Luận án Nghiên cứu tổng hợp và tính chất của các Glycopyranosyl Thiosemicarbazon chứa võng thơm

Nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu tổng hợp và tính chất của các Glycopyranosyl Thiosemicarbazon chứa võng thơm

1. ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ----------------------------------------- LÊ THẾ HOÀI NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ TÍNH CHẤT CỦA CÁC GLYCOPYRANOSYL THIOSEMICARBAZON CHỨA VÕNG THƠM LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC HÀ NỘI – 2014
2. ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ----------------------------------------- LÊ THẾ HOÀI NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ TÍNH CHẤT CỦA CÁC GLYCOPYRANOSYL THIOSEMICARBAZON CHỨA VÕNG THƠM Chuyên ngành: Hóa hữu cơ Mã số: 62 44 27 01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS. NGUYỄN ĐÌNH THÀNH HÀ NỘI – 2014
3. Lời cam đoan Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chƣa đƣợc ai công bố ở bất kỳ một công trình nào khác. Tác giả Lê Thế Hoài i
4. Lời cảm ơn Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn GS.TS. Nguyễn Đình Thành-Ngƣời thầy đã tận tình hƣớng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện luận án. Nghiên cứu sinh Lê Thế Hoài ii
5. MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 CHƢƠNG 1 3 TỔNG QUAN 3 1.1. TỔNG QUAN VỀ ISOTHIOCYANAT ........................................................ 3 1.1.1. Phƣơng pháp tổng hợp glycosyl isocyanat và glycosyl isothiocyanat .. 4 1.1.2. Tính chất hoá học của glycosyl isocyanat và glucosyl isothiocyanat .... 5 1.2. TỔNG QUAN VỀ THIOSEMICARBAZID VÀ CÁC THIO- SEMICARBAZON .............................................................................................. 7 1.2.1. Các phƣơng pháp tổng hợp thiosemicarbazid ...................................... 7 1.2.2. Tính chất của thiosemicarbazid và thiosemicarbazon .......................... 9 1.2.3. Tính chất hóa học của các thiosemicarbazon ..................................... 10 1.3. SỬ DỤNG LÒ VI SÓNG TRONG HOÁ HỌC CARBOHYDRATE .......... 16 CHƢƠNG 2 20 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 2.1. PHƢƠNG PHÁP TỔNG HỢP HỮU CƠ .................................................... 20 2.2. PHƢƠNG PHÁP TINH CHẾ VÀ KIỂM TRA ĐỘ TINH KHIẾT .............. 20 2.3. PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CẤU TRÚC............................................... 21 2.3.1. Phổ IR ............................................................................................... 21 2.3.2. Phổ NMR .......................................................................................... 21 2.3.3. Phổ MS ............................................................................................. 22 2.4. THĂM DO HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC HỢP CHẤT ĐÃ TỔNG HỢP ................................................................................................................... 22 2.4.1. Thăm dò hoạt tính kháng vi sinh vật .................................................. 22 2.4.2. Thăm dò khả năng bắt gốc tự do DPPH ............................................. 23 CHƢƠNG 3 25 THỰC NGHIỆM 25 3.1. TỔNG HỢP CÁC N-(2,3,4,6-tetra-O-ACETYL-α-D-GLYCO- PYRANOSYL)-THIOSEMICARBAZID .......................................................... 26 iii
6. 3.1.1. Tổng hợp N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-α-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazid (2Glc) ..................................................... 26 3.1.2. Tổng hợp N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-α-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazid (2Gal) .................................................. 28 3.2. TỔNG HỢP CÁC N-(2,3,4,6-tetra-O-ACETYL--D-GLUCOPYRA- NOSYL)THIOSEMICARBAZON CỦA ACETOPHENON THẾ ..................... 30 3.2.1. Tổng hợp p-nitroacetophenon N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon (4GlcA a) .............................................. 30 3.2.2. Tổng hợp m-nitroacetophenon N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-gluco- pyranosyl)thiosemicarbazon (4GlcA b) ....................................................... 30 3.2.3. Tổng hợp 4-cloro-3-nitroacetophenon N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon (4GlcA c) .............................................. 31 3.2.4. Tổng hợp 4-bromo-3-nitroacetophenon N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon (4GlcA d) .............................................. 31 3.2.5. Tổng hợp 4-methoxy-3-nitroacetophenon N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β- D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon (4GlcA e) .......................................... 31 3.2.6. Tổng hợp 4-ethoxy-3-nitroacetophenon N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon (4GlcA f) ............................................... 31 3.2.7. Tổng hợp 4-methyl-3-nitroacetophenon N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon (4GlcA g) .............................................. 31 3.2.8. Tổng hợp p-cloroacetophenon N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-gluco- pyranosyl)thiosemicarbazon (4GlcA h) ....................................................... 31 3.2.9. Tổng hợp p-bromoacetophenon N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-gluco- pyranosyl)thiosemicarbazon (4GlcA i) ........................................................ 31 3.2.10. Tổng hợp acetophenon N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon (4GlcA j) ............................................... 31 3.2.11. Tổng hợp p-methylacetophenon N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-gluco- pyranosyl)thiosemicarbazon (4GlcA k) ....................................................... 32 3.2.12. Tổng hợp p-hydroxyacetophenon N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon (4GlcA l) ............................................... 32 3.2.13. Tổng hợp o-hydroxylacetophenon N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- gluco- pyranosyl)thiosemicarbazon (4GlcA m) ........................................... 32 3.2.14. Tổng hợp 2,4-dihydroxyacetophenon N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon (4GlcA n) .............................................. 32 3.2.15. Tổng hợp p-methoxyacetophenon N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- gluco- pyranosyl)thiosemicarbazon (4GlcA o) ............................................ 32 iv
7. 3.2.16. Tổng hợp p-ethoxyacetophenon N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-gluco- pyranosyl)thiosemicarbazon (4GlcA p) ....................................................... 32 3.2.17. Tổng hợp 2-hydroxy-5-methylacetophenon N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon (4GlcA q) ....................................... 32 3.3. TỔNG HỢP CÁC N-(2,3,4,6-tetra-O-ACETYL-β-D-GLUCOPYRA- NOSYL)THIOSEMICARBAZON CỦA BENZALDEHYD THẾ ..................... 33 3.3.1. Tổng hợp p-nitrobenzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon (4GlcB a) ............................................... 33 3.3.2. Tổng hợp m-nitrobenzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon (4GlcB b) .............................................. 33 3.3.3. Tổng hợp p-fluororobenzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon (4GlcB c) ............................................... 33 3.3.4. Tổng hợp p-clorobenzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon (4GlcB d) .............................................. 34 3.3.5. Tổng hợp benzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon (4GlcB e) ............................................... 34 3.3.6. Tổng hợp p-methylbenzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon (4GlcB f) ............................................... 34 3.3.7. Tổng hợp p-isopropylbenzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon (4GlcB g) .............................................. 34 3.3.8. Tổng hợp p-hydroxybenzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon (4GlcB h) .............................................. 34 3.3.9. Tổng hợp p-methoxybenzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon (4GlcB i) ............................................... 34 3.3.10. Tổng hợp p-N,N-dimethylamino)benzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O- acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon (4GlcB j) ............................. 34 3.4. TỔNG HỢP CÁC N-(2,3,4,6-tetra-O-ACETYL-β-D-GALACTO- PYRANOSYL)THIOSEMICARBAZON CỦA ACETOPHENON THẾ ........... 35 3.4.1. Tổng hợp 4-cloro-3-nitroacetophenon N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazon (4GalA a) ............................................ 35 3.4.2. Tổng hợp p-nitroacetophenon N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazon (4GalA b) ............................................ 35 3.4.3. Tổng hợp 3-nitro-4-methoxyacetophenon N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β- D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon (4GalA c) ........................................ 36 3.4.4. Tổng hợp acetophenon N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)-thiosemicarbazon (4GalA d) .......................................... 36 v
8. 3.4.5. Tổng hợp p-methyl acetophenon N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazon (4GalA e) ............................................ 36 3.4.6. Tổng hợp p-hydroxyacetophenon N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazon (4GalA f) ............................................ 36 3.4.7. Tổng hợp p-methoxyacetophenon N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazon (4GalA g) ............................................ 36 3.5. TỔNG HỢP CÁC N-(2,3,4,6-tetra-O-ACETYL-β-D-GALACTO- PYRANOSYL)THIOSEMICARBAZON CỦA BENZALDEHYD THẾ ........... 36 3.5.1. Tổng hợp p-nitrobenzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galacto- pyranosyl)thiosemicarbazon (4GalB a) ....................................................... 37 3.5.2. Tổng hợp m-nitrobenzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galacto- pyranosyl)thiosemicarbazon (4GalB b) ....................................................... 38 3.5.3. Tổng hợp o-nitrobenzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galacto- pyranosyl)thiosemicarbazon (4GalB c) ....................................................... 38 3.5.4. Tổng hợp p-fluorobenzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazon (4GalB d) ............................................ 38 3.5.5. Tổng hợp p-clorobenzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazon (4GalB e) ............................................ 38 3.5.6. Tổng hợp o-clorobenzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl) thiosemicarbazon (4GalB f)............................................ 39 3.5.7. Tổng hợp p-bromobenzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazon (4GalB g) ............................................ 39 3.5.8. Tổng hợp 5-bromo-2-hydroxybenzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β- D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon (4GalB h) ........................................ 39 3.5.9. Tổng hợp benzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazon (4GalB i) ............................................. 39 3.5.10. Tổng hợp p-methylbenzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazon (4GalB j) ............................................. 39 3.5.11. Tổng hợp p-isopropylbenzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazon (4GalB j) ............................................. 40 3.5.12. Tổng hợp p-hydroxybenzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazon (4GalB k) ............................................ 40 3.5.13. Tổng hợp o-hydroxybenzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazon (4GalB l) ............................................. 40 3.5.14. Tổng hợp m-methoxybenzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazon (4GalB m) ........................................... 40 vi
9. 3.5.15. Tổng hợp o-methoxybenzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazon(4GalB n) ............................................. 40 3.5.16. Tổng hợp 3-methoxy-4-hydroxybenzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O- acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon (4GalB o) .......................... 40 3.5.17. Tổng hợp 3-ethoxy-4-hydroxybenzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon (4GalB p) .................................... 41 3.5.18. Tổng hợp 3-hydroxy-4-methoxybenzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O- acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon (4GalB q) .......................... 41 3.5.19. Tổng hợp 3,4-dimethoxybenzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazon (4GalB r) ............................................ 41 3.5.20. Tổng hợp piperonaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazon (4GalB s) ............................................ 41 3.5.21. Tổng hợp p-dimethylaminobenzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β- D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon (4GalB t) ......................................... 41 3.6. TỔNG HỢP 2-IMINO-1,3-THIAZOLIDIN-4-ON TỪ N-(2,3,4,6-tetra-O- ACETYL-β-D-GLUCOPYRANOSYL)THIOSEMICARBAZON CỦA CÁC ACETOPHENON THẾ ..................................................................................... 41 3.6.1. Tổng hợp 2-imino-1,3-thiazolidin-4-on từ p-nitroacetophenon N- (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon (5GlcAIT a) 42 3.6.2. Tổng hợp 2-imino-1,3-thiazolidin-4-on từ m-nitroacetophenon N- (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon (5GlcAIT b) 42 3.6.3. Tổng hợp 2-imino-1,3-thiazolidin-4-on từ 4-cloro-3-nitroacetophenon N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon (5GlcAIT c)43 3.6.4. Tổng hợp 2-imino-1,3-thiazolidin-4-on từ 4-methoxy-3- nitroacetophenon N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon (5GlcAIT e) ........................................... 43 3.6.5. Tổng hợp 2-imino-1,3-thiazolidin-4-on từ p-cloroacetophenon N- (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon (5GlcAIT h) 43 3.6.6. Tổng hợp 2-imino-1,3-thiazolidin-4-on từ p-bromoacetophenon N- (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-d-glucopyranosyl)thiosemicarbazon (5GlcAIT i) . 43 3.6.7 Tổng hợp 2-imino-1,3-thiazolidin-4-on từ acetophenon N-(2,3,4,6-tetra- O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon (5GlcAIT j) ...................... 43 3.6.8. Tổng hợp 2-imino-1,3-thiazolidin-4-on từ p-methylacetophenon N- (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon (5GlcAIT k) 43 3.6.9. Tổng hợp 2-imino-1,3-thiazolidin-4-on từ p-hydroxylacetophenon N- (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon (5GlcAIT l). 43 vii
10. 3.6.10. Tổng hợp 2-imino-1,3-thiazolidin-4-on từ p-methoxyacetophenon N- (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon (5GlcAIT o) 43 3.7. TỔNG HỢP 2-IMINO-1,3-THIAZOLIDIN-4-ON TỪ CÁC N-(2,3,4,6-tetra- O-ACETYL-β-D-GLUCOPYRANOSYL)THIOSEMICARBAZON CỦA CÁC BENZALDEHYD THẾ ..................................................................................... 44 3.7.1. Tổng hợp 2-imino-1,3-thiazolidin-4-on từ p-nitrobenzaldehyd N- (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon (5GlcBIT a) 44 3.7.3. Tổng hợp 2-imino-1,3-thiazolidin-4-on từ m-nitrobenzaldehyd N- (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon (5GlcBIT b) 44 3.7.3. Tổng hợp 2-imino-1,3-thiazolidin-4-on từ p-fluororobenzaldehyd N- (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon (5GlcBIT c) 45 3.7.4. Tổng hợp 2-imino-1,3-thiazolidin-4-on từ p-clorobenzaldehyd N- (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon (5GlcBIT d) 45 3.7.5. Tổng hợp 2-imino-1,3-thiazolidin-4-on từ benzaldehyd N-(2,3,4,6- tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon (5GlcBIT e) ............. 45 3.7.6. Tổng hợp 2-imino-1,3-thiazolidin-4-on từ p-methylbenzaldehyd N- (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon (5GlcBIT f). 45 3.7.7. Tổng hợp 2-imino-1,3-thiazolidin-4-on từ p-isopropylbenzaldehyd N- (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon (5GlcBIT g) 45 3.7.8. Tổng hợp 2-imino-1,3-thiazolidin-4-on từ p-hydroxybenzaldehyd N- (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon (5GlcBIT h) 45 3.7.9. Tổng hợp 2-imino-1,3-thiazolidin-4-on từ p-methoxybenzaldehyd N- (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon (5GlcBIT i) . 45 3.7.10. Tổng hợp 2-imino-1,3-thiazolidin-4-on từ p- dimethylaminobenzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon (5GlcBIT j) ............................................ 46 3.8. TỔNG HỢP MỘT SỐ 4,5-DIHYDRO-1,3,4-THIADIAZOL TỪ CÁC N- (2,3,4,6-tetra-O-ACETYL-β-D-GLUCOPYRANOSYL)-THIOSEMICAR- BAZON CỦA CÁC BENZALDEHYD THẾ ..................................................... 46 3.8.1. Tổng hợp 4,5-dihydro-1,3,4-thiadiazol từ p-nitrobenzaldehyd N- (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon (6GlcBThDiaz a) ................................................................................................................ 46 3.8.2. Tổng hợp 4,5-dihydro-1,3,4-thiadiazol từ 3’-nitrobenzaldehyd N- (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon (6GlcBThDiaz b) ................................................................................................................ 47 viii