Tổng hợp P-Menthan-3,8-Diol từ citronellal theo cơ chế prins

Bộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TÁT THÀNH - 0O0 BÁO CÁO TỐNG KÉT ĐÈ TÀI CHƯƠNG TRÌNH SINH VIÊN NCKH NĂM 2020 TÊN ĐÈ TÀI: TÓNG HỢP P-MENTHAN-3,8-DIOL TÙ CITRONELLAL THEO Cơ CHÉ PRINS Mã số đề tài: KD 2020.01 Chủ nhiệm đề tài: Phan Tấn Phát Giảng viên hướng dẫn: ThS Phan Thị Thanh Thủy Khoa: Dược Các thành viên tham gia: STT Họ tên MSSV Lớp Phan Tấn Phát 1511541177 15DDS8A TP Hồ Chỉ Minh, thảng 10 năm 2020 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iii DANH SÁCH HÌNH iv DANH SÁCH BẢNG vi CHƯƠNG TÒNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Hợp chất N, N-diethyl-/?ỉ-toluamid p-menthan-3,8-diol 1.2.1 N, N-diethyl-m-toluamid 1.2.2 p-menthan-3,8-diol 1.3 Tổng hợpp-menthan-3,8-diol 1.3.1 Tổng quan tổng hợp p-menthan-3,8-diol từ nguyên liệu tinh khiết 1.3.2 Tống họp p-menthan-3,8-diol từ citronellal 1.3.3 Tống họp p-menthan-3,8-diol từ nguồn nguyên liệu tinh dầu bạch đàn chanh 1.3.4 Cơ che phản ứng 1.4 Citronellal 1.5 Tình hình nghiên cứu giới 10 1.6 Tình hình nghiên cứu Việt Nam 10 CHƯƠNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu 11 2.1 Vật liệu thiết bị 11 2.1.1 Hóa chất 11 2.1.2 Dụng cụ, thiết bị máy móc 11 2.2 Phuơng pháp nghiên cứu 12 2.2.1 Tống họp p-menthan-3,8-diol từ citronellal 12 2.2.2 Khảo sát điều kiện tống họp p-menthan-3,8-diol 13 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ SẢN PHÁM ĐẠT ĐƯỢC 17 3.1 Ket sắc ký cột xác định cấu trúc p-menthane-3,8-diol 17 3.1.1 Sắc ký cột .17 3.1.2 Ket đo quang phố hồng ngoại (IR) 22 3.1.3 Kết đo phổ cộng hưởng từ (NMR) 25 3.2 Kết giai đoạn khảo sát sơ ảnh hưởng nồng độ acid sulfuric đến trình tổng hợp p-menthan-3,8-diol 34 3.3 Ket khảo sát hình thức cho chất tham gia 35 3.4 Kết quà khảo sát khoáng giới hạn yếutổ ảnh hưởng đến hiệu suất tống họp .37 CHƯƠNG KỂT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 41 4.1 Kết luận 41 4.2 Kiến nghị: 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO ii DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tiếng Việt Tiếng Anh DEET N, N-diethyl-m-toluamide PMD p-menthane-3,8-diol IR Infrared spectroscopy Quang phố hồng ngoại NMR Nuclear magnetic resonance Phố cộng hưởng từ hạt nhân CDCỈ3 Deuterated chloroform Chloroform đong vị phóng xạ 2D PCR Polymerase Chain Reaction iii Phản ứng chuồi polymerase DANH SÁCH HÌNH Hình 1.1 Cơng thức phân tử DEET Hình 1.2 Cơng thức phân tử hợp chat PMD Hình 1.3 Sơ đồ tổng hợp PMD từ /?7-cresol Hình 1.4 Sơ đồ tổng họp PMD từ pulegol Hình 1.5 Sơ đồ tổng hợp PMD từ limonen Hình 1.6 Sơ đồ tong họp PMD từ phellandren Hình 1.7 Quy trình phản ứng sản phấm tạo thành Hình 1.8 Các loại tạp chất sinh trình tong hợp PMD từ citronellal Hình 1.9 Các giai đoạn tạo thành PMD từ citronellal Hình 1.10 Cơng thức cấu tạo citronellal Hình 2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng họp PMD từ citronellal 13 Hình 3.1 vết sắc ký cột với hệ dung môi /?-hexan:ethyl acetat = 3,6:1 18 Hình 3.2 vết sắc ký cột với hệ dung môi /7-hexan:ethyl acetat = 4:1 19 Hình 3.3 Phát kết thúc phân đoạn lớn bắt đầu phân đoạn lớn 19 Hình 3.4 vết kết thúc phân đoạn lớn 20 Hình 3.5 Sắc ký lớp mỏng phân đoạn lớn thu 21 Hình 3.6 Sản phẩm tinh khiết thu sau sắc ký cột 22 Hình 3.7 Phố IR cùa đồng phân CZS-PMD (phân đoạn sắc ký cột) 23 Hình 3.8 Phố IR đồng phân trans-PMD (phân đoạn sắc ký cột) 24 Hình 3.9 Phố 'H-NMR đồng phân CZS-PMD (phân đoạn sắc ký cột, dung môi đo: CDCh, tần số 400 MHz) 26 Hình 3.10 Phố 'H-NMR đồng phân CZS-PMD (phân đoạn sắc ký cột, dung môi đo: CDCh, tần số 400 MHz) (tiếp theo) 27 Hình 3.11 Phố l3C-NMR đồng phân CZS-PMD (phân đoạn sắc ký cột, dung môi đo: CDCh, tần số 100 MHz) 28 Hình 3.12 Phố 13C-NMR đồng phân cữ-PMD (phân đoạn sắc ký cột, dung môi đo: CDCh, tần số 100 MHz) (tiếp theo) 29 IV Hình 3.13 Phố 'H-NMR đồng phân /7YZ/7.S-PMD (phân đoạn sắc ký cột, dung môi đo: CDCỈ3, tần số 400 MHz) 30 Hình 3.14 Phố 'H-NMR đồng phân /7YZ/7.S-PMD (phân đoạn sắc ký cột, dung môi đo: CDCh, tần số 400 MHz) (tiếp theo) 31 Hình 3.15 Phơ 'H-NMR đồng phân /rứ/75-PMD (phân đoạn sắc ký cột, dung môi đo: CDCI3, tần số 400 MHz) (tiếp theo) 32 Hình 3.16 Phố l3C-NMR đồng phân r/'ứ/75-PMD (phân đoạn sắc ký cột, dung môi đo: CDCI3, tần số 100 MHz) 33 Hình 3.17 Ket thu sau phản ứng nồng độ acid 15% 34 Hình 3.18 Kết SKLM theo dõi tạo thành PMD nồng độ 0,3% 1,5% 35 Hình 3.19 Ket sắc ký lớp mỏng thí nghiệm khảo sát cách thức cho nguyên liệu citronellal 36 V DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1 Hóa chất cần dùng 12 Bảng 2.2 Thiết bị, dụng cụ máy móc cần dùng 12 Bảng 3.1 Khảo sát tỉ lệ dung môi sắc ký cột 17 Bảng 3.2 Thời gian kết thúc phản ứng khảosát sơ ảnh hưởng nồng độ acid sulfuric đến trình tổng hợp PMD 35 Bảng 3.3 Thời gian kết thúc phản ứng khảo sát cách đưa chất tham gia Bảng 3.4 Ket thu giai đoạn khảo sát khoảng giới hạn yeu tố 36 ảnh hưởng đến hiệu suất tổng hợp 38 VI CHƯƠNG TÓNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Đặt • vấn đề Trên giới có nhiều loại bệnh có liên quan tới muồi, hai số sốt rét sốt xuất huyết Khảo sát Việt Nam năm 2016 cho thấy phần lớn trường hợp sốt rét loài Plasmodium falciparum (55,8%) Plasmodium vivax (42,1%) Bệnh sốt rét lây truyền chủ yếu vùng đồi núi, rừng rậm tỉnh miền nam miền trung với đỉnh diem theo mùa vào tháng 12 đến tháng Những người có nguy mắc bệnh sốt rét cao bao gồm cư dân sống rừng rìa rừng (thường người dân tộc thiểu số), người di cư tạm thời, lao động thời vụ người định cư rừng [15] Nghiên cứu cùa tác giả Phạm Vinh Thành cộng năm 2015 dựa tong số 1.450 bệnh nhân xác nhận mầu qua kính hiến vi cho thấy tỉ lệ mắc bệnh sốt rét 7,8% (dao động từ 3,9 - 10,9% thôn) chủ yếu Plasmodium falciparum (81,4%) Plasmodium vivax (17,7%) đơn nhiềm, phần lớn khơng có triệu chứng (69,9%) Bằng PCR, tỉ lệ mắc ước tính 22,6% (dao động từ 16,4 đến 42,5%) với tỉ lệ nhiễm Plasmodium vivax cao (43,2%) Các yếu tố nguy nhóm tuổi trẻ, nhà làng q, kiến trúc nhà ngủ không mắc [18] Bệnh sốt xuất huyết Dengue, chủ yếu gây loài muồi Aedes aegypti Theo nghiên cứu nhóm tác giả Bùi Vũ Huy cộng sự, bệnh nhân nhập viện quanh năm tập trung từ tháng đến tháng 12, 53/63 (84,0%) tỉnh Việt Nam bệnh nhân lứa tuổi bị ảnh hưởng Nghiên cứu thực tống số 2922 bệnh nhân cho kết quả: số bệnh nhân bị sốt xuất huyết thông thường 1675 (57,3%), sốt xuất huyết có dấu hiệu cảnh báo 914 (31,3%) sốt xuất huyết nặng 333 (11,4%) Trong so bệnh nhân bị sốt xuất huyết nặng, rò rỉ huyết tương nặng SOC sốt xuất huyết chiếm 238 (8,1%), suy nội tạng nặng 73 (2,5%) chảy máu nặng 22 (0,75%) Tỉ lệ tử vong 0,8%, chủ yếu người già người mắc bệnh tiềm ẩn [10] Bên cạnh việc đảm bảo vệ sinh môi trường sống, việc sử dụng chế phẩm phòng ngừa muồi giải pháp để hạn chế ảnh hường muồi đến sức khỏe người Các che phẩm phòng trừ muồi đốt thường có chứa thành phần N,N- diethyl-m-toluamid (DEET) Tuy nhiên, ngày nay, DEET bị đề kháng lồi muồi Aedes aegypti, Aedes albopictus có nhiều tác dụng phụ nguy hiểm man ngứa da hay độc não trẻ em [16]; [17] P-menthan-3,8-diol (PMD) hợp chất ngăn ngừa côn trùng cắn hiệu PMD thu từ việc chiết xuất từ tinh dầu hay từ tổng hợp hóa học [6]; [14] Trong nghiên cứu so sánh hoạt tính chống muồi cùa PMD DEET, hai tác giả Barbara Colucci & Pie Muller chứng minh DEET PMD có tác dụng ngăn ngừa muồi Tuy nhiên, DEET vượt trội so với PMD điều kiện phịng thí nghiệm, PMD DEET cho thấy hiệu tương tự thực nghiệm [4] Với tình vậy, khóa luận tốt nghiệp thực nhằm mục đích tổng hợp PMD với mục tiêu: - Tồng hợp PMD tinh khiết từ citronellal - Đánh giá điều kiện tổng hợp để đạt hiệu suất tổng hợp cao - Phân lập định danh PMD 1.2 Hợp chất N, N-diethyl-m-toluamid p-menthan-3,8-diol 1.2.1 N, N-diethyl-m-toluanùd Trên thị trường nay, đa số chế phàm phòng ngừa muồi đốt có chứa VTV-diethyl-m-toluamid (DEET) Hình 1.1 Cơng thức phân tử ciia DEET Các thơng số đặc tính lý hóa DEET tổng hợp sau: - Công thức phân tử: C12H17NO - Tên IUPAC: N, N-diethyl-3-methylbenzamide - Khối lượng mol: 191 - Cảm quan: chất lỏng suốt khơng màu màu vàng nhạt - Nhiệt độ nóng chảy: -33°c - Độ tan: tan nước, tan tốt dung môi hữu thông thường benzene, ether, [21] DEET họp chất có tác dụng phịng ngừa trùng cắn DEET ức chế hoạt động chất dẫn truyền thần kinh acetylcholin, khiến acetylcholin tích tụ nhiều khe khóp thần kinh, gây rối loạn dần truyền thần kinh để tiêu diệt muồi [1] DEET chất đuối muồi sử dụng rộng rãi DEET có hiệu chống lại hầu hết loại côn trùng cắn, đưa thị trường dạng bình xịt, dạng kem, nước thom, dung dịch, gel, que, bọt chứa thành phần hoạt chất từ 5% đen 100% [8], Mặc dù DEET đà chứng minh hiệu quả, nghiên cửu gần cho thấy số lồi trùng khơng cịn bị ảnh hưởng có diện DEET, ví dụ muồi Aedes aegypti [17] Ngồi ra, DEET có nhiều tác dụng phụ bệnh viêm da, từ ban đỏ đến noi bóng nước, nốt sần tập trung trước mắt, đặc biệt người lính đóng qn vùng xích đạo trẻ em ghi nhận tình trạng não nhiễm độc nặng dùng sản phẩm có chứa DEET lâu ngày [16] Nếu uống phải DEET dẫn đến giảm ý thức, hạ huyết áp, nhịp tim nhanh suy hơ hấp, sau dần đen hôn mê phát triền thành viêm gan nhiễm độc [12] 1.2.2 p-menthan-3,8-diol Hình 1.2 Cơng thức phân tử họp chất PMD Các thông số đặc tính lý hóa cùa PMD tống hợp sau: Công thức phân tử: C10H20O2 Tên IUPAC: 2-(hydroxyisopropyl)-5-methylcyclohexan-l-ol Khối lượng mol: 172 Cảm quan: tinh the hình kim màu trắng đục Nhiệt độ nóng chảy: 73 °C (dạng trans), 81 °C (dạng cis) Độ tan: không tan nước, tan tốt ethanol dung môi hữu khác (ví dụ: n-hexan) [11], Cơng dụng: PMD có tác dụng ngăn ngừa trùng, đặc biệt muồi Ngồi ra, PMD cịn có số ứng dụng khác: - PMD có the dùng chất khử trùng, kháng sinh, diệt nấm diệt khuấn Ví dụ, việc sử dụng PMD báo cáo để điều trị mụn trứng cá, viêm nang lông, viêm da tiết bã (da đầu thể), bệnh lang ben nấm da [14] 13C-CÌS-CDC13 a c S3 era B©> o IO oo n ọ n —I ' - ' - - ' - ' - ' 1- 200 180 160 140 120 100 80 60 BROKER I nil/ Current Data Parameters NAME Cis EXPNO PROCNO t'2 - Acquisition Parameters Date 20200824 Time 14.33 h INSTRUM AvanccNEO 400Mhz System 7.149000 0044 ( PRORHD zgpg30 PULPROG 65536 TD SOLVENT CDC13 3000 NS DS 25000.000 H2 SWH 0.762939 Hz FT DRES 1.3107200 sec AQ RG 3.90625 20.000 usee DW DE 18.00 usee TE 298.7 K DI 2.00000000 sec 0.03000000 sec Dll TDO SEO1 100.6414394 MHz NƯC1 13C P0 3.33 usee Pl 10.00 usee 40.40000'53 w PLW1 400.2016008 MHz SFO2 NUC2 1H CPDPRGÍ2 waltz65 PCPD2 78.20 usee 9.19999981 w P1.W2 PI.W12 0.23131999 w 0.08770500 w PLW13 F2 - Processing parameters SI 32768 100.6303695 MHz st EM WDW SSB LB 1.00 Hz GB PC 40 “1 ' - 40 20 ppm 15 ppm a Hình 3.12 Phổ L1C-NMR đồng phân CÍS-PMD (phân đoạn sắc ký cột, dung môi đo: CDCh, tần số 100 MHz) (tiếp theo) 29 LDkor-r-ơìcsioo^co^cocxiko (nin(ncnin>OHinHMU)> OTc-^in^cnMHơiơìco^Ln BROKER Current Data Parameters NAME Tran EXPNO PROCNO F2 - Acquisition Faransetcrs Da l.e 20200824 Time 11.31 h INSTRUM AvanceNEO 400Mhz Systi PROBHD 7.149000 0044 ( PULPROG zg30 65536 TD SOLVENT CDC13 NS 16 DS SWH 8196.722 Hz 0.250'44 Hz FTDRES 3.9976959 sec AQ RG 101 DK 61 000 usee DS 13.13 usee 298.7 K TE DI 1.00000000 see TD0 SFO1 400.2024712 MHz NUC1 1H P0 4.13 usee 12.40 usee Pl PLW1 9.19999981 w 1H-Tran-CDC13 o F2 - Processing parameters SI 65536 SE 400.2000079 MHz WDW EM SSB LB 0.30 Hz G3 PC 1.00 r ' I I I .2 1.1 1.0 0.9 ppm Hình 3.14 Phổ ’H-NMR đồng phân trans-PMD (phân đoạn sắc ký cột, dung môi đo: CDCh, tần số 400 MHz) (tiếp theo) 31 dung môi đo: CDCh, tần số 400 MHz) (tiếp theo) Hình 3.15 Phổ ’H-NMR đồng phân trans-PMD (phân đoạn sắc ký cộ BRUKER Current Data Parameters NAME Tran EXPNO PROCNO F2 - Acquisition Parameters Da l.e 20200824 Time 11.31 h INSTRUM AvanceNEO 400Mhz Systi PROBHD 7.149000 0044 ( PULPROG zg30 65536 TD SOLVENT CDC13 NS 16 DS SWH 8196.722 Hz 0.250'44 Hz FTDRES 3.9976959 sec AQ RG 101 DK 61 000 usee DS 13.13 usee 298.7 K TE DI 1.00000000 see TD0 SFO1 400.2024712 MHz NUC1 1H P0 4.13 usee 12.40 usee Pl PLW1 9.19999981 w 1H-Tran-CDC13 II F2 - Processing parameters SI 65536 SE 400.2000079 MHz WDW EM SSB LB 0.30 Hz G3 PC 1.00 "I I I .I .I I 3.0 2.9 2.8 2.7 ppm ppm 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Hình 3.16 Phố nC-NMR đồng phân /rứ/ỉs-PMD (phân đoạn sắc ký cột, dung mơi đo: CDCÌ3, tần số 100 MHz) 33 3.2 Kết giai đoạn khảo sát sơ ảnh hưởng nồng độ acid sulfuric đến trình tổng hợp p-menthan-3,8-diol Bảng 3.2 Thòi gian kết thúc phản ứng khảo sát sơ ảnh hưởng nồng độ acid sulfuric đến trình tổng hợp PMD Thời gian kết STT Điều kiện phản ứng thúc 2,3 ml citronellal tác dụng với 20g acid sulfuric 0,3%, 17,5 nhiệt độ khoảng 50 - 55°c 2,3 ml citronellal tác dụng với 20g acid sulfuric 15%, nhiệt độ khoảng 50 - 55°c 2,3 ml citronellal tác dụng với 20g acid sulfuric 1,5%, 13,5 nhiệt độ khoảng 50 - 55°c Với nông độ acid 15%, kêt thu hiên thị hình 3.2 Hình 3.17 Ket thu sau phản ứng nồng độ acid 15% Với nồng độ acid 15%, lượng tạp chất sinh lớn, lượng sản phẩm thu Sau giờ, phản ứng bình cầu ngừng lại Tiếp tục thực phản ứng bình cầu chuẩn bị tiến hành thí nghiệm bình cầu Ket thúc phản ứng, kiểm tra SKLM, kết thể hình 3.2: 34 ABC Hình 3.18 Ket SKLM theo dõi tạo thành PMD nồng độ 0,3% 1,5% *G hi chú: A: sản phàm sau phản ứng nồng độ acid 0,3% B: citronellal chuẩn C: sản phẩm sau phản ứng nồng độ acid 1,5% Phản ứng citronellal với dung dịch acid sulfuric 0,3% xảy 17,5 giờ, điều kiện nhiệt độ 50-55°C Phản ứng citronellal với dung dịch acid sulfuric 1,5% xảy 13,5 giờ, điều kiện nhiệt độ 50 - 55°c Cả phản ứng đuợc tiến hành điều kiện, thiết bị, xuất nhiều tạp chất Khảo sát sơ cho thấy đế kết thúc hoàn toàn phản ứng cần thời gian từ 13,5 đến 17,5 Việc sử dụng nồng độ acid sulfuric cao dần đến tượng loại tạp chất không mong muốn xuất nhiều Vậy nồng độ acid cần dùng nên nhỏ 0,3% 3.3 Kết khảo sát hình thức cho chất tham gia Giai đoạn khảo sát hình thức cho chất tham gia, kết trình bày 0: Bảng 3.3 Thời gian kết thúc phản ứng giai đoạn khảo sát cách đưa chất tham gia Thời gian kết STT Điều kiện phản ứng thúc Ig citronellal tác dụng với 40g acid sulfuric 0,25%, nhiệt độ khoảng 80 - 85°c Trong cho hết lượng chất Ig để phản ứng (Ig chất chia thành 35 phần nhau, cách 10 phút sè cho 1/6 lượng chất, cho hết Ig chất giờ) Ig citronellal tác dụng với 40g acid sulfuric 0,25%, nhiệt độ khoảng 80 - 85°c Cách 10 phút sè cho giọt citronellal vào bình cầu hết lượng chat Ig 19 phản ứng Ig citronellal tác dụng với 40g acid sulfuric 0,25%, nhiệt độ khoảng 80 - 85°c Cho het Ig citronellal 9,5 từ đầu để phản ứng 10 phút thêm citroneilal 10 phút cho giọt cho Ig citronellal từ lần citronellal đầu Hình 3.19 Ket quă sắc ký lớp mỏng thí nghiệm khảo sát cách thức cho nguyên liệu citronellal *Ghi chú: T: vết sắc ký sản phẩm sau phản ứng C: citronellal chuẩn Thông qua kết thực theo cách cho chất khác nhau, thời điểm kết thúc, citronellal khơng có mờ Lượng PMD xuất nhiều, tạp chất xuất với lượng so với khảo sát mục 3.2 Với kết thu được, nhận thấy nên thêm citronellal 10 phút lần vòng roi tiếp tục đun hết nguyên liệu citronellal hiệu suất phản ứng đạt kết tối ưu 36 3.4 Kết khảo sát khoảng giói hạn yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất tổng hợp Thực 14 thí nghiệm nhằm tìm điều kiện tổng hợp PMD tối ưu cho hiệu suất kết tinh cao Các điều kiện khảo sát dựa kết thu từ mục 3.2 mục 3.3 cách thức cho citronellal nồng độ acid nhỏ 0,3% Bảng 3.4 Kết thu giai đoạn khảo sát khoảng giới hạn yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất tổng họp STT Nồng độ Nhiệt Thời Lượng Lượng cân Lượng Hiệu H2SO4 độ (°C) gian acid citronellal chất thu suất (giờ) thêm (g) (g) (%) (%) vào (g) 0,0005 90 40 0,4950 0,0225 4,07 0,0005 50 40 0,4964 0,0706 12,73 0,0050 90 40 1,0022 0,5224 46,67 0,0050 50 10 1,0075 0,2278 20,24 0,0050 50 40 0,9955 0,2203 19,81 0,0050 90 10 1,0061 0,0794 7,07 0,1275 70 40 0,5004 0,1514 27,08 0,1275 70 40 0,5023 0,1502 26,77 0,1275 70 40 0,4972 0,1804 32,49 10 0,2500 50 10 0,9950 0,6863 61,75 11 0,2500 50 40 0,9971 0,4188 37,61 12 0,2500 90 10 0,9960 0,1849 16,62 13 0,2500 90 40 1,0001 0,2498 22,36 14 0,2500 90 40 0,4980 0,0326 5,86 nồng độ acid 0,0005% (các thí nghiệm 2), thời gian phản ứng lượng acid thêm vào cố định 40g, nhiệt độ thay đổi (50 90°C), hiệu suất thu cùa hai phản ứng thấp (4,07 12,73%) Tại nong độ này, khả phản ứng citronellal giảm xuống, dần đến việc PMD không tạo thành nhiều 37 nồng độ acid 0,005% (các thí nghiệm 3; 4; 6), phản ứng xảy thay đổi thời gian phản ứng (2 giờ), lượng acid thêm vào (10 40g) nhiệt độ phản ứng (50 90°C) Các phản ứng cho hiệu suất tốt phản ứng nồng độ 0,0005% (trừ phản ứng lượng acid đưa vào ít, nồng độ thấp thời gian phản ứng ngắn, khả phản ứng citronellal giảm nên PMD không tạo thành nhiều) nồng độ acid 0,1275% (các thí nghiệm 7; 9), phản ứng xảy với cố định điều kiện tổng hợp (thời gian giờ, nhiệt độ 70°C lượng acid thêm vào 40g) Cả thí nghiệm lặp lại với hiệu suất dao động khơng nhiều từ 26,77-32,49% Ket chứng tỏ quy trình tống hợp tinh chế tương đối ổn định nong độ acid 0,25% (các thí nghiệm từ 10 đến 14), phản ứng xảy thay đoi thời gian phản ứng (2 giờ), lượng acid thêm vào (10 40g) nhiệt độ phản ứng (50 90°C) Phản ứng 10 cho hiệu suất cao nghiên cứu 61,75% Ta thấy tăng thời gian phản ứng, lượng sản phẩm tạo thành giảm (61,75% so với 37,61%) Do đó, thời gian phản ứng nên thực để đạt kết tốt Hai kết tốt nghiên cứu thí nghiệm thí nghiệm 10 Trong đó, thí nghiệm 3, nồng độ acid thấp tức tiết kiệm lượng acid sử dụng thí nghiệm 10 nhiệt độ thực thấp hơn, lượng dung dịch acid sử dụng (ít nước hơn), thời gian lại ngắn hiệu suất cao (61,75% thí nghiệm 10 so với 46,67% thí nghiệm 3) Vậy với kết nghiên cứu thấy điều kiện tốt để thực tổng hợp PMD 50°C, nồng độ acid sulfuric 0,25%, lượng dung dịch acid 10g thực So với nghiên cứu cùa Yuasa cộng hiệu suất kết tinh thu thấp (của Yuasa cộng 80%) Điều có the điều kiện kết tinh nghiên cứu Yuasa cộng -50 °C, với nghiên cứu này, nhiệt độ kết tinh -20°C [7], So sánh với nghiên cứu Việt Nam cùa nhóm tác giả Nguyễn Thị Kim Thu Mạc Đình Hùng nghiên cứu tách kết tinh tính tốn hiệu suất tổng hợp 38 CHƯƠNG KÉT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Các kết thu sau tiến hành tổng hợp PMD tinh khiết từ citronellal trình bày sau đây: - Đã tong hợp PMD từ citronellal theo co chế Prins điều kiện khác nhiệt độ, thời gian phản ứng, nồng độ acid lượng acid thêm vào phản ứng cho thấy nồng độ acid 0,25% 0,1275%, nhiệt độ 50 - 70°C, phản ứng tổng hợp PMD cho hiệu suất cao (61,75% 32,49%) - Đã khảo sát khoảng giới hạn yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất tong hợp PMD: điều kiện nhiệt độ 50°C, nồng độ acid 0,25%, thời gian phản ứng lượng acid thêm vào 10g, phản ứng tong hợp PMD từ citronellal theo co chế Prins cho hiệu suất cao với hiệu suất 61,75% - Dựa vào sắc ký cột, từ 0,3g PMD thô, phân lập đồng phân cis trans PMD, đồng phân cis thu 0,1919g đồng phân trans thu 0,040 Ig Thực đo quang phổ hồng ngoại (IR) phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR), định danh cấu trúc hai đồng phân cis trans PMD 4.2 Kiến nghị: Từ kết thu được, đưa so kiến nghị sau: - Tối ưu hóa quy trinh tống họp PMD từ citronellal - Tiến hành tống hợp PMD cách sử dụng xúc tác acid khác acid citric, acid hydrocloric - Đánh giá hoạt tính xua đuổi trùng cùa PMD 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tham khảo tiếng Việt Nguyền Thị Kim Thu, Mạc Đình Hùng (2017), “Tổng hợp p-menthan-3,8- diol thử nghiệm hoạt tính xua muồi”, Tạp Dược học, số 494, tr 26-29 Tài liệu tham khảo tiếng nước Asakawa Y., Matsuda R., Tori M., & Hashimoto T (1988), “Preparation of biologically active substances and animal and microbial metabolites from menthols, cineoles and kauranes”, Phytochemistry, 27(12), p 3861-3869 Barasa s., Ndiege I o., Lwande w., & Hassanali A (2002), “Repellent activities of stereoisomers of p-menthane-3, 8-diols against Anopheles gambiae (Diptera: Culicidae)”, Journal of medical Entomology, 39(5), p 736-741 Colucci B., & Muller p (2018), “Evaluation of standard field and laboratory methods to compare protection times of the topical repellents PMD and DEET”, Scientific reports, 5(1), p 1-11 British Pharmacopoeia (2016), Vol 5, p V-A45 Drapeau J (2019), “Insect Repellents Based on para-Menthane-3, 8- diol (Doctoral dissertation)” Drapeau J., Rossano M., Touraud D., et al (2011), “Green synthesis of para- Menthane-3, 8-diol from Eucalyptus citriodora: Application for repellent products”, Comptes Rendas Chimie, 14(7-8), p 629-635 Fradin M s (1998), “Mosquitoes and mosquito repellents: a clinician's guide Annals of internal medicine", 128(\ 1), p 931-940 Hong B c., Wu M F., Tseng H c., & Liao J H (2006), “Enantioselective organocatalytic formal [3+ 3]-cycloaddition of a, p-unsaturated aldehydes and application to the asymmetric synthesis of (-)-isopulegol hydrate and (-)- cubebaol”, Organic Letters, Vol 10( 16), p 3651-3651 10 Huy B V., Hoa L N M., Thuy D T., et al (2019) “Epidemiological and clinical features of dengue infection in adults in the 2017 outbreak in Vietnam”, BioMed Research International, 2019 11 Kenmochi H., Akiyama T., Yuasa Y., Kobayashi T & Tachikawa A (1999), “U.s Patent No 5,959,161 Washington, DC: U.S Patent and Trademark Office” 12 Konovalov G A., & Romanov A N (1980), “Early hemodialysis in the treatment of severe poisonings with the repellents, DETA, benphthalate and dimethylphthalate”, Anesteziologiia i reanlmatologiia, (2), p 54-55 13 Lenardao E J., Botteselle G V., Perin G., et al (2007) Citronellal as key compound in organic synthesis Tetrahedron, 63(29), p 6671-6712 14 Mpuhlu B (2007), "Synthesis of P-Methane-3, 8-Diol (Doctoral dissertation, Nelson Mandela Metropolitan University)”, p 15-29 15 World Health Organization (2018), “National malaria programme review- Viet Nam” 16 Roland E H., Jan J E & Rigg J M (1985) “Toxic encephalopathy in a child after brief exposure to insect repellents Canadian Medical Association Journal”, 132(2), p 155 17 Stanczyk N M., Brookfield J F., Field L M & Logan J G (2013), "Aedes aegypti mosquitoes exhibit decreased repellency by DEET following previous exposure”, PloS one, 5(2), e54438 18 Thanh p V., Van Hong N., Van Van N et al (2015), “Epidemiology of forest malaria in Central Vietnam: the hidden parasite reservoir”, Malaria journal, 14(1), p 86 19 Yuasa Y., Tsuruta H., & Yuasa Y (2000), “A Practical and Efficient Synthesis of p-Menthane-3,8-diols”, Organic Process Research & Development, 4(3), p 159- 161 Tài liệu tham khảo từ website 20 Environmental Protection Agency, “P-menthane-3,8-diol (011550) biopesticide registration eligibility document”: https://www3.epa.gov/pesticides/chem_search/reg_actions/registration/related_PC 011550_l-May-00.pdf 21 National Center for Biotechnology Information (2020), “PubChem Compound Summary for CID 4284, N,N-Diethyl-3-methylbenzamide Retrieved October 14, 2020”: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/N_N-Diethyl-3-methylbenzamide ... Sơ đồ tổng hợp PMD từ phellandren Việc tổng hợp PMD từ m-cresol, limonen hay pulegon cho kết tốt so với việc tổng hợp từ citronellal chiết tách từ tinh dầu bạch đàn, sè phải trải qua nhiều cơng... suất tổng hợp 38 CHƯƠNG KÉT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Các kết thu sau tiến hành tổng hợp PMD tinh khiết từ citronellal trình bày sau đây: - Đã tong hợp PMD từ citronellal theo co chế Prins. .. tổng hợp PMD với mục tiêu: - Tồng hợp PMD tinh khiết từ citronellal - Đánh giá điều kiện tổng hợp để đạt hiệu suất tổng hợp cao - Phân lập định danh PMD 1.2 Hợp chất N, N-diethyl-m-toluamid p-menthan-3,8-diol