ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  Trương Thị Thu NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MỘT SỐ (TETRA-O-ACETYL-β-DGLYCOPYRANOSYL)THIOSEMICARBAZON CỦA MỘT SỐ ALDEHYD VÀ KETON THIÊN NHIÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2013 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  Trương Thị Thu NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MỘT SỐ (TETRA-O-ACETYL-β-DGLYCOPYRANOSYL)THIOSEMICARBAZON CỦA MỘT SỐ ALDEHYD VÀ KETON THIÊN NHIÊN Chuyên ngành: Hóa Hữu Mã số: 60440114 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS NGUYỄN ĐÌNH THÀNH Hà Nội – 2013 Lời cảm ơn Với lòng kính trọng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn GS.TS Nguyễn Đình Thành giao đề tài tận tình hướng dẫn em suốt thời gian thực đề tài Em xin chân thành cảm ơn thầy, cô môn Hữu Cơ, khoa Hóa Học tạo điều kiện giúp đỡ em thực đề tài này.Tôi xin cảm ơn anh chị, bạn sinh viên phòng Tổng Hợp Hữu Cơ I, động viên trao đổi giúp đỡ suốt thời gian thực đề tài Hà Nội, ngày tháng năm 2013 Học viên Cao học Trương Thị Thu Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu MỤC LỤC MỞ ĐẦU .7 PHẦN I: TỔNG QUAN TỔNG QUAN VỀ ISOTHIOCYANAT TỔNG QUAN VỀ THIOSEMICARBAZIDE VÀ CÁC GLYCOSYL THIOSEMICARBAZIDE 10 2.1 Các phương pháp tổng hợp thiosemicarbazide 10 2.1.1 Phản ứng isothiocyanat hydrazin 10 2.1.2 Phản ứng khử thiosemicarbazon NaBH4 10 2.1.3 Phản ứng hydrazin với dẫn xuất acid thiocarbamic 11 2.1.4 Phản ứng cyanohydrazin với hydro sulfide 11 2.1.5 Phản ứng tổng hợp dẫn xuất di- trithiosemicarbazide từ amin 11 2.2 Tính chất thiosemicarbazide 11 2.2.1 Phản ứng với aldehyd 11 2.2.2 Phản ứng đóng vòng thiosemicarbazide tạo thiadiazol 12 2.3 Tính chất glycosyl thiosemicarbazide 13 TỔNG QUAN VỀ THIOSEMICARBAZON .13 TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ ALDEHYD, KETON THIÊN NHIÊN 15 4.1 Cinamaldehyd 15 4.2 Menthone .16 4.3.Citral .16 4.4.Citronellal .17 4.5 Camphor 18 SỬ DỤNG LÒ VI SÓNG TRONG HOÁ HỌC CARBOHYDRATE 19 PHẦN II: THỰC NGHIỆM .22 2.1 Tổng hợp (2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glycopyranosyl)thiosemicarbazide 22 2.1.1 Tổng hợp (2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glucopyranosyl)thiosemicarbazide 22 2.1.2 Tổng hợp (2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-galactopyranosyl)thiosemicarbazide 22 2.2 Điều chế tinh chế số aldehyd keton thiên nhiên 23 2.2.1 Điều chế menthone từ menthol 23 2.2.2 Tinh chế citral từ tinh dầu sả chanh 23 Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu 2.2.3 Tinh chế citronellal từ tinh dầu sả hồng (sả Java) 24 2.2.4 Điều chế camphor từ borneol 24 2.3 Tổng hợp 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glycopyranosyl)thiosemicarbazon số aldehyd, keton thiên nhiên 25 2.3.1 Tổng hợp 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon 26 2.3.2 Tổng hợp 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon số aldehyd, keton thiên nhiên 28 2.4 Khảo sát ảnh hưởng dung môi xúc tác đến phản ứng (2,3,4,6tetra-O-acetyl- -D-glycoyranosyl)thiosemicarbazide với citral citronellal 29 PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31 3.1 Tổng hợp (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glycopyranosyl)thiosemicarbazide 31 3.1.1 Tổng hợp (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazide 31 3.1.2.Tổng hợp (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazide 32 3.2 Tổng hợp 4-(2,3,4,6-tetra-O-axetyl-β-D-glycopyranosyl)thiosemicarbazon aldehyd, keton thiên nhiên 33 3.2.1 Các 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon 33 3.2.2 Các 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon 54 3.3 Khảo sát ảnh hưởng dung môi xúc tác tới phản ứng (2,3,4,6-tetraO-acetyl-β-D-glycopyranosyl)thiosemicarbazide với citral citronellal 67 3.4 Hoạt tính sinh học 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dglycopyranosyl)thiosemicarbazon aldehyd keton thiên nhiên 68 3.4.1 Khả kháng trực khuẩn Gram(-), cầu khuẩn Gram(+), nấm men nấm sợi 68 3.3.2 Tác dụng chống oxy hoá 70 KẾT LUẬN 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 PHỤ LỤC .80 Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT C NMR : Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance (phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon-13) DMF : Dimethylformamid DMSO : Dimethylsulfoxide DMSO-d6 : Dimethylsulfoxide deuteri hóa Đnc : Điểm nóng chảy H-NMR : Proton 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 13C-1H) IR : InfraRed spectrometry (phổ hồng ngoại) MS : Mass Spectrometry (phổ khối lượng) TMTD : Tetramethylthiuram disulfide δ : độ chuyển dịch hóa học Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) ii Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU Hình 3.1 Phổ IR (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazide Hình 3.2 Phổ IR hợp chất (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl) thiosemicarbazide Hình 3.3 Phổ IR cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -Dglucopyranosyl) thiosemicarbazon Hình 3.4 Phổ IR menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dglucopyranosyl)thiosemicarbazon Hình 3.5 Phổ IR camphor 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl) thiosemicarbazon Hình 3.6 Phổ 1H NMR cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -Dglucopyranosyl) thiosemicarbazon Hình 3.7 Phổ 1H NMR menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glucopyranosyl) thiosemicarbazon Hình 3.9 Phổ 13C NMR cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -Dglucopyranosyl) thiosemicarbazon Hình 3.10 Phổ 13C NMR menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glucopyranosyl) thiosemicarbazon Hình 3.11 Phổ 13C NMR camphor 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -D-glucopyranosyl) thiosemicarbazon Hình 3.12 Phổ COSY hợp chất menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dglucopyranosyl) thiosemicarbazon Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) iii Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu Hình 3.13 Phổ tương tác gần HSQC hợp chất menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetylβ-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon Hình 3.14 Phổ tương tác gần HSQC hợp chất menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetylβ-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon Hình 3.15 Phổ tương tác xa HMBC hợp chất menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetylβ-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon Hình 3.16 Phổ tương tác xa HMBC hợp chất menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetylβ-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon Hình 3.17 Phổ tương tác xa HMBC hợp chất menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetylβ-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon Hình 3.18 Phổ ESI-MS cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -Dglucopyranosyl) thiosemicarbazon Hình 3.19 Phổ IR cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl) thiosemicarbazon Hình 3.20 Phổ IR menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl) thiosemicarbazon Hình 3.21 Phổ 1H NMR cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl) thiosemicarbazon Hình 3.22 Phổ 1H NMR menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -Dgalactopyranosyl) thiosemicarbazon Hình 3.23 Phổ 13C NMR cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl) thiosemicarbazon Hình 3.24 Phổ 13C NMR menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl) thiosemicarbazon Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) iv Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu Hình 3.25 Phổ ESI-MS cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -Dgalactopyranosyl) thiosemicarbazon Hình 3.26 Đường chuẩn biểu thị mối tương quan nồng độ DPPH mật độ quang học Bảng 3.1: Các hợp chất 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dglucopyranosyl)thiosemicarbazon Bảng 3.2: Kết phổ IR hợp chất 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dglucopyranosyl)thiosemicarbazon Bảng 3.3 Phổ 1H NMR 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dglucopyranosyl)thiosemicarbazon [ (ppm), độ bội, J (Hz)] Bảng 3.4: Kết phổ 13C NMR 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -Dglucopyranosyl)thiosemicarbazon Bảng 3.5 Tương tác gần 13C-1H phổ HSQC hợp chất menthone 4-(2,3,4,6tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon Bảng 3.6 Bảng tương tác xa 13C-1H phổ HMBC hợp chất menthone 4(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon Bảng 3.7: Kết phổ ESI-MS 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -Dglucopyranosyl)thiosemicarbazon Bảng 3.8: Kết tổng hợp 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl)thiosemicarbazon Bảng 3.9 Kết phổ hồng ngoại 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl)thiosemicarbazon Bảng 3.10 Phổ 1H NMR 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl)thiosemicarbazon [ (ppm), độ bội, J (Hz)] Hình 3.23 Phổ 13C NMR cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl)thiosemicarbazon Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) v Luận văn thạc sĩ khoa học Trương Thị Thu Bảng 3.11: Kết phổ 13C NMR 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -Dgalactopyranosyl)thiosemicarbazon Bảng 3.12: Kết phổ ESI-MS 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl- -Dgalactopyranosyl)thiosemicarbazon Bảng 3.13 Kết khảo sát ảnh hưởng dung môi xúc tác tới phản ứng của(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glycopyranosyl)thiosemicarbazide với citral citronellal Bảng 3.14 Hoạt tính kháng khuẩn 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dglycopyranosyl)thiosemicarbazon Bảng 3.15 Giá trị hiệu bắt giữ gốc tự (SC) 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-βD-glycopyranosyl)thiosemicarbazon Đại Học Khoa Học Tự Nhiên (Đại Học Quốc Gia Hà Nội) vi Phụ lục 15 Phổ HMBC hợp chất menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dglucopyranosyl)thiosemicarbazon Phụ lục 16 Phổ HMBC hợp chất menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dglucopyranosyl)thiosemicarbazon Phụ lục 17 Phổ HMBC hợp chất menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dglucopyranosyl)thiosemicarbazon Phụ lục 18 Phổ ESI-MS hợp chất menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dglucopyranosyl)thiosemicarbazon Phụ lục 19 Phổ IR hợp chất camphor 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)thiosemicarbazon Phụ lục 20 Phổ 1H NMR hợp chất camphor 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dglucopyranosyl)thiosemicarbazon Phụ lục 21 Phổ ESI-MScủa hợp chất camphor 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dglucopyranosyl)thiosemicarbazon Phụ lục 22 Phổ IR cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon Phụ lục 23 Phổ 1H NMR cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl)thiosemicarbazon Phụ lục 24 Phổ 13C NMR cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl)thiosemicarbazon Phụ lục 25 Phổ ESI-MS cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl)thiosemicarbazon Phụ lục 26 Phổ IR menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon Phụ lục 27 Phổ 1H NMR menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon Phụ lục 28 Phổ 13C NMR menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon Phụ lục 29 Phổ ESI-MS menthone 4-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-galactopyranosyl)thiosemicarbazon [...]... (2,3,4,6-tetra -O- acetyl- -D- glycopyranosyl)thiosemicarbazide 3.1.1 Tng hp (2,3,4,6-tetra -O- acetyl- -D- glucopyranosyl)thiosemicarbazide iu ch dn xut (2,3,4,6-tetra -O- acetyl- -D- glucopyranosyl)thiosemicarbazide chỳng tụi ó tin hnh phn ng cng hp hydrazin hydrat vo dn xut (2,3,4,6-tetra -O- acetyl- -D- glucopyranosyl)isothiocyanat trong dung mụi dicloromethan Phn ng xy ra nh sau: AcO AcO AcO OAc O H2N-NH 2.H NCS OAc 2O AcO AcO O NH OAc 20oC NH S S 3.1... 176-177oC Theo ti liu [24]: 176-177 C 2.3 Tng hp 4-(2,3,4,6-tetra -O- acetyl- -D- glycopyranosyl)thiosemicarbazon ca mt s aldehyd, keton thiờn nhiờn Qui trỡnh phn ng chung nh sau: AcO OAc O AcO NH NH NH2 OAc + S MW AcO C2H5OH/CH3COOH OAc O AcO NH OAc NH N R S RCHO = cinamaldehyd, menthone, camphor, citral, citronellal Cho vo bỡnh cu dung tớch 100 ml hn hp gm 2 mmol hp cht (2,3,4,6-tetraO -acetyl- -D- glycopyranosyl)thiosemicarbazide,... Khoa Hc T Nhiờn (i Hc Quc Gia H Ni) 26 Lun vn thc s khoa hc Trng Th Thu 2.3.1.2.Cinamaldehyd 4-(2,3,4,6-tetra -O- acetyl- -D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon CHO OAc O AcO AcO NH H + NH C OAc NH2 S C2H5OH/CH3COOH MW OAc O AcO AcO NH H OAc NH N C S Cho vo bỡnh cu dung tớch 100 ml hn hp gm 2 mmol (0,842 g) hp cht (2,3,4,6-tetra -O- acetyl- -D- glucopyranosyl)thiosemicarbazide, 2 mmol (0,25 ml) cinamaldehyd... silica gel, h dung mụi n-hexan : ethyl acetat (1:2 v/v) 2.1 Tng hp (2,3,4,6-tetra -O- acetyl- -D- glycopyranosyl)thiosemicarbazide 2.1.1 Tng hp (2,3,4,6-tetra -O- acetyl- -D- glucopyranosyl)thiosemicarbazide AcO AcO OAc OAc O NCS N2H4.H 2O O AcO AcO H OAc OAc NH C NH NH2 S Ho tan 3,89 g (10 mmol) (2,3,4,6-tetra -O- acetyl- -D- glucopyranosyl)isothiocyanat cho vo bỡnh cu hai c khụ Thờm vo ú 30 ml dicloromethan lp... 2.3.2.1 Menthone 4-(2,3,4,6-tetra -O- acetyl- -D- galactopyranosyl)thiosemicarbazon H3C AcO AcO OAc O NH NH OAc + NH2 O S H3C MW CH3 C2H5OH/CH3COOH H3C AcO AcO OAc O NH NH OAc N S H3C CH3 Cho vo bỡnh cu dung tớch 100 ml hn hp gm 2 mmol (0,842 g) hp cht (2,3,4,6-tetra -O- acetyl- -D- galactopyranosyl)thiosemicarbazide, 2 mmol (0,35 ml) menthone v 9 ml ethanol 99,9%, lc k Thờm vo ú vi git acid acetic bng Tin... AcO OAc O AcO H xỳc tỏc NH C NH NH2 + R CH O OAc S OAc AcO O AcO NH C NH N CH R H OAc S RCHO = citral, citronellal Cỏc xỳc tỏc v dung mụi s dng trong kho sỏt nh hng ca xỳc tỏc v dung mụi n phn ng ca (2,3,4,6-tetra -O- acetyl- -D- glycopyranosyl)thiosemicarbazide vi citral v citronellal c dn ra bng di õy: Dung mụi Xỳc tỏc Cỏch tin hnh Ethanol khan CH3COOH un hi lu trong lũ vi súng Ethanol khan CH3COOH... thiosemicarbazide trong mụi trng cú NaBH4 Mt im ỏng lu ý ca thiosemicarbazon l hot tớnh sinh hc ca nú Nhng thiosemicarbazon cha hp phn glycoside v aldehyd hoc keton cú kh nng khỏng nm v khỏng khun cao Mt khỏc, khi ó cú sn thiosemicarbazide tng ng thỡ cú th d dng iu ch cỏc thiosemicarbazon bng cỏch un hi lu thiosemicarbazide v aldehyd hoc keton trong dung mụi alcohol cú xỳc tỏc acid acetic bng trong khong thi gian... th i Hc Khoa Hc T Nhiờn (i Hc Quc Gia H Ni) 25 Lun vn thc s khoa hc Trng Th Thu 2.3.1 Tng hp cỏc 4-(2,3,4,6-tetra -O- acetyl- -D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon 2.3.1.1 Menthone 4-(2,3,4,6-tetra -O- acetyl- -D- glucopyranosyl)thiosemicarbazon AcO AcO CH3 OAc O NH OAc NH C NH2 + S H3C MW AcO AcO O C2H5OH/ CH3COOH CH3 OAc O NH OAc CH3 C S NH N H3C CH3 Cho vo bỡnh cu dung tớch 100 ml hn hp gm 2 mmol (0,842... 4-(2,3,4,6-tetra -O- acetyl- -D- galactopyranosyl) thiosemicarbazon CHO OAc O AcO AcO NH H C OAc + NH NH2 S C2H5OH/CH3COOH MW OAc O AcO AcO NH H OAc C NH N S Cho vo bỡnh cu dung tớch 100 ml hn hp gm 2 mmol (0,842 g) hp cht (2,3,4,6-tetra -O- acetyl- -D- galactopyranosyl)thiosemicarbazide, 2 mmol (0,25 ml) menthone v 9 ml ethanol 99,9%, lc k Thờm vo ú vi git acid acetic bng Tin hnh chiu x trong lũ vi súng trong 8 phỳt, cụng sut... -Dglycopyranosyl)thiosemicarbazon ca cỏc aldehyd, keton thiờn nhiờn 7 Th hot tớnh chng oxy hoỏ ca 4-(2,3,4,6-tetra -O- acetyl- -Dglycopyranosyl)thiosemicarbazon ca cỏc aldehyd, keton thiờn nhiờn ó tng hp i Hc Khoa Hc T Nhiờn (i Hc Quc Gia H Ni) 8 Lun vn thc s khoa hc Trng Th Thu PHN I: TNG QUAN 1 TNG QUAN V ISOTHIOCYANAT Isothiocyanat l nhúm chc cú dng R-N=C=S Phn ng ca nhúm isothiocyanat vi cỏc tỏc nhõn nucleophil t ra khỏ mnh do