ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
Phạm Mai Chi
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MỘT SỐ
THIOSEMICARBAZON CỦA QUINOLIN-4(1H)-ON THẾ
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC
Hà Nội – Năm 2015
1
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
Phạm Mai Chi
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MỘT SỐ
THIOSEMICARBAZON CỦA QUINOLIN-4(1H)-ON THẾ
Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
Mã số: 60440114
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC
Cán bộ hướng dẫn:
TS. Trần Thị Thanh Vân
GS.TS Nguyễn Đình Thành
Hà Nội – Năm 2015
2
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn này, trướ c tiên cho em gử i lời cảm ơn chân thành tới
TS. Trần Thị Thanh Vân và GS.TS Nguyễn Đình Thành đã giao đề tài, tận tình
hướng dẫn và chỉ bảo em trong suốt thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các Thầy, cô trong bộ môn Hoá Hữu Cơ, các
anh chị, các bạn và các em trong phòng Tổng Hợp Hữu Cơ I đã luôn tạo điều kiện,
động viên, trao đổi và giúp đỡ em hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.
Hà Nội, tháng 12 năm 2015
Học viên
Phạm Mai Chi
1
CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT
13
C NMR
: 13C-Nuclear Magnetic Resonance (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân
carbon-13)
DMSO-d6
: Dimethyl sulfoxide được deuteri hóa
Đnc
: Điểm nóng chảy
IR
: Infrared Spectroscopy (Phổ hồng ngoại)
MS
: Mass Spectrometry (Phổ khối lượng)
1
H-1H COSY : 1H-1H Correlated Spectroscopy (Phổ tương quan 1H-1H)
1
H NMR
:1H-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
1
H)
δ
: Độ chuyển dịch hóa học
PPA
: Axit polyphotphoric
2
13
C-
DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1
Một số dẫn xuất của hợp chất 2-metylquinolin-4(1H)-on
32
Bảng 3.2
Một số dẫn xuất của hợp chất 4-hydroxy-2-methylquinolin-3-
38
carbaldehyd thế
Bảng 3.3
Các hợp chất của 2-deoxy-2(4-hydroxy-2-methylquinolin-3methylen)amino-β-D-glucopyranose thế
3
42
DANH MỤC HÌNH
Hình 3.1
Phổ IR của 2-methylquinolin-4-ol (3a)
33
Hình 3.2
Phổ IR của 2,8-dimethylquinolin-4-ol (3b)
34
Hình 3.3
Phổ IR của 2,7-dimethylquinolin-4-ol (3c)
35
Hình 3.4
Phổ 1H NMR của 2-methylquinolin-4-ol (3d)
36
Hình 3.5
Phổ 13C NMR của 2-methylquinolin-4-ol (3e)
37
Hình 3.6
Phổ IR của 4-hydroxy-2-methylquinolin-3-carbaldehyd (3f)
38
Hình 3.7
Phổ IR của 4-hydroxy-2,8-dimethylquinolin-3-carbaldehyd 40
(3g)
Hình 3.8
Phổ IR của 4-hydroxy-2,7-dimethylquinolin-3-carbaldehyd 41
(3h)
Hình 3.9
Phổ IR của hợp chất 2-Deoxy-2-(4-hydroxy-2- 43
methylquinolin-3-methylen)amino-β-D-glucopyranose (3i)
Hình 3.10
Phổ 1H NMR của hợp chất 2-Deoxy-2-(4-hydroxy-2- 44
methylquinolin-3-methylen)amino-β-D-glucopyranose (3j)
Hình 3.11
Phổ 13C NMR của hợp chất 2-Deoxy-2-(4-hydroxy-2- 45
methylquinolin-3-methylen)amino-β-D-glucopyranose (3k)
Hình 3.12
Phổ COSY của hợp chất 2-Deoxy-2-(4-hydroxy-2- 46
methylquinolin-3-methylen)amino-β-D-glucopyranose (3n)
Hình 3.13
Phổ HSQC của hợp chất 2-Deoxy-2-(4-hydroxy-2- 47
methylquinolin-3-methylen)amino-β-D-glucopyranose (3m)
Hình 3.14
Phổ HMBC của hợp chất 2-Deoxy-2-(4-hydroxy-2- 47
methylquinolin-3-methylen)amino-β-D-glucopyranose (3p)
Hình 3.15
Phổ IR của hợp chất 2-Deoxy-2-(4-hydroxy-2,8- 48
dimethylquinolin-3-methylen)amino-β-D-glucopyranose
(3i’)
Hình 3.16
Phổ 1H NMR của hợp chất 2-Deoxy-2-(4-hydroxy-2,8- 49
dimethylquinolin-3-methylen)amino-β-D-glucopyranose
(3j’)
Hình 3.17
Phổ 13C NMR của hợp chất 2-Deoxy-2-(4-hydroxy-2,8- 50
dimethylquinolin-3-methylen)amino-β-D-glucopyranose
(3k’)
4
Hình 3.18
Phổ COSY của hợp chất 2-Deoxy-2-(4-hydroxy-2,8- 51
dimethylquinolin-3-methylen)amino-β-D-glucopyranose
(3n’)
Hình 3.19
Phổ HMQC của hợp chất 2-Deoxy-2-(4-hydroxy-2,8- 52
dimethylquinolin-3-methylen)amino-β-D-glucopyranose
(3m’)
Hình 3.20
Phổ HMBC của hợp chất 2-Deoxy-2-(4-hydroxy-2,8- 52
dimethylquinolin-3-methylen)amino-β-D-glucopyranose
(3p’)
5
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
1
CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT
2
DANH MỤC BẢNG
3
DANH MỤC HÌNH
4
MỤC LỤC
6
MỞ ĐẦU
9
Chương 1: TỔNG QUAN
11
1.1. TỔNG QUAN VỀ THIOSEMICARBAZID
11
1.2. TỔNG QUAN VỀ QUINOLIN
13
1.2.1. Giới thiệu về quinolin
13
1.2.2. Tính chất của quinolin
14
1.2.2.1. Tính chất vật lý
14
1.2.2.2. Phản ứng với Electrophil
14
1.2.2.3. Phản ứng với Nucleophil
15
1.2.2.4. Phản ứng oxi hóa
15
1.2.2.5. Phản ứng khử hóa
15
1.2.3. Tổng hợp quinolin
15
1.2.3.1. Tổng hợp quinolin theo phương pháp Combes
15
1.2.3.2. Tổng hợp quinolin theo phương pháp Skraup
16
1.2.3.3. Tổng hợp quinolin theo phương pháp Doebner-Miller
16
1.2.3.4. Tổng hợp quinolin theo phương pháp Friedlander
16
1.2.3.5. Tổng hợp quinolin theo phương pháp Pfitzinger
17
1.2.3.6. Tổng hợp quinolin theo phản ứng Vilsmeier-Haack
17
1.3. TỔNG QUAN VỀ CÁC 2-METYLQUINOLIN-4(1H)-ON THẾ
18
6
1.3.1. Giới thiệu về các 2-metylquinolin-4(1H)-on thế và dẫn xuất
18
1.3.2. Tính chất hóa học
18
1.3.2.1. Các phản ứng liên quan đến hình thành liên kết C-C
19
1.3.2.2. Phản ứng liên quan đến hình thành liên kết C-N
20
1.3.2.3. Phản ứng hình thành liên kết C-O
20
1.3.2.4. Phản ứng hình thành liên kết carbon-halogen
21
1.3.3. Phương pháp tổng hợp 2-methylquinolin-4(1H)-on và dẫn xuất
21
1.3.3.1. Tổng hợp 2-methylquinolin-4(1H)-on từ anilin và etylacetoacetate
21
1.3.3.2. Tổng hợp 2-methyl-3-formylquinolin-4(1H)-on bằng phản ứng 22
Reimer-Tiemann từ 2-methylquinolin-4(1H)-on
1.3.4. Hoạt tính sinh học
22
Chương 2- THỰC NGHIỆM
23
2.1. Tổng hợp một số hợp chất của ethyl β-anilicocrotonate thế
24
2.2. Tổng hợp một số hợp chất của quinolin-4-ol thế
24
2.3. Tổng hợp một số dẫn xuất của 2-methylquinolin-4-ol
27
2.4. Tổng hợp các dẫn xuất của 4-hydroxy-2-methylquinolin-3-carbaldehyd
29
thế với D-glucosamin hydrochloride
Chương 3 – KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
31
3.1. Tổng hợp các 2-metylquinolin-4-ol thế
31
3.2. Tổng hợp một số 4-hydroxy-2-methylquinolin-3-carbaldehyd thế
37
3.3. Tổng hợp các dẫn xuất của 4-hydroxy-2-methylquinolin-3-carbaldehyd
41
thế với D-glucosamin
KẾT LUẬN
51
7
TÀI LIỆU THAM KHẢO
52
PHỤ LỤC
56
8
MỞ ĐẦU
Từ thời xa xưa, người ta đã biết điều chế và sử dụng một số hợp chất hữu cơ
trong đời sống như: giấm, chất màu hữu cơ, rượu etylic... Ngày nay cùng với sự
phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ 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 cho đời sống của con người, đặc biệt là các chất có hoạt tính sinh học cao đối
với cơ thể người và sinh vật. Các hợp chất này ngày càng trở nên có ý nghĩa quan
trọng và được áp dụng vào lĩnh vực y học chữa trị các căn bệnh hiểm nghèo, nâng cao
sức khỏe cho người và động vật.
Như chúng ta đã biết, quinolin-4(1H)-on là hợp chất hữu cơ đi từ dẫn xuất
của quinolon với hoạt tính sinh học cao, chẳng hạn như chống viêm, kháng nấm,
kháng khuẩn, có trong thuốc chống co giật, giảm đau [6, 17]…Ngoài ra các dẫn
xuất của quinolon được sử dụng như chất xúc tác, chất ức chế ăn mòn, chất bảo
quản. Đây còn là hợp chất trung gian trong quá trình tổng hợp các chất có hoạt tính
sinh học cao. Chính vì vậy hợp chất này đã được các nhà khoa học nghiên cứu và
gắn thêm những nhóm thế khác nhau để được những hợp chất có hoạt tính sinh học
đa dạng phong phú. Một số dẫn xuất của quinolon được phân lập từ thiên nhiên,
hoặc cũng có thể tổng hợp theo phương pháp tổng hợp toàn phần.
Người ta còn biết rằng, thiosemicarbazon là họ các hợp chất quan trọng có
nhiều hoạt tính sinh học đa dạng như khả năng kháng khuẩn, kháng nấm, kháng
virut, chống ung thư [9], chống sốt rét, ức chế ăn mòn và chống gỉ sét [11,19]. Sở dĩ
họ thiosemicarbazon của monosaccaride có hoạt tính sinh học là do có hợp phần
phân cực monosaccaride làm cho các hợp chất này dễ hoà tan trong các dung môi
phân cực như nước, ethanol…Ngoài ra, các dẫn xuất của thiosemicarbazon 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 virut và chống ung thư. Mặt
khác, các dẫn xuất của carbohydrat là những hợp chất quan trọng có mặt trong
nhiều phân tử sinh học như acid nucleic, coenzym, thành phần cấu tạo của một số
virut, một số vitamin nhóm B. Do đó, các hợp chất này không những chiếm vị trí
đáng kể trong y dược học mà nó còn đóng vai trò quan trọng trong nông nghiệp nhờ
9
khả năng kích thích sự sinh trưởng, phát triển của cây trồng, ức chế sự phát triển
hoặc diệt trừ cỏ dại, sâu bệnh. Chính vì vậy ngày nay càng nhiều các hợp chất
thiosemicarbazon đã được tổng hợp và nghiên cứu tính chất [14].
Với mục đích góp phần vào việc nghiên cứu về lĩnh vực hoá học của các
monosacarid, đã tiến hành nghiên cứu tổng hợp một số dẫn xuất của 4-hydroxy-2methylquinolin-3-carbaldehyd thế với D-glucosamin hydrochloride. Để thực hiện
mục đích này, luận văn đã thực hiện một số nhiệm vụ chính sau:
+ Tổng hợp một số quinolin-4-ol thế.
+ Tổng hợp một số dẫn xuất của quinolin-4-ol.
+ Tổng hợp một số dẫn xuất N-(4-hydroxy-2-methylquinolin-3-yl)methylen
D-Glucosamon
từ
4-hydroxy-2-methylquinolin-3-carbaldehyd
thế
với
D-
glucosamin hydrochloride.
Nghiên cứu cấu trúc các dẫn xuất đã tổng hợp được bằng phương pháp phổ
hồng ngoại, phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H NMR và
(COSY, HSQC, HMBC).
10
13
C NMR) và phổ 2 chiều
Chương 1- TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ THIOSEMICARBAZID
1.1.1. Tổng hợp thiosemicarbazid
Thiosemicarbazid là hydrazide của acid thiocarbamic. Nó tồn tại ở dạng tinh
thể màu trắng, có điểm nóng chảy 183C và độ tan trong nước khoảng 10% [1,3]
được tổng hợp bằng các cách sau đây:
1.1.1.1. Phản ứng của isothioxyanat và hydrazin
R3
R4
R1
N
C
S
+
N
R3
N
S
R1
N
N
N
R2
R2
H
H
R4
Đây là phương pháp thông dụng nhất để tổng hợp các thiosemicarbazid,
nhưng hợp chất isothioxyanat lại dễ bị thuỷ phân do vậy rất khó bảo quản [5,11].
1.1.1.2. Phản ứng khử thiosemicarbazon bằng NaBH4
Phản ứng này chỉ dùng để tổng hợp các dẫn xuất với R2 = H, mono, di hoặc
tri của thiosemicarbazid (không điều chế được các dẫn xuất tetra-, penta-).
S
R4
H
NaBH4
N
N
NH
R3
S
R1
N
R1
R4
N
N
H
R3
1.1.1.3. 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
thiosemicarbazid tương ứng. Hiệu suất của phản ứng này dao động từ 66%-73%
phụ thuộc vào ảnh hưởng của các phản ứng phụ:
S
R3
R5
N NH
R4
+
X
R5
N
R1
- HX
S
R1
N
R4
R2
N
R3
X= Cl; OAlk; SAlk; NH2(C=S)S; (ROOC)S
11
N
R2
1.1.1.4. Phản ứng của xianohydrazin với hydrosunfua
R5
R5
R3
N
H2S
N
R4
CN
R4
S
H
N
N
N
H
R3
Phản ứng này chỉ dùng để tổng hợp dẫn xuất mono hoặc dithiosemicarbazid.
1.1.1.5. Phản ứng tổng hợp dẫn xuất thiosemicarbazid thế di- và tri- 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. Ở bước 2 ta cho sản phẩm này tác dụng với dẫn xuất của hydrazin
trong dung môi dicloromethan, khi đó thiosemicarbazid sẽ được tạo thành [12].
Phương trình phản ứng tổng quát được biểu diễn như sau:
S
X
X
+
R1
NH
R2
+
R5
R5
R3
N NH
S
R1
N
R4
R4
N
N
R2
R3
X= Cl; OAlk; SAlk; NH2(C=S)S; (ROOC)S
1.1.2. Tính chất của thiosemicarbazid
1.1.2.1. Phản ứng với các aldehyd
CHO
Cl
H2N C NH NH2
+
CH3COOH
C2H5OH
S
CH N NH C NH2 +
Cl
H2O
S
1.1.2.2.Phản ứng đóng vòng của thiosemicarbazid tạo thành thiadiazol
Hai tác nhân hay được dùng trong phản ứng đóng vòng của thiosemicarbazid
và dẫn xuất của chúng để tạo vòng thiadiazol là CS2 và tetramethyl thiuram disulfid
(TMTD).
Phản ứng của thiosemicarbazid với CS2 đã được nghiên cứu vào năm 1956.
Đây là phương pháp cổ điển để tổng hợp dẫn xuất 2-mecapto-1,3,4-thiadiazol. Phản
ứng được thực hiện trong 17 giờ ở nhiệt độ 70-80C, hiệu suất đạt 93%. Nếu phản
ứng diễn ra trong môi trường kiềm yếu thì sản phẩm mong muốn tạo thành chỉ với
12
hiệu suất 50%. Còn nếu trong môi trường kiềm mạnh, phản ứng sẽ xảy ra trong một
bước. Phương trình phản ứng như sau:
R NH C NH NH2
+
CS2
+
N
N
NaOH
+
S
R NH
NaHS
+ H2O
SNa
S
H+
N
R NH
N
SH
S
TMTD hay tetramethylthiram, 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-mecapto-1,3,4-thiadiazol. TMTD được điều chế bằng cách oxy hoá muối
natri của acid N-alkyl dithiocarbamic bởi các chất oxy hoá như hydropeoxit, natri
nitrit...[11, 13].
Sơ đồ phản ứng như sau:
S
H3C
N
oxi hóa
C
SNa
S
H3C
CH3
N
C
S
S
S C
CH3
N
CH3
H3C
Phản ứng của các thiosemicabazit và TMTD xảy ra theo phương trình sau:
R
NH C
NH NH2
+
N
N
+
TMTD
S
R
NH
S
SH
H
S
N(CH 3)2
S
+
H 2S
Phản ứng tiến hành trong dung môi phân cực hoặc không proton như DMF,
dioxan v.v…
1.2. TỔNG QUAN VỀ QUINOLIN
1.2.1. Giới thiệu về quinolin
Công thức hóa học:
13
N
Công thức phân tử: C9H7N
Khối lượng phân tử: 129.16 g/mol
Quinolin là 1 hợp chất hữu cơ thơm gồm 1 vòng benzen và 1 vòng pyridine gắn
với nhau bởi 1 cạnh; được khai thác từ nhựa than đá, từ sản phẩm dầu mỏ hay được
chiết ra từ cây cankin. Nhân Quinoline là thành phần cấu tạo của nhiều alkaloid.
Là một chất lỏng hút ẩm không màu có mùi mạnh, nhưng khi tiếp xúc với
ánh sáng trở thành chất lỏng nhờn màu vàng và sau đó màu nâu, có nhiệt độ sôi là
149oC. Quinolin ít tan trong nước và hòa tan trong rượu, ether, benzen, carbon
disunfit và nhiều loại dung môi hữu cơ khác.
Quinolin là một họ kháng sinh lớn tác động không nhỏ đến các lĩnh vực của
hóa trị liệu, nó có các thuộc tính của một kháng sinh lí tưởng như hiệu lực cao, phổ
hoạt động rộng, sinh khả dụng tốt.
1.2.2. Tính chất của quinolin
1.2.2.1. Tính chất vật lý
Quinolin là chất lỏng, có nhiệt độ sôi khá cao (257oC) và thể hiện tính bazơ [4].
1.2.2.2. Phản ứng thế Electrophin
Trong môi trường axit mạnh, quinolin đi vào phản ứng thế electrophin ở dạng
muối và khi đó sự thế xảy ra ở vị trí 5 và 8, nghĩa là chỉ xảy ra ở bên vòng benzen.
NO 2
1) HNO3/H2SO4
N
+
0 oC, 30ph
2) Bazo
N
N
NO 2
Nguyên nhân sự định hướng như thế là do khi proton hóa thì vòng pyridine bị
mất hoạt hóa [4].
14
1.2.2.3. Phản ứng thế với Nucleophil
Quinolin có thể tương tác với các tác nhân nucleophil mạnh và có tính chọn
lọc cao. Trong các phản ứng này tác nhân nucleophil tấn công ưu tiên vào vị trí 2
của vòng quinolin [4].
NaNH2
N
N
NH2
1.2.2.4. Phản ứng oxi hóa
Quinolin tương đối bền vững đối với các tác nhân oxi hóa thông thường.
Nhưng nếu dùng tác nhân oxi hóa mạnh như KmnO4/H2SO4 thì quinolin được
chuyển hóa thành axit pyridine-2,3-dicarboxylic [4].
COOH
[O]
N
KMnO4/H2SO4
N
COOH
1.2.2.5. Phản ứng khử hóa
Quinolin tương đối bền đối với tác nhân khử hóa yếu, nhưng các chất khử
mạnh như Sn/HCl, Zn/HCl,… thì có thể chuyển hóa chúng thành các dẫn xuất
1,2,3,4-tetrahidro tương ứng, nghĩa là trong phản ứng khử hóa thì vòng benzen bền
hơn vòng pyridine [4].
1.2.3. Tổng hợp quinolin
1.2.3.1. Tổng hợp quinolin theo phương pháp Combes
Phản ứng dựa trên sự ngưng tụ giữa amin thơm với 1 β-diketon để tạo βaminoenon. Tiếp đó, dưới tác dụng của acid sunfuric đặc phản ứng đóng vòng
dehydrat hóa xảy ra và tạo thành vòng thơm quinolin [4].
O
O
R
NH2
R
R
N
15
R
1.2.3.2. Tổng hợp quinolin theo phương pháp Skraup
Phương pháp được đặt tên do nhà hóa học người Séc Zdenko Hans
Skraup (1850-1910).
Phương pháp tổng hợp Skraup là phương pháp tổng hợp phổ biến và chung
nhất để tổng hợp quinolin và các dẫn xuất của nó. Phản ứng đi từ amin thơm bậc 1
với glycerin với sự có mặt của xúc tác acid sunfuric và 1 chất oxi hóa yếu.
OH
HO
H2 S O 4
O H
NH2
C6H5NH2,
130oC
N
1.2.3.3. Tổng hợp quinolin theo phương pháp Doebner-Miller
Phản ứng này do các nhà hóa học người Đức Oscar Döbner (Doebner)
(1850-1907) và Wilhelm von Miller ( 1848-1899) tìm ra và là 1 phần mở rộng của
tổng hợp Skraup.
Đây là phản ứng ngưng tụ giữa 1 anilin và hợp chất carbonyl không no
(thông thường là aldehyd).
R
O
H
N
N H2
R
H
NH2
2CH3CHO
N
CH3
1.2.3.4. Tổng hợp quinolin theo phương pháp Friedlander
Phản ứng này được đặt tên do nhà hóa học người Đức Paul
Friedländer (1857-1923).
Đây là phản ứng o -aminobenzaldehyd với 1 hợp chất carbonyl có chứa
nhóm α-methylen, phản ứng được xúc tác bởi acid hoặc base.
O
X
R
O
R
NH2
+
-2H2O
R1
R2
X
H+
R2
16
N
R1
1.2.3.5. Tổng hợp quinolin theo phương pháp Pfitzinger
Phản ứng Pfitzinger hay còn được gọi là phản ứng Pfitzinger-Borsche
Đây là phản ứng ngưng tụ giữa 1 isatin và 1 carbonyl để tạo ra dẫn xuất
quinolin-4-carboxylic dưới xúc tác KOH và axit.
O
HO
O
O
+
O
KOH
R2
R1
N
H
R2
N
R1
O
O
KOH
H3C
H3C
COOK
O
N
H
NH2
H2O
1. 6h
2. H+
CH3COCH2OC6H5
COOH
OC6H5
H3C
N
CH3
1.2.3.6. Tổng hợp quinolin theo phản ứng Vilsmeier-Haack
Phản ứng Vilsmeier-Haack (còn gọi là phản ứng Vilsmeier) được đặt tên do
2 nhà hóa học người Đức Anton Vilsmeier và Albrecht Haack tìm ra.
1. DMF, POCl3, 0-50C
O
R
CHO
R
0
NH
CH3
2. 80-90 C, 16 h
N
Cl
R= alkyl, alkoxyl, hal
Đây là phản ứng hóa học của amid (DMF) với 1 phosphoroxyclorid (POCl3)
cho ion cloroimin, sau đó là sự thay thế của một vòng thơm để tạo ra ion imin trung
gian và sự thủy phân tiếp theo để tạo ra keton hoặc aldehyd thơm mong muốn. Tác
nhân Vilsmeier-Haack đã được chứng minh là một trong những tác nhân đa năng, có
khả năng thực hiện một lượng lớn các biến đổi hoá học trong tổng hợp hữu cơ.
17
1.3. TỔNG QUAN VỀ CÁC 2-METYLQUINOLIN-4(1H)-ON THẾ
1.3.1. Giới thiệu về các 2-metylquinolin-4(1H)-on và dẫn xuất
Quinolin-4(1H)-on là dẫn xuất của quinolin. Là chất rắn màu trắng ít tan
trong nước tan nhiều trong ethanol và các dung môi hữu cơ phổ biến khác [6,16].
Nhiệt độ sôi cao khoảng 340oC, có lợi ích sinh học cao. Hợp chất quinolin-4(1H)on và những dẫn xuất của nó có vai trò quan trọng trong dược lí cũng như các sản
phẩm hóa học tự nhiên. Các hợp chất này có nhiều ứng dụng như: kháng khuẩn,
kháng nấm, giảm đau, thuốc nhuộm, thuốc diệt cỏ, chống viêm và các bệnh về tim
mạch. Ngoài ra các hợp chất này còn có tác dụng chọn lọc với các bệnh lí rối loạn
hệ thống thần kinh trung ương như: đột quỵ, động kinh, tâm thần phân liệt, bệnh
Parkinson và Alzheimer.
Cấu trúc hóa học của 2-methylquinolin-4(1H)-on gồm một vòng benzen và
một vòng pyridine gắn với nhau bởi một cạnh; có nhóm thế methyl gắn với nguyên
tử carbon C-2.
O
N
H
CH3
Công thức phân tử: C10H9NO
Khối lượng phân tử: M = 159.18 g/mol
2-Methylquinolin-4(1H)-on về mặt lí thuyết có thể tồn tại ở hai dạng đồng
phân tautomer như sau:
OH
O
N
H
N
CH3
CH3
1.3.2. Tính chất hóa học
Từ cấu trúc của 2-methylquinolin-4(1H)-on ta có thể thấy hợp chất này có cả
tính nucleophil và electrophil:
18
- Xem thêm -