Khóa luận tốt nghiệp Hóa hữu cơ: Tổng hợp và chuyển hoá 4-amino-5-{[(4,6-dimethylpyrimidin-2-yl)sulfanyl]methyl}-1,2,4-triazole-3-thiol

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Hóa Hữu Cơ ĐỀ TÀI TỔNG HỢP VÀ CHUYỂN HOÁ 4-AMINO-5-{[(4,6-DIMETHYLPYRIMIDIN-2-YL)SULFANYL]METHYL} -1,2,4-TRIAZOLE-3-THIOL Người hướng dẫn khoa học:Th.S LÊ THỊ THU HƯƠNG TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THỊ THỤC OANH TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 5 NĂM 2013 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU................................................................................................................5 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN .........................................................................................7 I.1. Pyrimidine ............................................................................................................7 I.1.1. Cấu tạo...........................................................................................................7 I.1.2. Một số phương pháp tổng hợp dị vòng pyrimidine.......................................8 I.1.3. Các dẫn xuất sulfanyl của pyrimidine .........................................................10 I.1.4. Tính chất hóa học.........................................................................................11 I.1.5. Hoạt tính sinh học của vòng pyrimidine......................................................13 I.2. Giới thiệu về 4-amino-1,2,4-triazole-3-thiol/thione và dẫn xuất .......................15 I.2.1. Đặc điểm cấu tạo..........................................................................................15 I.2.2. Một số phương pháp tổng hợp 4-amino-1,2,4-triazole-3-thiol/thione.........16 I.2.3. Một số hoạt tính sinh học của 4-amino-1,2,4-triazole-3-thiol/thione..........19 I.3. Một số phản ứng chuyển hoá của 4-amino-1,2,4-triazole-3-thiol/thione..........21 I.3.1. Phản ứng ở nhóm -SH..................................................................................21 I.3.2. Phản ứng ở nhóm -NH2 ...............................................................................22 I.3.3. Phản ứng đồng thời ở hai nhóm –NH2 và -SH............................................23 CHƯƠNG II. THỰC NGHIỆM ................................................................................32 II.1. Sơ đồ thực nghiệm ............................................................................................32 II.2. Tổng hợp 4,6-dimethylpyrimidin-2-thiol/thione (N1) ......................................32 II.3. Tổng hợp 2-[(4,6-dimethylpyrimidin-2-yl)sulfanyl]acetohydrazide (N3)........33 II.3.1. Tổng hợp ethyl [(4,6-dimethylpyrimidin-2-yl)sulfanyl]acetate (N2).........33 II.3.2. Tổng hợp 2-[(4,6-dimethylpyrimidin-2-yl)sulfanyl]acetohydrazide (N3).35 II.4. Tổng hợp 4-amino-5-{[(4,6-dimethylpyrimidin-2-yl)sulfanyl]methyl}-1,2,4-triazole-3-thiol (N4)..................................................................................................35 II.4.1. Tổng hợp kali thiosermicarbazate (N4’).....................................................36 II.4.2. Tổng hợp 4-amino-5{[(4,6-dimethylpyrimidin-2-yl)sulfanyl]methyl}-1,2,4-triazole-3-thiol (N4).....................................................................................36 II.5. Tổng hợp các dẫn xuất chứa dị vòng thiadiazepine (N5, N6, N7) ....................37 II.5.1. Tổng hợp N5 (X:-H) ...................................................................................37 II.5.2. Tổng hợp N6 (X:-Cl) ..................................................................................38 II.5.3. Tổng hợp N7 (X:-CH3)...............................................................................39 II.6. Xác định tính chất .............................................................................................41 II.6.1. Xác định nhiệt độ nóng chảy......................................................................41 II.6.2. Phổ hồng ngoại (IR)...................................................................................41 II.6.3. Phổ cộng hưởng từ proton (1H-NMR)........................................................41 II.6.4. Hoạt tính kháng khuẩn ...............................................................................41 CHƯƠNG III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..........................................................43 III.1. Tổng hợp 4,6-dimethylpyrimidin-2-thiol/thione (N1).....................................43 III.1.1. Cơ chế phản ứng .......................................................................................43 III.1.2. Phân tích phổ hồng ngoại..........................................................................44 III.2. Tổng hợp Tổng hợp 2-[(4,6-dimethylpyrimidin-2-y)lsulfanyl]acetohydrazide (N3)...............................................................................44 III.2.1. Tổng hợp ethyl 2-(4,6-dimethylpyrimidin-2-ylsulfanyl)acetate (N2).......44 III.2.2. Tổng hợp 2-[(4,6-dimethylpyrimidin-2-yl)sulfanyl]acetohydrazide (N3)46 III.3. Tổng hợp 4-amino-5-{[(4,6-dimethylpyrimidin-2-yl)sulfanyl]methyl}-1,2,4-triazole-3-thiol/thione (N4)..............................................................................48 III.3.1. Tổng hợp kali thiosemicarbazate (N4’).....................................................48 III.3.2. Tổng hợp 4-amino-5-{[(4,6-dimethylpyrimidin-2-yl)sulfanyl]methyl}-1,2,4-triazole-3-thiol/thione (N4)..........................................................................48 III.4. Tổng hợp các hợp chất chứa dị vòng thiadiazepine N5, N6. N7......................52 III.4.1. Cơ chế phản ứng .......................................................................................52 III.4.2. Phân tích phổ hồng ngoại..........................................................................54 III.4.3. Phân tích phổ cộng hưởng từ H1-NMR.....................................................55 III.4.4. Kết quả khảo sát hoạt tính sinh học ..........................................................61 CHƯƠNG IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ..............................................................62 CHƯƠNG V. TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................64 DANH MỤC CÁC BẢNG  Bảng 1.1 Kết quả khảo sát khả năng kháng khuẩn của hợp chất (25) .................20 Bảng 1.2 Kết quả khảo sát khả năng kháng khuẩn, kháng nấm của hợp chất (26)................................................................................................................................21 Bảng 1.3 Kết quả khảo sát khả năng kháng khuẩn của hợp chất 3a-e, 4a-e.........27 Bảng 1.4 Kết quả khảo sát khả năng kháng nấm của hợp chất 3a-e, 4a-e............28 Bảng 1.5 Kết quả khảo sát khả năng kháng nấm của các hợp chất tổng hợp.......29 Bảng 1.6 Khả năng kháng nấm của chất chất chuẩn (fluconazole)........................29 Bảng 2.1: Tính chất vật lý các hợp chất trong quy trình thực nghiệm..................41 Bảng 3.1. Pic hấp thụ tiêu biểu trên phổ hồng ngoại của các hợp chất ................60 Bảng 3.2 Các tín hiệu trên phổ 1H-NMR của các hợp chất tổng hợp ...................60 Bảng 3.3. Kết quả khảo sát hoạt tính sinh học.........................................................61 DANH MỤC HÌNH VẼ  Hình 3.1: Phổ hồng ngoại của hợp chất N1...............................................................44 Hình 3.2: Phổ hồng ngoại của hợp chất N3...............................................................47 Hình 3.3: Phổ hồng ngoại của hợp chất N4...............................................................50 Hình 3.4: Phổ 1H-NMR của hợp chất N4 ..................................................................51 Hình 3.5. Phổ IR của hợp chất N5, N6, N7 ...............................................................54 Hình 3.6 Phổ 1H-NMR của hợp chất N5 ...................................................................55 Hình 3.7. Phổ 1H-NMR của hợp chất N6 ..................................................................57 Hình 3.8. Phổ 1H-NMR của hợp chất N7 ..................................................................58 LỜI MỞ ĐẦU Cùng với sự phát triển của hóa học hữu cơ nói chung, từ lâu các hợp chất dị vòng đã được nghiên cứu và ứng dụng trong nhiều ngành khoa học kỹ thuật, mang lại nhiều lợi ích cho con người. Nhiều công trình nghiên cứu đã được công bố chứng tỏ sự quan tâm của các nhà khoa học đối với hợp chất dị vòng. Nhờ đó mà các hợp chất dị vòng ngày càng hiện diện nhiều hơn trong các lĩnh vực của đời sống, góp phần cải thiện chất lượng cuộc sống không ngừng tốt đẹp hơn. Các dẫn xuất chứa dị vòng pyrimidine là những hợp chất quan trọng giữ vai trò trong quá trình chuyển hóa sinh học trong cơ thể người. Bên cạnh đó, dị vòng pyrimidine còn thể hiện khả năng kháng nấm, vi khuẩn, điều trị ung thư, hạ sốt… Các dẫn xuất của 4-amino-1,2,4-triazole-3-thiol/thione thể hiện nhiều đặc tính sinh học với phổ rộng, kháng được nhiều loại nấm, vi khuẩn; có khả năng chống viêm, kích thích sinh trưởng…. Các dẫn xuất chứa dị vòng 1,3,4-thiadiazepine đã thể hiện tiềm năng to lớn đối ngành y học với nhiều đặc tính sinh học quý báu, kháng mạnh với nhiều loại vi trùng, nấm. Ngoài ra, dị vòng này còn thể hiện nhiều đặc tính dược lí, là một thành phần quan trọng để điều chế những loại thuốc chống những căn bệnh nguy hiểm: chống HIV, chống co giật, kháng siêu vi, kháng u, chống loạn nhịp tim, chống trầm cảm, an thần …. Vì những đặc tính sinh học quý báu kể trên chúng tôi chọn đề tài “Tổng hợp và chuyển hóa 4-amino-5-{[(4,6-dimethylpyrimidine-2-yl)sunfanyl]methyl}-1,2,4- triazole-3-thiol” Mục tiêu đề tài: 1. Tiến hành tổng hợp hợp chất 4-amino-5-{[(4,6-dimethylpyrimidine-2- yl)sunfanyl]methyl}-1,2,4-triazole-3-thiol. ... - tailieumienphi.vn