Phân tích cấu trúc của một số dẫn xuất benzofindole1,4dione bằng các phương pháp hóa lý hiện đại (LV thạc sĩ)

Phân tích cấu trúc của một số dẫn xuất benzofindole1,4dione bằng các phương pháp hóa lý hiện đại (LV thạc sĩ)Phân tích cấu trúc của một số dẫn xuất benzofindole1,4dione bằng các phương pháp hóa lý hiện đại (LV thạc sĩ)Phân tích cấu trúc của một số dẫn xuất benzofindole1,4dione bằng các phương pháp hóa lý hiện đại (LV thạc sĩ)Phân tích cấu trúc của một số dẫn xuất benzofindole1,4dione bằng các phương pháp hóa lý hiện đại (LV thạc sĩ)Phân tích cấu trúc của một số dẫn xuất benzofindole1,4dione bằng các phương pháp hóa lý hiện đại (LV thạc sĩ)Phân tích cấu trúc của một số dẫn xuất benzofindole1,4dione bằng các phương pháp hóa lý hiện đại (LV thạc sĩ)Phân tích cấu trúc của một số dẫn xuất benzofindole1,4dione bằng các phương pháp hóa lý hiện đại (LV thạc sĩ)Phân tích cấu trúc của một số dẫn xuất benzofindole1,4dione bằng các phương pháp hóa lý hiện đại (LV thạc sĩ)Phân tích cấu trúc của một số dẫn xuất benzofindole1,4dione bằng các phương pháp hóa lý hiện đại (LV thạc sĩ)Phân tích cấu trúc của một số dẫn xuất benzofindole1,4dione bằng các phương pháp hóa lý hiện đại (LV thạc sĩ)Phân tích cấu trúc của một số dẫn xuất benzofindole1,4dione bằng các phương pháp hóa lý hiện đại (LV thạc sĩ)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

BÙI KIM TUYỀN

PHÂN TÍCH CẤU TRÚC CỦA MỘT SỐ DẪN XUẤT BENZO[F]INDOL-1,4-DION

BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHỔ HIỆN ĐẠI

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

THÁI NGUYÊN - 2017

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

BÙI KIM TUYỀN

PHÂN TÍCH CẤU TRÚC CỦA MỘT SỐ DẪN XUẤT BENZO[F]INDOL-1,4-DION

BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHỔ HIỆN ĐẠI

Chuyên ngành: Hóa phân tích

Mã số: 60.44.01.18

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

Người hướng dẫn khoa học: TS LÊ NHẬT THÙY GIANG

THÁI NGUYÊN - 2017

LỜI CẢM ƠN

Trước hết tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Khoa Hóa học, trường Đại học Khoa học Thái Nguyên đã nhiệt tình giảng dạy và truyền đạt những kiến thức quý báu, bổ ích trong suốt khóa học vừa qua Đó là những kiến thức vô cùng quan trọng giúp tôi có cơ sở vững vàng trong suốt quá trình nghiên cứu cũng như hoàn thành khoá luận tốt nghiệp này

Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn người hướng dẫn khoa học - TS Lê Nhật Thùy Giang - cô đã tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện

cho tôi hoàn thành luận văn này

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến tập thể nhân viên, cán bộ phòng Hóa Dược - Viện Hóa học - Viện Hàn lâm Khoa học & Công nghệ Việt Nam đã luôn tạo điều kiện, hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình tôi làm thực nghiệm

Cuối cùng, tôi xin cám ơn đến những người thân yêu trong gia đình luôn động viên, ủng hộ trong suôt quá trình thực hiện khoá luận tốt nghiệp này

Tác giả luận văn

Bùi Kim Tuyền

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN a MỤC LỤC b DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT e DANH MỤC HÌNH f DANH MỤC SƠ ĐỒ g

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 TỔNG QUAN 3

1.1 Tổng quan về các phương pháp xác đ nh c u trúc 3

1.1.1 Phương pháp phổ hồng ngoại (IR) 3

1.1.2 Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) 4

1.1.3 Phương pháp phổ khối lượng (MS) 6

1.3.4 X-ray tinh thể 8

1.2 Tổng quan về lớp ch t naphthoquinon 10

Chương 2 THỰC NGHIỆM 17

2.1 Hóa ch t và phương pháp 17

2.1.1 Phương pháp nghiên cứu 17

2.1.2 Hóa ch t và dung môi 17

2.1.3 Đ nh tính phản ứng và kiểm tra độ tinh khiết của các hợp ch t bằng sắc kí lớp mỏng 17

2.1.4 Xác nhận c u trúc 17

2.2 Quy trình chung tổng hợp các dẫn xu t 41 18

2.3 Tổng hợp và phân tích c u trúc hợp ch t 41a (R1 = 4-FPh, R2 = Ph) 18

2.3.1 Quy trình tổng hợp 18

2.3.2 Phân tích c u trúc của 41a bằng phổ IR 19

2.3.3 Phân tích c u trúc của 41a bằng NMR 19

2.4 Tổng hợp và phân tích c u trúc hợp ch t 41b (R1 = Ph, R2 = Ph) 20

2.4.1 Quy trình tổng hợp 20

2.4.2 Phân tích c u trúc của 41b bằng phổ IR 20

2.4.3 Phân tích c u trúc của 41b bằng NMR 20

2.5 Tổng hợp và phân tích c u trúc hợp ch t 41c (R1 = Ph, R2 = 3-MeOPh) 21

2.5.1 Quy trình tổng hợp 21

2.5.2 Phân tích c u trúc của 41c bằng phổ IR 21

2.5.3 Phân tích c u trúc của 41c bằng NMR 22

2.6 Tổng hợp và phân tích c u trúc hợp ch t 41d (R1 = Ph, R2 = 4-MeOPh) 22

2.6.1 Quy trình tổng hợp 22

2.6.2 Phân tích c u trúc của 41d bằng phổ IR 23

2.6.3 Phân tích c u trúc của 41d bằng NMR 23

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 24

3.1 Mục tiêu của đề tài 24

3.2 Tổng hợp và phân tích c u trúc của 2-phenyl-3-(4-fluorobenzoyl)-1H-benzo[f] indole-1,4-dione (41a) 25

3.2.1 Tổng hợp ch t 41a 25

3.2.2 Phân tích c u trúc của ch t 41a bằng IR 26

3.2.3 Phân tích c u trúc của ch t 41a bằng phổ NMR 27

3.2.4 Phân tích c u trúc hợp ch t 41a bằng phổ MS 30

3.2.5 Phân tích c u trúc hợp ch t 41a bằng phổ X-ray 30

3.3 Tổng hợp và phân tích c u trúc của 3-benzoyl-2-phenyl-1H-benzo[f]indole-4,9-dione 41b 31

3.3.1 Tổng hợp ch t 41b 31

3.3.2 Phân tích c u trúc của ch t 41b bằng IR 32

3.3.3 Phân tích c u trúc của ch t 41b bằng phổ NMR 32

3.4 Tổng hợp và phân tích c u trúc của 2-(3-methoxyphenyl)-3-benzoyl-1H-benzo[f] indole-4,9-dione 41c 34

3.4.1 Tổng hợp ch t 41c 34

3.4.2 Phân tích c u trúc của ch t 41c bằng IR 35

3.4.3 Phân tích c u trúc của ch t 41c bằng phổ NMR 36

3.5 Tổng hợp và phân tích c u trúc của 2-(4-methoxyphenyl)-3-benzoyl-1H-benzo[f]indole-4,9-dione (41d) 39

3.5.1 Tổng hợp ch t 41d 39

3.5.2 Phân tích c u trúc của ch t 41d bằng IR 39

3.5.3 Phân tích c u trúc của ch t 41d bằng phổ NMR 40

KẾT LUẬN 43

TÀI LIỆU THAM KHẢO 44

DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT

CHTHN Nuclear magnetic resonance cộng hưởng từ hạt nhân

TLC Thin Layer Chromatography Sắc ký lớp mỏng

MS Mass Spectroscopy Phổ khối lượng

1 H-NMR Proton Magnenic Rosonance

MeOPh Anisole phenyl metyl ete

DANH MỤC HÌNH

Hình 3.1 Phổ IR của hợp ch t 41a 26

Hình 3.2 Phổ 1H-NMR của ch t 41a 28

Hình 3.3 Phổ giãn 1H-NMR của ch t 41a 28

Hình 3.4 Phổ 13C-NMR của ch t 41a 29

Hình 3.5 Phổ giãn 13C-NMR của ch t 41a 29

Hình 3.6 Phổ HRMS-ESI của ch t 41a 30

Hình 3.7 C u trúc tinh thể của ch t 41a 30

Hình 3.8 Phổ IR của hợp ch t 41b 31

Hình 3.9 Phổ 1H NMR của hợp ch t 41a 33

Hình 3.10 Phổ giãn 1H-NMR của hợp ch t 41b 33

Hình 3.11 Phổ 13C-NMR của hợp ch t 41b 34

Hình 3.12 Phổ giãn 13C-NMR của hợp ch t 41b 34

Hình 3.13 Phổ IR của hợp ch t 41c 35

Hình 3.14 Phổ 1H-NMR của hợp ch t 41c 36

Hình 3.15 Phổ giãn 1H-NMR của hợp ch t 41c 36

Hình 3.16 Phổ 13C NMR của hợp ch t 41c 38

Hình 3.17 Phổ 13C-NMR của hợp ch t 41c 38

Hình 3.18 Phổ IR của hợp ch t 41d 40

Hình 3.19 Phổ 1H-NMR của hợp ch t 41d 41

Hình 3.20 Phổ 1H-NMR của hợp ch t 41d 41

Hình 3.21 Phổ 13C NMR của hợp ch t 41d 42

Hình 3.22 Phổ giãn 13C-NMR của hợp ch t 41d 42

DANH MỤC SƠ ĐỒ

Sơ đồ 3.1 Tổng hợp dẫn xu t

2-aryl-3-benzoyl-1H-benzo[f]indole-4,9-dion 41 25

Sơ đồ 3.2 Tổng hợp hợp ch t 41a 25

Sơ đồ 3.3 Tổng hợp ch t 41b 31

Sơ đồ 3.4 Tổng hợp hợp ch t 41c 35

Sơ đồ 3.5 Tổng hợp ch t 41d 39

MỞ ĐẦU

Ung thư là một nhóm các bệnh liên quan đến việc phân chia tế bào một cách vô tổ chức và những tế bào đó có khả năng xâm l n những mô khác bằng

cách phát triển trực tiếp vào mô lân cận hoặc di chuyển đến nơi xa (di căn)

Nguyên nhân gây ung thư là sự sai hỏng của ADN, tạo nên các đột biến ở các gene thiết yếu điều khiển quá trình phân bào cũng như các cơ chế quan trọng khác Ung thư có thể gây ra nhiều triệu chứng khác nhau phụ thuộc vào

v trí, đặc điểm và khả năng di căn của khối u Chẩn đoán xác đ nh ung thư thường đòi hỏi phải sinh thiết rồi quan sát trên kính hiển vi Người b ung thư

có thể được chữa tr bằng phẫu thuật, hóa tr liệu hoặc xạ tr liệu Nếu không được chữa tr sớm, hầu hết các loại ung thư có thể gây tử vong, đây là một

trong những nguyên nhân gây tử vong chính trong những nước phát triển

Ung thư có thể được điều tr bằng phẫu thuật, hóa tr liệu, xạ tr liệu, miễn d ch tr liệu hay các phương pháp khác Việc chọn lựa phương

pháp điều tr phụ thuộc vào v trí và độ (grade) của khối u, giai đoạn của

bệnh, cũng như tổng trạng của bệnh nhân Một số điều tr ung thư thực nghiệm cũng đang được phát triển

Hóa tr liệu là điều tr ung thư bằng thuốc ("thuốc chống ung thư") có khả năng tiêu diệt tế bào ung thư Chúng can thiệp vào phân bào theo các cách khác nhau

Nhóm ch t Quinon xeton cũng được coi là nhóm ch t lớn có hoạt tính chống ung thư, chúng có mặt nhiều trong nhiều loại thuốc đã được cục dược phẩm và thực phẩm mỹ (FAD) khuyến cáo sử dụng Nhóm ch t quinon xeton

có mặt trong nhiều hợp ch t thiên nhiên ở nhiều dạng sống

Tiếp tục hướng nghiên cứu áp dụng các phản ứng hóa học hiện đại vào tổng hợp và tím kiếm các hợp ch t hóa học có c u trúc mới và hoạt tính sinh học lý thú, nhóm tác nghiên cứu của GS.TS Nguyễn Văn Tuyến - Viện Hóa học đã tổng hợp được nhiều dẫn xu t nhờ phản ứng Domino, các kết quả đã được công bố trên các tạp chí quốc tế có chỉ số trích dẫn cao

Đề tài này tập trung nghiên cứu phân tích cấu trúc của một số dẫn

xuất benzo[f]indole-1,4-dione bằng các phương pháp hóa lý hiện đại bao

gồm phổ hồng ngoại (IR), phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR), phổ khối lượng (MS) và phổ X-ray phân tử

Chương 1 TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về các phương pháp ác đ nh cấ c

1.1.1 Phương pháp phổ hồng ngoại (IR)

Trong số các phương pháp phân tích c u trúc, phổ hồng ngoại cho nhiều thông tin quan trọng về c u trúc của hợp ch t

Bức xạ hồng ngoại bao gồm một phần của phổ điện từ, đó là vùng bước sóng khoảng 10-4 đến 10-6 m Nó nằm giữa vi sóng và ánh sáng khả kiến Phần của vùng hồng ngoại được sử dụng nhiều nh t để xác đ nh c u trúc nằm trong giữa 2,5x10-4 và 16x10-6 m Đại lượng được sử dụng nhiều trong phổ hồng ngoại là số sóng (cm-1), ưu điểm của việc dùng số sóng là là chúng tỷ lệ thuận với năng lượng

Khi chiếu các bức xạ hồng ngoại vào phân tử các hợp ch t, bức xạ hồng ngoại sẽ kích thích phân tử từ trạng thái dao động cơ bản lên trạng thái dao động cao hơn Có 2 lại dao động khi phân tử b kích thích là dao động hóa tr

và biến dạng, dao động hóa tr (ν) là dao động làm thay đổi độ dài liên kết, dao động biến dạng (δ) là dao động làm thay đổi góc liên kết

Đường cong biểu diễn cường độ h p thụ với số sóng của bức xạ hồng ngoại được gọi là phổ hồng ngoại, trên phổ biểu diễn các cực đại h p thụ ứng với những dao động đặc trưng của nhóm nguyên tử hay liên kết nh t

đ nh, (Hình 1.1)

Hình 1.1 Phổ hồng ngoại của benzyl ancol

Căn cứ vào phổ hồng ngoại đo được đối chiếu với các dao động đặc trưng của các liên kết, ta có thể nhận ra sự có mặt của các liên kết trong phân

tử Một phân tử có thể có nhiều dao động khác nhau và phổ hồng ngoại của các phân tử khác nhau thì khác nhau, tương tự như sự khác nhau của các vân ngón tay Sự chồng khít lên nhau của phổ hồng ngoại thường được làm dẫn chứng cho hai hợp ch t giống nhau

Khi sử dụng phổ hồng ngoại để xác đ nh c u trúc, thông tin thu được chủ yếu là xác đ nh các nhóm chức hữu cơ và những liên kết đặc trưng Các pic nằm trong vùng từ 4000 - 1600 cm-1 thường được quan tâm đặc biệt, vì vùng này chứa các dải h p thụ của các nhóm chức, như OH, NH, C=O, C≡N… nên được gọi là vùng nhóm chức Vùng phổ từ 1300 - 626 cm-1

phức tạp hơn và thường được dùng để nhận dạng toàn phân tử hơn là để xác đ nh nhóm chức Chính ở đây các dạng pic thay đổi nhiều nh t từ hợp ch t này đến hợp ch t khác, vì thế vùng phổ từ 1500 cm-1 được gọi là vùng vân ngón tay

1.1.2 Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR)

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (CHTHN) là phương pháp vật lý hiện đại nghiên cứu c u trúc của các hợp ch t hữu cơ Phương pháp phổ biến được sử dụng là phổ 1H-NMR và 13C-NMR Hạt nhân của nguyên tử 1H và 13C có momen từ Nếu đặt proton trong từ trường không đổi thì moment từ của nó có thể đ nh hướng cùng chiều hay ngược chiều với từ trường Đó là spin hạt nhân có tính ch t lượng tử với các số lượng tử +1/2 và -1/2

Độ chuyển d ch hóa học : Do hiệu ứng chắn từ khác nhau nên các hạt nhân 1H và 13C trong phân tử có tần số cộng hưởng khác nhau Đặc trưng cho các hạt nhân 1H và 13C trong phân tử có độ chuyển d ch hóa học δ; đối với hạt nhân 1H thì:

) (

10

o

x TMS







Trong đó: νTMS, νx là tần số cộng hưởng của ch t chuẩn TMS và của hạt nhân mẫu đo, νo là tần số cộng hưởng của máy phổ

Đối với các hạt nhân khác thì độ chuyển d ch hóa học được đ nh nghĩa một các tổng quát như sau:

)(10 6 ppm

o

x chuan

Dựa vào độ chuyển d ch hóa học  ta biết được loại proton nào có mặt trong ch t được khảo sát Giá tr độ chuyển d ch hóa học không có thứ nguyên

mà được tính bằng phần triệu (ppm) Đối với 1

H-NMR thì δ có giá tr từ 0-12 ppm, đối với 13

C-NMR thì δ có giá tr từ 0-230 ppm

Hình 1.2 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân của benzyl axetat

Hằng số tương tác spin-spin J: Trên phổ NMR, mỗi nhóm hạt nhân không tương đương sẽ thể hiện bởi một cụm tín hiệu gọi và vân phổ, mỗi vân phổ có thể bao gồm một hoặc nhiều hợp phần Nguyên nhân gây nên sự tách tín hiệu cộng hưởng thành nhiều hợp phần là do tương tác của các hạt nhân có

từ tính ở cạnh nhau Tương tác đó thể hiện qua các electron liên kết Giá tr J phụ thuộc vào bản ch t của hạt nhân tương tác, số liên kết và bản ch t các liên kết ngăn giữa các tương tác

Hằng số tương tác spin-spin J được xác đ nh bằng khoảng cách giữa

các hợp phần của một vân phổ Dựa vào hằng số tương tác spin-spin J ta có thể rút ra kết luận về v trí trương đối của các hạt nhân có tương tác với nhau

1.1.3 Phương pháp phổ khối lượng (MS)

Nguyên tắc chung của phương pháp phổ khối lượng là phá vỡ phân tử trung hòa thành ion phân tử và các mảnh ion dương có số khối z = m/e Sau

đó phân tách các ion này theo số khối và ghi nhận được phổ khối lượng Dựa vào phổ khối này có thể xác đ nh phân tử khối và c u tạo phân tử của ch t nghiên cứu

Để phá vỡ phân tử người ta có nhiều phương pháp: bắn phá bằng dòng electron (EI), phương pháp ion hóa hóa học (CI), phương pháp bắn phá nguyên tử nhanh (FAB)… Dùng dòng eclectron có năng lượng cao để bắn phá phân tử là phương pháp hay được sử dụng nh t Khi bắn phá các phân tử hợp ch t hữu cơ trung hòa sẽ trở thành các ion phân tử mang điện tích dương hoặc b phá vỡ thành các ion và các gốc theo sơ đồ:

(2)

(1)3e

2

ABC

2eABC

eABC

> 95%

ABC

-Sự hình thành các ion mang điện tích +1 chiếm hơn 95%, còn lại là các ion mang điện tích +2 và điện tích âm (-) Năng lượng bắn phá các phân tử

thành ion phân tử khoảng 10 eV Nhưng với năng lượng cao thì ion phân tử

có thể phá vỡ thành các mảnh ion dương (+), hoặc các ion gốc, các gốc, hoặc phân tử trung hòa nhỏ hơn, nên người ta thường thực hiện bắn phá các phân

tử ở mức năng lượng 70 eV [3]

BA

BAB

ABC

BCA

ABC

AB

Sự phá vỡ này phụ thuộc vào c u tạo ch t, phương pháp bắn phá và năng lượng bắn phá Quá trình này gọi là quá trình ion hóa

Các ion dương hình thành đều có khối lượng m và mang điện tích e, tỉ

số m/e được gọi là số khối z Bằng cách nào đó tách các ion có số khối khác nhau ra khỏi nhau và xác đ nh được xác su t có mặt của chúng, rồi vẽ đồ th biểu diễn mối liên quan giữa xác su t có mặt (hay cường độ I) và số khối z thì

đồ th này được gọi là phổ khối lượng (Hình 1.3)

Như vậy, khi phân tích phổ khối lượng người ta thu được khối lượng phân tử của ch t nghiên cứu, từ các pic mảnh ion trên phổ đồ có thể xác đ nh được c u trúc phân tử và tìm ra qui luật phân mảnh Đây là một trong những thông số quan trọng để qui kết chính xác c u trúc phân tử của một ch t cần nghiên cứu khi kết hợp nhiều phương pháp phổ với nhau

1.3.4 X-ray tinh thể

Phương pháp X-ray phân tử là phương pháp hiện đại nh t để xác đ nh

c u trúc phân tử của một hợp ch t hữu cơ Từ phương trình Bragg, người ta tính toán độ dài của các cạnh tế bào cơ sở (a,b,c), chỉ số Miler (h,k,l), góc giữa các trục tinh thể (α,β,γ), thể tích tế bào tinh thể cơ sở (V) và số lượng phân tử (n) xây dựng nên tế bào cơ sở

Phương trình Bragg: 2d.sin(θ) = nλ

Thể tích tế bào cơ sở: V = abc(1-cos2α-cos2β-cos2γ+2cosαcosβcosγ)1/2

Số lượng phân tử trong một tế bào cơ sở n = V.d.6,023.1023 (d: tỷ trọng g/cm3)

Mặt khác, khi chiếu bức xạ tia X vào phân tử, ở mỗi trung tâm liên kết

sẽ phát ra một cặp tín hiệu Friedel phản xạ theo hai hướng (h,k,l) và hướng ngược lại (-h,-k,-l) Cường độ của tín hiệu Friedel (Fhkl, F-h,-k-l) được tính toán nhờ cường độ của tín hiệu nhiễu xạ (Ihkl) (|Fhkl| = (Ihkl)1/2)

Hình 1.4 Cặp tín hiệu Fiedel

Mật độ electron tại một điểm trong tế bào cơ bản sẽ được tính toán bằng công thức:

ρ(x,y,z) = [ Σhkl Fhkl exp{-2p(hx + ky + lz)}] / V Bằng cách đo cường độ của t t cả các tín hiệu nhiễu xạ Ihkl theo mặt h,k,l khi đã biết được các thông số cơ bản của tế bào cơ sở theo phương trình

H,K,L

-H,-K,-L

Bragg ở trên, người ta sẽ tính toán được mật độ electron tại mọi điểm trong không gian của tế bào cơ sở, từ đó có thể xây dựng được bản đồ mật độ điện tích của phân tử.Từ dữ liệu bản đồ mật độ electron, chương trình máy tính sẽ dựng được c u trúc không gian ba chiều của phân tử Quá trình xác đ nh c u trúc của hợp ch t hữu cơ bằng phương pháp X-ray phân tử có thể được tóm tắt như sau:

Hình 1.5 Sơ đồ tóm tắt quá trình phân tích cấu trúc

bằng phương pháp X-Ray

Phương pháp X-ray tinh thể có khả năng xác đ nh chính xác c u hình tuyệt đối của một phân tử, nếu trong phân tử có nguyên tử có tán xạ tia X b t thường Để xác đ nh c u hình tuyệt đối của phân tử bằng phương pháp X-ray tinh thể người ta sử dụng phương pháp của Bijvoet và phương pháp so sánh chỉ số R

Phương pháp Bijvoet: Do mỗi trung tâm b t đối khi được chiếu bức xạ tia X sẽ phát ra một cặp tín hiệu b t thường Friedel, lợi dụng nguyên tắc này Bijvoet đã so sánh tín hiệu tán xạ của một nguyên tử đánh d u với tín hiệu của cặp bức xạ Friedel ở trung tâm b t đối phản xạ theo hướng (h,k,l) và hướng ngược lại (-h,-k,-l), để xác đ nh c u hình tuyệt đối

Phương pháp so sánh chỉ số R: Chỉ số R được xây dựng trên cơ sở hàm thống kê Hamilton từ toàn bộ dữ liệu của các cặp đồng phân đối quang và được so sánh với các tính toán Bijvoet để xác đ nh kiểu đồng phân đối quang Nếu giá tr của chỉ số R có sự sai khác, dù r t nhỏ (±0,1%) thì phải đánh giá lại các giá tr này bằng phương pháp thống kê

Như vậy, cả hai phương pháp này chỉ dựa vào tia phản xạ đặc biệt có cường độ cao do ảnh hưởng của c u trúc ở những trung tâm b t đối của phân tử mà chưa so sánh được những tia tán xạ yếu Những yếu tố tán xạ yếu chỉ được sử dụng khi dữ liệu X-ray có số lượng lớn Phương pháp X-ray tinh có thể sử dụng hữu hiệu nh t đối với các hợp ch t không chứa nguyên tử nặng hơn oxi

Với những ch t quang hoạt không tồn tại ở dạng đơn tinh thể, người ta

có thể xác đ nh c u hình tuyệt đối của chúng bằng cách cho chúng phản ứng với một ch t khác có chứa một hay nhiều trung tâm b t đối đã biết c u hình tuyệt đối Các hợp ch t có c u hình tuyệt đối đã biết được chọn để nghiên cứu trong phương pháp này là những ch t có khả năng dễ kết tinh để nhận được dạng đơn tinh thể Việc xác đ nh c u hình tuyệt đối của các hợp ch t quang hoạt bằng phân tích X-ray được thực hiện dựa vào phần c u hình tuyệt đối của ch t gắn kết với ch t nghiên cứu Ngoài ra, việc đưa nhóm nguyên tử nặng như halogen (Cl, Br, I) vào phân tử hợp ch t quang hoạt cũng cho phép xác đ nh c u hình tuyệt đối của ch t đó nhờ phương pháp Bijvoet ở trên

1.2 Tổng quan về lớp chất naphthoquinon

Lớp ch t kháng sinh pyranonaphthoquinon và aza-anthraquinon tự nhiên từ lâu đã được các nhà khoa học hết sức quan tâm Các hợp ch t này chủ yếu được tìm th y trong các vi khuẩn, vi n m và thực vật Một số pyranonaphthoquinon có hoạt tính kháng khuẩn (đặc biệt là các khuẩn Gram (+)), kháng n m, chống sốt rét, virut và chống ung thư Vì vậy, việc nghiên cứu tổng hợp các dẫn ch t mới và nghiên cứu hoạt tính sinh học để tìm kiếm

các ch t có hoạt tính cao, kháng lại các chủng vi sinh vật kháng thuốc, kháng ung thư là v n đề hết sức lý thú, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao

Các ch t kháng sinh thiên nhiên thuộc lớp ch t pyranonaphthoquinon

là những ch t thuộc khung 1H-naphtho[2,3-c]pyran-5,10-dion Các ch t

này chủ yếu được tìm th y trong các vi khuẩn, vi n m và trong thực vật Ví

dụ điển hình về lớp ch t này là eleutherin (1), nanaomycin A (2) và nanaomycin C (3)

Eleutherin (1) được tách chiết từ tuber của Eleutherin bulbosa (Iradeceae)

Eleutherin có hoạt tính kìm hãm sự phát triển của Pycococcus auneus,

Streptococcus haemolyticus A và Bacillus subtilio D ch chiết của Eleutherin americana chứa thành phần chính là eleutherin và isoeleutherin đã được dùng để

điều tr bệnh tim mạch như agina pectoris Ngoài ra, eleutherin được phát hiện có tác dụng ức chế enzym topoisomeraza

Nanomycin A (2) đã được chiết tách từ Streptomyces nosa, được phát hiện

có hoạt tính kháng n m, kháng khuẩn Gram (+), kháng mycoplasma và chống lắng đọng tiểu cầu

Nanaomycin C (3) có hoạt tính kháng khuẩn Gram (+) và kháng khuẩn

mycoplasma Nanaomycin áA(4) và nanaomycin âA (5) đã được chiết tách từ các chủng S rosa var.notorusis (strain OM - 173) Nanaomycin C (3),

nanaomycin αA(4) và nanaomycin βA (5) đều có hoạt tính kháng vi sinh vật

nhưng kém hơn so với nanaomycin A

Nanaomycin E (7), nanaomycin B (8), nanaomycin C (3) đã được

tách từ S rosa Các ch t 7, 8 và 9 là các dẫn ch t

4a,10a-dihydronanaomycin A với cầu epoxit tại C-4a và C-10a Nanaomycin E (7)

cũng được xác đ nh có khả năng kháng các vi khuẩn Gram (+) nhưng yếu

hơn so với nanaomycin A (2)

Hợp ch t đơn giản nh t trong số các ch t pyranonaphthoquinon là

psychorubin (10) Psychorubin được tách từ Psychotria rubra bởi Lee và các

cộng sự Psychorubin có hoạt tính gây độc r t mạnh trên dòng tế bào ung thư

KB và hoạt tính chống sốt rét, khỏnglại chủng kí sinh trùng Plasmodium

falciparum

1-Hydroxyisomer của psychorubrin (10), đã được tách chiết từ vỏ

thân của cây Psychotria,là ch t11 có hoạt tính gây độc tế bào trên các dòng

tế bào ung thư và hoạt tính khỏng chủng kí sinh trùng sốt rét Plasmodium

falciparum đó kháng chloroquin.Thysanon (12) đã được chiết tách từ

Thysanonophora penicilloides, có hoạt tính khán g virut human rhinovirut

3C-proteasa

Lapachol (13), α-lapachol (14) và β-lapachol (15) là các

pyranonaphthoquinon được tách từ cây Tabebuia avellanedae Các ch t này

có hoạt tính sinh học lý thú như kháng khuẩn, kháng n m, kháng ký sinh trùng, kháng ung thư…

Pentalongin (16) là hợp ch t tự nhiên 3,4-dehydropyranonaphthoquinon

được chiết tách từ Pentas longiflora, đã được dùng trong y học dân gian ở

Rwanda và Kenya để chữa bệnh sốt rét và bệnh ngoài da.Dehydroherbarin

(17) và các ch t Dehydroherbarin (17) là những sản phẩm tách ra từ quá trình

trao đổi ch t của Trichopezilla nidulus Các ch t 18 và 19 có hoạt tính kháng

khuẩn, kháng kí sinh trùng sốt rét và độc tố tế bào

Ch t 20 (3543R1) là sản phẩm tách ra từ quá trình trao đổi ch t của

Streptomyces tanashiensis K3543 và có hoạt tính ức chế neoplasma r t mạnh

Ch t C(3)-carbonyl pyranonaphthoquinon (21) có hoạt tính chống ung thư

Các hợp ch t 2-azaanthraquinon có hoạt tính sinh học đặc biệt lý thú

Benz[g]isoquinoline-5,10-dion (22) tách được từ Psychotricha camponutans

và Mitracarpus scaber có hoạt tính kháng các chủng kháng Staphylococcus

aureus và Plasmodium falciparuva Ngoài ra, 2-aza-anthraquinon (22) còn có

hoạt tính kháng Trypanosoma congolense

Ngoài 2-azaanthraquinon (22), một số dẫn ch t chứa nhóm oxygen của 2-aza-anthraquinon như bostrycoidin (23) và các ch t 24-27 có hoạt tính sinh

học lý thú Bostrycoidin (23) và 9-O-methylbostrycoidin (24) được tách ra

trong quá trình đồng hoá của Fusarium Các ch t này có hoạt tính kháng lao

(tubercle bacil) và khuẩn Gram (+) Tolypocladin (25) tách được từ n m

Tolypocladium inflatum có hoạt tính metal-chelating 2-Azaanthraquinon có

hoạt tính gắn kết của DNA topoisomerases và được xem như là những tác nhân chống ung thư (intercalating DNA binding agents) Những tác nhân

intercalating DNA như ametantron (28) và mitoxantron (29) là hai ví dụ về

các ch t đang được sử dụng trong lâm sàng để chữa bệnh ung thư Dựa trên giả thiết rằng, các ch t 2-aza-anthraquinon tương ứng có vai trò như các tác nhân intercalating DNA Khi nghiên cứu trên những giả thuyết như vậy,

người ta đã phát hiên ch t Pixantron (30) (BBR 2778 Dimalat) và BFI (31)

có hoạt tính intercalating DNA r t mạnh Pixantron (30) hiện nay đang được

nghiên cứu lâm sàng Pixantron không chỉ có hoạt tính chống ung thư mà còn là tác nhân ức chế miễn dich và được dùng để chữa bệnh xơ cứng 1-

Aryl-2-aza-anthraquinon (32) là những dẫn ch t của 2-aza-anthraquinon với

các nhóm thế aryl khác nhau ở cac bon C-1 có khả năng chống ung thư

Cho đến nay, chủ yếu là các nghiên cứu về chiết tách và xác đ nh c u trúc của các ch t này trong tự nhiên và một số các nghiên cứu tổng hợp các ch t pyranonaphthoquinon và các dẫn ch t aza-anthraquinon Nhóm của GS Norbert

De Kimpe (Đại học Tổng hợp Ghent, Bỉ) và GS.TS Nguyễn Văn Tuyến đã nghiên cứu các phương pháp tổng hợp các ch t pyranonaphthoquinon như:

pentalongin, psychorubrin, bostrycoidin, 9-O-methylbostrycoidin, dehydroherbarin,

harounoside, isagarin và một dẫn ch t của 3,4-dehydropyranonaphthoquinon

và 2-azaanthraquinon Ngoài ra, còn một số công trình của tác giả khác như: Brimble, M A, Krapcho, A P và nhiều tác giả khác cũng đã đề cập nghiên

cứu tổng hợp các hợp lớp ch t này như: eleutherin (1), nanaomycin A (2) và nanaomycin C (3), thysanon (12), Lapachol (13), α-lapachol (14) và β- lapachol (15) và một số ch t khác

Cùng với azaanthraquinones, p-indolequinone là những hợp ch t d

vòng nitơ ch t quan trọng có hoạt tính sinh học thú v như hoạt động chống ung thư [6] cũng như khả năng kích hoạt sự phóng thích thuốc [7] Ví dụ như

hợp ch t 3-ethoxycarbonylbenzoindole-4,9-dion 33-35 có hoạt tính gây độc

nhiều dòng tế bào khối u ở người tốt hơn so với etoposide và doxorubicin [1e,

f, 8,9] Hợp ch t 35 (SME-6) kích hoạt quá trình ngừng chu kì tế bào G2/M

và quá trình tự chết “apoptosis” đối với các tế bào ung thư phổi ở người và kết quả là ức chế các hoạt động protease liên quan đến di căn cũng như sự

xâm nhập của tế bào vào lớp ngoài tế bào màng [1e, f] Gần đây,

3-metyl-1H-benzo[f]indolo-4,9-dion 36 [10] và 2-metyl-8

hydroxy-1H-benzo[f]indolo-4,9-dion 37 (Utahmycin B) [11], được phân lập từ Goniothalamus tapis Miq

và Streptomyces albus, tương ứng, được tìm th y là các hợp ch t có hoạt tính sinh học hứa hẹn

Với các hoạt tính sinh học lý thú của nhóm ch t p-indoloquinon, đặc biệt là benzo[f]indole-4,9-dion với khả năng kháng n m, kháng khuẩn, virut,

thuốc diệt n m, chống viêm, và chống đông máu [1e-g, 8,10- 12] các nhà nghiên cứu đã có r t nhiều nghiên cứu nhằm tổng hợp các dẫn xu t mới của lớp ch t này Các phương pháp tổng hợp chủ yếu dựa trên phản ứng gốc tự do oxy hóa bắt đầu bằng kim loại giữa 2-amino-1,4-naphtoquinon và các hợp

ch t β-dicarbonyl hoặc carbonyl [13], phản ứng Diels-Alder của

indole-4,7-dion với các liên hợp dien [ 14], phản ứng đa thành phần của

2-bromo-1,4-naphtoquinon, amin bậc nh t và các hợp ch t β-dicacbonyl [15], phản ứng của

các dẫn xu t 1,4-naphtoquinon với sự có mặt của các xúc tác kim loại chuyển

tiếp [1k, 16], và phản ứng one-pot C,N-dialkyl hóa của enaminon sử dụng

2,3-dichloronaphthoquinon [17]

Dựa vào tổng quan tài liệu nêu trên, chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên

cứu tổng hợp các dẫn xuất của benzo[f]indole-4,9-dion và phân tích cấu trúc các hợp chất tổng hợp được”

Chương 2 THỰC NGHIỆM

2.1 Hóa chấ và phương pháp

2.1.1 Phương pháp nghiên cứu

Thực hiện các phương pháp tổng hợp hữu cơ như: phản ứng ngưng tụ Knoevenagel, phản ứng cộng Michael, các phản ứng đóng vòng nội phân tử tại Phòng Hoá Dược - Viện Hoá học - Viện Khoa học & Công nghệ Việt Nam

với mục đích tổng hợp các dẫn xu t dihydro benzo[f]indole-4,9-dion

2.1.2 Hóa chất và dung môi

Các hóa ch t phục vụ cho việc tổng hợp hữu cơ và dung môi được mua của hãng Merck (Đức) và Aldrich (Mỹ)

Bột silica gel cho sắc ký cột 100 - 200 mesh (Merck), bản mỏng sắc ký silica gel đế nhôm Art 5554 DC - Alufolien Kiesel 60 F254 (Merck)

2.1.3 Định tính phản ứng và kiểm tra độ tinh khiết của các hợp chất bằng sắc kí lớp mỏng

Sắc kí lớp mỏng (SKLM) được sử dụng để đ nh tính ch t đầu và sản phẩm Thông thường ch t đầu và sản phẩm có giá tr Rf khác nhau, màu sắc

và sự phát quang khác nhau Dùng sắc kí lớp mỏng để kiểm tra phản ứng Giá

tr Rf của các ch t phụ thuộc vào bản ch t của các ch t và phụ thuộc vào dung môi làm pha động Dựa trên tính ch t đó, chúng ta có thể tìm được dung môi hay hỗn hợp dung môi để tách các ch t ra xa nhau (Rf khác xa nhau) hay tìm được hệ dung môi cần thiết để tinh chế các ch t

2.1.4 Xác nhận cấu trúc

Để xác đ nh c u trúc các ch t hữu cơ tổng hợp được, chúng tôi tiến hành các phương pháp sau:

- Xác đ nh nhiệt độ nóng chảy: Nhiệt độ nóng chảy của các ch t tổng

hợp được đo trên máy Gallenkamp của Anh tại phòng thí nghiệm Tổng hợp hữu cơ - Viện Hoá học - Viện Khoa học & Công nghệ Việt Nam

- Phổ hồng ngoại (IR): Phổ IR của các ch t nghiên cứu được ghi trên

máy Impact 410-Nicolet, tại phòng thí nghiệm Phổ hồng ngoại Viện Hoá học

- Viện Khoa học & Công nghệ Việt Nam, đo ở dạng ép viên với KBr rắn

- Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR): Phổ 1H-NMR (500 MHz) và

13

C-NMR (125 MHz) của các ch t nghiên cứu được đo trên máy Bruker

XL-500 tần số XL-500 MHz với dung môi CDCl3 và TMS là ch t chuẩn tại phòng Phổ cộng hưởng từ hạt nhân - Viện Hoá học - Viện Khoa học & Công nghệ Việt Nam

- Phổ khối lượng (MS): Phổ khối của các ch t nghiên cứu được ghi trên

máy Hewlett Packard Mass Spectrometer 5989 MS hoặc LC- MSD- Trap- SL tại phòng C u trúc, Viện Hoá học- Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

- Phổ X-ray đơn tinh thể

2.2 Quy trình chung tổng hợp các dẫn xuất 41

Dung d ch của 2-amino-1,4-naphthoquinone 38 (1đương lượng), pyridinium bromide 39 (1,2 đương lượng) và Et3N (5 đương lượng) trong

toluen được đun hồi lưu trong 30-60 phút Aldehyde thơm 40 (1.2 đương

lượng) được thêm vào và hỗn hợp phản ứng được tiếp tục đun hồi lưu trong

24 giờ Quá trình phản ứng được kiểm tra bằng bản mỏng TLC Khi phản ứng kết thúc, hỗn hợp phản ứng được chiết với ethyl axetat (20 ml x 3 lần) và nước Pha hữu cơ được gộp lại, làm khan bằng Na2SO4, cô quay loại bỏ dung môi thu được sản phẩm thô Sau khi tách bằng cột silica gel với hệ dung môi

rửa giải n-hexan/EtOAc (8 : 2) thu được sản phẩm 41

2.3 Tổng hợp và phân tích cấu trúc hợp chất 41a (R 1 = 4-FPh, R 2 = Ph)

2.3.1 Quy trình tổng hợp

Dung d ch của 1 g (5,77mmol) 2-amino-1,4-naphthoquinone 38, 0,55 g (6,92 mmol) pyridinium bromide 39a và 2,91 g (28,78 mmol) Et3N trong 10

ml toluen được đun hồi lưu trong 30-60 phút Benzaldehyde 40a ( 6,92 mmol)

được thêm vào hỗn hợp phản ứng và tiếp tục đun hồi lưu trong 24 giờ Quá

trình phản ứng được kiểm tra bằng bản mỏng TLC Khi phản ứng kết thúc, hỗn hợp phản ứng được chiết với ethyl axetat (20 ml x 3 lần) và nước Pha hữu cơ được gộp lại, làm khan bằng Na2SO4, cô quay loại bỏ dung môi thu được sản phẩm thô Sau khi tách bằng cột silica gel với hệ dung môi rửa giải

n-hexan/EtOAc (8:2) thu được 1,47 g sản phẩm 41a (63%)

2.3.2 Phân tích cấu trúc của 41a bằng phổ IR

Cân 2 mg ch t 41a và 100 mg KBr vào cối mã não, trộn đều và được

nghiền m n thành hỗn hợp đồng nh t bằng chày của cối mã não Hỗn hợp này được đưa vào thiết b ép viên thủy lực 50 t n của hãng HP, sau đó mẫu được

đo trên máy Impact 410-Nicolet, tại phòng thí nghiệm Phổ hồng ngoại Viện Hoá học - Viện Khoa học & Công nghệ Việt Nam

IR (KBr) cm-1: 3219, 1661, 1641, 1594, 1435, 1233, 1146, 967, 904,

766, 708, 685, 615, 510, 441

2.3.3 Phân tích cấu trúc của 41a bằng NMR

25 mg ch t 41a ở trên được cho vào trong ống NMR loại (tubes NMR

của Aldrich) dài 20,3 mm, rộng 5 mm sau đó cho 0,8 ml CDCl3 và lắc đều cho mẫu tan hết vào dung môi tạo thành hệ đồng nh t Mẫu được đo trên máy Bruker XL - 500 tần số 500 MHz với TMS là ch t chuẩn, tại Trung tâm Phân tích c u trúc - Viện Hoá học - Viện Hàn lâm Khoa học & Công nghệ Việt Nam

1

H NMR (CDCl3, 500 MHz): δ 10,56 (1H, s, NH); 8,15‒8,13 (1H, m,

H-Ar); 8,07‒8,05 (1H, m, H-Ar); 7,98‒7,96 (2H, m, H-Ar); 7,70‒7,68 (2H,

m, H-Ar); 7,56‒7,54 (2H, m, H-Ar); 7,39‒7,37 (3H, m, H-Ar); 7,08 (2H, t, J

= 7,5 Hz, H-Ar)

13

C NMR (CDCl3, 125 MHz): δ 191,52; 179,71; 176,12; 166,06 (d, J =

253,7 Hz; CF); 139,47; 134,15; 134,12; 133,93; 133,26; 133,00; 132,21; 132,13; 131,89; 129,63; 129,18; 129,06 (2xCH);127,72 (2xCH); 127,25; 127,21; 126,48; 120,84; 115,90; 115,72

2.4 Tổng hợp và phân tích cấu trúc hợp chất 41b (R 1 = Ph, R 2 = Ph)

2.4.1 Quy trình tổng hợp

Dung d ch của 1 g (5,77 mmol) 2-amino-1,4-naphthoquinone 40, 0,55 g (6,92 mmol) pyridinium bromide 39b và 2,91 g (28,85 mmol) trong 10 ml toluen được đun hồi lưu trong 30-60 phút Benzaldehyde 40a (0,73 g, 6,92

mmol) được thêm vào hỗn hợp phản ứng và tiếp tục đun hồi lưu trong 24 giờ Quá trình phản ứng được kiểm tra bằng bản mỏng TLC Khi phản ứng kết thúc, hỗn hợp phản ứng được chiết với ethyl axetat (20 ml x 3 lần) và nước Pha hữu cơ được gộp lại, làm khan bằng Na2SO4, cô quay loại bỏ dung môi thu được sản phẩm thô Sau khi tách bằng cột silica gel với hệ dung môi rửa

giải n-hexan/EtOAc (8:2) thu được 1,37 g sản phẩm 41b (63%)

2.4.2 Phân tích cấu trúc của 41b bằng phổ IR

Cân 2 mg ch t 41b và 100 mg KBr vào cối mã não, trộn đều và được

nghiền m n thành hỗn hợp đồng nh t bằng chày của cối mã não Hỗn hợp này được đưa vào thiết b ép viên thủy lực 50 t n của hãng HP, sau đó mẫu được

đo trên máy Impact 410-Nicolet, tại phòng thí nghiệm Phổ hồng ngoại Viện Hoá học - Viện Khoa học & Công nghệ Việt Nam

IR (KBr) cm-1: 3240, 2925, 1723, 1654, 1592, 1444, 1235, 1158, 1021,

969, 709

2.4.3 Phân tích cấu trúc của 41b bằng NMR

25 mg ch t 41b ở trên được cho vào trong ống NMR loại (tubes

NMR của Aldrich) dài 20,3 mm, rộng 5 mm sau đó cho 0,8 ml CDCl3 và lắc đều cho mẫu tan hết vào dung môi tạo thành hệ đồng nh t Mẫu được

đo trên máy Bruker XL-500 tần số 500 MHz với TMS là ch t chuẩn, tại Trung tâm Phân tích c u trúc - Viện Hoá học - Viện Hàn lâm Khoa học & Công nghệ Việt Nam

H NMR (CDCl3, 500 MHz): δ 10,71(1H,s, NH,H-Ar ); 8,14‒8,12

(1H, m, H-Ar ); 8,06‒8,04 ( 1H, m, H-Ar ); 7,95 (2H, d, J = 7.5 Hz, H-Ar ); 7,70‒7,68 (2H, m, H-Ar), 7.57‒7.52 (3H, m, H-Ar); 7.41 (2H, t, J = 8.0 Hz, H-Ar ); 7.37‒7.35 (3H, m, H-Ar )

13

C NMR (CDCl3, 125 MHz): δ = 193,02; 179,65; 175,98; 138,96;

137,65; 134,01; 133,83; 133,56; 133,24; 133,02; 131,81; 129,62 (2xCH); 129,52 (2xCH); 129,28; 129,16 (2xCH); 128,60; 127,50 (2xCH+1Cq); 127,24; 126,41; 121,14

2.5 Tổng hợp và phân tích cấu trúc hợp chất 41c (R 1 = Ph, R 2 = 3-MeOPh)

2.5.1 Quy trình tổng hợp

Dung d ch của 1 g (5,77 mmol) 2-amino-1,4-naphthoquinone 38, 2,24 g (6,92 mmol) pyridinium bromide 39b và 2,91 g (28,85 mmol) Et3N trong toluen được đun hồi lưu trong 30-60 phút 3-Methoxybenzaldehyde (6,92

mmol) 40c được thêm vào hỗn hợp phản ứng và tiếp tục đun hồi lưu trong 24

giờ Quá trình phản ứng được kiểm tra bằng bản mỏng TLC Khi phản ứng kết thúc, hỗn hợp phản ứng được chiết với ethyl axetat (20 ml x 3 lần) và nước Pha hữu cơ được gộp lại, làm khan bằng Na2SO4, cô quay loại bỏ dung môi thu được sản phẩm thô Sau khi tách bằng cột silica gel với hệ dung môi

rửa giải n-hexan/EtOAc (8:2) thu được 1,39 g sản phẩm 41c (59%)

2.5.2 Phân tích cấu trúc của 41c bằng phổ IR

Cân 2 mg ch t 41c và 100 mg KBr vào cối mã não, trộn đều và được

nghiền m n thành hỗn hợp đồng nh t bằng chày của cối mã não Hỗn hợp này được đưa vào thiết b ép viên thủy lực 50 t n của hãng HP, sau đó mẫu được

đo trên máy Impact 410-Nicolet, tại phòng thí nghiệm Phổ hồng ngoại Viện Hoá học - Viện Khoa học & Công nghệ Việt Nam

IR (KBr) cm-1: 3269; 2922; 1665; 1643; 1583; 1495; 1447; 1367; 1249; 1215; 1153; 1049; 977; 920; 780; 739

2.5.3 Phân tích cấu trúc của 41c bằng NMR

25 mg ch t 41c ở trên được cho vào trong ống NMR loại (tubes NMR

của Aldrich) dài 20,3 mm, rộng 5 mm sau đó cho 0,8ml CDCl3 và lắc đều cho mẫu tan hết vào dung môi tạo thành hệ đồng nh t Mẫu được đo trên máy Bruker XL - 500 tần số 500 MHz với TMS là ch t chuẩn, tại Trung tâm Phân tích c u trúc - Viện Hoá học - Viện Hàn lâm Khoa học & Công nghệ Việt Nam

1

H NMR (CDCl3, 500 MHz): δ = 10,98 (1H, s, NH); 8,13‒8,12 (1H, m, Ar); 8,05-8,04 (1H, m, H-Ar); 7,95 (2H, d, J=7,5Hz); 7,68‒7,66 (2H, m, H-Ar); 7,54 ( 1H,t, J = 7,5 Hz, H-Ar); 7,41 (t, J = 8,0 Hz, 2H); 7,24 (t, J = 8,0 Hz, 1H); 7,14‒7,12 (2H, m, H-Ar); 6,84 (dd, J = 2,0, 8,5 Hz, 1H); 3,69 (3H, s, OCH3)

H-13

C NMR (CDCl3, 125 MHz): δ = 193,22; 179,67; 176,02; 159,90;

138,79; 137,62; 133,99; 133,79; 133,59; 133,21; 133,08; 131,79; 130,47; 130,20; 129,53 (2xCH); 128,62 (2xCH); 127,27; 127,17; 126,52; 121,22; 119,79; 115,51; 112,83; 55,23

2.6 Tổng hợp và phân tích cấu trúc hợp chất 41d (R 1 = Ph, R 2 = 4-MeOPh)

rửa giải n-hexan/EtOAc (8:2) thu được 1,41 g sản phẩm 41d (60%)

2.6.2 Phân tích cấu trúc của 41d bằng phổ IR

Cân 2 mg ch t 41d và 100mg KBr vào cối mã não, trộn đều và được

nghiền m n thành hỗn hợp đồng nh t bằng chày của cối mã não Hỗn hợp này được đưa vào thiết b ép viên thủy lực 50 t n của hãng HP, sau đó mẫu được

đo trên máy Impact 410-Nicolet, tại phòng thí nghiệm Phổ hồng ngoại Viện Hoá học - Viện Khoa học & Công nghệ Việt Nam

IR (KBr) cm-1: 3108;2901; 1658; 1641; 1593; 1493; 1438; 1376; 1264; 1217; 1179; 1024; 965; 903; 824

2.6.3 Phân tích cấu trúc của 41d bằng NMR

25 mg ch t 41d ở trên được cho vào trong ống NMR loại (tubes NMR

của Aldrich) dài 20,3 mm, rộng 5 mm sau đó cho 0,8 ml CDCl3 và lắc đều cho mẫu tan hết vào dung môi tạo thành hệ đồng nh t Mẫu được đo trên máy Bruker XL - 500 tần số 500 MHz với TMS là ch t chuẩn, tại Trung tâm Phân tích c u trúc - Viện Hoá học - Viện Hàn lâm Khoa học & Công nghệ Việt Nam

1

H NMR (CDCl3, 500 MHz): δ = 10,23 (1H, s, NH); 8,16‒8,14 (1H, m, H-Ar); 8,05‒8,03 (1H, m, H-Ar); 7,94 (2H, d, J=7,5Hz); 7,69‒7,66 (2H, m, H-Ar); 7,54 (t, J = 7,5 Hz, 1H); 7,48 (d, J = 8.5 Hz, 2H); 7,41 (t, J = 8,0 Hz, 2H); 6,88 (d, J = 8,5 Hz, 2H); 3,78 (s, 3H, OCH3)

13

C NMR (CDCl3, 125 MHz): δ = 193,22; 179,74; 175,74; 160,74;

139,03; 137,31; 134,03; 133,71; 133,53; 133,22; 133,09; 131,48; 129,55 (2xCH); 128,93 (2xCH); 128,60 (2xCH); 127,29; 127,21; 126,35; 121,69; 120,33; 114,70 (2xCH); 55,37

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Mục tiêu của đề tài

Nhóm ch t quinon keton có mặt trong nhiều hợp ch t thiên nhiên ở nhiều dạng sống Quinon keton cũng được coi là nhóm ch t lớn có hoạt tính chống ung thư, chúng có mặt nhiều trong nhiều loại thuốc đã được cục dược phẩm và thực phẩm mỹ (FAD) khuyến cáo sử dụng Ngoài lớp ch t

pyranonaphthoquinon và azaanthraquinones, p-indolequinone là những hợp

ch t d vòng nitơ thuộc nhóm ch t quinon keton quan trọng có hoạt tính sinh học thú v như hoạt động chống ung thư [6] cũng như khả năng kích hoạt sự

phóng thích thuốc [7] Với các hoạt tính sinh học lý thú của nhóm ch t indoloquinon, đặc biệt là benzo[f]indole-4,9-dion với khả năng kháng n m,

p-kháng khuẩn, virut, thuốc diệt n m, chống viêm, và chống đông máu [1e-g, 8,10-12] các nhà nghiên cứu đã có r t nhiều nghiên cứu nhằm tổng hợp các dẫn xu t mới của lớp ch t này Mặt khác do c u trúc chủ yếu là các hệ thơm nên việc phân tích c u trúc các hợp ch t này gặp nhiều khó khăn, đòi hỏi phải

có sự kết hợp của nhiều phương pháp phổ Luận văn này tập trung nghiên cứu

phân tích c u trúc của một số hợp ch t benzo[f]indole-4,9-dione nhằm chứng

minh tính hợp lý của c u trúc góp phần vào nghiên cứu tìm kiếm các hợp ch t

có hoạt tính sinh học

Các dẫn xu t benzo[f]indole-4,9-dione 41a-d được tổng hợp bằng

phản ứng domino giữa 2-amino-1,4-naphthoquinon 38, pyridinium bromua 39 và aldehyde thơm 40 với sự có mặt của trietylamin (sơ đồ 1)

Phản ứng được thực hiện trong dung môi toluen ở nhiệt độ sôi hồi lưu

110oC trong khoảng 24 giờ Hiệu su t phản ứng đạt khoảng 50-60%