ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

--------------------

--------------------

Vũ Kim Liên

Vũ Kim Liên

Nghiên cứu tổng hợp một số dẫn xuất
Aryltetrazol có hoạt tính sinh học

Nghiên cứu tổng hợp một số dẫn xuất
Aryltetrazol có hoạt tính sinh học
Chuyên ngành: Hóa học hữu cơ
Mã số: 60.44.27

LuËn v¨n th¹c sü khoa häc hãa häc

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC HÓA HỌC

Người hướng dẫn Khoa học: GS.TSKH. Nguyễn Đình Triệu

Thái Nguyên, 2009
Thái Nguyên, 2009
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 7

Em xin bày tỏ lòng biết ơn đến GS.TSKH. Nguyễn Minh Thảo đã chỉ
bảo và giúp đỡ em trong suốt thời gian làm luận văn.

Chƣơng 1: TỔNG QUAN .............................................................................. 8
1.1

TỔNG QUAN VỀ TETRAZOL ....................................................... 8

Em xin chân thành cảm ơn Ths Hoàng Thị Lý các anh chị và các bạn

1.1.1

CẤU TẠO CỦA TETRAZOL.................................................... 8

sinh viên trong phòng tổng hợp Hữu cơ 2 giúp đỡ em hoàn thành một cách tốt

1.1.2

PHƢƠNG PHÁP TỔNG HỢP TETRAZOL .............................. 8

nhất luận văn này.

1.1.2.1 Phản ứng cộng hợp và trao đổi với axit hidroaxit ...................... 8

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cha, mẹ kính yêu cùng anh, chị

1.1.2.2 Phản ứng của aminoguanidin với axit hidroazit ...................... 10



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

2




Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

2.1.2 Tổng hợp 4-[(3’-nitropheyl)diazenyl]anilin(A2) ............................ 25

CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................ 34

2.1.3 Tổng hợp 1-amino-4-[(4’-metylphenyl) diazenyl]naphtalen (A3) .. 25

3.1 TỔNG HỢP CÁC AROAMINOAREN .............................................. 34

2.1.4 Tổng hợp 2-amino-1-[(4’-metylphenyl)diazenyl]naphtalen (A4) ... 26

3.1.1 Phổ hồng ngoại (IR) của các aminoazoaren .................................. 36

2.1.5 Tổng hợp 4-(napht-2’-yldiazenyl)anilin (A5) ................................ 26


3.3.3.2 Phổ 13C-NMR ........................................................................ 63

2.2.3 Tổng hợp 1-(p-nitrophenyl)tetrazol (T3)........................................ 29

3.3.3.3 Phổ 2D - NMR ...................................................................... 67

2.2.4 Tổng hợp 1-(o-cacboxylphenyl)tetrazol (T4) ................................. 29

3.3.4 Phổ khối lƣợng............................................................................. 71

2.2.5 Tổng hợp 1-(p-metyllphenyl)tetrazol (T5) ..................................... 29

3.3

THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC ............................................ 77

2.2.6 Tổng hợp 1-(p-clophenyl)tetrazol (T6) .......................................... 30

KẾT LUẬN .................................................................................................. 80

2.2.7 Tổng hợp 1-(2’-piridin)tetrazol (T7) .............................................. 30

Trong thời gian nghiên cứu chúng tôi đã thu đƣợc các kết quả sau: .............. 80

2.2.8 Tổng hợp 1-(4’-biphenyl)tetrazol (T8)........................................... 30

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 81

2.2.9 Tổng hợp 1-(napht-2-yl)tetrazol (T9)............................................. 31


Vũ Kim Liên – K15

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 3.1: Phổ IR của 4-[(naphtalen-2’-yl)diazenyl]naphtalen-1-amin (A8)

Bảng 1.1: Độ chuyển dịch hóa học của proton trong một số tetrazol
Bảng 1.2: Độ chuyển dịch hóa học của cacbon trong một số tetrazol
Bảng 3.1: Kết quả tổng hợp các amioazoaren

Hình 3.2: Phổ UV của 4-[(naphtalen-1’-yl)diazenyl]naphtalen-1-amin (A6)
Hình 3.3: Sơ đồ phân mảnh của 4-[(4’-metylphemyl)diazenyl] naphtalen-1amin (A4)

Bảng 3.2: Phổ IR và phổ UV của các aminoazoaren
Bảng 3.3: Phổ MS của một số aminoazoaren

Hình 3.4: Phổ MS của 1-[(naphtalen-2’-yl)diazenyl]naphtalen-2-amin (A6)

Bảng 3.4: Kết quả tổng hợp các dẫn xuất 1-aryltetrazol

Hình 3.5: Sơ đồ phân mảnh của 1-[(naphtalen-2’-yl)diazenyl]naphtalen-2-

Bảng 3.5: Phổ IR của các dẫn xuất 1-aryltetrazol

amin (A6)

Bảng 3.6: Phổ UV của một số dẫn xuất 1-aryltetrazol

Hình 3.6: Phổ IR của 1-{[4’-(naphtylen–2’’-yl)diazenyl]naphtalen-1’-yl}


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

5



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

6




Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

Luận văn tốt nghiệp

MỞ ĐẦU

Vũ Kim Liên – K15

Chƣơng 1: TỔNG QUAN
1.1 TỔNG QUAN VỀ TETRAZOL

Ngày nay, cùng với sự phát triển của xã hội loài ngƣời là sự phát

1.1.1 CẤU TẠO CỦA TETRAZOL



hiệu quả hệ thần kinh trung ƣơng và hoạt động của tim, nó chính là một trong

electron tự do đƣợc phân bố trên mặt phẳng obitan vuông góc với mặt phẳng

những dẫn xuất của tetrazol. Vì những ứng dụng quan trọng của tetrazol trong

của hệ obitan π của vòng. Chính cặp electron tự do này làm cho tetrazol có

thực tế mà việc nghiên cứu tetrazol và các dẫn xuất của nó đƣợc chú ý nhiều.

tính bazơ và quyết định đặc tính nucleophin của nó. Tetrazol cũng có tính

Các hợp chất tetrazol đƣợc công bố lần đầu tiên vào năm 1885 và đƣợc

axit yếu, nó có thể tác dụng với các kim loại iềm để tạo muối. Các phản ứng

nghiên cứu với quy mô lớn. Một số chúng có hoạt tính sinh học và đƣợc dùng

của tetrazol có thể xếp vào ba nhóm: các phản ứng của nguyên tử cacbon và

làm thuốc chữa bệnh nhƣ thuốc kháng sinh, thuốc chữa bệnh tiểu đƣờng,

gắn liền với nhóm chức của chúng, các phản ứng của nguyên tử nitơ và các

thuốc tim mạch. Ngoài ra nhiều dẫn xuất của tetrazol còn đƣợc ứng dụng

phản ứng mà trong đó toàn phân tử tham gia.

trong nhiều lĩnh vực khác nhau nhƣ chất bảo vệ màu của polivinylclorua, chất

7



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

8




Luận văn tốt nghiệp

RCN

+

Vũ Kim Liên – K15

HN 3

RC

RC

NH

N3

(1)

tetrazol ở vùng 1110 ÷ 1000cm , còn của azit ở 2151 ÷ 2128cm . Phổ tử
còn của tetrazol tƣơng ứng thì không có hấp thụ. Isopropionitrin (4) phản ứng
với hidroazit cho 5- isopropyltetrazol (5) với hiệu suất 87% [23]:
(CH3)2CHCN + HN 3

(CH3)2CH

N

chuyển thành tetrazol (13):
R

C

Cl

N

C2 H 5

N

Imidoclorua (11) phản ứng với natriazit cho dẫn xuất azit (12) rồi

R C N R' + NaN 3

C NH

N



(11)

C

N
(4)

R = C 6H5, p - NO 2 - C6H4, CH3CO -

(5)

R' = C6H5, C6H11

Phản ứng có thể thực hiện đƣợc trực tiếp với natriazit trong môi trƣờng
axit, nhƣ điều chế 5-p-metoxiphenyltetrazol (7) từ p-metoxiphenylnitrit (6)

5-benzoyltetrazol (16) nhận đƣợc từ 2-brom-2-phenoxi-axetophenon
(14) và natriazit qua sản phẩm trung gian (15) [22]:

dƣới đây:
p - CH3OC 6H4CN + HN 3 + CH3COOH

p - CH3OC 6H4 C

O

NH

N


Phản ứng của phenylnitrin với natriazit trong dimetylfomamit không có

C

O

NaN3

C6H5

C

C

NH

N

+

C6H5OH

+ N2

N
N
(16)

[13].

quan trọng để tổng hợp tetrazol. Lần đầu tiên 5-amino tetrazol (18) đã đƣợc
Thile tổng hợp qua phản ứng của aminoguanidin (17) với axit nitrơ:

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

9



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

10




Luận văn tốt nghiệp

H2N

C

Vũ Kim Liên – K15

H2N

NH NH2 + HNO 2

C


NH

N

N

O

C6H4CH3

N

(25)

1.1.2.4

NH

HC
N

Tƣơng tự, 1-ankyl và 1-aryl-5-aminoguaniđin (19) phản ứng với axit

R NH

Vũ Kim Liên – K15

NH

N


N

N

N

N

H3C CH N NH C6H5 + N3

N

C2H5ONa

Br

N
(21)

(20)

với muối điazoni trong dung dịch, phản ứng đi qua giai đoạn hình thành

Chẳng hạn axetyhidrazin (22), phản ứng với phenyldiazoni cho tetrazen

Suketaka đã tổng hợp đƣợc 45 chất tetrazol thế 2,5 bằng phản ứng của
phenylsunfonyl hidrazon với muối arendiazoni ở 5 oC trong rƣợu và piridin
với hiệu suất đạt 31-78%:
H3C CH N NHSO 2 C6H5

p-(CH3)2CH-C6H4;

p-

CH3OC6H4;

C6H5

p-ClC6H4;

N
N

p-(CH3)2N-C6H4.

+

(24)

R = H ; CH3; OCH3; Cl; NO2.

Các điaxylhiđrazin đối xứng cũng tham gia phản ứng, tách ra một nhóm
axyl,

+

R'

N



H3C C NH NH2 + ClN 2C6H5

H3C C
N

Phản ứng của axyl hidrazin và hợp chất điazo

1.1.2.3

Br

R

1.1.2.5 Phản ứng của hợp chất cacbonyl và nitril với hidroazit

cho tetrazol. Ví dụ phƣơng pháp này dùng để điều chế 4-

metylphenyltetrazol (26) từ 1,2-đifomylhiđrazin (25):

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

11



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

12


R2 C

+

+

R2 C

H

R2 C

+

RC

N

+

N

+

N

+

R


N

N
C

N

N

R

N

N

+

+

H

C6H5CHO

H2SO4

+ 3 HN 3

H2N

C


(31)

(32)

N
N
70%

Mở rộng phản ứng Schmitz, ngƣời ta đã nhận đƣợc 5-amino-1-phenyl
tetrazol (34) từ các capronitrin (33) [19]:

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

13

C6H5

N

1.1.2.6 Tổng hợp các tetrazol thế

N

H2SO4

N

N
(36)


N

(CH3)2CHCH 2-CH2-CH2CH(CH 3)2

NH + N2

RNHC

Benzendehit phản ứng với một lƣợng dƣ axit hidroazit có mặt axit

NR + N2

C

+ HN3

N

N

RC

NR + HN 3

+

RC

H

+

+

RCN

RC

+

N

Cơ chế của phản ứng này đƣợc giải thích nhƣ sơ đồ sau:

Schmitz đã đề nghị giải thích cơ chế của phản ứng này nhƣ sau :
O

C

N
N

R 2C

H2N

+ HN3

C5H11


N

+ C6H5CH2OCH2Cl

(I)

N

N
+

N

N

N

N

N

(II)

H+, (C6H5)3COH
N

N

+


CH2OCH 2C6H5

NH

Luận văn tốt nghiệp

N C(C6H5)3

o-H2NC6H4

OH
(III)

N

N

m-H2NC6H4

N

N

+ NaBO3

+

N

N OH

9230
2580

1.1.3 PHỔ CỦA TETRAZOL
1.1.3.1 Phổ hồng ngoại

1.1.3.3 Phổ cộng hưởng từ proton 1H – NMR

Trên phổ hồng ngoại của các tetrazol đã thấy xuất hiện các pic đặc trƣng

Các tín hiệu trên phổ 1H – NMR của các aryltetrazol cho thấy trên

cho dao động hoá trị của liên kết C=N, N=N, C=C. Số sóng đặc trƣng cho dao

phổ 1H – NMR đều xuất hiện tín hiệu đơn của proton nhóm HCN ở 9,18 

động của liên kết C=N là υC=N = 1650  1600cm-1, của liên kết N=N là υN=N =

10,28ppm, đồng thời có đầy đủ tín hiệu của các proton trong phân tử với

1617  1500cm . Đặc biệt sự hấp thụ ở vùng 900  1300cm đó là vùng hồng

cƣờng độ và số lƣợng nguyên tử phù hợp [20].

-1

-1

-1


16




Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

Công thức
3'

Dung môi
5

2'
1'

4'

N

1

N
N

3'

5

5

N
N

3'

N BF 4
+

N

3'

N

N

N

N

5
+

N

BF 4

-

CF3COOH
85%D2SO4

9,14
9,02
9,67
9,72
10,74
11,3
10,81
10,51
10,39
8,51
8,63
8,92
8,72
10,26
9,79
9,52
9,57

7,79
7,61
7,9
7,6
7,81
8,02
7,93
7,7
7,76

0,13
0,25
0,26
0,14
0,14
0
0,65
0,61
0,50
0,50
0,45
0,48
0,45
0,46

(CD3)2CO

9,18

-

-

-

1

Công thức
3'



2

N

N

N
N
N

N

(CD3)2SO 149,8 132,8 120,0 128,5 128,9

N BF 4
CH3
N

5

N

N
5
+

N

H

211

CD3)2SO

152,3 135,3 118,8 128,7 128,7

-

N
N

3'

C4’

CDCl3

N

2

1'

4'

C2’

N

+


(CD3)2CO 148,3

-

121,5 133,1 130,3

235

Dioxan

143,3

-

-

-

-

-

(CD3)2CO 143,3

-

-

-


CNH từ 10,026 10,276ppm. Trên phổ 13C-NMR của các aryltetrazol đều cho

dễ dàng trong quá trình ion hóa. Đồng thời vòng tetrazol kém bền hơn vòng

biết sự có mặt của đầy đủ các nguyên tử cacbon trong phân tử [20].

aren vì vòng tetrazol bị vỡ trƣớc tiên . Phổ khối của các hợp chất 1-aryltetrazol
cho thấy vòng tetrazol trong quá trình ion hóa

, thƣờng cắt các nhóm N =N;

CH=N-N; HCN hoặc N=N-N=CH, sau đó mới xảy ra sự phá vỡ vòng thơm .
Bảng 1.2: Độ chuyển dịch hoá học của cacbon trong một số tetrazol.
1.2

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

17



TỔNG QUAN VỀ AZO

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

18





C6 H5

+

N

-

N Cl + H2O

Phenyl diazoni clorua

Phản ứng điazo hóa trên do Gritxo tìm ra năm 1858. Nghiên cứu động
học của phản ứng điazo hóa, Ingold (1958) cho rằng phản ứng này bắt đầu
bằng sự proton hóa axit nitrơ, rồi nitrozơ hóa amin theo một quá trình chậm,
tiếp theo là sự đồng phân hóa hợp chất nitrozơ và phân cắt điazohidrat.
+

+

HO N O + H

H2O N O
+

C6H5 - NH 2 + H2O - N = O

C6H5 - N


C6H5 N

N

C6H5

N

NH

C6H5

+

N

NH2C6H5

Bằng cách cho thêm axit vô cơ ta có thể phân cắt triazen thành các chất
ban đầu. Đun nóng triazen với muối amin ta sẽ đƣợc p-aminoazobenzen:
C6H5 N

C6H5 - N = N - OH

C6H5

N

NH C6H5
+


cho thêm axit nitrozylsunfuric.

Vì lẽ trên các nitroanilin chỉ bị điazo hóa trong axit sufuric đậm đặc, và

c) Nếu amin có tính bazơ tƣơng đối mạnh hoặc amin dễ bị phân cắt bởi

có khi phải dùng những tác nhân nitrozơ hóa theo thứ tự sau:

axit vô cơ thì ta có thể hòa tan chúng hoặc thành nhũ tƣơng trong nƣớc hoặc

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

19



20




Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

Luận văn tốt nghiệp


ngay mà không tách chúng ra khỏi dung dịch vì chúng kém bền.
1.2.2 Phản ứng ghép của muối điazoni
N

Muối điazoni là một tác nhân electrophin vì nhóm điazo mang điện tích
dƣơng, do đó nó có thể tác dụng với các hợp chất thơm có tính chất
nucleophin tƣơng đối cao (nhƣ amin, phenol, v.v…) và với các anion của axit

Cơ chế thế electrophin trình bày ở trên đã đƣợc xác nhận bằng nhiều dữ
kiện thực nghiệm.

(nhƣ este malonic, este aceto axetic, v.v…). Thí dụ:
+

Ar N

-

NX + H

NR 2

- HX

Ar N N

N(CH3)2

N


Ar N

OH

H+

thí dụ sau:

Ar N O

-

H+

Tốt nhất nên thực hiện phản ứng ghép trong môi trƣờng axit axetic
hoặc trung tính.
Nếu cấu tử azo là các phenol, pH tối ƣu trong khoảng 9 – 10. Đó là vì
cation điazoni có tính electrophin tƣơng đối yếu, nó không tác dụng với
phenol tự do (nhóm thế là OH) mà tác dụng với anion phenolat (nhóm thế - O-

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

21



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

22


C-NMR, HSQC và HMBC của một số dẫn xuất 1-

aryltetrazol đƣợc đo trên máy Brucker Avance 500MHz trong dung môi d6DMSO tại phòng phổ cộng hƣởng từ hạt nhân - Viện Hóa học – Viện Khoa
học và Công nghệ Quốc gia Việt Nam.
2.1 TỔNG HỢP CÁC AMINOAZOAREN
+ Giai đoạn 1: cho 0,01 mol amin thơm, 40ml H2O và 5ml HCl đặc vào
bình phản ứng. Sau khi khuấy và làm lạnh hỗn hợp; nhỏ từ từ 2ml dung dịch
NaNO2 5M, điều chỉnh tốc độ nhỏ giọt để nhiệt độ luôn dƣới 5 oC. Kết thúc
phản ứng thu đƣợc dung dịch muối điazoni.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

23



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

24




Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

+ Giai đoạn 2: cho dung dịch muối điazoni trên vào hỗn hợp phản ứng
đƣợc tạo nên từ 0,01 mol amin thơm với 75ml H2O và 3ml HCl đặc, giữ nhiệt


tonc= 110oC

tonc= 95oC

Sản phẩm màu đỏ tƣơi

Sản phẩm màu vàng chanh

Dung môi kết tinh: etanol
2.1.5 Tổng hợp 4-(napht-2’-yldiazenyl)anilin (A5)

Dung môi kết tinh: etanol

Điazo hóa 1,43g (0,01mol) β-naphtylamin

2.1.2 Tổng hợp 4-[(3’-nitropheyl)diazenyl]anilin(A2)
Điazo hóa 1,46g (0,01mol) m-nitroanilin

Ghép với 0,93ml (0,01 mol) anilin

Ghép với 0,93ml (0,01mol) anilin

Hiệu suất: 49%

Hiệu suất: 60,5%

tonc= 165-166oC

tonc= 85oC





Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

Luận văn tốt nghiệp

tonc= 178-180oC

Hiệu suất: 52%

Sản phẩm màu nâu đỏ

tonc= 98-100oC

Dung môi kết tinh: etanol

Sản phẩm màu đỏ

2.1.7 Tổng hợp 2-amino- 1-(napht-1’-yldiazenyl)naphtalen (A7)

Vũ Kim Liên – K15

Dung môi kết tinh: etanol

Điazo hóa 1,43g (0,01mol) α-naphtylamin
Ghép với 1,43g (0,01 mol) β-naphtylamin



0,72g (0,011mol) natriazit NaN3

Hiệu suất: 65%

Hiệu suất: 54%

tonc=

tonc= 66-67oC

o

165 C

Sản phẩm màu đỏ

Sản phẩm màu trắng

Dung môi kết tinh: benzen

Dung môi kết tinh: etanol

Dung môi kết tinh: etanol

2.2.2 Tổng hợp 1-(m-nitrophenyl)tetrazol (T2)

2.1.9 Tổng hợp 2-amino-1-(napht-2’-yldiazenyl)naphtalen (A9)
Điazo hóa 1,43g (0,01mol) α-naphtylamin



Sản phẩm màu vàng

Dung môi kết tinh: etanol

Dung môi kết tinh: etanol

2.2.6 Tổng hợp 1-(p-clophenyl)tetrazol (T6)
Đi từ: 0,64g (0,005mol) p-cloanilin

2.2.3 Tổng hợp 1-(p-nitrophenyl)tetrazol (T3)
Đi từ: 0,69g (0,005mol) p-nitroanilin

0,36g (0,0055mol) natriazit NaN3
Hiệu suất: 49%

0,36g (0,0055mol) natriazit NaN3
Hiệu suất: 62%

tonc= 127-128oC

tonc= 197-198oC

Sản phẩm màu trắng

Sản phẩm màu vàng nhạt

Dung môi kết tinh: etanol

Dung môi kết tinh: etanol


0,65g (0,01 mol) natriazit NaN3
Hiệu suất: 50%

0,72g (0,011mol) natriazit NaN3
Hiệu suất: 64%

tonc= 160-161oC

tonc= 90-91oC

Sản phẩm màu vàng nhạt

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Vũ Kim Liên – K15

29



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

30




Luận văn tốt nghiệp



tonc= 139-140oC

Dung môi kết tinh: etanol

Sản phẩm màu đỏ

2.2.10 Tổng hợp 1-[4’-(phenyldiazenyl)phenyl]tetrazol (T10)

Dung môi kết tinh: etanol
2.2.13 Tổng hợp 1-[4’-(napht-2’’-yldiazenyl)phenyl]tetrazol (T13)

Đi từ: 0,985g (0,005mol) 4-(phenyldiazenyl)anilin

Đi từ: 1,305g (0,005mol) 4-[(napht-2’-yldiazenyl)anilin (A5)

0,36g (0,0055mol) natriazit NaN3

0,36g (0,0055mol) natriazit NaN3

Hiệu suất: 74%
tonc= 189-190oC

Hiệu suất: 24%

Sản phẩm màu vàng đậm

tonc= 174oC

Dung môi kết tinh: etanol


Hiệu suất: 20%

Hiệu suất: 25%

tonc= 130oC

tonc= 160-161oC

Sản phẩm màu nâu đỏ

Sản phẩm màu vàng nhạt

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

31



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

32




Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15



Chúng tôi tổng hợp các aminoazoaren dƣ̣a trên phƣơng pháp ghép muối

tonc= 90-91oC

điazoni thơm với các amin thơm . Muối điazoni thơm đƣợc điều chế bằng cách

Sản phẩm màu nâu đen

cho amin thơm phản ƣ́ng với natrinitrit NaNO

Dung môi kết tinh: etanol

2

trong môi trƣờng axit HCl đặc

o

ở nhiệt độ dƣới 5 C.

2.2.16 Tổng hợp 1-[4’-(napht-2’’-yldiazenyl)napht-1’-yl]tetrazol (T16)

Sơ đồ tổng hợp:

Đi từ: 1,48g (0,005mol) 1-amino 4-(napht-2’-yldiazenyl)naphtalen(A8)
Ar

0,36g (0,0055mol) natriazit NaN3


+ Ar N

N

NH2

Ar

1

N

N

Ar

2

NH2

HCl + H2O

Sản phẩm màu vàng đậm
Trong đó:

Dung môi kết tinh: etanol

Ar1 – NH2: 3-nitroanilin; 4-nitroanilin; p-toludin; 1-aminonaphtalen; 2aminonaphtalen;
Ar2 – NH2 : anilin; 1-aminonaphtalen; 2-aminonaphtalen.
Trong quá trình tổng hợp muối điazoni nên giữ nhiệt độ phản ứng dƣới

trong axeton, DMF… có nhiệt độ nóng chảy xác định. Cấu trúc của các chất

7

A7

8

A8

NH2

Đỏ
126-128
thẫm

60

tổng hợp đƣợc xác định bằng các phƣơng pháp phổ IR, UV và MS. Các
aminoazoaren chúng tôi tổng hợp đƣợc sử dụng là chất đầu cho quá trình tổng
hợp dẫn xuất 1-arytetrazol. Kết quả tổng hợp các chất đƣợc ghi ở bảng 3.1.

1

STT

Kí
hiệu

1

95

59

( C)

NH2

Vàng
chanh

NH2

Nâu
vàng

150

65

Đỏ

98-100

52

NH2

Bảng 3.1: Kết quả tổng hợp các aminoazoaren
Ar

những phƣơng pháp vật lý hiện đại giúp phát hiện ra những nhóm chức,
133

65

NH2

4

5

A4

liên kết trong phân tử. Những dao động này làm biến đổi momen lƣỡng cực,

tôi ghi đƣợc những thông tin để khẳng định cấu trúc các hợp chất tổng hợp
NH2

H3C

A5

nghiên cứu cấu tạo của các chất. Nhờ phƣơng pháp đo phổ hồng ngoại, chúng

NH2

Đỏ
tƣơi

110

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

35



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

36




Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

So sánh phổ tử ngoại của chất tổng hợp với amin thơm ban đầu, chúng
tôi nhận thấy: nhìn chung phổ tử ngoại của aminoazoaren xuất hiện 3-4 cực
đại hấp thụ và có sự chuyển dịch mạnh về phía sóng dài, đặc biệt các hợp chất
từ A5 đến A8 cho bƣớc sóng hấp thụ trong vùng khả kiến (xem ở bảng 3.2).
Đó là do có nhóm thế liên hợp NH2, số lƣợng vòng thơm trong phân tử tăng
lên đồng thời liên kết azo hình thành kéo dài mạch liên hợp. Đây là cơ sở xác
nhân sự tạo thành các hợp chất aminoazoaren.

Hình 3.1: Phổ IR của 1-amino-4-(napht-2’-yldiazenyl)naphtalen (A8)

electron trên nguyên tử nitơ vào vòng thơm, đồng thời liên kết azo hình thành

nghiên cứu cấu tạo và tìm mối quan hệ giữa cấu tạo và tính chất.

kéo dài mạch liên hợp.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

37



38




Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

Bảng 3.2: Phổ IR và phổ UV của các aminoazoaren
Trên phổ tử ngoại của đồng phân A2 có λmax = 336nm và A1 có λmax =
391nm ứng với bƣớc chuyển điện tử π–π của vòng benzen chứa nhóm thế.


A5

trong khi cực đại có bƣớc sóng trung (λ2) thay đổi không đáng kể từ 243,5 –
276nm. Sở dĩ có hiện tƣợng này là do vòng ngƣng tụ naphtalen cho hấp phụ ở
3 vùng chính: dải ρ, dải β, dải α. Khi số vòng thơm tăng lên thì dải ρ chuyển

6

A6

dịch về phía sóng dài nhanh nhất rồi đến dải β và cuối cùng là dải α.
Với các đồng phân A6, A7 và A8 có cực đại hấp thụ gần tƣơng đƣơng
nhau, chứng tỏ vị trí của nhóm amino gắn vào vòng naphtalen không ảnh

7

A7

1571

9

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

39



A8


1564

-

-

494,5

0,256

276,0

0,270

214,0

1,228

463,5

1,748

266,5

1,257

245,5

1,560


1515
1621
1504

3469

1514

3383

1497

3384

1612

3477

1509

3449

1618

3384

1508

3471

A4

N=N

1621

3475

3401

tăng lên, trong khi cực đại hấp thụ có bƣớc sóng trung (λ2) thì không. Nhƣ ở
hợp chất A1 và A5 cực đại có bƣớc sóng dài (λ1) tăng nhanh từ 391 – 494nm,

C=C
1505

chất A5 có λmax = 494nm cao hơn rất nhiều so với hợp chất A1 có λmax =
391nm, do số lƣợng vòng thơm tăng lên.

2

3484

1

phân A2 có nhóm thế NO2 ở vị trí meta không gây nên tƣơng tác này.

etanol (nm)

Kí hiệu


Bảng 3.3: Phổ MS của một số hợp chất aminoazoaren

xác định đƣợc sự có mặt của các nhóm chức, các nhóm nguyên tử và liên kết

Kí

trong từng chất, phù hợp với công thức cấu tạo dự kiến và góp phần xác định

hiệu

CTPT

[M]+

cấu trúc phân tử.

Phổ khối lƣợng (MS) m/z (I%)
242(45, M+);

A1

3.1.3 Phổ khối (MS) của một số aminoazoaren

C12H10N4O2 242

Sau khi phân tích phổ MS của aminoazoaren chúng tôi nhận thấy đều
thấy xuất hiện các pic ion phân tử (M+) phù hợp với kết quả tính phân tử khối

A2

65(27)…

A5

C16H13N3

247

A6

C20H15N3

297

A7

C20H15N3

297

A8

C20H15N3

297

A9

C20H15N3




Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

quá trình phân mảnh thì ở A1 tần suất lớn nhất là tạo ion có m/z = 92(100%),

Trên phổ khối của các hợp chất A6 ÷ A9 đều cho ion phân tử M+ = 297 có

còn đồng phân A2 thì có xu hƣớng lớn nhất là cho mảnh có m/z = 122

cƣờng độ tƣơng đối mạnh, nhƣng các pic ion mảnh có m/z và cƣờng độ khác

(100%) nhƣ sau:

nhau. Sự phá vỡ phân tử chịu ảnh hƣởng của hiệu ứng thế ortho đƣợc thể hiện
rõ rệt. Ở đồng phân A6 và A9 tần suất lớn nhất là tạo ion m/z = 115 (100%),
+

NH 2

+

;
O 2N


.

- N3H2

CH3
H3 C

+

.

+

+

Hình 3.4: Phổ MS của 2-amino-1-(napht-2’-yldiazenyl)naphtalen (A9)

M = 216
m/z = 217
N

m/z = 91

Trên phổ MS của A9 (hình 3.4) có pic ion phân tử M+ = 297 phù hợp

+

N



43



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

44




Luận văn tốt nghiệp

Vũ Kim Liên – K15

NH 2

.+

.

N N
+

m/z = 127

.N

Vũ Kim Liên – K15


.+

.

-

NH2 +

NaN 3 +

HC(OC 2H5)3

CH3COOH

Ar

N

N

HC

N
N

m/z = 142

N


5

p-toludin

Nhƣ vậy, trên cơ sở phân tích phổ IR, phổ UV và phổ MS chúng tôi đã

6

4-clolanilin

xác định đƣợc cấu tạo của các chất tổng hợp phù hợp với công thức cấu tạo

7

2-aminopiridin

dự kiến. Những aminoazoaren này có thể sử dụng làm chất đầu chuyển hóa

8

4-aminobiphenyl

9

2-aminonaphtalen

10

4-(phenyldiazenyl)anilin


m/z = 115

+

m/z = 170

m/z = 89

Hình 3.5: Sơ đồ phân mảnh của 2-amino-1-(napht-2’-yldiazenyl)
naphtalen (A9)

tạo tetrazol.

3.2 TỔNG HỢP CÁC DẪN XUẤT 1-ARYLTETRAZOL
Công thức tổng quát của dẫn xuất 1-arytetrazol:
Ar

N

N

HC

N
N

aminoazoaren đã tổng hợp đƣợc ở trên, phản ứng với natriazit (NaN 3) theo tỷ
lệ 1:1 trong dung môi trietylorthofomiat HC(OC 2H5)3 với sự có mặt của axit

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


pháp phổ IR, UV-VIS,MS và một số đại diện đã đƣợc khảo sát kỹ về phổ 1H –

bình phản ứng có sử lý bằng axit HCl và H2O. Lọc kết tủa, sản phẩm thu đƣợc

NMR, 13C – NMR, HSQC và HMBC.

kết tinh lại trong dung môi thích hợp, chủ yếu là dùng etanol.

Bảng 3.4: Kết quả tổng hợp các dẫn xuất 1-aryltetrazol

Cơ chế của phản ứng trên đến nay chƣa tìm thấy trong tài liệu nhƣng

Ar

chúng tôi cho rằng phản ứng chạy theo các bƣớc sau: trƣớc tiên tạo ra liên kết

N

N
N

−

azometin, sau đó ion N3 tấn công vào liên kết C=N rồi đồng phân hoá đóng
vòng theo cơ chế sau:

N

HC


Vàng

91-92

65

197-198

62

198-199

40

90-91

64

OC2H5

..

Ar NH2

δ+

+

HC

Vàng

Na

3

T3

4

T4

5

T5

6

T6

7

T7

O 2N

nhạt

+


:N

Trắng

H3C

sữa

+
N
..

N
..:

Ar

N

Cl

Trắng 127-128

70

Trắng 129-130

63

CH

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

48