Tìm kiếm tài liệu miễn phí

Tổng hợp một số dẫn xuất Coumarin bằng phương pháp sử dụng lò vi sóng

Bài viết Tổng hợp một số dẫn xuất Coumarin bằng phương pháp sử dụng lò vi sóng trình bày một số dẫn xuất của coumarin có hoạt tính sinh học cao, như tác dụng chống co thắt, làm giãn nở động mạch vành, chống đông máu, chữa bệnh vẩy nến, kháng khuẩn, chống nấm, chống viêm,... Mời các bạn cùng tham khảo.



Đánh giá tài liệu

0 Bạn chưa đánh giá, hãy đánh giá cho tài liệu này


  • 5 - Rất hữu ích 0

  • 4 - Tốt 0

  • 3 - Trung bình 0

  • 2 - Tạm chấp nhận 0

  • 1 - Không hữu ích 0

Mô tả

Tạp chí KH Nông nghiệp Việt Nam 2016, tập 14, số 6: 907-912
www.vnua.edu.vn

Vietnam J. Agri. Sci. 2016, Vol. 14, No. 6: 907-912

MICROWAVE-ASSITED SYNTHESIS OF COUMARIN DERIVATIVES
Nguyen Thi Thanh Mai1*, Nguyen Thi Hong Hanh2
1

Faculty of Chemistry, Hanoi University of Industry
Faculty of Environment , Vietnam National University of Agriculture

2

Email*: mainguyen65hb@gmail.com
Received date: 17.02.2016

Accepted date: 08.05.2016
ABSTRACT

Some coumarin derivatives possess high biological activities, such as antispasmodic effects, dilating the
coronary arteries, anticoagulants, psoriasis treatment, and antibacterial, antifungal and anti-inflammatory activity.
Some derivatives also exert inhibitory effect on HIV. In this study, we performed a microwave- assisted solvent-free
synthesis of coumarins from using conjugate nucleophilic reactions with various amines and achieved 55-70%
efficiency. Th products synthesized exhibit antibacterial and antifungal activity.
Keywords: Coumarin, synthesis, antibacterial and antifungal activity.

Tổng hợp một số dẫn xuất coumarin bằng phương pháp sử dụng lò vi sóng
TÓM TẮT
Một số dẫn xuất của coumarin có hoạt tính sinh học cao, như tác dụng chống co thắt, làm giãn nở động mạch
vành, chống đông máu, chữa bệnh vẩy nến, kháng khuẩn, chống nấm, chống viêm,... một số có tác dụng ức chế
HIV.Trong nghiên cứu này chúng tôi thực hiện việc tổng hợp một số dẫn xuất coumarin theo phương pháp không
dung môi trong lò vi sóng bằng phản ứng cộng hợp nucleophin với các amin khác nhau, cho hiệu suất đạt từ 5570%. Các sản phẩm coumarin cũng đã được khảo sát hoạt tính sinh học, kết quả cho thấy các sản phẩm tổng hợp
được đều có tính kháng khuẩn, chống nấm cao.
Từ khóa: Coumarin, tổng hợp, kháng khuẩn, kháng nấm

1. INTRODUCTION
Coumarins are an important group of
organic compounds that are used as additives to
food and cosmetics. They have high biological,
antifungal and anti-inflammatory activities,
optical brightening agents and dispersed
fluorescence and laser dyes (Deniz et al. (2014),
Zaheer-ul-Haq et al. (2008)). The derivatives of
coumarin
usually
occur
as
secondary
metabolites present in seeds, roots and leaves of
many plant species. Their function is far from
clear, though suggestions include waste
products, plant growth regulators, fungistats
and bacteriostats (Deniz et al., 2014; Moussaoui

et al., 2007; Bayer et al., 1982; Mahesh et al.,
2016; Fatunsin, 2010). It is, therefore, of utmost
importance that the synthesis of coumarin and
its derivatives should be achieved by a simple
and effective method. Coumarins can be
synthesised by methods such as Claisen
rearrangement, Perkin reaction and Pechmann
reaction as well as Knoevenagel condensation.
It was recently shown that the Pechman
reaction could be quickly achieved using
microwave irradiation of the reagents in a
household microwave oven. For reasons of
economy and pollution, solvent-free methods
are of great interest in order to modernize
classical procedures making them cleaner, safer

907

Microwave-assited synthesis of coumarin derivatives

and easier to perform. These methodologies can
more over be improved to take advantage of
microwave activation as a beneficial alternative
to conventional heating under safe and efficient
conditions with large enhancements in yields
and saving in time.
In the present study, we report the
synthesis of coumarins using microwave oven
and the evaluation of their biological activity.

ethanol and filtered. The solid was washed with
cold ethanol and dried which gave satisfactory
yields. The products were recrystallized from
ethanol to give pure compounds (3a-c). These
products have melting point (Mp) 115-117ºC, IR
(KBr, cm-1): 1732.8 and 1670.1 (C=O), 1550.66
(C=C); 1210.3 (aryl ether, C-O-C)1HNMR
(DMSO-d6, , ppm): 2.58 (s, 3H, CH3), 8,07 (s,
1H, CH), 7.49-8,07 (aromatic proton)

2. MATERIALS AND METHODS

2.2.2. Synthesis of
general procedure

2.1. Materials
All reagents and solvents used were
obtained from the supplier (Merck, Germany).
The melting points of the products were
determined by open capillary method. The
FTIR-spectra were recorded on Magna 760 FTIR Spectrometer (NICOLET, USA) in the
mixture with KBr and using reflex-measured
method. 1H NMR and 13C NMR spectra were
recorded on a Avance DRX 500 Bruker,
Germany (500.13 MHz and 125,76 MHz,
respectively) spectrometer in DMSO-d6, and
the chemical shifts () are given in ppm relative
to the signal for TMS as internal standard. The
homogeneity of the compounds was determined
by thin layer chromatography (TLC) on silica
gel plate 60 F254 No. 5715 ((Merck, Germany)
using eluent benzene: acetone (9:1). The
migrated compounds were visualized by
dragendorff reagent. The physical data of all
these compounds are summarized in Table 1.
2.2.

General

procedures

for

the

preparation of compounds
2.2.1. Synthesis of 3-acetyl-6-substituted2H-chromen-2-one (3): general procedure
A mixture of 5-substituted salicylaldehyde
(1) (0.1 mol) and ethylacetoacetate (0.11 mol)
was taken in a conical flask, stirred and cooled.
To this mixture, 0,5 ml of piperidine was added
with shaking. The mixture was then
maintained at freezing temperature for 2 to 3 h,
and then a yellow coloured solid mass was
separated out. The lumps were broken in cold

908

compounds

(4a-4f):

3-Acetyl-6-substituted-2H-chromen-2-one
(3) (2.5mmol) and amines (2) (5 mmol) were
thoroughly mixed without solvent in an MW
tube and irradiated by using the MW program
as follows: power: 120 W; hold time: 3-5
minutes; and temperature: 100°C. After
completion of the reaction, the mixture was
treated with water (10 ml), and the precipitate
was washed with water (50 ml), then with
diisopropyl ethanol/toluene (30 mL) and dried to
yield pure chromenes (4a-f)
Synthesis 3-[(1-Naphthylimino) ethyl]- 2Hchromen-2-one (4a)
From compound (3a) and -aphthylamine
to form 3-[(1-Naphthylimino) ethyl]- 2Hchromen-2-one (4a). It has some characteristic:
IR (KBr, cm-1): 1750.15(C=O), 1656.55 (C=N),
1575 (C=C), 1203 (C-O-C). 1HNMR (DMSO-d6,
, ppm):8.6 (s, 1H, CH), 7.4-7.9 (m, 11H,
aromatic proton), 2.59 (s, 3H, CH3); 13C NMR
(DMSO-d6, , ppm): 30.0, 116.0, 118.1, 124.4,
124.8, 130.7, 134.4, 146.9, 154.4, 158.34, 195.0
Synthesis 3-[(Phenylimino)
chromen-2-one (4b)

ethyl]-

2H-

From compound (3a) and phenylamine to
form 3-[(Phenylimino) ethyl]- 2H-chromen-2one (4b). It has some characteristic: IR (KBr,
cm-1): 1740 (C=O), 1596 (C=N), 1475 (C=C),
1103 (C-O-C). ). 1H NMR (DMSO-d6, ,
ppm):8.5(s, 1H, CH), 7.6 - 7.9 (m, 9H, aromatic
proton), 2.54 (s, 3H, CH3). ).13C NMR (DMSO-d6,
, ppm): 159,1 (C=O); 175,6( C=N); 153,5 (C-O);
136,1 (C-N); 116,1-132,7 (aromatic carbons);
19,5 (CH3).

Nguyen Thi Thanh Mai, Nguyen Thi Hong Hanh

Synthesis 6- Chloro -3-[(phenylimino)
ethyl]- 2H-chromen-2-one (4c)

NMR (DMSO-d6, , ppm): 159,5 (C=O); 179,1(
C=N); 152,5 (C-O); 136,0 (C-N); 113,4-134,3
(aromatic carbons); 19,7 (CH3)

From compound (3b) with phenylamine to
form 6- Chloro -3-[(phenylimino) ethyl]- 2Hchromen-2-one (4c). It has some characteristic.
IR (KBr, cm-1): IR (KBr, cm-1): 1742 (C=O),
1675.02 (C=N), 1556 (C=C), 1201.(C-O-C). ). 1H
NMR (DMSO-d6, , ppm):8.21 (s, 1H, H4), 7.537.46 (m, 7H, aromatic proton), 2,52 (s, 3H, CH3).
13
C NMR (DMSO-d6, , ppm): 159,3 (C=O);
182,1( C=N); 151,5 (C-O); 136,2 (C-N); 113,4132,9 (aromatic carbons); 19,5 (CH3).

Synthesis 6- Bromo-3-[(  -naphthylimino))
ethyl]- 2H-chromen-2-one (4f):
From
compound
(3c)
with
naphthylamine. to form 6- Bromo-3-[(  naphthylimino)) ethyl]- 2H-chromen-2-one
(4f):. It has some characteristic IR (KBr, cm-1):
1734.52 (C=O), 1675.30 (C=N), 1545,59 (C=C),
1159.25 (C-O-C). 1HNMR (DMSO-d6, ,
ppm):8.61 (s, 1H, H4), 7.43-7.67 (m, 9H,
aromatic proton), 2.35 (s, 3H, CH3). 13C NMR
(DMSO-d6, , ppm): 159,6 (C=O); 189,5( C=N);
152,5 (C-O); 147,7 (C-N); 115,1-139,4 (aromatic
carbons); 19,7 (CH3)

Synthesis 6- chloro -3-[(  -naphthylimino))
ethyl]- 2H-chromen-2-one (4d)
From compound (3b) and  –naphthylamine
to form 6- chloro -3-[(  -naphthylimino))
ethyl]- 2H-chromen-2-one (4d). It has some
characteristic: IR (KBr, cm-1): 1742 (C=O), 1645
(C=N), 1553 (C=C), 1169 (C-O-C). 1H NMR
(DMSO-d6, , ppm):8.31 (s, 1H, H4), 7.43-7.88
(m, 9H, aromatic proton), 2.47 (s, 3H, CH3). 13C
NMR (DMSO-d6, , ppm): 159,3 (C=O); 182,1(
C=N); 151,5 (C-O); 136,2 (C-N); 113,4-132,9
(aromatic carbons); 19,5 (CH3).

3. RESULTS AND DISCUSSION
The derivatives of coumarins (4) could be
easily synthesized by the nucleophilic addition
of corresponding amine compounds (2) on 3acetyl-6-substituted-2H-chrome-2-one (3). We
performed this reaction by microwave- assisted
solvent-free method, for several minutes.
Reaction yields were quite high (55-70% ). All
coumarins obtained are soluble in common
organic solvents (such as ethanol, toluene,
benzene, DMF,…) but insoluble in water. Their
structure have been confirmed by spectroscopic
data (such as IR-, 1H-NMR- and 13C-NMRspectra). The proposed mechanism for the
formation of 4a-f:

Synthesis 6- Bromo -3-[(phenylimino)
ethyl]- 2H-chromen-2-one (4e)
From compound (3c) with phenylamine to
form 6- Bromo -3-[(phenylimino) ethyl]- 2Hchromen-2-one (4e). It has some characteristic
IR (KBr, cm-1): IR (KBr, cm-1): 1752 (C=O), 1663
(C=N), 1523,69 (C=C), 1211 (C-O-C). 1H NMR
(DMSO-d6, , ppm):8.22 (s, 1H, H4), 7.33-7.65
(m, 7H, aromatic proton), 2.52 (s, 3H, CH3). 13C

CH3

1

R

O

O

O

O

R

..
H2 N

CH3

1

2

R

-

O
+
H

O

CH3 COO
O

1

R

O

O
CH3

H

C

N

+

OH
..

1

2

R

R

H

CH3

H

C

N

OH2

O

-

O

R

2

+

O
CH3

1

R

C

N

2

R

Figure 1. The proposed mechanism for the formation of coumarins

909

Microwave-assited synthesis of coumarin derivatives

The IR spectra of coumarins 4a-f, the
stretching absorption band of C=O linkage was
observed at 1734-1752 cm-1. Absorption bands
at regions of 1543-1575 cm-1 and 1159-1210
cm-1 were characterized for stretching
vibration of C=C double bond and C-O-C
groups, respectively. In addition, absorption
band appeared at 1643-1675 indicating the
presence of C=N functional group in the
synthesized coumarins. 1H-NMR spectra
showed resonance signals which were specified
for protons H4 are in region =8,21-8,65 ppm
(singlet). Some resonance signals were in
region =7.435-7.962 ppm belonging to
aromatic protons. Protons in CH 3 had some
resonance peaks with chemical shifts from 2,49
ppm to 2,58 ppm (Figure 1). 13C-NMR spectra
showed four-parted regions. The magnetic
resonance signals of the carbonyl bonds C=O
appeared in the down-field regions at

195.02ppm. In addition, there were some
resonance peaks in up-field region at  29.92 39.99 ppm indicating the presence of methyl
groups and  146. 93-158.34 ppm belonging to
C=C aromatic carbon-13.
Compounds (4a-f) were screened for their
antibacterial and antifungal activities against
E. coli, S. aureus and Candida albicans by the
disc diffusion method (Table 2). Almost all
compounds 4 had remarkable biological activity
at 150g/ml concentration. Compounds (4a)
showed highest antibacterial and antifungal
activity. Coumarins (4a-c) have significant
biological
activities
against
S.
aureus
concentration of 100g/ml. Except compound 4d,
4f which exhibited no antifungal activity
against S. aureus. All coumarins 4 have no
biological activities against E. coli, S. aureus,
and C. albicans at 100 g/ml concentration.

Figure 2. 1H-NMR spectra of 3-[(-naphthylimino) ethyl]- 2H-chromen-2-one (4a)

Figure 3. Summary diagram for the synthesis of coumarins

910

Nguyen Thi Thanh Mai, Nguyen Thi Hong Hanh

Table 1. Physical parameters of compounds 4(a-f)
Compound R1R2Yield (%) Mt (oC)

4a -H

58 230-233

4b-H

55 218-221

4c-Cl

70 220-221

4d-Cl

55225-226

4e-Br

56224-225

4f -Br

67 233-235

Table 2. Response of various micro-organisms to substituted coumarins 4(a–f)
(Diameter of zone inhibition (mm))
E.coli

S.aureus

C.abicans

Entry
100g/ml

150g/ml

100g/ml

150g/ml

100g/ml

150g/ml

4a

-

17

15

18

35

40

4b

-

15

17

19

23

32

4c

-

16

13

15

27

32

4d

-

16

-

15

22

27

4e

-

-

-

17

19

22

4f

-

16

-

14

22

30

4. CONCLUSIONS
Six coumarin derivatives were synthesized
by microwave-assisted solvent-free method
from from 3-acetyl-6-substituted-2H-chromen2-one using conjugate nucleophilic reactions
with various amines with 55-70% efficiency.
The highest efficiency is 4c compounds. The
microwave-assisted solvent-free synthesis of
coumarins has many advantages: closed
reaction system, solvent free, no use of heat
sources, etc..... all these reduce evaporation and
dispersion of substances into the environment,
greatly reducing toxic effects on humans and
the environment. Currently, this method are

classified as green synthesis methods in
chemistry. The synthesized products have
antibacterial and antifungal activity.

REFERENCES
Deniz Yiđit, Yasemin Arslan Udum, Mustafa Güllü,
Levent Toppare (2014). Electrochemical and
spectroelectrochemical studies of poly(2,5-di-2,3dihydrothieno[3,4-b][1,4]dioxin-5-ylthienyl)
derivatives bearing azobenzene, coumarine and
fluorescein dyes: Effect of chromophore groups on
electrochromic
properties,
Electrochimica
Acta, 147(20): 669-677.
M. Mahesh, G. Bheemaraju, G. Manjunath, P. Venkata
Ramana (2016). Synthesis of new oxadiazole,

911

Tài liệu cùng danh mục Y học thường thức

Những điều kỳ diệu của trị liệu “ảo”

Placebo Placebo trong tiếng Latinh có nghĩa là "Tôi được yêu thích". Trong y học, đó là các công cụ thay thế hay chữa bệnh bằng tác động "ảo", tức là không hề chữa trị thực sự về lâm sàng đối với bệnh tật, nhưng lại được các bác sĩ kê đơn cho bệnh nhân dưới danh nghĩa thuốc hay trị liệu tương ứng. Nhưng tại sao chúng ta lại vẫn cần tới thứ sản phẩm thay thế đó, lịch sử xung quanh vấn đề này là câu chuyện khá thú vị. Thực tế cho thấy, tuy bề ngoài...


Tropical Neurology - part 10

Suy dinh dưỡng năng lượng protein kết quả trong sự tham gia rộng rãi của hệ thống thần kinh tạo ra các dấu hiệu và triệu chứng liên quan đến thần kinh trung ương, hệ thần kinh ngoại vi và cơ. Các triệu chứng Neuropshychological là dấu hiệu của hệ thần kinh trung ương tham gia trong PEM


Cách phòng bệnh bướu cổ

Bình thường, cơ thể con người thu nhận một số i-ốt vô cơ vào dinh dưỡng cho tuyến giáp trạng. Có một lý do nào đó tuyến giáp trạng không nhận được đầy đủ hàm lượng i-ốt nên đã tạo thành kích thích tố trạng dẫn đến hiện tượng sự bài tiết sẽ tụt giảm. Từ đó tuyến giáp trạng phải tăng thêm kích thước để sản xuất hormone, biến thành xưng to, gọi là bướu ở cổ. Để tránh được bệnh bướu cổ chúng ta nên: * Cho thêm iot vào muối * Sử dụng dầu iot liều cao: có thể...


Pediatric Infectious Diseases Revisited - part 1

Axel Schmidt Đại học Witten / Herdecke Khoa Y học Alfred-Herrhausen-Str. 50 58448 Witten Đức Stefan H.E. Kaufmann Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie Sở Miễn dịch học Schumannstrasse 21/22 10117 Berlin Đức Manfred H. Wolff Đại học Witten / Herdecke Khoa Khoa học Sinh học Stockumer Str. 10 58448 Witten Đức


Bệnh sốt xuất huyết

Trong thời gian gần đây, tại Việt Nam của chúng ta thường xảy ra những thiên tai như mưa lũ, lụt lội... Đặc biệt là vào những mùa mưa kéo dài từ tháng 7, tháng 8 cho đến tháng 10, thì những vùng đất như Đồng Bằng Sông Cửu Long, như miền Trung hoặc miền Tây của Việt Nam đều phải hứng chịu những trận mưa bão ngập lụt và xình lầy.


Các bệnh lý phổ biến liên quan đến bất thường NST

Tham khảo tài liệu 'các bệnh lý phổ biến liên quan đến bất thường nst', tài liệu phổ thông, sinh học phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả


Bài thuốc tắm trị mẩn ngứa

Bài thuốc tắm trị mẩn ngứa .Trong y học cổ truyền, tình trạng viêm da dị ứng, mẩn ngứa, mày đay thuộc phạm vi các chứng bệnh như huyết cam, dương phong, ẩn chẩn, thủy giới... Biện pháp trị liệu cũng hết sức phong phú như dùng thuốc sắc uống, xông, xoa, bôi, đắp, châm cứu, bấm huyệt.


Bệnh ung thư liên quan đến ăn uống?

Hai nhà dịch tễ học nổi tiếng người Anh - Doll và Peto trong danh tác “nguyên nhân của ung thư (UT)” xuất bản vào năm 1982 cho thấy: “Trong những ca tử vong do UT, có khoảng 35% liên quan đến bữa ăn và dinh dưỡng”. Nói khác đi, nếu thực hành dự phòng bằng bữa ăn đạt hiệu quả, có thể giúp bệnh UT giảm đi 1/3.


9 cách đơn giản cải thiện hệ miễn dịch

Hệ miễn dịch suy yếu là nguyên nhân gây ra nhiều bệnh, ốm vặt ảnh hưởng đến cuộc sống và công việc hằng ngày. Vậy làm thế nào để hệ miễn dịch luôn sẵn sàng “ứng chiến”. 1. Uống nhiều nước Cơ thể thiếu nước thường hay gây đau đầu và cảm giác khát nước. Cung cấp đủ nước giúp loại bỏ các độc tố và cặn bã ra khỏi cơ thế, tăng cường sức khoẻ và giúp da mịn màng hơn. 2. Uống nước chanh hoặc rượu táo Thông thường các loại vi rút và vi trùng phát triển...


Thuốc hay quanh nhà

Một cách kiềm chế cơn ho bằng liệu pháp tự nhiên trong nhà là sôcôla đen. Ngoài ra, để không bị tỉnh ngủ vì ho trong đêm, có thể dùng 2 thìa mật ong trước khi lên giường ngủ. Tỉnh dậy bạn bỗng thấy đau họng trong khi sắp có bài thuyết trình quan trọng, món salad hải sản làm cho bụng sôi lên hay tập sai động tác khiến cổ không cử động được, những tình huống đó ai cũng có thể trải qua. Dưới đây là những cách hóa giải các rắc rối đó một cách nhanh chóng,...


Tài liệu mới download

Bài tập Phrasal Verbs
  • 17/08/2017
  • 24.495
  • 996

Từ khóa được quan tâm

Có thể bạn quan tâm

MISCELLANEA ON ENCEPHALOPATHIES
  • 19/09/2012
  • 23.729
  • 313
Thiên ma trị đau đầu
  • 28/10/2011
  • 53.643
  • 168
Đúng, sai chuyện lão hóa da
  • 27/10/2011
  • 13.526
  • 946

Bộ sưu tập

Danh mục tài liệu