Tổng hợp một số dẫn xuất pyranoquinoline sử dụng xúc tác deep eutectic solvent

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Nguyễn Hữu Tài TỔNG HỢP MỘT SỐ DẪN XUẤT PYRANOQUINOLINE SỬ DỤNG XÚC TÁC DEEP EUTECTIC SOLVENT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT Thành phố Hồ Chí Minh – 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Nguyễn Hữu Tài TỔNG HỢP MỘT SỐ DẪN XUẤT PYRANOQUINOLINE SỬ DỤNG XÚC TÁC DEEP EUTECTIC SOLVENT Chuyên ngành: Hóa hữu Mã Số: 8440114 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT Người hướng dẫn khoa học: TS PHẠM ĐỨC DŨNG Thành phố Hồ Chí Minh – 2021 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung, số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 26 tháng 11 năm 2021 Nguyễn Hữu Tài LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến TS Phạm Đức Dũng – người hướng dẫn tận tính suốt thời gian thực đề tài Cảm ơn dạy lời khuyên quý báu thầy giúp tơi hồn thành tốt luận văn Tôi xin gửi làm cám ơn chân thành đến q thầy khoa Hóa học, đặc biệt tổ mơn Hóa hữu truyền đạt cho kiến thức, kinh nghiệm quý báu để có đủ kiến thức khoa học hồn thành luận văn cách tốt Xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè em sinh viên phịng hợp chất thiên nhiên giúp đỡ, hỗ trợ động viên tơi để hồn thành đề tài Cuối cùng, xin cảm ơn quý thầy cô phản biện dành thời gian đọc đóng góp ý kiến cho luận văn Mặc dù cố gắng nhiều trình làm luận văn chắn khơng tránh khỏi thiếu sót, kính mong q thầy tận tình bảo Tơi xin chân thành cảm ơn Tp Hồ Chí Minh, ngày 26 tháng 11 năm 2021 Nguyễn Hữu Tài MỤC LỤC Trang phụ bìa LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC VIẾT TẮT DANH MỤC SƠ ĐỒ DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH ẢNH MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan deep eutectic solvent (DES) 1.2 Phân loại DES 1.3 Giới thiệu số phản ứng tổng hợp sử dụng DES làm xúc tác Tổng quan phản ứng tổng hợp dẫn xuất pyranoquinoline Chương THỰC NGHIỆM 14 2.1 Hoá chất thiết bị 14 2.1.1 Hoá chất 14 2.1.2 Thiết bị 14 2.2 Cách tiến hành 14 2.2.1 Quy trình điều chế xúc tác 14 2.2.2 Quy trình tổng hợp dẫn xuất pyrano[3,2-c]quinoline 14 2.2.3 Q trình tối ưu hóa 15 2.2.4 Tổng hợp số dẫn xuất pyranoquinoline 15 2.3 Nghiên cứu cấu trúc sản phẩm 17 2.3.1 Số liệu phổ định danh sản phẩm 5a 6a 17 2.3.2 Số liệu phổ định danh sản phẩm 5b 6b 18 2.3.3 Số liệu phổ định danh sản phẩm 5c 6c 19 2.3.4 Số liệu phổ định danh sản phẩm 6d 19 2.3.5 Số liệu phổ định danh sản phẩm 6e 20 2.3.6 Số liệu phổ định danh sản phẩm 5f 6f 21 2.3.7 Số liệu phổ định danh sản phẩm 5g 6g 22 2.3.8 Số liệu phổ định danh sản phẩm 5h 6h 23 2.3.9 Số liệu phổ định danh sản phẩm 5i 6i 24 2.3.10 Số liệu phổ định danh sản phẩm 5j 6j 25 2.3.11 Số liệu phổ định danh sản phẩm 5k 6k 26 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28 3.1 Điều chế xúc tác DES 28 3.1.1 Điều chế xúc tác 28 3.1.2 Phân tích tính chất xúc tác 28 3.2 Khảo sát ảnh hưởng điều kiện phản ứng 30 3.3 Khảo sát khả tái sử dụng xúc tác 34 3.4 Tổng hợp số dẫn xuất pyranoquinoline khác 35 3.4.1 Cơ chế phản ứng 35 3.4.2 Nghiên cứu cấu trúc 38 3.4.2.1 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR 38 3.4.2.2 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR 39 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 42 4.1 Kết luận 42 4.2 Kiến nghị 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO 43 PHỤ LỤC 47 DANH MỤC VIẾT TẮT ACN Acetonitrile 13 Carbon (13) Nuclear Magnetic Resonance C-NMR ChCl Choline chloride CAA Choloroacetic acid d Doublet dd Doublet of doublet ddd Doublet of doublet of doublet dt Doublet of triplet DCM Dichloromethane DES Deep eutectic solvent DMSO Dimethyl sulfoxide DOF Deoxyfructosazine EA Ethyl acetate eq Equivalent IL Ionic liquids h Giờ HBA Hydrogen bond acceptor HBD Hydrogen bond donor Proton Nuclear Magnetic Resonance H-NMR J Hằng số ghép m- Meta m Multiplet MA Malonic acid Met Methioine MS Mass Spectrometry o- ortho OA Oxalic acid p- para Phe Phenylalanine ppm Part per million PQ Pyrano[3.2-c]quinoline Pro Proline PTSA p-toluenesulfonic acid q Quartet RT Nhiệt độ phòng s Singlet t Triplet td Triplet of doublet TGA Thermogravimetric analysis TPA Tungstophosphoric acid δ Chemical shift Δ Đun hồi lưu DANH MỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ 1.1 Phản ứng điều chế DES từ amino acid acid carboxylic Sơ đồ 1.2 Phản ứng Diels-Alder sử dụng xúc tác DES Sơ đồ 1.3 Tổng hợp dẫn xuất 2,3-dihydroquinazolin-4(1H)-one sử dụng xúc tác DES Sơ đồ 1.4 Tổng hợp dẫn xuất 1,4-dihydropyridine sử dụng xúc tác DES Sơ đồ 1.5 Tổng hợp imidazo[1,2-a]pyridine sử dụng xúc tác DES Sơ đồ 1.6 Tổng hợp DOF từ D-glucosamine sử dụng xúc tác DES Sơ đồ 1.7 Oxi hóa Furfural tạo maleic acid fumaric acid sử dụng xúc tác DES Sơ đồ 1.8 Phản ứng điều chế dẫn xuất pyranoquinoline Sơ đồ 1.9 Cơ chế phản ứng tổng hợp dẫn xuất pyranoquinoline Sơ đồ 1.10 Phản ứng tổng hợp dị hồn vịng theo Povarov 10 Sơ đồ 1.11 Phản ứng tổng hợp pyranoquinoline theo Mahesh 10 Sơ đồ 1.12 Phản ứng tổng hợp pyranoquinoline theo Das 11 Sơ đồ 1.13 Phản ứng tổng hợp pyranoquinoline sử dụng xúc tác TPA 11 Sơ đồ 1.14 Phản ứng tổng hợp pyranoquinoline theo Yu 12 Sơ đồ 1.15 Phản ứng tổng hợp pyranoquinoline theo Gharib 12 Sơ đồ 1.16 Phản ứng tổng hợp pyranoquinoline theo Rechac 13 Sơ đồ 1.17 Phản ứng tổng hợp pyranoquinoline theo Swami 13 Sơ đồ 3.1 Phản ứng điều chế DES từ L-Pro PTSA 28 Sơ đồ 3.2 Phản ứng điều chế dẫn xuất pyrano[3,2-c]quinoline 30 Sơ đồ 3.3 Cơ chế hình thành hai sản phẩm cis trans 30 Sơ đồ 3.4 Cơ chế hình thành hợp chất imine 35 Sơ đồ 3.5 Cơ chế hình thành hợp chất pyranoquinoline 36 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Bảng phân loại DES Bảng 2.1 Tổng hợp số dẫn xuất pyranoquinoline 16 Bảng 3.1 Khảo sát xúc tác sử dụng 31 Bảng 3.2 Khảo sát dung môi sử dụng 32 Bảng 3.3 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng tổng hợp PQ 33 Bảng 3.4 Khảo sát khả tái sử dụng xúc tác 34 Bảng 3.5 Tổng hợp số dẫn xuất PQ 37 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Q trình hình thành DES Hình 1.2 Các loại HBA HBD thường sử dụng Hình 3.1 Phổ IR xúc tác điều chế 29 Hình 3.2 Giản đồ phân tích nhiệt xúc tác điều chế 29 Hình 3.3 Phổ 1H-NMR sản phẩm cis benzaldehyde aniline 38 Hình 3.4 Phổ 1H-NMR sản phẩm trans benzaldehyde aniline 39 Hình 3.5 Phổ 13C-NMR sản phẩm cis benzaldehyde aniline 40 Hình 3.6 Phổ 13C-NMR sản phẩm trans benzaldehyde aniline 41 Phụ lục 8b Phổ 13C-NMR 5h Phụ lục 8’a Phổ 1H-NMR 6h Phụ lục 8’b Phổ 13C-NMR 6h Phụ lục 9a Phổ 1H-NMR 5i Phụ lục 9b Phổ 13C-NMR 5i Phụ lục 9’a Phổ 1H-NMR 6i Phụ lục 9’b Phổ 13C-NMR 6i Phụ lục 10a Phổ 1H-NMR 5j Phụ lục 10b Phổ 13C-NMR 5j Phụ lục 10’a Phổ 1H-NMR 6j Phụ lục 10’b Phổ 13C-NMR 6j Phụ lục 11a Phổ 1H-NMR 5k Phụ lục 11b Phổ 13C-NMR 5k Phụ lục 11’a Phổ 1H-NMR 6k Phụ lục 11’b Phổ 13C-NMR 6k