BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
CHÂU NGUYỄN TRẦM YÊN
NGHIÊN CỨU
TỔNG HỢP DẪN XUẤT QUINOLINE
VÀ KHẢO SÁT HOẠT TÍNH SINH HỌC
ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ
CẦN THƠ - 2011
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
CHÂU NGUYỄN TRẦM YÊN
NGHIÊN CỨU
TỔNG HỢP DẪN XUẤT QUINOLINE
VÀ KHẢO SÁT HOẠT TÍNH SINH HỌC
ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên Ngành: HÓA HỮU CƠ
Mã ngành: 60 44 27
HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. BÙI THỊ BỬU HUÊ
CẦN THƠ - 2011
ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
MỤC LỤC
Trang
CHÂU NGUYỄN TRẦM YÊN
i
ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
DANH MỤC CÁC BẢNG
1.2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu tổng hợp 03 dẫn xuất của quinoline, bao gồm:
Tt Tên gọi Công thức cấu tạo
1 (5-Hydroxy-quinoline-7-yl)-piperazin-1-yl-methanone
N
OH
N
NH
O
CHÂU NGUYỄN TRẦM YÊN
1
ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
2 5-Hydroxy-quinoline-7-carboxylic acid benzylamide
N
OH
NH
O
3 5-Hydroxy-quinoline-7-carboxylic acid
N
OH
COOH
từ nguyên liệu đầu là pyridine-2-carbaldehyde và khảo sát một số hoạt tính sinh học
như: kháng oxy hóa, kháng viêm, kháng sốt rét và độc tính đối với tế bào.
1.3 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
Đề tài này góp phần nghiên cứu tổng hợp nhóm hoạt chất mới có cấu trúc cơ
bản là khung sườn quinoline, đồng thời có thể triển khai ứng dụng vào thực tiễn để sản
xuất dược phẩm mới có tiềm năng kháng ung thư, kháng viêm, kháng sốt rét và kháng
oxy hóa.
CHÂU NGUYỄN TRẦM YÊN
2
3
ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
N
N
MeO
HO
H
N
OMe
N
R
N
OMe
O
N
N
Me
HN
O
OOH
OH O OH
COOH
Me
OMe
N
H
2
N
N
OH
[3,4,6-8,10,11]
Các công trình nghiên cứu về hoạt tính sinh học của các dẫn xuất từ quinoline
đều đã khẳng định chúng có một số hoạt tính sinh học như kháng sốt rét, kháng viêm,
kháng oxy hóa, kháng ung thư và đặc biệt là kháng HIV. Một số nghiên cứu tổng hợp
các dẫn xuất quinoline trên thế giới đã được công bố có hoạt tính sinh học được trình
bày trong Bảng 1.
CHÂU NGUYỄN TRẦM YÊN
4
ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
Bảng 1 Một số dẫn xuất quinoline có hoạt tính sinh học
Dẫn xuất Quinoline Hoạt tính
N
N
HN
OCH
3
CH
3
11-(4-Methoxyanilino)-6-methyl-6H-indolo[2,3-b]quinoline
[10]
Kháng ung thư
N
NH
COCH C
Ar
H
3-(Aryl)-1-(4-(quinolin-8-ylamino)phenyl)prop-2-en-1-one
[4]
Kháng khuẩn
N
N N
H
N O
N
Me
N, N'-(1,4-Piperazinediyldi-3,1-propanediyl)bis
(6-methyl-2-phenyl-4-quinolinecarboxamide)
[7]
Kháng HIV
CHÂU NGUYỄN TRẦM YÊN
5
ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
N
F
N
HN
O
COOH
Et
Norfloxacin
(1-Ethyl-6-fluoro-4-oxo-7-piperazin-1-yl-1,4-dihydro-quinoline-3-
carboxylic acid)
[11]
Kháng khuẩn
N
HN
N
Cl
N
′
Phản ứng tổng hợp Skraup đi từ tác chất ban đầu là aniline phản ứng với
glycerol với xúc tác acid sulfuric và tác nhân oxy hóa như PhNO
2
.
NH
2
HO OH
OH
N
+
PhNO
2
H
2
SO
4
Sơ đồ 1 Phản ứng Skraup tổng quát
2.2.2 Phản ứng tổng hợp Combes
Trong phản ứng tổng hợp Combes, aniline phản ứng với 1,3-diketone tạo thành
enamine. Sau đó quá trình tách nước vòng hóa tạo thành quinoline.
NH
2
R
1
R
2
N
R
2
R
Năm 1893, Stobbe đã chứng minh rằng hỗn hợp giữa aldehyde hoặc ketone và
diethyl succinate với xúc tác base mạnh sẽ tạo sản phẩm khác phản ứng Claisen.
R R
1
O
COOEtEtOOC
t-BuOK, t-BuOH
R
1
CO
2
Et
R CO
2
H
Sơ đồ 4 Phản ứng Stobbe tổng quát
2.3.2 Cơ chế phản ứng
R
R
1
O
COOEt
OEt
O
O
EtO
O
R
1
CO
COOEt
OEt
O
H
H
t-BuO
t-BuO
Sơ đồ 5 Cơ chế phản ứng ngưng tụ Stobbe
Đối với các aldehyde thơm, phản ứng ngưng tụ Stobbe có thể ghép vòng ở giai
đoạn tiếp theo (Sơ đồ 6).
COOH
COOEt
O
O O
COOEt
O
COOEt
OH
O
COOEt
COOEt
O
R
R
R
R
R
NaOAc, Ac
2
O
2
3
COOEtEtOOC
COOHHOOC
N
OH
R
O
4
N
NH
H
N
R:
5
R:
6
R:
OH
EtOH/H
2
SO
4
Sơ đồ 7 Tổng hợp dẫn xuất quinoline
3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Tìm ra các điều kiện để tổng hợp các dẫn xuất của quinoline theo sơ đồ 7 bằng
phương pháp đun hồi lưu.
- Theo dõi tiến trình phản ứng bằng sắc ký lớp mỏng (TLC) với thuốc thử hiện
màu là dung dịch KMnO
4
• tert-Butanol (TQ)
• Dung dịch amoniac (TQ)
• Acetone (TQ)
• NaHCO
3
(TQ)
• CH
3
COONa (TQ)
• CH
3
COOH (TQ)
• Pyridine-2-carbaldehyde (Merck)
• Potassium tert-butylate (Merck)
• THF (Merck)
• LiAlH
4
(Aldrich)
• Piperazine
• Benzylamine
3.3.2 Thiết bị và dụng cụ
• Bộ dụng cụ đun hoàn lưu
• Máy cô quay HEIDOLPH
• Máy khuấy từ gia nhiệt IKA
• Cân điện tử GF-300
• Tử sấy MEMMERT
• Bình phản ứng và cá từ
• Bản mỏng silica gel
• Phễu chiết
• Phiễu lọc
Synthesis, Characterization and Cytotoxic Activity of 8-Hydroxyquinoline
Derivatives, Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical
Sciences, 2011, 2(2), pp. 61-71.
[4] Himani N. Chopde, Jyotsna S. Meshram, Ramakanth Pagadala,
Venkateshwarlu Jetti, Synthesis, characterization and antibacterial activity of
some new 3-(aryl)-1-(4-(quinolin-8-ylamino)phenyl)prop-2-en-1-one, Der
Pharma Chemica, 2010, 2 (3), pp. 294-300.
[5] Jie Jack Li (2009), Name reactions, Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
[6] Lalaoui Korrichi, Bendjeddou Dalila and Satta Dalila, Quinolines Antioxydant
Activity Structure Activity Relation-Ship, European J. of Biol. Sci., 2009, 1 (3),
pp. 32-36.
[7] LUO Zai-gang, ZENG Cheng-chu, WANG Fang, HE Hong-qiu, WANG Cun-
xin, DU Hong-guang and HU Li-ming, Synthesis and Biological Activities of
Quinoline Derivatives as HIV-1 Integrase Inhibitors, Chem. Res. Chinese
Universities, 2009, 25(6), pp. 841-845.
[8] M. Rudrapal and D. Chetia, Novel 4-aminoquinoline analogues as antimalarial
agents: A review, Der Pharmacia Lettre, 2011, 3(3), pp. 29-36.
[9] Vladímir V. Kouznetsov, Leonor Y. Vargas Méndez and Carlos M. Meléndez
Gómez, Recent Progress in the Synthesis of Quinolines, Current Organic
Chemistry, Bentham Science Publishers Ltd., 2005, 9, pp. 141-161.
[10]Yeh-Long Chen, Hsien-Ming Hung, Chih-Ming Lu, Kuang-Chieh Li and
Cherng-Chyi Tzeng, Synthesis and anticancer evaluation of certain
CHÂU NGUYỄN TRẦM YÊN
12
ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
indolo[2,3-b]quinoline derivatives, Bioorg. Med. Chem, 2004, 12, pp.
6539-6546.
[11]Yoshikazu Asahina,Ichiro Araya, Kazuhiko Iwase, Fujio Iinuma, Masaki
Hosaka, and Takayoshi Ishizaki, Synthesis and Antibacterial Activity of the
4-Quinolone-3-carboxylic Acid Derivatives Having a Trifluoromethyl Group