Khóa luận tốt nghiệp Hóa học: Tổng hợp và chuyển hóa 4,6-Dimethylpyrimidine-2-thiol

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN HÓA HỌC Chuyên ngành: Hóa hữu cơ Đề tài: TỔNG HỢP VÀ CHUYỂN HÓA 4,6-DIMETHYLPYRIMIDINE-2- THIOL Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn TiếnCông Sinh viên thực hiện: Phạm Ngọc Nam THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - 2013 LỜI CẢM ƠN Để có thể hoàn thành đề tài khóa luận tốt nghiệp này, ngoài sự nỗ lực của chính bản thân em còn có sự giúp đỡ tận tình của quý thầy cô và các bạn sinh viên khoa Hóa học, trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh. Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến: Thầy Nguyễn Tiến Công, người không những đã hướng dẫn mà còn dìu dắt, tận tình giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đề tài khóa luận tốt nghiệp. Thầy Trương Quốc Phú, người đã h ỗ trợ em tiến hành ghi phổ IR của các hợp chất và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất có thể để em có thể hoàn thành khóa luận. Thầy Đặng Vũ Lương, phòng NMR – Viện khoa học và công nghệ, viện Hóa học Việt Nam, đã hỗ trợ em tiến hành ghi phổ 1H-NMR, 13C-NMR, HSQC, HMBC của các hợp chất đã tổng hợp được. Quý thầy cô phòng phân tích trung tâm, trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã hỗ trợ em tiến hành ghi phổ LC-MS của các hợp chất tổng hợp được. Cô Trần Thị Minh Định, phòng vi sinh, khoa Sinh học, trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện thuận lợi cho em thăm dò hoạt tính sinh học của các chất tổng hợp được. Quý thầy cô, gia đình, bạn bè và đặc biệt là các bạn sinh viên trong nhóm khóa luận đã luôn dành nhiều tình cảm, động viên và hỗ trợ cho em trong suốt thời gian theo học tập tại trường và trong thời gian thực hiện đề tài khóa luận tốt nghiệp. 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 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! Tp.HCM, ngày 10 tháng 05 năm 2013 Phạm Ngọc Nam MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN.............................................................................................................2 LỜI MỞ ĐẦU.............................................................................................................5 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN .......................................................................................7 I. Pyrimidine.................................................................................................7 I.1. Đặc điểm cấu tạo................................................................................7 I.2. Tính chất vật lý ..................................................................................8 I.3. Tầm quan trọng của pyrimidine.........................................................8 I.4. Tình hình tổng hợp pyrimidine-2-thiol............................................13 II. Hydrazide...............................................................................................17 II.1 Đặc điểm cấu tạo.............................................................................17 II.2. Phương pháp tổng hợp hydrazide và một số hướng chuyển hóa ...18 III. Giới thiệu về 1,2,4-triazolo[4,3]pyrimidine.........................................25 IV. Giới thiệu về hợp chất amide...............................................................31 CHƯƠNG II: THỰC NGHIỆM................................................................................35 I. SƠ ĐỒ THỰC NGHIỆM .......................................................................35 II. TỔNG HỢP...........................................................................................36 II.1. Tổng hợp 4,6-dimethylpyrimidin-2-thiol (1) .................................36 II.2. Tổng hợp 2-[(4,6-dimethylpyrimidin-2-yl)sulfanyl]acetohydrazide (2)......................................................................................................................37 II.3. Tổng hợp 5,7-dimethyl-[1,2,4]triazolo[4,3-a]pyrimidine-3-thiol (3) ...........................................................................................................................38 II.4. Tổng hợp 2-((5,7-dimethyl-[1,2,4]triazolo[4,3-a]pyrimidin-3- yl)thio)-N-(4-nitrophenyl)acetamide (4a).........................................................39 II.5. Tổng hợp 2-((5,7-dimethyl-[1,2,4]triazolo[4,3-a]pyrimidin-3- yl)thio)-N-(3-hydroxyphenyl)acetamide (4b)...................................................40 II.6. Tổng hợp 2-((5,7-dimethyl-[1,2,4]triazolo[4,3-a]pyrimidin-3- yl)thio)-N-(p-tolyl)acetamide (4c)....................................................................41 III. XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC VÀ MỘT SỐ TÍNH CHẤT VẬT LÝ:.......41 III.1. Xác định nhiệt độ nóng chảy:........................................................41 III.2. Phổ hồng ngoại (IR):.....................................................................42 III.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân NMR:..............................................42 III.4. Phổ khối lượng (HR-MS):.............................................................42 III.5. Thăm dò hoạt tính sinh học:..........................................................42 CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN..........................................................44 I. Tổng hợp 4,6-dimethylpyrimidine-2(1H)-thione (1)..........................44 II. Tổng hợp (4,6-dimethylpyrimidin-2-ylsulfanyl)acetohydrazide (2):46 III. Tổng hợp 5,7-dimethyl-[1,2,4]triazolo[4,3-a]pyrimidine-3-thiol (3): ...........................................................................................................................50 IV. Tổng hợp dẫn xuất thế N-Aryl 2-((5,7-dimethyl-[1,2,4]triazolo[4,3- a]pyrimidin-3-yl)thio)acetamide:......................................................................57 V. Thăm dò hoạt tính sinh học...............................................................70 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT.............................................................71 CHƯƠNG V: TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................72 PHỤ LỤC..................................................................................................................79 LỜI MỞ ĐẦU Cùng với sự phát triển của hóa học hữu cơ nói chung, hóa học các hợp chất dị vòng ngày càng phát triển và có nhiều ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực của đời sống và kỹ thuật. Thực tế nghiên cứu cho thấy, hằng năm, số công trình nghiên cứu về hóa học dị vòng chiếm hơn nữa số công trình nghiên cứu về hóa học hữu cơ nói chung, điều đó cho thấy vị trí vô cùng quan trọng của hóa học dị vòng. Dị vòng pyrimidine được biết đến như một hợp chất đóng vai trò chuyển hóa sinh học, nó là bộ khung của các phân tử thymine, cytosine, uracil – Những hợp chất cấu trúc nên acid nucleic, ADN, ARN,… Bên cạnh đó các dẫn xuất chứa dị vòng pyrimidine là một đối tượng hấp dẫn để nghiên cứu về tính chất và ứng dụng của nó trong thực tiễn bởi lẽ các dẫn xuất chứa dị vòng pyrimidine có những đặc tính sinh học quý báu như kháng khuẩn, kháng nấm, chống viêm,…ngoài ra các dẫn xuất chứa dị vòng pyrimidine còn được dùng làm thuốc chữa những bệnh thường gặp như thương hàn, sốt rét, ho,…đến những bệnh thế kỷ như lao, cúm, giang mai, AIDS… Nhìn lại lịch sử nghiên cứu, các dẫn xuất sulfanyl của dị vòng pyrimidine thường có những đặc tính sinh học kháng khuẩn, kháng nấm, chống vi sinh cao. Với ý nghĩa thực tiễn và tầm quan trọng của dị vòng pyrimidine cũng nhu các dẫn xuất sulfanyl của nó đã thúc đẩy chúng tôi quyết định thực hiện đề tài: Tổng hợp và chuyển hóa 4,6-dimethylpyrimidine-2-thiol Mục tiêu của đề tài: Từ acetylacetone và thiourea tổng hợp được hợp chất 4,6-dimethylpyrimidine-2-thiol. Tiếp tục chuyển hóa hợp chất 4,6-dimethylpyrimidine-2-thiol thành hợp chất ester, hydrazide và hợp chất 5,7-dimethyl-[1,2,4]triazolo[4,3-a]pyrimidine-3-thiol. Sau đó tiếp tục chuyển hóa hợp chất này thành các dẫn xuất N-aryl 2-[(5,7-dimethyl-[1,2,4]triazolo[4,3-a]pyrimidin-3-yl)thio]acetamide. ... - tailieumienphi.vn