phương pháp và kỹ thuật mới trong tổng hợp hửu cơ









 !
 !
•
"
•
I.1 – Mục tiêu nhất quán và không đối lập :
•
#$$%&'()*&(+, /,01)23*/23$4,546,(.78(9)2:.9.($%
/2;$<.#:6=,>)?4,546,(.4#5$%.#@$%#34*<)2-$$<)2-$$<&
alizarin =,( indigoA#%),5*<,($<4,#?4#-$%$%<2:/&'B4%)&>
7C$=,(4<D9.($%*E#$%<#,($%4.$%<2378>FG?$%&'()*,/,0
*,54</&'B44<,3*6,(.=,($<,-$/&'B44#-$%*<&54=,(1,H*/,@.
/&,=,(#*#;$%<'BI
OH
OH
O
O
Alizarin
N
O
N
O

Indigo


•
Năm 1953 cấu trúc acide nhân được Watson và
Crick xác đònh . Nhiều chuyên gia hàng đầu như
Giáo sư Kogan đã thốt lên :”Ở trong đầu tôi đã nảy
ra ước mơ tổng hợp nó”. Sau hai mươi năm lao động
cật lực người ta đã thành công .
•
Ascorbic acide (vitamin C) đã được tổng hợp từ
năm 1934 trong phòng thí nghiệm và sau này đã
đưa vào trong sản xuất từ D-Glucoza .
O
HO
OH
O
O
O
O
HO
(CH
2
)
3
COOH
C
5
H
11

OH
Vitamine C
Prostaglandine


•
Prostaglandine có vai trò quan trọng trong
trao đổi chất ở động vật, có nhiều ứng dụng
trong y học và chăn nuôi, có tác dụng ở nồng
độ thấp cỡ nanogram trong 1 ml .
•
Tổng hợp hữu cơ đã đưa đến rất nhiều
hợp chất khác nhau phục vụ cho các ngành
công, nông, ngư nghiệp khác nhau . Rất
nhiều hợp chất hữu cơ có ích quan trọng
trong đời sống như vậy, mục tiêu nhất quán
và không đối lập.


•
I.2 – Mục tiêu nhất quán và đối lập:
•
,1)23*E,J$%+'B)C4<7<#,<#B46,$%+,B)7<#-$%I<,>)
1,#%)'(4.0$%$<K$*<,38$%,8E#$%+L4<M&>I<,5**E)2;$
#5,<&0.4'$%&'()*,/,04#-+,:IE,3*$<)2@.<'BI4<,3*<&0.4'
.8$<)2@.<'BI4<,3*4#-+,:I/&'B4$%&'()*,4<&,<)2;.<23*
=,)*E#(4<&54$,N$%4.>,4<.5$%,N66&')$,N6*E&'54?1,5#
4<C/&,*)$+,(4,54isoprenoide7<#-$%4#585$%<O,*<&B4*)2P$
=,(7<#-$%4#5<#,B**C$<M)$<<#B4%&'()*,4#)/#5/'$
*<.,@$+,(4<,3**<,>)4.>,M&BM#3$%?9#/#5?4,54$%<)2-$4&5.

*,54<4<)23*4,3.*E.54E,3*C*/&'B4Q.,$*,-6&(*<,:I$)2-$
RS4.>,*<2378>*E&'54?$%&'()*,+,B)I<,5*<)2:$E,E,J$%
)M#IE2$#)92E,3*4,@$*<)23*4<#M&BM#3$%%&'()*,$<,:$
*<,38$<)2@.4<,3*6,$%4<&54$,N$%$<&<#E6#$*<&B4=,:*=,(
4#-$*E.($%
•
)12E2+)$?,1M)4)4,4)92?T
•
#E6#$M, $#$UJuvenille HormonV
•
<2E#6#$UPheromon tính dục, Pheromon báo động,
Pheromon tập hợpTV


•
I.3 – Tổng hợp như là mục đích :
•
Tổng hợp ra các hợp chất tương tự thiên nhiên
đó chỉ là mục đích buổi đầu . Quá trình nghiên cứu
đã rút ra qui luật và tổng hợp cơ nhằm tạo ra các
chất có tính chất mới, dự đoán trước.
•
Ví dụ : - Các chất màu hữu cơ vai trò của
Chromophore :
•
- Về các Steroide hormon :
•
Người ta đã tổng hợp rất nhiều các hợp chất tương
tự hormon steroide cũng như isoprenoide với các
hợp chất tương tự hormon sâu non .

Steroid hormon
Steroid hormon
H
HO
H
O
Estron
O
OH
H
HH
Testosteron
HO
O
O
O
OH
HH
H
OH
O
HO
HO
H
H OH
OH
Cortizon
β − ecdyson

•
I.4 – Tổng hợp như là công cụ nghiên cứu :
•
W,J$%4#-$%4.B*#;$%<'BI<&0.4'4#5*<2;*,B#$2-$1,3*78(
6#:*<#,B*4<,3*$,(#4#-+,:I*&(*<)2-$$<)2-$<&'$%I<,5I
$,(8/,P*,B#$2-$E,3*$<)2@.4,544<,3*7<,54$<,.$<,J6
7<,X$%/L$<4,3.*E.54<#,B*4<,3*4<C$<72;4,>4,544,3.<K$<
*&B$<)2-$
•
#-$%*<&544<.$%4.>,periplanon+,(UV$<&$%M,.7<)
*#;$%<'BIY/#@$%I<,-$Q.,$%<#B4*<K4,3.<K$<*&B$<)2-$
4.>,$#56'5)/&'B4Z,54/L$<+,(UWV
O
O
O
O
O
O
A
BPeriplanon


•
I.5 – Bộ môn Hóa học là cơ sở nền tảng :
•
Từ năm 1860, M.Berthlo đã viết :”Hóa học đã
xây dựng nền tảng . Nhờ khả năng sáng tạo và nghệ
thuật bắt chước thiên nhiên, hóa học khác hẳn với

bộ môn khoa học tự nhiên và xã hội khác” .
•
Các hợp chất hóa học đã tạo nên nền tảng của sự
sống như AND, protein, polypeptide và rất nhiều
hợp chất khác đều có thể tạo nên thông qua tổng
hợp hữu cơ . Hoá học tạo nên rất nhiều thuốc chữa
bệnh, vật liệu, phục vụ cho đời sống con người, tạo
ra nguyên vật liệu cho nhiều ngành khác .


[ \
[ \
"\
"\
•
II.1 – Mở đầu :
•
E#$%+O$<=&B4*#;$%<'BI<&0.4'<)2:$/,B)4,@$I<,>)M&>
9.B$%$<)2@.I<,>$&5$%Z.54*,54/#@$%*<2;<&B4*23<,@.<23*
7)6+#,B)4<.82;$*)23I/2@.4#57<,>$,N$%*,B#I<&54='5)<#,B*
*C$<#Z)<#5,4,#
•
II.2 – Phản ứng Sharpless – Katsuki oxi hóa bất đối xứng :
I#Z8<#5,4<#B$+#B4allyl alcol1'>)t-butylhydroperoxide='5)M&B
<)2:$9)2:$4.>,Titan isopropoxide=,(tartratester4<#*,
epoxide 2UM'/#@FV
R
OH
R
R

Bu
t
OOH, Ti(OPr
i
)
4
CH
2
Cl
2
, -20
0
C
O
R
R
R
OH
90% ee
D (-) dialkyltartrate


•
Nhờ tính chất xúc tác chọn lọc, người ta có
thể tách các sản phẩm đồng phân ra khỏi
racemat alyl alcol .
R
H
O
+

H
R
OH
Bu
t
OOH, Ti(OPr
i
)
4
D (-) dialkyltartrate
CH
2
Cl
2
, - 20
0
C
Phản ứng chậm
Phản ứng nhanh
OH
H
R
OH
R
H
O
+


•

I#Z8<#5,$<'(Z.54*,54?4#5/#:4<#B$+#B4+,:I*<2;4,#?*.8(
*<2#$<#56*<23=,(4,3.<K$<1,$/,@.
•
<&=C9.B*E2-$4#5*<2;*,54<<,)/#@$%I<,-$ .
•
•
23.4#5$<,5$<*<K2I#Z8<#5,4<#22]^_
U`VM,>$I<,;64<#22aG^_UZ,>8E,$<,$<<'$VUFbY<V
U`cVM,>$I<,;64<#22d^bG^_UI<,>$&5$%4<,:6<'$VUdYe
d]<)
OH
R
R
OH
OH
R
OH
R


•
II.2 – Xúc tác Vanadyl acetylacetonate :
•
Phức VO(acac)2 là xúc tác phức hay dùng
epoxy hóa alylalcol bởi tác chất ButOOH .
các nối đôi ở gần nhóm OH được epoxy hóa
với tốc độ nhanh hơn nhiều .
•
Ví dụ :
OH

OH
O
OH
O
Bu
t
OOH
VO(acac)
2
93%
98
2
:
:
Geraniol


•
Xúc tác VO(acac)2 thường xảy ra với tốc độ
chọn lọc lập thể cao . Khi epoxy hóa
cyclohexenol sự hình thành sản phẩm syn
nhiều hơn anti .
Bu
t
OOH
VO(acac)
2
(86%)
>300
1

:
:
OH
OH
O
OH
O


•
E#$%6#:*M#3*E&'($%<'BIligand acetylacetone 1LI<,-$<.8>
$<,$<*<,($<formic acide =,(acetic acide?4,54*,544<,3*$,(8
,>$<<&'>$%/23$4,54$<#562I#Z)926'5)<K$<*<,($<?9#/#5?
*E#$%*E&'($%<'BI$,(89.($%trialkyl vanad +,(6Z.54*,54*#3*
<'$ .
•
VO(OR)3 (R = Et, Pr, Pri) có hoạt tính xúc tác cao.
•
Ứng dụng : VO(acac)3 trong tổng hợp Taxol .
Bu
t
OOH
VO(acac)
2
HO
TBSO
O
HO

•
II.3 – Epoxi hóa bằng phức Salen mangan :
•
<,>$,N$%Z.54*,544.>,I<&54mangan (III) salen 2I#Z8
<#5,$#3)/#-)/,0/&'B4#4<)/2@Z.,3*?f,4#1M2$=,(,*M.7)
/,0I<,5**E)2;$I<,>$&5$%$,(8=,(#4,54I<,>$&5$%2I#Z8<#5,
1,3*/#3)Z&5$%='5)cis – alkenC9.B$<&dihydronaphthalen
.
O
NaOCl or PhIO
2 - 6 mol% xúc tác
4-R C
5
H
4
NO
(R=H or Ph)
(1S, 2R)
> 90% ee khi dùng xúc tác A
83% ee khi dùng xúc tác B
O O
Me
H
H
Me
Ph
Et Ph
EtPh
N
Mn

N
Ph
H
Bu
t
Bu
t
N
Mn
N
Cl
Bu
t
Bu
t
H
OO
PF
6

A
B



Phửụng phaựp ủụn giaỷn toồng hụùp cis aminoindanol
O
NH
2
OH

N
Ph
P
3
NO
O
MnLCl/P
3
NO/PhCl
NaOCl/
0
0
C
88% ee 90%


•
II.4 – Oxy hoùa baèng noái ñoâi baèng OsO4 :
•
E#$%4,54*,54$<,-$#Z8<#5,6,B$<I<,>)72;/23$6.#3)ruthernium
=,(Osmium\.54*,54*<&'($%9.($%'>9,B$%TetraoxidegOsO4, RhO4C
<&54Z.54*,54oxy hoùa alken*<,($<M,>$I<,;6<&0.4'6'5)=,(7)6+#,B)
/&'B47<&>*<,($<9,B$%4#5<#,5*EL*<,3I<'$
•
\.54*,54RhO4=,(OsO4I<,>$&5$%='5),+72$4<#4,54M,>$I<,;6
7<,54$<,.,><,)Z.54*,54/2@.4<#Q.,M,>$I<,;6*E.$%%),$+,(
9)2M*2E=#($%Ruthernium oxide4<#M,>$I<,;64,H*+)2-$723*bee+,(
aldehyde=,(*)23I*.B4#Z)<#5,*<,($<acide carboxylic?4#($Osmium oxide
4<#M,>$I<,;6dihydroxyl
R' R'

R R
O
M
O
O
O
R
R
R'
R'
MO
4
M=Ru
M=Os
R R'
O
OHOH
R R
R' R'
Acide


•
II.5 – Kim loaïi nhoùm 9 xuùc tieán oxi hoùa :
•
<#-$%*<&'($%#Z)%2$7<#-$%I<,>$&5$%='5)4,54I<,-$
*&><&0.4''>/)2@.7)2:$I<,>$&5$%2-69L.E,B$%*<,5)4'M'>
4.>,#Z)+,(*E)I+2*UI,E,6,%$2*)4V7<#-$%*<.,:$+'B)4<#
I<,>$&5$%='5)*E,B$%*<,5)M)$%+2*4.>,<'BI4<,3*<&0.4'
)2@.$,(84#5*<2;7<,H4I<.B47<)4<#*,B#I<&54='5)7)6+#,B)

4<.82;$*)23IC9.B$<&M&B<)2:$9)2:$+)%,$9,6)$?I<&54
4#1,+*I<,>$&5$%='5)#Z)
N
Co
O
O
N
Co
N
O
O
L
O
O
O
2
<&544#1,+*/,P/&'B4&5$%9.B$%#Z)<#5,<89E#4,E1#$?,+72$=,(
I<2$#+'4<23g
RH + (R ) H
LnCoO
2

+ H LnCoOOH
LnCoO
2
+ R LnCoOOR


Moọt soỏ ửựng duùng cuù theồ
Moọt soỏ ửựng duùng cuù theồ

g
g
R
R
OH
R
O
Co
O O
NN
N
(
80psi) EtOH 60
0
C
O
2
+
(5 - 90%)
O
2
Ph
Ph
O
CO
2
Me
Ph
Ph
O

O
CO
2
Me
OH
(1atm) MeCN, 20
0
C (64%)
N
MeO
2
C
OH
HO
CO
2
Me
Co
O
O
N


EtCH(OEt)
2
O
EtCO
2
Et
O

2
Co(acac)
2
(1atm) 45
0
C 80%
- EtOH
+
+
O
2
OH
Bu
t
Bu
t
Bu
t
Bu
t
O
O
, (1atm), Py, 200C (100%)
N
Ph
Co
N N
O
N
Ph

O


Kim loại nhóm 10 xúc tác oxi hóa
Kim loại nhóm 10 xúc tác oxi hóa
•
II.6 – Kim loại nhóm 10 xúc tiến oxi hóa :
•
Phản ứng Wacker khá quen thuộc chuyển
hóa ethene vào ethanal .
R
PdCl
4
,CuCl
2
RCHO
H
2
O, O
2
2
-


•
Trong phản ứng này, Pd2+ bò khử loại thành
Pd(0) và Cu2+cho phép tái sinh Pd(0)


Pd2+. Phản ứng oxi hóa 1,3-dien do

Bckvall đề xuất, ở đây benzoquinon được
dùng thay O2 .
Li
2
PdCl
4
, LiOAc
OAc
OAc
OAc
OAc
trans _
Benzoquinon, AcOH
68%
Pd(OAc)
2
, LiOAc
Benzoquinon, AcOH
74%


•
Phản ứng xảy ra trong môi trường CO/O2
được phát minh bởi Alper,
α
-alken chuyển
hoá thành carboxylic acide .
C
8
H

17
PdCl
2
, CuCl
2
CO/O
2
, THF
(100%)
20
0
C
HO
2
C C
8
H
17
,-8+,(I<,>$&5$%/)2@.4<234<,3*4<#3$%1#>$%<)2:.Q.,>
<)4#5*<2-64,54+)%,$94<)E,+$<&)1.IE#h2$ideUIe
)M#1.*8+I<2$8+VIE#I)#$)4,4)92j=,($,IE#Z2$ideURe
62*<#Z8ede$,I*<8+VIE#I)#$)4,4)92j4#5*<2;/)2@.4<23
4,54<'BI4<,3*='5)/#:M,B4<Q.,$%<#B44,#


•
II.7 – Kim loại nhóm 11 xúc tiến oxi hoá :
•
Phản ứng oxi hóa khử của đồng : Cu2+ 
Cu+  Cu(0).

OH
OH
OH
2Cu
2+

(70%)
- 2Cu
1+
NR
3
NR
3
H,
-2
'4<23I<,>$&5$%Z,>8E,Q.,*E.$%%),$
i[$.dUFSklVdj