ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN






Phạm Mai Chi

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MỘT SỐ
THIOSEMICARBAZON CỦA QUINOLIN-4(1H)-ON THẾ

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

Hà Nội – Năm 2015

1


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN





Phạm Mai Chi

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MỘT SỐ

THIOSEMICARBAZON CỦA QUINOLIN-4(1H)-ON THẾ
Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
Mã số: 60440114

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

Cán bộ hướng dẫn:

TS. Trần Thị Thanh Vân
GS.TS Nguyễn Đình Thành

Hà Nội – Năm 2015

2


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn này, trước tiên cho em gử i lời cảm ơn chân thành tới
TS. Trần Thị Thanh Vân và GS.TS Nguyễn Đình Thành đã giao đề tài, tận tình
hướng dẫn và chỉ bảo em trong suốt thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các Thầy, cô trong bộ môn Hoá Hữu Cơ, các
anh chị, các bạn và các em trong phòng Tổng Hợp Hữu Cơ I đã luôn tạo điều kiện,
động viên, trao đổi và giúp đỡ em hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.
Hà Nội, tháng 12 năm 2015
Học viên
Phạm Mai Chi

1



CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT

13

C NMR

: 13C-Nuclear Magnetic Resonance (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân
carbon-13)

DMSO-d6

: Dimethyl sulfoxide được deuteri hóa

Đnc

: Điểm nóng chảy

IR

: Infrared Spectroscopy (Phổ hồng ngoại)

MS

: Mass Spectrometry (Phổ khối lượng)

1

H-1H COSY : 1H-1H Correlated Spectroscopy (Phổ tương quan 1H-1H)

1


H NMR

:1H-Nuclear Magnetic Resonance (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân
proton)

HMBC

: Heteronuclear Multiple Bond Coherence (Phổ tương tác xa 13C-1H)

HSQC

:Heteronuclear Single Quantum Correlation (Phổ tương tác gần
1
H)

δ

: Độ chuyển dịch hóa học

PPA

: Axit polyphotphoric

2

13

C-



MỞ ĐẦU
Từ thời xa xưa, người ta đã biết điều chế và sử dụng một số hợp chất hữu cơ
trong đời sống như: giấm, chất màu hữu cơ, rượu etylic... Ngày nay cùng với sự
phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật nói chung và hoá học nói riêng, hoá học
về tổng hợp các hợp chất hữu cơ cũng ngày càng phát triển nhằm tạo ra các hợp chất
phục vụ cho đời sống của con người, đặc biệt là các chất có hoạt tính sinh học cao đối
với cơ thể người và sinh vật. Các hợp chất này ngày càng trở nên có ý nghĩa quan
trọng và được áp dụng vào lĩnh vực y học chữa trị các căn bệnh hiểm nghèo, nâng cao
sức khỏe cho người và động vật.
Như chúng ta đã biết, quinolin-4(1H)-on là hợp chất hữu cơ đi từ dẫn xuất
của quinolon với hoạt tính sinh học cao, chẳng hạn như chống viêm, kháng nấm,
kháng khuẩn, có trong thuốc chống co giật, giảm đau [6, 17]…Ngoài ra các dẫn
xuất của quinolon được sử dụng như chất xúc tác, chất ức chế ăn mòn, chất bảo
quản. Đây còn là hợp chất trung gian trong quá trình tổng hợp các chất có hoạt tính
sinh học cao. Chính vì vậy hợp chất này đã được các nhà khoa học nghiên cứu và
gắn thêm những nhóm thế khác nhau để được những hợp chất có hoạt tính sinh học
đa dạng phong phú. Một số dẫn xuất của quinolon được phân lập từ thiên nhiên,
hoặc cũng có thể tổng hợp theo phương pháp tổng hợp toàn phần.
Người ta còn biết rằng, thiosemicarbazon là họ các hợp chất quan trọng có
nhiều hoạt tính sinh học đa dạng như khả năng kháng khuẩn, kháng nấm, kháng
virut, chống ung thư [9], chống sốt rét, ức chế ăn mòn và chống gỉ sét [11,19]. Sở dĩ
họ thiosemicarbazon của monosaccaride có hoạt tính sinh học là do có hợp phần
phân cực monosaccaride làm cho các hợp chất này dễ hoà tan trong các dung môi
phân cực như nước, ethanol…Ngoài ra, các dẫn xuất của thiosemicarbazon còn có
khả năng tạo phức với nhiều kim loại. Những phức chất này cũng có hoạt tính sinh
học như hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm, kháng virut và chống ung thư. Mặt
khác, các dẫn xuất của carbohydrat là những hợp chất quan trọng có mặt trong
nhiều phân tử sinh học như acid nucleic, coenzym, thành phần cấu tạo của một số
virut, một số vitamin nhóm B. Do đó, các hợp chất này không những chiếm vị trí

đáng kể trong y dược học mà nó còn đóng vai trò quan trọng trong nông nghiệp nhờ

3


khả năng kích thích sự sinh trưởng, phát triển của cây trồng, ức chế sự phát triển
hoặc diệt trừ cỏ dại, sâu bệnh. Chính vì vậy ngày nay càng nhiều các hợp chất
thiosemicarbazon đã được tổng hợp và nghiên cứu tính chất [14].
Với mục đích góp phần vào việc nghiên cứu về lĩnh vực hoá học của các
monosacarid, đã tiến hành nghiên cứu tổng hợp một số dẫn xuất của 4-hydroxy-2methylquinolin-3-carbaldehyd thế với D-glucosamin hydrochloride. Để thực hiện
mục đích này, luận văn đã thực hiện một số nhiệm vụ chính sau:
+ Tổng hợp một số quinolin-4-ol thế.
+ Tổng hợp một số dẫn xuất của quinolin-4-ol.
+ Tổng hợp một số dẫn xuất N-(4-hydroxy-2-methylquinolin-3-yl)methylen
D-Glucosamon

từ

4-hydroxy-2-methylquinolin-3-carbaldehyd

thế

với

D-

glucosamin hydrochloride.
Nghiên cứu cấu trúc các dẫn xuất đã tổng hợp được bằng phương pháp phổ
hồng ngoại, phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H NMR và
(COSY, HSQC, HMBC).


4

13

C NMR) và phổ 2 chiều


Chương 1- TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ THIOSEMICARBAZID
1.1.1. Tổng hợp thiosemicarbazid
Thiosemicarbazid là hydrazide của acid thiocarbamic. Nó tồn tại ở dạng tinh
thể màu trắng, có điểm nóng chảy 183C và độ tan trong nước khoảng 10% [1,3]
được tổng hợp bằng các cách sau đây:
1.1.1.1. Phản ứng của isothioxyanat và hydrazin
R3

R4
R1

N

C

S

+

N


R3

N

R1
N

N

R2

R2

H

S

N

H

R4

Đây là phương pháp thông dụng nhất để tổng hợp các thiosemicarbazid,
nhưng hợp chất isothioxyanat lại dễ bị thuỷ phân do vậy rất khó bảo quản [5,11].
1.1.1.2. Phản ứng khử thiosemicarbazon bằng NaBH4
Phản ứng này chỉ dùng để tổng hợp các dẫn xuất với R2 = H, mono, di hoặc
tri của thiosemicarbazid (không điều chế được các dẫn xuất tetra-, penta-).
S
R4


H

NaBH4

N
N

NH

R3

R1

S
R1

N
R4

N

N

H

R3

1.1.1.3. Phản ứng của hydrazin với các dẫn xuất của acid thiocarbamic
Các hydrazin thế phản ứng với các dẫn xuất của acid thiocarbamic cho các

thiosemicarbazid tương ứng. Hiệu suất của phản ứng này dao động từ 66%-73%
phụ thuộc vào ảnh hưởng của các phản ứng phụ:
S

R3

R5

N NH
R4

+

X

R5
N

- HX

R1

S
R1

N
R4

R2


N
R3

X= Cl; OAlk; SAlk; NH2(C=S)S; (ROOC)S

5

N
R2


TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. Nguyễn Đình Thành (2010), Cơ sở hóa học hữu cơ, NXB Đại học Quốc Gia Hà
Nội, Hà Nội.
2. Nguyễn Đình Thành (2011), Các phương pháp phổ ứng dụng trong hóa học,
NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
3. Nguyễn Minh Thảo (2001), Tổng hợp hữu cơ, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội,
Hà Nội.
4. Nguyễn Minh Thảo (2001), Hóa học các hợp chất dị vòng, NXB Giáo dục, Hà
Nội.
Tiếng Anh
5. B Bhudevi, P Venkata Ramana, Anwita Mudiraj & A Ram Reddy(2009) Vol.
48B, “Synthesis of 4-hydroxy-3-formylideneamino-1H/methyl/ phenylquinolin2-ones”, Indian Journal of Chemistry, pp.255-260.
6. Bhupendra Mistry., Smita Jauhari., (2010), “Synthesis and characterization of
some quinoline based azetidinones and thiazolidinones as antimicrobial agents”,
Archives of Applied Science Research 2(6), pp. 332-343.
7. Carla Prata, Nathalie Mora, Jean-Michel Lacombe, Jean-Claude Maurizis,
Bernard Pucci, (1999), “Synthesis and surface-active properties of glycosyl
carbamates and thioureas”, Carbohydrate Research 321(1-2), pp. 4-14.

8. El-hossain ali mohamed, (1991), “On step synthesis of 4-hydroxycarbostyrils
VI”, Jour.Chem.Soc.Pak.Vol.13, pp. 166-168.
9. Farhalulah, Diptesh Sil, Brajendra K.Tripathi, Arvi K.Srivastava, (2004),
“Synthesis and glucose-6-phosphatase inhibitory activity of alkanoic acid
esters”, Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 14(10), pp. 2571-2574.
10. Giorgos Athanasellis, Georgia Melagraki, Haralambos Chatzidakis, Antreas
Afantitis, Anastasia Detsi, Olga Igglessi-Markopoulou, John Markopoulos,

6


(2004), “Novel Short-Step Synthesis of Funtionalized γ-Phenyl-βhydroxybutenoates and their cyclization to 4-hydroxycoumarins via the Nhydroxybenzotriazole methodology”, Synthesis11, pp.1775-1782.
11. Khamis E., Ameer M.A., Alandis N.M., Al-Senani G,. (2000),“Effect of
thiosemicarbazones on corrosion of steel in phosphoric acid produced by wet
process”,Corrosion: The Journal of Science and Engineering56(2), pp.127-138.
12. Laszlo Somogyi, (1979), “Structure and reactions of aldose semicarbazone and
thisemicarbazone derivatives under acetyling conditions”, Carbohydrate
Research 75, pp.325-330.
13. Li Qing-han., Zhao Zhi-gang., Chen Shu-hua., (2007)., “Efficient synthesis of
thiosemecarbazone under microwave irradiation”,Chemical Research and
Appication 9, pp.1011-1016.
14. Li Z.G., Wang Q.M., Huang J. M., (2001), The Preparation of Organic
Intermediates, 2nd Ed, Chemical Industry Press, BeiJing, pp. 66.
15. Miguel Angel Alonso., J. Ignacio Ubeda., Carmen Avendano., J.Carlos
Menendez., Mercedes Villacampa., (1993), “New Findings on the VilsmeierHaack Approach to Quinoline derivatives”, Tetrahedron 49(46), pp.1099711008.
16. Moaz M. Abdou, (2014), “Chemistry of 4-Hydroxy-2(1H)-quinolon. Part 1:
Synthesis and reactions”, Arabian Journal of Chemistry, pp. 1-13.
17. Mohammad Mumtaz Alam., Akranth Marella., Mymoona Akhtar., Asif Husain.,
(2013), “Microwave assisted on pot synthesis of some pyrazole derivatives as a
safer anti-inflammatory and analgesic agents”, Acta Polpniae PharmaceuticaDrug Research 70(3), pp. 435-441.

18. Nevagi R.J., Dhake A.S., (2013), “Antibacterial activity of thiosemicarbazide
derivatives”,Der Pharma Chemica 5(2), pp. 45-49.
19. Otero L., Vieites M., Boiani L., et al (2006), “Novel antitrypanosomal agents
based on palladium nitrofurylthiosemicarbazone complexes: DNA and redox
metabolism as potential therapeutic targets”, Journal of Medicinal Chemistry
49, pp. 3322-3331.
20. Shen Gu., Jean-Cristophe Brouet., Norton P.Peet, and John D. Williams.,
(2009), “Survey of Solvents for the Conrad-Limpach Synthesis of 4Hydroxyquinolones”, Synthetic Communications 39, pp. 1563-1569.

7


8


1