Tiểu luận Hóa học xanh: 12 nguyên tắc của hóa học xanh và ứng dụng hóa học xanh trong tổng hợp một số bazơ Schiff.

TIỂU LUẬN MƠN HỌC

HĨA HỌC XANH
Đề tài: 12 ngun tắc của hóa học xanh và ứng dụng hóa học
xanh trong tổng hợp một số bazơ Schiff.
Giáo viên hướng dẫn:
Học viên thực hiện:
Lớp:

Hà Nội, 2020


MỤC LỤC
1. 12 NGUN TẮC CỦA HĨA HỌC XANH........................................................2
2. VÍ DỤ VỀ SỬ DỤNG HÓA HỌC XANH: TỔNG HỢP MỘT SỐ BAZƠ
SHCIFF BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC XANH.......................................4
3. KẾT LUẬN.........................................................................................................13
4. TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................14

1


1.

12 NGUN TẮC CỦA HĨA HỌC XANH
Hóa học xanh liên quan đến việc thiết kế các quá trình và sản phẩm hóa học

trong đó việc sử dụng hoặc tạo ra các chất độc hại được loại trừ hoàn toàn hoặc giảm
đến mức thấp nhất. Sự phát triển bền vững là sự phát triển đáp ứng các nhu cầu cần
thiết của hiện tại nhưng không được gây ảnh hưởng xấu đến các nhu cầu của thế hệ
tương lai. Cốt lõi của khái niệm này chính là kim chỉ nam của mục đích cũng như các

ngun tắc của hóa học xanh [1].
12 nguyên tắc của hóa học xanh do Paul Ansasastas và John Warner đề xuất [1]
bao gồm:
-

Nguyên tắc 1: Phòng ngừa chất thải: hạn chế tối đa việc hình thành chất thải

độc hại trong một quy trình sẽ có hiệu quả đáng kể hơn so với việc nghiên cứu tìm ra
các giải pháp để xử lý lượng chất thải đã sinh ra.
-

Nguyên tắc 2: Tiết kiệm nguyên liệu: các quy trình tổng hợp phải được thiết

kế sao cho lượng nguyên liệu sử dụng phải được chuyển hóa đến mức tối đa thành
sản phẩm mong muốn.
-

Nguyên tắc 3: Sử dụng quá trình tổng hợp ít độc hại nhất: các q trình tổng

hợp phải được thiết kế sao cho các hóa chất hoặc được sử dụng hoặc được sinh ra
trong q trình đó phải ít hoặc khơng độc hại cho con người cũng như mơi trường
sống.
-

Ngun tắc 4: Thiết kế các hóa chất an tồn hơn: các sản phẩm hóa chất được

thiết kế sao cho đảm bảo được các tính năng cần thiết ở mức tốt nhất đồng thời độc
tính của chúng phải được hạn chế đến mức thấp nhất có thể được.
-

Nguyên tắc 5: Sử dụng dung môi và chất phụ trợ an toàn hơn: việc sử dụng

chất phụ trợ cho quá trình phản ứng như dung mơi, chất trợ phân riêng… phải được
hạn chế đến mức thấp nhất có thể. Khơng sử dụng chất phụ trợ khi không thực sự cần
thiết, trong trường hợp bắt buộc phải sử dụng thì chúng phải là những chất không độc
hại.
-

Nguyên tắc 6: Thiết kế quá trình để dạt hiệu quả năng lượng: năng lượng sử

dụng cho các q trình hóa học phải được giảm thiểu đến mức thấp nhất có thể, và
2


khi sử dụng năng lượng cần phải lưu ý tác động của nó đến các vấn đề kinh tế và mơi
trường. Các q trình hóa học nên được tiến hành ở nhiệt độ thường và áp suất
thường nếu có thể được để tiết kiệm năng lượng.
-

Nguyên tắc 7: Sử dụng nguyên liệu có khả năng tái tạo: khi có thể thực hiện

được cả mặt kỹ thuật lẫn kinh tế, nên sử dụng các nguyên vật liệu có thể tái tạo, tái sử
dụng thay vì sử dụng các ngun liệu có nguồn gốc từ dầu mỏ có nguy cơ cạn kiệt
dần.
-

Nguyên tắc 8: Hạn chế quá trình tạo dẫn xuất: các giai đoạn tạo dẫn xuất trong

các quá trình tổng hợp như giai đoạn bảo vệ nhóm chức, biến đổi tạm thời của các
q trình vật lý hay hóa học… phải được hạn chế sử dụng hoặc tránh sử dụng. Việc

sử dụng các giai đoạn này sẽ tiêu tốn thêm hóa chất, năng lượng và có thể tạo ra
nhiều chất thải độc hại.
-

Nguyên tắc 9: Sử dụng xúc tác: nên sử dụng xúc tác có độ chọn lọc cao. Sự có

mặt của xúc tác sẽ giảm lượng hóa chất sử dụng và nâng cao hiệu quả của q trình
hóa học một cách đáng kể.
-

Nguyên tắc 10: Thiết kế sản phẩm phân hủy được: các sản phẩm hóa học được

thiết kế sao cho sau khi sử dụng xong và thải ra môi trường, khơng tồn tại lâu dài
trong mơi trường, phải có khả năng tự phân hủy dễ dàng thành những hợp chất khơng
độc hại.
-

Ngun tắc 11: Phân tích sản phẩm ngay trong q trình: các phương pháp

phân tích lấy số liệu từ các q trình hóa học phải được phát triển và cải tiến để cho
phép thực hiện khả năng phân tích online, từ đó có thể giám sát và điều khiển quá
trình trực tiếp và hiệu quả hơn, hạn chế việc hình thành các hóa chất độc hại trong
q trình phân tích lấy số liệu bằng thực nghiệm.
-

Nguyên tắc 12: Hóa học an tồn và phịng ngừa tai nạn: bản chất và trạng thái

vật lý của hóa chất được sử dụng trong các q trình hóa học phải được lựa chọn sao
cho khả năng gây ra tai nạn như cháy nổ hay khả năng phóng thích ra mơi trường
phải được hạn chế đến mức thấp nhất có thể. Nguyên tắc này được lưu ý với những

hóa chất có độ hoạt động cũng như có độc tính cao.

3


Mười hai nguyên tắc do Paul Ansasastas và John Warner đề nghị đóng vai trị
quan trọng trong các hoạt động hóa học xanh. Tuy nhiên, các ngun tắc này cịn khá
dài dịng và khó nhớ. Samatha Tang, Richard Smith và Martyn Poliakoff đã đề nghị
12 nguyên tắc ngắn gọn của hóa học xanh dựa trên cơ sở các nguyên tắc của Paul
Ansasastas và John Warner [2]. Các nguyên tắc dạng rút gọn dễ nhớ, được phát biểu
với khẩu ngữ “PRODUCTIVELY”. Trật tự của các nguyên tắc được thay đổi so với
nguyên tắc của Paul Ansasastas và John Warner, một số nguyên tắc được kết hợp với
nhau. Tuy nhiên ý nghĩa của 12 nguyên tắc của hóa học xanh vẫn được bảo tồn, bao
gồm:
P – Prevent wastes: ngăn ngừa hình thành rác thải.
R – Renewable materials: sử dụng các vật liệu tái tạo.
O – Omit derivatization steps: hạn chế hay loại trừ các giai đoạn trung gian.
D – Degradable chemical products: sử dụng hoặc chế tạo các sản phẩm hóa học
có khả năng tự phân hủy.
U – Use safe synthetic methods: sử dụng các phương pháp tổng hợp an toàn.
C – Catalytic reagents: sử dụng xúc tác cho quá trình.
T – Temperature, pressure ambient: thực hiện các quá trình ở nhiệt độ thường và
áp suất thường.
I – In-process monitoring: giám sát quá trình diễn ra
V- Very few auxiliary substances: sử dụng ít chất phụ trợ cho quá trình.
E – E-fator, maximize feed in product: chuyển hóa tối đa nguyên liệu thành
thành phẩm.
L – Low toxicity of chemical products: sản phẩm hóa học có độc tính thấp.
Y – Yes, it is safe: an tồn.
2.

VÍ DỤ VỀ SỬ DỤNG HĨA HỌC XANH: TỔNG HỢP MỘT SỐ BAZƠ

SHCIFF BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC XANH
Các bazơ Schiff là những hợp chất hữu cơ chứa liên kết imine (-C=N-) trong
cấu trúc, được hình thành từ phản ứng của một aldehyde hoặc ketone với một amine
4


bậc nhất. Nhóm imine đóng vai trị quyết định tới một số hoạt tính sinh học đặc trưng,
như tính kháng khuẩn, kháng nấm, chống viêm, chống sốt rét...của các bazơ Schiff
[3].
Trong cơng bố năm 2019 trên tạp chí Journal of Molecular Structure, nhóm tác
giả Arif Mermer của đại học cơng nghệ Karadeniz đã giới thiệu một nghiên cứu tổng
hợp các bazơ Schiff sử dụng các kỹ thuật trong hóa học xanh như vi sóng hồng ngoại
và sóng siêm âm [2]. Ý tưởng của công bố này dựa trên phản ứng giữa một amin
thơm bậc nhất với một dẫn xuất benzaldehyde, theo như mơ tả trong hình 1.

Hình 1: Phương trình tổng hợp các bazơ Schiff
Nhóm tác giả đã nghiên cứu phản ứng trong các điều kiện khác nhau để so sánh
hiệu quả khi sử dụng vi sóng, sóng siêu âm với điều kiện truyền thống.
Phương pháp 1: Tổng hợp thông thường
10 mmol hợp chất amine (4-methyl aniline hoặc 3-chloro-4-fluoro aniline) được
thêm vào dung dịch chứa 10 mmol dẫn xuất benzaldehyde trong dung môi methanol:
nước tỷ lệ 3:1. Acid sulfuric đặc được thêm vào từ từ để làm xúc tác. Phản ứng được
tiến hành từ từ trong 3-5h (được kiểm tra bằng TLC). Sau đó, dung mơi được cất loại
trong chân không, cặn chưng cất được kết tinh lại trong dung mơi thích hợp để thu
được sản phẩm.
Phương pháp 2: Sử dụng bức xạ vi sóng hồng ngoại

5


Dung dịch hỗn hợp gồm 10 mmol hợp chất amine (4-methyl aniline hoặc 3chloro-4-fluoro aniline), 10 mmol dẫn xuất benzaldehyde, và acid sulfuric đặc (3-4
giọt) được chiếu bức xạ vi sóng ở điều kiện 100oC, 100W trong 20 phút (phản ứng
được kiểm tra bằng TLC). Sau khi cất loại hết dung môi ở áp suất giảm, cặn chiết
được kết tinh lại để thu được sản phẩm.
Phương pháp 3: Sử dụng sóng siêu âm
Dung dịch hỗn hợp gồm 10 mmol hợp chất amine (4-methyl aniline hoặc 3chloro-4-fluoro aniline), 10 mmol dẫn xuất benzaldehyde, và acid sulfuric đặc (3-4
giọt) được đưa vào bể siêu âm ở 50 oC trong 20 phút (phản ứng được kiểm tra bằng
TLC). Sau khi cất loại hết dung môi ở áp suất giảm, cặn chiết được kết tinh lại để thu
được sản phẩm.
Sản phẩm của phản ứng thu được cũng như hiệu suất tương ứng được trình bày
trong Bảng 1 dưới đây.
Bảng 1: Cấu trúc, điểm chảy của sản phẩm bazơ Schiff và hiệu suất của các
phản ứng tại các điều kiện khác nhau: a) điều kiện thường; b) sử dụng vi sóng hồng
ngoại; c) sử dụng sóng siêu âm.

6


Hiệu suất của phản ứng khi sử dụng gia nhiệt ở thời gian dài (3-5h) đạt được từ
81% đến 92%. Con số này thấp hơn đáng kể so với khi sử dụng vi sóng (86-97%) và
sử dụng sóng siêu âm (89-96%). Cần thấy rằng, phản ứng khi sử dụng hai kỹ thuật
thân thiện với mơi trường là vi sóng và siêu âm được tiến hành trong khoảng thời
gian ngắn hơn rất nhiều (20 phút) để đạt được hiệu suất cao hơn hẳn phương pháp
truyền thống.
Cấu trúc của các hợp chất được xác định dựa trên các phương pháp phổ cộng
hưởng từ hạt nhân 1H, 13C NMR, hồng ngoại, khối phổ... Dữ liệu phổ của các chất
được trình bày dưới đây:

(E)-2-((p-tolylimino)methyl)phenol (1a)
FT-IR (Ʋmax, cm-1): 3052 (ar-CH), 1613 (C-N). 1H NMR (DMSO-d6, δppm): 2.35
(s, 3H, CH3), 6.95-7.00 (m, 2H, arH), 7.28 (d, 2H, J = 8.0 Hz, arH), 7.34 (d, 2H, J =
7


8.0 Hz, arH), 7.39-7.43 (m, 1H, arH), 7.64 (d, 1H, J = 8.0 Hz, arH), 8.96 (s, 1H, CH),
13.23 (s, 1H, OH). 13C NMR (DMSO-d6, δppm): 21.08 (CH3), arC: [117.02 (CH),
119.55 (CH), 119.78, 121.69 (2CH), 130.42 (2CH), 132.94 (CH), 133.54 (CH),
136.99, 145.86, 163.03], 160.74 (CH). EI MS m/z (%): 212.25 ([M+1]+, 100).

(E)-N-(4-methoxybenzylidene)-4-methylaniline (1b)
FT-IR (Ʋmax, cm-1): 3007 (ar-CH), 1621 (C-N), 1217 (C-O). 1H NMR (DMSO-d6,
δppm): 2.34 (s, 3H, CH3), 3.84 (s, 3H, OCH3), 7.07 (d, 2H, J = 8.0 Hz, arH), 7.18 (q,
4H, J = 16.0 Hz, arH), 7.88 (d, 2H, J = 8.0 Hz, arH), 8.53 (s, 1H, CH). 13C NMR
(DMSO-d6, δppm): 21.02 (CH3), 55.83 (OCH3),arC: [114.70 (2CH), 121.31 (2CH),
129.53, 130.11 (2CH), 130.78 (2CH), 135.30, 149.58, 162.24], 159.39 (CH). EI MS
m/z (%): 226.18 ([M+1]+, 100).
(E)-N-(4-fluorobenzylidene)-4-methylaniline (1c)
FT-IR (Ʋmax, cm-1): 3027 (ar-CH), 1625 (C-N). 1H NMR (DMSO-d6, δppm): 2.33
(s, 3H, CH3), 7.21 (q, 4H, J = 24.0 Hz, arH), 7.35 (t, 2H, J = 16.0 Hz, arH), 8.00 (q,
2H, J = 16.0 Hz, arH), 8.62 (s, 1H, CH). 13C NMR (DMSO-d6, δppm): 21.03 (CH3),
arC: [116.22 (CH), 116.44 (CH), 121.42 (2CH), 130.15 (2CH), 131.25, 131.34 (d,
J = 9.0 Hz, 2CH), 133.32, 135.87, 149.09, 163.12 , 165.59 (d C-F, J = 247.0 Hz)],
158.86 (CH). EI MS m/z (%): 214.24 ([M+1]+, 100).
(E)-4-Methyl-N-(4-nitrobenzylidene)aniline (1d)
FT-IR (Ʋmax, cm-1): 3084 (ar-CH), 1623 (C-N), 1505 , 1337(-NO2). 1H NMR
(DMSO-d6, δppm): 2.34 (s, 3H, CH3), 7.27 (t, 4H, J = 16.0 Hz, arH), 8.17 (d, 2H, J
= 8.0 Hz, arH), 8.35 (d, 2H, J = 8.0 Hz, arH), 8.81 (s, 1H, CH). 13C NMR
(DMSO-d6, δppm): 21.10 (CH3), arC: [121.78 (2CH), 124.46 (2CH), 129.96 (2CH),

130.28 (2CH), 137.05, 142.17, 148.36, 149.18], 158.18 (CH). EI MS m/z (%): 241.28
([M+1]+, 100).
(E)-N-(2,4-dichlorobenzylidene)-4-methylaniline (1e)

8


FT-IR (Ʋmax, cm-1): 3064 (ar-CH), 1617 (C-N). 1H NMR (DMSO-d6, δppm): 2.34
(s, 3H, CH3), 7.25 (s, 4H, arH), 7.57 (d, 1H, J = 8.0 Hz, arH), 7.78 (s, 1H, arH), 8.16
(d, 1H, J = 8.0 Hz, arH), 8.83 (s, 1H, CH). 13C NMR (DMSO-d6, δppm): 21.08
(CH3), arC: [121.60 (2CH), 128.50 (CH), 129.68 (CH), 130.00 (CH), 130.02 (CH),
130.52 (2CH), 132.25, 136.10, 136.85, 136.98, 148.67], 154.70 (CH). EI MS m/z
(%): 264.14 ([M]+,100), 266.03 ([M+2]+, 76).

(E)-N-(2,6-dichlorobenzylidene)-4-methylaniline (1f)
FT-IR (Ʋmax, cm-1): 3083 (ar-CH), 1632 (C-N). 1H NMR (DMSO-d6, δppm): 2.33
(s, 3H, CH3), 7.18 (d, 2H, J = 8.0 Hz, arH), 7.24 (d, 2H, J = 8.0 Hz, arH), 7.48 (d,
1H, J = 4.0 Hz, arH), 7.57 (d, 2H, J = 8.0 Hz, arH),8.69 (s, 1H, CH).

13

C NMR

(DMSO-d6, δppm): 21.06 (CH3), arC: [121.20 (2CH), 129.55 (2CH), 130.26 (2CH),
132.11 (CH), 132.83, 134.45, 136.78, 148.73], 156.07 (CH). EI MS m/z (%):265.12
([M+1]+, 100).
(E)-N-(2-chloro-6-fluorobenzylidene)-4-methylaniline (1g)
FT-IR (Ʋmax, cm-1): 3084 (ar-CH), 1620 (C-N). 1H NMR (DMSO-d6, δppm): 2.33
(s, 3H, CH3), 7.18 (d, 2H, J = 8.0 Hz, arH), 7.25 (d, 2H, J = 8.0 Hz, arH), 7.36 (t,
1H, J = 16.0 Hz, arH), 7.45 (d, 1H, J = 8.0 Hz, arH), 7.55 (d,1H, J = 4.0 Hz, arH),

8.71 (s, 1H, CH). 13C NMR (DMSO-d6, δppm): 21.04 (CH3), arC: [116.04, 116.26
(d, J = 22.0 Hz, CH), 121.25 (2CH), 122.70, 122.83 (d, J = 13.0 Hz), 126.62, 126.66
(d, J = 4.0 Hz, CH), 130.27 (2CH), 133.06 , 133.16 (d, J = 10.0 Hz, CH), 135.16 ,
135.20 (d, J = 4.0 Hz), 136.71, 149.27,159.95 , 162.51 (dC-F, J = 256.0
Hz),145.86,163.03], 151.56 (CH). EI MS m/z (%):247.04 ([M]+, 100), 249.10
([M+2]+, 69).

(E)-4-Methyl-N-(pyridin-3-ylmethylene)aniline (1h)
FT-IR (Ʋmax, cm-1): 3017 (ar-CH), 1625 (C-N). 1H NMR (DMSO-d6, δppm): 2.33
(s, 3H, CH3), 7.24 (s, 4H, arH), 7.54 (q, 1H, J = 12.0 Hz, arH), 8.31 (d, 1H, J = 8.0
9


Hz, arH), 8.69-8.72 (m, 2H, arH), 9.05 (s, 1H, CH). 13C NMR (DMSO-d6, δppm):
21.06 (CH3), arC: [121.53 (2CH), 124.50 (CH), 130.21 (2CH), 132.13, 135.32 (CH),
136.38,148.86,150.78 (CH),152.24 (CH)],157.93 (CH). EI MS m/z (%): 219.23
([M+Na]+, 100).
(E)-4-Methyl-N-(pyridin-4-ylmethylene)aniline (1i)
FT-IR (Ʋmax, cm-1): 3028 (ar-CH), 1622 (C-N). 1H NMR (DMSO-d6, δppm): 2.34
(s, 3H, CH3), 7.27 (s, 4H, arH), 7.84 (d, 2H, J = 4.0 Hz, arH), 8.70 (s,1H, CH), 8.74
(d, 2H, J = 4.0 Hz, arH). 13C NMR (DMSO-d6, δppm): 21.09 (CH3), arC: [121.72
(2CH), 122.58 (2CH), 130.27 (2CH), 137.02, 143.10, 148.33, 150.90 (2CH)], 158.59
(CH). EI MS m/z (%): 220.19 ([M+1 + Na]+, 100).
(E)-2-(((3-chloro-4-fluorophenyl)imino)methyl)phenol (2a)
FT-IR (Ʋmax, cm-1): 3089 (ar-CH), 1614 (C-N). 1H NMR (DMSO-d6, δppm): 6.977.02 (m, 2H, arH), 7.42-7.52 (m, 3H, arH), 7.66 (d, 1H, J = 4.0 Hz, arH), 7.73 (d, 1H,
J = 8.0 Hz, arH), 8.96 (s, 1H, CH),12.60 (s,1H, OH). 13C NMR (DMSO-d6, δppm):
arC: [117.12 (CH), 118.03 (CH), 119.68, 120.60 , 120.70 (d, J = 10.0 Hz), 122.97,
123.04 (d, J = 7.0 Hz, CH), 123.45 (CH), 133.07 (CH), 134.11 (CH), 146.07,155.17 ,
157.62 (dC-F, J = 245.0 Hz),160.59],165.04 (CH). EI MS m/z (%): 128.47 (100),
250.55 ([M+1]+, 94).

(E)-3-Chloro-4-fluoro-N-(4-methoxybenzylidene)aniline (2b)
FT-IR (Ʋmax, cm-1): 3066 (ar-CH), 1624 (C-N). 1H NMR (DMSO-d6, δppm): 3.84
(s, 3H, OCH3), 7.08 (d, 2H, J = 8.0 Hz, arH), 7.25 -7.28 (m, 1H, arH), 7.43 (t, 1H, J
= 16.0 Hz, arH), 7.49 (d, 1H, J = 8.0 Hz, arH), 7.88 (d, 2H, J = 8.0 Hz, arH), 8.57 (s,
1H, CH). 13C NMR (DMSO-d6, δppm): 55.90 (OCH3), arC: [114.78 (2CH), 117.76
(CH), 122.80 (CH), 129.03, 131.18 (2CH), 132.27 (CH), 146.77, 149.36, 154.50,
156.93 (dC-F, J = 243.0 Hz),162.66],161.86 (CH). EI MS m/ z (%): 156.29 (52),
252.66(45), ([M+1]+, 58), 254.19 ([M+Na]+,100).
(E)-3-Chloro-4-fluoro-N-(4-fluorobenzylidene)aniline (2c)

10


FT-IR (Ʋmax, cm-1): 3082 (ar-CH), 1629 (C-N). 1H NMR (DMSO-d6, δppm): 7.297.32 (m, 1H, arH),7.37 (t, 2H, J = 16.0 Hz, arH), 7.46 (t,1H, J = 16.0 Hz, arH), 7.53
(d,1H, J = 4.0 Hz, arH), 7.99 (t, 2H, J = 12.0 Hz, arH), 8.66 (s, 1H, CH). 13C NMR
(DMSO-d6, δppm):arC: [116.33 , 116.55 (d, J = 22.0 Hz, 2CH), 117.83 (CH),
122.62, 122.70 (d, J = 8.0 Hz, CH), 122.94, 131.64 , 131.73 (d, J = 9.0 Hz, 2CH),
132.83, 146.75, 148.84 , 144.88 (d, J = 4.0 Hz), 154.78 , 157.21 (dC-F, J = 243.0
Hz), 163.41, 165.90 (dC-F, J = 249.0 Hz)], 161.43 (CH). EI MS m/z (%): 252.64
([M+1]+,

100),

254.58 (36).
(E)-3-Chloro-4-fluoro-N-(4-nitrobenzylidene)aniline (2d)
FT-IR (Ʋmax, cm-1): 3116 (ar-CH), 1627 (C-N), 1514, 1347 (-NO2). 1H NMR
(DMSO-d6, δppm): 7.38-7.42 (m, 1H, arH),7.51 (t, 1H, J = 16.0 Hz, arH), 7.65 (d,
1H, J = 4.0 Hz, arH), 8.18 (d, 2H, J = 8.0 Hz, arH), 8.38 (d, 2H, J = 8.0 Hz, arH),
8.85 (s, 1H, CH). 13C NMR (DMSO-d6, δppm):arC: [117.77 , 117.99 (d, J = 22.0 Hz,
CH), 120.51, 120.70 (d, J = 19.0 Hz), 123.24 (CH),124.51 (2CH), 130.26 (2CH),

131.10 (CH), 141.58, 148.13 , 148.16 (d, J = 3.0 Hz), 149.51, 152.28 , 157.73 (dC-F, J
= 245.0 Hz)], 160.96 (CH). EI MS m/z (%): 111.45 (41),128.15 (53), 233.60 (100),
250 (50), 279.62 ([M+1]+, 82).
(E)-3-Chloro-N-(2,4-dichlorobenzylidene)-4-fluoroaniline (2e)
FT-IR (Ʋmax, cm-1): 3090 (ar-CH), 1615 (C-N). 1H NMR (DMSO-d6, δppm):
7.33e7.37 (m, 1H, arH),7.48 (t, 1H, J = 16.0 Hz, arH), 7.58 (d, 2H, J = 8.0 Hz, arH),
7.78 (s, 1H, arH), 8.13 (d, 1H, J = 8.0 Hz, arH), 8.83 (s, 1H, CH).

13

C NMR

(DMSO-d6, δppm): arC: [117.77, 117.98 (d, J = 21.0 Hz, CH), 122.74 , 122.81 (d, J
= 7.0 Hz, CH), 123.31 (CH), 128.53 (CH), 130.09 (CH), 130.24 (CH), 131.88,
136.49, 137.54, 148.40, 155.19, 157.63 (dC-F, J = 244.0 Hz)], 157.38 (CH). EIMS m/z
(%): 302.54([M]+, 99), 304.35 ([M+2]+,100).
(E)-3-Chloro-N-(2,6-dichlorobenzylidene)-4-fluoroaniline (2f)

11


FT-IR (Ʋmax, cm-1): 3081 (ar-CH), 1635 (C-N). 1H NMR (DMSO-d6, δppm): 7.33
(s, 1H, arH), 7.54 (s, 3H, arH), 7.60 (s, 2H, arH), 8.79 (s, 1H, CH).

13

C NMR

(DMSO-d6, δppm): arC: [117.88, 118.10 (d, J = 22.0 Hz, CH), 122.46 (CH), 123.00
(CH), 129.66 (2CH), 132.34, 132.59 (CH), 148.17, 154.54 (2C), 155.32, 157.77 (d C-F,

J = 245.0 Hz)], 158.82 (CH). EI MS m/z (%): 264.38 (100), 302.55([M]+, 80),
304.24 ([M+2]+, 76).
(E)-3-Chloro-N-(2-chloro-6-fluorobenzylidene)-4-fluoroaniline (2g)
FT-IR (Ʋmax, cm-1): 3091 (ar-CH), 1629 (C-N). 1H NMR (DMSO-d6, δppm): 7.307.34 (m, 1H, arH), 7.39 (t, 1H, J = 16.0 Hz, arH), 7.48 (d, 2H, J = 8.0 Hz, arH), 7.557.60 (m, 2H, arH), 8.75 (s, 1H, CH).

13

C NMR (DMSO-d6, δppm): arC: [116.12,

116.34 (d, J = 22.0 Hz, CH), 117.81, 118.03 (d, J = 22.0 Hz, CH),120.71, 122.43,
122.51 (d, J = 8.0 Hz, CH),123.00 (CH), 126.77 , 126.81 (d, J = 4.0 Hz, CH),
133.66, 133.77 (d, J = 11.0 Hz, CH), 135.34, 148.84, 155.21 , 157.66 (dC-F, J = 245.0
Hz), 160.06 , 162.63 (dC-F, J = 257.0 Hz)],156.22 (CH). EI MS m/z (%):286.09 ([M]
+

,100), 288.02 ([M+2]+, 62).

(E)-3-Chloro-4-fluoro-N-(pyridin-3-ylmethylene)aniline (2h)
FT-IR (Ʋmax, cm1): 3034 (ar-CH), 1629 (C-N). 1H NMR (DMSO-d6, δppm): 7.347.37 (m, 1H, arH), 7.49 (t, 1H, J = 16.0 Hz, arH), 7.55-7.60 (m, 2H, arH), 8.31 (d,1H,
J = 8.0 Hz, arH), 8.72 (d,1H, J = 4.0 Hz, arH), 8.76 (s, 1H, arH), 9.06 (s, 1H, CH).
13

C NMR (DMSO-d6, δppm): arC: [117.70, 117.91 (d, J = 21.0 Hz, CH), 120.41,

120.59 (d, J = 18.0 Hz), 122.80, 122.88 (d, J = 8.0 Hz, CH), 123.07 (CH), 124.56
(CH), 131.68, 135.59 (CH), 148.62, 148.65 (d, J = 3.0 Hz), 151.04 (CH), 152.71
(CH), 155.01, 157.45 (dC-F, J = 244.0 Hz)], 160.69 (CH). EI MS m/z (%): 235.62
([M+1]+, 100).
(E)-3-Chloro-4-fluoro-N-(pyridin-4-ylmethylene)aniline (2i)
FT-IR (Ʋmax, cm-1): 3100 (ar-CH), 1626 (C-N). 1H NMR (DMSO-d6, δppm): 7.377.41 (m, 1H, arH), 7.49-7.53 (m, 1H, arH), 7.64 (d, 1H, J = 8.0 Hz, arH), 7.84 (d, 2H,

J = 4.0 Hz, arH), 8.74 (s, 1H, CH), 8.77 (d, 2H, J = 8.0 Hz, arH).

13

C NMR
12


(DMSO-d6, δppm): arC: [117.78, 117.99 (d, J = 21.0 Hz, CH), 122.61 (CH), 122.74
(2CH), 123.24 (CH),135.09, 142.59, 148.11 , 148.14 (d, J = 3.0 Hz), 151.00 (2CH),
155.29 , 157.73 (dC-F, J = 244.0 Hz)],161.24 (CH). EI MS m/z (%): 235.58 ([M+1]+,
100).
Hoạt tính kháng khuẩn của các hợp chất 1a-2i đã được đánh giá. Theo đó các
hợp chất 1d, 1e và 2a cho thấy khả năng ức chế tương đối tốt với dòng vi khuẩn S.
aureus, tất cả các chất, trừ 1b, 1h và 2g cho khả năng ức chế tốt với E. faecalis. 1d,
2a và 2d cho hiệu quả ức chế tốt với các dòng vi khuẩn E. coli, P. aeruginosa, K.
pneumoniae, A. haemolyticus. Hợp chất 2e cho thấy hiệu quả ức chế tốt nhất trên các
dòng vi khuẩn thử nghiệm với MIC đạt từ 0.5 đến 4 µg/ml.
Hoạt tính chống oxi hóa của các bazơ Schiff được đánh giá trên các thí nghiệm
DPPH, CUPRAC và FRAP. Kết quả được trình bày trong bảng 2. Theo đó, các chất
2b, 2c, 2d thể hiện hoạt tính tốt nhất khi quét gốc tự do DPPH. Trong khi đó, 2c, 2f,
2b thể hiện tốt nhất khả năng quét gốc tự do CUPRAC và FRAP.
Bảng 2: Hoạt tính chống oxi hóa của các sản phẩm bazơ Schiff

13


3.

KẾT LUẬN

Bài tiểu luận này đã trình bày một cách ngắn gọn về 12 nguyên tắc của hóa học

xanh, đồng thời, trình bày chi tiết về một thí nghiệm ứng dụng hóa học xanh trong
tổng hợp hữu cơ khi sử dụng vi sóng và sóng siêu âm để tổng hợp một số bazơ Schiff
có tác dụng sinh học quý. Có thể thấy, các phương pháp hóa học xanh khơng chỉ giúp
cải thiện vấn đề độc hại trong các thí nghiệm hóa học mà cịn tiết kiệm năng lượng
cũng như nâng cao hiệu quả của công việc. Những nghiên cứu sâu sắc hơn về việc
ứng dụng hóa học xanh nên tiếp tục được triển khai để tạo ra nhiều sản phẩm cũng
như quy trình có ích và thân thiện với mơi trường.

14


4.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Agnieszka Gałuszka, Zdzisław Migaszewski, Jacek Namieśnik. The 12 principles
of green analytical chemistry and the SIGNIFICANCE mnemonic of green analytical
practices, Trends in Analytical Chemistry, Volume 50, 2013, pp 78-84.
[2] Anastas, P. T.; Warner, J. C. Green Chemistry: Theory and Practice, Oxford
University Press: New York, 1998, p.30. By permission of Oxford University Press.
[3] Arif Mermer, Neslihan Demirbas, Harun Uslu, Ahmet Demirbas, Sule Ceylan,
Yakup Sirin. Synthesis of novel Schiff bases using green chemistry techniques;
antimicrobial, antioxidant, antiurease activity screening and molecular docking
studies, Journal of Molecular Structure, Volume 1181, 2019, pp 412-422.

15