dung môi
3.2
So sánh hiệu suất phản ứng tổng hợp dẫn xuất 2-pyrrolidinone
39
từ benzaldehyde và aniline khi thay đổi nhiệt độ phản ứng
3.3
So sánh hiệu suất phản ứng tổng hợp dẫn xuất 2-pyrrolidinone
40
từ benzaldehyde và aniline khi thay đổi acid
3.4
Đường kính (mm) vòng ức chế vi khuẩn
55
DANH MỤC CÁC HÌNH
Số hiệu
Tên hình
hình
Trang
1.1
Cấu trúc phân tử 2-pyrrolidinone
4
1.2
Một số dẫn xuất của 2-pyrrolidinone trong dược phẩm
5
1.3
Một số hợp chất chứa 2-pyrrolidinone có nguồn gốc thiên nhiên
7
1.4
Sơ đồ minh họa phản ứng nhiều thành phần
8
1.5
Phản ứng Strecker tổng quát đầu tiên
8
1.6
Cơ chế phản ứng Strecker
9
1.7
Phản ứng Ugi tổng quát
9
1.8
Cơ chế phản ứng Ugi
9
1.9
Phản ứng Gewald tổng quát
10
1.10
Cơ chế phản ứng Gewald
10
2.1
Phản ứng tổng quát điều chế dẫn xuất 2-pyrrolidinone
12
2.2
Cơ chế phản ứng tạo dẫn xuất 2-pyrrolidinone bằng MCRs [4]
12
2.3
Phản ứng giữa anilin và benzaldehyde ở 60°C
13
2.4
Sắc ký lớp mỏng
17
2.5
Quá trình sắc ký lớp mỏng
17
2.6
Minh họa a và b trên bản mỏng
18
2.7
Dao động hóa trị đối xứng (a) và dao động hóa trị bất đối xứng (b)
20
2.8
Một số dao động biến dạng trong cùng mặt phẳng
20
2.9
Trạng thái dao động của phân tử AB theo quan điểm cổ điển
21
2.10
Đường cong thế năng của dao động điều hòa
22
2.11
Đường cong thế năng và các mức năng lượng dao động của
23
phân tử hai nguyên tử dao động không điều hòa
2.12
Sơ đồ khối phổ kế
24
2.13
Buồng ion hóa bằng dòng electron
26
2.14
Quá trình ion hóa giải hấp phụ
28
Số hiệu
Tên hình
hình
Trang
2.15
Một số hợp chất matrix được sử dụng trong kỹ thuật SIMS và FAB
28
2.16
Quá trình hình thành các ion của phương pháp ESI
29
2.17
Momen từ của hạt nhân
31
2.18
Hấp thụ năng lượng xảy ra đối với proton và hạt nhân có số
32
lượng tử spin +1/2
2.19
Hiệu ứng thuận từ của một số nhóm
33
3.1
Thí nghiệm 2 (Bảng 3.1)
38
3.2
Phản ứng tổng hợp A từ benzaldehyde và aniline
41
3.3
Cơ chế phản ứng tổng hợp A từ benzaldehyde và aniline [4]
41
3.4
Sản phẩm A
42
3.5
Phổ hồng ngoại của hợp chất A
42
3.6
Phổ khối của hợp chất A
43
3.7
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR của hợp chất A
43
3.8
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR của hợp chất A
44
3.9
Phản ứng tổng hợp B từ benzaldehyde và benzylamine
45
3.10
Cơ chế phản ứng tổng hợp B từ benzaldehyde và benzylamine
46
3.11
Sản phẩm B
46
3.12
Phổ hồng ngoại của hợp chất B
47
3.13
Phổ khối của hợp chất B
47
3.14
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR của hợp chất B
48
3.15
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR của hợp chất B
49
3.16
Phản ứng tổng hợp C từ p-tolualdehyde và aniline
50
3.17
Cơ chế phản ứng tổng hợp C từ p-tolualdehyde và aniline [4]
51
3.18
Sản phẩm C
51
3.19
Phổ hồng ngoại của hợp chất C
52
3.20
Phổ khối của hợp chất C
53
3.21
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR của hợp chất C
53
Số hiệu
hình
Tên hình
Trang
3.22
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR của hợp chất C
54
3.23
Đường kính vòng ức chế khuẩn E. coli
55
3.24
Đường kính vòng ức chế khuẩn Salmonella sp.
55
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong suốt tiến trình phát triển của hóa học hữu cơ, các hợp chất dị vòng
luôn đóng vai trò vô cùng quan trọng. Chúng được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi
trong nhiều ngành khoa học, kĩ thuật cũng như đời sống. Khoảng vài chục năm trở
lại đây, lĩnh vực này phát triển mạnh mẽ và được nghiên cứu một cách hệ thống,
đầy đủ, chi tiết trên cơ sở tri thức khoa học hiện đại. Hằng năm, số công trình về các
hợp chất dị vòng đã chiếm hơn nửa tổng số các công trình về hóa hữu cơ nói chung
được công bố trong các tạp chí chính thức trên thế giới [1]. Trong số các hợp chất dị
vòng, những dẫn xuất của 2- pyrrolidinone có tiềm năng to lớn cho việc ứng dụng
vào ngành dược phẩm và hóa nông nghiệp [4].
Vào các năm gần đây, lĩnh vực tổng hợp hóa hữu cơ ngày càng có những
bước tiến vượt bậc. Việc ứng dụng phản ứng nhiều thành phần (MCRs) là một trong
những hướng nghiên cứu đang được các nhà hóa học hàng đầu quan tâm. Điều đặc
biệt của loại phản ứng này là cách tiến hành thí nghiệm đơn giản, sử dụng nguyên
liệu giá thành thấp, khá phổ biến và thân thiện với môi trường [4]. Đã có nhiều công
trình nghiên cứu ứng dụng phản ứng nhiều thành phần trong tổng hợp các hợp chất
dị vòng chứa các thành phần như benzothiazole, piperidine… Có thể nói rằng đây là
nền tảng để mở rộng sự đa dạng của các hợp chất có hoạt tính sinh học.
Như vậy, để tìm hiểu rõ hơn về phản ứng nhiều thành phần, ứng dụng chúng
vào quá trình tổng hợp hữu cơ cũng như tiềm năng sinh học của các dẫn xuất 2pyrrolidinone, tôi chọn đề tài “Nghiên cứu điều chế và đánh giá hoạt tính sinh học
của một số dẫn xuất 2-pyrrolidinone”.
2. Đối tượng và mục đích nghiên cứu
2.1. Đối tượng nghiên cứu
- Dẫn xuất của 2- pyrrolidinone.
2.2. Mục đích nghiên cứu
- Tìm ra các điều kiện tối ưu để thực hiện quá trình tổng hợp dẫn xuất 2pyrrolidinone dựa vào phản ứng nhiều thành phần trong thời gian ngắn nhất với
hiệu suất cao nhất.
2
- Tổng hợp một số dẫn xuất 2-pyrrolidinone.
- Đánh giá hoạt tính sinh học của các dẫn xuất của 2-pyrrolidinone đã tổng hợp
được.
3. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
+ Thu thập, phân tích các tài liệu về phản ứng nhiều thành phần để tổng hợp
các dẫn xuất của 2-pyrrolidinone.
+ Thu thập, phân tích các tài liệu về phương pháp đánh giá hoạt tính sinh
học.
- Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
+ Tiến hành phản ứng tổng hợp dẫn xuất 2-pyrrolidinone trong các điều
kiện khác nhau để tìm ra điều kiện tối ưu.
+ Tổng hợp các dẫn xuất của 2-pyrrolidinone dựa vào phản ứng nhiều thành
phần.
+ Tiến hành đánh giá hoạt tính sinh học của các dẫn xuất 2-pyrrolidinone đã
tổng hợp.
4. Nội dung nghiên cứu
4.1. Tổng quan về lý thuyết
- Tổng quan lý thuyết về phản ứng nhiều thành phần.
- Tổng quan về phương pháp điều chế dẫn xuất 2-pyrrolidinone dựa vào phản
ứng nhiều thành phần.
- Tổng quan lý thuyết về phương pháp khuếch tán đĩa thạch.
4.2. Nghiên cứu thực nghiệm
- Nghiên cứu, khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng tổng hợp dẫn
xuất 2-pyrrolidinone.
+ Thời gian phản ứng
+ Thể tích dung môi
+ Nhiệt độ phản ứng
+ Độ mạnh acid
- Tổng hợp ba dẫn xuất 2-pyrrolidinone.
3
- Đánh giá khả năng kháng khuẩn Escherichia coli và Salmonella sp. của các
dẫn xuất 2-pyrrolidinone đã tổng hợp.
5. Bố cục luận văn
MỞ ĐẦU
Chương 1. TỔNG QUAN
Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
4
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1. SƠ LƯỢC VỀ 2-PYRROLIDINONE VÀ DẪN XUẤT CỦA NÓ
1.1.1. Sơ lược về 2-pyrrolidinone
1.1.1.1. Cấu tạo phân tử
2-pyrrolidinone là một loại hợp chất lactam có vòng 5 cạnh với bốn nguyên
tử C và một dị tố N.
- CTPT
: C4H7NO
- Khối lượng phân tử
: 85.11 g/mol
- Tên gọi IUPAC
: 2-pyrrolidin
- Tên gọi khác
: 2-pyrrolidone hoặc 2-pyrrolidinone [5], [21]
Hình 1.1. Cấu trúc phân tử 2-pyrrolidinone
1.1.1.2. Tính chất
- Tỷ trọng
: 1.116 g/cm3
- Nhiệt độ sôi
: 245°C
- Nhiệt độ nóng chảy
: 25°C
- Chất lỏng không màu hoặc màu vàng, có mùi nhẹ, có độ tan thấp.
- Là một dung môi phân cực được sử dụng khá rộng rãi. [5], [21]
1.1.1.3. Điều chế
Trong công nghiệp, 2-pyrrolidinone được tạo thành qua 4 giai đoạn:
acetylene tác dụng với formaldehyde tạo ra 2-butyne-1,4-diol; sau đó hiđro hóa sản
phẩm thu được 1,4-butanediol; chất này được chuyển thành -butyrolactone và cuối
cùng phản ứng với ammonia để thu 2-pyrrolidinone [6].
5
Ngoài ra, 2-pyrrolidinone còn có thể được điều chế bằng phản ứng hiđro
hóa succinimide với sự có mặt của ammonia nhằm ổn định succinimide và ức chế
các phản ứng phụ [6].
1.1.2. Một số dẫn xuất của 2-pyrrolidinone
Dẫn xuất của 2-pyrrolidinone là những hợp chất quan trọng được tìm thấy
trong nhiều loại dược phẩm (Hình 1.2) [21].
1
2
3
4
Hình 1.2. Một số dẫn xuất của 2-pyrrolidinone trong dược phẩm
6
Bảng 1.1. Một số dẫn xuất của 2-pyrrolidinone trong dược phẩm
CTPT
Ứng dụng
Tên IUPAC
Cotinine, một alkaloid có trong
Cotinine
C10H12N2O
(1)
[22]
(S)-1-methyl-5(3-pyridinyl) -2pyrrolidinone [22]
thuốc lá, là chất chuyển hóa chủ yếu
thành nicotine [7]. Nó có thể được
sử dụng để chữa bệnh trầm cảm,
tâm thần phân liệt, bệnh Alzheimer
và bệnh Parkinson [22].
1-ethyl-4-(2Doxapram
(2)
C24H30N2O2
[23]
morpholin-4-
ethyl)-3,3diphenylpyrrolidi
none-2 [23]
Piracetam
C6H10N2O2
(3)
[24]
2-(20xopyrrolidin-1yl)acetamide [24]
(RS)-3-ethyl-3-
Ethosuximide
C7H11NO2
(4)
[26]
methylpyrrolidine-2,5dione [26]
Doxapram kích thích sự gia tăng
khối lượng hồng cầu và tỷ lệ hô
hấp.
Doxapram
hydrochloride
(được tạo thành từ doxapram) là
chất kích thích đường hô hấp,
tiêm tĩnh mạch [8].
Chữa trị các rối loạn tâm thần, suy
giảm trí nhớ [25].
Thuốc chống co giật succinimide,
được sử dụng chủ yếu trong
trường hợp các cơn động kinh [9].
Bên cạnh đó, một vài sản phẩm có nguồn gốc thiên nhiên chứa 2pyrrolidinone mang hoạt tính sinh học mạnh (Hình 1.3).
7
Hình 1.3. Một số hợp chất chứa 2-pyrrolidinone có nguồn gốc thiên nhiên
Lactacystin (5) là một hợp chất hữu cơ tự nhiên được tổng hợp do vi khuẩn
thuộc giống Streptomyces [10]. Salimosporamide A (6) là sản phẩm tự nhiên được
tạo bởi các vi khuẩn biển Salinispora tropica và Salinispora arenicola tìm thấy trong
trầm tích đại dương [11]. Azaspirene (7) là một chất ức chế được phân lập từ nấm
Neosartorya [12].
2-pyrrolidinone và các dẫn xuất của nó còn có nhiều ứng dụng quan trọng khác
như tác nhân chống ung thư, chất ức chế integrase, chống vi khuẩn và kháng viêm …
[13].
1.2. PHẢN ỨNG NHIỀU THÀNH PHẦN
1.2.1. Sơ lược về phản ứng nhiều thành phần
Phản ứng nhiều thành phần (MCRs) đã được biết đến hơn 150 năm trước.
Phản ứng đầu tiên là sự tổng hợp α-amino cyanides của Strecker vào năm 1850. Tuy
nhiên, ở thời điểm này, phản ứng nhiều thành phần ít thu hút sự chú ý của các nhà
hóa học. Sự phổ biến của nó chỉ tăng lên nhanh chóng từ năm 1959, sau sự xuất
hiện của phản ứng bốn thành phần (giữa ketone hoặc aldehyde với amine,
isocyanide và acid carboxylic để hình thành bis-amide) được thực hiện bởi Ugi và
các đồng nghiệp. Từ đây, MCRs được áp dụng rộng rãi trong tổng hợp hữu cơ, đặc
8
biệt là với những chất có hoạt tính sinh học và những phân tử có nhóm chức [14],
[15], [18].
Phản ứng nhiều thành phần là loại phản ứng hóa học, trong đó ba hay nhiều
chất ban đầu phản ứng với nhau để tạo thành sản phẩm. Phản ứng phụ thuộc vào các
điều kiện: dung môi, nhiệt độ, chất xúc tác và nồng độ các chất ban đầu [14]. Trong
quá trình này, những phân tử mục tiêu có độ chọn lọc cao sẽ được tổng hợp và tinh
chế nhằm tạo các hợp chất có tính ứng dụng. Một số thuận lợi của phản ứng nhiều
thành phần là cách tiến hành thí nghiệm đơn giản, sử dụng nguyên liệu giá thành
thấp, khá phổ biến và thân thiện với môi trường. Ngoài ra, phản ứng này cho phép
sự thay đổi có hệ thống và có khả năng tự động hóa. Với tất cả các lý do trên, phản
ứng nhiều thành phần nhanh chóng trở thành một trong những con đường tổng hợp
lý tưởng trong hóa học hữu cơ và hóa dược [4], [16].
Hình 1.4. Sơ đồ minh họa phản ứng nhiều thành phần
1.2.2. Một số phản ứng nhiều thành phần
1.2.2.1. Phản ứng Strecker [17]
Đây là phản ứng tổng hợp amino acid từ aldehyde hoặc ketone, được tìm ra
bởi nhà hóa học người Đức Adolph Strecker.
Hình 1.5. Phản ứng Strecker tổng quát đầu tiên
9
Hình 1.6. Cơ chế phản ứng Strecker
1.2.2.2. Phản ứng Ugi [18]
Phản ứng Ugi là một phản ứng đa thành phần giữa aldehyde hoặc ketone với
amine, isocyanide và acid carboxylic để tạo thành một bis amide.
Hình 1.7. Phản ứng Ugi tổng quát
Hình 1.8. Cơ chế phản ứng Ugi
10
1.2.2.3. Phản ứng Gewald [19]
Đây là phản ứng giữa một ketone và α-cyanoeste với xúc tác lưu huỳnh trong
môi trường base để tạo thành một 2-amino-thiophene.
Hình 1.9. Phản ứng Gewald tổng quát
Hình 1.10. Cơ chế phản ứng Gewald
11
CHƯƠNG 2
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. DỤNG CỤ, THIẾT BỊ VÀ HÓA CHẤT
2.1.1. Dụng cụ
- Bình cầu 25ml, bình cầu 15ml, phễu chiết, phễu lọc.
- Các pipet loại 5ml và 1ml.
- Nhiệt kế, ống sinh hàn, giấy lọc.
- Cốc thủy tinh 100ml, 500ml.
2.1.2. Thiết bị
- Máy khuấy từ gia nhiệt, máy cô quay chân không, máy đo nhiệt độ nóng chảy.
- Máy đo phổ NMR, IR, MS.
- Cân phân tích.
2.1.3. Hóa chất
Các hóa chất của hãng Merck (Đức) được sử dụng gồm:
- Benzylamine
- Aniline
- Diethyl acetylenedicarboxylate
- Benzaldehyde
- p-Tolualdehyde
- Acid citric
- Acid acetic
- Acid formic
- Ethanol
- n-Hexane
- Ethyl acetate
- Dimethyl sulfoxide
- Sodium chloride
Các hóa chất Trung Quốc được sử dụng gồm: cao nấm men, peptone.
Hóa chất Việt Nam: agar.
