Khóa luận tốt nghiệp Hóa hữu cơ: Tổng hợp 1-(4-Hydroxy-3-Methoxyphenyl)-3-(8-Hydroxyquinolin-5-yl)prop-2-en-1-one và 1-(4-Hydroxyphenyl)-3-(8-Hydroxy-Quinolin-5-yl)-2-Methylprop-2-en-1-one từ 8 Hydroxyquinoline

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CỬ NHÂN HÓA HỌC CHUYÊN NGÀNH : HÓA HỮU CƠ TỔNG HỢP 1-(4-HYDROXY-3-METHOXYPHENYL)- 3-(8-HYDROXYQUINOLIN-5-YL)PROP-2-EN-1-ONE VÀ 1-(4-HYDROXYPHENYL)-3-(8-HYDROXY QUINOLIN-5-YL)-2-METHYLPROP-2-EN-1-ONE TỪ 8-HYDROXYQUINOLINE GVHD : Th.S Lê Văn Đăng SVTH : Lê Thanh Long MSSV : K34106031 Thành phố Hồ Chí Minh Ngày 15 tháng 10 năm 2012 LỜI CẢM ƠN Sau bốn năm học tại Trường Đại học sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, em đã hoàn thành khóa luận tốt nghiệp khá suôn sẻ và may mắn, em rất hạnh phúc và vui mừng. Với sự giúp đỡ của thầy cô và bạn bè, em đã có những thành quả nhất định. Đặc biệt, em muốn gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến Thầy Lê Văn Đăng – người Thầy tận tâm luôn nhắc nhở và khích lệ em trong khi thực hiện khóa luận. Em xin cảm ơn gia đình đã tạo điều kiện cho em thực hiện đề tài này. Em xin cảm ơn những thầy cô khoa Hóa, đặc biệt là tổ bộ môn Hóa hữu cơ cũng như phòng thí nghiệm hữu cơ đã hỗ trợ em về dụng cụ và hóa chất. Cảm ơn những người bạn đã có mặt và giúp đỡ em trong quá trình làm khóa luận. Với thời gian thực hiện hạn hẹp và vốn kinh nghiệm ít ỏi, khóa luận sẽ không thể tránh khỏi những thiếu xót. Vì vậy, em xin tiếp thu những ý kiến đóng góp của quý thầy cô và các bạn. Em xin chân thành cảm ơn! Thành phố Hồ Chí Minh – 15.10.2012 Lê Thanh Long MỤC LỤC MỤC LỤC.......................................................................................................................2 LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................................4 PHẦN 1: TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU CHUNG ..........................................................6 1.1. Tình hình tổng hợp các chất chứa vòng quinoline ...................................................6 1.2. Tổng quan về 8-hydroxyquinoline ...........................................................................8 1.2.1. Giới thiệu chung...............................................................................................8 1.2.2. Tính chất cơ bản...............................................................................................9 PHẦN 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT....................................................................................10 2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng phản ứng thế electrophile trong vòng thơm..... .....................................................................................................................................10 2.2.1. Ảnh hưởng của cấu trúc chất ban đầu ...........................................................10 2.2.2. Ảnh hưởng của tác nhân electrophile ............................................................11 2.2.3. Ảnh hưởng của dung môi................................................................................11 2.2. Các phương pháp formyl hóa nhân thơm...............................................................11 2.2.1. Phản ứng Reimer – Tiemann.............................................................................11 2.2.1.1. Cơ chế phản ứng .........................................................................................12 2.2.1.2. Phạm vi ứng dụng........................................................................................15 2.2.1.3. Hạn chế........................................................................................................15 2.2.1.4. Điều kiện tiến hành phản ứng .....................................................................15 2.2.2. Các phản ứng forlmyl hóa khác ........................................................................15 2.2.2.1. Formyl hóa Gattermann – Koch .................................................................15 2.2.2.2. Phản ứng forlmyl hóa Gatterman................................................................16 2.2.2.3. Tổng hợp Vilsmeier .....................................................................................16 2.2.2.4. Forlmyl hóa bằng tác nhân formyl chloride ...............................................18 2.2.2.5. Formyl hóa bằng chloromethylene dibenzoate và dichloromethyl alkyl ether............................................................................................................................. 18 2.2.2.6. Formyl hóa bằng ethyloxalyl fluoride.........................................................19 2.2.2.7. Formyl hóa bằng formyl chloride oxime.....................................................19 2.2.2.8. Formyl hóa bằng alkyl octoformiate...........................................................20 2.2.2.9. Từ hợp chất cơ kim......................................................................................20 2.3. Phản ứng aldol – croton hóa tạo hợp chất ketone α,β – không no .........................21 2.3.1. Phản ứng aldol hóa...........................................................................................21 2.3.1.1. Xúc tác base.................................................................................................22 2.3.1.2. Xúc tác acid.................................................................................................22 2.3.2. Phản ứng croton hóa.........................................................................................23 PHẦN 3: THỰC NGHIỆM – THẢO LUẬN KẾT QUẢ.............................................25 3.1. Tổng hợp và xác định nhiệt độ nóng chảy ...........................................................25 3.1.1. Tổng hợp 5-formyl-8-hydroxyquinoline từ 8-hydroxyquinoline ....................25 3.1.2. Tổng hợp 1-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-3-(8-hydroxyquinolin-5-yl)prop-2- en-1-one.........................................................................................................................29 3.1.3. Tổng hợp 1-(4-hydroxyphenyl)-3-(8-hydroxyquinolin-5-yl)-2-methylprop-2- en-1-one.........................................................................................................................33 3.2. Quy kết và biện luận phổ......................................................................................35 3.2.1. Biện luận phổ 5-formyl-8-hydroxyquinoline..................................................35 3.2.2. Biện luận phổ của 1-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-3-(8-hydroxyquinolin-5-yl)prop-2-en-1-one.........................................................................................................40 3.2.3. Biện luận phổ 1-(4-hydroxyphenyl)-3-(8-hydroxyquinolin-5-yl)-2- methylprop-2-en-1-one .................................................................................................45 PHẦN 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT..........................................................................53 4.1. Kết luận.................................................................................................................53 4.2. Đề xuất..................................................................................................................53 TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................54 PHỤLỤC.......................................................................................................................55 LỜI MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Hầu hết các chế phẩm y học hiện nay đều có nguồn gốc từ các hợp chất dị vòng. Vì vậy, vai trò của hợp chất dị vòng ngày càng lớn và chiếm vị trí quan trọng trong các ngành hóa học cũng như dược học. Trong ngành hóa học phân tích, hợp chất dị vòng cũng có vai trò quan trọng vì là nguồn thuốc thử phổ biến. Các hợp chất dị vòng đã và đang góp phần rất lớn vào quá trình phát triển của các ngành khác. Trong các hợp chất dị vòng, hợp chất dị vòng chứa nitrogen có hoạt tính sinh học cao. Vì vậy, nhóm hợp chất dị vòng này có vai trò quan trọng được quan tâm rất nhiều để nghiên cứu và tổng hợp. Đặc biệt là các dẫn xuất của quinoline đã được sử dụng làm thuốc chống sốt rét, kiết lị, lao phổi…từ đó, các công trình nghiên cứu hoạt tính sinh học của các dẫn xuất aldehyde và ketone chứa nhân quinoline phát triển và trở nên đa dạng. Điển hình cho hợp chất dị vòng chưa nhân quinoline là 8-hydroxyquinoline và các dẫn xuất của nó. Chúng có hoạt tính sinh học và dược liệu cao, đồng thời còn là thuốc thử hữu cơ thường gặp trong hóa học phân tích do khả năng tạo phức với nhiều cation kim loại, được ứng dụng rộng rãi trong thực tế để phân tích định lượng. Do đó, việc nghiên cứu và tổng hợp các dẫn xuất carbonyl của 8-hydroxyquinoline vì các lý do chính sau: Có khả năng tạo phức với ion kim loại nên được ứng dụng rộng rãi trong hóa học phân tích. Các dẫn xuất α,β-không no là mô hình tốt dùng để nghiên cứu sự ảnh hưởng qua lại của các nguyên tử hay nhóm nguyên tử trong phân tử. Các dẫn xuất α,β-không no của chúng còn có hoạt tính sinh học cao và các đặc tính sinh lý như: chống lao, chống nấm, diệt khuẩn được sử sụng trong dược phẩm chữa bệnh. Bước đầu làm quen với nghiên cứu khoa học thực nghiệm nhằm nâng cao kĩ năng thực hành, làm tiền đề cho quá trình học tập sau này. ... - tailieumienphi.vn