Tải bản đầy đủ

Tổng hợp một số dẫn xuất của 2 pyrrolidinone dựa vào phản ứng nhiều thành phần

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA HÓA

TRƯƠNG ĐÌNH QUANG

TỔNG HỢP MỘT SỐ DẪN XUẤT CỦA 2PYRROLIDINONE DỰA VÀO PHẢN ỨNG
NHIỀU THÀNH PHẦN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN SƯ PHẠM

Đà Nẵng - 2018


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA HÓA

TỔNG HỢP MỘT SỐ DẪN XUẤT CỦA 2PYRROLIDINONE DỰA VÀO PHẢN ỨNG
NHIỀU THÀNH PHẦN
TRƯƠNG ĐÌNH QUANG – 14SHH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN SƯ PHẠM
Giáo viên hướng dẫn: TS. NGUYỄN TRẦN NGUYÊN

Đà Nẵng - 2018


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐHSP
KHOA HÓA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Trương Đình Quang
Lớp: 14SHH
1. Tên đề tài: “Tổng hợp một số dẫn xuất của 2-pyrrolidinone dựa vào phản ứng
nhiều thành phần”.
2. Nguyên liệu, dụng cụ và thiết bị:
- Nguyên liệu: benzylamine, m-nitroaniline, diethyl acetylenedicarboxylate,
benzaldehyde, p-tolualdehyde, 4-nitrobenzaldehyde, acid citric, ethanol,
dichloromethane, n-hexane, ethylacetate.
- Dụng cụ: bình cầu 25ml, bình cầu 15ml, phễu chiết, phễu lọc, các pipet loại 5ml
và 1ml, nhiệt kế, ống sinh hàn, giấy lọc, cốc thủy tinh 100ml, 500ml, sắc kí bản
mỏng.
- Thiết bị: máy hút, máy khuấy từ gia nhiệt, máy cô quay chân không, máy sóng siêu
âm, đèn UV, cân phân tích.
3. Nội dung nghiên cứu: Tổng hợp các dẫn xuất của 2-pyrrolidinone dựa vào phản
ứng nhiều thành phần.
4. Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trần Nguyên.
5. Ngày giao đề tài: 15/07/2017.
6. Ngày hoàn thành: 10/04/2018.
Chủ nhiệm khoa
Giáo viên hướng dẫn
(Ký và ghi rõ họ, tên)
(Ký và ghi rõ họ, tên)

Sinh viên đã hoàn thành và nộp báo cáo cho Khoa ngày … tháng … năm …
Kết quả điểm đánh giá:
Ngày … tháng … năm …
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
(Ký và ghi rõ họ, tên)


LỜI CẢM ƠN
Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cám ơn chân thành đến
thầy TS. Nguyễn Trần Nguyên đã giao đề tài và tận tình hướng dẫn em trong suốt
thời gian thực hiện khóa luận tốt nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo của trường Đại học Sư phạm nói
chung và khoa Hóa nói riêng đã hỗ trợ và tạo mọi điều kiện tốt nhất trong suốt thời
gian em nghiên cứu tại trường.
Em cám ơn các sinh viên trong nhóm nghiên cứu đã giúp đỡ, hỗ trợ em hoàn
thành khóa luận này.
Đà Nẵng, ngày … tháng … năm …
Sinh viên

Trương Đình Quang


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU

1

1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

1

2. ĐỐI TƯỢNG VÀ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

1

2.1. Đối tượng nghiên cứu

1

2.2. Mục tiêu nghiên cứu

1

3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2

4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

2

4.1. Tổng quan về lý thuyết

2

4.2. Nghiên cứu thực nghiệm

2

5. BỐ CỤC LUẬN VĂN

2

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

3

1.1. PHẢN ỨNG NHIỀU THÀNH PHẦN

3

1.1.1. Sơ lược về phản ứng nhiều thành phần

3

1.1.2. Một số phản ứng nhiều thành phần

4

1.1.3. Một số công trình nghiên cứu ứng dụng phản ứng nhiều thành phần

8

1.2. GIỚI THIỆU VỀ 2-PYRROLIDINONE VÀ DẪN XUẤT CỦA NÓ

10

1.2.1. Sơ lược về 2-pyrrolidinone

10

1.2.2. Một số dẫn xuất của 2-pyrrolidinone

11

1.2.3. Ứng dụng của 2-pyrrolidinone và dẫn xuất

13

1.2.4. Phản ứng điều chế dẫn xuất 2-pyrrolidinone

15

CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. DỤNG CỤ, THIẾT BỊ VÀ HÓA CHẤT

16
16

2.1.1. Dụng cụ

16

2.1.2. Thiết bị

16

2.1.3. Hóa chất

16

2.2. QUY TRÌNH PHẢN ỨNG
2.2.1. Phản ứng tổng hợp dẫn xuất 2-pyrrolidinone từ benzylamine, 4nitrobenzaldehyde và diethyl acetylenedicarboxylate

17
17


2.2.2. Phản ứng tổng hợp dẫn xuất 2-pyrrolidinone từ benzaldehyde, mnitroaniline và diethyl acetylenedicarboxylate

18

2.2.3. Phản ứng tổng hợp dẫn xuất 2-pyrrolidinone từ p-tolualdehyde,
benzylamine và diethyl acetylenedicarboxylate

19

2.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CÔNG CỤ ỨNG DỤNG TRONG
TỔNG HỢP

19

2.3.1. Phương pháp sắc ký bản mỏng (Thin layer chromatography)

19

2.3.2. Phương pháp phổ hồng ngoại IR

22

2.3.3. Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân

27

2.3.4. Phương pháp phổ khối lượng (MS)

33

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

36

3.1. TỔNG HỢP DẪN XUẤT CỦA 2-PYRROLIDINONE TỪ
BENZYLAMINE, 4-NITROBENZALDEHYDE VÀ DIETHYL
ACETILENDICARBOXYLATE

36

3.1.1. Phổ hồng ngoại (IR)

37

3.1.2. Phổ khối (MS)

39

3.1.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H NMR

39

3.1.4. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C NMR

41

3.2. TỔNG HỢP DẪN XUẤT 2-PYRROLIDINONE TỪ BENZALDEHYDE,
M-NITROANILINE VÀ DIETHYL ACETILENDICARBOXYLATE
42
3.2.1. Phổ hồng ngoại (IR)

43

3.2.2. Phổ khối (MS)

45

3.2.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H NMR

45

3.2.4. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C NMR

47

3.3. TỔNG HỢP DẪN XUẤT 2-PYRROLIDINONE TỪ P-TOLUALDEHYDE,
BENZYLAMINE VÀ DIETHYL ACETILENDICARBOXYLATE
48
3.3.1. Phổ hồng ngoại (IR)

49

3.3.2. Phổ khối (MS)

51

3.3.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H NMR

51

3.3.4. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C NMR

53

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

55

TÀI LIỆU THAM KHẢO

56


PHỤ LỤC

58


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
MCRs

Phản ứng nhiều thành phần

DHPMs

Dihydropyrimidinone

IR

Phổ hồng ngoại

MS

Phổ khối lượng

NMR

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân

TLC

Sắc ký bản mỏng

CTPT

Công thức phân tử

Et

Nhóm CH3–CH2– (ví dụ EtOOC–là CH3–CH2–OOC–)

HCA

Acid citric


DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hiệu

Tên bảng

Trang

3.1.

Phổ IR của hợp chất A

39

3.2.

Phổ 1H NMR của hợp chất A

41

3.3.

Phổ IR của hợp chất B

45

3.4.

Phổ 1H NMR của hợp chất B

47

3.5.

Phổ IR của hợp chất C

51

3.6.

Phổ 1H NMR của hợp chất C

54

bảng


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Số

Tên bảng

hiệu

Trang

1.1.

Sơ đồ minh họa phản ứng nhiều thành phần

3

1.2.

Fosphenytoin và Phenytoin

9

1.3.

Imiprothrin

9

1.4.

Iprodione

10

1.5.

2-Pyrrolidinone

10

1.6.

Cotinine

12

1.7.

Doxapram

12

1.8.

Piracetam

12

1.9.

Ethsuximide

13

1.10.

Một số dẫn xuất của 2-pyrrolidinone trong thuốc

13

1.11.

Cấu trúc của spiropiperidine-hydantonie-4-imide

14

1.12.

Một số hợp chất có nguồn gốc tự nhiên

14

2.1.

2.2.

2.3.

Sơ đồ phản ứng điều chế sản phẩm từ benzylamine, 4nitrobenzaldehyde và diethyl acetylenedicarboxylate
Sơ đồ phản ứng điều chế sản phẩm từ m-nitroaniline,
benzaldehyde và diethyl acetylenedicarboxylate./18
Sơ đồ phản ứng điều chế sản phẩm từ benzylamine, ptolualdehyde và diethyl acetylenedicarboxylate

17

18

18

2.4.

Sắc kí bản mỏng

20

2.5.

Quá trình sắc ký bản mỏng

22

2.6.

Dao động hóa trị đối xứng và bất đối xứng.

23

2.7.

Một số dao dộng biến dạng trong mặt phẳng (in-plane) và ngoài
mặt phẳng (out of plane)

24

2.8.

Trạng thái dao động của phân tử AB theo quan điểm cổ điển

24

2.9.

Đường cong thế năng của dao động điều hòa

25

2.10.

Đường cong thế năng và các mức năng lượng dao động của phân

26


tử hai nguyên tử dao động không điều hòa
2.11.
2.12.

Momen từ của hạt nhân
Hấp thụ năng lượng xảy ra đối với proton và các hạt nhân có số
lượng tử spin +1/2

28
29

2.13.

Sơ đồ hiệu ứng thuận từ của một số nhóm

30

2.14.

Sơ đồ khối phổ kế

34

2.15.

Quá trình hình thành các ion của phương pháp ESI

35

3.1.

Phổ hồng ngoại của hợp chất A

37

3.2.

Phổ khối của hợp chất A

39

3.3.

Phổ 1H NMR của hợp chất A

39

3.4.

Phổ 13C NMR của hợp chất A

41

3.5.

Phổ IR của hợp chất B

43

3.6.

Phổ khối của hợp chất B

45

3.7.

Phổ 1H NMR của hợp chất B

45

3.8.

Phổ 13C NMR của hợp chất B

47

3.9.

Phổ hồng ngoại của hợp chất C

49

3.10.

Phổ khối của hợp chất C

51

3.11.

Phổ 1H NMR của hợp chất C

51

3.12.

Phổ 13C NMR của hợp chất C

53


MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Nâng cao chất lượng y tế, cải thiện sức khỏe con người là một trong những
vấn đề quan trọng trong xã hội hiện đại. Một trong những lời giải cho vấn đề này
chính là dược phẩm. Việc nghiên cứu về dược phẩm đã được thực hiện hàng trăm
năm nay, tuy nhiên trở ngại lớn nhất trên con đường nghiên cứu của các nhà hóa
dược là phương pháp điều chế được loại thuốc vừa có hoạt tính, vừa lợi về mặt kinh
tế.
Một trong những giải pháp cho vấn đề trên có thể kể đến chính là phản ứng
nhiều thành phần (MCRs). Phản ứng nhiều thành phần (MCRs) đã mở ra một hướng
đi mới cho việc tổng hợp các hợp chất hữu cơ giàu hoạt tính sinh học, đặc biệt là
dược phẩm. Vì vậy, nó có vai trò rất quan trọng khi so sánh với các loại phản ứng
khác. Phản ứng nhiều thành phần (MCRs) có thể hiểu là ba hay nhiều chất cùng tác
dụng với nhau trong chỉ một phản ứng, từ đó hình thành sản phẩm mới có chứa đầy
đủ các thành phần. Một số ưu điểm của MCRs có thể kể đến là: thời gian phản ứng
ngắn, nguyên liệu đơn giản, có sẵn, giá thành thấp và thân thiện với môi trường. [5]
MCRs dựa trên việc tổng hợp các hợp chất dị vòng chứa bộ khung 2pyrrolidinone có vị thế quan trọng trong tổng hợp hữu cơ. Đây là những hợp chất
phổ biến vì có hoạt tính sinh học mạnh, có tiềm năng to lớn trong các ứng dụng về
phát triển thuốc và các sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên và ngành hóa nông nghiệp.
[6]
Vì vậy, nhằm tìm ra một hướng đi mới trong tổng hợp dược phẩm dựa trên cơ
sở phản ứng nhiều thành phần với bộ khung 2-pyrrolidinone chính là lí do tôi chọn
đề tài “Tổng hợp một số dẫn xuất của 2-pyrrolidinone dựa vào phản ứng nhiều
thành phần ”.
2. ĐỐI TƯỢNG VÀ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu
- Dẫn xuất của 2-pyrrolidinone
2.2. Mục tiêu nghiên cứu
- Tổng hợp các dẫn xuất của 2-pyrrolidinone dựa vào phản ứng nhiều thành
1


phần.
3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
- Thu thập, phân tích các tài liệu về phản ứng nhiều thành phần để tổng hợp
các dẫn xuất của 2- pyrrolidinone.
Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
- Tổng hợp các dẫn xuất của 2-pyrrolidinone dựa vào phản ứng nhiều thành phần.
4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
4.1. Tổng quan về lý thuyết
- Tổng quan lý thuyết về phản ứng nhiều thành phần.
- Tổng quan về phương pháp điều chế dẫn xuất 2- pyrrolidinone dựa vào phản
ứng nhiều thành phần.
4.2. Nghiên cứu thực nghiệm
- Tổng hợp các dẫn xuất của 2-pyrrolidinone dựa vào phản ứng nhiều thành phần.
5. BỐ CỤC LUẬN VĂN
MỞ ĐẦU
Chương 1. TỔNG QUAN
Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

2


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. PHẢN ỨNG NHIỀU THÀNH PHẦN
1.1.1. Sơ lược về phản ứng nhiều thành phần
Phản ứng nhiều thành phần (MCRs) là phản ứng tổng hợp, trong đó ba hay
nhiều chất ban đầu phản ứng với nhau để tạo thành sản phẩm. Trong đó, về cơ bản
các chất thành phần đều góp phần tạo nên sản phẩm. Phản ứng nhiều thành phần
phụ thuộc vào các điều kiện phản ứng như: dung môi, nhiệt độ, chất xúc tác, nồng
độ các chất ban đầu [3], [15].

Hình 1.1. Sơ đồ minh họa phản ứng nhiều thành phần
Phản ứng nhiều thành phần đã được biết đến trong hơn 150 năm. Phản ứng
MCRs đã được chứng minh lần đầu tiên là sự tổng hợp Strecker -amino cyanide
vào năm 1850. Phản ứng Strecker từ amine, aldehyde và cyano tạo thành sản phẩm
-aminonitrile, là một trong những ví dụ lâu đời nhất của MCRs. Tuy nhiên, ở thời
điểm ban đầu phản ứng nhiều thành phần ít thu hút sự chú ý của các nhà hóa học.
Sự phổ biến của nó tăng lên nhanh chóng sau sự xuất hiện đầu tiên của phản ứng 4
thành phần được thực hiện bởi Ugi và đồng nghiệp vào năm 1959, đó là phản ứng
của ketone hoặc aldehyde với amine, isocyanide, acid carboxylic để hình thành một
bis-amide. Kể từ đây, MCRs được áp dụng rộng rãi trong tổng hợp hữu cơ và khám
phá phần lớn các chất có hoạt tính sinh học và những phân tử có nhóm chức [3],
[14].
Phản ứng nhiều thành phần được ứng dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực
hóa học vì nó rất phổ biển và tạo ra một lượng lớn sản phẩm. Trong quá trình này,
những phân tử mục tiêu có độ chọn lọc cao sẽ được cô lập và tinh chế tạo hợp chất

3


trung gian. Một thuận lợi khác của phản ứng này là sử dụng những nguyên liệu đơn
giản và sẵn có, thí nghiệm đơn giản, những nguyên liệu chưa qua tinh chế có giá
thành thấp và thân thiện với môi trường cũng như dung môi không độc hại. Ngoài
ra, phản ứng nhiều thành phần cho phép sự thay đổi có hệ thống và có khả năng tự
động hóa. Với tất cả các lý do này, phản ứng nhiều thành phần nhanh chóng trở
thành con đường tổng hợp thuốc lý tưởng [9], [5].
1.1.2. Một số phản ứng nhiều thành phần
Phản ứng nhiều thành phần có nhiều loại khác nhau
a. Phản ứng Biginelli
Đây là phản ứng hóa học nhiều thành phần, tạo ra 3,4-dihydropyrimidinone
hai lần thế từ ethyl acetoacetate, benzaldehyde và urea [7].

Cơ chế
Bước đầu tiên là sự ngưng tụ giữa benzaldehyde và urea. Tiếp theo imine
được tạo thành nhờ xúc tác acid. Các imine trung gian tạo ra hoạt động như một tác
nhân nucleophile tấn công vào nhóm carbonyl của các -ketoester (ethyl
acetoacetate) dẫn đến hiện tượng đóng vòng. Cuối cùng là giai đoạn loại bỏ nước để
tạo ra sản phẩm là hợp chất Biginelli [3], [9].

4


b. Phản ứng Bucherer-Bergs
Đây là phản ứng hóa học của các hợp chất carbonyl với ammonium carbonate
((NH4)2CO3) và potassium cyanide (KCN) để tạo ra hydantoin [3].
Phản ứng tổng quát

Cơ chế

5


c. Phản ứng Mannich
Phản ứng Mannich là một phản ứng hữu cơ nhiều thành phần gồm
formaldehyde (HCHO), amine bậc một hoặc bậc hai (ở đây ta xét amine bậc một)
và hợp chất carbonyl tạo thành sản phẩm là aminomethylated [3], [9].
Phản ứng tổng quát

Cơ chế
Đầu tiên là sự hình thành ion iminium từ amine và formaldehyde.

Hợp chất có nhóm chức carbonyl (trong trường hợp này là một ketone) sẽ
được chuyển về dạng enol và sau đó tấn công vào ion iminium.

6


d. Phản ứng Ugi
Phản ứng Ugi là một phản ứng 4 thành phần gồm: aldehyde (hoặc ketone) với
amine, isocyanide và acid carboxylic để tạo thành một bis amide [7], [4], [6].
Phản ứng tổng quát

Cơ chế
Giai đoạn đầu tiên là sự hình thành imine từ phản ứng giữa amine với
aldehyde.

7


Tiếp theo là phản ứng của acid carboxylic với imine để tạo thành ion iminium.

Ion này sẽ phản ứng với isocyanide và anion của acid carboxylic tạo sản phẩm
trung gian. Cuối cùng, sản phẩm trung gian này sẽ tham gia phản ứng acyl hóa để
tạo thành sản phẩm cuối cùng là bis-amide.

1.1.3. Một số công trình nghiên cứu ứng dụng phản ứng nhiều thành phần
a. Ứng dụng phản ứng Biginelli để tổng hợp các dihydropyrimidinone
(DHPMs):
Như đã tìm hiểu ở trên, sản phẩm của phản ứng Biginelli là
dihydropyrimidione. Khoảng 2 thế kỉ trước, DHPMs đã thu hút sự quan tâm của các

8


nhà hóa học bởi các hoạt tính sinh học phong phú của chúng. Một số hoạt tính của
DHPMs có thể kể đến như khả năng kháng virus, chống ung thư, kháng khuẩn và
chống viêm. Ngoài ra trong ngành hóa học vật liệu, người ta đã phát hiện các ứng
dụng của DHPMs trong việc phát triển các vật liệu như polyme, chất kết dính, thuốc
nhuộm,… Phản ứng tổng hợp dihydropyrimidinone từ 3 thành phần là urê, aldehyde
béo và aldehyde thơm đã được nghiên cứu và phát triển. Phản ứng nhiều thành phần
đã đạt một bước tiến quan trọng trong việc điều chế các DHPMs rất đa dạng và hiệu
suất cao trong điều kiện phản ứng êm dịu. [20]
b. Ứng dụng phản ứng Bucherer-Bergs để điều chế hydantoins:
Nhóm Hydantoin có thể được phát hiện trong các hợp chất có dược tính quan
trọng. Một số ứng dụng của hydantoin có thể kể đến như: [21]
- Trong dược phẩm, dẫn xuất của hydantoin là phenytoin và fosphenytoin được
sử dụng như một loại thuốc chống co giật.

Hình 1.2. Fosphenytoin và Phenytoin.
- Dẫn xuất của hydantoin là Imiprothrin là thành phần trong thuốc diệt côn trùng.

Hình 1.3. Imiprothrin.
9


- Hay một loại thuốc diệt nấm phổ biến là Iprodione cũng chứa nhóm
hydantoin.

Hình 1.4. Iprodione.
 Có thể nói nhờ phản ứng Bucherer-Bergs mà ta đã có thể tổng hợp được rất
nhiểu sản phẩm có hoạt tính mạnh có ứng dụng rộng rãi.
1.2. GIỚI THIỆU VỀ 2-PYRROLIDINONE VÀ DẪN XUẤT CỦA NÓ
1.2.1. Sơ lược về 2-pyrrolidinone
a. Tổng quát
2-Pyrrolidinone là một loại hợp chất hữu cơ lactam có vòng 5 cạnh với bốn
nguyên tử cacbon và một dị tố nitơ trong cấu trúc phân tử.
- Công thức phân tử: C4H7NO
- Công thức cấu tạo:

Hình 1.5. 2-Pyrrolidinone
- Khối lượng phân tử: 85,11 g/mol
- Tên hệ thống: 2-Pyrrolidin
- Tên gọi khác: 2-Pyrrolidone hoặc 2-Pyrrolidinone
- Tỷ trọng: 1,116 g/cm3
- Nhiệt độ nóng chảy: 25oC
- Nhiệt độ sôi: 2450C [8], [16]
b. Tính chất
10


2-Pyrrolidinone là một chất lỏng không màu hoặc màu vàng, có mùi nhẹ, có
độ tan thấp. Ngoài ra nó là một dung môi phân cực được sử dụng rộng rãi cho nhiều
ứng dụng trong hóa hữu cơ. 2-Pyrrolidinone cũng là một chất trung gian để sản xuất
polymer [8], [16].
2-Pyrrolidinone là hợp chất quan trọng được tìm thấy trong nhiều dược phẩm
và trong các sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên. Những sản phẩm tự nhiên có chứa 2pyrrolidinone đều có hoạt tính sinh học mạnh.
c. Điều chế
Trong công nghiệp 2-Pyrrolidinone được điều chế bằng phản ứng của butyrolactone và ammoniac. [8], [16].

Ngoài ra 2-pyrrolidinone còn được điều chế từ succinimide từ chỉ một phản ứng.

1.2.2. Một số dẫn xuất của 2-pyrrolidinone
a. Cotinine: là một alkaloid tìm thấy trong thuốc lá, được hình thành khi
nicotine bị chuyển hóa bởi quá trình oxi hóa.
- Tên gọi: (S)-1-methyl-5-(3-pyridinyl) -2-pyrrolidinone.
- CTPT: C10H12N2O. [22]

11


Hình 1.6. Cotinine
b. Doxapram: được biết đến là chất kích thích hô hấp.
- CTPT: C24H30N2O2.
- Danh pháp: 1-ethyl-4-(2-morpholinoethyl)-3,3-diphenylpyrrolidin-2-one.
[23]

Hình 1.7. Doxapram
c. Piracetam: tác động đến não và hệ thần kinh trung ương và bảo vệ hệ não
bộ khỏi tình trạng thiếu hụt oxy, được dùng để điều trị triệu chứng rối loạn trí nhớ
hoặc rối loạn trí tuệ.
- CTPT: C6H10N2O2
- Danh pháp: 2-(2-oxopyrrolidin-1-yl) acetamide. [24]

Hình 1.8. Piracetam
d. Ethosuximide: là một loại thuốc có tác dụng ngăn chặn và kiểm soát cơn
động kinh nhẹ.
- CTPT: C7H11NO2.

12


- Danh pháp: 3-Ethyl-3-methyl-2,5-pyrrolidinedione. [25]

Hình 1.9. Ethosuximide.
1.2.3. Ứng dụng của 2-pyrrolidinone và dẫn xuất
Như đã đề cập ở trên, các dẫn xuất của 2-pyrrolidinone là những hợp chất
quan trọng được tìm thấy trong nhiều dược phẩm (Hình 1.10). Một hợp chất quan
trọng của 2- pyrrolidinone là cotinine (1), một alkaloid có trong thuốc lá, là chất
chuyển hóa chủ yếu của nicotine khi bị oxi hóa. Doxapram (2) là nguyên liệu để
điều chế doxapram hydrochloride là một chất kích thích đường hô hấp, khi tiêm tĩnh
mạch, doxapram kích thích sự gia tăng lượng hồng cầu và tỷ lệ hô hấp.
Ethosuximide (3) là một thuốc chống co giật, được sử dụng chủ yếu trong trường
hợp các cơn động kinh [11], [10].

Hình 1.10. Một số dẫn xuất của 2-pyrrolidinone trong thuốc
Ngoài ra, dẫn xuất của spiropiperidine-hydantonie-4-imide (Hình 1.11), chất
ức chế mạnh -secretase, dùng làm chất điều tri bệnh mất trí nhớ cũng được tổng
hợp dựa vào phản ứng nhiều thành phần. Hợp chất này không thể tổng hợp dễ dàng
bằng phương pháp khác với một số lượng lớn. Có thể nói rằng phản ứng nhiều

13


thành phần là nền tảng để mở rộng sự đa dạng của các hợp chất có hoạt tính sinh
học.
O

O

N

F

N

N

N
H

N
N
H

HN

N
H

F
N

NH2

N

N

N
Ph

Ph
NH
Ac

Hình 1.11. Cấu trúc của spiropiperidine-hydantonie-4-imide
Một vài ví dụ của những sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên chứa 2pyrrolidinone mang hoạt tính sinh học mạnh (Hình 1.11)

HO2C
AcHN

O

H

S

O

O

NH

i-Pr

OH

Cl

OH

O
Me

4
HN

O
Et

H
N

O

O

5

Ph
OH

OH
O

6

Hình 1.12. Một số hợp chất có nguồn gốc tự nhiên
Lactacytin (4) là một hợp chất hữu cơ tự nhiên được tổng hợp do vi khuẩn
thuộc giống Streptomyces. Một sản phẩm tự nhiên hấp dẫn khác được đặt tên
Salimosporamide A (5); sản phẩm tự nhiên này được tạo bởi các vi khuẩn biển
Salinispora Tropica và Salinispora arenicola, nó được tìm trong trầm tích đại
dương. Azaspirene (6) là một chất ức chế được phân lập từ nấm Neosartorya [13].
2- Pyrrolidinone cũng được sử dụng trong hóa dược với nhiều ứng dụng quan

14


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×

×