BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA HĨA HỌC
------------------------------

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
CHUN NGÀNH HÓA HỮU CƠ

KHẢO SÁT PHẢN ỨNG TỰ CHUYỂN HÓA CỦA
STICTIC ACID DƯỚI ẢNH HƯỞNG CỦA LEWIS ACID
TRONG DUNG MÔI DIMETHYLFORMAMIDE

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TS. Dương Thúc Huy
SINH VIÊN THỰC HIỆN: Lợi Minh Tâm
MÃ SỐ SINH VIÊN: K40.106.090

TPHCM. THÁNG 4 NĂM 2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA HĨA HỌC
------------------------------

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
CHUN NGÀNH HÓA HỮU CƠ

KHẢO SÁT PHẢN ỨNG TỰ CHUYỂN HÓA CỦA
STICTIC ACID DƯỚI ẢNH HƯỞNG CỦA LEWIS ACID
TRONG DUNG MÔI DIMETHYLFORMAMIDE

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TS. Dương Thúc Huy
SINH VIÊN THỰC HIỆN: Lợi Minh Tâm
MÃ SỐ SINH VIÊN: K40.106.090

TPHCM. THÁNG 4 NĂM 2018


LỜI CẢM ƠN
Đề tài khóa luận này được hồn thành tại phịng Bộ mơn Hóa Hữu cơ thuộc Khoa
Hóa Học, trường Đại học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh. Để có được bài luận ngày
hơm nay là sự cố gắng và là thành quả sau nhiều tháng nỗ lực, miệt mài trên phịng thí
nghiệm, cũng như là thành quả của quá trình học tập và rèn luyện trong suốt bốn năm
trên giảng đường. Trong khoảng thời gian đó, những người thầy, người cơ, bạn bè và
gia đình ln bên cạnh, dìu dắt, động viên và tạo mọi điều kiện hỗ trợ cho em. Để tri ân
tấm lịng đó, em xin được gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến:
Thầy Dương Thúc Huy, người thầy đã trực tiếp hướng dẫn, ln bên cạnh đốc thúc,
tận tình chỉ dạy và chia sẻ những kiến thức cùng những kinh nghiệm vơ cùng q báu.
Thầy cơ trong Khoa Hóa đã giảng dạy, truyền đạt những kiến thức chuyên môn,
song song đó là những kỹ năng thực nghiệm để em có đủ nền tảng, cơ sở và cơng cụ để
hồn thành khóa luận.
Các bạn cùng thực hiện đề tài trong phịng thí nghiệm và các em Khóa 41, những
người bạn, người em ln kề vai sát cánh, cùng động viên, góp ý và hỗ trợ nhau trong
suốt quá trình thực hiện đề tài.
Và nhân đây, em xin cảm ơn gia đình. Gia đình là nguồn tiếp thêm cho em sức mạnh
và luôn là chỗ dựa tinh thần vững chắc.
Cuối cùng, em rất mong nhận được sự nhận xét, đóng góp và phê bình từ những
thầy cơ trong Hội đồng phản biện và bạn đọc để bài luận có thể được hồn thành tốt hơn.
Em xin chân thành cảm ơn.
SINH VIÊN THỰC HIỆN


i


MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................i
MỤC LỤC ..................................................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU .................................................iv
DANH MỤC BẢNG BIỂU ...........................................................................................v
DANH MỤC HÌNH ẢNH ............................................................................................vi
DANH MỤC SƠ ĐỒ .................................................................................................. vii
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... viii
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .........................................................................................1
1.1. Stictic acid ................................................................................................................ 1
1.2. Các phản ứng đã nghiên cứu trên stictic acid ........................................................... 3
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM....................................................................................5
2.1. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị ........................................................................................ 5
2.1.1. Hóa chất .......................................................................................................... 5
2.2.2. Dụng cụ, thiết bị ............................................................................................. 5
2.2. Điều chế xúc tác ....................................................................................................... 6
2.3. Khảo sát phản ứng tự chuyển hóa của stictic acid dưới ảnh hưởng của Lewis acid
trong dung môi dimethylformamide ................................................................................6
2.3.1. Phản ứng chuyển hóa ...................................................................................... 6
2.3.2. Khảo sát phản ứng chuyển hóa ....................................................................... 8
2.3. Nghiên cứu cấu trúc và tính chất .............................................................................. 8
2.3.1. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân NMR ................................................................. 8
2.3.2. Số liệu phổ định danh cơ cấu sản phẩm ......................................................... 8
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................................10
3.1. Phản ứng tự chuyển hóa của stictic acid trong dung mơi DMF ............................. 10
3.1.1. Sơ đồ phản ứng ............................................................................................. 10

3.1.2. Phản ứng cộng nucleophile (AN) .................................................................. 10
3.1.3. Phản ứng thế nucleophile trên nhân thơm (SNAr) ........................................ 11
3.1.4. Phản ứng dimer hóa ...................................................................................... 11
3.2. Biện luận cấu trúc sản phẩm................................................................................... 11
3.2.1. Cấu trúc sản phẩm SU0 ................................................................................ 11
3.2.2. Cấu trúc sản phẩm SU1 ................................................................................ 12
ii


3.2.3. Cấu trúc sản phẩm SU3 ................................................................................ 13
3.3. Cơ chế phản ứng ..................................................................................................... 14
3.3.1. Cơ chế giải thích sự tạo thành sản phẩm SU0 và SU1 ................................. 14
3.3.2. Cơ chế sự tạo thành sản phẩm SU3 .............................................................. 18
3.4. Khảo sát phản ứng .................................................................................................. 18
3.4.1. Khảo sát thời gian phản ứng ......................................................................... 18
3.4.2. Khảo sát phản ứng phản ứng khi có mặt nước ............................................. 19
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................20
4.1. Kết luận .................................................................................................................. 20
4.2. Kiến nghị ................................................................................................................ 20
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................21
PHỤ LỤC .........................................................................................................................

iii


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
Ac

Acetone


AcOH

Acetic acid

C

Chloroform

DMSO

Dimethyl sulfoxide

DMF

Dimethylformamide

EA

Ethyl acetate

ED50

Liều có hiệu quả ở 50% số con vật thí nghiệm (Effective Dose)

H

Hexane

HMBC


Tương quan 1H-13C qua 2, 3 nối
(Heteronuclear Multiple Bond Coherence)

HSQC

Tương quan 1H-13C qua 1 nối
(Heteronuclear Single Quantum Correlation)

IC50

Nồng độ ức chế sự phát triển của 50% số tế bào thử nghiệm
(Half Maximal Inhibitory Concentration)

MIC

Nồng độ tối thiểu ức chế sự phát triển của tế bào
(Minimum Inhibitory Concentration)

NMR

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân
(Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy)

ppm

Part per million

s

Mũi đơn (Singlet)




Độ dịch chuyển hóa học (Chemical shift)

iv


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Giá trị ED50 của các hợp chất đối với ấu trùng S. Littoralit. ..........................1
Bảng 2.1. Khảo sát thời gian phản ứng chuyển hóa của stictic acid. ..............................8
Bảng 2.2. Khảo sát sự chuyển hóa của stictic acid khi có mặt nước ..............................8
Bảng 3.1. Dữ liệu phổ 1H-NMR, 13C-NMR của stictic acid và SU0. ...........................12
Bảng 3.2. Dữ liệu phổ 1H-NMR, 13C-NMR của stictic acid, SU0 và SU1. ..................13
Bảng 3.3. Dữ liệu phổ 1H-NMR, 13C-NMR của SU0 và SU3. .....................................14

v


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Cấu tạo hóa học của stictic acid. .....................................................................1
Hình 1.2. Cấu tạo hóa học của isidiophorin. ...................................................................2
Hình 3.1. Các sản phẩm của q trình chuyển hóa stictic acid dưới tác dụng của AlCl3
trong dung môi DMF. ....................................................................................................10
Hình 3.2. Tương quan HMBC của hợp chất SU0.........................................................11
Hình 3.3. Tương quan HMBC của hợp chất SU3.........................................................14
Hình 3.4. Quá trình thủy phân DMF dưới tác dụng của AlCl3 và nhiệt độ. .................15
Hình 3.5. Q trình dehydrate hóa của stictic acid để tạo thành sản phẩm SA1. .........15
Hình 3.6. Cơ chế đề nghị sự tạo thành sản phẩm SU0 từ SA1. ....................................16
Hình 3.7. Cơ chế đề nghị của sự hình thành sản phẩm SU1 từ SA1. ...........................17

Hình 3.8. Cơ chế đề nghị của q trình dime hóa SU0 tạo thành sản phẩm SU3. .......18
Hình 3.9. Sắc ký bản mỏng khảo sát thời gian phản ứng. ............................................19
Hình 3.10. Sắc ký bản mỏng khảo sát phản ứng khi có mặt nước và dimethyl amine. 19
Hình 4.1. Một số sản phẩm chuyển hóa của stictic acid đã cô lập được. .....................20

vi


DANH MỤC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 1.1. Một số phản ứng chuyển hóa của stictic acid. ...............................................3
Sơ đồ 2.1. Quy trình pha xúc tác AlCl3 trong dung môi DMF. ...................................... 6
Sơ đồ 2.2. Quy trình thực hiện phản ứng chuyển hóa stictic acid. .................................7

vii


MỞ ĐẦU
Các loại hợp chất được cô lập từ địa y cho nhiều hoạt tính sinh học như chống oxi
hóa, kháng khuẩn, kháng nấm, ức chế một số loại enzyme vi khuẩn và virut... ngồi ra
chúng cịn có khả năng ngăn cản quá trình phân bào, đồng thời ức chế sự hình thành và
phát triển của các tế bào ung thư. Vì vậy chúng nhận được sự quan tâm và được nghiên
cứu rộng rãi, stictic acid cũng là một trong số đó.
Năm 2017, trong đề tài khóa luận của sinh viên Nguyễn Thảo Phương Un, chúng
tơi nhận thấy có sự dehydrate hóa của stictic acid dưới tác dụng của Lewis acid. Để khảo
sát cụ thể hơn về quá trình này, chúng tôi đã thực hiện đề tài nhằm khẳng định sự ảnh
hưởng của Lewis acid đến stictic acid nói riêng và khung sườn depsidone nói chung,
đồng thời nghiên cứu cấu trúc của các sản phẩm chuyển hóa khác của phản ứng.

viii



CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Stictic acid
Stictic acid (Hình 1.1) là hợp chất có khung sườn depsidone, có tên khoa học là 1,4dihydroxy-10-methoxy-5,8-dimethyl-3,7-dioxo-1,3-dihydro-7Hbenzo[6,7][1,4]dioxepino[2,3-e]isobenzofuran-11-carbaldehyde, là chất bột vơ định
hình, màu trắng [6].

Hình 1.1. Cấu tạo hóa học của stictic acid.

Chúng được tìm thấy trong nhiều loài địa y khác nhau như địa y Usnea aciculifera,
Parmotrema sp. (Parmotrema eliasaroanum…), Evernia prunastri, Pseudevernia
(Pseudevernia furacea…), Relicina (Relicina sydneyensis…), Xanthoparmelia lusitam
(hay còn gọi là Xanthoparmelia verucigera) [3], [13]…
Năm 1993, Peter Proksch và các cộng sự đã tiến hành thử nghiệm độc tính của stictic
acid đối với ấu trùng Stenoptilodes littoralis, một loài bướm đêm thuộc họ
Pterophoridae. Kết quả thể hiện dưới liều ED50 (Bảng 1.1) cho thấy stictic acid không
ức chế sự sống của ấu trùng trong phạm vi phân tích nồng độ mà chỉ gây ảnh hưởng khi
dùng liều cao [10].
Bảng 1.1. Giá trị ED50 của stictic acid đối với ấu trùng S. Littoralit.
Hợp chất

ED50
(mol/g trọng lượng khô)

(% trọng lượng khô)

Stictic acid

56.2

2.17


*Không phát hiện được trong phạm vi phân tích nồng độ (20-140 µmol/g trọng lượng khô, hoặc
0.8-5.4% trọng lượng khô).

Năm 1997, Nouri Neamati và các cộng sự đã tiến hành thử nghiệm khả năng kháng
virut HIV-1 đối với các hợp chất có khung sườn depsidone, kết quả cho thấy chúng có


khả năng ức chế đối với loại virus này. Trong đó, stictic acid cho giá trị IC50 là 3 µM
với khả năng ức chế trung bình so với các hợp chất được thử nghiệm khác [8].
Năm 2002, Correché và các cộng sự đã tiến hành đánh giá khả năng gây độc tế bào
của stictic acid và một số hợp chất khác trên tế bào gan và tế bào lympho chuột. Kết quả
cho thấy hoạt tính gây chết tế bào của stictic acid là mạnh nhất trong các chất được thử
nghiệm [4].
Năm 2010, G. Amo de Paz và các cộng sự đã cô lập được stictic acid từ
Xanthoparmelia (Parmeliaceae) và thử nghiệm hoạt tính kháng oxi hóa. Dưới tác dụng
của stictic acid, khả năng sống sót và tăng sinh của tế bào u nang U373-MG giảm đi
đáng kể ở liều 50 µg/mL và 25 µg/mL (72.1 ± 8.0 và 82.1 ± 5.2). Mặt khác, khi xử lý
bằng hydrogen peroxide, khả năng sống sót của U373-MG giảm gần 40% so với tế bào
đối chứng, còn dịch chiết Xanthoparmelia làm giảm khả năng sống sót của tế bào tăng
từ 10-19% (tùy liều dùng) so với các tế bào được xử lý bằng hydrogen peroxide. Qua
đó cho thấy đây là hợp chất tiềm năng dùng để điều trị các bệnh rối loạn do thoái hóa
thần kinh như bệnh Alzheimer và bệnh Parkinson [1].
Tiếp theo, vào năm 2011, khả năng ức chế quá trình lipid peroxidation của stictic
acid đã được Atalay và các cộng sự thử nghiệm trên hệ thống liposome và nhũ tương.
Kết quả ghi nhận được cho thấy nó là một chất chống oxi hóa tốt, đặc biệt là trong hệ
thống liposome. Đồng thời tác giả cũng đưa ra các nhận định tương tự với các nghiên
cứu đã được thực hiện trước đó rằng depsidone có hoạt tính chống oxi hóa tốt hơn
depside và usnic acid. Bên cạnh đó, việc phát hiện ra isidiophorin (Hình 1.2) có cấu trúc
tương tự với stictic acid nhưng có nhóm carbonyl liên hợp nối đơi thay cho nhóm

aldehyde ở vị trí C-3 đã làm tăng đáng kể hoạt tính chống oxi hóa, tạo cơ sở cho các
hướng nghiên cứu bán tổng hợp và tổng hợp [2].

Hình 1.2. Cấu tạo hóa học của isidiophorin.


Năm 2013, Boris Pejin và các cộng sự đã tiến hành cô lập stictic acid từ địa y
Lobaria pulmonaria (L.) Hoffm (Lobariaceae) và thử nghiệm hoạt tính kháng ung thư
trên các dòng tế bào HT-29 (ung thư ruột kết) và MCF-7 (ung thu vú), đồng thời ước
tính hiệu quả của nó trên dịng tế bào bình thường MRC-5. Kết quả cho thấy rằng tế bào
ung thư HT-29 nhạy cảm nhất đối với stictic acid (giá trị IC50 là 29.29 µg/mL), nhạy
hơn MCF-7 là 689 lần và có hoạt tính trội hơn so với usnic acid. Mặt khác, hợp chất này
cho thấy sự ức chế tăng trưởng thấp đối với các tế bào bình thường (giá trị IC50 là
2478.40 µg/mL). Từ đó cho thấy đây là một hợp chất tự nhiên đầy hứa hẹn cho việc
thiết kế các loại thuốc điều trị ung thư trong tương lai [9].
1.2. Các phản ứng đã nghiên cứu trên stictic acid
Dựa trên các phản ứng chuyển hóa đã được nghiên cứu trên khung depsidone và các
dẫn xuất tự nhiên khác, năm 2000, A. Elix và H. Wardlaw đã tiến hành phản ứng chuyển
hóa stictic acid (Sơ đồ 1.1) [6].

Acid sulfamic
H 2O
Dioxan
NaClO2/ 1.5 mL H2O
Khuấy trong 2 giờ

Diethyleter
Diazomethane
Khuấy ở nhiệt độ
phòng trong 10 phút


Ethyl acetate
Triethylamine
Nhiệt độ ấm trong 8 ngày

Sơ đồ 1.1. Một số phản ứng chuyển hóa của stictic acid.


Năm 2000, Esswein A. và các cộng sự đã tổng hợp được hợp chất (Z)-2-(5-((1,4dihydroxy-10-methoxy-5,8-dimethyl-3,7-dioxo-1,3-dihydro-7Hbenzo[6,7][1,4]dioxepino[2,3-e]isobenzofuran-11-yl)methylene)-4-oxo-2thioxotetrahydrothiophen-3-yl)-acetic

acid

từ

stictic

acid

và

2-(4-oxo-2-

thioxothiazolidin-3-yl)-acetic acid (Sơ đồ 1.2) [7].

15 mmol CH3COONa
15 mL CH3COOH
Đun trong 10 giờ

Sơ đồ 1.2. Phản ứng của stictic acid với tác chất 2-(4-oxo-2-thioxothiazolidin-3yl)acetic acid.



CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
2.1. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị
2.1.1. Hóa chất
- Stictic acid: được ly trích và tinh chế từ địa y Usnea sp.*
- Alumium chloride hexahydrate 97% (Trung Quốc).
- Acetone (Trung Quốc).
- Acetic acid 99.5% (Trung Quốc).
- Chloroform 99% (Trung Quốc).
- Ethyl acetate 99.5% (Trung Quốc).
- Hexane 95% (Trung Quốc).
- N,N-dimethylformamide 99% (Trung Quốc).
- Nước cất hai lần.
- Sắc ký bản mỏng Kiesel gel 60F254 (Merck).
- Silica gel 0.04-0.06 mm (Merck), dùng cho sắc ký cột.
* Cung cấp bởi TS. Dương Thúc Huy, Khoa Hóa Học, Đại học Sư Phạm TPHCM.

2.2.2. Dụng cụ, thiết bị
- Bình cầu 50 mL.
- Cốc thủy tinh 250 mL, 100 mL.
- Đũa thủy tinh.
- Giấy lọc.
- Cột sắc ký.
- Phễu chiết 250 mL.
- Pipet pasteur, micropipet.
- Cân điện tử 4 số, Satorius AG Germani CPA3235.
- Đèn soi UV bước sóng 254-365 nm.
- Máy khuấy từ gia nhiệt Stone Staffordshire England ST15OSA.
- Máy cô quay Heidolph.
- Máy cộng hưởng từ hạt nhân NMR Bruker Ultrashied 500 Plus (Đại học Khoa học

Tự Nhiên - Hà Nội).


2.2. Điều chế xúc tác
Lấy khoảng 1 g tinh thể AlCl3 cho vào chén sứ, đặt lên bếp từ. Dùng đũa thủy tinh
khuấy đều đến khi thu được chất rắn tơi mịn thì dừng. Cân lấy 0.044 g (0.33 mmol) chất
rắn thu được cho vào chai thủy tinh. Thêm DMF vào, đặt lên bếp khuấy từ, khuấy đến
khi AlCl3 tan hoàn toàn để thu được xúc tác cần dùng (Sơ đồ 2.1).
1 g tinh thể AlCl3.6H2O

Chén sứ
Xử lý trên bếp từ
AlCl3 (mịn)
Cân 0.044 g (0.33 mmol) AlCl3
Thêm DMF vào
Chai thủy tinh
Khuấy từ
Chất xúc tác
AlCl3/DMF
Sơ đồ 2.1. Quy trình pha xúc tác AlCl3 trong dung môi DMF.
2.3. Khảo sát phản ứng tự chuyển hóa của stictic acid dưới ảnh hưởng của Lewis
acid trong dung mơi dimethylformamide
2.3.1. Phản ứng chuyển hóa
Cân 0.100 g (0.26 mmol) stictic acid cho vào bình cầu. Thêm vào 20 mL xúc tác
AlCl3/DMF. Khuấy và đun hỗn hợp trên bếp cách dầu ở 110 oC trong 5 giờ. Sau phản
ứng, dung dịch được chiết nhiều lần với ethyl acetate để loại xúc tác và DMF, sau đó
rửa dịch chiết với dung dịch muối natri sulfate và rửa lại với nước. Cô quay loại bớt
dung môi và để khô tự nhiên ngồi khơng khí thu được chất bột khan, tan nhiều trong
acetone, nước.



Thực hiện sắc ký cột trên phần chất rắn trên. Theo dõi sản phẩm tách được bằng sắc
ký bản mỏng (Sơ đồ 2.2).
0.100 g (0.26 mmol)
stictic acid

Bình cầu 50 mL

20 mL xúc tác AlCl3/DMF

- Đặt lên bếp từ
- Đun cách dầu ở 110 oC trong 5 giờ*

Dung dịch màu vàng nâu

- Chiết nhiều lần với EA.
- Rửa dịch chiết với dung dịch Na2SO4.
- Rửa lại với nước.
Hỗn hợp sau phản ứng
đã loại xúc tác
- Chấm bảng, giải ly
- Cô quay loại bớt dung môi.

Sắc ký cột

Sản phẩm
*Kiểm tra phản ứng sau 3 giờ bằng cách chấm sắc ký bản mỏng và giải ly.

Sơ đồ 2.2. Quy trình thực hiện phản ứng chuyển hóa stictic acid.



2.3.2. Khảo sát phản ứng chuyển hóa
 Khảo sát thời gian phản ứng.
 Khảo sát sự chuyển hóa khi có mặt nước.
Bảng 2.1. Khảo sát thời gian phản ứng chuyển hóa của stictic acid.
STT
1
2
3

Stictic acid
mg (mmol)
5 (0.013)
5 (0.013)
5 (0.013)

AlCl3/DMF
(mL)
1.0
1.0
1.0

Nhiệt độ
(oC)
110
110
110

Thời gian
(giờ)

3
4
5

Bảng 2.2. Khảo sát sự chuyển hóa của stictic acid khi có mặt nước
Stictic acid
mg (mmol)
5 (0.013)

Tác chất
1 giọt H2O

AlCl3/DMF
(mL)
1.0

Nhiệt độ
(oC)
110

Thời gian
(giờ)
5

2.3. Nghiên cứu cấu trúc và tính chất
2.3.1. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân NMR
Phổ 1H-NMR, 13C-NMR và 2D-NMR được ghi trên máy cộng hưởng từ hạt nhân
Bruker AV500 tại trường Đại học Khoa học Tự Nhiên Hà Nội.
2.3.2. Số liệu phổ định danh cơ cấu sản phẩm
Dựa trên kết quả phổ 1H-NMR, 13C-NMR, HSQC và HMBC thu được, các hợp chất

phù hợp đã được xác định.
SU0: 3-formyl-2-hydroxy-4-methoxy-N,N,6-trimethylbenzamide.

Chất bột vơ định hình màu trắng. Hiệu suất 9%.
1

H-NMR (CDCl3, 500 MHz): δH 12.24 (1H, s), 10.27 (1H, s), 6.28(1H, s), 3.92 (3H, s),

3.16 (3H, s), 2.92 (3H, s), 2.31 (3H, s). 13C-NMR (CDCl3, 125 MHz): δC 193.7, 167.6,
162.2, 159.7, 147.4, 118.6, 108.8, 103.3, 56.0, 37.8, 34.7, 20.8.
SU1: 2-(dimethylamino)-3-formyl-4-methoxy-6- methylbenzoic acid.


Chất bột vơ định hình màu trắng. Hiệu suất 8%.
1

H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz): δH 10.28 (1H, s), 10.26 (1H, s), 7.13 (1H, s), 3.93

(3H, s), 2.51 (3H, s), 2.50 (3H, s), 2.28 (3H, s).
SU3: 5,5’-diformyl-4,4’-dihydroxy-6,6’-dimethoxy-N3,N3,N3’,N3’,2,2’-hexamethyl[1,1’-biphenyl]-3,3’-dicarboxiamide.

Chất bộ vơ định hình màu vàng. Hiệu suất 4%.
1

H-NMR (CDCl3, 500 MHz): δH 11.70 (1H, s), 10.14 (1H, s), 3.92 (3H, s), 3.09 (3H,

s), 2.83 (3H, s), 2.27 (3H, s).

13


C-NMR (CDCl3, 125 MHz): δC 193.9, 166.4, 159.0,

156.7, 145.0, 123.4, 118.8, 113.6, 63.1, 37.7, 34.6, 18.4.


CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Phản ứng tự chuyển hóa của stictic acid trong dung mơi DMF
3.1.1. Sơ đồ phản ứng

SA1
Hiệu suất: 21%

SU0
Hiệu suất: 9%

SU1
Hiệu suất: 8%

SU3
Hiệu suất: 4%

Hình 3.1. Các sản phẩm của q trình chuyển hóa stictic acid dưới tác dụng của
AlCl3 trong dung môi DMF.
3.1.2. Phản ứng cộng nucleophile (AN)
Phản ứng cộng nucleophile (AN) xảy ra ở giai đoạn 2 của q trình chuyển hóa, dưới
ảnh hưởng của xúc tác và nhiệt độ, nucleophile là dimethyl amine hoặc nước tác kích
vào sản phẩm dehydrate hóa SA1 của stictic acid tạo ra các sản phẩm trung gian (Hình
3.1).



3.1.3. Phản ứng thế nucleophile trên nhân thơm (SNAr)
Phản ứng thế nucleophile trên nhân thơm (SNAr) xảy ra ở giai đoạn 3, các
nucleophile tiếp tục tác dụng với các sản phẩm cộng AN từ giai đoạn 2, cắt đứt vòng B
của stictic acid, tạo thành sản phẩm SU0 và SU1 với hiệu suất từ 8-9% (Hình 3.1).
3.1.4. Phản ứng dimer hóa
Trong đề tài này, phản ứng dimer hóa xảy ra giữa hai phân tử SU0 tạo thành sản
phẩm SU3 với hiệu suất 4% (Hình 3.1).
3.2. Biện luận cấu trúc sản phẩm
3.2.1. Cấu trúc sản phẩm SU0
Dựa vào dữ liệu phổ 1H-NMR của stictic acid và SU0, so với 2 nhóm methyl tại
CH3-9 (δH 2.51) và CH3-8’ (δH 2.21) của stictic acid, SU0 chỉ chứa 1 nhóm methyl tại
CH3-9 (δH 2.31). Đồng thời trên SU0 vẫn cịn tín hiệu của proton H-5 (δH 6.28) và tín
hiệu của aldehyde tại H-8 (δH 10.27), nên có thể kết luận rằng SU0 vẫn cịn vòng A như
stictic acid và vòng B của stictic acid đã bị phân tách trong quá trình phản ứng.
Mặt khác, ngồi nhóm methoxy 4-OCH3, phổ 1H-NMR của SU0 cịn cho thấy sự
hiện diện của hai nhóm methyl tại δH 3.16 (CH3-10) và δH 2.92 (CH3-11) liên kết với dị
tố nitrogen và tín hiệu OH kiềm nối tại δH 12.24. Phổ HMBC cho thấy, CH3-10 và CH311 cho tương quan với C-7 (δC 167.6), cho thấy đây là nhóm amide C(O)-N. Đồng thời
qua đó cũng giúp xác định trong cấu trúc SU0 khơng có chức acid với cấu trúc minh họa
trong Hình 3.1.

Hình 3.2. Tương quan HMBC của hợp chất SU0.


Bảng 3.1. Dữ liệu phổ 1H-NMR, 13C-NMR của stictic acid và SU0.

Vị trí
1
2
3
4

5
6
7
8
9
1’
2’
3’
4’
5’
6’
7’
8’
9’
4-OCH3

δH

7.10 (1H, s)

10.44 (1H, s)
2.51 (3H, s)

10.19 (1H, s)

2.20 (3H, s)
6.61 (1H, d)
8.21 (1H, d)
3.92 (3H, s)


δC
113.0
161.9
114.7
162.9
112.6
151.1
166.5
186.4
21.4

Vị trí
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

δH
6.28 (1H, s)
10.27 (1H, s)
2.31 (3H, s)
3.16 (3H, s)
2.92 (3H, s)


δC
118.6
159.7
108.8
162.2
103.3
147.4
167.6
193.7
20.8
34.7
37.8

95.2

2-OH

12.24 (1H, s)

-

56.65

4-OCH3

3.92 (3H, s)
Phụ lục 1

56.0

Phụ lục 2

109.0
152.0
121.1
148.1
135.8
137.6
160.0
9.4

3.2.2. Cấu trúc sản phẩm SU1
Từ dữ liệu phổ trên, nhận thấy rằng ở SU1 có đầy đủ các tín hiệu tương tự như SU0,
do đó cấu trúc cơ bản của chúng có sự tương đồng. Tuy nhiên tín hiệu của hai nhóm
methyl ở CH3-10 (δH 2.51) và CH3-11 (δH 2.50) của SU1 có sự dịch chuyển về vùng
trường cao hơn so với CH3-10 (δH 3.16) và CH3-11 (δH 2.92) của SU0 chứng tỏ có sự
thay đổi vị trí và cấu trúc nhóm thế. Bên cạnh đó, việc khơng phát hiện được tín hiệu


OH kiềm nối trên phổ 1H-NMR, góp phần khẳng định sự thay đổi nhóm OH của SU0
thành nhóm amine ở SU1 (Hình 3.1).
Bảng 3.2. Dữ liệu phổ 1H-NMR, 13C-NMR của stictic acid, SU0 và SU1.

Vị trí
1
2
3
4

δH

-

δC
113.0
161.9
114.7
162.9

Vị trí
1
2
3
4

5

7.10 (1H, s)

112.6

5

6
7
8
9

151.1
166.5
10.44 (1H, s) 186.4

2.51 (3H, s) 21.4

1’
2’
4’
5’
6’
7’
8’

109.0
152.0
148.1
135.8
137.6
160.0
9.4

10.19 (1H, s)
2.20 (3H, s)
6.61 (1H, d)
9’
8.21 (1H, d)
4-OCH3 3.92 (3H, s)

95.2

δC
118.6
159.7

108.8
162.2

6
7
8
9
10
11

δH
6.28
(1H, s)
10.27 (1H, s)
2.31 (3H, s)
3.16 (3H, s)
2.92 (3H, s)

147.4
167.6
193.7
20.8
34.7
37.8

δH
7.13
(1H, s)
10.26 (1H,s)
2.28 (3H, s)

2.51 (3H, s)
2.50 (3H, s)

2-OH

12.24 (1H, s)

-

10.28 (1H, s)

56.0

3.93 (3H, s)
Phụ lục 5

56.65 4-OCH3 3.92 (3H, s)
Phụ lục 1, 2

103.3

3.2.3. Cấu trúc sản phẩm SU3
Dữ liệu phổ SU3 cho thấy cấu trúc của nó có sự tương đồng với SU0, tuy nhiên SU3
có sự biến mất của tín hiệu proton H-5 (δH 6.28), chứng tỏ ở SU3 có sự ghép nối của hai
đơn vị SU0 qua vị trí C-5 (Hình 3.1). Phổ HMBC cũng giúp củng cố khẳng định trên.


Hình 3.3. Tương quan HMBC của hợp chất SU3.

Bảng 3.3. Dữ liệu phổ 1H-NMR, 13C-NMR của SU0 và SU3.


Vị trí
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
2-OH
4-OCH3

δH
6.28 (1H, s)
10.27 (1H, s)
2.31 (3H, s)
3.16 (3H, s)
2.92 (3H, s)
12.24 (1H, s)
3.92 (3H, s)
Phụ lục 1

δC
118.6
159.7
108.8

162.2
103.3
147.4
167.6
193.7
20.8
34.7
37.8
56.0
Phụ lục 2

Vị trí
1, 1’
2, 2’
3, 3’
4, 4’
5, 5’
6, 6’
7, 7’
8, 8’
9, 9’
10, 10’
11, 11’
2, 2’-OH
4, 4’-OCH3

δH
10.14 (1H, s)
2.27 (3H, s)
3.09 (3H, s)

2.83 (3H, s)
11.70 (1H, s)
3.92 (3H, s)
Phụ lục 6

δC
123.4
156.7
113.6
159.0
118.8
145.0
166.4
193.9
18.4
34.6
37.7
63.1
Phụ lục 7

3.3. Cơ chế phản ứng
3.3.1. Cơ chế giải thích sự tạo thành sản phẩm SU0 và SU1
Dưới tác dụng của Lewis acid (AlCl3), dimethylformamide (DMF) khi đun nóng
xảy ra phản ứng thủy phân tạo ra formic acid và dimethyl amine (Hình 3.4) [5]. Quá
trình này tạo ra dimethyl amine cung cấp cho các giai đoạn chuyển hóa của stictic acid.


Hình 3.4. Quá trình thủy phân DMF dưới tác dụng của AlCl3 và nhiệt độ.

Q trình chuyển hóa từ stictic acid thành SU0 và SU1 xảy ra qua 3 giai đoạn.

Giai đoạn 1: với xúc tác Lewis acid (AlCl3) và nhiệt độ, stictic acid đã xảy ra phản
ứng theo cơ chế dehydrate hóa sản phẩm cộng hemiacetal của nhóm aldehyde tại C-9’,
tạo thành hợp chất SA1 [12] (Hình 3.5).

Hình 3.5. Q trình dehydrate hóa của stictic acid để tạo thành sản phẩm SA1.

Giai đoạn 2, 3:
+ Đối với SU0: dimethyl amine được tạo ra từ quá trình thủy phân DMF tiếp tục tác
kích vào liên kết ester của depsidone theo cơ chế AN tại C=O (Giai đoạn 2) [5]. Sau đó,
nước đóng vai trị là nucleophile tác kích vào vịng thơm tại vị trí C-2, cắt đứt vịng B