TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI KHOA HÓA HỌC ====== VŨ THỊ TÂM NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MỘT SỐ DẪN XUẤT CỦA INDENOISOQUINOLIN CÓ MẠCH NHÁNH LÀ CÁC HIĐROCACBON KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Hóa học hữu Ngƣời hƣớng dẫn ThS LỤC QUANG TẤN HÀ NỘI - 2015 LỜI CẢM ƠN Khóa luận tốt nghiệp hoàn thành phòng Hóa dược, Viện Hóa học, Viện Hàn Lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Với tất kính trọng biết ơn chân thành, sâu sắc em xin gửi lời cảm ơn đến ThS Lục Quang Tấn định hướng hướng dẫn em tận tình suốt thời gian em làm đề tài khóa luận tốt nghiệp Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS TS Nguyễn Văn Tuyến Thầy Cô làm việc phòng Hóa Dược, Viện Hóa học, Viện Hàn Lâm Khoa Học Công Nghệ Việt Nam tạo điều kiện giúp đỡ để em nghiên cứu, học tập hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến ban lãnh đạo trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, ban chủ nhiệm khoa toàn thể Thầy Cô Khoa Hóa học hết lòng quan tâm, dìu dắt giúp đỡ em suốt trình học tập trường hoàn thiện khóa luận Em xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè tạo điều kiện động viên, khích lệ giúp em hoàn thành tốt đề tài nghiên cứu khóa luận tốt nghiệp cuả Hà Nội, ngày tháng năm 2015 Sinh viên Vũ Thị Tâm LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan kết nghiên cứu, số liệu trình bày khóa luận: “Tổng hợp số dẫn xuất indenoisoquinolin có mạch nhánh hiđrocacbon” hướng dẫn ThS Lục Quang Tấn hoàn toàn trung thực không trùng với kết tác giả khác Hà Nội, ngày tháng năm 2015 Sinh viên Vũ Thị Tâm DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT [α]D Độ quay cực Specific Optical Rotation Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton H – NMR Proton Magnetic Resonance Spectroscopy 13 C – NMR 13 C – NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13 Carbon – 13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy H - 1H COSY 2D – NMR H - 1H Chemical Shift Correlation Spectroscopy Phổ cộng hưởng từ hạt nhân hai chiều Two – Dimentional NMR ACCN Azobiscyclohexanecarbonitrile AIBN Azobisisobutyronitrile BnCl Benzylchloride CC Sắc kí cột DDQ 2,3-dichloro-5,6-dicyano-p-benzoquinone DEPT Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer DIAD Diisopropyl azodicarboxylate Column Chromatography DMAP 4-Dimethylaminopyridine DMF Dimethylfomamide EDCI 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide EI – MS Phổ khối lượng va chạm elctron Electron Impact Mass Spectrometry ESI – MS Phổ khối lượng phun mù điện tử Electron Spray ionizasion Mass Spectra Et Ethyl EtOAc Ethylacetat FAB–MS Phổ khối lượng bắn phá nguyên tử nhanh Fast Atom Bombardment Mass Spectrometry HBTU 2-(1H-Benzotriazole-1-yl)-1,1,3,3-tetramethyluronium hexafluorophosphate HMBC Heteronuclear Mutiple Bond Connectivity HMQC Heteronuclear Mutiple Quantum Coherence HR – FAB – MS Phổ khối lượng bắn phá nguyên tử nhanh phân giải cao High Resolution Fast Atom Bombardment Spectrometry IR Phổ hồng ngoại Infrared Spectroscopy KHMDS Kali hexamethyldisilazane Me Nhóm Methyl MS Phổ khối lượng Mass Spectroscopy NBS N-Bromosuccinimide NOESY Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy o Độ Cencius C Pr Praseodymium Psi Persquareinch PDC Pyridinium dichromate PMBCl p-Methoxybenzylchloride PMB p-Methoxybenzyl PMBCl p-Methoxybenzylchloride PTSA p-Toluenesulfonic acid RCM Ring-closing metathesis TCL Sắc kí lớp mỏng Thin Layer Chromatography THF Tetrahidrofuran Mass DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU Hình Camptothecin số dẫn xuất Hình Một số dẫn xuất indenoisoquinolin bước đầu nghiên cứu Mark Cushman Hình Một số dẫn chất indenoisoquinolin tổng hợp Việt Nam 19 Hình Các dẫn xuất indenoisoquinoline có nhóm dimethylaminopropyl 20 Hình Các dẫn xuất indenoisoquinolin có vòng morpholinopropyl 21 Hình Các dẫn xuất indenoisoquinolin có vòng imdazolyl propyl 22 Hình Các dẫn xuất indenoisoquinolin có nhóm ethanol amino 24 Hình 8’.Phổ 1H – NMR hợp chất 6-(prop-2-yn-1-yl)-5H-indeno[1,2-c] isoquinolin-5,11(6H)-dion (84a) 40 Hình Phổ 13C – NMR hợp chất 6-(prop-2-yn-1-yl)-5H-indeno[1,2-c] isoquinolin-5,11(6H)-dion (84a) 41 Hình 8’’ Cấu trúc hóa học hợp chất 6-(prop-2-yn-1-yl)-5H-indeno[1,2c]isoquinolin-5,11(6H)-dion (84a) .41 Hình Phổ 1H – NMR hợp chất 6-allyl-5H-indeno[1,2-c]isoquinolin5,11(6H)-dion (84b) 42 Hình 9’ Cấu trúc hóa học hợp chất 6-allyl-5H-indeno[1,2-c]isoquinolin5,11(6H)-dion (84b) 42 Hình 10 Phổ 1H – NMR hợp chất 6-(2-metoxyetyl)-5H-indeno[1,2-c] isoquinolin-5,11(6H)-dion (84c) 43 Hình 10’ Cấu trúc hóa học hợp chất 6-(2-metoxyetyl)-5H-indeno[1,2-c] isoquinolin-5,11(6H)-dion (84c) 44 Bảng Hoạt tính gây độc tế bào IC50 (µM) hoạt tính ức chế top hợp chất từ 23b – 28c Bảng Hoạt tính gây độc tế bào IC50 (µM) hoạt tính ức chế top I hợp chất từ 32a – 40 13 Bảng Hoạt tính gây độc (GI50 µM) dẫn chất từ 66 – 68 21 Bảng Hoạt tính gây độc (GI50 µM) dẫn chất từ 69 – 72 22 Bảng Hoạt tính gây độc (GI50 µM) dẫn chất từ 73– 75 23 Bảng Hoạt tính gây độc (GI50 µM) dẫn chất từ 76 – 79 24 Sơ đồ Các hướng tổng hợp khung indenoisoquinolin Sơ đồ Tổng hợp indeno[1,2-c]isoquinolin Sơ đồ Tổng hợp indenoisoquinoline theo Won-Jea Cho cộng 11 Sơ đồ Tổng hợp khung indenoisoquinoline thông qua phản ứng đóng vòng (benzo[d][1,3]dioxol-5-yl)(5,8-dihydro-[1,3]dioxolo[4,5-g] isoquinolin-8-yl)methanol 15 Sơ đồ Tổng hợp indeno[1,2-c]isoquinolin-5,11-dion 18 Sơ đồ Quy trình tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinolin có nhóm R khác 35 Sơ đồ Quy trình tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinolin có nhóm R gốc hidrocacbon 37 MỤC LỤC MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu 3 Nhiệm vụ nghiên cứu CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan indenoisoquinolin 1.1.1 Công thức cấu tạo 1.1.2 Danh pháp 1.1.3 Mô hình phân tử không gian 1.1.4 Công thức phân tử 1.2 Tình hình nghiên cứu 1.2.1 Trên giới 1.2.2 Tình hình nghiên cứu nước 19 1.3 Hoạt tính sinh học số dẫn xuất indenoisoquinolin 19 1.3.1 Các dẫn xuất indenoisoquinoline có nhóm dimethylaminopropyl20 1.3.2 Các dẫn xuất indenoisoquinolin có vòng morpholinopropyl 21 1.3.3 Các dẫn xuất indenoisoquinolin có vòng imdazolyl propyl 22 1.3.4 Các dẫn xuất indenoisoquinolin có nhóm ethanol amino 23 1.4 Tổng quan phương pháp nghiên cứu tổng hợp hữu 25 1.4.1 Phương pháp sắc kí mỏng 25 1.4.2 Chiết 26 1.4.3 Loại bỏ dung môi áp suất thấp 26 1.4.4 Sắc kí cột 26 1.4.5 Phương pháp nhồi cột huyền phù 27 1.4.6 Phương pháp lựa chọn chất hấp phụ dung môi chạy cột sắc kí 27 1.5 Tổng quan phương pháp xác định cấu trúc hợp chất hữu 31 1.5.1.Điểm nóng chảy (Mp) 31 1.5.2 Độ quay cực ([α]D) 32 1.5.3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear Magnetic Resonancespectroscopy, NMR) 32 1.5.4 Phổ khối lượng (Mass spectrocopy, MS) 34 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35 2.1 Đối tượng nghiên cứu 35 2.2 Phương pháp nghiên cứu .35 2.3 Địa điểm nghiên cứu 36 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 37 3.1.Quy trình tổng hợp 37 3.1.1.Tổng hợp hợp chất indeno[1,2-c]isochromene-5,11-dione (83) 37 3.1.2 Tổng hợp hợp chất indenoisoquinoline 38 3.2 Hằng số vật lí kiện phổ hợp chất 39 3.2.1 Hợp chất 1: 6-(prop-2-yn-1-yl)-5H-indeno[1,2-c]isoquinolin5,11(6H)-dion (84a) 39 3.2.2 Hợp chất 2: 6-allyl-5H-indeno[1,2-c]isoquinolin-5,11(6H)-dion (84b) 39 3.2.3 Hợp chất 3: 6-(2-metoxyetyl)-5H-indeno[1,2-c]isoquinolin5,11(6H)-dion (84c) 39 3.3 Kết thảo luận 40 KẾT LUẬN 45 DANH MỤC VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Ngày 3/2/2014, Tổ Y tế Thế giới (WHO) cho biết, số ca mắc bệnh ung thư toàn cầu ngày gia tăng với tốc độ đáng báo động, với mức tăng 14 triệu người năm 2012 Công bố đưa báo cáo Ung thư Thế giới Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế thuộc Tổ chức Y tế Thế giới Theo báo cáo, số ca mắc bệnh ung thư Thế giới có khả tăng thêm 22 triệu người năm vòng thập kỉ tới [12] Hội nghị khoa học quốc tế phòng chống ung thư vào tháng 4/2013 Hà Nội cho biết, tỷ lệ tử vong ung thư Việt Nam cao hàng đầu giới Tỷ lệ tử vong ung thư Việt Nam 73,5% đó, tính chung toàn giới số 59,7%; nước phát triển 49,4% nước phát triển mức 67,9% Mỗi năm, số bệnh nhân mắc ung thư Việt Nam 150.000 người, có 75.000 người tử vong, số có xu hướng tăng năm Tính đến thời điểm tại, nước có từ 240.000 – 250.000 người mắc bệnh ung thư [11] Tất số liệu đủ để thấy ung thư có ảnh hưởng sức khỏe tính mạng người không Việt Nam mà toàn giới Ngày nay, để điều trị ung thư cấp độ tế bào với độ xác hiệu cao Trong đó, Topoisomerase đích đến hiệu việc nghiên cứu tổng hợp thuốc điều trị ung thư Topoisomerase bị ức chế gây chết tế bào ung thư tế bào phân chia nhanh chóng Trong thể sống, Topoisomerase I (Top I) enzym xúc tác cho nhiều thay đổi cấu trúc liên kết phân tử DNA, tạo điều kiện cho trình sinh lý quan trọng diễn bên tế bào ung thư phiên mã,  Phổ 1H – NMR: Trong phổ 1H – NMR, độ dịch chuyển hoá học (δ) proton xác định thang từ đến 14 ppm tuỳ thuộc vào mức độ lai hoá nguyên tử đặc trưng riêng phân tử Mỗi loại proton cộng hưởng trường khác chúng biểu diễn độ dịch chuyển hoá học khác Dựa vào đặc trưng độ dịch chuyển hoá học tương tác spin hạt nhân từ với mà người ta xác định cấu trúc hoá học hợp chất  Phổ 13 C – NMR: Phổ cho tín hiệu vạch phổ cacbon Mỗi nguyên tử cacbon cộng hưởng trường khác cho tín hiệu phổ khác Thang đo cho phổ 13C – NMR tính ppm với dải thang đo rộng so với phổ proton (từ đến 240 ppm)  Phổ DEPT: Phổ cho ta tín hiệu phổ phân loại loại cacbon khac Trên phổ DEPT, tín hiệu cacbon bậc biến Tín hiệu phổ CH CH3 nằm phía CH2 nằm phía đối diện phổ DEPT 1350 Còn phổ DEPT 900 xuất tín hiệu phổ CH  Phổ 2D – NMR: Đây kỹ thuật phổ hai chiều, cho phép xác định tương tác hạt nhân từ phân tử không gian hai chiều  Phổ HMBC: Đây phổ biểu diễn tương tác xa C H phân tử Nhờ vào tương tác phổ mà phần phân tử toàn phân tử xác định cấu trúc  Phổ HSQC: Đây phổ biểu diễn tương tác C H liên kết trực tiếp với phân tử Như phổ HMBC, nhờ vào tương tác phổ mà phần phân tử toàn phân tử xác định cấu trúc 33 1.5.4 Phổ khối lượng (Mass spectrocopy, MS) Phổ khối lượng dùng phổ biến để xác định cấu trúc hoá học hợp chất hữu Nguyên tắc chủ yếu phương pháp phổ dựa vào phân mảnh ion phân tử chất bắn phá chùm ion bên Ngoài ion phân tử, phổ MS cho pic ion mảnh khác dựa vào người ta xác định chế phân mảnh dựng lại cấu trúc hoá học hợp chất  Phổ EI – MS: Dựa vào phân mảnh ion tác dụng chùm ion bắn phá với lượng khác nhau, phổ biến 70 eV  Phổ ESI – MS: Còn gọi phổ khối lượng phun mù điện tử Phổ thực với lượng bắn phá thấp nhiều so với phổ EI – MS, phổ thu chủ yếu pic ion phân tử pic đặc trưng cho phá vỡ liên kết có mức lượng thấp, dễ phá vỡ 34 CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu Phản ứng ngưng tụ phthalide 2- carboxybenzaldehydes để có ben[d]indeno[1,2-b]-5,11-diones Sau đó, hợp chất phản ứng với amin bậc để tạo indenoisoquinolin khác có nhóm chứa nitơ (sơ đồ 6) CHO O + O COOH NaOMe MeOH/EtOAc O O 6h, 65oC O COOH TsOH toluen  O O RNH2 CH2Cl2 25oC O N R O Sơ đồ Quy trình tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinolin có nhóm R khác 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu  Phương pháp nghiên cứu tài liệu:  Phân tích nguồn tài liệu có liên quan đến đề tài nghiên cứu (cơ sở lý thuyết liên quan đến đề tài, kết nghiên cứu công bố qua tạp chí báo cáo khoa học chuyên ngành nước, thư viện, phương tiện thông tin đại chúng… )  Tổng hợp tài liệu  Xử lý số liệu máy tính  Các phương pháp nghiên cứu thực nghiệm tổng hợp hữu 35  Phương pháp sắc kí mỏng: Sắc kí mỏng sử dụng để định tính chất đầu sản phẩm Thông thường sản phẩm với giá trị Rf khác màu sắc phát quang khác Dùng sắc kí lớp mỏng để biết phản ứng xảy ra, không xảy ra, kết thúc phản ứng  Phương pháp chiết: chiết trình tách phân li chất dựa vào trình chuyển chất hòa tan pha lỏng (thường nước) pha lỏng khác không hòa tan vào (thường dung môi hữu không hòa tan với nước)  Phương pháp loại bỏ dung môi áp suất thấp: Dùng máy cất quay chân không Sau loại bỏ dung môi để thu chất khô hoàn toàn ta dùng máy hút chân không hút làm khô chất  Phương pháp sắc kí cột: Nguyên tắc sắc kí cột dựa lực hấp phụ khác chất thử chất hấp phụ để tách chất riêng Nhưng sắc kí cột, chất làm cho pha cố định nhồi ống hình trụ mà gọi sắc kí cột  Phương pháp lựa chọn chất hấp phụ dung môi chạy cột sắc kí  Sử dụng phương pháp xác định cấu trúc hợp chất hữu  Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR): 1H – NMR 13 C – NMR(12h MHz) đo máy Brucker AM500 FT - NMR Spectrometer, Viện Hóa Học, Viện Hàn Lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam 2.3 Địa điểm nghiên cứu Phòng Hóa Dược, Viện Hóa Học, Viện Hàn Lâm Khoa Học Công Nghệ Việt Nam 36 CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1.Quy trình tổng hợp O CHO + NaOMe MeOH/EtOAc O 6h, 65oC COOH 80 O O O COOH 81 82 TsOH toluen  O O 83 RNH2 CH2Cl2 25oC O 84a : R= 3-aminoprop-1-in 84b : R= 3-aminoprop-1-en 84c : R= 2-metoxyetylamin N O R 84 Sơ đồ Quy trình tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinolin có nhóm R gốc hiđrocacbon 3.1.1.Tổng hợp hợp chất indeno[1,2-c]isochromene-5,11-dione (83) Dung dịch phthalide (81) (10g; 67 mmol) phthaldehydic acid (80) (8,9g; 67 mmol) dung môi EtOAc (300ml) thêm NaOMe (58g; 266 mmol).Phản ứng thực 65oC 6h Kết thúc phản ứng, loại bỏ dung môi, nhỏ giọt dung dịch HCl 37% (25ml) vào hỗn hợp phản ứng dung dịch chuyển từ màu đỏ sang màu vàng nhạt Hỗn hợp phản ứng cất loại dung môi áp suất thấp nhận sản phẩm thô 82 Hòa tan 82 toluen (200ml) thêm PTSA (0,92 g ; 5,3 mmol) đun hồi lưu (Dean-Stark) 6h Kết thúc phản ứng, loại bỏ dung môi toluen nhận sản phẩm thô Sản phẩm hòa tan CH3Cl, rửa dung dịch phản ứng dung dịch muối NaCl (3x1 lít), làm khan dung dịch MgSO4 Sau đó,dung dịch cất loại dung môi máy cất quay nhận 37 sản phẩm thô, kết tinh dung môi EtOAc thu sản phẩm 83 (9,6 g), hiệu suất phản ứng đạt 58% 3.1.2 Tổng hợp hợp chất indenoisoquinoline 3.1.2.1 Tổng hợp hợp chất 6-(prop-2-yn-1-yl)-5H-indeno[1,2-c]isoquinolin5,11(6H)-dion (84a) Hòa tan hoàn toàn chất 83 (90mg, 0,36 mmol) 5ml CH2Cl2, sau bổ sung 3-aminoprop-1-in (24 mg, 0,435 mmol) vào hỗn hợp Hỗn hợp khuấy trì nhiệt độ 20 0C 22 Kết thúc phản ứng, bổ sung 45 ml CH2Cl2 (3 lần × 15 ml) vào hỗn hợp, chiết với 25 ml nước, làm khô Na2SO4, cất loại dung môi máy cất quay chân không thu sản phẩm thô Sản phẩm thô làm sắc ký cột silicagel với hệ dung môi rửa giải hexan/EtOAc (8:2) thu sản phẩm 84a (91,02 mg) có màu đỏ cam với hiệu suất phản ứng 88% 3.1.2.2 Tổng hợp chất 6-allyl-5H-indeno[1,2-c]isoquinolin-5,11(6H)-dion (84b) Hòa tan hoàn toàn chất 83 (90mg, 0,36 mmol) 5ml CH2Cl2, sau bổ sung 3-aminoprop-1-en (22,58mg, 0,396 mmol) vào hỗn hợp Hỗn hợp khuấy trì nhiệt độ 20 0C 22 Kết thúc phản ứng, bổ sung 45 ml CH2Cl2 (3 lần × 15 ml) vào hỗn hợp, chiết với 25 ml nước, làm khô Na2SO4, cất loại dung môi máy cất quay chân không thu sản phẩm thô Sản phẩm thô làm sắc ký cột silicagel với hệ dung môi rửa giải hexan/EtOAc (8:2) thu sản phẩm 84b (96,68 mg) có màu đỏ cam với hiệu suất phản ứng 93,57 % 3.1.2.3 Tổng hợp chất 6-(2-metoxyetyl)-5H-indeno[1,2-c]isoquinolin- 5,11(6H)-dion (84c) Hòa tan hoàn toàn 83 (30mg, 0,12 mmol) 2ml CH2Cl2, sau bổ sung 2-metoxyetylamin (10mg, 0,13 mmol) vào hỗn hợp Hỗn hợp 38 khuấy trì nhiệt độ phòng 23h Kết thúc phản ứng, hỗn hợp chiết CH2Cl2, làm khô Na2SO4, quay khô thu sản phẩm thô Sản phẩm thô làm sắc ký cột silica gel với hệ dung môi rửa giải hexan/EtOAc (8:2) thu sản phẩm 84c (35,2 mg) có màu đỏ cam với hiệu suất phản ứng 96% 3.2 Hằng số vật lí kiện phổ hợp chất 3.2.1 Hợp chất 1: 6-(prop-2-yn-1-yl)-5H-indeno[1,2-c]isoquinolin-5,11(6H)dion (84a) Trạng thái: Chất bột màu da cam Công thức phân tử H-NMR (500MHz, CDCl3) δH ppm: 8,74 (1H, d, J=8,0Hz, H-4); 8,34 (1H, d, J=8,0Hz, H-7); 7,28 – 7,78 (6H, m); 5,29 (2H, s, NCH2); 2,43 (1H, s, CH) 13 C NMR (125 MHz, CDCl3) δc ppm: 190,41 ; 162,59; 155,13; 136,79; 134,73; 134,49; 133,27; 132,25; 131,11; 128,69; 127,37; 123,59; 123,386; 123,25; 122,97; 108,99; 78,109; 74,48; 34,22 3.2.2 Hợp chất 2: 6-allyl-5H-indeno[1,2-c]isoquinolin-5,11(6H)-dion (84b) Trạng thái: Chất rắn màu đỏ cam Công thức phân tử H NMR (500 MHz, CDCl3) δH ppm: 8,68 (1H, d, J=8,0Hz, H-4), 8,32 (1H, d, J=8,0Hz), 7,71 (1H, td, J= 1,5; 7,5Hz), 7,58 (1H, d, J=7,0Hz), 7,457,33 (4H, m), 6,11 (1H, m), 5,30 (1H, dt, J= 1,5; 7,5Hz), 5,21-5,15 (3H, m) 3.2.3 Hợp chất 3: 6-(2-metoxyetyl)-5H-indeno[1,2-c]isoquinolin-5,11(6H)dion (84c) Trạng thái: Chất rắn màu đỏ cam Công thức phân tử H NMR (500 MHz, CDCl3) δH ppm: 8,71 (1H, d, J=8,0Hz, H-4), 8,33 (1H, d, J=8,0Hz, H-7), 7,72 (2H, td, J= 1,5; 7,5Hz, H-2, H-3), 7,62 (1H, d, 39 J=7,0Hz, H-1), 7,47 (2H, td, , J= 1,5; 8,0Hz, H-8, H-9), 7,4 (1H, d, J=7,0Hz, H-10), 4,73 (2H, t, NCH2), 3,86 (2H, t, CH2), 3,38 (2H, s, OCH3) 3.3 Kết thảo luận 3.3.1 Hợp chất 1: 6-(prop-2-yn-1-yl)-5H-indeno[1,2-c]isoquinolin-5,11(6H)dion (84a) Trên phổ 1H – NMR hợp chất 84a, xuất tín hiệu proton nhóm metylen nối với nitơ δH 5,29 ppm (2H, s), tín hiệu cộng hưởng δH 2,43 (1H, s,), đầy đủ tín hiệu proton khung indenoisoquinolin cộng hưởng δH 7,28 – 7,78 ppm (8H) Ngoài cấu trúc hợp chất khẳng định phổ cộng hưởng từ 13C – NMR, phổ xuất tín hiệu nhóm cacbonyltại δC 190,5 ppm, nhóm cacbonyl amit δC 163,5 ppm Tín hiệu δC 74,48 ppm gán cho nhóm CCH, tín hiệu nhóm CH2 cộng hưởng δC 34,21 ppm Từ liệu phổ cho phép khẳng định cấu trúc hợp chất 84a Hình 8’.Phổ H – NMR hợp chất 6-(prop-2-yn-1-yl)-5H- indeno[1,2-c]isoquinolin-5,11(6H)-dion (84a) 40 Hình Phổ 13 C – NMR hợp chất 6-(prop-2-yn-1-yl)-5H- indeno[1,2-c]isoquinolin-5,11(6H)-dion (84a) O N H2 C C CH O Hình 8’’ Cấu trúc hóa học hợp chất 6-(prop-2-yn-1-yl)-5Hindeno[1,2-c]isoquinolin-5,11(6H)-dion (84a) 3.3.2 Hợp chất 2: 6-allyl-5H-indeno[1,2-c]isoquinolin-5,11(6H)-dion (84b) Trên phổ 1H-NMR hợp chất 84b xuất tín hiệu cộng hưởng proton nhóm allyl độ chuyển dịch từ δH 5,15 - 6,13 tín 41 hiệu cộng hưởng proton khung indenoisoquinolindion từ δH 7,27-8,72 Căn vào đặc điểm tín hiệu (cường độ tương đối, độ dịch chuyển hình dạng tín hiệu có tương tác spin-spin) kết hợp với kết phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân dẫn xuất indenoisoquinolindion tài liệu tham khảo cấu trúc sản phẩm 84b khẳng định.[1,2] Hình 9.Phổ 1H – NMR hợp chất 6-allyl-5H-indeno[1,2c]isoquinolin-5,11(6H)-dion (84b) O H2 C N C H CH2 O Hình 9’ Cấu trúc hóa học hợp chất 6-allyl-5H-indeno[1,2-c] isoquinolin-5,11(6H)-dion (84b) 42 3.3.3 Hợp chất 3: 6-(2-metoxyetyl)-5H-indeno[1,2-c]isoquinolin-5,11(6H)dion (84c) Trên phổ 1H-NMR hợp chất 84c xuất tín hiệu cộng hưởng proton đặc trưng nhóm CH3O- δH 3,38 ppm (s, 3H), tín hiệu triplet δH 3,86 ppm nhóm CH2-OCH3, tín hiệu cộng hưởng metylen nối với Nitơ δH 4,73 ppm (2H, t) tín hiệu cộng hưởng proton khung indenoisoquinolindion từ δH 7,27-8,72 Căn vào đặc điểm tín hiệu (cường độ tương đối, độ dịch chuyển hình dạng tín hiệu có tương tác spin-spin) kết hợp với kết phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân dẫn xuất indenoisoquinolindion tài liệu tham khảo cấu trúc sản phẩm 84c khẳng định [1,2] Hình 10 Phổ 1H – NMR hợp chất 6-(2-metoxyetyl)-5H-indeno[1,2c]isoquinolin-5,11(6H)-dion (84c) 43 O H2 C N H2 C OCH3 O Hình 10’ Cấu trúc hóa học hợp chất 6-(2-metoxyetyl)-5Hindeno[1,2-c]isoquinolin-5,11(6H)-dion (84c) 44 KẾT LUẬN Khóa luận tốt nghiệp “Tổng hợp số dẫn xuất indenoisoquinolin có mạch nhánh hiđrocacbon” hoàn thành với kết sau: Đi từ phthalide phthaldehydic acid, thông qua phản ứng hóa học tổng hợp thành công ba dẫn xuất indenoisoquinolin có hiđrocacbon mạch nhánh là: Hợp chất có chứa ankin: 6-(prop-2-yn-1-yl)-5H-indeno[1,2-c]isoquinolin5,11(6H)-dion Hợp chất có chứa anken: 6-allyl-5H-indeno[1,2-c]isoquinolin-5,11(6H)-dion Hợp chất có chứa ankan: 6-(2-metoxyetyl)-5H-indeno[1,2-c]isoquinolin5,11(6H)-dion Bằng phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR, 13 C- NMR kiện phổ tham khảo xác định công thức hợp chất tổng hợp là: Hợp chất 84a: 6-(prop-2-yn-1-yl)-5H-indeno[1,2-c]isoquinolin-5,11(6H)-dion Hợp chất 84b: 6-allyl-5H-indeno[1,2-c]isoquinolin-5,11(6H)-dion Hợp chất 84c: 6-(2-metoxyetyl)-5H-indeno[1,2-c]isoquinolin-5,11(6H)-dion 45 DANH MỤC VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: Lục Quang Tấn, Đặng Thị Tuyết Anh Nguyễn Văn Tuyến, (2013), “Nghiên cứu tổng hợp số dẫn xuất indenoisoquinolin có hoạt tính chống ung thư”, Tạp Chí Hóa học, Tr 534-537 Lục Quang Tấn, Nguyễn Văn Tuyến, ( 2013), “Nghiên cứu tổng hợp số dẫn xuất Indenoisoquinoline có nhân thơm mạch nhánh hoạt tính gây độc tế bào”, Tạp chí Hóa học, T51(6ABC), Tr 82-85 Tiếng Anh: Alexandra Ioanoviciu, Smitha Antony, Yves Pommier, Bart L Staker, Lance Stewart and Mark Cushman, (2005), “Synthesis and Mechanism of Action Studies of a Series of Norindenoisoquinoline Topoisomerase I Poisons Reveal an Inhibitor with a Flipped Orientation in the Ternary DNA-Enzyme-Inhibitor Complex As Determined by X-ray Crystallographic Analysis”, J Med Chem 48, 4803-4814 Andrew Morell, Michael Placzek, SethParmley, SmithaAntony, Thomas S Dexheimer, Yves Pommier and Mark Cushman, (2007), “Nitrated Indenoisoquinolines as TopoisomeraseI Inhibitors: A Systematic Study and optimization”, J Med Chem., 50, 4419 – 4430 Evgeny Kiselev, Dexheimer TS, Pommier Y, Cushman Mark, (2010), “Design, synthesis, and evaluation of dibenzo[c,h][1,6]napthyridines as topoisomerase I hibitors and potencial”, J Med Chem., 53(24), 8716 – 8726 Hue Thi My Van, Quynh Manh Le, Kwang Youl Lee, Eung-Seok Lee, Youngjoo Kwon, Tae Sung Kim, Thanh Nguyen Le, Suh-Hee Lee and Won-Jea Cho, (2007), “Convenient synthesis of indeno[1,2- c]isoquinolines as constrained forms of 3-arylisoquinolines and docking 46 study of a topoisomerase I inhibitor into DNA-topoisomerase I complex”, Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 17, 5763-5767 Meslanie Dubois, Stéphane Lebrun, Axel Couture, Eric Deniau, Pierre Grandclaudon, (2011), “Alternative synthetic approaches to biologically active indeno[1,2-c]isoquinoline-5,11-diones”, 15th international electronic conterence on synthetic organic chemistry Muthukaman Nagarajan, Andrew Morrell, Brian C Fort, Marintha Rae Meckley, Smitha Antony, Glenda Kohlhagen, Yves Pommier, and Mark Cushman, (2004), “Synthesis and Anticancer Activity of Simplified Indenoisoquinoline Topoisomerase I Inhibitors Lacking Substituents on the Aromatic Rings”, J Med Chem., 47, 5651-5661 Stéphane Lebrun, Axel Couture, Eric Deniau, Pierre Grandclaudon, (2011), “Suzuki-Miyaura cross-coupling and ring-closing metathesis:na strategic combination to the synthesis of indeno[1,2-c]isoquinolin-5,11diones”, Tetrahedron Letters 52, 1481-1484 10 Won-Jea Cho, Quynh Manh Le, Hue Thi My Van, Kwang Youl Lee, Bok Yun Kang, Eung-Seok Lee, Sang Kook Lee and Youngjoo Kwon, (2007), “Design, docking, and synthesis of novel indeno[1,2-c]isoquinolines for the development of antitumor agents as topoisomerase I inhibitors”, Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 17, 3531-3534 Các trang Web: 11 (http://namlinhchihanquoc.org/cam-nang-suc-khoe/ty-le-ung-thu-vietnam-cao-nhat-the-gioi-do-ban-ch.html) 12 (http://vov.vn/thegioi/who-canh-bao-tinh-trang-bung-no-ung-thu-trentoan-cau-308870.vov) 47 [...]... nghiệp là: Tổng hợp một số dẫn xuất của indenoisoquinolin có mạch nhánh là các hiđrocacbon 2 Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu tổng hợp thành công và xác định cấu trúc của một số dẫn xuất của indenoisoquinolin có mạch nhánh là các hiđrocacbon Từ đó tạo cơ sở cho những nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực tổng hợp các hợp chất hữu cơ nói chung và nâng cao hoạt tính sinh học cho các dẫn chất của indenoisoquinolin. .. triển của y học thế giới cũng như y học Việt Nam hiện đại về lĩnh vực chống ung thư 3 Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu các tài liệu tham khảo liên quan đến đề tài (các đề tài, bài báo cáo khoa học, các công trình khoa học đã làm thành công về đề tài) - Nghiên cứu các hướng tổng hợp, các cơ chế và dự đoán các hướng sản phẩm của các phản ứng - Tổng hợp một số dẫn xuất của indenoisoquinolin có mạch nhánh là. .. C16H8NO2R 4 1.2 Tình hình nghiên cứu 1.2.1 Trên thế giới Hợp chất indenoisoquinolin (4) (NSC 314622) được tổng hợp lần đầu tiên vào năm 1978 bởi Mark Cushman và cộng sự, thể hiện hoạt tính ức chế Top I nên hiện nay có rất nhiều công trình nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất của indenoisoquinolin 4 và nghiên cứu hoạt tính ức chế Top I của các dẫn chất của nó Một số dẫn xuất của indenoisoquinolin như: Indotecan... tổng hợp một số dẫn chất mới của indenoisoquinolin 65a – 65d [1], [2] và sẽ tiến hành đánh giá hoạt tính để tìm kiếm các chất có hoạt tính chống ung thư mới từ khung indenoisoquinolin O N R O 65 65a : R= 4-metoxibenzyl (81%) 65b : R=3-metoxibenzyl (90%) 65c : R=benzyl (90%) 65d : R=allyl (93,57%) Hình 3 Một số dẫn chất indenoisoquinolin mới được tổng hợp ở Việt Nam 1.3 Hoạt tính sinh học của một số dẫn. .. 1.3.4 .Các dẫn xuất indenoisoquinolin có nhóm thế ethanol amino 23 OCH3 O O N N NH OH NH O2 N O O 76 OCH3 H 77 O O N NH H N NH O2N OH OH O O 79 78 Hình 7 Các dẫn xuất indenoisoquinolin có nhóm thế ethanol amino Tất cả các hợp chất trên đều có chứa nhóm thế ethanol amino mà hoạt tính sinh học lại thể hiện kém hơn so với các hợp chất vừa đề cập ở trên Khi đính nhóm thế nitro ở vị trí số 3 (78) có rất... 800C là thích hợp 1.4.2 Chiết Chiết là quá trình tách và phân li các chất dựa vào quá trình chuyển một chất hòa tan trong một pha lỏng (thường là nước) một pha lỏng khác không hòa tan vào nó (thường là dung môi hữu cơ không hòa tan với nước) Như vậy ta có quá trình chiết lỏng Chiết là phương pháp có ứng dụng rất có hiệu quả vào các mục đích tách, phân ly, làm giàu các chất đặc biệt khi cần tách một. .. vào nghiên cứu thử nghiệm lâm sàng giai đoạn II Các hợp chất này có hoạt tính cao hơn so với thuốc hệ camptothecin nhưng không gây hiệu ứng phụ, đặc biệt bền, không bị thủy phân vì không có vòng lactam [8] O O O N O O MeO MeO N MeO MeO O O O O MeO O CH3 N MeO O O N N O 4 (NSC314622) 5 N 6 Hình 2 Một số dẫn xuất indenoisoquinolin bước đầu được nghiên cứu bởi Mark Cushman  Các phƣơng pháp tổng hợp Hiện... trong sự có mặt của HCl 10% thu được các hợp chất alkoxy tương ứng 26a-m Đó là kết quả của các phản ứng liên tiếp: mất nước của dẫn chất 24 trong môi trường axit và tấn công nucleophin liên tiếp của rượu vào vị trí C-11 của dẫn chất 25 Mặt khác khi thực hiện phản ứng tách hydroxyl ở vị trí C-11trong các indenoisoquinoline 23a-c bằng xúc tác 5% Pd/C dưới áp suất 80 psi trong EtOH cũng thu được các indenoisoquinoline... liên hợp Suzuki-Miyaura gồm enol phostphate 57 nhận được từ enolate 56 và axit boronic chức hóa phù hợp (iii) Xây dựng vòng C của lõi 4 vòng thông qua quá trình tạo vòng nội phân tử enamide-aldehyde dẫn chất 62 1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước Hiện nay, trong nước chưa có công trình nào công bố về tổng hợp các hợp chất khung indenoisoquinolin Nhóm nghiên cứu của chúng tôi bước đầu đã thành công tổng. .. lại có hoạt tính sinh học thấp hơn rất nhiều Do vậy, các cuộc nghiên cứu đã được tiến hành nhằm cải thiện và nâng cao hoạt tính sinh học của các indenoisoquinolin Việc nâng cao hoạt tính sinh học của các indenoisoquinolin có ý nghĩa thực tiễn vô cùng quan trọng trong việc điều trị ung thư trên thế giới cũng như là ở Việt Nam Xuất phát từ thực tiễn trên, tôi chọn đề tài cho khóa luận tốt nghiệp là: Tổng ... CÁC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU Hình Camptothecin số dẫn xuất Hình Một số dẫn xuất indenoisoquinolin bước đầu nghiên cứu Mark Cushman Hình Một số dẫn chất indenoisoquinolin tổng hợp. .. giới Việt Nam Xuất phát từ thực tiễn trên, chọn đề tài cho khóa luận tốt nghiệp là: Tổng hợp số dẫn xuất indenoisoquinolin có mạch nhánh hiđrocacbon Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu tổng hợp thành... dimethylaminopropyl20 1.3.2 Các dẫn xuất indenoisoquinolin có vòng morpholinopropyl 21 1.3.3 Các dẫn xuất indenoisoquinolin có vòng imdazolyl propyl 22 1.3.4 Các dẫn xuất indenoisoquinolin có nhóm ethanol