Ministry of Higher Education
and Scientific Research
University of Kufa
College of Science
Synthesis, Identification and Study of the
Biological Activity of Some New Derivatives of
Meldrum’s Acid
A Thesis
Submitted to the Council of the College of Science University of Kufa in
Partial Fulfillment
of the Requirements for MSc. in Chemistry
By
Ahmed Hassoon Mageed
Supervised by
Asst. Prof. Dr. Naji Mousa Ali
1431 A. H.
2010 A. D.
ABSTRACT
This thesis is concerned with the synthesis of some derivatives of Meldrum's
acid (A1). Meldrum’s acid(A1) has been prepared via condensation of malonic
acid with acetone in acetic
anhydride. The compounds 5-benzylidene-
2,2-dimethyl-1,3-dioxane-4,6-dione
(A2,A3,A4,A5)
were
prepared
by
condensation of Meldrum’s acid with benzaldehyde derivative in toluene. The
compounds
2,2-dimethyl-5-(phenylazo)-1,3-dioxane-4,6-dione(A6,A7,A8,A9)
were prepared by the condensation of
Meldrum’s acid with diazonium salt
derivatives in ethanol , while another Compound (A10) was prepared by same
method but two mol of Meldrum’s acid. The compounds N-phenylmalonamic acid
(A11,A12) were prepared by the condensation of Meldrum's acid with aniline
derivative. Compound (A13) was prepared by the condensation
two mol of
Meldrum’s acid with one mol of p-phenylene diamine and compound (A14) was
prepared by condensation two mol of Meldrum's acid with one mol of o-Tolidine .
Compound (A15) was prepared by coupling of Meldrum's acid with 2-amino
pyrimidine. The compound (A16) prepared by the condensation
Meldrum's
acid
with
one
mol
of
two mol of
resorcinol
.
The compounds(A17,A18,A19,A20 and A21) were prepared by cyclizing the
compounds(A11,A12,A13,A14 and A16) respectively by using of polyphosphoric
acid (PPA).
The compounds (A22,A23 and A24) were prepared via the condensation of three
different carbon components of Meldrum's acid , benzaldehyde derivatives and
indole in CH3CN .
The spectral were used (FT-I.R, 1H-NMR ) and CHN analysis to support the
structures of the products , while the suggested mechanisms were investigated
depending on the spectral identification.
Finally, the biological activity of
some final products (A2,A9,A11,A17,
A20,A21,A22,A23) has been tested through its effect on one type of bacteria and
the results were compared with some standard antibiotics such as tetracycline
ciprofloxacin and cefoxitin..etc .
The following scheme explains steps of reaction for the prepared compounds:
NH
O
O
R
O
O
(A22,A23 and A24 ) 5-((1H-Indol-3-yl)(phenyl) methyl)
-2,2-dimethyl-1,3-dioxane-4,6-dione
OH
OH
N
N
OH
Indole , C H 3C N ,
HO
(A20)8,8'-dimethyl-6,6'-biquinoline-2,2',4,4'tetraol
6h
,
O
HO
20 h, 3 0 o C
HO
14 PPA
0o
C
O
O
O
N
O
PPA
6h
R
O
H
,
H2N
,
OH
Et
NH 2
N
H
9h
,85
O
OH
oC
oC
N
H
HO
4h ,140 oC
u
t ol
O
in
rid
e
p
pi
e
,re
,85 o C
EtO H, 9h
OH
5 h,90 o C
O
OCH3
H2N
O
O
(A1) Meldrum's acid
disti l W ate r,
H
C
e,
en
O
EtOH, 9h ,85 oC
(A12 ) 3-(2,3-dimethylphenylamino)-3oxopropanoic acid
R
O
h
e3
lf ux
O
(0
-5) o
C
O
OC H3
PPA
OCH3
N
H
HO
4h ,140 oC
(A11) 3-(4-methoxyphenylamino)-3oxopropanoicacid
OH
O
OH
O
O
NH2
(A18) 7,8-dimethyl
quinoline-2,4-diol
N
H
HO
C
(A13) 3 ,3'-(1,4-phen ylen ebis(a za ned iyl))b is(3-o xoprop an oic acid)
85
OH
O
O
o
0
NH2
,
9h
N
,14
O
O
PPA
(A19) pyrido[2,3-g]quinoline-2,4,6,8-tetraol
H
C
H2 N
OH
OH
OH
N
N
OH
HO
H
H
(A14) 3,3'-(3,3'-dimethylbiphenyl-4,4'-diyl)bis(azanediyl)bis(3-oxopropanoic acid)
Et
O
N
, Et
ha
HO
N
(A17) 6-methoxy
quinoline-2,4-diol
R
no
l
,N
aO
H
N2C l
O
O
HO
O
O
OH
O
O
O
(A16) 3,3'-(1,3-phenylenebis(oxy))bis(3-oxopropanoic acid)
R
(A2,A3,A4 and A5) 5-Benzylidene
- 2,2-dimethyl-1,3-dioxane-4,6-dione
O
N
O
R
P PA
16h , 120 o C
O
N
O
(A6,A7,A8 and A9) 2,2-dimethyl
-5-(phenylazo)-1,3-dioxane-4,6-dione
OH
OH
O
O
O
(A21) 4,5-dihydroxypyrano[2,3-g]chromene-2,7-dione
‫اﳋﻼﺻﺔ‬
‫يتضمن البحث تحضير بع‪H‬ض مش‪H‬تقات ح‪H‬امض الميل‪H‬درم )‪ .(A1‬ح‪H‬امض الميل‪H‬درم حض‪H‬ر ع‪H‬ن طري‪H‬ق‬
‫تكاثف حامض المالونك واألسيتون في انھيدريد حامض الخليك مع كمية قليله من ح‪H‬امض الكبريتي‪H‬ك المرك‪H‬ز‪.‬‬
‫مركبات )‪ (A5,A4,A3,A2‬حضرت عن طريق تكاثف حامض الميلدرم ومشتق البنزالديھيد في التل‪H‬وين م‪H‬ع كمي‪H‬ه‬
‫قليل‪HH‬ة م‪HH‬ن البايبري‪HH‬دين ‪ ,‬كم‪HH‬ا ت‪HH‬م تحض‪HH‬ير مركب‪HH‬ات )‪ (A9,A8,A7,A6‬بواس‪HH‬طة تك‪HH‬اثف ح‪HH‬امض الميل‪HH‬درم ومش‪HH‬تقات‬
‫أمالح الديازونيوم في االيثانول بوجود ھيدروكسيد الصوديوم كذاك تم تحض‪H‬ير مرك‪H‬ب )‪ (A10‬ب‪H‬نفس الطريق‪H‬ة‬
‫لكن باستخدام ‪2‬مول من حامض الميلدرم‪ .‬تم تحضير مركبات )‪ (A12 ,A11‬عن طريق تكاثف حامض الميلدرم‬
‫مع مشتق االنيلين في االيثانول‪ .‬مركب)‪ (A13‬حضر بواسطة تكاثف ‪2‬مول من حامض الميلدرم مع مول واحد‬
‫م‪H‬ن ب‪HH‬ارا فنيل‪HH‬ين داي ام‪HH‬ين ف‪HH‬ي االيث‪H‬انول وأيض‪HH‬ا مرك‪HH‬ب )‪ (A14‬حض‪HH‬ر ع‪HH‬ن طري‪H‬ق تك‪HH‬اثف ‪2‬م‪HH‬ول م‪HH‬ن ح‪HH‬امض‬
‫الميلدرم مع مول واحد من اورثو‪-‬توليدين في االيثانول‪ .‬مركب)‪ (A15‬تم تحضيره عن طري‪H‬ق تك‪H‬اثف ح‪H‬امض‬
‫الميلدرم مع ‪-2‬امينو بايريميدين في االيثانول‪.‬كما تم تحضير مركب)‪ (A16‬بواس‪H‬طة تك‪H‬اثف‪2‬م‪H‬ول م‪H‬ن ح‪H‬امض‬
‫الميلدرم مع مول واحد من الريسورس‪H‬ينول ‪.‬ت‪H‬م تحض‪H‬ير المركب‪H‬ات)‪ (A21,A20,A19,A18,A17‬ع‪H‬ن طري‪H‬ق الغل‪H‬ق‬
‫الحلقي للمركبات المحضرة)‪ (A16,A14,A13,A12, A11‬على التوالي بوجود حامض الب‪H‬ولي فس‪H‬فوريك‪ .‬أيض‪H‬ا ت‪H‬م‬
‫تحضير المركبات )‪ ( A24, A23, A22‬بواسطة تكاثف حامض الميلدرم ومشتق البنزالديھيد واالندول في م‪H‬ذيب‬
‫اسيتونايتريل بوجود كمية قليلة من البرولين‪.‬‬
‫لقد استخدمت الطرائق الطيفية )‪ ( 1H-NMR, FT-I.R‬وتحليل العناصر الدقيق‪ C.H.N.‬للتحقق من تراكي‪H‬ب‬
‫النواتج ‪ ،‬كما نوقشت الميكانيكيات المقترح‪H‬ة للتف‪H‬اعالت اعتم‪H‬ادا عل‪H‬ى تش‪H‬خيص المركب‪H‬ات الناتج‪H‬ة ‪ .‬وأخي‪H‬را ‪،‬‬
‫وق‪H‬د أُجري‪H‬ت دراس‪H‬ة أولي‪H‬ة للفعالي‪H‬ة البيولوجي‪H‬ة ل‪H‬بعض المركب‪H‬ات الناتج‪H‬ة )‪(A2,A9,A11,A17, A20,A21,A22,A23‬‬
‫وذلك من خالل تأثيرھا على نوع واحد من البكتريا وموازنة النتائج مع بعض المضادات الحيوية القياسية مثل‬
‫تتراسايكلين والسبروفلوكساسين وسفوكسيتن ‪..‬الخ‪.‬‬
‫المخطط اآلتي يوضح سير التفاعالت والمركبات المحضرة‪:‬‬
NH
O
O
R
O
O
(A22,A23 and A24 ) 5-((1H-Indol-3-yl)(phenyl) methyl)
-2,2-dimethyl-1,3-dioxane-4,6-dione
OH
OH
N
20 h, 3 0 o C
HO
N
OH
In do le , C H 3C N ,
HO
(A20)8,8'-dimethyl-6,6'-biquinoline-2,2',4,4'tetraol
6h
,
O
HO
1 4 PPA
0o
C
O
O
O
N
O
PPA
6h
R
O
H
,
H2N
H
O
Et
NH 2
N
H
,
9h
5
,8
OH
oC
oC
O
NH2
N
H
HO
4h ,140 oC
EtOH, 9h ,85
R
u
t ol
O
e,
en
rid
ip pe
in e
,re
EtOH, 9h ,85 o C
C
h
e3
lf ux
OH
O
(0
-5) o
C
O
OCH3
PPA
OCH3
N
H
HO
4h ,140 oC
(A11) 3-(4-methoxyphenylamino)-3oxopropanoicacid
OH
O
OH
O
OCH3
H2N
o
5 h,90 o C
O
O
disti l W a te r,
H
C
O
O
O
(A1) Me ldrum's acid
(A12 ) 3-(2,3-dimethylphenylamino)-3oxopropa noic acid
(A18) 7,8-dimethyl
quinoline-2,4-diol
N
H
HO
O
(A13) 3 ,3'-(1,4-phenylenebis(a za nediyl))bis(3-o xopropanoic acid)
85
OH
O
O
NH2
,
9h
N
oC
0
,14
O
O
PPA
(A19) pyrido[2,3-g]quinoline-2,4,6,8-tetraol
H
C
H2 N
OH
OH
OH
N
N
OH
HO
H
H
(A14) 3,3'-(3,3'-dimethylbiphenyl-4,4'-diyl)bis (azanediyl)bis(3-oxopropanoic acid)
Et
O
N
, Et
ha
no
l,
HO
N
(A17) 6-methoxy
quinoline-2,4-diol
R
Na
OH
N2Cl
O
O
HO
O
O
OH
O
O
O
(A16) 3,3'-(1,3-phenylenebis(oxy))bis(3-oxopropanoic acid)
R
(A2,A3,A4 and A5) 5-Benzylidene
- 2,2-dimethyl-1,3-dioxane-4,6-dione
O
N
O
R
P PA
16h , 120 o C
O
N
O
(A6,A7,A8 and A9) 2,2-dimethyl
-5-(phenylazo)-1,3-dioxane-4,6-dione
OH
OH
O
O
O
(A21) 4,5-dihydroxypyrano[2,3-g]chromene-2,7-dione
‫جمھورية العراق‬
‫وزارة التعليم العالي والبحث العلمي‬
‫جامعة الكوفة – كلية العلوم‬
‫قسم الكيمياء‬
‫ﲣﻠﻴﻖ ﻭﺗﺸﺨﻴﺺ ﻭﺩﺭﺍﺳﺔ ﺍﻟﻔﻌﺎﻟﻴﺔ ﺍﳊﻴﻮﻳﺔ ﻟﺒﻌﺾ‬
‫ﻣﺸﺘﻘﺎﺕ ﺣﺎﻣﺾ ﺍﳌﻴﻠﺪﺭﻡ ﺍﳉﺪﻳﺪﺓ‬
‫رسالة مقدمة الى‬
‫ﻣﺠﻠﺲ ﻛﻠﻴﺔ اﻟﻌﻠﻮم – ﺟﺎﻣﻌﺔ اﻟﻜﻮﻓﺔ‬
‫وﻫﻲ ﺟﺰء ﻣﻦ ﻣﺘﻄﻠﺒﺎت ﻧﻴﻞ درﺟﺔ اﻟﻤﺎﺟﺴﺘﻴﺮ‬
‫ﻓﻲ ﻋﻠﻮم اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء‬
‫ﺗﻘﺪﻡ ﺑﻬﺎ‬
‫ﺍﲪﺪ ﺣﺴﻮﻥ ﳎﻴﺪ ﺣﺴﲔ‬
‫بأشراف‬
‫ﺃ‪.‬ﻡ‪.‬ﺩ‪ .‬ﻧﺎﺟﻲ ﻣﻮﺳﻰ ﻋﻠﻲ‬