NGHIÊN CỨU THỰC HIỆN PHẢN ỨNG TỔNG HỢP QUINAZOLIONE ĐƯỢC XÚC TÁC BỞI VẬT LIỆU MOFS

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

NGHIÊN CỨU THỰC HIỆN PHẢN ỨNG TỔNG HỢP
QUINAZOLIONE ĐƯỢC XÚC TÁC BỞI VẬT LIỆU
MOFS

Tháng 7/2018

1


NỘI DUNG CHÍNH
1

TỔNG QUAN

2

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

3

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

4

KẾT LUẬN

22

Chương 1: Tổng quan
Xúc tác dị thể

Hoạt tính khơng
cao

Khó thu hồi,
tái sử dụng
Độ chọn lọc
khơng cao
Khó tinh chế
sản phẩm

Xúc tác đồng thể
33


Chương 1: Tổng quan
Vật liệu MOFs (Metal-organic frameworks )
Vật liệu khung hữu cơ-kim loại
(MOFs) được tạo thành từ các
cầu nối hữu cơ và các tâm kim
loại

Tính chất của MOFs:
- Độ xốp lớn, cấu trúc lỗ xốp cao,
ổn định, vững chắc
- Có thể thay đổi thay đổi kích

thước lỗ xốp
- Diện tích bề mặt lớn rất lớn
(MOFs-210 lên đến 6000 m2/g)
Li H.et al, Nature 402 (1999) 276, Experimental and theoretical adsorption stucdies in tuneable organicinorganic materials. The University of Edinburgh Institate for materials and process, USA, 2009

44


Chương 1: Tổng quan
So sánh bề mặt riêng của MOFs với
những vật liệu vô cơ truyền thống

Hiroyasu Furukawa et al., Science, 2013, vol. 341, p. 972-987

55


Chương 1: Tổng quan
Ứng dụng của vật liệu MOFs
Lưu trữ, phân
tách khí

Vật liệu
huỳnh
quang, cảm
biến

Chất mang
thuốc

Xúc tác

Quang xúc tác

Burrows, A.D., Dalton Trans. 2008, p. 6788 - 6795.
Ryan J. Kupplera, D.J.T., Qian-Rong Fang, Coordination Chemistry Reviews, 2009.
Jian-Rong Li, R.J.K., Hong-Cai Zhou, Chem. Soc. Rev. 2009, vol.38, p.1477–1504.
Nathan J. Hinks, A.C.M., sMicroporous and Mesoporous Materials, 2010, vol. 129, p.330-334.
Shilun Qiu, G.Z., Coordination Chemistry Reviews, 2009.

66


Chương 1: Tổng quan
Ứng dụng của hợp chất Quinazolione
Chất chống ung thư

Chống cholinesterase

Các hoạt động ức chế
Chống oxy hóa
J. Med. Chem., 2016, vol. 59(10), p. 5011-21
RSC Adv., 2016, vol. 6(50), p. 44435-44455.
Bioorg. Med. Chem. Lett., 2015, vol. 25(5), p. 1072-7.
Green Chem., 2009, vol. 11(11).
A pl. Microbiol. Biotechnol., 2016, vol. 100(18): p. 7799-814

Hóa chất nơng nghiệp

Thuốc chống co giật

Thuốc trị đái tháo đường

Chất kháng khuẩn

77


Chương 1: Tổng quan
Một vài phản ứng tổng hợp Quinazolinone

Liang, D., Y. He, and Q. Zhu, Org. Lett., 2014, vol.16(10), p.2748-51.
J.Sun, Q.Tan, W.Yang, B.Liu and B.Xu, Adv. Synth. Catal., 2014, vol 356, p. 388 – 394.
Nam T.S.Phan. Et al, RSC Advances, 2018, vol. 8, p. 20314–20318

88


Chương 2: Nội dung nghiên cứu
1

2

Tổng hợp và xác định
cấu trúc của các vật
liệu MOFs

Đánh giá hoạt tính của
các vật liệu MOFs
khác nhau cho phản
ứng tổng hợp

Quinazolione

3
Khảo sát ảnh hưởng của:
• Các điều kiện phản ứng
• Các loại xúc tác khác
nhau
• Khả năng thu hồi và tái sử
dụng của vật liệu

Phản ứng tổng hợp Quinazolinone

99


Chương 3: Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp tổng hợp và
phân tích cấu trúc vật liệu
MOFs
• Tổng hợp bằng phương
pháp nhiệt dung mơi

Khảo sát hoạt tính xúc tác
trên phản ứng ghép đơi
• Phân tích GC, GC-MS
• Phổ NMR

• Các tính chất hóa lý được
phân tích bằng các phương

pháp: FTIR, TGA, PXRD,
SEM, TEM, AAS, hấp thụ
N2 đẳng nhiệt.
10
10


Chương 4: Kết luận

 Vật liệu MOFs đang được sử dụng phổ biến như một xúc
tác dị thể hữu hiệu cho nhiều phản ứng tổng hợp hữu cơ
với hoạt tính và độ chọn lọc cao.
Đề tài được hy vọng sẽ góp phần chứng minh tiềm năng
xúc tác của nhóm vật liệu này và đề xuất thêm những
phương pháp mới để tổng hợp các hợp chất hữu cơ có giá
trị.

11
11


CẢM ƠN QUÝ THẦY/CÔ
ĐÃ CHÚ Ý THEO DÕI!

12
12


Vật liệu MOFs
Ưu điểm:

- MOFs gồm cation kim loại với nhóm chức hữu cơ
- Mật độ tâm xúc tác cao
- Cấu trúc tinh thể cao
- Kích thước lỗ xốp có khả năng thay đổi
- Có thể dễ dàng thay đổi kim loại hoặc cầu nối hữu cơ
- Nhiều dạng hình học khác nhau, đường kính lỗ xốp phân bố
rộng, từ vi xốp đến lỗ xốp trung bình
Nhược điểm:
- Tính bền nhiệt
- Kém bền với các acid, base

Tranchemontagne D. J. et al, Chem.Sov.Re., 38(2009) 1257.

13
13


Phương pháp tổng hợp vật liệu MOFs:
• Phương pháp nhiệt dung môi hay thủy nhiệt: là các phản ứng thực hiện
trong nước hay các dung môi hữu cơ. Khi H2O là dung mơi thì gọi là
phương pháp thủy nhiệt. Phương pháp này cần có điều kiện thuận lợi là
dung mơi phải bảo hịa để hình thành tinh thể và làm bay hơi dung môi
bằng cách tăng nhiệt độ, làm lạnh hỗn hợp tinh thể sẽ xuất hiện.
• Phương pháp vi sóng: đây là phương pháp ít dùng, nhưng tốc độ nhanh.
• Phương pháp siêu âm

Chanda D., Tanay K., Bishnu P. B., Arijit M., and Rahut B. (2014), Crystalline metal- organic frameworks (MOFs): synthesis, structure and
function, Acta Crystallographica, 370, pp. 3 -10.

14

14


Quinazolinone is a heterocyclic chemical compound, a quinazoline with a
keto group. There are two structural isomers , 2-quinazolinone and 4quinazolinone, with the 4-isomer being the more common.

2-Quinazolinone

4-Quinazolinone

15
15


Bước đầu đã tiến hành thăm dò các phản ứng và lần đầu đưa ra được quy
trình tổng hợp quinazolinone từ hai tác chất 1-(2-aminophenyl)ethan -1-one
và (E)-N-methylacrylimidoyl bromide, trình bày trong sơ đồ 3.1. Phương
pháp này sử dụng xúc tác đồng thể CuI với hàm lượng 20%, trong điều
kiện cung cấp khí O2, ở nhiệt độ 120oC, tiến hành trong 12h.

16
16