Luận văn Nghiên cứu chuyển hóa một số 4-Formylsydnone N-(Tetra-o-acetylglycopyranosyl) Thiosemicarbazon thế

Nội dung tài liệu: Luận văn Nghiên cứu chuyển hóa một số 4-Formylsydnone N-(Tetra-o-acetylglycopyranosyl) Thiosemicarbazon thế

1. I HỌ GI H I Ƣ G I HỌ H HỌ HI ---- ---- NGUYỄN THỊ THỦY NGHIÊN CỨU CHUYỂN HÓA M T S 4-FORMYLSYDNONE N-(TETRA-O-ACETYLGLYCOPYRANOSYL) THIOSEMICARBAZON THẾ H H HỌ H i – 2014
2. I HỌ GI H I Ƣ G I HỌ H HỌ HI ---- ---- G YỄ HỊ HỦY GHI Ứ H YỂ HÓ M 4-FORMYLSYDNONE N-(TETRA-O-ACETYLGLYCOPYRANOSYL) HI EMI B Z HẾ huy n ng nh: Hoá Hữu cơ M s : 60 44 01 14 H H HỌ NGƢ I HƢ NG N KHO HỌ G . . guyễn ình h nh H i – 2014
3. L I CẢM Ơ Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn GS.TS. Nguyễn Đình Thành đã giao đề tài và tận tình hướng dẫn em trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trong bộ môn Hữu Cơ đã giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đề tài. Tôi xin cảm ơn các anh chị, các bạn học viên lớp K22 – Cao học Hóa và đặc biệt là các em học viên, sinh viên phòng Tổng Hợp Hữu Cơ I đã trao đổi và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Cuối cùng, với tất cả tấm lòng mình, tôi xin cảm ơn gia đình tôi – những người đã luôn bên cạnh tôi, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận văn này. Học viên Nguyễn Thị Thủy
4. Nguyễn Thị Thủy Luận văn Thạc sĩ khoa học MỤC LỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT .......................................................................................... v DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................... vi DANH MỤC CÁC HÌNH ........................................................................................... vii MỞ ĐẦU ....................................................................................................................... 1 HƢƠNG 1. TỔNG QUAN ......................................................................................... 2 1.1. TỔNG QUAN VỀ SYDNONE ............................................................................. 2 1.1.1. Cấu trúc sydnone ................................................................................................. 2 1.1.2.Tính chất hóa học của sydnone ............................................................................ 2 1.1.3. ác phƣơng pháp tổng hợp sydnone ................................................................... 5 1.2. TỔNG QUAN VỀ GLYCOSYL ISOTHIOCYANAT ......................................... 6 1.2.1. Giới thiệu về glycosyl isothiocyanat ................................................................... 6 1.2.2. Tính chất hóa học của monosaccaride isothiocyanat .......................................... 7 1.2.3. Phƣơng pháp tổng hợp monosaccaride isothiocyanat ....................................... 10 1.3 TỔNG QUAN VỀ THIOSEMICARBAZID ........................................................ 14 1.3.1 Giới thiệu về thiosemicarbazid .......................................................................... 14 1.3.2. Tính chất hóa học của thiosemicarbazid ........................................................... 15 1.3.3. Tổng hợp thiosemicarbazid ............................................................................... 16 1.3.4. Phức chất của kim loại chuyển tiếp với các thiosemicarbazid .......................... 18 1.4. TỔNG QUAN VỀ THIOSEMICARBAZON ...................................................... 20 1.4.1. Phức chất của kim loại chuyển tiếp với thiosemicarbazon ............................... 20 1.5. SỬ DỤNG LÒ VI SÓNG TRONG HOÁ HỌC CARBOHYDRAT ................... 25 1.5.1. Giới thiệu chung về vi sóng .............................................................................. 25 - i -
5. Nguyễn Thị Thủy Luận văn Thạc sĩ khoa học 1.5.2. Ứng dụng của vi sóng ....................................................................................... 26 1.5.3. Sử dụng lò vi sóng trong hóa học carbohydrat ................................................. 29 HƢƠNG 2. THỰC NGHIỆM ................................................................................. 32 2.1. TỔNG HỢP CÁC HỢP CHẤT 3-ARYL-4-FORMYLSYDNONE .................... 33 2.1.1. Tổng hợp các chất 3-arylsydnone ..................................................................... 33 2.1.2. Tổng hợp các 3-aryl-4-formylsydnone ............................................................. 39 2.2. TỔNG HỢP CÁC HỢP CHẤT 3-ARYL-4-FORMYLSYDNONE N-(TETRA- O-ACETYL-β-D-GALACTOPYRANOSYL)THIOSEMICARBAZON .................. 40 2.2.1. Tổng hợp 3-cyclohexyl-4-formylsydnone N-(tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazon (8a) .................................................................... 41 2.2.2. Tổng hợp 3-(4-methylphenyl)-4-formylsydnone N-(tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazon (8b) ................................................................... 41 2.2.3. Tổng hợp 3-(4-methoxylphenyl)-4-formylsydnone N-(tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazon (8c) .................................................................... 42 2.2.4. Tổng hợp 3-(4-ethoxylphenyl)-4-formylsydnone N-(tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazon (8d) ................................................................... 43 2.3. TỔNG HỢP CÁC HỢP CHẤT 3-ARYL-4-FORMYLSYDNONE N-(TETRA- O-ACETYL-β-D-GLUCOPYRANOSYL)THIOSEMICARBAZON ....................... 43 2.3.1. Tổng hợp 3-cyclohexyl-4-formylsydnone N-(tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon (8a’) ...................................................................... 44 2.3.2. Tổng hợp 3-(4-methylphenyl)-4-formylsydnone N-(tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon (8b’) .................................................................... 45 2.4. TỔNG HỢP CÁC PHỨC CHẤT BIS (3-ARYL-4-FORMYLSYDNONE N- (TETRA-O-ACETYL-β-D- GALACTOPYRANOSYL)THIOSEMICARBAZONATO)KẼM(II) ....................... 45 - ii -
6. Nguyễn Thị Thủy Luận văn Thạc sĩ khoa học 2.4.1. Tổng hợp bis(3-cyclohexyl-4-formylsydnone N-(tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazonato)kẽm(II) (9a) .................................................. 46 2.4.2. Tổng hợp bis(3-(4-methylphenyl)-4-formylsydnone N-(tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazonato)kẽm(II) (9b) .................................................. 46 2.4.3. Tổng hợp bis(3-(4-methoxylphenyl)-4-formylsydnone N-(tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazonato)kẽm(II) (9c) .................................................. 47 2.4.4. Tổng hợp bis(3-(4-ethoxylphenyl)-4-formylsydnone N-(tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazonato)kẽm(II) (9d) ................................................. 47 2.5. TỔNG HỢP CÁC PHỨC CHẤT BIS (3-ARYL-4-FORMYLSYDNONE N- (tetra-O-ACETYL-β-D- GLUCOPYRANOSYL)THIOSEMICARBAZONATO)KẼM(II) ............................. 48 2.5.1. Tổng hợp bis(3-cyclohexyl-4-formylsydnone N-(tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazonato)kẽm(II) (9a’) ................................................... 48 2.5.2. Tổng hợp bis(3-(4-methylphenyl)-4-formylsydnone N-(tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazonato)kẽm(II) (9b’) .................................................. 49 CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................................. 50 3.1. VỀ TỔNG HỢP 3-ARYL-4-FORMYLSYDNONE............................................ 50 3.1.1. Tổng hợp các hợp chất N-glycine thế và các dữ kiện vật lý của chúng ............ 50 3.1.2. Tổng hợp các hợp chất N-nitrosoglycine .......................................................... 51 3.1.3. Tổng hợp các hợp chất 3-arylsydnone .............................................................. 52 3.1.4. Tổng hợp 3-aryl-4-formylsydnone thế và dữ kiện phổ của chúng.................... 54 3.2. TỔNG HỢP CÁC HỢP CHẤT 3-ARYL-4-FORMYLSYDNONE N-(TETRA- O-ACETYL-β-D-GALACTOPYRANOSYL)THIOSEMICARBAZON .................. 56 3.3. TỔNG HỢP CÁC HỢP CHẤT 3-ARYL-4-FORMYLSYDNONE N-(TETRA- O-ACETYL-β-D-GLUCOPYRANOSYL)THIOSEMICARBAZON ....................... 57 - iii -
7. Nguyễn Thị Thủy Luận văn Thạc sĩ khoa học 3.4. TỔNG HỢP CÁC PHỨC CHẤT BIS(3-ARYL-4-FORMYLSYDNONE N- (TETRA-O-ACETYL-β-D- GALACTOPYRANOSYL)THIOSEMICARBAZONATO)KẼM(II) ....................... 57 3.4.1. Tổng hợp các phức chất bis(3-aryl-4-formylsydnone N-(tetra-O-acetyl- β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazonato)kẽm(II) ......................................................... 57 3.4.2. Dữ kiện phổ của các phức chất bis(3-aryl-4-formylsydnone N-(tetra-O-acetyl- β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazonato)kẽm(II) .................................................. 58 3.5. TỔNG HỢP CÁC PHỨC CHẤT BIS(3-ARYL-4-FORMYLSYDNONE N- (TETRA-O-ACETYL-β-D- GLUCOPYRANOSYL)THIOSEMICARBAZONATO)KẼM(II) ............................. 69 3.5.1. Tổng hợp các phức chất bis(3-aryl-4-formylsydnone N-(tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazonato)kẽm(II) ............................................................ 69 3.5.2. Dữ kiện phổ của các phức chất bis(3-aryl-4-formylsydnone N-(tetra-O-acetyl- β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazonato)kẽm(II) .................................................... 69 3.6. THĂM Ò HOẠT TÍNH KHÁNG SINH VẬT KIỂM ĐỊNH CỦA PHỨC CHẤT .......................................................................................................................... 77 3.6.1. Phƣơng pháp phân tích ...................................................................................... 77 3.6.2. Nhận xét ............................................................................................................ 78 KẾT LUẬN ................................................................................................................. 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 81 PHỤ LỤC .................................................................................................................... 88 - iv -
8. Nguyễn Thị Thủy Luận văn Thạc sĩ khoa học Á Ý HIỆ IẾ Ắ 13C NMR Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân carbon-13 (13C Nuclear Magnetic Resonance) DMF Dimethyl fomamide DMSO Dimethyl sulfoxide DMSO-d6 Dimethyl sulfoxide đƣợc deuteri hóa 1H NMR Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân proton (1H Nuclear Magnetic Resonance) IR Phổ hồng ngoại (Infrared Spectroscopy) MS Phổ kh i lƣợng (Mass Spectrometry)  Độ chuyển dịch hóa học - v -
9. Nguyễn Thị Thủy Luận văn Thạc sĩ khoa học D H MỤ Á BẢ G Bảng 3.1. Kết quả tổng hợp và các dữ kiện vật lý của các hợp chất 2a-d. ............... 50 Bảng 3.2. Kết quả tổng hợp và các dữ kiện vật lý của các hợp chất 3a-d. ............... 52 Bảng 3.3. Kết quả tổng hợp và các dữ kiện vật lý của các hợp chất 4a-d. ............... 53 Bảng 3.4. Kết quả tổng hợp và các dữ kiện vật lý của các hợp chất 5a-d. ............... 55 Bảng 3.5. Kết quả tổng hợp và các dữ kiện vật lý của hợp chất 8a-d. ...................... 56 Bảng 3.6. Kết quả tổng hợp các dữ kiện vật lí của các hợp chất 8a’-b’. .................. 57 Bảng 3.7. ác băng sóng hấp thụ phổ IR của các phức chất bis(3-aryl-4- formylsydnone N-(tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazonato)kẽm(II) và ph i tử 3-aryl-4-formylsydnone N-(tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon. .................................... 59 Bảng 3.8. Độ chuyển dịch hóa học trong phổ 1H NMR của phức chất bis(3-aryl-4- formylsydnone N-(tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazonato)kẽm(II) và ph i tử 3-aryl-4-formylsydnone N-(tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon. .................................... 63 Bảng 3.9. Độ chuyển dịch hóa học trong phổ 13C NMR của phức chất bis(3-aryl-4- formylsydnone N-(tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazonato)kẽm(II) và ph i tử 3-aryl-4-formylsydnone N-(tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon. .................................... 66 Bảng 3.10. ác băng sóng hấp thụ phổ IR của các phức chất bis(3-aryl-4- formylsydnone N-(tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazonato)kẽm(II) và ph i tử 4-formylsydnone N-(tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon). .......................................................................... 69 Bảng 3.11. Độ chuyển dịch hóa học trong phổ 1H NMR của các phức chất bis(3- aryl-4-formylsydnone N-(tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazonato)kẽm(II) và ph i tử 3-aryl-4-formylsydnone N- (tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon. ........................................... 73 Bảng 3.12. Độ chuyển dịch hóa học trong phổ 13C NMR của các phức chất bis(3- aryl-4-formylsydnone N-(tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazonato)kẽm(II) và ph i tử 3-aryl-4-formylsydnone N- (tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon. ........................................... 74 Bảng 3.13. Kết quả hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định. ...................................... 79 - vi -
10. Nguyễn Thị Thủy Luận văn Thạc sĩ khoa học D H MỤ Á HÌ H Hình 1.1. Sự phân b điện tích trong phân tử sydnone. .............................................. 2 Hình 1.2. Sự tạo thành hợp chất thiosemicarbazon. ................................................. 15 Hình 1.3. Sự tạo phức của thiosemicarbazid. ............................................................ 19 Hình 1.4. Sơ đồ tạo phức của thiosemicarbazon 2 càng (R: H, CH3, C2H5, ). ....... 21 Hình 1.5. Sự tạo phức của thiosemicarbazon 3 càng và công thức cấu tạo của phức chất giữa thiosemicarbazon và một s kim loại chuyển tiếp. .................................. 22 Hình 1.6. Sự hình thành thiosemicarbazon 4 càng. .................................................. 22 Hình 1.7. Sự định hƣớng của ion kim loại cho phản ứng. ........................................ 23 Hình 1.8. Tác dụng của vi sóng lên phân tử nƣớc. ................................................... 27 Hình 1.9. Phản ứng kết hợp các dẫn xuất phenothiazin. ........................................... 28 Hình 1.10. Tổng hợp của β-hydroxyl sulfoxide. ....................................................... 28 Hình 1.11. Phản ứng cộng đóng vòng iels-Alder. ................................................. 29 Hình 3.1. Phổ IR của các hợp chất 2b ...51 Hình 3.2. Phổ IR của hợp chất 3b. ............................................................................ 52 Hình 3.3. Phổ IR của hợp chất 4b. ............................................................................ 54 Hình 3.4. Phổ IR của hợp chất 3-(4-methylphenyl)-4-formylsydnone N-(tetra-O- acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon (8b). ............................................... 60 Hình 3.5. Phổ IR của phức chất bis(3-(4-methylphenyl)-4-formylsydnone N-(tetra- O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazonato)kẽm(II) (9b). ........................ 60 Hình 3.6. Phổ 1H NMR của phức chất bis(3-(4-methylphenyl)-4-formylsydnone N- (tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazonato)kẽm(II) (9b). .............. 62 Hình 3.7. Phổ 13C NMR của phức chất bis( 3-(4-methylphenyl)-4-formylsydnone N- (tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazonato)kẽm(II) (9b). .............. 62 Hình 3.8. Phổ IR của hợp chất 3-cyclohexyl-4-formylsydnone N-(tetra-O-acetyl-β- D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon (8a’). .............................................................. 70 Hình 3.9. Phổ IR của phức chất bis( 3-cyclohexyl-4-formylsydnone N-(tetra-O- acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazonato)kẽm(II) (9a’). .............................. 70 Hình 3.10. Phổ 1H NMR của 3-cyclohexyl-4-formylsydnone N-(tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon (8a’). ................................................................... 71 Hình 3.11. Phổ 1H NMR của phức chất bis(3-cyclohexyl-4-formylsydnone N-(tetra- O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazonato)kẽm(II) (9a’). ......................... 71 Hình 3.12. Phổ 13C NMR của 3-cyclohexyl-4-formylsydnone N-(tetra-O-acetyl-β- D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon (8a’). .............................................................. 72 - vii -