Nghiên cứu tổng hợp các dẫn chất N’-(1-phenylethyliden) benzofuran-2-carbohydrazid

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số 3 * 2020 Nghiên cứu B - Khoa học Dược 17 NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP CÁC DẪN CHẤT N’-(1-PHENYLETHYLIDEN) BENZOFURAN-2-CARBOHYDRAZID Thái Minh Quân*, Nguyễn Đức Tri Thức*, Phạm Ngọc Tuấn Anh* TÓM TẮT Đặt vấn đề: Các nghiên cứu trước cho thấy dẫn chất acid carboxylic của 2-salicyloylbenzofuran sở hữu hoạt tính kháng MRSA với MIC = 32–1024 µg/mL, đặc biệt cho tác động hiệp đồng kháng MRSA khi phối hợp với gentamicin, ciprofloxacin (FICI = 0,375–1,0). Bên cạnh đó, dẫn chất hydrazid-hydrazon cũng thể hiện nhiều hoạt tính sinh học tiềm năng, đặc biệt kháng khuẩn, kháng lao, kháng nấm, kháng ký sinh trùng sốt rét. Trên cơ sở đó, dẫn chất N’-(1-phenylethyliden)benzofuran-2-carbohydrazid được nghiên cứu quy trình tổng hợp nhằm tạo tiền đề cho việc mở rộng tổng hợp và đánh giá hoạt tính kháng S. aureus trong các nghiên cứu tiếp theo. Đối tượng - phương pháp nghiên cứu: dẫn chất N’-(1-phenylethyliden)benzofuran-2-carbohydrazid được tổng hợp dựa trên phản ứng ngưng tụ giữa 5,7-dibromobenzofuran-2-carbohydrazid và dẫn chất acetophenon theo quy trình 4 bước. Các chất tổng hợp được tinh chế và xác định cấu trúc bằng phổ MS và 1H-NMR. Kết quả: Tổng hợp được 10 dẫn chất N’-(1-phenylethyliden)benzofuran-2-carbohydrazid với hiệu suất của mỗi bước 60 – 90%. Các sản phẩm tổng hợp cho kết quả phổ MS và 1H-NMR phù hợp với cấu trúc dự kiến. Kết quả phổ 1H-NMR có hiện tượng cho tín hiệu đôi của proton CONH chứng tỏ các dẫn chất 7a–h trong dung dịch DMSO-d6 tồn tại ở 2 cấu dạng anti-E (chính) và syn-E (phụ), trong khi 2 dẫn chất 7i và 7k chỉ ở dạng anti-E. Kết luận: 10 dẫn chất N’-(1-phenylethyliden)benzofuran-2-carbohydrazid đã được tổng hợp thành công theo quy trình 4 bước. Trong dung dịch DMSO-d6, các dẫn chất này tồn tại ở 2 kiểu cấu dạng anti-E và syn-E. Sự hình thành cũng như độ bền của liên kết hydro nội phân tử giữa nitơ C=N và proton 2’–OH làm tăng độ bền của cấu dạng anti-E. Những kết quả trên là tiền đề để tổng hợp thêm các dẫn chất benzofuran-2- carbohydrazid hướng tới đánh giá hoạt tính kháng S. aureus trong các nghiên cứu tiếp theo. Từ khóa: benzofuran-2-carbohydrazid, benzofuran, hydrazid, hydrazon, Staphylococcus aureus, MRSA ABSTRACT STUDY ON SYNTHESIS OF N’-(1-PHENYLETHYLIDENE) BENZOFURAN-2-CARBOHYDRAZIDES Thai Minh Quan, Nguyen Duc Tri Thuc, Pham Ngoc Tuan Anh * Ho Chi Minh City Journal of Medicine * Vol. 24 - No. 3 - 2020: 17 - 23 Introduction: Previous studies have shown that the carboxylic acid derivatives of 2- salicyloylbenzofuran possess anti-MRSA activity with MIC = 32–1024 µg/mL, especially for the synergistic effect against MRSA when combined with gentamicin, and ciprofloxacin (FICI = 0.375–1.0). In addition, hydrazide-hydrazone derivatives also exhibit many potential biological activities, especially antibacterial, antituberculosis, antifungal, and antimalarial effect. On that basis, the N'-(1-phenylethylidene)benzofuran- 2-carbohydrazides were studied for the synthetic process to pave the way for further synthesis of benzofuran- 2-carbohydrazide derivatives towards the evaluation of anti-S. aureus activity in subsequent studies. Method: N’-(1-phenylethylidene)benzofuran-2-carbohydrazides were synthesized by the condensation reaction between 5,7-dibromobenzofuran-2-carbohydrazide and acetophenone derivatives via a 4-step process. The synthesized compounds were characterized by using MS and 1H-NMR spectral techniques. Results: 10 derivatives of N’-(1-phenylethylidene)benzofuran-2-carbohydrazide were successfully *Khoa Dược, Đại học Y Dược Thành phố Hồ Chí Minh **Tác giả liên lạc: TS. Phạm Ngọc Tuấn Anh ĐT: 0909704 081 Email: pnta@ump.edu.vn Nghiên cứu Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số 3 * 2020 B - Khoa học Dược 18 synthesized via a 4-step process with the yield of steps ranging 60 – 90%. The structures of synthesized products that characterized by MS and 1H-NMR spectra, are consistent with the target compounds. 1H-NMR spectral data of hydrazide-hydrazone 7a–h have unambiguously revealed the presence of duplicated signals of proton CONH as a mixture of two conformers anti-E (major) and syn-E (minor) in DMSO-d6 solution whereas product 7i and 7k only exit in anti-E form. Conclusion: In this study, 10 derivatives of N’-(1-phenylethylidene)benzofuran-2-carbohydrazide were successfully synthesized via a 4-step process. In DMSO-d6 solution, these derivatives exit in two conformers anti-E (major) and syn-E (minor). It was concluded that the formation as well as the strength of intramolecular hydrogen bond (IMHB) between the nitrogen atom of the imino group and the proton of the 2-hydroxy group enhanced the stabilization of the anti-E conformer. The results of this study will be a premise for further synthesis of benzofuran-2-carbohydrazide derivatives towards the evaluation of anti-S. aureus activity in subsequent studies. Keywords: benzofuran-2-carbohydrazide, benzofuran, hydrazide, hydrazone, Staphylococcus aureus, MRSA ĐẶT VẤN ĐỀ Staphylococcus aureus kháng methicillin (MRSA) là tác nhân chính gây các bệnh nhiễm khuẩn nguy hiểm trên da, mô mềm, xương, đường hô hấp và máu(1). Việc nhiễm vi khuẩn này hiện là vấn đề nghiêm trọng trên lâm sàng với tỉ lệ mắc cũng như tử vong cao(1). Do đó việc kiểm soát, điều trị, cũng như tìm kiếm thuốc kháng sinh mới kháng MRSA được xác định là nhiệm vụ cấp bách của hệ thống y tế trên toàn thế giới(1). Các nghiên cứu trước cho thấy dẫn chất acid carboxylic của 2-salicyloylbenzofuran sở hữu hoạt tính kháng MRSA với MIC = 32 - 1024 µg/mL(2), đặc biệt cho tác động hiệp đồng kháng MRSA khi phối hợp với gentamicin, ciprofloxacin (FICI = 0,375 - 1,0)(3). Bên cạnh đó, dẫn chất hydrazid-hydrazon cũng thể hiện nhiều hoạt tính sinh học tiềm năng, đặc biệt kháng khuẩn, kháng lao, kháng nấm, kháng ký sinh trùng sốt rét(4). Trên cơ sở đó, dẫn chất N’-(1-phenylethyliden)benzofuran-2-carbohydrazid được nghiên cứu quy trình tổng hợp nhằm tạo tiền đề cho việc mở rộng tổng hợp và đánh giá hoạt tính kháng S. aureus trong các nghiên cứu tiếp theo. ĐỐI TƯỢNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các dẫn chất N’-(1-phenylethyliden)benzofuran-2- carbohydrazid (7a-k). Phương pháp tổng hợp hóa học Các dẫn chất N’-(1-phenylethyliden) benzofuran-2-carbohydrazid (7a-k) được tổng hợp từ dẫn chất acetophenon (6a-k) ngưng tụ với 5,7-dibromobenzofuran-2-carbohydrazid (5)(5,6) theo Hình 1. Hình 1. Tổng hợp dẫn chất N’-(1-phenylethyliden)benzofuran-2-carbohydrazid (7a-k) Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số 3 * 2020 Nghiên cứu B - Khoa học Dược 19 Tổng hợp 3,5-dibromosalicylaldehyd (2) Cho từ từ N-bromosuccinimid (NBS) (2,12 g, 11,94 mmol) vào bình cầu 1 cổ 100 mL đã có sẵn 5-bromosalicylaldehyd (1) (2,00 g, 9,95 mmol) và amoni acetat (0,08 g, 1 mmol) trong acetonitril (30 mL). Khuấy hỗn hợp phản ứng ở nhiệt độ 50 0C trong 1 giờ. Sau đó, thêm 10 ml nước vào hỗn hợp phản ứng để kết thúc phản ứng. Chiết bằng dicloromethan (DCM) và rửa lại với nước (10 mL x 3 lần). Tách riêng phần dung môi hữu cơ, làm khan bằng Na2SO4 và bốc hơi dung môi bằng máy cô quay áp suất giảm thu được sản phẩm thô. Phân tán sản phẩm thô trong nước đá, lọc, sấy sản phẩm trong tủ sấy chân không(5). Tổng hợp ethyl 5,7-dibromobenzofuran-2- carboxylat (4) Cho 3,5-dibromosalicylaldehyd (2) (0,28 g, 1 mmol) và ethyl cloroacetat (3) (0,24 g, 2 mmol) vào bình cầu 2 cổ 100 mL. Hòa tan hỗn hợp trong dimethylacetamid (DMAc) (2 mL) rồi thêm kali carbonat (0,27 g, 2 mmol) vào hỗn hợp phản ứng. Lắp sinh hàn, khuấy đều đun hồi lưu ở nhiệt độ 100 oC, theo dõi phản ứng bằng sắc ký lớp mỏng (SKLM) với hệ dung môi DCM-n-hexan (1:1). Sau đó, thêm 10 ml nước vào bình phản ứng để kết thúc phản ứng. Chiết bằng DCM (5 mL x 3 lần) và rửa lại với nước (10 mL x 2 lần). Tách riêng phần dung môi hữu cơ, làm khan bằng Na2SO4 và bốc hơi dung môi bằng máy cô quay áp suất giảm thu được dung dịch sánh màu vàng nâu. Tinh chế bằng sắc kí cột với hệ dung môi DCM-n-hexan (1:2)(6). Tổng hợp 5,7-dibromobenzofuran-2- carbohydrazid (5) Hòa tan ethyl 3,5-dibromobenzofuran-2- carboxylat (4) (1,00 g, 2,89 mmol) với ethanol (12 mL) trong bình cầu 1 cổ 100 mL. Sau đó cho hydrazin hydrat (0,14 g, 2,89 mmol) vào hỗn hợp phản ứng. Lắp sinh hàn, khuấy đều, đun hồi lưu ở nhiệt độ 70 - 80 oC trong 1,5 giờ. Thêm nước (20 mL) vào bình phản ứng để kết thúc phản ứng. Làm lạnh trong nước đá để sản phẩm kết tinh trong 30 phút. Lọc hỗn hợp phản ứng dưới áp suất giảm để lấy tủa. Rửa bằng ethanol (10 mL x 3 lần), sau đó rửa lại bằng 10 mL hỗn hợp DCM-n-hexan tỉ lệ 1:1. Sấy sản phẩm trong tủ sấy chân không(6). Tổng hợp dẫn chất N’-(1- phenylethyliden)benzofuran-2-carbohydrazid (7a-k) Lấy 5,7-dibromobenzofuran-2-carbohydrazid (5) (0,15 g, 0,45 mmol) và dẫn chất acetophenon (6a-k) (0,45 mmol) cho vào bình cầu 2 cổ 100 mL. Tiếp tục thêm ethanol (5 mL) và acid acetic băng (2 giọt) vào hỗn hợp phản ứng. Lắp sinh hàn, khuấy hỗn hợp phản ứng ở nhiệt độ 80 oC Theo dõi phản ứng bằng sắc kí lớp mỏng với hệ dung môi DCM-MeOH (100:1). Khi phản ứng kết thúc, thêm nước (20 mL) vào bình phản ứng để kết thúc phản ứng. Làm lạnh trong nước đá để sản phẩm kết tinh trong 30 phút. Lọc hỗn hợp phản ứng dưới áp suất giảm để lấy tủa. Rửa tủa bằng ethanol (5 mL x 2 lần) và hỗn hợp dung môi DCM-n-hexan (1:3) (5 mL x 2 lần). Sấy sản phẩm trong tủ sấy chân không để thu được sản phẩm tinh khiết(6). Phương pháp xác định cấu trúc sản phẩm Các sản phẩm tổng hợp được kiểm tra độ tinh khiết bằng SKLM trên bản mỏng silica gel 60 F254 (Merck 60F 254, Darmstadt, Đức), đo nhiệt độ nóng chảy bằng máy Gallenkamp (Sanyo Gallenkamp, Southborough, Anh). Cấu trúc sản phẩm được xác định bằng phổ khối (MS) trên máy Shimadzu LCMS-IT-TOF (Shimadzu Scientific Instruments, Kyoto, Nhật) và phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (1H-NMR) trên máy Bruker Avance 500 MHz (Bruker Corporation, Billerica, MA, USA). Các từ viết tắt được sử dụng trong biện giải phổ 1H-NMR: singlet (s), broad singlet (brs), doublet (d), broad doublet (brd), apparent doublet (app d), triplet (t), apparent triplet (app t), doublet of doublets (dd), multiplet (m), broad multiplet (brm). Nghiên cứu Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số 3 * 2020 B - Khoa học Dược 20 KẾT QUẢ Tổng hợp 3,5-dibromosalicylaldehyd (2) Phản ứng tổng hợp 3,5- dibromosalicylaldehyd diễn ra trong 60 phút. Kết quả thu được 2,4 g sản phẩm, hiệu suất 86%. Tính chất của sản phẩm Chất rắn màu vàng sậm, tan tốt trong DCM, ethyl acetat, không tan trong n-hexan, petroleum ether (PE). Nhiệt độ nóng chảy: 75 - 80 oC. SKLM: Rf = 0,47 (hexan - DCM (2:1)); 0,61 (PE - EtOH (3:1)). Sản phẩm đều phù hợp với chất chuẩn về cảm quan, nhiệt độ nóng chảy (79 - 81 oC) và SKLM. Tổng hợp ethyl 5,7-dibromobenzofuran-2- carboxylat (4) Phản ứng tổng hợp ethyl 5,7- dibromobenzofuran-2-carboxylat (4) diễn ra trong 5 giờ. Kết quả sau khi tinh chế bằng sắc kí cột thu được 0,21 g sản phẩm tinh khiết, hiệu suất 60%. Tính chất của sản phẩm Chất rắn màu trắng, tan tốt trong DCM, ethyl acetat, không tan trong n-hexan, PE. MP: 110 - 113 oC. SKLM: Rf = 0,4 (hexan - DCM (2:1)); 0,6 (n-hexan–EtOAc (4:1)). Kết quả phổ MS và 1H-NMR Nhiệt độ nóng chảy (ESI) m/z: 370,8798 [M+Na]+, tính toán 370,8717 (C11H8Br2O3Na). 1H- NMR (500 MHz, CDCl3) δ (ppm): 7,76 (d, 1H, J = 1,5 Hz, H-4); 7,74 (d, 1H, J = 1,5 Hz, H-6); 7,50 (s, 1H, H-3); 4,46 (q, 2H, J = 7,0 Hz, CH2); 1,43 (t, 3H, J = 7,0 Hz, CH3). Tổng hợp 5,7-dibromobenzofuran-2- carbohydrazid (5) Phản ứng tổng hợp dẫn chất 5 diễn ra trong thời gian 2 giờ. Thu được 0,85 g sản phẩm, hiệu suất 86%. Tính chất của sản phẩm Chất rắn màu trắng, tan tốt trong dimethylsulfoxid (DMSO), kém tan trong DCM, ethyl acetat, methanol, không tan trong n-hexan, PE. MP: 255–258 oC. SKLM: Rf = 0,4 (PE–CHCl3–aceton (3,5:3,5:1)); 0,4 (n-hexan– EtOAc (4:1)). Kết quả phổ MS và 1H-NMR: MS (ESI) m/z 332,8685 [M-H]–, tính toán 332,8697 (C9H5Br2N2O2). 1H-NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 10,14 (s, 1H, NH); 8,03 (d, 1H, J = 2,0 Hz, H-4); 7,89 (d, 1H, J = 1,5 Hz, H-6); 7,58 (s, 1H, H-3); 4,63 (s, 2H, NH2). Tổng hợp dẫn chất N’-(1- phenylethyliden)benzofuran-2-carbohydrazid (7a-k) Các sản phẩm 7a-k thu được ở dạng chất rắn kết tinh, màu trắng đến vàng nhạt, dễ tan trong DMSO, tan được trong DCM, ethyl acetat, không tan trong n-hexan, PE. Kết quả tổng hợp được trình bày trong Bảng 1. Bảng 1. Kết quả tổng hợp N’-(1-phenylethyliden)benzofuran-2-carbohydrazid (7a-k) Sản phẩm R Thời gian phản ứng (giờ) Hiệu suất (%) Nhiệt độ nóng chảy (oC) SKLM Rf (hệ dung môi)a 7a H 31 76 184–188 0,45 (A); 0,6 (C); 0,34 (D) 7b 4’–Br 18 68 243–245 0,58 (A); 0,28 (B); 0,68 (C) 7c 3’–CH3 32 75 175–177 0,55 (A) ; 0,66 (C); 0,40 (D) 7d 2’–Cl 32 74 170–173 0,43 (A); 0,37 (B); 0,69 (C) 7e 2’–Br 30 60 165–168 0,50 (A); 0,47 (B); 0,68 (C) 7f 3’–Br 27 88 220–224 0,58 (A); 0,32 (B); 0,65 (C) 7g 3’–OCH3 38 78 190–193 0,40 (A); 0,40 (C); 0,20 (D) 7h 4’–OCH3 73 90 179–182 0,3 (A); 0,15 (B); 0,60 (C) 7i 2’–OH; 5’–CH3 33 75 180–182 0,50 (A); 0,51 (C); 0,45 (D) 7k 2’–OH; 5’–Br 90 65 275–278 0,7 (A); 0,48 (C); 0,50 (D) aHệ dung môi: A = DCM–MeOH (100:1); B = PE–EtOAc (3:1); C = PE–CHCl3–aceton (3,5:3,5:1); D = DCM Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số 3 * 2020 Nghiên cứu B - Khoa học Dược 21 Kết quả phổ MS và 1H-NMR Sản phẩm 7a MS (ESI) m/z: 436,9254 [M+H]+, tính toán 436,9323 (C17H13Br2N2O2); 434,9068 [M-H]–, tính toán 434,9167 (C17H11Br2N2O2). 1H-NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 11,01 (brs) và 11,02 (brs) (1H, NH); 8,12 (s, 1H, H-4); 7,95 (d, 1H, J = 2,0 Hz, H-6); 7,88 (m, 3H, H-3, H-2’, H-6’); 7,46 (m, 3H, H-3’, H-4’, H-5’); 2,50 (s, 3H, CH3). Sản phẩm 7b MS (ESI) m/z: 514,8666 [M+H]+, tính toán 514,8428 (C17H12Br3N2O2); 512,8107 [M-H]–, tính toán 512,8272 (C17H10Br3N2O2). 1H-NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 11,30 (brs) và 11,05 (brs) (1H, NH); 8,12 (brs, 1H, H-4); 7,94 (d, 1H, J = 1,5 Hz, H-6); 7,87 (brs, 1H, H-3); 7,81 (brd, 2H, J = 7,0 Hz, H-2’, H-6’); 7,65 (d, 2H, J = 8,5 Hz, H-3’, H-5’); 2,39 (s, 3H, CH3). Sản phẩm 7c MS (ESI) m/z: 450,9376 [M+H]+, tính toán 450,9480 (C18H15Br2N2O2); 448,9158 [M-H]–, tính toán 448,9323 (C18H13Br2N2O2). Phổ 1H-NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 11,19 (brs) và 11,01 (brs) (1H, NH); 8,11 (brs, 1H, H-4); 7,94 (d, 1H, J = 1,5 Hz, H-6); 7,87 (s, 1H, H-3); 7,68–7,65 (brm, 2H, H-2’, H-6’); 7,34 (t, 1H, J = 8,0 Hz, H-5’); 7,27 (brd, 1H, J = 7,5 Hz, H-4’); 2,39 (brs, 3H, N=C– CH3); 2,37 (s, 3H, C=C-CH3). Sản phẩm 7d MS (ESI) m/z: 470,8812 [M+H]+, tính toán 470,8934 (C17H12Br2ClN2O2). 1H-NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 11,29 (brs) và 11,07 (brs) (1H, NH); 8,09 (s, 1H, H-4); 7,93 (s, 1H, H-6); 7,89 (brs, 1H, H-3); 7,54 (d, 1H, J = 7,5 Hz, H-6’); 7,48–7,42 (m, 3H, H-3’, H-4’, H-5’); 2,38 (s, 3H, CH3). Sản phẩm 7e MS (ESI) m/z: 514,8344 [M+H]+, tính toán 514,8428 (C17H12Br3N2O2); 512,8107 [M-H]–, tính toán 512,8272 (C17H10Br3N2O2). 1H-NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 11,29 (brs) và 11,07 (brs) (1H, NH); 8,10 (s, 1H, H-4); 7,94 (s, 1H, H- 6); 7,90 (brs, 1H, H-3); 7,71 (d, 1H, J = 8,0 Hz, H- 6’); 7,49–7,47 (m, 2H, H-3’, H-5’); 7,39–7,36 (m, 1H, H-4’); 2,37 (s, 3H, CH3). Sản phẩm 7f MS (ESI) m/z: 514,8431 [M+H]+, tính toán 514,8428 (C17H12Br3N2O2); 512,8214 [M-H]–, tính toán 512,8272 (C17H10Br3N2O2). 1H-NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 11,30 (brs) và 11,09 (brs) (1H, NH); 8,09 (d, 1H, J = 1,5 Hz, H-4); 8,01 (brs, 1H, H-2’); 7,93 (d, 1H, J = 1,5 Hz, H-6); 7,88 (brs, 1H, H-3); 7,85 (d, 1H, J = 8,0 Hz, H-6’); 7,64 (d, 1H, J = 8,0 Hz, H-4’) 7,42 (app t, 1H, J = 8,0 Hz, H-5’); 2,39 (s, 3H, CH3). Sản phẩm 7g MS (ESI) m/z: 466,9345 [M+H]+, tính toán 466,9429 (C18H15Br2N2O3); 464,9224 [M-H]–, tính toán 464,9272 (C18H13Br2N2O3). 1H-NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 11,25 (brs) và 11,05 (brs) (1H, NH); 8,11 (d, 1H, J = 1,0 Hz, H-4); 7,94 (d, 1H, J = 1,5 Hz, H-6); 7,88 (s, 1H, H-3); 7,43–7,37 (m, 3H, H-2’, H-5’, H-6’); 7,04 (brd, 1H, J = 7,0 Hz, H-4’); 3,82 (s, 3H, OCH3); 2,40 (s, 3H, CH3). Sản phẩm 7h MS (ESI) m/z: 466,9326 [M+H]+, tính toán 466,9429 (C18H15Br2N2O3); 464,9141 [M-H]–, tính toán 464,9272 (C18H13Br2N2O3). 1H-NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 11,15 (brs) và 10,97 (brs) (1H, NH); 8,11 (brs, 1H, H-4); 7,94 (d, 1H, J = 1,5 Hz, H-6); 7,85 (s, 1H, H-3); 7,83 (brs, 2H, H- 2’, H-6’); 7,02–6,99 (app d, 2H, J = 9,0 Hz, H-3’, H- 5'); 3,81 (s, 3H, OCH3); 2,36 (s, 3H, CH3). Sản phẩm 7i MS (ESI) m/z: 462,9285 [M-H]–, tính toán 462,9293 (C17H13Br2N2O3). Phổ 1H-NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 12,78 (s, 1H, OH); 11,58 (s, 1H, NH); 8,13 (d, 1H, J = 1,0 Hz, H-4); 7,97 (d, 1H, J = 2,0 Hz, H-6); 7,95 (s, 1H, H-3); 7,46 (s, 1H, H-6’); 7,14 (d, 1H, J = 7,5 Hz, H-4’); 6,82 (d, 1H, J = 8,5 Hz, H-3’); 2,50 (s, 3H, N=C–CH3); 2,28 (s, 3H, C=C-CH3). Nghiên cứu Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số 3 * 2020 B - Khoa học Dược 22 Sản phẩm 7k MS (ESI) m/z: 528,8039 [M-H]–, tính toán 528,8221 (C17H10Br3N2O3). 1H-NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 13,11 (s, 1H, OH); 11,69 (s, 1H, NH); 8,12 (d, 1H, J = 1,0 Hz, H-4); 7,98 (s, 1H, H-3), 7,95 (d, 1H, J = 1,5 Hz, H-6); 7,75 (s, 1H, H- 6’); 7,46 (dd, 1H, J = 8,5 Hz; 2,0 Hz, H-4’); 6,90 (d, 1H, J = 8,0 Hz, H-3’); 2,50 (s, 3H, CH3). BÀN LUẬN Hình 2. Cấu trúc và tín hiệu phổ 1H-NMR (500 MHz, DMSO-d6) của sản phẩm 7h và 7k Phản ứng tổng hợp 3,5-dibromosalicylaldehyd (2) diễn ra trong 1-2 giờ với hiệu suất 86%. Sản phẩm thu được dạng rắn, màu vàng sậm phù hợp với chất chuẩn về cảm quan, nhiệt độ nóng chảy và SKLM. Phản ứng tổng hợp ethyl 5,7-dibromobenzofuran-2-carboxylat (4) diễn ra trong 5 giờ, tinh chế bằng sắc kí cột thu được sản phẩm dạng rắn, màu trắng với hiệu suất 60%. Phổ MS (ESI) cho píc ion giả phân tử tại m/z 370,8798 [M+Na]+ phù hợp với giá trị theo tính toán 370,8717 (C11H8Br2O3Na). Kết quả phổ 1H-NMR phù hợp với cấu trúc dự đoán, trong đó tại δ 7,50 ppm ghi nhận được tín hiệu đỉnh đơn tương ứng với H-3 chứng tỏ có sự đóng vòng benzofuran. Theo dõi phản ứng bằng SKLM, giai đoạn phản ứng tạo ether giữa nguyên liệu 2 và 3 xảy ra hoàn toàn trong khoảng 1 giờ, tuy nhiên giai đoạn đóng vòng benzofuran diễn ra chậm và không hoàn toàn. Do phản ứng tiến hành ở nhiệt độ cao (100 oC) trong thời gian dài nên sinh nhiều sản phẩm phụ gây khó khăn trong việc tinh chế. Phản ứng tổng hợp 5,7-dibromobenzofuran-2-carbohydrazid (5) diễn ra nhanh (2 giờ) cho sản phẩm có màu trắng, dạng tủa bông mịn với hiệu suất 86%. Phổ MS (ESI) cho píc ion âm tại m/z 332,8685 [M-H]– phù hợp với giá trị theo tính toán 332,8697 (C9H5Br2N2O2). Kết quả phổ 1H-NMR cho các tín hiệu đỉnh đơn tại δ 10,14 ppm và 4,63 ppm tương ứng với proton của hydrazid CONHNH2-. Dựa trên phản ứng ngưng tụ giữa 5,7- dibromobenzofuran-2-carbohydrazid (5) và dẫn chất acetophenon (6a-k) với xúc tác acid acetic băng, các sản phẩm N’-(1-phenylethyliden) benzofuran-2-carbohydrazid (7a-k) đã được tổng hợp thành công với hiệu suất sau khi tinh chế là 60 - 90%. Theo dõi phản ứng bằng SKLM đến khi hết nguyên liệu cho thấy phản ứng xảy Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số 3 * 2020 Nghiên cứu B - Khoa học Dược 23 ra rất chậm (18 - 90 giờ) và cần có xúc tác acid acetic băng. Sản phẩm 7a-k có cấu trúc hydrazid-hydrazon nên có thể tồn tại 4 đồng phân-cấu dạng do cặp đồng phân E/Z ở liên kết imin CH=N và cặp cấu dạng syn/anti ở liên kết amid CO-NH tổ hợp tạo thành. Tuy nhiên, trong trường hợp hydrazon tạo thành từ sự ngưng tụ giữa hydrazid với các dẫn chất benzaldehyd/acetophenon thì liên kết CH=N chỉ tồn tại dạng đồng phân E (bền hơn) ở cả trạng thái rắn và dung dịch(7,8). Kết quả phổ 1H-NMR cho thấy trừ sản phẩm 7k và 7i chỉ ở dạng anti-E (100%), các sản phẩm còn lại 7a-h đều có tín hiệu đôi của proton amid CONH và một số proton khác như H-3, H-4, H-2’, H-6’, chứng tỏ các sản phẩm này tồn tại ở 2 cấu dạng anti-E (~70%) và syn-E (30%) trong dung môi đo phổ DMSO-d6. Sản phẩm 7k và 7i chỉ tồn tại duy nhất ở cấu dạng anti-E là do trong cấu trúc có nhóm thế 2’-OH tạo nên liên kết hydro nội phân tử với N imin làm ngăn cản sự quay quanh trục của liên kết amid CO–NH. Ngoài ra, nhóm CH3 trên carbon imin C=N đẩy điện tử giúp tăng mật độ điện tử trên N imin làm tăng độ bền liên kết hydro nội phân tử (Hình 2). Các kết quả này phù hợp với tài liệu tham khảo(8). Phổ MS (ESI) của các sản phẩm 7a-k cho các pic giá trị m/z tương ứng với các mảnh ion âm [M-H]– hay các mảnh ion dương [M+Na]+ phù hợp với tính toán. KẾT LUẬN 10 dẫn chất N’-(1-phenylethyliden) benzofuran-2-carbohydrazid (7a-k) đã được tổng hợp thành công theo quy trình 4 bước. Trong dung dịch DMSO-d6, các dẫn chất này tồn tại ở 2 kiểu cấu dạng anti-E và syn-E. Sự hình thành cũng như độ bền của liên kết hydro nội phân tử giữa nitơ C=N và proton 2’-OH làm tăng độ bền của cấu dạng anti-E. Những kết quả trên là tiền đề để tổng hợp thêm các dẫn chất benzofuran-2-carbohydrazid hướng tới đánh giá hoạt tính kháng S. aureus trong các nghiên cứu tiếp theo. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. World Health Organization (2014). Antimicrobial resistance: global report on surveillance. World Health Organization, Geneva, Switzerland. 2. Phan Thị Phương Thúy, Nguyễn Thị Thu Trang, Nguyễn Thị Hồng Nhung, Lê Nguyễn Bảo Khánh, Vũ Thanh Thảo, Trần Cát Đông, Phạm Ngọc Tuấn Anh (2017). Synthesis and bioactivity evaluation of novel 2-salicyloylbenzofurans as antibacterial agents. Molecules, 22(5):687. 3. Vũ Thanh Thảo, Trần Cát Đông, Phạm Ngọc Tuấn Anh (2019). Khảo sát tác động kháng Staphylococcus aureus của phối hợp dẫn chất acid carboxylic của 2-salicyloylbenzofuran và một số kháng sinh. Y học Thành phố Hồ Chí Minh, 23(2):83-88. 4. Popiolek L (2017). Hydrazide–hydrazones as potential antimicrobial agents: overview of the literature since 2010. Medicinal Chemistry Research, 26(2):287–301. 5. Das B, Venkateswarlu K, Majhi A, Siddaiah V, Reddy RK (2007). A facile nuclear bromination of phenols and anilines using NBS in the presence of ammonium acetate as a catalyst. Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 267(1):30-33. 6. Baldisserotto A, Demurtas M, Lampronti I, Moi D, Balboni G, Vertuani S, Manfredini S, Onnis V (2018). Benzofuran hydrazones as potential scaffold in the development of multifunctional drugs: synthesis and evaluation of antioxidant, photoprotective and antiproliferative activity. European Journal of Medicinal Chemistry, 156:118–125. 7. Palla G, Predieri G, Domiano P (1986). Conformational behaviour and E/Z isomerization of N-acyl and N- aroylhydrazones. Tetrahedron, 42(13):3649–3654. 8. Kuodis Z, Rutavicius A, Matijoska A, Eicher-Lorka O (2007). Synthesis and isomerism of hydrazones of 2-(5-thioxo- 4,5-dihydro-1,3,4-thiadiazol-2-ylthio)acetohydrazide. Central European Journal of Chemistry, 5(4):996–1006. Ngày nhận bài báo: 14/02/2020 Ngày phản biện nhận xét bài báo: 24/04/2020 Ngày bài báo được đăng: 20/07/2020