DSpace at VNU: Nghiên cứu tổng hợp, cấu tạo và tính chất của một số aza-14-crown-4-ether chứa dị vòng Nitơ

Nghiên cứu các phương pháp tổng hợp crown ether truyền thống, đề ra phương pháp mới tổng hợp đồng thời vòng crown ether và dị vòng nitơ.. Tổng hợp một dãy các azacrown ether theo phương

một số aza-14-crown-4-ether

chứa dị vòng Nitơ

Tô Hải Tùng

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn ThS Chuyên ngành: Hóa Hữu cơ; Mã số 60 44 01 14

Người hướng dẫn: TS Lê Tuấn Anh

Năm bảo vệ: 2013

Abstract Nghiên cứu các phương pháp tổng hợp crown ether truyền thống, đề ra

phương pháp mới tổng hợp đồng thời vòng crown ether và dị vòng nitơ Tổng hợp một dãy các azacrown ether theo phương pháp mới, có chứa các tiểu dị vòng nitơ khác nhau Tiến hành nghiên cứu tính chất hóa học của các sản phẩm thu được Tiến hành thử hoạt tính sinh học của các azacrown ether cũng như các sản phẩm nghiên cứu tính

chất hóa học

Keywords Hóa hữu cơ; Dị vòng Nitơ; Crown ether; Azacrown ether

MỞ ĐẦU

Kể từ phát minh đầu tiên của Pedersen cách đây hơn 40 năm, hóa học crao ete

đã phát triển mạnh mẽ với nhiều ứng dụng hữu ích được ghi nhận trong kỹ thuật, công nghệ, và đời sống Pedersen đã tổng hợp được hơn 60 dẫn xuất crao ete với số lượng oxy từ 4 tới 20 nguyên tử và kích thước của vòng crao từ 12 đến 60 cạnh Những ứng dụng rộng rãi của crao ete đã được áp dụng ngay tức thì trong các lĩnh vực nghiên cứu phức chất, xúc tác chuyển pha, trong vai trò là chất “vận chuyển” ion … và ngày nay vẫn thu hút được sự chú ý của các nhà nghiên cứu

Bên cạnh đó người ta đã tổng hợp được nhiều đại dị vòng crao ete, trong đó có xuất hiện các dị tố khác ngoài nguyên tử oxy ví dụ như nitơ, lưu huỳnh … Với sự có mặt của một hoặc vài nguyên tử nitơ chúng ta thu được azacrao ete với nhiều tính chất đặc biệt như tăng khả năng tạo phức, độ bền và độ chọn lọc với các ion kim loại Bên cạnh đấy việc kết hợp đồng thời dị vòng sáu cạnh chứa nguyên tử nitơ và đại dị vòng crao ete sẽ đem lại những tính chất hóa học và sinh hóa đặc biệt, đa dạng và hữu ích với những hoạt tính sinh học đầy hứa hẹn [15] Bên cạnh đấy, như chúng ta đã biết, trong gần 2000 loại thuốc hóa dược đang được ứng dụng trong y học và thực tiễn điều trị, có khoảng 20% các loại thuốc là dị vòng sáu cạnh chứa nitơ (như vòng pyriđin, piperiđin, pyrimiđin, triazin, điazin ….)[2] Các dẫn xuất này thể hiện hoạt tính sinh học rất đa dạng và được ứng dụng trong điều trị các bệnh như an thần, gây mê, hạ huyết áp, điều trị một số chủng ung thư và điều trị HIV-AIDS

Chính vì vậy, việc tổng hợp các dẫn xuất mới có chứa đồng thời dị vòng nitơ và vòng crao ete hiện đang là hướng nghiên cứu mới trên thế giới Sản phẩm thu được hứa hẹn có nhiều hoạt tính sinh học đặc biệt và là đối tượng nghiên cứu ảnh hưởng tương

hỗ về mặt hóa học, sinh học, vật lý giữa vòng crao ete và dị vòng chứa nitơ Vì vậy, chúng tôi tiến hành triển khai đề tài “Nghiên cứu tổng hợp, cấu tạo và tính chất của

Tài liệu tham khảo

 Tiếng Việt

1 Đỗ Đình Rãng, Đặng Đình Bạch, Nguyễn Thị Thanh Phong (2008), Hóa học hữu

cơ 2, Nhà xuất bản giáo dục, Hà Nội

2 Đặng Như Tại, Ngô Thị Thuận (2012), Hóa học hữu cơ (2 tập), Nhà xuất bản giáo

dục, Hà Nội

3 Nguyễn Đình Triệu (1999), Các phương pháp vật lý ứng dụng trong hóa học, Nhà

xuất bản Đại học Quốc gia, Hà Nội

4 Trần Quốc Sơn (chủ biên) (2010), Danh pháp hợp chất Hữu cơ, Nhà xuất bản giáo

dục, Hà Nội

5 Nguyễn Minh Thảo (2005), Tổng hợp hữu cơ, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia, HÀ nội

 Tiếng Anh

6 C J Pedersen (1967), “Cyclic polyethers and their comlexes with metal salts”, J

Am Chem Soc, 89, 2495-2496; 7017-7036

7 Ed S R Cooper (1992), “Crown compounds: Toward Future Applications”, VCH, Wienheim

8 E N Ushakov, M V Alfimov and S P Gromov (2008), “Optical molecular

sensors and photoresponsive receptors based on crao etes” Nanotechnologies in

Russia, Volume 3(1, 2), Pages 35-57

9 Gokel G.W., Korzeniowski S.H (1982), Macrocyclic Polyether Syntheses, Berlin:

Springer

10 Bradshow J.S., Krakowiak K.E., Izatt R.M(1993), Aza-Crown Macrocycles, New

York J Wiley

11 J M Bueno, P Navarro, M I Rodriguez-Franco, A Samat (1991), “Influence of the length of the poly(ethylene glycol) chain on cyclizations affording dimeric

ester crowns of 3,5-disubstituted 1-pyrazole- synthesis of a new 24-membered

proton-ionizable receptor via debenzylation”, J Chem Research (S), 126-127

12 Y Ishida, D Sasaki, H Miyauchi, K Saigo (2004), “Design and synthesis of novel

imidazolium-based ionic liquids with psevdo crown-ether moiety”, Tetrahedron

Lett, 45, 9455-9459

“BiernatChromogenic macrocyclic derivatives of azoles – synthesis and

properties”, Tetrahedron, 59, 4415-4420

14 E Wagner-Wysiecka, M Jamorogiewicz, M S Forani, J F (2007) “Biernat,

Azomacrocyclic derivatives of imidazol”, Tetrahedron, 63, 4414-4421

15 M M Htay, O Meth-Cohn, N-Bridged (1976), “A new simple synthesis of 1,3-polymethylenebenzimidazolones, their crown ethers analogues and related

systems”, Tetrahedron Lett.,1 ,79-82

16 Y Aoki, N Umezawa, Y Asano, K Hatano, Y Yano, N Kato, T Higuchi (2007),

“A versatile strategy for the synthesis of crao ete-bearing heterocycles”, Bioorg

Med Chem, 15, 7018-7115

17 D Guerin, R Carlier, M Guerro, D Lorcy (2003), “Crown-ether annelated

dithiazafulvalenes”, Tetrahedron, 59, 5273-5278

18 J S Bradshaw, B A Jones, R B Nielsen, N O Spencer, P K Thompson (1983),

transesterification”, J Heterocycl Chem., 20, 957-962

19 J S Bradshaw, D A Chemberlin, P E Harrison, B E Wilson, G Arena, N K Dalley, J D Lamb, R M Izatt, F G Morin, D M Grant (1985), “Proton-ionizable crown compounds 1 Synthesis of macrocyclic polyether diester

ligands containing a triazole subcyclic unit”, J Org Chem., 50, 3065-3069

20 J S Bradshaw, R B Nielsen, P – K Tse, G Arena, B E Wilson, N K Dalley, J

D Lamb, J J Christensen, R M Izatt (1986), “Proton-ionizable crown

compounds 4 New macrocyclic polyether ligands containing a triazole subcyclic

unit’, J Heterocycl Chem., 23, 361- 368

21 J S Bradshaw, C W McDaniel, B D Skidmore, R B Nielsen, B E Wilson, N

K Dalley, R M Izatt (1987) “Proton-ionizable crown compounds Synthesis and

structrural studies of crown compounds containing the triazole subcyclic unit”, J

Heterocycl Chem., 24, 1085-1092

22 A.V Bordunov, P C Hellier, J S Bradshaw, N K Dalley, X Kou, X X Zhang,

R M Izatt (1995), “Synthesis of new pyridinoazacrown ethers”, J Org Chem.,

60, 6097-6102

23 W H Kruizinga, R M Kellogg (1981), “Preparation of macrocyclic lactones by

ring closure of cesium carboxylates”, J Am Chem Soc., 103, 5183-5189

24 A.V Bordunov, P C Hellier, J S Bradshaw, N K Dalley, X Kou, X X Zhang,

R M Izatt (1995), “Synthesis of new pyridinoazacrown ethers”, J Org Chem.,

60, 6097-6102

25 A G Artiemenko, N A Kovdienko, V E Kuz'min, G L Kamalov, R N Lozitskaya, A S Fedchuk, V P Lozitsky, N S Dyachenko, L N Nosach (2002), “The analysis of structure-anticancer activity relationship in a set of

macrocyclic pyridinophanes”, Experimental Oncology, 24, 123-127

26 J D Lamb, R M Izatt, C S Swain, J S Bradshaw, J J Christensen (1980),

“Cation complexes of crown ethers diesters”, J Am Chem Soc., 102, 479-482

the complexation of synthetic macrocyclic multidentate compounds with primary

alkylammonium salts”, J Heterocycl Chem., 18, 233-245

28 J S Bradshaw, B A Jones, R B Nielsen, N O Spencer, P K Thompson (1983),

transesterification”, J Heterocycl Chem., 20, 957-962

29 G R Newkome, G E Kiefer, D K Kohli, Y.-J Xia, F R Fronczek, G R Baker

(1989), “Macrocyclic inclusion complexes Synthesis and formation of mono-

and dinuclear transition-metal complexes of dipyriđino crao etes”, J Org Chem.,

54, 5105-5110

30 B G Cox, T V Hurwood, L Prodi, M Montalti, F Bolletta, C I F Watt (1999),

J Chem Soc., Perkin Trans., 2, 289-296

31 P Huszthy, E Samu, B Vermes, G Mezey-Vándor, M Nógrádi, J S Bradshaw,

R M Izatt (1999), “Synthesis of novel acridino- and phenazino-18-crown-6

ligands”, Tetrahedron, 55, 1491-1504

32 Huszthy, Z Köntös, B Vermes, A Pintér (2001), “Synthesis of novel fluorescent

acridino- and thioacridino-18-crown-6 ligands”, Tetrahedron, 57, 4967-4975

33 P Huszthy, E Samu, B Vermes, G Mezey-Vándor, M Nógrádi, J S Bradshaw,

R M Izatt (1999), “Synthesis of novel acridino- and phenazino-18-crown-6

ligands”, Tetrahedron, 55, 1491-1504

34 P Huszthy, Z Köntös, B Vermes, A Pintér (2001), “Synthesis of novel

fluorescent acridino- and thioacridino-18-crown-6 ligands”, Tetrahedron, 57,

4967-4975

35 G R Newkome, S J Garbis, V K Majestic, F R Fronczek, G Chiari (1981),

“Chemistry of heterocyclic compounds 61 Synthesis and conformational studies

of macrocyclic ethers possessing 1,8- or 1,5-naphtyridino subunits”, J Org Chem., 46, 833-839

36 J Chandler, L V Deady, J A Reiss, V Tzimos (1982), “The synthesis of macrocyclic polyether-diester incorporating 1,10-phenanthrolino and

1,8-naphthyridino subunits”, J Heterocycl Chem., 19, 1017-1019

37 J Halfpenny, P B Rooney, Z S Sloman (2000), “A facile route to a novel

aza-crao ete incorporating three thiophene moieties”, Tetrahedron Lett, 41,

6223-6226

38 M M Htay, O Meth-Cohn, N-Bridged (1976), “Heterocycles A new simple

synthesis of 1,3-polymethylenebenzimidazolones, their crao ete analogues and

related systems”, Tetrahedron Lett., 1, 79-82

39 Y Aoki, N Umezawa, Y Asano, K Hatano, Y Yano, N Kato, T Higuchi (2007),

“A versatile strategy for the synthesis of crao ete-bearing heterocycles”, Bioorg

Med Chem., 15, 7018-7115

40 J Tirado-Rives, R D Gandour, F R Fronczek (1982), “Syntheses and structure

of stilbene crowns”, Tetrahedron Letter, Vol.23(16), pp 1639-1642

41 J Tirado-Rives, M A Oliver, F R Fronczek, R D Gandour (1984), “Syntheses and structure of stilbene cycles Low-Valent Titanium-Induced Ring Closures of

Aromatic Bis(carbonyls)”, J Org Chem, Vol 49(9), pp 1627-1634

42 Luke T Higham, Ulf P Kreher, Colin L Raston, Janet L Scott, and Christopher

R Strauss (2004), “A New Family of Macrocycles Produced by Sequential

Claisen-Schmidt Condensations”, Organic letters, Vol 6(19), 3257-3259

43 Luke T Higham, Ulf P Kreher, Colin L Raston, Janet L Scott, and Christopher

R Strauss (2004), “Horning-Crown Macrocycles: Novel Hybrids of Calixarenes

and Crao etes”, Organic letters, Vol 6(19), 3261-3264

44 V.A.Popova, I.V Podgornaya, I Ya Postovskii, N.N Frolova (1976), “Synthesis and tuberculostatic activity of certain new derivatives of macrocyclic polyethers”,

Pharmaceutical Chemistry Journal, Vol 10(6), pp 66-68

45 V.A.Popova, I.V Podgornaya, V.G Lundina, L.I Kurnikova, A.I Tarasov (1987),

“Acyl derivatives of N,N’-Diaminodibenzo-18-crown-6 ether, their complexing

and catalytic properties”, Russian Chemical Bulletin, No.11, pp 2544-2547

46 Popova, V A.;Tsivadze, A Yu.;Podgornaya, I V.;Pyatova,E N.; Kopytin, A.V.;Eganova, L V (1990), “Synthesis and properties of podands with

4-antipyryliminomethine groups”, Russian Chemical Bulletin, No.9, pp 2099-2102

47 Fedorova O W., Rusinov G L., Mordovskoi G G., Zueva M N., Kravchenko M A., Ovtschinnikova I G., Chupakhin O N (1997), “Synthesis and tuberculostatic

activity of podands with fluoroquinolone fragments”, Pharmaceutical Chemistry

Journal, Vol 31(7), pp.21-23

48 V.A Popova, I.V Podgornaya, O.V Fedorova (1987), “New macrocyclic

compounds containing a thiocarbohydrazone grouping”, Russian Chemical

Bulletin, No.3, pp 618-670

49 Fedorova O W., Mordovskoi G G., Rusinov G L., Ovtschinnikova I G., Zueva

M N., Kravchenko M A., Chupakhin O N (1998), “Synthesis and in vitro tuberculostatic activity of podands containing semicarbazide or thiosemicarbazide

fragments”, Pharmaceutical Chemistry Journal, Vol 32(2), pp.11-12

50 V M Mazur, N M Kolyadina, V I Sokol, Siaka Soro, V S Sergienko, V V

Davydov (2010), “Bis(benzo)triazinethionoaza-14-crown-4 ether and Its

Coordination Chemistry, 36(11), 838-843

51 A N Levov, Le Tuan Anh, A I Komarova, V M Strokina, A T Soldatenkov,

and V N Khrustalev (2008), “Synthesis and Molecular Structure of Bis(areno)piperidinoaza-14(17)-crowns-4(5)”, Russian Journal of Organic

Chemistry, 44(3), 457-462

52 A N Levov, Le Tuan Anh, A T Soldatenkov, Chuong Hong Hieu, and V N

Khrustalev (2008), “Transformations of

Dibenzo(γ-oxopiperidino)aza-14-crowns-4 upon Acylation Molecular Structure of Dibenzo-16-crown-3”, Russian Journal of Organic Chemistry, 44(4), 612-616

53 Larry McKane, Judy Kandel (1996), Microbiology: essentials and applications

,McGraw-Hill, New York

54 Skehan et al (1990), “New colorimetric cytotoxicity assay for anticancer-drug

screening”, JNCI J Natl Cancer Inst, 82(13), 1107-1112

 Tiếng Nga

55 М Хираока (1986), Краун- соединения, Мир, Москва

56 В В Скопенко, А Ю Цивадзе, А И Савранский, А Д Тарновский (2007),

Координационная химия, ИКЦ Академкнига, Москва

57 Г Л Вышковский (2006), Регистр лекарственных средств России РЛС

Энциклопедия лекарств 15-й вып «РЛС-2007», Москва

58 Наканиси А (1965), Инфракрасные спектры и строение органических соединений Практическое руководство, Мир, Москва

 Internet

59 http://195.178.207.233/PASS/predict.php