Trong lâm sàng, một số hoạt chất chứa cấu trúc 2-MBI đã được ứng dụng làm thuốc điều trị bệnh như: triclabendazol trị ký sinh trùng, các thuốc ức chế bơm proton H+/K+-ATPase: omeprazol,
Trang 1BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
LÊ THỊ LAN HƯƠNG
MÃ SINH VIÊN: 1201274
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP
VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC MỘT SỐ DẪN CHẤT CỦA
DIHYDROBENZO[4,5]IMIDAZO[2,1-
7-AMINO-2,3-b]THIAZOL
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ
HÀ NỘI - 2017
Trang 2BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
LÊ THỊ LAN HƯƠNG
MÃ SINH VIÊN: 1201274
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP
VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC MỘT SỐ DẪN CHẤT CỦA
DIHYDROBENZO[4,5]IMIDAZO[2,1-
7-AMINO-2,3-b]THIAZOL
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ
Người hướng dẫn:
1 TS Nguyễn Văn Hải
2 ThS Ngô Quang Trung
Nơi thực hiện:
Bộ môn Công nghiệp Dược
- Trường Đại học Dược Hà Nội
HÀ NỘI - 2017
Trang 3LỜI CẢM ƠN
Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và gửi lời cảm ơn chân thành
nhất tới người thầy của tôi -TS Nguyễn Văn Hải, người đã đồng hành cùng tôi vượt
qua khó khăn, ân cần quan tâm, động viên, tận tình hướng dẫn, chỉ bảo cho tôi từ những bước đi chập chững đầu tiên trên con đường nghiên cứu khoa học và trong suốt quãng thời gian tôi thực hiện khóa luận
Tôi xin chân thành cảm ơn ThS Ngô Quang Trung, người thầy thứ hai đã
trực tiếp hướng dẫn và dành nhiều sự quan tâm, động viên,khích lệ để tôi hoàn thành khóa luận của mình
Tôi cũng vô cùng biết ơn và xin được chân thành cảm ơn PGS TS Nguyễn
Đình Luyện và ThS Nguyễn Văn Giang, hai thầy cũng đã luôn quan tâm sát sao,
cho tôi rất nhiều lời khuyên quý giá và nhiều bài học bổ ích cả trong công việc và trong cuộc sống
Tôi xin chân thành cảm ơn PGS TS Nguyễn Ngọc Chiến, ThS Phạm Thị
Hiền, cùng tất cả các thầy cô, anh chị thuộc Phòng Phân tích, Kiểm nghiệm và
Tương đương sinh học, Viện Công nghệ dược phẩm quốc gia vàCN Phan Tiến
Thành, Bộ môn Công nghiệp Dược đã hết sức nhiệt tình, tạo điều kiện thuận lợi giúp
đỡ tôi trong quá trình thực hiện khóa luận
Tôi xin cảm ơn các bạn bè của tôi đã luôn đồng hành cùng tôi trong suốt
những năm tháng học tập tại trường Xin cảm ơn bạn Nguyễn Gia Anh Tuấn cùng
các bạn, các em cùng thực hiện khóa luận tại phòng thí nghiệm Tổng hợp hóa dược,
Bộ môn Công nghiệp Dược đã luôn gắn bó, động viên, giúp đỡ, chia sẻ cùng nhau trên con đường tìm tòi và khám phá kiến thức
Cuối cùng, tôi xin dành sự biết ơn sâu sắc nhất tới bố mẹ tôi và tất cả những người thân trong gia đình, những người đã luôn yêu thương, ủng hộ để tôi có được ngày hôm nay!
Hà Nội, ngày 10 tháng 5 năm 2017
Sinh viên
Lê Thị Lan Hương
Trang 4MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
ĐẶT VẤN ĐỀ 1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 2
1.1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ 2-MERCAPTOBENZIMIDAZOL 2
1.1.1 Cấu tạo của khung 2-mercaptobenzimidazol 2
1.1.2 Tính chất lý hóa của 2MBI 2
1.2 TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT CỦA 2MBI 3
1.2.1 Tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm 3
1.2.2 Tác dụng diệt ký sinh trùng 5
1.2.3 Tác dụng ức chế bơm proton H+/K+-ATPase 6
1.2.4 Tác dụng gây độc tế bào ung thư 7
1.2.5 Các tác dụng khác của dẫn chất 2MBI 7
1.3 PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP 8
1.3.1 Tổng hợp khung 2MBI 8
1.3.2 Phản ứng tạo khung 2,3-dihydrobenzo[4,5]imidazo[2,1-b]thiazol 10
1.3.3 Phản ứng nitro hóa 11
1.3.4 Phản ứng khử hóa 11
1.3.5 Phản ứng acyl hóa 12
CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14
2.1 NGUYÊN LIỆU VÀ THIẾT BỊ 14
2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 16
2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16
2.3.1 Tổng hợp hóa học 16
2.3.2 Kiểm tra độ tinh khiết của các chất tổng hợp được 17
2.3.3 Xác định cấu trúc của các chất tổng hợp được 17
2.3.4 Thử hoạt tính kháng khuẩn 17
CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 20
Trang 53.1 TỔNG HỢP HÓA HỌC 20
3.1.1 Tổng hợp các chất trung gian 20
3.1.2 Tổng hợp các dẫn chất của 7-amino-2,3-dihydrobenzo[4,5]imidazo[2,1-b]thiazol 26
3.2 KIỂM TRA ĐỘ TINH KHIẾT 28
3.3 XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CỦA CÁC DẪN CHẤT TỔNG HỢP ĐƯỢC 29 3.3.1 Kết quả phân tích phổ khối lượng (MS) 29
3.3.3 Kết quả phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (1H-NMR) 30
3.3.4 Kết quả phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C (13C-NMR) 31
3.4 THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC 32
3.5 BÀN LUẬN 33
3.5.1 Về tổng hợp hóa học 33
3.5.2 Về cấu trúc sản phẩm 38
3.5.3 Về hoạt tính sinh học 41
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 43
Trang 6DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
GI50 Nồng độ ức chế 50% sự phát triển (Growth inhibition of 50% )
IC50 Nồng độ ức chế 50% (The half maximal inhibitory concentration)
m/z Tỷ số giữa khối lượng và điện tích của các ion
MIC Nồng độ ức chế tối thiểu (Minimum inhibitory concentration )
OD Mật độ quang học (Optical density)
Rf Hệ số lưu giữ(Retention factor)
Trang 7DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1 Đường kính vòng vô khuẩn của các hợp chất từ 3a – 3h 4
Bảng 1.2 Đường kính vòng vô khuẩn của các dẫn chất 3a, 3b, 3c đối với các chủng vi khuẩn thử nghiệm 5
Bảng 1.3 CTCT của một số chất ức chế bơm proton H + /K + -ATPase có khung 2MBI 7 Bảng 2.1 Danh mục các dung môi, hóa chất 14
Bảng 2.2 Danh mục các dụng cụ, thiết bị 15
Bảng 2.3 Môi trường thử nghiệm kháng khuẩn 18
Bảng 3.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ mol III: HNO 3 đến hiệu suất phản ứng nitro hóa 22
Bảng 3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất phản ứng 23
Bảng 3.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ mol giữa IV và SnCl 2 đến hiệu suất phản ứng 24
Bảng 3.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất phản ứng tổng hợp V 25
Bảng 3.5 Ảnh hưởng của tỷ lệ mol V: anhydrid acetic đến hiệu suất phản ứng 26
Bảng 3.6 Kết quả khảo sát dung môi của phản ứng tổng hợp VIb 28
Bảng 3.7 Giá trị T o nc và R f của các chất tổng hợp được 28
Bảng 3.8 Kết quả phân tích phổ khối lượng (MS) của các chất VIa, VIb 29
Bảng 3.9 Kết quả phân tích phổ 1H-NMR của các chất V, VIa, VIb 30
Bảng 3.10 Kết quả phân tích phổ 13 C-NMR của các chất VIa, VIb 31
Bảng 3.11 Kết quả thử tác dụng kháng khuẩn 32
Trang 8DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1 CTCT của hợp chất 2-mercaptobenzimidazol (2MBI 2 Hình 1.2 Hai dạng tồn tại của 2MBI 3 Hình 1.3 Sơ đồ tổng hợp các dẫn chất của 2MBI theo nghiên cứu của S Nevade 3 Hình 1.4 CTCT của một số dẫn chất N, S – dialkyl hóa của 2 - MBI 4 Hình 1.5 CTCT của triclabendazol 6 Hình 1.6 CTCT của các dẫn chất theo nghiên cứu của P S Kumar và J Sahoo năm
2014 6
Hình 1.7 CTCT một số dẫn chất styryl sulfon của 2MBI theo M S Vedula và cộng
sự 7
Hình 1.8 Sơ đồ tổng hợp 2MBI theo J A VanAllan và B D Deacon từ
o-phenylendiamin và kali ethyl xanthat 8
Hình 1.9 Sơ đồ tổng hợp 2MBI theo J A VanAllan và B D Deacon từ
o-phenylendiamin, carbon disulfid và kali hydroxyd 8
Hình 1.10 Sơ đồ tổng hợp 2MBI từ o-phenylendiamin và amoni thiocyanat 9 Hình 1.11 Sơ đồ tổng hợp 2MBI từ o-phenylendiamin và thiophosgen hoặc thioure 9 Hình 1.12 Cơ chế phản ứng tổng hợp 2MBI theo D Harrison và J T Ralph 9 Hình 1.13 Sơ đồ tổng hợp 2MBI và dẫn chất theo S S Rao và cộng sự 10 Hình 1.14 Sơ đồ tổng hợp 2MBI từ benzimidazol và lưu huỳnh 10 Hình 1.15 Cơ chế phản ứng tạo ra dẫn chất chứa khung 2,3-
dihydrobenzo[4,5]imidazo[2,1-b]thiazol theo Ki-Whan Chi và cộng sự 10
Hình 1.16 Sơ đồ tổng hợp 2,3-dihydrobenzo[4,5]imidazo[2,1-b]thiazol theo Nai
Trang 9Hình 1.20 Sơ đồ tổng hợp paracetamol từ p-aminophenol và anhydride acetic 12
Hình 1.21 Sơ đồ tổng hợp các dẫn chất sulfonamid theo Ahmed Kamal 13
Hình 2.1 Sơ đồ tổng hợp các dẫn chất của 7-amino-2,3-dihydrobenzo[4,5]imidazo[2,1-b]thiazol 16
Hình 3.1 Sơ đồ tổng hợp chất II 20
Hình 3.2 Sơ đồ tổng hợp chất III 21
Hình 3.3 Sơ đồ tổng hợp chất IV 22
Hình 3.4 Sơ đồ tổng hợp chất V 24
Hình 3.5 Sơ đồ tổng hợp chất VIa 26
Hình 3.6 Sơ đồ tổng hợp chất VIb 27
Hình 3.7 Cơ chế phản ứng tạo IV 34
Hình 3.8 Cơ chế phản ứng khử hóa nhóm nitro thơm bởi tác nhân SnCl 2 /HCl 35
Hình 3.9 Cơ chế phản ứng tạo VIa 36
Hình 3.10 Cơ chế phản ứng tạo VIb 37
Trang 10ĐẶT VẤN ĐỀ Trong những năm gần đây, các nghiên cứu về hợp chất dị vòng ngày càng phát triển mạnh mẽ, thu hút sự chú ý của nhiều nhà khoa học Người ta quan tâm đến các
dị vòng không chỉ về những tính chất lí hóa học đặc biệt mà còn về những ứng dụng quan trọng của chúng trong thực tiễn Một trong số những dị vòng nhận được sự quan tâm của nhiều tác giả là dị vòng benzimidazol Các dẫn xuất chứa dị vòng benzimidazol đã trở thành đối tượng nghiên cứu hấp dẫn bởi dược tính, hoạt tính sinh học và ứng dụng của chúng Một trong những nhóm dẫn chất quan trọng của benzimidazol là 2-mecaptobenzimidazol (2-MBI) Trong lâm sàng, một số hoạt chất chứa cấu trúc 2-MBI đã được ứng dụng làm thuốc điều trị bệnh như: triclabendazol (trị ký sinh trùng), các thuốc ức chế bơm proton H+/K+-ATPase: omeprazol, lansoprazol, pantoprazol, rabeprazol… Bên cạnh đó nhiều công trình nghiên cứu trong những thập kỷ gần đây tiếp tục chỉ ra các tác dụng sinh học đa dạng của dẫn chất 2-MBI, điển hình như tác dụng kháng khuẩn [9], kháng nấm [9], chống virus [21], gây độc tế bào ung thư [34], chống viêm [22], giảm đau [22], giảm lipid máu và
xơ vữa động mạch [18],…Một trong các nghiên cứu mới đây đã cho thấy những triển
vọng tốt của các dẫn chất của 2,3-dihyrobenzo[4,5]imidazo[2,1-b]thiazol, đặc biệt ở
hoạt tính kháng khuẩn mạnh hơn so với 2MBI ban đầu, trong đó dẫn chất
7-amino-2,3-dihyrobenzo[4,5]imidazo[2,1-b]thiazol đã được chứng minh có hoạt tính kháng
khuẩn tương đương với chất đối chứng[4].Trên cơ sở đó, để góp phần làm phong phú thêm các nghiên cứu về tổng hợp và thử tác dụng sinh học của nhóm dẫn chất quan
trọng này, chúng tôi đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu tổng hợp và thử tác dụng
sinh học của một số dẫn chất
7-amino-2,3-dihydrobenzo[4,5]imidazo[2,1-b]thiazol” với mục tiêu:
7-amino-2,3-dihydrobenzo[4,5]imidazo[2,1-b]thiazol
2 Thử tác dụng kháng khuẩn của các dẫn chất tổng hợp được
Trang 11CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN
1.1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ 2-MERCAPTOBENZIMIDAZOL
1.1.1 Cấu tạo của khung 2-mercaptobenzimidazol
Hợp chất 2-mercaptobenzimidazol (2MBI) có tên khoa học là:
1H-benzo[d]imidazol-2-thiol, là dẫn chất của dị vòng benzimidazol, cấu tạo bởi khung benzimidazol liên kết với nhóm thiol (-SH) ở vị trí số 2 (xem hình 1.1)
Hình 1.1CTCT của hợp chất 2-mercaptobenzimidazol (2MBI)
Công thức phân tử: C7H6N2S
Khối lượng mol: 150,20g [20]
1.1.2 Tính chất lý hóa của 2MBI
1.1.2.1 Tính chất lý học
- Cảm quan: tinh thể hình phiến mỏng, không màu hoặc màu vàng nhạt
- Độ tan:
Tan trong dung dịch acid mạnh và dung dịch kiềm mạnh
Tan rất tốt trong DMSO: S ≥ 10 g/100 mL ở 23,5oC [17]
Tan tốt trong aceton: S=1-5 g/100 mL ở 23,5oC, ethanol: S=0,1-1 g/100 mL ethanol 95% ở 23,5oC [17]
Tan được trong dung môi hữu cơ như: methanol, ethyl acetat…
Tan rất ít trong nước: S < 0,1 g/100 mL ở 23,5oC [17]
- Nhiệt độ nóng chảy: 302,8oC - 303,9oC [20]
1.1.2.2 Tính chất hóa học
Trong phân tử có nhóm thioamid (-N-C=S), nên nó được xem như là một hợp chất thioamid, có khả năng phản ứng thế ở nguyên tử nitơ hoặc lưu huỳnh Nó được tồn tại ở 2 dạng đồng phân hỗ biến là thiol và thion [5]:
Trang 12Hình 1.2Hai dạng tồn tại của 2MBI
1.2 TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT CỦA 2MBI
1.2.1 Tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm
Benzimidazol có cấu tạo giống nhân purin của vi khuẩn và vi nấm nên có thể tương tác với acid nucleic và protein của vi khuẩn làm gián đoạn quá trình tổng hợp chúng [29] Thực tế cho thấy, các nhóm thế ở vị trí C2 và N1 của khung benzimidazol tạo ra nhiều dẫn chất có hoạt tính sinh học tốt nên việc thiết kế, tổng hợp, đánh giá tác dụng của các dẫn chất đang rất được quan tâm [24]
Năm 2013, Sidram A Nevade và cộng sự đã tổng hợp và thử hoạt tính kháng khuẩn một số dẫn chất của 2MBI theo sơ đồ sau:
Hình 1.3 Sơ đồ tổng hợp các dẫn chất của 2MBI theo nghiên cứu của S Nevade
Hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm được thử nghiệm bằng phương pháp khuếch tán trên thạch Kết quả được thể hiện ở bảng 1.1:
Trang 13Bảng 1.1 Đường kính vòng vô khuẩn của các hợp chất từ 3a – 3h
Hoạt tính yếu: 6-8 mm; Hoạt tính trung bình: 9-11 mm; Hoạt tính tốt: 12-15 mm
Tác dụng kháng khuẩn được đánh giá trên hai chủng vi khuẩn S aureus và E
coli, các hợp chất 1a, 1c, 1e thể hiện hoạt tính khá tốt trong khi các hợp chất 1b, 1f,
1g chỉ có hoạt tính trung bình Các hợp chất này cũng được thử hoạt tính kháng nấm
với Candida albicans, trong đó 1c, 1b, 1d cho thấy khả năng ức chế khá tốt, đặc biệt1a thể hiện hoạt tính kháng nấm gần như tương đương so với ketoconazol [22]
Tác giả Nai SeangThaing (năm 2015) [3] và tác giả Nguyễn Văn Thắng (năm 2016) [4] đã nghiên cứu tổng hợp và thử tác dụng kháng khuẩn của một số dẫn chất N,S-dialkyl hóa của 2-mercaptobenzimidazol có cấu tạo như sau:
Hình 1.4 CTCT của một số dẫn chất N,S – dialkyl hóa của 2 - MBI
Các dẫn chất 2a, 2b, 2c được đánh giá hoạt tính kháng khuẩn bằng phương
pháp khuếch tán với nồng độ mỗi chất là 100µg/ml, đánh giá trên 5 vi khuẩn
Trang 14Gram(+) và 3 vi khuẩn Gram(-) với chất đối chứng là benzathin penicillin 20 IU/mL đối với vi khuẩn Gram(+) và streptomycin 20 IU/mL đối với vi khuẩn Gram (-) Kết
quả được ghi lại trong bảng 1.2 dưới đây:
Bảng 1.2 Đường kính vòng vô khuẩn của các dẫn chất 3a, 3b, 3c đối với các chủng
Kết quả cho thấy các dẫn chất có hoạt tính kháng khuẩn trên 8/9 vi khuẩn thử
trừ chủng B.cereus Đặc biệt ở hai dẫn chất 2b, 2c thể hiện hoạt tính kháng khuẩn
mạnh hơn trên các chủng S.aureus, B.subtilis, S.lutea, P.Mirabilis so với chất đối
chứng
1.2.2 Tác dụng diệt ký sinh trùng
Trong số các dẫn chất của 2MBI, triclabendazol là hợp chất đã được sử dụng trong thực tế lâm sàng làm thuốc điều trị nhiễm sán lá gan và sán lá phổi [30]
Trang 15đối chiếu là albendazol và piperazin Kết quả cho thấy các chất 3b, 3c, 3d và 3e có
hoạt tính cao hơn so với các chất còn lại Các hợp chất có mặt của nhóm thế clo và
nitro ở vị trí o- và p- cho tác dụng tốt nhất [19]
1.2.3 Tác dụng ức chế bơm proton H + /K + -ATPase
Trong số các tác dụng sinh học của dẫn chất của 2MBI, tác dụng ức chế bơm proton là tác dụng được ứng dụng nhiều nhất trong lâm sang Năm 1988, hoạt chất đầu tiên trong nhóm được đưa ra thị trường là omeprazol Đến nay, nhóm thuốc này
đã được nghiên cứu và phát triển với nhiều hoạt chất khác nhau, đóng vai trò quan trọng trong điều trị viêm loét dạ dày - tá tràng, hội chứng hồi lưu dạ dày - thực quản, hội chứng Zollinger – Ellison…
Trang 16Bảng 1.3 CTCT của một số chất ức chế bơm proton H + /K + -ATPase có khung 2MBI
1.2.4 Tác dụng gây độc tế bào ung thư
Năm 2003, M S Vedula và cộng sự nghiên cứu tổng hợp và thử tác dụng gây độc tế bào ung thư của một số dẫn chất styryl sulfon của 2MBI:
Hình 1.7CTCT một số dẫn chất styryl sulfon của 2MBI theo M S Vedulavà cộng sự
Nghiên cứu này cho kết quả khả quan ở các dẫn chất thế halogen ở vị trí p- trên
nhân thơm Đặc biệt là dẫn chất 4d với nhóm bromo ở vị trí p-trên nhân phenyl cho
giá trị = 8,5 μM và có hoạt tính tốt trên các dòng tế bào ung thư vú (MCF- 7), ung thư thần kinh (U-251), ung thư buồng trứng (PA1) và ung thư thận (A-498), với giá trị GI50 lần lượt là 2,0; 0,35; 5,0; 3,0 μM Ngoài ra, hợp chất 4h cho giá trị GI50<
5 μM đối với nhiều dòng tế bào ung thư và có cả tác dụng ức chế dòng tế bào ung thư vú kháng doxorubicin (MCF7/ADR) [34]
1.2.5 Các tác dụng khác của dẫn chất 2MBI
Bên cạnh những tác dụng được liệt kê ở trên, rất nhiều công trình nghiên cứuđã chỉ racác tác dụng khác của các dẫn chất của 2MBI, như tác dụng chống viêm [22], giảm đau [22], chống virus [21], chống co giật [8], giảm lo âu [30], ức chế enzym
Trang 17COX [23], giảm lipid máu và giảm xơ vữa động mạch [18], ức chế cytocrom P450 [13], Điều này cho thấy dẫn chất của 2MBI là một nhóm chất có nhiều tác dụng đa dạng, cần được tiếp tục đi sâu nghiên cứu để tìm kiếm các hợp chất mới có tiềm năng ứng dụng làm thuốc
1.3 PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP
1.3.1.Tổng hợpkhung 2MBI
1.3.1.1 Tổng hợp từ o-phenylendiamin
Năm 1950, J A VanAllan và B D Deacon nghiên cứu tổng hợp 2MBI từ
o-phenylendiamin và kali ethylxanthat trong hỗn hợp dung môi ethanol-nước, phản ứng được tiến hành tại nhiệt độ sôi của dung môi Hỗn hợp phản ứng sau đó được tẩy màu bằng than hoạt tính và acid hóa bằng acid acetic, 2MBI sẽ kết tinh tạo thành những tinh thể sáng lấp lánh Phản ứng cho hiệu suất 84,0 – 86,5% với lượng các
chất phản ứng ban đầu là 0,30 mol o-phenylendiamin và 0,33 mol kali ethyl xanthat
Hình 1.8 Sơ đồ tổng hợp 2MBItheoJ A VanAllan và B D Deacon
từo-phenylendiamin và kali ethyl xanthat
Kali ethylxanthat có thể được thay bằng hỗn hợp kalihydroxyd và carbonsulfid.Sản phẩm được kết tinh lại trong ethanol 95% thu được khoảng 90% sản phẩm với nhiệt độ nóng chảy không đổi[33]
Hình 1.9Sơ đồ tổng hợp 2MBItheoJ A VanAllan và B D Deacon
từo-phenylendiamin, carbon disulfid và kali hydroxyd
Nghiên cứu của H Thakuria và G Das (năm 2008) tiến hành tổng hợp
2MBIvà dẫn chất thông qua phản ứng giữao-phenylendiamin hoặc dẫn chất với
amoni thiocyanat, xúc tác là amoni clorid Xúc tác và chất phản ứng được nghiền ở nhiệt độ phòng cho đến khi đồng nhất, sau đó được nung nóng ở 140oC trong 1 - 3
Trang 18giờ.Sau khi phản ứng kết thúc, hỗn hợp phản ứng được rửa với nước lạnh và sản phẩm được kết tinh lại trong ethanol [31]
Hình 1.10 Sơ đồ tổng hợp 2MBI từ o-phenylendiamin và amoni thiocyanat
Ngoài ra có thể tổng hợp khung 2MBI từ o-phenylendiamin bằng phản ứng
với thiophosgen trong dung môi cloroform [27] hoặc bằng cách đun chảy với thioure [12]
Hình 1.11 Sơ đồ tổng hợp 2MBI từ o-phenylendiamin và thiophosgen hoặc thioure 1.3.1.2 Tổng hợp từ dẫn chất của benzimidazol
Năm 1965, D HarrisonvàJ T Ralph đưa ra quy trình tổng hợp2MBI bằng phản ứng giữa 2-clorobenzimidazol và thioure, tiến hành trong dung môi ethanol tại nhiệt
độ sôi của dung môi [16]
Hình 1.12Cơ chế phản ứng tổng hợp 2MBI theo D Harrison và J T Ralph
Dẫn chất có nhóm thế methyl trên khung 2MBI có thể được tổng hợp từ ceton tương ứng bằng phản ứng với carbon disulfid, sử dụng xúc tác có tính base [32]
Năm 2013, S S Rao và cộng sự nghiên cứu tổng hợp các dẫn chất của 2MBI Theo đó, khung 2MBI có thể được tạo thành như sau [25]:
Trang 19Hình 1.13 Sơ đồ tổng hợp 2MBI và dẫn chất theo S S Rao và cộng sự
Phương pháp này cho thấy mối liên hệ giữa các tiền chất có thể sử dụng để tổng hợp 2MBI, đồng thời cũng là một trong số các gợi ý để tổng hợp các dẫn chất thế chọn lọc vào vị trí nguyên tử nitơ
1.3.1.3 Tổng hợp từ benzimidazol và lưu huỳnh
Khung 2MBI còn có thể được tổng hợp bằng cách đun chảy benzimidazol với lưu huỳnhở 210 - 260oC [14]
Hình 1.14 Sơ đồ tổng hợp 2MBI từ benzimidazol và lưu huỳnh
1.3.2.Phản ứng tạo khung 2,3-dihydrobenzo[4,5]imidazo[2,1-b]thiazol
Phản ứng được tiến hành dựa trên phản ứng N, S-dialkyl hóa giữa 2- mercaptobenzimidazol và dẫn xuất 1,2-dihaloethyl Phản ứng xảy ra theo cơ chế ái nhân lưỡng phân tử SN 2 trong đó có khả năng ái nhân của –SH lớn hơn –NH [7]
Năm 2002, Ki-Whan Chi và cộng sự đã nghiên cứu một số phản ứng giữa perfluoro-2-methyl-2-pentene với tác nhân 1,3-binucleophilic Trong đó đã tạo ra
một số dẫn chất chứa khung 2,3-dihydrobenzo[4,5]imidazo[2,1-b]thiazol [11]
Hình 1.15Cơ chế phản ứng tạo ra dẫn chất chứa khung 2,3-
dihydrobenzo[4,5]imidazo[2,1-b]thiazol theo Ki-Whan Chi và cộng sự
Trang 20Tác giả Nai SeangThaing (năm 2015) [3] và tác giả Nguyễn Văn Thắng (năm 2016) [4]đã nghiên cứu phản ứng giữa 2MBI với 1,2-dicloroethan trong dung môi isopropanol Sản phẩm thu được có cảm quan là tinh thể màu trắng hoặc hơi vàng với hiệu suất 30,51%
Hình 1.16 Sơ đồ tổng hợp 2,3-dihydrobenzo[4,5]imidazo[2,1-b]thiazol theo Nai
SeangThaing
1.3.3 Phản ứng nitro hóa
Nitro hóa là quá trình thế H của hợp chất hữu cơ bằng nhóm nitro (-NO2) Phản ứng có thể chạy theo các cơ chế như thế ái điện tử (SE) hay thế gốc tác nhân (SR), phụ thuộc vào bản chất các chất được nitro hóa và điều kiện phản ứng Có nhiều tác nhân có thể được sử dụng như dung dịch acid nitric, hỗn hợp sulfonitric… [2]
Năm 2015, tác giả Nguyễn Văn Thắng đã nghiên cứu phản ứng nitro hóa các
dẫn chất 2,3-dihydrobenzo[4,5]imidazo[2,1-b]thiazol với tác nhân là hỗn hợp
sulfo-nitric Phản ứng cho hiệu suất từ 9-51% [4]
Hình 1.17 Sơ đồ tổng hợp dẫn chất nitro hóa của
2,3-dihydrobenzo[4,5]imidazo[2,1-b]thiazol
1.3.4 Phản ứng khử hóa
Tùy vào khả năng phản ứng của hợp chất đem khử, có thể sử dụng nhiều tác nhân khử hóa khác nhau như kim loại trong môi trường acid, kiềm, hỗn hống kim loại, kim loại kiềm trong alcol…[1]
Năm 2009, Arundathy Nirmalini Pandite và cộng sự đã xây dựng quy trình
tổng hợp pazopanib trong đó có quá trình khử hóa 2,3-dimethyl-6-nitro-2H-indazol thành 2,3-dimethyl-2H-indazol-6-amin bằng tác nhân SnCl2/HCl với hiệu suất cao (95%) [10]
Trang 21Hình 1.18Sơ đồ tổng hợp 2,3-dimethyl-2H-indazol-6-amin theo Arundathyl
Nirmalini Pandite
Năm 2016, tác giả Nguyễn Văn Thắng đã nghiên cứu thực hiện phản ứng khử
hóa 7-nitro-2,3-dihydrobenzo[4,5]imidazo[2,1-b]thiazol với tác nhân Na2S2 (Na2S +S) Phản ứng xảy ra khá dễ dàng với hiệu suất 37,02% [4]
Hình 1.19 Sơ đồ khử hóa 7-nitro-2,3-dihydrobenzo[4,5]imidazo[2,1-b]thiazol theo
Hình 1.20 Sơ đồ tổng hợp paracetamol từ p-aminophenol và anhydride acetic 1.3.5.2 Phản ứng sulfonamid hóa
Phản ứng sulfonamid hóa là phản ứng thay thế nguyên tử hydro ở nhóm amino của hợp chất hữu cơ bằng nhóm sulfonyl (R-SO2-) Trên thực tế, phản ứng được ứng
Trang 22dụng nhiều trong các quy trình tổng hợp các thuốc sulfamid kháng khuẩn, ngoài ra trong hóa học tổng hợp còn hay được sử dụng để bảo vệ nhóm amin
Năm 2007, Ahmed Kamal và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu tổng hợp các
dẫn chất sulfonamid với tác nhân p-toluenesulfonyl chlorid hoặc methanesulfonyl
chlorid trong môi trường nước ở nhiệt độ phòng, phản ứng cho hiệu suất từ 85-95% [6]
Hình 1.21 Sơ đồ tổng hợp các dẫn chất sulfonamid theo Ahmed Kamal
Trang 23CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1 NGUYÊN LIỆU VÀ THIẾT BỊ
Để thực hiện khóa luận này, chúng tôi đã sử dụng một số dung môi, hóa chất, dụng cụ và thiết bị của Phòng thí nghiệm Tổng hợp Hóa dược, Bộ môn Công nghiệp Dược, Trường Đại học Dược Hà Nội (xem bảng 2.1 và bảng 2.2) Các dung môi, hóa chất, dụng cụ và thiết bị dùng để xác định cấu trúc bằng phương pháp phổ, thử nghiệm tác dụng sinh học được đề cập riêng trong phần phương pháp nghiên cứu
Bảng 2.1 Danh mục các dung môi, hóa chất
STT Dung môi, hóa chất Nguồn gốc
Trang 2419 Natri sulfat khan (99,0%) Trung Quốc
Trang 2521 Sinh hàn hồi lưu Đức
2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
1 Tổng hợp 2 dẫn chất của 7-amino-2,3-dihyrobenzo[4,5]imidazo[2,1-b]thiazol
(VIa, VIb)
2 Kiểm tra độ tinh khiết của các dẫn chất tổng hợp được
3 Xác định cấu trúc của các dẫn chất tổng hợp được
4 Thử hoạt tính kháng khuẩn củacác chất VIa, VIb
2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.3.1 Tổng hợp hóa học
Sử dụng các phương pháp thực nghiệm cơ bản trong hóa học hữu cơ để tổng
hợp các chất dự kiến: phản ứng ngưng tụ N,S-alkyl hóa, nitro hóa, khử hóa, acyl hóa,
Trang 26C, ethyl acetat:n-hexan (7:3) - hệ D; quan sát sắc ký đồ dưới bước sóng 254 nm của
đèn tử ngoại
Sử dụng phương pháp cất, chiết lỏng-lỏng, chiết rắn-lỏng, kết tinh…để tinh chế sản phẩm
2.3.2 Kiểm tra độ tinh khiết của các chất tổng hợp được
Sử dụng phương pháp SKLM với các điều kiện như đã trình bày ở mục 2.3.1 Dựa vào đặc điểm hình thức của sắc ký đồ để sơ bộ đánh giá độ tinh khiết của sản phẩm
Sử dụng phương pháp đo nhiệt độ nóng chảy trên máy đo nhiệt độ nóng chảy EZ-Melt Dựa vào khoảng giá trị nhiệt độ nóng chảy để sơ bộ đánh giá độ tinh khiết của sản phẩm
2.3.3 Xác định cấu trúc của các chất tổng hợp được
Cấu trúc của các dẫn chất tổng hợp được được xác định bằng các phương pháp phổ: phổ khối lượng (MS), phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (1H-NMR) và
Khoa học và Công nghệ Việt Nam
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton ( 1 H-NMR) và 13 C ( 13 C-NMR):
Được ghi trên máy Bruker AV 500 MHz tại Viện Hóa, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, sử dụng dung môi DMSO-d6, chất chuẩn nội là tetramethylsilan
2.3.4.Thửhoạt tínhkháng khuẩn
Thử hoạt tính kháng khuẩn được thực hiện tại bộ môn Vi sinh - Sinh học, Trường Đại học Dược Hà Nội, theo phương pháp khuếch tán trên thạch
Trang 272.3.4.1 Giống vi sinh vật kiểm định
Hoạt tính kháng khuẩn được thử trên thực hiện với 5 vi khuẩn Gram (+) và 4
vi khuẩn Gram (-) sau:
Gram (+)
Gram (-)
2.3.4.2 Môi trường thử nghiệm
Bảng 2.3 Môi trường thử nghiệm kháng khuẩn
2.3.4.3 Mẫu kháng sinh chuẩn
- Benzathin penicillin: 20 IU/mL đối với vi khuẩn Gram (+)
- Streptomycin: 20 IU/mL đối với vi khuẩn Gram (-)
Trang 28- Chuẩn bị môi trường và cấy VSV kiểm định:
Vi khuẩn kiểm định được cấy vào môi trường canh thang, rồi nuôi cấy cho phát triển trong tủ ấm 37ºC trong thời gian 18-24 giờ đến nồng độ 107 - 108 tế bào/mL (kiểm tra bằng pha loãng và dãy dung dịch chuẩn) Môi trường thạch thường
vô trùng (tiệt trùng 118ºC/30 phút) được làm lạnh về 45-50ºC và được cấy giống VSV kiểm định vào với tỷ lệ 2,5mL/100mL Lắc tròn để VSV kiểm định phân tán đều trong môi trường thạch thường, rồi đổ vào đĩa petri vô trùng với thể tích 20,0 mL/đĩa và để cho thạch đông lại
- Đặt mẫu thử và chứng: Khoanh giấy lọc đã được tẩm chất thử và xử lý như trên được đặt lên bề mặt môi trường thạch thường chứa VSV kiểm định theosơ đồ định sẵn
- Ủ các đĩa petri có mẫu thử được đặt như trên trong tủ ấm ở 37ºC trong 24h,rồi sau đó lấy ra đọc kết quả, đo đường kính vòng vô khuẩn nếu có (thước kẹpPanmer độ chính xác 0,02mm)
18 Đánh giá kết quả: Dựa trên đường kính vòng vô khuẩn và được đánh vòng vô khuẩn được đánh giá theo công thức:
: Đường kính trung bình vòng vô khuẩnDi: Đường kính vòng vô khuẩn thứ i
s: Độ lệch thực nghiệm chuẩn có hiệu chỉnhn: Số thí nghiệm làm song song (n= 4)
Trang 29CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
mL Đun hồi lưu hỗn hợp để hòa tan hết o-phenylendiamin và kali hydroxyd Thêm
từ từ 6,2mL (0,10 mol) carbon disulfid vào bình phản ứng Đun hồi lưuhỗn hợp phản ứng trong 3 giờ Theo dõi tiến triển của phản ứng bằng SKLM với hệ dung môi CHCl3:MeOH = 9:1
Sau khi phản ứng kết thúc, thêm vào hỗn hợp phản ứng1,20g than hoạt, tiếp tục đun hồi lưu trong 10 phút Lọc nóng hỗn hợp bằng phễu lọc Buchner, rửa bã than
3 lần bằng ethanol nóng Thêm 100,0 mL nước nóng (60-70oC) vào dịch lọc, sau đó acid hóa bằng dung dịch acid hydrocloric 5M đến pH = 6-7 thấyxuất hiện kết tủa Khuấy hỗn hợp trong 1 giờ Lọc lấy kết tủa, rửa tủa 3 lần bằng nước cất Kết tinh lại tủa trong dung dịch ethanol 50% Lọc lấy tinh thể, sấy khô ở 70-80oC, thu được sản
Trang 30khoảng 1giờ Hòa tan trong cốc có mỏ hỗn hợp gồm: 2,50g (0,016 mol) IItrong 45,0
mL IPA và 8,0 mL KOH 20% Chuyển hỗn hợp vào bình nhỏ giọt và nhỏ rất từ từ vào hỗn hợp phản ứng ở trên Đun hồi lưu hỗn hợp phản ứng trong 24 giờ, theo dõi tiến triển phản ứng bằng SKLM với hệ A (cloroform: methanol = 9:1)
Khi phản ứng kết thúc, đổ hỗn hợp phản ứng vào bình cầu một cổ 250 mL và cất gần kiệt dung môi isopropanol Hòa tan hỗn hợp còn lại trong 200,0 mL cloroform Rửa lại 3 lần bằng KOH 15% và kiểm tra pH dịch rửa để đạt khoảng 10-
11, sau đó rửa thêm 3 lần bằng nước cất (50 mL/lần), kiểm tra pH nước rửa đạt khoảng 6-7 Làm khan dịch chiết bằng Na2SO4 khan rồi lọc lấy dịch trong, cất quay chân không đến khô, thu hồi dung môi
Kết tinh lại sản phẩm trong dung dịch methanol 50%, lọc lấy tinh thể, sấy khô
trong tủ sấy ở nhiệt độ 60ºC, thu được sản phẩm III
Trang 31Sơ đồ tổng hợp
Hình 3.3 Sơ đồ tổng hợp chất IV Tiến hành:
Hòa tan 1,00 g (5,7 mmol) III với 5,0 mL H2SO4 đặc trong bình cầu dung tích
50 mL Làm lạnh bên ngoài bình cầu bằng đá muối trong 10 phút Tiến hành nhỏ giọt rất từ từ 1,5 mL dung dịch HNO3 40% (11,9 mmol) và kiểm soát nhiệt độ khối phản ứng 0-3ºC Theo dõi tiến triển phản ứng bằng SKLM với hệ A (cloroform: methanol
= 9:1)
Kết thúc phản ứng, đổ hỗn hợp phản ứng vào cốc có mỏ 100 mL chứa 10mL nước cất lạnh, làm lạnh bên ngoài cốc có mỏ bằng nước đá, khuấy đều và thêm từ từ dung dịch amoniac 10% đến pH =7, xuất hiện kết tủa vàng nhạt Lọc lấy tủa, kết tinh lại trong methanol 50% Lọc thu lấy sản phẩm, sấy khô ở nhiệt độ 60-70ºC
Khảo sát:
Theo tài liệu tham khảo [4], hiệu suất phản ứng đạt được không cao (51,03%) Mặt khác, khi chúng tôi tiến hành phản ứng trong điều kiện tương tự thấy xuất hiện nhiều tạp (thể hiện bởi nhiều vết phụ trên SKLM), do đó chúng tôi tiến hành khảo sát
lại tỷ lệ mol III: HNO3 và nhiệt độ phản ứng để tối ưu hóa phản ứng
Khảo sát tỷ lệ mol III: HNO 3 :
Chúng tôi tiến hành thực hiện phản ứng ở các tỷ lệ mol khác nhau, kết quả được ghi lại ở bảng 3.1
Bảng 3.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ mol III: HNO 3 đến hiệu suất phản ứng nitro hóa
Tỷ lệ mol III: HNO3
Từ kết quả khảo sát, cho thấy ở tỷ lệ mol III: HNO3 = 1:1,5 cho hiệu suất cao nhất, do đó chúng tôi thực hiện tỷ lệ này để thực hiện phản ứng
Trang 32Khảo sát nhiệt độ phản ứng:
Do nhiệt độ làm tăng khả năng phản ứng của HNO3 đồng thời cũng tăng khả năng tạo sản phẩm phụ, do đó chúng tôi tiến hành khảo sát nhiệt độ phản ứng để hạn chế tối đa tạp chất tạo ra trong phản ứng
Bảng 3.2Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất phản ứng
Quy trình:
Hòa tan 1,00 g (5,7 mmol) III với 5,0 mL H2SO4 đặc trong bình cầu dung tích
50 mL Làm lạnh bên ngoài bình cầu bằng đá muối trong 10 phút Tiến hành nhỏ giọt rất từ từ 1,1 mL dung dịch HNO3 40% (8,7 mmol) và kiểm soát nhiệt độ khối phản ứng 0-2ºC Theo dõi tiến triển phản ứng bằng SKLM với hệ dung môi C (dicloromethan: methanol = 30:1)
Quá trình xử lý phản ứng thực hiện tương tự như trong tài liệu [4]
Trang 33Hình 3.4 Sơ đồ tổng hợp chất V Tiến hành:
Hòa tan 1,10g (5 mmol) IV trong 14,0 mL 2-methoxyethyl ether ở 0ºC trong
bình cầu dung tích 100 mL Hòa tan trong cốc có mỏ hỗn hợp gồm có 4,50g (20 mmol) SnCl2.2H2O trong 7,5 mL HCl đặc Hỗn hợp được nhỏ từ từ vào bình phản ứng, duy trì nhiệt độ trong bình ở 0ºC trong suốt quá trình nhỏ Nâng nhiệt độ phản ứng về nhiệt độ thường, khuấy trộn trong 30 phút Thêm 35,0 mL diethyl ether, sản phẩm không tan trong diethyl ether nên tủa lại Kết tủa được lọc và rửa bằng diethyl
ether Sản phẩm thu được ở dạng muối hydroclorid của V
Khảo sát:
Trong tài liệu [10] sử dụng dung môi là 2-methoxyethyl ether tuy nhiên đây là dung môi hiếm và đắt do đó chúng tôi thay thế bằng dung môi rẻ tiền và dễ kiếm hơn
là THF, đồng thời chúng tôi tiến hành khảo sát các điều kiện phản ứng như tỷ lệ mol
IV: SnCl2, nhiệt độ phản ứng để thu được điều kiện tối ưu nhất
Khảo sát tỷ lệ mol IV: SnCl 2 :
Phản ứng được khảo sát ở các tỷ lệ mol giữa IV và SnCl2 như bảng 3.3
Bảng 3.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ mol giữa IV và SnCl 2 đến hiệu suất phản ứng
Trang 34Bảng 3.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất phản ứng tổng hợp V
Nhiệt độ phản ứng (ºC) Thời gian phản ứng (giờ) Hiệu suất (%)
Hòa tan 1,10g (5 mmol) IV trong 25,0 mL THF ở 0ºC trong bình cầu dung
tích 100 mL Làm lạnh bên ngoài bình phản ứng bằng đá muối Hòa tan trong cốc có
mỏ hỗn hợp gồm có 4,50g (20 mmol) SnCl2.2H2O trong 7,5 mL HCl đặc Hỗn hợp được nhỏ từ từ vào bình phản ứng, duy trì nhiệt độ trong bình ở 0ºC trong suốt quá trình nhỏ Nâng nhiệt độ hỗn hợp phản ứng lên 50ºC kết hợp khuấy trộn Theo dõi tiến độ phản ứng bằng SKLM với hệ dung môi A (cloroform: methanol = 9:1)
Kết thúc phản ứng, để nguội bình phản ứng sau đó thêm 35,0 mL diethyl ether, khuấy trộn trong vòng 30 phút Thêm 10,0 mL nước cất, lắc để hòa tan sản phẩm ở dạng muối hydroclorid, chiết lấy pha nước, sau đó trung hòa bằng dung dịch ammoniac 10% đến pH = 7 Hỗn dịch tạo thành được lắc với dicloromethan 3 lần (50 mL/ lần) Dịch chiết dicloromethan thu được được làm khan với Na2SO4 khan, cất quay kiệt đến cắn Cắn thu được được rửa với diethyl ether 3 lần, mỗi lần 10ml Sản phẩm được sấy khô trong bình hút ẩm (có sục khí trơ)
Trang 35Cho 0,20 g (1,0 mmol) chất V và 0,5 mL (5,3 mmol) anhydrid acetic vào bình
cầu hai cổ dung tích 100 mL Khuấy hỗn hợp ở 110oC trong 5 giờ Theo dõi tiến triển của phản ứng bằng SKLM với hệ B (dicloromethan: methanol = 9:1)
Sau khi phản ứng kết thúc, hỗn hợp phản ứng được để nguội và trung hòa bằng dung dịch natri hydrocarbonat 20% đến pH=7 Chiết dung dịch với dicloromethan 3 lần, mỗi lần 20,0 mL Gộp dịch chiết, làm khan với Na2SO4 khan,
cất quay kiệt đến cắn, sấy khô ở 70ºC, thu sản phẩm VIa
Khảo sát:
Quá trình thực nghiệm cho thấy phản ứng ngoài sản phẩm VIa còn tạo ra
đồng thời sản phẩm phụ (thể hiện bằng vết phụ trên SKLM), do đóchúng tôi tiến
hành khảo sát phản ứng ở các tỷ lệ mol V: anhydrid acetic khác nhau để thu được sản phẩm VIavới hiệu suất cao nhất, kết quả được ghi lại như sau:
Bảng 3.5Ảnh hưởng của tỷ lệ mol V: anhydrid acetic đến hiệu suất phản ứng
Tỷ lệ mol V: anhydrid acetic
Trang 36Thực nghiệm cho thấy ở tỷ lệ mol 1:1 phản ứng xảy ra không hoàn toàn và cho hiệu suất thấp, khi tăng tỷ lệ mol đến 1:5 thì hiệu suất tăng tuy nhiên khi tăng tỷ lệ
lên 1:8 thì hiệu suất tăng lên không đáng kể Do đó chúng tôi lựa chọn tỷ lệ mol V:
anhydrid acetic là 1:5 để thực hiện phản ứng
Hòa tan 0,20 g(1,0 mmol) chất V trong 5,0 mL hỗn hợp dung môi aceton:
H2O = 50:50 (tt/tt) trong bình cầu có dung tích 50mL Thêm 0,38g (2,0 mmol) tosyl chlorid vào hỗn hợp phản ứng, khuấy đều ở nhiệt độ phòng trong 3 giờ (theo dõi tiến
độ phản ứng bằng SKLM với hệ dung môi D (ethyl acetat: n-hexan = 7:3)
Kết thúc phản ứng, cất quay đến kiệt, trung hòa dịch phản ứng bằng dung dịch
Na2CO3 20% đến pH = 7 Chiết dịch đã trung hòa với ethyl acetat 3 lần, mỗi lần 20,0
mL Gộp dịch chiết ethyl acetat, làm khan bằng Na2SO4 khan, lọc và cất kiệt đến cắn,
sấy khô ở 70ºC, thu sản phẩmVIb
Khảo sát:
Trang 37Theo tài liệu [6], dung môi sử dụng trong phản ứng là H2O, tuy nhiên nhược điểm của nó là làm thủy phân tác nhân tosyl chlorid Do đó chúng tôi tiến hành khảo sát dung môi thực hiện phản ứng để chọn được dung môi thích hợp nhất
Bảng 3.6Kết quả khảo sát dung môi của phản ứng tổng hợp VIb
Như vậy, 2 dẫn chất của 7-amino-2,3-dihydrobenzo[4,5]imidazo[2,1-b]thiazol
làVIa, VIb đã được tổng hợp.
3.2 KIỂM TRA ĐỘ TINH KHIẾT
Các chất sau khi tổng hợp được kiểm tra độ tinh khiết thông qua phương phápSKLM và đo nhiệt độ nóng chảy Giá trị hệ số lưu giữ (Rf) và nhiệt độ nóng chảy (Tonc) của các chất được trình bày trong bảng 3.7
Bảng 3.7 Giá trị T o nc và R f của các chất tổng hợp được
Chất T o nc ( o C) Rf
IV 220,0 (phân hủy) 0,42* (dicloromethan: methanol =9:1)
V 222,0 (phân hủy) 0,38* (cloroform: methanol = 9:1)