Tóm tắt dự thảo Luận án Tiến sĩ Hóa học: Tổng hợp và tính chất của các hợp chất 4-acetyl và 4-formylsydnone (per-O-acetyl-β-D-glycopyranosyl) thiosemicarbazon

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI<br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN<br /> ------------------<br /> <br /> HOÀNG THANH ĐỨC<br /> <br /> TỔNG HỢP VÀ TÍNH CHẤT CỦA CÁC HỢP<br /> CHẤT 4-ACETYL VÀ 4-FORMYLSYDNONE<br /> (PER-O-ACETYL-β-D-GLYCOPYRANOSYL)<br /> THIOSEMICARBAZON<br /> Chuyên ngành: Hóa hữu cơ<br /> Mã số: 62 44 01 14<br /> TÓM TẮT DỰ THẢO LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC<br /> <br /> HÀ NỘI – 2014<br /> 1<br /> <br /> Công trình này được hoàn thành tại bộ môn Hóa hữu cơ - Khoa Hóa<br /> học - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội<br /> <br /> Người hướng dẫn khoa học:<br /> GS.TS. Nguyễn Đình Thành<br /> <br /> Phản biện 1: PGS.TS. Nguyễn Đăng Quang<br /> Phản biện 2: PGS.TS. Nguyễn Thị Huệ<br /> <br /> Luận án được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Trường Đại học<br /> Khoa học Tự nhiên<br /> Vào hồi<br /> <br /> giờ, ngày<br /> <br /> tháng<br /> <br /> năm 2014<br /> <br /> Có thể tìm hiểu luận án tại: Thư viện đại học khoa học tự nhiên, Thư viện,<br /> Đại học Quốc gia Hà Nội<br /> 2<br /> <br /> MỞ ĐẦU<br /> 1. Lý do chọn đề tài<br /> Các hợp chất mesoionic như sydnone và dẫn xuất của nó có tính chất<br /> lưỡng cực đặc thù, khiến cho hợp chất này có nhiều nhiều ứng dụng quan<br /> trọng. Chúng thể hiện nhiều hoạt tính sinh học đáng chú ý như: Tính kháng<br /> khuẩn, kháng viêm, chống vi rút, giảm đau, trừ giun sán, chống ung thư…<br /> Các dẫn xuất của monosaccaride cũng có nhiều hoạt tính sinh học<br /> đáng chú ý, đặc biệt là khi trong phân tử của chúng có hệ thống liên hợp.<br /> Các dẫn xuất của monosaccaride là những hợp chất có mặt trong nhiều phân<br /> tử sinh học như acid nucleic, coenzyme, trong thành phần cấu tạo của một<br /> số virut, một số vitamin nhóm B. Do đó, các hợp chất này được dùng nhiều<br /> trong dược học, kể cả trong nông nghiệp nhờ khả năng kích thích sự sinh<br /> trưởng, phát triển cây trồng, ức chế sự phát triển hoặc diệt trừ cỏ dại và sâu<br /> bệnh.<br /> Thiosemicarbazon và thiadiazin là các hợp chất có hoạt tính sinh học<br /> đa dạng: Kháng khuẩn, kháng nấm, kháng virut, chống ung thư, chống sốt<br /> rét, ức chế ăn mòn kim loại và chống gỉ sét. Các hợp chất<br /> thiosemicarbazon và thiadiazin được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh<br /> vực khoa học như tinh thể học, hóa học đại phân tử và quang điện tử. Các<br /> dẫn xuất của thiosemicarbazon như thialidin-4-on, thiadiazol và phức chất<br /> kim loại cũng có những hoạt tính sinh học quý giá.<br /> Với hy vọng, một hợp chất thiosemicarbazon có chứa cả hai hợp<br /> phần sydnone và thiosemicarbazid của monosaccaride trong phân tử, sẽ<br /> cho nhiều tính chất hóa học và hoạt tính sinh học mới, chúng tôi đã lựa<br /> chọn và triển khai nghiên cứu đề tài: “Tổng hợp và tính chất của các hợp<br /> chất 4-acetyl và 4-formylsydnone (per-O-acetyl-β-D-glycopyranosyl)<br /> thiosemicarbazon”.<br /> 2. Mục đích và nhiệm vụ của luận án<br /> - Tổng hợp các dẫn xuất 4-acetylsydnone và 4-formylsydnone từ các<br /> anilin thế và các chất đầu cần thiết khác;<br /> - Tổng hợp các hợp chất N-(tetra-O-acetyl--D-glucopyranosyl)<br /> thiosemicarbazid<br /> và<br /> N(tetra-O-acetyl--Dgalactopyranosyl)thiosemicarbazid từ dẫn xuất isothiocyanat của D-glucose,<br /> D-galactose;<br /> - Tổng hợp các hợp chất 4-formylsydnone N-(2’,3’,4’,6’-tetra-Oacetyl-β-D-glycopyranosyl) thiosemicarbazon,<br /> - Tổng hợp các hợp chất 4-bromoacetylsydnone 2-(2’,3’,4’,6’-tetra3<br /> <br /> O-acetyl-β-D-glycopyranosylamino)-5-(3”-arylsydnone)-6H-1,3,4thiadiazin theo phương pháp chiếu xạ vi sóng;<br /> - Nghiên cứu chuyển hoá các chất 4-formylsydnone N-(2,3,4,6-tetraO-acetyl-β-D-glycopyranosyl) thiosemicarbazon thành các dẫn xuất<br /> thiazolidin-4-on, thiadiazol và phức chất bis[thiosemicarbazonato] kẽm(II);<br /> - Nghiên cứu cấu trúc của các chất thiosemicarbazon, thiadiazin và<br /> dẫn xuất thiazolidin-4-on, thiadiazole, phức chất bis(thiosemicarbazonato)<br /> kẽm (II) đã tổng hợp, bằng phương pháp phổ hiện đại như phổ IR, phổ 1H<br /> ,13C NMR, kết hợp kĩ thuật phổ 2 chiều COSY, HSQC, HMBC và phổ MS;<br /> - Thăm dò, xác định hoạt tính sinh học của các thiosemicarbazon và<br /> các thiadiazin tổng hợp được, bằng cách thử hoạt tính kháng khuẩn, kháng<br /> nấm, xác định hoạt tính bắt gốc tự do DPPH của các hợp chất này.<br /> 3. Những đóng góp mới của luận án<br />  Đã tổng hợp được 39 hợp chất 3-aryl-4-formylsydnone, 3-aryl-4acetylsydnone và 3-aryl-4-bromoacetylsydnone, làm chất đầu để tổng hợp<br /> các hợp chất 3-aryl-4-formylsydnone N- (2’,3’,4’,6’-tetra-O-acetyl-β-Dglycopyranosyl)thiosemicarbazon và các hợp chất 2-(2’,3’,4’,6’-(tetra-Oacetyl-β-D-glycopyranosylamino)-5-(3”-arylsydnone)-6H-1,3,4-thiadiazin.<br />  Từ các chất 3-aryl-4-formylsydnone, đã tổng hợp được 30 hợp chất<br /> 3-aryl-4-formylsydnone<br /> N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glycopyranosyl)<br /> thiosemicarbazon theo phương pháp chiếu xạ vi sóng. Các chất<br /> thiosemicarbazon tổng hợp được, đều là các chất mới, chưa thấy công bố<br /> trong các tài liệu tham khảo.<br />  Từ các chất 3-aryl-4-bromoacetylsydnone, đã tổng hợp được 22 hợp<br /> chất 2-(2’,3’,4’,6’-tetra-O-acetyl-β-D-glycopyranosylamino)-5-(3”-arylsyd<br /> none)-6H-1,3,4-thiadiazin, theo phương pháp chiếu xạ vi sóng. Các chất<br /> thiadiazin tổng hợp được đều là các chất mới chưa thấy công bố trong các<br /> tài liệu tham khảo.<br />  Đã khảo sát phản ứng chuyển hoá các hợp chất 3-aryl-4formylsydnone N-(2’,3’,4’,6’-tetra-O-acetyl-β-D-glycopyranosyl) thiosemi<br /> carbazon và tổng hợp thành công 28 hợp chất chất thiazolidin-4-on, 1,3,4thiadiazol và phức chất bis [3-aryl-4-formylsydnone N- (tetra-O-acetyl-βD-glycopyranosyl)thiosemicarbazonato]kẽm (II). Tất cả các chất này đều<br /> là các chất mới, chưa thấy công bố trong các tài liệu tham khảo.<br />  Đã xác định cấu trúc của các sản phẩm tổng hợp bằng các phương<br /> pháp phổ hiện đại: IR, 1H-NMR, 13C NMR, kết hợp kĩ thuật phổ 2D NMR<br /> (COSY, HSQC, HMBC) và phổ MS.<br />  Đã thăm dò hoạt tính sinh học của các dãy hợp chất mới, bằng<br /> 4<br /> <br /> phương pháp thử hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm và hoạt tính chống<br /> oxy hoá. Kết quả thử nghiệm cho thấy có 03 chất thiosemicarbazon 8i, 8l<br /> và 8p có hoạt tính kháng vi khuẩn Gram (+), 14 hợp chất có hoạt tính<br /> kháng vi khuẩn Gram (-) và nấm men Candida ở nồng độ 50g/ml. Một số<br /> chất thiadiazin (11d) có hoạt tính kháng nấm Candida ở IC50 = 25 µg/ml,<br /> 11g và 11l ở IC50 = 62,62 và 87,26 µg/ml. Có 02 chất thiadiazin 11d và 11h<br /> thể hiện tính kháng khuẩn Gram (+), Gram (-) và nấm Candida. Phức chất<br /> 16a, 16b, 16c có hoạt tính kháng nấm ở 25µg/ml, 50 µg/ml, phức chất 16c<br /> có hoạt tính kháng khuẩn Gram (+) ở nồng độ 25µg/ml.<br /> 4. Bố cục của luận án<br /> Luận án gồm 180 trang và 154 trang phụ lục về các bảng kết quả phổ<br /> và hình các, phổ cộng hưởng từ hạt nhân, phổ 2 chiều COSY, HMBC,<br /> HSQC, phổ khối lượng của các chất đã tổng hợp. Luận án được phân bố<br /> như sau:<br /> Mở đầu: 02 trang; Tổng quan: 28 trang; Phương pháp nghiên cứu và<br /> thực nghiệm: 48 trang; Kết quả thảo luận : 83 trang; Kết luận: 02 trang;<br /> Kiến nghị về những nghiên cữu tiếp theo 01 trang; Các công trình khoa<br /> học của tác giả liên quan đến luận án: 01 trang; Tài liệu tham khảo: 12<br /> trang (112 tài liệu, trong đó có 08 tài liệu tiếng Việt, 104 tài liệu tiếng<br /> Anh); Phụ lục: 154 trang.<br /> NỘI DUNG CỦA LUẬN ÁN<br /> Chương 1. TỔNG QUAN<br /> Đã tổng kết tài liệu trong và ngoài nước về tình hình nghiên cứu, tính<br /> chất, hoạt tính sinh học và phương pháp tổng hợp các các hợp chất và dẫn<br /> xuất của sydnone, thiosemicarbazid, thiosemicarbazon và thiadiazin. Kết<br /> quả tổng hợp tài liệu cho thấy có rất ít tài liệu nghiên cứu đề cập tới việc<br /> tổng hợp và chuyển hoá các hợp chất thiosemicarbazon, thiadiazin của dẫn<br /> xuất 4-acetyl và 4-formylsydnone.<br /> Chương 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU<br /> 2.1. Phương pháp tổng hợp các chất<br /> Để tổng hợp và xác định được tính chất của các hợp chất<br /> thiosemicarbazon và thiadiazin của 4-formylsydnone và 4-acetylsydnone,<br /> chúng tôi đã tiến hành sử dụng các phương pháp:<br /> 1. Phương pháp tổng hợp hữu cơ dựa trên các nguyên tắc và phương<br /> pháp cơ bản của hoá học hữu cơ theo hai phương pháp gia nhiệt khác nhau:<br /> 5<br /> <br />