Khóa luận tốt nghiệp: Tổng hợp và nghiên cứu cấu trúc của một số dẫn xuất 5-benzyliđen-3-N-(4-metylphenyl)-2-thioxothiazoliđin-4-on

Chia sẻ: Minh Nhân | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:61

Thêm vào BST

Báo xấu

18
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung nghiên cứu của đề tài: Xuất phát từ p-toluiđin, tổng hợp nên 3-N-(4-metylphenyl)-2- thioxothiazoliđin-4-on và sau đó ngưng tụ với các anđehit thơm để tạo thành các hợp chất 5-benzyliđen-3-N-(4-metylphenyl)-2-thioxothiazoliđin-4-on; khảo sát tính chất vật lý (trạng thái, dung môi kết tinh, nhiệt độ nóng chảy, màu sắc) của các chất tổng hợp được; khảo sát cấu trúc của 3-N-(4-metylphenyl)-2-thioxothiazoliđin-4-on và các dẫn xuất điều chế được bằng các phương pháp phổ: phổ hồng ngoại, phổ cộng hưởng từ proton và khối phổ phân giải cao. Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khóa luận tốt nghiệp: Tổng hợp và nghiên cứu cấu trúc của một số dẫn xuất 5-benzyliđen-3-N-(4-metylphenyl)-2-thioxothiazoliđin-4-on

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HỒ CHÍ MINH KHOA HÓA HỌC KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN HOÁ HỮU CƠ Tên đề tài: GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: VŨ MINH CƯỜNG Khóa: 2009 - 2013 TP. Hồ Chí Minh, năm 2013
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HỒ CHÍ MINH KHOA HÓA HỌC KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN HOÁ HỮU CƠ Tên đề tài: GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: VŨ MINH CƯỜNG Khóa: 2009 - 2013 TP. Hồ Chí Minh, năm 2013
LỜI CẢM ƠN Để có thể hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp này người mà em cảm ơn nhất là thầy Nguyễn Tiến Công - Người thầy đã tận tình chỉ dẫn cho em từ những điều nhỏ nhặt nhất khi em mới chập chững làm quen với việc thực hiện một đề tài nghiên cứu. Thầy đã tận tình hướng dẫn, theo dõi và chỉ bảo chúng em trong suốt thời gian làm khoá luận, cho chúng em những lời khuyên chân thành và hợp lí giúp chúng em nhìn ra lỗi sai trong quá trình làm đề tài. Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô khoa hoá trường Đại Học Sư Phạm TPHCM đã tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em hoàn thành được đề tài này. Em xin gửi lời cảm ơn đến cô Trần Thị Minh Định và tập thể phòng vi sinh khoa sinh học trường Đại Học Sư Phạm TPHCM đã tận tình giúp đỡ chúng em trong quá trình đo hoạt tính sinh học của các chất. Em xin gửi lời cảm ơn đến những người bạn cùng phòng-tổng-hợp (M101) nơi em thực hiện đề tài. Các bạn là những người luôn bên cạnh em những lúc vui buồn, những khi em gặp khó khăn. Chính đó là nguồn động viên, là sự quan tâm cần thiết nhất để em có thể hoàn thành đề tài một cách thuận lợi nhất. Và cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến gia đình em. Bố mẹ là người đã nuôi dạy và chăm lo cho em. Cho em những lời động viên, khuyến khích em những khi em nản chí vì những khó khăn trước mắt – đôi khi là quá lớn với tầm tay của mình. Em xin chân thành cảm ơn !
Danh mục các bảng: Bảng 1.1. So sánh hiệu suất phản ứng bằng 2 phương pháp.....................................17 Bảng 2.1. Kết quả tổng hợp các dẫn xuất 5-arylidene-3-N-(4-methylphenyl)-2- thioxothiazolidin-4-one (3a-d) ..................................................................................22 Bảng 3.1. Bảng tóm tắt phổ hồng ngoại (IR) của các hợp chất ................................43 Bảng 3.2. Bảng tóm tắt phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR của các hợp chất ....44 Bảng 3.3. Đường kính vô khuẩn của các hợp chất ...................................................45 Danh mục các hình vẽ: Hình 3.1. Phổ hồng ngoại của hợp chất (2)...............................................................26 Hình 3.2. Phổ cộng hưởng từ 1H-NMR của hợp chất (2) .........................................27 Hình 3.3. Phổ hồng ngoại của hợp chất (3a) .............................................................30 Hình 3.4. Phổ cộng hưởng từ 1H-NMR của hợp chất (3a) ........................................31 Hình 3.5. Phổ hồng ngoại của hợp chất 3b ...............................................................33 Hình 3.6. Phổ cộng hưởng từ 1H-NMR của hợp chất (3b) .......................................34 Hình 3.7. Phổ hồng ngoại của hợp chất (3c) .............................................................36 Hình 3.8. Phổ cộng hưởng từ 1H-NMR của hợp chất (3c) ........................................37 Hình 3.9. Phổ hồng ngoại của hợp chất (3d).............................................................39 Hình 3.10. Phổ cộng hưởng từ 1H-NMR của hợp chất (3d) .....................................40
MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................1 MỤC LỤC ...................................................................................................................3 LỜI MỞ ĐẦU .............................................................................................................5 Phương pháp nghiên cứu.............................................................................................6 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN .......................................................................................7 I.1. Tổng quan về thiazoliđin-4-on ..........................................................................7 I.2. Tổng quan về thiazoliđin-2,4-đion ..................................................................10 I.3. Tổng quan về 2-thioxothiazoliđin-4-on...........................................................11 I.4. Một số hướng chuyển hóa các hợp chất 3-N-(4-metylphenyl)-2- thioxothiazoliđin-4-on ...........................................................................................13 I.4.1. Phản ứng ở nhóm –NH .............................................................................13 I.4.2. Phản ứng của nhóm metylen linh động .....................................................14 CHƯƠNG II. THỰC NGHIỆM ................................................................................19 II.1. Sơ đồ thực nghiệm .........................................................................................19 II.2. Tổng hợp các chất ..........................................................................................19 II.2.1. Tổng hợp 3-N-(4-metylphenyl)-2-thioxo-1,3-thiazolidin-4-on (2) .........19 II.2.2. Tổng hợp các dẫn xuất 5-arylidene-3-N-(4-methylphenyl)-2- thioxothiazolidin-4-one (3a-d) ...........................................................................21 II.3. Xác định tính chất và một số tính chất vật lý .................................................23 II.3.1. Xác định nhiệt độ nóng chảy ...................................................................23 II.3.2. Phổ hồng ngoại (IR).................................................................................23 II.3.3. Phổ cộng hưởng từ proton (1H-NMR) .....................................................23 II.3.4. Phổ khối lượng (HR-MS) ........................................................................23 II.3.5. Hoạt tính kháng khuẩn .............................................................................24 CHƯƠNG III. KẾT QUẢ - THẢO LUẬN ..............................................................25 III.1. Tổng hợp 3-N-(4-metylphenyl)-2-thioxothiazolidin-4-on (2) ......................25 III.1.1. Cơ chế phản ứng .....................................................................................25 III.1.2. Phân tích phổ hồng ngoại (IR) và phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H- NMR) ..................................................................................................................26
III.2. Tổng hợp 5-(4-clorobenzyliđen)-3-N-(4-metylphenyl)-2-thioxothiazoliđin- 4-on (3a) .................................................................................................................28 III.2.1. Cơ chế .....................................................................................................28 III.2.2. Phân tích phổ ..........................................................................................30 III.3. Tổng hợp 5-(4-hiđroxibenzyliđen)-3-N-(4-metylphenyl)-2- thioxothiazoliđin-4-on (3b) ....................................................................................33 III.3.1. Phân tích phổ hồng ngoại (IR) ...............................................................33 III.3.2. Phân tich phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR).................................34 III.4. Tổng hợp 5-(4-metoxibenzyliđen)-3-N-(4-metylphenyl)-2-thioxothiazoliđin- 4-on (3c) .................................................................................................................36 III.4.1. Phân tích phổ hồng ngoại (IR) ...............................................................36 III.4.2. Phân tích cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR)........................................37 III.5. Tổng hợp 5-[4-(N,N-đimetylamino)benzyliđen]-3-N-(4-metylphenyl)-2- thioxothiazoliđin-4-on (3d) ....................................................................................38 III.5.1. Phân tích phổ hồng ngoại (IR) ...............................................................39 III.5.2. Phân tích cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR)........................................40 III.6. Phân tích phổ HR-MS ...................................................................................43 III.7 Bảng tóm tắt kết quả ......................................................................................43 III.8. Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn....................................................................45 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ......................................................................................46 TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................47
LỜI MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, khoa học – kỹ thuật phát triển rất mạnh mẽ, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển ngành hoá học, đặc biệt là tổng hợp hữu cơ. Các chất mới không nừng được tổng hợp, nghiên cứu và ứng dụng vào đời sống, góp phần làm cho cuộc sống con người trở nên dễ dàng và đa dạng hơn. Trong đó, việc tổng hợp nên các hợp chất có dược tính cao nhằm bảo vệ sức khoẻ, điều trị những căn bệnh gây hại cho sức khoẻ và tinh mạng con người đang được coi là một trong những hướng mũi nhọn của hoá học ngày nay. Những hợp chất dị vòng đang được tổng hợp ngày càng nhiều và tỏ ra có hoạt tính sinh học cao. Theo nhiều nghiên cứu, người ta nhận thấy rằng các hợp chất chứa dị vòng thiazoliđin có hoạt tính sinh học rất phong phú, có tác dụng trong chống virut, chống co giật, kháng khuẩn, chống viêm và có tiềm năng chống ung thư. Trong đó, 2-thioxothiazoliđin-4-on có hoạt tính rõ rệt và phong phú nhất. Các nghiên cứu cũng cho thấy việc có hay không có cũng như bản chất nhóm thế ở vị trí số 5 gây ra ảnh hưởng rất lớn tới hoạt tính của các hợp chất này [9]. Chính vì những ứng dụng quan trọng cũng như sự đa dạng về hoạt tính sinh học của các dẫn xuất của 2- thioxothiazoliđin, chúng tôi thực hiện đề tài “Tổng hợp và nghiên cứu cấu trúc của một số dẫn xuất 5-benzyliđen-3-N-(4-metylphenyl)-2-thioxothiazoliđin-4- on” với mong muốn góp phần vào việc tổng hợp thêm các chất mới, nghiên cứu về cấu tạo và hoạt tính của dị vòng chứa khung 2-thioxothiazoliđin-4-on. Mục đích nghiên cứu Xuất phát từ p-toluiđin, tổng hợp nên 3-N-(4-metylphenyl)-2- thioxothiazoliđin-4-on và sau đó ngưng tụ với các anđehit thơm để tạo thành các hợp chất 5-benzyliđen-3-N-(4-metylphenyl)-2-thioxothiazoliđin-4-on. Khảo sát tính chất vật lý (trạng thái, dung môi kết tinh, nhiệt độ nóng chảy, màu sắc) của các chất tổng hợp được.
Khảo sát cấu trúc của 3-N-(4-metylphenyl)-2-thioxothiazoliđin-4-on và các dẫn xuất điều chế được bằng các phương pháp phổ: phổ hồng ngoại, phổ cộng hưởng từ proton và khối phổ phân giải cao. Thăm dò hoạt tính kháng khuẩn của các hợp chất 5-benzyliđen-3-N-(4- metylphenyl)-2-thioxothiazoliđin-4-on tổng hợp được. Phương pháp nghiên cứu Tổng hợp các tài liệu khoa học liên quan. Tiến hành tổng hợp 3-N-(4-metylphenyl)-2-thioxothiazoliđin-4-on và các dẫn xuất trong phòng thí nghiệm Hóa hữu cơ, khoa Hóa học, trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh. Khảo sát cấu trúc của các hợp chất thu được thông qua các phổ hồng ngoại (FT-IR), phổ cộng hưởng từ proton (1H-NMR), phổ khối lượng (HR-MS). Thăm dò hoạt tính kháng khuẩn của các hợp chất 5-benzyliđen-3-N-(4- metylphenyl)-2-thioxothiazoliđin-4-on tổng hợp được.
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN I.1. Tổng quan về thiazoliđin-4-on HN S Thiazoliđin Dị vòng thiazoliđin là một lớp trong các hợp chất hữu cơ dị vòng no 5 cạnh hai dị tố nitơ (N) và lưu huỳnh (S) ở vị trí 1 và 3 tương ứng Khi gắn thêm nguyên tử oxi lên cacbon ở vị trí số 4 của vòng thiazoliđin, ta được cấu trúc của phân tử thiazoliđin-4-on. HN S O Thiazoliđin–4–on Các dẫn xuất của thiazoliđin-4-on đang được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu, cả về tổng hợp và hoạt tính sinh học của chúng [6,13,15]. Trong công trình [3], một dãy các dẫn xuất của thiazoliđin-4-on đã được tổng hợp (xem sơ đồ trang 7). Kết quả thử hoạt tính kháng khuẩn của (4a-d) trên Aspergilllus flavus, Aspergilluc niger và Candida albicans với 2 nồng độ chất là 50 ppm và 100 ppm cho thấy có từ 30-55% số vi khuẩn bị ức chế. Như vậy, hoạt tính kháng khuẩn của các hợp chất này khá mạnh.
H2 N R an Et a no ol O R + O + O N OH H OH Axxit m meeccap oa apto accxxe eticc O O OH Cl R R SOCl2 N N S S O O =H, Cl, OCH3, OH R= a--d) (2a a--d) (1a R' NH4 SCN H2 N R' S O NH NH N O ClCH2COOH R S a R' N CH 3COO Na R N O ss O N S O a--d) (4a a--d) (3a Trong nghiên cứu của mình, tác giả [12] đã chứng minh các dẫn xuất của thiazoliđin-4-on có hoạt tính chống co giật và gây ngộ độc thần kinh trên cơ sở tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc và khảo sát hoạt tính của dãy các chất sau:
S N N NH2 COOH + H2N N NH2 R H S R (5a-l) O HN O N N N N S Cl R S N S N R H (7a-l) (6a-l) O HN N N S S N R OCH3 O HN OCH3 N N (9a-l) S S N R (8a-l) a b c d e f X H 2-CH 3s 4-CH 3 2-Cl 4-Cl 2-Br g h i j k l X 4-Br 3-NO 2 4-NO 2 2,4-Cl 2-OH 4-OCH 3 Khi dùng (8a-l, 9a-l) để thử hoạt tính chống co giật và ngộ độc thần kinh trên một số loài động vật, người ta nhận thấy rằng khi liều lượng tăng lên (30, 100, 300 mg/kg thể trọng) và thời gian tăng lên (0,5 giờ, 4 giờ) thì hầu hết các chất đều tăng
hoạt tính. Các hoạt tính này đều được biểu hiện khá rõ, cho chúng ta thêm nhiều hy vọng vào việc ứng dụng các dẫn xuất thiazoliđin-4-on để chữa bệnh cho con người. I.2. Tổng quan về thiazoliđin-2,4-đion O HN S O Thiazolidin–2,4–on Tác giả [13] đã tổng hợp được một dãy các chất chứa thiazolidine-2,4-dione như sơ đồ sau: H O (X) O O O O Cl a N b NH N + c R H2N NH2 O O OH S R S S O (10) (11) (12) c NO2 O R N N H R = 2-Cl, 4-OCH3, 4-SCH3 S O X= H, O, -CH2-, -N-C6H4-Cl (13) a: H2SO4, H2O, 100oC, 12h, H=90%, b: andehit, CH3COONa, CH3COOH, 110oC, H=84-86% c: HCHO, amin/p-NO2 anilin, trietylamin, ancol, H=62-87% Tiến hành khảo sát hoạt tính sinh học của các hợp chất (12) và (13) với 3 loại khuẩn S. aureus, B. subtilis, E. coli và 2 loại nấm là C. albicans, A. niger, kết quả cho thấy các hợp chất này đa số cho đường kính kháng khuẩn, kháng nấm là 16-28 mm, chỉ có vài hợp chất có đường kính kháng khuần bé hơn 11 mm. Như vậy, nhìn chung các họp chất này có hoạt tính từ trung bình đến mạnh đối với các loại vi khuẩn và nấm.
Các nghiên cứu [2,14,17] cũng cho kết quả tương tự. Ngoài ra tài liệu [9] còn nghiên cứu khả năng chống viêm và chống biến tính protein của các dẫn xuất thiazoliđin-2,4-đion I.3. Tổng quan về 2-thioxothiazoliđin-4-on S HN S O 2-Thioxothiazoliđin-4-on có cấu trúc cơ bản là dị vòng thiazoliđin được gắn thêm 1 nguyên tử lưu huỳnh và 1 nguyên tử oxi tại vị trí cacbon số 2 và số 4. Các hợp chất chứa dị vòng 2-thioxothiazoliđin-4-on thường được gọi là các dẫn xuất của rhođanin. Rhođanin có thể được tổng hợp bởi phản ứng của carbon đisunfua, ammoniac và axit cloroaxetic. H2N SNH4 CS2 + 2 NH3 S S Cl H4NS O O + S ONa NH2 COONa H2N S S HCl, toC O O O S ONa NH2 N H Các hợp chất rhođanin (2-thioxothiazoliđin-4-on) chứa nhân thiazoliđin là một nhóm hợp chất dị vòng quan trọng. Nhiều dẫn xuất của rhođanin đã được các nhà khoa học trong và ngoải nước quan tâm nghiên cứu về tổng hợp hóa học và hoạt tính sinh học trong đó đặc biệt đáng chú ý là các dẫn xuất 5-benzyliđen rhođanin. Các công trình nghiên cứu đã công bố các dẫn xuất đó có hoạt tính sinh học đa dạng như kháng nấm, kháng khuẩn, chống ung thư, chống co giật, có tác dụng trị đái tháo
đường và là chất đặc hiệu trong việc phát hiện ma túy [7, 4, 9, 10]. Đặc biệt, tác giả Kavya Ramkumar và các cộng sự [8] đã tổng hợp được 40 hợp chất chứa dị vòng 2- thioxothiazoliđin-4-on, trong đó có 19 dẫn xuất 5-benzyliđen rhođanin. Khi tiến hành khảo sát hoạt tính của chúng, người ta nhận thấy chúng gây ức chế khá mạnh đối với vi rút HIV-1, mang lại ý nghĩa rất lớn. Dưới đây là một vài chất đã tổng hợp được. S S S H O2N N N N H O O Cl (E)-2-{[5-(4-chlorobenzylidene)-4-oxo-2-thioxothiazolidin-3-yl]amino} -N -(3-nitrophenyl)-2-thioxoacetamide S S S H N N N H O O H3CO Cl (E)-2-{[5-(4-chlorobenzylidene)-4-oxo-2-thioxothiazolidin-3-yl]amino} -N -(4-methoxyphenyl)-2-thioxoacetamide S S S H H3CO N N N H O O H3CO H3CO OCH3 OCH3 OCH3 (E)-2-{[4-oxo-2-thioxo-5-(2,4,5-trimethoxybenzylidene)thiazolidin-3-yl]amino} -2-thioxo-N-(3,4,5-trimethoxyphenyl)acetamide
I.4. Một số hướng chuyển hóa các hợp chất 3-N-(4-metylphenyl)-2- thioxothiazoliđin-4-on I.4.1. Phản ứng ở nhóm –NH Nhóm –NH cho phản ứng thế khi cho rhođanin phản ứng với R-NH-COCl trong môi trường kiềm mạnh KOH [4]. N N O O H H R O N A N N A OH S 1. KOH N R R-NH2 1. POCl2 O N X O O DCC, THF S O HS N O O X=S, NH 2. R Cl Y 2. N N N N H Y=S, O H2N R O S R HN OH O O A O A O R1 R NH 1. SOCl2 N 1. KOH O N 1. SOCl2 N Y O O O O R2 X 2. R-NH2 2. R-NH2 O 2. R Cl X N O N H R1 R1 X=S, NH O R2 R2 Y=S, O A=CHCH2COOH R1=H, R2=Ar, Het, PbCHCH; R1=R2=CH3; R1=R2=(CH3)n; R=AR; (CH2)n; A=(CH2)n Tác giả D. V. Kaminskyy, R. B. Lesyk [4] đã tổng hợp được 49 hợp chất chứa dị vòng thiazoliđin, tiến hành thử hoạt tính kháng ung thư của chúng trên 3 dòng tế bào ung thư là MCF7, NCI-H460, SF-268 ở cùng nồng độ. Kết quả cho thấy khả năng kháng ung thư mạnh nhất ở dòng tế bào NCI-H460 (dòng tế bào ung thư phổi).
I.4.2. Phản ứng của nhóm metylen linh động O O H N N Polietilenglycol + NH Y S X S 80OC X O Y Y= O, S (14) (15) (16) X= H, 3-Cl, 4-Cl, 4-Br, 4-NO2, 4-OCH3,4-OH Theo tài liệu [10], các tác giả Dhruva Kumar, Suresh Narwal và Jagir S. Sandhu đã tổng hợp các dẫn xuất của rhođanin ở vị tri số 5 nhờ sử dụng chất mang polyetylen glycol (PEG) ở 80oC. Phản ứng xảy ra rất đơn giản, nhanh, và hiệu suất phản ứng rất cao. Các tác giả Olexandra Roman và Roman Lesyk [11] cũng đã tổng hợp các dẫn xuất của rhođanin ở vị trí số 5 theo quy trình như sau: 1. ClCH2COONa SCH2COOH CS2 2. HCl Na2S Na2CS3 S OH- SCH2COOH (17) OH OH CH3 CH3 O O O H3CO NH2 N SCH2COOH H O HN O HN HO Ar-CHO N O S N O S SCH2COOH - HSCH2COOH S CH3COONa/CH3COOH S S (17) (18) Ar (19-22) Hai tác giả trên cũng đã nghiên cứu thử nghiệm chống ung thư trên 3 dòng tế bào: NCI-H460 (ung thư phổi), MCF7 (ung thư vú) và SF-268 (hệ thống thần kinh
trung ương). Tất cả các hợp chất đều được thử ở nồng độ 10-4 M và được ủ trong vòng 48 giờ. Điểm xác định cuối được thực hiện với một loại thuốc nhuộm liên kết protein, sulfo rhodamine B (SRB). Kết quả cho mỗi hợp chất được ghi lại là tỷ lệ phần trăm tăng trưởng của các tế bào khảo sát được điều trị khi so sánh với các tế bào khảo sát không được điều trị. Trong bài báo [17], các dẫn xuất 2-thioxo-4-thiazoliđin đã được thử nghiệm và hầu hết trong số chúng thể hiện khả năng kháng u trên bệnh bạch cầu, ung thư thần kinh trung ương, khối u ác tính, ung thư buồng trứng và các dòng tế bào ung thư vú. Cũng thực hiện phản ứng ngưng tụ ở nhóm metylen linh động, Sukanta Kamila và các cộng sự [17] cũng đã tiến hành tổng hợp các dẫn xuất rhođanin và khảo sát các hoạt tính sinh học của chúng. Tuy nhiên điểm khác biệt ở đây là các tác giả này đã sử dụng vi sóng nhằm cải tiến tốc độ phản ứng vì thiết bị lò vi sóng có khả năng kiểm soát điều kiện phản ứng bởi nhiệt độ, áp suất và thời gian phản ứng. Các phản ứng xảy ra trong lò vi sóng có thời gian ngắn hơn và có hiệu suất cao hơn khi sử dụng bằng các cách gia nhiệt thông thường khác. Điều này có ý nghĩa rất quan trọng trong việc tổng hợp nên các hợp chất có hoạt tính sinh học với lượng nhỏ nhằm mục đích làm thuốc. Sơ đồ tổng hợp được mô tả như sau: Từ dẫn xuất của dị vòng 5 cạnh, các tác giả tiến hành tổng hợp các hợp chất chứa dị vòng 2-thioxothiazoliđin-4-on (23a-c). O NH2 H2 OO H H H2 CC R1 S X X H2 O N + S R1 R N + 8h X X= = S, O H OO H2 CC = H, CH3 R1 = S a -- c 21 a c a -- c 23 a c 22 Các hợp chất đion (26a-g) chứa dị vòng thiazol được tổng hợp như sau:
Cl H O O R3 R2 R2 O O R2 R1 R1 COCl Bu3SnH ete khan + COCl 0oC Etylaxetat N N N 0oC Y Y Y 24 a - g 25 a - g 26 a - g Tiến hành phản ứng giữa các hợp chất (23a-c) và (26a-g) trong lò vi sóng, phản ứng cộng-tách xảy ra tại nhóm metylen của dị vòng 2-thioxo-4-thiazoliđin và cacbonyl của đion, thu được các sản phẩm (27a-w). O S Y R1 N X N S 23 a - c R2 H MW (250 psi/200W) R3 EtOH (2 mL) O O 90oC, 20' S Y = H, CH3 R1 N R2 = H, X CH3, OCH3 H S Cl, O COCH3 R2 R3 = H, CN 27 a - w O R1 N Y 26 a - g Hiệu suất phản ứng tạo thành các sản phẩm (27) được so sánh giữa 2 phương pháp: thực hiện bằng lò vi sóng và thực hiện bằng cách đun hồi lưu trong 3 giờ ở nhiệt độ 90oC được mô tả trong bảng sau:
Bảng 1.1. So sánh hiệu suất phản ứng bằng 2 phương pháp Y Hiệu suất O H N Hiệu suất R2 O H R2 (thực hiện R1 N S R1 O R3 (thực hiện O O X bằng cách S N R1 N S bằng lò vi Y X S đun hồi sóng) lưu) R 1 = R 2 = H, Z= R 1 = H, Z = S S 96 66 Y=H a R 1 = R 2 = H, Z= R 1 = H, Z = S S 95 56 Y = CH 3 b R 1 = CH 3 , Z= R 1 = H, Z = S S 96 45 R 2 = H, Y = H c R 1 = OCH 3 , Z= R 1 = H, Z = S R2 = H S 95 48 d Y=H R 1 = Cl, R 2 = Z= R 1 = H, Z = S S 90 44 H, Y = H e R 1 =COCH 3 , Z= R 1 = H, Z = S S 93 56 R 2 = H, Y = H f R 1 =H, Z= R 1 = H, Z = S S 85 43 R 2 =CN, Y=H g
Như vậy, các dị vòng thiazoliđin thường có những hoạt tính sinh học nhất định. Trong đó, 2-thioxothiazoliđin-4-on có những hoạt tính nổi bật hơn hẳn thiazoliđin-4-on và thiazoliđin-2,4-đion. Các hợp chất của 2-thioxothiazoliđin-4-on được mô tả như là những hợp chất có hoạt tính sinh học như kháng khuẩn, kháng nấm, kháng ung thư rất mạnh. Mặt khác các phản ứng tạo thành những dẫn xuất rhođanin cũng dễ thực hiện và cho hiệu suất cũng rất cao. Tuy nhiên, các nghiên cứu cũng cho thấy việc có hay không có cũng như bản chất nhóm thế ở vị trí số 5 ảnh hưởng rất lớn tới hoạt tính của các hợp chất này [9]. Từ đó, tổng hợp 3-N-(4- metylphenyl)-2-thioxothiazoliđin-4-on và ngưng tụ chất này với các anđehit thơm để tạo thành các dẫn xuất 5-benzyliđen-3-N-(4-metylphenyl)-2-thioxothiazoliđin-4- on đã thu hút sự chú ý của chúng tôi.