Tổng hợp một vài chất AZO dẫn xuất của 4-(2-amino-3,4-metilenđioxyphenyl)-3-metylfuroxan

T¹p chÝ Hãa häc, T. 44 (5), Tr. 604 - 607, 2006<br /> <br /> <br /> Tæng Hîp mét vµi hîp chÊt azo dÉn xuÊt cña<br /> 4-(2-amino-3,4-metilen®ioxyphenyl)-3-metylfuroxan<br /> §Õn Tßa so¹n 9-12-2005<br /> NguyÔn H÷u §Ünh, § o ThÞ BÝch H¹nh<br /> Khoa Hãa häc, Tr!êng §¹i häc S! ph¹m H' Néi<br /> <br /> <br /> Summary<br /> Diazotizing 4-(2-amino-3,4-methylendioxyphenyl)-3-methylfuroxan following reaction with<br /> phenols or aromatic amines afford 8 azo compounds. Their structure has been confirmed by UV-<br /> Vis, IR, MS, 1H- and 13C-NMR spectroscopy. Among tested compounds, there are 3 compounds<br /> exhibit anti-microbial activity toward Gr+(B. Subtillis, S. Aureus) at concentration 25 - 12.5<br /> µg/ml and 3 compounds exhibit fulgicidal activity toward F. Oxysporum, C. Albicans at<br /> concentration 50 µg/ml.<br /> <br /> <br /> I - Më ®Çu II - Thùc nghiÖm v kÕt qu¶<br /> 1. Tæng hîp c¸c chÊt<br /> C¸c hîp chÊt azo kh«ng nh÷ng ® îc sö dông<br /> l m phÈm nhuém cho v¶i sîi, l m chÊt m u cho Hîp chÊt amino 4-(2-amino-3,4-<br /> metile®ioxiphenyl)-3-metylfuroxan (A) ® îc<br /> mÜ phÈm, thùc phÈm m cßn dïng l m chÊt chØ<br /> tæng hîp tõ safrol (trong tinh dÇu x¸ xÞ) qua 3<br /> thÞ axit-baz¬, l m thuèc thö h÷u c¬ trong ph©n giai ®o¹n nh ®A m« t¶ trong t i liÖu [3]. C¸c<br /> tÝch [1, 2]. Trong c«ng tr×nh tr íc [3], tõ safrol, hîp chÊt azo ® îc ®iÒu chÕ theo ph ¬ng ph¸p<br /> lÇn ®Çu tiªn chóng t«i ®A tæng hîp ra ® îc 4-(2- truyÒn thèng [4] b»ng c¸ch ®iazo hãa amin A<br /> amino-3,4-metilen®ioxiphenyl)-3-metylfuroxan (ph¶n øng 1) sau ®ã ghÐp muèi ®iazoni thu ® îc<br /> v dAy azometin dÉn xuÊt cña nã. Mét sè trong víi phenol hoÆc amin th¬m (ph¶n øng 2). §èi<br /> chóng thÓ hiÖn ho¹t tÝnh kh¸ng vi khuÈn v víi amin th¬m, sau khi thùc hiÖn ph¶n øng 2, ®A<br /> kh¸ng nÊm ë nång ®é 25 µg/ml. Trong b i b¸o ®un nãng hçn hîp ph¶n øng ë 60oC ®Ó ho n tÊt<br /> n y, chóng t«i tr×nh b y kÕt qu¶ tæng hîp mét sè qu¸ tr×nh ghÐp v o nh©n. S¬ ®å ph¶n øng chung<br /> dÉn xuÊt azo tõ hîp chÊt amino kÓ trªn. nh sau:<br /> <br /> <br /> NH2 N=N-Ar<br /> CH3 CH3<br /> O 1) NaNO2/HCl 2) ArH O<br /> N N O N O<br /> O O 0-5 oC 0-5 oC O<br /> N<br /> O<br /> (A) .<br /> (A1 - A8)<br /> <br /> Sau khi kÕt tinh l¹i ®A thu ® îc 8 hîp chÊt azo (A1 ÷ A8) ë d¹ng tinh thÓ cã m u tõ v ng<br /> ®Õn ®á (b¶ng 1).<br /> 604<br />  B¶ng 1: KÕt qu¶ tæng hîp c¸c hîp chÊt azo A1 ÷ A8<br /> Dung m«i kÕt HiÖu suÊt,<br /> ChÊt Ar D¹ng bÒ ngo i tnc0 , oC<br /> tinh %<br /> A1 4-HO-C6H4 Etanol Tinh thÓ nhá, m u ®ång ®á 82 214 - 215<br /> Tinh thÓ h×nh kim,m u ®á<br /> A2 4-HO-2-CH3-C6H3 Etanol 78 207 - 208<br /> ®Ëm<br /> A3 4-HO-3-Cl-C6H3 Etanol 960 Tinh thÓ nhá, v ng sÉm 71 197<br /> Etanol : ®ioxan<br /> A4 4-HO-3-NO2-C6H3 Tinh thÓ nhá, m u ®á 42 198 - 200<br /> (2 : 1)<br /> A5 4-HO-C10H6 Etanol Tinh thÓ nhá, m u ®á sÉm 84 197 - 199<br /> Etanol : ®ioxan<br /> A6 4-H2N-C6H4 Tinh thÓ nhá,m u v ng sÉm 78 201<br /> (2 : 1)<br /> A7 4-H2N-2-CH3-C6H3 Etanol Tinh thÓ nhá,m u ®á 60 203 - 5<br /> Etanol : ®ioxan<br /> A8 4- H2N-C10H6 Tinh thÓ nhá, m u ®á sÉm 74 194 - 195<br /> (1 : 1)<br /> <br /> 2. Nghiªn cøu cÊu tróc kh¶ kiÕn cña c¸c hîp chÊt azo ® îc liÖt kª ë<br /> NhiÖt ®é nãng ch¶y ®o trªn m¸y b¶ng 2. Trªn phæ IR cña c¸c hîp chÊt azo A1 ÷<br /> GALLENKAMP MPD-350. Phæ MS ghi trªn A5 ®Òu cã v©n hÊp thô m¹nh v tï ë vïng 3400 -<br /> m¸y HP5989B. Phæ IR ghi ë d¹ng viªn nÐn víi 3500 cm-1 ®Æc tr ng cho dao ®éng hãa trÞ cña<br /> KBr trªn m¸y IMPACT 410 Nicolet. Phæ UV ®o nhãm OH phenol. §èi víi c¸c hîp chÊt azo A6,<br /> trong etanol (tinh chÕ) trªn m¸y UV-Vis A7, A8 ®Òu cã 2 v©n hÊp thô ë 3250 - 3490 cm-1<br /> CINTRA-USA. Phæ 1H-NMR v 13C-NMR ghi ®Æc tr ng cho dao ®éng hãa trÞ ®èi xøng v bÊt<br /> trªn m¸y Brucker (200 MHz) trong DMSO, tiªu ®èi xøng cña nhãm NH2. §iÒu ®ã chøng tá A6,<br /> chuÈn néi TMS. A7, A8 kh«ng ph¶i l s¶n phÈm ghÐp v o nhãm<br /> NH2 m l s¶n phÈm ghÐp v o nh©n th¬m nh<br /> Mét sè v©n hÊp thô hång ngo¹i v tö ngo¹i- dù kiÕn.<br /> <br /> B¶ng 2: Mét sè v©n hÊp thô trªn phæ IR v UV-Vis cña c¸c hîp chÊt nghiªn cøu<br /> <br /> Hîp IR, cm-1<br /> UV-Vis, max(nm)/lg<br /> chÊt OH, NH CH Nh©n th¬m ON O<br /> 1 3491 3080; 2924 1600; 1581 1471 222/5,46; 263/3,95; 377/3,78<br /> 2 3386 3090; 2908 1592; 1497 1469 228/vai; 258/4,73; 385/4,10<br /> 3 3433 3100; 2916 1603; 1504 1469 219/5,56; 258/4,55; 379/4,52<br /> 4 3441 3084; 2912 1604; 1520 1468 223/5,50; 263/4,13; 372/3,89<br /> 5 3425 3062; 2917 1599; 1500 1469 249/3,82; 448/3,74; 494/3,80<br /> 6 3400; 3254 3024; 2902 1601; 1517 1466 258/3,25; 387/3,18; 470/vai<br /> 7 3437; 3235 3100; 2908 1605; 1510 1469 257/3,25; 397/3,62; 482/vai<br /> 8 3461; 3380 3064; 2906 1597; 1515 1469 249/3,65; 450/vai; 494/3,46<br /> <br /> Dao ®éng hãa trÞ cña c¸c nhãm C=C th¬m, 1471 cm-1. Theo [5] ®ã chÝnh l v©n hÊp thô cña<br /> C=N th¬m v N=N th êng xen lÊp nhau nªn nhãm O-N O thuéc vßng furoxan.<br /> kh«ng qui kÕt riªng ® îc. Trªn phæ cña c¸c hîp<br /> chÊt azo A1 ÷ A8 ®Òu cã 1 v©n m¹nh ë 1468 - Trªn phæ electron cña c¸c hîp chÊt azo thu<br /> <br /> 605<br /> ® îc ®Òu cã v©n hÊp thô m¹nh ë vïng kh¶ kiÕn hoÆc para so víi nhãm OH. Phæ IR v UV-Vis<br /> (b¶ng 2). §iÒu ®ã chøng tá sù cã mÆt cña nhãm kh«ng cho phÐp x¸c ®Þnh ® îc vÞ trÝ ghÐp ®ã. V×<br /> mang m u azo kiÓu Ar-N=N-A’r. vËy chóng t«i ®A ghi phæ 1H-NMR v 13C-NMR.<br /> Nh ®A biÕt, ph¶n øng ghÐp cña muèi C¸c tÝn hiÖu 1H-NMR v 13C-NMR cña c¸c<br /> ®iazoni víi phenol cã thÓ x¶y ra ë vÞ trÝ ortho hîp chÊt A1 ÷ A4 ® îc liÖt kª ë b¶ng 3 v 4.<br /> <br /> B¶ng 3: TÝn hiÖu 1H-NMR cña mét sè hîp chÊt azo, (ppm) (J,Hz)<br /> N=N-Ar 11-17<br /> 6 5<br /> 1 4 8 9 CH3<br /> O 10<br /> 7 2 3 N N O<br /> O O<br /> 12 13 H3C 12 13 12 13 Cl 12 13 NO2<br /> 14 17<br /> 11<br /> -Ar OH OH OH OH<br /> 16 15 16 15 16 15 16 15<br /> <br /> H3 7,30 s 7,29 s 7,33 s 7,35 s<br /> H6 7,41 s 7,40 s 7,42 s 7,46 s<br /> H7 6,26 s 6,25 s 6,27 s 6,29 d<br /> H10 1,96 s 1,96 s 1,96 s 1,98 s<br /> H12 7,63 d (7) - 7,71 d (4J2,5) 8,28 d (4J2,5)<br /> H13 6,93 d (7) 6,77 d (2,5) - -<br /> H15 6,93 d (7) 6,69 dd (8,5; 2,5) 7,14 d (8,5) 7,28 d (3J9)<br /> H16 7,63 d (7) 7,27 d ( 3 J8,5) 7,60 dd (8,5; 2,5) 7,88 dd (9; 2,5)<br /> H kh¸c OH: 10,4 H17: 2,6 s; OH: 10,24 OH: 11,2 OH: 11,7<br /> <br /> TÝn hiÖu cña c¸c proton H7, H10, H17 l nguyªn tö cacbon C13 v C15 ë vÞ trÝ ortho so<br /> nh÷ng v©n ®¬n ë nh÷ng vïng riªng biÖt kh«ng víi nhãm OH nªn céng h ëng ë tr êng yÕu h¬n<br /> xen lÉn nhau nªn rÊt dÔ d ng nhËn ra. so víi C12 v C16. ViÖc kiÓm tra b»ng phæ<br /> ViÖc ph©n biÖt 2 v©n ®¬n cña H3 v H6 HMBC ®A x¸c nhËn nh÷ng ®iÒu nªu ra trªn. KÕt<br /> ® îc thùc hiÖn nhê ph©n tÝch phæ HMBC [2]. hîp víi viÖc tham kh¶o phæ cña c¸c hîp chÊt<br /> C¸c tÝn hiÖu cña H12 ÷ H16 ® îc nhËn ra nhê azo t ¬ng ®ång [7] ®A qui kÕt tÝn hiÖu cña chóng<br /> ®é béi v h»ng sè t¸ch J cña mçi v©n phæ cã nh ghi ë b¶ng 4.<br /> tham kh¶o c¸c hîp chÊt t ¬ng ®ång [6]. Trªn phæ MS cña chÊt ®Çu dAy (A1) cã pic<br /> C¸c hîp chÊt azo nghiªn cøu cã tíi 16, 17 ion ph©n tö víi gi¸ trÞ m / z = 340, phï hîp víi<br /> nguyªn tö C. C¸c nguyªn tö C tõ C1 ÷ C10 ë xa ph©n tö khèi cña nã. Sù ph©n m¶nh ion ph©n tö<br /> phÇn thay ®æi rÊt Ýt tõ hîp chÊt n y qua hîp chÊt x¶y ra theo 2 h íng: t¸ch 2 NO v t¸ch O nh ë<br /> kh¸c v còng thay ®æi kh«ng nhiÒu so víi ë dAy c¸c dAy furoxan kh¸c [3, 6].<br /> hîp chÊt azometin [3]. V× vËy tÝn hiÖu cña KÕt qu¶ thö t¹i Phßng thö nghiÖm ho¹t tÝnh<br /> chóng dÔ ® îc qui kÕt. §Æc biÖt, C7 do ®Ýnh víi sinh häc thuéc ViÖn Hãa häc c¸c hîp chÊt thiªn<br /> 2 nguyªn tö oxi liªn kÕt trùc tiÕp víi nh©n nhiªn cho thÊy hîp chÊt A1, A2, A3 cã t¸c dông<br /> benzen nªn tÝn hiÖu cña nã ë tr êng yÕu h¬n so kh¸ng vi khuÈn Gr+ (B. Subtillis, S. aureus) ë<br /> víi C6. Trong sè c¸c nguyªn tö cacbon tõ C11 ÷ nång ®é 12,5 ÷ 25 µg/ml; c¸c chÊt A2, A3, A4<br /> C16 th× C14 ®Ýnh víi O nªn cã ®é chuyÓn dÞch cã t¸c dông kh¸ng nÊm (F. oxysporum v C.<br /> hãa häc lín nhÊt, C11 ®Ýnh víi nhãm azo N=N<br /> nªn cã ®é chuyÓn dÞch hãa häc lín thø hai. Hai albicans) ë nång ®é 50 µg/ml.<br /> <br /> <br /> 606<br />  B¶ng 4: TÝn hiÖu 13C-NMR cña mét sè hîp chÊt azo, (ppm) (J, Hz)<br /> 12 13 H3C 12 13 12 13 Cl 12 13 NO2<br /> 17<br /> 11 14<br /> -Ar OH OH OH OH<br /> 16 15 16 15 16 15 16 15<br /> <br /> C1 150,92 150,80 150,94 150,95<br /> C2 149,84 149,49 150,30 150,70<br /> C3 109,48 109,35 109,53 109,59<br /> C4 120,84 120,31 120,90 121,50<br /> C5 144,96 146,26 145,52 143,43<br /> C6 95,63 96,08 95,69 95,67<br /> C7 103,05 102,90 103,18 103,25<br /> C8 157,20 157,22 156,95 154,92<br /> C9 114,38 114,23 114,30 114,20<br /> C10 8,48 8,40 8,46 8,43<br /> C11 145,76 142,96 144,98 145,33<br /> C12 125,05 141,50 123,36 137,22<br /> C13 116,23 114,29 121,41 121,97<br /> C14 161,40 161,29 156,68 156,78<br /> C15 116,23 116,71 117,08 120,25<br /> C16 125,05 117,14 124,59 127,40<br /> C17 - 17,24 - -<br /> <br /> IV - KÕt luËn 2. Koreman I. M. Organhitseskie reagent v¬<br /> nheorganhitseskom analize. “Khimia”,<br /> B»ng ph¶n øng ®iazo hãa 4-(2-amino-3,4- Moskva (1980).<br /> metilen®ioxiphenyl)-3-metylfuroxan råi ghÐp 3. Nguyen Huu Dinh, Ngo Thi Ly, Le Thi<br /> víi c¸c phenol hoÆc amin th¬m ®A tæng hîp Thanh Van. Journal of Heterocyclic<br /> ® îc 8 hîp chÊt azo cã chøa vßng furoxan v Chemistry, Vol. 41, No. 6, P. 1015 - 1021<br /> vßng benzen. CÊu t¹o c¸c hîp chÊt ®A ® îc x¸c (2004).<br /> ®Þnh b»ng phæ UV, IR, 1H-NMR v 13C-NMR.<br /> 4. Ng« ThÞ ThuËn, §Æng Nh T¹i. Tæng hîp<br /> Trong sè 4 hîp chÊt thö nghiÖm cã 3 chÊt thÓ<br /> h÷u c¬, H Néi, 1984.<br /> hiÖn ho¹t tÝnh kh¸ng vi khuÈn Gr+ ë nång ®é<br /> 12,5 ÷ 25 µg/ml, 3 chÊt kho¸ng nÊm ë nång ®é 5. A. Gasco, A. J. Boulton. Advanced in<br /> 50 µg/ml. heterocyclic chemistry, 29 (1981).<br /> 6. 6- NguyÔn H÷u §Ünh, Ng« ThÞ Lý, Trinh<br /> t i liÖu tham kh¶o Thi Huan. T¹p chÝ Hãa häc, T. 43, sè 1, Tr.<br /> 128 - 132 (2005).<br /> 1. I. G. Marc Loudon. Organic Chemistry, The 7. NguyÔn H÷u §Ünh, Ng« ThÞ Lý. T¹p chÝ<br /> Benjamin/Cummings Publishing Company Ph©n tÝch Ho¸, LÝ, Sinh häc, T. 10, sè 1, Tr.<br /> (1988). 12 - 18 (2005).<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 607<br />