ĐẠI HỌC HUẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

----------

Đề tài: “Môt sô phương phap tông hơp

dân xuât 1, 3-benzothiazole”

Học viên thực hiện: Hồ Minh Tùng

Ngươi hương dân: PGS.TS. Nguyên Thi Thu Lan

Huế, 10/2015

MUC LUC1. MỞ ĐẦU.......................................................................................................................1

2. NÔI DUNG...................................................................................................................2

2.1. Đinh nghia 1, 3-benzothiazole...............................................................................2

2.2. Tinh chât vât ly cua benzothiazole........................................................................3

2.3. Phương phap tông hơp môt sô dân xuât xuât cua benzothiazole.......................3

2.3.1. Phản ứng ngưng tụ cua o-aminothiophenol vơi aldehyde............................3

2.3.2. Phản ứng ngưng tụ cua o-aminothiophenol vơi axit.....................................3

2.4. Tông hơp cac dân xuât benzothiazole có hoạt tỉnh khang khuân......................4

2.4.1.Phản ứng tông hơp dân xuât cua 2-[(1-pheny/aryl) azo] methyleneimino-6-chlorobenzothiazole...................................................................................................4

2.4.2. Tông hơp dân xuât pyrimido benzothiazole..................................................5

2.4.3. Tông hơp dân xuât 2-mecapto-I,3-benzothiazole..........................................6

TAI LIÊU THAM KHAO...............................................................................................8

1. MỞ ĐẦU

Hoat tinh sinh hoc của hợp chất hữu cơ có mối quan hệ với cấu trúc hóa hoc của

hợp chất hữu cơ. Chinh hoat tinh sinh hoc của hợp chất hữu cơ đã làm cho hợp chất hữu

cơ có nhiều ứng dụng trong y hoc.

Hợp chất 1, 3 -benzothiazole và các dẫn xuất của nó được các nhà hóa hoc trên khắp

thế giới quan tâm và nghiên cứu rất nhiều trong công nghiệp, nông nghiệp và đặc biệt

trong lĩnh vực y dược hoc. Các dẫn xuất thế ở vị tri số 2 của benzothiazole có tác dụng

ngăn ngừa ung thư, chống khuẩn lao, chống nấm, chống ki sinh trùng như Euglena

gracilis, vi khuẩn dương như Staphyl lococus areus và Bacillius subtilis, một vài dẫn xuất

có hoat tinh tương tự như auxine và cytokinin trong quá trình điều hòa tăng trưởng thực

vật [1]. 

Do đó, trong bài tiểu luận này em tìm hiểu về: “Môt sô phương phap tông hơp dân

xuât 1, 3-benzothiazole”

2. NÔI DUNG

2.1. Đinh nghia 1, 3-benzothiazole1,3-benzothiazole có công thức phân tư C8H7NS, gôm một vòng 6 canh và 1 dị

vòng 5 canh gôm 1 nguyên từ N và 1 nguyên tư S.

Công thức cấu tao của 1, 3-benzothiazole như sau:

Các dẫn xuất của 1, 3-benzothỉazole có công thức cấu tao như sau:

R1, R3, R4 có thể giống hoặc khác nhau, có thể là nguyên từ hydro, nhóm ankyl bậc thấp,

halogen, nhóm ancyl, nhóm hydroxyl, nhóm nitro, nhóm amino và nhóm diankyl amino

bậc thấp với điều kiện là có 2 nhóm bất kì trong 3 nhóm R], R 3, R4 có thể kết hợp với

nhau tao ra dang vòng thơm chỉ có chứa C hoặc chứa thêm 1 nguyên tư N.

R2 là nguyên tư hydro, nhóm acyl, hoặc 1 nhóm có công thức như sau:

R7, R8 có thể giống hoặc khác nhau, là nguyên tư hydro hoặc là nhóm ankyl bậc thấp

ankyl bậc thấp

R5 là một nguyên tư hydro.

R6 là một nhóm có công thức như sau:

Khi X là 1 nhóm CO hoặc 1 nhóm CH; và Y là một nhóm ankyl bậc thấp hoặc Y có công

thức cấu tao:

R9, R10 có thể giống hoặc khác nhau, là nguyên tư hydro, nhóm ankyl bậc thấp, halogen,

nhóm ankoxyl bậc thấp, nhóm rượu bậc thấp hoặc nhóm diankyl [3]

2.2. Tinh chât vât ly cua benzothiazole1,3-Benzothiazole là một chất lỏng hơi nhớt,không màu,nhiệt độ nóng chảy là 20C,nhiệt

độ sôi là 227-2280C.Khối lượng riêng là 1,644 g/ml,khôi lượng phân từ là 137,19g/mol.

Benzothiazole không được sư dụng tai hộ gia đình và nó được sư dụng trong công nghiệp

và nghiên cứu [4]

2.3. Phương phap tông hơp môt sô dân xuât xuât cua benzothiazole

2.3.1. Phản ứng ngưng tụ cua o-aminothiophenol vơi aldehyde.Là phản ứng tổng hợp dẫn xuất của 2-benzothiazole dựa trên phản ứng ngưng tụ của

o -aminothiopheno] với aldehyde. Phương pháp này được thực hiện rất thành công bởi

nhà khoa hoc Umesh R.Pratap (Umesh et al 2009). Xúc tác phản ứng này sắp xếp theo

thứ tự từ a tới f [5]

Sơ đô 1. Tổng họp dẫn xuất bezothiazole dựa trên

phản ứng ngưng tụ của 0-amínothiophenol với aldehyde.

a. Montmorillonite,Sin Graphite; Microwace, p-TsOH

b. Diethyl bromophosphonatc/ tcrt-Butuy hypocholorite; acetonitrilc

c. Cerium ammonium nitrate

d. HZOZ/ HCl trong etanol

e. AcOH/ Air; Microwace/ Đốt nóng bằng nhiệt.

2.3.2. Phản ứng ngưng tụ cua o-aminothiophenol vơi axit.Là phản ứng tổng hợp dẫn xuất của 2-bcnzothiazole dựa trên phản ứng ngưng tụ của

o-aminothiophenol với các axit thơm với xúc tác là axit polyphơsphoric. Phương pháp

này khá tốt khi tổng hợp các dẫn xuất của 2-benzothiazole và đem lai hiệu suất cao [5]

Sơ đô 2: Tổng hợp dẫn xuất bezothiazole dựa trên

phản ứng ngưng tụ của 0- aminothiophenol với axit.

2.4. Tông hơp cac dân xuât benzothiazole có hoạt tỉnh khang khuân

2.4.1.Phản ứng tông hơp dân xuât cua 2-[(1-pheny/aryl) azo] methyleneimino-6-chlorobenzothiazole.

2-Aminobenzothiazole va các dẫn xuất của nó đã được bảo cáo có nhiều hoat tinh

sinh hoc khác nhau như chốnng ung thư, kháng u, kháng viêm và giảm đau. Mặt khác, hat

nhân formazan là một hat nhân có nhiều tác dụng được lý trong tự nhiên. Điều này dự

kiên các dẫn xuất benzothiazole chứa nhân forrnazan sẽ được tăng cường hoat tinh sinh

hoc. Vì vậy các nhà khoa hoc Ân Độ tổng hợp dẫn xuất 2-[(1-pheny/arle azo]

methyleneimino-6 chlorobcnzothiazole và đánh giá khả năng kháng khuẩn của chúng.

Sơ đô 3 : Tổng họp ứng tổng họp dẫn xuất của 2-[(1-pheny/aryl) azo]

methyleneímỉno-6-chlorobenzothỉazole

Xuất phát từ 6-chloro-Z-aminobcnzothiazolc (l) tác dụng với hdrazine hydrat với xúc tác

là axit clohydric lanh cho 6-chloro-2-hydrazinolgenzothiazole (2). Sau đó tiếp tục cho (2)

phản ứng với axit, thơm tao ra dân xuât chứa vòng thơm 6-chloro-2 -

hydrazinobenzothiazole (3). Tiêp tục cho (3) thực hiện phản ứng diazo hóa với tác nhân

là axit chohydric tai nhiệt độ từ 0-50C cho sản phẩm cuối cùng là 2-[(l-pheny/aryl) azo]

methylene-imino-6-chlorobenzothiazole.

Đánh giá khả năng kháng khuẩn: Tất cả các hợp chất tổng hợp mới được sàng loc

cho hoat động khảng khuân chông lai E.coli, Pseudomanas, S.aereus, B.subtilis, và kháng

năm Aspergillus.Flavus và Candida albicans.

2.4.2. Tông hơp dân xuât pyrimido benzothiazole.Các dẫn xuất pyrimino benzothiazole có hoat tinh sinh hoc rất đáng quan tâm như: kháng

khuẩn, kháng nâm...đặc biệt là khả năng kháng khuẩn.

Sơ đô 4 : Tổng họp dẫn xuất pyrímỉdo benzothỉazole

Phương pháp tổng hợp dẫn xuất pyrimido benzothiazole được thể hiện ở hình 2.

Phương pháp tông hợp này dựa trên sự liên hợp của nguyên tư nito imino của hợp chát

pyrimino benzothiazole(S) tới nguyên tư β-carbon của axit acetylenic (6) với sự có mặt

của butanol tao ra hợp chất ('Z). Sau đó là các phản ưng chuyển vị điện tich, đóng vòng

và loai H2O cho dẫn xuất 2H- pyrimido-bezothiazole. Phương pháp này được thực hiện

bởi các nhà khoa hoc Ân Độ công bố năm 2009.

Đánh giá khả năng kháng khuẩn: Theo các kết quả sàng loc về khả năng kháng

khuẩn thì hợp chất 10a, 11a có hiệu lực tôt với các chủng khuẩn như E.coli, Enterobacter;

l0c và 11b có khả năng kháng tốt với khuẩn tụ câu vàng Staphylococus. Ngoài ra, các

hợp chất 10b, 10c có hiệu lực vừa phải với các khuẩn E.coli, Enterobacter. Tuy nhiên các

dẫn xuất này it hoặc không có khả năng kháng lai tât cả các dòng vi khuẩn [Bảng 1]

Bang 1: Dư liêu vât lí của cac dẫn xuất pyrimido benzothiazole

Hơp chât R1 R2 R3 R4 R5 Hiệu suất

10a H Cl H H Ph 62

10b H H Br H Ph 69

10c H Me H Me Ph 74

11d Me Me H H 1-penty 72

11b H C4H4 C4H4 H 1-penty 68

2.4.3. Tông hơp dân xuât 2-mecapto-I,3-benzothiazole.Theo các tài liệu công bố năm 2009 của các nhà khoa hoc Italy dẫn xuất trong

lượng phân tư thấp 2-mecapto bezothiazole có khả năng khảng lai các chủng vi khuẩn

như E.coli, B.subtilis,P.typhii và S.aureus. Thật vậy, theo các kết quả nghiên cứu trong

phòng thi nghiệm thì các dẫn xuất l4 (a-f) chống lai các dòng vi khuẩn Gram âm và Gram

dương rất tốt và hiện nay đã được sư dụng làm thuốc đang lưu hành trên thị trường.

Phương pháp tổng hợp chung dẫn xuất thế l,3-bezothiazole-Z-thiols 13(a-f) đi từ

các dẫn xuất aniline có sẵn trên thị trường và kali ethyl xanthate (PEX).Phản ứng thực

hiện ở 160°C trong dung môi dimethylformamide (DMF).Đây là một phản ứng khả đơn

giản cho hiệu suất cao từ 71-98% tuy theo nhóm R

TAI LIÊU THAM KHAO[1]. Hô Xuân Đậu, Tiêu Tuấn Kiệt, Trân Thị Thư, Ngô Thị Hanh (2009), Tổng hợp và

nghiên cứu cấu trúc một số dẫn xuất của 1,3-benzothiazole, Tap chi Khoa hoc ĐHSP TP.

HCM, Số 18 năm 2009.

[2]. Hô Xuân Đậu, Trân Thị Tưu, Lê Thị Bich (1994), Nghiên cứu tổng hợp dẫn xuất

benzothyazole, để tài cấp Bộ mã số Bl9-30-06 nghiệm thu 1995, Trường Đai hoc Sư

pham TP. Hô Chi Minh.

[3]. Abe et al. : U. s. pat. 4,929,623 (1990).

1