Luận án tiến sĩ nghiên cứu tổng hợp và chuyển hóa một số hợp chất 2 amino 4h pyr

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ĐỖ SƠN HẢI NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ CHUYỂN HÓA MỘT SỐ HỢP CHẤT 2-AMINO-4H-PYRAN-3- CARBONITRIL LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC HÀ NỘI−2018 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ĐỖ SƠN HẢI NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ CHUYỂN HÓA MỘT SỐ HỢP CHẤT 2-AMINO-4H-PYRAN-3- CARBONITRIL Chuyên ngành: Hóa hữu cơ Mã số: 62440114 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG CÁN BỘ HƯỚNG DẪN GS. Ngô Thị Thuận GS. Nguyễn Đình Thành HÀ NỘI-2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu trình bày trong luận án là trung thực và chưa được công bố ở bất kì một công trình nào khác. Tác giả Đỗ Sơn Hải i LỜI CẢM ƠN Những dòng đầu tiên của quyển luận án này, em xin được dành những lời cảm ơn sâu sắc, sự cảm phục và kính trọng gửi đến GS.TS Nguyễn Đình Thành, người đã giao đề tài, tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và tạo mọi điều kiện thuân lợi cho tôi trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và thực hiện luận án.

Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo khoa Hóa học, các Thầy, các Cô trong bộ môn Hóa Hữu cơ nói riêng và các Thầy, Cô trong khoa Hóa học nói chung đã quan tâm giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu thực hiện luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn Đảng ủy, lãnh đạo Viện H57-Tổng cục IV-BCA, lãnh đạo P4-H57 cùng toàn thể cán bộ P4-H57 đã luôn động viên, tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành luận án nàỵ Cuối cùng tôi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến gia đình, người thân và bạn bè đã luân sát cánh, động viên tôi những lúc tôi khó khăn để tôi có thể phấn đấu trong học tập, trong công việc cũng như trong cuộc sống. Hà Nội, ngày 25 tháng 7 năm 2018 Đỗ Sơn Hải ii MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU. TỔNG QUAN VỀ PYRAN.

Giới thiệu chung về pyran. Hoạt tính sinh học và ứng dụng của các dẫn xuất pyran. Tính chất hóa học của 2-amino-4H-pyran. Tổng hợp 2-amino-4H-pyran.

TỔNG QUAN VỀ CHROMENE. Cấu trúc của chromene. Hoạt tính sinh học của các chromene. Tính chất hóa học của 2-amino-4H-chromene.

Tổng hợp 2-amino-4H-chromene. GIỚI THIỆU VỀ CHẤT LỎNG ION. Giới thiệu chung. Cấu trúc của chất lỏng ion.

Ứng dụng của chất lỏng ion. TỔNG QUAN VỀ PHẢN ỨNG CLICK. Giới thiệu chung. Phản ứng click của azide và 1-alkyne.

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Phương pháp tổng hợp hữu cơ. Phương pháp tinh chế và kiểm tra độ tinh khiết.

Phương pháp phân tích cấu trúc. Thăm dò hoạt tính sinh học. Tổng hợp propargyl acetoacetate. Tổng hợp 2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl azide.

Tổng hợp các hệ chất xúc tác đồng. Tổng hợp một số chất lỏng ion. Tổng hợp các hợp chất propargyl 4H-pyran-3-carboxylate thế. Tổng hợp các hợp chất 1H-1,2,3-triazole chứa hợp phần 4H-pyran và D- glucose.

Tổng hợp các hợp chất 7-hydroxy-4H-chromene-3-carbonitrile thế. Tổng hợp các hợp chất 7-propargyloxy-4H-chromene-3-carbonitrile thế52 2. Tổng hợp các hợp chất 1H-1,2,3-triazole chứa hợp phần 4H-chromene và D-glucose. Tổng hợp các hợp chất ethyl 4H-pyran-3-carboxylate thế.

Tổng hợp các hợp chất ethyl 2-(dichloromethyl)-4H-pyrano[2,3- d]pyrimidine-6-carboxylate thế. Tổng hợp các hợp chất ethyl 1,4,5,6-tetrahydropyridine-3-carboxylate thế. Tổng hợp các hợp chất ethyl 2-methyl-4H-pyrano[2,3-d]pyrimidine-6- carboxylate thế. Tổng hợp các hợp chất ethyl 3-propargyl-4H-pyrano[2,3-d]pyrimidine- 6-carboxylate thế.

Tổng hợp các hợp chất 1H-1,2,3-triazole chứa hợp phần 4H-pyrano[2,3- d]pyrimidine và D-glucose. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. TỔNG HỢP PROPARGYL ACETOACETATE. TỔNG HỢP 2,3,4,6-TETRA-O-ACETYL-β-D-GLUCOPYRANOSYL AZIDE.

TỔNG HỢP CÁC HỆ CHẤT XÚC TÁC ĐỒNG. Chất xúc tác Cu(0) và CuNPS trên Montmorillonite K10. Chất xúc tác Cu@MOF-5. TỔNG HỢP MỘT SỐ CHẤT LỎNG ION.

TỔNG HỢP CÁC HỢP CHẤT PROPARGYL 4H-PYRAN CARBOXYLATE THẾ. Phổ ESI-MS. Phổ nhiễu xạ đơn tinh thể tia X. TỔNG HỢP CÁC HỢP CHẤT 1H-1,2,3-TRIAZOLE CÓ CHỨA VÒNG 4H- PYRAN VÀ D-GLUCOSE.

Khảo sát sử dụng chất xúc tác đồng cho phản ứng click. TỔNG HỢP CÁC HỢP CHẤT 7-HYDROXY-4H-CHROMENE-3- CARBONITRILE THẾ. TỔNG HỢP CÁC HỢP CHẤT 7-PROPARGYLOXY-4H-CHROMENE-3- CARBONITRILE THẾ. Cấu trúc đơn tinh thể nhiễu xạ tia X.

TỔNG HỢP CÁC HỢP CHẤT 1H-1,2,3-TRIAZOLE CÓ CHỨA VÒNG 4H- CHROMENE VÀ D-GLUCOSE. TỔNG HỢP VÀ CHUYỂN HÓA MỘT SỐ ETHYL 4H-PYRAN-3- CARBOXYLATE THẾ. Tổng hợp các hợp chất ethyl 4H-pyran-3-carboxylate thế. Tổng hợp các hợp chất 2-(dichloromethyl)-ethyl 4H-pyrano[2,3- d]pyrimidine-6-carboxylate thế.

Tổng hợp các hợp chất ethyl 1,4,5,6-tetrahydropyridine-3-carboxylate 3 thế. Tổng hợp các hợp chất ethyl 2-methyl-4H-pyrano[2,3-d]pyrimidine-6- carboxylate thế. TỔNG HỢP CÁC HỢP CHẤT 3-PROPARGYL-4H-PYRANO[2,3- d]PYRIMIDINE THẾ. Phổ nhiễu xạ tia X đơn tinh thể.

TỔNG HỢP CÁC HỢP CHẤT 1H-1,2,3-TRIAZOLE CÓ CHỨA VÒNG 4H-PYRANO[2,3-d]PYRIMIDINE VÀ D-GLUCOSE. HOẠT TÍNH SINH HỌC. Hoạt tính sinh học của các hợp chất 7a,c-h,j,m. Hoạt tính sinh học của các hợp chất 11a,c,e-g,i-k,m.

Hoạt tính sinh học của các hợp chất 20a,c,f,i,k. Hoạt tính chống oxy hóa của các dãy chất 1H-1,2,3-triazole .146 KIẾN NGHỊ VỀ NHỮNG HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO .147 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN .148 TÀI LIỆU THAM KHẢO .150 4 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN η (%) Hiệu suất phản ứng Ac2O Anhydride acetic 13 C NMR 13 C Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon-13) 1 H NMR 1 H Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton) COSY 1H-1H Correlated Spectroscopy (Phổ tương quan 1H-1H) DCM Dichloromethane DMF Dimethylformamide DMSO Dimethyl sulfoxide DMSO-d6 Dimethyl sulfoxide được deuteri hoá DPPH N,N-Diphenylpicrylhydrazyl Đnc Điểm nóng chảy HMBC Heteronuclear Multiple Bond Coherence spectroscopy (Phổ tương tác xa dị hạt nhân 1H−13C) HSQC Heteronuclear Single Quantum Coherence spectroscopy (Phổ tương tác gần dị hạt nhân 1H−13C) ESI Electrospray Ionization (Sự ion hoá bằng phun mù điện) IR Infrared spectroscopy (Phổ hồng ngoại) MS Mass Spectrometer (Phổ khối lượng) TLC Thin-layer chromatography (sắc kí lớp mỏng) 5 DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ SƠ ĐỒ TRONG LUẬN ÁN Trang Bảng 2. Tổng hợp các hợp chất 5a-k,m. Tổng hợp các hợp chất 7a,c-h,j,m.

Tổng hợp các hợp chất 9a-c,e-m. Tổng hợp các hợp chất 10a,c,e-m. Tổng hợp các hợp chất 11a,c,e-g,i-k,m. Tổng hợp các hợp chất 14a-d,f-l.

Tổng hợp các hợp chất 15a,c,f,i. Tổng hợp các hợp chất 16b,d,h,m. Tổng hợp các hợp chất 18a,c,f,i,k. Tổng hợp các hợp chất 19a,c,f,i,k.

Tổng hợp các hợp chất 20a,c,f,i,k. Hiệu suất tổng hợp một số chất lỏng ion. Số liệu phổ IR của các hợp chất 5a-k,m. Số liệu phổ 1H NMR của các hợp chất 5a-l.

Số liệu phổ 13C NMR của các hợp chất 5a-l. Các tương tác gần (HSQC) và xa (HMBC) của chất 5b. Số liệu phổ ESI-MS của các hợp chất 5a-k,m. Kết quả khảo sát chất xúc tác cho việc tổng hợp hợp chất 7a.

Số liệu phổ hồng ngoại của dãy các hợp chất 7a,c-h,j,m. Số liệu phổ 1H NMR của dãy các hợp chất 7a,c-h,j,m. Số liệu phổ 13C NMR của dãy các hợp chất 7a,c-h,j,m. Các tương tác gần trong phổ HSQC và các tương tác xa trong phổ HMBC của hợp chất 7d.

Số liệu phổ ESI-MS của dãy các hợp chất 7a,c-h,j,m. Số liệu phổ IR của các hợp chất 9a-c,e-m. Số liệu phổ 1H NMR của hợp chất 9a-c,e-m. Số liệu phổ 13C NMR của các hợp chất 9a-c,e-m.

Số liệu phổ IR của các hợp chất 10a,c,e-m. Số liệu phổ 1H NMR của các hợp chất 10a,c,e-m. Số liệu phổ 13C NMR của các hợp chất 10a,c,e-m. Số liệu phổ ESI-MS của các hợp chất 10a,c,e-m.

Số liệu phổ IR của các hợp chất 11a,c,e-g,i-k,m. Số liệu phổ1H NMR của các hợp chất a,c,e-g,i-k,m. Số liệu phổ13C NMR của các hợp chất 11a,c,e-g,i-k,m. Các tương tác gần trong phổ HSQC và tương tác xa trong phổ HMBC của chất 11a.

Số liệu phổ ESI-MS của các hợp chất 11a,c,e-g,i-k,m. Kết quả khảo sát chất xúc tác đối với tổng hợp hợp chất 14c. Số liệu phổ IR của các hợp chất 14a-d,f-l. Số liệu phổ 1H NMR của các hợp chất 14a-d,f-l.

Số liệu phổ 13C NMR của các hợp chất 14a-d,f-l. Số liệu phổ IR của các hợp chất 15a,c,f,i. Số liệu phổ 1H NMR của các hợp chất 15a,c,f,i. Số liệu phổ 13C NMR của các hợp chất 15a,c,f,i.

Các tương tác gần trong phổ HSQC và các tương tác xa trong phổ HMBC của hợp chất 15c. Số liệu phổ MS-ESI của các hợp chất 15a,c,f,i. Số liệu phổ IR của các hợp chất 16b,d,h,m. Số liệu phổ 1H NMR của các hợp chất 16b,d,h,m.

Số liệu phổ 13C NMR của các hợp chất 16b,d,h,m. Các tương tác gần trong phổ HSQC và các tương tác xa trong phổ HMBC của hợp chất 16b. Số liệu phổ ESI-MS của các hợp chất 16b,d,h,m. Số liệu phổ IR của các hợp chất 18a,c,f,i,k.

Số liệu phổ 1H NMR của các hợp chất 18a,c,f,i,k. Số liệu phổ 13C NMR của các hợp chất 18a,c,f,i,k. Số liệu phổ IR của các hợp chất 19a,c,f,i,k. Số liệu phổ 1H NMR của các hợp chất 19a,c,f,i,k.

Số liệu phổ 13C NMR của các hợp chất 19a,c,f,i,k. Số liệu phổ ESI-MS của các hợp chất 19a,c,f,i,k. Số liệu phổ IR của các hợp chất 20a,c,f,i,k. Số liệu phổ 1H NMR của các hợp chất 20a,c,f,i,k.

Số liệu phổ 13C NMR của các hợp chất 20a,c,f,i,k. Các tương tác gần (HSQC) và xa (HMBC) của hợp chất 20a. Số liệu phổ ESI-MS của các hợp chất 20a,c,f,i,k .Kết quả thăm dò hoạt tính sinh học của dãy chất 7a,c-h,j,m. Kết quả thăm dò hoạt tính sinh học của dãy chất 11a,c,e-g,i-k,m.

Kết quả thăm dò hoạt tính sinh học của các hợp chất 20a,c,f,i,k. Kết quả thăm dò hoạt tính quét gốc tự do DPPH của các hợp chất 1H- 1,2,3-triazole .144 DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ SƠ ĐỒ TRONG LUẬN ÁN Trang Hình 1. Công thức cấu tạo của các pyran. Một số khung cấu trúc của benzopyran.

Tính đa dạng của chất lỏng ion họ imidazoli. Các phản ứng được sử dụng trong luận án. Phổ IR (ở dạng chất lỏng tinh khiết) của propargyl acetoacetate. Cấu trúc đơn tinh thể tia X của 2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl azide.

Giản đồ XRD của clay Montmorillonite K10 (m-K10), clay Montmorillonite K10 hấp phụ Cu(0) (m-K10-Cu) và clay Montmorillonite K10 hấp phụ Cu nano (m-K10CuNPs). Ảnh TEM của chất xúc tác đồng trên Montmorillonite K10. Ảnh SEM của chất xúc tác đồng trên Montmorillonite K10. Phổ IR (KBr) của Cu@MOF-5.

Giản đồ XRD của Cu@MOF-5. Cấu trúc của hợp chất 5i tính toán bằng phổ nhiễu xạ tia X đơn tinh thể. Cấu trúc của hợp chất 10h theo phổ nhiễu xạ đơn tinh thể tia X. Cấu trúc của hợp chất 15c tính toán bằng phép đo nhiễu xạ đơn tinh thể tia X.