Xem mẫu
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA HÓA HỌC
BÁO CÁO KHÓA LUẬN
TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI
TỔNG HỢP MỘT SỐ HỢP CHẤT
CHỨA DỊ VÒNG 1,3,4-OXADIAZOLE
LÀ DẪN XUẤT CỦA ACID SALICYLIC
SVTT: Trương Ngọc Anh Luân
MSSV: K38.106.070
GVHD: PGS.TS Nguyễn Tiến Công
TP. Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2016
LỜI CẢM ƠN
“Không thầy đố mày làm nên”
Đây là điều mà em luôn nghĩ đến sau khi khóa luận này được hoàn thành! Giá trị
của đề tài là một phần công lao và sự giúp đỡ tận tình mà thầy cô đã hết lòng truyền dạy
cho em trong suốt 4 năm qua. Nhân dịp này em xin được gửi lời cảm ơn chân thành nhất
đến:
Quý thầy cô trong ban chủ nhiệm khoa Hóa trường ĐHSP TP. HCM.
Quý thầy cô ở tổ bộ môn Hóa Hữu Cơ.
Cùng toàn thể thầy cô ở trường ĐHSP TP. HCM.
Đặc biệt thầy Nguyễn Tiến Công, người đã hướng dẫn em hoàn thành khóa luận
này. Trong thời gian tiến hành nghiên cứu nếu không có sự chỉ bảo tận tình của thầy từ
việc tìm tư liệu đến những lúc sửa chữa, bổ sung, động viên khích lệ tinh thần cho chúng
em thì đề tài đã không được hoàn thành như ngày hôm nay. Nhân dịp này em xin trân
trọng gửi đến thầy lời cảm ơn sâu sắc nhất.
Xin cảm ơn các anh/chị/bạn/em phòng Tổng hợp hữu cơ đã quan tâm, động viên
và giúp đỡ cho khóa luận được thành công.
Do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên khóa luận không tránh khỏi những
thiếu sót. Vì vậy em xin ghi nhận và biết ơn những ý kiến đóng góp quý báu từ quí Thầy,
Cô và các bạn để đề tài được hoàn thiện và có ý nghĩa hơn.
Kính chúc quý thầy cô, các bạn và những người thân của em lời chúc sức khỏe, lời
cảm ơn chân thành nhất!
Trân trọng!
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ............................................................................................. 3
1.1. Đại cương về acid salicylic và dẫn xuất ................................................................. 3
1.1.1. Cấu tạo ............................................................................................................... 3
1.1.2. Điều chế ............................................................................................................. 3
1.1.3. Một số phản ứng chuyển hóa từ acid salicylic và ứng dụng ............................. 4
1.2. Giới thiệu về dị vòng 1,3,4-oxadiazole và dẫn xuất 5-aryl-2-amino-1,3,4oxadiazole. ..................................................................................................................... 11
1.2.1. Đặc điểm cấu trúc ............................................................................................ 11
1.2.2. Một số phương pháp tổng hợp dị vòng 1,3,4-oxadiazole và dẫn xuất 5-aryl1,3,4-oxadiazole-2-thiol. ........................................................................................... 12
1.2.3. Tổng hợp các hợp chất 2-amino-1,3,4-oxadiazole. ......................................... 15
1.2.4. Tổng hợp các hợp chất 1,3,4-oxadiazole-2-thiol ............................................. 17
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM ...................................................................................... 21
2.1. Sơ đồ tổng hợp ....................................................................................................... 21
2.2. Thực nghiệm .......................................................................................................... 21
2.2.1. Tổng hợp methyl salicylate (2) ........................................................................ 21
2.2.2. Tổng hợp methyl 2-hydroxy-5-iodobenzoate (3) ............................................ 22
2.2.3. Tổng hợp 2-hydroxy-5-iodobenzohydrazide (4) ............................................. 23
2.2.4. Tổng hợp 5-(2-hydroxy-5-iodophenyl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol (5) ............... 24
2.2.5. Tổng hợp của một số amine chứa dị vòng 1,3,4-oxadiazole (6a-b) ................ 25
2.3. Xác định cấu trúc và một số tính chất vật lý ........................................................ 26
2.3.1. Xác định nhiệt độ nóng chảy ........................................................................... 26
2.3.2. Phổ hồng ngoại (IR) ........................................................................................ 26
2.3.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR, 13C-NMR và 2D NMR) ................... 26
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.................................................................. 27
3.1. Tổng hợp methyl salicylate (2) .............................................................................. 27
3.2. Tổng hợp methyl 2-hydroxy-5-iodobenzoate (3) .................................................. 28
3.2.1. Cơ chế phản ứng .............................................................................................. 28
3.2.2. Phân tích cấu trúc ............................................................................................ 29
3.3. Tổng hợp 2-hydroxy-5-iodobenzohydrazide (4) ................................................... 31
3.3.1. Cơ chế phản ứng .............................................................................................. 31
3.3.2. Phân tích cấu trúc ............................................................................................ 32
3.4. Tổng hợp 5-(2-hydroxy-5-iodophenyl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol (5) ..................... 33
3.4.1. Cơ chế phản ứng .............................................................................................. 33
3.4.2. Phân tích cấu trúc ............................................................................................ 34
3.5. Tổng hợp các hợp chất N-aryl-5-(2-hydroxy-5-iodophenyl)-1,3,4-oxadiazol-2amine (6a-b) ................................................................................................................. 38
3.5.1. Cơ chế phản ứng .............................................................................................. 38
3.5.2. Phân tích cấu trúc ............................................................................................ 40
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ..................................................................... 49
4.1. Kết luận .................................................................................................................. 49
4.2. Đề xuất ................................................................................................................... 49
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................... 50
PHỤ LỤC ......................................................................................................................... 56
LỜI MỞ ĐẦU
I.
Lí do chọn đề tài .
Ngày nay, hóa học nói chung và hóa học hữu cơ nói riêng đóng một vai trò vô cùng
quan trọng trong đời sống và sản xuất. Các kết quả nghiên cứu của hóa học hữu cơ được
ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu khác như hóa sinh, hóa dược, mỹ
phẩm, phân bón… Trong đó tổng hợp hữu cơ chiếm một vị trí rất quan trọng trong ngành
hóa học hữu cơ. Từ các chất tổng hợp được, con người đã ứng dụng làm thuốc chữa bệnh,
phân bón cho cây trồng, thuốc diệt trừ sâu bệnh cho vật nuôi và cây trồng…
Acid salicylic và một số dẫn xuất của nó đã từ lâu được biết tới như là những hợp chất
có khả năng giảm đau, hạ sốt, …: Aspirin có tác dụng hạ sốt, Ethenzamide có tác dụng
giảm đau, chống viêm. Một số nghiên cứu gần đây cho thấy dẫn xuất của acid salicylic có
khả năng kháng vi sinh vật khá tốt [1-2]. Đặc biệt các dẫn chất của iodosalicylanilide có
tác dụng kháng khuẩn mạnh trên nhiều chủng như Streptococus, S.aureus,... (tác dụng
yếu hơn đối với E.Coli và Pseudomonas aeruginosae) [3].
Bên cạnh đó trong những năm gần đây, hóa học dị vòng ngày càng phát triển mạnh
mẽ. Người ta quan tâm đến các dị vòng không chỉ về những tính chất lí hóa học đặc biệt
mà còn về những ứng dụng quan trọng của chúng trong thực tiễn. Trong đó hóa học các
hợp chất aryl-1,3,4-oxadiazole là lĩnh vực rất phát triển của hóa học hữu cơ, nhờ có phổ
hoạt tính sinh học rất rộng, các dẫn xuất aryl-1,3,4-oxadiazol có thể được dùng trong y
học để diệt khuẩn, chống nấm mốc, làm thuốc giảm đau, kháng viêm và gần đây đang
được nghiên cứu để thay thế các thuốc có gốc nucleozide ức chế sự phát triển của khối u
và virus HIV giai đoạn I [4-6]. Một vài công trình gần đây đã đề cập đến việc tổng hợp
các dẫn xuất của acid 5-iodosalicylic [9-10]. Tuy nhiên, các hợp chất chứa dị vòng 1,3,4oxadiazole là dẫn xuất của acid 5-iodosalicylic còn chưa thấy được đề cập đến.
Chính vì những tính năng hữu ích của axit salicylic và hợp chất aryl-1,3,4oxadiazone mà chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài : ‘’Tổng hợp một số hợp chất chứa
dị vòng 1,3,4-oxadiazole là dẫn xuất của acid salicylic’’
1
nguon tai.lieu . vn
KHOA HÓA HỌC
BÁO CÁO KHÓA LUẬN
TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI
TỔNG HỢP MỘT SỐ HỢP CHẤT
CHỨA DỊ VÒNG 1,3,4-OXADIAZOLE
LÀ DẪN XUẤT CỦA ACID SALICYLIC
SVTT: Trương Ngọc Anh Luân
MSSV: K38.106.070
GVHD: PGS.TS Nguyễn Tiến Công
TP. Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2016
LỜI CẢM ƠN
“Không thầy đố mày làm nên”
Đây là điều mà em luôn nghĩ đến sau khi khóa luận này được hoàn thành! Giá trị
của đề tài là một phần công lao và sự giúp đỡ tận tình mà thầy cô đã hết lòng truyền dạy
cho em trong suốt 4 năm qua. Nhân dịp này em xin được gửi lời cảm ơn chân thành nhất
đến:
Quý thầy cô trong ban chủ nhiệm khoa Hóa trường ĐHSP TP. HCM.
Quý thầy cô ở tổ bộ môn Hóa Hữu Cơ.
Cùng toàn thể thầy cô ở trường ĐHSP TP. HCM.
Đặc biệt thầy Nguyễn Tiến Công, người đã hướng dẫn em hoàn thành khóa luận
này. Trong thời gian tiến hành nghiên cứu nếu không có sự chỉ bảo tận tình của thầy từ
việc tìm tư liệu đến những lúc sửa chữa, bổ sung, động viên khích lệ tinh thần cho chúng
em thì đề tài đã không được hoàn thành như ngày hôm nay. Nhân dịp này em xin trân
trọng gửi đến thầy lời cảm ơn sâu sắc nhất.
Xin cảm ơn các anh/chị/bạn/em phòng Tổng hợp hữu cơ đã quan tâm, động viên
và giúp đỡ cho khóa luận được thành công.
Do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên khóa luận không tránh khỏi những
thiếu sót. Vì vậy em xin ghi nhận và biết ơn những ý kiến đóng góp quý báu từ quí Thầy,
Cô và các bạn để đề tài được hoàn thiện và có ý nghĩa hơn.
Kính chúc quý thầy cô, các bạn và những người thân của em lời chúc sức khỏe, lời
cảm ơn chân thành nhất!
Trân trọng!
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ............................................................................................. 3
1.1. Đại cương về acid salicylic và dẫn xuất ................................................................. 3
1.1.1. Cấu tạo ............................................................................................................... 3
1.1.2. Điều chế ............................................................................................................. 3
1.1.3. Một số phản ứng chuyển hóa từ acid salicylic và ứng dụng ............................. 4
1.2. Giới thiệu về dị vòng 1,3,4-oxadiazole và dẫn xuất 5-aryl-2-amino-1,3,4oxadiazole. ..................................................................................................................... 11
1.2.1. Đặc điểm cấu trúc ............................................................................................ 11
1.2.2. Một số phương pháp tổng hợp dị vòng 1,3,4-oxadiazole và dẫn xuất 5-aryl1,3,4-oxadiazole-2-thiol. ........................................................................................... 12
1.2.3. Tổng hợp các hợp chất 2-amino-1,3,4-oxadiazole. ......................................... 15
1.2.4. Tổng hợp các hợp chất 1,3,4-oxadiazole-2-thiol ............................................. 17
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM ...................................................................................... 21
2.1. Sơ đồ tổng hợp ....................................................................................................... 21
2.2. Thực nghiệm .......................................................................................................... 21
2.2.1. Tổng hợp methyl salicylate (2) ........................................................................ 21
2.2.2. Tổng hợp methyl 2-hydroxy-5-iodobenzoate (3) ............................................ 22
2.2.3. Tổng hợp 2-hydroxy-5-iodobenzohydrazide (4) ............................................. 23
2.2.4. Tổng hợp 5-(2-hydroxy-5-iodophenyl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol (5) ............... 24
2.2.5. Tổng hợp của một số amine chứa dị vòng 1,3,4-oxadiazole (6a-b) ................ 25
2.3. Xác định cấu trúc và một số tính chất vật lý ........................................................ 26
2.3.1. Xác định nhiệt độ nóng chảy ........................................................................... 26
2.3.2. Phổ hồng ngoại (IR) ........................................................................................ 26
2.3.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR, 13C-NMR và 2D NMR) ................... 26
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.................................................................. 27
3.1. Tổng hợp methyl salicylate (2) .............................................................................. 27
3.2. Tổng hợp methyl 2-hydroxy-5-iodobenzoate (3) .................................................. 28
3.2.1. Cơ chế phản ứng .............................................................................................. 28
3.2.2. Phân tích cấu trúc ............................................................................................ 29
3.3. Tổng hợp 2-hydroxy-5-iodobenzohydrazide (4) ................................................... 31
3.3.1. Cơ chế phản ứng .............................................................................................. 31
3.3.2. Phân tích cấu trúc ............................................................................................ 32
3.4. Tổng hợp 5-(2-hydroxy-5-iodophenyl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol (5) ..................... 33
3.4.1. Cơ chế phản ứng .............................................................................................. 33
3.4.2. Phân tích cấu trúc ............................................................................................ 34
3.5. Tổng hợp các hợp chất N-aryl-5-(2-hydroxy-5-iodophenyl)-1,3,4-oxadiazol-2amine (6a-b) ................................................................................................................. 38
3.5.1. Cơ chế phản ứng .............................................................................................. 38
3.5.2. Phân tích cấu trúc ............................................................................................ 40
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ..................................................................... 49
4.1. Kết luận .................................................................................................................. 49
4.2. Đề xuất ................................................................................................................... 49
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................... 50
PHỤ LỤC ......................................................................................................................... 56
LỜI MỞ ĐẦU
I.
Lí do chọn đề tài .
Ngày nay, hóa học nói chung và hóa học hữu cơ nói riêng đóng một vai trò vô cùng
quan trọng trong đời sống và sản xuất. Các kết quả nghiên cứu của hóa học hữu cơ được
ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu khác như hóa sinh, hóa dược, mỹ
phẩm, phân bón… Trong đó tổng hợp hữu cơ chiếm một vị trí rất quan trọng trong ngành
hóa học hữu cơ. Từ các chất tổng hợp được, con người đã ứng dụng làm thuốc chữa bệnh,
phân bón cho cây trồng, thuốc diệt trừ sâu bệnh cho vật nuôi và cây trồng…
Acid salicylic và một số dẫn xuất của nó đã từ lâu được biết tới như là những hợp chất
có khả năng giảm đau, hạ sốt, …: Aspirin có tác dụng hạ sốt, Ethenzamide có tác dụng
giảm đau, chống viêm. Một số nghiên cứu gần đây cho thấy dẫn xuất của acid salicylic có
khả năng kháng vi sinh vật khá tốt [1-2]. Đặc biệt các dẫn chất của iodosalicylanilide có
tác dụng kháng khuẩn mạnh trên nhiều chủng như Streptococus, S.aureus,... (tác dụng
yếu hơn đối với E.Coli và Pseudomonas aeruginosae) [3].
Bên cạnh đó trong những năm gần đây, hóa học dị vòng ngày càng phát triển mạnh
mẽ. Người ta quan tâm đến các dị vòng không chỉ về những tính chất lí hóa học đặc biệt
mà còn về những ứng dụng quan trọng của chúng trong thực tiễn. Trong đó hóa học các
hợp chất aryl-1,3,4-oxadiazole là lĩnh vực rất phát triển của hóa học hữu cơ, nhờ có phổ
hoạt tính sinh học rất rộng, các dẫn xuất aryl-1,3,4-oxadiazol có thể được dùng trong y
học để diệt khuẩn, chống nấm mốc, làm thuốc giảm đau, kháng viêm và gần đây đang
được nghiên cứu để thay thế các thuốc có gốc nucleozide ức chế sự phát triển của khối u
và virus HIV giai đoạn I [4-6]. Một vài công trình gần đây đã đề cập đến việc tổng hợp
các dẫn xuất của acid 5-iodosalicylic [9-10]. Tuy nhiên, các hợp chất chứa dị vòng 1,3,4oxadiazole là dẫn xuất của acid 5-iodosalicylic còn chưa thấy được đề cập đến.
Chính vì những tính năng hữu ích của axit salicylic và hợp chất aryl-1,3,4oxadiazone mà chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài : ‘’Tổng hợp một số hợp chất chứa
dị vòng 1,3,4-oxadiazole là dẫn xuất của acid salicylic’’
1