Nghiên cứu chuyển hóa một số isatin tetra-O- acetyl-β-D

1

Nghiên cứu chuyển hóa một số isatin tetra-O-

acetyl-β-D-glucopyranosyl thiosemicacbazon thế

Quách Thị Thanh Vân

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Luận văn ThS chuyên ngành: Hoa hưu cơ; Mã số: 60 44 27 Người hướng dẫn: PGS. TS Nguyễn Đình Thành

Năm bảo vệ: 2012

Abstract: Tổng hợp 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazid.

Tổng hợp một số N-alkylisatin. Tổng hợp một số dẫn xuất N-alkylisatin 4-(2,3,4,6-tetra-

O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon. Tổng hợp isatin (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-

β-D-glucopyranosy)l thiosemicarbazon từ 2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)

thiosemicarbazid. Tổng hợp một số dẫn xuất base Mannich từ isatin(2,3,4,6-tetra-O-

acetyl-β-D-glucopyranosyl) hiosemicarbazon. Xác định cấu trúc của các N-alkylisatin và

base Mannich của 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon tổng

hợp được bằng phương pháp phổ. Thử hoạt tính sinh học của một số hợp chất N-

alkylisatin 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon tổng hợp

được.

Keywords: Hóa hưu cơ; Hợp chất glycoside; Hoạt tính sinh học; Hợp chất N-

alkylisatin

Content

Ngày nay với sự phát triển của khoa học kĩ thuật đã đem lại cho con người nhiều thành tựu

to lớn phục vụ cho cuộc sống, nhưng bên cạnh đo no cũng gây ra nhiều vấn đề về sức khỏe của

con người. Các loại bệnh tật không ngừng gia tăng đòi hỏi phải có nhưng loại thuốc mới thích

ứng với chúng. Cùng với sự phát triển của hóa học nói chung, hóa học về tổng hợp các hợp chất

hưu cơ ngày càng phát triển nhằm tạo ra các loại hợp chất phục vụ cho đời sống dân sinh, đặc

biệt là các hợp chất có hoạt tính sinh học cao đối với cơ thể người và động vật. Các hợp chất này

ngày càng trở nên co ý nghĩa quan trọng khi áp dụng vào lĩnh vực y dược học chưa trị nhưng căn

bệnh hiểm nghèo nâng cao sức đề kháng cho người và động vật.

http://www.lic.vnu.edu.vn:8000/cgi-bin/gw_49_5_4/chameleon?sessionid=2013053010504119519&skin=Citrus&lng=vn&inst=consortium&host=localhost%2b1111%2bDEFAULT&search=SCAN&function=INITREQ&sourcescreen=CARDSCR&elementcount=1&t1=H%c3%b3a%20h%e1%bb%afu%20c%c6%a1&u1=21&pos=1&rootsearch=KEYWORD&beginsrch=1

http://www.lic.vnu.edu.vn:8000/cgi-bin/gw_49_5_4/chameleon?sessionid=2013053010504119519&skin=Citrus&lng=vn&inst=consortium&host=localhost%2b1111%2bDEFAULT&search=SCAN&function=INITREQ&sourcescreen=CARDSCR&elementcount=1&t1=H%e1%bb%a3p%20ch%e1%ba%a5t%20glycoside&u1=21&pos=1&rootsearch=KEYWORD&beginsrch=1

http://www.lic.vnu.edu.vn:8000/cgi-bin/gw_49_5_4/chameleon?sessionid=2013053010504119519&skin=Citrus&lng=vn&inst=consortium&host=localhost%2b1111%2bDEFAULT&search=SCAN&function=INITREQ&sourcescreen=CARDSCR&elementcount=1&t1=Ho%e1%ba%a1t%20t%c3%adnh%20sinh%20h%e1%bb%8dc&u1=21&pos=1&rootsearch=KEYWORD&beginsrch=1

http://www.lic.vnu.edu.vn:8000/cgi-bin/gw_49_5_4/chameleon?sessionid=2013053010504119519&skin=Citrus&lng=vn&inst=consortium&host=localhost%2b1111%2bDEFAULT&search=SCAN&function=INITREQ&sourcescreen=CARDSCR&elementcount=1&t1=H%e1%bb%a3p%20ch%e1%ba%a5t%20N-alkylisatin&u1=21&pos=1&rootsearch=KEYWORD&beginsrch=1

http://www.lic.vnu.edu.vn:8000/cgi-bin/gw_49_5_4/chameleon?sessionid=2013053010504119519&skin=Citrus&lng=vn&inst=consortium&host=localhost%2b1111%2bDEFAULT&search=SCAN&function=INITREQ&sourcescreen=CARDSCR&elementcount=1&t1=H%e1%bb%a3p%20ch%e1%ba%a5t%20N-alkylisatin&u1=21&pos=1&rootsearch=KEYWORD&beginsrch=1

2

Isatin và các dẫn chất thế của nó là một trong rất nhiều dãy chất hưu cơ được nghiên cứu hệ

thống về mặt hóa học và tác dụng dược lý. Nhiều công nghiên cứu trên thế giới từ trước đến nay

đã cho thấy các dẫn chất của isatin có tác dụng dược lý đa dạng như kháng virus, kháng khuẩn,

kháng nấm, chống phân bào, ức chế men MAO, kháng lao… Chẳng hạn như năm 1954, nhà

nghiên cứu Nhật Bản S.K. Ochimura và các cộng sự đã tổng hợp và thử tác tác dụng chống lao

của một số dẫn xuất hydrazon của isatin. Ngày nay, một số loại quả như mơ, mận mà trong thành

phần có chứa isatin được y học khuyên dùng để hỗ trợ hệ tiêu hóa.

Từ lâu các hợp chất thuộc nhom glycoside đã được biết đến với nhiều hoạt tính sinh học

đáng quý: kháng virus viêm gan, HIV, chống ung thư… Các hợp chất glycoside được gắn với

các nhóm hoạt động sẽ dễ dàng xâm nhập vào vi khuẩn, virus nhờ có liên kết glycoside giống với

lớp vỏ của chúng từ đo tạo ra điều kiện thuận lợi cho sự tiêu diệt nhưng vi khuẩn, virut này của

các nhóm hoạt động có trong phân tử. Do đo việc nghiên cứu và tổng hợp các hợp chất glycoside

mới và nâng cao hoạt tính sinh học của chúng là vấn đề rất được quan tâm hiện nay.

Nhằm góp phần vào việc nghiên cứu trong lĩnh vực hóa học của các hợp chất monosaccaride

có chứa hợp phần isatin, trong bản luận văn này chúng tôi đã thực hiện được một số nhiệm vụ

sau:

Tổng hợp 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazid;

Tổng hợp một số N-alkylisatin;

Tổng hợp một số dẫn xuất N-alkylisatin 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-

glucopyranosyl)thiosemicarbazon;

Tổng hợp isatin (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosy)l thiosemicarbazon từ (2,3,4,6-

tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl) thiosemicarbazid.

Tổng hợp một số dẫn xuất base Mannich từ isatin(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-

glucopyranosyl)thiosemicarbazon.

Xác định cấu trúc của các N-alkylisatin và base Mannich của 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-

glucopyranosyl)thiosemicarbazon tổng hợp được bằng phương pháp phổ

Thử hoạt tính sinh học của một số hợp chất N-alkylisatin 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-

glucopyranosyl)thiosemicarbazon tổng hợp được.

3

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

1. 1. TỔNG QUAN VỀ ISOTHIOCYANAT

1.1.1. Giới thiệu về glucosyl isothiocyanat

1.1.2. Phương pháp tổng hợp glycosyl isocyanat và glucosyl isothiocyanat

1.1.3. Tính chất hoá học của glycosyl isocyanat và glucosyl isothiocyanat

1.1.3.1 Phản ứng với amoniac và amin

1.1.3.2. Phản ứng với aminoacid

1.1.3.3. Phản ứng với amid

1.1.3.4. Phản ứng với aminoaceton hydrocloride

1.1.3.5.Phản ứng với 2-cloroethylamin hydrocloride

1.1.3.6. Phản ứng với diamin và diazomethan

1.2. VỀ TỔNG HỢP THIOSEMICARBAZID

1.2.1. Tổng hợp thiosemicacbazid

1.2.1.1. Phản ứng của isothiocyanat và hydrazin

1.2.1.2. Phản ứng khử thiosemicarbazon bằng NaBH4.

1.2.1.3. Phản ứng của hydrazin với các dẫn xuất của acid thiocarbamic

1.2.1.4. Phản ứng của cyanohydrazin với hydrosulfide.

1.2.1.5. Phản ứng tổng hợp dẫn xuất di- và trithiosemicarbazid từ các amin

1.2.2. Tính chất của thiosemicarbazid[32,13,17]

1.2.2.1. Phản ứng với các aldehyd

1.2.2.2. Phản ứng đóng vòng của thiosemicarbazid tạo thiadiazole

1.3. TỔNG QUAN VỀ ISATIN [6,18,19,24]

1.3.1. Phương pháp tổng hợp isatin [8,20,35,37,38,27]

1.3.1.1. Từ indigo

1.3.1.2. Từ anilin

1.3.1.3. Một số phương pháp khác

1.3.2. Tính chất hoá học của isatin [6,34,36,39]

1.3.2.1. Phản ứng tạo muối

4

1.3.2.2. Sự tautomer hoá

1.3.2.3. Oxy hoá và khử hoá

1.3.2.4. Acyl hoá và alkyl hoá

1.3.2.5. Halogen hoá, sunfo hoá và nitro hoá

1.3.2.6. Phản ứng với chất phản ứng Grignard

1.3.2.7. Phản ứng với hydroxylamin, phenylhydrazin và amin thơm:

1.3.2.8. Phản ứng với acid hydrocyanic, amoniac và amin béo

1.3.2.9. Ngưng tụ với các nhóm methylen

1.4. SỬ DỤNG LÒ VI SÓNG TRONG HOÁ HỌC CARBOHYDRATE

1.5. TỔNG QUAN VỀ BASE MANNICH [7, 22,28,29,31,33]

1.5.1. Sơ lược về lịch sử của phản ứng Mannich

1.5.2. Cơ chế phản ứng

CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM

Điểm nóng chảy của các hợp chất được đo bằng phương pháp mao quản trên máy đo

điểm nóng chảy STUART SMP3 (BIBBY STERILIN-Anh). Phổ hồng ngoại được đo trên máy

phổ FTIR Magna 760 (NICOLET, Mỹ) bằng phương pháp đo phản xạ trên mẫu bột KBr. Phổ 1H

và 13

C NMR được ghi trên máy phổ AVANCE Spectrometer 500MHz (BRUKER, Đức) trong

dung môi DMSO-d6, chất chuẩn nội TMS. Phổ MS được ghi trên máy phổ LTQ Orbitrap XL

(Theromo Scientific, USA).

TDẫn xuất 2,3,4,6-tetra-O-acetyl--glucopyranosyl isothiocyanat được tổng hợp theo tài

liệu [3,11,19,29]. Các phản ứng tổng hợp 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-

glucopyranosyl)thiosemicarbazon của isatin và N-alkylisatin thế được thực hiện bằng phương

pháp tổng hợp dùng lò vi sóng [15].

Sơ đồ phản ứng chung như sau:

5

N

O

O

R

O

OAc

NCSAcO

AcO

OAc

NH2NH2.H2O

CH2Cl2

O

OAc

NHAcO

AcO

OAc

C

S

NH NH2

+C2H5OH

CH3COOH

O

OAc

NHAcO

AcO

OAc

C

S

NH N

N

O

R

(1) (2)

(3a-3i)

(4a-4i)

R = CH3

(3a, 4a); C2H

5 (3b, 4b); n-C

3H

7 (3c, 4c);

i-C3H

7 (3d, 4d); n-C

4H

9 (3e, 4e); i-C

4H

9 (3f, 4f);

C3H

5 (3g, 4g); C

6H

5CH

2 (3h, 4h); C

6H

5C

2H

5 (3i, 4i)

2.1. TỔNG HỢP (2,3,4,6-TETRA-O-ACETYL--D-GLUCOPYRANOSYL)

THIOSEMICARBAZID

2.1.1. Tổng hợp tetra-O-acetyl-α-D-glucopyranosyl bromide

O

OH

HO

HO

OHOH

O

OAc

AcO

AcO

BrOAc

1) Ac2O / HClO4

2) Br2 / P ®á/ H2O

Cho anhydrid acetic (160ml) vào bình cầu ba cổ được đặt lên mày khuấy , có lắp nhiệt kế

và được làm lạnh, sau đo nhỏ gọt từ từ 0.96ml acid percloric 57% vào bình cầu. Khuấy tiếp dung

dịch phản ứng ở nhiệt độ lạnh 5 phút rồi nâng nhiệt độ lên ở nhiệt độ phòng và thêm từ từ α-D-

glucose monohydrat (40g) với tốc độ sao cho nhiệt độ của phản ứng ở khoảng 30-40oC. Sau khi

cho hết α-D-glucose monohydrat thì làm lạnh hỗn hợp phản ứng xuống dưới 20oc, thêm vào hỗn

hợp phản ứng phosphor đỏ (12g). Tiến hành nhỏ giọt brom (23.2ml) sao cho nhiệt độ của phản

ứng không vượt quá 20°C. Sau khi hết brom, nhỏ tiếp 14.4ml nước vào bình phản ứng, khuấy

6

mạnh và giư nhiệt độ không vượt quá 20°C. Tiếp tục khuấy 30 phút ở dưới 20°C và 2 giờ nưa ở

nhiệt độ phòng. Thêm 150ml cloroform vào phản ứng, lắc mạnh, lọc. Chiết lấy lớp cloroform ở

dưới, trung hoà bằng dung dịch NaHCO3 bão hoà. Làm khô bằng CaCl2, sau đo hút chân không

thu được chất dạng siro có khối lượng 72.8g. Sản phẩm đủ tinh khiết cho chuyển hoá tiếp theo.

2.1.2. Tổng hợp tetra-O-acetyl-ß-D-glucopyranosyl isothiocyanat

O

OAc

AcO

AcO

BrOAc

Toluen khan O

OAc

AcO

AcOOAc

N C S

Pb(SCN)2

Cho muối chì thiocyanat ( 0.24 mol, 64 g) và tetra-O-acetyl-α-D-glucopyranosyl bromo

(0.175 mo, l72.8g) trong 400ml toluen khan. Hỗn hợp phản ứng được đun hồi lưu trong 3 giờ.

Dung dịch thu được co màu vàng đậm. Cất loại dung môi bằng máy hút chân không. Lọc sản

phẩm thu được bằng phễu lọc Buchner. Sản phẩm được kết tinh lại bằng ethanol. Thu được kết

tủa là 66g, điểm nóng chảy 110–112oC.

2.1.3. Tổng hợp tetra-O-acetyl-ß-D-glucopyranosyl thiosemicarbazid

Hợp chất 2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glucopyranosyl thiosemicarbazid được tổng hợp

theo hai phương pháp co sơ đồ chung như sau:

b. Phương pháp 2

Cho vào bình cầu 500 ml gồm CH2Cl2 (140 ml) và (0.082 mol, 32 g) tetra-O-acetyl-β-D-

glucopyranosyl isothiocyanat, hỗn hợp được làm lạnh sâu và được khuấy trên máy khuấy từ.

Tiếp tục nhỏ từ từ hỗn hợp gồm 4.5 ml hydrazin hydrat và 140 ml CH2Cl2 vào hỗn hợp được làm

lạnh.Sau khi nhỏ hết thì hỗn hợp phảnứng được khuấy thêm 1 giờ ở nhiệt độ 0-5oc và 2 giờ ở

20oc. Sau đo cất loại dung môi thu được dạng siro màu vàng đậm, đổ dạng siro vào cốc chứa 150

ml ethanol 96, đánh bông dạng siro ta thu được dạng bột màu trắng. Lọc và rửa trên phễu

Buchner thì thu được tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl thiosemicarbazid

hiệu suất 61%. Đnc=183-185.

7

2.2. TỔNG HỢP MỘT SỐT N-ALKYLISATIN (3a-i)

Quy trình chung: Cho 0,03 mol isatin, 7 ml DMF vào bình cầu dung tích 100 ml lắc đều.

Thêm vào đo 0,03 mol alkyl halide và 0,042 mol K2CO3. Chiếu xạ trong lò vi sóng ở 180W. Để

nguội và rót hỗn hợp phản ứng vào 200 ml hỗn hợp nước đá kết hợp với khuấy mạnh xuất hiện

tinh thể. Lọc, rửa 2 lần bằng nước lạnh qua bộ lọc hút chân không thu sản phẩm N-alkylisatin.

2.2.1. Tổng hợp N-methylisatin (3a)

NH

O

O

+ CH3IK2CO3

DMF

N

O

O

CH3

Cho 4,41 gam isatin, 7ml DMF vào bình cầu dung tích 100ml lắc đều. Thêm vào đo 2,4

ml CH3I và 6,20 gam K2CO3. Thời gian chiếu xạ 2 phút. Lọc, rửa bằng nước lạnh qua bộ lọc hút

chân không thu được 4,06 gam N-methylisatin (84%) có nhiệt độ nóng chảy tnc = 130-131C.

Theo tài liệu [31] 129-130C.

2.2.2. Tổng hợp N-ethylisatin (3b)

NH

O

O

+ C2H5BrK2CO3

DMF

N

O

O

CH2 CH3

Cho 4,41 gam isatin, 7ml DMF vào bình cầu dung tích 100ml lắc đều. Thêm vào đo 2,4

ml C2H5Br và 6,20 gam K2CO3. Thời gian chiếu xạ 3 phút. Lọc, rửa bằng nước lạnh qua bộ lọc

hút chân không thu được 4,09 gam N-ethylisatin (78%) có nhiệt độ nóng chảy tnc = 84-86C.

Theo tài liệu [31] 86-87C.

2.2.3. Tổng hợp N-n-propylisatin (3c)

NH

O

O

+K2CO3

DMF

N

O

O

CH2 CH2 CH3

CH3 CH2 CH2 Br

Thời gian chiếu xạ 3 phút. Từ 0,03 mol chất đầu sau phản ứng lọc, rửa bằng nước lạnh

qua bộ lọc hút chân không thu được 4,25 gam N-n-propylisatin (75%) có nhiệt độ nóng chảy tnc

8

= 74-76C.

2.2.4. Tổng hợp N-i-propylisatin (3d)

NH

O

O

+K2CO3

DMF

N

O

O

CH CH3CH3

CH3 CH CH3

Br


qua bộ lọc hút chân không thu được 0,58 gam N-i-propylisatin (10%) có nhiệt độ nóng chảy tnc =

76-77C.

2.2.5. Tổng hợp N-n-butylisatin (3e)

NH

O

O

+K2CO3

DMF

N

O

O

CH2 CH2 CH2 CH3

CH3 CH2 CH2 CH2 Br


qua bộ lọc hút chân không thu được 3,86 gam N-n-butylisatin (63%) có nhiệt độ nóng chảy tnc =

36-38C. Tài liệu [31] 36-37C.

2.2.6. Tổng hợp N-i-butylisatin (3f)

NH

O

O

+K2CO3

DMF

N

O

O

CH2 CH CH3

CH3

CH3 CH CH2 Br

CH3


qua bộ lọc hút chân không thu được 0,49 gam N-i-butylisatin (8%) có nhiệt độ nóng chảy tnc =

88-89C.

2.2.7. Tổng hợp N-allylisatin (3g)

NH

O

O

+K2CO3

DMF

N

O

O

CH2 CH CH2

CH2 CH CH2 Cl

9

Thời gian chiếu xạ 2 phút. Từ 0,03 mol chất đầu sau phản ứng lọc, rửa bằng

nước lạnh qua bộ lọc hút chân không thu được 5,05 gam N-allylisatin (90%) có nhiệt độ nóng

chảy tnc = 92-93C.

2.2.8. Tổng hợp N-benzylisatin (3h)

NH

O

O

+K2CO3

DMF

N

O

O

CH2

CH2

Cl


qua bộ lọc hút chân không thu được 7,03 gam N-benzylisatin (99%) có nhiệt độ nóng chảy tnc =

128-130C. Theo tài liệu [31] 130-132C.

2.2.9. Tổng hợp N-phenethylisatin (3i)

NH

O

O

+K2CO3

DMF

N

O

O

CH2 CH2

CH2

CH2 Br

Thời gian chiếu xạ là 4 phút. Từ 0,03 mol chất đầu sau phản ứng lọc, rửa bằng nước lạnh

qua bộ lọc hút chân không thu được 6,84 gam N-phenethylisatin, hiệu suất 93% có nhiệt độ nóng

chảy tnc = 102-105C.

2.3. TỔNG HỢP MỘT SỐ N-ALKYLISATIN 4-(2,3,4,6-tetra-O-ACETYL--D-

GLUCOPYRANOSYL)THIOSEMICARBAZON (4a-i)

Quy trình chung: Cho 2 mmol 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-glucopyranosyl)

thiosemicarbazid, 3-5 ml ethanol vào bình cầu dung tích 100 ml lắc đều. Thêm vào đo 2 mmol

N-alkylisatin và 0,1 ml axit acetic băng. Chiếu xạ trong lò vi sóng ở 600W. Để nguội và rót vào

cốc thấy xuất hiện tinh thể. Lọc, kết tinh lại trong hỗn hợp ethanol : toluen (v/v 6:1).

2.3.1. Tổng hợp N-methylisatin 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-glucopyranosyl)

thiosemicarbazon (4a)

10

O

OAc

NHAcO

AcO

OAc

C

S

NH NH2+

N

O

O

CH3

C2H5OH

CH3COOH

O

OAc

NHAcO

AcO

OAc

C

S

NH N

N

O

CH3

(4a)

Tiến hành phản ứng với lượng 0,84 gam 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-

glucopyranosyl)thiosemicarbazid và 0,33 gam N-methylisatin. Thực hiện phản ứng trong lò vi

sóng ở 600W trong thời gian 5 phút. Sau phản ứng thu được 0,92 gam sản phẩm đạt hiệu suất

76%. Nhiệt độ nóng chảy đo được là 208-209oC.

2.3.2. Tổng hợp N-ethylisatin 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-glucopyranosyl) thiosemicarbazon

(4b)

O

OAc

NHAcO

AcO

OAc

C

S

NH NH2+

N

O

O

C2H5

C2H5OH

CH3COOH

O

OAc

NHAcO

AcO

OAc

C

S

NH N

N

O

C2H5

(4b)

Phản ứng được thực hiện trong lò vi sóng ở 600W, thời gian phản ứng là 6 phút. Với

lượng đẳng mol ban đầu là 2 mmol thì sau phản ứng thu được 1,16 gam. Hiệu suất phản ứng là

89% và điểm nóng chảy đo được là 152C-153C.

11

2.3.3. Tổng hợp N-n-propylisatin 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-glucopyranosyl)

thiosemicarbazon (4c)

O

OAc

NHAcO

AcO

OAc

C

S

NH NH2+

N

O

O

n_C3H7

C2H5OH

CH3COOH

O

OAc

NHAcO

AcO

OAc

C

S

NH N

N

O

n_C3H7

(4c)


glucopyranosyl)thiosemicarbazid và 0,38 gam N-n-propylisatin. Thực hiện phản ứng trong lò vi



2.3.4. Tổng hợp N-i-propylisatin 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-glucopyranosyl)

thiosemicarbazon (4d)

O

OAc

NHAcO

AcO

OAc

C

S

NH NH2+

N

O

O

i_C3H7

C2H5OH

CH3COOH

O

OAc

NHAcO

AcO

OAc

C

S

NH N

N

O

i_C3H7

(4d)


glucopyranosyl)thiosemicarbazid và 0,38 gam N-i-propylisatin. Thực hiện phản ứng trong lò vi

12



2.3.5. Tổng hợp N-n-butylisatin 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-glucopyranosyl)

thiosemicarbazon (4e)

O

OAc

NHAcO

AcO

OAc

C

S

NH NH2+

N

O

O

n_C4H9

C2H5OH

CH3COOH

O

OAc

NHAcO

AcO

OAc

C

S

NH N

N

O

n_C4H9

(4e)


glucopyranosyl)thiosemicarbazid và 0,41 gam N-n-butylisatin. Thực hiện phản ứng trong lò vi



2.3.6. Tổng hợp N-i-butylisatin 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-glucopyranosyl)

thiosemicarbazon (4f)

O

OAc

NHAcO

AcO

OAc

C

S

NH NH2+

N

O

O

CH2 CH CH3

CH3

C2H5OH

CH3COOH

O

OAc

NHAcO

AcO

OAc

C

S

NH N

NO

CH2 CH CH3

CH3

(4f)

13




2.3.7. Tổng hợp N-allylisatin 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon

(4g)

O

OAc

NHAcO

AcO

OAc

C

S

NH NH2+

N

O

O

CH2 CH CH2

C2H5OH

CH3COOH

O

OAc

NHAcO

AcO

OAc

C

S

NH N

N

O

CH2 CH CH2

(4g)




2.3.8. Tổng hợp N-benzylisatin 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-glucopyranosyl)

thiosemicarbazon (4h)

O

OAc

NHAcO

AcO

OAc

C

S

NH NH2+

N

O

O

CH2

C2H5OH

CH3COOH

O

OAc

NHAcO

AcO

OAc

C

S

NH N

NO

CH2

(4h)

14


glucopyranosyl)thiosemicarbazid và 0,48 gam N-benzylisatin. Thực hiện phản ứng trong lò vi

sóng ở 600W trong thời gian 15 phút. Sau phản ứng thu được 1,20 gam đạt hiệu suất 94% và

điểm nóng chảy đo được là 195-196C.

2.3.9. Tổng hợp N-phenethylisatin 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-glucopyranosyl)

thiosemicarbazon (4i)

O

OAc

NHAcO

AcO

OAc

C

S

NH NH2+

N

O

O

CH2

C2H5OH

CH3COOH

O

OAc

NHAcO

AcO

OAc

C

S

NH N

NO

C2H5

(4i)


glucopyranosyl)thiosemicarbazid và 0,50 gam N-phenethylisatin. Thực hiện phản ứng trong lò vi

sóng ở 600W trong thời gian 9 phút. Sau phản ứng thu được 1,34 gam đạt hiệu suất 96% và điểm

nóng chảy đo được là 200-203C.

2.4. TỔNG HỢP MỘT SỐ BASE MANNICH CỦA ISATIN(2,3,4,6-TETRA-O-ACETYL-

-DGLUCOTOPYRANOSYL)THIOSEMICARBAZON

Chúng tôi đã tiến hành khảo sát việc tổng hợp các hợp chất base Mannich của isatin(tetra-

O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon với một số công việc sau:

1. Tổng hợp insatin (tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon .

2. Tổng hợp các base Mannich của isatin(tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl) thiosemicarbazon

với một số amin là morpholine, piperydine,

15

Các phản ứng tổng hợp dẫn xuất 2,3,4,6-(tetra-O-acetyl-β-D-gluc°Ctopyranosyl)

thiosemicarbazon của isatin được thực hiện bằng phương pháp tổng hợp dùng lò vi sóng.

Sơ đồ phản ứng chung:

* Tổng hợp insatin (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl) thiosemicarbazon .

16

Cho vào bình cầu 100 ml hỗn hợp gồm 0,84g (0,002 mol) 2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-

glucopyranosyl thiosemicarbazid,5 ml ethanol tuyệt đôi, 0,29g (0,002 mol) isatin và 2-3 giọt acid

axetic băng làm xúc tác.Lắc đều.Thực hiện phản ứng trong lò vi sóng ở 600W trong thời gian 10

phút.Sản phẩm thu được có màu vàng cam không tan trong ethanol tuyệt đối ,lọc hút rửa bằng

ethanol 96, kết tinh lại sản phẩm thu được trong ethanol 96% và toluen tỉ lệ 1:1.Sản phẩm cuối

cùng có màu vàng,khối lượng thu được 0,89 g (82%). Đnc :225-2300C.

** Tổng hợp một số base Mannich của insatin (2,3,4,6-tetra-O- acetyl--D-glucopyranosyl)

thiosemicarbazon

Quy trình chung: Cho vào bình cầu 100 ml 0,55 g(0,001mol)(2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-

glucopyranosyl)thiosemicarbazon của isatin, 5 ml ethanol,1ml HCHO 37-40% và 2 mmol một

amin bậc 2 (HCHO và amin bậc 2 lấy dư) và 3 ml dioxane . Hỗn hợp được đun hồi lưu nhẹ trong

5 giờ. Làm nguội đến nhiệt độ phòng, rồi bổ xung thêm 0,8ml HCHO 37-40% , khuấy ở nhiệt độ

17

phòng trong 24giờ. Sau đo lọc kết tủa tách ra, lấy kết tủa thu được đem kết tinh lại trong hỗn hợp

ethanol 96% và toluen tỉ lệ 1:1.

2.4.1. Tổng hợp 2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-glucopyranosyl thiosemicarbazon củaN-

(morpholino)methylenisatin:

Cho vào bình cầu 100 ml 0,55 g (0,001 mol) 2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-glucopyranosyl

thiosemicarbazon isatin, 5 ml ethanol, 0,3 ml HCHO 37-40% , 0,3 ml Morpholine và 3 ml

dioxane . Hỗn hợp được đun hồi lưu nhẹ trong 5giờ và khuấy ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ. Sau

đo lọc kết tủa tách ra, lấy kết tủa thu được đem kết tinh lại trong hỗn hợp ethanol 96% và toluen

tỉ lệ 1:1. Phản ứng được thực hiện với amin bậc 2 là morpholin. Với lượng dư HCHO và

morpholine thì sau phản ứng thu được 0,43 g (hiệu suất 62,6 %) Đnc: 212-214 0

C


(piperidino)methylenisatin.

18

Phản ứng được thực hiện với amin bậc 2 là piperidin. Với lượng dư HCHO và piperidin

thì sau phản ứng thu được 0,27 g (hiệu suất 41,7 %).

2.4.3. Tổng hợp 2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-glucopyranosyl thiosemicarbazon củaN-(1 metyl-

piperazino)methylenisatin.

Phản ứng được thực hiện với amin bậc 2 là 1-metyl-piperazine. Với lượng dư HCHO và

1-metyl-piperazine thì sau phản ứng thu được 0,238 g (hiệu suất 36,3 %), Đnc : 215-2170C

2.4.4. Tổng hợp2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-glucopyranosyl thiosemicarbazon củaN-

(diethylaminno) methylenisatin.

19

Cho vào bình cầu 100 ml 0,55 g (0,001 mol) 2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-gluco pyranosyl

thiosemicarbazon isatin, 5 ml ethanol, 0,3 ml HCHO 37-40% , 0,3 ml Diethylamin và 7-10 ml

dioxane . Hỗn hợp được đun hồi lưu nhẹ trong 5giờ và khuấy ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ. Sau

đo lọc kết tủa tách ra, lấy kết tủa thu được đem kết tinh lại trong hỗn hợp ethanol 96% và toluen

tỉ lệ 1:1. Khối lượng sản phẩm thu được 0,31g (hiệu suất 48,80%). Đnc :239- 2400C.


(triaminotriazino)methylenisatin

NH C NH

SO

OAc

HH

H

H

AcOAcO

OAc

NH

N

O

C2H5

NH C NH

SO

OAc

HH

H

H

AcO

OAc

N

N

O

CH2 N

C2H5

HCHO

(C2H5)2NH

20

Phản ứng được thực hiện với amin bậc 1 là triaminotriazine. Khi phản ứng khuấy có màu vàng

chanh. Với lượng dư HCHO và triaminotriazin thì sau phản ứng thu được 0,45 g (hiệu suất 68,9

%).

2.4.6. Tổng hợp 2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-glucopyranosyl thiosemicarbazon củaN-(N-metyl-

anilino)methylenisatin

Phản ứng được thực hiện với amin bậc 2 là N- metyl-aniline. Với lượng dư HCHO và metyl-

aniline thì sau phản ứng thu được 0,364 g (hiệu suất 54,62 %)


(paranitroanilino)methylenisatin

21

Phản ứng được thực hiện với amin bậc 2 là paranitro aniline. Với lượng dư HCHO và

paranitro aniline thì sau phản ứng thu được 0,14 g (hiệu suất 20 %)

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. TỔNG HỢP TETRA-O-ACETYL-β-D-GLUCOPYRANOSYL ISOTHIOCYANAT

Các alkyl hoặc acyl isothiocyanat được tổng hợp bằng bằng phản ứng của alkyl halide

hoặc acyl cloride tương ứng với KSCN hoặc muối thiocyanat của kim loại nặng. Phản ứng xảy ra

trong điều kiện phản ứng êm dịu và đạt hiệu suất cao.

Dựa trên cơ sở đo, trong luận văn này, để tổng hợp tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl

isothiocyanat chúng tôi đã tiến hành phản ứng chuyển hoá dẫn xuất tetra-O-acetyl-α-D-

glucopyranosyl bromide với muối chì thiocyanat trong dung môi toluen khan. Phản ứng chạy

theo cơ chế phản ứng thế nucleophil lưỡng phân tử (SN2). Phản ứng tổng hợp tetra-O-acetyl-β-D-

glucopyranosyl isothiocyanat tiến hành tương đối dễ dàng, hiệu suất phản ứng 80%. Cấu trúc của

sản phẩm được xác nhận bằng điểm chảy và ghi phổ hồng ngoại.

3.2. VỀ TỔNG HỢP (2,3,4,6-TETRA-O-ACETYL--D-

GLUCOPYRANOSYL)THIOSEMICARBAZID

Đây là giai đoạn tiếp theo của quá trình tổng hợp, là giai đoạn tạo ra hợp chất

thiosemicarbazid từ hợp chất tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl isothiocyanat . Hợp chất này

được dùng để tiến hành hàng loạt các phản ứng ngưng tụ với isatin thế ở giai đoạn sau

Trong phổ hồng ngoại của hợp chất này xuất hiện băng song hấp thụ đặc trưng cho dao

động hoá trị của nhóm C=O (ester) ở 1752 cm–1

, đồng thời băng song hấp thụ mạnh ở 1242 cm–

1 và ở 1043 cm

–1 đặc trưng cho dao động hoá trị và biến dạng của nhóm liên kết C–O–C (ester).

Băng song hấp thụ mạnh và rộng xuất hiện ở 2026 cm–1

đặc trưng cho dao động hoá trị đối xứng

của liên kết N=C=S đã không còn và thay vào đo là băng song ở vùng 3322 cm–1

và 3129 cm–1

xuất hiện đặc trưng cho dao động hóa trị của nhóm NH2 và NH. Băng song hấp thụ ở 1090 cm–1

đặc trưng cho dao động hoá trị của liên kết C=S (Hình 3.2).

Trong phổ 1H NMR của hợp chất này xuất hiện các tín hiệu cộng hưởng của các proton

của phần gốc đường. Chẳng hạn, proton H1 ở =5,82 ppm, proton H2 ở =5,08 ppm, proton H3 ở

=5,36 ppm, proton H4 ở =4,92 ppm, proton H5 ở =3,97 ppm, và các proton H-6a và H-6b ở

=4,16 và 3,97 ppm. Các proton ở nhóm thiosemicarbazid NHCSNHNH2 có các tín hiệu

22

proton của các nhóm NH và NH2 ở =9,25; 8,18 và 4,59 ppm tương ứng (Hình 3.3).

Các số liệu phổ IR và 1H NMR của sản phẩm chứng tỏ hợp chất tetra-O-acetyl-β-D-

glucopyranosyl thiosemicacbazi được chuyển hóa thành công từ tetra-O-acetyl-β-D-

glucopyranosyl isothiocyanat.

3.3. TỔNG HỢP CÁC N-ALKYLISATIN

Bảng 3.1. Kết quả tổng hợp của một số N-alkylisatin (3a-i)

STT R Tác nhân

Phút/W*

(%) Đnc (C)

TN TL

[14,31] TN

TL

[14,31]

3a CH3 CH3I 3/180 88 95

130-

131 129-130

3b C2H5 C2H

5Br 4/180 87 90 84-86 86-87

3c n-C3H7 n-C3H

7Br 4/180 75 - 74-76 -

3d i-C3H7 i-C3H

7Br 3/180 10 - 76-77 -

3e n-C4H

9 n-C

4H

9Br 4/180 63 - 36-38 36-37

3f i-C4H

9 i-C

4H

9Br 4/180 8 - 88-89 -

3g C3H5 C3H5Br 3/180 90 - 92-93 -

3h CH2C

6H

5 CH

2C

6H

5Br 3/180 99 -

128-

130 130-132

3i CH2CH2C6H5 C6H

5CH

2CH

2Br 4/180 93 -

102-

105 -

* W: Công suất của lò vi sóng.

3.3. TỔNG HỢP N-ALKYLISATIN (2,3,4,6-TETRA-O-ACETYL-β-D-

GLUCOPYRANOSYL)THIOSEMICARBAZON

Chúng tôi đã thực hiện phản ứng ngưng tụ của 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-

glucopyranosyl)thiosemicarbazid với 9 isatin thế khác nhau trong dung môi ethanol khan và

dùng axit acetic băng làm xúc tác. Phản ứng được thực hiện trong lò vi sóng với thời gian từ 5-15

23

phút, tùy vào từng nhóm thế.

3.4. VỀ TỔNG HỢP CÁC BASE MANNICH CỦA INSATIN (2,3,4,6-TETRA-O-

ACETYL--D-GLUCOTO-PYRANOSYL)THIOSEMICARBAZID

Hiệu suất, nhiệt độ nóng chảy và màu sắc 7 base Mannich của isatin (2,3,4,6-tetra-O-

acetyl--D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon ứng với mỗi amin bậc 2 khác nhau tổng hợp được

được trình bày trong Bảng 3.6:

Để chứng minh cấu trúc của sản phẩm base mannich đã tổng hợp được, chúng tôi đã ghi

được phổ hồng ngoại, phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR,

13C-NMR kết hợp với kỹ thuật phổ

2 chiều tương tác gần HSQC, tương tác xa HMBC và khối phổ.

Phổ IR cho biết sự có mặt của các nhóm chức đặc trưng trong phân tử. Với các sản phẩm

base Mannich được tổng hợp từ phản ứng của isatin (2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-

glucopyranosyl)thiosemicarbazon với andehit fomic và các dẫn xuất amin bậc 2 cho băng song

hấp thụ ở 3232 cm-1

và 3354 cm-1

đặc trưng cho dao động hóa trị của NH, băng song hấp thụ

trong khoảng 2867–2960 cm-1

đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết C-H của các nhóm

ankyl, băng song hập thụ ở 1746 cm-1

và 1230 cm-1

đặc trưng cho dao động hóa trị của nhóm

C=O (este) và C-O-C (este). Ngoài ra còn co băng song hấp thụ ở 1373 cm-1

đặc trưng cho dao

động hóa trị của nhom C=S, băng song ở 1517–1600 cm-1

đặc trưng cho dao động hóa trị của

liên kết CH trong vòng thơm. Kết quả phổ IR của các dẫn xuất base Mannich của (2,3,4,6-tetra-

O-acetyl--D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon được trình bày trong Bảng 3.7.

* Để nghiên cứu cụ thể về cấu trúc, chúng tôi chọn ra base Mannich với morpholine:

Phổ IR cho biết sự có mặt của các nhóm chức đặc trưng trong phân tử. Với sản phẩm

base Mannich được tổng hợp từ phản ứng của isatin (2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-

glucopyranosyl)thiosemicarbazon với andehit fomic và morpholine cho băng song hấp thụ ở

3232 cm-1

và 3354 cm-1

đặc trưng cho dao động hóa trị của NH, băng song hấp thụ trong khoảng

2866–2959 cm-1

đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết C-H của các nhom ankyl, băng song

hập thụ ở 1746 cm-1

và 1230 cm-1

đặc trưng cho dao động hóa trị của nhóm C=O (este) và C-O-

C (este). Ngoài ra còn co băng song hấp thụ ở 1373 cm-1

đặc trưng cho dao động hóa trị của

nhom C=S, băng song ở 1517–1600 cm-1

đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết CH trong

vòng thơm.

24

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR và

13C-NMR cho biết độ chuyển dịch hóa học của

các proton và nguyên tử C13 trong phân tử. Hợp chất base Mannich N-(methylenmorpholine)

isatin (2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-glucopyranosyl) thiosemicarbazon được chọn làm chất đại

diện để phân tích cụ thể cấu trúc. Quy ước hợp chất được đánh dấu như sau:

Trên phổ 1H-NMR của hợp chất này cho thấy các proton trong vòng đường co độ chuyển

dịch hóa học nằm trong khoảng 4,3–5,9 ppm, các proton của hợp phần indole cho tín hiệu cộng

hưởng ở 6,8–7,9 ppm. Proton Ha cho douplet ở 9,637 ppm (JHaH1’ = 8 Hz), proton Hb cho singlet

ở 12,675 ppm, các proton của nhóm OAc có tín hiệu cộng hưởng trong khoảng 1,9–2,1 ppm

(xem Hình 3.13).

Trên phổ 13

C-NMR cho thấy độ chuyển dịch hóa học của C=S ở 179,599 ppm, các nhóm

C=O (OAc) ở 170,463 ppm – 169,851 ppm. Tín hiệu cộng hưởng của C=O (indole) ở 162,135

ppm. Các nguyên tử C13 trong vòng monosaccarit nằm trong khoảng 82,787 ppm – 61,804 ppm.

Độ chuyển dịch hóa học của các C13 trong vòng thơm nằm trong khoảng 132,764 ppm –

111,709 ppm. Nhóm C=N cho tín hiệu cộng hưởng ở 144,423 ppm. Các nguyên tử C13 của

nhom OAc co độ chuyển dịch hóa học nằm trong khoảng 20,992 ppm – 20,824 ppm. C10 cho tín

hiệu cộng hưởng ở 66,495 ppm. Các nguyên tử C13 của morpholine cho 2 cặp tín hiệu cộng

hưởng ở 51,035 ppm và 69,106 ppm (xem Hình 3.14)

.

Ngoài ra hợp chất này còn được ghi phổ 2D-NMR, phổ tương tác gần HSQC cho biết sự

tương tác của nguyên tử C13 và proton liên kết trực tiếp với C13 đo còn phổ tương tác xa

HMBC cho biết sự tương tác của proton và nguyên tử C13 ở cách xa nó. Kết quả phân tích cho

thấy sự tương tác hoàn toàn phù hợp với cấu trúc sự kiến của sản phẩm

3.5. THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC N-ALKYLISATIN 4-(2,3,4,6-tetra-O-

O

HOAc

HH

H

H

NHAcO

AcO

OAc

C

S

NH N

NO

N O

a b

12

3

45

6

78

9

10 11

12 13

14

1516

1'2'3'

4' 5'

6'

25

ACETYL-β-D-GLUCOPYRANOSYL)THIOSEMICARBAZON

Bảng 3.8. Kết quả thăm dò hoạt tính kháng vi sinh vật của các N-alkylisatin 4-(2,3,4,6-tetra-

O-acetyl--D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon (4a-i)

STT R

ĐĐưườờnngg kkíínnhh vvòònngg vvôô kkhhuuẩẩnn ((mmmm))

E.coli S.aureus C.albican

50μL 100μL 150μL 50μL 100μL 150μL 50μL 100μL 150μL

4a CH3 0 17 30 0 0 15 0 20 32

4b C2H

5 0 18 28 0 0 0 0 18 30

4f i-C4H

9 0 16 30 0 0 18 0 17 30

4g C3H

5 0 19 30 0 0 10 0 15 28

4h C6H

5CH

2 0 18 29 0 0 14 0 21 32

Như vậy: Khi thay đổi lượng sản phẩm từ 100L sang 150L, một số sản phẩm có sự

thay đổi về hoạt tính sinh học với đường kính vòng vô khuẩn tăng lên đáng kể. Nhưng cũng co

sản phẩm thì sự thay đổi là ít hoặc không đáng kể. Nhưng sản phẩm này có hoạt tính sinh học

mạnh hơn.

3.5.2. Hoạt tính bắt gốc tự do DPPH

a) Chuẩn bị mẫu.

Các dẫn xuất N-ankylinsatin (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)

thiosemicarbazon và chất chuẩn resveratrol được pha trong etanol thành các dung dịch có nồng

độ 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 8,0; và 12,0 mM. DPPH được pha trong ethanol thành dung dịch có nồng độ

150 μM bằng cách hòa tan 5,9 mg DPPH trong 100 ml ethanol.

b) Phương pháp tiến hành

26

Trên đĩa ELISA 96 giếng, sử dụng micropipet thêm lần lượt 5 µL các dung dịch mẫu thử,

chất chuẩn (positive control) đã pha sẵn vào các giếng thử có chứa 195 µL dung dịch DPPH 150

mM. Các giếng chứa mẫu DPPH đối chứng (negative control) được pha bằng cách thêm 5µL

ethanol trong 195 µL dung dịch DPPH 150 μM. Mẫu trắng (blank sample) là các giếng chứa

200µL etanol. Lắc nhẹ đĩa cho các dung dịch trộn đều vào nhau và đưa vào buồng ủ ở 25oC trong

vòng 30 phút. Tiến hành đo độ hấp thụ của các dung dịch trong các giếng thu được tại bước sóng

518 nm. Thí nghiệm được lặp lại ba lần lấy giá trị trung bình và tính toán giá trị hiệu quả ức chế

của các mẫu thử.

c) Kết quả và thảo luận

Tác dụng chống oxi hóa của các glucopyranosylthiosemicarbazon được khảo sát dựa theo

phương pháp bắt giư gốc tự do DPPH [16,41]. Phương pháp này được phát triển bởi Blois dựa

vào tính bền vưng của gốc tự do DPPH. Ở trạng thái gốc tự do, cặp electron tự do trên nguyên tử

N được giải tỏa bởi sự liên hợp toàn phân tử. Chính vì vậy, mà nó ít bị dime hoa như các gốc tự

do bình thường và có thể tồn tại ở dạng đơn phân tử. Một đặc điểm nưa đo là ở trạng thái gốc tự

do, DPPH có màu tím, hấp thụ tử ngoại với băng song cực đại trong dung dịch ethanol ở khoảng

518 nm. Khi có mặt chất có khả năng bắt gốc tự do, DPPH sẽ chuyển sang dạng khử và màu tím

sẽ nhạt dần, chuyển sang màu vàng nhạt, độ hấp thụ thay đổi. Dựa trên sự khác biệt này người ta

có thể tính lượng gốc tự do DPPH bị chuyển sang dạng khử (bị bắt giư) từ đo cho phép đánh giá

giá trị chống oxi hóa của chất thử. Các mẫu thử và chất chuẩn được pha sẵn và khảo sát ở sáu

nồng độ khác nhau: 12,5; 25; 50; 100; 200; và 300 µM. Phép thử được tiến hành trên các đĩa

ELISA 96 giếng và đo độ hấp thụ (hình 3.4).

Giá trị hiệu quả bắt giư gốc tự do (hiệu quả ức chế) được tính theo công thức:

Trong đo: ADPPH là giá trị độ hấp thụ của các giếng chỉ chứa dung dịch DPPH

Amẫu là giá trị độ hấp thụ của các giếng chứa mẫu, chất chuẩn

Aetanol là giá trị độ hấp thụ của các giếng chứa etanol (mẫu trắng)

Từ giá trị hiệu quả ức chế nhận được, xây dựng đồ thị phụ thuộc giưa hiệu quả ức chế và

Hiệu quả ức chế (%) = ADPPH - Amẫu

ADPPH - Aetanol

x 100

27

nồng độ chất thử, xử lý số liệu trên excel và phần mềm GraphPad Prism (version 5.0) để tính

toán giá trị % gốc tự do bị bắt giư theo nồng độ có tác dụng 50%, EC50 (half maximal effective

concentration), trong trường hợp này là giá trị hiệu quả bắt giư 50% gốc tự do DPPH, của mỗi

mẫu thử (xem Bảng 3.9).

Bảng 3.9. Giá trị hiệu quả bắt giữ 50% gốc tự do (EC50) của các dẫn xuất N-ankylinsatin

(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl) thiosemicarbazon

STT Ký hiệu mẫu EC50 (g/ml)

1 Glc-N-CH3 - Insatin >128

2 Glc-N-C2H5 - Insatin >128

3 Glc-N-C3H5 - Insatin >128

4 Glc-N-i-C4H9 - Insatin >128

5 Glc-N-n-C4H9 - Insatin >128

6 Glc-N-n-C3H7 - Insatin >128

7 Glc-N-C6H5 - CH2 Insatin >128

8 Glc-N-C6H5 - CH2CH2 Insatin >128

9 Insatin >128

Tham khảo Resveratrol 14.36

Kết quả nhận được cho thấy các hợp chất tổng hợp đều không thể hiện khả năng bắt gốc

tự do. Các giá trị EC50 tính được cao hơn so với chất chuẩn resveratrol (có giá trị là 14.36

g/ml), cho thấy các chất này khả năng bắt giư gốc tự do yếu. Do đo, các N-ankylinsatin

(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl) thiosemicarbazon là các chất chống oxi hóa kém.

KẾT LUẬN

1. Đã tổng hợp được 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-glucopyranosyl) thiosemicarbazid từ 2,3,4,6-

tetra-O-acetyl--D-glucopyranosyl isothiocyanat.

2. Đã tổng hợp được 9 isatin thế khác nhau bằng phản ứng alkyl hoá isatin với các alkyl halide

khác nhau trong dung môi DMF với sự có mặt của xúc tác kalicarbonat.

28

3. Đã tổng hợp được 9 hợp chất 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-glucopyranosyl) thiosemicarbazon

của các isatin thế bằng phản ứng ngưng tụ của 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-

glucopyranosyl)thiosemicarbazid với các isatin thế với sự có mặt của xúc tác axit acetic băng

trong dung môi methanol khan hoặc ethanol khan.

4. Đã tổng hợp 7 base Mannich của isatin-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-glucopyranosyl)

thiosemicarbazon bằng phương pháp khuấy và đun hồi lưu .

5. Cấu trúc phân tử được xác định bằng phổ IR, 1H-NMR,

13C-NMR và ESI-MS kết hợp kĩ thuật

phổ COSY, HSQC và HMBC.

6. Đã thử hoạt tính sinh học của các isatin 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-

glucopyranosyl)thiosemicarbazon. Hầu hết các dẫn xuất này đều thể hiện hoạt tính ức chế sự

phát triển của trực khuẩn Gram-(–) Klebsiella pneumonia, cầu khuẩn Gram-(+) Staphylococcous

epidermidis, nấm men Candida albicans. Đối với hoạt tính bắt gốc tự do DPPH thì các N-

alkylisatin 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon thể hiện yếu.

References

Tiếng Việt

1. Lê Huy Chính, Nguyễn Vũ Trung (2005), Cẩm nang vi sinh vật y học, NXB Y học, Hà Nội.

2. Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Nguyễn Văn Ty (2003), Vi sinh vật học, NXB Giáo

dục, Hà Nội, tr. 25.

3. Đặng Như Tại (1998), Cơ sở hóa học lập thể, NXB Giáo dục, Hà Nội, tr. 24.

4. Nguyễn Đình Thành (2007), Thiết kế phân tử-mối liên quan giữa cấu trúc và tính chất phân

tử, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội, tr. 233.

5. Nguyễn Đình Thành (2011), Cơ sở phương pháp phổ ứng dụng trong hoá học–NXB Khoa học

Kỹ thuật, Hà Nội.

6. Nguyễn Minh Thảo (2001), Tổng hợp hữu cơ, NXB ĐH QG Hà Nội, tr. 77.

7. Phan Đình Châu (2003,) Các quá trình cơ bản tổng hợp hóa dược hữu cơ, NXB Khoa học và

kỹ thuật, Tr.62.

Tiếng Anh

8. Baker A.D., Wong D., Lo S., Bl°Ch M., Horoseglu G., Goldman N.L., Engel R., Liotta D.C.

29

(1978) “The reaction of N-aryl nitrones with dichloroketene: A new synthesis of isatins”,

Tetrahedron Let., 19, 219-222.

9. Budakoti A., Abid M. and Azam A. (1961), “The chemistry of isothiocyanat”, Org. Chem.

Sulf. Comp., Ed. Kharasch. N, Oxford, 9, 326-327.

10. Castiñeiras A. , E. Bermejo, J. Valdes-Martínez, G. Espinosa-Pérez and D. X. West

(2000),“Structural study of two N(3)-substituted thiosemicarbazid copper(II) complexes”, J.

Mol. Struct., 522, 271-278.

11. Campana M., Laborie C., Barbier G., Assan R. and Milcent R. (1991), “Synthesis and

cytotoxic activity on islets of Langerhans of benzamide thiosemicarbazone derivatives”, Eur. J.

Med. Chem., 26, 273-278.

12. Chiyanzu I., Hansell E., Gut J., Rosenthal P.J., McKerrow J.H., Chibale K. (2003),

“Synthesis and evaluation of isatins and thiosemicarbazone derivatives against cruzain,

falcipain-2 and rhodesain”, Bioorg. Med. Chem. Let., 13, 3527-3530.

13. Dolman, S. J., Gosselin, F., O'Shea, P. D., Davies, I. W. (2006), “Superior Reactivity of

Thiosemicarbazids in the Synthesis of 2-Amino-1,3,4-oxadiazoles”, J. Org. Chem, 71(25),

9548-9551.

14. Diaz P., Phatak S.S., Xu J., Astruc-Diaz F., Cavasotto C.N. and Naguib M. (2009) “6-

Methoxy-N-alkyl Isatin Acylhydrazone Derivatives as a Novel Series of Potent Selective

Cannabinoid Receptor 2 Inverse Agonists: Design, Synthesis, and Binding Mode Prediction”,

J. Med. Chem., 52, 433-444.

15. 1Rajendran, A., 2Ramu, S. and 1Karthikeyan. (2010) “Green synthesis of some novel N-

Mannich bases usingenvironmentally benign catalyst under soluvent free condition”.

16. Molyneux, Philip. (2004), “The use of the stable free radical diphenylpicrylhydrazyl (

DPPH ) for estimating antioxidant activity”, Songklanakarin Journal of Science and

Technology, 26(2), pp. 211-219.

17. Mohammad Abid and Amir Azam (2005), “1-N-Substituted Thi°Carbamoyl-3-Phenyl-2-

Pyrazolines: Synthesis and In Vitro Antiamoebic Activities”, Eur. J. Med. Chem., 40, 935-

942.

18. Matesic L., L°Cke J.M., Bremner J.B., Pyne S.G., Skropeta D., Ranson M., Vine K.L.

(2008) “N-Phenethyl and N-naphthylmethyl isatins and analogues as in vitro cytotoxic

30

agents”, Bioor. Med. Chem., 16, 3118-3124.

19. . Fathalla, W.; Pazdera, P. (2008), “Synthesis of new 1-substituted 4-(2-phenylquinazolin-4-

yl)-and 4-(2-phenylquinazolin-4-ylidene) thiosemicarbazides”, Chemistry of Heterocyclic

Compounds (New York, NY, United States), 44(11), pp. 1374-1378.

20. Kurkin A.V., Bernovskaya A.A., Yurovskaya M.A. (2009) “Synthesis of isatins with a

chiral substituent at the nitrogen atom”, Tetrahedron: Asymmetry (in press).

21. Molina J. L., Fernández G., Mellet C. O., Pérez V. M. D., Blanco J. J., Fuentes J. (1996),

“Conformational energetics of sugar thioureas and synthesis of glycosyl thioureido sugars”,

Tetrahedron, Vol. 52(40), pp. 12947-12970.

22. Heterobimetallic Transition Metal/Rare Earth Metal Bifunctional Catalysis: A Cu/Sm/Schiff

Base Complex forSyn-Selectiv Catalytic Asymmetric Nitro-MannichReaction .Shinya Handa,

Vijay Gnanadesikan, Shigeki Matsunaga and Masakatsu Shibasaki .J. Am. Chem. S°C., 2010

23. Loupy A., Microwave in organic synthesis, I, 2th edition, WILEY-VCH Verlag GmbH &

Co. KGaA, Weinheim, (2006), pages 579-594.

24. Sharma S., Athar F., Maurya M.R. and Azam A. (2005), “Copper(II) complexes with

substituted thiosemicarbazones of thiophene-2-carboxaldehyde: synthesis, characterization

and antiamoebic activity against E. histolytica”, Eur. J. Med. Chem., 40, 1414-1419.

25. Kizicikli I., Y.D. Kurt, B. Akkurt, A.Y. Genel, S. Birteksoz, G. Otuk, B. Ulkuseven (2007),

“Antimicrobial activity of a series of thiosemicarbazones and their Zn(II) and Pd(II) complexes”,

Folia microbol., 52(1), pp. 15-25.

26. Sriram, D., Yogeeswari, P., Thirumurugan, R., Pavana, R. K., (2006),” Discovery of New

Antitubercular Oxazolyl Thiosemicarbazones”, J. Med. Chem., 49, 3448-3450.

27. Rewcastle G.W., Sutherland H.S., Weir C.A., Blackburn A.G., Denny W.A. (2005) “An

improved synthesis of isonitrosoacetanilides”, Tetrahedron Let., 46, 8719-8721.

28. Mei-Hsiu Shih and Fang-Ying Ke (2004), “Syntheses and evaluation of antioxidant of

sydnonyl substituted thiazolidinone and thiazoline derivatives”, Bioorganic & Medicinal

Chemistry Letters, 12, pp. 4633-4643.

29. Uphadyaya J.S. and Upadhyaya S.K. (1976), “Thin-layer chromatographic separation of

the potential antituberculous agents N-aryl-N′p-methylbenzenesulphonyl thiosemicarbazids”,

31

J. Chromatogr. A, 152, Issue 2, 595-596.

30. Tomchin, A. B.; Pastushenkov, L. V.; Pastushenkov, A. L.; Lin'kov, V. I.; Belicheva, E. G.;

Ivanov, V. E. (2008), “Thiourea and Thiosemicarbazide Derivatives Structure, Reactions,

and Pharmacological Activity. 10. Synthesis and Pharmacological and Pharmacokinetic

Properties of the New Antihypoxic and Antisurditant Agent Tompasline”, Pharmaceutical

Chemistry Journal, 42(5), pp. 245-254.

31. Tarek A.-F., Faragany A.-H. M., and Ehsan A.-S. H. (2003), “Antitubercular Activity and

Pharmacokinetic Studies of Some Schiff Bases Derived from 1- Alkylisatin and Isonicotinic

Axit Hydrazide (INH)”, Arch. Pharm. Res., Vol 26, No 10, 778-784.

32. Ferrari M.B., Capacchi S., Reffo G., Pelosi G., Tarasconi P., Albertini R., Pinelli S. and

Lunghi P. (2000) “Synthesis, structural characterization and biological activity of p-

fluorobenzaldehyde thiosemicarbazones and of a nickel complex”, J. Inorg. Bi°Chem., 81, 89-

97.

33. S.N.Pandeya, D.Serỉam;Ranson M., (1999), “ Synthesis, antibacterial,antifungal and anti-

HIV evahition of Schiff and Mannich base of insatin derrivatives with 3-amino 2-methyl

mercapto quinazolin 4-(3H)-one”, Phamacentica Acta Helvetiae , 74, 11-17

34. Polychronopoulos, P.; Magiatis, P.; Skaltsounis, A. -L.; Myrianthopoulos, V.; Mikros, E.;

Tarricone, A.; Musacchio, A.; Roe, S. M.; Pearl, L.; Leost, M.; Greengard, P. and Meijer, L.

(2004) “Structural Basis for the Synthesis of Indirubins as Potent and Selective Inhibitors of

Glycogen Synthase Kinase-3 and Cyclin-Dependent Kinases”, J. Med. Chem., 47, 935-946.

35. Hewawasam P., Meanwell N.A. (1994) “A general method for the synthesis of isatins:

Preparation of regiospecifically functionalized isatins from anilins”, Tetrahedron Let., 35,

7303-7306.

36. Ki-Whan Chi,* Yoon Soo Ahn, Kwang Taeg Shim, Tae Ho Park,† and Jeong Soo Ahn.

(1999) One-Pot Synthesis of Mannich Base Using HydroxyAromatic Rings and Secondary

Amines.Vol 20, pp865-979.

37. Kurkin A.V., Bernovskaya A.A., Yurovskaya M.A. (2009) “Synthesis of isatins with a chiral

substituent at the nitrogen atom”, Tetrahedron: Asymmetry (in press).

38. Li-Rung Chen, Yu-Chin Wang, Yi Wen Lin, Shan-Yen Chou, Shyh-Fong Chen, Lee Tai

Liu, Ying-Ta Wu, (2005) “Synthesis and evaluation of isatin derivatives as effective SARS

coronavirus 3CL protease inhibitors”, Bioorg. Med. Chem. Let., 15, 3058-3062.

32

39. Silva J.F. M., Garden S.J. and Pinto A.C. (2001) “The Chemistry of Isatins: a Review from

1975 to 1999”, J. Braz. Chem. S°C., 12, 273-324.

40. Witczak Z.J., “Monosaccharide Isothiocyanates: Synthesis, Chemistry, and Preparative

Applications” in “Advances in Carbohydrate Chemistry and Bi°Chemistry”, Academ Press,

N.Y,Vol. 44, (1984), 91-145.

41. Z. Rehacova, V. Koleckar, F. Cervenka and l. Jahodar, L. Saso, L. Opletal, D. Jun and K.

Kuca (2008), “DPPH Radical Scavenging Activity of Several Naturally Occurring Coumarins

and Their Synthesized Analogs Measured by SIA Method”, Toxicology Mechanisms and

Methods, 18, pp. 413-418.

Documents

Nghiên cứu chuyển hóa một số isatin tetra-O- acetyl-β-D