การสังเคราะห์สารประกอบไพราซีนจากกลูโคซามีนเพื่อใช้สำหรับเป็นตัวเร่งปฏิกริยาทางเคมี

อุมารัตน์ อุมา; พรรณชนก เวชรัตน์

dc.contributor.advisor	ภานุวัฒน์ ผดุงรส
dc.contributor.author	อุมารัตน์ อุมา
dc.contributor.author	พรรณชนก เวชรัตน์
dc.contributor.other	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์
dc.date.accessioned	2020-06-17T04:49:46Z
dc.date.available	2020-06-17T04:49:46Z
dc.date.issued	2557
dc.identifier.uri	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/66427
dc.description	โครงงานเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตรปริญญาวิทยาศาสตรบัณฑิต ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ปีการศึกษา 2557	en_US
dc.description.abstract	กลูโคซามีนเป็นคาร์โบไฮเดรตที่สามารถสังเคราะห์ได้จากการย่อยสลายไคตินที่มีในเปลือกกุ้ง ซึ่งในประเทศไทยมี เปลือกกุ้งเหลือทิ้งเป็นจำนวนมาก ดังนั้นการนำกลูโคซามีนมาผ่านกระบวนการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างให้เกิดประโยชน์ ทางเคมีจะเป็นการเพิ่มมูลค่าแก่เปลือกกุ้งเหลือทิ้งดังกล่าว งานวิจัยก่อนหน้านี้พบว่ากลูโคซามีนสามารถเกิดปฏิกิริยาการ ควบแน่นโดยมี phenylboronic acid เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาให้ผลิตภัณฑ์เป็นดีออกซีฟรุกโตซาซีนซึ่งเป็นอนุพันธ์ของ ไพราซีนได้ โดยปฏิกิริยาสามารถเกิดได้ที่อุณหภูมิห้องและใช้สภาวะที่ไม่รุนแรง ในงานวิจัยนี้คณะผู้วิจัยได้สังเคราะห์และ พัฒนาวิธีการทำบริสุทธิ์ของดีออกซีฟรุกโตซาซีนในปริมาณสูง (large scale synthesis) โดยสามารถสังเคราะห์ดีออกซี ฟรุกโตซาซีนบริสุทธิ์ได้ถึง 15 กรัม นอกจากนี้ยังสามารถนำตัวเร่งปฏิกิริยา phenylboronic acid กลับมาใช้ซ้ำได้อย่าง น้อย 7 ครั้ง จากนั้นจึงสังเคราะห์อนุพันธ์ของดีออกซีฟรุกโตซาซีนที่ได้ให้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาอินทรีย์ (organocatalyst) โดยการปกป้องหมู่ไฮดรอกซีของดีออกซีฟรุกโตซาซีนด้วยหมู่อะเซตโตไนด์ (acetonide) และหมู่เบนซิล (benzyl) ได้ ผลิตภัณฑ์คือ 2-((S)-2-(benzyloxy)-2-((R)-2,2-dimethyl-1,3-dioxolan-4-yl)ethyl)-5-((4S,4'R,5R)-2,2,2',2'- tetramethyl-[4,4'-bi(1,3-dioxolan)]-5-yl)pyrazine คิดเป็น 3 %yield จากปฏิกิริยาทั้งสิ้น 3 ขั้นตอน จากนั้น คณะผู้วิจัยจึงศึกษาความสามารถในการเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเอซิลเลชันด้วยอนุพันธ์ดีออกซีฟรุกโตซาซีนที่ได้ โดยมี propionic anhydride เป็น acylating agent ใช้เทคนิค 1H NMR spectroscopy ติดตามการเกิดสารประกอบเชิงซ้อน ระหว่างอนุพันธ์ดีออกซีฟรุกโตซาซีนและ propionic anhydride อย่างไรก็ตามผลการศึกษาในเบื้องต้น พบการเกิด สารประกอบเชิงซ้อนระหว่างอนุพันธ์ดีออกซีฟรุกโตซาซีนและ propionic anhydride อย่างอ่อน ซึ่งอาจมีสาเหตุมาจาก หลายปัจจัยเช่น ความว่องไวต่อปฏิกิริยาของ acylating agent ชนิดของหมู่ปกป้องซึ่งส่งผลต่อความว่องไวต่อปฏิกิริยา ของอนุพันธ์ ดีออกซีฟรุกโตซาซีน ระยะเวลาและอุณหภูมิในการทดลอง ดังนั้นคณะผู้วิจัยจะต้องศึกษาสภาวะที่เหมาะสม ต่อไปในอนาคตเพื่อพัฒนาอนุพันธ์ดีออกซีฟรุกโตซาซีนให้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาอินทรีย์	en_US
dc.description.abstractalternative	Glucosamine is carbohydrate derived from hydrolysis of chitin. Chitin is one of the most abundance oligosaccharide mainly found in shrimp and crustacean skeleton. Seafood industry in Thailand produces large amount of waste from shrimp skeleton, thus a utilization of this waste by chemical processes will be beneficial for a whole industry. Glucosamine undergoes a selfcondensation catalyzed by phenylboronic acid to provide deoxyfructosazine in good yield. However, due to its high polarity, large scale synthesis of deoxyfructosazine is challenging because of difficulty in purification. Herein, we report a practical procedure for large scale synthesis of deoxyfructosazine catalyzed by phenylboronic acid. The deoxyfructosazine is successfully produced up to 15 grams and phenylboronic catalyst is also reused for at least 7 times. Protecting group manipulation of deoxyfructosazine is then developed in order to apply this pyrazine derivative as an organocatalyst for selective acylation. Acetonide protection and benzylation provide the desired deoxyfructosazine derivertive 2-((S)-2-(benzyloxy)-2-((R)-2,2-dimethyl-1,3-dioxolan-4-yl)ethyl)-5-((4S,4'R,5R)-2,2,2',2'- tetramethyl-[4,4'-bi(1,3-dioxolan)]-5-yl)pyrazine in 3 %yield over 3 steps. Complexation between deoxyfructosazine derivative and propionic anhydride is investigated by 1H NMR spectroscopy. However, the preliminary result shows that there is a weak complex formation between deoxyfructosazine derivative and propionic anhydride. Thus there are many factors that could be applied to improve the complexation such as reactivity of acylating agent, protecting groups on deoxyfructosazine, reaction time and temperature. Further study will be pursued in order to achieve organocatalyst from deoxyfructosazine.	en_US
dc.language.iso	th	en_US
dc.publisher	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	en_US
dc.rights	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	en_US
dc.title	การสังเคราะห์สารประกอบไพราซีนจากกลูโคซามีนเพื่อใช้สำหรับเป็นตัวเร่งปฏิกริยาทางเคมี	en_US
dc.title.alternative	Synthesis of pyrazine derivatives from glucosamine and their application as organocatalysts	en_US
dc.type	Senior Project	en_US
dc.email.advisor	Panuwat.P@Chula.ac.th