intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu tổng hợp một số (Tetra o acetyl β dglycopyranosyl) thiosemicarbazon của một số aldehyd và keton thiên nhiên

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:113

Thêm vào BST
Báo xấu
97
lượt xem 9
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nhằm góp phần vào việc nghiên cứu trong lĩnh vực hoá học của các monosaccaride, trong luận văn thạc sĩ khoa học này tác giả đã thực hiện việc nghiên cứu tổng hợp một số thiosemicarbazon có chứa đồng thời hợp phần monosaccaride và một vài hợp chất carbonyl thiên nhiên.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu tổng hợp một số (Tetra o acetyl β dglycopyranosyl) thiosemicarbazon của một số aldehyd và keton thiên nhiên

  1. ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  Trương Thị Thu NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MỘT SỐ (TETRA-O-ACETYL-β-D- GLYCOPYRANOSYL)THIOSEMICARBAZON CỦA MỘT SỐ ALDEHYD VÀ KETON THIÊN NHIÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2013
  2. ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  Trương Thị Thu NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MỘT SỐ (TETRA-O-ACETYL-β-D- GLYCOPYRANOSYL)THIOSEMICARBAZON CỦA MỘT SỐ ALDEHYD VÀ KETON THIÊN NHIÊN Chuyên ngành: Hóa Hữu cơ Mã số: 60440114 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS. NGUYỄN ĐÌNH THÀNH Hà Nội – 2013
  3. Lời cảm ơn 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, trong khoa Hóa Học đã tạo điều kiện và giúp đỡ em thực hiện đề tài này.Tôi cũng xin cảm ơn các anh chị, các bạn sinh viên phòng Tổng Hợp Hữu Cơ I, đã động viên trao đổi và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Hà Nội, ngày tháng năm 2013 Học viên Cao học Trương Thị Thu
  4. Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu MỤC LỤC MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 7 PHẦN I: TỔNG QUAN ................................................................................................ 9 1. TỔNG QUAN VỀ ISOTHIOCYANAT .................................................................. 9 2. TỔNG QUAN VỀ THIOSEMICARBAZIDE VÀ CÁC GLYCOSYL THIOSEMICARBAZIDE .......................................................................................... 10 2.1. Các phương pháp tổng hợp thiosemicarbazide ................................................. 10 2.1.1. Phản ứng của isothiocyanat và hydrazin ..................................................................... 10 2.1.2. Phản ứng khử thiosemicarbazon bằng NaBH4 ........................................................... 10 2.1.3. Phản ứng của hydrazin với các dẫn xuất của acid thiocarbamic............................... 11 2.1.4. Phản ứng của cyanohydrazin với hydro sulfide.......................................................... 11 2.1.5. Phản ứng tổng hợp dẫn xuất di- và trithiosemicarbazide từ các amin...................... 11 2.2. Tính chất của thiosemicarbazide ........................................................................ 11 2.2.1. Phản ứng với các aldehyd ............................................................................................. 11 2.2.2. Phản ứng đóng vòng của thiosemicarbazide tạo thiadiazol....................................... 12 2.3. Tính chất của các glycosyl thiosemicarbazide ................................................... 13 3. TỔNG QUAN VỀ THIOSEMICARBAZON ....................................................... 13 4. TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ ALDEHYD, KETON THIÊN NHIÊN ................. 15 4.1 Cinamaldehyd ........................................................................................................ 15 4.2. Menthone ............................................................................................................... 16 4.3.Citral ....................................................................................................................... 16 4.4.Citronellal ............................................................................................................... 17 4.5. Camphor ................................................................................................................ 18 5. SỬ DỤNG LÒ VI SÓNG TRONG HOÁ HỌC CARBOHYDRATE ................. 19 PHẦN II: THỰC NGHIỆM ....................................................................................... 22 2.1. Tổng hợp (2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glycopyranosyl)thiosemicarbazide...... 22 2.1.1. Tổng hợp (2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glucopyranosyl)thiosemicarbazide ............. 22 2.1.2. Tổng hợp (2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-galactopyranosyl)thiosemicarbazide .......... 22 2.2. Điều chế và tinh chế một số aldehyd và keton trong thiên nhiên..................... 23 2.2.1. Điều chế menthone từ menthol .................................................................................... 23 2.2.2. Tinh chế citral từ tinh dầu sả chanh ............................................................................. 23 Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội)
  5. Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu 2.2.3. Tinh chế citronellal từ tinh dầu sả hồng (sả Java) ...................................................... 24 2.2.4. Điều chế camphor từ borneol ..................................................................................... 24 2.3. Tổng hợp 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glycopyranosyl)thiosemicarbazon của một số aldehyd, keton thiên nhiên.............................................................................. 25 2.3.1. Tổng hợp các 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon ... 26 2.3.2. Tổng hợp các 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon của một số aldehyd, keton thiên nhiên ................................................................................... 28 2.4. Khảo sát ảnh hưởng của dung môi và xúc tác đến phản ứng của (2,3,4,6- tetra-O-acetyl- -D-glycoyranosyl)thiosemicarbazide với citral và citronellal ...... 29 PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................. 31 3.1. Tổng hợp (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glycopyranosyl)thiosemicarbazide ...... 31 3.1.1. Tổng hợp (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazide ............. 31 3.1.2.Tổng hợp (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazide ........... 32 3.2. Tổng hợp các 4-(2,3,4,6-tetra-O-axetyl-β-D-glycopyranosyl)thiosemicarbazon của các aldehyd, keton thiên nhiên ............................................................................ 33 3.2.1. Các 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon .................... 33 3.2.2. Các 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon.................. 54 3.3. Khảo sát ảnh hưởng của dung môi và xúc tác tới phản ứng của (2,3,4,6-tetra- O-acetyl-β-D-glycopyranosyl)thiosemicarbazide với citral và citronellal .............. 67 3.4. Hoạt tính sinh học của 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glycopyranosyl)thiosemicarbazon của các aldehyd và keton thiên nhiên .............. 68 3.4.1. Khả năng kháng trực khuẩn Gram(-), cầu khuẩn Gram(+), nấm men và nấm sợi . 68 3.3.2 Tác dụng chống oxy hoá ................................................................................................ 70 KẾT LUẬN .................................................................................................................. 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 75 PHỤ LỤC ..................................................................................................................... 80 Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội)
  6. Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT 13 C NMR : Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance (phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon-13) DMF : Dimethylformamid DMSO : Dimethylsulfoxide DMSO-d6 : Dimethylsulfoxide được deuteri hóa Đnc : Điểm nóng chảy 1 H-NMR : Proton Nuclear Magnetic Resonance (phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton) HMBC : Heteronuclear Multiple Bond Coherence (phổ tương tác xa 13C-1H) HSQC : Heteronuclear single quantum correlation (phổ tương tác gần 13C-1H) IR : InfraRed spectrometry (phổ hồng ngoại) MS : Mass Spectrometry (phổ khối lượng) TMTD : Tetramethylthiuram disulfide δ : độ chuyển dịch hóa học Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) ii
  7. Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU Hình 3.1. Phổ IR của (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazide. Hình 3.2. Phổ IR của hợp chất (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl) thiosemicarbazide. Hình 3.3. Phổ IR của cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D- glucopyranosyl) thiosemicarbazon Hình 3.4. Phổ IR của menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon. Hình 3.5. Phổ IR của camphor 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl) thiosemicarbazon. Hình 3.6. Phổ 1H NMR của cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D- glucopyranosyl) thiosemicarbazon. Hình 3.7. Phổ 1H NMR của menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glucopyranosyl) thiosemicarbazon. Hình 3.9. Phổ 13C NMR của cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D- glucopyranosyl) thiosemicarbazon. Hình 3.10. Phổ 13C NMR của menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glucopyranosyl) thiosemicarbazon. Hình 3.11. Phổ 13C NMR của camphor 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glucopyranosyl) thiosemicarbazon. Hình 3.12. Phổ COSY của hợp chất menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl) thiosemicarbazon. Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) iii
  8. Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu Hình 3.13 Phổ tương tác gần HSQC của hợp chất menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon. Hình 3.14 Phổ tương tác gần HSQC của hợp chất menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon. Hình 3.15. Phổ tương tác xa HMBC của hợp chất menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon. Hình 3.16. Phổ tương tác xa HMBC của hợp chất menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon. Hình 3.17. Phổ tương tác xa HMBC của hợp chất menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon. Hình 3.18. Phổ ESI-MS của cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D- glucopyranosyl) thiosemicarbazon. Hình 3.19. Phổ IR của cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl) thiosemicarbazon. Hình 3.20. Phổ IR của menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl) thiosemicarbazon. Hình 3.21. Phổ 1H NMR của cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl) thiosemicarbazon. Hình 3.22. Phổ 1H NMR của menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D- galactopyranosyl) thiosemicarbazon. Hình 3.23. Phổ 13C NMR của cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl) thiosemicarbazon Hình 3.24. Phổ 13C NMR của menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl) thiosemicarbazon. Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) iv
  9. Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu Hình 3.25. Phổ ESI-MS của cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D- galactopyranosyl) thiosemicarbazon. Hình 3.26. Đường chuẩn biểu thị mối tương quan giữa nồng độ DPPH và mật độ quang học. Bảng 3.1: Các hợp chất 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon Bảng 3.2: Kết quả phổ IR của hợp chất 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon Bảng 3.3. Phổ 1H NMR của các 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon [ (ppm), độ bội, J (Hz)]. Bảng 3.4: Kết quả phổ 13C NMR của các 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon Bảng 3.5. Tương tác gần 13C-1H trong phổ HSQC của hợp chất menthone 4-(2,3,4,6- tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon Bảng 3.6. Bảng tương tác xa 13C-1H trong phổ HMBC của hợp chất menthone 4- (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon Bảng 3.7: Kết quả phổ ESI-MS của các 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon Bảng 3.8: Kết quả tổng hợp các 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazon. Bảng 3.9. Kết quả phổ hồng ngoại của 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazon Bảng 3.10 . Phổ 1H NMR của các 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazon [ (ppm), độ bội, J (Hz)] Hình 3.23. Phổ 13C NMR của cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazon. Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) v
  10. Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu Bảng 3.11: Kết quả phổ 13C NMR của các 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D- galactopyranosyl)thiosemicarbazon Bảng 3.12: Kết quả phổ ESI-MS của các 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D- galactopyranosyl)thiosemicarbazon Bảng 3.13. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của dung môi và xúc tác tới phản ứng của(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glycopyranosyl)thiosemicarbazide với citral và citronellal Bảng 3.14. Hoạt tính kháng khuẩn của các 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- glycopyranosyl)thiosemicarbazon Bảng 3.15 Giá trị hiệu quả bắt giữ gốc tự do (SC) của các 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β- D-glycopyranosyl)thiosemicarbazon Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) vi
  11. Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu MỞ ĐẦU Cùng với sự phát triển của khoa học kĩ thuật nói chung và hoá học nói riêng, hoá học về tổng hợp các hợp chất hữu cơ cũng ngày càng phát triển nhằm tạo ra các hợp chất phục vụ đời sống con người, đặc biệt là các chất có hoạt tính sinh học đối với cơ thể người và động thực vật. Các hợp chất này ngày càng trở nên có ý nghĩa quan trọng khi nó được áp dụng vào lĩnh vực y học chữa trị các căn bệnh hiểm nghèo, nâng cao sức đề kháng cho người và động thực vật. Ngày nay, xu thế tổng hợp các hợp chất thiosemicarbazon đã thu hút được sự quan tâm của các nhà hoá học hữu cơ. Thiosemicarbazon là một hợp chất quan trọng có nhiều hoạt tính sinh học đa dạng, như khả năng kháng khuẩn, kháng nấm, kháng vi rút, chống ung thư, chống sốt rét, ức chế ăn mòn và chống gỉ sét. Bên cạnh đó, các hợp chất thiosemicarbazon còn được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khoa học khác như tinh thể học, hoá học đại phân tử và ngành quang điện. Ngoài ra, các hợp chất của nó còn có khả năng tạo phức với nhiều kim loại. Những phức chất này cũng có hoạt tính sinh học như hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm, kháng vi rút và chống ung thư v.v... [27]. Vì vậy, ngày càng nhiều hợp chất thiosemicarbazon được tổng hợp và nghiên cứu tính chất. Bên cạnh đó, các dẫn xuất của monosaccaride cũng có nhiều hoạt tính sinh học đáng chú ý, đặc biệt khi trong phân tử của chúng có hệ liên hợp. Các thiosemicarbazon có hoạt sinh học cao và nhờ sự có mặt hợp phần phân cực của monosaccaride làm các hợp chất này dễ hoà tan trong dung môi phân cực như nước, ethanol...Mặt khác, các dẫn xuất của carbohydrate là các hợp chất quan trọng có mặt trong nhiều phân tử sinh học như acid nucleic, coenzym, trong thành phần cấu tạo của một số virus, một số vitamin nhóm B. Do đó, các hợp chất này không những chiếm vị trí đáng kể trong y dược học mà còn đóng vai trò quan trọng trong nông nghiệp nhờ khả năng kích thích sinh trưởng, phát triển của cây trồng, ức chế sự phát triển hoặc diệt trừ cỏ dại, sâu bệnh [16]. Như người ta đã biết phương pháp cổ điển để tổng hợp các thiosemicarbazon là đun sôi hồi lưu hỗn hợp của hợp chất carbonyl và các thiosemicarbazide tương ứng, phương pháp này cần thời gian phản ứng khoảng 2-3 giờ và hiệu suất phản ứng không cao. Gần đây, một số hợp chất thiosemicarbazon đã được tổng hợp bằng phương pháp lò Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) 7
  12. Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu vi sóng. Phản ứng được tiến hành trong thời gian chỉ khoảng 5-8 phút, hiệu suất phản ứng khá cao (từ 50‒ 90%). Các hợp chất carbonyl trong thiên nhiên là nguồn hương liệu quí, có nhiều hoạt tính sinh học đáng chú ý như kháng khuẩn, kháng nấm, diệt côn trùng, chống ung thư. Ngoài ra nó còn có nhiều ứng dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm, làm hương liệu cho bánh kẹo, nước hoa [23]. Nhằm góp phần vào việc nghiên cứu trong lĩnh vực hoá học của các monosaccaride, trong luận văn thạc sĩ khoa học này em đã thực hiện việc nghiên cứu tổng hợp một số thiosemicarbazon có chứa đồng thời hợp phần monosaccaride và một vài hợp chất carbonyl thiên nhiên. Để thực hiện mục đích này, em đã tiến hành một số nhiệm vụ sau: 1. Tổng hợp (2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glucopyranosyl)thiosemicarbazide từ (2,3,4,6- tetra-O-acetyl- -D-glucopyranosyl)isothiocyanat. 2. Tổng hợp (2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-galactopyranosyl)thiosemicarbazide từ (2,3,4,6- tetra-O-acetyl- -D-galactopyranosyl)isothiocyanat. 3. Điều chế, tinh chế một số aldehyd, keton thiên nhiên. 4. Tổng hợp 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glycopyranosyl)thiosemicarbazon của các aldehyd, keton thiên nhiên. 5. Nghiên cứu cấu trúc của các dẫn xuất thiosemicarbazon bằng các phương pháp vật lí hiện đại như phổ hồng ngoại ( IR ), phổ cộng hưởng từ hạt nhân ( 1 H NMR,13C NMR), phổ 2D NMR (COSY, HSQC, HMBC), phổ khối lượng ESI-MS. 6. Thử hoạt tính kháng khuẩn của 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D- glycopyranosyl)thiosemicarbazon của các aldehyd, keton thiên nhiên. 7. Thử hoạt tính chống oxy hoá của 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D- glycopyranosyl)thiosemicarbazon của các aldehyd, keton thiên nhiên đã tổng hợp. Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) 8
  13. Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu PHẦN I: TỔNG QUAN 1. TỔNG QUAN VỀ ISOTHIOCYANAT Isothiocyanat là nhóm chức có dạng R-N=C=S. Phản ứng của nhóm isothiocyanat với các tác nhân nucleophil tỏ ra khá mạnh do đặc tính electrophil của nhóm –NCS. Đặc tính này có được là do trong nhóm –NCS nguyên tử nitrogen có độ âm điện cao và sẽ mang điện tích âm còn nguyên tử carbon sẽ mang điện tích dương. - + R N C S Khi tác nhân nucleophil có nguyên tử hydro linh động tấn công vào phân tử isothiocyanat, nó sẽ proton hóa nguyên tử nitrogen trong khi đó phần điện âm cũng lại sẽ liên kết với nguyên tử carbon trong nhóm –NCS. .. .. R N C S .. + HX R NH C X :S: Ngược lại, sự cộng hợp vòng của isothiocyanat trong phản ứng với một tác nhân thích hợp sẽ tạo thành các vòng 1,2-, 1,3-, 1,4-. Do cấu trúc cộng hưởng của nhóm -NCS nên sự ghép vòng bị ảnh hưởng lớn và chúng có thể phản ứng ở liên kết C=S hoặc C=N. - + + - R N C S R N C S R N C S Chính nhờ khả năng đó của nhóm isothiocyanat mà đã mở ra một hướng nghiên cứu về loại hợp chất chứa nhóm aldehyd có nhân thơm. Để tổng hợp được những hợp chất đó, các glycosyl isothiocyanat được sử dụng như là chất khởi đầu và bằng hàng loạt các phản ứng khác nhau, người ta đã tổng hợp được một số dẫn xuất thiosemicarbazon có chứa hợp phần monosaccaride. Bên cạnh đó, người ta cũng nghiên cứu được sự chuyển hóa qua lại giữa isothiocyanat và thiocyanat [34]. - - S C N S C N Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) 9
  14. Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu Cơ chế phản ứng của anion thiocyanat với một hợp chất hữu cơ đã chỉ ra rằng sự tấn công nucleophil của thiocyanat là bởi nguyên tử lưu huỳnh còn của isothiocyanat là bởi nguyên tử nitrogen. Không chỉ vậy, người ta cũng rút ra nhận xét là isomer isothiocyanat được ổn định về mặt nhiệt động hơn là isomer thiocyanat [9], tất nhiên điều đó còn tùy thuộc vào các điều kiện môi trường ngoài mà cân bằng dịch chuyển theo hướng nào. 2. TỔNG QUAN VỀ THIOSEMICARBAZIDE VÀ CÁC GLYCOSYL THIOSEMICARBAZIDE Thiosemicarbazide là hydrat của acid carbamic. Nó tồn tại ở dạng tinh thể màu trắng, có nhiệt độ nóng chảy khoảng 183°C và độ tan trong nước khoảng 10%. Thiosemicarbazide là một hợp chất đầu quan trọng để tổng hợp các hợp chất dị vòng 5 cạnh. Bên cạnh đó, các dẫn xuất của chúng còn có nhiều hoạt tính sinh học quan trọng. 2.1. Các phương pháp tổng hợp thiosemicarbazide 2.1.1. Phản ứng của isothiocyanat và hydrazin R4 R3 R5 S R1 N C S + N N N R1 R4 N N R5 R2 R3 R2 Đây là phương pháp thông dụng nhất để tổng hợp các thiosemicarbazide, nhưng hợp chất isothiocyanat lại dễ bị thuỷ phân do vậy rất khó bảo quản [12]. 2.1.2. Phản ứng khử thiosemicarbazon bằng NaBH4 S H N NaBH4 S N R1 R4 N NH R4 N N R3 R1 R3 H Phản ứng này chỉ dùng để tổng hợp các dẫn xuất mono-, di- hoặc tri- của thiosemicarbazide [11]. Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) 10
  15. Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu 2.1.3. Phản ứng của hydrazin với các dẫn xuất của acid thiocarbamic Các hydrazin thế phản ứng với các dẫn xuất của acid thiocarbamic cho các thiosemicarbazide tương ứng. Hiệu suất của phản ứng này dao động từ 66-73% phụ thuộc vào ảnh hưởng của các phản ứng phụ [35]: S R5 R3 R5 R1 S N NH + X N N N R1 R4 R4 N R2 R3 R2 X= Cl, alkyl, Oalkyl 2.1.4. Phản ứng của cyanohydrazin với hydro sulfide R5 R3 R5 S H2S H N N N R4 N N R4 CN R3 H Phản ứng này cho ta dẫn xuất mono- hoặc dithiosemicarbazide [25]. 2.1.5. Phản ứng tổng hợp dẫn xuất di- và trithiosemicarbazide từ các amin Phản ứng đi qua hai bước: Bước đầu ta thực hiện phản ứng của amin với 1,2,4- triazolyl hoặc bis(imidazoyl)methylthion trong dung môi dicloromethan ở nhiệt độ phòng. Bước 2 ta cho sản phẩm này tác dụng với dẫn xuất của hydrazin trong dung môi dicloromethan, khi đó thiosemicarbazide sẽ được tạo thành [36]. S R1 R5 R3 R5 S + NH + N NH N R1 X X R2 R4 R4 N N R3 R2 X= Cl, NH 2, alkyl, Oalkyl 2.2. Tính chất của thiosemicarbazide 2.2.1. Phản ứng với các aldehyd Thiosemicarbazide có thể dễ dàng ngưng tụ với hợp chất carbonyl. Sản phẩm ngưng tụ sinh ra được gọi là thiosemicarbazon. R1 R1 H2N-CS-NH-NH 2+ O=C H2N-CS-NH-N=C R2 R2 Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) 11
  16. Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu CHO Cl C2H5OH H2N C NH NH2 + CH3COOH CH N NH C NH2 + H2O S Cl S 2.2.2. Phản ứng đóng vòng của thiosemicarbazide tạo thiadiazol Hai tác nhân hay được dùng trong phản ứng đóng vòng của thiosemicarbazide và dẫn xuất của chúng để tạo vòng thiadiazol là CS2 và TMTD (Tetramethylthiuram disulfide). Với CS2, phản ứng này đã được nghiên cứu vào năm 1956. Đây là phương pháp cổ điển nhất để tổng hợp dẫn xuất 2-mercapto-1,3,4-thidiazol. Phản ứng được thực hiện trong 17 giờ ở nhiệt độ 70-800C, hiệu suất đạt 93%. Nếu phản ứng diễn ra trong môi trường kiềm yếu thì chỉ 50% tạo sản phẩm mong muốn. Sản phẩm trung gian được tạo thành là (H2N-NH-CS)2S cần có acid mạnh mới chuyển hoá tạo thành dẫn xuất thiadiazol. Còn nếu trong môi trường kiềm mạnh, phản ứng sẽ xảy ra qua một bước. Phương trình phản ứng như sau [31]: N N R NH C NH NH2 + CS2+ NaOH + NaHS + H2O R NH S SNa S H+ N N R NH SH S Tetramethylthiuram disulfide (TMTD) hay thiram, là chất xúc tiến lưu hoá cao su, có giá thành rẻ, khó bay hơi, ít gây ô nhiễm môi trường, là tác nhân rất tốt để tổng hợp các dẫn xuất 2-mercapto-1,3,4-thiđiazol. TMTD được điều chế bằng cách oxy hoá muối natri của acid N-alkyl dithiocarbamic với các chất oxy hoá như hydro peoxide, natri nitrit.... Sơ đồ phản ứng như sau: oxy hóa R NH C SNa R NH C S S C R S S S Phản ứng của các thiosemicarbazide và TMTD xảy ra theo phương trình sau: Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) 12
  17. Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu N N R NH C NH NH2+ TMTD + S + H2 S S R NH S SH Phản ứng tiến hành trong dung môi phân cực hoặc không proton như DMF, dioxan…. 2.3. Tính chất của các glycosyl thiosemicarbazide Các glycosyl thiosemicarbazide có tính chất hóa học tương tự như thiosemicarbazide. Các glycosyl thiosemicarbazie có thể phản ứng với các hợp chất carbonyl để tạo sản phẩm gọi là thiosemicarbazon: Ví dụ: OH OH H OH R H OH H OH H + O C H OH H R HO HN C NH NH2 R' HO HN C NH N C H OH H OH R' S S 3. TỔNG QUAN VỀ THIOSEMICARBAZON Thiosemicarbazon là hợp chất chứa hợp phần >C=N-NH-C(S)-NH-. Thiosemicarbazon được tổng hợp từ các thiosemicarbazide bằng phản ứng ngưng tụ với hợp chất carbonyl. Đồng thời, thiosemicarbazon cũng có thể thực hiện phản ứng khử hóa ngược trở lại để tạo thành thiosemicarbazide trong môi trường có NaBH4. Một điểm đáng lưu ý của thiosemicarbazon là hoạt tính sinh học của nó. Những thiosemicarbazon chứa hợp phần glycoside và aldehyd hoặc keton có khả năng kháng nấm và kháng khuẩn cao. Mặt khác, khi đã có sẵn thiosemicarbazide tương ứng thì có thể dễ dàng điều chế các thiosemicarbazon bằng cách đun hồi lưu thiosemicarbazide và aldehyd hoặc keton trong dung môi alcohol có xúc tác acid acetic băng trong khoảng thời gian 2 giờ. Một cách khác thay thế cho đun hồi lưu là sử dụng lò vi sóng chiếu xạ hỗn hợp phản ứng trong thời gian 5-8 phút, thiosemicarbazon được tạo thành với hiệu suất khá cao. Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) 13
  18. Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu OAc CHO H AcO O R H AcO H NH C NH NH2 + CH3COOH H OAcH S OAc H R AcO O H AcO H NH C NH N CH H OAcH S ë ®©y R lµ c¸c nhãm thÕ cã thÓ lµ nhãm hót electron hoÆc ®Èy electron, aldehyd th¬m cã thÓ cã mét nhãm thÕ hay nhiÒu nhãm thÕ Ngày nay, thiosemicarbazon được rất nhiều các nhà hóa học quan tâm, đặc biệt là các thiosemicarbazon chứa dị vòng có hoạt tính chống ung thư đáng chú ý. Tiến sĩ Sarrtorelli (khoa Y Dược - Đại học Yale, Hoa Kỳ) đã nghiên cứu và tổng hợp ra một số lượng lớn các thiosemicarbazon trong hơn 10 năm. Tiến sĩ Tai-Shun Lin và Mao-Chin Liu cũng tổng hợp được một số lượng lớn các hợp chất thiosemicarbazon có nhiều tính chất quan trọng. Trong số các thiosemicarbazon đã tổng hợp được, đáng lưu ý nhất là 3- aminopyridin-2-carboxaldehyd thiosemicarbazon hay còn gọi là 3AP-Triapine. NH2 NH2 CHO NH NH S S - H 2O N + H2N C N N NH2 NH2 3AP có khả năng ức chế hữu hiệu ribonucleotide (một tác nhân gây ung thư). Ngày nay, 3AP đang được các nhà nghiên cứu trong ngành y dược học quan tâm không chỉ bởi khả năng chống bệnh ung thư (đặc biệt là ung thư buồng trứng) mà còn bởi hoạt tính chống virus và kháng nấm của nó. Một thiosemicarbazon rất quan trọng đó là aceton thiosemicarbazon. S NH S HN NH 2 H3C C CH3 + H2N C O NH2 N CH3 CH3 Aceton thiosemicarbazon có tính kháng khuẩn và kháng nấm tốt nên nó được sử dụng để sản xuất thuốc trừ sâu và dược phẩm. Một điểm khá thú vị trong tính chất hóa học của thiosemicarbazon của một số aldehyd thơm hoặc dị vòng thơm có thể chuyển hóa thành các dẫn xuất thiazolidin-4-on Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) 14
  19. Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu bằng phản ứng với acid thioglycolic, hoặc phản ứng với acid monocloroacetic thành dẫn xuất azetidin-2-on [18,19, 20]. 4. TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ ALDEHYD, KETON THIÊN NHIÊN 4.1 Cinamaldehyd Danh pháp IUPAC: (2E)-3-phenylprop-2-enal Công thức phân tử C 9 H8 O Phân tử khối 132,16 g/mol Trạng thái tự nhiên Chất lỏng màu vàng Mùi Quế Tỷ trọng 1,0497 g/cm3 Nhiệt độ nóng chảy -7,50C Nhiệt độ sôi 248°C Cinam aldehyd được Jean Baptiste André Dumas và Eugène-Melchior Péligot hai nhà hóa học người Pháp tách ra từ tinh dầu của cây quế vào năm 1834. Cây quế có tên khoa học: Cinnamomum cassia, thuộc giống Cinnamomum, họ: Lauraceae. Tên tiếng Anh: Cinnamon. Trên thế giới, cây quế phân bố tự nhiên và được gây trồng trở thành hàng hoá ở một số nước châu Á và châu Phi như Indonesia, Trung Quốc, Xrilanca, Xây xen và Madagaxca… Ở Việt Nam quế được trồng chủ yếu ở các huyện thuộc tỉnh Yên Bái, huyện Trà Mi tỉnh Quảng Nam, huyện Quế Phong tỉnh Nghệ An….Cinamaldehyd trong tinh dầu quế tồn tại chủ yếu ở dạng trans-cinamaldehyd. Nó có nhiều tính chất đáng quý như kháng khuẩn, kháng vi rút, chống ung thư, diệt côn trùng, chống ăn mòn kim loại nên được sử dụng nhiều trong y dược cũng như trong nông nghiệp. Ngoài ra còn được dùng làm hương liệu trong sản xuất bánh kẹo, nước hoa. Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) 15
  20. Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu 4.2. Menthone Danh pháp IUPAC: (2S, 5R)-trans-2-isopropyl-5-methylcyclohexanone Công thức phân tử C10H18O Phân tử khối 154,25 g/mol Trạng thái tự nhiên Chất lỏng màu vàng nhạt Mùi Bạc hà Tỷ trọng 0,895 g/cm3 Nhiệt độ nóng chảy -6°C Nhiệt độ sôi 207°C Menthone được phát hiện lần đầu tiên bởi M.Moriya một nhà hóa học người Nhật Bản vào năm 1981 và được tổng hợp bằng cách đun nóng menthol với acid chromic. Menthone là hợp chất hữu cơ tự nhiên có công thức phân tử là C 10H18O, l-menthone (hay (2S, 5R)-trans-2-isopropyl-5-methylcyclohexanone) (hình trên) là dạng phong phú nhất trong số 4 dạng isomer lập thể. Menthone là một monoterpene và là một keton. Nó có mùi bạc hà và được sử dụng trong nước hoa, mỹ phẩm, thực phẩm như một chất tạo mùi. 4.3.Citral Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) 16
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

TL.01: Bộ Tiểu Luận Triết Học
207 tài liệu
1474 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2