Luận văn thạc sĩ chuyên ngành hóa hữu cơ về tanin

MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Chống ăn mòn kim loại là một lĩnh vực thu hút sự quan tâm của hầu hết
mọi quốc gia trên thế giới, đặc biệt là các quốc gia có nền công nghiệp phát triển.
Theo đánh giá hàng năm của cơ quan phát triển Liên Hiệp Quốc (UNDP), ăn mòn
kim loại làm tổn thất khá lớn đối với nền kinh tế quốc dân và chiếm tới 3% tổng sản
phẩm quốc gia (GNP). Có nhiều phương pháp để chống ăn mòn kim loại, trong đó
việc sử dụng các chất ức chế như cromat, photphat, nitrit, …cũng đã mang lại hiệu
quả đáng kể. Tuy nhiên, các chất ức chế này thường gây ô nhiễm môi trường. Vì
vậy, công nghệ chống ăn mòn mới hướng đến việc sử dụng các chất ức chế sạch,
thân thiện với môi trường đang được các nhà khoa học chú trọng.
Trên thế giới, người ta biết đến tanin là một hợp chất polyphenol có nhiều
ứng dụng đặc biệt: làm dược phẩm, dùng trong công nghệ thuộc da, làm bền màu,
làm chất ức chế ăn mòn kim loại … Nhà máy tanin DITECO ở Chile hiện đang sản
xuất tanin từ vỏ cây thông. Các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng các giải pháp
tanin có thể được sử dụng như chống các chất ăn mòn với chi phí ít hơn nhiều, khối
lượng lớn vỏ thông bị thải loại từ quy trình thai thác gỗ thông (vỏ chứa 15% tanin),
có thể được sử dụng để sản xuất tanin thương mại. Một loạt các sản phẩm sản xuất
từ tanin đã được phát triển và cấp bằng sáng chế tại Chile và Brazil.
Hiện nay ở nước ta, thông Caribe được chọn trồng rừng kinh tế với diện
tích lớn ở vùng Bắc Trung Bộ, Nam Trung Bộ, Đông Nam Bộ, Tây Nguyên và đang
được khai thác khá hiệu quả. Thông Caribe là một loại cây lá kim nhiệt đới, có khả
năng thích nghi ở vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa như ở nước ta, đặc biệt nó có thể
sinh trưởng trên đất chua (pH 4,5-5,5) và tầng đất mỏng mà bạch đàn và keo lai
không thể phát triển được. Các nhà khoa học đã khẳng định: thông Caribe là một
loại cây lấy gỗ lớn với nhiều lợi ích kinh tế. Vì thế, ở nước ta thông Caribe liên tục
được mua giống từ Australia và tiến hành nhân giống vô tính để nhân rộng. Tuy
nhiên, sau khi khai thác các bộ phận hữu dụng (gỗ, nhựa), còn lại một lượng rất lớn
tanin trong vỏ thông bị thải loại hoang phí, vì vậy việc khai thác thêm ứng dụng,
nhằm nâng cao giá trị của cây thông Caribe và góp phần giải quyết vấn đề chất ức
chế ăn mòn kim loại thân thiện với môi trường có ý nghĩa thực tiễn cao. Vì thế,

chúng tôi chọn đề tài "Nghiên cứu chiết tách hợp chất tanin từ vỏ cây thông Caribe
và ứng dụng làm chất ức chế ăn mòn kim loại” với nhiệm vụ:
- Đánh giá khả năng tách tanin từ vỏ cây thông Caribe.
- Ứng dụng tanin làm chất ức chế ăn mòn kim loại.
2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Đối tượng: Cây thông Caribe trên đèo Hải Vân thuộc địa phận Hòa Khánh
Bắc – Liên Chiểu- Đà nẵng.
Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu quy trình chiết tách tanin bằng các dung
môi khác nhau; khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết tách và khảo sát
khả năng ức chế ăn mòn kim loại trong môi trường NaCl 3,5%; HCl.
3. MỤC ĐÍCH VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- Xây dựng qui trình chiết tách và nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá
trình chiết tách tanin của vỏ cây thông Caribe.
- Nghiên cứu ứng dụng tanin của vỏ cây thông Caribe làm chất ức chế ăn
mòn kim loại và làm lớp lót cho màng sơn.
4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
4.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
Tổng quan các phương pháp nghiên cứu các đặc điểm sinh thái học của cây
thông Caribe, phân loại, tính chất lý hóa học và ứng dụng của tanin, các phương
pháp chiết tách hợp chất hữu cơ, các phương pháp phân tích cấu trúc hợp chất hữu
cơ, sự ăn mòn và bảo vệ kim loại, phương pháp chụp SEM…
4.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
- Phương pháp phân tích định tính: xác định màu sắc, hương vị, trạng thái, …
của dịch chiết và sản phẩm tanin; phân loại tanin có trong dịch chiết.
- Phương pháp phân hủy mẫu phân tích để xác định độ ẩm, hàm lượng chất
hữu cơ.
- Phương pháp chiết bằng dung môi có độ phân cực phù hợp để thu tanin và
khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết.
- Phương pháp phân tích định lượng xác định hàm lượng tanin (phương pháp
Lowenthal).

- Phương pháp phổ IR xác định sự có mặt một số nhóm chức đặt trưng của
tanin.
- Phương pháp phổ HPLC/MS xác định thành phần hóa học của sản phẩm
tanin rắn.
- Phương pháp xác định dòng ăn mòn.
- Phương pháp chụp SEM xác định bề mặt mẫu thép CT3.
- Phương pháp xử lí số liệu.
5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
5.1. Ý nghĩa khoa học
- Xác định các điều kiện tối ưu của quá trình tách chiết tanin từ vỏ cây thông
Caribe.
- Khảo sát ứng dụng chống ăn mòn kim loại của sản phẩm tanin thu được.
5.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Tìm hiểu các ứng dụng quan trọng của tanin.
- Nâng cao giá trị sử dụng của cây thông Caribe trong đời sống.
6. CẤU TRÚC LUẬN VĂN
Mở đầu: 3 trang (từ trang 1đến trang 3)
Chương 1: Tổng quan lý thuyết: 41 trang ( từ trang 4 đến trang 44)
Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu: 9 trang (từ trang 45 đến
trang 53)
Chương 3: Kết quả và thảo luận: 37 trang (từ trang 54 đến trang 90)
Kết luận và kiến nghị: 2 trang (trang 91, 92)
Tài liệu tham khảo: 3 trang (trang 93,94,95)
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
1.1. TỔNG QUAN VỀ TANIN [5], 8], [9], [10], [15], [16], [18], [19], [20], [21],
[27], [28]
1.1.1. Khái niệm
Từ “tanin” được dùng đầu tiên vào năm 1976 để chỉ những chất có mặt trong
dịch chiết thực vật có khả năng kết hợp với protein của da sống động vật làm cho da

biến thành da thuộc không thối và bền. Do đó, tanin được định nghĩa là những hợp
chất polyphenol có trong thực vật, có vị chát được phát hiện với “thí nghiệm thuộc
da” và được định lượng dựa vào mức độ hấp phụ trên bột da sống chuẩn. Định
nghĩa này không bao gồm những phenol đơn giản hay gặp cùng với tanin như acid
gallic, các chất catechin, acid chlorogenic mặc dù những chất này ở những điều
kiện nhất định có thể cho kết tủa với gelatin và một phần nào bị giữ trên bột da
sống. Chúng được gọi là pseudotanin.
Phân tử lượng tanin phần lớn nằm trong khoảng 500 – 5.000 đvc
Khi đun chảy tanin trong môi trường kiềm thường thu được những chất sau:
OH
OH

OH
OH
COOH

OH
OHOH

OH
OHHO
COOH

OH
HO OH
Pyrocatechin Axitpyrocatechic Pyrogallol Acid gallic Phloroglucin
Tanin có trong vỏ, trong gỗ, trong lá và trong quả của những cây như sồi, sú,
vẹt, thông, đước, chè,…Đặc biệt một số tanin lại được tạo thành do bệnh lý khi một
vài loại sâu chích vào cây để đẻ trứng tạo nên “Ngũ bội tử”. Một số loại ngũ bội tử
chứa đến 50% – 70% tanin.

1.1.2 Phân loại
Hóa học của tanin rất phức tạp và không đồng nhất. tanin có thể chia làm 2
loại chính: tanin thủy phân được hay còn gọi tanin pyrogallic và tanin ngưng tụ hay
còn gọi là tanin pyrocatechic.
1.1.2.1. Tanin pyrogallic
Tanin pyrogallic là những este của gluxit, thường là glucozơ với một hay
nhiều axit trihiđroxibenzencacboxylic.
Khi thủy phân bằng acid hoặc bằng enzym tanase thì giải phóng ra phần
đường thường là glucose, đôi khi gặp đường đặc biệt, ví dụ đường hamamelose.
Phần không phải đường là các acid. Acid hay gặp là acid gallic. Các acid gallic nối
với nhau theo dây nối depsid để tạo thành acid digallic, trigallic. Ngoài acid gallic
người ta còn gặp các acid khác ví dụ acid ellagic, acid luteolic, dạng mở 2 vòng
lacton của acid elagic, acid chebulic.
Phần đường và phần không phải đường nối với nhau qua dây nối ester nên
người ta coi loại này là những pseudoglycosid.
Đặc điểm chính của loại tanin này:
 Khi cất khô ở 180
0
C – 200
0
C thì thu được pyrogallol là chủ yếu.
 Cho kết tủa bông với chì axetat 10%.
 Cho kết tủa màu xanh đen với muối sắt (III).
 Thường dễ tan trong nước.


Axit galic β-1,2,3,4,6-pentagaloyl-O-D-glucozơ


Galoyl este β- 1,2,2,3,6-pentagaloyl-O-D-glucozơ

Naringenin Eriodictyol

O
HO
O
O
O
G
O
G
G
G
O
G

Hình 1.1 Một số loại polyphenol thuộc nhóm tanin pyrogallic
1.1.2.2. Tanin pyrocatechic
Tanin nhóm này được tạo thành do sự ngưng tụ từ các đơn vị flavan-3-ol
hoặc flavan 3,4-diol. Dưới tác dụng của axit hoặc enzim thì không bị thủy phân mà
tạo thành chất đỏ tanin hay phlobaphen. Phalobaphen ít tan trong nước là sản phẩm
của sự trùng hợp kèm theo oxi hóa, do đó tanin pyrocatechic còn được gọi là
phlobatanin.
Đặc điểm chủ yếu của loại tanin này là:
 Khi cất khô cho pyrocatechin là chủ yếu.
 Cho kết tủa màu xanh đậm với muối sắt ba.
 Cho kết tủa bông với nước brom.
 Khó tan trong nước hơn pyrogallic.

Catechin (C) Epicatechin (EC)


β– 1,2,2,3,6 – pentagaloyl – O – D - glucose G là este của acid gallic
OH
OH
O
OH

B-1 Epicatechin-(4β->8)-epicatechin B-2Epicatechin-(4β->8)-catechin
Hình 1.2. Một số loại polyphenol thuộc nhóm tanin pyrocatechic.
1.1.3. Tính chất và định tính tanin
Tanin có vị chát, làm săn da, tan được trong nước, kiềm loãng, cồn, glyxerol
và axeton.
- Thí nghiệm thuộc da của tanin: Lấy một miếng da sống chế sẵn ngâm vào
dung dịch HCl 2% rồi rửa với nước cất, sau đó thả vào dung dịch tanin trong vòng 5
phút. Rửa lại với nước cất rồi nhúng vào dung dịch sắt (III) sunfat 1%. Miếng da sẽ
chuyển sang màu nâu hoặc nâu đen.
- Kết tủa với gelatin: Dung dịch tanin 0,5-1% khi thêm vào dung dịch gelatin
1% có chứa 10% NaCl thì sẽ có kết tủa.
- Kết tủa với alkaloid: tanin tạo kết tủa với các alkaloid hoặc một số dẫn chất
hữu cơ có chứa nitơ khác như hexamethylen tetramin, dibazol…
- Kết tủa với muối kim loại: tanin cho kết tủa với các muối kim loại nặng như
chì, thủy ngân, kẽm, sắt.
- Phản ứng Stiasny (để phân biệt 2 loại tanin): Lấy 50ml dung dịch tanin,
thêm 10ml formol và 5ml HCl đun nóng trong vòng 10 phút. tanin pyrogallic không
kết tủa còn tanin pyrocatechic thì cho kết tủa đỏ gạch. Nếu trong dung dịch có cả 2
loại tanin thì sau khi lọc kết tủa, cho vào dịch lọc CH
3
COONa rồi thêm muối sắt

(III), nếu có mặt tanin pyrogallic thì sẽ có kết tủa xanh đen.
- Tanin bị oxi hóa hoàn toàn dưới tác dụng của KMnO
4
hoặc hỗn hợp cromic
trong môi trường axit.
1.1.4. Công dụng của tanin
Ở trong cây, tanin tham gia vào quá trình trao đổi chất, các quá trình oxi hóa
khử, là những chất đa phenol, tanin có khả năng kháng khuẩn nên có vai trò bảo vệ
cho cây.
Tanin là một hợp chất có khá nhiều ứng dụng trong điều trị:
- Do có tính tạo tủa với protein, khi tiếp xúc với niêm mạc, tổ chức da bị tổn
thương hay vết loét,… tanin sẽ tạo một màng mỏng, làm máu đông lại, ngừng chảy
nên ứng dụng làm thuốc đông máu và thuốc săn se da.
- Tanin có tính kháng khuẩn, kháng virus, được dùng trong điều trị các bệnh
viêm ruột, tiêu chảy mà búp Ổi, búp Sim, vỏ Ổi và vỏ Măng cụt là những dược liệu
tiêu biểu đã được dân gian sử dụng.
- Tanin dùng làm thuốc chữa bỏng, làm tiêu độc vì tanin có thể kết hợp với các
độc tố do vi khuẩn tiết ra, cũng như với các chất độc khác như muối bạc, muối thủy
ngân, muối chì, kẽm….Tanin tạo kết tủa với các alcaloid và các muối kim loại nặng
này nên làm giảm sự hấp thu của những chất này trong ruột, vì vậy được ứng dụng
để giải độc trong những trường hợp ngộ độc alcaloid và kim loại nặng. Cũng vì lý
do này, không nên uống thuốc với nước trà.
- Trong bào chế hiện đại, tanin được tinh chế rồi bào chế thành những chế
phẩm như dung dịch có nồng độ 1-2% hoặc thuốt bột, thuốc mỡ dùng ngoài 10-
20%.
- Tanin có ứng dụng quan trọng trong công nghệ thuộc da, làm cho da biến
thành da thuộc không thối và bền, làm chất cầm màu trong nhuộm vải bông. Sở dĩ
tanin được dùng thuộc da là do cấu trúc hoá học của tanin có nhiều nhóm OH
phenol tạo được nhiều dây nối hydro với các mạch polypeptid của protein trong da.
Phân tử tanin càng lớn thì sự kết hợp này càng chặt chẽ.

1.1.5. Tình hình nghiên cứu và sử dụng tanin hiện nay
1.1.5.1 Trên thế giới
Các sản phẩm Tannin riche, Tannin riche Extra, Quer Tannin được sản xuất
với sản lương lớn ở các nước Châu Âu để tăng hương, vị cho rượu và bảo quản
rượu nho. Giá trị của các hợp chất tanin chiết xuất từ thực vật liên tục được nghiên
cứu.
- Gần đây, khi nghiên cứu về dược tính của chè xanh, các nhà khoa học đã tin
rằng các chất chống oxi hóa giữ vai trò chủ đạo. Chất chống oxi hóa trong chè là
polyphenol có hiệu lực gấp 100 lần vitamin C, gấp 25 lần vitamin E (theo kết quả
nghiên cứu của Bác sĩ Weisburger).
- Tanin chiết xuất từ vỏ và hạt lựu có tác dụng làm da mịn màng.
Những nghiên cứu gần đây về các vấn đề ứng dụng khác của tanin được các
nhà khoa học quan tâm:
- Sản xuất keo-formaldehyde cho gỗ dán nội thất từ bột bắp-tanin
- Tanin chất kết dính cho gỗ ép.
(Theo ‘The Journal of Adhesion Science and Technology, 2006, Volume 20,
Number 8, Page 829-846’)
- Đánh giá khả năng phản ứng của formaldehyde và tanin tạo chất kết dính
bằng sắc ký khí.
- Chất kết dính sinh học liên kết gỗ từ tanin.
(Theo ‘The European Journal of Wood and Wood Products Volume 52, Number 5,
Page 311-315 ’)
Nhà máy tanin DITECO ở Chile hiện đang sản xuất tanin từ vỏ cây thông.
Các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng các giải pháp tanin có thể được sử dụng
như chất chống ăn mòn kim loại với chi phí ít hơn nhiều, khối lượng lớn vỏ thông bị
thải loại từ quy trình thai thác gỗ thông (vỏ chứa 15% tanin) có thể được sử dụng để
sản xuất tanin thương mại. Một loạt các sản phẩm sản xuất từ tanin đã được phát
triển và cấp bằng sáng chế tại Chile và Brazil, bao gồm:
 Sản phẩm chống ăn mòn mồi - được bán dưới tên thương hiệu Nox-Primer,
sản phẩm này xử lý gỉ bề mặt thép trước khi sơn. Một polymer trong thành

phần của Nox-Primer tạo ra một lớp bảo vệ mà trên thực tế có thể gấp đôi
tuổi thọ của sơn truyền thống.
 Keo dán gỗ - chiết xuất tanin được thêm vào chất kết dính sử dụng để dán
gỗ trong sản xuất vật liệu đóng tàu.
 Chất ức chế ăn mòn- tanin là dầu khoáng addedto để bảo vệ thép cán nguội
khỏi ăn mòn trong quá trình vận chuyển và lưu trữ.
Ở Việt Nam
Hiện nay tiềm năng khai thác tanin rất lớn nhưng việc nghiên cứu và hiệu quả
sử dụng vẫn chưa cao. Trong thời gian gần đây, một số nhà khoa học đã bước đầu
nghiên cứu và thử tác dụng chống oxi hóa của polyphenol từ cây chè. Ngoài việc
làm thuốc chữa bệnh và các chất phụ gia có giá trị cao trong công nghiệp thực
phẩm, tanin cũng cần được nghiên cứu để sử dụng có hiệu quả hơn trong công
nghiệp thuộc da và chống ăn mòn kim loại.
1.1.6. Những thực vật chứa nhiều tanin
Tanin phân bố rộng rãi trong thiên nhiên.
Các loài keo (acacia) khác nhau có hàm lượng tanin khác nhau. Loài có hàm
lượng tanin lớn nhất là keo đen (acacia mearsi) có tới 40 – 43% tanin, loài acacia
cepebricta có hàm lượng tanin từ 15 – 20%. Cây sồi chứa khoảng từ 7 đến 10% tanin.
Bạch đàn: vỏ bạch đàn vùng Biển Đen chứa khoảng 10 – 12%. Cây chè cũng có hàm
lượng tanin khá lớn: lá chè chứa khoảng 20% tanin.
Nhìn chung, tanin có nhiều trong thực vật 2 lá mầm như: Loài thông
(Rubiaceae), sến (Sapotaceae), cỏ roi ngựa (Verbennaceae), họ cúc, hoa mõm chó
(Scrophulariaceae), trúc đào (Apocynaceae), khoai lang (Convolvulaceae), hoa môi
(Labiatea), thầu dầu (Ecephorbiaceae), đậu (Leguminoseae), trôm (Sterculiaceae),
đào lộn hột (Anacardiaceae),chùm ớt (Bignoniaceae) và oro (Acanthaceae); dẻ
(Fagaceae), thông Caribe (pinus caribaea),, ….
Đặc biệt, có một số tanin được tạo thành do thực vật bị một bệnh lý nào đó,
như vị thuốc Ngũ bội tử là những túi được hình thành do nhộng của con sâu ngũ bội
tử gây ra trên cành và cuống lá của cây Muối (Rhus semialata, thuộc họ
Anacardiaceae). Hàm lượng tanin trong dược liệu thường khá cao, chiếm từ 6-35%,

đặc biệt trong Ngũ bội tử có thể lên đến 50-70%. Ở trong cây, tanin tham gia vào
quá trình trao đổi chất và oxy hoá khử, đồng thời nhờ có nhiều nhóm phenol nên
tanin có tính kháng khuẩn, bảo vệ cây trước những tác nhân gây bệnh từ bên ngoài.
1.2. TỔNG QUAN VỀ THỰC VẬT [29], [30], [31], [32], [33]
1.2.1 Sơ lược họ Thông
Họ Thông (danh pháp khoa học: Pinaceae), là một họ trong bộ Thông
(Pinales), lớp Thông (Pinopsida), ngành Thông (Pinophyta) bao gồm nhiều loài
thực vật có quả nón với giá trị thương mại quan trọng như tuyết tùng, linh sam, thiết
sam, thông rụng lá, thông và vân sam. Họ này bao gồm những cây thân gỗ, thân có
nhựa thơm, tán thường hình tháp. Nó là họ lớn nhất trong bộ này nếu tính theo sự đa
dạng về loài, với khoảng 220-250 loài (phụ thuộc vào quan điểm phân loại học)
trong 11 chi, và là họ lớn thứ hai sau họ Hoàng đàn (Cupressaceae) về khu vực
phân bổ địa lý.
Đặc điểm
Chúng là các loại cây thân gỗ (hiếm khi thấy dạng cây bụi) cao từ 2 đến 100
m, chủ yếu là thường xanh (ngoại trừ hai chi Larix và Pseudolarix là cây sớm rụng
lá), có chứa nhựa thơm, các nón đơn tính cùng gốc, với các cành mọc đối hay theo
vòng xoắn và các lá hình kim hay hình dải hoặc hình vẩy sắp xếp theo đường xoắn
ốc hay mọc cụm trên đầu cành ngắn.
Các nón cái thường lớn và có dạng gỗ, dài 2-60 cm, với nhiều vảy (lá) bắc
sắp xếp xoắn ốc và trên mỗi vảy bắc có hai hạt có cánh mỏng. Nón cái gồm nhiều lá
noãn xếp xoắn ốc, mỗi lá noãn mang 2 noãn đảo, lá noãn không dính liền với lá bắc.
Các nón đực thường có dạng hình trụ tròn và nhỏ, dài 0,5-6 cm và rụng sớm
sau khi thụ phấn. Nhị nhiều xếp xoắn ốc, mỗi nhị mang 2 bao phấn. Các phấn hoa
được phân tán nhờ gió. Các hạt được phân tán chủ yếu nhờ gió, tuy nhiên ở một số
loài thì các hạt lớn với cánh suy giảm được chim chóc phân tán.Các phôi là dạng đa
lá mầm, với 3-24 lá mầm. Quả nón phát triển trong 1-2 năm, rồi hóa gỗ.
Phân bổ
Được tìm thấy phần lớn ở Bắc bán cầu với phần lớn các loài trong khu vực
ôn đới nhưng cũng tìm thấy ở khu vực nhiệt đới và hàn đới. Chỉ có một loài có khu

vực sinh trưởng vượt qua đường xích đạo ở khu vực Đông Nam Á. Các trung tâm
đa dạng loài chủ yếu được tìm thấy ở các dãy núi thuộc tây nam Trung Quốc, miền
trung Nhật Bản, California (Hoa Kỳ) và Mexico.
1.2.2 Sơ lược chi, phân họ Thông
1.2.2.1 Chi, phân họ Thông
11 chi được chia ra thành 4 phân họ, dựa trên hình thái của nón, hạt và lá:
1. Phân họ Pinoideae (chi Pinus): Các nón là hai năm, ít khi ba năm, với
mỗi vảy bắc của năm phát triển riêng biệt, tạo thành một u bướu trên mỗi vảy bắc.
Gốc của vảy bắc rộng bản, che phủ hoàn toàn các hạt khi nhìn xa trục. Các hạt
không có các túi nhựa. Các cánh giữ hạt trong một cặp vấu. Các lá với các dải lỗ khí
chính dọc theo trục (phía trên xylem) hoặc tương đương trên cả hai bề mặt.
2. Phân họ Piceoideae (chi Picea): Các nón một năm, không có các u bướu
rõ rệt. Gốc vảy bắc rộng bản, che phủ hoàn toàn các hạt khi nhìn xa trục. Các hạt
không có các túi nhựa, màu hơi đen. Các cánh giữ hạt lỏng lẻo trong đài hoa. Các lá
với các dải lỗ khí chính dọc theo trục (phía trên xylem) hoặc tương đương trên cả
hai bề mặt.
3. Phân họ Laricoideae (các chi Larix, Cathaya, Pseudotsuga): Các nón
một năm, không có các u bướu rõ rệt. Gốc vảy bắc rộng bản, che phủ hoàn toàn các
hạt khi nhìn xa trục. Các hạt không có các túi nhựa, màu hơi trắng. Các cánh giữ hạt
chặt chẽ trong đài hoa. Các lá chỉ có các dải lỗ khí chính dọc theo trục (phía dưới
libe).
4. Phân họ Abietoideae (các chi Abies, Cedrus, Pseudolarix, Keteleeria,
Nothotsuga, Tsuga): Các nón một năm, không có các u bướu rõ rệt. Gốc vảy bắc
hẹp bản, che phủ không hoàn toàn các hạt khi nhìn xa trục. Các hạt có các túi nhựa.
Các cánh giữ hạt chặt chẽ trong đài hoa. Các lá chỉ có các dải lỗ khí chính dọc theo
trục (phía dưới libe).
1.2.2.2 Một số loài Thông ở Việt Nam
Ở Việt Nam có 4 chi, 12 loài.
• Thông Đà Lạt (thông năm lá): Pinus dalatensis
Cây gỗ to, có tán hình nón thưa, thường

xanh, cao đến hơn 30m và đường kính thân 0,6
- 0,8. Loài đặc hữu của Việt nam. Gặp từ Thừa
Thiên Huế đến Tây Nguyên, Đắc Lắc, Lâm
Đồng. Nguồn gen hiếm, loài cho gỗ sử dụng
trong công nghiệp sản xuất bột giấy. Đang bị đe
dọa tuyệt chủng.
Hình 1.3 Cây, lá, quả thông Đà Lạt
• Thông ba lá : Pinus kesiya
Cây gỗ lớn, vỏ màu nâu xám, nứt dọc
rãnh sâu, nhựa ít và có mùi hắc, thường đính 3
lá kim trên một đầu cành ngắn Gỗ dùng
trong xây dựng, trụ mỏ, đóng đồ gia dụng,
nguyên liệu sản xuất bột giấy. 90% diện tích
thông ba lá là ở cao nguyên Langbian, là loài
có diện tích lớn nhất trong số các loài thông ở
Việt Nam Hình 1.4 Cây, lá, quả thông Ba lá
• Thông lá dẹt : Pinus krempfii
Cây gỗ to, có tán hình ô, cao 30 - 35
m, đường kính thân đến 0,7 m, cá biệt có khi
đến gần 2m. Gốc có bạnh, vỏ cây già màu
nâu hồng, có nhựa, là loài đặc hữu của Việt
Nam. Nguồn gen qúy, hiếm và độc đáo nhất
ở Việt Nam với lá hình dải mác. Gỗ mềm, ít
nhựa, màu từ trắng đến vàng nhạt, nhẹ, có
nhiều đặc tính kỹ thuật tốt có thể sử dụng như
gỗ thông ba lá. Loài hiếm.
Hình 1.5 Lá, quả thông lá dẹt
• Du sam đá vôi (thông dầu, mạy
kinh, tô hạp đá vôi): Keteleeria davidiana.
Loài cây này phân bố ở khu vực đồi

núi và các thung lũng có độ cao 200 m đến
1.000 m. Cây có thể cao đến 40 m - 50 m.
Gỗ du sam mềm, màu trắng ngà, được
dùng trong xây dựng, cầu cống, làm đồ nội
thất. Hình 1.6 Cây, lá, quả du sam đá vôi
• Thông Pà Cò : Pinus kwangtugensis
Cây gỗ to, cao đến hơn 25 m, đường kính thân 50-70cm, thường xanh, có
chồi đông với các vảy chồi màu nâu nhạt. So với
Thông năm lá đà lạt (Pinus dalatensis) thì lá và
nón cái của loài này ngắn hơn. Phân bố: Việt
Nam: Cao Bằng Đắc Lắc. Cây cho gỗ xây dựng
tốt. Sắp nguy cấp, hiện đang được bảo vệ trong
khu rừng trên núi đá vôi ở Pà Cò.
• Thông đuôi ngựa : Pinus massoniana
Cây gỗ lớn, có thể cao tới 40 m đường
kính có thể trên 90 cm. Thân tròn, thẳng hình
trụ. Thân ít nhựa, nhựa thơm nhẹ. Gỗ xấu, gỗ
lõi màu nâu vàng, thớ gỗ thô phẳng, gỗ nhẹ
(tỷ trọng 0,39-0,49). Gỗ dùng chủ yếu cho
xây dựng, đóng đồ gia dụng, làm diêm, bột
giấy và sợi nhân tạo. Nhựa là nguồn nguyên
liệu cho một số mặt hàng công nghiệp và y
tế, được trồng ở các tỉnh phía bắc từ Hà
Giang, Cao Bằng, Lạng Sơn.
• Thông nhựa (thông ta, thông hai lá):Pinus merkusii
Hình 1.7 Cây, lá, quả thông Pà Cò
Hình 1.8 Cây, lá, quả thông đuôi
ngựa
Cây gỗ lớn, tán hình trứng, phân cành thấp, vỏ cây màu sám nâu, thường nứt
dọc sâu. Trong thân có nhiều nhựa, nhựa thơm hắc. Chủ yếu trồng để lấy nhựa, tinh

chế để thu được tinh dầu thông, và phần còn
lại là Colophan được xà phòng hóa để làm
xà phòng và sử dụng làm keo trong sản xuất
giấy (Keo Nhựa Thông) và một số ứng dụng
trong công nghiệp điện, làm chất đốt Cây
có thể chịu nóng, đất khô cằn, khí hậu gần
biển. Phân bố nhiều ở các tỉnh miền trung,
và một số ở các tỉnh Đông Bắc
Hình 1.9 Cây, lá, quả thông nhựa
• Thiết sam : Tsuga dumosa
Cây thường cao 20-25 mét và đặc biệt
có thể cao tới 40 m. Các đường kính cây
trưởng thành thường là 40-50 cm. Gỗ cây có
màu vàng nâu với cấu trúc tinh tế và sớ gỗ
thẳng. Tại Việt Nam số lượng thiết sam ít hơn
nhiều so với các loại kể trên.
Hình 1.10 Cây, lá, quả thiết sam
• Vân sam Phan xi phăng : Abies delavayi phân loài fansipanensis.
Cây ưa thích độ cao, phát triển ở
độ cao 3000-4000 m, có kích thước vừa
và nhỏ, thường xanh, cây cao tới 70-40
m; phân bố rời rạc trên Fansipan (3.143
m), đôi khi được trồng làm cây cảnh,
yêu thích khí hậu lạnh.
Hình 1.11 Cây, lá, quả vân sam Phan Xi
Phăng
• Sam lạnh : Abies nukiangensis
Cây cao đến 20 m; cành ban đầu hay
nâu đỏ hoặc nâu, phát triển trong 2 đến 3
năm thì trưởng thành, khi ấy xuất hiện những

vết sẹo lá; mùa đông nụ hình cầu, hơi nhựa.
Ở Việt Nam chiếm số lượng ít.
Hình 1.12 Cây, lá, quả sam lanh
• Hinh đá vôi : Keteleeria calcarea
Cây thường xanh, vỏ cây khe nứt
theo chiều dọc; tán rộng; nhánh không
đều đặn; cành yếu tạo chóp và rãnh, vết
sẹo lá tròn; không có cành ngắn. Vòng
xoắn lá thường bố trí xen kẻ, hoặc đôi
khi gần như toả tròn lan rộng, tuyến
tính. Ở Việt Nam ít gặp hơn các loại thông khác.
Hình 1.13 Cây, lá, quả hinh đá vôi
• Thông Caribe : Pinus caribaea
1.2.3 Giới thiệu cây thông Caribe
Giới (regnum) : Plantae
Ngành (divisio) : Pinophyta
Lớp (class) : Pinopsida
Bộ (ordo) : Pinales
Họ (familia) : Pinaceae
Phân họ (subfamilia) : Pinoideae
Chi (genus) : Pinus
Phân chi (subgenus) : Pinus
Loài (species) : P. (P.) caribaea
Tên khoa học : Pinus caribaea Morelet.
Bản địa khu vực Trung Mỹ, Cuba, Bahamas và quần đảo Turks và Caicos.
1.2.3.1. Đặc điểm thực vật của cây thông Caribe
Cây gỗ nguyên sản cao tới 36 mét, đường kính 0,9 – 1,0 mét, vỏ màu nâu đỏ
hoặc lửa đỏ. Cành một năm thô, màu nâu hoặc vàng đất, không có lông nhưng có
phấn trắng. Các lá dạng vảy tồn tại 7-8 năm. Chồi màu nâu xám.
Lá kim, 2-3 lá làm thành một bó, thông thường 3, dài 12 -30 cm, mảnh, mềm và rủ

xuống, bẹ lá cứng dài từ 1-1,2cm, màu nâu sau trở thành đen. Nón cái không cuống
mọc không tập trung, nón đực tập trung đầu cành.
Quả hình trứng dài, hơi cong, dài 5-12cm, vảy màu nâu đỏ, giữa dày lên, có
gai ngắn, hạt dài 6mm rộng 3mm, màu lửa hoặc nâu nhạt, có chấm, có cánh dài
2.5cm. Lá mầm 6-7, ít khi 4-9.
Cây con trồng từ năm thứ 2 đã có sự sinh trưởng đột biến cao trên 3m, 50
tháng tuổi cao 3,5-5,25m.
Hình 1.14 Cây, lá,vỏ cây, quả thông Caribe
1.2.3.2. Đặc điểm sinh thái của cây thông Caribe
Nhìn chung, thông Caribe có thể sinh trưởng, phát triển trên nhiều loại đất
khác nhau. Thông Caribe có khả năng thich nghi với vùng khí hậu nóng ẩm, nhiệt
đới gió mùa, với nhiệt độ không quá lạnh 25-33
0
C, lượng mưa 1000-3000mm. Đặc
biệt thông Caribe có thể sinh trưởng trên đất bạc màu, nghèo dinh dưỡng, đất chua
(pH 4,5-5,5), tầng đất mỏng mà bạch đàn và keo lai không phát triển được. Tuy
nhiên không thích hợp với vùng đất sét nặng, bí, lầy, ở những thung lũng đất bồi tụ
kiềm cao.
Thông Caribe có tốc độ sinh trưởng nhanh, khả năng thích ứng rộng với các
vùng sinh thái khác nhau trên thế giới. Đặc biệt là các nước thuộc vùng nhiệt đới và
á nhiệt đới. Việt Nam là một nước nằm trong vùng nhiệt đới của châu Á, có các
điều kiện địa lí khá tương đồng với điều kiện của vùng phân bố tự nhiên của cây
thông Caribe.
1.2.3.3. Nguồn gốc và phân bố
Thông Caribe (Pinus caribaea) là một loại thông nhiệt đới, bản địa ở khu vực
Trung Mỹ, Cuba, Bahamas, quần đảo Turks, Caicos và Nicaragua.
Loại thông này có 3 biến chủng, phân bố ở các lãnh thổ khác nhau;
- Pinus caribaea var Caribeea- Đặc hữu miền Tây Cuba ( tỉnh Pinar del Rio và
đảo Youth)
- Pinus caribeea var. Bahamensis(Grisebach) W.H. Barrett& Golfari- Thông

Bahamas-Đặc hữu vùng Bahamas và quần đảo Turk và Caicos.
- Pinus caribaea var. Hondurensis ( Sénéclauze) W.H. Barrett& Golfari- Thông
Nicaragua. Bản địa của Nicaragua, Guatrmala, Belize, Honduras, và bang Quintana
Roo của Mexico
Tại Việt Nam
Loài cây này mới được nhập nội vào Việt Nam khoảng từ thập niên 1980 trở
lại đây, cây sinh trưởng tốt và rất có triển vọng.
Vùng trồng:
- Bắc Trung Bộ: Đại Lãi- Vĩnh Phúc, Bắc Giang, Lạng Sơn, Cao Bằng, Bắc
Kạn, Huế, Nam Hải Vân Đà Nẵng
- Nam Trung Bộ: Tam Hiệp- Núi Thành- Quảng Nam
- Tây Nguyên : PleiKu, Lang Hanh- Đức Trọng, Đà Lạt.
1.2.3.4. Giá trị của cây thông Caribe
Thông Caribe là một trong những loài cây lá kim có tốc độ tăng trưởng cao
nhất, cho năng suất cao.
Thông Caribe sinh trưởng nhanh, ít sâu bệnh, thân thẳng đẹp, cành nhánh nhỏ
hơn thông Ba lá, thông Mã vĩ và thông Nhựa. Gỗ thông Caribe có thớ thẳng mịn, độ
bóng vừa phải, nhẹ, màu sắc đẹp, có mùi thơm, bền chắc, không bị mối mọt, dễ xử
lí, hàm lượng ligin thấp, vì thế thông Caribe có nhiều công dụng như: gỗ xây dựng,
gỗ trụ mỏ, ván dăm, ván ép, gỗ đóng tàu thuyền, ván ốp tường, gỗ đóng Contenơ,
ván ốp trần, than củi, gỗ đóng hộp, gỗ tròn, gỗ cột điện, gỗ cột nhà, gỗ nội thất, gia
công nhạc cụ, hàng mỹ nghệ và ứng dụng phổ biến nhất là dùng trong công nghệ
bột giấy (bột sợi giấy dai). Ngoài ra cây thông Caribe có thể cung cấp nhựa với sản
lượng, chất lượng nhựa không kém cây thông Nhựa. Nhựa thông có nhiều ứng dụng
trong công nghiệp như: sản xuất chất thơm, chất diệt côn trùng, bột giặt, sơn, mực
in và nhiều ứng dụng khác trong y học và mỹ phẩm. Đặc biệt dùng để sản xuất than,
than thông Caribe có năng lượng tỏa nhiệt rất lớn, chỉ sau than đá.
 Tình hình trồng trọt và khai thác thông Caribe ở Việt Nam
Thông Caribe du nhập vào nước ta đã được khoảng 30 năm, hình thành
những cánh rừng đặc chủng nằm rải rác từ Bắc tới Nam. Trước đây, chúng ta phải

nhập hạt giống từ Austrailia với giá thành rất cao, hiện nay việc nhân giống thông
Caribe ở nước ta đang được nghiên cứu theo phương pháp sinh sản vô tính. Tháng
12-2006, đề tài ‘Vi nhân giống cây thông Caribe’ do thạc sĩ Kiều Phương Nam làm
chủ nhiệm, được Sở Khoa học- Công Nghệ TPHCM nghiệm thu. Hiện nay ở nước
ta đã nhân giống thành công thông Caribe. Vấn đề về giống không còn là vấn đề
khó khăn. Tuy nhiên, hiện trạng lâm tặc đang khai thác thông Caribe bừa bãi để lấy
gỗ đang là vấn đề đáng lo ngại. Cánh rừng thông Caribe đặc dụng Nam Hải Vân-
TP Đà Nẵng đang có nguy cơ bị xóa sổ do nạn khai thác bừa bãi.
1.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP CHIẾT TÁCH HỢP CHẤT HỮU CƠ [1], [5], [6], [19],
[21], [25]
Từ nguồn thiên nhiên hay bằng con đường tổng hợp, thường người ta không
thu được ngay một hợp chất hữu cơ mà được một hỗn hợp các chất hữu cơ với hàm
lượng khác nhau. Để nghiên cứu cấu trúc, tính chất hoặc ứng dụng của một hợp
chất, cần phải tách nó ra khỏi hỗn hợp, tức là tinh chế nó thành chất tinh khiết. Các
phương pháp tách biệt và tinh chế hay sử dụng đối với chất hữu cơ là chưng cất,
chiết, kết tinh và sắc ký.
1.3.1. Phương pháp chưng cất
Khi đun sôi một hỗn hợp, chất nào có nhiệt độ sôi thấp hơn sẽ chuyển vào
pha hơi sớm hơn và nhiều hơn. Khi gặp lạnh, pha hơi sẽ ngưng tụ thành pha lỏng
chứa chủ yếu là chất có nhiệt độ sôi thấp hơn. Quá trình đó gọi là sự chưng cất. Có
các kiểu chưng cất chủ yếu sau:
1.3.1.1. Chưng cất thường
Khi cần tách lấy một chất lỏng có nhiệt độ sôi không cao lắm ra khỏi các chất
có nhiệt độ sôi khác biệt so với nó, người ta dùng phương pháp chưng cất đơn giản
nhất gọi là phương pháp chưng cất thường.
Thí dụ, tinh bột sau khi lên men rượu sẽ thu được một hỗn hợp gồm nước
(nhiệt độ sôi: 100
0
C), etanol (nhiệt độ sôi: 78,3
0

C), một ít axit axetic (nhiệt độ sôi:
118
0
C)… và bã rượu. Khi nấu rượu (thực chất là chưng cất thường), đầu tiên ta thu
được một dung dịch chứa nhiều etanol hơn nước, sau đó hàm lượng etanol giảm
dần, ta được rượu trắng. Cho rượu trắng vào bình cầu có nhánh (bình Wurtz), lắp
ống sinh hàn, nhiệt kế rồi chưng cất thường và thu đoạn sôi ở 78,17
0
C sẽ được hỗn
hợp đẳng phí chứa 96% etanol và 4% nước. Từ rượu 96
0
, dùng chất làm khan, rồi
chưng cất thường và thu đoạn sôi ở 78,17
0
C sẽ được hỗn hợp đẳng phí chứa 96%
etanol và 4% nước. Từ rượu 96
0
, dùng chất làm khan, thu đoạn sôi ở 78,3
0
C sẽ được
etanol gần 100%, thường gọi là rượu tuyệt đối.
1.3.1.2. Chưng cất phân đoạn
Chưng cất đơn giản một lần thường không thu được chất tinh khiết, nhất là
đối với hỗn hợp các chất có nhiệt độ sôi khác nhau không nhiều. Để không phải
chưng cất nhiều lần, người ta thay bình Wurtz bằng bình cầu nối với cột cất phân
đoạn. Cột cất phân đoạn gồm nhiều nấc, ở mỗi nấc pha hơi được ngưng tụ thành
lỏng rồi lại chuyển thành hơi liên tục. Như thế, mỗi nấc là một lần chưng cất và
chưng cất phân đoạn thực chất là chưng cất liên tiếp nhiều lần trên cùng một dụng
cụ. Nhờ vậy mà thu được các chất với độ tinh khiết cao hơn so với chưng cất
thường.

Trong công nghiệp, người ta dùng tháp lọc cất phân đoạn, chẳng hạn: để cất
lấy cồn 90
0
, cồn 96
0
ở nhà máy rượu hoặc cất lấy các phân đoạn khác nhau của dầu
mỏ ở nhà máy lọc dầu.
1.3.1.3. Chưng cất dưới áp suất thấp
Khi áp suất trên mặt thoáng giảm thì nhiệt độ sôi của chất lỏng sẽ giảm theo.
Vì vậy, đối với những chất có nhiệt độ sôi cao hoặc dễ bị phân hủy ở nhiệt độ cao,
cần phải chưng cất dưới áp suất thấp để giảm nhiệt độ sôi và tránh sự phân hủy.
Đối với dung môi có nhiệt độ sôi thấp như hexan, benzen, clorofom…, người
ta thường cất loại chúng bằng máy cất quay, thực chất là cất ở áp suất 20-40 mmHg.
Đối với các chất có nhiệt độ sôi cao hơn thì còn phải dùng bơm làm giảm áp suất
xuống còn một vài mmHg. Đối với những chất sôi ở nhiệt độ cao và dễ bị tác dụng
bởi nhiệt, người ta dùng phương pháp chưng cất lớp mỏng và chưng cất phân tử ở
áp suất tới 10
-3
– 10
-4
mmHg. Khi đó nhiệt độ sôi có thể giảm đi 200 – 300
0
C.
1.3.1.4. Chưng cất lôi cuốn hơi nước
Những hợp chất hữu cơ không tan hoặc rất ít tan trong nước, mặc dù có nhiệt
độ sôi cao nhưng khi trộn với nước sẽ tạo ra hỗn hợp sôi ở nhiệt độ xấp xỉ 100
0
C (ở
áp suất thường). Khi đó ở pha hơi số mol chất hữu cơ (n
chc

) và số mol nước(
OH
n
2
)
sẽ tỉ lệ thuận với áp suất riêng phần của chúng ở nhiệt độ sôi của hỗn hợp:
n
chc
:
OH
n
2

= P
chc
:
OH
P
2
Làm lạnh pha hơi sẽ thu được pha hữu cơ (lỏng hoặc rắn) cùng với nước
lỏng. Sau khi chiết hoặc lọc sẽ thu được pha hữu cơ. Đó là nội dung của phương
pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước.
Người ta áp dụng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước để tách biệt
những chất sôi ở nhiệt độ cao và bị biến đổi ở nhiệt độ đó, hoặc để tách lấy chất dễ
bay hơi cùng với hơi nước từ hỗn hợp các chất khó bay hơi hơn, hay từ hỗn hợp các
chất nhựa. Ngay từ thời xa xưa, con người đã biết chưng cất lôi cuốn hơi nước để
tách lấy tinh dầu thực vật làm hương liệu và dược liệu.
1.3.2 Phương pháp chiết
Chiết là phương pháp dùng một dung môi thích hợp hòa tan chất cần tách
thành một pha lỏng (gọi là dịch chiết) phân chia khỏi pha lỏng (hoặc pha rắn) chứa

hỗn hợp các chất còn lại. Tách lấy dịch chiết, giải phóng dung môi sẽ thu được chất
cần tách.
Người ta thường dùng phương pháp chiết để tách lấy chất hợp chất khi nó ở
dạng nhũ tương hoặc huyền phù trong nước, hay để tách lấy chất hữu cơ ra khỏi
một hỗn hợp ở thể rắn. Dung môi thường dùng là ete, benzen, clorofom, hexan,…
Ngoài phễu chiết thông thường, trong phòng thí nghiệm còn sử dụng các
dụng cụ cho phép chiết liên tục bằng dung môi nóng nhằm tăng cường hiệu suất của
việc chiết.
Từ xa xưa, nhân dân ta đã biết dùng phương pháp chiết, chẳng hạn ngâm thảo
dược vào rượu để sử dụng các hoạt chất tan vào rượu, ngâm lá cây chàm giã nhỏ
trong nước để tách lấy phẩm chàm nhuộm vải,…
1.3.3 Phương pháp kết tinh
Kết tinh là phương pháp đơn giản nhưng rất hiệu quả để tinh chế các chất
hữu cơ ở thể rắn. Dựa vào sự thay đổi độ tan theo nhiệt độ, người ta hòa tan chất
cần tinh chế vào dung môi thích hợp thường là ở nhiệt độ sôi của dung môi, lọc
nóng, bỏ cặn không tan rồi để nguội hoặc làm lạnh từ từ, chất rắn sẽ tách ra dưới
dạng tinh thể nằm cân bằng với dung dịch bão hòa của nó. Lọc, rửa, làm khô sẽ thu
được tinh thể chất cần tinh chế. Vì mạng tinh thể chỉ chứa những phần tử giống
nhau nên nếu một chất thu được ở dạng tinh thể đồng nhất thì nó đã được xem như
là tương đối sạch. Một chất rắn được coi là tinh khiết nếu sau nhiều lần kết tinh
trong những dung môi khác nhau mà nhiệt độ nóng chảy của nó vẫn không thay đổi.
Không chỉ trong phòng thí nghiệm mà trong sản xuất cũng thường dùng
phương pháp kết tinh. Chẳng hạn, kết tinh để tạo ra đường kính, muối tinh, mì
chính…
1.3.4. Phương pháp sắc ký
Phương pháp sắc ký, khởi đầu chỉ được dùng để phân tích các chất có màu,
ngày nay đã phát triển mạnh mẽ và ứng dụng rộng rãi trong các phòng thí nghiệm
để tách biệt, tinh chế và dùng trong phân tích định tính, định lượng các hỗn hợp từ
đơn giản đến phức tạp. Phương pháp sắc ký dựa trên sự khác biệt về tốc độ di
chuyển của các chất trong pha động khi tiếp xúc mật thiết với một pha tĩnh. Nguyên

nhân của sự khác nhau đó là do khả năng bị hấp phụ và bị phản hấp phụ khác nhau
hoặc khả năng trao đổi khác nhau của các chất ở pha động với các chất ở pha tĩnh.
Có nhiều kiểu sắc ký khác nhau: sắc ký cột, sắc ký lớp mỏng, sắc ký khí, sắc
ký lỏng, sắc ký trao đổi ion,…Loại sắc ký đơn giản nhất là sắc ký cột. Trong đó,
pha tĩnh là bột silicagel (SiO2.nH2O) hoặc bột nhôm oxit,… được nhồi trong một
ống thủy tinh thẳng đứng (gọi là cột), pha động gồm hỗn hợp chất cần phân tích và
dung môi thích hợp được đổ vào phía trên cột. Trong quá trình pha động di chuyển
từ trên xuống dưới dọc theo cột, chất nào có tốc độ di chuyển lớn hơn (bị hấp phụ
kém hơn) sẽ cùng với dung môi thoát ra trước. Làm bay hơi dung môi, sẽ thu được
chất cần tách. Phương pháp này tiêu tốn khá nhiều thời gian, vì thế chỉ áp dụng với
các hỗn hợp không thể tinh chế bằng các phương pháp thông thường.
1.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HỢP CHẤT HỮU CƠ [1], [2], [5], [6],
[11], [13], [14], [17], [22], [25]
1.4.1. Phương pháp phân tích phổ hồng ngoại (IR )
1.4.1.1. Cơ sở vật lý
Phổ hồng ngoại (InfraRed Spectrum, IR), xuất hiện do phân tử hấp thụ năng
lượng bức xạ điện từ trong vùng hồng ngoại. Khi hấp thụ các bức xạ này (từ 2-50
μm, tương ứng với số sóng 5000-200 cm-1), sẽ dẫn đến sự dao động của phân tử.
Có hai loại dao động chính:
- Dao động hóa trị (ký hiệu ν): là những dao động làm thay đổi độ dài liên kết
giữa hai nguyên tử trong phân tử, nhưng không làm thay đổi góc liên kết.
- Dao động biến dạng (ký hiệu δ): là những dao động làm thay góc liên kết
nhưng không làm thay đổi độ dài liên kết.
Mỗi loại dao động trên còn được phân chia thành dao động đối xứng (ký
hiệu νs, δs) và dao động bất đối xứng (ký hiệu νas, δas). Mỗi loại dao động thường
có mức năng lượng khác nhau nên mỗi tần số hấp thụ khác nhau đặc trưng cho từng
liên kết.
Số lượng các dao động riêng của phân tử phụ thuộc vào số lượng các nguyên
tử trong phân tử và cấu trúc phân tử. Một phân tử có N nguyên tử thì tổng số các
dao động riêng sẽ là: 3N – 5: đối với phân tử có cấu trúc thẳng

3N – 6: đối với phân tử có cấu trúc không thẳng
Dựa vào tần số hấp thụ đặc trưng riêng cho từng loại liên kết cho phép dự
đoán được nhóm nguyên tử có mặt trong hợp chất khảo sát.
Tần số dao động của một số nhóm chức hữu cơ được trình bày trong bảng 1.1.
Bảng 1.1. Tần số dao động của một số nhóm chức hữu cơ
1.4.1.2. Phương pháp chuẩn bị mẫu ghi phổ hồng ngoại
Chất đem ghi phổ hồng ngoại có thể ở trạng thái rắn, lỏng hoặc khí. Đối với
mỗi trường hợp cần có một cuvet riêng và cách chuẩn bị mẫu thích hợp. Thường
hay gặp mẫu lỏng hoặc rắn.
- Mẫu ở dạng lỏng hoặc dung dịch: chất lỏng tinh khiết được bơm vào khoảng
giữa hai tấm tinh thể KBr, chiều dày lớp chất lỏng từ 0,01 – 0,05 mm. Có thể ghi
phổ ở dạng dung dịch bằng cách hòa tan chất nghiên cứu (lỏng hoặc rắn) vào dung
môi thích hợp (CCl
4
, CHCl
3
, CS
2
, ) rồi bơm dung dịch vào cuvet.
- Mẫu ở dạng rắn: chất nghiên cứu (2 – 5 mg) được nghiền nhỏ, trộn với bột
KBr khan rồi ép thành tấm mỏng có chiều dày khoảng 0,1 mm (nhờ lực ép khoảng
7,5 – 10 tấn/cm
2
). Đặt mẫu ở dạng tấm mỏng vào cuvet để ghi phổ.
Tần số, cm
-1
Loại dao động Tần số, cm
-1
Loại dao động
3700 - 3200

1900 - 1550
1600 - 1450
1310 - 1210
-OH (ht)
C = O (ht)
C = C thơm (ht)
ete thơm (ht)
1140 - 1085
1200 - 1000
860 – 800
900 - 650
ete mạch hở (ht)
C-O (ht)
CH benzen thế para (bd)
CH thơm (bd)
1.4.1.3. Ứng dụng của phổ hồng ngoại trong hóa học
Phổ hấp thụ hồng ngoại được sử dụng rất rộng rãi trong nghiên cứu hóa học,
đặc biệt trong hóa học hữu cơ. Sau đây là một số ứng dụng chủ yếu.
a, Xác định cấu trúc phân tử
Dựa vào giá trị tần số và cường độ của các đỉnh hấp thụ đặc trưng, ta có thể
xác nhận sự có mặt của các nhóm nguyên tử trong phân tử, từ đó có thể suy ra cấu
trúc của phân tử. Để khẳng định hoàn toàn cấu trúc của hợp chất, cần kết hợp với
một số phương pháp phổ khác.
b, Phân tích định tính
Để nhận biết một hợp chất hữu cơ, ta so sánh phổ của nó với phổ của chất
chuẩn. Với mục đích này, cần phải ghi phổ của chất nghiên cứu trong cùng điều
kiện với phổ chuẩn. Hiện nay, người ta đã lập được bộ phổ chuẩn gồm hàng nghìn
chất hữu cơ khác nhau.
Dựa vào phổ hồng ngoại, ta còn có thể đánh giá độ tinh khiết của một hợp
chất bằng cách so sánh hai phổ đồ của hai mẫu thuộc cùng một hợp chất. Phổ đồ

của mẫu nào có ít đỉnh hấp thụ hơn sẽ là mẫu tinh khiết hơn.
1.4.2. Phương pháp sắc ký
1.4.2.1. Giới thiệu về phương pháp sắc ký
Sắc ký là một kỹ thuật vật lý và hóa lý để tách và phân tích các chất trong
một hỗn hợp. Cơ sở của quá trình sắc ký là các quá trình xảy ra trong cột tách khi
mẫu được nạp vào cột sắc ký.
Quá trình thực hiện sắc ký gồm có 2 pha:
- Pha tĩnh: thường là ở dạng rắn hay lỏng, dưới dạng màng mỏng bám đều trên
bề mặt của chất mang trơ chứa trong cột sắc ký.
- Pha động: gồm chất phân tích và dung môi thích hợp.
Quá trình sắc ký xảy ra trong cột chính là quá trình tương tác giữa chất phân
tích và pha tĩnh nằm trong cột. Quá trình tương tác đó có thể xảy ra theo các tính
chất hóa lý nhất định: đó là sự hấp phụ, trao đổi, phân bố, rây phân tử. Tương ứng,
ta có các tên gọi của phương pháp sắc ký: sắc ký hấp phụ dựa vào tính chất hấp phụ