(Luận án tiến sĩ) nghiên cứu tổng hợp các hợp chất dị vòng 1,3 benzazole sử dụng lưu huỳnh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------

Nguyễn Lê Anh

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP CÁC HỢP CHẤT DỊ VÒNG
1,3-BENZAZOLE SỬ DỤNG LƯU HUỲNH

LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC

Hà Nội – 2021


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------

Nguyễn Lê Anh

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP CÁC HỢP CHẤT DỊ VÒNG
1,3-BENZAZOLE SỬ DỤNG LƯU HUỲNH

Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
Mã sỗ: 9 44 01 14

LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS. Ngơ Quốc Anh
2. TS. Nguyễn Thanh Bình

Hà Nội – 2021


LỜI CAM ĐOAN
Luận án Tiến sỹ khoa học chuyên nghành Hóa học với đề tài ‘‘Nghiên cứu
tổng hợp các hợp chất dị vịng 1,3-benzazole sử dụng lưu huỳnh’’ được hồn thành
dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS. Ngô Quốc Anh – Viện Hóa Học – Viện
Hàn Lâm KHCN Việt Nam, TS. Nguyễn Thanh Bình – Viện Hóa hợp chất Tự Nhiên
– CNRS – Cộng hịa Pháp. Tơi xin cam đoan các số liệu, những kết luận nghiên cứu
được trình bày trong luận án này là trung thực và không sao chép nội dung từ bất kỳ
một luận án hay nghiên cứu nào khác.

Học viên

Nguyễn Lê Anh


LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian làm luận án tôi đã được sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của
PGS.TS. Ngơ Quốc Anh – Viện Hóa Học - Viện Hàn Lâm Khoa Học và Cơng Nghệ
Việt Nam, TS. Nguyễn Thanh Bình – Viện Hóa hợp chất Tự Nhiên – CNRS – Cộng

hòa Pháp người đã trực tiếp giao đề tài, tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tơi hồn thành
luận án này.
Tơi cũng xin trân trọng cảm ơn Phịng Cơng nghệ và Phát triển Dược phẩm Viện Hóa Học - Viện Hàn Lâm Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam, Viện Hóa hợp
chất Tự Nhiên – CNRS – Cộng hịa Pháp đã tạo điều kiện cho tơi trong suốt q trình
học tập cũng như làm luận án này.
Nhân dịp này, tôi xin cảm ơn tới Học Viện Khoa Học và Công Nghệ - Viện
Hàn Lâm Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam và các thầy giáo, cô giáo đặc biệt là
các thầy cơ thuộc Khoa Hóa Học thuộc Học Viện Khoa Học và Công Nghệ - Viện
Hàn Lâm Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam đã truyền đạt những kiến thức bổ ích
cho tơi.
Tơi cũng bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè, và người thân đã
giúp đỡ, động viên tôi trong suốt thời gian học tập và thời gian làm luận án.
Luận án được thực hiện với sự tài trợ kinh phí từ Viện Hàn Lâm KHCN Việt
Nam: KHCBHH.01/18-20 và Viện Hóa Học: VHH.2017.1.03. Nhóm nghiên cứu
chân thành Viện Hàn Lâm KHCN Việt Nam và Viện Hóa Học.
Hà nội, ngày

tháng

năm 202

Học viên

Nguyễn Lê Anh


MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN……………………..i
DANH MỤC CÁC BẢNG, HÌNH VÀ HÌNH TRONG LUẬN ÁN ...................ii

ĐẶT VẤN ĐỀ ..................................................................……………………….. v
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .................................................................................. 2
1.1. Tổng quan về các hợp chất benzazole ...................................................... 2
1.2. Các hợp chất chứa khung benzazole có trong tự nhiên. ......................... 2
1.2.1. Các hợp chất chứa khung benzazole được phân lập từ chủng
Streptomyce .......................................................................................................... 2
1.2.2. Các hợp chất chứa khung benzazole được phân lập từ sinh vật
biển....................................................................................................................3
1.3. Các hợp chất chứa khung benzazole được bán tổng hợp………………...9
1.4. Các phương pháp tổng hợp benzazole không sử dụng lưu huỳnh ...... 6
1.4.1. Các phương pháp tổng hợp benzoxazole .................................................. 6
1.4.1.1. Tổng hợp benzoxazole bằng cách ngưng tụ o-Aminophenol với Aldehyde
hoặc diketone. ....................................................................................................... 6
1.4.1.2. Tổng hợp benzoxazole từ o-Aminophenol và carboxylic acid hoặc
este………………………………………………………………………………………..8
1.4.1.3. Tổng hợp benzoxazole từ o-aminophenol với diaryl acetylene. ............. 9
1.4.1.4. Tổng hợp benzoxazole từ các hợp chất haloanilide. ............................ 10
1.4.1.5. Tổng hợp benzoxazole từ trung gian aryne. ......................................... 11
1.4.1.6. Tổng hợp benzoxazole từ các bazơ Schiff ............................................ 11
1.4.1.7. Phản ứng đa thành phần tổng hợp các dẫn xuất benzoxazole. ............ 12
1.4.2. Các phương pháp tổng hợp benzothiazole. ............................................ 13
1.4.2.1. Tổng hợp benzothiazole từ o-aminothiophenol với aldehyde, ketone, acid
carboxylic và acyl chloride ................................................................................ 13
1.4.2.2. Tổng hợp benzothiazole từ 2-aminothiophenol với CO2………………..16


1.5.

Các phương pháp tổng hợp benzazole sử dụng lưu huỳnh ................ 17
1.5.5. Tổng hợp benzoxazole ............................................................................. 23

1.5.5.1. Từ o-nitrophenol................................................................................... 23
1.5.5.2. Từ o-aminophenol ................................................................................ 24

CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM ........................................................................... 26
2.1. Hóa chất và thiết bị ................................................................................. 26
2.1.1. Hóa chất ................................................................................................... 26
2.1.2. Thiết bị ..................................................................................................... 28
2.2. Phương pháp xác định độ sạch và nghiên cứu cấu trúc của sản
phẩm................................................................................................................28
2.2.1. Sắc ký bản mỏng ...................................................................................... 28
2.2.2. Sắc ký cột ................................................................................................. 29
2.2.3. Phương pháp xác định cấu trúc ............................................................. 29
2.3. Quy trình tổng hợp các dẫn xuất benzothiazole .................................. 29
2.4. Quy trình chung tổng hợp các dẫn xuất của benzoxazole .................. 39
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................... 39
3.1. Tổng hợp benzothiazole ......................................................................... 45
3.2. Tổng hợp benzoxazole ............................................................................ 63
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN .................................................................................... 73
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 75


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN
1

Viết tắt
H -NMR

13

C -NMR

δ (ppm)
J (Hz)
s
d
dd
t
br
TLC
EDG
r.t.
EtOAc
NMM
DMEDA
PCC
DMSOorophenyl)benzo[d]thiazole (111ab)

5


PHỤ LỤC 3
2-(4-Chlorophenyl)benzo[d]thiazole (111ac)

6


PHỤ LỤC 4
2-(4-Methoxyphenyl)benzo[d]thiazole (111ad)

7

PHỤ LỤC 5
2-(3,4-Dimethoxyphenyl)benzo[d]thiazole (111ae)

8


PHỤ LỤC 6
2-(2-Methoxyphenyl)benzo[d]thiazole (111af)

9


PHỤ LỤC 7
4-(Benzo[d]thiazol-2-yl)phenol (111ag)

10


PHỤ LỤC 8
2-(Benzo[d]thiazol-2-yl)phenol (111ah)

11


PHỤ LỤC 9
4-(Benzo[d]thiazol-2-yl)-2-methoxyphenol (111ai)

12

PHỤ LỤC 10
4-(Benzo[d]thiazol-2-yl)benzonitrile (111aj)

13


PHỤ LỤC 11
2-(4-(Trifluoromethyl)phenyl)benzo[d]thiazole (111ak)

14


PHỤ LỤC 12
2-(3-Nitrophenyl)benzothiazole (111al)

15


PHỤ LỤC 13
2-(Naphthalen-2-yl)benzo[d]thiazole (111am)

16


PHỤ LỤC 14
2-(Naphthalen-1-yl)benzo[d]thiazole (111an)

17

PHỤ LỤC 15
2-(Thiophen-2-yl)benzo[d]thiazole (111ao)

18


PHỤ LỤC 16
2-(1H-Indol-3-yl)benzo[d]thiazole (111ap)

19


PHỤ LỤC 17
2-(Pyridin-2-yl)benzo[d]thiazole (111aq)

20


PHỤ LỤC 18
2-(Pyridin-3-yl)benzo[d]thiazole (111ar)

21


PHỤ LỤC 19
2-(Pyridin-4-yl)benzo[d]thiazole (111as)

22

PHỤ LỤC 20
1,3-Bis(benzo[d]thiazol-2-yl)benzene (111at)

23