Tổng hợp cơ chất, chế tạo kít và nghiên cứu điều kiện tối ưu để nhuộm tế bào phục vụ chẩn đoán bệnh ung thư bạch cầu

Xác định cấu trúc của các hợp chất điều chế được bằng các phương pháp vật lý và hóa lý hiện đại Phổ IR, 1H-NMR và MS và nghiên cứu mối tương quan giữa độ nhạy của phản ứng nhuộm esteraza

Tổng hợp cơ chất, chế tạo kít và nghiên cứu điều kiện tối ưu để nhuộm tế bào phục vụ chẩn đoán bệnh ung thư bạch cầu

Trần Văn Tính

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Luận án TS ngành: Hóa học hữu cơ; Mã số: 62 44 27 01 Người hướng dẫn: PGS.TSKH Lưu Văn Bôi, GS.TS

Nguyễn Anh Trí Năm bảo vệ: 2012

Abstract: Nghiên cứu tổng hợp các

3-hiđroxi-(N-thế)naphtalen-2-cacboxamit làm nguyên liệu điều chế cơ chất nhuộm esteraza đặc hiệu tế bào bạch cầu người Nghiên cứu tổng hợp các este 3-(N-thế-cacbamoyl)naphtalen-2-yl cacboxylat làm cơ chất nhuộm esteraza đặc hiệu bạch cầu người Xác định cấu trúc của các hợp chất điều chế được bằng các phương pháp vật lý và hóa lý hiện đại (Phổ IR, 1H-NMR và MS) và nghiên cứu mối tương quan giữa

độ nhạy của phản ứng nhuộm esteraza với cấu trúc phân tử cơ chất bằng phương pháp tính hóa lượng

tử Nghiên cứu sử dụng este cacbamoyl)naphtalen-2-yl cacboxylat để nhuộm esteraza đặc hiệu bạch cầu người và tìm kiếm cơ chất mới có độ đặc hiệu và độ nhạy cao Nghiên cứu

3-(N-thế-2

ảnh hưởng hiệu ứng electron các nhóm thế X, hiệu ứng không gian của các gốc N-hiđrocacbon nhóm amit thế và các gốc cacboxylat trong phân tử cơ chất đến độ nhạy và độ đặc hiệu đối với phản ứng nhuộm esteraza Nghiên cứu tối ưu hóa quy trình nhuộm bằng phương pháp đơn hình và ứng dụng để chế tạo

bộ kít nhuộm esteraza dùng phân loại dòng tế bào trong bệnh bạch cầu người từ cơ chất tổng hợp được

Keywords: Hóa hữu cơ; Tổng hợp cơ chất; Chế tạo

kit; Nhuộm tế bào; Ung thư bạch cầu

Content

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Hiện nay việc phân loại dòng tế bào ung thư máu theo tiêu chuẩn của các nhà khoa học Pháp, Mỹ và Anh (gọi tắt

là tiêu chuẩn FAB) chủ yếu dựa trên kết quả của ba phương pháp: đánh dấu, miễn dịch và nhuộm hóa học tế bào Nhuộm esteraza đặc hiệu là một trong những phương pháp phổ biến để phân biệt ung thư bạch cầu dòng tuỷ với các dòng tế bào khác trong bệnh máu ác tính Naphtol AS-D cloaxetat là một cơ chất được sử dụng rộng rãi để nhuộm esteraza đặc hiệu do có độ nhạy và độ đặc hiệu cao đối với

tế bào bạch cầu dòng tuỷ so với các cơ chất khác Ngoài ra naphtol AS-D cloaxetat còn dùng để phân biệt nhiều loại đối tượng khác như vi khuẩn từ sa khoáng biển, khuẩn cầu tách từ huyết thanh nhiễm HIV… Tuy nhiên, có nhiều khó khăn khi sử dụng naphtol AS-D cloaxetat để nhuộm tế bào Một là, cho đến nay việc tổng hợp nguyên liệu đầu vẫn thực hiện theo phương pháp truyền thống nên hiệu suất

thấp; thứ hai, kết quả nhuộm chênh lệch so với phương pháp di truyền và miễn dịch còn cao (~29%); thứ ba, là cơ chất dễ phân hủy khi nhiệt độ >-200C, khó khăn trong vận chuyển và bảo quản Vì vậy, nghiên cứu sử dụng phương pháp tiên tiến để tổng hợp cơ chất mới có hoạt tính cao và giá thành rẻ hơn nhằm sản xuất kít nhuộm esteraza tế bào bạch cầu ở Việt Nam, phục vụ việc khám và chữa bệnh cho cộng đồng là đề tài có ý nghĩa khoa học, thực tiễn và kinh

tế - xã hội cấp thiết

2 Mục đích nghiên cứu

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là ứng dụng phương pháp mới, hiệu quả cao để tổng hợp cơ chất; khảo sát một cách có hệ thống mối quan hệ giữa cấu trúc và hoạt tính để tìm kiếm cơ chất mới có độ nhạy và độ đặc hiệu cao hơn; tối ưu hóa các điều kiện nhuộm nhằm giảm sự chênh lệch

và chế tạo bộ kít nhuộm esteraza để phân loại tế bào phục

vụ việc khám và điều trị bệnh ung thư máu

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án

1- Nghiên cứu tổng hợp các cacboxamit làm nguyên liệu điều chế cơ chất nhuộm esteraza đặc hiệu tế bào bạch cầu người

3-hiđroxi-(N-thế)naphtalen-2-2- Nghiên cứu tổng hợp các este cacbamoyl)naphtalen-2-yl cacboxylat làm cơ chất nhuộm esteraza đặc hiệu bạch cầu người

3-(N-thế-3- Xác định cấu trúc của các hợp chất điều chế được bằng các phương pháp vật lý và hóa lý hiện đại (Phổ IR, 1

NMR và MS) và nghiên cứu mối tương quan giữa độ nhạy của phản ứng nhuộm esteraza với cấu trúc phân tử

H-cơ chất bằng phương pháp tính hóa lượng tử

4

4- Nghiên cứu sử dụng este 2-yl cacboxylat để nhuộm esteraza đặc hiệu bạch cầu người và tìm kiếm cơ chất mới có độ đặc hiệu và độ nhạy cao

3-(N-thế-cacbamoyl)naphtalen-5- Nghiên cứu ảnh hưởng hiệu ứng electron các nhóm thế

X, hiệu ứng không gian của các gốc N-hiđrocacbon nhóm amit thế và các gốc cacboxylat trong phân tử cơ chất đến độ nhạy và độ đặc hiệu đối với phản ứng nhuộm esteraza

6- Nghiên cứu tối ưu hóa quy trình nhuộm bằng phương pháp đơn hình và ứng dụng để chế tạo bộ kít nhuộm esteraza dùng phân loại dòng tế bào trong bệnh bạch cầu người từ cơ chất tổng hợp được

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án

- Đã nghiên cứu tìm được điều kiện thích hợp để điều chế các nguyên liệu đầu 3-hiđroxi-(N-thế)naphtalen-2-cacboxamit bằng phương pháp truyền thống và phương pháp sử dụng kỹ thuật vi sóng

- Đã nghiên cứu cải tiến quy trình phản ứng giữa (N-thế)naphtalen-2-cacboxamit với các caboxylic cloanhiđrit và đã tổng hợp được các hợp chất 3-(N-thế-cacbamoyl)naphtalen-2-yl-cacboxylat có hoạt tính với esteraza đặc hiệu bạch cầu người

3-hiđroxi Đã nghiên cứu một cách có hệ thống và xác định được ảnh hưởng của hiệu ứng electron các nhóm thế X, yếu tố không gian của các gốc N-hiđrocacbon nhóm amit thế và của các gốc cacboxylat lên hoạt tính nhuộm esteraza đặc hiệu bạch cầu người

- Đã khảo sát có hệ thống phản ứng nhuộm esteraza đặc hiệu bạch cầu người bằng các hợp chất 3-(N-thế)naphtalen-2-yl-cacboxylat và đã xác định được cơ chất mới có độ nhạy cao hơn cơ chất naphtol AS-D cloaxetat của hãng Sigma

bán trên thị trường

- Đã tiến hành nghiên cứu kế hoạch hóa thực nghiệm theo phương pháp đơn hình và tìm được điều kiện tối ưu sản xuất kít nhuộm esteraza để phân loại dòng tế bào bệnh bạch cầu cấp

5 Điểm mới của luận án

- Đã nghiên cứu sử dụng kỹ thuật mới hiệu quả cao là phương pháp lò vi sóng để tổng hợp 16 3-hiđroxi-(N-thế)naphtalen-2-cacboxamit, trong đó có 3 chất mới

- Đã nghiên cứu cải tiến quy trình phản ứng giữa các hiđroxi- (N-thế)naphtalen-2-cacboxamit với cacboxylic cloanhiđrit Kết quả đã tổng hợp được 38 dẫn xuất 3-(N-thế-cacbamoyl)naphtalen-2-yl-cacboxylat, trong đó có 36 chất mới

3 Trên cơ sở nghiên cứu ảnh hưởng của hiệu ứng electron, hiệu ứng không gian và các gốc nhị diện của nhóm cacboxyl lên độ đặc hiệu, độ nhạy của cơ chất đối với phản ứng nhuộm esteraza, đã xác định được: Các nhóm thế đẩy cho điểm nhuộm cao hơn các nhóm thế hút điện

tử, các nhóm thế hút điện tử ở vị trí octo- cho điểm nhuộm cao hơn vị trí para- Điểm nhuộm cao nhất thuộc về các gốc N-hiđrocacbon amit thế và các nhóm cacboxylat kích thước trung bình Các góc nhị diện của nhóm cacboxyl có ảnh hưởng quan trọng đối với độ chọn lọc của esteraza trong phản ứng thủy phân gốc este và độ nhạy của cơ chất

- Đã điều chế được naphtol AS-OL -clopropionat làm cơ chất mới có độ đặc hiệu tương đương, nhưng độ nhạy cao hơn

bộ kit chế tạo được có tính đặc hiệu tương đương với sản phẩm của hãng Sigma, nhưng độ nhạy cao hơn 1,188 lần, được khuyến cáo đưa vào sản xuất thay thế sản phẩm nhập ngoại

6 Bố cục của luận án

Luận án gồm 135 trang, trong đó có 21 hình vẽ, đồ thị,

41 bảng biểu, chưa kể 129 trang phụ lục và 115 tài liệu tham khảo Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận án chia làm ba chương; chương I – Tổng quan tài liệu, gồm 24 trang; chương II – Thực nghiệm, gồm 22 trang và chương III – Kết quả và bàn luận, gồm 76 trang, Kết luận và kiến nghị 2 trang

Liên quan đến nội dung luận án đã đăng 1 bài trên Tạp chí Thông tin y dược, 3 bài báo trên Tạp chí hóa học (Viện KH&CN Việt Nam), 1 bài trên Tạp chí Khoa học (ĐHQG

Hà Nội) và đã đăng ký 1 bằng sáng chế (Cục sở hữu trí tuệ

2 3 1

4 6

5

7 8

NH R1OH

9

10

R1 = xiclohexyl, 1-naphtyl, 1-antraxyl và X-C6H4-;

trong đó X = o- và p-ankyl, o- và p-Hal, o- và p-NO2

1.1 Các phương pháp điều chế

Các hợp chất cacboxamit chủ yếu được điều chế bằng hai phương pháp truyền thống, gồm:

3-hiđroxi-(N-thế)naphtalen-2-a) Phương pháp trực tiếp một giai đoạn

OH

O OH

+

NH2PCl3/SOCl2

OH

O NH

b) Phương pháp gián tiếp hai giai đoạn

COOH OH

OH

- SO2COCl

CONH OH

X 1)

2)

3-Hiđroxi-(N-thế)naphtalen-2-cacboxamit điều chế theo các phương pháp truyền thống mất nhiều thời gian, tốn năng lượng và hiệu suất thấp (20-70%)

1.2 Tính chất của

3-hiđroxi-(N-thế)naphtalen-2-cacboxamit

Đã khái quát tính chất vật lý, tính chất phổ và các tính chất hóa học chủ yếu của 3-hiđroxi-(N-thế)naphtalen-2-cacboxamit

1.3 Ứng dụng của

3-hiđroxi-(N-thế)naphtalen-2-A

8

cacboxamit

3-Hiđroxi-(N-thế)naphtalen-2-cacboxamit được ứng dụng chủ yếu trong hai lĩnh vực

a) Làm phẩm màu: được tổng hợp bằng phản ứng ghép đôi với muối điazo

X 2

X 3

NH O

X

b) Làm cơ chất nhuộm hóa học tế bào

Chương 2 THỰC NGHIỆM 2.1 Hóa chất, thiết bị và dụng cụ dùng trong nghiên cứu

2.2 Các phương pháp nghiên cứu được sử dụng trong luận án

- Phương pháp tổng hợp hữu cơ truyền thống;

- Phương pháp tổng hợp hữu cơ sử dụng lò vi sóng;

- Phương pháp Vật lý và Hóa lý xác định cấu trúc;

- Phương pháp kế hoạch hóa thực nghiệm và thống

kê xử lý số liệu;

- Phương pháp nhuộm esteraza đặc hiệu tế bào và phương pháp FAB phân loại dòng tế bào;

- Phương pháp tính toán Hóa lượng tử Gaussian

2003 khảo sát mối tương quan định lượng giữa hoạt tính và cấu trúc

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Mục tiêu đề ra của luận án được thực hiện bắt đầu từ việc nghiên cứu phương pháp tổng hợp các chất 3-hiđroxi-(N-thế)naphtalen-2-cacboxamit làm nguyên liệu đầu để điều chế các cơ chất 3-(N-thế)-naphtalen-2-yl-cacboxylat dùng nhuộm tế bào bạch cầu

3.1 Tổng hợp 3-hiđroxi-(N-thế)naphtalen-2-cacboxamit

Các hợp chất cacboxamit có công thức chung như hình A trang 4, được chia làm hai dãy:

3-hiđroxi-(N-thế)naphtalen-2-1) Dãy 1: Naphtol AS-X

R1 = X-C6H4; x; X = o- và ankyl, o- và Hal, o- và

p-NO2

2) Dãy 2: R1 = xiclohexyl, phenyl, naphtyl, antraxyl, được tổng hợp để nghiên cứu ảnh hưởng hiệu ứng không

gian lên phản ứng nhuộm esteraza tế bào bạch cầu

3.1.1 Tổng hợp các naphtol AS-X bằng phương pháp truyền thống

Đun hồi lưu hỗn hợp axit 3-hiđroxi-2-naphtoic, dẫn xuất anilin và PCl3, theo tỷ lệ mol khác nhau, trong điều kiện không dung môi ở 120-1300C và có dung môi clobenzen ở 1350C, thời gian đến 2h Phản ứng xảy ra theo

10

X = o-CH3 (Ia), p-CH3 (Ib), o-Cl (Ic), p-Cl (Id), o-Br (Ie),

p-Br (If), o-NO2 (Ig), p-NO2 (Ih), o-OCH3 (Ii), p-OCH3

(Ij), o-COOCH3 (Ik), p-COOCH3 (Il)

Đã tìm được điều kiện thích hợp là: tỷ lệ mol axit hiđroxi-2-naphtoic : dẫn xuất anilin : PCl3 = 1 : 1 : 0,3; dung môi clobenzen; nhiệt độ 1300C và thời gian 2h Ở những điều kiện đó hiệu suất naphtol AS-X đạt 40-70%

Clobenzen

C O NH OH

I a-l

Microwave

PCl3, +

Kết quả khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ tác nhân, thời gian, nhiệt độ, bản chất dung môi và chế độ làm việc của lò vi

sóng lên hiệu suất sản phẩm Ia-l cho thấy, điều kiện thích

hợp là: tỷ lệ mol axit 3-hiđroxi-2-naphtoic : dẫn xuất anilin : PCl3 = 1 : 1 : 0,3; thời gian 20 phút, nhiệt độ 1300C; dung môi clobenzen; công suất lò 200w Trong những điều kiện

đó, hiệu suất naphtol AS-X Ia-l đạt 80 - 90%

Kết quả tổng hợp, một số hằng số hóa lý và các dữ kiện phổ được đưa ra trong bảng 3.4 và 3.5 (xem toàn văn luận án)

Trên phổ IR của các naphtol AS-X Ia-l có các cực đại

hấp thụ đặc trưng cho dao động hoá trị các nhóm νOH ở khoảng 3482 đến 3172 (liên kết hiđro) cm-1

hiđroxyl-; nhóm

NH amit-νNH ở khoảng 3335 cm-1 và nhóm cacbonyl νCONH ở khoảng 1693 - 1619 cm-1

amit- Trên phổ 1H-NMR của các dẫn xuất naphtol AS-X có cộng hưởng của các proton nhóm metyl-δCH3 ở 2,30-2,34; nhóm metoxi-δOCH3 ở 2,77-2,92; nhóm metyl este-δCOOCH3 ở 3,87-3,85; các gốc phenyl và naphtyl-δArH ở 6,97-8,68 và 7,30-8,72; nhóm NH amit-δNH ở 10,50-11,82

và nhóm hiđroxyl- δOH ở 11,04-12,11 ppm

Trên phổ MS, hầu hết các pic ion phân tử đều có cường

độ nhỏ hơn 50% (hình 3.4), chứng tỏ naphtol AS-X không bền, rất dễ bị phân hủy dưới tác dụng chùm tia electron

3-hiđroxi-N-

(xiclohexyl/phenyl/naphtyl/antraxyl)-naphtalen-2-cacboxamit

3.1.3.1 Tổng hợp bằng phương pháp trực tiếp sử dụng SOCl 2

Để khảo sát ảnh hưởng của tác nhân, đã tiến hành phản ứng giữa axit 3-hiđroxi-2-naphtoic với SOCl2, tỷ lệ mol 1 : 20 ở nhiệt độ phòng trong môi axetonitrin, tiếp theo cho hỗn hợp tác dụng với dẫn xuất amin (từ 1-1,1 đương lượng mol so với axit naphtoic) Quá trình phản ứng được

mô tả trên sơ đồ sau:

[CH3CN]

COOH OH

1) SOCl2 , 2) R1NH2

OH

1 2 3 4 5 6 7 8

IIa-d

2' 3'

4'

5' 6'

1' 2' 3' 4' 5'

2' 3' 4' 5' 6' 7'

2' 3' 4' 5' 6' 7' 8' 9' 10'

12

Sau khi cất loại dung môi, trung hòa bằng NaOH rồi kết tủa naphtol AS bằng dung dịch HCl, hiệu suất 3-hiđroxi-N-(xiclohexyl/-phenyl/naphtyl/antraxyl)naphtalen-2-

cacboxamit (IIa-d) đạt gần 20%

Để cải thiện hiệu suất, đã thực hiện phản ứng theo thứ tự khác, hòa tan axit 3-hiđroxi-2-naphtoic và amin trong axetonitrin, sau đó nhỏ giọt SOCl2 và khuấy hỗn hợp phản ứng trong thời gian khoảng 2h Sau khi xử lý, thu được các

sản phẩm IIa-d với hiệu suất như trước

3.1.3.2 Tổng hợp các hợp chất IIa-d bằng phương pháp gián tiếp

Đã thực hiện phản ứng giữa axit 3-hiđroxi-2-naphtoic, amin và SOCl2 theo hai giai đoạn riêng biệt

Giai đoạn 1: cho axit 3-hiđroxi-2-naphtoic tác dụng với

SOCl2 trong ete dầu hỏa khoảng 4 h, sau đó cất loại dung môi, đuổi SOCl2 dưới áp suất thấp, thu naphtoyl clorua

Phản ứng xảy ra như sơ đồ:

- SO2, - [Pyridin.HCl]

COOH OH

OH

Giai đoạn 2: cho naphtoyl clorua tác dụng với các

amin theo tỷ lệ mol 1 : 1,2 trong dung môi dioxan Phản ứng xảy ra như sau:

Sau khi xử lý, hiệu suất (xiclohexyl/phenyl/naphtyl/-antraxyl)naphtalen-2-cacboxamit

3-hiđroxi-N-(IIa-d) chỉ đạt tối đa 32%, thấp hơn mong đợi Nguyên nhân

hiệu suất thấp có lẽ do một phần amin bị kết tủa dưới dạng muối amoni hiđroclorua

3.1.3.3 Tổng hợp IIa-d bằng phương pháp trực tiếp sử dụng PCl 3

Đun hồi lưu hỗn hợp axit 3-hiđroxi-2-naphtoic, amin và thay SOCl2 bằng PCl3, theo tỷ lệ mol 1 : 1,1 : 0,3 trong dung môi clobenzen trong 1-2 h Phản ứng xảy ra theo sơ

Quá trình tổng hợp được tiến hành tương tự như với các dẫn xuất anilin thế mô tả ở mục 3.1.2 Phản ứng xảy ra theo sơ đồ sau:

IIa-d

1 2 3 4 5 6 7 8

Kết quả tổng hợp được đưa ra trên bảng 3.7 cho thấy, trừ trường hợp tác nhân là aniline, tạo sản phẩm IIb

có hiệu suất tương tự như naphtol AS-X, còn

COOH OH

1 OH

1 2 3 4 5 6 7 8

Clobenzen, 1300C

IIa-d

14

xiclohexylamin, naphtylamin và antraxylamin đều cho hiệu

suất IIa, IIc và IId thấp Điều này có thể giải thích là do

xiclohexylamin tạo muối amoni hiđroclorua bền, bị kết tủa và mất khả năng tham gia phản ứng; hai amin còn lại có cấu trúc cồng kềnh, gây cản trở cho sự tấn công nucleophin vào nhóm cacbonyl

Hiệu suất, một số hằng số vật lý và các dữ kiện phổ IR, 1

H-NMR và MS được thể hiện ở bảng 3.7 và bảng 3.8 (xem toàn văn luận án)

Như vậy, bằng phương pháp sử dụng lò vi sóng đã tổng hợp được 16 hợp chất 3-hiđroxi-(N-(thế)naphtalen-2-

cacboxamit (IIa-d) với hiệu suất cao, trong đó có 3 hợp

chất mới

Trên phổ IR xuất hiện cực đại hấp thụ đặc trưng cho dao động hóa trị của nhóm hiđroxyl-νOH ở vùng 3440-3458; nhóm NH amit-νNH ở 3245-3301 và nhóm cacbonyl amit-νC=O ở 1623-1648 cm-1

Bảng trích kết quả tổng hợp, một số hằng số hóa lý, phổ IR và 1H-NMR của

các 3-hiđroxi-(N-thế)naphtalen-2-cacboxamit

2 3 1

4 6

5

7 8

OH CONHRX

%

Tnc, 0

C

IR (υ, cm-1

, KBr)

1H-NMR (DMSO-d6;

δ, ppm; J,

Hiê ̣u suất,

%

Tnc, 0

C

IR (υ, cm-1

, KBr)

1H-NMR (DMSO-d6; δ, ppm; J, Hz)

CO amit OH NH

%

Tnc, 0

C

IR (υ, cm-1

, KBr)

1H-NMR (DMSO-d6; δ, ppm; J, Hz)

18

Trên phổ 1H-NMR của các hợp chất IIa-d, cộng

hưởng của các proton nhóm hiđroxyl-δOH xuất hiện ở 11,33-12,0; nhóm HN amit-δNH ở 10,59-11,27; vòng phenyl/naphtyl/antraxyl-δArH ở 7,25-8,11 ppm Riêng hợp chất IIa, các proton nhóm NH amit-δNH và vòng xiclohexyl cộng hưởng ở vùng trường mạnh hơn, tương ứng ở 8,77 và 1,16-3,84 ppm

Phổ MS của các hợp chất IIa-d cũng có pic ion phân

tử cường độ 35-45% Trên hình 3.7 là phổ MS của hợp chất

IId lần đầu tiên tổng hợp được, pic ion phân tử có cường

độ [M+H]+

(35%)

Hình 3.7 Phổ MS của hợp chất IId

3.2 Tổng hợp các clocacboxylat làm cơ chất nhuộm tế bào bạch cầu

cacbamoyl)naphtalen-2-yl-2-Đã tiến hành điều chế các este cacbamoyl)naphtalen-2-yl-2-clo-cacboxylat bằng phương pháp tương tự mô tả trong tài liệu của Burtone [16] (xem luận án):

3-(N-thế-Hòa tan nguyên liệu đầu cacboxamit Ia-l hoặc IIa-d và

NH O

OH NH O

OH

NH O

O

O Cl

CH 3 NH

cloaxetyl clorua vào THF Sau đó, khuấy và nhỏ giọt dung dịch NaOH 5N vào phản ứng ở nhiệt độ khoảng 00C Trên

sơ đồ sau là ví dụ phản ứng giữa naphtol AS-D với cloaxetyl clorua:

Tuy nhiên, sau khi xử lý, xác định cấu trúc, sản phẩm

thu được không phải este naphtol AS-D cloaxetat (IIIa) như dự kiến, mà là nguyên liệu đầu naphtol AS-D (Ia)

Điều này có thể giải thích là cloaxetyl clorua đã thủy phân thành muối cloaxetat, trước khi kịp tác dung với naphtolat

Vì vậy, phản ứng este hóa đã không thể xảy ra

Để thu được các este clo-cacboxylat, đã cải tiến quy trình thí nghiệm, bằng cách thực hiện phản ứng theo hai giai đoạn Giai đoạn 1, cho

3-(N-thế-cacbamoyl)-naphtalen-2-yl-2-nguyên liệu đầu Ia-l hoặc IIa-d tác dụng với NaOH, điều

chỉnh pH = 8 Giai đoạn 2, cho clocacboxyl clorua tác dụng với muối naphtolat tạo thành trong giai đoạn 1 Toàn bộ quá trình phản ứng được mô tả trên sơ đồ sau:

IIIa-l ; IVa-l ; Va-g ; VIa-f

CONHR 1 OH

CONHR1ONa 2

NaOH 5N

THF 1)

CONHR 1 ONa

2)

RCOCl

THF

5 6 7

8 1 23

4 CONHR1OCOR

Sau khi xử lý, xác định cấu trúc, sản phẩm thu được là các (N-thế-cacbamoyl)naphtalen-2-yl-2-clocacboxylat

3-Như vậy, bằng cách cải tiến quy trình thí nghiệm, đã tổng hợp thành công 4 dãy, gồm 38 cơ chất 3-(N-thế-

cacbamoyl)naphtalen-2-yl- 2-clocacboxylat IIIa-l, IVa-l,

20

Va-g và VIa-f với hiệu suất đạt từ 49-62% Bốn dãy cơ

chất đó là:

1) Naphtol AS-X cloaxetat: R = ClCH2, R1 = X-C6H4;

X = CH3 (IIIa), p-CH3 (IIIb), Cl (IIIc), p-Cl (IIId),

o-Br (IIIe), p-o-Br (IIIf), o-NO2 (IIIg), p-NO2 (IIIh), o-OCH3

(IIIi),

p-OCH3 (IIIj), o-COOCH3 (IIIk), p-COOCH3 (IIIl) 2) Naphtol AS-X α-clopropionat: R = CH3CHCl; R1 = X-

C6H4;

X = o-CH3 (IVa), p-CH3 (IVb), o-Cl (IVc), p-Cl (IVd),

o-Br (IVe), p-Br (IVf), o-NO2 (IVg), p-NO2 (IVh),

o-OCH3 (IVi),

3) -

3- yl- -cloaxetat và -clopropionat:

(xiclohexyl/phenyl/naphtyl/antraxylcacbamoyl)naphtalen-2-R=CH2Cl; R1=Xiclohexyl (Va), phenyl (Vb), naphtyl (Vc),

Kết quả tổng hợp, một số hằng số hóa lý và các dữ kiện phổ của các cơ chất mô tả trong bảng 3.9 đến 3.16 (xem toàn văn luận án)

22

Bảng trích kết quả tổng hợp, một số hằng số hóa lý, phổ IR và 1H-NMR của các naphtol AS-X cacboxylat

3 4

1 7 8 6 5

OC OCHC lR

C ONH

1' 5'

2'

6'

X 10

3' 4'

9

12 R=H (dãy IIIa-l), CH3 (dãy IVa-l)

X Chất

Hiê ̣u suất,

%

Tnc, 0

C

IR (υ, cm-1

, KBr)

1H-NMR;

(δ, ppm; J, Hz) Chất Hiê ̣u

suất,

%

Tnc, 0

C

IR (υ, cm-1

, KBr)

1H-NMR (δ, ppm; J, Hz)

NH CO

este

CO amit NH

CO este

CO amit NH H-12

173-175 3323 1770 1658 10,45 4,66 IVa 52

131-134 3368 1765 1657 10,03

5,0; q; 3J=7,0

160-162 3276 1773 1654 10,45 4,65 IVb 54

167-169 3246 1770 1658 10,46

5,0; q; 3J=7,0

o-Cl IIIc 51

128-130 3232 1769 1650 10,68 4,65 IVc 52

132-134 3343 1776 1684 10,22

5,0; q; 3J=7,0

187-189 3297 1777 1656 10,64 4,65 IVd 54

168-170 3364 1760 1681 10,68

5,0; q; 3J=7,0

143-145 3226 1779 1644 10,22 4,68 IVe 53

120-123 3226 1779 1627 10,21

5,02; q; 3J=7,0

188-190 3281 1769 1621 10,70 4,65 IVf 53

160-162 3384 1774 1667 10,68

5,01; q; 3J=7,0

156-158 3403 1782 1692 10,98 4,65 IVg 60

141-143 3399 1770 1702 10,97 4,99; q;

24

3J=7,0

179-181 3384 1774 1667 11,16 4,67 IVh 54

157-159 3354 1759 1688 11,16

5,01; q; 3J=7,0

132-134 3315 1767 1656 9,55 4,68 IVi 55

123-125 3325 1761 1657 9,51

5,01; q; 3J=7,0

175-177 3278 1773 1648 10,40 4,65 IVj 51

139-141 3337 1764 1651 10,39

5,0; q; 3J=7,0

COOCH3 188 174 t;

3J=7,0

26

Bảng trích kết quả tổng hợp, một số hằng số hóa lý, phổ IR và 1H-NMR 3-(N-thế

cacbamoyl)naphtalen-2-cacboxylat

OCOR CONHR1

ất,

%

Tn

c, o

C

IR (υ, cm-1, KBr)

1H-NMR (δ, ppm; J, Hz)

Ch

ất R

Hi

ệu suấ

t,

%

Tnc, o

C

IR (υ, cm-1, KBr)

1H-NMR (δ, ppm;

J, Hz)

NH

CO est

e

CO ami

t

C

O est

e

CO ami

137,3-

Dãy Va-d: R = CH2 Cl; Dãy Ve-h: R = CH3 CHCl

Dãy VIa-c: R1 = o-CH3 C 6 H 5 ; Dãy VId-f: R1 = o-CH3 OC 6 H 5

1 d;

3J=8,0

3J

=7

Vb C6H

5 52

186- 18

=7,5

Vc C10

H7 61

204- 20