p

BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC
. . . .

0

Dược HÀ NỘI

OOO .
0

..............

ĐÀO ANH THÁI

TỔNG HỢP MỘT SỐ DAN CHAT HYDRAZON CỦA
RIMIFON VÀ THẢM DÒ TÁC DỤNG SINH HỌC
(KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP D ư ợ c s ĩ KHOÁ 1997-2002)

Giáo viên hướng dẫn

Ts. Phạm Thị Minh Thuỷ
Ts. Ngô Mai Anh

Nơi thực hiện

DỘ MÔN HOÁ HŨU CO TDƯÒNG
DẠI HỌC D.ược HÀ NỘI

Thời gian thực hiện

H à nộí- 2 0 0 2

01/03/2002'-20/05/2002


LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc tới

TS: Phạm Thị Minh Thuỷ
TS: Ngo Mai Anh
Cùng toàn thể các thầy cô giáo & anh chị em kỹ thuật viên bộ
môn hoá hữu cơ trường ĐH Dược Hà nội.
Đổng thời tôi cũng xin chân thành cảm ơn tới sự giúp đỡ của:
-

TS: Đỗ Ngọc Thanh - Phòng thí nghiệm TT ĐH Dược đã giúp tôi đo

phổ hồng ngoại & tử ngoại của các chất tổng hợp được
- TSKH: Cao Văn Thu & kỹ thuật viên bộ môn công nghiệp dược
trường ĐH Dược Hà nội đã giúp tôi thăm dò tác dụng của các chất tổng hợp
- Ban giám hiệu, các phòng ban, các bộ môn cùng toàn thể cán bộ
nhân viên trong trường đã tạo điều kiện tốt cho tôi hoàn thành đề tài này.
Hà nội, ngày 20/5/2002
Sinh viên


Chú giải chữ viết tắt trong khoá luận:


DMF: Dimelhylíòrmamnid
KLPT: Khối lượng phân tử.
SKLM: Sắc khí lớp mỏng.
IR: Phổ hồng ngoại.
UV: Phổ tử ngoại.


MỤC LỤC
Mục lục.............................................................................................................................1
Đặt vấnđề.........................................................................................................................2
Phần I - Tổng q u an ........................................................................................................ 3
I. Bệnh lao và thuốc điều t r ị ....................................................................................3
II. Cấu trúc hoá học và tác dụng sinh học của isoniazid.................................... 5
1. Cấu tạo và tính chất hoá học...........................................................................5
2. Tác dụng sinh học của isoniazid....................................................................
III. Dẫn chất hydrazon và tác dụng dược lý..........................................................7
1. Phương pháp điều chế các hydrazon.............................................................7
2. Tác dụng sinh học của hydrazon................................................................... 9
Phần I I ......... ...................!............. .............................................................................. 13
Thực nghiệm và kết q u ả ............................................................................................. 13
I. Thực ngh iệm ........................................................................................................ 13
1. Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu............................!................... 13
2. Phương pháp nghiên cứu............................................................................... 14
II. Kết quả nghiên cứu.......................................................................................... 16
II. 1. Tổng hợp nguyên liệu trung g ia n :........................................................ 16
11.2.1. Tổng hợp isonicotinoylhydrazon của camphor (chất I)................... 18
11.2.2. Tổng hợp isonicotinoyl hydrazon của oxypinocamphon (chất II) 19
11.2.3. Tổng hợp isonicotinoyl hydrazon của aldehyd cinamic (chất III) 20
11.2.4. Tổng hợp isonicotinoyl hydrazon của acid pinonic (chất IV )......21

11.2.5. Tổng hợp isonicotinoyl hydrazon của aceton (chất V ).................. 22
11.2.6. Tổng hợp isonicotinoyl hydrazon của citral (chất V I ) .................. 23
11.2.7. Tổng hợp isonicotinoyl hydrazon của antipyrin (chất V II).......... 24
11.2.8. Tổng hợp isonicotinoyl hydrazon của pyramidon (chất V III)......25
11.2.9. Kiểm tra độ tinh khiết và xác định cấu trúc................:................... 30
III. Thăm dò tác dụng sinh h ọ c ............................................................................32
1. Nguyên tắc thử................................................................................................32
2. Môi trường.......................................................................................................32
3. Sinh vật kiểm định..........................................................................................33
4. Chuẩn bị mẫu th ử ...........................................................................................33
5. Cách tiến hành................................................................................................ 33
Phần III..........................................................................................................................39
Kết lu ậ n .........................................................................................................................39
Tài liệu tham khảo.......................................................................................................40
6

1


ĐẶT VÂN ĐỂ
Bệnh lao là bệnh xuất hiện rất sớm trong lịch sử y học. Trước đây bệnh
này được coi là bệnh khá nguy hiểm, tỷ lệ người bệnh chết rất cao. Điều này
do vi trùng lao có khả năng kháng thuốc rất nhanh, cùng với chưa có phác đồ
điều trị chuẩn. Từ thế kỷ 19, con người đã có những hiểu biết khoa học hơn về
bệnh lao, cùng với điều đó là sự ra đời của hàng loạt các loại thuốc kháng sinh
và thuốc điều trị bệnh lao.
Bệnh lao có lúc đã được coi là có thể thanh toán được. Nhưng hiện nay
bệnh lao đang trở lại và là nguyên nhân hàng đầu gây tử vong trong số những
người trẻ tuổi và trưởng thành trên thế giới.
Điều trị bệnh lao đã trở nên khó khăn hơn, thách thức hơn, do sự phát

triển của lao kháng thuốc mạnh. Mặt khác do sự liên quan của bệnh lao với
bệnh AIDS và sự gia tăng đáng kể bệnh lao phổi và bệnh nhiễm khuẩn do vi
khuẩn gây ra.
Thực tế ở nước ta hiện nay bệnh lao đang trở lại mạnh mẽ và là vấn đề
nhức nhối của xã hội. Vấn đề dựng phác đồ chuẩn điều trị bệnh lao đang được
chú ý đến, trong các phác đồ ấy,isoniazid vẫn được coi là thuốc đứng hàng đầu
trong điều trị này. [7], [16], [17].
Từ isoniazid các nhà khoa học đã tổng hợp ra nhiều dẫn chất có tác
dụng sinh học phong phú như: kháng lao, kháng khuẩn, kháng mấm...
Do sự phong phú về khả năng tổng hợp và sự đa dạng về tác dụng sinh
học của dãy chất hydrazon đã hướng chúng tôi tổng hợp dẫn chất của dãy này.
Trong công trình này chúng tôi dự kiến 2 mục tiêu:
1. Tổng hợp một số dẫn chất hydrazon của isoniazid.
2. Thăm dò tác dụng sinh học của chúng.
Chúng tôi hy vọng công trình này góp phần vào việc tìm kiếm ra các
thuốc mới, góp phần vào việc điều trị bệnh lao ở nước ta.

2


PH Ầ N I - T Ổ N G QUAN
I. BỆNH LAO VÀ THUỐC ĐIỀU TRỊ

a)

Bệnh lao là bệnh do vi khuẩn Mycobacterium tuberculosis. Đó là loại

vi khuẩn hình que, kích thước dài khoảng 2-5 |im, chúng không có vỏ, không
có lông và không hình thành nha bào. Thực khuẩn lao có một lớp sáp bao
quanh phần vách tế bào.

Thực khuẩn lao có thể sống trong đại thực bào gây tổn thương đặc hiệu
gọi là bã đậu và trong một số điều kiện có thể nằm im trong trạng thái “ngủ”,
tồn tại nhiều năm trong cơ thể.
Vi khuẩn lao có thể xâm nhập vào cơ thể theo hai con đường chính: đó
là đường tiêu hoá và đường hô hấp, lây truyền do đường hô hấp gây ra căn
bệnh lao phổi và chiếm tới 90% các trường hợp bị lao. Lây truyền qua đường
tiêu hoá gây ra các bệnh khác như: lao ruột, lao hạch, lao màng não, lao
xương, lao thận...
Lao là bệnh mãn tính kéo dài nhiều năm, có rất nhiều biểu hiện khác
nhau trên lâm sàng.
Trong căn nguyên mắc lao, quan hệ tương tác giữa cơ thể và thực khuẩn
là một vấn đề đáng chú ý. Một cơ thể bị thực khuẩn xâm nhập và tồn tại nhiều
năm cũng có thể không bao giờ phát bệnh. Đây chỉ là trạng thái nhiễm lao, có
thể phát hiện bằng các nghiệm pháp sinh học với một chất tubeculin (chất
dược chiết từ môi trường nuôi cấy thực khuẩn). Nguyên nhân khiến nhiễm lao
trở thành bệnh lao mất thăng bằng miễn dịch, có sự giảm sút sức đề kháng của
cơ thể. Các yếu tố gây suy giảm sức đề kháng như: suy dinh dưỡng, lao động
nặng nhọc, môi trường thiếu vệ sinh, rối loạn hoạt động nội tiết, có thai và
sinh nở, nhiễm HIV...
Theo thống kê của tổ chức y tế thế giới cho biết một phần ba dân số
mang trong mình vi khuẩn bệnh lao và bệnh lao có thể giết chết 2-3 triệu
người /ln ăm . ở Việt Nam, 1.5% dân số có nguy cơ nhiễm lao mỗi năm, hàng
năm có khoảng 110.000 người mắc bệnh lao mới, trong đó có khoảng 50.000

3


có phản ứng BK dương tính, cứ 100.000 người thì có 60 người tử vong do
bệnh lao. [7]
Thấy được tác hại to lớn đe doạ khủng khiếp cướp đi số lượng sinh

mạng lớn như vậy. Tổ chức y tế thế giới (WHO) triển khai chương trình chống
bệnh lao rộng khắp trên thế giới và các thuốc chống lao mới được khuyến
khích tìm tòi.
b. Thuốc điều trị bệnh lao hiện nay có giá trị hơn cả vẫn là

6

loại:isoniazid, rifampicine, pyrazinamide, streptomycine, ethambutol, thiacetazon và
điều trị theo 2 nguyên tắc. [7], [16]
Phối hợp các thuốc để hạn chế khả năng kháng thuốc của vi
khuẩn.
Điều trị theo hai giai đoạn:
+ Giai đoạn tấn công: dùng thuốc hàng ngày.
+ Giai đoạn duy trì dùng thuốc cách ngày: mỗi tuần dùng 2-3 lần.
Hiệp hội chống lao quốc tế khuyên cáo nên dùng theo công thức sau:
2HRZ/4HR. Công thức đó có nghĩa là 2 tháng đầu dùng 3 loại thuốc
isoniazid, rifampicine, pyrazinamide, 4 tháng
rifampicine. c ả đợt điều trị là

6

sau

dùng

isoniazid và

tháng.

Sau đây là liều lượng của một số thuốc chống lao theo khuyến cáo của

hiệp hội chống lao quốc tế.
Tên thuốc
isoniazid
streptomycine
rifampicine
pyrazinamide
ethambutol

Liều (mgthuốc/kg thể trọng)
Dùng hàng ngày
Dùng cách ngày
5
15
15-20
15-20
15
50x3 lần/ tuần
35
75x2 lần/ tuần
30x3 lần/ tuần
25 (trong 2 tháng) sau đó 15
45x2 lần/ tuần
1 0

ở Việt Nam chương trình chống lao quốc gia đã đề xuất 2 công thức
điều trị lao trong 9 tháng như sau:

4



- 3SHZ/6S H
2

2

tức là 3 tháng đầu dùng hàng ngày 3 loại thuốc

streptomycine, isoniazid, pyrazinamide,
isoniazid

2

6

tháng sau dùng streptomycine và

lần một tuần.

- 3REH/6R E H tức là 3 tháng đầu dùng hàng ngày 3 loại thuốc
2

2

2

rifampicine, ethambutol, isoniazid,

6

tháng sau dùng 2 lần một tuần [7].


Trên đây là một vài nét về bệnh lao và các phác đồ điều trị. Trong số tất
cả các thuốc dùng để điều trị bệnh này thì isoniazid vẫn là thuốc đứng hàng
đầu. Do nó có một số ưu điểm hơn hẳn các thuốc chữa lao khác, nó có tác
dụng với tất cả các thể lao.
II. CẤU TRÚC HOÁ HỌC VÀ TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA ISONIAZ1D.

1. Cấu tạo và tính chất hoá học.
isoniazid là hydrazid của acid isonicotinic có công thức như sau:
o
II
c -n h -n h

2

A
1 0 }

N

a.

Lý tính: Bột kết tinh màu trắng, không mùi, dễ tan trong nước, ít tan

trong cloroform, ether. Dung dịch 5%, trong nước có pH = - . Nhiệt độ nóng
6

8

chảy 170-174°c. [ ], [3]

2

b. Hoá tính:
- Phản ứng của nhân pyridin
+ Đốt chế phẩm với với Na C 0 sẽ giải phóng pyridin có mùi đặc biệt.
2

3

+ Đun chế phẩm với 1-clo - 2,4 dinitrobenzen và kiềm sẽ có màu cà phê
đỏ rồi chuyển dần thành đỏ
+Tác dụng với C uS0 tạo thành phức màu xanh da trời.
4

5


Ngoài ra còn tạo phức với carbon, kẽm, mangan.
- Phản ứng của nhóm hydrazin
+ Nhóm hydrazin dễ bị oxy hoá nên có thể khử hoá thuốc thử Fehling
và dung dịch bạc nitrat trong N H 3, hoặc với các chất oxy hoá khác.

o

o

II

II


C-NH-NH,

C-O-H

+ Phản ứng ngưng tụ với các aldehyd, ceton để tạo các hydrazon, có
điểm chảy xác định:

o
o = c - NH - N = C- R,

C-NH-NHo

0

"n

+ o = c - R,

0

+ H ,0

'N '

R«,

2. Tác dụng sinh học của isoniazid.
Isoniazid có tác dụng kìm hãm đối với thực khuẩn lao phát triển chậm,
có tác dụng diệt đối với vi khuẩn lao phát triển nhanh.
ở dạng thuốc uống được hấp thụ gần như hoàn toàn, có khả năng

khuếch tán đến hầu hết các tổ chức, kể cả dịch não tuỷ và bã đậu.
Isoniazid dễ dàng thấm qua màng tế bào, ức chế quá trình sinh tổng hợp
acid mycolic là một thành phần quan trọng của thành tế bào Mycobacteria.

6


Trong điều trị người ta thường phối hợp isoniazid với các thuốc khác
(như đã thấy ở các phác đồ điều trị trên), nhằm tăng hiệu quả tác dụng của
thuốc cũng như giảm liều và sự kháng lại thuốc của trự c khuẩn lao.
III. DẪN CHẤT HYDRAZON VÀ TÁC DỤNG Dược LÝ.

1. Phương pháp điều chế các hydrazon.
Sau đây chúng tôi xin trình bày một số phương pháp chính. [19], [1]
♦

1.1 Ngưng tụ các hydrazin với các hợp chất carbonyl.
Đây là phương pháp cơ bản để điều chế hydrazon, cũng như là để định
tính các hợp chất có nhóm carbonyl, aldehyd, ceton.
Sơ đồ phản ứng như sau:
Rị- c = o

+ n h 2- n h - r 3

^— >

r , - c = n - n h - r + h 2o
3

R2


R-2

Đây là phản ứng thuận nghịch nhưng thiên về chiều thuận nên không
cần loại nước.
Cơ chế phản ứng được giải thích như sau:
I
Do liên kết c= 0 phân cực mạnh, nguyên tử c tích điện dương, nên các
I
tác nhân ái nhân cộng hợp vào nhóm dễ dàng. Phản ứng thường xảy ra với sự
1

có mặt của một acid đế prôton hoá nhóm C —O
1

c

I

=

o

+

/ r

- »

c = o +H


I

<->

-C-OH

I

7

^ nỗ khả năng phản ứng.


Tiếp theo là cộng hợp ái nhân và loại nước.

-C-OH

+

NH2 - N H - R

3

-

C - OH
N H

2 -


-C-OH

>

NH-NH-R

NH-R.

-h20 a +h2o
\/

-c
-c =

N-NH-R

Xúc tác dùng cho phản ứng này là acid acetic hoặc acid vô cơ. Lượng
acid dùng làm xúc tác ảnh hưởng đến tốc độ của phản ứng. Nếu như nồng độ
acid quá cao làm cho các hydrazin chuyển sang dạng acid liên hợp làm giảm
khả năng tấn công vào nhóm carbonyl, tốc độ phản ứng bị chậm lại.
Mỗi một cặp hydrazin - carbonyl có một trị số pH đặc trưng.
0 = C -R ,
Ớ pH đó nồng độ

1

[NH2 - NH - R3] đạt giá trị cực đại.

R,

Tuy nhiên tuỳ hợp chất ban đầu và hydrazon tạo thành mà chọn dung
môi, xúc tác, nhiệt độ và thời gian phản ứng cho thích hợp.
1.2 Ngưng tụ hydrazin với một s ố dẫn chất của hợp chất carbonyl. [11
Hydrazin và các dẫn chất thế của nó có khả năng tạo hydrazon với một
số dẫn chất của hợp chất carbonyl như:
-

Thioceton: thiohexanon phản ứng với Phenylhydrazin ở 20°c tạo thành

phenylhydrazon của cyclohexanon:
>
-

Azometin: phản ứng xảy ra rất dễ dàng với các dẫn chất của hydrazin,

như phản ứng của Phenylhydrazin trong môi trường amoniac lỏng:

8


[ 0 ] - N H - N H + N H = C H -< 0 >
2

-

------ >

® -C H = N -N H -< 0 )

+NH


3

Oxim: phản ứng với các hydrazin tương tự azometin thường tiến hành

trong ethanol, xúc tác là acid acetic đặc:
C H ,- c =N-OH + NH r NH- < Õ > ------ >

CH,- c =N-NH- ( Õ > + NH,OH

CH

1.3

CH

K ết hợp muối diazoni với các hợp chất chứa nhóm methyl và

metylen hoạt động.
Các hợp chất trong phân tử có nhóm methyl hay metylen hoạt động khi
tác dụng với các muối diazoni tạo thành các arylhydrazon.

C H -CO-CH2-X + (C H -N+ =N)C
6

5

6

5


C H - CO - c - X
+ HC
II
n -n h -c h

1

6

3

6

1

5

Trong đó X là: COOC H5, -SO3H, -CN.
2

2. Tác dụng sinh học của hydrazon.
Tác dụng sinh học của hợp chất này rất đa dạng và phong phú. Có nhiều
chất đã được nghiên cứu và sử dụng làm thuốc có hiệu quả.
Sau đây là một số tác dụng chính.
2.1 Tác dụng kháng khuẩn
Đây là tác dụng quan trọng nhất của các hợp chất hydrazon. Nhưng
đáng chú ý nhất là dẫn chất của 5-Nitrofurfural có công thức chung

9



2.2. Tác dụng chống lao
Thực khuẩn gây bệnh lao là loại rất khó tiêu diệt, nên tác dụng kháng
lao của hydrazon là một đặc tính cực kỳ quý giá.
Năm 2000, các tác giả: Trần Viết Hùng, TS Nguyễn Quang Đạt, Lê
Ngọc Vân, Lê Thị Tập đã nghiên cứu tổng hợp và thủ tác dụng chống lao của
một số dẫn chất hydrazon và thiosemicarbazon của isatin và 5-halogen isatin.
Kết quả cho thấy các chất tổng hợp được đều có tác dụng mặnh trên chủng
M ycobacterium tuberculosis H RV. [ ]
3 7

2.3. Tác dụng chống khối

6

u của dẫn chất hydrazon.

Trong vài thập niên gần đây, do sự gia tăng của bệnh ung thư, người ta
đang chú ý đến việc nghiên cứu tạo ra các thuốc mới đặc biệt để thanh toán
bệnh nan y này. Trong quá trình nghiên cứu bước đầu người ta phát hiện ra
một số dẫn chất có cấu trúc hydrazon, có tác dụng kìm hãm sự phát triển của
các tế bào ưng thư. Đặc biệt đáng chú ý là các chất

o
CH -CH -C1
2

2


Bis N,N (2,2- dicloro ethylhydrazon của 5- nitrofurfuraldehyd)

n -n h -c -n h

2

o

NH
Bis Guanyl hydrazon của 5- nitrofurfurylglyoxan

10


2.4. Các tác dụng khác:
Ngoài các tác dụng trên, hydrazon còn có tác dụng khác như: điều trị
cao huyết áp, chống viêm, chống siêu vi trùng, chống sốt rét:
Ví dụ như Guabenz có tác dụng điều trị cao huyết áp
C1
CH=N-NH-C-NH
C1

2

NH

(Guabenz)
Hydrazin carboximidamid, 2 ([2,6 - dicloro phenyl metylen])

11



B ảngl: Một số dẫn chất hydrazon được sử dụng làm thuốc:
STT

Công thức

0= C-NH-N=CHy ^
1

2

(í ỉ i
V

T

"
OCH,

0=1C-NH-N=CH-rf N
J
i y j -OCH,
ũ 1)

T

Ií

OCH,


n
ũX
)
o = o

-C6H4rCH=N-NH-C=S

3

nh2

0=C-NH-N=C-CH=CH- / / \ \
1
1
x0
4

(Ệ Ị

CHS

Tên hoá học

Tên
thuốc

Tác dụng

Isonicotinoyl

hydrazon 3- metoxy
4-hydroxy benzal
dehyd

Ftivazid

Chống lao

Isonicotinoyl
Hydrazon
3, 4- dimetoxy
benzal- dehyd

Saluzid

Chống lao

Thiosemicarbazon
của 4- acetyl
aminobenzaldehyl

Tibion

Chống lao

Isonicotinoyl
Hydrazon của
furfuralaceton

Larusan


Chống lao

CH3-CH- 5

ch3

s

Thiosemicarbazon
của isopropyl
benzaldehyd

Cutizon

Chống lao

J - n -n h -c -n h 2

((
6

^ l l
n -n h -c -n h 2

1-Guanyl hydrazon
3-thiosemicarbazon
của indandion

NH

12

Tiogin

Chống lao


PHẦN II
THỰC NGHIỆM VÀ KÊT QUẢ
I. THỰC NGHIỆM

1. Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu.

a. Nguyên liệu dùng trong thực nghiệm.
isoniazid
camphor
aldehyl cinamic
oxypino camphon
acid pinonic
aceton
citral
antipyrin
pyramidon
Tinh dầu thông Việt Nam
ethanol
acid acetic đặc

b. Phương tiện nghiên cứu

. Sắc ký lớp mỏng trên bản mỏng sillicagel kieslgel 60F254
. Nhiệt độ nóng chảy đo trên máy Gallenkamp tại bộ môn hữu cơ trường
ĐH Dược Hà Nội.
. Phổ hồng ngoại ghi trên máy Perkinelmer tại phòng thí nghiệm trung
tâm trường ĐH Dược Hà Nội
. Phổ tử ngoại ghi trên máy Cary IEUV - Visible Spectrometer Varian tại
phòng thí nghiệm trung tâm trường ĐH Dược Hà Nội

13


. Thử tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm của các chất tổng hợp được theo
phương pháp khuếch tán trên đĩa thạch do D ĐVNII, tập 3 quy định.

Dụng cụ đun cách thuỷ

Phễu lọc Buchner

2. Phương pháp nghiên cứu.
Nguyên tắc:
Dựa trên phản ứng ngưng tụ của isoniazid với các hợp chất có nhóm
carbonyl.


Phản ứng tổng quát:

0=C-NH-NHi

CO-NH-N=C-Rị
+ o = C -Ri

H"

R,

15

Ro


sử dụng các phương pháp thực nghiệm trong hoá hữu cơ để tổng hợp
các chất dự kiến.
-

Theo dõi quá trình phản ứng bằng SKLM

-

Xác định độ tinh khiết của sản phẩm tổng hợp được bằng SKLM, đo
nhiệt độ nóng chảy.

-

Xác định cấu trúc của các chất tổng hợp dựa trên phân tích phổ IR, u v .

-

Thủ tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm dựa trên phương pháp khuếch
tán trên thạch, theo quy định của DĐVNII tập 3.
II. KẾT QUẢ NGHIÊN c ứ u .

Dựa vào khả năng phản ứng của isoniazid với các hợp chất có nhóm
carbonyl. Với mong muốn tìm ra các hợp chất mới có tác dụng sinh học,
chúng tôi đã làm phản ứng ngưng tụ của isoniazid với các hợp chất có nhóm
carbonyl.
II. 1. Tổng hợp nguyên liệu trung gian:
Acid pinonic và oxypinocamphon đều không có sẵn trong phòng thí
nghiêm. Chúng tôi tổng hợp acid pinonic và oxypinocamphon từ tinh dầu
thông. Quá trình này đi qua nhiều giai đoạn sau đây là các bước cụ thể.
II 1.1. Cất phân đoạn tinh dầu thông
Tinh dầu thông mà chúng tôi sử dụng là tinh dầu thông Việt nam là chất
lỏng linh động màu vàng nhạt, mùi đặc trưng không lẫn nước, tạp chất khác.
Để tách riêng a - pinen ra khỏi tinh dầu thông chúng tôi dựa vào độ sôi khác
nhau của a - pinen và Ị3 - pinen
_ ,
„
154 - 156°c .
Tinh dáu thông--- ^ r~ T ~~TĨ
&
Cất phân đoạn
7

7

a - pinen
Trung bình W urtz dung tích 500ml, cho vào 300ml tinh dầu thông lắp
sinh hàn ngang, đun cách cát, khi nhiệt độ lên đến 154 c thì bắt đầu hứng dịch

16

chảy ra, nhiệt độ lên đến 157° c thì ngừng cất. Thu được 190ml oc - pinen, hiệu
suất 63,3 %
II 1.2. Bản tổng hợp chất acid pinonic
Sơđồ

a - pinen

pjnonjc

oxypinocamphon

Trong bình cầu 200ml cho vào khoảng 750g đá đập nhỏ sau đó cho vào
79g kalipermanganat tinh khiết, tiếp tục cho vào 16.5g amonisulfat trung tính,
cuối cùng cho thật nhanh 34g a - pinen. Thêm 50ml nước cất, lắp máy khuấy,
tiến hành khuấy trong 3 giờ để tiếp đến 12 giờ thì thuốc tím mất màu hoàn
toàn, loại tủa mangandioxyd, rửa tủa 4 lần với 50ml nước thu được dịch lọc là
một dung dịch màu vàng cam, trong trường hợp dịch lọc chưa kiềm phải kiềm
hoá bằng dung dịch amonihydroxyd. Như vậy dịch lọc gồm có acidpinonic và
oxypinocamphon và có thể có acid norpinic ở dạng muối kali hoặc amoni.
II ỉ . 2.1 Tách riêng oxỵpinocamphon:
Dịch lọc kiềm hoá đem chiết bắng cloroform 4 lần mỗi lần 20ml, thu
được oxypinocamphon trong cloroform, đem cất thu hồi cloroform ta thu được
oxypinocamphon
II 1.2.2 Tách lấy a c id pinonic
Dịch lọc sau khi loại oxypinocamphon, acid hoá bằng dung dịch acid
sulfuric (50ml acid sulfuric đặc + 90ml nước ) acid pinonic đem giải phóng
chuyển sang dạng huyền phù nên dịch có màu sữa, để lâu tách iớp.
Chiết acid pinonic bằng cloroform 5 lần mỗi lần
cloroform đem rắc với

2

0

2 0

ml, gộp dịch chiết

ml nước để loại acid sulfuric có thể còn lại. Gạn

riêng cloroform làm khan bằng natri Sulfat, sau đó cất nước thu hồi clorofoim
thu được 18.2g acid pinonic ở dạng thô màu vàng giống như mật

17


Hoà tan acid pinonic thô trên bằng nước cất với lượng gấp
đun nóng, sau đó cho natri hydoxyd

1 0

8

lần

% đến môi trường kiềm nhẹ để chuyển

acid pinonic sang dạng muối natri.
Sau đó cô dung dịch norpinat natri sẽ kết tinh trước dạng mảnh mica.
Lọc loại norpinat natri. Dịch lọc là dung dịch natri pinonat, acid hoá dung

dịch bằng acid sulfuric

1 0

%, acid pinonic được giải phóng dưới dạng tự do,

chiết bằng cloroform 4 lần mỗi lần 20ml, làm khan bằng dung dịch natri Sulfat
khan, cất thu hồi cloroform để lạnh acid pinonic sẽ kết tinh màu vàng nhạt.
Thu hồi được 17. lg acid pinonic hiệu suất 51.6%
II.2.1. Tổng hợp isonicotinoylhydrazon của camphor (chất I)

+ HX)

+

Trong bình cầu dung tích 100ml cho vào đó 0,005 mol isoniazid
(0,685g) và 0,005 mol camphor (0,7g), thêm vào 15 ml alcol ethytic tuyệt đối,
thêm vài giọt acid acetic đặc làm xúc tác. Đun hồi lưu cách thuỷ trong 2,5 giờ.
Hỗn hợp sau phản ứng chuyển sang cốc thuỷ tinh 100 ml để lạnh, cho
hydrazon kết tinh hoàn toàn.
Lọc lấy tủa qua phễu Buchner, rửa tủa bằng 5 ml nước cất đã được làm
lạnh.
Tinh chế lại bằng cách hoà tan tủa trong DMF đến khi tan hoàn toàn,
lọc nóng kết tinh lại bằng nước cất theo tỷ lệ DMF: H20 = 1:1, để lạnh cho kết
tinh hoàn toàn, lọc thu tủa và sấy khô ở 60°c.
Thu được 0,5 g sản phẩm hiệu xuất 38,6%.
Hydrazon của camphor là tinh thể hình kim màu vàng, khó tan
trong nước và alcol, tan trong dimethylformamid (DMF).
Điểm nóng chảy 286°c - 287°c, kiểm tra độ tinh' khiết bằng sắc
ký lớp mỏng với hệ dung môi triển khai CHC13: MeOH = 90:10

18


Phổ tử ngoại có Ằ,maxDMF= 267
Phổ hồng ngoại cho các dải hấp thụ đặc trưng trong vùng.

3111,8
1665.3
1553.4
1410,1
1333.4
1138.5

%

cm
cm
cm
cm
cm
cm

' 1

" 1

- 1

1

' 1

' 1

VNH
V
c = 0

C-c arom atic

V™
V
VC.N
_C H 3

II.2.2. Tổng hợp isonicotinoyl hydrazon của oxypinocamphon (chất II)

Sơ đồ phản ứng:

HO

Trong bình cầu dung tích 100ml hoà tan 0,005 mol oxypinocamphon
(0,84 g) trong 15 ml alcol ethylic tuyệt đối, thêm vào đó 0,005 mol isoniazid
(0,685g), vài giọt acid acetic đặc làm xúc tác (5-7 giọt). Đun hội lưu cách thuỷ
trong 2,5 giờ. Theo dõi phản ứng bằng SKLM. Hỗn hợp sau phản ứng chuyển
sang cốc thuỷ tinh có mỏ

1 0 0

ml, để lạnh cho sản phẩm kết tinh hoàn toàn.

Lọc lấy tinh thể qua phễu Buchner, rửa sản phẩm bằng 5 ml nước cất đã
được làm lạnh.
Tinh chế lại sản phẩm bằng hỗn hợp DMF và nước theo tỷ lệ DMF:
H20 = 1:1, để lạnh cho kết tinh hoàn toàn, lọc thu tinh thể và sấy khô ở 60°c.
Thu được 0,61 g sản phẩm tinh thể hình kim màu trắng ngà.
Hiệu suất phản ứng 42,5%

19


Sản phẩm ít tan trong nước, ethanol, aceton, tan trong DMF
Điểm nóng chảy 175°c - 177°c.
Kiểm tra độ tinh khiết bằng SKLM với dung môi khai triển là hệ
dung môi CHCl3:MeOH=85:15
Phổ tử ngoại: À,max = 270(nm)
Phổ hồng ngoại có các đỉnh đặc trưng:
3112,5 cm-'
1668,3 cm

VNH
Vc=ũ

1410.5 cm-'
1333.6 cm
1138,9 cm

Vp,
H

'P y rid in
V
VC_N

' 1

" 1

- 1

.C H 3

II.2.3. Tổng hợp isonicotinoyl hydrazon của aldehyd cinamic (chất III)
A >

1

9

,

Trong bình cầu dung tích

100ml gồm có 0,005

mol aldehyd

cinamic(0,66 g), 15 ml alcol tuyệt đối, 0,005 mol isoniazid (0,685g), vài giọt
acid acetic đặc làm xúc tác. Đun hồi lưu cách thuỷ trong 2,5 giờ. Hỗn hợp sau
phản ứng chuyển sang cốc thuỷ tinh, để lạnh cho sản phẩm kết tinh hoàn toàn.

Lọc hút chân không qua phễu Buchner, rửa sản phẩm bằng 5 ml nước

Hoà tan sản phẩm bằng DMF đun hồi lưu cách thuỷ, lọc nóng kết tinh
lại bằng nước theo tỷ lệ DMF: H20 = 1:1, để lạnh cho kết tinh hoàn toàn, lọc

°c.

thu tinh thể và sấy khô ở 60

Thu được 1,06 g sản phẩm bột kết tinh màu vàng, hiệu suất 84,13%.

20


Sản phẩm ít tan trong nước, ethanol, aceton, tan tốt trong DMF
Nhiệt độ nóng chảy 212°c - 2 1 4 °c
Theo dõi phản ứng và kiểm tra độ tinh khiết bằng SKLM với
dung môi hoà tan DMF, dung môi khai triển là hệ CHCl3:MeOH=85:15
Phổ tử ngoại: : Ằ,maxDMF= 327(nm)
Phổ hồng ngoại có các đỉnh đặc trưng:

3338,5
2984,6
1643,9
1543,7
1407,6
1360,8

cm
cm

cm
cm
cm
cm

" 1

yNH

Vf c - H
Vfc = 0 ,C = N
V^C -C arom atic
V^Pyridin
[
V-CH 3

1

' 1

- 1

' 1

' 1

II.2.4. Tổng hợp isonicotinoyl hydrazon của acid pinonỉc (chất IV)
Sơ đồ phản ứng:
0=C -N H -N H ,

o
+

CO-NH-N

ỳ

COOH

COOH
+ H20

N
Tiến hành:
Trong bình cầu dung tích 100ml gồm có 0,005 mol acid pinonic
(0,92%), 0,005 mol isoniazid (0,685g), 15 ml alcol ethylic tuyệt đối, vài giọt
acid acetic đặc làm xúc tác. Đun hồi lưu cách thuỷ trong 2,5 giờ. Hỗn hợp sau
phản ứng chuyển sang cốc thuỷ tinh, để lạnh cho sản phẩm kết tinh hoàn toàn.
Lọc hút chân không lấy tinh thể qua phễu Buchner, rửa sản phẩm bằng
5 ml nước cất đã làm lạnh.
Hoà tan sản phẩm bằng DMF, kết tinh lại bằng nước cất theo tỷ lệ
DMF: H20 = 1:1, để lạnh cho kết tinh hoàn toàn, lọc thu tinh thể và sấy khô ở

60°c.

21


Thu được 0,35 g sản phẩm bột kết tinh màu trắng, hiệu suất 23,1%.

Nhiệt độ nóng chảy 238°c - 240°c.
Sản phẩm ít tan trong nước, ethanol, tan trong DMF
Theo dõi phản ứng và kiểm tra độ tinh khiết bằng SKLM với
dung môi hoà tan DMF, dung môi khai triển là hệ CHCl3:M eOH =85:15
Phổ tử ngoại: : A,maxDMF=271(nm)
Phổ hồng ngoại có các đỉnh đặc trưng:
3212,9
2951,8
1663,6
1544,0
1411,7
1296,9

cm
cm
cm
cm
cm
cm

' 1

^ O -H

' 1

^ C - C H 3 , CH 2

' 1

^ C = 0 ,^ C = N

VC -C arom atic
V’ Pyridin

' 1

’ 1

" 1

II.2.5. Tổng hợp isonicotinoyl hydrazon của aceton (chất V)
Sơ đồ phản ứng:
CH,
0=C-NH-NHn

CO-NH-N =C-CH,
+ CH -C-CH
3

->

3

+ H ,0

N
Ồ
Tiến hành:
Trong bình cầu dung tích lOOml gồm có 0,005 mol aceton (0,29g),

0,005 mol isoniazid (0,685g), vài giọt acid acetic đặc làm xúc tác. Khuấy đun
hồi lưu cách thuỷ hỗn hợp phản ứng trong 2,0 giờ. Hỗn hợp sau phản ứng
chuyển sang cốc thuỷ tinh, để lạnh cho sản phẩm kết tinh hoàn toàn.
Lọc hút chân không thu được tủa, rửa sản phẩm bằng 5 ml nước cất đã
làm lạnh.
Kết tinh lại sản phẩm bằng alcol ethylic 95°, lọc thu tinh thể và sấy khô
ở 60°c.

22