93
TẠP CHÍ KHOA HỌC, Đại học Huế, Số 48, 2008
T
ỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN KHÁNG NẤM
CỦA MỘT SỐ DẪN XUẤT AMIT VÒNG THƠM VÀ AMIT DN VÒNG
Nguyễn Thị Thu Lan, Trần Thụy Thái Hà,
Trương Thị Phương Thanh
Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế
Nguyễn Trần Nguyên
Trường Đại học Sư Phạm Đà Nẵng
TÓM TẮT
Các dẫn xuất amit vòng thơm và amit dị vòng đã được tổng hợp từ anhidrit phtalic, axit
2-clobenzoic và anilin, axit antranilic và p-nitroanilin. Cấu trúc của các sản phm đã được xác
nhận bằng các phương pháp vật lý hiện đại như phổ IR, MS,
1
H-NMR và
13
C-NMR. Hơn nữa,
chúng tôi cũng đã thử hoạt tính kháng khun và kháng nấm của các sản phm tổng hợp được.
1. Đặt vấn đề
Nhi
ều công trình nghiên cứu trên thế giới và trong nước đã công bố cho thấy các
d
ẫn xuất amit, các hợp chất có liên kết amit (O=C-N-H) có hoạt tính sinh học đa dạng
và r
ất đáng quan tâm. Các hợp chất đó có thể chứa liên kết amit tự do hoặc các liên kết
này
H
2
N
Cl
HCl
C
O
N
H
+
+
t
0
Cho 4,6 ml anilin vào bình cầu 100 ml đã chứa sẵn 3,9 g (0,025 mol) axit 2-
clobenzoic, axit 2-clobenzoic tan d
ần tạo dung dịch trong suốt màu vàng nhạt, lắp sinh
hàn h
ồi lưu và đun nhẹ trên bếp điện, dung dịch sôi mạnh, khói trắng bốc lên, 30 phút
sau th
ấy dung dịch chuyển sang màu xanh, tiếp tục đun đến khi dung dịch chuyển sang
màu xanh tím
đậm, sau khi đun 9 giờ thấy có kết tủa màu tím đen dưới đáy bình cầu thì
ng
ừng đun. Để nguội, sản phNm trong bình cầu tách ra dạng tinh thể màu đen ánh tím.
R
ửa sản phNm bằng nước, thu được 3,5 g sản phNm thô, dạng bột màu tím đậm. Hiệu
su
ất: 61%.
Cho s
C
O
O
O
+
t
0
N
O
O
+
H
2
O
Cho 7,4 g anhidrit phtalic vào bình c
ầu 100ml đã chứa sẵn 9,3ml anilin, lắp sinh
hàn h
ồi lưu và đun nhẹ trên bếp điện. 15 phút sau thấy dung dịch sôi mạnh, khí thoát ra
nhi
ều, lượng anhidrit phtalic tan dần, dung dịch trong suốt sau đó chuyển sang màu vàng.
Ti
ếp tục đun cho đến khi thấy xuất hiện kết tủa nâu vàng dưới đáy bình cầu. Để nguội,
s
ản phNm trong bình cầu đóng rắn lại. Rửa sản phNm bằng nước, thu được 8,1 g sản
ph
Nm thô màu vàng nhạt, hiệu suất: 67 %.
Cho s
ản phNm thô vào dung dịch HCl 5%, khuấy kỹ, lọc lấy phần không tan để
lo
C O O H
N H C O C H
3
C
N
N
C
C H
3
N O
2
O
T o lu e n
Kết quả thu được 3 dẫn xuất amit vòng thơm và amit dị vòng. Các sản phNm
được tinh chế nhiều lần bằng phương pháp kết tinh lại. Sau khi sắc ký bản mỏng cho kết
qu
ả tốt, xác định nhiệt độ nóng chảy thấy khoảng chảy hẹp.
2.2. Th
ử hoạt tính kháng khun, kháng nấm của các sản phNm được tiến hành
trên các phi
ến vi lượng 96 giếng tại phòng thử hoạt tính sinh học, Viện Hóa học, Viện
Khoa h
ọc và Công nghệ Việt Nam với 2 chủng vi khuNn Gram (-): Escherichia coli
(Ec), Pseudomonas aeruginosa (Pa); 2 ch
ủng vi khuNn Gram (+): Staphylococcus aureus
(Sa), Bacillus subtillis và 01 ch
ủng nấm men: Candida albicans (Ca) và tại Khoa Vi
sinh-B
ệnh viện Trung ương Huế theo phương pháp khuếch tán trên thạch.
3. Kết quả và thảo luận
C
13
H
10
ONCl
(231)
61 120-122 0,75
(1)
Tinh thể
hình kim,
màu tím
nhạt
2
2-phenyl- 2H- isoindol-
1,3 (2H)-dion (H3)
(N-phenylphtalimit)
C
14
H
9
O
2
N
(223)
67 206-208 0,68
(2)
Tinh thể
hình kim,
màu trắng
H- NMR,
13
C-NMR và MS
Bảng 2. Một vài số liệu đặc trưng về phổ hồng ngoại (IR)[4]
Hợp chất
ν
νν
ν
N-H
ν
νν
ν
=C-H
ν
νν
ν
Cl
ν
νν
ν
C=O
amit/axit
ν
νν
ν
c=c
(vòng
benzen)
15
16
2
H
1
3246 3139 758 1643
1599,
1546
1326
697
(th
ế
mono)
N
O
O
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
6
7
8
9
1
'
2
'
3
'
4
'
5
'
6
'
M
6
3311 3125
1870
1586,
1532,
1506
1256
856
(th
ế 1-
97
N
O
O
Các pic đặc trưng cho dao động biến dạng của benzen thế mono (715), liên kết
nit
ơ bậc ba trong vòng (1385
ν
C-N
) xuất hiện trong phổ hồng ngoại của các hợp chất
c
ũng phù hợp với công thức cấu tạo của sản phNm dự kiến.
- Ph
ổ MS cho thấy các chất đều có pic ion phân tử M
+
có giá trị đúng bằng khối
l
ượng phân tử của các dẫn xuất amit tổng hợp được [6,7]. Đối với 2-clo-N-
phenylbenzamit do có nguyên t
ử clo nên có hai đồng vị vì vậy có hai pic ion phân tử là
231, 235, ch
ất này cho mảnh 139 rất bền. Trái lại, N-phenyl phtalimit không có 2 pic
c
ủa ion phân tử, tuy nhiên, chất này có hai mảnh ion bền đó là 179 và 76. Đối với chất
M6, do b
ộ khung quinazolinon rất bền nên pic có cường độ cực đại chính là pic ion phân tử.
Bảng 3. Dữ kiện phổ
1
H-NMR,
δ
13
= 7,373 (ddd)
δ
14
= 7,172 (dt)
δ
16
= 7,691(dd)
δ
1
=138,044; δ
2
=132,024; δ
3,13,15
=
129,862;
δ
4
=
132,238; δ
5
=
128,164; δ
6
=
=7,965(dd)
δ
11
=7,454(d)
δ
12
=7,532(t)
δ
13
=7,454(d) δ
14
=7,532(t)
δ
15
=7,454(d)
δ
2
=167,012; δ
3
= 131,525; δ
4
=131,525;
δ
5
=167,012; δ
6
= 123,418; δ
7
= 134,705;
δ
8,17 (dd)
δ
5
=
7,98 (ddd)
δ
4
=
7,89 (d)
δ
(2’,6’)
=
7,86 (d)
δ
6
=
7,65 (dd)
δ
9
=
2,50 (s)
δ
1
=
127,75; δ
4
=
126,81;
δ
(2’,6’)
=
125,05; δ
7
=
123,57;
δ
2
=
119,71; δ
9
=
22,39
98
+ H1: Tổng số proton không phù hợp với số proton của sản phNm dự kiến: Tổng
số proton của sản phNm dự kiến là 10, kết quả ghi phổ cho thấy thiếu 1 proton. Kết hợp
với kết quả ghi phổ hồng ngoại, chúng tôi dự đoán sản phNm có thể có một proton liên
kết trực tiếp với N hoặc O (do trong phổ IR thấy sự xuất hiện dao động hóa trị: ν
N-H
dạng phổ trung bình, vì thế, số liệu của phổ thực không khớp với số liệu mô phỏng của
cả 2 dạng. Có thể thay đổi 1 hoặc cả 2 điều kiện trên (ghi phổ ở nhiệt độ thấp hơn và
thay đổi pH) để quan sát thấy tín hiệu của cả 2 dạng đồng phân. Vì thế, chúng tôi tiếp
tục ghi thêm phổ hai chiều (2D NMR): HSQC, HMBC để giải thích thêm về hiện tượng
tautomer hóa này. Dựa vào phổ hai chiều chúng tôi sẽ biết chính xác hơn sự liên kết
giữa C và H:
+ HSQC (Heteronuclear Single Quantum Coherence): cho biết sự liên kết giữa C
và H tương ứng
+ HMBC (Heteronuclear Multiple Bond Correlation): cho biết sự tương tác giữa
C và H bên cạnh hoặc H xa hơn (nhưng chỉ tương tác cách nhau một nguyên tử C).
99
Bảng 4. Các tương tác trong phổ HSQC và HMBC của hợp chất H1
Vị trí HSQC (C-H) HMBC (C→H)
1 C
1
-H
6
-H
5
2 C
2
-H
3
-H
4
3 H-3 C
3
-H
8 C
8
-H
3
11 C
11
-H
12
-H
13
12 H-12
13 H-13 C
13
-H
15
14 H-14 C
14
-H
16
-H
12
15 H-15 C
15
-H
13
1
H-NMR,
13
C-NMR đã chứng minh điều chúng tôi
d
ự đoán là chính xác.
Điều đáng quan tâm là các hợp chất có xảy ra hiện tượng tautome hóa như thế
này
đôi khi gặp trong các hợp chất thiên nhiên, và thường cho hoạt tính sinh học đáng
chú ý.
S
ản phNm H3:
+ T
ổng số pic phù hợp với số proton của sản phNm dự kiến.
+ Các t
ương tác xa có hằng số chắn J nhỏ hơn hằng số chắn J của các nguyên tử
H g
ắn với các nguyên tử C kề nhau là phù hợp (Ví dụ: J
6-8
< J
6-7
).
+ S
ự tách pic trong phổ là phù hợp số proton bên cạnh.
Trong nhân A các proton
đều có độ dịch chuyển cao hơn so với nhân B do nhân
A có g
ắn với nhóm hút điện tử -C=O
N
th
ơm có cùng độ chuyển dịch hoá học. Đối với H3 nếu tạo amit thông thường là axit 2-
N-phenyl benzamitbenzoic thì trong ph
ổ phải xuất hiện hai pic đặc trưng nhóm C=O
amit và axit. Nh
ưng do phân tử này đã xảy ra sự loại nước đóng vòng để tạo thành một
amit m
ới có bộ khung phtalimit, nên hai nhóm cacbonyl này đối xứng nhau, vì vậy,
c
ường độ của nhóm cacbonyl cao hơn hẳn so với chất H1, có thể là sự chồng lặp của hai
nhóm cacbonyl, k
ết hợp với các phổ khác,
1
H-NMR, MS, IR chứng tỏ chúng tôi đã tạo
ra
được amit dị vòng như đã nói ở trên.
K
ết quả thử hoạt tính kháng nấm và kháng khuNn ở trên cho thấy chất 2-clo-N-
phenyl benzamit (H1) có ho
ạt tính kháng chủng vi khuNn Bacillus subtillis (Bc) với giá
tr
ị IC
50
= 16,00 µg/ml. Chất M6 có khả năng ức chế nấm Candida albicans (Ca) với
n
ồng độ tối thiểu là 2×10
-3
M [6].
4. Kết luận
- T
ki
ến). Chất M6 có khả năng ức chế nấm Candida albicans (Ca) với nồng độ tối thiểu là
2×10
-3
M.
Công trình này
được hoàn thành với sự hỗ trợ của chương trình nghiên cứu cơ
b
ản trong lĩnh vực khoa học tự nhiên.
101
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. L. Kubicova, H. Dostal, J. Kunes, K. Kralova, V. Buchta, J. Kaustova, K.
Waisser, Synthesis and Biological Activity of 2-amino-N-phenylbenzamide
and 3-phenyl-1,2,3-benzotriazin-4(3H)-ones, Department of Inorganic and
Organic Chemistry, Laboratory of structure and Interactions of Biologically
Active Molecules, Charles University in Prague, Czech Republic, 2000.
2. Jan Bergman, Synthesis of Heterocycles from anthranilic acid and its
derivatives, Karolinska University, Stockholm, Sweden, (2004).
3. Fengli, Yiqing Feng, et al, An efficient construction of quinazolin-4(3H)-one
under microware irradiation, (2007).
4. Ngô
Đại Quang, Vũ Bích Lan, Trần Công Minh, Trần Minh Yến, Hoàng
Vi
ệt Thắng, Nghiên cứu tổng hợp dẫn xuất amit của axit phtalimic làm thuốc
điều hòa sinh trưởng cây trồng, (2007).
/>
5. UhligH.H., Corrosion and protection, Dunod, Paris, 1970.
6. Tr
ần Thụy Thái Hà, Tổng hợp một số amit vòng thơm và amit dị vòng, Khóa
lu