قسم الكيمياء يناقش اطروحة دكتوراه تحضر الازولات التي اساسها الفركتوز وتفحص فعاليتها الحياتية

Print Friendly, PDF & Email

ناقش قسم الكيمياء في كلية التربية للعلوم الصرفة (ابن الهيثم) اطروحة الدكتوراه الموسومة ( تحضير الازولات التي اساسها الفركتوز وفحص فعاليتها البايولوجيه ) للطالب (احمد عبيد جاسم ) التي انجزها باشراف التدريسي في القسم (أ.د. خالد فهد الجبوري).

يتضمن هذا البحث تحضير مشتقات جد يدة ل( بيتا -D- قركتوزسداسي الحلقه ) تحتوي حلقات غير متجانسة متنو عة ولغرض تحقيق هذا الهدف تم تحضير وتشخيص المركبات الآتية:

أولا يتضمن الجزء الأول تحضير وتشخيص مشتقات بيتا -D- قركتوزسداسي الحلقه تحتوي على حلقة الايزواوكسازول.المركبات [V]a-e ,[VI]a-e , [VII]a-e, [VIII]a-e , [IX]a-e  بأتباع الخطوات التالية : (مخطط 1)

أ- تحضير 3-(4- او 3- فنيل معوض)- 5- ] (5,4:3,2-ثنائي-O-ايزوبروبايلدين- بيتاD — فركتوبايرانوز -O- يل) مثيل-H1[ا يزواوكسازول. المركبات  [V]a-eهذه المركبات حضرت من تفاعل الكاين سكر مركب [IV] مع N- هيدروكسي -4- او 3- كلوريد البنزايميدويل المعوض [II]a-e  في ثنائي مثيل سلفوكسيد عن طريق تفاعل التحليق 3,1 ثنائي القطب باستخدام كبرتات النحاس المائيه CuSO4.5H2O كعامل مساعد .

ب- المركبات  [VI]a-e3-(4- او 3- فنيل معوض)- 5- ] (بيتا-D – فركتوبايرانوز -O- يل) مثيل-H1[ ا يزواوكسازول حضرت من خلال ازالة مجاميع ايزوبروبايلدين للمركبات [V]a-e بواسطة استخدام  مزيج من حامض الخليك المخفف والميثانول النقي تحت التصعيد.

ج- تحضير مركبات الاستر الجديده  [VII]a-e,  [VIII]a-e و e [IX]a- بواسطة تفاعل مجاميع الهيدروكسيل للمركبات  [VI]a-eمع مجموعه من كلوريدات الحامض المختلفه في مزيج من رباعي هيدروفيوران  (THF)وثنائي مثيل فورماميد (DMF) باستخدام ثلاثى اثيل امين (Et3N ) كعامل مساعد في درجة حراره (0-4)0C .

ثانيا اما الجزء الثاني فيتضمن تحضير وتشخيص مشتقات بيتا -D- قركتوزسداسي الحلقه تحتوي على حلقة 3,2,1- ترايازول.المركبات, [XIII]a-c , [XII], [XI] [XIV]a-c بأتباع الخطوات التالية : (مخطط 2)

أ- تحضير المر كب 1-((H1- بنزو[d] ايميدازول- 2- يل)مثيل)  – 4- ] (5,4:3,2-ثنائي-O-ايزوبروبايلدين- بيتاD — فركتوبايرانوز -O- يل) مثيل-H1[3,2,1- ترايازول. المركب [XI]

بواسطة تفاعل الكاين سكر مركب [IV] مع 2-(ازيدو مثيل) H1- بنزو[d] ايميدازول المركب [X] تحت التصعيدعند درجة حرارة (65-70)0C في ثنائي مثيل سلفوكسيد DMSO كمذيب بواسطة

استخدام طريقة CuAAC .

ب- تحضير  1-((H1- بنزو[d] ايميدازول- 2- يل)مثيل)  – 4- ] (- بيتاD — فركتوبايرانوز -O- يل) مثيل-H1[3,2,1- ترايازول. المركب [XII]  بواسطة تفاعل مركب [XI] مع  مزيج من حامض الخليك المخفف و الميثانول النقي تحت التصعيد.

ج- تحضيرسلسله من مركبات الاستر الجديده [XIII]a-c   بواسطة تفاعل مجاميع الهيدروكسيل للمركب  [XII]مع ثلاث انواع من كلوريد الحامض في مزيج من رباعي هيدروفيوران  (THF)وثنائي مثيل فورماميد (DMF) باستخدام ثلاثى اثيل امين (Et3N ) كعامل مساعد عند درجة حراره   (0-4)0C

د- تحضير مركبات الايثر الجديده [XIIV]a-c   بواسطة تفاعل مجاميع الهيدروكسيل للمركب  [XII]مع زياده من مجموعه مختلفه من بروميد الالكيل في الايثانول النقي واستخدام  هيدروكسيد البوتاسيوم KOH كعامل مساعد .

ثالثا الجزء الثالث يتضمن تحضير وتشخيص مجموعه جديده من مشتقات بيتا -D- قركتوزسداسي الحلقه تحتوي على حلقتي 3,2,1- ترايازول.المركبات [XV], [XVI], [XVII], [XVIII]a-c, [XIX]a-c بأتباع الخطوات التالية : (مخطط 3)

أ- تحضير 1-((1-(بروب-2-ين-1-يل)H1- – بنزو[d] ايميدازول- 2- يل)مثيل)  – 4- ] (5,4:3,2-ثنائي-O-ايزوبروبايلدين- بيتاD — فركتوبايرانوز -O- يل) مثيل-H1[3,2,1- ترايازول. المركب [XV] بواسطة تفاعل مركب [XI] مع بروميد البروبرجيل في سيانيد المثيل واستخدام  كاربونات البوتاسيوم  K2CO3 كعامل مساعد .

ب- تحضيرمركب ثنائي الترايازول [XVI]  1-((H1))-1))-1- بنزو[d] ايميدازول- 2- يل)مثيل) ترايازول – 4- يل) مثيل) -H1- بنزو[d] ايميدازول- 2- يل)مثيل) – 4- ] (5,4:3,2-ثنائي-O-ايزوبروبايلدين- بيتاD — فركتوبايرانوز -O- يل) مثيل-H1[3,2,1- ترايازول. باستخدام نفس طريقة CuAAC)).

ج- تحضير 1-((H1))-1))-1- بنزو[d] ايميدازول- 2- يل)مثيل) ترايازول – 4- يل) مثيل) -H1- بنزو[d] ايميدازول- 2- يل)مثيل) – 4- ] (- بيتاD — فركتوبايرانوز -O- يل) مثيل-H1[3,2,1- ترايازول.بواسطة استخدام نفس طريقة تفاعل ازالة مجموعة ايزوبروبايلدين

د- تحضير مشتقات استر جديده تحتوي على حلقتين من الترايازول مركبات[XVIII]a-c بواسطة نفس الطريقة المستخدمه في تحضير مركبات الاستر[XIII]a-c في فقرة ( الجزء الثاني ) .

ح- تحضير مشتقات ايثر جديده تحتوي على حلقتين من الترايازول مركبات[XIX]a-c  بواسطة نفس الطريقة المستخدمه في تحضير مركبات الايثر[XIV]a-c  في فقرة ( الجزء الثاني ) .

رابعا الجزء الرابع يتضمن تحضير وتشخيص سلسله جديده من مشتقات بيتا -D- قركتوزسداسي الحلقه تحتوي على حلقتي الترايازول و الايزواوكسازول معا  .المركبات [XX]a-e , [XXI]a-e , [XXII]a-e ,[XXIII]a-e ,[XXIV]a-e بأتباع الخطوات التالية : (مخطط 4)

أ- تحضير 5,4:3,2-ثنائي-O-ايزوبروبايلدين- بيتاD – فركتوبايرانوز التي تحتوي على حلقتي الترايازول و الايزواوكسازول معا . المركبات [XX]a-e باستخدام كبرتات النحاس المائيه CuSO4.5H2O كعامل مساعد عن طريق تفاعل التحليق 3,1 ثنائي القطب للمركب[XV] مع N- هيدروكسي -4- او 3- كلوريد البنزايميدويل المعوض [II]a-e تحت التصعيد.

ب- تحضير))-1))-13-(4- او 3- فنيل معوض)ايزواوكسازول- 5- يل) مثيل) -H1- بنزو[d] ايميدازول- 2- يل)مثيل) – 4- ] (- بيتاD — فركتوبايرانوز -O- يل) مثيل-H1[3,2,1- ترايازول[XXI]a-e بواسطة تفاعل مركب [XX] مع  مزيج من حامض الخليك المخفف و الميثانول النقي تحت التصعيد.

ج- تحضير مشتقات الاستر الجديده  التي تحتوي على حلقتي الترايازول و الايزواوكسازول معا. المركبات [XXII]a-e ,[XXIII]a-e ,[XXIV]a-e بواسطة تفاعل مجاميع الهيدروكسيل للمركبات[XXI]a-e مع مجموعه من كلوريدات الحامض المختلفه في مزيج من رباعي هيدروفيوران  (THF)وثنائي مثيل فورماميد (DMF) باستخدام ثلاثى اثيل امين (Et3N ) كعامل مساعد في درجة حراره (0-4)0C.

شخصت جميع المركبات المحضرة اعلاه بواسطة درجة الانصهارواطياف الاشعة تحت الحمراء وطيف الرنين النووي المغناطيسي 1HNMR 13C-NMR, وطيف الكتلة ( للبعض منها) .

درست الفعالية البيولوجية للمركبات المحضرة باستخدام ثلاث انوع من البكتريا Staphlocococs aureus gram (+) (+gram)Bacillus subtitis و (-gram)E.coli   ونوع واحد من الفطريات candida albicans.

بعض المركبات اعطت فعالية جيدة والبعض الاخر لم يعطي اي فعالية بيولوجية تجاه البكتريا والفطريات. هذا العمل لخص بالمخططات الاربعه التاليه (3,2,1 و 4).

figure 1
figure 2

figure 3

 

figure 4

 


Department of Chemistry discusses PhD. Dissertation on  Synthesis of D-fructose based azoles and screening their biological activity

The Department of chemistry in our college discussed PhD. Dissertation of student Ahmed Obaid Jasim on  Synthesis of D-fructose based azoles and screening their biological activity supervised by prof.Dr.Khalid Fahad Al-Juboory

Abstract

           The present work involves the synthesis of new beta-D-fructopyranose derivatives containing heterocyclic ring. These derivatives are divided into the following parts

The first part involves the  synthesis and characterization of new D- fructopyranose derivatives containing isoxazole ring (compounds [V]a-e ,[VI]a-e , [VII]a-e, [VIII]a-e and [ IX]a-e) using the following steps (Scheme1):

  1. Synthesis of 3-(4-or 3-substituted phenyl)-5-{(2,3,4,5-di-O-isopropylidene-beta-D-fructopyranose-O-yl)methyl}1H-isoxazole compounds [V]a-e by the reaction of Alkynyl sugar compound [IV] with N-hydroxy-4-or-3- substituted benzimidoyl chloride [II]a-e in DMSO via 1,3-dipolar cycloaddition reaction using CuSO4.5H2O as a catalyst.

  2. The compounds [VI]a-e 3-( 4- or 3-substituted phenyl)-5-{( beta-D-fructopyranos-O-yl)methyl}1H-isoxazole were synthesized through the deprotected for isopropylidene group of compounds [V]a-e by using mixture of diluted acetic acid and absolute methanol under reflux.

  3. Synthesis of new ester compounds [VII]a-e, [VIII]a-e, and [IX]a-e by reacting the hydroxyl groups of compounds [VI]a-e with different acid chloride in mixture of tetrahydrofuran (THF) and dimethylformamide (DMF) using triethylamine(Et3N ) as a catalyst at 0-40C.

The second part involves the synthesis and characterization of new D- fructopyranose derivatives containing 1,2,3-triazole ring compounds [XI], [XII],[XIII]a-c and [XIV]a-c by the following steps (Scheme2):

  1. Synthesis of 1-((1H-benzo[d]imidazol-2-yl)methyl)-4-{(2,3,4,5-di-O-isopropylidene-beta-D-fructopyranose-O-yl)methyl}1H-1,2,3-triazole compound [XI] by the reaction of Alkynyl sugar compound [IV] with 2-(azidomethyl)-1H-benzo[d]imidazole compound [X] and reflux at 65-700C in DMSO as a solvent using CuAAC protocol.

  2. Synthesis of 1-((1H-benzo[d]imidazol-2-yl)methyl)-4-{(beta-D-fructopyranose-O-yl)methyl}1H-1,2,3-triazole [XII] by reacting compound [XI] with mixture of diluted acetic acid and absolute methanol under reflux .

  3. Synthesis of new series of ester compounds [XIII]a-c by reacting hydroxyl groups of compound [XII] with three types of acid chloride in mixture of tetrahydrofuran THF and dimethylformamide DMF using triethylamine (Et3N) as a catalyst at 0-4 0C.

  4. Synthesis of new ether compounds [XIV]a-c by the reaction of hydroxyl groups of compound [XII] with excess of different alkyl bromide in absolute ethanol and potassium hydroxide KOH as a catalyst.

The third part involves the synthesis and characterization of new series of D- fructopyranose derivatives containing bis-triazole rings compounds [XV], [XVI], [XVII], [XVIII]a-c, and [XIX]a-c as follows( Scheme3):

  1. Synthesis of 1-((1-(prop-2-yn-1-yl)-1H-benzo[d]imidazol-2-yl) methyl )- 2,3,4,5-di-O-isopropylidene-beta-D-fructopyranose-O-yl)methyl } 1H-1,2,3-triazole [XV] by the reaction of compound [XI] with propargyl bromide in methyl cyanide MeCN and potassium carbonate  K2CO3 as a catalyst.

  2. Synthesis of bis-triazole compound [XVI] 1-((1-((1-((-1Hbenzo[d] imidazol-2-yl)methyl)triazol-4-yl)methyl)-1H-benzo[d]imidazol-2-yl) methyl)-4-{(2,3,4,5-di-O-isopropylidene-beta-D-fructopyranose-O-yl) methyl1H-1,2,3-triazole using the same method of CuAAC protocol.

  3. Synthesis of 1-((1-((1-((-1H benz[d] imidazol-2-yl)methyl)triazol-4-yl) methyl)-1H-benzo[d]imidazol-2-yl) methyl)-4-{(beta-D-fructopyranose -O-yl)methyl}1H-1,2,3-triazole [XVII] the same method reaction for deprotected of Isopropylidene group.

  4. Synthesis of new ester derivatives containing bis-triazole compounds [XVIII]a-c by the same method used for the synthesis of ester compounds [XIII]a-c in paragraph ( second part).

  5. Synthesis of new ether derivatives contains bis-triazole compounds [XIX]a-c by the same method used for the synthesis of ether compounds [XIV]a-c ( second part).

The fourth part involves the synthesis and characterization of new series of D- fructopyranose derivatives containing both triazole and isoxazole rings compounds [XX]a-e , [XXI]a-e [XXII]a-e ,[XXIII]a-e and[XXIV]a-e as follows (Scheme 4):

  1. Synthesis of 2,3,4,5-di-O-isopropylidene-beta-D-fructopyranose that contains both triazole and isoxazole rings compounds[XX]a-e using CuSO4.5H2O and sodium ascorbate as a catalysts via1,3-dipolar cycloaddition reaction of compound [XV] with N-hydroxy-4-or-3- substituted benzimidoyl chloride [II]a-e under reflux.

  2. Synthesis of 1-((1-((3-( 4- or 3-substituted phenyl)isoxazol-5-yl) methyl)-1H-benzo[d]imidazol-2-yl)methyl)-4-{ ( beta-D-fructopyranose -O-yl)methyl}1H-1,2,3-triazole [XXI]a-e using compounds[XX]a-e with  mixture of diluted acetic acid  and absolute methanol under reflux.

  3. Synthesis of ester derivatives containing both triazole and isoxazole rings compounds[XXII]a-e ,[XXIII]a-e and[XXIV]a-e by reacting hydroxyl groups of compounds [XXI]a-e with different acid chloride in mixture of tetrahydrofuran (THF) and dimethylformamide (DMF) using triethylamine (Et3N) as a catalyst at 0-40C.

The synthesized compounds were characterized by their melting points, and by their spectral data such as FTIR, and ¹HNMR,13C-NMR, Mass

spectroscopy (for some of the compounds).

All newly synthesized compounds were tested against antibacterial activity; Staphlocococs aureus gram (+), Bacillus subtitis gram (+) and E.coli  gram (-) bacteria and also on candida albicans fungal. Some compounds gave good biological activity  and others did not show any biological activities