SlideShare a Scribd company logo
1 of 78
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
CỬ NHÂN HÓA HỌC
Chuyên ngành: Hóa Hữu cơ
ĐỀ TÀI
Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
Sinh viên thực hiện: TRƯƠNG CHÍ HIỀN
TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 5 NĂM 2012
LỜI CẢM ƠN

ời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Tiến Công - người đã tận
tình hướng dẫn em trong suốt thời gian thực hiện khóa luận. Mặc dù chưa có
kinh nghiệm cũng như vốn hiểu biết còn hạn hẹp, với sự chỉ bảo, giúp đỡ của thầy, em
thấy mình học hỏi được rất nhiều kiến thức, phương pháp nghiên cứu cũng như tác
phong làm việc khoa học.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô trong khoa Hóa trường Đại học Sư
phạm TP.HCM đã tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành đề tài.
Sau cùng, em cũng xin cảm ơn tất cả các bạn lớp Hóa 4C, 4A, 4B (niên khóa
2008-2012) đã đóng góp ý kiến, thảo luận, luôn ủng hộ, động viên em hoàn thành khóa
luận này.
TP.HCM, tháng 5 năm 2012
Trương Chí Hiền
L
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 1
MỤC LỤC
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN .......................................................................................... 6
I.1 GIỚI THIỆU VỀ 6-methylbenzothiazol-2-amine.....................................................7
I.1.1 Dị vòng benzothiazole............................................................................................7
I.1.2 Đặc điểm phân tử và phân bố điện tích..................................................................8
I.1.3 Sự tautomer hóa .....................................................................................................8
I.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP benzothiazol-2-amine ....................................8
I.2.1 Tổng hợp từ arylthioure .........................................................................................8
I.2.2 Đi từ dẫn xuất o-aminothiophenol và aldehyde .....................................................9
I.2.3 Tổng hợp từ o-aminothiophenol và acid carbamide ..............................................9
I.2.4 Tổng hợp từ o-nitroarylthiocyanate .......................................................................9
I.2.5 Tổng hợp từ benzothiazole...................................................................................10
I.3 MỘT SỐ HƯỚNG CHUYỂN HÓA CÁC HỢP CHẤT benzothiazol-2-amine.....10
I.3.1 Chuyển hóa thành các dẫn xuất hydrazine...........................................................10
I.3.2 Chuyển hóa thành thiocarbamate.........................................................................12
I.4.3 Chuyển hóa thành thiosemicarbazide...................................................................12
I.3.4 Chuyển hóa thành sulphonamide .........................................................................14
I.3.5 Chuyển hóa thành các amide................................................................................15
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM ................................................................................... 18
II.1 TỔNG HỢP 6-methylbenzothiazol-2-amine.........................................................19
II.1.1 Tổng hợp p-tolyl thioure (M1)............................................................................19
II.1.2 Tổng hợp 6-methylbenzothiazol-2-amine (M2)..................................................20
II.2 TỔNG HỢP DẪN XUẤT CỦA 6-methylbenzothiazol-2-amine..........................21
II.2.1 Tổng hợp 2-chloro-N-(6-methylbenzothiazol-2-yl)acetamide (M3) ..................21
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 2
II.2.2 Tổng hợp 2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one (M4).........22
II.2.3 Tổng hợp 5-[4-(dimethylamino)benzylidene]-2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-
2-yl)thiazolidin-4-one (M5)..........................................................................................23
II.2.4 Tổng hợp 5-(4-methoxybenzylidene)-2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2-
yl)thiazolidin-4-one (M6) .............................................................................................24
II.2.5 Tổng hợp 5-(4-chlorobenzylidene)-2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2-
yl)thiazolidin-4-one (M7) .............................................................................................25
II.3 NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC .................................................................................26
II.3.1 Nhiệt độ nóng chảy.............................................................................................26
II.3.2 Phổ hồng ngoại (IR)............................................................................................26
II.3.3 Phổ cộng hưởng từ proton (1
H-NMR)................................................................27
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN............................................................. 28
III.1 TỔNG HỢP 6-methylbenzothiazol-2-amine........................................................29
III.1.1 Tổng hợp p-tolylthioure (M1)............................................................................29
III.1.1.1 Phương trình phản ứng ...................................................................................29
III.1.1.2 Cơ chế phản ứng.............................................................................................29
III.1.1.3 Nghiên cứu cấu trúc........................................................................................29
III.1.1.3.1 Phổ hồng ngoại của (M1).............................................................................29
III.1.2.2 Cơ chế phản ứng.............................................................................................31
III.1.2.3 Nghiên cứu cấu trúc........................................................................................32
III.1.2.3.1 Phổ hồng ngoại của (M2).............................................................................32
III.2. TỔNG HỢP MỘT SỐ DẪN XUẤT CỦA 6-methylbenzothiazol-2-amine .......33
III.2.1 Tổng hợp 2-chloro-N-(6-methylbenzothiazol-2-yl)acetamide (M3).................33
III.2.1.1 Phương trình phản ứng...................................................................................33
III.2.1.3 Nghiên cứu cấu trúc........................................................................................34
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 3
III.2.1.3.1 Phổ hồng ngoại (IR) của (M3).....................................................................34
III.2.1.3.2 Phổ cộng hưởng từ proton (1
H-NMR) của (M3) .........................................35
III.2.2 Tổng hợp 2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4f-one (M4)......37
III.2.2.1 Phương trình phản ứng...................................................................................37
III.2.2.2 Cơ chế phản ứng.............................................................................................37
III.2.2.3 Nghiên cứu cấu trúc........................................................................................38
III.2.2.3.1 Phổ hồng ngoại (IR) ....................................................................................38
III.2.3 Tổng hợp các hợp chất 5-arylidene-2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2-
yl)thiazolidin-4-one ......................................................................................................41
III.2.3.1 Phương trình phản ứng...................................................................................41
III.2.3.2 Cơ chế phản ứng.............................................................................................41
III.2.3.3 Nghiên cứu cấu trúc........................................................................................45
III.2.3.3.1 Phổ hồng ngoại (IR) ....................................................................................45
III.2.3.3.2.1 Hợp chất 5-[4-(dimethylamino)benzylidene]-2-imino-3-(6-
methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one (M5).........................................................46
III.2.3.3.2.2 Hợp chất 2-imino-5-(4-methoxybenzylidene)-3-(6-methylbenzothiazol-2-
yl)thiazolidin-4-one (M6).............................................................................................48
III.2.3.3.2.3 Hợp chất 5-(4-chlorobenzylidene)-2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2-
yl)thiazolidin-4-one (M7).............................................................................................50
CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT................................................................ 55
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................ 57
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 4
MỞ ĐẦU
Lý do chọn đề tài
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật nói chung và hóa học nói riêng,
hóa học về tổng hợp các hợp chất hữu cơ cũng ngày càng phát triển nhằm tạo ra các
hợp chất phục vụ đời sống con người. Trong lĩnh vực y học, các chất này góp phần vào
việc chữa trị các căn bệnh hiểm nghèo, nâng cao sức khỏe con người. Những hợp chất
chứa dị vòng ngày càng tổng hợp nhiều và có những hoạt tính sinh học, khả năng ứng
dụng cao.
Hiện nay, các hợp chất chứa dị vòng benzothiazol-2-amine cũng như dẫn xuất
của nó đang được quan tâm nghiên cứu của nhiều tác giả bởi hoạt tính sinh học, dược
tính và khả năng ứng dụng của chúng. Một trong những hoạt tính qua trọng của hợp
chất chứa dị vòng benzothiazol-2-amine và dẫn xuất là khả năng kháng khuẩn đối với
Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Escherchia coli… [1-3]. Ngoài ra,
những dẫn xuất của chúng còn có những hoạt tính như: hạn chế sự hình thành và phát
triển của khối u, chống co giật, kháng nấm, chống bệnh tiểu đường, tác dụng an thần…
[4]. Đặc biệt, hợp chất 2,6-dichloro-N-[2-(cyclopropanecarbonylamino)benzothiazol-
6-yl]benzamide, N-bis-(trifluoromethyl)-methyl-N’-benzothiazolyl urea, N-bis-
(trifluoromethyl)-ethyl-N’-benzothiazolyl urea đã được tổng hợp và thử nghiệm cho
thấy chúng có hoạt tính chống ung thư mạnh [4].
Từ những ứng dụng quan trọng của hợp chất chứa dị vòng benzothiazol-2-
amine cũng như dẫn xuất, chúng tôi thực hiện đề tài “Tổng hợp một số hợp chất 5-
arylidene-2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one”
Mục đích nghiên cứu
Tổng hợp 6-methylbenzothiazol-2-amine từ p-toluidine
Chuyển hóa 6-methylbenzothiazol-2-amine thành 2-chloro-N-(6-
methylbenzothiazol-2-yl)acetamide, 2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-
4-one và sau đó là một số dẫn xuất 5-arylidene-2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2-
yl)thiazolidin-4-one với các nhóm thế khác nhau ở vị trí para của vòng benzene.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 5
Khảo sát tính chất vật lý (trạng thái, nhiệt độ nóng chảy, màu sắc) của
các hợp chất điều chế được.
Khảo sát cấu trúc của 6-methylbenzothiazol-2-amine và các dẫn xuất
điều chế được bằng các phổ hồng ngoại và cộng hưởng từ proton.
Phương pháp nghiên cứu
Tổng hợp các tài liệu khoa học liên quan.
Tiến hành tổng hợp 6-methylbenzothiazol-2-amine và các dẫn xuất trong
phòng thí nghiệm Hóa hữu cơ, khoa Hóa học, trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ
Chí Minh.
Khảo sát cấu trúc của các hợp chất thu được thông qua các phổ hồng
ngoại, phổ cộng hưởng từ proton.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 6
CHƯƠNG I
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 7
I.1 GIỚI THIỆU VỀ 6-methylbenzothiazol-2-amine
I.1.1 Dị vòng benzothiazole
Benzothiazole là hợp chất dị vòng có 2 dị tố oxi và lưu huỳnh, gồm vòng
benzene dung hợp với vòng thiazole.
S
N
S
N
1,3-thiazole benzothiazole 2-aminobenzothiazole
S
N
NH2
Hợp chất benzothiazole có 3 đồng phân:
S
N
1
3
Benzothiazole (1,3-benzothiazolione)
S
N
1
2
Benzo[d]isothiazole (1,2-benzothiazolione)
N
S
1
2
Benzo[c]isothiazole (2,1-benzothiazolione)
Trong 3 loại benzothiazole, các hợp chất loại 1,3-benzothiazolione được
nghiên cứu tổng hợp nhiều nhất do có nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực y dược, hóa
học…Trong khuôn khổ đề tài, chúng tôi chỉ giới hạn nghiên cứu đồng phân 1,3-
benzothiazolione (benzothiazole), cụ thể là các dẫn xuất của benzothiazol-2-amine.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 8
I.1.2 Đặc điểm phân tử và phân bố điện tích
Bằng các phương pháp bán thực nghiệm [15], tác giả đã tính toán được điện
tích, độ dài liên kết và góc liên kết của benzothiazol-2-amine thu được như sau:
Kết quả tính toán mật độ electron phân bố trên phân tử benzothiazol-2-amine
có sự thay đổi C4 > C6 > C7 >C5. Do đó trong các phản ứng thế electrophile, tác nhân
sẽ thuận lợi tấn công vào C4 > C6 > C7 >C5 của benzothiazol-2-amine còn các tác
nhân nucleophile tấn công thuận lợi theo thứ tự ngược lại.
I.1.3 Sự tautomer hóa
Các dạng cấu trúc tautomer hóa của benzothiazol-2-amine [15]
S
N
NH2
S
H
N
NH
S
N
NH
S
N
NH
S
N
NH
I.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP benzothiazol-2-amine
I.2.1 Tổng hợp từ arylthioure
Các sản phẩm thế monoaryl, diaryl, triaryl của thioure đều dễ dàng đóng vòng,
tạo thành benzothiazol-2-amine khi có mặt Br2 trong CHCl3 [4]
H
N NHR'
S
R
S
N
NHR'
R
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 9
Áp dụng phương pháp này, năm 1949, Johanson và các cộng sự đã tổng hợp
thành công 6-methylmercaptobenzothiazol-2-amine từ 4-
methylmercaptophenylthioure [5]
S
N
H
Br2/ CHCl3
S
S
N
NH2
NH2
S
I.2.2 Đi từ dẫn xuất o-aminothiophenol và aldehyde
Trong môi trường acid (hoặc base), o-aminothiophenol ngưng tụ với aldehyde,
tạo thành sản phẩm base Schiffs trung gian, đây là hợp chất có thể phân tách được.
Hợp chất base Schiffs trung gian sẽ đóng vòng, tách proton tạo benzothiazol-2-amine
khi có mặt FeCl3.
NH2
SH
R
NH2
H
O
H
N
SH
R
NH2
OH
N
SH
R
NH2
base Schiffs
R
S
H
N
NH2
FeCl3
-2H
R
S
N
NH2
I.2.3 Tổng hợp từ o-aminothiophenol và acid carbamide
Khi phản ứng với acid, quá trình đóng vòng cũng xảy ra tương tự như quá
trình trên:
NH2
SH
R
NH2
HO
O
H
N
SH
R
NH2
O
R
S
N
NH2
-H2O
I.2.4 Tổng hợp từ o-nitroarylthiocyanate
Dùng hidro mới sinh khử nhóm nitro thành nhóm amin, sau đó quá trình đóng
vòng nội phân tử xảy ra do sự hoạt động mạnh của nhóm thiocyanate.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 10
SCN
NO2
Sn/HCl
R
SCN
NH2
R R
S
N
NH2
(1)
I.2.5 Tổng hợp từ benzothiazole
Có thể điều chế (1) bằng phản ứng của benzothiazole với tác nhân nucleophile
mạnh (NaNH2). Phản ứng được thực hiện trong dung môi trơ ở nhiệt độ cao và xảy ra
theo cơ chế thế nucleophile vào vòng thơm (SNAr).
R R
S
N
NH2
S
N
+ NaNH2
150oC
decalin
I.3 MỘT SỐ HƯỚNG CHUYỂN HÓA CÁC HỢP CHẤT
BENZOTHIAZOL-2-AMINE
Những hợp chất chứa dị vòng benzothiazole ngày càng được nghiên cứu tổng
hợp và thử nghiệp hoạt tính sinh học. Những nghiên cứu trước đây cho thấy đa số các
hợp chất chứa dị vòng benzothiazole và dẫn xuất thế của benzothizole đều có hoạt tính
kháng khuẩn, hạn chế sự phát triển của khối u, chống co giật… [5], [10], [13]
I.3.1 Chuyển hóa thành các dẫn xuất hydrazine
Gaurav Alang và các cộng sự [1], [8] đã tổng hợp thành công 6-
methylbenzothiazol-2-amine và chuyển hóa chúng thành các dẫn xuất thế của
hydrazine bằng cách đun hồi lưu hỗn hợp 6-methylbenzothiazol-2-amine và hydrazine,
sau đó ngưng tụ với các dẫn xuất thế khác nhau của acetophenone
Tất cả các hợp chất được thử hoạt tính kháng khuẩn đối với vi khuẩn gram
dương S. aurerus, S. epidermidis và vi khuẩn gram âm P. aeruginosa, E. coli bằng
phương pháp xác định bán kính đường tròn vô khuẩn với nồng độ các chất là 1mg/ml
với chất so sánh là Ampicillin.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 11
CH3
NH2
HCl, H2O
NH4SCN
CH3
HN S
NH2
HBr
H2SO4
N
S
H3C
NH2
NH2NH2
C2H4(OH)2
N
S
H3C
NHNH2
R CH3
O
N
S
H3C
NH
N
R
CH3
R1. R = 2'-fluoroacetophenone
R2. R = 4'-fluoroacetophenone
R3. R = 2'-chloroacetophenone
R4. R = 4'-chloroacetophenone
R5. R = p-hydroxyacetophenone
R6. R = 2'-hydroxyacetophenone
R7. R = 2',5'-dihydroxyacetophenone
Bảng 1: Kết quả phân tích vùng ảnh hưởng của một số chất đã tổng hợp
với một số loại vi khuẩn (so sánh với Apicillin)
Hợp chất
Hoạt tính kháng khuẩn
S. aureus S. epidermidis P. aeruginosa E. coli
Ampicillin 22 mm 20 mm 20 mm 21 mm
R1 15mm (68%) - 10 mm (50%) 12 mm (57%)
R2 10 mm (45%) 14mm (45%) 13 mm (65%) 14 mm (67%)
R3 13 mm (59%) 8 mm (40%) 15 mm (75%) -
R4 14 mm (63%) 10 mm (50%) - 13 mm (62%)
R5 11 mm (50%) 8 mm (40%) 17 mm (85%) -
R6 - 17 mm (85%) 10 mm (50%) 14 mm (67%)
R7 13 mm (59%) - 12 mm (60%) 10 mm (48%)
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 12
Kết quả cho thấy, các hợp chất từ (R3) và (R7) có hoạt tính kháng khuẩn giống
nhau với S. aureus và P. aeruginnosa, trong khi đó (R1) và (R4) có hoạt tính tương tự
đối với E. coli. Đặc biệt, (R5) có hoạt tính mạnh đối với vi khuẩn P. aeruginosa và
(R6) có hoạt tính kháng khuẩn mạnh với S. epidermidis.
I.3.2 Chuyển hóa thành thiocarbamate
Khi cho hợp chất benzothiazol-2-amine phản ứng với carbon disunfua, chúng
ta thu đươc muối dithiocarbamate tương ứng (2). Các ester dithiocarbamate (3a-d)
cũng được tạo thành khi alkyl hóa các muối trên.
S
N
NH2
CS2
NaOH
S
N
H
N
SNa
S
RX
S
N
H
N
SR
S
(1) (2)
(3a-d)
R C3H7 CH3C6H5 CH2COOEt
a b c d
N
O2N
I.4.3 Chuyển hóa thành thiosemicarbazide
Hợp chất 6-methylbenzothiazol-2-amine cũng được nhiều tác giả nghiên cứu
tổng hợp. Thông thường, p-toluidine là chất đầu thường sử dụng, tạo thành hợp chất p-
tolylthioure. Sự vòng hóa thường được tiến hành trong dung môi acid acetic hoặc
chloroform với sự có mặt của brom hoặc acid sulfuric, acid chlohidric. A.
Pandurangan và các cộng sự [2] đã tổng hợp 6-methylbenzothiazol-2-amine và các dẫn
xuất thuộc thiosemicarbazide theo phương pháp này và chuyển hóa thành các dẫn xuất
khác nhau, cụ thể như sau:
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 13
CH3
NH2
HCl, H2O
NH4SCN
CH3
HN S
NH2
Br2/CHCl3
N
S
H3C
NH2
NH4SCN
C6H5COCl N
S
H3C
NH
N
S
H3C
NH
NHNH2
NH2
S
NH2NH2
etylenglycol
S
O
CH3
X
N
S
H3C
NH
NHN
S
H3C
X
a. R = 3-NO2 (M1)
b. R = 4-Br (M2)
c. R =4-Cl (M3)
Các hợp chất (M1), (M2) và (M3) cũng được thử hoạt tính kháng khuẩn bằng
phương pháp xác định bán kính đường tròn vô khuẩn. Các chất được thử hoạt tính
kháng khuẩn với các chủng S. aureus, P. aeruginosa và E. coli với nồng độ các chất là
1 mg/ml.
Bảng 2: Kết quả thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn của các chất M1÷M3
Hợp chất S. aureus P. aeruginosa E. coli
Ampicillin 22 mm 21 mm 21 mm
M1 11 mm (50%) 18mm (85%) 12 mm (57%)
M2 12 mm (54%) 14 mm (67%) 17 mm (81%)
M3 10 mm (45%) 13 mm (62%) 11 mm (52%)
Kết quả cho thấy, (M1) có hoạt tính kháng khuẩn mạnh đối với P. aeruginosa,
(M2) có hoạt tính kháng khuẩn mạnh với E. coli và (M3) có hoạt tính kháng khuẩn
trung bình đối với 3 chủng vi khuẩn thử nghiệm.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 14
I.3.4 Chuyển hóa thành sulphonamide
Từ dẫn xuất benzothiazol-2-amine, người ta cũng có thể tổng hợp dẫn xuất
sulphonamide bằng cách ngưng tụ hợp chất benzothiazol-2-amine với các dẫn xuất
sulphonyl chloride, từ đó tổng hợp ra nhiều chất có ứng dụng quan trọng. Chẳng hạn,
V.A. Jagtap và các cộng sự [3] đã tổng hợp ra 2-amino-7-choloro-6-
fluorobenzothiazole, từ đó tổng hợp các dẫn xuất sulphonamide theo sơ đồ sau:
NH2
F
Cl
KSCN, Br2
S
N
F
Cl
NH2 H3C
O
H
N S
O
O
Cl
+
Pyridine Ac2O
S
N
F
Cl
H
N S
O
O
H
N
O
CH3
CH3COOH 80%
S
N
F
Cl
H
N S
O
O
NH2
NO2
OH2C
S
N
F
Cl
H
N S
O
O
N C
H
NO2
HSCH2COOH
F
Cl
S
N
H
N S
O
O
N
S
NO2
O
F S
N
H
N S
O
O
N
S
NO2
O
H2N
R
(A1-8)
HN R
2-NO2 3-NO2 4-NO2 2-Cl 3-Cl 4-Cl 4-COOH H
R
A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8
Các hợp chất đã tổng hợp được tác giả thử hoạt tính kháng khuẩn đối với các
chủng S. aureus, B. subtillis, E. coli, C. albicans, A. flavus, A. niger. Kết quả thử
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 15
nghiệm cho thấy, tất cả các hợp chất đều có hoạt tính kháng khuẩn với các chủng thử
nghiệm. Đặc biệt, hợp chất (A7), (A8) có hoạt tính kháng khuẩn khá mạnh.
I.3.5 Chuyển hóa thành các amide
Những hợp chất có chứa nhóm amino thường là những hợp chất rất hoạt động,
có nhiều khả năng chuyển hóa thành các dẫn xuất khác nhau như đã trình bày. Những
hợp chất này đều có những hoạt tính quan trọng, có khả năng ứng dụng cao. Cho nên
việc chuyển hóa các hợp chất chứa benzothiazol-2-amine đang được quan tâm nghiên
cứu. Một trong những hướng chuyển hóa quan trọng của hợp chất amin là chuyển
thành amide, từ đó chuyển hóa thành hợp chất có chứa dị vòng quan trọng khác.
S.M.Hippargi và các cộng sự đã tổng hợp thành công 2-amino-7-choloro-6-
fluorobenzothiazole, từ đó điều chế dẫn xuất amide khi cho chất này tác dụng với
chloroacetyl chloride [10]. Sơ đồ chuyển hóa cụ thể như sau:
NH2
Cl
F
KSCN; Br2
CH3COOH
S
N
F
Cl
NH2
ClCH2COCl
S
N
F
Cl
H
N
O
CH2Cl
RH
S
N
F
Cl
H
N
O
CH2R
R H
N
H
N Br
H
N Cl
H
N CH3
H
N NO2
R1 R2 R3 R4 R5
(6a-e)
(7a-e)
Những hợp chất tổng hợp được đều có hoạt tính kháng khuẩn, trong đó chất
(R2), (R4), (R5) có hoạt tính kháng khuẩn mạnh với cả bốn loại vi khuẩn thử nghiệm
là E. coli, S. aureus, A. niger và C. albican.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 16
Ngoài ra, các hợp chất benzothiazol-2-amine cũng được chuyển hóa thành các
dẫn xuất khác nhau với hoạt tính và khả năng ứng dụng cao. Năm 2011, Sukhbir L.
Khokra và các cộng sự đã nghiên cứu các phương pháp tổng hợp các dẫn xuất chứa
vòng benzothizole (N1÷N3) cũng như dược tính của các hợp chất này [4]. Theo các
nghiên cứu, hợp chất 2,6-dichloro-N-[2-cyclopropanecarbonylamino)benzothiazol-6-
yl]benzamide (N1) đã được tổng hợp và thử nghiệm cho thấy có hoạt tính chống ung
thư mạnh. Theo tài liệu này thì các hợp chất N-bis-(trifluoromethyl)-alkyl-N’-
benzothiazolyl urea có hoạt tính mạnh đối với các tế bào ung thư, đặc biệt là các chất
(N2) và (N3)
Cl
Cl
O
HN
S
N
NH
O
S
N
NH
NH
O
F3C CF3
CH3
S
N
NH
NH
O
F3C CF3
CH3
(N1)
(N2) (N3)
Năm 2004, Hout S và các cộng sự đã tổng hợp thành công dẫn xuất của
benzothiazol-2-amine (N), kết quả thử nghiệm cho thấy chúng có khả năng chống sốt
rét [4]
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 17
S
N
O2N
NH OCH3
NH
S
O
O
CH3
(N)
Từ các hợp chất benzothiazol-2-amine có thể chuyển hóa thành nhiều loại dẫn
xuất khác nhau. Các hợp chất này đa số đều có hoạt tính sinh học nhất định, ứng dụng
vào các lĩnh vực y được, hóa học… Nhằm bổ sung thêm một hướng chuyển hóa của
hợp chất benzothiazol-2-amine cũng như tìm ra những hợp chất có hoạt tính sinh học,
chúng tôi tiến hành tổng hợp 6-methylbenzothiazol-2-amine, từ đó tổng hợp các dẫn
xuất là amide, hợp chất chứa đồng thời dị vòng thiazolidin-4-one và hợp chất 5-
arylidene-2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 18
CHƯƠNG 2:
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 19
Các hợp chất chứa dị vòng benzothiazole và dẫn xuất của nó được chúng tôi
tổng hợp theo sơ đồ phản ứng sau:
HCl/H2O
NH2
CH3
NH2.HCl
H3C H3C
NH4SCN
H
N
S
NH2
Br2/CHCl3
S
N
H3C
NH2
ClCH2COCl
H3C S
N
H
N
O
CH2Cl
NH4SCN
acetone, to
H3C S
N
N
S
O
HN
p-X-C6H4-CHO
H3C S
N
N
S
O
HN
X
a. X = N(CH3)2 (M5)
b. X = OCH3 (M6)
c. X = Cl (M7)
(M1)
(M2)
(M3)
(M4)
II.1 TỔNG HỢP 6-methylbenzothiazol-2-amine
II.1.1 Tổng hợp p-tolyl thioure (M1)
Hóa chất
16,05 gam p-toluidine
13,5 ml HCl đậm đặc 36,46% ( d=1,18g/ml)
11,4 gam amonium thiocyanate
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 20
Phương trình phản ứng
H3C
NH2
HCl
+
H3C
NH2.HCl
H3C
NH2.HCl
+ NH4SCN
H3C
H
N S
NH2
+ NH4Cl
(M1)
Cách tiến hành
Cho 16,05 gam (0,15 mol) p-toluidine vào bình cầu 250 ml, sau đó thêm tiếp
vào hỗn hợp 13,5 ml acid chlohydric đậm đặc và 37,5 ml nước. Hỗn hợp được lắc đều
và tiến hành đun hồi lưu đến khi đồng nhất (30 phút). Hỗn hợp được để nguội đến
nhiệt độ phòng và thêm vào 11,4 gam (0,15 mol) amonium thiocyanate. Tiến hành đun
hồi lưu hỗn hợp trong vòng 4 giờ. Chất rắn màu trắng tách ra được lọc, để khô và kết
tinh lại trong hỗn hợp ethanol : nước. Để khô và cân, thu được 15,06 gam sản phẩm
dưới dạng tinh thể hình khối, màu trắng có nhiệt độ nóng chảy ổn định là 187,5o
C.
Hiệu suất phản ứng đạt 60,48%.
II.1.2 Tổng hợp 6-methylbenzothiazol-2-amine (M2)
Hóa chất
16,6 gam p-tolyl thioure (M1)
140 ml chloroform
16 gam brom
Dung dịch amoniac 25%
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 21
Phương trình phản ứng
H3C
H
N S
NH2
+ Br2
CHCl3
H3C
S
N
NH2.HBr
H3C
S
N
NH2.HBr + NH3
S
N
H3C
NH2
+ NH4Br
+ HBr
(M1)
(M2)
Cách tiến hành
Hòa tan 16,6 gam ( 0,1 mol) (M1) vào trong 100ml chloroform và được khuấy
bằng máy khuấy từ. Hỗn hợp được giữ ở nhiệt độ dưới 5o
C bằng cách ngâm trong
nước đá trong suốt quá trình tiến hành phản ứng. Thêm từ từ 16 gam brom hòa tan
trong 40ml chloroform vào hỗn hợp trong khoảng 2 giờ. Sau khi brom được thêm vào
hết, hỗn hợp được tiếp tục khuấy tiếp trong 2 giờ và đun hồi lưu cách thủy trong vòng
4 giờ đến khi không còn thấy khí HBr thoát. Chất rắn tách ra được lọc, để khô cho bay
hết chloroform, sau đó hòa tan trong nước và trung hòa bằng dung dịch ammonic 25%
đến khi kết tủa trắng tách ra hoàn toàn. Kết tủa được để khô và kết tinh lại trong hỗn
hợp ethanol : nước. Để khô và cân, thu được 11,48 gam sản phẩm dưới dạng tinh thể
hình kim, màu trắng với nhiệt độ nóng chảy ổn định là 133,4o
C. Hiệu suất phản ứng
đạt 70,00 %
II.2 TỔNG HỢP DẪN XUẤT CỦA 6-methylbenzothiazol-2-amine
II.2.1 Tổng hợp 2-chloro-N-(6-methylbenzothiazol-2-yl)acetamide (M3)
Hóa chất
16,4 gam 6-methylbenzothiazol-2-amine (M2)
6,9 gam kali carbonate
70 ml chloroform
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 22
11,3 gam chloroacetyl chloride
Phương trình phản ứng
S
N
H3C
NH
CH2Cl
O
H3C S
N
NH2
+ ClCH2COCl + HCl
K2CO3
(M2) (M3)
Cách tiến hành
Cho vào bình cầu 250 ml hỗn hợp gồm 16,4 gam (M2) (0,05 mol) và 3,45 gam
K2CO3. Hòa tan hỗn hợp bằng một lượng chloroform đến khi vừa tan (khoảng 50ml)
và lắc đều. Cho 5,65 gam (0,05 mol) chloroacetyl chloride vào trong bình tam giác
chứa sẵn 20ml chloroform. Ngâm bình cầu trong nước đá, cho từ từ hỗn hợp
chloroacetyl chloride trong chloroform vào, vừa cho vừa lắc đều. Hỗn hợp sau đó
được đun hồi lưu trong vòng 30 phút đến khi kết tủa trắng tách ra hoàn toàn. Để nguội,
lọc lấy chất rắn, để khô và kết tinh trong hỗn hợp rượu : nước. Để khô và cân, thu
được 8,36 gam tinh thể dưới dạng hình kim, màu trắng, nhiệt độ nóng chảy ổn định là
204,1o
C. Hiệu suất phản ứng đạt 69,52%.
II.2.2 Tổng hợp 2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one
(M4)
Hóa chất
2,41 gam 2-chloro-N-(6-methylbenzothiazol-2-yl)acetamide (M3)
1,94 gam kali thiocyanate
50 ml acetone khan
Phương trình phản ứng
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 23
H3C
S
N
NH
CH2Cl
O
+ KSCN
S
N
N
S
H3C
O
HN
+ KCl
(M3) (M4)
Cách tiến hành
Cho vào cầu 250 ml hỗn hợp gồm 2,41 gam (0,01 mol) (M3), 1,94 gam
KSCN (0,02 mol). Hòa tan hỗn hợp trong 50ml acetone khan và đun hồi lưu cách thủy
trong vòng 3 giờ. Chất rắn sinh ra được lọc, để khô và kết tinh lại trong hỗn hợp
dioxan : nước. Để khô và cân, thu được 1,56 gam sản phẩm dưới dạng chất rắn màu
nâu đỏ, nhiệt độ nóng chảy ổn định là 236,3o
C. Hiệu suất phản ứng đạt 59,32%.
II.2.3 Tổng hợp 5-[4-(dimethylamino)benzylidene]-2-imino-3-(6-
methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one (M5)
Hóa chất
0,66 gam 5-imino-1-(6-methylbenzothiazol-2-y)thiazolidin-2-one (M4)
0,74 gam 4-(dimethylamino)benzaldehyde
0,41 gam natri acetate
30 ml acid acetic băng
Phương trình phản ứng
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 24
S
N
N
S
H3C
O
HN
N(CH3)2
S
N
N
S
H3C
O
HN
+
(H3C)2N
CHO
+ H2O
(M4)
(M5)
Cách tiến hành
Cho vào bình cầu 100 ml hỗn hợp gồm 0,66 gam (0,0025 mol) (M4), 0,75 gam
(0,005 mol) 4-(dimethylamino)benzaldehyde, 0,41 gam (0,005 mol) natri acetate. Hòa
tan hỗn hợp trong 30 ml acid acetic băng và đun hồi lưu cách thủy hỗn hợp trong vòng
5 giờ. Để nguội, đổ dung dịch vào trong 30ml nước đá, khuấy mạnh. Lọc lấy chất rắn
tách ra, để khô và kết tinh lại trong hỗn hợp dioxan : nước. Để khô và cân, thu được
0,54 gam sản phẩm dưới dạng chất rắn màu đỏ cam, nhiệt độ nóng chảy ổn định là
253,3o
C. Hiệu suất phản ứng đạt 60,34%.
II.2.4 Tổng hợp 5-(4-methoxybenzylidene)-2-imino-3-(6-
methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one (M6)
Hóa chất
0,66 gam 2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one (M4)
0,68 gam 4-methoxybenzaldehyde (d=1,12g/ml)
0,41 gam natri acetate
30 ml acid acetic băng (d=1,05 g/ml)
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 25
Phương trình phản ứng
H3CO
CHO
H3C
S
N
N
S
O
HN
+
S
N
H3C
N
S
O
HN
OCH3
+ H2O
(M4)
(M6)
Cách tiến hành
Cho vào bình cầu 100 ml hỗn hợp gồm 0,66 gam (0,0025 mol) (M4), 0,68 gam
(0,005 mol) 4-methoxybenzaldehyde, 0,41 gam (0,005 mol) natri acetat. Hòa tan hỗn
hợp trong 30 ml acid acetic băng và đun hồi lưu cách thủy hỗn hợp trong vòng 5 giờ.
Để nguội, đổ dung dịch vào trong 30ml nước đá, khuấy. Lọc lấy chất rắn tách ra, để
khô và kết tinh lại trong hỗn hợp dioxan : nước. Để khô và cân, thu được 0,48 gam sản
phẩm dưới dạng chất rắn màu vàng tươi, nhiệt độ nóng chảy ổn định là 207,9o
C. Hiệu
suất phản ứng đạt 50,39%.
II.2.5 Tổng hợp 5-(4-chlorobenzylidene)-2-imino-3-(6-
methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one (M7)
Hóa chất
0,66 gam 2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one (M4)
0,70 gam 4-chlorobenzaldehyde
0,41 gam natri acetate
30 ml acid acetic băng
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 26
Phương trình phản ứng
S
N
N
S
H3C
O
HN
Cl
S
N
N
S
H3C
O
HN
+
Cl
CHO
+ H2O
(M4)
(M7)
Cách tiến hành
Cho vào bình cầu 100 ml hỗn hợp gồm 0,66 gam (0,0025 mol) (M4), 0,70 gam
(0,005 mol) 4-chlorobenzaldehyde, 0,41 gam (0,005 mol) natri acetate. Hòa tan hỗn
hợp trong 30 ml acid acetic băng và đun hồi lưu cách thủy hỗn hợp trong vòng 5 giờ.
Để nguội, đổ dung dịch vào trong 30ml nước đá, khuấy mạnh. Lọc lấy chất rắn, để khô
và kết tinh lại trong hỗn hợp dioxan : nước. Để khô và cân, thu được 0,51 gam sản
phẩm dưới dạng chất rắn màu vàng, nhiệt độ nóng chảy ổn định là 264,1o
C. Hiệu suất
phản ứng đạt 53,06 %.
II.3 NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC
II.3.1 Nhiệt độ nóng chảy
Nhiệt độ nóng chảy của các chất được đo bằng máy SMP3 ở phòng thực hành
Hóa hữu cơ khoa Hóa trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh
II.3.2 Phổ hồng ngoại (IR)
Phổ hồng ngoại của tất cả các hợp chất đã tổng hợp được ghi trên máy FTIR-
8400S SHIMADZU dưới dạng viên nén KBr, thực hiện tại khoa Hóa trường Đại học
Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 27
II.3.3 Phổ cộng hưởng từ proton (1
H-NMR)
Phổ 1
H- NMR của một số chất được ghi trên máy Bruker AC 500MHz trong
dung môi DMSO thực hiện tạị Phòng cộng hưởng từ hạt nhân-Viện Hóa học- Viện
Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Hà Nội.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 28
CHƯƠNG III:
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 29
III.1 TỔNG HỢP 6-methylbenzothiazol-2-amine
Xuất phát từ p-toluidine, hợp chất 6-methylbenzothiazol-2-amine được tổng
hợp thông qua chất trung gian là p-tolylthioure.
III.1.1 Tổng hợp p-tolylthioure (M1)
III.1.1.1 Phương trình phản ứng
H3C
NH2
H3C
H
N
NH2
S
+ NH4SCN + HCl + NH4Cl
(M1)
III.1.1.2 Cơ chế phản ứng
Theo tài liệu [11], thì phản ứng này xảy ra theo cơ chế cộng nucleophile. Tác
nhân nucleophile (nhóm amino trong p-toluidine) tấn công vào carbon của ion
thiocyanate, sau đó là quá trình chuyển vị proton tạo thành chất (M1). Cơ chế phản
ứng được biểu diễn cụ thể như sau:
NH2
CH3
+ S C NH
H2N
S
NH
CH3
CH3
HN NH2
S
III.1.1.3 Nghiên cứu cấu trúc
III.1.1.3.1 Phổ hồng ngoại của (M1)
Trên phổ hồng ngoại (IR) của (M1) xuất hiện pic hấp thụ có tần số 3437 cm-1
và 3277 cm-1
đặc trưng cho dao động hóa trị của các liên kết N-H, pic hấp thụ có giá
trị từ 2950-2850 cm-1
là dao động hóa trị của liên kết 3
sp
C -H. Dao động với tần số
3001 cm-1
đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết Csp2
-H. Ngoài ra pic hấp thụ ứng
với dao động hóa trị C=C thơm cũng xuất hiện ở tần số 1613 cm-1
và 1533 cm-1
.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 30
Hình 1: Phổ hồng ngoại của hợp chất (M1)
III.1.1.3.2 Phổ cộng hưởng từ proton (1
H-NMR) của (M1)
Kết quả phổ hồng ngoại cuả (M1) phù hợp với kết quả đã công bố trong tài
liệu [8]. Từ đặc điểm phổ IR chúng tôi có thể kết luận hợp chất (M1) đã được tổng hợp
thành công. Hợp chất (M1) đã được nhiều tác giả tổng hợp, cho nên chúng tôi không
tiến hành nghiên cứu phổ 1
H-NMR của chất này.
Theo tài liệu [1], hợp chất (M1) có đặc trưng về phổ 1
H-NMR như sau: 9,55
ppm (2H, singlet, NH2), 7,19-7,10 ppm (4H, doublet, Ar-H), 2,24 ppm (3H, singlet,
CH3).
C
CH
H3
3
H
HN
N N
NH
H2
2
S
S
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 31
II.1.2 Tổng hợp 6-methylbenzothiazol-2-amine (M2)
III.1.2.1 Phương trình phản ứng
CH3
HN NH2
S
+ Br2
CHCl3
S
N
NH2.HBr
CH3
(M1)
S
N
NH2.HBr
CH3
(M2)
+ HBr
S
N
NH2
CH3
+NH3 + NH4Br
III.1.2.2 Cơ chế phản ứng
Trong giai đoạn này, chúng ta phải tiến hành phản ứng đóng vòng thioure
(M1) thành hợp chất benzothiazole (M2). Theo [13], phản ứng chuyển từ (M1) thành
(M2) được gọi là phản ứng Huggershoff. Phản ứng này được thực hiện khi cho (M1)
tác dụng với brom trong chloroform, sau đó tiến hành đun hồi lưu hỗn hợp thu được.
Theo tài liệu [13], người ta đề nghị cơ chế phản ứng thông qua các giai đoạn
như sau:
Giai đoạn 1: Oxi hóa thioure bằng brom tạo thành hợp chất sulfenyl bromide
tương ứng. Do hợp chất hình thành rất dễ thủy phân trong nước nên khi tiến hành phản
ứng này, dung môi chloroform sử dụng phải thực sự tinh khiết.
H3C
H
N NH2
S Br Br
chlorofom
H3C
H
N NH
S
Br
+ HBr
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 32
Giai đoạn 2: Phản ứng thế electrophile vào vòng thơm (SEAr) dưới tác nhân là
nguyên tử lưu huỳnh
Trong hợp chất sulfenyl bromide hình thành, nguyên tử lưu huỳnh bị brom hút
electron nên lưu huỳnh mang một phần điện tích dương và thể hiện tính electrophile.
Lưu huỳnh đóng vai trò tác nhân electrophile và thế vào vòng thơm. Vòng
benzothiazole được hình thành sau quá trình tautome hóa do sự ưu tiên tạo vòng thơm.
H3C
H3C
H
N NH
S
Br
-Br-
S
H
N
NH
H
-H+
S
H
N
H3C
NH
H3C S
N
NH2.HBr
NH3
H3C S
N
NH2
HBr
Sản phẩm sinh ra là một hợp chất amine, trong khi môi trường phản ứng có
HBr nên hợp chất sinh ra tồn tại dạng muối, để hoàn trả về amin, chúng ta cần trung
hòa sản phẩm bằng dung dịch NH3.
III.1.2.3 Nghiên cứu cấu trúc
III.1.2.3.1 Phổ hồng ngoại của (M2)
Trên phổ IR của hợp chất (M2) xuất hiện các pic hấp thụ ở 3398 cm-1
và 3264
cm-1
đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết N-H. Dao động hóa trị của liên kết
C=C thơm cũng thể hiện trên phổ ở tần số 1634 cm-1
và 1541 cm-1
, đám pic hấp thụ ở
tần số 2950 - 2850 cm-1
đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết 3
sp
C -H. Ngoài ra,
dao động hóa trị của liên kết C-S cũng xuất hiện ở tần số 1254 cm-1
.
Kết quả phân tích phổ hồng ngoại của (M2) khá phù hợp với tài liệu [8], điều
này cho phép chúng tôi kết luận hợp chất (M2) đã được tổng hợp thành công.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 33
Hình 2: Phổ hồng ngoại của hợp chất (M2)
III.1.2.3.2 Phổ cộng hưởng từ proton (1
H-NMR) của (M2)
Theo tài liệu [8], phổ cộng hưởng từ proton của hợp chất (M2) có các đặc
trưng như sau: 3,45 ppm (2H, singlet, NH2), 7,32-7,26 (3H, multiplet, Ar-H), 2,34
ppm (3H, singlet, CH3).
III.2 TỔNG HỢP MỘT SỐ DẪN XUẤT CỦA 6-methylbenzothiazol-2-
amine
III.2.. Tổng hợp 2-chloro-N-(6-methylbenzothiazol-2-yl)acetamide (M3)
III.2.1.1 Phương trình phản ứng
S
N
H3C
NH
CH2Cl
O
H3C S
N
NH2
+ ClCH2COCl + HCl
K2CO3
(M2) (M3)
S
S
N
N
H
H3
3C
C
N
NH
H2
2
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 34
III.2.1.2 Cơ chế phản ứng
Phản ứng giữa (M2) và chloroacetyl chloride để tạo thành amide (M3) xảy ra
theo cơ chế cộng nucleophile vào hợp chất carbonyl, với hai giai đoạn:
Giai đoạn 1: Nguyên tử nitơ trong nhóm –NH2 đóng vai trò tác nhân
nucleophile tấn công vào carbon carbonyl mang một phần điện tích dương, đây là giai
đoạn chậm, quyết định tốc độ phản ứng.
Giai đoạn 2: Quá trình tách nguyên tử Cl và loại proton H+
tạo thành sản
phẩm cuối cùng.
H3C
S
N
NH2
CH2Cl
O
Cl
+
H3C
S
N
H2
N
Cl
O
CH2Cl
-Cl-
-H+
S
N
H3C
H
N
O
CH2Cl
(M2)
(M3)
III.2.1.3 Nghiên cứu cấu trúc
III.2.1.3.1 Phổ hồng ngoại (IR) của (M3)
Trên phổ của (M3) xuất hiện có cường độ mạnh với tần số 1732 cm-1
, đặc
trưng cho dao động hóa trị của liên kết C=O. Đây là dấu hiệu đặc trưng phân biệt
(M3) và (M2) và chứng tỏ sự tạo thành hợp chất amide. Các pic hấp thụ còn lại trên
phổ IR của (M3) cũng tương tự (M2) do có những liên kết giống nhau. Dao động hóa
trị của C=C thơm đặc trưng với tần số 1607 cm-1
và 1541 cm-1
, dao động hóa trị của
liên kết N-H cũng xuất hiện với tần số 3466 cm-1
. Pic hấp thụ với tần số 2949 cm-1
đặc
trưng cho dao động hóa trị của liên kết 3
sp
C -H
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 35
Hình 3: Phổ hồng ngoại của hợp chất (M3)
III.2.1.3.2 Phổ cộng hưởng từ proton (1
H-NMR) của (M3)
Chúng tôi tiến hành nghiên cứu cấu trúc của (M3) thông qua phổ cộng hưởng
từ proton. Kết quả phân tích phổ cộng hưởng từ proton của (M3) cho phép chúng tôi
khẳng định hợp chất (M4) đã được tổng hợp thành công.
Về cường độ của các tín hiệu trên phổ 1
H-NMR cho thấy có tổng cộng 9
proton được tách thành các tín hiệu với cường độ tương đối 3 : 2 : 1 : 1 : 1 : 1 phù hợp
với cấu trúc dự đoán của (M3)
Trong vùng trường mạnh xuất hiện một tín hiệu singlet với cường độ tương
đối bằng 3 và độ chuyển dịch δ = 2,412 ppm được quy kết là tín hiệu của proton H1
trong nhóm metyl. Trong vùng này, một tín hiệu singlet với cường độ tương đối bằng
2 và độ chuyển dịch δ = 2 ppm được quy kết là tín hiệu của proton H6
. Tín hiệu này
S
S
N
N
H
H3
3C
C
N
NH
H
C
CH
H2
2C
Cl
l
O
O
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 36
dịch chuyển về trường yếu hơn do sự giảm chắn cả nguyên tử clo và nhóm carbonyl kề
bên.
Trong vùng trường yếu, xuất hện một tín hiệu singlet với cường độ tương đối
bằng 1 và độ chuyển dịch δ = 12,630 ppm, tín hiệu này là của proton H5
(NH trong
amide).
Trên phổ còn xuất hiện cụm tín hiệu trong khoảng 7,257-7,784 ppm là vùng
tín hiệu đặc trưng cho các proton của vòng thơm và nhóm vinyl. Tín hiệu singlet với
cường độ tương đối bằng 1 và độ chuyển dịch δ = 7,784 ppm được quy kết là tín hiệu
của proton H4
. Tín hiệu của proton H4
dịch chuyển về trường yếu nhất trong các
proton thơm có thể là do ảnh hưởng rút của dị tố S, làm giảm mật độ electron tại vị trí
4. Hai tín hiệu doublet còn lại là tín hiệu của proton H2
và H3
. Do ảnh hưởng của hiệu
ứng –I của nguyên tử nitơ trong vòng benzothiazole và hiệu ứng +I của nhóm methyl,
làm giảm mật độ electron ở vị trí 3 so với vị trí 2 nên tín hiệu của proton H2
dịch
chuyển về trường mạnh hơn. Vì vậy, tín hiệu doublet với độ chuyển dịch δ = 7,649
ppm (3
J = 8,0 Hz) được quy kết là tín hiệu của proton H3
, còn tín hiệu doublet với độ
chuyển dịch δ = 7,266 ppm (3
J = 8,5 Hz) được quy kết là tín hiệu của proton H2
.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 37
Hình 4: Phổ H1
-NMR của hợp chất (M3)
III.2.2 Tổng hợp 2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one
(M4)
III.2.2.1 Phương trình phản ứng
H3C S
N
NH
CH2Cl
O
+ KSCN
S
N
N
S
H3C
O
HN
+ KCl
(M3) (M4)
III.2.2.2 Cơ chế phản ứng
Phản ứng này được nhiều công trình nghiên cứu và là phương pháp chính để
tổng hợp nên dị vòng 4-thiazolidinone. Theo tài liệu [14], phản ứng này xảy ra qua hai
giai đoạn:
Giai đoạn 1: Phản ứng thế nguyên tử clo bằng ion thiocyanate.
S
N
H3C
NH
O
CH2Cl
1
2
3
4
5
6
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 38
Phản ứng này xảy ra theo cơ chế thế nuclephile lưỡng phân tử (SN2) do dung
môi phản ứng là acetone phi proton và tác nhân nucleophile mạnh. Sản phẩm hình
thành qua sự tấn công của tác nhân nucleophile SCN-
vào carbon hình thành trạng thái
chuyển tiếp trung gian
Cl
H
R
H
SCN-
H
H R
NCS Cl NCS
H
R
H
+ Cl-
Giai đoạn 2: Phản ứng đóng vòng nội phân tử.
Nguyên tử nitơ trong amide đóng vai trò tác nhân nucleophile tấn công vào
carbon mang một phần điện tích dương của nhóm thiocyanate. Sau đó, xảy ra quá trình
chuyển vị proton và hình thành sản phẩm:
S
N
H3C
NH
C
S
O
N
S
N
H3C
HN
C
S
O
N
S
N
H3C
N
C
S
O
HN
III.2.2.3 Nghiên cứu cấu trúc
III.2.2.3.1. Phổ hồng ngoại (IR)
Trên phổ IR của (M4) xuất hiện pic hấp thụ với tần số 1717 cm-1
, đặc trưng
cho dao động hóa trị của liên kết C=O vòng. Pic hấp thụ này có giá trị nhỏ hơn nhóm
C=O của (M3) (1732 cm-1
). Điều này có thể giải thích rằng nhóm C=O trong amide
vòng chịu sức căng và cố định của vòng, làm cho quá trình cộng hưởng xảy ra mạnh,
làm liên kết C=O yếu hơn. Tín hiệu dao động của nhóm N-H trong phổ cũng xuất hiện
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 39
trong vùng tần số trên 3100 cm-1
nhưng tín hiệu bị chập nên không thể hiện rõ trên phổ
hồng ngoại. Một số tín hiệu đặc trưng khác cũng được ghi nhận qua phổ IR của (M3) :
dao động hóa trị của C=C thơm xuất hiện ở tần số 1581 cm-1
và 1557 cm-1
, dao động
của liên kết 3
sp
C -H xuất hiện ở tần số 2932 cm-1
.
Hình 5: Phổ hồng ngoại của hợp chất (M5)
III.2.2.3.2 Phổ cộng hưởng từ proton (1
H-NMR)
Chúng tôi tiến hành nghiên cứu cấu trúc (M4) qua phổ 1
H-NMR. Kết quả phổ
cộng hưởng từ proton của (M4) cho phép chúng tôi khẳng định hợp chất (M4) đã tổng
hợp thành công.
Về cường độ tín hiệu, trên phổ 1
H-NMR của hợp chất (M4) cho thấy có tổng
cộng 9 proton được tách thành các tín hiệu có cường độ tương đối 3 : 2 : 1 : 1 : 1 : 1
phù hợp với cấu trúc dự đoán của (M4).
S
S
N
N
H
H3
3C
C
N
N
C
C
S
S
O
O
H
HN
N
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 40
Trên phổ 1
H-NMR tín hiệu singlet, có cường độ tương đối bằng 3 và có độ
dịch chuyển hóa học δ = 2,401 ppm là 3 proton H1
, tức là các proton thuộc nhóm
methyl. Ngoài ra trên phổ còn xuất hiện tín hiệu singlet với cường độ tương đối bằng 2
và độ chuyển dịch δ = 4,041 ppm, đó là tín hiệu của hai proton H6
.
Tại vùng trường yếu xuất hiện tín hiệu singlet với cường độ tương đối bằng 1
và độ chuyển dịch δ = 12,242 ppm, đó là tín hiệu của proton thuộc nhóm imin H5
.
Trên phổ còn xuất hiện cụm tín hiệu trong khoảng 7,250-7,738 ppm là vùng
tín hiệu đặc trưng cho các proton của vòng thơm. Tín hiệu singlet với cường độ bằng
1, độ chuyển dịch δ = 7,738 ppm được quy kết là tín hiệu của proton H4
. Do ảnh
hưởng của hiệu ứng –I của nguyên tử nitơ trong vòng benzothiazole và hiệu ứng +I
của nhóm methyl, làm giảm mật độ electron ở vị trí 3 so với vị trí 2 nên tín hiệu của
proton H2
dịch chuyển về trường mạnh hơn. Do đó, tín hiệu doublet với chuyể dịch δ =
7,668 ppm (3
J = 8,5 Hz) là của proton H2
, còn tín hiệu doublet với độ chuyển dịch δ =
7,258 ppm (3
J = 8,0 Hz) là của proton H3
.
Hình 6: Phổ 1
H-NMR của hợp chất (M4)
S
N
H3C
N
S
O
HN
1
2
3
4
6
5
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 41
III.2.3 Tổng hợp các hợp chất 5-arylidene-2-imino-3-(6-
methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one
Chúng tôi đã tổng hợp 3 chất thuộc 5-arylidene-2-imino-3-(6-
methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one, bao gồm các chất
 5-[4-(dimethylamino)benzylidene]-2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2-
yl)thiazolidin-4-one (M5)
 2-imino-5-(4-methoxybenzylidene)-3-(6-methylbenzothiazol-2-
yl)thiazolidin-4-one (M6)
 5-(4-chlorobenzylidene)-2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2-
yl)thiazolidin-4-one (M7)
III.2.3.1 Phương trình phản ứng
H3C S
N
N
S
O
HN
+
H3C S
N
N
S
O
HN
X
+ H2O
(M4)
(M5,6,7)
a. X = N(CH3)2 (M5)
b. X = OCH3 (M6)
c. X = Cl (M7)
CHO
X
III.2.3.2 Cơ chế phản ứng
Phản ứng tạo thành các hợp chất (M5), (M6), (M7) là phản ứng ngưng tụ của
hợp chất thuộc benzaldehyde thơm và hợp chất có chứa hợp phần metilen linh động
khi có acid hoặc base làm xúc tác.
Các phản ứng tổng hợp (M5), (M6), (M7) được chúng tôi tiến hành trong môi
trường acid acetic. Cơ chế phản ứng này xảy ra qua các giai đoạn sau
Giai đoạn 1: Andol hóa
Xúc tác acid có vai trò quan trọng trong việc enol hóa hợp phần metilen của
(M4) và hoạt hóa nhóm carbonyl trong các benzaldehyde thế. Trước tiên là phản ứng
enol hóa
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 42
H3C
S
N
N
S
O
HN
H+
H3C
S
N
N
S
O
HN
H
H
H3C
S
N
N
S
HO
-H+
Proton H+
cũng có vai trò hoạt hóa nhóm carbonyl trong các dẫn xuất thế của
benzaldehyde. Khi proton hóa nhóm carbonyl, oxi trở nên mang điên dương làm cho
quá trình rút electron mạnh, làm điện tích dương trên carbon tăng lên. Quá trình cộng
nucleophile vào các hợp chất này trở nên dễ dàng hơn
H
O
X
+ H+
H
OH
X
Enol của (M4) sẽ cộng vào aldehyde đã được hoạt hóa theo cơ chế cộng
nucleophile, sau đó loại proton hoàn trả xúc tác tạo thành hợp chất dạng β-hidroxy
keton.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 43
H3C
S
N
N
S
HO
HN
(M4)
H
OH
X
S
N
H3C
S
HO
HN
HO
X
S
N
H3C
S
O
HN
HO
X
-H+
Giai đoạn 2: Croton hóa
Thường thì sản phẩm của giai đoạn anđol hóa không phải là sản phẩm cuối
cùng mà nó thường bị đề hyđrat hóa dưới tác dụng của acid hoặc base ngay ở nhiệt
độ thường hoặc khi đun nóng với axit vô cơ.
Trong trường hợp đề hyđrat hóa sản phẩm cộng anđol với xúc tác base thì
phản ứng có thể xảy ra theo “cơ chế enol” hay theo “cơ chế carbocation” tùy theo
bản chất của nhóm thế trong sản phẩm cộng anđol.
Cơ chế 1: Nếu ở phía gần nhóm –OH có nhóm thế rút electron thì proton sẽ
ưu tiên tấn công vào nhóm carbonyl để tạo ra enol, enol này tiếp tục chuyển thành
hợp chất carbonyl α,β- không no.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 44
S
N
H3C
S
O
HN
HO
Cl
+H+
S
N
H3C
S
HO
HN
HO
C
l
S
N
H3C
S
HO
HN
HO
Cl
S
N
H3C
S
HO
HN
H2O
Cl
+H+
S
N
H3C
S
O
HN
Cl
+H2O
-H+
(M7)
Cơ chế 2: Ngược lại, nếu ở phía gần nhóm –OH có nhóm thế đẩy electron. Để
có thể làm tăng độ ổn định của carbocation thì proton sẽ ưu tiên tấn công vào nhóm
OH và sau quá trình tách nước sẽ tạo ra hợp chất carbonyl α,β- không no.
S
N
H3C
S
O
HN
HO
X
+H+
S
N
H3C
S
O
HN
H2O
X
S
N
H3C
S
O
HN
X
S
N
H3C
S
O
HN
X
-H2O
H
-H+
X = -N(CH3)2, -OCH3
(M5,6)
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 45
III.2.3.3 Nghiên cứu cấu trúc
III.2.3.3.1 Phổ hồng ngoại (IR)
Trên phổ IR của (M5), (M6) và (M7) đều xuất hiện những tín hiệu đặc trưng
chung. Cả ba phổ đồ đều xuất hiện dao động hóa trị của nhóm NH ở tần số khoảng hơn
3400 cm-1
. Ngoài ra còn có tín hiệu dao động hóa trị của C=C thơm trong khoảng
1632-1524 cm-1
, dao động hóa trị của liên kết 3
sp
C -H trong khoảng 2916- 2965 cm-1
,
dao động hóa trị của 2
sp
C -H xuất hiện trong khoảng tần số 3036 – 3057 cm-1
.
Khi so sánh phổ của (M5), (M6) với (M4), chúng ta thấy dao động hóa trị của
nhóm C=O đều thay đổi, thể hiện cụ thể qua bảng sau:
Bảng 3: Một số pic hấp thụ tiêu biểu trên phổ hồng ngoại của các hợp
chất 5-arylidene-2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one
S
N
H3C
N
S
O
HN
X
Hợp chất X Tần số dao động (cm-1
)
N-H C=O Csp3-H Csp2-H C=C thơm
M5 -N(CH3)2 3505 1722 2965 3057
1632
1609
M6 -OCH3 3462 1709 2918 > 3000
1587
1570
M7 -Cl 3433 1682 2916 3036
1578
1524
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 46
Hình 7: Phổ hồng ngoại của hợp chất (M5)
III.2.3.3.2 Phổ cộng hưởng từ proton (1
H-NMR)
III.2.3.3.2.1 Hợp chất 2-imino-5-[4-(dimethylamino)benzylidene]-3-(6-
methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one (M5)
Về cường độ tín hiệu trên phổ 1
H-NMR của hợp chất (M5) cho thấy có tổng
cộng 18 proton được tách thành các tín hiệu có cường độ tương đối 3 : 6 : 2 : 1 : 2 : 1 :
2 : 1 phù hợp với cấu trúc dự đoán của hợp chất (M5).
Trong vùng trường yếu, trên phổ (M5) cũng xuất hiện tín hiệu singlet với
cường độ tương đối bằng 1 và độ chuyển dịch δ = 12,618 ppm, là proton H5
của nhóm
imin .
Trong vùng trường mạnh, xuất hiện một tín hiệu singlet với cường độ tương
đối bằng 3 xuất hiện với độ chuyển dịch δ = 2,424 ppm.Tín hiệu này được quy kết là
S
S
N
N
H
H3
3C
C
N
N
S
S
O
O
H
HN
N
N
N(
(C
CH
H3
3)
)2
2
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 47
tín hiệu của các proton H1
. Cũng trong vùng này, tín hiệu singlet với cường độ tương
đối bằng 6 và độ dịch chuyển δ = 3,038 ppm là tín hiệu của proton H11
.
Trên phổ còn xuất hiện cụm tín hiệu trong khoảng 6,860- 7,817 ppm là vùng
tín hiệu đặc trưng cho các proton của vòng thơm và nhóm vinyl. Trong vùng này, xuất
hiện hai tín hiệu doublet với cường độ tương đối bằng 2 với độ chuyển dịch δ = 6,868
ppm và δ = 7,540 ppm được quy kết là tín hiệu của các cặp proton (H7
, H8
) và (H9
,
H10
). Trong vòng benzene có nhóm thế amine đẩy electron nên làm mật độ electron tại
(H9
, H10
) cao hơn mật đô electron tại (H7
, H8
) nên tín hiệu của proton (H9
, H10
) dịch
chuyển về trường mạnh hơn. Do đó tín hiệu với độ chuyển dịch δ = 6,868 ppm (3
J =
8,5 Hz) được quy kết là proton ( H9
, H10
), còn tín hiệu với độ chuyển dịch δ = 7,540
ppm (3
J = 8,5 Hz) được quy kết là tín hiệu của các proton (H7
, H8
). Hai tín hiệu
doublet với cường độ tương đối bằng 1 cũng xuất hiện trong vùng này được quy kết là
các proton H2
và H3
. Do ảnh hưởng của hiệu ứng –I của nguyên tử nitơ trong vòng
benzothiazole và hiệu ứng +I của nhóm methyl, làm giảm mật độ electron ở vị trí 3 so
với vị trí 2 nên tín hiệu của proton H2
dịch chuyển về trường mạnh hơn. Cho nên tín
hiệu với độ chuyển dịch δ = 7,304 ppm (3
J = 8,5 Hz) được quy kết là tín hiệu của
proton H2
. Tín hiệu doublet với độ chuyển dịch δ = 7,809 ppm (3
J = 8,0 Hz) được quy
kết là tín hiệu của proton H3
.
Trên phổ 1
H-NMR còn hai tín hiệu singlet và cường độ tương đối đều bằng 1
là tín hiệu của proton H4
và H6
. Chúng ta có thể quy kết tín hiệu của các proton bằng
cách so sánh phổ 1
H-NMR giữa (M5) và (M6), (M7). Chúng ta thấy rằng proton H4
nằm cách xa nhóm thế trên vòng benzene hơn proton H6
, cho nên tín hiệu của proton
H4
sẽ ít bị thay đổi bởi nhóm thế này. Bằng cách so sánh giữa các phổ của (M5) và
(M6), (M7), chúng ta có thể quy kết tín hiệu singlet với độ chuyển dịch δ = 7,771 ppm
là của proton H4
, do tín hiệu này ít thay đổi khi nhóm thế thay đổi. Tín hiệu singlet còn
lại với độ chuyển dịch δ = 7,645 ppm là tín hiệu của proton H6
.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 48
.
Hình 8: Phổ 1
H-NMR của hợp chất (M5)
III.2.3.3.2.2 Hợp chất 5-(4-methoxybenzylidene)-2-imino-3-(6-
methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one (M6)
Về cường độ tín hiệu trên phổ 1
H-NMR của hợp chất (M6) cho thấy có tổng
cộng 15 proton được tách thành các tín hiệu có cường độ tương đối 3 : 3 : 2 : 1 : 2 : 1 :
1 : 1: 1 phù hợp với cấu trúc dự đoán của hợp chất (M6)
Trong vùng trường mạnh của phổ 1
H-NMR của (M6) xuất hiện hai tín hiệu
singlet với cường độ tương đối bằng 3 là proton H1
của nhóm methyl và proton H11
của nhóm methoxy. Proton H11
của nhóm methoxy được giảm chắn mạnh hơn nên tín
hiệu trên phổ đồ sẽ dịch chuyển về trường yếu hơn. Do đó, tín hiệu singlet với độ
chuyển dịch δ = 3,846 ppm được quy kết là tín hiệu của proton H11
còn tín hiệu singlet
với độ chuyển dịch δ = 2,423 ppm được quy kết là tín hiệu của proton H1
.
H3C
S
N
N
S
HN
O
N(CH3)2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 49
Tương tự như trên phổ của (M5), trong vùng trường yếu của (M6) cũng xuất
hiện tín hiệu singlet với độ chuyển dịch δ = 12,800 ppm là tín hiệu của proton H5
của
nhóm imin do proton này được giảm chắn mạnh.
Trên phổ đồ còn xuất hiên cụm tín hiệu trong khoảng 7,145 – 7,819 ppm là
vùng tín hiệu đặc trưng của các proton trong vòng thơm và và proton của nhóm vinyl.
Trên phổ đồ xuất hiện hai tín hiệu doublet với cường độ tương đối bằng 2 chỉ có thể là
tín hiệu của các cặp proton (H7
, H8
) và (H9
, H10
). Tương tự như trong (M5) trong vòng
benzene có nhóm thế methoxy là nhóm đẩy electron mạnh bằng hiệu ứng cộng hưởng
dương nên mật độ electron tại các vị trí 9,10 cao hơn tại các vị trí 7,8 nên các proton
H9
, H10
bị chắn mạnh, tín hiệu trên phổ đồ sẽ dịch chuyển về trường mạnh hơn. Do đó,
tín hiệu doublet với cường độ tương đối bằng 2, độ dịch chuyển δ = 7,154 ppm (3
J =
8,5 Hz) được quy kết là tín hiệu của proton (H9
, H10
). Tín hiệu doublet với cường độ
tương đối bằng 2 và độ dịch chuyển δ = 7,666 ppm (3
J = 8,5 Hz) được quy kết là tín
hiệu của hai proton (H7
, H8
).
Ngoài ra, trên phổ đồ còn xuất hiện hai tín hiệu doublet và cường độ tương đối
bằng 1 chỉ có thể là tín hiệu của proton H2
và H3
. Do ảnh hưởng của hiệu ứng –I của
nguyên tử nitơ trong vòng benzothiazole và hiệu ứng +I của nhóm methyl, làm giảm
mật độ electron ở vị trí 3 so với vị trí 2 nên tín hiệu của proton H2
dịch chuyển về
trường mạnh hơn. Do đó, tín hiệu doublet với cường độ tương đối bằng 1 và độ dịch
chuyển δ = 7,312 ppm (3
J = 8,5 Hz) được quy kết là tín hiệu của proton H2
, còn tín
hiệu doublet với cường độ tương đối bằng 1 và độ dịch chuyển δ = 7,811 ppm (3
J =
8.0 Hz) được quy kết là tín hiệu của proton H3
.
Trên phổ còn lại hai tín hiệu singlet và cường đô tương đối bằng 1 là tín hiệu
của hai proton còn lại là H4
và H6
. Tương tự (M5), chúng ta có thể quy kết hai tín hiệu
này bằng cách so sánh các phổ đồ với nhau và proton H4
ở xa nhóm thế hơn nên tín
hiệu ít thay đổi khi nhóm thế thay đổi. Do đó, chúng tôi có thể quy kết tín hiệu singlet
với cường độ tương đối bằng 1 và độ dịch chuyển δ = 7,779 ppm là tín hiệu của proton
H4
, còn tín hiệu singlet với cường độ tương đối bằng 1 và độ chuyển dịch δ=7,728ppm
là tín hiệu của proton H6
.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 50
Hình 9: Phổ 1
H-NMR của hợp chất (M6)
III.2.3.3.2.3 Hợp chất 5-(4-chlorobenzylidene)-2-imino-3-(6-
methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one (M7)
Về cường độ tín hiệu trên phổ 1
H-NMR của hợp chất (M5) cho thấy có tổng
cộng 12 proton được tách thành các tín hiệu có cường độ tương đối 3 : 1 : 2 : 2 : 3 : 1
phù hợp với cấu trúc dự đoán của (M7).
Tại vùng trường mạnh xuất hiện một tín hiệu singlet với cường độ bằng 1 và
độ dịch chuyển δ = 12,926 ppm, được quy kết là proton H5 của nhóm imin =NH.
Tại vùng trường yếu, xuất hiên một tín hiệu singlet với cường độ tương đối
bằng 3 và độ dịch chuyển δ = 2,429 ppm, tín hiệu này chỉ có thể là proton H1
của
nhóm methyl.
S
N
H3C
N
S
O
HN
OCH3
1
2
3
4
5
6 7
8
9
10
11
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 51
Trên phổ còn xuất hiện cụm tín hiệu trong vùng 7,319- 7.821 ppm là vùng tín
hiệu đặc trưng cho các proton của vòng thơm và nhóm vinyl. Trong vùng này xuất
hiên 2 tín hiêu doublet với cường độ tương đối bằng 2 là tín hiệu của các cặp proton
(H7
, H8
) và (H9
, H10
). Do sự cộng hưởng mạnh từ vòng thơm vào nhóm carbonyl trong
vỏng thiazolidine làm mật độ electron tại các vị trí 9, 10 cao hơn 7, 8. Do đó các
proton (H9
, H10
) dịch chuyển về trường mạnh hơn các proton (H7
, H8
). Do đó, tín hiệu
với độ chuyển dịch δ = 7,721 ppm (3
J = 8 Hz) được quy kết là tín hiệu của các proton
(H7
, H8
), còn tín hiệu với độ chuyển dịch δ = 7,658 ppm (3
J = 8,5 Hz) là tín hiệu của
proton (H9
, H10
).
Trên phổ của (M7) còn xuất hiện tín hiệu doublet với cường độ tương đối bằng
1 và độ chuyển dịch δ = 7,327 ppm đươc quy kết là tín hiệu của proton H2
hoặc H3
. Do
tín hiệu doublet nên hai proton này sẽ tương tác với nhau nên trên phổ đồ sẽ còn một
tín hiệu doublet với cường độ tương đối bằng 1. Chúng ta có thể thấy trên phổ đồ có
một tín hiệu có thể là doublet nhưng có thể do bị chập xuất hiện với độ chuyển dịch δ
= 7,821 ppm. Cũng như (M5) và (M6), do hiệu ứng –I của nguyên tử nitơ trong vòng
benzothiazole và hiệu ứng +I của nhóm methyl, làm giảm mật độ electron ở vị trí 3 so
với vị trí 2 nên tín hiệu của proton H2
dịch chuyển về trường mạnh hơn. Do đó, tín
hiệu doublet với cường độ tương đối bằng 1 và độ chuyển dịch δ = 7,327 ppm (3
J = 8
Hz) được quy kết là tín hiệu của proton H2
, còn tín hiệu còn lại với độ chuyển dịch δ =
7,821 ppm là tín hiệu của proton H3
.
Trên phổ còn lại hai tín hiệu singlet với cường độ tương đối bằng 1 là tín hiệu
của proton còn lại là H4
vả H6
. Cũng như phổ của (M5) và (M6), proton H4
sẽ ít chịu
ảnh hưởng của nhóm thế trên vòng benzene nên so sánh giữa các phổ, chúng ta có thể
quy kết tín hiệu singlet với độ chuyển dịch δ = 7,774 ppm là tín hiệu của proton H4
cỏn tín hiệu singlet với độ chuyển dịch δ = 7,800 ppm là tín hiệu của proton H6
.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 52
Hình 10: Phổ 1
H-NMR của hợp chất (M7)
III.3 TÓM TẮT KẾT QUẢ PHÂN TÍCH PHỔ HỒNG NGOẠI VÀ
CÔNG HƯỞNG TỪ PROTON CỦA CÁC HỢP CHẤT
Kết quả phân tích phổ IR và 1
H-NMR của các hợp chất được tóm tắt ở bảng 6
và 7 tương ứng:
H3C
S
N
N
S
HN
O
Cl
1
3
4
5
6
7
8
9
10
2
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 53
Bảng 4: Tính chất vật lí và một số pic hấp thụ tiêu biểu trên phổ hồng
ngoại của các hợp chất đã tổng hợp.
Hợp
chất
Màu sắc,
trạng thái
Nhiệt độ
nóng
chảy(o
C)
Tần số (cm-1
)
Csp3-H Csp2-H N-H C=O
C=Cthơm
C-N
M1
Chất rắn,
màu trắng
187,5
2950-
2850
3001
3437
3277
-
1612
1533
M2
Hình kim,
màu trắng
133,4
2950-
2850
>3000
3398
3264
-
1634
1541
M3
Hình kim,
màu trắng
204,1 2949 3055 3466 1732
1607
1541
M4
Chất rắn,
vàng nâu
236,3 2932 3071 >3100 1717
1582
1557
M5
Chất rắn, đỏ
cam
253,3 2965 3057 3505 1722
1632
1609
M6
Chất rắn,
vàng tươi
207,9 2918 > 3000 3462 1709
1587
1570
M7
Chất rắn,
vàng nhạt
264,1 2916 3036 3433 1682
1632
1609
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 54
Bảng 5: Các tín hiệu trên phổ 1
H-NMR của các hợp chất đã tổng hợp
S
N
H3C
NH
O
CH2Cl
1
2
3
4
5
6
H3C S
N
N
S
O
HN
1
2
3
4
5
6
H3C S
N
N
S
O
HN
1
2
3
4
5
X
6 7
8
9
10
11
(M3) (M4)
(M5,6,7)
Các
proton
ở vị trí
Tín hiệu (δ (ppm), J (Hz))
M3 M4 M5 M6 M7
1
2,412
(s, 3H)
2,401
(s, 3H)
2,424
(s, 3H)
2,423
(s, 3H)
2,429
(s,3H)
2
7,266
(d,1H,3
J=8,5)
7,258
(d,1H,3
J=8)
7,304
(d,1H,3
J=8,5)
7,312
(d,1H,3
J=8,5)
7,327
(d,1H,3
J=8,5)
3
7,649
(d,1H,3
J=8)
7,668
(d,1H,3
J=8,5)
7,809
(d,1H,3
J = 8)
7,811
(d,1H,3
J=8)
7,821
(d, 1H)
4
7,784
(s, 1H)
7,738
(s, 1H)
7,771
(s, 1H)
7,779
(s, 1H)
7,774
(s, 1H)
5
12,630
(s, 1H)
12,242
(s,1H)
12,618
(s, 1H)
12,800
(s, 1H)
12,926
(s, 1H)
6
4,443
(s, 2H)
4,041
(s, 2H)
7,645
(s, 1H)
7,728
(s, 1H)
7,800
(s, 1H)
7,8 - -
7,540
(d,2H,3
J=8,5)
7,666
(d,2H,3
J=8,5)
7,721
(d,2H,3
J=8)
9,10 - -
6,868
(d,2H,3
J=8,5)
7,154
(d,2H,3
J=8,5)
7,658
(d,2H,3
J=8,5)
11 - -
3,038
(s, 6H)
3,846
(s, 3H)
-
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 55
CHƯƠNG IV:
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 56
Từ p-toluidine, chúng tôi tiến hành tổng hợp ra p-tolythioure (M1) và tổng hợp
thành công 6-methylbenzothiazol-2-amine (M2) bằng phản ứng Huggershoff với sự có
mặt của brom trong chloroform. Từ (M2), chúng tôi tiến hành tổng hợp một dãy chất
là các dẫn xuất amide và hợp chất có chứa đồng thời dị vòng thiazolidin-4-one và
ngưng tụ với các dẫn xuất thế khác nhau của benzaldehyde. Như vậy, chúng tôi đã
tổng hợp được 7 chất gồm:
• p-tolyl thioure (M1)
• 6-methylbenzothiazol-2-amine (M2)
• 2-chloro-N-(6-methylbenzothiazol-2-yl)acetamide (M3)
• 2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one (M4)
• 5-[4-(dimethylamino)benzylidene]-2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2-
yl)thiazolidin-4-one (M5)
• 2-imino-5-(4-methoxybenzylidene)-3-(6-methylbenzothiazol-2-
yl)thiazolidin-4-one (M6)
• 5-(4-chlorobenzylidene)-2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2-
yl)thiazolidin-4-one (M7)
Trong 7 hợp chất đã tổng hợp, các hợp chất (M3), (M4), (M5), (M6), (M7)
chưa thấy trong các tài liệu mà chúng tôi tham khảo. Các hợp chất (M1), (M2) có nhiệt
độ nóng chảy, phổ hồng ngoại phù hợp với các tài liệu tham khảo đã công bố.
Chúng tôi đang tiếp tục:
Tiến hành ngưng tụ (M4) với các benzaldehyde thế khác, tạo ra các hơp chất
mới.
Thử hoạt tính sinh học của các hợp chất mới tổng hợp được.
Nghiên cứu, khảo sát điều kiện để nâng cao hiệu suất của các phản ứng tổng
hợp.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Gaurav Alang, Rupinder Kaur, Gurdeep, Amrinder Singh and Singla,
Synthesis and Antibacterial activity of Some new benzothiazole derivaties, Acta
Pharmaceutica Sciencia 52: 213-218, 2010
2. A. Pandurangan, Anjana Sharma, Nitin Sharma, P.K. Sharma, Sharad
Visht, Synthesis and Structural studies of novel benzothiazole derivaties and
evaluation of thei antimicralbial activity, Der Pharma Chemica, 2(3): 316-324, 2010
3. V.A. Jagtap, E. Jaychandran, G.M. Screenivasa and B.S. Sathe,
Synthesis of some Fluoro Substituted Sulphonamide benzothiazole comprising
Thiazole for Antimicrobial screening, Vol. 1/ Issue-4/Oct-Dec, 2010
4. Sukhbir L. Khora, Kanika Arora, Heena Mehta, Ajay Aggarwal1 and
Manish Yadav, Common methods to Synthesis Benzothiazole derivaties and their
Medicinal Significance: A review, IJPSR, Vol. 2(6): 1356-1377, 2011
5. Jitender K Malik, F. V. Manvi, B. K. Najiwade, Sanjiv Singh, Pankaj
Purohit, Review of the 2-Aminno Substituted Benzothiazole: Different Methods of the
Synthesis, Der Pharmacia Lettre, 2(1): 347-359,2010
6. Akhilesh Gupta and Swati Rawat, Synthesis and Cyclization of
Benzothiazole: Review, Journal of Current Pharmaceutical Research, 3(1): 13-23, 2010
7. Gupta Akhilesh and Rawat Swati, Synthesis and anti-inflammatory study
of novel fluorobenzothiazole derivaties, J. Chem. Pharm. Res, 2(5): 244-258, 2010
8. Gaurav Alang, Rupiner Kaur, Amrinder Singh, Pankaj Budhlakoti, Anuj
Singh, RituSanwal, Synthesis, Characterization and Antifungal activity of Certain(E)-
1-(1-(substitutedephenyl)ethylidene)-2-(6-methylbenzo[d]thiazol-2-yl)hydrazine
analogues, International Journal of Pharmaceutical and Biological Archives, 1(1): 56-
61, 2010
9. Mona A. Mahran, Samia William, Fatem Ramzy and Amira M. Sembel,
Synthesis and in vitro Evaluation of New Benzothiazole Derivatives as
Schistosomicidal Agent, Molecules, 12, 622-633, 2007
10. Hipparagi S. M, Ranjeeta V, Muttu C. T, Tikara V. P, Bhanushli M. D,
Microwave Assisted Synthesis and Evaluation of Fluoro, Chloro, 2-(α-Substituted Aryl
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 58
Aminno Acetamido) Benzothiazoles Derivaties for Antimicrobial Activity, Pharmacy of
International Research Journal 2(2): 157-162, 2011.
11. Peddiahgari Vasu Govardhana Reddy, Yang-Weilin and Huan-Tsung
Chang, Synthesis of Novel Benzothiazole compounds with An extanded conjugated
System, ARKIVOC (XVI): 113-132, 2007.
12. P. Venkatesh and S. N. Pandeya, Synthesis, Characterisation and Anti-
inflammatory activity of Some 2-Amino Benzothiazole derivaties, Coden (USA):
IJCRGG, Vol. 1, No.4, 1354-1358, 2009.
13. Janka Záletová, Milan Dzurilla, Peter Kutschy, Pavel Pazdera, Synthesis
of 4,6-disubstituted-2-(1H-indol-3-yl)-benzothiazoles, Collect. Czech. Chem. Commun
(Vol. 69): 453-460, 2004.
14. Vinata V Mulwad, Abid Ali Mir and Hitesh T Parmar, Synthesis and
Antimicrobial Sreening of 5-benzyliden-2-imino-3-
(2-oxo-2H-benzopyran-6-yl)thiazolidine-6-ones and its derivaties, Indian Journal of
Chemistry, Vol. 48B, 137-141, 2009.
15. Đỗ Sơn Hải, Nghiên cứu tổng hợp N-(tetra-O-axetyl-β-D-
glucopyranozyl)-N’-(benzothiazol-2-yl)thioure, Luận văn thạc sĩ khoa học, Đại học
Khoa học Tự nhiên Hà Nội, 2009.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 59
H3C
H
N NH2
S
Phụ lục 1: Phổ hồng ngoại (IR) của hợp chất (M1)
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 60
S
N
H3C
NH2
Phụ lục 2: Phổ hồng ngoại (IR) của hợp chất (M2)
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 61
H3C
S
N
NHCOCH2Cl
Phụ lục 3: Phổ hồng ngoại (IR) của hợp chất (M3)
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 62
S
N
H3C
N
S
O
HN
Phụ lục 4: Phổ hồng ngoại (IR) của hợp chất (M4)
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 63
S
N
H3C
N
S
O
HN
N(CH3)2
Phụ lục 5: Phổ hồng ngoại (IR) của hợp chất (M5)
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 64
S
N
H3C
N
S
O
HN
OCH3
Phụ lục 6: Phổ hồng ngoại (IR) của hợp chất (M6)
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 65
Phụ lục 7: Phổ hồng ngoại (IR) của hợp chất (M7)
S
S
N
N
H
H3
3C
C
S
S
O
O
H
HN
N
C
Cl
l
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 66
Phụ lục 8: Phổ 1
H-NMR của hợp chất (M3)
H
H3
3C
C
S
S
N
N
N
NH
H
C
CH
H2
2C
Cl
l
O
O
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 67
Phụ lục 9: Phổ 1H-NMR giãn rộng của hợp chất (M3)
H
H3
3C
C
S
S
N
N
N
NH
H
C
CH
H2
2C
Cl
l
O
O
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 68
Phụ lục 10: Phổ 1
H-NMR của hợp chất (M4)
H
H3
3C
C
S
S
N
N
N
N
1
1
2
2
3
3
4
4 5
5
6
6
S
S
O
O
H
HN
N
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 69
Phụ lục lục 11: Phổ 1
H-NMR của hợp chất (M4)
H
H3
3C
C
S
S
N
N
N
N
1
1
2
2
3
3
4
4 5
5
6
6
S
S
O
O
H
HN
N
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 70
Phụ lục 12: Phổ 1
H-NMR của hợp chất (M5)
H
H3
3C
C
S
S
N
N
N
N
1
1
2
2
3
3
4
4 5
5
6
6
S
S
O
O
H
HN
N
N
N(
(C
CH
H3
3)
)2
2
7
7
8
8
9
9
1
10
0
1
11
1
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 71
Phụ lục 13: Phổ 1
H-NMR giãn rộng của hợp chất (M5)
H
H3
3C
C
S
S
N
N
N
N
1
1
2
2
3
3
4
4 5
5
6
6
S
S
O
O
H
HN
N
N
N(
(C
CH
H3
3)
)2
2
7
7
8
8
9
9
1
10
0
1
11
1
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 72
Phụ lục 14: Phổ 1
H-NMR của hợp chất (M6)
H
H3
3C
C
S
S
N
N
N
N
1
1
2
2
3
3
4
4 5
5
6
6
S
S
O
O
H
HN
N
O
OC
CH
H3
3
7
7
8
8
9
9
1
10
0
1
11
1
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 73
Phụ lục 15: Phổ 1
H-NMR giãn rộng của hợp chất (M6)
H
H3
3C
C
S
S
N
N
N
N
1
1
2
2
3
3
4
4 5
5
6
6
S
S
O
O
H
HN
N
O
OC
CH
H3
3
7
7
8
8
9
9
1
10
0
1
11
1
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 74
Phụ lục 16: Phổ 1
H-NMR giãn rộng của hợp chất (M6)
H
H3
3C
C
S
S
N
N
N
N
1
1
2
2
3
3
4
4 5
5
6
6
S
S
O
O
H
HN
N
O
OC
CH
H3
3
7
7
8
8
9
9
1
10
0
1
11
1
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 75
Phụ lục 17: Phổ 1
H-NMR của hợp chất (M7)
H
H3
3C
C
S
S
N
N
N
N
1
1
2
2
3
3
4
4 5
5
6
6
S
S
O
O
H
HN
N
C
Cl
l
7
7
8
8
9
9
1
10
0
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG
SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 76
Phụ lục 18: Phổ 1
H-NMR giãn rộng của hợp chất (M7)
H
H3
3C
C
S
S
N
N
N
N
1
1
2
2
3
3
4
4 5
5
6
6
S
S
O
O
H
HN
N
C
Cl
l
7
7
8
8
9
9
1
10
0

More Related Content

What's hot

What's hot (17)

Luận án: Cấu trúc, khả năng chống oxy hóa của một số polyphenol
Luận án: Cấu trúc, khả năng chống oxy hóa của một số polyphenolLuận án: Cấu trúc, khả năng chống oxy hóa của một số polyphenol
Luận án: Cấu trúc, khả năng chống oxy hóa của một số polyphenol
 
Tổng hợp và chuyển hóa 4,6 dimethylpyrimidine-2-thiol
Tổng hợp và chuyển hóa 4,6 dimethylpyrimidine-2-thiolTổng hợp và chuyển hóa 4,6 dimethylpyrimidine-2-thiol
Tổng hợp và chuyển hóa 4,6 dimethylpyrimidine-2-thiol
 
Tổng hợp một số hợp chất chứa dị vòng 2–thioxo–1,3–thiazoliđin–4–on, dẫn xuất...
Tổng hợp một số hợp chất chứa dị vòng 2–thioxo–1,3–thiazoliđin–4–on, dẫn xuất...Tổng hợp một số hợp chất chứa dị vòng 2–thioxo–1,3–thiazoliđin–4–on, dẫn xuất...
Tổng hợp một số hợp chất chứa dị vòng 2–thioxo–1,3–thiazoliđin–4–on, dẫn xuất...
 
Khảo sát thành phần hóa học cao etyl axetat của lá cây chùm ngây moringa olei...
Khảo sát thành phần hóa học cao etyl axetat của lá cây chùm ngây moringa olei...Khảo sát thành phần hóa học cao etyl axetat của lá cây chùm ngây moringa olei...
Khảo sát thành phần hóa học cao etyl axetat của lá cây chùm ngây moringa olei...
 
Khảo sát thành phần hóa học của cây hương nhu tía
Khảo sát thành phần hóa học của cây hương nhu tíaKhảo sát thành phần hóa học của cây hương nhu tía
Khảo sát thành phần hóa học của cây hương nhu tía
 
Đề tài: Thành phần hóa học và chiết phân đoạn rễ cây Đinh lăng
Đề tài: Thành phần hóa học và chiết phân đoạn rễ cây Đinh lăngĐề tài: Thành phần hóa học và chiết phân đoạn rễ cây Đinh lăng
Đề tài: Thành phần hóa học và chiết phân đoạn rễ cây Đinh lăng
 
Luận văn: Thành phần loài cây làm thuốc ở vườn quốc gia, 9đ
Luận văn: Thành phần loài cây làm thuốc ở vườn quốc gia, 9đLuận văn: Thành phần loài cây làm thuốc ở vườn quốc gia, 9đ
Luận văn: Thành phần loài cây làm thuốc ở vườn quốc gia, 9đ
 
Luận văn: Phức chất Lysine với một số kim loại sinh học, HOT, 9đ
Luận văn: Phức chất Lysine với một số kim loại sinh học, HOT, 9đLuận văn: Phức chất Lysine với một số kim loại sinh học, HOT, 9đ
Luận văn: Phức chất Lysine với một số kim loại sinh học, HOT, 9đ
 
Luận văn: Nghiên cứu khả năng hấp phụ và quang xúc tác của vật liệu nano comp...
Luận văn: Nghiên cứu khả năng hấp phụ và quang xúc tác của vật liệu nano comp...Luận văn: Nghiên cứu khả năng hấp phụ và quang xúc tác của vật liệu nano comp...
Luận văn: Nghiên cứu khả năng hấp phụ và quang xúc tác của vật liệu nano comp...
 
Đề tài: Nghiên cứu bào chế viên nén chứa cao Hà thủ ô đỏ, HAY
Đề tài: Nghiên cứu bào chế viên nén chứa cao Hà thủ ô đỏ, HAYĐề tài: Nghiên cứu bào chế viên nén chứa cao Hà thủ ô đỏ, HAY
Đề tài: Nghiên cứu bào chế viên nén chứa cao Hà thủ ô đỏ, HAY
 
Luận án: Tổng hợp và ứng dụng của vật liệu khung kim loại hữu cơ
Luận án: Tổng hợp và ứng dụng của vật liệu khung kim loại hữu cơLuận án: Tổng hợp và ứng dụng của vật liệu khung kim loại hữu cơ
Luận án: Tổng hợp và ứng dụng của vật liệu khung kim loại hữu cơ
 
Khảo sát hoạt tính kháng oxy hoá và ức chế quá trình tổng hợp hắc tố ở loài ô...
Khảo sát hoạt tính kháng oxy hoá và ức chế quá trình tổng hợp hắc tố ở loài ô...Khảo sát hoạt tính kháng oxy hoá và ức chế quá trình tổng hợp hắc tố ở loài ô...
Khảo sát hoạt tính kháng oxy hoá và ức chế quá trình tổng hợp hắc tố ở loài ô...
 
Đề tài: Khả năng hấp phụ của xơ dừa đối với ion Cu2+ trong nước
Đề tài: Khả năng hấp phụ của xơ dừa đối với ion Cu2+ trong nướcĐề tài: Khả năng hấp phụ của xơ dừa đối với ion Cu2+ trong nước
Đề tài: Khả năng hấp phụ của xơ dừa đối với ion Cu2+ trong nước
 
Khóa luận tốt nghiệp tên khóa luận nghiên cứu các điều kiện biến tính than ho...
Khóa luận tốt nghiệp tên khóa luận nghiên cứu các điều kiện biến tính than ho...Khóa luận tốt nghiệp tên khóa luận nghiên cứu các điều kiện biến tính than ho...
Khóa luận tốt nghiệp tên khóa luận nghiên cứu các điều kiện biến tính than ho...
 
Luận văn: Dẫn xuất nitrile của 2 auronol alphitonin và maesopsin
Luận văn: Dẫn xuất nitrile của 2 auronol alphitonin và maesopsinLuận văn: Dẫn xuất nitrile của 2 auronol alphitonin và maesopsin
Luận văn: Dẫn xuất nitrile của 2 auronol alphitonin và maesopsin
 
Đề tài hoạt tính sinh học của phức Ion Ni2 và Cd2, ĐIỂM CAO
Đề tài hoạt tính sinh học của phức Ion Ni2 và Cd2, ĐIỂM CAOĐề tài hoạt tính sinh học của phức Ion Ni2 và Cd2, ĐIỂM CAO
Đề tài hoạt tính sinh học của phức Ion Ni2 và Cd2, ĐIỂM CAO
 
Đề tài: Hoạt tính chống oxy hóa của cây Hồ đằng rễ mành, HAY
Đề tài: Hoạt tính chống oxy hóa của cây Hồ đằng rễ mành, HAYĐề tài: Hoạt tính chống oxy hóa của cây Hồ đằng rễ mành, HAY
Đề tài: Hoạt tính chống oxy hóa của cây Hồ đằng rễ mành, HAY
 

Similar to Tổng hợp một số hợp chất 5 arylidene-2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one

Similar to Tổng hợp một số hợp chất 5 arylidene-2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one (20)

Đề tài: Khảo sát cấu trúc, tính chất của vật liệu NaNo Nife2o4, 9đ
Đề tài: Khảo sát cấu trúc, tính chất của vật liệu NaNo Nife2o4, 9đĐề tài: Khảo sát cấu trúc, tính chất của vật liệu NaNo Nife2o4, 9đ
Đề tài: Khảo sát cấu trúc, tính chất của vật liệu NaNo Nife2o4, 9đ
 
Đề tài: Hiệu quả xử lý nước thải dệt nhuộm bằng vật liệu nano titan
Đề tài: Hiệu quả xử lý nước thải dệt nhuộm bằng vật liệu nano titanĐề tài: Hiệu quả xử lý nước thải dệt nhuộm bằng vật liệu nano titan
Đề tài: Hiệu quả xử lý nước thải dệt nhuộm bằng vật liệu nano titan
 
do-an-biodiesel
do-an-biodieseldo-an-biodiesel
do-an-biodiesel
 
Đề tài: Vật liệu TiO2 dạng cột nano làm điện cực cho pin mặt trời
Đề tài: Vật liệu TiO2 dạng cột nano làm điện cực cho pin mặt trờiĐề tài: Vật liệu TiO2 dạng cột nano làm điện cực cho pin mặt trời
Đề tài: Vật liệu TiO2 dạng cột nano làm điện cực cho pin mặt trời
 
Luận án: Xử lý phenol trong nước thải bằng ozon hóa kết hợp xúc tác - Gửi miễ...
Luận án: Xử lý phenol trong nước thải bằng ozon hóa kết hợp xúc tác - Gửi miễ...Luận án: Xử lý phenol trong nước thải bằng ozon hóa kết hợp xúc tác - Gửi miễ...
Luận án: Xử lý phenol trong nước thải bằng ozon hóa kết hợp xúc tác - Gửi miễ...
 
Luận Văn Tốt Nghiệp Sản Xuất Biodiesel Từ Nguyên Liệu Có Nguồn Gốc Dầu Mỡ Độn...
Luận Văn Tốt Nghiệp Sản Xuất Biodiesel Từ Nguyên Liệu Có Nguồn Gốc Dầu Mỡ Độn...Luận Văn Tốt Nghiệp Sản Xuất Biodiesel Từ Nguyên Liệu Có Nguồn Gốc Dầu Mỡ Độn...
Luận Văn Tốt Nghiệp Sản Xuất Biodiesel Từ Nguyên Liệu Có Nguồn Gốc Dầu Mỡ Độn...
 
Nghiên cứu tính chất quang xúc tác của màng tích hợp Ca3Mn2O7TiO2 trên chủng ...
Nghiên cứu tính chất quang xúc tác của màng tích hợp Ca3Mn2O7TiO2 trên chủng ...Nghiên cứu tính chất quang xúc tác của màng tích hợp Ca3Mn2O7TiO2 trên chủng ...
Nghiên cứu tính chất quang xúc tác của màng tích hợp Ca3Mn2O7TiO2 trên chủng ...
 
Cấu trúc và hoạt tính độc tế bào của một số hợp chất benzothiazepine và 2-pyr...
Cấu trúc và hoạt tính độc tế bào của một số hợp chất benzothiazepine và 2-pyr...Cấu trúc và hoạt tính độc tế bào của một số hợp chất benzothiazepine và 2-pyr...
Cấu trúc và hoạt tính độc tế bào của một số hợp chất benzothiazepine và 2-pyr...
 
Tổng hợp một số amide của dị vòng 2 mercaptobenzimidazole
Tổng hợp một số amide của dị vòng 2 mercaptobenzimidazoleTổng hợp một số amide của dị vòng 2 mercaptobenzimidazole
Tổng hợp một số amide của dị vòng 2 mercaptobenzimidazole
 
Luận văn: Chế tạo hệ xúc tác La,Zn,P/Tio2 để etylester hóa mỡ cá
Luận văn: Chế tạo hệ xúc tác La,Zn,P/Tio2 để etylester hóa mỡ cáLuận văn: Chế tạo hệ xúc tác La,Zn,P/Tio2 để etylester hóa mỡ cá
Luận văn: Chế tạo hệ xúc tác La,Zn,P/Tio2 để etylester hóa mỡ cá
 
Luận văn: Hệ xúc tác la,Zn,P/TiO2 để etylester hóa mỡ cá, HAY
Luận văn: Hệ xúc tác la,Zn,P/TiO2 để etylester hóa mỡ cá, HAYLuận văn: Hệ xúc tác la,Zn,P/TiO2 để etylester hóa mỡ cá, HAY
Luận văn: Hệ xúc tác la,Zn,P/TiO2 để etylester hóa mỡ cá, HAY
 
Hoàn Thiện Kế Toán Quản Trị Chi Phí Sản Xuất Tại Công Ty Cổ Phần Xây Dựng Số ...
Hoàn Thiện Kế Toán Quản Trị Chi Phí Sản Xuất Tại Công Ty Cổ Phần Xây Dựng Số ...Hoàn Thiện Kế Toán Quản Trị Chi Phí Sản Xuất Tại Công Ty Cổ Phần Xây Dựng Số ...
Hoàn Thiện Kế Toán Quản Trị Chi Phí Sản Xuất Tại Công Ty Cổ Phần Xây Dựng Số ...
 
Tổng hợp vật liệu CeO2/TiO2 nano ống và hoạt tính xúc tác, HAY
Tổng hợp vật liệu CeO2/TiO2 nano ống và hoạt tính xúc tác, HAYTổng hợp vật liệu CeO2/TiO2 nano ống và hoạt tính xúc tác, HAY
Tổng hợp vật liệu CeO2/TiO2 nano ống và hoạt tính xúc tác, HAY
 
Nghiên Cứu Chế Tạo Vật Liệu Tổ Hợp Cấu Trúc Nano Fe3o4 – Than Sinh Học Để Xử ...
Nghiên Cứu Chế Tạo Vật Liệu Tổ Hợp Cấu Trúc Nano Fe3o4 – Than Sinh Học Để Xử ...Nghiên Cứu Chế Tạo Vật Liệu Tổ Hợp Cấu Trúc Nano Fe3o4 – Than Sinh Học Để Xử ...
Nghiên Cứu Chế Tạo Vật Liệu Tổ Hợp Cấu Trúc Nano Fe3o4 – Than Sinh Học Để Xử ...
 
Nghiên cứu điều chế vật liệu nano TiO2 pha tạp La và thử hoạt tính quang xúc ...
Nghiên cứu điều chế vật liệu nano TiO2 pha tạp La và thử hoạt tính quang xúc ...Nghiên cứu điều chế vật liệu nano TiO2 pha tạp La và thử hoạt tính quang xúc ...
Nghiên cứu điều chế vật liệu nano TiO2 pha tạp La và thử hoạt tính quang xúc ...
 
Hoàn Thiện Kế Toán Quản Trị Chi Phí Sản Xuất Tại Công Ty Cổ Phần Xây Dựng Số ...
Hoàn Thiện Kế Toán Quản Trị Chi Phí Sản Xuất Tại Công Ty Cổ Phần Xây Dựng Số ...Hoàn Thiện Kế Toán Quản Trị Chi Phí Sản Xuất Tại Công Ty Cổ Phần Xây Dựng Số ...
Hoàn Thiện Kế Toán Quản Trị Chi Phí Sản Xuất Tại Công Ty Cổ Phần Xây Dựng Số ...
 
Đề tài: Vật liệu xử lý kim loại nặng trong nước từ cây đay, HOT, 9đ
Đề tài: Vật liệu xử lý kim loại nặng trong nước từ cây đay, HOT, 9đĐề tài: Vật liệu xử lý kim loại nặng trong nước từ cây đay, HOT, 9đ
Đề tài: Vật liệu xử lý kim loại nặng trong nước từ cây đay, HOT, 9đ
 
Hiệu quả xử lý nước thải dệt nhuộm bằng vật liệu nano Titan dioxit tập trên s...
Hiệu quả xử lý nước thải dệt nhuộm bằng vật liệu nano Titan dioxit tập trên s...Hiệu quả xử lý nước thải dệt nhuộm bằng vật liệu nano Titan dioxit tập trên s...
Hiệu quả xử lý nước thải dệt nhuộm bằng vật liệu nano Titan dioxit tập trên s...
 
Tổng hợp xác định hoạt tính sinh học dẫn xuất indenoisoquinoli
Tổng hợp xác định hoạt tính sinh học dẫn xuất indenoisoquinoliTổng hợp xác định hoạt tính sinh học dẫn xuất indenoisoquinoli
Tổng hợp xác định hoạt tính sinh học dẫn xuất indenoisoquinoli
 
đáNh giá công tác quản lý và xử lý chất thải lỏng trong chăn nuôi lợn tại trạ...
đáNh giá công tác quản lý và xử lý chất thải lỏng trong chăn nuôi lợn tại trạ...đáNh giá công tác quản lý và xử lý chất thải lỏng trong chăn nuôi lợn tại trạ...
đáNh giá công tác quản lý và xử lý chất thải lỏng trong chăn nuôi lợn tại trạ...
 

Tổng hợp một số hợp chất 5 arylidene-2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one

  • 1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN HÓA HỌC Chuyên ngành: Hóa Hữu cơ ĐỀ TÀI Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG Sinh viên thực hiện: TRƯƠNG CHÍ HIỀN TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 5 NĂM 2012
  • 2. LỜI CẢM ƠN  ời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Tiến Công - người đã tận tình hướng dẫn em trong suốt thời gian thực hiện khóa luận. Mặc dù chưa có kinh nghiệm cũng như vốn hiểu biết còn hạn hẹp, với sự chỉ bảo, giúp đỡ của thầy, em thấy mình học hỏi được rất nhiều kiến thức, phương pháp nghiên cứu cũng như tác phong làm việc khoa học. Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô trong khoa Hóa trường Đại học Sư phạm TP.HCM đã tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành đề tài. Sau cùng, em cũng xin cảm ơn tất cả các bạn lớp Hóa 4C, 4A, 4B (niên khóa 2008-2012) đã đóng góp ý kiến, thảo luận, luôn ủng hộ, động viên em hoàn thành khóa luận này. TP.HCM, tháng 5 năm 2012 Trương Chí Hiền L
  • 3. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 1 MỤC LỤC CHƯƠNG I: TỔNG QUAN .......................................................................................... 6 I.1 GIỚI THIỆU VỀ 6-methylbenzothiazol-2-amine.....................................................7 I.1.1 Dị vòng benzothiazole............................................................................................7 I.1.2 Đặc điểm phân tử và phân bố điện tích..................................................................8 I.1.3 Sự tautomer hóa .....................................................................................................8 I.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP benzothiazol-2-amine ....................................8 I.2.1 Tổng hợp từ arylthioure .........................................................................................8 I.2.2 Đi từ dẫn xuất o-aminothiophenol và aldehyde .....................................................9 I.2.3 Tổng hợp từ o-aminothiophenol và acid carbamide ..............................................9 I.2.4 Tổng hợp từ o-nitroarylthiocyanate .......................................................................9 I.2.5 Tổng hợp từ benzothiazole...................................................................................10 I.3 MỘT SỐ HƯỚNG CHUYỂN HÓA CÁC HỢP CHẤT benzothiazol-2-amine.....10 I.3.1 Chuyển hóa thành các dẫn xuất hydrazine...........................................................10 I.3.2 Chuyển hóa thành thiocarbamate.........................................................................12 I.4.3 Chuyển hóa thành thiosemicarbazide...................................................................12 I.3.4 Chuyển hóa thành sulphonamide .........................................................................14 I.3.5 Chuyển hóa thành các amide................................................................................15 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM ................................................................................... 18 II.1 TỔNG HỢP 6-methylbenzothiazol-2-amine.........................................................19 II.1.1 Tổng hợp p-tolyl thioure (M1)............................................................................19 II.1.2 Tổng hợp 6-methylbenzothiazol-2-amine (M2)..................................................20 II.2 TỔNG HỢP DẪN XUẤT CỦA 6-methylbenzothiazol-2-amine..........................21 II.2.1 Tổng hợp 2-chloro-N-(6-methylbenzothiazol-2-yl)acetamide (M3) ..................21
  • 4. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 2 II.2.2 Tổng hợp 2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one (M4).........22 II.2.3 Tổng hợp 5-[4-(dimethylamino)benzylidene]-2-imino-3-(6-methylbenzothiazol- 2-yl)thiazolidin-4-one (M5)..........................................................................................23 II.2.4 Tổng hợp 5-(4-methoxybenzylidene)-2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2- yl)thiazolidin-4-one (M6) .............................................................................................24 II.2.5 Tổng hợp 5-(4-chlorobenzylidene)-2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2- yl)thiazolidin-4-one (M7) .............................................................................................25 II.3 NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC .................................................................................26 II.3.1 Nhiệt độ nóng chảy.............................................................................................26 II.3.2 Phổ hồng ngoại (IR)............................................................................................26 II.3.3 Phổ cộng hưởng từ proton (1 H-NMR)................................................................27 CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN............................................................. 28 III.1 TỔNG HỢP 6-methylbenzothiazol-2-amine........................................................29 III.1.1 Tổng hợp p-tolylthioure (M1)............................................................................29 III.1.1.1 Phương trình phản ứng ...................................................................................29 III.1.1.2 Cơ chế phản ứng.............................................................................................29 III.1.1.3 Nghiên cứu cấu trúc........................................................................................29 III.1.1.3.1 Phổ hồng ngoại của (M1).............................................................................29 III.1.2.2 Cơ chế phản ứng.............................................................................................31 III.1.2.3 Nghiên cứu cấu trúc........................................................................................32 III.1.2.3.1 Phổ hồng ngoại của (M2).............................................................................32 III.2. TỔNG HỢP MỘT SỐ DẪN XUẤT CỦA 6-methylbenzothiazol-2-amine .......33 III.2.1 Tổng hợp 2-chloro-N-(6-methylbenzothiazol-2-yl)acetamide (M3).................33 III.2.1.1 Phương trình phản ứng...................................................................................33 III.2.1.3 Nghiên cứu cấu trúc........................................................................................34
  • 5. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 3 III.2.1.3.1 Phổ hồng ngoại (IR) của (M3).....................................................................34 III.2.1.3.2 Phổ cộng hưởng từ proton (1 H-NMR) của (M3) .........................................35 III.2.2 Tổng hợp 2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4f-one (M4)......37 III.2.2.1 Phương trình phản ứng...................................................................................37 III.2.2.2 Cơ chế phản ứng.............................................................................................37 III.2.2.3 Nghiên cứu cấu trúc........................................................................................38 III.2.2.3.1 Phổ hồng ngoại (IR) ....................................................................................38 III.2.3 Tổng hợp các hợp chất 5-arylidene-2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2- yl)thiazolidin-4-one ......................................................................................................41 III.2.3.1 Phương trình phản ứng...................................................................................41 III.2.3.2 Cơ chế phản ứng.............................................................................................41 III.2.3.3 Nghiên cứu cấu trúc........................................................................................45 III.2.3.3.1 Phổ hồng ngoại (IR) ....................................................................................45 III.2.3.3.2.1 Hợp chất 5-[4-(dimethylamino)benzylidene]-2-imino-3-(6- methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one (M5).........................................................46 III.2.3.3.2.2 Hợp chất 2-imino-5-(4-methoxybenzylidene)-3-(6-methylbenzothiazol-2- yl)thiazolidin-4-one (M6).............................................................................................48 III.2.3.3.2.3 Hợp chất 5-(4-chlorobenzylidene)-2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2- yl)thiazolidin-4-one (M7).............................................................................................50 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT................................................................ 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................ 57
  • 6. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 4 MỞ ĐẦU Lý do chọn đề tài Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật nói chung và hóa học nói riêng, hóa học về tổng hợp các hợp chất hữu cơ cũng ngày càng phát triển nhằm tạo ra các hợp chất phục vụ đời sống con người. Trong lĩnh vực y học, các chất này góp phần vào việc chữa trị các căn bệnh hiểm nghèo, nâng cao sức khỏe con người. Những hợp chất chứa dị vòng ngày càng tổng hợp nhiều và có những hoạt tính sinh học, khả năng ứng dụng cao. Hiện nay, các hợp chất chứa dị vòng benzothiazol-2-amine cũng như dẫn xuất của nó đang được quan tâm nghiên cứu của nhiều tác giả bởi hoạt tính sinh học, dược tính và khả năng ứng dụng của chúng. Một trong những hoạt tính qua trọng của hợp chất chứa dị vòng benzothiazol-2-amine và dẫn xuất là khả năng kháng khuẩn đối với Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Escherchia coli… [1-3]. Ngoài ra, những dẫn xuất của chúng còn có những hoạt tính như: hạn chế sự hình thành và phát triển của khối u, chống co giật, kháng nấm, chống bệnh tiểu đường, tác dụng an thần… [4]. Đặc biệt, hợp chất 2,6-dichloro-N-[2-(cyclopropanecarbonylamino)benzothiazol- 6-yl]benzamide, N-bis-(trifluoromethyl)-methyl-N’-benzothiazolyl urea, N-bis- (trifluoromethyl)-ethyl-N’-benzothiazolyl urea đã được tổng hợp và thử nghiệm cho thấy chúng có hoạt tính chống ung thư mạnh [4]. Từ những ứng dụng quan trọng của hợp chất chứa dị vòng benzothiazol-2- amine cũng như dẫn xuất, chúng tôi thực hiện đề tài “Tổng hợp một số hợp chất 5- arylidene-2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one” Mục đích nghiên cứu Tổng hợp 6-methylbenzothiazol-2-amine từ p-toluidine Chuyển hóa 6-methylbenzothiazol-2-amine thành 2-chloro-N-(6- methylbenzothiazol-2-yl)acetamide, 2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin- 4-one và sau đó là một số dẫn xuất 5-arylidene-2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2- yl)thiazolidin-4-one với các nhóm thế khác nhau ở vị trí para của vòng benzene.
  • 7. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 5 Khảo sát tính chất vật lý (trạng thái, nhiệt độ nóng chảy, màu sắc) của các hợp chất điều chế được. Khảo sát cấu trúc của 6-methylbenzothiazol-2-amine và các dẫn xuất điều chế được bằng các phổ hồng ngoại và cộng hưởng từ proton. Phương pháp nghiên cứu Tổng hợp các tài liệu khoa học liên quan. Tiến hành tổng hợp 6-methylbenzothiazol-2-amine và các dẫn xuất trong phòng thí nghiệm Hóa hữu cơ, khoa Hóa học, trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh. Khảo sát cấu trúc của các hợp chất thu được thông qua các phổ hồng ngoại, phổ cộng hưởng từ proton.
  • 8. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 6 CHƯƠNG I
  • 9. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 7 I.1 GIỚI THIỆU VỀ 6-methylbenzothiazol-2-amine I.1.1 Dị vòng benzothiazole Benzothiazole là hợp chất dị vòng có 2 dị tố oxi và lưu huỳnh, gồm vòng benzene dung hợp với vòng thiazole. S N S N 1,3-thiazole benzothiazole 2-aminobenzothiazole S N NH2 Hợp chất benzothiazole có 3 đồng phân: S N 1 3 Benzothiazole (1,3-benzothiazolione) S N 1 2 Benzo[d]isothiazole (1,2-benzothiazolione) N S 1 2 Benzo[c]isothiazole (2,1-benzothiazolione) Trong 3 loại benzothiazole, các hợp chất loại 1,3-benzothiazolione được nghiên cứu tổng hợp nhiều nhất do có nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực y dược, hóa học…Trong khuôn khổ đề tài, chúng tôi chỉ giới hạn nghiên cứu đồng phân 1,3- benzothiazolione (benzothiazole), cụ thể là các dẫn xuất của benzothiazol-2-amine.
  • 10. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 8 I.1.2 Đặc điểm phân tử và phân bố điện tích Bằng các phương pháp bán thực nghiệm [15], tác giả đã tính toán được điện tích, độ dài liên kết và góc liên kết của benzothiazol-2-amine thu được như sau: Kết quả tính toán mật độ electron phân bố trên phân tử benzothiazol-2-amine có sự thay đổi C4 > C6 > C7 >C5. Do đó trong các phản ứng thế electrophile, tác nhân sẽ thuận lợi tấn công vào C4 > C6 > C7 >C5 của benzothiazol-2-amine còn các tác nhân nucleophile tấn công thuận lợi theo thứ tự ngược lại. I.1.3 Sự tautomer hóa Các dạng cấu trúc tautomer hóa của benzothiazol-2-amine [15] S N NH2 S H N NH S N NH S N NH S N NH I.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP benzothiazol-2-amine I.2.1 Tổng hợp từ arylthioure Các sản phẩm thế monoaryl, diaryl, triaryl của thioure đều dễ dàng đóng vòng, tạo thành benzothiazol-2-amine khi có mặt Br2 trong CHCl3 [4] H N NHR' S R S N NHR' R
  • 11. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 9 Áp dụng phương pháp này, năm 1949, Johanson và các cộng sự đã tổng hợp thành công 6-methylmercaptobenzothiazol-2-amine từ 4- methylmercaptophenylthioure [5] S N H Br2/ CHCl3 S S N NH2 NH2 S I.2.2 Đi từ dẫn xuất o-aminothiophenol và aldehyde Trong môi trường acid (hoặc base), o-aminothiophenol ngưng tụ với aldehyde, tạo thành sản phẩm base Schiffs trung gian, đây là hợp chất có thể phân tách được. Hợp chất base Schiffs trung gian sẽ đóng vòng, tách proton tạo benzothiazol-2-amine khi có mặt FeCl3. NH2 SH R NH2 H O H N SH R NH2 OH N SH R NH2 base Schiffs R S H N NH2 FeCl3 -2H R S N NH2 I.2.3 Tổng hợp từ o-aminothiophenol và acid carbamide Khi phản ứng với acid, quá trình đóng vòng cũng xảy ra tương tự như quá trình trên: NH2 SH R NH2 HO O H N SH R NH2 O R S N NH2 -H2O I.2.4 Tổng hợp từ o-nitroarylthiocyanate Dùng hidro mới sinh khử nhóm nitro thành nhóm amin, sau đó quá trình đóng vòng nội phân tử xảy ra do sự hoạt động mạnh của nhóm thiocyanate.
  • 12. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 10 SCN NO2 Sn/HCl R SCN NH2 R R S N NH2 (1) I.2.5 Tổng hợp từ benzothiazole Có thể điều chế (1) bằng phản ứng của benzothiazole với tác nhân nucleophile mạnh (NaNH2). Phản ứng được thực hiện trong dung môi trơ ở nhiệt độ cao và xảy ra theo cơ chế thế nucleophile vào vòng thơm (SNAr). R R S N NH2 S N + NaNH2 150oC decalin I.3 MỘT SỐ HƯỚNG CHUYỂN HÓA CÁC HỢP CHẤT BENZOTHIAZOL-2-AMINE Những hợp chất chứa dị vòng benzothiazole ngày càng được nghiên cứu tổng hợp và thử nghiệp hoạt tính sinh học. Những nghiên cứu trước đây cho thấy đa số các hợp chất chứa dị vòng benzothiazole và dẫn xuất thế của benzothizole đều có hoạt tính kháng khuẩn, hạn chế sự phát triển của khối u, chống co giật… [5], [10], [13] I.3.1 Chuyển hóa thành các dẫn xuất hydrazine Gaurav Alang và các cộng sự [1], [8] đã tổng hợp thành công 6- methylbenzothiazol-2-amine và chuyển hóa chúng thành các dẫn xuất thế của hydrazine bằng cách đun hồi lưu hỗn hợp 6-methylbenzothiazol-2-amine và hydrazine, sau đó ngưng tụ với các dẫn xuất thế khác nhau của acetophenone Tất cả các hợp chất được thử hoạt tính kháng khuẩn đối với vi khuẩn gram dương S. aurerus, S. epidermidis và vi khuẩn gram âm P. aeruginosa, E. coli bằng phương pháp xác định bán kính đường tròn vô khuẩn với nồng độ các chất là 1mg/ml với chất so sánh là Ampicillin.
  • 13. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 11 CH3 NH2 HCl, H2O NH4SCN CH3 HN S NH2 HBr H2SO4 N S H3C NH2 NH2NH2 C2H4(OH)2 N S H3C NHNH2 R CH3 O N S H3C NH N R CH3 R1. R = 2'-fluoroacetophenone R2. R = 4'-fluoroacetophenone R3. R = 2'-chloroacetophenone R4. R = 4'-chloroacetophenone R5. R = p-hydroxyacetophenone R6. R = 2'-hydroxyacetophenone R7. R = 2',5'-dihydroxyacetophenone Bảng 1: Kết quả phân tích vùng ảnh hưởng của một số chất đã tổng hợp với một số loại vi khuẩn (so sánh với Apicillin) Hợp chất Hoạt tính kháng khuẩn S. aureus S. epidermidis P. aeruginosa E. coli Ampicillin 22 mm 20 mm 20 mm 21 mm R1 15mm (68%) - 10 mm (50%) 12 mm (57%) R2 10 mm (45%) 14mm (45%) 13 mm (65%) 14 mm (67%) R3 13 mm (59%) 8 mm (40%) 15 mm (75%) - R4 14 mm (63%) 10 mm (50%) - 13 mm (62%) R5 11 mm (50%) 8 mm (40%) 17 mm (85%) - R6 - 17 mm (85%) 10 mm (50%) 14 mm (67%) R7 13 mm (59%) - 12 mm (60%) 10 mm (48%)
  • 14. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 12 Kết quả cho thấy, các hợp chất từ (R3) và (R7) có hoạt tính kháng khuẩn giống nhau với S. aureus và P. aeruginnosa, trong khi đó (R1) và (R4) có hoạt tính tương tự đối với E. coli. Đặc biệt, (R5) có hoạt tính mạnh đối với vi khuẩn P. aeruginosa và (R6) có hoạt tính kháng khuẩn mạnh với S. epidermidis. I.3.2 Chuyển hóa thành thiocarbamate Khi cho hợp chất benzothiazol-2-amine phản ứng với carbon disunfua, chúng ta thu đươc muối dithiocarbamate tương ứng (2). Các ester dithiocarbamate (3a-d) cũng được tạo thành khi alkyl hóa các muối trên. S N NH2 CS2 NaOH S N H N SNa S RX S N H N SR S (1) (2) (3a-d) R C3H7 CH3C6H5 CH2COOEt a b c d N O2N I.4.3 Chuyển hóa thành thiosemicarbazide Hợp chất 6-methylbenzothiazol-2-amine cũng được nhiều tác giả nghiên cứu tổng hợp. Thông thường, p-toluidine là chất đầu thường sử dụng, tạo thành hợp chất p- tolylthioure. Sự vòng hóa thường được tiến hành trong dung môi acid acetic hoặc chloroform với sự có mặt của brom hoặc acid sulfuric, acid chlohidric. A. Pandurangan và các cộng sự [2] đã tổng hợp 6-methylbenzothiazol-2-amine và các dẫn xuất thuộc thiosemicarbazide theo phương pháp này và chuyển hóa thành các dẫn xuất khác nhau, cụ thể như sau:
  • 15. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 13 CH3 NH2 HCl, H2O NH4SCN CH3 HN S NH2 Br2/CHCl3 N S H3C NH2 NH4SCN C6H5COCl N S H3C NH N S H3C NH NHNH2 NH2 S NH2NH2 etylenglycol S O CH3 X N S H3C NH NHN S H3C X a. R = 3-NO2 (M1) b. R = 4-Br (M2) c. R =4-Cl (M3) Các hợp chất (M1), (M2) và (M3) cũng được thử hoạt tính kháng khuẩn bằng phương pháp xác định bán kính đường tròn vô khuẩn. Các chất được thử hoạt tính kháng khuẩn với các chủng S. aureus, P. aeruginosa và E. coli với nồng độ các chất là 1 mg/ml. Bảng 2: Kết quả thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn của các chất M1÷M3 Hợp chất S. aureus P. aeruginosa E. coli Ampicillin 22 mm 21 mm 21 mm M1 11 mm (50%) 18mm (85%) 12 mm (57%) M2 12 mm (54%) 14 mm (67%) 17 mm (81%) M3 10 mm (45%) 13 mm (62%) 11 mm (52%) Kết quả cho thấy, (M1) có hoạt tính kháng khuẩn mạnh đối với P. aeruginosa, (M2) có hoạt tính kháng khuẩn mạnh với E. coli và (M3) có hoạt tính kháng khuẩn trung bình đối với 3 chủng vi khuẩn thử nghiệm.
  • 16. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 14 I.3.4 Chuyển hóa thành sulphonamide Từ dẫn xuất benzothiazol-2-amine, người ta cũng có thể tổng hợp dẫn xuất sulphonamide bằng cách ngưng tụ hợp chất benzothiazol-2-amine với các dẫn xuất sulphonyl chloride, từ đó tổng hợp ra nhiều chất có ứng dụng quan trọng. Chẳng hạn, V.A. Jagtap và các cộng sự [3] đã tổng hợp ra 2-amino-7-choloro-6- fluorobenzothiazole, từ đó tổng hợp các dẫn xuất sulphonamide theo sơ đồ sau: NH2 F Cl KSCN, Br2 S N F Cl NH2 H3C O H N S O O Cl + Pyridine Ac2O S N F Cl H N S O O H N O CH3 CH3COOH 80% S N F Cl H N S O O NH2 NO2 OH2C S N F Cl H N S O O N C H NO2 HSCH2COOH F Cl S N H N S O O N S NO2 O F S N H N S O O N S NO2 O H2N R (A1-8) HN R 2-NO2 3-NO2 4-NO2 2-Cl 3-Cl 4-Cl 4-COOH H R A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 Các hợp chất đã tổng hợp được tác giả thử hoạt tính kháng khuẩn đối với các chủng S. aureus, B. subtillis, E. coli, C. albicans, A. flavus, A. niger. Kết quả thử
  • 17. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 15 nghiệm cho thấy, tất cả các hợp chất đều có hoạt tính kháng khuẩn với các chủng thử nghiệm. Đặc biệt, hợp chất (A7), (A8) có hoạt tính kháng khuẩn khá mạnh. I.3.5 Chuyển hóa thành các amide Những hợp chất có chứa nhóm amino thường là những hợp chất rất hoạt động, có nhiều khả năng chuyển hóa thành các dẫn xuất khác nhau như đã trình bày. Những hợp chất này đều có những hoạt tính quan trọng, có khả năng ứng dụng cao. Cho nên việc chuyển hóa các hợp chất chứa benzothiazol-2-amine đang được quan tâm nghiên cứu. Một trong những hướng chuyển hóa quan trọng của hợp chất amin là chuyển thành amide, từ đó chuyển hóa thành hợp chất có chứa dị vòng quan trọng khác. S.M.Hippargi và các cộng sự đã tổng hợp thành công 2-amino-7-choloro-6- fluorobenzothiazole, từ đó điều chế dẫn xuất amide khi cho chất này tác dụng với chloroacetyl chloride [10]. Sơ đồ chuyển hóa cụ thể như sau: NH2 Cl F KSCN; Br2 CH3COOH S N F Cl NH2 ClCH2COCl S N F Cl H N O CH2Cl RH S N F Cl H N O CH2R R H N H N Br H N Cl H N CH3 H N NO2 R1 R2 R3 R4 R5 (6a-e) (7a-e) Những hợp chất tổng hợp được đều có hoạt tính kháng khuẩn, trong đó chất (R2), (R4), (R5) có hoạt tính kháng khuẩn mạnh với cả bốn loại vi khuẩn thử nghiệm là E. coli, S. aureus, A. niger và C. albican.
  • 18. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 16 Ngoài ra, các hợp chất benzothiazol-2-amine cũng được chuyển hóa thành các dẫn xuất khác nhau với hoạt tính và khả năng ứng dụng cao. Năm 2011, Sukhbir L. Khokra và các cộng sự đã nghiên cứu các phương pháp tổng hợp các dẫn xuất chứa vòng benzothizole (N1÷N3) cũng như dược tính của các hợp chất này [4]. Theo các nghiên cứu, hợp chất 2,6-dichloro-N-[2-cyclopropanecarbonylamino)benzothiazol-6- yl]benzamide (N1) đã được tổng hợp và thử nghiệm cho thấy có hoạt tính chống ung thư mạnh. Theo tài liệu này thì các hợp chất N-bis-(trifluoromethyl)-alkyl-N’- benzothiazolyl urea có hoạt tính mạnh đối với các tế bào ung thư, đặc biệt là các chất (N2) và (N3) Cl Cl O HN S N NH O S N NH NH O F3C CF3 CH3 S N NH NH O F3C CF3 CH3 (N1) (N2) (N3) Năm 2004, Hout S và các cộng sự đã tổng hợp thành công dẫn xuất của benzothiazol-2-amine (N), kết quả thử nghiệm cho thấy chúng có khả năng chống sốt rét [4]
  • 19. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 17 S N O2N NH OCH3 NH S O O CH3 (N) Từ các hợp chất benzothiazol-2-amine có thể chuyển hóa thành nhiều loại dẫn xuất khác nhau. Các hợp chất này đa số đều có hoạt tính sinh học nhất định, ứng dụng vào các lĩnh vực y được, hóa học… Nhằm bổ sung thêm một hướng chuyển hóa của hợp chất benzothiazol-2-amine cũng như tìm ra những hợp chất có hoạt tính sinh học, chúng tôi tiến hành tổng hợp 6-methylbenzothiazol-2-amine, từ đó tổng hợp các dẫn xuất là amide, hợp chất chứa đồng thời dị vòng thiazolidin-4-one và hợp chất 5- arylidene-2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one.
  • 20. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 18 CHƯƠNG 2:
  • 21. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 19 Các hợp chất chứa dị vòng benzothiazole và dẫn xuất của nó được chúng tôi tổng hợp theo sơ đồ phản ứng sau: HCl/H2O NH2 CH3 NH2.HCl H3C H3C NH4SCN H N S NH2 Br2/CHCl3 S N H3C NH2 ClCH2COCl H3C S N H N O CH2Cl NH4SCN acetone, to H3C S N N S O HN p-X-C6H4-CHO H3C S N N S O HN X a. X = N(CH3)2 (M5) b. X = OCH3 (M6) c. X = Cl (M7) (M1) (M2) (M3) (M4) II.1 TỔNG HỢP 6-methylbenzothiazol-2-amine II.1.1 Tổng hợp p-tolyl thioure (M1) Hóa chất 16,05 gam p-toluidine 13,5 ml HCl đậm đặc 36,46% ( d=1,18g/ml) 11,4 gam amonium thiocyanate
  • 22. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 20 Phương trình phản ứng H3C NH2 HCl + H3C NH2.HCl H3C NH2.HCl + NH4SCN H3C H N S NH2 + NH4Cl (M1) Cách tiến hành Cho 16,05 gam (0,15 mol) p-toluidine vào bình cầu 250 ml, sau đó thêm tiếp vào hỗn hợp 13,5 ml acid chlohydric đậm đặc và 37,5 ml nước. Hỗn hợp được lắc đều và tiến hành đun hồi lưu đến khi đồng nhất (30 phút). Hỗn hợp được để nguội đến nhiệt độ phòng và thêm vào 11,4 gam (0,15 mol) amonium thiocyanate. Tiến hành đun hồi lưu hỗn hợp trong vòng 4 giờ. Chất rắn màu trắng tách ra được lọc, để khô và kết tinh lại trong hỗn hợp ethanol : nước. Để khô và cân, thu được 15,06 gam sản phẩm dưới dạng tinh thể hình khối, màu trắng có nhiệt độ nóng chảy ổn định là 187,5o C. Hiệu suất phản ứng đạt 60,48%. II.1.2 Tổng hợp 6-methylbenzothiazol-2-amine (M2) Hóa chất 16,6 gam p-tolyl thioure (M1) 140 ml chloroform 16 gam brom Dung dịch amoniac 25%
  • 23. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 21 Phương trình phản ứng H3C H N S NH2 + Br2 CHCl3 H3C S N NH2.HBr H3C S N NH2.HBr + NH3 S N H3C NH2 + NH4Br + HBr (M1) (M2) Cách tiến hành Hòa tan 16,6 gam ( 0,1 mol) (M1) vào trong 100ml chloroform và được khuấy bằng máy khuấy từ. Hỗn hợp được giữ ở nhiệt độ dưới 5o C bằng cách ngâm trong nước đá trong suốt quá trình tiến hành phản ứng. Thêm từ từ 16 gam brom hòa tan trong 40ml chloroform vào hỗn hợp trong khoảng 2 giờ. Sau khi brom được thêm vào hết, hỗn hợp được tiếp tục khuấy tiếp trong 2 giờ và đun hồi lưu cách thủy trong vòng 4 giờ đến khi không còn thấy khí HBr thoát. Chất rắn tách ra được lọc, để khô cho bay hết chloroform, sau đó hòa tan trong nước và trung hòa bằng dung dịch ammonic 25% đến khi kết tủa trắng tách ra hoàn toàn. Kết tủa được để khô và kết tinh lại trong hỗn hợp ethanol : nước. Để khô và cân, thu được 11,48 gam sản phẩm dưới dạng tinh thể hình kim, màu trắng với nhiệt độ nóng chảy ổn định là 133,4o C. Hiệu suất phản ứng đạt 70,00 % II.2 TỔNG HỢP DẪN XUẤT CỦA 6-methylbenzothiazol-2-amine II.2.1 Tổng hợp 2-chloro-N-(6-methylbenzothiazol-2-yl)acetamide (M3) Hóa chất 16,4 gam 6-methylbenzothiazol-2-amine (M2) 6,9 gam kali carbonate 70 ml chloroform
  • 24. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 22 11,3 gam chloroacetyl chloride Phương trình phản ứng S N H3C NH CH2Cl O H3C S N NH2 + ClCH2COCl + HCl K2CO3 (M2) (M3) Cách tiến hành Cho vào bình cầu 250 ml hỗn hợp gồm 16,4 gam (M2) (0,05 mol) và 3,45 gam K2CO3. Hòa tan hỗn hợp bằng một lượng chloroform đến khi vừa tan (khoảng 50ml) và lắc đều. Cho 5,65 gam (0,05 mol) chloroacetyl chloride vào trong bình tam giác chứa sẵn 20ml chloroform. Ngâm bình cầu trong nước đá, cho từ từ hỗn hợp chloroacetyl chloride trong chloroform vào, vừa cho vừa lắc đều. Hỗn hợp sau đó được đun hồi lưu trong vòng 30 phút đến khi kết tủa trắng tách ra hoàn toàn. Để nguội, lọc lấy chất rắn, để khô và kết tinh trong hỗn hợp rượu : nước. Để khô và cân, thu được 8,36 gam tinh thể dưới dạng hình kim, màu trắng, nhiệt độ nóng chảy ổn định là 204,1o C. Hiệu suất phản ứng đạt 69,52%. II.2.2 Tổng hợp 2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one (M4) Hóa chất 2,41 gam 2-chloro-N-(6-methylbenzothiazol-2-yl)acetamide (M3) 1,94 gam kali thiocyanate 50 ml acetone khan Phương trình phản ứng
  • 25. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 23 H3C S N NH CH2Cl O + KSCN S N N S H3C O HN + KCl (M3) (M4) Cách tiến hành Cho vào cầu 250 ml hỗn hợp gồm 2,41 gam (0,01 mol) (M3), 1,94 gam KSCN (0,02 mol). Hòa tan hỗn hợp trong 50ml acetone khan và đun hồi lưu cách thủy trong vòng 3 giờ. Chất rắn sinh ra được lọc, để khô và kết tinh lại trong hỗn hợp dioxan : nước. Để khô và cân, thu được 1,56 gam sản phẩm dưới dạng chất rắn màu nâu đỏ, nhiệt độ nóng chảy ổn định là 236,3o C. Hiệu suất phản ứng đạt 59,32%. II.2.3 Tổng hợp 5-[4-(dimethylamino)benzylidene]-2-imino-3-(6- methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one (M5) Hóa chất 0,66 gam 5-imino-1-(6-methylbenzothiazol-2-y)thiazolidin-2-one (M4) 0,74 gam 4-(dimethylamino)benzaldehyde 0,41 gam natri acetate 30 ml acid acetic băng Phương trình phản ứng
  • 26. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 24 S N N S H3C O HN N(CH3)2 S N N S H3C O HN + (H3C)2N CHO + H2O (M4) (M5) Cách tiến hành Cho vào bình cầu 100 ml hỗn hợp gồm 0,66 gam (0,0025 mol) (M4), 0,75 gam (0,005 mol) 4-(dimethylamino)benzaldehyde, 0,41 gam (0,005 mol) natri acetate. Hòa tan hỗn hợp trong 30 ml acid acetic băng và đun hồi lưu cách thủy hỗn hợp trong vòng 5 giờ. Để nguội, đổ dung dịch vào trong 30ml nước đá, khuấy mạnh. Lọc lấy chất rắn tách ra, để khô và kết tinh lại trong hỗn hợp dioxan : nước. Để khô và cân, thu được 0,54 gam sản phẩm dưới dạng chất rắn màu đỏ cam, nhiệt độ nóng chảy ổn định là 253,3o C. Hiệu suất phản ứng đạt 60,34%. II.2.4 Tổng hợp 5-(4-methoxybenzylidene)-2-imino-3-(6- methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one (M6) Hóa chất 0,66 gam 2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one (M4) 0,68 gam 4-methoxybenzaldehyde (d=1,12g/ml) 0,41 gam natri acetate 30 ml acid acetic băng (d=1,05 g/ml)
  • 27. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 25 Phương trình phản ứng H3CO CHO H3C S N N S O HN + S N H3C N S O HN OCH3 + H2O (M4) (M6) Cách tiến hành Cho vào bình cầu 100 ml hỗn hợp gồm 0,66 gam (0,0025 mol) (M4), 0,68 gam (0,005 mol) 4-methoxybenzaldehyde, 0,41 gam (0,005 mol) natri acetat. Hòa tan hỗn hợp trong 30 ml acid acetic băng và đun hồi lưu cách thủy hỗn hợp trong vòng 5 giờ. Để nguội, đổ dung dịch vào trong 30ml nước đá, khuấy. Lọc lấy chất rắn tách ra, để khô và kết tinh lại trong hỗn hợp dioxan : nước. Để khô và cân, thu được 0,48 gam sản phẩm dưới dạng chất rắn màu vàng tươi, nhiệt độ nóng chảy ổn định là 207,9o C. Hiệu suất phản ứng đạt 50,39%. II.2.5 Tổng hợp 5-(4-chlorobenzylidene)-2-imino-3-(6- methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one (M7) Hóa chất 0,66 gam 2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one (M4) 0,70 gam 4-chlorobenzaldehyde 0,41 gam natri acetate 30 ml acid acetic băng
  • 28. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 26 Phương trình phản ứng S N N S H3C O HN Cl S N N S H3C O HN + Cl CHO + H2O (M4) (M7) Cách tiến hành Cho vào bình cầu 100 ml hỗn hợp gồm 0,66 gam (0,0025 mol) (M4), 0,70 gam (0,005 mol) 4-chlorobenzaldehyde, 0,41 gam (0,005 mol) natri acetate. Hòa tan hỗn hợp trong 30 ml acid acetic băng và đun hồi lưu cách thủy hỗn hợp trong vòng 5 giờ. Để nguội, đổ dung dịch vào trong 30ml nước đá, khuấy mạnh. Lọc lấy chất rắn, để khô và kết tinh lại trong hỗn hợp dioxan : nước. Để khô và cân, thu được 0,51 gam sản phẩm dưới dạng chất rắn màu vàng, nhiệt độ nóng chảy ổn định là 264,1o C. Hiệu suất phản ứng đạt 53,06 %. II.3 NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC II.3.1 Nhiệt độ nóng chảy Nhiệt độ nóng chảy của các chất được đo bằng máy SMP3 ở phòng thực hành Hóa hữu cơ khoa Hóa trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh II.3.2 Phổ hồng ngoại (IR) Phổ hồng ngoại của tất cả các hợp chất đã tổng hợp được ghi trên máy FTIR- 8400S SHIMADZU dưới dạng viên nén KBr, thực hiện tại khoa Hóa trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh.
  • 29. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 27 II.3.3 Phổ cộng hưởng từ proton (1 H-NMR) Phổ 1 H- NMR của một số chất được ghi trên máy Bruker AC 500MHz trong dung môi DMSO thực hiện tạị Phòng cộng hưởng từ hạt nhân-Viện Hóa học- Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Hà Nội.
  • 30. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 28 CHƯƠNG III:
  • 31. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 29 III.1 TỔNG HỢP 6-methylbenzothiazol-2-amine Xuất phát từ p-toluidine, hợp chất 6-methylbenzothiazol-2-amine được tổng hợp thông qua chất trung gian là p-tolylthioure. III.1.1 Tổng hợp p-tolylthioure (M1) III.1.1.1 Phương trình phản ứng H3C NH2 H3C H N NH2 S + NH4SCN + HCl + NH4Cl (M1) III.1.1.2 Cơ chế phản ứng Theo tài liệu [11], thì phản ứng này xảy ra theo cơ chế cộng nucleophile. Tác nhân nucleophile (nhóm amino trong p-toluidine) tấn công vào carbon của ion thiocyanate, sau đó là quá trình chuyển vị proton tạo thành chất (M1). Cơ chế phản ứng được biểu diễn cụ thể như sau: NH2 CH3 + S C NH H2N S NH CH3 CH3 HN NH2 S III.1.1.3 Nghiên cứu cấu trúc III.1.1.3.1 Phổ hồng ngoại của (M1) Trên phổ hồng ngoại (IR) của (M1) xuất hiện pic hấp thụ có tần số 3437 cm-1 và 3277 cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị của các liên kết N-H, pic hấp thụ có giá trị từ 2950-2850 cm-1 là dao động hóa trị của liên kết 3 sp C -H. Dao động với tần số 3001 cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết Csp2 -H. Ngoài ra pic hấp thụ ứng với dao động hóa trị C=C thơm cũng xuất hiện ở tần số 1613 cm-1 và 1533 cm-1 .
  • 32. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 30 Hình 1: Phổ hồng ngoại của hợp chất (M1) III.1.1.3.2 Phổ cộng hưởng từ proton (1 H-NMR) của (M1) Kết quả phổ hồng ngoại cuả (M1) phù hợp với kết quả đã công bố trong tài liệu [8]. Từ đặc điểm phổ IR chúng tôi có thể kết luận hợp chất (M1) đã được tổng hợp thành công. Hợp chất (M1) đã được nhiều tác giả tổng hợp, cho nên chúng tôi không tiến hành nghiên cứu phổ 1 H-NMR của chất này. Theo tài liệu [1], hợp chất (M1) có đặc trưng về phổ 1 H-NMR như sau: 9,55 ppm (2H, singlet, NH2), 7,19-7,10 ppm (4H, doublet, Ar-H), 2,24 ppm (3H, singlet, CH3). C CH H3 3 H HN N N NH H2 2 S S
  • 33. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 31 II.1.2 Tổng hợp 6-methylbenzothiazol-2-amine (M2) III.1.2.1 Phương trình phản ứng CH3 HN NH2 S + Br2 CHCl3 S N NH2.HBr CH3 (M1) S N NH2.HBr CH3 (M2) + HBr S N NH2 CH3 +NH3 + NH4Br III.1.2.2 Cơ chế phản ứng Trong giai đoạn này, chúng ta phải tiến hành phản ứng đóng vòng thioure (M1) thành hợp chất benzothiazole (M2). Theo [13], phản ứng chuyển từ (M1) thành (M2) được gọi là phản ứng Huggershoff. Phản ứng này được thực hiện khi cho (M1) tác dụng với brom trong chloroform, sau đó tiến hành đun hồi lưu hỗn hợp thu được. Theo tài liệu [13], người ta đề nghị cơ chế phản ứng thông qua các giai đoạn như sau: Giai đoạn 1: Oxi hóa thioure bằng brom tạo thành hợp chất sulfenyl bromide tương ứng. Do hợp chất hình thành rất dễ thủy phân trong nước nên khi tiến hành phản ứng này, dung môi chloroform sử dụng phải thực sự tinh khiết. H3C H N NH2 S Br Br chlorofom H3C H N NH S Br + HBr
  • 34. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 32 Giai đoạn 2: Phản ứng thế electrophile vào vòng thơm (SEAr) dưới tác nhân là nguyên tử lưu huỳnh Trong hợp chất sulfenyl bromide hình thành, nguyên tử lưu huỳnh bị brom hút electron nên lưu huỳnh mang một phần điện tích dương và thể hiện tính electrophile. Lưu huỳnh đóng vai trò tác nhân electrophile và thế vào vòng thơm. Vòng benzothiazole được hình thành sau quá trình tautome hóa do sự ưu tiên tạo vòng thơm. H3C H3C H N NH S Br -Br- S H N NH H -H+ S H N H3C NH H3C S N NH2.HBr NH3 H3C S N NH2 HBr Sản phẩm sinh ra là một hợp chất amine, trong khi môi trường phản ứng có HBr nên hợp chất sinh ra tồn tại dạng muối, để hoàn trả về amin, chúng ta cần trung hòa sản phẩm bằng dung dịch NH3. III.1.2.3 Nghiên cứu cấu trúc III.1.2.3.1 Phổ hồng ngoại của (M2) Trên phổ IR của hợp chất (M2) xuất hiện các pic hấp thụ ở 3398 cm-1 và 3264 cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết N-H. Dao động hóa trị của liên kết C=C thơm cũng thể hiện trên phổ ở tần số 1634 cm-1 và 1541 cm-1 , đám pic hấp thụ ở tần số 2950 - 2850 cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết 3 sp C -H. Ngoài ra, dao động hóa trị của liên kết C-S cũng xuất hiện ở tần số 1254 cm-1 . Kết quả phân tích phổ hồng ngoại của (M2) khá phù hợp với tài liệu [8], điều này cho phép chúng tôi kết luận hợp chất (M2) đã được tổng hợp thành công.
  • 35. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 33 Hình 2: Phổ hồng ngoại của hợp chất (M2) III.1.2.3.2 Phổ cộng hưởng từ proton (1 H-NMR) của (M2) Theo tài liệu [8], phổ cộng hưởng từ proton của hợp chất (M2) có các đặc trưng như sau: 3,45 ppm (2H, singlet, NH2), 7,32-7,26 (3H, multiplet, Ar-H), 2,34 ppm (3H, singlet, CH3). III.2 TỔNG HỢP MỘT SỐ DẪN XUẤT CỦA 6-methylbenzothiazol-2- amine III.2.. Tổng hợp 2-chloro-N-(6-methylbenzothiazol-2-yl)acetamide (M3) III.2.1.1 Phương trình phản ứng S N H3C NH CH2Cl O H3C S N NH2 + ClCH2COCl + HCl K2CO3 (M2) (M3) S S N N H H3 3C C N NH H2 2
  • 36. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 34 III.2.1.2 Cơ chế phản ứng Phản ứng giữa (M2) và chloroacetyl chloride để tạo thành amide (M3) xảy ra theo cơ chế cộng nucleophile vào hợp chất carbonyl, với hai giai đoạn: Giai đoạn 1: Nguyên tử nitơ trong nhóm –NH2 đóng vai trò tác nhân nucleophile tấn công vào carbon carbonyl mang một phần điện tích dương, đây là giai đoạn chậm, quyết định tốc độ phản ứng. Giai đoạn 2: Quá trình tách nguyên tử Cl và loại proton H+ tạo thành sản phẩm cuối cùng. H3C S N NH2 CH2Cl O Cl + H3C S N H2 N Cl O CH2Cl -Cl- -H+ S N H3C H N O CH2Cl (M2) (M3) III.2.1.3 Nghiên cứu cấu trúc III.2.1.3.1 Phổ hồng ngoại (IR) của (M3) Trên phổ của (M3) xuất hiện có cường độ mạnh với tần số 1732 cm-1 , đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết C=O. Đây là dấu hiệu đặc trưng phân biệt (M3) và (M2) và chứng tỏ sự tạo thành hợp chất amide. Các pic hấp thụ còn lại trên phổ IR của (M3) cũng tương tự (M2) do có những liên kết giống nhau. Dao động hóa trị của C=C thơm đặc trưng với tần số 1607 cm-1 và 1541 cm-1 , dao động hóa trị của liên kết N-H cũng xuất hiện với tần số 3466 cm-1 . Pic hấp thụ với tần số 2949 cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết 3 sp C -H
  • 37. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 35 Hình 3: Phổ hồng ngoại của hợp chất (M3) III.2.1.3.2 Phổ cộng hưởng từ proton (1 H-NMR) của (M3) Chúng tôi tiến hành nghiên cứu cấu trúc của (M3) thông qua phổ cộng hưởng từ proton. Kết quả phân tích phổ cộng hưởng từ proton của (M3) cho phép chúng tôi khẳng định hợp chất (M4) đã được tổng hợp thành công. Về cường độ của các tín hiệu trên phổ 1 H-NMR cho thấy có tổng cộng 9 proton được tách thành các tín hiệu với cường độ tương đối 3 : 2 : 1 : 1 : 1 : 1 phù hợp với cấu trúc dự đoán của (M3) Trong vùng trường mạnh xuất hiện một tín hiệu singlet với cường độ tương đối bằng 3 và độ chuyển dịch δ = 2,412 ppm được quy kết là tín hiệu của proton H1 trong nhóm metyl. Trong vùng này, một tín hiệu singlet với cường độ tương đối bằng 2 và độ chuyển dịch δ = 2 ppm được quy kết là tín hiệu của proton H6 . Tín hiệu này S S N N H H3 3C C N NH H C CH H2 2C Cl l O O
  • 38. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 36 dịch chuyển về trường yếu hơn do sự giảm chắn cả nguyên tử clo và nhóm carbonyl kề bên. Trong vùng trường yếu, xuất hện một tín hiệu singlet với cường độ tương đối bằng 1 và độ chuyển dịch δ = 12,630 ppm, tín hiệu này là của proton H5 (NH trong amide). Trên phổ còn xuất hiện cụm tín hiệu trong khoảng 7,257-7,784 ppm là vùng tín hiệu đặc trưng cho các proton của vòng thơm và nhóm vinyl. Tín hiệu singlet với cường độ tương đối bằng 1 và độ chuyển dịch δ = 7,784 ppm được quy kết là tín hiệu của proton H4 . Tín hiệu của proton H4 dịch chuyển về trường yếu nhất trong các proton thơm có thể là do ảnh hưởng rút của dị tố S, làm giảm mật độ electron tại vị trí 4. Hai tín hiệu doublet còn lại là tín hiệu của proton H2 và H3 . Do ảnh hưởng của hiệu ứng –I của nguyên tử nitơ trong vòng benzothiazole và hiệu ứng +I của nhóm methyl, làm giảm mật độ electron ở vị trí 3 so với vị trí 2 nên tín hiệu của proton H2 dịch chuyển về trường mạnh hơn. Vì vậy, tín hiệu doublet với độ chuyển dịch δ = 7,649 ppm (3 J = 8,0 Hz) được quy kết là tín hiệu của proton H3 , còn tín hiệu doublet với độ chuyển dịch δ = 7,266 ppm (3 J = 8,5 Hz) được quy kết là tín hiệu của proton H2 .
  • 39. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 37 Hình 4: Phổ H1 -NMR của hợp chất (M3) III.2.2 Tổng hợp 2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one (M4) III.2.2.1 Phương trình phản ứng H3C S N NH CH2Cl O + KSCN S N N S H3C O HN + KCl (M3) (M4) III.2.2.2 Cơ chế phản ứng Phản ứng này được nhiều công trình nghiên cứu và là phương pháp chính để tổng hợp nên dị vòng 4-thiazolidinone. Theo tài liệu [14], phản ứng này xảy ra qua hai giai đoạn: Giai đoạn 1: Phản ứng thế nguyên tử clo bằng ion thiocyanate. S N H3C NH O CH2Cl 1 2 3 4 5 6
  • 40. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 38 Phản ứng này xảy ra theo cơ chế thế nuclephile lưỡng phân tử (SN2) do dung môi phản ứng là acetone phi proton và tác nhân nucleophile mạnh. Sản phẩm hình thành qua sự tấn công của tác nhân nucleophile SCN- vào carbon hình thành trạng thái chuyển tiếp trung gian Cl H R H SCN- H H R NCS Cl NCS H R H + Cl- Giai đoạn 2: Phản ứng đóng vòng nội phân tử. Nguyên tử nitơ trong amide đóng vai trò tác nhân nucleophile tấn công vào carbon mang một phần điện tích dương của nhóm thiocyanate. Sau đó, xảy ra quá trình chuyển vị proton và hình thành sản phẩm: S N H3C NH C S O N S N H3C HN C S O N S N H3C N C S O HN III.2.2.3 Nghiên cứu cấu trúc III.2.2.3.1. Phổ hồng ngoại (IR) Trên phổ IR của (M4) xuất hiện pic hấp thụ với tần số 1717 cm-1 , đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết C=O vòng. Pic hấp thụ này có giá trị nhỏ hơn nhóm C=O của (M3) (1732 cm-1 ). Điều này có thể giải thích rằng nhóm C=O trong amide vòng chịu sức căng và cố định của vòng, làm cho quá trình cộng hưởng xảy ra mạnh, làm liên kết C=O yếu hơn. Tín hiệu dao động của nhóm N-H trong phổ cũng xuất hiện
  • 41. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 39 trong vùng tần số trên 3100 cm-1 nhưng tín hiệu bị chập nên không thể hiện rõ trên phổ hồng ngoại. Một số tín hiệu đặc trưng khác cũng được ghi nhận qua phổ IR của (M3) : dao động hóa trị của C=C thơm xuất hiện ở tần số 1581 cm-1 và 1557 cm-1 , dao động của liên kết 3 sp C -H xuất hiện ở tần số 2932 cm-1 . Hình 5: Phổ hồng ngoại của hợp chất (M5) III.2.2.3.2 Phổ cộng hưởng từ proton (1 H-NMR) Chúng tôi tiến hành nghiên cứu cấu trúc (M4) qua phổ 1 H-NMR. Kết quả phổ cộng hưởng từ proton của (M4) cho phép chúng tôi khẳng định hợp chất (M4) đã tổng hợp thành công. Về cường độ tín hiệu, trên phổ 1 H-NMR của hợp chất (M4) cho thấy có tổng cộng 9 proton được tách thành các tín hiệu có cường độ tương đối 3 : 2 : 1 : 1 : 1 : 1 phù hợp với cấu trúc dự đoán của (M4). S S N N H H3 3C C N N C C S S O O H HN N
  • 42. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 40 Trên phổ 1 H-NMR tín hiệu singlet, có cường độ tương đối bằng 3 và có độ dịch chuyển hóa học δ = 2,401 ppm là 3 proton H1 , tức là các proton thuộc nhóm methyl. Ngoài ra trên phổ còn xuất hiện tín hiệu singlet với cường độ tương đối bằng 2 và độ chuyển dịch δ = 4,041 ppm, đó là tín hiệu của hai proton H6 . Tại vùng trường yếu xuất hiện tín hiệu singlet với cường độ tương đối bằng 1 và độ chuyển dịch δ = 12,242 ppm, đó là tín hiệu của proton thuộc nhóm imin H5 . Trên phổ còn xuất hiện cụm tín hiệu trong khoảng 7,250-7,738 ppm là vùng tín hiệu đặc trưng cho các proton của vòng thơm. Tín hiệu singlet với cường độ bằng 1, độ chuyển dịch δ = 7,738 ppm được quy kết là tín hiệu của proton H4 . Do ảnh hưởng của hiệu ứng –I của nguyên tử nitơ trong vòng benzothiazole và hiệu ứng +I của nhóm methyl, làm giảm mật độ electron ở vị trí 3 so với vị trí 2 nên tín hiệu của proton H2 dịch chuyển về trường mạnh hơn. Do đó, tín hiệu doublet với chuyể dịch δ = 7,668 ppm (3 J = 8,5 Hz) là của proton H2 , còn tín hiệu doublet với độ chuyển dịch δ = 7,258 ppm (3 J = 8,0 Hz) là của proton H3 . Hình 6: Phổ 1 H-NMR của hợp chất (M4) S N H3C N S O HN 1 2 3 4 6 5
  • 43. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 41 III.2.3 Tổng hợp các hợp chất 5-arylidene-2-imino-3-(6- methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one Chúng tôi đã tổng hợp 3 chất thuộc 5-arylidene-2-imino-3-(6- methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one, bao gồm các chất  5-[4-(dimethylamino)benzylidene]-2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2- yl)thiazolidin-4-one (M5)  2-imino-5-(4-methoxybenzylidene)-3-(6-methylbenzothiazol-2- yl)thiazolidin-4-one (M6)  5-(4-chlorobenzylidene)-2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2- yl)thiazolidin-4-one (M7) III.2.3.1 Phương trình phản ứng H3C S N N S O HN + H3C S N N S O HN X + H2O (M4) (M5,6,7) a. X = N(CH3)2 (M5) b. X = OCH3 (M6) c. X = Cl (M7) CHO X III.2.3.2 Cơ chế phản ứng Phản ứng tạo thành các hợp chất (M5), (M6), (M7) là phản ứng ngưng tụ của hợp chất thuộc benzaldehyde thơm và hợp chất có chứa hợp phần metilen linh động khi có acid hoặc base làm xúc tác. Các phản ứng tổng hợp (M5), (M6), (M7) được chúng tôi tiến hành trong môi trường acid acetic. Cơ chế phản ứng này xảy ra qua các giai đoạn sau Giai đoạn 1: Andol hóa Xúc tác acid có vai trò quan trọng trong việc enol hóa hợp phần metilen của (M4) và hoạt hóa nhóm carbonyl trong các benzaldehyde thế. Trước tiên là phản ứng enol hóa
  • 44. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 42 H3C S N N S O HN H+ H3C S N N S O HN H H H3C S N N S HO -H+ Proton H+ cũng có vai trò hoạt hóa nhóm carbonyl trong các dẫn xuất thế của benzaldehyde. Khi proton hóa nhóm carbonyl, oxi trở nên mang điên dương làm cho quá trình rút electron mạnh, làm điện tích dương trên carbon tăng lên. Quá trình cộng nucleophile vào các hợp chất này trở nên dễ dàng hơn H O X + H+ H OH X Enol của (M4) sẽ cộng vào aldehyde đã được hoạt hóa theo cơ chế cộng nucleophile, sau đó loại proton hoàn trả xúc tác tạo thành hợp chất dạng β-hidroxy keton.
  • 45. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 43 H3C S N N S HO HN (M4) H OH X S N H3C S HO HN HO X S N H3C S O HN HO X -H+ Giai đoạn 2: Croton hóa Thường thì sản phẩm của giai đoạn anđol hóa không phải là sản phẩm cuối cùng mà nó thường bị đề hyđrat hóa dưới tác dụng của acid hoặc base ngay ở nhiệt độ thường hoặc khi đun nóng với axit vô cơ. Trong trường hợp đề hyđrat hóa sản phẩm cộng anđol với xúc tác base thì phản ứng có thể xảy ra theo “cơ chế enol” hay theo “cơ chế carbocation” tùy theo bản chất của nhóm thế trong sản phẩm cộng anđol. Cơ chế 1: Nếu ở phía gần nhóm –OH có nhóm thế rút electron thì proton sẽ ưu tiên tấn công vào nhóm carbonyl để tạo ra enol, enol này tiếp tục chuyển thành hợp chất carbonyl α,β- không no.
  • 46. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 44 S N H3C S O HN HO Cl +H+ S N H3C S HO HN HO C l S N H3C S HO HN HO Cl S N H3C S HO HN H2O Cl +H+ S N H3C S O HN Cl +H2O -H+ (M7) Cơ chế 2: Ngược lại, nếu ở phía gần nhóm –OH có nhóm thế đẩy electron. Để có thể làm tăng độ ổn định của carbocation thì proton sẽ ưu tiên tấn công vào nhóm OH và sau quá trình tách nước sẽ tạo ra hợp chất carbonyl α,β- không no. S N H3C S O HN HO X +H+ S N H3C S O HN H2O X S N H3C S O HN X S N H3C S O HN X -H2O H -H+ X = -N(CH3)2, -OCH3 (M5,6)
  • 47. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 45 III.2.3.3 Nghiên cứu cấu trúc III.2.3.3.1 Phổ hồng ngoại (IR) Trên phổ IR của (M5), (M6) và (M7) đều xuất hiện những tín hiệu đặc trưng chung. Cả ba phổ đồ đều xuất hiện dao động hóa trị của nhóm NH ở tần số khoảng hơn 3400 cm-1 . Ngoài ra còn có tín hiệu dao động hóa trị của C=C thơm trong khoảng 1632-1524 cm-1 , dao động hóa trị của liên kết 3 sp C -H trong khoảng 2916- 2965 cm-1 , dao động hóa trị của 2 sp C -H xuất hiện trong khoảng tần số 3036 – 3057 cm-1 . Khi so sánh phổ của (M5), (M6) với (M4), chúng ta thấy dao động hóa trị của nhóm C=O đều thay đổi, thể hiện cụ thể qua bảng sau: Bảng 3: Một số pic hấp thụ tiêu biểu trên phổ hồng ngoại của các hợp chất 5-arylidene-2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one S N H3C N S O HN X Hợp chất X Tần số dao động (cm-1 ) N-H C=O Csp3-H Csp2-H C=C thơm M5 -N(CH3)2 3505 1722 2965 3057 1632 1609 M6 -OCH3 3462 1709 2918 > 3000 1587 1570 M7 -Cl 3433 1682 2916 3036 1578 1524
  • 48. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 46 Hình 7: Phổ hồng ngoại của hợp chất (M5) III.2.3.3.2 Phổ cộng hưởng từ proton (1 H-NMR) III.2.3.3.2.1 Hợp chất 2-imino-5-[4-(dimethylamino)benzylidene]-3-(6- methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one (M5) Về cường độ tín hiệu trên phổ 1 H-NMR của hợp chất (M5) cho thấy có tổng cộng 18 proton được tách thành các tín hiệu có cường độ tương đối 3 : 6 : 2 : 1 : 2 : 1 : 2 : 1 phù hợp với cấu trúc dự đoán của hợp chất (M5). Trong vùng trường yếu, trên phổ (M5) cũng xuất hiện tín hiệu singlet với cường độ tương đối bằng 1 và độ chuyển dịch δ = 12,618 ppm, là proton H5 của nhóm imin . Trong vùng trường mạnh, xuất hiện một tín hiệu singlet với cường độ tương đối bằng 3 xuất hiện với độ chuyển dịch δ = 2,424 ppm.Tín hiệu này được quy kết là S S N N H H3 3C C N N S S O O H HN N N N( (C CH H3 3) )2 2
  • 49. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 47 tín hiệu của các proton H1 . Cũng trong vùng này, tín hiệu singlet với cường độ tương đối bằng 6 và độ dịch chuyển δ = 3,038 ppm là tín hiệu của proton H11 . Trên phổ còn xuất hiện cụm tín hiệu trong khoảng 6,860- 7,817 ppm là vùng tín hiệu đặc trưng cho các proton của vòng thơm và nhóm vinyl. Trong vùng này, xuất hiện hai tín hiệu doublet với cường độ tương đối bằng 2 với độ chuyển dịch δ = 6,868 ppm và δ = 7,540 ppm được quy kết là tín hiệu của các cặp proton (H7 , H8 ) và (H9 , H10 ). Trong vòng benzene có nhóm thế amine đẩy electron nên làm mật độ electron tại (H9 , H10 ) cao hơn mật đô electron tại (H7 , H8 ) nên tín hiệu của proton (H9 , H10 ) dịch chuyển về trường mạnh hơn. Do đó tín hiệu với độ chuyển dịch δ = 6,868 ppm (3 J = 8,5 Hz) được quy kết là proton ( H9 , H10 ), còn tín hiệu với độ chuyển dịch δ = 7,540 ppm (3 J = 8,5 Hz) được quy kết là tín hiệu của các proton (H7 , H8 ). Hai tín hiệu doublet với cường độ tương đối bằng 1 cũng xuất hiện trong vùng này được quy kết là các proton H2 và H3 . Do ảnh hưởng của hiệu ứng –I của nguyên tử nitơ trong vòng benzothiazole và hiệu ứng +I của nhóm methyl, làm giảm mật độ electron ở vị trí 3 so với vị trí 2 nên tín hiệu của proton H2 dịch chuyển về trường mạnh hơn. Cho nên tín hiệu với độ chuyển dịch δ = 7,304 ppm (3 J = 8,5 Hz) được quy kết là tín hiệu của proton H2 . Tín hiệu doublet với độ chuyển dịch δ = 7,809 ppm (3 J = 8,0 Hz) được quy kết là tín hiệu của proton H3 . Trên phổ 1 H-NMR còn hai tín hiệu singlet và cường độ tương đối đều bằng 1 là tín hiệu của proton H4 và H6 . Chúng ta có thể quy kết tín hiệu của các proton bằng cách so sánh phổ 1 H-NMR giữa (M5) và (M6), (M7). Chúng ta thấy rằng proton H4 nằm cách xa nhóm thế trên vòng benzene hơn proton H6 , cho nên tín hiệu của proton H4 sẽ ít bị thay đổi bởi nhóm thế này. Bằng cách so sánh giữa các phổ của (M5) và (M6), (M7), chúng ta có thể quy kết tín hiệu singlet với độ chuyển dịch δ = 7,771 ppm là của proton H4 , do tín hiệu này ít thay đổi khi nhóm thế thay đổi. Tín hiệu singlet còn lại với độ chuyển dịch δ = 7,645 ppm là tín hiệu của proton H6 .
  • 50. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 48 . Hình 8: Phổ 1 H-NMR của hợp chất (M5) III.2.3.3.2.2 Hợp chất 5-(4-methoxybenzylidene)-2-imino-3-(6- methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one (M6) Về cường độ tín hiệu trên phổ 1 H-NMR của hợp chất (M6) cho thấy có tổng cộng 15 proton được tách thành các tín hiệu có cường độ tương đối 3 : 3 : 2 : 1 : 2 : 1 : 1 : 1: 1 phù hợp với cấu trúc dự đoán của hợp chất (M6) Trong vùng trường mạnh của phổ 1 H-NMR của (M6) xuất hiện hai tín hiệu singlet với cường độ tương đối bằng 3 là proton H1 của nhóm methyl và proton H11 của nhóm methoxy. Proton H11 của nhóm methoxy được giảm chắn mạnh hơn nên tín hiệu trên phổ đồ sẽ dịch chuyển về trường yếu hơn. Do đó, tín hiệu singlet với độ chuyển dịch δ = 3,846 ppm được quy kết là tín hiệu của proton H11 còn tín hiệu singlet với độ chuyển dịch δ = 2,423 ppm được quy kết là tín hiệu của proton H1 . H3C S N N S HN O N(CH3)2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
  • 51. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 49 Tương tự như trên phổ của (M5), trong vùng trường yếu của (M6) cũng xuất hiện tín hiệu singlet với độ chuyển dịch δ = 12,800 ppm là tín hiệu của proton H5 của nhóm imin do proton này được giảm chắn mạnh. Trên phổ đồ còn xuất hiên cụm tín hiệu trong khoảng 7,145 – 7,819 ppm là vùng tín hiệu đặc trưng của các proton trong vòng thơm và và proton của nhóm vinyl. Trên phổ đồ xuất hiện hai tín hiệu doublet với cường độ tương đối bằng 2 chỉ có thể là tín hiệu của các cặp proton (H7 , H8 ) và (H9 , H10 ). Tương tự như trong (M5) trong vòng benzene có nhóm thế methoxy là nhóm đẩy electron mạnh bằng hiệu ứng cộng hưởng dương nên mật độ electron tại các vị trí 9,10 cao hơn tại các vị trí 7,8 nên các proton H9 , H10 bị chắn mạnh, tín hiệu trên phổ đồ sẽ dịch chuyển về trường mạnh hơn. Do đó, tín hiệu doublet với cường độ tương đối bằng 2, độ dịch chuyển δ = 7,154 ppm (3 J = 8,5 Hz) được quy kết là tín hiệu của proton (H9 , H10 ). Tín hiệu doublet với cường độ tương đối bằng 2 và độ dịch chuyển δ = 7,666 ppm (3 J = 8,5 Hz) được quy kết là tín hiệu của hai proton (H7 , H8 ). Ngoài ra, trên phổ đồ còn xuất hiện hai tín hiệu doublet và cường độ tương đối bằng 1 chỉ có thể là tín hiệu của proton H2 và H3 . Do ảnh hưởng của hiệu ứng –I của nguyên tử nitơ trong vòng benzothiazole và hiệu ứng +I của nhóm methyl, làm giảm mật độ electron ở vị trí 3 so với vị trí 2 nên tín hiệu của proton H2 dịch chuyển về trường mạnh hơn. Do đó, tín hiệu doublet với cường độ tương đối bằng 1 và độ dịch chuyển δ = 7,312 ppm (3 J = 8,5 Hz) được quy kết là tín hiệu của proton H2 , còn tín hiệu doublet với cường độ tương đối bằng 1 và độ dịch chuyển δ = 7,811 ppm (3 J = 8.0 Hz) được quy kết là tín hiệu của proton H3 . Trên phổ còn lại hai tín hiệu singlet và cường đô tương đối bằng 1 là tín hiệu của hai proton còn lại là H4 và H6 . Tương tự (M5), chúng ta có thể quy kết hai tín hiệu này bằng cách so sánh các phổ đồ với nhau và proton H4 ở xa nhóm thế hơn nên tín hiệu ít thay đổi khi nhóm thế thay đổi. Do đó, chúng tôi có thể quy kết tín hiệu singlet với cường độ tương đối bằng 1 và độ dịch chuyển δ = 7,779 ppm là tín hiệu của proton H4 , còn tín hiệu singlet với cường độ tương đối bằng 1 và độ chuyển dịch δ=7,728ppm là tín hiệu của proton H6 .
  • 52. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 50 Hình 9: Phổ 1 H-NMR của hợp chất (M6) III.2.3.3.2.3 Hợp chất 5-(4-chlorobenzylidene)-2-imino-3-(6- methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one (M7) Về cường độ tín hiệu trên phổ 1 H-NMR của hợp chất (M5) cho thấy có tổng cộng 12 proton được tách thành các tín hiệu có cường độ tương đối 3 : 1 : 2 : 2 : 3 : 1 phù hợp với cấu trúc dự đoán của (M7). Tại vùng trường mạnh xuất hiện một tín hiệu singlet với cường độ bằng 1 và độ dịch chuyển δ = 12,926 ppm, được quy kết là proton H5 của nhóm imin =NH. Tại vùng trường yếu, xuất hiên một tín hiệu singlet với cường độ tương đối bằng 3 và độ dịch chuyển δ = 2,429 ppm, tín hiệu này chỉ có thể là proton H1 của nhóm methyl. S N H3C N S O HN OCH3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
  • 53. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 51 Trên phổ còn xuất hiện cụm tín hiệu trong vùng 7,319- 7.821 ppm là vùng tín hiệu đặc trưng cho các proton của vòng thơm và nhóm vinyl. Trong vùng này xuất hiên 2 tín hiêu doublet với cường độ tương đối bằng 2 là tín hiệu của các cặp proton (H7 , H8 ) và (H9 , H10 ). Do sự cộng hưởng mạnh từ vòng thơm vào nhóm carbonyl trong vỏng thiazolidine làm mật độ electron tại các vị trí 9, 10 cao hơn 7, 8. Do đó các proton (H9 , H10 ) dịch chuyển về trường mạnh hơn các proton (H7 , H8 ). Do đó, tín hiệu với độ chuyển dịch δ = 7,721 ppm (3 J = 8 Hz) được quy kết là tín hiệu của các proton (H7 , H8 ), còn tín hiệu với độ chuyển dịch δ = 7,658 ppm (3 J = 8,5 Hz) là tín hiệu của proton (H9 , H10 ). Trên phổ của (M7) còn xuất hiện tín hiệu doublet với cường độ tương đối bằng 1 và độ chuyển dịch δ = 7,327 ppm đươc quy kết là tín hiệu của proton H2 hoặc H3 . Do tín hiệu doublet nên hai proton này sẽ tương tác với nhau nên trên phổ đồ sẽ còn một tín hiệu doublet với cường độ tương đối bằng 1. Chúng ta có thể thấy trên phổ đồ có một tín hiệu có thể là doublet nhưng có thể do bị chập xuất hiện với độ chuyển dịch δ = 7,821 ppm. Cũng như (M5) và (M6), do hiệu ứng –I của nguyên tử nitơ trong vòng benzothiazole và hiệu ứng +I của nhóm methyl, làm giảm mật độ electron ở vị trí 3 so với vị trí 2 nên tín hiệu của proton H2 dịch chuyển về trường mạnh hơn. Do đó, tín hiệu doublet với cường độ tương đối bằng 1 và độ chuyển dịch δ = 7,327 ppm (3 J = 8 Hz) được quy kết là tín hiệu của proton H2 , còn tín hiệu còn lại với độ chuyển dịch δ = 7,821 ppm là tín hiệu của proton H3 . Trên phổ còn lại hai tín hiệu singlet với cường độ tương đối bằng 1 là tín hiệu của proton còn lại là H4 vả H6 . Cũng như phổ của (M5) và (M6), proton H4 sẽ ít chịu ảnh hưởng của nhóm thế trên vòng benzene nên so sánh giữa các phổ, chúng ta có thể quy kết tín hiệu singlet với độ chuyển dịch δ = 7,774 ppm là tín hiệu của proton H4 cỏn tín hiệu singlet với độ chuyển dịch δ = 7,800 ppm là tín hiệu của proton H6 .
  • 54. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 52 Hình 10: Phổ 1 H-NMR của hợp chất (M7) III.3 TÓM TẮT KẾT QUẢ PHÂN TÍCH PHỔ HỒNG NGOẠI VÀ CÔNG HƯỞNG TỪ PROTON CỦA CÁC HỢP CHẤT Kết quả phân tích phổ IR và 1 H-NMR của các hợp chất được tóm tắt ở bảng 6 và 7 tương ứng: H3C S N N S HN O Cl 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2
  • 55. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 53 Bảng 4: Tính chất vật lí và một số pic hấp thụ tiêu biểu trên phổ hồng ngoại của các hợp chất đã tổng hợp. Hợp chất Màu sắc, trạng thái Nhiệt độ nóng chảy(o C) Tần số (cm-1 ) Csp3-H Csp2-H N-H C=O C=Cthơm C-N M1 Chất rắn, màu trắng 187,5 2950- 2850 3001 3437 3277 - 1612 1533 M2 Hình kim, màu trắng 133,4 2950- 2850 >3000 3398 3264 - 1634 1541 M3 Hình kim, màu trắng 204,1 2949 3055 3466 1732 1607 1541 M4 Chất rắn, vàng nâu 236,3 2932 3071 >3100 1717 1582 1557 M5 Chất rắn, đỏ cam 253,3 2965 3057 3505 1722 1632 1609 M6 Chất rắn, vàng tươi 207,9 2918 > 3000 3462 1709 1587 1570 M7 Chất rắn, vàng nhạt 264,1 2916 3036 3433 1682 1632 1609
  • 56. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 54 Bảng 5: Các tín hiệu trên phổ 1 H-NMR của các hợp chất đã tổng hợp S N H3C NH O CH2Cl 1 2 3 4 5 6 H3C S N N S O HN 1 2 3 4 5 6 H3C S N N S O HN 1 2 3 4 5 X 6 7 8 9 10 11 (M3) (M4) (M5,6,7) Các proton ở vị trí Tín hiệu (δ (ppm), J (Hz)) M3 M4 M5 M6 M7 1 2,412 (s, 3H) 2,401 (s, 3H) 2,424 (s, 3H) 2,423 (s, 3H) 2,429 (s,3H) 2 7,266 (d,1H,3 J=8,5) 7,258 (d,1H,3 J=8) 7,304 (d,1H,3 J=8,5) 7,312 (d,1H,3 J=8,5) 7,327 (d,1H,3 J=8,5) 3 7,649 (d,1H,3 J=8) 7,668 (d,1H,3 J=8,5) 7,809 (d,1H,3 J = 8) 7,811 (d,1H,3 J=8) 7,821 (d, 1H) 4 7,784 (s, 1H) 7,738 (s, 1H) 7,771 (s, 1H) 7,779 (s, 1H) 7,774 (s, 1H) 5 12,630 (s, 1H) 12,242 (s,1H) 12,618 (s, 1H) 12,800 (s, 1H) 12,926 (s, 1H) 6 4,443 (s, 2H) 4,041 (s, 2H) 7,645 (s, 1H) 7,728 (s, 1H) 7,800 (s, 1H) 7,8 - - 7,540 (d,2H,3 J=8,5) 7,666 (d,2H,3 J=8,5) 7,721 (d,2H,3 J=8) 9,10 - - 6,868 (d,2H,3 J=8,5) 7,154 (d,2H,3 J=8,5) 7,658 (d,2H,3 J=8,5) 11 - - 3,038 (s, 6H) 3,846 (s, 3H) -
  • 57. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 55 CHƯƠNG IV:
  • 58. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 56 Từ p-toluidine, chúng tôi tiến hành tổng hợp ra p-tolythioure (M1) và tổng hợp thành công 6-methylbenzothiazol-2-amine (M2) bằng phản ứng Huggershoff với sự có mặt của brom trong chloroform. Từ (M2), chúng tôi tiến hành tổng hợp một dãy chất là các dẫn xuất amide và hợp chất có chứa đồng thời dị vòng thiazolidin-4-one và ngưng tụ với các dẫn xuất thế khác nhau của benzaldehyde. Như vậy, chúng tôi đã tổng hợp được 7 chất gồm: • p-tolyl thioure (M1) • 6-methylbenzothiazol-2-amine (M2) • 2-chloro-N-(6-methylbenzothiazol-2-yl)acetamide (M3) • 2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2-yl)thiazolidin-4-one (M4) • 5-[4-(dimethylamino)benzylidene]-2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2- yl)thiazolidin-4-one (M5) • 2-imino-5-(4-methoxybenzylidene)-3-(6-methylbenzothiazol-2- yl)thiazolidin-4-one (M6) • 5-(4-chlorobenzylidene)-2-imino-3-(6-methylbenzothiazol-2- yl)thiazolidin-4-one (M7) Trong 7 hợp chất đã tổng hợp, các hợp chất (M3), (M4), (M5), (M6), (M7) chưa thấy trong các tài liệu mà chúng tôi tham khảo. Các hợp chất (M1), (M2) có nhiệt độ nóng chảy, phổ hồng ngoại phù hợp với các tài liệu tham khảo đã công bố. Chúng tôi đang tiếp tục: Tiến hành ngưng tụ (M4) với các benzaldehyde thế khác, tạo ra các hơp chất mới. Thử hoạt tính sinh học của các hợp chất mới tổng hợp được. Nghiên cứu, khảo sát điều kiện để nâng cao hiệu suất của các phản ứng tổng hợp.
  • 59. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Gaurav Alang, Rupinder Kaur, Gurdeep, Amrinder Singh and Singla, Synthesis and Antibacterial activity of Some new benzothiazole derivaties, Acta Pharmaceutica Sciencia 52: 213-218, 2010 2. A. Pandurangan, Anjana Sharma, Nitin Sharma, P.K. Sharma, Sharad Visht, Synthesis and Structural studies of novel benzothiazole derivaties and evaluation of thei antimicralbial activity, Der Pharma Chemica, 2(3): 316-324, 2010 3. V.A. Jagtap, E. Jaychandran, G.M. Screenivasa and B.S. Sathe, Synthesis of some Fluoro Substituted Sulphonamide benzothiazole comprising Thiazole for Antimicrobial screening, Vol. 1/ Issue-4/Oct-Dec, 2010 4. Sukhbir L. Khora, Kanika Arora, Heena Mehta, Ajay Aggarwal1 and Manish Yadav, Common methods to Synthesis Benzothiazole derivaties and their Medicinal Significance: A review, IJPSR, Vol. 2(6): 1356-1377, 2011 5. Jitender K Malik, F. V. Manvi, B. K. Najiwade, Sanjiv Singh, Pankaj Purohit, Review of the 2-Aminno Substituted Benzothiazole: Different Methods of the Synthesis, Der Pharmacia Lettre, 2(1): 347-359,2010 6. Akhilesh Gupta and Swati Rawat, Synthesis and Cyclization of Benzothiazole: Review, Journal of Current Pharmaceutical Research, 3(1): 13-23, 2010 7. Gupta Akhilesh and Rawat Swati, Synthesis and anti-inflammatory study of novel fluorobenzothiazole derivaties, J. Chem. Pharm. Res, 2(5): 244-258, 2010 8. Gaurav Alang, Rupiner Kaur, Amrinder Singh, Pankaj Budhlakoti, Anuj Singh, RituSanwal, Synthesis, Characterization and Antifungal activity of Certain(E)- 1-(1-(substitutedephenyl)ethylidene)-2-(6-methylbenzo[d]thiazol-2-yl)hydrazine analogues, International Journal of Pharmaceutical and Biological Archives, 1(1): 56- 61, 2010 9. Mona A. Mahran, Samia William, Fatem Ramzy and Amira M. Sembel, Synthesis and in vitro Evaluation of New Benzothiazole Derivatives as Schistosomicidal Agent, Molecules, 12, 622-633, 2007 10. Hipparagi S. M, Ranjeeta V, Muttu C. T, Tikara V. P, Bhanushli M. D, Microwave Assisted Synthesis and Evaluation of Fluoro, Chloro, 2-(α-Substituted Aryl
  • 60. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 58 Aminno Acetamido) Benzothiazoles Derivaties for Antimicrobial Activity, Pharmacy of International Research Journal 2(2): 157-162, 2011. 11. Peddiahgari Vasu Govardhana Reddy, Yang-Weilin and Huan-Tsung Chang, Synthesis of Novel Benzothiazole compounds with An extanded conjugated System, ARKIVOC (XVI): 113-132, 2007. 12. P. Venkatesh and S. N. Pandeya, Synthesis, Characterisation and Anti- inflammatory activity of Some 2-Amino Benzothiazole derivaties, Coden (USA): IJCRGG, Vol. 1, No.4, 1354-1358, 2009. 13. Janka Záletová, Milan Dzurilla, Peter Kutschy, Pavel Pazdera, Synthesis of 4,6-disubstituted-2-(1H-indol-3-yl)-benzothiazoles, Collect. Czech. Chem. Commun (Vol. 69): 453-460, 2004. 14. Vinata V Mulwad, Abid Ali Mir and Hitesh T Parmar, Synthesis and Antimicrobial Sreening of 5-benzyliden-2-imino-3- (2-oxo-2H-benzopyran-6-yl)thiazolidine-6-ones and its derivaties, Indian Journal of Chemistry, Vol. 48B, 137-141, 2009. 15. Đỗ Sơn Hải, Nghiên cứu tổng hợp N-(tetra-O-axetyl-β-D- glucopyranozyl)-N’-(benzothiazol-2-yl)thioure, Luận văn thạc sĩ khoa học, Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội, 2009.
  • 61. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 59 H3C H N NH2 S Phụ lục 1: Phổ hồng ngoại (IR) của hợp chất (M1)
  • 62. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 60 S N H3C NH2 Phụ lục 2: Phổ hồng ngoại (IR) của hợp chất (M2)
  • 63. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 61 H3C S N NHCOCH2Cl Phụ lục 3: Phổ hồng ngoại (IR) của hợp chất (M3)
  • 64. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 62 S N H3C N S O HN Phụ lục 4: Phổ hồng ngoại (IR) của hợp chất (M4)
  • 65. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 63 S N H3C N S O HN N(CH3)2 Phụ lục 5: Phổ hồng ngoại (IR) của hợp chất (M5)
  • 66. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 64 S N H3C N S O HN OCH3 Phụ lục 6: Phổ hồng ngoại (IR) của hợp chất (M6)
  • 67. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 65 Phụ lục 7: Phổ hồng ngoại (IR) của hợp chất (M7) S S N N H H3 3C C S S O O H HN N C Cl l
  • 68. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 66 Phụ lục 8: Phổ 1 H-NMR của hợp chất (M3) H H3 3C C S S N N N NH H C CH H2 2C Cl l O O 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6
  • 69. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 67 Phụ lục 9: Phổ 1H-NMR giãn rộng của hợp chất (M3) H H3 3C C S S N N N NH H C CH H2 2C Cl l O O 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6
  • 70. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 68 Phụ lục 10: Phổ 1 H-NMR của hợp chất (M4) H H3 3C C S S N N N N 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 S S O O H HN N
  • 71. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 69 Phụ lục lục 11: Phổ 1 H-NMR của hợp chất (M4) H H3 3C C S S N N N N 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 S S O O H HN N
  • 72. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 70 Phụ lục 12: Phổ 1 H-NMR của hợp chất (M5) H H3 3C C S S N N N N 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 S S O O H HN N N N( (C CH H3 3) )2 2 7 7 8 8 9 9 1 10 0 1 11 1
  • 73. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 71 Phụ lục 13: Phổ 1 H-NMR giãn rộng của hợp chất (M5) H H3 3C C S S N N N N 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 S S O O H HN N N N( (C CH H3 3) )2 2 7 7 8 8 9 9 1 10 0 1 11 1
  • 74. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 72 Phụ lục 14: Phổ 1 H-NMR của hợp chất (M6) H H3 3C C S S N N N N 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 S S O O H HN N O OC CH H3 3 7 7 8 8 9 9 1 10 0 1 11 1
  • 75. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 73 Phụ lục 15: Phổ 1 H-NMR giãn rộng của hợp chất (M6) H H3 3C C S S N N N N 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 S S O O H HN N O OC CH H3 3 7 7 8 8 9 9 1 10 0 1 11 1
  • 76. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 74 Phụ lục 16: Phổ 1 H-NMR giãn rộng của hợp chất (M6) H H3 3C C S S N N N N 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 S S O O H HN N O OC CH H3 3 7 7 8 8 9 9 1 10 0 1 11 1
  • 77. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 75 Phụ lục 17: Phổ 1 H-NMR của hợp chất (M7) H H3 3C C S S N N N N 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 S S O O H HN N C Cl l 7 7 8 8 9 9 1 10 0
  • 78. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP-2012 GVHD: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG SVTH: TRƯƠNG CHÍ HIỀN Trang 76 Phụ lục 18: Phổ 1 H-NMR giãn rộng của hợp chất (M7) H H3 3C C S S N N N N 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 S S O O H HN N C Cl l 7 7 8 8 9 9 1 10 0