Nghiên cứu tổng hợp và chuyển hóa một số 4-
formylsydnone tetra-O-acetyl-β-D-
galactopyranosyl thiosemicarbazon thế Nguyễn Hoàng Minh Huệ Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn ThS. ngành: Hóa hữu cơ; Mã số: 60 44 27
Người hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Đình Thành
Năm bảo vệ: 2012 Abstract. Tổng quan các hợp chất 3-aryl-4-formyl sydnone. Nghiên cứu tetra-O-
acetyl-β-D-galactopyranosyl thiosemicarbazide. Tổng hợp các (tetra-O-acetyl-β-D-
galactopyranosyl)thiosemicarbazon của 4-formylsydnone thế bằng phương pháp lò
vi sóng. Nghiên cứu các (tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon của
4-formylsydnone thế bằng phương pháp phổ hồng ngoại, phổ cộng hưởng từ hạt
nhân. Thử hoạt tính sinh học của các (tetra-O-acetyl-β-D-
galactopyranosyl)thiosemicarbazon của 4-formylsydnone thế.

Keywords. Hóa hữu cơ; Cấu trúc sydnone; Hóa học; Thiosemicarbazon Content
MỞ ĐẦU
1.LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Ngày nay, khi khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển, cuộc sống của con người được
cải thiện hơn ở nhiều mặt, trong đó việc nâng cao sức khỏe và chất lượng cuộc sống đã được
cải thiện rõ rêt. Có được như vậy, một phần chính là nhờ sự phát triển của hóa học, đặc biệt là

– Nghiên cứu tài liệu tham khảo có liên quan đến phương pháp tổng hợp, chuyển hóa.
4.2. Thực nghiệm
- Tổng hợp các hợp chất 3-aryl-4-formyl sydnone
- Tổng hợp tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl thiosemicarbazide.
- Tổng hợp các (tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon của 4-formylsydnone
thế bằng phương pháp lò vi sóng
- Nghiên cứu các (tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon của 4-
formylsydnone thế bằng phương pháp phổ hồng ngoại, phổ cộng hưởng từ hạt nhân, phơ
khối lượng.
- Thử hoạt tính sinh học của các (tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon của
4-formylsydnone thế và tính toán theo QSAR.
5. Ý NGHĨA KHOA HỌC
– Cung cấp những thông tin khoa học về cá tính chất và hoạt tính của các formylsydnone.
– Cung cấp những thông tin, tư liệu làm cơ sở cho việc nghiên cứu sau này.
6. CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN
Luận văn gồm có 77 trang không kể phụ lục, trong đó có 11 biểu bảng, 11 hình, được bố cục
như sau:
Mở đầu: 02 trang
Chương 1: Tổng quan : 20 trang
Chương 2: Thực nghiệm: 21 trang
Chương 4: Kết quả và thảo luận: 26 trang
Kết luận: 1 trang
Tài liệu tham khảo: 13 trang
Phụlục Chƣơng 1: TỔNG QUAN

1.1. TỔNG QUAN VỀ SYDNONE
1.1.1. Cấu trúc sydnone

2
O, 
hay
1. ClCH
2
COOEt, CH
3
COONa,
EtOH, 
2. NaOH; 3. HCl
NHCH
2
COOH
R
NaNO
2
, HCl
5°C
N
R
CH
2
COOH
NO
1a -h
2a -h
3a -h
Ac
2
O

N=C=S
O
OAc
AcO
H
OAc
OAc
N
H
O
OAc
AcO
H
OAc
N
H
S
NH
2
OAc
NH
2
NH
2
.H
2
O
CH
2
Cl

electron. Và các hợp chất N-glycine thế cũng có thể được điều chế bằng phản ứng acid hóa
giữa các anilin thế với acid monocloro acetic trong sự có mặt của xúc tác ethanol 96%, nước.
Bảng kết quả tổng hợp và các dữ kiện vật lý của các hợp chất 2a-h
Kí hiệu
R
Màu sắc
Hiệu suất (%)
Đ
nc
(C)
2a
H
Xám trắng
53
126–128
2b
4-Me
Xám trắng
60
120–122
2c
3-Me
Nâu trắng
50
108109
2d
4-OEt
Nâu xám
84
162–163

CH
2
Cl
2
để chiết lấy sản phẩm dạng dầu này, loại bỏ dung môi ở áp suất thấp và không được
được gia nhiệt, rửa sạch môi trường acid bằng nước lạnh. Đối với hợp chất nitroso ở dạng
dầu (hợp chất 3c, 3e) thì cần phải xử lý nhanh ở giai đoạn rửa để loại bỏ acid, nếu vẫn còn vết
acid trong hợp chất nitroso thì hợp chất này sẽ nhanh chóng bị phân huỷ và có sự biến đổi
màu.
Bảng kết quả tổng hợp và các dữ kiện vật lý của các hợp chất 3a-h
Kí hiệu
R
Màu sắc
Hiệu suất (%)
Đ
nc
(C)
3a
H
Trắng xám
67
104–106
3b
4-Me
Trắng hồng
59
112–113
3c
3-Me
Dầu nâu đỏ

hợp chất nitroso và các dụng cụ thực hiện phản ứng phải khô để tránh anhydrid acetic bị phân
huỷ thành acid acetic. Khi hòa hợp chất nitroso vào anhydrid acetic thì phản ứng có sự toả
nhiệt và tạo dung dịch trong suốt. Lưu ý khi hoà tan thì các hợp chất nitroso phản ứng được
thực hiện ở nhiệt độ phòng, trừ một số hợp chất nitroso có nhóm thế hút electron thì phải tăng
nhiệt phản ứng từ từ thì thu được dung dịch trong suốt và nhiệt độ ở đây là khoảng 50
o
C, nếu
đun hỗn hợp sôi thì sản phẩm sẽ bị phân huỷ và chuyển thành dạng dầu đen. Sau khi hỗn hợp
phản ứng trong suốt thì được đậy kín lại trong thời gian từ 18–24 giờ
Tỷ lệ mol các hợp chất nitroso và anhydrid acetic được sử dụng là 1: 5. Nếu chúng ta
cho quá dư anhydrid acetic thì khi đổ sản phẩm vào cốc nước đá, lúc đó không thu được dạng
kết tủa như tài liệu mà là dạng nhão, lúc này phải cho thêm nước lạnh nhiều lần và đánh mạnh
dạng nhão đó để loại hết môi trường acid thì sẽ thu được kết tủa. Các sydnone thế mà chúng
tôi tổng hợp được đều ở dạng chất rắn tinh thể, có màu xám, vàng và cam và thường được kết
tinh lại bằng ethanol 96%. Nhiệt độ nóng chảy của các sydnone thế đều cao hơn các hợp chất
nitroso thế.
Bảng kết quả tổng hợp và các dữ kiện vật lý của các hợp chất 4a-h
Kí hiệu
R
Màu sắc
Hiệu suất (%)
Đ
nc
(C)
4a
H
Xám nhạt
53
136–137
4b

9698
3.1.4. Tổng hợp 3-aryl-4-formylsydnone thế và dữ kiện phổ của chúng
Các dẫn xuất 3-aryl-4-formylsydnone được tổng hợp bằng phản ứng formyl hoá của
hợp chất sydnone thế với POCl
3
, DMF và CH
3
COONa nghĩa là thực hiện phản ứng
Vilsmeier-Haack. Phản ứng được thực hiện qua các giai đoạn, giai đoạn 1 là có sự phản ứng
giữa DMF và POCl
3
tạo ra dạng phức sánh màu tím, tiếp ở giai đoạn 2 là có sự phản ứng giữa
dạng phức với sydnone và sản phẩm trung gian thu được cho vào 60 g nước đá sau đó thêm từ
từ CH
3
COONa đến pH=6 vào, khi có sự phân huỷ xay ra thì sẽ thu được chất rắn.
Tỷ lệ mol các hợp chất sydnone, POCl
3
và DMF theo thứ tự được sử dụng là 1:3:4.
Thời gian phản ứng tuỳ thuộc vào cấu tạo của các sydnone thế, có thể từ 6-12 và nhiệt độ
phản ứng từ 40-70C, riêng với các sydnone có nhóm thế hút electron thì tham gia phản ứng
kém, do đó muốn thu được sản phẩm formyl thì phải tăng thời gian khuấy và đồng nghĩa với
việc tăng nhiệt độ của phản ứng, trong quá trình thực nghiệm chúng tôi đã tăng nhiệt của phản
ứng lên 60-70C.
Bảng kết quả tổng hợp và các dữ kiện vật lý của các hợp chất 5a-h
Kí hiệu
R
Màu sắc
Hiệu suất (%)
Đ

41
8788
5h
4-Me-2-NO
2

Vàng chanh
41
112113

3.2. TỔNG HỢP TETRA-O-ACETYL-β-D-GALACTOPYRANOSYL
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 đó, trong luận văn này, để tổng hợp tetra-O-acetyl-β-D-
galactopyranosyl isothiocyanat chúng tôi đã tiến hành phản ứng chuyển hoá dẫn xuất tetra-O-
acetyl-α-D-galactopyranosyl bromide với muối chì thiocyanat trong dung môi toluen khan.
Phản ứng chạy theo cơ chế phản ứng thế nucleophin lưỡng phân tử (S
N
2). Phản ứng tổng hợp
tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl isothiocyanat tiến hành tương đối dễ dàng, hiệu suất
phản ứng từ khoảng 80%. Cấu trúc của sản phẩm được xác nhận bằng điểm chảy và ghi phổ
hồng ngoại.
3.3. TỔNG HỢP TETRA-O-ACETYL-β-D-GALACTOPYRANOSYL
THIOSEMICARBAZID
Hợp chất tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl thiosemicarbazid được tổng hợp từ tetra-O-
acetyl-β-D-galactopyranosyl isothiocyanat và hydrazin hydrat trong dung môi dioxan khan.
Phản ứng được tiến hành trong sự khuấy trộn đều ở nhiệt độ từ 5-10ºC. Nếu nhiệt độ phản
ứng thấp hơn 10ºC sẽ làm dioxan đông đặc, làm cho phản ứng trở thành dị thể, phản ứng khó

71
Vàng
8b
4-Me
182–184
77
Vàng
8c
3-Me
126–127
58
Đỏ
8d
4-OEt
163–164
80
Vàng nhạt
8e
2,4-diMe
119–120
55
Vàng nâu
8g
4-Br-2-Me
122–123
41
Vàng
8h
4-Me-2-NO2
194-195

C
-O-
C
ester
8a
H
-
1755
3499,
3341,
3256
1523,
1480

1600
1228,
1056
8b
4-Me
1713

1748
3633,
3492,
3252
1534

1600
1218,
1043

3348
1523,
1580

1617
1223,
1054
8g
4Br-2-Me
1710
(điểm
uốn)

1755
3117
1495

1567
1220,
1076
8h
4-Me-2-NO2
-
1743
3363,
3300,
3292
1524,
1490
1617

7,76 – 7,62 (m, 4H)
H3’’
7,54 (d, J 8,5Hz, 2H)
7,41 (s, 1H)
-
H1
5,89 (t, J 9,5 Hz, 1H)
5,88 (t, J 9,75 Hz, 1H)
5,84 (t, J 9,75 Hz, 1H)
H2
5,41 (dd, J 3,5; 10 Hz,
1H)
5,40 (dd, J 3,5; 10,25
Hz, 1H)
5,37 (dd, J 3,5; 10 Hz,
1H)
3
4,95 (t, J 9,75 Hz, 1H)
4,90 (t, J 9,75 Hz, 1H)
4,86 (t, J 9,5 Hz, 1H)
H4
5,33 (d, J 3,5 Hz, 1H)
5,33 (d, J 3,0 Hz, 1H)
5,35 (m, 1H)
H5
4,35 (t, J 6,5 Hz, 1H)
4,35 (t, J 6,25 Hz, 1H)
4,34 (t, J 6,25 Hz, 1H)
H6a
4,07 (dd, J 6,38; 11,38

3
)

CH
3
1''
2''
3''
4''
5''
6''

Proton
4’’-Me
2’’,4’’-DiMe
3’’-Me
CH
3

CH
3
CH
3
1''
2''
3''
4''
5''
6''


6,73 (d, J 10 Hz,
1H)
7,24 (d, J 9,0 Hz,
1H)
7,55 (d, J 8,5
Hz, 1H)
7.07 (d, J 9,0
Hz, 1H)
CH=N
7,84 (s, 1H)
7,81 (s, 1H)
8,35 (s, 1H)
7,86 (s, 1H)
H1
5,83 (t, J 9,75 hz,
1H)
5,87 (t, J 9,5 Hz,
1H)
5,76 (t, J 8,75
Hz, 1 H)
5,86 (m, 1H)
H2
5,38 (dd, J 3,75;
10 Hz,1H)
5,39 (dd, J 3,5; 10
Hz, 1 H)
5,34 (dd, J 3,5;
10 Hz, 1H)
5,41-5,29 (m,
2H)

11,5 Hz, 1H)
4,00 – 3,99 (m,
2H)
4,10 – 4,01 (m,
2H)
H6b
4,06 (dd, J 6,25;
11,5 Hz, 1H)
4,00 (dd, J 6,5;
11,5 Hz, 1H)
4,00 – 3,99 (m,
2H)
4,10 – 4,01 (m,
2H)
H2’’
7,86 – 7,75 (m,
5H)
7,75 (d, J 9,0 Hz,
2H)
-
-
H3’’
7,86 – 7,75 (m,
5H)
7,24 (d, J 9,0 Hz,
2H)
7,87 (s, 1H)
7,76 – 7,70
(m,3H)
H4’’

4,16 (q, J 7,0 Hz,
2H, CH
2
)
1,38 (t, J 7,0 Hz,
3H, CH
3
)
2,12 - 1,93 (s,
12H)
2,36 (s, 3H, 4’’-
CH
3
)

2,24 – 1,93 (s,
12H)
2,31 (s, 3H, 2’’-
CH
3
)

Proton
H
4’’-OEt
4-Me-2-NO
2

2-Me-4-Br
CH

3’’- Me
H
4’’-OEt
4-Me-2-
NO
2

4-Br-2-
Me
C=S
177,4
177,3
177,1
177,1
177,5
182,1
177,3
CH
3
CO
169,9 –
169,2
169,9 –
169,2
169,9 –
169,3
169,9 –
169,3
170,1 –
169,3

68,7
68,5
68,5
68,5
68,3
68,7
C4
67,4
67,5
67,5
67,4
67,4
67,5
67,4
C5
71,8
71,9
71,8
71,6
71,4
71,2
71,8
C6
61,2
61,2
61,4
61,4
61,4
61,2
61,4

139,9
134,3
C3’’
130,2
130,7
140,2
129,9
127,1
124,9
135,7
C4’’
142,9
142,7
129,3
132,4
161,4
139,9
125,3
C5’’
130,2
128,0
125,6
129,9
127,1
135,2
130,6
C6’’
125,4
126,2
122,5

CH
3
)
20,7
(3’’-
CH
3
)

63,9(4’’-
OCH
2
CH
3
)
14,3(4’’-
OCH
2
CH
3
)
20,5(4’’-
CH
3)
20,7(2’’-
CH
3
) 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. Phan Tống Sơn, Trần Quốc Sơn, Đặng Nhƣ Tại (1980), Cơ sở hóa học hữu cơ, NXB
Đại học và trung học chuyên nghiệp, Hà Nội, tr. 111.
4.Đặng Nhƣ Tại (1998), Cơ sở hóa học lập thể, NXB Giáo dục, Hà Nội, tr. 24.
5. 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.
6. Nguyễn Đình Thành (2011), Cơ sở phương pháp phổ ứng dụng trong hoá học–NXB
Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội.
7. Nguyễn Minh Thảo (2001), Tổng hợp hữu cơ, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội, Hà Nội,
tr. 77.

Tiếng Anh
8. Asha Budakoti, Mohammad Abid and Amir Azam, Assony S. J. (1961), “Thechemistry
of isothiocyanate”, Organic chemistry of sulfur compounds, Ed. Kharasch. N, Oxford,
Vol. 9, pp. 326-327.
9. BrowneD.L., HarrityJ.P.A.(2010), “Recent developments in the chemistry ofsydnone”,
Tetrahedron, 66, 553-568.
10. Budakoti A., Abid M. and Azam A. (1961), “The chemistry ofisothiocyanates”, Org.
Chem. Sulf. Comp., Ed. Kharasch. N, Oxford, 9, .326-327.
11. Camarasa M. J., P. Fernandez-Resa, M. T. Garcia-Lopez, F. G. de las Heras, P. P.
Mendez-Castrillon, and A. San Felix (1984), “A New Procedure for the Synthesis of
Glycosyl Isothiocyanates”, Synthesis, pp. 509-510.
12. Campana M., Laborie C., Barbier G., Assan R. and Milcent R. (1991), “Synthesis and

and steric constants, ACS Press, New York, pp. 348.
23. Hegde J.C., Girisha K.S., Adhikari A., Kalluraya B. (2008), “Synthesis and
antimicrobial activities of a new series of 4-S-[4
1
-amino-5
1
-oxo-6
1
-substituted benzyl-
4
1
,5
1
-dihydro-1
1
,2
1
,4
1
-triazin-3-yl]mercaptoacetyl-3-arylsydnone”, Eur. J. Med. Chem.,
43, 2831-2834.
24. José S. Casas, María V. Castaño, María C. Cifuentes, Juán C. García-Monteagudo,
Agustín Sánchez, José Sordo and Ulrich Abram (2004) “Complexes of dicloro[2-
(dimethylaminomethyl)phenyl-C
1
,N]gold(III), [Au(damp-C
1
,N)Cl
2
], with

ambient temperature, Catal. Commun., 9, 1822–1826
34. 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.
35.Moonen K., LaureynI. and Stevens C. V. (2004), “Synthetic Methods for
Azahetherrocyclic Phosphonates and Their Biological Activity”, Chem. Rev., 104, 6177-
6215.
36.Rewcastle G.W., Sutherland H.S., Weir C.A., Blackburn A.G., Denny W.A. (2005)
“An improved synthesis of isonitrosoacetanilides”, Tetrahedron Lett., 46, 8719-8721.
37.Robyt J.F., Essentials of Carbohydrate Chemistry, Springer-Velarg N.Y. Inc., N.Y
Berlin-Heidelberg, (1998), 399 pp.
38.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.
39 .Sriram, D., Yogeeswari, P., Thirumurugan, R., Pavana, R. K., (2006), “Discovery of
New Antitubercular Oxazolyl Thiosemicarbazones”, J. Med. Chem., 49, 3448-3450.
40. Vogel Arthur(1989), A Text-Book of Practical Organic Chemistry, 5
th
edition, London,
1545 pp. (21)

41. Witczak Z.J., “Monosaccharide Isothiocyanates: Synthesis, Chemistry, and Preparative
Applications” in “Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry”, Academ
Press, N.Y,Vol. 44, (1984), 91-145.
42.Yogeeswari P., Sriram D., Saraswat V., Ragavendran J.V., Kumar M.M., Murugesan
S., Thirumurugan R. and Stables J.P. (2003), “Synthesis and anticonvulsant and
neurotoxicity evaluation of N
4
-phthalimido phenyl (thio) semicarbazides”, Eur. J. Pharm.