Tải bản đầy đủ - 72 (trang)
2 Phương pháp tổng hợp dị vòng 1,3,4-oxadiazole

2 Phương pháp tổng hợp dị vòng 1,3,4-oxadiazole

Tải bản đầy đủ - 72trang

Header Page 18 of 161.



1,3,4-oxadiazole qua phản ứng với (a) Thủy ngân oxit (HgO) trong ethanol hoặc (b)

I 2 /KI khi có mặt NaOH.

RCONHNH2 + S



C



N



C2H5OH



F



S



NHNHOCR

H

C N



F



(a) HgO/C2H5OH or

(b) I2/KI/NaOH

N



N



R

F

O



Phương pháp tổng hợp dị vòng 1,3,4-oxadiazole thuận tiện nhất là vòng hoá các

dẫn xuất hydrazine với sự tách loại phân tử H 2 O trong sự có mặt của tác nhân dehydrate

hóa. Chẳng hạn, tương tác của diacyl hydrazine với POCl 3 hay SOCl 2 hoặc H 2 SO 4 khi

đun nóng, tạo thành vòng 1,3,4-oxadiazole [29].

N



RCONHNHCOR'



N



-H2O

R



R'



O



Gần đây, các dẫn xuất 2,5-diankyl-1,3,4-oxadiazole được tổng hợp theo phương

pháp “một giai đoạn” bằng cách đun nóng acid carboxylic và hydrazine chlohydrate với

POCl 3 ; tiếp theo là chưng cất phân đoạn hỗn hợp phản ứng. Tuy nhiên, phương pháp này

rất khó đạt được hiệu suất tốt [29]:

N



2RCOOH



+



N2H4.2HCl



N



POCl3

R



O



R



Quá trình này có lẽ đã diễn ra qua giai đoạn tạo thành chloride acid của acid

carboxylic, rồi acyl hóa hydrazin chlohydrate đến dẫn xuất diacylhidrazine. Sau đó phản

ứng trở lại như được mô tả ở phương pháp trên.

Phương pháp thông dụng để tổng hợp các hợp chất 5-aryl-1,3,4-oxadiazol-2-thiol

là đun nóng hydrazide với carbon disunfide trong môi trường kiềm. Áp dụng phương

pháp này, đi từ 2-hydroxybenzohydrazide các tác giả [30] đã thu được 5-(2hydroxyphenyl)-2-mercapto-1,3,4-oxadiazole:



Footer Page 18 of 161.

17



Header Page 19 of 161.

OH



N



OH

CONHNH2



N

SH



CS2



O



EtOH, KOH



Năm 2012, Rahul V. Patel đã tổng hợp các dẫn xuất của benzimidazole chứa dị

vòng 1,3,4-oxadiazole và chức amide theo sơ đồ sau [31]:

NH2



N



N



ClCH2COOOC2H5



90% HCOOH

NH2



N

H



N

CH2COOC2H5



NH2NH2.H2O



N



N



N



CS2/KOH

O



N



SH

N



R



CH2CONHNH2



N

NHCOCH2Cl



N

N

O

S

N



CH2CONH



R



N



Những hợp chất amide tạo thành có khả năng kháng lại 8 loại vi khuẩn

(Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa,

Klebsiell pneumoniae, Salmonella typhi, Proteus vulgaris, Shigella flexneri) và 4 loại nấm

(Aspergillus niger, Aspergillus fumigatus, Aspergillus clavatus, Candida albicans) [31].

Do carbon disunfide là một tác nhân dễ gây cháy nổ, độc hại và gây ô nhiễm môi

trường, hơn nữa phản ứng lại phải qua hai giai đoạn, vì vậy Lưu Văn Bôi và cộng sự [32]

đã tiến hành tổng hợp 5-(5-acetamido-2-hydroxyaryl)-1,3,4-oxadiazole bằng phản ứng

thiocarbamoyl



hóa



5-acetamido-2-hydroxybenzoylhydrazide



tetramethylthiuram disunfide qua sơ đồ sau:



Footer Page 19 of 161.

18



với



tác



nhân



Header Page 20 of 161.

OH



N



N



OH



SH



CONHNH2



+



-H2S, -S



S



S



O



3-4h



(CH3)2NCSSCN(CH3)2



NHCOCH3



NHCOCH3



Tiếp theo đó, tác giả tiếp tục chuyển hóa chất trên để tạo thành các dẫn xuất S-thế

của nó. Khi cho 5-(5-acetamidophenyl)-1,3,4-oxadiazol-2-thiol phản ứng với N-αchloroacetanilit trong môi trường NaOH 10%, ở nhiệt độ 800C và thời gian 2 giờ thì thu

được sản phẩm 2-arylamino-5-(5-acetamido-2-hidroxyaryl)-1,3,4-oxadiazole:

OH

N



N



OH



SH



N



N



O

ClH2CCHN

NHCOCH3



O

800



,



SCH2CONH



X



O



NaOH 10%



X= H, p-CH3, p-NO2, p-Cl, p-Br, p-COCH3, p-COOCH3



NHCOCH3



X



Theo tài liệu [32], do các yếu tố trong quá trình phản ứng như nồng độ kiềm, nhiệt

độ, thời gian phản ứng, tỉ lệ chất tham gia phản ứng mà phản ứng cũng có thể xảy ra theo

sơ đồ sau:

OH



OH



N



N

O



N



N



H

N



SH ClH CCHN

2

X



O

800,



O

X



NaOH 10%



NHCOCH3



NHCOCH3



X= H, p-CH3, p-NO2, p-Cl, p-Br, p-COCH3, p-COOCH3



Nhóm tác giả [32] cũng đã thử hoạt tính kháng vi sinh vật của các sản phẩm 2arylamino-5-(5-acetamido-2-hidroxyaryl)-1,3,4-oxadiazole theo phương pháp của Vanden

Berghen và Vlliet Linh (1994) tiến hành trên bản vi lượng 96 giếng có so sánh với các

chất kháng sinh chuẩn: Amphoterilin B, Nystatin, Ampicyline, Teracyline. Các chủng vi

sinh vật kiểm định bao gồm đại diện các nhóm: vi khuẩn Gram (-): E.coli, P.aereuginosa;



Footer Page 20 of 161.

19



Header Page 21 of 161.



vi khuẩn Gram (+): B.Subtillis, S.aureus; nấm mốc: A&P, niger, F.oxysprum và nấm men:



C.albicans, S.cerevisiae. Kết quả thử nghiệm cho thấy, phần lớn các chất điều chế được

đều có hoạt tính chống vi khuẩn Gram (+) ở nồng độ 12,5µg/ml.

Việc nghiên cứu các hợp chất thiol đang thu hút sự quan tâm nhiều nhà khoa học

do nhóm -SH có khả năng hoạt động hóa học cao được dùng làm phụ gia, chống lão hóa

polime, ức chế oxy hóa dầu mỡ, chống ăn mòn kim loại [27] và các hợp chất này còn

dùng làm nguyên liệu đầu trong tổng hợp hữu cơ [32].

Chính vì những tính năng hữu ích của acid salicylic và hợp chất aryl-1,3,4oxadiazole mà chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài : ‘‘Tổng hợp một số hợp chất amide

chứa dị vòng 1,3,4-oxadiazole là dẫn xuất của acid salicylic’’



Footer Page 21 of 161.

20



Header Page 22 of 161.

1.



CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM



Sơ đồ tổng hợp

OH



OH



OH



OH



COOCH3



COOCH3



COOH

CH3OH/H2SO4



CONHNH2

N2H4



KI

NaClO, 0-50C



(1)



I



I

(3)



(2)



OH

OH



N



(4)



TMTD , 3h

-H2S , -S



N



N



N

1. NaOH 2%

O



O



Y



SCH2CONH



2. ClCH2CONH-Ar , 60o , 2h



SH



(5)



(6a-e)

I

I



2. Thực nghiệm

2.1 Tổng hợp methyl salicylate (2)

2.1.1 Phương trình phản ứng:

O

COOH



O

CH3



OH

+



HO



OH



CH3



+



H2O



2.1.2 Hóa chất

Acid salicylic: 60g



Benzen: 100ml



CH 3 OH: 150 ml



H 2 SO 4 đậm đặc.



NaOH 2N



2.1.3 Cách tiến hành

Cho 60g acid salicylic vào bình cầu 500ml, thêm tiếp 150 ml CH3OH rồi cho từ từ

khoảng 8–10ml H 2 SO 4 đậm đặc vào hỗn hợp phản ứng. Đun hồi lưu hỗn hợp phản ứng từ

30-36 giờ. Sau đó cất bớt methanol ra đến khi hỗn hợp tách thành 2 lớp. Để nguội hỗn

hợp phản ứng. Cho NaOH 2N vào (vừa cho vừa khuấy đến khi không còn chất rắn xuất

hiện thêm nữa thì dừng lại). Lọc lấy chất rắn. Trung hòa chất rắn thu được và chuyển hết



Footer Page 22 of 161.



21



Header Page 23 of 161.



chất rắn thu được dưới dạng lỏng bằng acid HCl (1:1). Sau đó đổ hỗn hợp vào dung dịch

NaCl bão hòa lạnh, chiết lấy lớp trên bằng diethyl ether thu được ester. Sản phẩm tạo

thành được chuyển hóa ngay thành dẫn xuất chứa iod mà không tinh chế.

2.1.4 Kết quả

Thu được 35,9 g ester, dạng lỏng, không màu, mùi dầu gió. Sản phẩm được dùng



ngay để tổng hợp methyl 2-hydroxy-5-iodobenzoate mà không cần tinh chế.

2.2



Tổng hợp methyl 2-hydroxy-5-iodobenzoate (3)



2.2.1 Phương trình phản ứng

→ I 2 + NaCl + 2KOH

2 KI + NaClO + H 2 O 

O



O



O



OH



O

CH3



CH3



OH

+



I2



+



HI



I



2.2.2 Hóa chất

Methyl salicylate (2) : 9,16 g



CH 3 OH : 182 ml



Nước Javen (NaClO 4%) khoảng 90 ml



KI rắn: 9,96 g



Na 2 S 2 O 3 10% : khoảng 90 ml



NaOH 2N



HCl 2N



2.2.3 Cách tiến hành

Cho 9,96 g (0,06 mol) (2) vào cốc 500ml, thêm tiếp 182 ml CH 3 OH vào đặt trên

máy khuấy từ khuấy trong vài phút. Sau đó cho thêm từng lượng nhỏ 9,96g KI (0,06mol)

vào hỗn hợp trên, khuấy cho đến khi KI tan hoàn toàn. Đặt cốc chứa hỗn hợp phản ứng

vào thau đá và đặt trên máy khuấy từ, vừa khuấy vừa cho từng lượng nhỏ khoảng 90 ml

nước Javen vào đến khi không thấy có sự chuyển màu của dung dịch nữa thì dừng lại.

Tiếp tục khuấy hỗn hợp phản ứng thêm 1 giờ nữa. Trong suốt quá trình phản ứng luôn giữ

nhiệt độ ở 0oC. Loại bỏ NaClO dư bằng Na 2 S 2 O 3 10% ( khoảng 90ml). Acid hóa hỗn hợp

phản ứng bằng HCl 2N thu được chất rắn. Lọc và rửa sản phẩm bằng nước cất. Kết tinh

lại bằng C 2 H 5 OH.

2.2.4 Kết quả

Thu được 11,02g chất rắn, hình kim, màu vàng nhạt.

Nhiệt độ nóng chảy: 73,2oC. (Theo tài liệu [10] thì t0 nc = 73-740C).



Footer Page 23 of 161.

22



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

2 Phương pháp tổng hợp dị vòng 1,3,4-oxadiazole

Tải bản đầy đủ ngay(72 tr)

×