Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng tới hiệu suất phản ứng tổng hợp beta aminoceton dẫn chất của acetophenon
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.05 MB, 71 trang )
BỘ Y T Ế
TRƯỜNG ĐẠI HỌC
--------------------- =
0
O
Dược HÀ NỘ I
0
-
ĐOÀN THỊ VIỆT NGA
NGHIÊN CỨU CÁC YẾU T ố ẢNH HƯỞNG TỚI HIỆU SUẤT
PHẢN ÚNG TỔNG HỢP P- AMINOCETON DAN c h ấ t
CỦA ACETOPHENON
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP D ư ợ c sĩ KHÓA 1997-2002
Giáo viên hướng dẫn : TS. G IA N G T H Ị SƠ N
Nơi thực hiện
: Bộ m ôn H óa H ữu C ơ
Trường Đ ại H ọc Dược H à N ội
Thời gian thực hiện
: 01/03/02 - 22/05/02
J íồ i e ả m ổ n ĩ
(Kìn eíitì p h é p etn đưọe /)ài/ tẢ lò n ạ bièí ổn ehân th à n h n h ấ t đ ố i ũởì
e ú ít t l t ắ ụ
(Đ ụ i
e f) ĩ t ã
ílạ tf
ílâ
(ỊÌú p
¿ t ã e t t t 1 1 'O IU Ị n h C ù K Ị t t ế i t i t t l t e o
h o e t a i tr tíĩU M Ị
Í f ) i i ú í ‘ '3Ô ỈL Q l ệ i .
rĐ ặt' b iệ t em oi) eùtK ị ỉù ĩí títt 'lù . iịia ttíỊ C7A/ S đ ti n ụ u ồ i đ ã tậ n tìn h
e lủ hảo !ÙL trự c tíếệt, hướnạ, d ẫ n etn th ự c h iện o à h o à n th à n h L íu)á lu ậ n tế t
n ạ h ièp ..
Ốm eũtiạ dritt ạ ủ ỉ tắ t eáe thầy, (/ìá ú, eầ (/iáú, eáo i‘ô kí/ th u ậ t MỀM
tm ng, rB ộ m âtt 7fw« 7ÔŨII
ri)ề QltỊỌt' & h an h - rf)lu')n(Ị t h í nạlùệtn
teutưi tà m Lồi eảtn đtt sán sắc ú ỉ sự (/¡úp đ ỏ I)ừ iạo tu ọ ì itìỉu kiệu (ỊÌtíp em
Itoừtt th à n h Uhoá íu â n .
Tôà n ộ i ttợìti/ 1 5 /5 /2 0 0 2
Sinh, txíên th u ’e. hiên
rf)(ììm (~7h! r()ìèt Qtạxi.
Mục lục
Trang
Lòi cám ơn
Đặt vấn đ ề ..................................................................................................... 1
Phần 1 Tổng quan.......................................................................................2
1.1. Sơ lược về tình hình nghiên cứu và ứng dụng các
hợp chất base azomethin và p - aminoceton............................................. 2
'i
1.1.1. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng các hợp chất base azomethin....2
_
1.1.2. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng các hợp chất (3-aminoceton..... 2
1.2. Tổng hợp base azomethin..................................................................... 5
1.2.1. Các phương pháp cơ bản.................................................................... 5
1.2.2. Phản ứng ngưng tụ giữa aldehyd thơm và amin thơm bậc 1 ............6
1.3. Tổng hợp P-aminoceton....................................................................... 10
1.3.1. Các phương pháp cơ bản tổng hợp Ị3-aminoceton............................ 10
1.3.2. Tổng hợp P-aminoceton bằng phản ứng cộng hợp ái nhân của
acetophenon có Ha linh động với azomethin............................................. 11
1.4. Tính chất của P-aminoceton.......................................................... ...... 13
Phần 2 Thực nghiệm và kết quả.............................................................. 14
2.1. Nguyên vật liệu và phương pháp thực nghiệm................................... 14
2.1.1. Nguyên vật liệu...................................................................................14
2.1.2. Phương pháp thực nghiệm..................................................................14
2.2. Kết quả thực nghiệm và nhận xét......................................................... 15
2.2.1. Tổng hợp base azomethin.................................................................... 15
2.2.2. Tổng hợp p-aminoceton...................................................................... 23
2.2.3. Kiểm tra cấu trúc của các chất tổng hợp được................................... 31
2.2.4. Nhận xét kết quả và bàn luận..............................................................36
Phần 3 Kết luận và đề xuất.......................................................................40
Tài liệu tham khảo
Phụ lục
ĐẶT VÂN ĐỂ
Như chúng ta đã biết, thuốc và điều trị đóng vai trò hết sức quan trọng trong đời
sống con người. Hàng năm, nhu cầu về thuốc phòng và chữa bệnh trên thế giới rất
lớn. Vì vậy, việc tìm thuốc mới luôn được đặt ra có tính cấp thiết.
Thuốc sử dụng trong công tác phòng và chữa bệnh có nhiều nguồn gốc khác
nhau, trong đó các thuốc được tạo ra bằng phương pháp tổng hợp và bán tổng hợp
giữ một vai trò quan trọng.
Hợp chất p - aminoceton đầu tiên được tổng hợp vào năm 1868. Các công trình
nghiên cứu cho thấy hợp chất Ị3- aminoceton có rất nhiều các tác dụng sinh học như:
gây tê, giảm đau, chống co thắt, chống viêm, kháng khuẩn, kháng nấm, ức chế khối
u, tác dụng lên thần kinh trung ương, quá trình tạo máu, trao đổi chất, chống loạn
nhịp tim, chống cao huyết áp,... Đặc biệt, một số dẫn chất đã được dùng trong lâm
sàng [2,3,11,14].
Bên cạnh đó (5- aminoceton còn được dùng trong một số các lĩnh vực khác, như
dùng làm chất chống lão hoá, chống oxy hoá cao su, chống ăn mòn bề mặt kim
loại,... [7].
Hiện nay, các nhà nghiên cứu trên thế giới và trong nước đang tiếp tục nghiên
cứu tổng hợp và sàng lọc các tác dụng sinh học của (3- aminoceton .
Căn cứ vào các thành tựu nêu trên, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu các
yếu tô ảnh hưởng tới hiệu suất phản ứng tổng hợp (3- aminoceton dẫn chất của
acetophenon” với mục tiêu đề ra:
1. Tổng hợp azomethin từ benzaldehyd với các amin thơm khác nhau. Tiến hành
khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu suất phản ứng (thời gian, xúc tác).
2. Tổng hợp p - aminoceton từ acetophenon với các azomethin trên. Tiến hành
khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu suất phản ứng (thời gian, xúc tác).
Với mục tiêu trên, chúng tôi hy vọng đề tài này là một đóng góp nhỏ vào việc
nghiên cứu và tổng hợp các chất thuộc dãy p - aminoceton.
1
PHẨN 1 TỔNG QUAN
1.1. Sơ lược về tình hình nghiên cứu và ứng dụng các hợp chất base
azomethin và (3 - aminoceton.
1.1.1. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng các hợp chất base azomethin
Các base azomethin là những hợp chất hữu cơ trong phân tử có chứa nhóm
imin (-CH=N-) đã được nghiên cứu từ năm 1850 do Laurent và Gerhard.
Từ năm 1864 đến nay, nhiều tác giả trên thế giới đã tiếp tục nghiên cứu một
cách có hệ thống phản ứng tạo base azomethin. v ề nguyên tắc chung, các base
azomethin thnoc 4 kiểu sau:
(III)
(I)
(IV)
Kiểu I, III rất ít dùng, kiểu II hay được dùng trong lĩnh vực ứng dụng thực tế y học
cũng như trong kỹ nghệ. Kiểu IV được dùng để dùng tổng hợp một số polyme [13].
Ở Việt Nam, cũng đã có một số công trình nghiên cứu về vấn đề này. GS. Đặng
Như Tại và các cộng tác viên ở trường Đại học Tổng Hợp Hà Nội đã có nhiều công
trình nghiên cứu về tổng hợp và chuyển hoá của các base azomethin chứa nhân indol
và thiadiazol.
TS. Giang Thị Sơn, TS. Nguyễn Minh Khởi Trường Đại học Dược Hà Nội đã
nghiên cứu tổng hợp các base azomethin từ các aldehyd thơm va cac amin thơm,
làm chất trung gian để tổng hợp các dẫn chất thuộc dãy ß - aminoceton [2].
Azomethin không chỉ được sử dụng như chất trung gian để tổng hợp một số
hợp chất dị vòng chứa nitơ hay tổng hợp ß-aminoceton, mà chính bản thân chúng
cũng có môt số tác dung sinh hoc như khâĩig khuân, khang nâm, đicu ƯỊ lão hui, lợi
tiểu,...[9].
1.1.2. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng các hợp chất p-aminoceton.
Năm 1868, tác giả Cloer, người Pháp lần đầu tiên đã tổng hợp một chất Ị3aminoceton.
2
Những năm đầu tổng hợp p-aminoceton chủ yếu bằng phương pháp ngưng tụ
giữa azomethin và ceton, các phương pháp khác cũng được đề cập đến nhưng không
đáng kể.
Công trình nghiên cứu của Kozlov và cộng sự đã làm sáng tỏ cơ chế của phản
ứng ngưng tụ cũng như đưa được những lý luận về điều kiện thích hợp của phản ứng:
dung môi phân cực, xũc tác, nhiệt độ,... [10].
Vào những năm 20 của thế kỷ 20, C.Mannich nhà hoá học người Đức đã tổng
hợp được (3-aminoceton theo phương pháp khác. Ông xuất phát từ các ceton (có thể
là ceton mạch hở, vòng no hoặc vòng thơm) với muối của các amin bậc 1, bậc 2 và
formaldehyd. Các amin đó cũng có thể là mạch thẳng, vòng no hoặc amin thơm.
Phản ứng này lúc đầu ít gây được sự chú ý, song về sau nhiều tác giả tổng hợp các
P-aminoceton theo phương pháp này và phản ứng được ứng dụng nhiều trong tổng
hợp các chất hữu cơ [13].
Việt Nam những năm gần đây cũng có một số công trình nghiên cứu về tổng
hợp và tác dụng sinh học của P-aminoceton [2], [3] thu được nhiều kết quả đáng
quan tâm. Tại trường Đại học Dược Hà Nội TS. Giang Thị Sơn, TS. Nguyễn Minh
Khởi đã nghiên cứu tổng hợp (3-aminoceton và mối liên quan giữa cấu trúc và tác
đụng sinh học giữa chúng.
Các công trình nghiên cứu về mối liên quan giữa cấu trúc và tác dụng sinh học
của p-aminoceton cho biết dãy chất này có tác dụng sinh học phong phú. Cơ chế và
tác dụng tuỳ thuộc vào từng dãy chất cụ thể. Trong khoá luận này chúng tôi trình
bày một số dãy chất điển hình:
1. Dãy chất có tác dung gây tê bé măt:
R - c— CH 2 —CH 2 -
0
Các công trình nghiên cứu cho biết tác dụng của dãy chất này là do sự tổ hợp
của cấu trúc amino - ceton.
Chất đầu tiên được Mannich và Lammering tìm ra vào năm 1922 trong đó
R= - C6H5 hoặc gốc Naphthyl.
3
Tiếp sau đó năm 1949, Profit cũng bằng phản ứng Mannich đã tổng hợp được
một chất gây tê mới là Phalicain với R= ( C3H70 - ( ^ ^ ) —) có tác dụng mạnh.
2. Các dẫn chất chứa - NOz đã đươc tổng hơp và nghiên cứu cơ chế tác dung lên Quá
trình tao máu:
° 2N> ^ ? _ C H 2-C H 2-
0
^ ' ^ ^
o
3. Dãy chất cổ tác dung chống loan nhip tim.
R—
Với R = - N 0 2 ; - OC2H5 ; - OC3H7 ; - OC4H9.
Các tác giả cũng nghiên cứu sự liên quan giữa cấu trúc và tác dụng chống
loạn nhịp tim của các chất có cấu trúc ß-aminoceton [14].
4. Dẫn chất của 1 - tetralon:
Với Rj, R2, R3 là các alkyl.
Các nghiên cứu về tác dụng sinh học cho thấy chúng có tác dụng an dịu thần
kinh trung ương. Có một chất đáng chú ý nhất là: Rj = - H, R2 = R3 = - CH3 , có tác
dụng an thần mạnh nhất.
Nhiều dẫn chất khác được tổng hợp có cấu trúc P-aminoceton được nghiên cứu
tác dụng trên hệ thần kinh trung ương thu nhiều kết quả tốt [14].
5. Dãy chất có tác dung chống viêm, giảm đau do L.P.Podolskaya tìm ra:
CO—CH2-C H 2 - n h - c o o r 2
Với R = - H ; - OCH3; - OC2H5
R2= - H ; - C 2H5
6. P.N.Gordon và cổng sư phát hiên thấy tác dung kháng khuẩn của mốt số 13aminoceton thuốc dãy:
/^ 2
R j-C —CH 2—CH 2-nC „
g
với
2
\R 3
= aliphatic, vòng thơm hoặc dị vòng.
Đặc biệt có chất tác dụng trên vi khuẩn Gr (-) của các nhiễm khuẩn đường niệu.
4
* Ngoài ra (3-aminoceton còn có tác dụng kháng nấm, chống viêm, chống khối
u, chống amip, chống cao huyết áp, kháng histamin, chống co thắt và ứng dụng
trong các lĩnh vực khác: dùng trong sơn bảo vệ kim loại, chống lão hoá hoặc lưu hoá
cao su, phân tích kim loại chuyển tiếp [8],
Tại Việt Nam, những năm gần đây cũng có một số công trình nghiên cứu tổng
hợp và tác dụng sinh học của p-aminoceton [2, 3], song còn rất ít các P-aminoceton
tổng hợp được dùng trong lâm sàng mà chủ yếu làm chất trung gian để tổng hợp các
hợp chất dị vòng [1].
Do vậy chúng tôi tiếp tục nghiên cứu P-aminoceton dẫn chất của acetophenon
nhằm mục đích tìm được điều kiện mang lại hiệu suất cao nhất trong tổng hợp, hy
vọng có thể ứng dụng trong thực tế.
1.2.
Tổng hợp base azomethỉn.
1.2.1. Các phương pháp cơ bản.
Sau đây là một số phương pháp cơ bản tổng hợp base azomethin:
1.2.1.1. Khử hoá các amid thế.
PC13
Arj - CO - NH - Ar2 ------- ►
Sn Cl2
A tị -
CC1 = N - Ar2 --------- ► Ar, - CH = N - Ar2
(Sn/HCl)
Hạn chế của phương pháp này là không có tính chọn lọc cao, sản phẩm trung
gian dễ phân huỷ.
1.2.1.2. Đi từ hơp chất thơm có nhóm methvl hoat đổng và hơp chất azo (- N = N -)
Ar, - N = N - Ar2 + H,c - Ar3
t°
» Arl - N = CH - Ar3 + H2N - Ar2
Phản ứng này cần nhiệt độ cao. Hiệu xuất thấp.
1.2.1.3. Ngưng tu hơp chất nitrozo thơm với các hơp chất thơm cổ nhổm methvl
hoat đỏng.
Ar, - N = Q + H ,C - A r ?
t°
A r ,- N = C H -A r2
xt
1.2.1.4. Ngưng tu amin bâc 1 với ceton mach hò.
R|\ '
'
1
H
V _ D .
~
RN
Phản ứng được tiến hành ở nhiệt độ cao , trong dung môi trơ, phân cực với xúc
tác iod hoặc ZnCl2. Base azomethin mạch hở không bền.
1.2.1.5.Ngưng tu aldehyd với amin bâc 1.
Các amin mạch hở cũng như các amin thơm khi ngưng tụ với aldehyd thì tạo ra
azomethin theo phản ứng:
R -C H O
+ H2N - R ’ -------- ► R - CH = N - R ’ + H20
Phản ứng có thể xảy ra trong dung môi alcol, ether, với xúc tác acid, base hoặc
không cần xúc tác, theo tỷ lệ số mol giữa aldehyd và amin là 1:1. Phản ứng có toả
nhiệt nhẹ, trong một số trường hợp để phản ứng xảy ra phải đun cách thuỷ.
Trong các phương pháp trên, phương pháp tổng hợp azomethin bằng cách ngưng
tụ aldehyd với amin bậc 1 được chúng tôi chọn lựa vì chúng có ưu điểm là phản ứng
cho hiệu suất cao. Các base azomethin tạo ra từ aldehyd thơm và amin thơm tương
đối bền vững nên nguyên liệu được lựa chọn là aldehyd thơm và amin thơm bậc 1.
1.2.2. Phản ứng ngưng tụ giữa aldehyd thơm và amin thơm bậc 1 [4], [12].
1.2.2.1. Phương trình tổng quát:
A r,-C H O
+
H2N - Ar2
-------- ► A r,-C H = N - A r 2
+
H20
1.2.2. 2. Cơ chế của phản ứng:
Phản ứng xảy ra theo 2 giai đoạn:
- Giai đoạn 1: tác nhân ái nhân tấn công vào phân tử aldehyd theo cơ chế cộng ái
nhân (AN)
- Giai đoạn 2: phản ứng tách loại một phân tử H20 theo cơ chế tách loại Eị.
Có thể biểu diễn như sau:
0>
H
ll-ị— x I
rp
T
H
I
Ai'i —c *
' :N - Ar2 ---- ► Ar, — c
JH
1
1
H
H
J
H
ỌH
A r ,- ẹ - N - A r 2
A r,- C H = N - A r2
kiì
1.2.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu suất phản ứng:
Vì phản ứng xảy ra qua hai giai đoạn với cơ chế khác nhau nên việc nghiên cứu
6
A
các yếu tô' ảnh hưởng tới phản ứng là rất phức tạp. Sau đây là một số yếu tố chính
ảnh hưởng tới hiệu suất phản ứng tạo azomethin:
a. Yếu tố điên t ử :
Sơ đồ phản ứng cộng hợp ái nhân của amin thơm vào nhóm >c=0 của
H
aldehyd thơn
>- Ai'1- C
I
H
H
- lf -
Ar2
I
H
* Xét ảnh hưởng của gốc Ai-J đến khả năng phân cực của liên kết carbonyl aldehyd:
Liên kết
>c=0 luôn phân cực do oxy có độ âm điện lớn hơn carbon. Nguyên tử
carbon của nhóm >c=0 trở thành trung tâm của phản ứng cộng hợp ái nhân. Do
vậy, nếu điện tích dương riêng phần ở nguyên tử carbon càng lớn thì phản ứng càng
dễ xảy ra và ngược lại.
Nếu trên nhân thơm của aldehyd có các nhóm thế thì bản chất, vị trí các nhóm
thế cũng ảnh hưởng đến khả năng phản ứng:
+ Trên nhân thơm của aldehyd có các nhóm thế loại I (-NH2, -OH, -alkyl,...)
gây hiệu ứng đẩy điện tử làm tăng mật độ điện tử trên nhân thơm và làm giảm điện
tích dương trên nguyên tử carbon của nhóm carbonyl. Do đó làm giảm khả năng
phản ứng của hợp chất.
+ Ngược lại nếu trên nhân thom của aldehyd có các nhóm thế loại II (-N 02,
-COOH,...) gây hiệu ứng hút điện tử làm tăng khả năng phản ứng cộng hợp ái nhân.
Mức độ hút điện tử của nhóm thế càng lớn thì khả năng phản ứng càng dễ xảy ra.
Nhóm thế ỏ vị trí para và ortho gây ảnh hưởng lớn hơn vị trí metha.
* Xét ảnh hưởng của gốc Ar2 đến mật độ điện tử trên nguyên tử ni tơ của amin:
Trên phân tử amin, nitơ có đôi điện tử tự do nên nitơ là tác nhân ái nhân. Tốc độ
của phản ứng cộng hợp ái nhân càng lớn nếu mật độ điện tử trên nitơ của amin càng
lớn. Nhân thơm Ar2 có hiệu ứng liên hợp -M sẽ làm giảm mật độ điện tử trên
nguyên tử nitơ của amin. Vị trí của các nhóm thế trên nhân thơm của amin cũng có
ảnh hưởng tới khả năng phản ứng.
+ Nếu trên nhân thom của amin có các nhóm thế loại I (-NH2, -OH, -alkyl,...)
gây hiệu ứng đẩy điện tử làm tăng mật độ điện tử trên nguyên tử nitơ làm cho
7
hợp chất tham gia phản ứng ANdễ dàng hơn anilin.
+ Ngược lại nếu trên nhân thơm của amin có các nhóm thế loại II (-N02,
-COOH,...) gây hiệu ứng hút điện tử làm giảm khả năng phản ứng cộng hợp ái
nhân. Mức độ hút điện tử của nhóm thế càng lớn thì khả năng phản ứng càng khó
xảy ra. Nhóm thế ỏ vị trí para và ortho gây ảnh hưởng lớn hơn vị trí metha.
* Ngoài ra yếu tố dung môi không chỉ để hoà tan các chất tham gia phản ứng
mà còn làm tăng hoặc giảm mật độ điện tử trên nitơ của amin. Ví dụ như các alcol
(ethanol, methanol) sẽ làm tăng sự phân cực của nhóm >c=0 aldehyd, giúp cho
phản ứng thuận lợi hơn.
b. Yếu tố khống gian :
Hiệu ứng không gian gây ra bởi các nhóm thế cũng là một yếu tố gây ảnh
hưởng không nhỏ tới phản ứng. Trong phản ứng cộng hợp ái nhân, gốc Ar, của phân
tử aldehyd càng lớn càng cồng kềnh càng ngăn cản tác nhân ái nhân tấn công vào
nhóm carbonyl làm cho phản ứng khó xảy ra. Bên cạnh đó yếu tố không gian của
phân tử amin cũng gây ảnh hưởng. Lý do khi cộng hợp từ một hợp chất carbonyl có
cấu trúc tam giác phẳng sẽ tạo ra một sản phẩm có cấu trúc tứ điện, dẫn đến các
nhóm thế phải thu lại gần nhau.
Tóm lại nếu các gốc của phân tử aldehyd và amin càng lớn càng cồng kềnh thì
phản ứng cộng hợp càng khó khăn hơn.
c. Yếu tố xúc tác:
Phản ứng tổng hợp azomethin từ aldehyd và amin bậc 1 có thể dùng xúc tác
acid hoặc base hoặc không cần xúc tác, điều này phụ thuộc một phần vào tính ái
nhân của các tác nhân ái nhân.
+ Nếu tính ái nhân của các tác nhân ái nhân yếu thì thường cần xúc tác acid,
cơ chế sẽ như sau: ©
Q
>C— 0 +
©
>C-OH
+H2N - A r
> c=0
®
-H **
— ► >C- 0 —H
- H 20
o
------------------------------------------- ^
ồH
8
ô
^
>C-N H 2-A r
----- --£► >C=N—
+ Nếu tính ái nhân của các tác nhân ái nhân mạnh thì phản ứng cộng hợp có
thể xảy ra trong môi trường trung tính, base yếu, cơ chế sẽ như sau:
H2N-Ar + OH --- ► HN -Ar
(3
+
0
+ H2O
HN -Ar + >c=0 — ► >c — ơ
NH-Ar
>C-OH
NH —Ar
^
H20
o
> >c -OH + 0H
NH- Ar
>C=N-Ar
+ H20
Tốc độ của phản ứng tổng hợp base azomethin do giai đoạn cộng hợp hoặc giai
đoạn tách loại quyết định là phụ thuộc vào môi trường phản ứng. Trong môi trường
trung tính hoặc base thì giai đoạn cộng hợp xảy ra nhanh, tốc độ phản ứng chủ yếu
phụ thuộc vào giai đoạn loại nước. Nếu nâng cao độ acid của môi trường thì phản
ứng loại nước dễ xảy ra nhưng giai đoạn đầu lại bị chậm lại vì Ar2 - NH2 bị chuyển
thành dạng acid liên hợp Ar2 - N+H3 . Khi đó giai đoạn tấn công đầu tiên vào nhóm
carbonyl ( >c=0 ) của phân tử amin Ar2 - NH2 sẽ gặp khó khăn. Do vậy phản ứng
sẽ thuận lợi nhất tại một pH nhất định chứ không phải là ở môi trường acid mạnh
hay base mạnh. Tại trị số pH tối ưu này aldehyd được hoạt hoá mạnh còn amin phần
lớn ở dạng tự do.
d. Các yếu tố ảnh hưởng khác:
*
Tỷ lệ các chất tham gia phản ứng: Đây là phản ứng đồng mol giữa aldehyd
và amin, do đó sẽ có hai trường hợp:
+ Khi dư aldehyd, sẽ bị oxy hoá tạo thành acid tương ứng. Đặc biệt các
aldehyd thơm rất dễ bị oxy hoá:
A r-C H O
[O]
— -J-»
A r-C O O H
+ Khi dư amin sẽ cho ra sản phẩm phụ:
Af2—NH —H
Af2 —NH
~H2° >
+ o=CH -Aĩị
Ar2 —NH —H
ỵ € u —Ar,
Ar2 —NH
Các sản phẩm phụ này không những làm hiệu suất tổng hợp giảm mà còn làm
cho việc tinh chế khó khăn.
9
* Nhiệt độ: Nhiệt độ tăng sẽ làm cho tốc độ phản ứng tăng, tuy nhiên chỉ nên
duy trì ở một nhiệt độ thích hợp để tránh sự phân huỷ của azomethin.
* Thời gian phản ứng: Ta nên chọn lựa thời gian phản ứng thích hợp vừa để
phản ứng xảy ra hoàn toàn và không làm phân huỷ sản phẩm.
* Ngoài các yếu tố kể trên khâu tinh chế cũng là một bước quan trọng quyết
định hiệu suất sản phẩm.
1.3. Tổng hợp (3-aminoceton
1.3.1. Các phương pháp cơ bản tổng hợp P-aminoceton.
Có nhiều phương pháp tổng hợp [3-aminoceton, sau đây là một số phương
pháp cơ bản [1].
1.3.1.1. Phản ứng Mannich.
Phản ứng Mannich là phản ứng aminomethyl hoá các hợp chất hữu cơ có
nguyên tử hydro linh động bằng tác dụng của íormalđehyd (hoặc các aldehyd khác)
và các amin bậc 1 hoặc bậc 2 (hoặc NH3).
Sơ đồ phản ứng:
+
_ _
+H
R ! - C O - C H 3 + HCHO + NH3 ™
> Rj - c o - CH2 - CH2 - NH2 + H20
R, - CO - CH3 + HCHO + R2NH2-+-H » Rị - c o - CH2- CH2- NH - R2+ H20
__
/ R2fH+
R , - C O - C H 3 + HCHO +HN^ —— » Rt - c o - CH2 - CH2 - N
/ R2
+ H20
XR3
Rs
Phản ứng xảy ra dễ dàng trong dung môi alcol ở nhiệt độ không cao (<100°) với
xúc tác acid hoặc nhiều trường hợp không cần xúc tác.
1.3.1.2. Ngưng tụ ceton chưa no với amin bậc 1.
R ]- C H = C H - C - R 2
11
+ Ar - NH2
------ ►
0
R —C H ~ N H - A r
1 I
CH2—C O -R 2
1.3.1.3. Ngưng tụ |3-halogenoceton với amin bậc 1.
R i- C H - C H 2- C - R 2
+ A r - N H 2 ------ ► R p C H - N H - A r
X
CH2—C O - R 2
1.3.1.4. Ngưng tụ base azomethin với các ceton thom có Ha linh động.
R| - CH = N - R 2 + H3C—C—Ar ----- ►
JỊ
R i-C H -N H -R 2
CH2—C—Ar
ỡ
ồ
10
Dựa vào điều kiện cho phép chúng tôi chọn phương pháp này để tổng hợp (5aminoceton trong đề tài nghiên cứu.
1.3.2. Tông hợp P-aminoceton bằng phản ứng cộng hợp ái nhân của acetophenon
có Ha linh động với azomethin.
1.3.2.1. Cơ chế của phản ứng[6]:
Đây là phản ứng cộng hợp ái nhân của acetophenon có Ha linh động vào liên
kết đôi imin trong azomethin, biểu diễn như sau:
SQ
I
>C=N,
+
CH2 -C —Ar —
I
H
II
chạm
>
ẫ
, . . ...
.....
_ I 1
-C -Ỳ r—
— --- ► - C - N - H
X
nhanh
¿H 2- C - A r
I
CH2- C - A r
0
1.3.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng tới khả năng và tốc độ của phản ứng.
'•
a) Đố phân cưc của liên kết imin (>C=N-~):
Trong liên kết imin, nitơ có độ âm điện lớn hơn carbon nên liên kết >C=Nphân cực. Các tác nhân ái nhân tấn công vào nguyên tử carbon của liên kết imin nên
nếu điện tích dương tại nguyên tử carbon càng lớn càng thuận lợi cho phản ứng xảy
ra.
Các yếu tố ảnh hưởng tới độ phân cực của liên kết imin:
* Gốc R trong phân tử aldehyd:
Khi gốc R là alkyl: do có hiệu ứng +1 sẽ làm giàu mật độ điện tử trên nguyên tử
carbon gây cản trở phản ứng ái nhân. Bên cạnh đó gốc alkyl tạo ra các azomethin và
p-aminoceton không bền. Vì thế trong luận văn này lựa chọn R là gốc thơm.
Khi R là gốc thơm, do có sự giải toả điện tử đã góp phần vào sự bền hoá và tăng
độ phân cực của liên kết imin.
- Nếu trên nhân thơm có các nhóm thế loại I (-NH2, -OH, -alkyl,...) gây hiệu
ứng đẩy điện tử làm tăng mật độ điện tử vòng thơm, làm giảm khả năng giải toả điện
tử của liên kết imin. Mật độ điện tử trên nguyên tử carbon của liên kết imin sẽ cao
hơn so với gốc thơm không thế, nên làm giảm khả năng và tốc độ phản ứng.
- Ngược lại nếu trên nhân thơm có các nhóm thế loại II (-N 02, -COOH,...) sẽ
làm tăng khả năng và tốc độ phản ứng. Nhóm thế ỏ vị trí para và ortho gây ảnh
hưởng lớn hơn vị trí metha.
11
* Gốc R của amin.
Khi R là gốc thom làm bền hoá các azomethin, ịỉ-aminoceton và tăng độ phân
cực của liên kết imin.
- Nếu trên nhân thơm có các nhóm thế loại II (-N 02, -COOH,...) gây hiệu ứng
hút điện tử sẽ ỉàm tăng độ phân cực của liên kết imin, do đó làm tăng khả năng và
tốc độ phản ứng.
- Ngược lại nếu trên nhân thơm có các nhóm thế loại I (-NH2, -OH, -alkyl,...)
gây hiệu ứng đẩy điện tử làm giảm khả năng và tốc độ phản ứng.
Xét chung cả azomethin, trên nhân thơm aldehyd và amin có các nhóm thế loại
II làm tăng độ phân cực của liên kết imin, vì vậy làm tăng khả năng và tốc độ phản
ứng.
b) Tính linh đông của H a trong ceton:
Do có sự chênh lệch về độ âm điện giữa nguyên tử carbon và oxy nên liên kết
>c=0
luôn phân cực. Nguyên tử carbon của nhóm carbonyl nghèo điện tử có
khuynh hướng hút điện tử của liên kết bên cạnh làm mật độ điện tử của nguyên tử
Ca giảm đi. Kết quả tạo sự linh động của nguyên tử H a làm cho các nguyên tử
hydro dễ tách ra tạo carbanion là tác nhân ái nhân mạnh. Sự tạo thành carbanion ở
ceton thơm hỗn tạp có thể mô tả như sau:
+
+H
o
carbanion
Sự tạo thành carbanion có ảnh hưởng lớn tới sự tạo thành các (3-aminoceton, vì
phản ứng tạo P-aminoceton bắt đầu bằng sự tấn công của carbanion.
+ Khi R] là các nhóm thế loại I (-NH2, -OH, -alkyl,...) gây hiệu ứng đẩy điện tử
vào vòng thơm, làm nhân thơm giàu điện tử. Mật độ điện tử ở nguyên tử carbon của
nhóm carbonyl tăng lên làm mật độ điện tử của nguyên tử Ca giàu lên so với nhân
thơm không thế. Do đó làm giảm độ linh động của nguyên tử H a làm giảm khả
năng và tốc độ phản ứng.
12
+ Ngược lại nếu Rj là các nhóm thế loại II (-N02, -COOH,...) làm tăng độ linh
động của nguyên tử H a làm tăng khả năng và tốc độ phản ứng.
+ Khi R2 là các nhóm thế loại I (-NH2, -OH, -alkyl,...) trực tiếp ảnh hưởng tới
mật độ điện tử của nguyên tử Ca, do hiệu ứng đẩy điện tử. Mật độ điện tử của
nguyên tử C a tăng lên làm giảm độ linh động của nguyên tử H a do đó làm giảm
khả năng và tốc độ phản ứng.
+ Ngược lại nếu R2 là các nhóm thế loại II (-N02, -COOH,...) gây hiệu ứng hút
điện tử làm tăng độ linh động của nguyên tử H a do đó làm tăng khả năng và tốc độ
phản ứng.
Tóm lại khi Ri R2 là các nhóm thế loại II làm tăng độ linh động của nguyên tử
H a vì vậy làm tăng khả năng và tốc độ phản ứng.
*
Ngoài ra còn rất nhiều yếu tố khác ảnh hưởng đến độ linh động của nguyên tử
Ha. Bằng thực nghiệm cho thấy dung môi phân cực (alcol ethylic tuyệt đối) và các
xúc tác như BF3 ,acid clohydric đặc, kiềm,... làm tăng độ linh động của nguyên tử
H a do đó làm tăng khả năng và tốc độ phản ứng tạo (3-aminoceton.
1.4. Tính chất của (3-aminoceton.
- Các (3-aminoceton ít tan trong nước, tan trong các dung môi hữu cơ ở mức
độ khác nhau.
- (3-aminoceton nói chung không bền, các p-aminoceton thơm tương đối bền
hơn. Chúng có thể bị phân huỷ bằng phản ứng Mannich tạo thành ceton ethylenic.
QHS- CO - CH2- CH2- N(CH3)2-----►C6H5- CO - CH = CH2 + HN(CH3)2
- Có tính base do có nguyên tố nitơ và có tính khử do có nhóm ceton.
- Các (3-aminoceton có thể đóng vòng tạo thành hợp chất idol, scatol, các dị
vòng có nitơ như: quinolin, thiazol,...
*
Nói chung các P-aminoceton có tính chất hoá học của nhóm amino bậc 2
và nhóm ceton, đồng thời có thêm các tính chất tổ hợp của toàn bộ phân tử.
13
PHẦN 2: THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ
2.1. Nguyên vật liệu và phương pháp thực nghiệm.
2.1.1. Nguyên vật liệu:
2.1.1.1. Hóa chất: Các hoá chất sử dụng là loại p, PA được cung cấp:
- Benzaldehyd.
- Amin thơm: anilin, p- aminobenzoic acid, p- nitro anilin, p- bromo anilin,
m- nitro anilin, sulfanylamid.
- Acid acetic đặc, acid clohydric đặc, pyridin.
- Ethanol, cloroform, methanol.
2.1.1.2 Dụng cụ: -Bình cầu thuỷ tinh ba cổ, dung tích 100 ml.
-Sinh hàn hồi lun, máy khuấy từ.
-Các dụng cụ khác: cốc có mỏ, ống đong, pipét,...
Các dụng cụ được lắp như hình vẽ:
Phương tiện:
-Sắc ký bản mỏng Kielegel 60 F254 (Merk).
-Đèn tử ngoại Vilber Lourmat CN-6 À,=254nm.
-Máy đo độ chảy Gallenkamp.
-Phổ tử ngoại ghi trên máy Cary IE-UV Visible Spectrophotometer Varian.
- Phổ hồng ngoại ghi trên máy Perkin Elmer với kỹ thuật viên nén KBr.
14
2.1.2. Phương pháp thực nghiệm.
2.1.2.1. Nguyên tắc và sơ đồ phản ứng [1, 6]:
Nguyên tắc:
- Tổng hợp base azomethin bằng phản ứng ngưng tụ loại nước từ belzandehyd và
các amin thom bậc 1.
- Tổng hợp p-aminoceton bằng phản ứng cộng hợp ái nhân của acetophenon có Ha linh
động tấn công vào liên kết đôi imin (>C=N-) của các base azomethin.
- Khảo sát các điều kiện phản ứng về thời gian và xúc tác.
Trong khoá luận này chúng tôi tiến hành một chuỗi các phản ứng theo sơ đồ sau:
Arr C H = 0
+
H2N-Ar2
ị-H2o
Ar,- CH=N -A r2
azomethin
+ CH 3— C O - A r 3
▼
ArpCH-NH—Ar2
(3-aminoceton
2.1.2.2. Điều kiện phản ứng:
-Sử dụng môi trường khan nước là ethanol tuyệt đối.
-Nhiệt độ phản ứng duy trì ở 60°-70°C.
-Theo dõi quá trình phản ứng bằng sắc ký lớp mỏng với hệ dung môi thích hợp.
2.1.2.3. Kiểm tra cấu trúc:
-Sản phẩm được tinh chế bằng phương pháp kết tinh lại trong dung môi thích hợp.
-Kiểm tra độ tinh khiết của sản phẩm bằng sắc ký lớp mỏng.
-Xác định nhiệt độ nóng chảy.
- Phân tích
phổ IR, uv.
2.2. Kết quả thực nghiệm và nhận xét.
2.2.1. Tổng hợp base azomethin.
Như trên đã trình bày chúng tôi chọn phương pháp tổng hợp các base azomethin
15
bằng phản ứng ngưng tụ loại nước từ benzaldehyd và các amin thơm bậc 1.
Phản ứng theo sơ đồ sau:
^
CHO + H2N
^ r
< ^O ^C H = N -< Í0 )
—►
* H2°
2.2.1.L Tổng hợp benzyliden anilin (A1):
Sơ đồ phản ứng:
< ^ > -C H O * H2N ^ >
C7H60 (M=106.12)
—
<^^CH =NM ^>
C6H7N (M=93,12)
+ H20
C13H nN (M=181,24)
Tiến hành: Cho vào bình cầu 3 cổ 100 ml: 1ml (0,01mol) benzaldehyd, 25ml
ethanol. Khuấy đều và nhỏ từ từ lml (0,01mol) anilin mới cất. Làm các mẫu với lượng
như nhau trong các điều kiện thời gian khác nhau: 15’, 30’, 45’ và thay đổi các điều
kiện xúc tác khác nhau: acid acetic đặc, pyridin, không xúc tác. Khuấy đều, theo dõi
phản ứng bằng sắc ký lớp mỏng. Hết thời gian phản ứng, làm lạnh bằng nước đá. Tủa
xuất hiện. Lọc lấy tủa trên phễu Buchner. Kết tinh lại trong ethanol. Sấy tủa ở 25-30°C
trong tủ sấy chân không với thời gian 12h.
Sản phẩm thu được hình vảy, màu trắng ngà. Nhiệt độ nóng chảy
51-52°c.
Kiểm tra độ tinh khiết của sản phẩm bằng sắc ký lớp mỏng với hệ dung môi khai triển
là cloroform: methanol tỷ lệ 85:15. Soi dưới đèn tử ngoại cho một vết gọn rõ Rf = 0,73.
Khối lượng tủa thu được khác nhau tùy điều kiện thí nghiệm:
45’
30’
15’
Thời gian
Khối
Hiệu
Khối
Hiệu
Khối
Hiệu
lượng(KLg)
suất(H%)
lượng(KLg)
suất(H%)
lượng(KLg)
suất(H%)
Xúc tác acid acetic
0,76
42
1,03
57
0,73
40
Không xúc tác
1,21
67
1,41
78
1,07
59
Xúc tác pyridin
1,20
66
1,39
77
1,16
64
AI
j
A
16
-1
9.
✓
/
1
Sự liên quan giữa hiệu suất phản ứng theo thời gian và xúc tác:
Hiệu suất (%)
100
80
60
□ XÚC tác acid acetic
40
■ không xúc tác
20
□xúc tác pyridin
0
15'
30'
-►
Thời gian (phút)
45'
Biểu đổ 1. Ảnh hưởng của xúc tác và thời gian phản ứng tới hiệu suất phản ứng
tổng hợp A l.
Nhận xét: Nhìn vào đồ thị ta thấy phản ứng trong điều kiện thời gian như nhau cho
hiệu suất cao nhất khi không dùng xúc tác và thấp nhất khi dùng xúc tác acid acetic.
Thời gian phản ứng tối ưu là 30’.
2.2.I.2. Tổng hợp benzyliden p- aminobenzoic acid (A2):
Sơ đồ phản ứng:
< ^ > -C H O
♦ H2N h O ) - COOH -* ■ <0
C7H60 (M=106.12)
C,H7N 0 2 (M=124,12)
ỵ - CH =N ^ 0
^ COOH + H2°
Ci4H,,NO (M=225,25)
Tiến hành: Cho vào bình cầu 3 cổ 100ml: lml (0,01mol) benzaldehyd, 25ml
ethanol. Khuấy đều và cho từ từ l,37g (0,01mol) p- aminobenzoic acid. Khuấy đều và
duy trì ở 60-70°C bằng đun hồi lưu cách thuỷ có theo dõi bằng nhiệt kế. Làm các mẫu
với lượng như nhau trong các điều kiện thời gian khác nhau: 30’, 45’, 60’ và thay đổi
các điều kiện xúc tác khác nhau: acid acetic đặc, pyridin, không xúc tác. Theo dõi phản
ứng bằng sắc ký lớp mỏng. Hết thời gian phản ứng, làm lạnh bằng nước đá. Tủa xuất
hiện. Lọc lấy tủa trên phễu Buchner. Kết tinh lại trong ethanol. Sấy tủa ở 40°c trong tủ
sấy chân không với thời gian 12h.
Sản phẩm thu được hình kim, màu vàng xỉn. Nhiệt độ nóng chảy 180-182°c.
Kiểm tra độ tinh khiết của sản phẩm bằng sắc ký lớp mỏng với hệ dung môi khai triển
17
là cloroform: methanol tỷ lệ 85:15. Soi dưới đèn tử ngoại cho một vết gọn rõ Rf = 0,68.
Khối lượng tủa thu được khác nhau tùy điều kiện thí nghiệm:
60’
45’
30’
Thời gian
A2
KL(g)
H(%)
KL(g)
H(%)
KL(g)
H(%)
Xúc tác acid acetic
0,95
42
1,50
67
1,51
67
Không xúc tác
1,10
49
1,53
68
1,53
68
Xúc tác pyridin
1,26
56
1,56
69
1,57
70
Bảng 2. Kết quả tổng hợp A2 ở các điều kiện khác nhau.
Sự liên quan giữa hiệu suất phản ứng theo thời gian và xúc tác:
Hiệu suất (%)
□ xúc tác acid acetic
■ không xúc tác
□ xúc tác pyridin
—►
Thời gian (phút)
Biểu đổ 2. Ảnh hưởng của xúc tác và thời gian phản ứng tới hiệu suất phản ứng tổng
hợp A2.
Nhận xét: Nhìn vào đồ thị ta thấy phản ứng trong điều kiện thời gian như nhau cho
hiệu suất cao nhất khi dùng xúc tác pyridin và thấp nhất khi dùng xúc tác acid acetic
nhưng chênh lệch không nhiều. Thời gian phản ứng tối ưu là 60’.
2.2.I.3. Tổng hợp benzyliden p- nitro anilin (A3):
Sơ đồ phản ứng:
CHO + H2N - ^ N 0 2— ► < ! ( 3 ^ H = N - < ^ } - N 0 2
C7H60 (M=106.12)
Q H 6N20 2 (M=138,12)
C13H 10N2O2 (M=226,23)
Tiến hành như phần 2.2.1.2.
Hỗn hợp phản ứng gồm lml (0,01mol) benzaldehyd, 25ml ethanol, l,38g
18
HoO
(0 Olmol) p- nitro anilin. Kết tinh lại trong ethanol. Làm các mẫu vói lượng như nhau
trong các điều kiện thời gian khác nhau: 30’, 45’, 60’ và thay đổi các điều kiện xúc tác
khác nhau: acid acetic đặc, pyridin, không xúc tác.
Sản phẩm thu được hình kim, màu vàng. Nhiệt độ nóng chảy 158-159°c.
Kiểm tra độ tinh khiết của sản phẩm bằng sắc ký lớp mỏng vói hệ dung môi khai triển
là cloroform: methanol tỷ lệ 70:30. Soi dưới đèn tử ngoại cho một vết gọn rõ Rf = 0,76.
Khối lượng tủa thu được khác nhau tùy điều kiện thí nghiêm:
60’
45’
30’
Thời gian
Ã3
KL(g)
H(%)
KL(g)
H(%)
KL(g)
H(%)
Xúc tác acid acetic
1,20
53
1,55
68
1,56
69
Không xúc tác
0,29
13
0,58
0,59
26
Xúc tác pyridin
0,71
31
0,97
0,99
44
25
43
Bảng 3. Kết quả tổng hợp A3 ở các điều kiện khác nhau.
Sự liên quan giữa hiệu suất phản ứng theo thời gian và xúc tác:
Hiệu suất (%)
80
70
I □ XÚC tác acid acetic
60
50
■ không xúc tác
□ xúc tác pyridin
40
30
20
10
0
1
30 '
45 ’
60 '
Thời gian (phút)
Biểu đổ 3. Ảnh hưởng của xúc tác và thời gian phản ứng tới hiệu suất phản ứng tổng
hợp A3.
Nhận xét: Nhìn vào đồ thị ta thấy phản ứng trong điều kiện thời gian như nhau cho
hiệu suất cao nhất khi dùng xúc tác acid acetic và thất nhất khi không có xúc tác. Thời
gian phản ứng tối ưu là 60’.
2.2.I.4. Tổng hợp benzyliden p- bromo anilin (A4):
Sơ đồ phản ứng:
19
H?0
C7H6ơ (M=106.12)
C6H6NBr (M= 171,92)
C13H 10NBr (M=260,13)
Tiến hành như phần 2.2.1.2.
Hỗn hợp phản ứng gồm lml (0,01mol) benzaldehyd, 25ml ethanol, l,72g
(0,01mol) p- bromo anilin. Kết tinh lại trong ethanol. Làm các mẫu với lượng như nhau
trong các điều kiện thời gian khác nhau: 30’, 45’, 60’ và thay đổi các điều kiện xúc tác
khác nhau: acid acetic đặc, pyridin, không xúc tác.
Sản phẩm thu được hình kim vụn, màu trắng đục. Nhiệt độ nóng chảy 67-69°C.
Kiểm tra độ tinh khiết của sản phẩm bằng sắc ký lớp mỏng với hệ dung môi khai triển
là cloroform: methanol tỷ lệ 90:10. Soi dưới đèn tử ngoại cho một vết gọn rõ Rf = 0,55.
Khối lượng tủa thu được khác nhau tùy điều kiện thí nghiệm:
60’
45’
30’
Thời gian
A4
KL(g)
H(%)
KL(g)
H(%)
KL(g)
H(%)
Xúc tác acid acetic
0,81
31
1,37
53
1,38
54
Không xúc tác
1,53
59
2,01
77
2,05
79
Xúc tác pyridin
1,56
60
2,05
79
2,07
80
Bảng 4. Kết quả tổng hợp A4 ở các điều kiện khác nhau.
Sự liên quan giữa hiệu suất phản ứng theo thời gian và xúc tác:
Hiệu suất (%)
100
80
□ XÚC tác acid acetic đặc
60
■ không xúc
40
tác
□ xúc tác pyridin
20
0
Thời gian (phút)
Biểu đổ 4. Ảnh hưởng của xúc tác và thời gian phản ứng tới hiệu suất phản ứng tổng
hợp A4.
20
Nhận xét: Nhìn vào đồ thị ta thấy phản ứng trong điều kiện thời gian như nhau cho
hiệu suất cao nhất khi dùng xúc tác pyridin và thấp nhất khi dùng xúc tác acid acetic.
Thời gian phản ứng tối ưu là 60’.
2.2.I.5. Tổng hợp benzyliden m- nitro anilin (A5):
Sơ đồ phản ứng:
C7H60 (M=106.12)
Q H 6N20 2 (M=138,12)
C13H 10N2O2 (M=226,23)
Tiến hành như phần 2.2.1.2.
Hỗn hợp phản ứng gồm lml (0,01mol) benzaldehyd, 25ml ethanol, l,38g (0,01
mol) m-nitro anilin. Kết tinh lại trong ethanol. Làm các mẫu với lượng như nhau trong
các điều kiện thời gian khác nhau: 30’, 45’, 60’ và thay đổi các điều kiện xúc tác khác
nhau: acid acetic đặc, pyridin, không xúc tác.
Sản phẩm thu được hình kim, màu vàng nhạt. Nhiệt độ nóng chảy 59-6 l°c.
Kiểm tra độ tinh khiết của sản phẩm bằng sắc ký lớp mỏng với hệ dung môi khai triển
là cloroform: methanol tỷ lệ 70:30. Soi dưới đèn tử ngoại cho một vết gọn rõ Rf = 0,42.
Khối lượng tủa thu được khác nhau tùy điều kiện thí nghiệm:
60’
45’
30’
Thời gian
A5
KL(g)
H(%)
KL(g)
H(%)
KL(g)
H(%)
Xúc tác acid acetic
1,04
46
1,56
69
0,93
41
Không xúc tác
0,59
26
0,84
37
0,56
25
Xúc tác pyridin
0,70
31
1,04
46
0,90
40
Bảng 5. Kết quả tổng hợp A5 ở các điều kiện khác nhau.
21
Sự liên quan giữa hiệu suất phản ứng theo thời gian và xúc tác:
Hiệu suất (%)
□ xúc tác acid acetic đặc I
■ không xúc tác
□ xúc tác pyridin
30'
45'
Thời gian (phút)
60'
Biểu đổ 5. Ảnh hưởng của xúc tác và thời gian phản ứng tới hiệu suất phản ứng tổng
hợp A5.
Nhận xét: nhìn vào đồ thị ta thấy phản ứng trong điều kiện thời gian như nhau cho
hiệu suất cao nhất khi dùng xúc tác acid acetic và thấp nhất khi không có xúc tác. Thời
gian phản ứng tối ưu là 45’.
2.2.I.6. Tổng hợp benzyliden sulfanylamid (A6):
Sơ đồ phản ứng:
( Q ^
cho
+ h 2n
C7H6ơ (M=106.12)
^ s o
2n h 2
0
C6H8N20 2S (M= 172,21)
- c h = n ^ H o 2n h 2 + h 20
C13H 10N2O2S (M=260,315)
Tiến hành như phần 2.2.1.2.
Hỗn hợp phản ứng gồm lm l (0,01mol) benzaldehyd, 25ml ethanol, 3 giọt dimethyl
íormamid, l,72g (0,01mol) sulíanylamid. Tinh chế lại trong hỗn hợp ethanol và ethyl
acetat tỷ lệ 20:1. Làm các mẫu với lượng như nhau trong các điều kiện thời gian khác
nhau: 30’, 45’, 60’ và thay đổi các điều kiện xúc tác khác nhau: acid acetic đặc,
pyridin, không xúc tác.
Sản phẩm thu được hình kim, màu trắng. Nhiệt độ nóng chảy 175-176°c.
Kiểm tra độ tinh khiết của sản phẩm bằng sắc ký lớp mỏng với hệ dung môi khai triển
là cloroíorm: methanol tỷ lệ 90:10. Soi dưới đèn tử ngoại cho một vết gọn rõ Rf = 0,14.
Khối lượng tủa thu được khác nhau tùy điều kiện thí nghiệm:
22
