I XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CỦA LUTEOLIN VÀ DẪN XUẤT
I.1 Xác định cấu trúc của luteolin
Thực hiện phản ứng với biện pháp chưng hồi lưu thông thường và phản ứng trong lò
vi sóng cho kết quả như sau:
Bảng 1 So sánh giữa phương pháp thường với phương pháp có sử dụng lò vi
sóng
Phương
pháp
Khối
lượng
rutin
(gram)
Khối
lượng sản
phẩm thô
(gram)
Hiệu suất
thô (%)
Độ sạch
tinh chế
(%)
Thời gian
phản ứng
(giờ)
Đun hồi
lưu
thường
6 1,5905 56,75 93 12
Hồi lưu
trong lò
vi sóng
1
(C=O liên kết hidro nội phân tử), 1611 cm
−
1
(giãn −C=C− vòng thơm), 1267 cm
−
1
(giãn nhóm −C−OH).
- Khối phổ HRMS (phụ lục 4) cho thấy peak ion phân tử m
/
z [M+H]
+
287,0541 theo tính
toán tương ứng với công thức phân tử C
15
H
10
O
6
m
/
z [M+H]
+
287,055015
- Phổ
1
H−NMR (DMSO, δ ppm) (phụ lục 5),
13
C−NMR (DMSO, δ ppm) (phụ lục 6,7)
O
hưởng đặc trưng của proton nhóm −OH tại C−5 có liên kết hidro nội phân tử với O của
nhóm cacbonyl tại C−4 của hợp chất flavone. Tín hiệu tại 6,19 ppm (1H, d, J
6
−
8
= 2 Hz,
H−6) và 6,44 ppm (1H, d, J
8
−
6
= 2 Hz, H−8) là của 2 proton vòng thơm ghép cặp vị trí
meta với nhau ở vòng A của khung flavone. Tín hiệu tại 7,39 ppm (1H, d, J
2
′−
6
′
= 2,2 Hz,
H−2
′
), 6,89 ppm (1H, d, J
5
′−
6
′
= 8,25 Hz, H−5
′
), 7,41 ppm (1H, dd, J
6
′−
2
(9,38 ppm).
+ Phổ
13
C−NMR (DMSO, δ ppm) xuất hiện tín hiệu cộng hưởng của 15 carbon
trong đó có một C của C = O (181,62 ppm) ở vị trí C−4 đồng thời chứng tỏ sự tồn tại của
nối đôi C−2 và C−3 do nếu không có nối đôi thì độ dời hoá học của C−4 tăng lên 197
ppm, 14 carbon nằm ở vùng trường từ 93−164 ppm gồm có 6CH (δ 93,81; 98,81; 102,87;
103,69; 113,38) và 9 C bậc bốn (δ 163,89; 181,62; 161,47; 164,09; 157,28; 103,69;
121,53; 145,72; 149,67). Kết quả được trình bày ở bảng 2
Bảng 2 Dữ liệu phổ NMR của hợp chất luteolin
Vị trí C/H
1
H−NMR δ ppm (số H; dạng mũi; J = Hz)
13
C−NMR δ ppm
2 163,89
3
6,66 (1H; s)
102,87
4 181,62
5 161,47
6
6,19 (1H; d; J
6
−
8
= 2Hz)
98,81
7 164,09
8
′−
6
′
= 8,25 Hz)
113,38
6
′
7,41 (1H; dd; J
6
′−
2
′
= 2,2 Hz; và J
6
′−
5
′
= 8,25 Hz)
118,95
OH
(5,7,3
′
,4
′
)
12,96; 10,79; 9,89; 9,38
Hình 5 Sản phẩm luteolin, TLC (hệ CHCl
3
:CH
3
toán tương ứng với công thức phân tử C
23
H
18
O
10
m
/
z [M+H]
+
455,097273.
- Phổ
1
H−NMR (DMSO, δ ppm) (phụ lục 11, 12),
13
C−NMR (DMSO, δ ppm) (phụ lục
13, 14)
Các giá trị phổ thu được cho thấy không có sự thay đổi nhiều về cấu trúc khung
flavone. Trên phổ
1
H−NMR có sự xuất hiện thêm các tín hiệu proton của nhóm methyl
−CH
3
(2,32−2,51 ppm), không thấy sự xuất hiện các tín hiệu proton của nhóm −OH; Trên
phổ
13
C−NMR xuất hiện thêm các tín hiệu cộng hưởng của C nhóm carbonyl
(167,90−168,72 ppm), các tín hiệu cộng hưởng của C nhóm −CH
3
(20,25−20,81 ppm),
3
C
O C
O
CH
3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1'
2
'
3
'
4
'
5
'
6
'
Từ các dữ liệu trên cho phép ta kết luận sản
phẩm thu được là 3
′
9 149,37
10 114,36
1
′
129,09
2
′
8,04 (1H; d; J
2
′−
6
′
= 2 Hz)
121,87
3
′
142,50
4
′
144,77
5
′
7,50 (1H; d; J
5
′−
6
′
= 9 Hz)
124,48
6
- Phản ứng ester hoá giữa phenol và acid anhydride có thể được tiến hành dễ dàng
với sự có mặt của xúc tác acid hoặc trong môi trường kiềm.
- Trong môi trường kiềm yếu, luteolin chuyển thành dạng anion (ký hiệu ArO
−
) có
tính ái nhân mạnh hơn so với phenol, làm tăng khả năng tấn công vào nguyên tử carbon
trong nhóm carbonyl của acid anhydride, phản ứng xảy ra theo cơ chế S
N
2
H
3
C
C
O
O
C
O
CH
3
H
3
C
C
O
O
O
CH
3
O
-
,4
′
,5,7−tetramethoxyflavone (ký hiệu LMT)
- Sản phẩm thu được có dạng bột vàng ánh xanh, t
nc
(
°
C) = 192−194
°
C.
- Phổ IR (cm
−
1
) (phụ lục 16): 3085 (=CH−, vòng benzene), 2840−2943 (−CH
3
), 1605
(C=C thơm), 1163 (−C−O−C−).
- Độ sạch >99% (sắc ký đồ HPLC, phụ lục 15)
- Khối phổ HRMS (phụ lục 17) cho thấy peak ion phân tử m
/
z [M+H]
+
343,1135 theo tính
toán tương ứng với công thức phân tử C
19
H
18
O
6
m
C
H
3
C
O CH
3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1'
2
'
3
'
4
'
5
'
6
'
Bảng 4 Dữ liệu phổ NMR của hợp chất LMT
Vị trí C/H
1
′
7,52 (1H; d; J
2
′−
6
′
= 2 Hz)
109,11
3
′
148,99
4
′
151,55
5
′
7,09 (1H; d; J
5
′−
6
′
= 8,5 Hz)
111,64
6
′
7,63 (1H; dd; J
6
′−
2
′
,4
′
,5,7−tetraallyloxyflavone (ký hiệu LAB)
- Sản phẩm thu được có dạng bột vàng nhạt, t
nc
(
°
C) = 100−107
°
C.
- Phổ IR (cm
−
1
) (phụ lục 23): 3068 (=CH−, vòng benzene), 2982−2920−2863 (−CH
2
−),
1599 (C=C thơm), 1179 (−C−O−C−).
- Độ sạch >94% (phụ lục 22)
- Khối phổ HRMS (phụ lục 24) cho thấy peak ion phân tử m
/
z [M+H]
+
447,1821 theo tính
toán tương ứng với công thức phân tử C
27
H
26
O
6
m
O C
C
C
O C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1'
2
'
3
'
5
'
6
'
C
C
C
C
CH
2
CH
90
DEPT
135
Kết luận
2 159,48 Biến mất Biến mất
O−C=
3
6,71 (1H; s)
107,09
Mũi
dương
Mũi
dương
=CH−
4 175,53 Biến mất Biến mất
>C=O
5 158,97 Biến mất Biến mất
O−C=
6
6,53 (1H; d; J
6
−
8
= 2,5Hz)
97,59
Mũi
dương
Mũi
dương
=CH−
111,19 Mũi Mũi
=CH−
dương dương
3
′
147,97 Biến mất Biến mất
O−C=
4
′
150,67 Biến mất Biến mất
O−C=
5
′
7,13 (1H; d; J
5
′−
6
′
= 8,5 Hz)
113,46
Mũi
dương
Mũi
dương
=CH−
6
′
7,61 (1H; dd; J
6
′−
=CH
2
x4 5,28−5,69 (8H) 116,94−118,09
Biến mất Mũi âm
=CH
2
Hình 8 Sản phẩm LAB, TLC (hệ CHCl
3
:CH
3
OH = 99:1, R
f
= 0,25)
Bàn luận:
- Liên kết C−O trong phenol rất bền do hiệu ứng +C của nhóm −OH so với nhân thơm.
Mặt khác tính base của phenol rất yếu, yếu hơn alcol do đôi điện tử tự do trên nguyên tử
oxygene đã tham gia liên hợp với nhân thơm. Do đó phenol không có khả năng tham gia
phản ứng với oxonium cation của alcol được proton hoá trong môi trường acid.
- Do đó để tổng hợp ether của phenol có hiệu quả, phải sử dụng tổng hợp ether của
Williamson. Trong phản ứng này, potassium carbonate đóng vai trò tạo môi trường kiềm
yếu, tạo điều kiện cho luteolin chuyển thành dạng anion (ký hiệu ArO
−
) tham gia phản
ứng thế ái nhân với tác nhân ether hoá dimethyl sulfat, và với sự đóng góp hiệu quả của
dung môi lưỡng cực phi proton acetone, làm cho phản ứng xảy ra theo cơ chế S
N
2
dễ
dàng. Cơ chế tương tự như phản ứng ester hoá.