intTypePromotion=1

Luận văn: Nghiên cứu tổng hợp một số dẫn xuất Aryltetrazol có hoạt tính sinh học

Chia sẻ: Greengrass304 Greengrass304 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:86

0
58
lượt xem
9
download

Luận văn: Nghiên cứu tổng hợp một số dẫn xuất Aryltetrazol có hoạt tính sinh học

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ngày nay, cùng với sự phát triển của xã hội loài ngƣời là sự phát sinh các bệnh nan y nhƣ ung thƣ, HIV… Nền y học hiện đại của nhân loại đang đứng trƣớc những thách thức vô cùng to lớn, và nó chỉ có thể đƣợc giải quyết triệt để khi các nhà khoa học tìm ra các loại thuốc mới có khả năng chữa trị những căn bệnh nguy hiểm trên.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Luận văn: Nghiên cứu tổng hợp một số dẫn xuất Aryltetrazol có hoạt tính sinh học

  1. ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM -------------------- Vũ Kim Liên Nghiên cứu tổng hợp một số dẫn xuất Aryltetrazol có hoạt tính sinh học LuËn v¨n th¹c sü khoa häc hãa häc Thái Nguyên, 2009 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
  2. ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM -------------------- Vũ Kim Liên Nghiên cứu tổng hợp một số dẫn xuất Aryltetrazol có hoạt tính sinh học Chuyên ngành: Hóa học hữu cơ Mã số: 60.44.27 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC HÓA HỌC Người hướng dẫn Khoa học : GS.TSKH. Nguyễn Đình Triệu Thái Nguyên, 2009 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
  3. Luận văn tốt nghiệp Vũ Kim Liên – K15 LỜI CẢM ƠN Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc em xin chân thành cảm ơn GS.TSKH. Nguyễn Đình Triệu đã giao đề tài và tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Em xin bày tỏ lòng biết ơn đến GS.TSKH. Nguyễn Minh Thảo đã chỉ bảo và giúp đỡ em trong suốt thời gian làm luận văn. Em xin chân thành cảm ơn Ths Hoàng Thị Lý các anh chị và các bạn sinh viên trong phòng tổng hợp Hữu cơ 2 giúp đỡ em hoàn thành một cách tốt nhất luận văn này. Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cha, mẹ kín h yêu cùng anh, chị yêu quý đã tạo mọi điều kiện tốt nhất, động vên, chia sẻ cùng em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu để hoàn thành luận văn này. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1
  4. Luận văn tốt nghiệp Vũ Kim Liên – K15 MỤC LỤC MỤC LỤC ..................................................................................................... 2 DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................. 5 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ........................................................................ 6 MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 7 Chƣơng 1: TỔNG QUAN .............................................................................. 8 TỔNG QUAN VỀ TETRAZOL ....................................................... 8 1.1 CẤU TẠO CỦA TETRAZOL.................................................... 8 1.1.1 PHƢƠNG PHÁP TỔNG HỢP TETRAZOL .............................. 8 1.1.2 1.1.2.1 Phản ứng cộng hợp và trao đổi với axit hidroaxit ...................... 8 1.1.2.2 Phản ứng của aminoguanidin với axit hidroazit ...................... 10 1.1.2.3 Phản ứng của axyl hidrazin và hợp chất điazo ........................ 11 1.1.2.4 Phản ƣng cua hidazon vơi azit va điazoni ............................... 12 ́ ̉ ́ ̀ 1.1.2.5 Phản ứng của hợp chất cacbonyl và nitril với hidroazit ........... 12 1.1.2.6 Tổng hợp các tetrazol thế ........................................................ 14 1.1.3 PHỔ CỦA TETRAZOL............................................................... 15 1.1.3.1 Phổ hồng ngoại ....................................................................... 15 1.1.3.2 Phổ tử ngoại ........................................................................... 15 1.1.3.3 Phổ cộng hƣởng từ proton 1H – NMR ..................................... 16 1.1.3.4 Phổ cộng hƣở ng từ 13C – NMR. .............................................. 17 1.1.3.5 Phổ khối lƣợng. ...................................................................... 18 TỔNG QUAN VỀ AZO ................................................................. 18 1.2 1.2.1 Tổng hợp các hợp chất điazo thơm ............................................... 19 1.2.2 Phản ứng ghép của muối điazoni .................................................. 21 CHƢƠNG 2. THỰC NGHIỆM .................................................................... 24 2.1 TÔNG HƠP CÁC AMINOAZOAREN ............................................... 24 ̉ ̣ 2.1.1 Tổng hợp 4-[(4’-nitrophenyl)diazenyl]anilin (A1) ......................... 25 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2
  5. Luận văn tốt nghiệp Vũ Kim Liên – K15 2.1.2 Tổng hợp 4-[(3’-nitropheyl)diazenyl]anilin(A2) ............................ 25 2.1.3 Tổng hợp 1-amino-4-[(4’-metylphenyl) diazenyl]naphtalen (A3) .. 25 2.1.4 Tổng hợp 2-amino-1-[(4’-metylphenyl)diazenyl]naphtalen (A4) ... 26 2.1.5 Tổng hợp 4-(napht-2’-yldiazenyl)anilin (A5) ................................ 26 2.1.6 Tổng hợp 1-amino-4-(napht-1’-yldiazenyl)naphtalen(A6) ............. 26 2.1.7 Tổng hợp 2-amino- 1-(napht-1’-yldiazenyl)naphtalen (A7) ........... 27 2.1.8 Tổng hợp 1-amino-4-(napht-2’-yldiazenyl)naphtalen (A8) ............ 27 2.1.9 Tổng hợp 2-amino-1-(napht-2’-yldiazenyl)naphtalen (A9) ............ 27 2.2 TỔNG HỢP CÁC DẪN XUẤT 1-ARYLTETRAZOL ....................... 28 2.2.1 Tổng hợp 1-phenyltetrazol (T1) ..................................................... 28 2.2.2 Tổng hợp 1-(m-nitrophenyl)tetrazol (T2) ...................................... 28 2.2.3 Tổng hợp 1-(p-nitrophenyl)tetrazol (T3)........................................ 29 2.2.4 Tổng hợp 1-(o-cacboxylphenyl)tetrazol (T4) ................................. 29 2.2.5 Tổng hợp 1-(p-metyllphenyl)tetrazol (T5) ..................................... 29 2.2.6 Tổng hợp 1-(p-clophenyl)tetrazol (T6) .......................................... 30 2.2.7 Tổng hợp 1-(2’-piridin)tetrazol (T7) .............................................. 30 2.2.8 Tổng hợp 1-(4’-biphenyl)tetrazol (T8)........................................... 30 2.2.9 Tổng hợp 1-(napht-2-yl)tetrazol (T9)............................................. 31 2.2.10 Tổng hợp 1-[4’-(phenyldiazenyl)phenyl]tetrazol (T10) ................ 31 2.2.11 Tổng hợp 1-{1’-[4’’-metylphenyl)diazenyl]napht-2’-yl}tetrazol (T11) ....................................................................................................... 31 2.2.12 Tổng hợp 1-{4’-[4’’-metylphenyl)diazenyl]napht -1’-yl}tetrazol (T12) ....................................................................................................... 32 2.2.13 Tổng hợp 1-[4’-(napht-2’’-yldiazenyl)phenyl]tetrazol (T13) ........ 32 2.2.14 Tổng hợp 1-[4’-[(napht-1’’-yldiazenyl)napht-1’-yl]tetrazol (T14) 32 2.2.15 Tổng hợp 1-[1’-(napht-2’’-yldiazenyl)napht-2’-yl]tetrazol (T15) . 33 2.2.16 Tổng hợp 1-[4’-(napht-2’’-yldiazenyl)napht-1’-yl]tetrazol (T16) . 33 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3
  6. Luận văn tốt nghiệp Vũ Kim Liên – K15 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................ 34 3.1 TỔNG HỢP CÁC AROAMINOAREN .............................................. 34 3.1.1 Phổ hồng ngoại (IR) của các aminoazoaren .................................. 36 3.1.2 Phổ tử ngoại (UV) của các aminoazoaren .................................... 37 3.1.3 Phổ khối (MS) của một số aminoazoaren ...................................... 41 TỔNG HỢP CÁC DẪN XUẤT 1-ARYLTETRAZOL ................... 45 3.2 3.2.1. Phổ hồng ngoại (IR) của các dẫn xuất 1-arytetrazol ..................... 50 3.3.2 Phổ tử ngoại (UV)........................................................................ 54 3.3.3 Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân (NMR) ............................................ 57 3.3.3.1 Phổ 1H-NMR ......................................................................... 57 3.3.3.2 Phổ 13C-NMR ........................................................................ 63 3.3.3.3 Phổ 2D - NMR ...................................................................... 67 3.3.4 Phổ khối lƣợng............................................................................. 71 THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC ............................................ 77 3.3 KẾT LUẬN .................................................................................................. 80 Trong thời gian nghiên cứu chúng tôi đã thu đƣợc các kết quả sau: .............. 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 81 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4
  7. Luận văn tốt nghiệp Vũ Kim Liên – K15 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Độ chuyển dịch hóa học của proton trong một số tetrazol Bảng 1.2: Độ chuyển dịch hóa học của cacbon trong một số tetrazol Bảng 3.1: Kết quả tổng hợp các amioazoaren Bảng 3.2: Phổ IR và phổ UV của các aminoazoaren Bảng 3.3: Phổ MS của một số aminoazoaren Bảng 3.4: Kết quả tổng hợp các dẫn xuất 1 -aryltetrazol Bảng 3.5: Phổ IR của các dẫn xuất 1-aryltetrazol Bảng 3.6: Phổ UV của một số dẫn xuất 1-aryltetrazol Bảng 3.7: Dữ liệu phổ 1H – NMR của một số 1-aryltetrazol Bảng 3.8: Phổ 13C – NMR của một số 1-aryltetrazol Bảng 3.9: Các tín hiệu NMR (δ, ppm; J, Hz) của T10 Bảng 3.10: Phổ MS của một số dẫn xuất 1-aryltetrazol Bảng 3.11: Kết quả thử hoạt tính kháng khuẩn và chống nấm của dẫn xuất 1-aryltetrazol Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 5
  8. Luận văn tốt nghiệp Vũ Kim Liên – K15 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 3.1: Phổ IR của 4-[(naphtalen-2’-yl)diazenyl]naphtalen-1-amin (A8) Hình 3.2: Phổ UV của 4-[(naphtalen-1’-yl)diazenyl]naphtalen-1-amin (A6) Hình 3.3: Sơ đồ phân mảnh của 4-[(4’-metylphemyl)diazenyl] naphtalen-1- amin (A4) Hình 3.4: Phổ MS của 1-[(naphtalen-2’-yl)diazenyl]naphtalen-2-amin (A6) Hình 3.5: Sơ đồ phân mảnh của 1-[(naphtalen-2’-yl)diazenyl]naphtalen-2- amin (A6) Hình 3.6: Phổ IR của 1-{[4’-(naphtylen–2’’-yl)diazenyl]naphtalen-1’-yl} tetrazol (T16) Hình 3.7: Phổ IR của 1-[4-(phenyldiazenyl)phenyl]tetrazol (T10) Hình 3.8: Phổ tử ngoại của 1-(p-nitrophenyl)-tetrazol (T3). Hình 3.9: Phổ UV của A8 và T16 Hình 3.10: Phổ 1H-NMR của 1-(p-clophenyl)-tetrazol (T7) Hình 3.11: Phổ 1H-NMR của 1-[4-(phenyldiazenyl)phenyl]tetrazol (T10) Hình 3.12: Phổ 13C-NMR của 1-(p-nitrophenyl)tetrazol (T3) Hình 3.13: Phổ -13C-NMR của 1-[4’-(phenylidiazenyl)phenyl]tetrazol(T10) Hình 3.14: Phổ HSQC của T10 Hình 3.15: Phổ HMBC của T10 Hình 3.16: Sơ đồ phá vỡ phân tử của 1-(p-nitrophenyl)-tetrazol (T3) Hình 3.17: Phổ MS của 1-[4’-(napht–2’’-yl diazenyl)naphtalen-1’-yl] tetrazol (T16) Hình 3.18: Sơ đồ phân mảnh của 1-[4’-(napht–2’’-yl diazenyl)naphtalen-1’- yl] tetrazol (T16). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 6
  9. Luận văn tốt nghiệp Vũ Kim Liên – K15 MỞ ĐẦU N gày nay, cùng với sự phát triển của xã hội loài ngƣời là sự phát s inh các bệnh nan y nhƣ ung thƣ, HIV… Nền y học hiện đại của nhân loại đang đứng trƣớc những thách thức vô cùng to lớn, và nó chỉ có thể đƣợc giải quyết triệt để khi các nhà khoa học tìm ra các loại thuốc mới có khả năng chữa trị những căn bệnh nguy hiểm trên. Vì vậy, trong những năm gần đây việc tổng hợp các hợp chất có hoạt tính sinh học cao và ứng dụng chúng vào thực tế đang là một trong những hƣớng phát triển mạnh mẽ của hóa học hữu cơ hiện đại. Korđiazol (hay Korazol), tức là pentametilen tetrazol là chất kích thích hiệu quả hệ thần kinh trung ƣơng và hoạt động của tim, nó chính là một trong những dẫn xuất của tetrazol. Vì những ứng dụng quan trọng của tetrazol trong thực tế mà việc nghiên cứu tetrazol và các dẫn xuất của nó đƣợc chú ý nhiều. Các hợp chất tetrazol đƣợc công bố lần đầu tiên vào năm 1885 và đƣợc nghiên cứu với quy mô lớn. Một số chúng có hoạt tính sinh học và đƣợc dùng làm thuốc chữa bệnh nhƣ thuốc kháng sinh, thuốc chữa bệnh tiểu đƣờng, thuốc tim mạch. Ngoài ra nhiều dẫn xuất của tetrazol còn đƣợc ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau nhƣ chất bảo vệ mà u của polivinylclorua, chất chống ăn mòn trên bề mặt kim loại đồng hay chất khơi mào cho hỗn hợp nổ. Các muối tetrazol có thể bị khử thành chất màu Fomaran để làm phẩm nhuộm [3], [5], [12]. Qua tham khảo tài liệu chúng tôi đã chọ đề tài “ Nghiên cứu tổng h ợp một số dẫn xuất aryltetrazol có hoạt tính sinh học”. Thông qua đề tài này chúng tôi cung cấp những dữ liệu về phổ hấp thụ và bƣớc đầu thăm dò hoạt tính sinh học thể hiện ở khả năng kháng khuẩn, kháng nấm của chúng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 7
  10. Luận văn tốt nghiệp Vũ Kim Liên – K15 Chƣơng 1: TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ TETRAZOL 1.1.1 CẤU TẠO CỦA TETRAZOL Tetrazol là hợp chất dị vòng thơm 5 cạnh chứa 4 dị tố nitơ có công thức chung [3]: RC NH N N N Tetrazol có cấu tạo dạng phẳng và trong đó có chứa hệ 6e π. Tính bền vững của tetrazol đƣợc quyết định bởi sự có mặt của hệ 6e π giải tỏa trong phân tử. Từ sự mô tả trên thấy rõ ràng nguyên tử nitơ của vòng còn cặp electron tự do đƣợc phân bố trên mặt phẳng obitan vuông góc với mặt phẳng của hệ obitan π của vòng. Chính cặp electron tự do này làm cho tetrazol có tính bazơ và quyết định đặc tính nucleophin của nó. Tetrazol cũng có tính axit yếu, nó có thể tác dụng với các kim loại iềm để tạo muối. Các phản ứng của tetrazol có thể xếp vào ba nhóm: các phản ứng của n guyên tử cacbon và gắn liền với nhóm chức của chúng, các phản ứng của nguyên tử nitơ và các phản ứng mà trong đó toàn phân tử tham gia. 1.1.2 PHƢƠNG PHÁP TỔNG HỢP TETRAZOL Có nhiều phƣơng pháp tổng hợp vòng tetrazol. Sau đây là một số phƣơng pháp hay dùng. 1.1.2.1 Phản ứng cộng hợp và trao đổi với axit hidroaxit Một trong các phƣơng pháp phổ biến tổng hợp tetrazol (3) là phản ứng của nitrin với các axit hidroazit (1), phản ứng đi qua giai đoạn trung gian là imidazit (2): Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 8
  11. Luận văn tốt nghiệp Vũ Kim Liên – K15 RC NH RCN HN 3 RC NH + N3 N N (1) N (2) (3) Sự tồn tại của các dạng imidazit (2) và tetrazol (3) đƣợc chứng minh bằng phổ hồng ngoại IR và NMR. Trên phổ IR chỉ ra các đỉnh hấp thụ của tetrazol ở vùng 1110 ÷ 1000cm-1, còn của azit ở 2151 ÷ 2128cm-1. Phổ tử ngoại của các azit không chứa nhóm chƣa bão hòa hấp thụ ở 280 ÷ 290nm còn của tetrazol tƣơng ứng thì không có hấp thụ. Isopropionitrin (4) phản ứng với hidroazit cho 5- isopropyltetrazol (5) với hiệu suất 87% [23]: (CH3)2CHCN + HN 3 (CH3)2CH C NH N N N (4) (5) Phản ứng có thể thực hiện đƣợc trực tiếp với natriazit trong môi trƣờng axit, nhƣ điều chế 5-p-metoxiphenyltetrazol (7) từ p-metoxiphenylnitrit (6) dƣới đây: p - CH3OC 6H4 C NH p - CH3OC 6H4CN + HN 3 + CH3COOH N N N (7) (6) Phản ứng của phenylnitrin với natriazit trong dimetylfomamit không có môi trƣờng axit tạo ra natri-5-phenyltetrazol (8), rồi axit hóa cho tetrazol (9) [13]. H+ DMF C6H5 - C N Na(+) C6H5 C NH C6H5CN + NaN 3 (-) N N N N N N (8) (9) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 9
  12. Luận văn tốt nghiệp Vũ Kim Liên – K15 Isonitrin [29], isoxianat, isothioxianat phản ứng với hidroaxit cũng cho tetrazol (10) nhƣ: H2O, HCl S C N C2 H 5 C2H5CNS + NaN 3 HN N N (10) Imidoclorua (11) phản ứng với natriazit cho dẫn xuất azit (12) rồi chuyển thành tetrazol (13): R C N R' + NaN 3 R C N R' R C N R' N N Cl N3 N (13) (12) (11) R = C 6H5, p - NO 2 - C6H4, CH3CO - R' = C6H5, C6H11 5-benzoyltetrazol (16) nhận đƣợc từ 2 -brom-2-phenoxi-axetophenon (14) và natriazit qua sản phẩm trung gian (15) [22]: O O (CH3)2CO C6H5 C CH O C6H5 + NaN 3 C6H5 C CH O C6H5 Br N3 (14) (15) O NaN3 + N2 C6H5 C C NH + C6H5OH N N N (16) 1.1.2.2 Phản ứng của aminoguanidin với axit hidroazit Tác dụng của axit hidroazit lên các aminoguaniđin là phƣơng pháp quan trọng để tổng hợp tetrazol. Lần đầu tiên 5-amino tetrazol (18) đã đƣợc Thile tổng hợp qua phản ứng của aminoguanidin (17) với axit nitrơ: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 10
  13. Luận văn tốt nghiệp Vũ Kim Liên – K15 H2N C NH H2N C N3 H2N C NH NH2 + HNO 2 N N NH NH N (17) (18) Tƣơng tự, 1-ankyl và 1-aryl-5-aminoguaniđin (19) phản ứng với axit nitrơ cho 5-ankyl hoặc 5-arylaminotetrazol (21) [11]: H3C NH C N3 R NH C NH NH2 + HNO 2 NH NH (19) RNH C NH H2N C N R + N N N N N N (21) (20) Phản ứng của axyl hidrazin và hợp chất điazo 1.1.2.3 Tetrazol thế 1,5 có thể thu đƣợc dễ dàng qua phản ứng của axylhidrazin với muối điazoni trong dung dịch, phản ứng đi qua giai đoạn hình thành tetrazen. Chẳng hạn axetyhidrazin (22), phản ứng với phenyldiazoni cho tetrazen (23), rồi đóng vòng cho 5-metyl-4-phenyltetrazol (24): Na2CO3 H3C C NH NH2 + ClN 2C6H5 H3C C NH NH N N C6H5 O O (23) (22) H3C C N C6H5 N N N (24) Các điaxylhiđrazin đối xứng cũng tham gia phản ứng, tách ra một nhóm cho tetrazol. Ví dụ phƣơng pháp này dùng để điều chế 4 - axyl, metylphenyltetrazol (26) từ 1,2-đifomylhiđrazin (25): Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 11
  14. Luận văn tốt nghiệp Vũ Kim Liên – K15 H C NH NH CH + ClN 2C6H4CH3 HC N C6H4CH3 N N O O N (25) (26) Phản ưng cua hidazon vơi azit va điazoni ́ ̉ ́ ̀ 1.1.2.4 Phenylazit hay tribromphenylazit (27) có thể phản ứng với hidrazon (28) cho tetrazol thế 2,5 (29) [30]: Br H3C C N C2H5ONa H3C CH N NH C6H5 + N3 Br N N C6 H5 N Br (29) (28) (27) Suketaka đã tổng hợp đƣợc 45 chất tetrazol thế 2,5 bằng phản ứng của phenylsunfonyl hidrazon với muối arendiazoni ở 5 oC trong rƣợu và piridin với hiệu suất đạt 31-78%: 5 °C + + H3C CH N NHSO 2 C6H5 R' N2 Cl N N R N R' N R= 2-furyl; C6H5; p-CH3C6H4; p-(CH3)2CH-C6H4; p- CH3OC6H4; p-ClC6H4; p-(CH3)2N-C6H4. R+ = H ; CH3; OCH3; Cl; NO2. 1.1.2.5 Phản ứng của hợp chất cacbonyl và nitril với hidroazit Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 12
  15. Luận văn tốt nghiệp Vũ Kim Liên – K15 Một phƣơng pháp quan trọng nữa để tổng hợp tetrazol là phản ứng của anđehit và xeton với axit hidroazit. Phản ứng này do Schmitz tìm ra đầu tiên nên đƣợc gọi là phản ứng Schmitz [26]: R 2C O R C N R 2 HN 3 + N N N Schmitz đã đề nghị giải thích cơ chế của phản ứng này nh ƣ sau : + + + R2 C OH R 2C O H + + R2 C N N N + H2O R2 C OH + HN 3 R2 C OH + HN N N + + R2 C N N N RC NR + N2 R C N R + + RC NR + HN 3 + H N N N Ví dụ, theo phƣơng pháp này 2,5-điisobutyl tetrazol (30) đã nhận đƣợc với hiệu suất 24%: (CH3)2CHCH 2 C N CH2CH(CH 3)2 + HN3 (CH3)2CHCH 2-CH2-CH2CH(CH 3)2 N N N (30) Từ xiclohexanon (31) đã nhận đƣợc pentametylen tetrazol (32): N H2SO4 N O 2 HN 3 + N N (31) 70% (32) Mở rộng phản ứng Schmitz, ngƣời ta đã nhận đƣợc 5 -amino-1-phenyl tetrazol (34) từ các capronitrin (33) [19]: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 13
  16. Luận văn tốt nghiệp Vũ Kim Liên – K15 H2N C N C5H11 + HN3 N C C5H11 N N H2SO4 N (33) (34) Cơ chế của phản ứng này đƣợc giải thích nhƣ sơ đồ sau: + + + RC NH RCN H + + + RC NH2 RC NH + HN 3 NH + N2 RNHC + HN N N + H2N C N R + NH + HN 3 H RNHC + N N N Benzendehit phản ứng với một lƣợng dƣ axit hidroazit có mặt axit sunfuric cho 5-amino-1-phenyl tetrazol (35) : H2SO4 H2N C N C6H5 C6H5CHO + 3 HN 3 N N N (35) Benzamit phản ứng với HN3 và POCl3 cho 1-phenyltetrazol (36): 1/ POCl3 HC N C6H5 H3C C NH2 2/ HN3 N N O N (36) 1.1.2.6 Tổng hợp các tetrazol thế Từ tetrazol có thể điều chế các dẫn xuất tetrazol thế ở vị trí 1,2. Ví dụ: Cho tetrazol phản ứng với benzylclometyl ete (I) hoặc với triphenylcacbinol (II), hay với natriborat (III) cho sản phẩm thế 1-tetrazol và 2-tetrazol tƣơng ứng [31]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 14
  17. Luận văn tốt nghiệp Vũ Kim Liên – K15 CH2OCH 2C6H5 N N + C6H5CH2OCH2Cl + (I) N N N N CH2OCH 2C6H5 N N CH2OCH 2C6H5 NH + N H , (C6H5)3COH N (II) N N + N N C(C6H5)3 N N N N N OH N N + NaBO3 (III) + N N OH N N N N 1.1.3 PHỔ CỦA TETRAZOL 1.1.3.1 Phổ hồng ngoại Trên phổ hồng ngoại của các tetrazol đã thấy xuất hiện các pic đặc trƣng cho dao động hoá trị của liên kết C=N, N=N, C=C. Số sóng đặc trƣng cho dao động của liên kết C=N là υC=N = 1650  1600cm-1, của liên kết N=N là υN=N = 1617  1500cm-1. Đặc biệt sự hấp thụ ở vùng 900  1300cm-1 đó là vùng hồng ngoại của tổ hợp 1-aryltetrazol với 4 pic đặc trƣng: 1210cm-1, 1090cm-1, 1000cm-1 và 960cm-1. Đây chính là cơ sở quan trọng chứng minh sự có mặt vòng tetrazol [20]. 1.1.3.2 Phổ tử ngoại Phổ UV của các dẫn xuất 1-aryltetrazol ghi trong dung môi etanol khan đều cho hấp thu max trong vùng tƣ 202  310nm (nồng độ 30 mg/l). Trên phổ ̣ ̀ tử ngoại thƣờng có 2-3 cực đại hấp thụ . Nhìn chung phổ UV của các aryltetrazol không khác biệt nhiều so vơi phổ UV của các aren [7]. ́ Bƣớc sóng max(nm) và εmax của một số tetrazol đã đƣợc tổng hợp nhƣ sau [20]: max 15 εmax Ar Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên(nm) http://www.lrc-tnu.edu.vn
  18. Luận văn tốt nghiệp Vũ Kim Liên – K15 Ar N N C6H5 237 9150 279 1140 HC N m-FC6H4 N 271 1800 236 9080 p- FC6H4 236 8000 o-O2NC6H4 250 5080 305 3200 o-H2NC6H4 220 1300 310 2400 m-H2NC6H4 236 1980 p-H2NC6H4 278 9230 o-HNOHC6H4 298 2580 1.1.3.3 Phổ cộng hưởng từ proton 1H – NMR Các tín hiệu trên phổ 1H – NMR của các aryltetrazol cho thấy trên phổ 1H – NMR đều xuất hiện tín hiệu đơn của proton nhóm HCN ở 9,18  10,28ppm, đồng thời có đầy đủ tín hiệu của các proton trong phân tử với cƣờng độ và số lƣợng nguyên tử phù hợp [20]. Bảng 1.1: Độ chuyển dịch hoá học của proton trong một số tetrazol. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 16
  19. Luận văn tốt nghiệp Vũ Kim Liên – K15 ∆(H2’- 2’ 3’/4’ 5 Công thức Dung môi H H H H3’/4’) CCl4 9,14 7,79 7,52 0,27 3' 5 2' CDCl3 9,02 7,61 7,46 0,15 N 1 1' 4' N (CD3)2CO 9,67 7,9 7,6 0,3 N N CF3COOH 9,72 7,6 7,47 0,13 CDCl3 10,74 7,81 7,56 0,25 5 (CD3)2CO 11,3 8,02 7,76 0,26 3' 2' - + N BF 4 1 1' CH3NO2 10,81 7,93 7,79 0,14 4' N CH3 N N CF3COOH 10,51 7,7 7,56 0,14 85%D2SO4 10,39 7,76 7,7 0 CCl4 8,51 8,15 7,50 0,65 3' 2' N 5 CDCl3 8,63 8,13 7,52 0,61 2 1' 4' N (CD3)2CO 8,92 8,14 7,64 0,50 N N CF3COOH 8,72 7,78 7,28 0,50 (CD3)2CO 10,26 8,26 7,81 0,45 3' 2' N 5 - 2 BF 4 CH3NO2 9,79 8,25 7,79 0,48 1' 4' N + N CF3COOH 9,52 8,03 7,58 0,45 N C2H5 85%D2SO4 9,57 8,20 7,74 0,46 N (CD3)2CO 9,18 - - - N H N N 1.1.3.4 Phổ cộng hưởng từ 13C – NMR. Phổ 13C-NMR đều cho tín hiệu đặc trƣng của nguyên tử cacbon ở nhóm CNH từ 10,026 10,276ppm. Trên phổ 13C-NMR của các aryltetrazol đều cho biết sự có mặt của đầy đủ các nguyên tử cacbon trong phân tử [20]. Bảng 1.2: Độ chuyển dịch hoá học của cacbon trong một số tetrazol. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 17
  20. Luận văn tốt nghiệp Vũ Kim Liên – K15 1 J(13C 1’ 2’ 4’ 3’ 5 Công thức Dung môi C C C C C ,5H) 3' 5 2' CDCl3 140,3 133,4 120,8 129,6 129,8 216 N 1 1' 4' N N (CD3)2SO 149,8 132,8 120,0 128,5 128,9 - N 85%H2SO4 138,4 - 121,4 132,7 130,6 234 5 3' 2' - + N BF 4 1 1' 4' N CH3 N (CD3)2CO 140,3 - 122,3 132,1 130,2 233 N 3' 2' N CDCl3 151,8 131,4 118,7 128,5 128,5 211 5 2 1' 4' N N CD3)2SO 152,3 135,3 118,8 128,7 128,7 - N 3' 2' N 5 85%H2SO4 147,5 - 121,1 133,8 130,6 235 - 2 BF 4 1' 4' N + N N (CD3)2CO 148,3 - 121,5 133,1 130,3 235 C2H5 Dioxan 143,3 - - - - - N (CD3)2CO 143,3 - - - - - N H N N (CD3)2SO 142,1 - - - - 216 1.1.3.5. Phổ khối lượng Trên phổ khối của các hơp chất 1- aryltetrazol cho các ion phân tƣ có ̣ ̉ cƣơng độ yếu , chƣng tỏ ion phân tử tetrazol không bền nhiệt và bị phân mảnh ̀ ́ dễ dàng trong quá trình ion hóa. Đồng thời vòng tetrazol kém bền hơn vòng aren vì vòng tetrazol bị vỡ trƣơc tiên . Phổ khối của các hơp chất 1-aryltetrazol ́ ̣ cho thấy vòng tetrazol trong quá trình ion hóa , thƣờng căt các nhóm N =N; ́ CH=N-N; HCN hoặc N=N-N=CH, sau đó mơi xảy ra sự phá vỡ vòng thơm . ́ TỔNG QUAN VỀ AZO 1.2 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 18
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2