Y Hc TP. H Chí Minh * Tp 24 * S 3 * 2020
Nghiên cu
B Khoa học Dược
17
NGHIÊN CU TNG HP CÁC DN CHT
N’-(1-PHENYLETHYLIDEN) BENZOFURAN-2-CARBOHYDRAZID
Ti Minh Quân*, Nguyn Đc Tri Thc*, Phm Ngc Tun Anh*
TÓM TT
Đặt vn đ: c nghiên cứu trưc cho thy dn cht acid carboxylic ca 2-salicyloylbenzofuran s hu hot
nh kháng MRSA vi MIC = 321024 µg/mL, đặc bit cho c động hiệp đồng kháng MRSA khi phi hp vi
gentamicin, ciprofloxacin (FICI = 0,3751,0). Bên cạnh đó, dn cht hydrazid-hydrazon cũng th hin nhiu hot
nh sinh hc tim năng, đc bit kháng khun, kháng lao, kháng nm, kháng ký sinh tng st rét. Trên cơ sở đó,
dn cht N’-(1-phenylethyliden)benzofuran-2-carbohydrazid đưc nghn cu quy trình tng hp nhm to tin
đề cho vic m rng tng hp và đánh g hoạt tính kháng S. aureus trong các nghiên cu tiếp theo.
Đối ng - phương pp nghiên cứu: dn cht N’-(1-phenylethyliden)benzofuran-2-carbohydrazid đưc
tng hp da tn phn ng nng tụ gia 5,7-dibromobenzofuran-2-carbohydrazid và dn cht acetophenon
theo quy trình 4 c. Các cht tng hợp đưc tinh chế xác đnh cu trúc bng ph MS 1H-NMR.
Kết qu: Tng hp được 10 dn cht N’-(1-phenylethyliden)benzofuran-2-carbohydrazid vi hiu sut ca
mi bước 60
90%. Các sn phm tng hp cho kết qu ph MS và 1H-NMR p hp vi cu trúc d kiến. Kết
qu ph 1H-NMR có hin tưng cho tín hiu đôi của proton CONH chng t các dn cht 7ah trong dung dch
DMSO-d6 tn ti 2 cu dng anti-E (chính) và syn-E (ph), trong khi 2 dn cht 7i 7k ch dng anti-E.
Kết lun: 10 dn chất N’-(1-phenylethyliden)benzofuran-2-carbohydrazid đã được tng hp thành công
theo quy trình 4 bước. Trong dung dch DMSO-d6, các dn cht này tn ti 2 kiu cu dng anti-E
syn-E. S hình thành cũng như độ bn ca liên kết hydro ni phân t giữa nitơ C=N proton 2’OH làm
tăng độ bn ca cu dng anti-E. Nhng kết qu trên là tiền đề để tng hp thêm các dn cht benzofuran-2-
carbohydrazid hướng ti đánh giá hoạt tính kháng S. aureus trong các nghiên cu tiếp theo.
T khóa: benzofuran-2-carbohydrazid, benzofuran, hydrazid, hydrazon, Staphylococcus aureus, MRSA
ABSTRACT
STUDY ON SYNTHESIS OF N’-(1-PHENYLETHYLIDENE) BENZOFURAN-2-CARBOHYDRAZIDES
Thai Minh Quan, Nguyen Duc Tri Thuc, Pham Ngoc Tuan Anh
* Ho Chi Minh City Journal of Medicine * Vol. 24 - No. 3 - 2020: 17 - 23
Introduction: Previous studies have shown that the carboxylic acid derivatives of 2-
salicyloylbenzofuran possess anti-MRSA activity with MIC = 321024 µg/mL, especially for the synergistic
effect against MRSA when combined with gentamicin, and ciprofloxacin (FICI = 0.3751.0). In addition,
hydrazide-hydrazone derivatives also exhibit many potential biological activities, especially antibacterial,
antituberculosis, antifungal, and antimalarial effect. On that basis, the N'-(1-phenylethylidene)benzofuran-
2-carbohydrazides were studied for the synthetic process to pave the way for further synthesis of benzofuran-
2-carbohydrazide derivatives towards the evaluation of anti-S. aureus activity in subsequent studies.
Method: N’-(1-phenylethylidene)benzofuran-2-carbohydrazides were synthesized by the condensation
reaction between 5,7-dibromobenzofuran-2-carbohydrazide and acetophenone derivatives via a 4-step process. The
synthesized compounds were characterized by using MS and 1H-NMR spectral techniques.
Results: 10 derivatives of N’-(1-phenylethylidene)benzofuran-2-carbohydrazide were successfully
*Khoa Dược, Đại học Y Dược Thành ph H Chí Minh
**Tác gi liên lc: TS. Phm Ngc Tun Anh ĐT: 0909704 081 Email: pnta@ump.edu.vn
Nghiên cu
Y Hc TP. H Chí Minh * Tp 24 * S 3 * 2020
18
synthesized via a 4-step process with the yield of steps ranging 60 90%. The structures of synthesized products
that characterized by MS and 1H-NMR spectra, are consistent with the target compounds. 1H-NMR spectral data
of hydrazide-hydrazone 7ah have unambiguously revealed the presence of duplicated signals of proton CONH as
a mixture of two conformers anti-E (major) and syn-E (minor) in DMSO-d6 solution whereas product 7i and 7k
only exit in anti-E form.
Conclusion: In this study, 10 derivatives of N’-(1-phenylethylidene)benzofuran-2-carbohydrazide were
successfully synthesized via a 4-step process. In DMSO-d6 solution, these derivatives exit in two conformers
anti-E (major) and syn-E (minor). It was concluded that the formation as well as the strength of
intramolecular hydrogen bond (IMHB) between the nitrogen atom of the imino group and the proton of the
2-hydroxy group enhanced the stabilization of the anti-E conformer. The results of this study will be a
premise for further synthesis of benzofuran-2-carbohydrazide derivatives towards the evaluation of anti-S.
aureus activity in subsequent studies.
Keywords: benzofuran-2-carbohydrazide, benzofuran, hydrazide, hydrazone, Staphylococcus aureus, MRSA
ĐT VN Đ
Staphylococcus aureus kháng methicillin
(MRSA) c nhân chính y c bnh nhim
khun nguy him trên da, mô mềm, xương,
đưng hp máu(1). Vic nhim vi
khun y hin là vấn đề nghiêm trng trên
lâm ng vi t l mắc cũng như t vong
cao(1). Do đó vic kim soát, điu tr, cũng
như m kiếm thuc kháng sinh mi kháng
MRSA đưc c định nhim v cp ch ca
h thng y tế trên toàn thế gii(1). c nghiên
cứu trước cho thy dn cht acid carboxylic
ca 2-salicyloylbenzofuran s hu hot tính
kng MRSA vi MIC = 32 - 1024 µg/mL(2), đc
bit cho c động hip đồng kháng MRSA
khi phi hp vi gentamicin, ciprofloxacin
(FICI = 0,375 - 1,0)(3). n cnh đó, dẫn cht
hydrazid-hydrazon cũng th hin nhiu
hot tính sinh hc tim ng, đc bit kháng
khun, kháng lao, kng nm, kháng
sinh trùng st rét(4). Trên s đó, dn cht
N’-(1-phenylethyliden)benzofuran-2-carbohydrazid
đưc nghiên cu quy trình tng hp nhm to
tiền đề cho vic m rng tng hp đánh g
hot nh kháng S. aureus trong c nghiên cu
tiếp theo.
ĐI TƯNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CU
Đi ng nghn cu
Đối ng nghiên cu của đ tài c dn
cht N’-(1-phenylethyliden)benzofuran-2-
carbohydrazid (7a-k).
Pơng pp tổng hpa hc
Các dn cht N’-(1-phenylethyliden)
benzofuran-2-carbohydrazid (7a-k) đưc tng
hp t dn cht acetophenon (6a-k) nng tụ vi
5,7-dibromobenzofuran-2-carbohydrazid (5)(5,6)
theo Hình 1.
nh 1. Tng hp dn cht N’-(1-phenylethyliden)benzofuran-2-carbohydrazid (7a-k)
Y Hc TP. H Chí Minh * Tp 24 * S 3 * 2020
Nghiên cu
B Khoa học Dược
19
Tng hp 3,5-dibromosalicylaldehyd (2)
Cho t t N-bromosuccinimid (NBS) (2,12 g,
11,94 mmol) vào bình cu 1 c 100 mL đã sn
5-bromosalicylaldehyd (1) (2,00 g, 9,95 mmol) và
amoni acetat (0,08 g, 1 mmol) trong acetonitril
(30 mL). Khuy hn hp phn ng nhit
độ 50 0C trong 1 gi. Sau đó, thêm 10 ml nước
o hn hp phn ứng để kết tc phn ng.
Chiết bng dicloromethan (DCM) ra li vi
c (10 mL x 3 ln).ch riêng phn dungi
hu , m khan bằng Na2SO4 bc i dung
môi bng y quay áp sut giảm thu được
sn phm thô. Phân tán sn phm thô trong
c đá, lc, sy sn phm trong t sy chân
kng(5).
Tng hp ethyl 5,7-dibromobenzofuran-2-
carboxylat (4)
Cho 3,5-dibromosalicylaldehyd (2) (0,28 g,
1 mmol) ethyl cloroacetat (3) (0,24 g, 2 mmol)
o bình cu 2 c 100 mL. Hòa tan hn hp
trong dimethylacetamid (DMAc) (2 mL) ri
thêm kali carbonat (0,27 g, 2 mmol) vào hn
hp phn ng. Lp sinh hàn, khuấy đều đun
hồi lưu nhiệt độ 100 oC, theo dõi phn ng
bng sc lp mng (SKLM) vi h dung
môi DCM-n-hexan (1:1). Sau đó, tm 10 ml
c o nh phn ứng để kết thúc phn ng.
Chiết bng DCM (5 mL x 3 ln) ra li vi
c (10 mL x 2 ln). Tách riêng phn dungi
hu , m khan bằng Na2SO4 bc i dung
môi bng y quay áp sut giảm thu được
dung dch sánh u vàng u. Tinh chế bng
sc ct vi h dung i DCM-n-hexan (1:2)(6).
Tng hp 5,7-dibromobenzofuran-2-
carbohydrazid (5)
Hòa tan ethyl 3,5-dibromobenzofuran-2-
carboxylat (4) (1,00 g, 2,89 mmol) vi ethanol
(12 mL) trong bình cu 1 c 100 mL. Sau đó cho
hydrazin hydrat (0,14 g, 2,89 mmol) vào hn hp
phn ng. Lp sinh hàn, khuy đu, đun hồi lưu
nhiệt độ 70 - 80 oC trong 1,5 gi. Thêm c
(20 mL) o bình phn ng để kết thúc phn
ng. m lạnh trong nước đá để sn phm kết
tinh trong 30 phút. Lc hn hp phn ng
i áp sut giảm đ ly ta. Ra bng ethanol
(10 mL x 3 lần), sau đó rửa li bng 10 mL hn
hp DCM-n-hexan t l 1:1. Sy sn phm
trong t sy chân không(6).
Tng hp dn cht N’-(1-
phenylethyliden)benzofuran-2-carbohydrazid
(7a-k)
Ly 5,7-dibromobenzofuran-2-carbohydrazid
(5) (0,15 g, 0,45 mmol) và dn cht acetophenon
(6a-k) (0,45 mmol) cho vào bình cu 2 c 100 mL.
Tiếp tc tm ethanol (5 mL) acid acetic băng
(2 git) vào hn hp phn ng. Lp sinh n,
khuy hn hp phn ng nhiệt đ 80 oC Theo
dõi phn ng bng sc kí lp mng vi h dung
môi DCM-MeOH (100:1). Khi phn ng kết tc,
thêm nước (20 mL) o nh phn ứng để kết
thúc phn ng. Làm lạnh trong nước đá để sn
phm kết tinh trong 30 phút. Lc hn hp phn
ứng dưi áp sut giảm để ly ta. Ra ta bng
ethanol (5 mL x 2 ln) hn hp dung i
DCM-n-hexan (1:3) (5 mL x 2 ln). Sy sn phm
trong t sy cn kng đ thu được sn phm
tinh khiết(6).
Pơng pp xác định cu trúc sn phm
Các sn phm tng hợp được kiểm tra độ
tinh khiết bng SKLM trên bn mng silica gel
60 F254 (Merck 60F 254, Darmstadt, Đc), đo
nhiệt độ nóng chy bng máy Gallenkamp
(Sanyo Gallenkamp, Southborough, Anh). Cu
trúc sn phẩm được xác định bng ph khi
(MS) trên máy Shimadzu LCMS-IT-TOF
(Shimadzu Scientific Instruments, Kyoto,
Nht) ph cng ng t ht nhân proton
(1H-NMR) trên máy Bruker Avance 500 MHz
(Bruker Corporation, Billerica, MA, USA). Các
t viết tắt được s dng trong bin gii ph
1H-NMR: singlet (s), broad singlet (brs),
doublet (d), broad doublet (brd), apparent
doublet (app d), triplet (t), apparent triplet
(app t), doublet of doublets (dd), multiplet (m),
broad multiplet (brm).
Nghiên cu
Y Hc TP. H Chí Minh * Tp 24 * S 3 * 2020
20
KT QU
Tng hp 3,5-dibromosalicylaldehyd (2)
Phn ng tng hp 3,5-
dibromosalicylaldehyd din ra trong 60 phút.
Kết qu thu được 2,4 g sn phm, hiu sut 86%.
nh cht ca sn phm
Cht rn màu vàng sm, tan tt trong DCM,
ethyl acetat, không tan trong n-hexan, petroleum
ether (PE). Nhiệt đ nóng chy: 75 - 80 oC. SKLM:
Rf = 0,47 (hexan - DCM (2:1)); 0,61 (PE - EtOH
(3:1)). Sn phm đều p hp vi cht chun v
cm quan, nhit đ ng chy (79 - 81 oC)
SKLM.
Tng hp ethyl 5,7-dibromobenzofuran-2-
carboxylat (4)
Phn ng tng hp ethyl 5,7-
dibromobenzofuran-2-carboxylat (4) din ra
trong 5 gi. Kết qu sau khi tinh chế bng sc kí
ct thu đưc 0,21 g sn phm tinh khiết, hiu
sut 60%.
nh cht ca sn phm
Cht rn màu trng, tan tt trong DCM,
ethyl acetat, kng tan trong n-hexan, PE. MP:
110 - 113 oC. SKLM: Rf = 0,4 (hexan - DCM (2:1));
0,6 (n-hexanEtOAc (4:1)).
Kết qu ph MS 1H-NMR
Nhiệt đ ng chy (ESI) m/z: 370,8798
[M+Na]+, tính tn 370,8717 (C11H8Br2O3Na). 1H-
NMR (500 MHz, CDCl3) δ (ppm): 7,76 (d, 1H,
J = 1,5 Hz, H-4); 7,74 (d, 1H, J = 1,5 Hz, H-6); 7,50
(s, 1H, H-3); 4,46 (q, 2H, J = 7,0 Hz, CH2); 1,43
(t, 3H, J = 7,0 Hz, CH3).
Tng hp 5,7-dibromobenzofuran-2-
carbohydrazid (5)
Phn ng tng hp dn cht 5 din ra trong
thi gian 2 gi. Thu được 0,85 g sn phm, hiu
sut 86%.
nh cht ca sn phm
Cht rn màu trng, tan tt trong
dimethylsulfoxid (DMSO), m tan trong
DCM, ethyl acetat, methanol, không tan
trong n-hexan, PE. MP: 255258 oC. SKLM: Rf = 0,4
(PECHCl3aceton (3,5:3,5:1)); 0,4 (n-hexan
EtOAc (4:1)).
Kết qu ph MS 1H-NMR: MS (ESI) m/z
332,8685 [M-H], nh toán 332,8697
(C9H5Br2N2O2). 1H-NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ
(ppm): 10,14 (s, 1H, NH); 8,03 (d, 1H, J = 2,0 Hz,
H-4); 7,89 (d, 1H, J = 1,5 Hz, H-6); 7,58 (s, 1H,
H-3); 4,63 (s, 2H, NH2).
Tng hp dn cht N’-(1-
phenylethyliden)benzofuran-2-carbohydrazid
(7a-k)
Các sn phm 7a-k thu được dng cht rn
kết tinh, u trắng đến ng nht, d tan trong
DMSO, tan được trong DCM, ethyl acetat, kng
tan trong n-hexan, PE. Kết qu tng hp đưc
trình y trong Bng 1.
Bng 1. Kết qu tng hp N’-(1-phenylethyliden)benzofuran-2-carbohydrazid (7a-k)
Sn phm
Thi gian phn ng
(gi)
Hiu sut
(%)
Nhiệt đ nóng chy
(oC)
SKLM
Rf (h dung môi)a
7a
31
76
184188
0,45 (A); 0,6 (C); 0,34 (D)
7b
18
68
243245
0,58 (A); 0,28 (B); 0,68 (C)
7c
32
75
175177
0,55 (A) ; 0,66 (C); 0,40 (D)
7d
32
74
170173
0,43 (A); 0,37 (B); 0,69 (C)
7e
30
60
165168
0,50 (A); 0,47 (B); 0,68 (C)
7f
27
88
220224
0,58 (A); 0,32 (B); 0,65 (C)
7g
38
78
190193
0,40 (A); 0,40 (C); 0,20 (D)
7h
73
90
179182
0,3 (A); 0,15 (B); 0,60 (C)
7i
33
75
180182
0,50 (A); 0,51 (C); 0,45 (D)
7k
90
65
275278
0,7 (A); 0,48 (C); 0,50 (D)
aH dung môi: A = DCMMeOH (100:1); B = PEEtOAc (3:1); C = PECHCl3aceton (3,5:3,5:1); D = DCM
Y Hc TP. H Chí Minh * Tp 24 * S 3 * 2020
Nghiên cu
B Khoa học Dược
21
Kết qu ph MS và 1H-NMR
Sn phm 7a
MS (ESI) m/z: 436,9254 [M+H]+, nh tn
436,9323 (C17H13Br2N2O2); 434,9068 [M-H], tính
toán 434,9167 (C17H11Br2N2O2). 1H-NMR (500
MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 11,01 (brs) và 11,02
(brs) (1H, NH); 8,12 (s, 1H, H-4); 7,95 (d, 1H, J =
2,0 Hz, H-6); 7,88 (m, 3H, H-3, H-2’, H-6’); 7,46
(m, 3H, H-3’, H-4’, H-5’); 2,50 (s, 3H, CH3).
Sn phm 7b
MS (ESI) m/z: 514,8666 [M+H]+, nh toán
514,8428 (C17H12Br3N2O2); 512,8107 [M-H],
nh toán 512,8272 (C17H10Br3N2O2). 1H-NMR
(500 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 11,30 (brs)
11,05 (brs) (1H, NH); 8,12 (brs, 1H, H-4); 7,94 (d,
1H, J = 1,5 Hz, H-6); 7,87 (brs, 1H, H-3); 7,81 (brd,
2H, J = 7,0 Hz, H-2’, H-6’); 7,65 (d, 2H, J = 8,5 Hz,
H-3’, H-5’); 2,39 (s, 3H, CH3).
Sn phm 7c
MS (ESI) m/z: 450,9376 [M+H]+, nh toán
450,9480 (C18H15Br2N2O2); 448,9158 [M-H], tính
toán 448,9323 (C18H13Br2N2O2). Ph 1H-NMR (500
MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 11,19 (brs) và 11,01
(brs) (1H, NH); 8,11 (brs, 1H, H-4); 7,94 (d, 1H, J
= 1,5 Hz, H-6); 7,87 (s, 1H, H-3); 7,687,65 (brm,
2H, H-2’, H-6’); 7,34 (t, 1H, J = 8,0 Hz, H-5’); 7,27
(brd, 1H, J = 7,5 Hz, H-4’); 2,39 (brs, 3H, N=C–
CH3); 2,37 (s, 3H, C=C-CH3).
Sn phm 7d
MS (ESI) m/z: 470,8812 [M+H]+, nh toán
470,8934 (C17H12Br2ClN2O2). 1H-NMR (500 MHz,
DMSO-d6) δ (ppm): 11,29 (brs) và 11,07 (brs) (1H,
NH); 8,09 (s, 1H, H-4); 7,93 (s, 1H, H-6); 7,89 (brs,
1H, H-3); 7,54 (d, 1H, J = 7,5 Hz, H-6’); 7,48–7,42
(m, 3H, H-3’, H-4’, H-5’); 2,38 (s, 3H, CH3).
Sn phm 7e
MS (ESI) m/z: 514,8344 [M+H]+, tính toán
514,8428 (C17H12Br3N2O2); 512,8107 [M-H], tính
toán 512,8272 (C17H10Br3N2O2). 1H-NMR (500
MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 11,29 (brs) và 11,07
(brs) (1H, NH); 8,10 (s, 1H, H-4); 7,94 (s, 1H, H-
6); 7,90 (brs, 1H, H-3); 7,71 (d, 1H, J = 8,0 Hz, H-
6’); 7,49–7,47 (m, 2H, H-3’, H-5’); 7,39–7,36 (m,
1H, H-4’); 2,37 (s, 3H, CH3).
Sn phm 7f
MS (ESI) m/z: 514,8431 [M+H]+, tính toán
514,8428 (C17H12Br3N2O2); 512,8214 [M-H], tính
toán 512,8272 (C17H10Br3N2O2). 1H-NMR (500
MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 11,30 (brs) 11,09
(brs) (1H, NH); 8,09 (d, 1H, J = 1,5 Hz, H-4); 8,01
(brs, 1H, H-2’); 7,93 (d, 1H, J = 1,5 Hz, H-6); 7,88
(brs, 1H, H-3); 7,85 (d, 1H, J = 8,0 Hz, H-6’); 7,64
(d, 1H, J = 8,0 Hz, H-4’) 7,42 (app t, 1H, J = 8,0 Hz,
H-5’); 2,39 (s, 3H, CH3).
Sn phm 7g
MS (ESI) m/z: 466,9345 [M+H]+, tính toán
466,9429 (C18H15Br2N2O3); 464,9224 [M-H], tính
tn 464,9272 (C18H13Br2N2O3). 1H-NMR (500
MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 11,25 (brs) 11,05 (brs)
(1H, NH); 8,11 (d, 1H, J = 1,0 Hz, H-4); 7,94 (d, 1H,
J = 1,5 Hz, H-6); 7,88 (s, 1H, H-3); 7,437,37 (m, 3H,
H-2’, H-5’, H-6’); 7,04 (brd, 1H, J = 7,0 Hz, H-4’);
3,82 (s, 3H, OCH3); 2,40 (s, 3H, CH3).
Sn phm 7h
MS (ESI) m/z: 466,9326 [M+H]+, tính toán
466,9429 (C18H15Br2N2O3); 464,9141 [M-H], tính
toán 464,9272 (C18H13Br2N2O3). 1H-NMR (500
MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 11,15 (brs) 10,97
(brs) (1H, NH); 8,11 (brs, 1H, H-4); 7,94 (d, 1H, J
= 1,5 Hz, H-6); 7,85 (s, 1H, H-3); 7,83 (brs, 2H, H-
2’, H-6’); 7,026,99 (app d, 2H, J = 9,0 Hz, H-3’, H-
5'); 3,81 (s, 3H, OCH3); 2,36 (s, 3H, CH3).
Sn phm 7i
MS (ESI) m/z: 462,9285 [M-H], tính tn
462,9293 (C17H13Br2N2O3). Ph 1H-NMR (500
MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 12,78 (s, 1H, OH);
11,58 (s, 1H, NH); 8,13 (d, 1H, J = 1,0 Hz, H-4);
7,97 (d, 1H, J = 2,0 Hz, H-6); 7,95 (s, 1H, H-3); 7,46
(s, 1H, H-6’); 7,14 (d, 1H, J = 7,5 Hz, H-4’); 6,82 (d,
1H, J = 8,5 Hz, H-3’); 2,50 (s, 3H, N=C–CH3); 2,28
(s, 3H, C=C-CH3).