Nghiên cứu tổng hợp tính chất và ứng dụng của oxit hỗn hợp CuO CeO2 có kích thước Nanomet
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (752.79 KB, 26 trang )
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-------------------------------------------------
PHẠM DUY NAM
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ CHUYỂN HÓA
CÁC AZOMETIN TỪ DÃY 5-AMINOINDOL THẾ
Chuyên ngành: Hóa học hữu cơ
Mã số:
62.44.27.01
LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. GS. TSKH. ĐẶNG NHƯ TẠI
2. PGS. TS. NGUYỄN ĐÌNH THÀNH
HÀ NỘI - 2009
MỤC LỤC
trang
Trang phụ bìa
i
Lời cảm ơn
ii
Lời cam đoan
iii
Mục lục
iv
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt
viii
Danh mục các bảng
ix
Danh mục các hình vẽ, đồ thị
xi
Mở đầu
1
Chương 1. Tổng quan
2
1.1
2
Azometin và các phương pháp tổng hợp azometin
1.1.1 Bằng phản ứng khử hóa các amit thế
2
1.1.2 Dùng các hợp chất thơm có nhóm metyl hoạt động thế vào liên kết
2
– N = N – trong các hợp chất azo
1.1.3 Đi từ hợp chất thơm có nhóm metylen hoạt động và hợp chất
nitrozo
1.1.4 Bằng phản ứng giữa andehit thơm và hợp chất nitro thơm
2
2
1.1.5 Ngưng tụ các hợp chất nitro béo hay thơm béo có nhóm metylen
hoạt động với nitrozoaren
1.1.6 Bằng phản ứng giữa nitrozoaren và các -hetarylaxetonitrin
3
3
1.1.7 Đi từ các dị vịng chứa nitơ có nhóm metyl hoạt động và các
nitrozoaren
1.2
1.3
3
1.1.8. Đi từ các amin bậc 1 và andehit
3
Phương pháp tổng hợp azometin từ amin bậc 1 và andehit
3
1.2.1 Phản ứng
3
1.2.2 Cơ chế phản ứng
4
Các phản ứng chuyển hóa của azometin
1.3.1 Phản ứng của azometin với các hợp chất có nguyên tử hidro linh
5
6
động
1.3.2 Phản ứng của azometin với diazometan
7
1.3.3 Phản ứng của azometin với dẫn xuất của axit isoxianic và
isothioxianic
7
1.3.4 Phản ứng của azometin với các ete không no (phản ứng Diels Alder)
1.4
1.5
9
1.3.5 Phản ứng của azometin với dẫn xuất axit cacboxylic no
10
1.3.6 Phản ứng của azometin với các hợp chất cơ kim
11
1.3.7 Phản ứng của azometin với các nitroankan
12
Chuyển hóa azometin thành thiazolidin-4-on tương ứng
12
1.4.1 Phản ứng
12
1.4.2 Cơ chế phản ứng
13
Tổng hợp các -aminophotphonat tương ứng
1.5.1 Tổng hợp các -aminophotphonat bằng cách chuyển hóa azometin
14
14
1.5.2 Tổng hợp các -aminophotphonat theo phương pháp Kabachnik Fields
1.6
1.7
Tính chất phổ của azometin, thiazolidin-4-on và -aminophotphonat
15
17
1.6.1 Phổ của các azometin
17
1.6.2 Phổ của các thiazolidin-4-on
18
1.6.3 Phổ của các -aminophotphonat
19
Hoạt tính của azometin và các sản phẩm chuyển húa
19
1.7.1 Tính chất ức chế ăn mòn kim loại của azometin
19
1.7.2 Hoạt tính sinh học của các azometin
21
1.7.3 Hoạt tính sinh học của các thiazolidin-4-on
21
1.7.4 Hoạt tính sinh học của các -aminophotphonat
22
Ch-ơng 2. Thực nghiệm
23
2.1
23
Cỏc phng phỏp thc nghim
2.1.1 Cỏc phương pháp sử dụng trong tổng hợp và tinh chế sản phẩm
23
2.2
2.1.2 Các phương pháp phổ nghiên cứu cấu trúc
23
2.1.3 Khảo sát tính chất ức chế ăn mịn thép Ct-3 của các azometin
24
2.1.4 Thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm của azometin
25
Tổng hợp các azometin
26
2.2.1 Tổng hợp các amin: 5-amino-2-phenylindol, 5-amino-1-metyl-
2.3
2-phenylindol và 5-amino-1,2-dimetylindol
26
2.2.2 Tổng hợp các azometin dãy 5-amino-2-phenylindol
30
2.2.3 Tổng hợp các azometin dãy 5-amino-1-metyl-2-phenylindol
34
2.2.4 Tổng hợp các azometin dãy 5-amino-1,2-dimetylindol
37
Tổng hợp các thiazolidin-4-on
38
2.3.1 Quy trình chung
38
2.3.2 Tổng hợp các thiazolidin-4-on dãy 5-amino-2-phenylindol
39
2.3.3 Tổng hợp các thiazolidin-4-on dãy 5-amino-1-metyl-2-
42
phenylindol
2.3.4 Tổng hợp các thiazolidin-4-on dãy 5-amino-1,2-dimetylindol
2.4
Tổng hợp các -aminophotphonat
45
46
2.4.1 Tổng hợp dietyl photphit
46
2.4.2 Tổng hợp các -aminophotphonat
47
Chuơng 3. Kết quả và bàn luận
51
3.1
51
Tổng hợp các amin: 5-amino-2-phenylindol, 5-amino-1-metyl-2phenylindol và 5-amino-1,2-dimetylindol
3.1.1 Tổng hợp 2-phenylindol và 2-metylindol
51
3.1.2 Tổng hợp 5-nitro-2-phenylindol, 5-nitro-1-metyl-2-phenylindol và
5-nitro-1,2-dimetylindol
52
3.1.3 Tổng hợp 5-amino-2-phenylindol, 5-amino-1-metyl-2-phenylindol
và 5-amino-1,2-dimetylindol
3.2
Tổng hợp các azometin và tính chất phổ của chúng
53
54
3.2.1 Kết quả tổng hợp các azometin
54
3.2.2 Phổ hồng ngoại của azometin
58
3.3
3.4
3.2.3 Phổ NMR của azometin
60
3.2.4 Phổ khối lượng của azometin
73
Chuyển hóa các azometin thành thiazolidin-4-on tương ứng
3.3.1 Kết quả tổng hợp các thiazolidin-4-on
79
3.3.2 Phổ hồng ngoại của các thiazolidin-4-on
81
3.3.3 Phổ NMR của các thiazolidin-4-on
83
3.3.4 Phổ khối lượng của các thiazolidin-4-on
86
Tổng hợp các -aminophotphonat
91
3.4.1 Kết quả tổng hợp các -aminophotphonat
91
3.4.2 Phổ NMR của các -aminophotphonat
93
3.4.3 Phổ khối lượng của các -aminophotphonat
3.5
79
Hoạt tính ức chế ăn mịn và kháng khuẩn, kháng nấm của azometin
100
103
3.5.1 Tính chất ức chế ăn mịn thép Ct-3 của azometin
103
3.5.2 Hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm của azometin
105
Kết luận
108
Danh mục cơng trình khoa học của tác giả liên quan đến luận án
109
Tài liệu tham khảo
111
PHỤ LỤC
123
A.
Giíi thiƯu ln ¸n
1. Tính cấp thiết của luận án
Trong nhiều năm qua, các azometin (còn gọi là bazơ Schiff) đã được quan tâm nghiên cứu nhiều, nhất là
từ khi phát hiện thấy chúng có vai trị trong các q trình sinh hóa và hóa học khác nhau. Nhiều azometin thể
hiện tính kháng khuẩn, chống viêm, diệt nấm, chữa bệnh thương hàn, v v… Một số azometin có khả năng tạo
phức với kim loại và được sử dụng làm thuốc thử trong hóa học phân tích, nghiên cứu phức vịng càng.
Ngồi ra các azometin cịn thể hiện khả năng ức chế ăn mòn cao đối với nhiều loại kim loại và hợp kim
trong các mơi trường ăn mịn khác nhau, làm phụ gia lưu hóa cao su và tạo phức với kim loại chuyển tiếp…
- CH = N - các azometin có khả năng phản ứng cao,
Do có mặt trong phân tử nhóm liên kết azometin
có thể tham gia vào nhiều phản ứng chuyển hóa khác nhau, chẳng hạn như phản ứng tạo thành vòng
thiazolidin-4-on và -aminophotphonat. Các dẫn xuất thiazolidin-4-on cũng như -aminophotphonat thể
hiện nhiều hoạt tính sinh học đáng chú ý.
Mặc dù đã có những cơng trình nghiên cứu về azometin chứa nhân thơm, dị vòng, nhưng với azometin
có chứa nhân indol, đặc biệt là indol thế cịn ít được đề cập đến.
2. Đối tượng nghiên cứu và nhiệm vụ của luận án
- Tổng hợp và nghiên cứu tính chất phổ IR, NMR và MS của các azometin dãy 5-amino-2-phenylindol,
5-amino-1-metyl-2-phenyl indol và 5-amino-1,2-dimetylindol.
- Chuyển hóa các azometin thành các hợp chất thizolidin-4-on và -aminophotphonat tương ứng.
- Khảo sát hoạt tính ức chế ăn mịn kim loại và tính kháng nấm, kháng khuẩn của azometin.
3. Những đóng góp mới của luận án
3.1. Đã tổng hợp được 29 azometin mới của dãy 5-amino-2-phenylindol và 5-amino-1-metyl-2-phenylindol.
Đã thiết lập được phương trình biểu diễn mối tương quan tuyến tính giữa H và C ở liên kết azometin
và H của liên kết N-H (indol) với hằng số nhóm thế Hammett.
3.2. Đã chuyển hóa 34 azometin thành 34 hợp chất thiazolidin-4-on tương ứng và tổng hợp được 4 chất mới
thuộc dãy dietyl [(2-phenylindol-5-ylamino)-(aryl thế) metyl] photphonat.
3.3. - Các azometin của dãy 5-amino-2-phenylindol có hiệu suất ức chế ăn mòn thép Ct-3 khá cao (đa số có
hiệu suất >90%) ở nồng độ 10-4M trong dung dịch axit HCl 2M.
- Các azometin dãy 5-amino-1-metyl-2-phenylindol có tính ức chế chọn lọc đối với chủng vi khuẩn
gram (-) pseudomonas aeruginosa.
4. Bố cục của luận án
Phần nội dung của luận án dày 108 trang đánh máy bao gồm: Mở đầu (1 trang), Chương 1. Tổng quan
(21 trang), Chương 2. Thực nghiệm (28 trang), Chương 3. Kết quả và bàn luận (57 trang) và Kết luận (1
trang). Ngoài ra luận án cịn có mục: Danh mục các cơng trình khoa học liên quan đến luận án (2 trang), Tài
liệu tham khảo (12 trang), Phụ lục (125 trang).
1
NỘI DUNG CỦA LUẬN ÁN
Chương 1. TỔNG QUAN
1.1
Azometin và các phương pháp tổng hợp azometin
1.1.1. Bằng phản ứng khử hóa các amit thế
1.1.2 Dùng các hợp chất thơm có nhóm metyl hoạt động thế vào liên kết – N = N – trong các hợp chất azo.
1.1.3 Từ hợp chất thơm có nhóm metylen hoạt động và nitrozo
1.1.4 Bằng phản ứng giữa andehit thơm và hợp chất nitro thơm
1.1.5 Ngưng tụ các hợp chất nitro béo hay thơm béo có nhóm metylen hoạt động với nitrozoaren
1.1.6 Bằng phản ứng giữa nitrozoaren và các -hetarylaxetonitrin
1.1.7 Đi từ các dị vòng chứa nitơ có nhóm metyl hoạt động và các nitrozoaren
1.1.8. Đi từ các amin bậc 1 và andehit
1.2
Phương pháp tổng hợp azometin từ amin bậc 1 và andehit
Phản ứng:
1.2.1
R - CHO
+
R' - NH2
R - CH = N - R' +
H2O
Trong đó R và R’ có thể là gốc
ankyl, aryl hay dị vòng thơm. Đây là phương pháp thuận lợi nhất để tổng hợp các azometin.
1.2.2 Cơ chế phản ứng
1.3
Các phản ứng chuyển hóa của azometin
1.3.1 Phản ứng với các hợp chất có nguyên tử hidro linh động
1.3.2 Phản ứng của azometin với diazometan
1.3.3 Phản ứng với dẫn xuất của axit isoxianic và isothioxianic
1.3.4 Phản ứng với các ete không no (Phản ứng Diels - Alder)
1.3.5 Phản ứng của azometin với dẫn xuất của axit cacboxylic no
1.3.6 Phản ứng của azometin với các hợp chất cơ kim
1.3.7 Phản ứng của azometin với các nitroankan
1.4
1.4.1
Chuyển hóa azometin thành thiazolidin-4-on tương ứng
Phản ứng: Đây là phương pháp thuận lợi nhất để tổng hợp thiazolidin-4-on có nhóm thế ở vị trí 2 và
3.
1.4.2 Cơ chế phản ứng
1.5
Tổng hợp các -aminophotphonat
1.5.1 Tổng hợp các -aminophotphonat từ azometin
1.5.2 Tổng hợp các -aminophotphonat theo Kabachnik - Fields
Phản ứng Kabachnik - Fields là phản ứng ghép của 3 cấu tử: cacbonyl, amin và một hợp chất
hidrophotphoryl.
1.6 Phổ của azometin, thiazolidin-4-on và -aminophotphonat
1.6.1 Phổ của các azometin
1.6.2 Phổ của các thiazolidin-4-on
2
1.6.3 Phổ của các -aminophotphonat.
1.7 Hoạt tính của azometin và các sản phẩm chuyển hóa
1.7.1 Tính chất ức chế ăn mịn kim loại của azometin
1.7.2 Hoạt tính sinh học của các azometin
1.7.3 Hoạt tính sinh học của các thiazolidin-4-on
1.7.4 Hoạt tính sinh học của các -aminophotphonat.
3
Chương 2. THỰC NGHIỆM
2.1
Các phương pháp thực nghiệm
2.1.1 Các phương pháp sử dụng trong tổng hợp và tinh chế: Đo nhiệt độ nóng chảy, sắc ký bản mỏng, sắc ký
cột, kết tinh lại, …
2.1.2 Các phương pháp phổ nghiên cứu cấu trúc: Quang phổ hồng ngoại, phổ khối lượng, phổ 1H-, 13C- và
31
P-NMR.
2.1.3 Khảo sát tính chất ức chế ăn mòn thép Ct-3 của các azometin
2.1.3.1 Chuẩn bị mẫu:
2.1.3.2 Khảo sát khả năng ức chế ăn mòn của các azometin
a. Hiệu quả ức chế ăn mòn của các azometin
Hiệu quả ức chế ăn mịn được tính theo cơng thức sau:
H= (m0 - m) x 100 / m0
(%)
Trong đó: - m0 là khối lượng mẫu thép bị hao hụt khi ngâm trong dung dịch HCl 2M không ức chế
- m là khối lượng mẫu thép hao hụt khi ngâm trong dung dịch HCl 2M có pha azometin.
b. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ azometin đến hiệu quả ức chế
Khảo sát hiệu quả ức chế ăn mòn thép Ct-3 của benzyliden-5-amino-2-phenylindol (A1) theo nồng độ
từ 10 đến 10-3 mol/l.
-6
2.1.4 Thử nghiệm tính kháng khuẩn và kháng nấm của azometin
Thử theo phương pháp nồng độ ức chế tối thiểu (MIC), trên phiến vi lượng 96 giếng. Các vi sinh vật
thử nghiệm gồm vi khuẩn gram (-): Escherichia coli (ATCC 25922) và pseudomonas aeruginosa (ATCC
25923). Vi khuẩn gram (+): Bacillus subtillis (ATCC 27212), staphylococcus aureus. Nấm mốc: Aspergillus
niger, fusarium oxysporum. Nấm men: Candida albicans, saccharomyces cerevisiae
4
2.2
Tổng hợp các azometin
2.2.1
Tổng hợp các amin: 5-amino-2-phenylindol, 5-amino-1-metyl-2-phenyl indol và 5-amino-1,2-
dimetylindol
2.2.1.1 Tổng hợp 2-phenylindol
Sản phẩm 2-phenylindol nhận được ở dạng tinh thể màu trắng, hiệu suất 78%, nhiệt độ nóng chảy 188189 C. Phổ hồng ngoại có N-H 3441 cm-1, CH (thơm) 3046 cm-1.
o
2.2.1.2 Tổng hợp 5-nitro-2-phenylindol
Nhận được sản phẩm 5-nitro-2-phenylindol màu vàng sẫm, hiệu suất 87%. Nhiệt độ nóng chảy: 201o
203 C.
2.2.1.3 Tổng hợp 1-metyl-5-nitro-2-phenylindol
Nhận được sản phẩm 1-metyl-5-nitro-2-phenylindol tinh thể hình kim màu vàng sáng, hiệu suất 78%.
Nhiệt độ nóng chảy: 178 - 179 oC. Phổ hồng ngoại mất đi cực đại hấp thụ ở 3341 cm-1 (N-H của vòng indol),
xuất hiện cực đại hấp thụ ở 2942 cm-1 (C-H của nhóm CH3); NO2 = 1332 và 1517 cm-1.
2.2.1.4 Tổng hợp 5-amino-2-phenylindol
Sản phẩm nhận được có màu trắng, hiệu suất 68%. Nhiệt độ nóng chảy: 234-235oC, phổ hồng ngoại có
NH2: 3448 cm-1 và 3316 cm-1, N-Hindol : 3420 cm-1.
2.2.1.5 Tổng hợp 5-amino-1-metyl-2-phenylindol
Sản phẩm có dạng tinh thể màu trắng nhạt, hiệu suất 85%, nhiệt độ nóng chảy: 109 - 110oC. Phổ hồng
ngoại có NH2: 3408 cm-1 và 3311cm-1; CH (thơm) 3045, 3022; CH (CH3) 2951 cm-1, Phổ khối lượng có pic ion
phân tử M+. với m/z 222.
2.2.1.6 Tổng hợp 5-amino-1,2-dimetylindol.
2.2.2. Tổng hợp các azometin dãy 5-amino-2-phenylindol
Phương trình phản ứng:
Quy trình chung: Cho 0,01 mol
amin và 40 ml etanol tuyệt đối vào bình cầu dung tích 100 ml có lắp sinh hàn hồi lưu và máy khuấy từ.
Khuấy và đun nhẹ cho tan hết amin. Thêm từ từ vào bình cầu dung dịch của 0,011 mol andehit tương ứng
trong 20 ml etanol tuyệt đối, thêm từ 1 đến 2 giọt xúc tác piperidin và đun hồi lưu trên nồi cách thuỷ trong 3
giờ. Để nguội và làm lạnh hỗn hợp phản ứng bằng đá muối. Sản phẩm tách ra ở dạng chất rắn tinh thể, lọc,
rửa bằng etanol lạnh và kết tinh lại trong dung mơi thích hợp.
2.2.3. Tổng hợp các azometin dãy 5-amino-1-metyl-2-phenylindol
2.2.4 Các azometin dãy 5-amino-1,2-dimetylindol
2.3
Tổng hợp các thiazolidin-4-on
2.3.1
Quy trình chung
Cho 0,003 mol azometin, 35 ml benzen khan vào bình cầu đáy trịn dung tích 100 ml. Đun nóng nhẹ
cho azometin tan (một số azometin khơng tan hết), để nguội và thêm vào đó 0,0035 mol axit thioglicolic
80% và lắc đều. Lắp sinh hàn hồi lưu kết hợp với bộ phận loại nước, đun sôi hồi lưu cách thuỷ trong 10 giờ
liên tục. Thông thường sau khi đun khoảng 20 - 30 phút thì thấy xuất hiện kết tủa mới và kết tủa này không
tan ra nữa cho đến khi kết thúc phản ứng. Để nguội, lọc lấy kết tủa, rửa 03 lần bằng benzen lạnh, phơi khơ
trong khơng khí và kết tinh lại từ dung mơi thích hợp.
2.3.2
Các thiazolidin-4-on dãy 5-amino-2-phenylindol
Phương trình phản ứng:
5
6
2.3.3
Các thiazolidin-4-on dãy 5-amino-1-metyl-2-phenylindol
2.3.4
Các thiazolidin-4-on dãy 5-amino-1,2-dimetylindol.
2.4
Tổng hợp các -aminophotphonat
2.4.1
Tổng hợp dietylphotphit
2.4.2
Tổng hợp các -aminophotphonat
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
Chúng tôi tiến hành tổng hợp theo sơ đồ chung như sau:
Hình 3.1 Sơ đồ tổng hợp và chuyển hóa các azometin
3.1
Tổng hợp các amin: 5-amino-2-phenylindol, 5-amino-1-metyl-2-phenylindol và 5-amino-1,2-
dimetylindol
Các hợp chất 5-aminoindol thế (chất trung gian chìa khóa được tổng hợp theo sơ đồ trong Hình 3.2.
3.1.1 Tổng hợp 2-phenylindol và 2-metylindol
3.1.2 Tổng hợp 5-nitro-2-phenylindol, 5-nitro-1-metyl-2-phenyl indol và 5-nitro-1,2-dimetylindol
3.1.3 Tổng hợp 5-amino-2-phenylindol, 5-amino-1-metyl-2-phenyl indol và 5-amino-1,2-dimetylindol.
Hình 3.2
Sơ đồ tổng
hợp các 5amino-2phenylindol
thế
7
3.2
Tổng hợp các azometin và tính chất phổ của chúng
3.2.1 Kết quả tổng hợp các azometin
Kết quả tổng hợp các được trình bày trong Bảng 3.1
Các azometin nhận được đều là các chất rắn, tinh thể có màu từ trắng hoặc vàng nhạt cho đến vàng da
cam. Nhiệt độ nóng chảy hầu hết đều trên 100 oC, chất có nhiệt độ nóng chảy cao nhất tới 282 oC (A31) và
khi nóng chảy có kèm hiện tượng phân huỷ. Các azometin của dãy 5-amino-2-phenylindol thường có nhiệt
độ nóng chảy cao hơn hẳn các azometin tương ứng của dãy 5-amino-1-metyl-
8
Bảng 3.1 Kết quả tổng hợp các azometin của một số 5-aminoindol
thế
Stt
1
2
Kí
R1, R2
hiệu
A1 H, C6H5
A2 H, C6H5
C6H5p-ClC6H4-
3
A3
H, C6H5
m-NO2C6H4-
4
5
A4
A5
H, C6H5
H, C6H5
6
7
8
A6
A7
A8
H, C6H5
H, C6H5
H, C6H5
9
A9
H, C6H5
10
11
12
13
14
A10
A11
A12
A13
A14
H, C6H5
H, C6H5
H, C6H5
H, C6H5
H, C6H5
p-CH3OC6H4p(CH3)2NC6H4p-OHC6H4C21H16N2O; 312
o-OHC6H4C21H16N2O; 312
4-OH(3-CH3)C6H3 C22H18N2O2;
342
3, 4-O2CH2C6H3- C22H16N2O2;
340
p-(CH3)2CHC6H4 C24H22N2; 338
p-FC6H4C21H15FN2; 314
m-OHC6 H4C21H16N2O; 312
1-NaphthylC25H18N2; 346
o-NO2C6H4C21H15N3O2;
341
Furan-2-ylC19H14N2O; 286
C6H5C22H18N2; 310
p-ClC6H4C22H17N2Cl;
344
m-NO2C6H4C22H17N3O2;
355
p-CH3OC6H4C23H20N2O; 340
pC24H23N3; 353
(CH3)2NC6H4p-OHC6H4C22H18N2O; 326
o-OHC6H4C22H18N2O; 326
4-OH(3-OCH3)C6H3 C23H20N2O2;
356
3, 4-O2CH2C6H3- C23H18N2O2;
354
p-(CH3)2CHC6H4- C25H24N2; 352
p-FC6H4C22H17FN2; 328
m-OHC6 H4
C22H18N2O; 326
1-NaphthylC26H20N2; 360
o-NO2C6H4C22H17N3O2;
355
m-NO2C6H4C17H15N3O2;
293
pC19H21N3; 291
(CH3)2NC6H4p-OHC6H4C17H16N2O; 264
3, 4-O2CH2C6H3- C18H16N2O2;
292
p-NO2C6H4C17H15N3O2;
293
p-BrC6H4C17H15BrN2;
327
3-IndolylC19H17N3; 287
15 A15 H, C6H5
16 A16 CH3, C6H5
17 A17 CH3, C6H5
18 A18 CH3, C6H5
19 A19 CH3, C6H5
20 A20 CH3, C6H5
21 A21 CH3, C6H5
22 A22 CH3, C6H5
23 A23 CH3, C6H5
24 A24 CH3, C6H5
25
26
27
28
29
A25
A26
A27
A28
A29
CH3, C6H5
CH3, C6H5
CH3, C6H5
CH3, C6H5
CH3, C6H5
30 A30 CH3, CH3
31 A31 CH3, CH3
32 A32 CH3, CH3
33 A33 CH3, CH3
34 A34 CH3, CH3
35 A35 CH3, CH3
36 A36 CH3, CH3
R
CTPT; KLPT
C21H16N2; 296
C21H15N2Cl;
330
C21H15N3O2;
341
C22H18N2O; 326
C23H21N3; 339
tnc (oC)
Hiệu
suất
92
62
233-234
246-247
62
207-208
77
62
235-236
257-258
58
87
80
263-264
191-192
199-200
71
221-222
65
80
69
77
78
164-165
151-152
234-235
178-179
182-183
65
72
220-221
140-141
165-166
79
135-136
86
71
68
68
71
149-150
164-165
224-225
199-200
188-189
82
124-125
79
77
81
69
78
129-131
149-151
104-105
108-109
122-123
67
166-168
93
222-223
65
91
281-282
137-138
82
209-210
85
184-186
95
66
9
232-233
-2-phenylindol. Sự khác biệt này là do nhóm thế 1-metyl gây ra. Nhóm thế này làm cho phân tử azometin
giảm mạnh tính đồng phẳng đồng thời không có khả năng tạo các liên kết cầu hidro nh- nhóm N-H indol,
do vậy tinh thể của chúng kém bền vững hơn và sẽ có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn. Hiệu suất tổng hợp của
các azometin t-ơng đối cao, hầu hết đều có hiệu suất trên 70%, một số sản phẩm nhận đ-ợc với hiệu suất trên
90%. Các azometin từ A1 đến A29 là những chất mới, lần đầu đ-ợc tổng hợp.
3.2.2 Phổ hồng ngoại của azometin
Phổ hồng ngoại của các azometin xuất hiện băng sóng hấp thụ có cực đại trong khoảng từ 1590 đến
1630 cm-1, đặc tr-ng cho dao động hóa trị của liên kết C=N azometin. Liên kết C-H trong nhóm azometin cho
băng sóng hấp thụ trong khoảng từ 2840 ®Õn 2900 víi c-êng ®é tõ u ®Õn trung b×nh.
3.2.3 Phổ NMR của azometin
3.2.3.1 Phổ 1H-NMR
Hầu hết các azometin đã được ghi phổ 1H-NMR. Số lượng proton ghi nhận được trên phổ là phù hợp
với số lượng proton trong công thức phân tử. Trên phổ 1H-NMR luôn luôn xuất hiện một tín hiệu sắc trong
vùng từ 11,500 ppm đến 11,630 ppm tương ứng với proton trong liên kết NH của vịng indol (với các
azometin A1 - A15).
Chúng tơi nhận thấy rằng có một mối tương quan giữa độ chuyển dịch hóa học của
proton trong liên kết azometin H (-CH=N-), với hằng số Hammett. Mối tương quan này được biểu diễn
các bởi phương trình 1 (dãy 5-amino-2-phenylindol) và phương trình 2 (dãy 5-amino-1-metyl-2-phenylindol)
như sau:
Hazometin = 0,195 + 8,671
(1) với n = 9, R2 = 0,792
và Hazometin = 0,278 + 8,711 (2) với n= 9, R2 = 0,941
Cả hai phương trình 1 và 2 đều có hệ số góc > 0 chỉ ra rằng các nhóm thế cho electron với < 0 gây ra
sự dịch chuyển của Hazometin về phía trường cao và các nhóm thế hút electron với > 0 tạo ra sự dịch chuyển
về phía trường thấp. Mối tương quan này được biểu diễn trên đồ thị hình 3.5 và 3.6.
8.9
9
8.9
8.8
y = 0.2778x + 8.7114
R2 = 0.9409
8.7
8.8
8.7
8.6
8.5
-1
8.4
-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0
8.6
y = 0.1945x + 8.6714
R2 = 0.7924
0.2
0.4
0.6
0.8
Hình 3.5 Tương quan hồi quy tuyến
tính giữa độ chuyển dịch hóa học
Hazometin với Hammett của các
azometin dãy 5-amino-2phenylindol.
8.5
-1
8.4
-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0
0.2
0.4
0.6
0.8
Hình 3.6 Tương quan hồi quy tuyến
tính giữa độ chuyển dịch hóa học H
azometin với Hammett ca cỏc
azometin dóy 5-amino-1-metyl-2phenylindol.
Ngoài ra còn xác định đ-ợc mối t-ơng quan tuyến tính giữa độ chuyển dịch H cđa proton indol (NH)
cđa d·y 5-amino-2-phenylindol víi h»ng sè Hammett theo ph-ơng trình sau:
Hindol = 0,107 + 11,584 (3) víi n = 9, R2 = 0,938
10
11.67
11.64
11.61
11.58
11.55
y = 0.1071x + 11.584
R2 = 0.9375
11.52
11.49
-1
-0.8
-0.6
-0.4
11.46
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
11
0.8
Hình 3.7 Tương quan
hồi quy tuyến tính giữa
dịch chuyển hóa học
Hindol với Hammett
của các azometin dãy
5-amino-2-phenylindol.
3.2.3.2 Phổ 13C-NMR của các azometin
Phổ 13C-NMR của 28 azometin đã được ghi (trừ trường hợp A22). Tín hiệu cộng hưởng từ của nguyên
tử cacbon trên liên kết azometin luôn luôn xuất hiện ở vùng trường thấp trong khoảng 152162 ppm. Tín
hiệu của ngun tử C3 có độ chuyển dịch hóa học thấp nhất với C = 98,987 99,288 ppm và nguyên tử
cacbon C5 có giá trị cao nhất với C =140,223 144,878 ppm.
Tương tự trường hợp phổ 1H-NMR, chúng tôi cũng đã thiết lập được mối tương quan tuyến tính giữa
độ chuyển dịch hóa học của ngun tử cacbon của liên kết azometin với hằng số σ Hammett của các nhóm
thế trên hợp phần andehit. Mối tương quan này có thể được thể hiện bởi phương trình.
C = -1,481 + 156,4 (4)
C = -1,736 + 156,7 (5)
2
với n = 9, R2 = 0,774
với n = 9, R = 0,650
158
158.5
y = -1.4806x + 156.44
R2 = 0.6497
157.5
158
157
157.5
156.5
157
156
156.5
y = -1.7364x + 156.73
-1
-0.8
-0.6
-0.4
155.5
156
155
155.5
154.5
-0.2
0
2
R = 0.774
155
0.2
0.4
0.6
0.8
-1
(A)
-0.5
0
0.5
1
(B)
Hình 3.10 Đồ thị sự phụ thuộc của độ chuyển dịch hóa học C (-CH-N-)
vào hằng số Hammett của các nhóm thế trên hợp phần andehit ở dãy
5-amino-2-phenylindol (A) và dãy 5-amino-1-metyl-2-phenylindol (B).
3.2.3.4 Phổ HSQC và HMBC
Tương tác C - H xa và gần xuất hiện trong phổ HMBC và HSQC tương ứng. Hình 3.11 chỉ ra các
tương tác xa C - H trong phổ HMBC của azometin A1.
Hình 3.11 Tương tác C-H trong phổ HMBC của azometin A1
3.2.4
Phổ khối lượng của azometin
Trong phổ MS của tất cả các azometin đã được nghiên cứu đều xuất hiện pic ion phân tử với cường độ
lớn nhất (100%). Sự phân mảnh của các azometin trong quá trình va chạm electron có thể xảy ra theo một
trong các hướng chính sau:
- Phân cắt ở liên kết Cthơm- Nazometin tạo thành mảnh có m/z = 192 (dãy 5-amino-2-phenylindol) và 206
(dãy 5-amino-1-metyl-2-phenylindol).
- Phân cắt ở liên kết Cthơm- C azometin tạo thành ion mảnh có m/z 219 (A1-A15) và 233 (A16-A29), cộng
hợp proton để tạo thành m/z 220 (dãy A) hoặc mất 1 hoặc 2 proton để tạo thành m/z 232, 231.
12
- Tách 1 proton của liên kết azometin -CH=N để chuyển thành dạng C N+ (ion [M-1]+), đây là
hiện tượng đặc trưng cho phổ khối lượng của azometin.
- Ngoài sự phân cắt trên liên kết của nhóm azometin, ion phân tử của azometin cịn có thể mất nhóm
thế trên hợp phần andehit để tạo thành các mảnh có số khối [M-X]+, phân cắt nhóm thế phenyl ở vị trí số 2 ở
nhân indol để tạo thành các mảnh có số khối là [M-77]+. Tuy nhiên cả hai hướng này đều xảy ra với xác suất
tương đối nhỏ thể hiện bằng cường độ nhỏ của các pic ion này trên phổ đồ.
(D)
R
(B)
(A)
N
(D)
N
Phân mảnh tiếp
Further
Fragmentations
(C)
C6H5
H
N
H
C6H5
(B)
N
H
[M-R]
(C)
M
+
R
(A)
N
N
+
CH
C6H5
N
H
m/z 192
C6H5
N
H
C6 H5
m/z 219
Further Fragmentations
Further Fragmentations
Phân
mảnh tiếp
Phân mnh tip
+
C
N
H
[M-H]
Further Fragmentations
Phõn mnh tip
Hình
3.15 Sơ đồ phân mảnh của azometin dÃy 5-amino-2-phenylindol
3.3
Chuyển hóa các azometin thành các thiazolidin-4-on
3.3.1 Kết quả tổng hợp các thiazolidin-4-on
Các thiazolidin-4-on đ-ợc tổng hợp theo sơ đồ sau:
Kết quả tổng hợp các thiazolidin-4on đ-ợc trình bày trong bảng 3.10.
Các thiazolidin-4-on nhận đ-ợc nhiều chất có màu trắng, một số có màu vàng nhạt đến vàng, màu đỏ
hoặc nâu đỏ. Chúng rất ít tan trong benzen, toluen, diclometan, dimetyl ete, tan hạn chế trong các
13
Bảng 3.10 Kết quả tổng hợp các thiazolidin-4-on
từ các azometin t-ơng ứng có chứa dị vòng indol
Stt
1
2
Kớ
R1, R2
hiu
T1
H, C6H5
T2
H, C6H5
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
T3
T4
T5
T6
T7
T8
T9
T10
T11
T12
T13
T14
T15
T16
17 T17
18 T18
19 T19
20 T20
21 T21
22 T23
23 T24
24 T25
25 T26
26 T28
27 T29
28
29
30
31
32
33
T30
T31
T32
T33
T34
T35
34 T36
H, C6H5
H, C6H5
H, C6H5
H, C6H5
H, C6H5
H, C6H5
H, C6H5
H, C6H5
H, C6H5
H, C6H5
H, C6H5
H, C6H5
H, C6H5
CH3,
C6H5
CH3,
C6H5
CH3,
C6H5
CH3,
C6H5
CH3,
C6H5
CH3,
C6H5
CH3,
C6H5
CH3,
C6H5
CH3,
C6H5
CH3,
C6H5
CH3,
C6H5
CH3,
C6H5
CH3, CH3
CH3, CH3
CH3, CH3
CH3, CH3
CH3, CH3
CH3, CH3
R
CTPT; KLPT
C6H5p-ClC6H4-
C23H18N2OS, 370
C23H17ClN2OS,
405
m-NO2C6H4C23H17N3O3S, 415
p-CH3OC6H4C24H20N2O2S, 400
p-(CH3)2NC6H4- C25H23N3OS, 413
p-OHC6H4C23H18N2O2S, 386
o-OHC6H4C23H18N2O2S, 386
4-OH(3-CH3)C6H3- C24H20N2O3S, 416
3, 4-O2CH2C6H3- C24H18N2O3S, 414
p-(CH3)2CHC6H4 C26H24N2OS, 412
p-FC6H4C23H17FN2OS, 388
m-OHC6 H4C23H18N2O2S, 386
1-NaphthylC27H20N2OS, 420
o-NO2C6H4C23H17N3O3S, 415
Furan-2-ylC21H16N2O2S, 360
C6H5C24H20N2OS, 384
p-ClC6H4m-NO2C6H4-
C24H19ClN2OS,
418
C24H19N3O3S, 429
p-CH3OC6H4-
C25H22N2O2S, 414
p-(CH3)2NC6H4-
C26H25N3OS, 427
p-OHC6H4-
C24H20N2O2S, 400
4-OH(3CH3)C6H33,4-O2CH2C6H3-
C25H22N2O3S, 430
p(CH3)2CHC6H4p-FC6H4-
C27H26N2OS, 426
1-Naphthyl-
C28H22N2OS, 434
o-NO2C6H4-
C24H19N3O3S, 429
m-NO2C6H4p-(CH3)2NC6H4p-OHC6H43, 4-O2CH2C6H3p-NO2C6H4p-BrC6H4-
C24H19N3O3S, 429
C21H23N3OS, 365
C19H18N2O2S, 338
C20H18N2O3S, 366
C19H17N3O3S, 367
C19H17BrN2OS,
401
C21H19N3OS, 361
CH3, CH3 3-Indolyl-
C25H20N2O3S, 428
C24H19FN2OS, 402
HS,
tnc (oC)
%
56 218-220
61
246-248
51
67
51
61
58
68
56
52
82
56
70
75
70
246-248
196-198
139-141
190-191
86-88
186-187
231-232
261-262
157-158
285-287
158-159
194-196
141-143
69
101-102
60
179-181
72
127-128
58
134-135
65
179-180
58
235-236
51
87-88
64
108-110
48
121-122
66
135-136
51
142-143
52
165-167
67
65
77
55
59
122-124
160 ph
186-187
96-97
133-134
71
143-145
74
112-113
dung môi phân cực nh- metanol, etanol, etyl axetat. Hiệu suất nhận đ-ợc sản phẩm đạt từ trung bình đến
khá, th-ờng nằm trong khoảng từ 50 đến 80%. Tất cả các thiazolidin-4-on điều chế đ-ợc đều là chất rắn, có
nhiệt độ nóng chảy nằm trong khoảng từ 87 - 88 oC (T23) đến 285-287oC (T12). Các thiazolidin-4-on của dÃy
5-amino-2-phenyl indol có nhiệt độ nóng chảy cao h¬n thiazolidin-4-on t-¬ng øng cđa d·y 5-amino-1-metyl-
14
2-phenylindol. T-ơng tự nh- với các azometin t-ơng ứng, điều này là do ảnh h-ởng của nhóm thế 1-metyl
trên nhân indol.
3.3.2 Phổ hồng ngoại của các thiazolidin-4-on: Phổ IR của các thiazolidin-4-on có băng sóng hấp thụ c-ờng
độ từ trung bình đến mạnh nằm trong vùng từ 1620 đến 1720 cm-1 đặc tr-ng cho C=O trong vòng thiazolidin4-on.
3.3.3 Ph NMR của các thiazolidin-4-on: Trên phổ 1H-NMR của các thiazolidin-4-on có H (S-CH-N) (H2)
trong khoảng 6,3 đến 6,8 ppm. H5 của vịng thiazolidin-4-on (nhóm CH2) tách thành hai nhóm tín hiệu đặc
trưng trong vùng 3 - 4,1 ppm với J1 = 15,5 hoặc 16 Hz và J2 nhỏ (1,5Hz). Phổ 13C-NMR có C của nhóm CO
lớn hơn 170 ppm.
3.3.4 Phổ khối lượng của các thiazolidin-4-on.
(B)
S
N
Ar
S
N
H
(-74)
O
N
C6H5
HN
Ar
m/z = Mcorresp. azomethine
R
+
CH
N
H
M
-A
r-C
H=
N
C6H5
O
(B)
-(Mazomethine-Ar)
+2H
CH
NH2
-HCN
C6H5
R
N
H
m/z 192
F2b, m/z = Msub. benzene ring-H
15
C 6 H5
N
H
F2a, m/z 208
Phổ MS của các thiazolidin-4-on đều xuất hiện các ion [M]+. hoặc [M+H]+.. Hình trên là sơ đồ phân mảnh
chung của thiazolidin-4-on.
3.4
Tổng hợp các -aminophotphonat
3.4.1 Kết quả tổng hợp các -aminophotphonat
Các -aminophotphonat đã tổng hợp giới thiệu trong bảng 3.14
Bảng 3.14 Kết quả tổng hợp và phân tích các -aminophotphonat
Kí
hiệu
Cơng thc
(R)
tnc (oC)
Hiu sut
(%)
MS
(M+1)+
Ph 31P-NMR,
P(ppm)
P1
C6H5-
129,5-130,0
12,5
435
24,957
P2
18,6
465
25,324
P3
4-MeOC6H4 125,0-127,0
4-OH-3111,0-112,5
MeOC6H3
24,0
481
25,401
P4
C10H7 -
29,5
485
24,914
160,0-160,5
Phản ứng đ-ợc thực hiện bằng cách đun hồi l-u trong dung môi toluen, với thời gian 7- 10 giờ, tỷ lệ
tác nhân amin : andehit : dietyl photphit là 1: 1: 1 và không sử dụng xúc tác. Chúng tôi nhận thấy rằng phản
ứng xảy ra theo một số h-ớng khác nhau, tạo thành một số sản phẩm phụ, điều này thể hiện rõ trên sắc kí bản
mỏng, nên hiệu suất th-ờng không cao và buộc phải tinh chế bằng sắc ký cột.
Sản phẩm nhận đ-ợc là các chất rắn tinh thể có màu trắng đến vàng nhạt, có nhiệt độ nóng chảy trong
khoảng 110 - 130 oC, cao nhất là 160 oC (đối với chất P4). Hiệu suất nhận đ-ợc sản phẩm nằm trong khoảng
từ 10 - 30%. Các azometin cũng đà đ-ợc khảo sát chuyển hóa thành -aminophotphonat. Khảo sát cho thấy
phản ứng cũng diễn ra gần t-ơng tự với phản ứng one-pot đà thực hiện ở trên từ amin + andehit +
dietylphotphit. Hiệu suất sản phẩm nhận đ-ợc không cao. Do phải đi qua giai đoạn tổng hợp azometin nữa
nên thực hiện theo con đ-ờng này sản phẩm nhận đ-ợc với hiệu suất thấp hơn.
3.4.2 Phổ NMR của các -aminophotphonat
3.4.2.1 Phổ 1H-NMR
Để giải phổ 1H-NMR và 13C-NMR chúng tôi đà sử dụng kết hợp với các phổ hai chiều HSQC, HMBC
và COSY, phổ DEPT135 và DEPT90. Một phần phổ 1H-NMR của dietyl [(2-phenylindol-5-ylamino)-(naphthyl)metyl] photphonat (P4) đ-ợc trình bày trong Hình 3.20.
Hỡnh 3.20 Một phần phổ 1H-NMR của dietyl [(2-phenylindol-5ylamino)-(-naphthyl)metyl] photphonat (P4).
16
- Vùng từ 1 4,5 ppm là vùng của các tín hiệu CH3 và CH2 của mạch dietyl photphit, với hai nhóm
CH3 tách khỏi nhau và tương ứng ở vùng 1,23 và 1,3 ppm. Một trong hai nhóm CH2 (nhóm a) có hai tín hiệu
tương ứng với Ha1 và Ha2 tách khỏi nhau và có độ chuyển dịch hóa học thấp hơn tín hiệu của hai ngun tử
Hb cịn lại. Các tín hiệu tương ứng với các nguyên tử H trên nhân indol (H3, H4, H5, H7) nằm trong vùng từ
6,4 7,3 ppm. Tín hiệu HCH-P thể hiện trên phổ ở dạng một doublet có H trong vùng từ 4,8 đến 5,9 ppm với
JP-H lớn (từ 21 – 28,5Hz), đây có thể coi là một đặc trưng phổ NMR của -aminophotphonat. Sự tách vạch
và hằng số J lớn là do tương tác của nguyên tử P đính với nhóm CH này.
3.4.3
Phổ khối lượng của các -aminophotphonat
Phổ +MS đều xuất hiện pic ion [M+1]+, còn trên phổ -MS là ion [M-1]-.. Các phổ +MS đều nhận thấy
có sự phân cắt tạo thành ion mảnh [M+1-138]+. Khối lượng phân tử của dietylphotphit là 138 cho nên có thể
nhận định rằng đây là sự tách một phân tử (C2H5O)2PHO. Các phân mảnh [M+1-138]+ đều có cường độ rất
lớn (100%) trừ trường hợp P3 là 40%
3.5
Hoạt tính ức chế ăn mịn và tính kháng khuẩn, kháng nấm
3.5.1 Tính chất ức chế ăn mòn của azometin
Đánh giá sơ bộ khả năng ức chế ăn mịn của các azometin được chúng tơi thực hiện trong môi trường
axit HCl 2M, nồng độ chất ức chế sử dụng là 10-4 mol/l. Hình 3.26 là đồ thị thể hiện hiệu suất ức chế ăn mòn
thép Ct-3 của các azometin trong môi trường axit HCl 2M sau 24 và 48h. Hiệu suất ức chế của các azometin
ở nồng độ 10-4 mol/l sau 24 h đạt từ 86% đến 93,4%, sau 48 h giờ đạt từ 89,2 % đến 96,6%. Các azometin
đều có hiệu suất ức chế ăn mịn cao và khả năng ức chế ăn mịn là khơng khác nhau nhiều. Tất cả các khảo
sát đều cho thấy hiệu suất ức chế tại thời điểm sau 48 giờ là cao hơn và cao hơn rõ rệt so với thời điểm 24
giờ.
Khảo sát hiệu suất ức chế ăn mòn của azometin theo nồng độ đã cho thấy ở nồng độ 5.10-6 mol/l,
benzyliden-5-amino-2-phenylindol (A1) đã thể hiện được khả năng ức chế ăn mịn (khoảng 60%).
24h
% 98
96
48h
94
92
90
88
86
84
82
80
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
A9 A15
azometin
Hình 3.26 Đồ thị biểu diễn hiệu quả ức chế ăn mòn thép Ct-3 trong dung dịch HCl 2M của azometin ở nồng độ
10-4 mol/l sau 24 và 48 h.
Nồng độ tăng lên thì khả năng ức chế ăn mịn cũng tăng lên. Ở nồng độ 10-4 mol/l, hiệu quả ức chế ăn mịn
đã đạt tới trên 93%. Có thể nhận thấy rằng khả năng ức chế ăn mịn thép Ct-3 trong mơi trường axit HCl 2M
cao nhất khi nồng độ azometin từ 10-3 10-4 mol/l.
17
% ức chế
100
90
24h
48h
80
Poly. (48h)
Poly. (24h)
70
60
50
-5.5
lg[nồng độ]
-5
-4.5
-4
-3.5
-3
-2.5
Hình 3.27 Hiệu quả ức chế ăn mòn thép Ct-3 trong HCl 2M
sau 24 h và 48 h của azometin A1 phụ thuộc vào nồng độ.
18
3.5.2 Hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm của azometin
Kết quả được ghi ra ở Bảng 3.20.
Stt
Bảng 3.20 Kết quả thử tính kháng khuẩn và diệt nấm của azometin.
Nồng độ ức chế tối thiểu MIC, g/ml
Vi khuẩn
Vi khuẩn
Nấm mốc Nấm men
Nhóm thế R
gram (-)
Gram (+)
E.
coli
P.
aer
B.
sub
S.
aur
A.
nig
F.
oxy
C.
alb
S.
cer
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
50
–
–
–
–
–
50
50
–
–
–
–
–
–
–
–
_
_
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
-
-
-
-
-
Dãy 5-amino-2-phenylindol
A1 C6H5–
–
–
A2 p-ClC6H4–
–
–
A3 m-NO2C6H4–
–
–
A4 p-CH3OC6H4–
–
50
A5 p-(CH3)2NC6H450
–
–
A6 p-OHC6H4–
–
–
A7 o-OHC6H4–
–
–
4-OH(3-OCH
)C
H
A8
–
–
–
3 6 3
A9 3, 4-O2CH2C6H350
–
–
A15 Furan-2-yl–
–
–
Dãy 5-amino-1-metyl-2-phenylindol
A16 C6H550
A17 p-ClC6H450
A18 m-NO2C6H450
A19 p-CH3OC6H450
A20 p-(CH3)2NC6H450
A21 p-OHC6H450
A22 o-OHC6H450
A23 4-OH(3-OCH3)C6H3
50
A24 3, 4-O2CH2C6H350
50
A25 p-(CH3)2CHC6H4A26 p-FC6H4A28 1-Naphthyl-
KÕt qu¶ thư nghiƯm cho thÊy 16/ 22 azometin thử nghiệm có hoạt tính kháng khuẩn hoặc kháng nấm ở
nồng độ 50 g/ml. Có một sự khác biệt khá thú vị giữa hai dÃy azometin của 5-amino-2-phenylindol và 5amino-1-metyl-2-phenylindol đà khảo sát. Các azometin của dÃy 5-amino-2-phenylindol thể hiện hoạt tính
một cách phân tán cả với kháng nấm và kháng khuẩn cũng nh- chủng vi sinh mà chúng có hoạt tính và đồng
thời không có hoạt tính với vi khn gram (-) chđng pseudomonas aeruginosa. Trong khi víi c¸c azometin
cđa d·y 5-amino-1-metyl-2-phenylindol l¹i thĨ hiƯn ho¹t tÝnh rÊt tËp trung trªn chđng vi khn gram (-)
pseudomonas aeruginosa (tõ azometin A16 đến A25). Trong tr-ờng hợp này, nhóm thế metyl ở vị trí số 1
trên vòng indol rõ ràng là có vai trò quyết định.
KT LUN
1. ó tng hp cỏc hợp chất trung gian chìa khóa 5-aminoindol thế là: 5-amino-2-phenylindol, 5-amino-1metyl-2-phenylindol và 5-amino-1,2-dimetylindol. Sản phẩm đã được xác định nhiệt độ nóng chảy, được
khẳng định cấu trúc bằng các phương pháp phổ.
2. - Đã tổng hợp được 29 azometin mới của dãy 5-amino-2-phenylindol và 5-amino-1-metyl-2-phenylindol.
Sản phẩm đã được xác định nhiệt độ nóng chảy, được khẳng định cấu trúc bằng phổ IR, NMR và MS.
- Đã nhận thấy rằng giữa H và C ở liên kết azometin và H của liên kết N-H (indol) với hằng số nhóm
thế Hammett có mối tương quan tuyến tính và đã thiết lập được các phương trình biểu diễn mối tương
quan này.
19
- Phổ khối lượng của các azometin này thường có pic ion phân tử với cường độ lớn nhất, trên phổ luôn
xuất hiện các mảnh đặc trưng [M-1]+, mảnh m/z 192 (với dãy 5-amino-2-phenylindol) và m/z 206 (với
dãy 5-amino-1-metyl-2-phenylindol) tương ứng với sự mất một proton của ion phân tử và sự phân mảnh
ưu tiên trên
liên kết Cthơm-N azometin.
3. Đã tổng hợp được 34 thiazolidin-4-on mới bằng cách chuyển hoá 34 azometin tương ứng của 3 dãy 5amino-2-phenylindol, 5-amino-1-metyl-2-phenylindol và 5-amino-1,2-dimetylindol. Sản phẩm đã được
xác định nhiệt độ nóng chảy, được khẳng định cấu trúc bằng phổ IR, NMR và MS.
4. Đã tổng hợp được 4 hợp chất thuộc dãy dietyl [(2-phenylindol-5-ylamino)-(aryl thế) metyl] photphonat
mới. Sản phẩm được xác định nhiệt độ nóng chảy, được khẳng định cấu trúc bằng phổ IR, NMR và MS.
5. - Khảo sát bước đầu tính chất ức chế ăn mịn kim loại của azometin dãy 5-amino-2-phenylindol và cho
thấy đây là những chất có tính chất ức chế ăn mòn thép tương đối cao (hiệu quả ức chế thép Ct-3 > 90% ở
nồng độ 10-4M trong dung dịch HCl 2M).
- Các azometin dãy 5-amino-1-metyl-2-phenylindol thể hiện hoạt tính ức chế có tính chọn lọc đối với
chủng vi khuẩn gram (-) pseudomonas aeruginosa.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC
CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
Đặng Như Tại, Trần Thạch Văn, Thái Am, Nguyễn Văn Ngọc, Phạm Duy Nam (2001), “Chuyển hóa và
khảo sát tính chất ức chế ăn mòn kim loại của các azometin dãy 5-amino-1,2-dimetylindol”, Tuyển tập các
cơng trình khoa học kỷ niệm 45 năm ngày thành lập khoa Hóa, Đại học Tổng hợp HN, tr. 56-59.
Đặng Như Tại, Nguyễn Đình Thành, Phạm Duy Nam, Hồng Thanh Đức (2006), “Góp phần tổng hợp
một số azometin từ 5-amino-2-phenylindol”, Tạp chí khoa học ĐHQGHN, KHTN&CN, T. XXII, số 3A
PT.
Đặng Như Tại, Nguyễn Đình Thành, Phạm Duy Nam, Hồng Thanh Đức (2006), “Góp phần nghiên cứu
tính chất ức chế ăn mòn kim loại của một số azometin dãy 5-amino-2-phenylindol”, Tuyển tập các cơng
trình khoa học Hội nghị tồn quốc điện hóa và ứng dụng (lần thứ 2), trang 42 - 48.
Nguyễn Đình Thành, Đặng Như Tại, Phạm Duy Nam (2007), “Phổ cộng hưởng từ nhân 13C và mối
tương quan với mật độ điện tích của một số azometin dãy 5-amino-1-metyl-2-phenylindol”, Tuyển tập
các cơng trình hội nghị khoa học và cơng nghệ hóa học hữu cơ tồn quốc lần thứ 4, Hà Nội, tr. 685-689.
Nguyễn Đình Thành, Đặng Như Tại, Phạm Duy Nam (2007), “Mối tương quan giữa mật độ điện tích và
độ chuyển dịch hóa học trong phổ cộng hưởng từ nhân cacbon 13 của một số azometin dãy 5-amino-2phenylindol”, Tuyển tập các cơng trình hội nghị khóa học và cơng nghệ hóa học hữu cơ tồn quốc lần
thứ 4, Hà Nội, tr. 690-694.
Dang Nhu Tai, Nguyen Dinh Thanh, Pham Duy Nam, Hoang Thanh Duc (2007), “ 1H and 13C-NMR
spectra of some azomethines of 5-amino-2-phenylindole series”, Tạp chí hóa học 45(5), pp. 642-647,
Hanoi.
Dang Như Tai, Nguyen Đinh Thanh, Pham Duy Nam, Hoang Thanh Duc (2007), “Mass spectra of some
azomethines of 5-amino-2-phenylindole series”, Tạp chí hóa học 45(6), pp. 785-790, Hanoi.
Dang Nhu Tai, Nguyen Dinh Thanh, Pham Duy Nam, Hoang Thanh Duc (2008), “Mass spectra of some
2-phenyl-3-(2’-phenyl-1H-indol-5’-yl)-1,3-thiazolidin-4-on”, Tạp chí Phân tích Hóa, Lý và Sinh học
13(1), pp. 131, Hanoi.
Dang Nhu Tai, Nguyen Dinh Thanh, Pham Duy Nam, Hoang Thu Trang (2008), “ 1H- and 13C-NMR
spectra of some azomethines of 5-amino-1-methyl-2-phenylindole series”, Tạp chí Phân tích Hóa, Lý và
Sinh học 13(2), pp. 128, Hanoi.
Dang Nhu Tai, Nguyen Dinh Thanh, Pham Duy Nam, Hoang Thu Trang (2008), “Contribution to
syntheses of some azomethines of 5-amino-1-methyl-2-phenylindole series”, Tạp chí hóa học 46(2), pp.
234-239, Hanoi.
Dang Nhu Tai, Nguyen Dinh Thanh, Pham Duy Nam, Hoang Thanh Duc (2008), “Study on synthesis of
some 1,3-thiazolidin-4-on containing indole ring from substituted arylidene-5-amino-2-phenylindoles”,
20
