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

IhcoeduAuthor posts

Avatar for ihcoedu

كلية التربية للعلوم الصرفة (ابن الهيثم) College of Education for Pure Science (Ibn Al-Haitham)

Comments are disabled.