Luận Văn Luận văn thạc sĩ khoa học hoá học: Nghiên cứu tổng hợp và chuyển hoá dẫn xuất 3 -axetylcumarin và 3

Trong những thập kỷ gần đây, hoá học, đặc biệt là hoá học hữu cơ đã có những
bước phát triển kỳ diệu. Rất nhiều hợp chất phức tạp có cấu trúc tinh vi đã được nghiên
cứu tổng hợp toàn phần và bán toàn phần, trong các quá trình đó cũng đã phát minh ra
nhiều phương pháp tổng hợp mới đem lại hiệu quả cao. Những hướng nghiên cứu này
đã đạt được những thành tựu to lớn và có ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống. Một
trong những hướng phát triển mũi nhọn hiện nay là tổng hợp các hợp chất có hoạt tính
sinh học cao, có khả năng chống lại các căn bệnh nguy hiểm đang ảnh hưởng trực tiếp
đến tính mạng con người, cũng như phục vụ tốt hơn các nhu cầu thiết yếu của con
người trong cuộc sống hiện đại. Bên cạnh các phương pháp tổng hợp tinh vi hiện đại,
thì các phương pháp tổng hợp cơ bản nhằm tạo ra các hợp chất đơn giản nhưng có hoạt
tính sinh học cao vẫn đang được các nhà tổng hợp hữu cơ quan tâm nghiên cứu.
Cumarin, cromon và các dẫn xuất của nó đã được phát hiện và tổng hợp từ khá
sớm với nhiều ứng dụng rộng rãi. Chúng là các hợp chất khá hoạt động, thích nghi cho
nhiều quá trình tổng hợp, tồn tại trong tự nhiên ở dạng độc lập hay liên kết với các hợp
chất khác. Cumarin có nhiều trong cây đậu Tonka, cây cải hương, cỏ ngọt và cam thảo,
quả dâu tây, quả mơ, quả anh đào, trong thân cây quế và củ nghệ vàng, .dưới dạng các
dẫn xuất như: umbelliferone (7-hiđroxicumarin), aesculetin (6,7-đihiđroxi-4-
metylcumarin), herniarin (7-metoxicumarin), proralen, imperatori, .Sự có mặt của
cumarin có tác dụng chống sâu bệnh cho cây, cumarin kết hợp với đường glucozơ tạo
ra các cumarin glycozit có tác dụng chống nấm, chống khối u, chống đông máu, chống
virus HIV . chúng được sử dụng nhiều làm thuốc chữa răng miệng (wafanin), hay
thuốc giãn động mạch vành, chống co thắt (umbelliferone) .Nhiều dẫn xuất cromon là
các chất màu thực vật, tạo ra màu sắc của các loại hoa quả. Khenlin có trong họ cây
hoa tán có tác dụng giãn mạch trợ tim, đặc biệt cromon còn có mặt trong các vitamin
như Tokoferol (vitamin E) hay dưới dạng glucozit như Quaxetin. Họ dẫn xuất quan
trọng nhất của cromon là flavonoit có trong nhiều loại cây, có các tác dụng quan trọng
như chống oxi hoá, chống chất độc của cây, ức chế kích thích sinh trưởng, tạo màu sắc Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc 8 -tnu.edu.vn
và bảo vệ cây .Trong y học chúng có tác dụng kháng khuẩn, chống khối u, nâng cao
tính bền của thành mạch máu, tiêu biểu là Rutin có trong cây hoa hòe thuộc vitamin P.
Xeton ,-không no là những hợp chất có những hoạt tính sinh học đáng chú ý
như kháng khuẩn, chống nấm, chống lao, chống ung thư, diệt cỏ dại và trừ sâu .Mặt
khác trong phân tử còn chứa nhiều trung tâm phản ứng với hệ liên hợp của nối đôi
vinyl và nhóm cacbonyl-xeton, nên nó có khả năng tham gia nhiều phản ứng chuyển
thành nhiều loại hợp chất hữu cơ khác như pizazolin, isoxazolin, pirimiđin, flavon,
Với mục đích tìm ra những hợp chất mới có hoạt tính sinh học cao, chúng tôi đã
điều chế các xeton ,-không no mới đi từ các dẫn xuất của cumarin và cromon bắt
nguồn từ 3-axetyl-4 metylcumarin vµ 3-axetyl-2- metylcromon và bước đầu tìm hiểu
về khả năng kháng khuẩn, chống nấm của chúng.
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU 1
Chương I : TỔNG QUAN
1.1 Các phương pháp tổng hợp vòng cumarin 3
1.1.1 Tổng hợp cumarin theo phương pháp ngưng tụ Perkin 3
1.1.2 Tổng hợp cumarin theo phương pháp Pesmann 3
1.1.3 Tổng hợp cumarin theo phương pháp Heck với hệ xúc tác pala đi 6
1.1.4 Tổng hợp cumarin từ dẫn xuất quinon 6
1.1.5 Tổng hợp cumarin theo phương pháp điện hoá 7
1.1.6 Tổng hợp cumarin từ dẫn xuất o - vinylphenolvà đietylmalonat 8
1.2 Các phương pháp tổng hợp vòng cromon 8
1.2.1 Tổng hợp cromon từ o- hiđroxi axylbenzen và các este 8
1.2.2 Tổng hợp cromon từ o- hiđroxi axylbenzen với các anđehit thơm 9
1.2.3 Tổng hợp cromon từ o- hiđroxiaxylbenzen và các anhiđrit axít 9
1.2.4 Tổng hợp cromon từ o- hiđroxi axylbenzen và DMF với xúc tác 10
1.2.5 Tổng hợp cromon từ o- hiđroxi axylbenzen và clorua axít 10
1.2.6 Tổng hợp cromon theo phương pháp điện hoá 11
1.3 Sơ lược về các xeton ,- không no. 11
1.3.1 Các phương pháp tổng hợp xeton ,- không no 11
1.3.1.1 Phản ứng ngưng tụ các ankyl tri phenyl photphoclorua (R2PPh3Cl)
với anđehit pivuric (MeCOCHO)(kiểu phản ứng Vitting)
11
1.3.1.2 Tổng hợp từ sự phân huỳ các  - aminoxeton 11
1.3.1.3 Tổng hợp bằng phương pháp chưng cất hồi lưu điaxetoancol để
loại một phân tử nước
12
1.3.1.4 Sự quang đồng phân hoá của 4 - benzanamino - 3 -metyl - 5 - stiryl
isoxazolin
13
1.3.1.5 Tổng hợp các xeton ,- không no từ axit cacboxylic và ankyl
vinylliti (RCH = CHli)
13Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc 5 -tnu.edu.vn
1.3.1.6 Cộng hợp các chất cơ thiếc với dẫn xuất halogen của các xeton
,- không no đơn giản để tạo ra các xeton , - không no mới
khó điều chế bằng phương pháp thông thường
13
1.3.1.7 Oxi hoá theo Seagusa 14
1.3.1.8 Selen oxi hoá xeton 14
1.3.1.9 Một số phương pháp khác tổng hợp xeton ,- không no. 15
1.3.1.10 Phản ứng ngưng tụ Claisen - Schmidt 16
1.3.2 Cấu tạo và các dữ kiện phổ của xeton ,- không no. 20
1.3.3 Tính chất hoá học của xeton ,- không no 22
1.3.4 Hoạt tính sinh học và khả năng ứng dụng của các xeton ,- không
no.
27
Chương II : THỰC NGHIỆM
2.1 Tổng hợp các chất đầu 29
2.1.1 Tổng hợp phenyl axetat 29
2.1.2 Tổng hợp o - hiđroxiaxetophenon 29
2.1.3 Tổng hợp 3 - axetyl - 4 - metylcumarin 30
2.1.4 Tổng hợp 3 - axetyl - 2 - metylcromon 30
2.2 Tổng hợp các xeton ,- không no dãy cumarin 31
2.3 Tổng hợp các xeton ,- không no dãy cromon 32
2.4 Chuyển hoá một số xeton ,- không no thành một số dẫn xuất
chứa vòng pirazolin
34
Chương III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1 Tổng hợp chất đầu : o-hiđoxi axetophenon 36
3.1.1 Tổng hợp phenyl axetat 36
3.1.2 Phản ứng chuyển vị Fries của phenylaxetat 36
3.2 Tổng hợp dẫn xuất 3 axetyl cumarin và 3 - axetylcromon 38
3.2.1 Phản ứng đóng vòng của o - hiđroxi axetophenon với etyl
axetoaxetat
38
3.2.2 Phản ứng đóng vòng của o - hiđroxi axetophenon với anhiđrit 42Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc 6 -tnu.edu.vn
axetic
3.3 Tổng hợp các xeton ,- không no 43
3.3.1 Tổng hợp các xeton ,- không no đi từ dãy cumarin 44
3.3.2 Tổng hợp các xeton ,- không no đi từ dãy cromon 50
3.4 Dữ kiện phổ và cấu tạo của các xeton ,- không no 52
3.4.1 Xeton ,- không no đi từ 3- axetyl -4-metyl cumarin 52
3.4.2 Xeton ,- không no đi từ 3- axetyl -2-metyl cromonn 61
3.4.3 Thử nghiệm hoạt tính sinh học của các các xeton ,- không no đi
từ dãy cumarin
65
3.5 Chuyển hoá các xeton ,- không no dãy cumarin thành hợp chất
chứa vòng pirazolin
67
3.5.1 Phương pháp chung tổng hợp chất chứa vòng pirazolin 67
3.5.2 Xác định cấu tạo của hợp chất chứa vòng pirazolin nhờ các thông
số vật lí, giá trị R
*
f và phổ hồng ngoại
67
Kết luận 69
Tài liệu tham khảo 71
Phụ lục