- LêI C¶M ¥N Tổng hợp và chuyển hoá một số azometin chứa nhân piriđin. - Tổng hợp các azometin đi từ 2 – amiopiriđin, 3 – aminopiriđin, piriđin-2-anđehit, piriđin-3-anđehit và piriđin-4-anđehit. - Tổng hợp các bis-azometin đi từ piriđin-2-anđehit, piriđin-3-anđehit và piriđin-4-anđehit. - Chuyển hoá các azometin và bis-azometin thành các dẫn xuất thiazoliđinon-4 tương ứng. - Khử hóa các azometin và bis-azometin thành các amin bậc 2 tương ứng. - Thử hoạt tính sinh học của các azometin và bis-azometin đã tổng hợp được. - Khảo sát khả năng ức chế ăn mòn kim loại của các azometin và bis-azometin. - 1.1.2 Các phương pháp tổng hợp azometin: Các azometin có thể được tổng hợp bằng các phương pháp khác nhau. - Phản ứng giữa anđehit và amin bậc một: Đây là phương pháp thuận lợi nhất để tổng hợp các azometin xuất phát từ chất đầu dễ kiếm, cho hiệu suất cao. - Phản ứng như sau:. - Phản ứng khử hoá amit thế [7]:. - Phản ứng diễn ra như sau:. - Trong phổ hồng ngoại của các azometin có đỉnh hấp thụ nằm trong vùng cm-1 đặc trưng cho dao động hoá trị của nhóm liên kết azometin. - Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR của các azometin:. - Trên phổ 1H-NMR của các azometin thường thấy xuất hiện tín hiệu cộng hưởng nằm trong khoảng từ 8-9 ppm, đặc trưng cho proton ở liên kết -CH=N-. - Các phương pháp tổng hợp thiazolidinon . - Tổng hợp thiazoliđinon-4 từ các axit α – halogen, α – hyđroxiankanoic, các axit α, β không no hoặc este của các axit đó:. - Bằng phản ứng của đi (α- cacboxylankyl)- trithiocacbamat với amin bậc một:. - Phản ứng xảy ra như sau:. - Phản ứng chuyển hoá của azometin với axit α – thiocacboxylic:. - Vì vậy các azometin có thể tham gia vào nhiều loại phản ứng khác nhau. - Cơ chế của phản ứng tổng hợp thiazoliđinon– 4 từ bazơ Schiff và axit thioglicolic lần đầu tiên được Brawn đưa ra vào năm 1961 như sau. - Vào năm 1977, khi nghiên cứu tổng hợp một số thiazoliđinon– 4 có chứa hệ vòng 2,2’- đithienyl, Lipkin lại đưa ra một cơ chế khác cho phản ứng trên. - Hoạt tính sinh học của các azometin: Các azometin tham gia vào quá trình trao đổi aminoaxit, chúng cũng là sản phẩm trung gian trong quá trình tổng hợp trong các quá trình tổng hợp các peptit. - Tính chất ức chế ăn mòn kim loại của các azometin: 1.3.2.1. - Sự ăn mòn [4]: Hiện tượng ăn mòn kim loại là sự phá huỷ kim loại do các tác nhân hoá học cuả môi trường gây ra (trong nghĩa rộng nên quan niệm là sự ăn mòn vật liệu).. - Khả năng ức chế ăn mòn của azometin: Gần đây, các công trình nghiên cứu đã chỉ ra các azometin cũng có hoạt tính ức chế ăn mòn kim loại.. - Ngoài ra, kết quả nghiên cứu còn cho thấy các azometin có khả năng ức chế ăn mòn cao hơn các andehit và amin tương ứng. - TỔNG HỢP AZOMETIN:. - Các azometin được tổng hợp theo phương pháp ngưng tụ giữa anđehit và amin bậc 1. - Quy trình tổng hợp như sau:. - Tổng hợp các bis-azometin cũng được làm tương tự như quá trình tổng hợp các azometin nhưng ở đây số mol của anđehit gấp đôi số mol của các điamin. - Từ 3 anđehit chứa dị vòng piriđin và 9 điamin chúng tôi đã tiến hành tổng hợp được 19 bis-azometin (Bảng 2.2) tất cả đều là chất rắn có màu từ vàng nhạt đến nâu đen, có nhiệt độ nóng chảy từ 120-3000C. - TỔNG HỢP THIAZONLIĐINON-4:. - Các thiazoliđinon-4 được tổng hợp theo qui trình sau. - Dựa vào phương pháp trên chúng tôi đã tổng hợp được 10 thiazoliđinon-4-on và 4 bis-thiazoliđin-4-on. - HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC AZOMETIN:. - KHẢO SÁT KHẢ NĂNG ỨC CHẾ ĂN MÒN THÉP CT-3 CỦA CÁC AZOMETIN: Nghiên cứu khả năng ức chế ăn mòn theo phương pháp tổn hao khối lượng và tiến hành nghiên cứu với 19 mẫu azometin, bis-azometin và 5 mẫu amin và anđehit chứa dị vòng piriđin ban đầu. - Dựa vào các thông số mức độ bảo vệ Z đã tiến hành xây dựng được biểu đồ mức độ ức chế ăn mòn của các azometin theo các nồng độ khác nhau (Hình 78). - TỔNG HỢP AZOMETIN: 3.1.1. - Phân tích khả năng phản ứng của các amin và anđehit chứa dị vòng piriđin: 3.1.1.1. - Khả năng phản ứng của 2-aminopiriđin và 3-aminopiriđin: Cơ chế phản ứng tạo azometin như sau:. - Các nghiên cứu tổng hợp azometin từ các dị vòng thơm còn đang rất hạn chế. - Khi tiến hành nghiên cứu tổng hợp các azometin chứa dị vòng piriđin chúng tôi gặp 1 số khó khăn ban đầu do khả năng phản ứng của các amin chứa dị vòng piriđin thấp hơn rất nhiều so với các amin thơm khác. - 3.1.1.2 Khả năng phản ứng của piriđin-2-anđehit, piriđin-3-anđehit, piriđin-4-anđehit. - Ngược lại với các amin thì khả năng phản ứng của anđehit phụ thuộc vào mật độ điện tích dương trên nguyên tử C của nhóm CHO. - Nếu mật độ điện tích dương trên nguyên tử C càng cao thì khả năng phản ứng càng cao và ngược lại.. - Sự khác nhau về mật độ điện tích trên nguyên tử C của nhóm cacbonyl của các anđehit chứa dị vòng piriđin với benzanđehit là không nhiều, khả năng phản ứng là như nhau dẫn đến khi tiến hành tổng hợp azometin xuất phát từ các anđehit chứa dị vòng piriđin ta chỉ cần đun hồi lưu 4h.. - 3.1.2 Kết quả tổng hợp azometin: Các azometin được tổng hợp theo phương pháp: ngưng tụ giữa anđehit thơm và amin bậc một theo tỉ lệ 1: 1 trong etanol theo phản ứng sau. - Bảng 1.1b: Kết quả tổng hợp azometin Ar1 – CH = N – Ar2 đi từ piriđin-2-anđehit, piriđin-3-anđehit, piriđin-4-anđehit. - Cấu trúc của các azometin đã tổng hợp được xác định bằng các phương pháp phổ như IR, UV- vis, và một số đại diện đã được khảo sát kĩ về phổ như phổ H1- NMR, và MS. - Dưới đây là bảng tổng kết phổ hồng ngoại và tử ngoại của các azometin đã tổng hợp được (Bảng 1.2a và bảng 1.2b) Bảng 1.2.a: Phổ hồng ngoại và tử ngoại của các azometin đi từ 2-aminopiriđin, 3-aminopiriđin. - Bảng 1.2b: Phổ hồng ngoại và tử ngoại của các azometin đi từ piriđin-2-anđehit, piriđin-3-anđehit, piriđin-4-anđehit. - Như vậy, các azometin mà chúng tôi tổng hợp được có nhiệt đô nóng chảy, phổ hồng ngoại và tử ngoại khác so với hợp chất đầu, trong phổ hồng ngoại của chúng đều thấy xuất hiện pick đặc trưng C=N đặc trưng cho liên kết zometin có số sóng trong khoảng 1590-1630 cm-1, trên phổ UV có sự dịch chuyển về phía sóng dài hơn so với amin và anđehit tương ứng. - Phổ khối lượng của các azometin:. - Các azometin được tổng hợp từ các dẫn xuất amin chứa dị vòng piriđin khác nhau với cùng 1 anđehit thơm trên phổ khối sẽ có các pick đặc trưng tương tự nhau cho nên sơ đồ phân mảnh tương tự nhau (hình 22 và hình 24). - Dưới đây là bảng tổng kết phổ khối lượng của các azometin (bảng 1.4) Bảng 1.4: Phổ khối lượng của các azometin STT. - Phổ cộng hưởng từ proton của các hợp chất (1H – NMR): Để xác định một cách chính xác cấu trúc của các azometin chúng tôi tiến hành ghi phổ 1H – NMR, đây là phương pháp hữu hiệu nhất, chúng tôi tiến hành ghi phổ của một số azometin đã tổng hợp được. - Kết quả cho thấy trên phổ xuất hiện đầy đủ các tín hiệu của các proton có măt trong phân tử. - TỔNG HỢP BIS-AZOMETIN:. - Trong quá trình tổng hợp các bis-azometin ngoài những chú ý như quá trình tổng hợp các azometin chúng ta cần phải lưu ý đến những điểm sau. - Quá trình tổng hợp bis-azometin phải được tiến hành trong thời gian dài hơn thường từ 10-16h và trong điều kiện nghiêm ngặt hơn so với phản ứng tổng hợp azometin. - Cũng giống như quá trình tổng hợp azometin, mức độ của quá trình tổng hợp bis-azometin cũng phụ thuộc vào bản chất của các anđehit và các điamin tham gia phản ứng. - Như đã phân tích khả năng tham gia phản ứng của các anđehit chứa dị vòng piriđin không khác nhiều so với các anđehit thơm khác.. - Ngoài ra các điamin khác nhau cũng ảnh hưởng tới khả năng phản ứng tạo bis-azomein. - Chúng tôi đã tiến hành tổng hợp các bis-azometin xuất phát từ 9 điamin, nghiên cứu mật độ điện tích âm trên nguyên tử N bằng phần mềm hyperChem cho kết quả như sau: (Bảng 2.1). - Dựa vào cơ chế phản ứng tổng hợp azometin ta thấy rằng mật độ điện tích trên nguyên tử N của điamin càng âm thì phản ứng xảy ra càng dễ dàng hơn. - Trên nguyên tử N của A1 mật độ điện tích âm là lớn nhất (bảng 2.1) nên khả năng phản ứng của A1 là tốt nhất, các sản phẩm tạo thành có hiệu suất cao và dễ dàng tinh chế, đã tiến hành tổng hợp được 3 bis-azometin xuất phát từ A1 và 3 anđehit tương ứng. - Điamin A2 tuy có mật độ điện tích âm trên nguyên tử N là -0.412 nhưng không thể tổng hợp được bis-azometin xuất phát từ điamin này do amin tồn tại dạng keo, nhớt.. - Bảng 2.2: Kết quả tổng hợp bis-azometin Ar-CH=N-Ar’-N=CH-Ar TT. - Tương tự như các azometin trên phổ hồng ngoại của các bis-azometin thấy xuất hiện đỉnh hấp thụ của liên kết C=N nằm trong vùng 1585-1624cm-1 tuỳ theo từng chất. - Phổ tử ngoại của các bis- azometin Tương tạ như sự hình thành các azometin thì bis-azometin được tổng hợp từ anđehit và điamin bậc 1 là một sự kéo dài mạch liên hợp. - Dưới đây là bảng tổng kết phổ hồng ngoại và tử ngoại của các azometin và bis-azometin mà chúng tôi đã tổng hợp được (bảng 2.3): Bảng 2.3: Phổ hồng ngoại và tử ngoại của các bis-azometin. - Như vậy, các bis-azometin mà chúng tôi tổng hợp được có nhiệt độ nóng chảy, phổ hồng ngoại, tử ngoại xác định và khác xa so với chất đầu. - Điều này có thể chứng minh rằng các phản ứng ngưng tụ tạo azometin và bis-azometin đã xảy ra. - Các azometin và bis-azometin tổng hợp được đã được kiểm tra bằng phổ khối lượng với các dữ liệu phổ thu được như sau:. - Bảng 2.5: Dữ liệu phổ khối của các bis-azometin STT. - Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR: Để xác định một cách chính xác cấu trúc của các bis-azometin chúng tôi tiến hành đo phổ 1H – NMR, đây là phương pháp hữu hiệu nhất, chúng tôi tiến hành ghi phổ của bis-azometin đã tổng hợp được. - Dựa vào phương pháp trên chúng tôi đã tổng hợp được 11 thiazoliđinon-4-on và 4 bis-thiazoliđin-4-on. - Dưới đây là kết quả tổng hợp và phổ hồng ngoại các thiazoliđinon-4 và bis-thiazoliđin-4-on. - Phổ hồng ngoại của các thiazoliđin-4-on và bis-thiazoliđin-4-on tổng hợp được đều có các đỉnh hấp thụ đặc trưng cho dao động hoá trị của liên kết C=O nằm trong khoảng từ 1670-1698 cm-1. - các đỉnh này không thấy xuất hiện trong phổ hồng ngoại của các azometin và bis-azometin tương ứng.. - 3.3.3 Phổ khối lượng của các thiazoliđin-4-on và bis-thiazoliđin-4-on:. - Duới đây là kết quả phổ khối lượng của các thiazolidinon-4: Bảng 3.2: Phổ khối lượng của các thiazolidin-4-on Kí hiệu. - 3.3.4 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR của các thiazoliđin-4-on và bis-thiazoliđin-4-on. - Để xác định một cách chính xác cấu trúc của các thiazoliđin-4-on và bis-thiazoliđin-4-on thì phổ 1H-NMR là phương pháp hữu hiệu nhất, chúng tôi tiến hành đo phổ 1H-NMR của một số thiazoliđin-4-on và bis-thiazoliđin-4-on tổng hợp được. - Kết quả cho thấy trên phổ xuất hiện đầy đủ các tín hiệu của các proton có mặt trong phân tử.. - H4 đặc trưng cho tín hiệu cộng hưởng từ của các proton trong vòng piriđin có độ dịch chuyển từ 7,25-8,496ppm.Trong đó các proton H1. - Chúng tôi đã tiến hành thử hoạt tính sinh học của các azometin tổng hợp được và thu được bảng kết quả như bảng 5.1 và bảng 5.2. - Bảng 5.1: Hoạt tính sinh học của các azometin (Bệnh viện 198) STT. - Bảng 5.2: Hoạt tính sinh học của các azometin (Viện vi sinh vật và công nghệ sinh học) STT. - KHẢO SÁT TÍNH ỨC CHẾ ĂN MÒN THÉP CT-3 CỦA CÁC AZOMETIN TRONG MÔI TRƯỜNG AXIT HCl 2M. - Qua đó, tính toán hiệu quả ức chế và mức độ bảo vệ của các azometin.. - Đã tiến hành khảo sát sự thay đổi khối lượng của các tấm thép CT3. - Nhìn chung khả năng ức chế ăn mòn của các azometin giảm theo sự giảm nồng độ. - Kết quả cho thấy các bis-azometin có khả năng ức chế ăn mòn kim loại cao hơn so với các azometin.. - Tổng hợp được 11 thiazoliđinon-4-on và 4 bis-thiazoliđin-4-on từ các azometin và bis-azometin tương ứng bằng phản ứng của azometin với axit thioglicolic. - [2] Phạm Thị Quý, Tổng hợp và khảo sát tính chất ức chế ăn mòn kim lọại của một số azometin dãy 5-amino-1,2-đimetylinđol, Luận văn thạc sĩ, 2004. - [13] Trần Thạch Văn, Đặng Như Tại, Nguyễn Văn Ngọc, Tổng hợp và đánh giá khả năng ức chế ăn mòn kim loại của 2`-amino-thiazolo . - [14] Trần Thạch Văn, Tổng hợp và chuyển hoá một số thiazoliđin-4-on