Nghiên cứu tổng hợp chất lỏng ion họ IMIDAZOLIUM sử dụng làm dung môi xanh cho phản ứng ghép đôi carbon carbon

TÓM TẮT LUÂN VĂN

TÁC GIẢ: Lê Thị Ngọc Diễm

TÓM TẤT LUÂN VĂN
Nghiên cứu tổng hợp được ba chất lỏng ion l-butyl-3-methylimidazolium bromide, l-hexyl-3methylimidazolium bromide, và l-octyl-3-methylimidazolium bromide với hiệu suất cao, thời gian ngắn
trong điều kiện vi sóng. Xác định cấu trúc của ba chất lỏng ion bằng phổ IR, MS, NMR. Sử dụng ba chất
lỏng ion này làm dung môi xanh hiệu quả cho các phản ứng ghép đôi carbon-carbon như: Suzuki, Heck,
Sonogashira ở điều kiện thường và vi sóng.

ABSTRACT
The three ionic liquids include 1-butyl-3-methylimidazolium bromide, l-hexyl-3methylimidazolium bromide, and 1-octyl-3-methylimidazolium bromide were synthesized under
microwave irradiation conditions and characterized by IR, ’H and 13C NMR, and MS. They were
demonstrated to be efficient and recyclable solvents for the cross- coupling reactions such as Heck,
Suzuki, Sonogashira reactions under microwave irradiation conditions and traditional conditions.

1


MUC LUC
••

MỤC LỤC
MUC LUC ................................................... ... ...............................................................................ii
MUC LUC CẮC BẢNG BĨỂU ...................................................................................................... V
MUC LUC CẮC ĐỐ THĨ .............................................................................................................. vi
MUC LUC CẮC Sơ ĐÒ ................................................................................................................vii
DANH PHÁP CẮC TỪ VIÉT TẮT ........................................................................................... viii
MỞ ĐẰU ........................................................................................................................................ ix
CHƯƠNG 1: NÔĨ DUNG NGHIÊN cửu............................................................. 1
LT CHÂT LỎNG ION .................................................................................................................... 1

1.1.1...............................................................................................................................
ƯU ĐIỂM CỦA CHẢT LÒNG ION ril ........................................................................................ 1
1.1.2...............................................................................................................................
ĐIỀU CHẾ CHẤT LÒNG ION..................................................................................................... 1
1.1.3

ỦNGDUNG ........................................................................................................................ 2

L2

TỒNG QUAN VỀ PHẢN ỨNG GHÉP ĐỔI CARBON-CARBON ................................ 2

L3 GIỚI THIÊU PHẢN ỨNG SUZUKI ....................................................................................... 2
1.3.1

PHẢN ỦNG SUZUKI TRONG IL ................................................................................... 3

1.3.2...............................................................................................................................
ỦNG DUNG CỦA PHẢN ỦNG SUZUKI ................................................................................... 4
L4 GIỚI THIÊU VẺ PHẢN ỦNG HECK ..................................................................................... 5
1.4.1

PHẢN ỨNG HECK TRONG CHẲT LỎNG ION ........................................................... 5

1.4.2

ỨNG DUNG CỦA PHẢN ỨNG HECK ............................................................................ 6

L5 GIỚI THIÊU VẺ PHẢN ỨNG SONOGASHIRA ..................................................................... 7
1.5.1

CO CHẾ PHẢN ỦNG SONOGASHIRA ri21 ................................................................. 7

1.5.2...............................................................................................................................
PHẢN ỦNG SONOGASHIRA TRONG CHẤT LỎNG ION ...................................................... 9
1.5.3...............................................................................................................................
ỦNG DUNG CỦA PHẢN ỦNG SONOGASHIRA ..................................................................... 9
L6 VI SÓNG VÀ PHẢN ỦNG GHÉP ĐỒI TRONG VI SÓNG .................................................. 10
CHƯƠNG 2 : THƯC NGHIÊM................................................................................................. 12
2A

ĐIỀU CHẾ CHẤT LÒNG ION ........................................................................................ 12

2.1.1

ĐIỀU CHẾ l-Butvl-3-Methv1imida7f)1iiim Bromide (TBMIMlBr) ................................ 12

2.1.2

ĐIỀU CHẾ l-Octvl-3-Methv1imida7f)ii 1inm Bromide (TOMIMlBr) ................................ 12

2.1.3

ĐIỀU CHẾ l-Hexvl-3-Methvlimidazolium Bromide (THMIMỊBr) ................................. 13


MUC LUC
••

2.1.4

XÁC ĐĨNH CẲU TRÚC IL ............................................................................................13

22

KHẢO SÁT PHẢN ỨNG SUZUKI GIỮA IODOBENZEN VẢ ACTD
PHENYLBORONIC VỚI DUNG MÔI LÀ BA CHÂT LỎNG ION. xức TÁC PdCl?
TRONG ĐTỀIIKTÊN VI SÓNG.....................................................................................14

2.2.1..............................................................................................................................
PHẢN ỨNG SUZUKI GIỮA IODOBENZENE VẢ PHENYLBORONIC ................................14
23

KHẢO SÁT PHẢN ỦNG HECK GIỮA TODOBENZENE VÀ STYRENE VỚI
DUNG MÔI LẢ BA CHÂT LỎNG ION TRONG ĐIỂU KTẼN VI SÓNG ..................14

2.3.1

PHẢN ỨNG HECK GIỮA IODOBENZENE VÀ STYRENE ........................................ 14

2A KHẢO SÁT PHẢN ỦNG SONOGASHIRA GIỮA IODOBENZENE VẢ
PHENYLACETYLENE TRONG BA CHẤT LÒNG ION. xức TẢC PdCE ..................15
2.4.1

PHẢN ỦNG GIỮA IODO BENZENE VẢ PHENYL ACETYLENE ............................. 15

23

XÁC ĐINH ĐỒ CHUYỂN HÓA TÁC CHÂT VẢ KIỂM CHỨNG SẢN PHẢM ■ 16

2.5.1

XÁC ĐINH ĐỒ CHUYỂN HÓA TÁC CHÂT BẰNG SẢC KÍ GC ............................... 16

2.5.2 KTFM CHI JNG SẢN PHẢM BẢNG GC-MS .................................................................... 16
CHƯƠNG 3: KÉT QUẢ VẢ BẰN LUÂN ................................................................................17
3d

GIAI ĐOAN ĐIỀU CHẾ IL ............................................................................................. 17

3.1.1

ĐIỀU CHẾ l-Butyl-3-Methvlimidazolium Bromide (TBMIMlBr) .................................. 17

3.1.2

ĐIỀU CHẾ l-Octvl-3-Methylimidazolium Bromide (TOMIMlBr) .................................. 18

3.1.3

ĐIỀU CHẾ l-Hexyl-3-Methvlimidazolium Bromide (THMIMỊBr) ................................. 19

3^2 KHẢO SÁT PHẢN ỦNG SUZUKI VỚI BA CHẢT LÒNG ION TRONG VI
SỒNG ............................................................................................................................... 20
3.2.1

KHẢO SÁT PHẢN ỨNG SUZUKI GIỮA IODOBENZENE VẢ
PHENYLBORONIC ACID .............................................................................................. 20

3.2.2

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA NHÓM THẾ TÊN ĐÔ CHUYẾN HÓA CỦA
PHẢN ỦNG SUZUKI ...................................................................................................... 22

33 KHẢO SÁT PHẢN ỨNG HECK VỚI BA CHÂT LÓNG ION TRONG VI SÓNG ............. 23
3.3.1

KHẢO SÁT PHẢN ỨNG HECK GIỮA STYRENE VẢ TODOBENZENE .................23

3.3.2

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA NHÓM THẾ TÊN ĐÔ CHUYỂN HÓA CỦA
PHẢN ỦNG HECK .......................................................................................................... 25

iii


MUC LUC
••

3A KHẢO SÁT PHẢN ỨNG SONOGASHIRA TRONG BA CHÂT LỎNG ION Ở
ĐIỀU KIÊN THƯỜNG VẢ VI SÓNG ........................................................................... 26
3.4.1

KHẢO SÁT PHẢN ỨNG SONOGASHIRA GIỮA IOnORENTENE VẢ
PHENYLACETYLENE TRONG ĐIỂU K TÊN THƯỜNG ........................................... 26

3.4.2

KHẢO SÁT PHẢN ỨNG SONOGASHIRA GIỮA IODOBENZENE VẢ

PHENYLACETYLENE TRONG ĐIỂU KTÊN VT SỔNG ............................................ 28

3.4.3

KHẢO SÁT PHẢN ỨNG SONOGASHIRA GIỮA IODOREN7ENE VẢ

PHENYLACETYLENE TRONG ĐIỀU KTÊN KHỔNG VẢ CÓ Cui .......................... 29
KÉT LUÂN .................................................................................................................................. 31
TẰĨ LĨẼU THAM KHẢO ........................................................................................................... 32

IV


MUC LUC CÁC BẢNG BIÊU
••

MUC LUC CÁC BẢNG BIỂU
••

Bảng 3- 1:

Mũi phổ IR của TBMIMỊBr ................................................................................... 17

Bảng 3- 2:

*H NMR (500MHz. DMSO) ................................................................................. 18

Bảng 3- 3:

13

c NMR (500MHz, DMSO) .................................................................................. 18

Bảng 3- 4: Mũi phổ IR của rOMIMlBr ........................................................................................ 19
Bảng 3- 5:

*H NMR (500MHz. CDCW) ................................................................................. 19

Bảng 3- 6:

13

Bảng 3- 7:

*H NMR (500MHz. DMSOl.................................................................................. 20

Bảng 3- 8:

13c

c NMR (500MHz, CDCL) ................................................................................... 19

NMR (500MHz, DMSO) ................................................................................. 20

Bảng 3- 9: Đỏ chuyển hóa của phản ứng Suzuki trong ba chất lỏng ion ..................................... 21
Bảng 3- 10:

Đỏ chuyển hóa của phản ứng Suzuki với ba loai tác chất haloarene................... 23

Bảng 3- 11:

Độ chuyển hóa phản ứng Heck trong ba chất lỏng ion ........................................ 23

Bảng 3- 12:

Độ chuyển hóa của phản ứng Heck vái ba loại tác chất haloarene....................... 25

Bảng 3- 13:

Đỏ chuyển hóa phản ứng Sonogashira trong ba chất lỏng ion ............................. 27

Bảng 3- 14:

Độ chuyển hóa phản ứng Sonogashira trong ba chất lỏng ion ............................. 28

Bảng3-15: Đô chuyển hóa phản ứng Sonogashira trong l-hexvl-3-metylimidazolium bromide ử
điều kiên thưởng vả không Cuĩ .......................................................................................... 29

V


MUC LUC CÁC ĐỒ THI

•••

MỤC LỤC CÁC ĐỒ THỊ
Đồ thị 3- 1 : đồ thị khảo

sát ảnh hưởng của dung môi lên độ chuyển hóa của ......... 21

Đồ thi 3- 2: đồ thi khảo

sát ảnh hưởng của haloarene lên đỏ chuyển hóa của ......... 22

Đồ thị 3 - 3: đồ thị khảo

sát ảnh hưởng của dung môi lên độ chuyển hóa của ......... 24

Đồ thị 3- 4: đồ thị khảo

sát ảnh hưởng của haloarene lên độ chuyển hóa của ......... 26

Đồ thi 3 - 5: đồ thi khảo sát ảnh hưởng của dung môi lên đỏ chuyển hỏa của............................ 27
Đồ thỉ 3- 6: đồ thỉ khảo sát ảnh hưởng của dung môi lên đô chuyển hóa của ............................. 29
Đồ thi 3- 7: đồ thi khảo sát đô chuyển hỏa của phản ứng Sonogashira khi ................................ 30

VI


MỤC LỤC CÁC sơ ĐỒ

MUC LUC CÁC Sơ ĐỒ
••

Sơ đồ 1- 1: Quy trình tổng hơp 1,3-dialkvlimidazolium .................................................................1
Sơ đồ 1- 2: Oúa trình trao đổi anion ................................................................................................2
Sơ đồ 1 - 9 : Phàn ứng Heck giữa aryl halide vả allylic alcohol .................................................... 6
Sơ đồ 1- 14: Phản ứng Sonơgashiratổng quát .................................................................................7
Sơ đồ 1- 15: Chu trình Sonogashỉra đươc đề nghỉ bởi Sonogashira và Hagỉhara ......................... 8
Sơ đồ 1- 16: Cơ chế phản ứng Sonogashỉra không có Cui đươc đề nghỉ bởi

Soheili .8

Sơ đồ 1- 17: Phản ứng Sonogashira trong dung mỏi butvlpvridinium ............................................9
Sơ đồ 1- 18: Phản ứng Sonogashira giữa iodobenzene và phenylacetylene ...................................9
Sơ đồ 1- 20: Giai đoan đầu của tồng hơp harvevnone ..................................................................10
Sơ đồ 1- 21: Chuỗi phản ứng tồng hơp 6H-dibenzorb,dlpyran-6-ones từ 2-(3-buten- 1 -ynvPphenyl
(Z)-2-penten-4-ynoate ........................................................................................................ 10
Sơ đồ 1 - 2 2 : Phản ứng Heck với IL trong vi sổng ....................................................................... 11

vii


DANH PHÁP CÁC TỪVTÉT TẲT

DANH PHÁP CÁC TỪ VIẾT TẮT
[BMIM]Br: l-butyl-3-methylimidazolium bromide
DME: 1,2-dime tho xye thane
DMF: Af,7V-dimethylformamide
DMSO: dimethylsulfoxide
EMIM: ethyl methylimidazolium
Et3N: triethylamine
EtzO: diethyl ether
[HMIM]Br: l-hexyl-3-methylimidazolium bromide IL: chất
lỏng ion IM: imidazolium MeOH: methanol OAc: acetate
anion OMe: methoxy
[OMIM]Br: l-octyl-3-methylimidazolium bromide OTf:
triflate
PEG: polyethylene glycol Ph: Phenyl group THF:
tetrahydrofuran TOF: turnover frequency TON: turnover

number

viii


MỞ ĐẦU

MỞ ĐẦU
Lĩnh vực nghiên cứu ngày càng thu hút sự quan tâm của cộng đồng các nhà hóa học là vấn đề thay
thế các dung môi hữu cơ truyền thống bằng dung môi xanh hơn, nhằm hạn chế các vấn đề do dung môi
hữu cơ gây ra như cháy nổ, an toàn của người sử dụng cũng như ảnh hưởng lên môi trường sống. Một
trong các loại dung môi được xem là xanh đang được nghiên cứu là chất lỏng ion (ionic liquid).
Chất lỏng ion có nhiều ưu điểm hơn dung môi thông thường do tính không bay hơi và ít độc hại.
Xúc tác phức của kim loại chuyển tiếp hòa tan tốt trong chất lỏng ion và hệ chất lỏng ion cùng với xúc
tác sau phản ứng có khả năng thu hồi và tái sử dụng cho những phản ứng tiếp theo, vấn đề cần quan tâm
là khi điều chế chất lỏng ion cần một lượng lớn dung môi hữu cơ để tinh ché, chủ yếu là rửa loại sản phẩm
phụ và tác chất dư. Bằng cách sử dụng vi sóng, chất lỏng ion được điều chế có độ tinh khiết cao trong thời
gian ngắn, giảm bớt chi phí tiêu tốn cho quá trình tách và tinh chế.
Phản ứng ghép đôi (cross - coupling) của các dẫn xuất arylhalogenua đã và đang được biết đến một
cách rộng rãi như một trong những phản ứng đặc biệt được dùng để tổng hợp trực tiếp bộ khung carbon
từ những phản ứng đơn giản. Các phản ứng này đã góp phần tạo ra những biaryl không đối xứng, những
olefine thế, diene và những hợp chất không bão hòa. Tuy nhiên, phản ứng truyền thống có nhiều nhược
điểm như mất xúc tác theo sản phẩm, xúc tác bị phân huỷ và khả năng hoà tan tác chất kém. Nhiều nghiên
cứu cho thấy, việc sử dụng IL trong các phản ứng ghép đôi như Suzuki, Heck, Sonogashira được xem là
bước tiến hiệu quả về mặt động học và có tính kinh tế cao.
Cho đến hiện nay, các phản ứng tổng hợp hữu cơ hiện đại ít được quan tâm ở Việt Nam. Với đề tài
“ Nghiên cứu tổng hợp chất lỏng ion họ imidazolium- sử dụng làm dung môi xanh cho phản ứng ghép đôi
carbon-carbon”, chúng tôi hi vọng đây sẽ là một trong những đề tài triển vọng thu hút sự chú ý của các
nhà hóa học về vấn đề “Hóa học xanh”, sẽ mở một hướng đi mới trong lĩnh vực tổng hợp hữu cơ hiện đại.

K


NÔI DUNG NGHIẾN cứu

CHƯƠNG 1: NỘI DUNG NGHIÊN cứu
1.1

CHẤT LỎNG ION

1.1.1 ƯU ĐIỂM CỦA CHẤT LỎNG ION [1]
Hầu như không bay hơi nên không gậy lãng phí do mất mát và không ô nhiễm môi trường.
Ben nhiệt và không bị phân huỷ ở nhiệt độ ừên 300°c, do vậy phản ứng trong IL có thể thực hiện
ở nhiệt độ cao.
Hoà tan tốt các hợp chất hữu cơ, vô cơ và đặc biệt là cơ kim trong các phản ứng có xúc tác là các
họp chất của kim loại chuyển tiếp.
Hoà tan tốt các chất khí như CO2, O2, H2, co.
Tmh tan của IL phụ thuộc vào cation và anion, do đó có thể thay đổi tính tan bằng cách thay đổi
các yếu tố trêu
Hầu như không hoặc có Hên kết phối trí yếu với các phức kim bại, enzyme, và các chất hữu cơ
khác. Tính chất ion làm tăng tốc độ phản ứng trong phản ứng có hỗ trợ của vi sóng.
Nhiều IL không bị phân huỷ trong một thời gian dài.
Gây ảnh hưởng đến hoạt tính và độ chọn lọc của các phản ứng có đồng phân quang học do tính
phân cực và không có Hên kết phối trí. Ngoài ra, các IL bất đối xứng được sử dụng để kiểm soát tỉ lệ sản
phẩm chính, phụ của phản ứng.
1.1.2 ĐIỀU CHẾ CHẤT LỎNG ION
Tổng họp IL chia làm hai giai đoạn: điều ché cation và trao đổi anion [2].
Phản ứng điều chế cation
Phản ứng rất đơn giản: trộn amine với muối habgen, sau đó đem hỗn họp khuấy, gia nhiệt
và tinh ché.

Phản ứng alkyl hoá này có nhiều thuận lợi: habalkane nhiều và rẻ tiền, phản ứng thế dễ xảy ra ở
điều kiện nhiệt độ thích họp (không quá khắc nghiệt), hơn nữa muối haHde dễ thực hiện trao đổi với các
anbn khác [2].
Phản ứng trao đổi anỉon

1


NỘI DUNG NGHIÊN cứu

Y

Cb
+ XV

r.l.
------ w

+ xa

Acero
ne

24h
Where X-Ni* ur k : V BF_! ur Pl, ncsptctlYtlị
lỉoiiíi I PISA ti svillitilied ỉ tì pretence «F water ỉitslttid uF lídoiLí' III Ü * 5ÖC»

Sơ đồ 1- 2: Qua trinh trao đổi anion
Năm 1992, Wilkes và Zaworotko đã thực hiện phản úng giữa [EMTM]I với các muối bạc (AgNƠ3,

AgNƠ2, AgBF4,Ag[C02CH3], Ag2S04) trong methanol TM ft tan của Agí trong dung môi cho phép tách
nó ra bằng phương pháp lọc. Phương pháp này hiệu quả cho các IL tan trong nước, tuy nhiên lại không
hiệu quả về mặt kinh tế vì giá thành của muối Ag cao [2].
1.1.3 ỨNG DỤNG
IL được sử dụng trong nhiều Mi vực như: dung môi, điện hóa, sM hóa và vật lý [3].
Một trong những ứng dụng quan trọng nhất của IL là dung mòi cho các phản ứng hữu cơ (phản ứng
áỉ nhân và ái điện tử) và phản ứng được xúc tác bồi các kim bại chuyển tiếp như phản ứng hydro hoá,
hydroformyl hoá, epoxy hóa, đimer hốa olefine, polymer hóa gọc tự do, Fiiefel- Crafts, Diel-Alder, Heck,
Suzuki...
1.2

TỔNG QUAN VỀ PHẢN ỨNG GHÉP ĐÔI CARBON-CARBON

Phản ứng ghép đôi (cross - coupling) của các dẫn xuất aryỉhabgenua đã và đang được biết đến một
cách rộng rãi như một trong những phản ứng đặc biệt được dùng để tồng họp trực tiếp bộ khung carbon
từ những phản ứng đơn giản.
Trong số các phản ứng ghép đôi, tầm quan trọng của ba phản ứng Heck, Suzuki, Sonogashỉra đã
gậy ra sự chú ý lớn trong cộng đồng các nhà hóa học suất 30 năm qua. Các phản ứng này đóng góp cho
sự xây dựng bộ khung cacbon tạo ra những biaryl không đối xứng, những olefine thế, diene và những họp
chất không bão hòa. ứng dụng chủ yếu là tổng họp sản phẩm cho ngành hóa dược, thuốc trừ sâu, thuốc
nhuộm, màng uv cũng như trong Mi vực vật Hệu kỹ thuật như polymer dẫn, dây dẫn phân tử, tinh thể lỏng
...[4].
1.3

GIỚI THIỆU PHẢN ỨNG SUZUKI

Đây là phản ứng ghép đôi giữa muối hữu cơ borat, hoặc acid boronic hoặc ester với habgenua có
sử dụng xúc tác Pd.

=\ Pd

B(OH)2 + X

N^COg,
benzene
reflux, 16 hr
Sơ đồ 1- 3: Phàn ứng Suzuki tổng quát
2


NÔI DUNG NGHIẾN cứu

Redutive
elimination
(Tách Ar-Ar’)

Ar-Ar'

Ar-X

Pd(0)

Oxidative addition
(Cộng hợp oxi hóa)

Ar-Pd-X

Ar-Pd-Ar'

NaOH

'B(OH)
Ar-Pd-OH*-""^

Ar-Pd-OH*-""^ \NaX
NaOH+Ar'-B(OH)2-»~ Ar'-B(OH)3

Sơ đồ 1-4: Cơ chế phản ủng Suzuki
1.3.1

PHẢN ỨNG SUZUKI TRONG IL

Phản ứng Suzuki trong dung môi huyền thống n h ư : DMF, DME, DMSO, ...có nhiều nhược điểm
như khả năng hoà tan xúc tác và tác chất kém, mất xúc tác theo sản phẩm, xúc tác bị phân huỷ và không
tái sử dụng xúc tác. Thực hiện phản ứng Suzuki trong IL cho sự phân tách, tái sử dụng xúc tác dễ dàng và
tăng hoạt tính xúc tác.
Năm 2000, Welton đã chứng minh rằng: phản ứng ghép đôi Suzuki giữa aryl iodide và bromide với
phenylboronic acid với xúc tác Pd(PPh3)4 ưong IL l-butyl-3-methyKmidazDlium tetraiỉuoroborate cho
hiệu suất cao và có thể tách sản phẩm và hoàn nguyên xúc tác một cách dễ dàng [9].

BF4-

Hình 1-1: l-butyl-3-methylimỉdazolium tetrafluoroborate
Năm 2003, Shen có báo cáo về việc không sử dụng Kgand cho xúc tác PdCỈ2trong phản ứng Suzuki
giữa aryl bromide với arylboronic acid khi dùng dung môi là pyridine mà hiệu suất cúa phản ứng tạo dẫn
xuất biaryl rất cao.
Phức pyridylidene 2 được hình thành từ pyridinium IL 1 và xúc tác Pd(OAc)2 khi có mặt base
KotBu, là xúc tác hiệu quả cho phản ứng ghép đôi giữa aryl iodide và bromide với phenylboronic acid [6].

3

NÔI DUNG NGHIẾN cứu

[Pd(OAc)2]
KO tBu,KI
Sơ đồ 1- 5: Sự tạo thành phức pyridylidene 2
cat 2
(5%)

+

14h

B(OH)2

R=NOs (98%)
=H (89%)
=OMe (56%)

Sơ đồ 1- 6: Phản ủng Suzuki
Jérôme Durand và đồng nghiệp đã khảo sát quá trình cố định các Pd nanopartiele từ PdCỈ2 hay
[PdCl2(cod] trong [BMỊ|[PF6] (l-n-butyl-3-methylimidazDlium hexafluorophosphate) ở phản ứng Suzuki
giữa bromobenzene và phenyl boronic acid, base là Na2CÛ3. Ông nhận thấy rằng, cấu trúc và hình dạng
của Pd nanoparticle phụ thuộc không chỉ vào nguồn Pd ban đầu mà còn vào sự phân tán của nó trong IL.
Hiệu suất biphenyl là 82%; lượng Pd trong sản phẩm là 3-5 ppm, phù họp với quy định trong dược phẩm
và xúc tác có thể được tái sử dụng đến 7 lần mà không mất hoạt tính [9].
1.3.2

ỨNG DỤNG CỦA PHẢN ỨNG SUZUKI

❖ Tổng họp hoá chất CO’ bản: nhiều họp chất có hoạt tính sinh học có nguồn gốc tự nhiên như
chất kháng sinh vancocin [7].
❖ Dược phẩm: tổng họp một số dược phẩm có tính năng tăng cường sức đề kháng, kéo dài tuổi
thọ và ngăn ngừa một số bệnh nguy hiểm như ung thư [8].
❖ Tổng họp các A-3456650: Sau quá trình sao chép của protein và quá trình họat hóa ras- protein
thì sẽ không kiểm soát được quá trình phát triển và gia tăng của tế bào ung thư ở con người Mộtphưomg
pháp để cắt đứt quá trình này là kìm hãm bằng họp chất A-3456650.
❖ Tổng họp chất ức chế Phosphodiesterase IV:
Chất ức ché Phosphodiesterase IV có khả năng gây cản trở các bệnh gây bất lợi: bệnh viêm thành
ruột cấp, bệnh viêm thấp khớp, bệnh hen suyễn.
❖ Tổng họp vật liệu:
Poly(terphenylene- a- cyanovinylene) dẫn xuất (PTPCNV) đựơc tổng họp thông qua phản ứng
Suzuki của diboronic acid và dibromide [10].

4


NỘI DUNG NGHIÊN cứu
Phàn ứng Suzuki

Sơ đồ 1-7: Tồng hợp PTPCNV
1.4

GIỚI THIỆU VÈ PHẢN ỨNG HECK
Pd(0) or Pdfil)

P f ecata lys
I

1

Sơ đồ 1- 8: Cơ chế phản ứng Heck
1.4.1 PHẢN ỨNG HECK TRONG CHẤT LỎNG ION
Hợp chất p-ary]ated carbonyl được tổng hợp lốt hiệu quả bằng phản úng Heck giữa aryl hatìde và
allylic abohol với xúc tấc PdCỈ2 trong dung môi tetraalkykmrmnium bromide, 1-butyl- 3 - methylimidazoline hexafluoro phosphate [braimHPFô], N- hexylpyridinium hexafhiorophosphate [HexPy][PFâ]
và base B3N, NaHC03. Xúc tác tan tất trong ILs, cho phép tách sản phẩm bằng dung môi không phân cực.
Irrndazolium IL có hoạt tính xúc tác tất hơn

5


NÔI DUNG NGHIẾN cứu

pyridinium IL do có sự hình thành của phức palladium-carbene. Phản ứng Heck của iodo hay
bromobenzene có nhóm hứt điện tử với styrene hay acrylate trong [bmim]Br hiệu quả hom trong
[bmim][BF4] nhờ phức Pd-ILhoạt động [11]:

Sơ đồ 1- 9: Phản ứngHeck giữa aryl halide và allylic alcohol
N®N + Pd(OAC)2
Bu

NaOAc
[bmim][Br]

Me^

Sơ đồ 1-10: Sự hình thành phứcpalladỉum-carbene hoạt động
Phản ứng giữa aryl bromide và aryl chloride với olefine sử dụng xúc tác Pd(OAc)2/[PEGmim][Cl]
hình thành sản phẩm với hiệu suất cao, xúc tác đuợc tái sử dụng 5 lần mà không mất hoạt tính. Pd(0)
nanopartiele (d = 2nm) được cố định trong [bmim][PF6] làm xúc tác cho phản ứng ghép đôi của aryl halide
và n-butylacrylate. Phân tích TEM của xúc tác bong IL cho thấy có sự hình thành của nanopartiele lớn

hơn (6nm). Những nanoparticle này ổn định trong muối tebaalkylammonium, dễ dàng tái sử dụng và lưu
trữ khoảng 1 tháng mà không mất hoạt tính [11]:

R

Cl +

X

5mol% Pd(OAc)2
R [PEGmim][Cl] *
Cs2CO3,160°C

Sơ đồ 1-11: Phản ứng Heck trong hệ Pd(OAc)2/[PEGmim][CI]
1.4.2

ỨNG DỤNG CỦA PHẢN ỨNG HECK

Phản ứng Heck là phương pháp phổ biến trong việc tổng hợp các stilbene được ứng dụng trong
nhiều Mi vực như sản xuất các loại hóa chất cơ bản, dược phẩm, polymer, vật liệu cao phân tử, tinh thể
lỏng,...
Phản ứng Heck là một trong những công đoạn để tạo những bại dược phẩm có tính năng đề kháng,
kéo dài tuổi thọ và ngặn ngừa các bệnh nguy hiểm mà đòi hỏi quá trình tổng họp phức tạp [11] :
❖ Chữa bệnh ung thư : CP-724,714 (2-methoxy -N-(3- {4-[3-methyl-4-(6-methyl-pyridin- 3-ybxy)
phenylamino] quinazo fin-6-yl]-E-alfyỊ) acetamide) được tổng họp bằng phản ứng Heck với xúc tác Pd
(n):

6

NỘI DUNG NGHIÊN cứu

Ma

ỉlreli
M»
MttCk

'W
f
l
C\I
}) "í

1
"■■■■'
M.

/rrS
CIVaí.TU

'■ :

M*G.

ỉ

liTß-..í*--, jrf'
i.Vcrti
£Vrii w

frfwvi rftjtfpdiidbu J_1. r.l|N. 1PA

NH

ì

Sơ đồ 1-12: Phản ứng điều chế CP-724,714
❖ Tồng hợp Rosa vin từ những hợp chất aryl boron có nhóm thế và allyi 2,3,4,6-tetra-Oacetyl-p-D-glucopyranoside: tăng sức đề kháng, kéo dầi tuổi thọ

(ri íĩi:iỉ phiì/i Ịtn&: í1sB(f)H)n. ur (OAcl;
CutOAcJi-LiO.Vß.miF. 1 OỬT.LIi

Sơ đồ ĩ - 1 3 : Phản ứng tồng hợp Rosavỉn
1.5

GIỚI THIỆU VỀ PHẢN Ú N G SON OGASH1RA

Phản ứng Sonogashira giữa aryl hay vinylhaMe và terminal acetylenes, đồng xúc tác bởi Pd và Cu
là phương pháp rất phổ biến để hình thành Kên kết Csp2-Csp, là các hợp chất trung gian quan trọng trong
tầng hợp hữu cơ như: hợp chất tự nhiên, hợp chất có hoạt tính sinh học, polymer, ...
1.5.1 Cơ CHẾ PHẢN ỨNG SONOGASHLRA [12]
Pd
R x
~ Cu+
H—c=c—R' ------------------------- ‘
base

R—c=c—R'
- H—X

X = I. Br. CI. orr

R = Ar. alkenyl
Sơ đồ 1-14: Phàn ứng Sonogashira tổng quát

7


NỘI DUNG NGHIÊN cứu

R' — R

\
Sơ đồ 1-15: Chu trình Sonogashỉra được đề nghị bed Sonogashỉra và Hagỉhara
Hiện nay, vai trò xúc tác của Cu (I) vẫn chưa được ỉàm rõ nhưng phần lán các cơ chế đưa ra đều
cho rằng cỏ sự tính thành R - c=c -Cu. Cu (+1) kém bền hơn Cu (+2), CuỢ) acetyỉide bị oxỉ hóa và dimer
hóa sinh ra sản phẩm phụ diphenyỉdiacetyỉenes, rất khỏ tách ra khỏi sản phẩm chính [28]. Vì vậy, khi có
xúc tác CŨI phải thực hiện phản ứng trong điều kiện khí trơ. Nhiều nghiên cứu hướng đến việc thực hiện
phản ứng Sonogashira không sử dụng Cui.

Sơ đồ 1-16: Cơ chế phản ứng Sonogashira không cỏ Cui được đề nghị bởi Soheiỉi

8


NÔI DUNG NGHIẾN cứu

1.5.2

PHẢN ỨNG SONOGASHIRA TRONG CHẤT LỎNG ION

Sử dụng dung môi là các muối butylpyridinium (C4PyPF6, C4PyBF4, và C4PyN03), Paulo Galdino
de Lima và đồng nghiệp đã thực hiện phản ứng ghép đôi không Cui giữa các arylhalide và phenylacetylene
với xúc tác PdCỈ2, Pd(OAc)2. Độ chuyển hóa của arylhalide cao, khả năng thu hồi và tái sử dụng xúc tác
tốt [13].
4% mol Pd(OAc)2
---- Ph ------------------------ - ------- ► Ph --------- ---------------Ph
Et3N, Ph3P, [C4PY]N03

Phi +

75°c,2h Runl Run2
95%
79
%
Sơ đồ 1-17: Phản ứng Sonogashira trong dung môi butylpyrỉdinỉum
Đe khắc phục những khó khăn này, có thể không sử dụng ligand phosphine mà sử dụng hệ xúc
tác
mới
Dppc+PF6~-PdCỊ2-[bmim][PF6]
(Dppc+PF6~ :[1,1bis(diphenylphosphino)cobaltocenium hexafluorophosphate) cho phản ứng aryliodide with terminal
+ mất hoạt tính [14].
alkyne. Hiệu suất 98%, xúc tác được tái sử 2%PdCl2,
dụng 8 lần 2%Dppc
mà không
BF6'
[bmim]PF6, iPr2NH, 60°c, 2h
Sơ đồ 1-18: Phản ủng Sonogashira giữa iodobenzene và phenylacetylene
Soon Bong Park và Howard Alper* đã sử dụng [(bisimidazole)PdClMe] làm xúc tác hữu hiệu cho
phản ứng giữa iodoarene với 1-alkyne trong điều kiện không Cui và ligand phosphine. Sản phẩm dễ dàng

được tách ra, xúc tác được thu hồi và tái sử dụng 4 làn [15].
■^= 2%(bisimidazole)Pd(Me)Cl, piperidine

+

--------------------------------------------- ►
[bmim]PF6,120°c, lh

Runl Run2 Run3 Run4 90% 73%
79% 70%

Sơ đồ 1-19: Phản ứng Sonogashira với xúc tác ịbừimỉdazole)PdClMe
ỨNG DỤNG CỦA PHẢN ỨNG SONOGASHIRA
Phản ứng Sonogashira rất phổ biến để hình thành Hên kết Csp2-Csp, tổng họp các họp chất trung
gian quan trọng bong tổng họp hữu cơ như : họp chất tự nhiên, họp chất có hoạt tính sinh học, polymer,
...
1.5.3

❖ Phản ứng Sonogashira được ứng dụng trong giai đoạn đầu của quá trình tổng họp dẫn xuất của
harveynone, hợp chất tự nhiên được tách ra từ trà Pestalotiopsis theae có tứửi kháng ung thư [12] :

9


NÔI DUNG NGHIẾN cứu

Sơ đồ 1- 20: Gừxi đoạn đầu của tổng hợp harveynone
❖ Tổng hợp 6Z/-dibenzo[ố¿Tịpyran-6-ones từ aryl-3-bromopropenoate
6H-Dibenzo[¿,được sử dụng làm hợp chất trung gian để tổng hợp các cấu trúc phức tạp. Chuồi phản ứng Sonogashira benzannulation là phương pháp mới và hiệu quả để tổng hợp hợp chất này [16]:

Sơ đồ 1- 21: Chuỗi phản ứng tổng hợp 6H-dỉbenzo[b,d]pyran-6-ones từ 2-(3-buten-lynyl)phenyl (Z)-2-penten-4-ynoate
1.6

VI SÓNG VÀ PHẢN ỨNG GHÉP ĐÔI TRONG VI SÓNG

Vi sóng là một bại tia điện từ có tần số khoảng 0.3 đến 300GHz. Tất cả các lò vi sóng sử dụng trong
nhà bếp và lò phản ứng vi sóng chuyên dụng cho tổng hợp trong hóa học đều có tần số vào khoảng
2.45GHz (tương ứng với bước sóng khoảng 12.24cm). Năng lượng của photon vi sóng trong vùng tàn số
này (O.OOlóeV) là rất thấp để bẻ gãy các liên két hóa học và thấp hơn năng lượng của hạng thái Brown.
Vì vậy, vi sóng không thể gậy ra các phản ứng hóa học [17].
Quá trình tổng hợp hữu cơ thường diễn ra thông qua truyền nhiệt từ nguồn nhiệt bên ngoài Đây là
một phương pháp truyền nhiệt chậm và không hiệu quả do phụ thuộc vào khả năng dẫn nhiệt của các vật
nêu mà nhiệt truyền qua, và két quả là nhiệt độ của bình phản ứng luôn cao hơn nhiệt độ của hồn họp phản
ứng. Ngược ki, vi sóng tạo ra những hiệu ứng nhiệt bên trong bằng cách kết họp năng lượng vi sóng với
các phân tử (dung môi, tác chất, xúc tác) có trong hỗn họp phản ứng. Do đó, năng lượng có thể tác động
trực tiếp lên mẫu mà không phải thông qua bình phản ứng và năng lượng đó nhỏ đủ để không làm đứt các
liên kết hóa học [17].
Thực hiện phản ứng trong vi sóng làm tăng tốc độ phản ứng, giảm thời gian phản ứng, hiệu suất
cao nên giảm thiểu lượng chất chưa phản ứng, chất không tinh khiết. Tuy nhiên, hiện nay, phương pháp
này mới chỉ được áp dụng ở quy mô phòng thí nghiệm, vì việc ché tạo ra thiết bị phản ứng trong công
nghiệp rất phức tạp, đòi hỏi độ an toàn tuyệt đối vì nguy cơ cháy nổ rất cao.

10


NÔI DUNG NGHIẾN cứu

Rajender s. Varma và đồng nghiệp đã thực hiện phản ứng Suzuki giữa 4- methylphenylboronic
acid và bromobenzene với dung môi [BMIM]C1, base KF, xúc tác PdCl2 trong lò vi sóng ở chế độ 240W.

Sau thời gian phản ứng 30+10+10+10 (s), hiệu suất của 4- methylbiphenyl là 80%, IL và xúc tác đuợc tái
sử dụng vài làn mà không giảm hoạt tính [9].
Năm 2002, Larhed và đồng nghiệp đã thục hiện phản ứng Heck trong lò vi sóng với [BMIM]PF 6,
nhận thấy tốc độ gia nhiệt tăng 10°c/s mà không tăng áp suất. Sử dụng 4% PdCt/P(o-tofyl)3, đạt độ chuyển
hóa 100% sau 5 phút (X = I), 20 phút (X = Br). Đồng phân trans đuợc hình thành nhiều nhất sau 45phứt
nếu không sử dụng ligand phosphine, PdCl2/[BMIM]PF6 đuợc tái sử dụng ít nhất 5 làn [36].

o

R=Br, I

6 examples (39-95%)

Sơ đồ 1- 22: Phản ứng Heck với IL trong vi sóng

11


THỤC NGHIỆM

CHƯƠNG 2: THƯC NGHIÊM
•«

2.1 ĐIỀU CHÉ CHẮT LỎNG ION
ĐIỀU CHẾ l-Butyl-3-MethylimidazoIium Bromide ([BMIM]Br)

2.1.1

Mô tả thí nghiệm:
• Lấy 1 -methylmdazole (20.7g, 0.252 moỊ) và 1-bromobutane (38.lg, 0.278 moỊ) cho vào bình

cầu cổ nhám có cá từ
•

Lắp hệ thống như hình

Hĩnh 2- l:Thiết bị phản ứng điều chế K
•

Tiến hành phản ứng ở 80W

• Thời gian thực hiện phàn ứng gián đoạn, 30s+20s+10s. Sau mỗi lần phản ứng, tắt bếp, làm
nguội đến khi dung dịch chuyển sang đục hoàn toàn, chất lỏng phân thành hai pha lõ rệt Phần lớn lượng
IL hình thành thì dừng phản ứng
• Đổ dung dịch ra erlen, chiết lấy phần chất lòng bn, bại bô tác chất dư bằng cách rửa IL trong
etylacetate bốn lần, mỗi lần khoảng 25mL Khuấy trộn mãnh liệt khoảng 30 phút, chiết Éy pha IL
• Rửa IL bằng diethyl ether trong 2 lần, mỗi lần đủng 25ml, khuấy trộn. Chiết lấy pha IL
• Cô quay để bại bô dung môi ở nhiệt độ từ 30-37°C, tấc độ máy 5 vòng/phút, thời gian là 20 phút.
Để nguội, đem cân sản phẩm Tính hiệu suất của phản ứng.
2.1.2

ĐIỀU CHẾ l-Octyl-3-Methylimidazolium Bromide ([OMIM]Br)
Mô tả thí nghiệm:

12


THƯC NGHIÊM
••

• Lấy l-meứiylimidazDle (20.7g, 0.252 mol) và 1-bromoctane (54.53g, 0.282 mol) cho vào bình

cầu cổ nhám có cá từ
•

Tiến hành phản ứng ở 80W

• Thời gian thực hiện phản ứng gián đoạn, 30s+30s+15s+15s+10s. Sau mỗi Ẻn phản ứng, tắt bếp,
làm nguội cho đến khi dung dịch chuyển sang đục hoàn toàn, chất lỏng phân thảnh hai pha rõ rệt. Phàn
lớn lượng IL hình thành thì dừng phản ứng
• Đổ dung dịch ra erlen, chiết lấy phần chất lỏng ion, lấy phàn tác chất dư cho phản ứng tiếp.
Thời gian phản ứng là 10s+10s+10s+10s
• Tắt lò, loại bỏ tác chất dư bằng cách rửa IL trong diethyl ether 6 Ẻn, mỗi làn dùng 25mỊ, khuấy
trộn mãnh Bệt. Chiết lấy pha IL
• Cô quay để bại bỏ dung môi ở nhiệt độ từ 30-37°C, tốc độ máy 5 vòn^phút, thời gian là 20
phút. Để nguội, đem cân sản phẩm Tính hiệu suất của phản ứng.
ĐIỀU CHÉ l-Hexyl-3-Methylỉmidazolỉum Bromide ([HMIM]Br)

2.1.3

Mô tả thí nghiệm:
• Lấy 1-methylimidazDb (20.7g, 0.252 mol) và 1-bromohexane (47g, 0.285 moỊ) cho vào bình
cầu cổ nhám có cá từ
•

Tiến hành phản ứng ở 80W

• Thời gian thực hiện phản ứng gián đoạn, 30s+20s+15s+5s. Sau mỗi Ẻn phản ứng, tắt bép, làm
nguội cho đến khi chất bng phân thảnh hai pha rõ rệt. Phàn lớn lượng IL hình thành thì dừng phản ứng
• Đổ dung dịch ra erlen, chiết Ểy phàn chất bng bn, bại bỏ tác chất bằng cách rửa IL bằng
etylacetate bốn làn, mỗi làn khoảng 40ni Khuấy trộn mãnh Bệt khoảng 30 phút, chiết Ểy pha IL
•

Rửa IL bằng diethyl ether trong 3 lần, mỗi lần dùng 30ml, khuấy trộn. Chiết Ểy pha IL

• Cô quay để bại bỏ dung môi ở nhiệt độ từ 30-37°C, tốc độ máy 5 vòng/phứt, thời gian là 20
phút. Đe nguội, đem cân sản phẩm Tính hiệu suất của phản ứng.
2.1.4

XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC IL
Đo phổ IR tại Trung tâm vật Bệu polymer và composite, Trường ĐH Bách Khoa tp HCM.

Đo phổ JH NMR, 13 c NMR và phổ MS tại Viện Hoá học Hà Nội Phổ JH NMR, 13c NMR được đo
bằng máy AV500 (Advance 500), hãng Bruker. Các thông số của máy nằm bên phải của phổ NMR.
Phổ MS được đo bằng máy LC-MSD-TRAP-SL, hãng Agilent.
Bằng cách kết họp các phổ trên, ta xác định được cấu trúc của IL.

13


THƯC NGHIÊM
••

2.2
KHẢO SÁT PHẢN ỨNG SUZUKI GIỮA IODOBENZEN VÀ ACID PHENYLBORONIC
VỚI DUNG MÔI LÀ BA CHẤT LỎNG ION, xức TÁC PdCl2 TRONG ĐIỀU KIỆN VI SÓNG
2.2.1 PHẢN ỨNG SUZUKI GIỮA IODOBENZENE VÀ PHENYLBORONIC

Sơ đồ 2-1: Phản ứng giữa iodobenzene và phenyl boronic acid
Mô tả thí nghiệm:
Hỗn họp 10ml IL + CôHsI (0.24 ml, 2.15 mmol) + C12H26 (2.15 mmol) + PdƠ2 (19.2 mg, 0.1075
mmoỊ) cho vào bình cầu cổ nhám 250 mL Gia nhiệt ở công suất 650 w trong 1-2 phứt đến khi xúc tác tan

trong IL hoàn toàn thì lấy 0.2ml mẫu tại thời điểm to.
Sau đó, cho Et3N (6.45 mmol, 0.9 ml) và acid phenyl boronic (0.3952g, 3.225 mmoỊ) vào bỉnh cầu,
thực hiện phản ứng ở 800W. Cứ sau 30s phản ứng, hút 0,2 ml mẫu.
Cho khoảng 3 ml diethyl ether vào ống nghiệm chứa sẵn mẫu, sục nhiều lần để rửa các chất còn
bám lên thảnh xylanh. Sau đó cho thêm vào 2 ml soda 5-7%, dùng rrrieropipette để trích ly. Tác chất và
sản phẩm tan trong ether, còn base, dung môi chứa xúc tác tan trong pha nước.
Lấy pha ether làm khan bằng Na2SƠ4 và đem phân tích sắc kí
❖ Thống số cố đjnh
■ Tỉ lệ mol C6H5I: C12H26 = 1:1, tì lệ mol CóHsI: base = 13
■ Tỉ lệ mol C6H5I: C6H5B(OH)2 =1:1.5
■ 5% mol PdCl2 (19.2xl0'3 g; 0.108 mmol) ❖
Yếu tố khảo sát:
■ Dung môi [BMIM]Br, [HMIM]Br, [OMIM]Br
■ Tác chất ban đầu: iodobenzene, chlorobenzene, bromobenzene
2.3 KHẢO SÁT PHẢN ỨNG HECK GIỮA IODOBENZENE VÀ STYRENE VỚI DUNG MÔI
LÀ BA CHẤT LỎNG ION TRONG ĐIỀU KIỆN VI SÓNG
2.3.1

PHẢN ỨNG HECK GIỮA IODOBENZENE VÀ STYRENE

14


THƯC NGHIÊM
••

5%mol PdCI 2, Et3N
IL, MW
X: I, Cl, Brỉr

trans -stilbenes cis -stilbenes

Sơ đồ 2- 2: Phản ứng giữa iodobenzene và styrene
Mô tả thí nghiệm:
Hỗn hợp lOml IL + CôHsI (0.4392g, 2.15 mmol) + C16H34 ( 2.15 mmol)+ PdCl2 (19.2 mg, 0.1075
mmDl) cho vào hình cầu cổ nhám 250 ni Gia nhiệt ở công suất 650 w trong khoảng 1-2 phút cho đến khi
xúc tác tan trong IL thì Ểy 0.2ml mẫu tại thời điểm to.
Sau đó, cho Et3N (6.45 mmol, 0.9 ml) và styrene (0.3354g, 3.225 mmoỊ) vào bình cầu, , thực hiện
phản ứng ở 800W. Cứ sau 30s phản ứng, hút 0,2 ml mẫu.
Cho 3 ml diethyl ether vào ống nghiệm chứa sẵn mẫu, sục nhiều Ẻn để rửa các chất còn bám lên
thành xylanh Sau đó cho thêm vào 2 ml nước, dùng micropipette để trích ly. Tác chất và sản phẩm tan
trong ether; base, dung môi chứa xúc tác tan trong pha nước.
Lấy pha ether làm khan bằng Na2SC>4 và đem phân tích sắc kí
❖ Thông số cố định
■ Tỉ lệ mol C6H5I: C16H34 = 1:1, tỉ lệ mol CßHsI: base = 13
■ Tỉ lệ mol C6H5I: styrene = 1:1.5
■ 5% mol PdCl2 (19.2xl0'3 g; 0.108 mmol)
❖ Yếu tố khảo sát:
■ Dung môi [BMEVQBr, [HMIM]Br, [OMEM]Br
■ Tác chất ban đầu: iodobenzene, chlorobenzene, bromobenzene
2.4 KHẢO SÁT PHẢN ỨNG SON OGASHIR A GIỮA IOD OBEN ZENE VÀ
PHENYLACETYLENE TRONG BA CHẤT LỎNG ION, XỨC TÁC PdCl2
2.4.1 PHẢN ỨNG GIỮA IODOBENZENE VÀ PHENYLACETYLENE

—

I

Ị-—^1 ------- 7% mol PdCl2, 7%mol Cui,piperidine

5ml IL, 120°c

<

\ ___ /

Sơ đồ 2- 3: Phản ứng Sonogashira
Mô tả thí nghiệm: thực hiện trong điều kiện thường
Hỗn họp lOml IL + CôHsI (0.4392g, 2.15 mmol) + C12H26 (2.15 mmoỊ) + PdCl2

15

vv

>


THƯC NGHIÊM
••

(26.88xlO'3 g, 0.152 mmol) + Cui (28.76x10'3 g, 0.15 mmol) cho vào bình cầu 2 cổ 250
ml. Gia nhiệt đến 120°c, lấy 0.2 ml mẫu to.
Sau đó, cho piperidine (0.64 ml, 6.45 mmol) và phenylacetylene (0.329g, 3.225 mmol) vào
bình cầu. Phản ứng ở 120°c trong 6h. Cứ sau lh phản ứng, hút 0,2 ml mẫu.
Cho khoảng 3 ml diethyl ether vào ống nghiệm chứa sẵn mẫu, sục nhiều Ẻn để rửa các chất
còn bám lên thành xylanh. Sau đó cho thêm vào 2 ml nước, dùng micropipette để trích ly. Tác
chất và sản phẩm tan trong ether ; còn base, dung môi chứa xúc tác tan trong pha nước.
Lấy pha ether, làm khan bằng Na2SƠ4 và đem phân tích sắc kí
❖ Thông số cố định
■ Tỉ lệ mol C6H5I: C12H26 = 1:1, tỉ lệ mol CôHsI: base = 13

■ Tỉ lệ mol C6H5I: phenylacetylene =1:1.5
■ 7% mol PdƠ2 (26.88x10'3 g; 0.152 mmol), 7% mol CÚI (28.76xl0'3 g ; 0.15 mmol)
❖ Yếu tố khảo sát:
■ Dung môi [BMIM]Br, [HMIM]Br, [OMIM]Br
2.5

■ Có sử dụng xúc tác CÚI và không sử dụng CÚI
XÁC ĐỊNH Độ CHUYỂN HÓA TÁC CHẤT VÀ KIỂM CHỨNG SẢN PHẨM

2.5.1 XÁC ĐỊNH Độ CHUYỂN HÓA TÁC CHẤT BẰNG SẮC KÍ GC
Độ chuyển hóa của CôHsI được tính dựa trên phần trăm độ giảm tỉ lệ diện tích peak CôHsI
và diện tích peak nội chuẩn tại thời điểm lấy mẫu so với ban đầu:

^

noichuan ___________ ^ noichuan \ C\C)P/jn

C6H5I ~
5

noichuan

Trong đó:
■ %x là phần trăm độ chuyển hóa
■

Sc6H5i> Snoi-chuan-

% diện tích peak của C6H5I và chất nội chuẩn

■ to: thời điểm ban đầu chưa phản ứng , t: thời điểm phân tích
Chương tình nhiệt độ 60°C(2 phút) 180°C(2 phút) 300°C(2phút)
2.5.2 KIÊM CHỨNG SẢN PHẨM BẰNG GC-MS
Sản phẩm được định danh và kiểm chứng bằng phương pháp sắc khí khối phổ GC-MS tại phòng
phân tích, Trung tâm phân tích công nghệ cao Hoàng Vũ, 114 Lương Thế Vinh Q.6 Tp. HCM.

16