Tổng hợp 1 3 4 dimethoxyphenyl 3 8 hydroxyquinoline 5 yl prop 2 en 1 one và 1 4 hydroxy 3 nitrophenyl 3 8 hydroxyquinoline 5 yl prop 2 en 1 one và 1 4 hydroxy 3 methoxyphenyl 3 pyridine 4 yl prop 2 en

-methoxyphenyl-3-pyridine-4-y1prop-2-en-1- ‘one tir $-hydroxyquinoline va pyridine-4-carbaldehyde” MỤC ĐÍCH ĐÈ TÀI “Tổng hợp 5-formyl-8-hidroxyquinoline từ 8-hidroxyquinoline với tác

vA

1-(4-HYDROXY-3-METHOXYPHENYL)-3- (PYRIDINE-4-YL)PROP-2-EN-1-ONE

MỤC LỤC

THOM 1.1 Kho st phn ing thể slecophile vào nhân thơm |Sg(AV) 7 DAI CUONG VE PHAN UNG THE ELECTROPHILE 6 NHAN, 1

1.12 Coché chung 7 1.13 Tìm hiểu "cơ chế phúc o” 8

12 Các yếu tổ ảnh hưởng đến khả năng phản ứng thé electrophin ong

12.2 Ảnh hướng của ác nhân electrophile l6 12.3 Ảnh hướng của dung môi và xúc ác 18

CÁC PHƯƠNG PHÁP FORMYL HÓA NHÂN THƠM

24.1 Cơ chế phản ứng 30 2.42 Pham vi img dung 31

hành phân ứng 34 2.5 Forlmyl ha bing tie nhn formyl fluoride 25.1 Cơ chế phin ứng 3 4t

26 Cácphương pháp foml hóa khác 2.6.1 Formyl hoa bing chlorometylen dibenzoat va dichlorometyl ankyl

2.6.3 Formyl hoa bing formyl chloride ocime 36 2.6.4 Formyl hóa bing ankyl octoformiat 37

3 PHAN UNG NGƯNG TỰ ANDOL ~CROTON HÓA TẠO HỢP CHAT CARBONYL a, - KHONG NO

3

3.2 Tinh acid của của nguyén tir hydro «@ của nhóm carbonyl 40

3 Phan ứng giữa HỤ, của nhóm carbonyl và nhóm carbonyl 4

| Tổng hop 5-formyl-8-hydroxyquinoline tir 8-hydroxyquinoline sỊ

2 Tổng hợp 1-(3.4-dimethoxyphenyl)-3-(8-hydroxyquinolin-5-yl)prop-2- en-l-one

5 _ Biện luận phổ của 5-fomnyl-8-hydroxyquinoline 66

`)

LỜI CẢM ƠN

Bốn năm đại bọc đã qua, khi hoản thành cuốn luận văn nay, em vô cùng vui mimg và hạnh phúc

"Được sự giúp đờ nhiệt tỉnh của quý thầy cô và bạn bè, em

đã hoàn thành khóa luận tốt nghiệp kh suôn sẽ

"Đặc biệt, em muốn gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy Lê

‘Van Dang ~ người hướng dẫn tận tỉnh, người thầy luôn nhắc nhớ

và khích lệ em hoàn thành luận văn này

Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia định đã tạo điều kiện cho em thực hiện đề ải này

Em xin cảm ơn những thầy cô trong Khoa, tổ bộ môn Hóa

"hữu cơ và phòng thí nghiệm đã hỗ tợ em mọi mặt

“Cảm ơn những người bạn cùng làm với tôi đã giáp đỡ tôi

“Thời gian thực hiện han hẹp và vốn kinh nghiệm it 6i,

h vì vậy sẽ có những thiểu xót nhất định trong luận văn này

‘Vi thé, em xin cảm ơn và ghi nhận những ý kiến đồng góp của

“quý thầy cô và các bạn

LỜI MỞ ĐẦU

LÝ DO CHỌN ĐẺ TÀI

Các hợp chất di vòng ngày nay chiếm một vị trí quan trọng trong ngành được phẩm, đặc biệt là được phẩm phòng chống và điều tị các bệnh hiểm nghèo Sự phát triển của khoa học làm cho xu hướng nghiễn cứu, tổng hợp các hop chất dị vòng cũng như các hợp chất có cấu trúc tương tự các hợp chất thiên nhiên ngày cảng phát triển

Trong đó, hợp chất dị vòng của nitơ là chất có hoạt tính được liệu quý báu Vì vậy, trong ngành công nghiệp dược phẩm nhóm hợp chất dị vòng này

góp phần vô cùng quan trọng và được quan tâm rất nhiều để nghiên cứu và

tổng hợp Điễn hình là các dẫn xuất của quïnolin đã được sử dụng làm thuốc chống sốt rét, kiếtlị, lao phổi nhiễu công trình nghiên cứu hoạt tỉnh chống nấm, chống khuẩn của andchit và xeton chứa nhân quinoli ra đời Trong số cắc hợp chất ị vòng chứa nơ thì &-hydroxyquinoline và các *n xuất của nó cao, đồng thồi côn là thuốc

trong hóa học phân

= Cie dẫn xuất ø -không no của chúng là mô hình tốt dùng để nghiên

cứu sự ảnh hưởng qua lại của các nguyên tử trong phân tử

chống lao, chỗng nắm, diệt khuẩn được sử sụng trong dược phẩm chữa

lệnh,

Bước đầu làm quen với nghiên cứu khoa học thực nghiệm nhằm nâng cao

kĩ năng thực hành, làm tiền đề cho quá trình học tập sau này

TEN DE TAL

hop 1-344 siethoxsphen 3-(8-hydroxyquinoline-5-yÏ)prop-2- en-L-one vi 1-(4-hydroxy-3-nitrophenyl)-3-(8-hydroxyquinoline-5-yl)prop-2 en-lone và 1(4-hy oxy -methoxyphenyl)-3-(pyridine-4-y1)prop-2-en-1-

‘one tir $-hydroxyquinoline va pyridine-4-carbaldehyde”

MỤC ĐÍCH ĐÈ TÀI

“Tổng hợp 5-formyl-8-hidroxyquinoline từ 8-hidroxyquinoline với tác

nhân formyl hóa là CHCI;, đủng KOH làm xúc tác theo phản ứng Reimer — Tiemann,

Tổng hợp 1-(3.4-dimethoxyphenyl)-3-(8-hydroxyquinoline-5-yÌ)prop- 2en-L-one và 1-(4-hydroxy-3-nitrophenyl)-3-(8-hydroxyquinoline-5-yl)prop- one bằng phản ứng ngưng tụ aldol ~ eroton hóa với xúc tác acid

“Xác định các thông số vật lý của các chất tổng hợp được: nhiệt độ nóng chảy, dung môi hòa tan,

Ti hành đo phổ hồng ngoại phổ cộng hưởng từ và phân tích phổ của các chất tổng hợp được

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Đọc sich, tham khảo tả liệu nghiên cứu lý thuyết quy tình thực

nghiệm, cơ chế điều kiện tiễn hành, hiệu suất

Tiến hành thực nghiệm tại phòng thí nghiệm: tổng hợp các chắt nghiên cứu, quan sắt nhận xét, so sánh lý thuyết, đánh giá thực tẾ

Đo nhiệt độ nông chảy, sắc kí bản mỏng để kiểm tra két quả thực nghiệm thu được

'Ðo phổ hồng ngoại và cộng hưởng từ hạt nhân, phân tích phổ và các kết

quả tu được ừ thí nghiệm và rt ra kết luận

PHAN 1

TONG QUAN VE CO SO LY THUYET

1 DAI CUONG Vi PHAN UNG THE ELECTROPHILE 6 NHAN THOM

wersnisis

1.1.LĐặt vn đề

Vang thom (benzene, napthalene azulene, pyml ) là vòng liên hợp

kín rất bền vững và có năng lượng thơm hóa khá lớn (benzene 36 kcal/mol;

napthalene 61 keal/mel ) Vì vậy, đối với một hợp chất thơm, phân ứng thể

đễ xây ra hơn phản ứng cộng, vì phản ứng cộng phá vỡ hệ thơm

nucleophile 3,(Âo) hoặc thể gốc S„(Ar)

Do vòng thơm có mật độ electron cao, dễ tương tác với tác nhân

electrophile nên phản ứng thể đặc trưng và phổ biển hơn cả ở các hợp chất thơm là thể electrophite

‘electrophile E* tao ra sin phan ArE va H” có thị

> Coché 1: coché 1 giaidoan tong ty eo ché S42:

BE’ + ArH > [B Ar.H°] > BeAr +H

Trang thi chuyén td

>_—_ Cơchế3: cøchŠ2 giải đoạn lưỡng phân tử (cơ chế phức ø)

“Các kết quả nghiên cứu bằng thực nghiệm cho thấy rằng hầu hết các

phản ứng thể electrophile ở nhân thơm đều xảy ra theo "cơ chế phức ø

1.1.3 Tim hiéu “co ehé phite 0”

© Neuyén tde:

~ Phin ứng dai hoi xúc tác thường là acid prolon mạnh như HsSO, hay acid Lewis dạng halogenua kim loại như AICl, FeBr;, ZnBir,

~ _ Phản ứng điễn ra theo cùng một con đường

~ Phan ứng bắt đầu bởi chất xúc tác tương tắc với tác nhân phản ứng tạo tác nhân eleetrophie thường là các cation E”,

-_ Tác nhân cl ctrophile (cation E* hay đầu mang điện tích dương cũa liên kết phân cục mạnh) tắn công vào hệ thống eleeton z thơm, kết quả là tạo phúc ơ không thơm,

Proton bj thé tich ra và tạo hợp chất thơm có mặt của nhóm mí

công vào

Ting i te in Time

œ <T"

© Hai giai doan cia phin ứng

Ngoại trừ phản ứng sufb hóa, các phân ứng theo cơ ch này thông thường qua 2giai dogn

~ ˆ Giai đoạn 1: thuéng xy ra chậm và tạo phức ơ trung gian O O O-O

Phức ø được an định bởi cộng hưởng và điện tích dương phân bồ trên ba của

năm cbitanp những kém bền hơn ren vi đã mắt tính thom,

+ tham gia như là chất cho electron còn tác nhân electrophin là chất nhận

electron, Sy tao thành và phân ly phúc x rắt nhanh không ảnh hưởng đến tốc .độ phản ứng cũng như bản chất của chất tạo thành

“Ta sẽ tìm hiểu phức mị và phúc my ở phần sau (sự phân lập phức o)

Trong phân ứng Sg(Ar), giai đoạn chậm quyết định tốc độ phản ứng là

giải đoạn 1, tác nhân EP thiếu elscon tấn công vào hệ thống thơm giàu mật độ cleetron tong nhân thì tốc độ phản ứng S,(Ar) sẽ tăng và ngược lại nhóm rút elscton làm tốc độ phản ứng giảm

$&` Xác nhận sự hình thành Eˆ

Bằng nhiễu phương pháp khác nhau, người ta đã chứng mình được sự có

mặt của E* như NO;”, Br’, B®

Ví dụ như sự hình thành NO;` trong phản ứng nitro hóa đã được chứng

mình bằng phương pháp nghiệm lạnh, bằng phổ Raman bằng động học và bằng cả cách tách riêng muỗi nioni

+ Sặ hình thành phúc ø

Phức ø lä sản phẩm trung gian không bẻn của phản ứng thẻ, là một cation

vòng chưa no, tong đồ 4 eleeon œ phân bổ ở 5 nguyên tử cacbon, còn

nguyên từ cacbon thứ sáu thì ở trạng thái lai hóa sp` có cấu tạo tứ diện:

“Theo tính toán của cơ lượng tử thì

Năng lượng liên hợp của phức ø là 26 keal/mol

- _ Năng lượng liên hợp của nhân benzene là 36 kcal/mol

=> Suy ra: phn ứng thể cần năng lượng khoảng 10 kest/mol

Biện luận về 3 cơ chế lý thuyết nêu trên, ta thấy:

proton bị tách ra trước khi tác nhân E” tác kích vào vòng thơm (co

sia phản ứng có tốc độ nhó hơn so với hợp chất thom không chứa hidro đồng

vi vi bước phân cất liên kết C-II quyết định tốc độ chung của phân ứng,

~_ Nếu liên kết C-H không bị cắt đứt ở giai đoạn quyết định tốc độ chung

(ca chế phức ø) thì sẽ không thấy hiệu ứng đồng vị

= Thite nghiệm cho thấy, các phan dng thé electrophile ở nhân thơm không cho hiệu ứng đồng vị

Vi du: niưo hóa C,H.NO; và C,D.NO; không thấy có sự khác nhau về

tốc độ phản ứng

Như vậy: các phản ứng thể cleetrophile ở nhân thơm xảy ra theo cơ chế 2 giai đoạn lưỡng phân từ hay "cơ chế phúc 0” hay "eơ ch Sg(Ar)”

$ Sặr chuyên hóa của phúc ø

Trong phức ø, cleetrophil liên kết ở vị trí xác định của nhân benzene, ở đó

cacbon có một độ electron lớn hơn và sự tạo thành phức ơ có thể thuận nghịch

Sự chuyển hóa phúc ơ cũng có thể là thuận nghịch phụ thuộc vào sự đễ ding tích electrophile hay tách poton Phúc ø cũng có thể cộng hợp với nueleophile để tạo thành sản phẩn cộng diene:

“Ta độ phán ông Giản đồ năng lượng chuyỂn háa phúc ø thành sản phẩm

Đà số phản ứng xây ra qua qui trình tích proton vi e6 sy thơm hóa nhân benze:

nuelsophile là tác nhân mạnh và hiệu ứng nhiệt của phản ứng tái thơm hóa không lớn Chẳng han nitro héa anthracene trong alco!

Phân ứng xây ra sự tạo thành sản phẩm cộng vì khuynh hướng tải tạo

hệ thơm anhraeene không lớn do nhiệt giải phóng ra nhỏ

Khi nghiên cứu hầu hết các phản ứng thể electrophile vào nhân thơm,

cho thấy có tính tương quan giữa tốc độ thể và tính ổn định của phức, hay nói cách khác tỉnh bền của phúc ơ quyết định tốc độ của phản ứng S

$` Swphân lập phúc ø trung gian

Người ta đã phân lập được phúc sinh ra trong qué tinh thé cleetophile

Đây là bằng chứng cho cơ chế

Vi du: Cho fluoroethane tac dụng với mezithylene ở -80'C có mặt BF; làm

xúc tác người ta thu được phức (I) Phức (1) là một chất rắn, nóng chảy ở —

O G ð-@-~Ô“ phúcm phúcơ phite my

Trong nhiều trường hợp, để đơn giản hóa vấn đề người ta có thể bỏ qua

không trình bảy cúc bước tạo thành phức x nht là phức my 1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến kha năng phản ứng thế cleetrophin trong vng thom “#6718

1.2.1Anh hướng của cấu trúc chất bạn đầu

VE kha nding phan img, mật độ cleeton nói chung trong nhân beZene

càng lớn thì tác nhân E” càng đễ tắn công Do đó, các nhóm có hiệu ứng +I và

+C làm tăng khả năng phản ứng, các nhóm thể ~I và -C làm giảm khả năng phản ứng

Mặc khác vì phức có điện tích dương nên các nhóm thé tam ổn định phức ø (+l, +C) làm tăng khả năng phản ứng, các nhóm thể làm mắt ổn định

Các nhóm thế trên được chia thành 2 nhóm lớn chính:

> Nhóm làm tăng hoạt nhân benzene: các nhóm thế này xúc tiến phản

ứng nhanh hơn benzene và phức ø có năng lượng ổn định hơn phức ø của benzene

= Céc nhém ankyl: ¢6 hiệu ứng +I làm tăng mật độ electron eta nhân làm

ổn định phức ø ở ø- và p— bằng hiệu ứng siêu liên hợp

oe,

'Ôn định của nhóm ankyl 6 o- va p- ở m- không có ôn định này

bằng liên hợp hay công hưởng

~ _ Các nhóm thế chức: cặp electron tự do hay liên kết x cũng làm ổn định trạng thái chuyển sếp ởa- Và p

0-0) CACE Oy ‘On dinh cia him thé X 6 ø và p- bằng lign hop cp electron ty do của X

> Các nhóm thé hit electron: Him khó cho phản ứng S;, khó nhất ở vi tí 2-vầp—

~ — ˆ Các nhôm chưa no thiết electon như C=O, C—N hoặc những nguyên benzene và phức ơ có năng lượng cao hơn phức ø của benzene

5 ho

bị động hóa mạnh —_ bị động hóa ếu - biđộng hóa mạnh bị động hóa yếu

~ _ Các nhóm thế bị động như halogen: làm giảm khả năng phản ứng bằng, hợp của cặp electron trên obitan 3p với obitan của cacbon nhân thơm:

CÀ

ổn định bằng liên hợp hay cộng hưởng _ không có tương tác liên hợp hay

công hưởng với nguyên từ clo Tương tác này bù trừ cho hiệu ứng -1, nhưng vì hiệu ứng này không hiệu dụng như trường hợp của obitan 2p nên hiệu ứng -I vẫn quyết định hơn

= Ce nhém thé hat electron như =CH;Cl, -CHCI,, -CH;CHCI, làm phức ơ ở vị tí ø- và p—

~ Nhóm đầy electron an định phức ø bơn nhóm rút electron do đó phản

ting SpAr xay ra d8 ding hon

- Nhóm đầy electron cảng mạnh thì dễ xảy ra phản ứng S; hơn

1.3.2 Ảnh hưởng của tác nhân electrophile

rong phản ứng Sụ, chất ban đầu đồng vai tr là một base, nghĩa là tính base hay khả năng cho electron của chất ban đầu quan trọng như đã nói trên nhưng tác nhân clecrophils E" còn quan trọng hơn

“Tác nhân E” là acid Lewis, nghĩa là thiếu electron, có ảnh hưởng tới tốc

449 phản ứng cũng như tỷ lệ đồng phân

> _ S-ảnh hưởng của tác nhân E” tố ốc độ phản ứng:

- ——_ Nếu tác nhân E* là sdit yếu, nghĩa là thiểu hụt electron ở nguyễn tử

cacbon cing nhé thì sự khác nhau về tốc độ của tác nhân với benzene và dẫn

~ Tác nhân E* giảu năng lượng sẽ tạo thành lượng ortho và para lớn hơn

khi có nhóm thể ưu tiên định hướng metha và lượng lớn metha khi có nhóm

thé ưu tiên ortho — para

~ ——_ Tác nhân E' giảu nắng lượng hơn thỉ tỷ lệ sản phẩm phụ thuộc vào bản chất của nhóm thé theo quy tác chung

phản ứng và tỷ lệ sản phẩm như bảng 2 dựa vào bai chỉ số:

- Tinh chon lựa khi tắn công vào toluene so với benzene

ính chọn lựa giữ hai vi tr metha va para

"Bảng 2: Tắc độ tương đối và phân bỗ sin phim thé cia toluene vi benzene

Phản ứng Tốc độ tương đổi Phân bỗ san phẩm

Brom hồn S05 0ã S68 Chio hea 350 05 397 Niưo hóa 3 28 339 Bemoihỏa [T0 15 ws

= TíenhânElàasid yếu hình hưởng đến tốc độ phản ứng của benZene

và dẫn xuất thể cảng lớn hơn tác nhân E” là acid mạnh

~ Tác nhân EŸ có khả năng phản ứng cảng cao thi tinh chọn lọc vào các vị

trên vòng benzene cing nhs

1.3.3 Ảnh hưởng của dụng môi và xúc tác:

Dụng môi ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng cũng như hàm lượng đồng phân

Vi du: ki chloro h6a toluene trong các dung môi được tình bảy ở

bang 3 Ta thấy giám tỷ lệ đồng phân ortho khi chuyển tới dung môi phân cực

hơn, chúng tỏ dung môi đã tham gia vào quả trình làm cho trạng thải chuyển phân onho giảm

Bảng 3: phản ứng thể S; của toluen trong một ố dung môi khác nhau:

Điều Kiện Kaunas | % ortho [% metha | % para

205 36 s4 CIOH, HCIO,, H:0, [60 H6 ]32 J32

25

i, Ch, CHINO, [145 oe [33399

Gh, FeCh, winene dr | 148 eo [22 fas

Gi, AICh, CHINO, [183 @2 [20 fae

2, CAC PHUONG PHAP FORMYL HOA NHAN THOM

Để gắn -CHO vào nhân thơm với nhiều phương pháp khác nhau, tùy thuộc bản chất của nhân thơm, tác nhân formyl hóa cũng như xúc tác

2.1 Formylhóa Gattermann- KochtU3'

Phan img Gattermann — Koch li phan ứng đưa trực tiếp nhóm - CHO Vào nhân thom ma tie nhan formyl hoa la formyl chloride Phản ứng là sự tương tác của hỗn hợp khí cacboamonooxide (CO) và

hi hydrogen chloride (HCI) với hiđro cacbon thơm khi có mặt nhôm clorua (AICl,) và đồng Œ) clorua (Cu;Cl;),

2.1.2 Phạm vì ứng dụng:

Phương pháp Gattermann — Koch là một phương pháp thuận lợi để điều

chế các andehyde đơn giản

> Với din xuất một lẫn thể của benzene như: ankyl benzene, bipbenyl florobenzene, clorobenzene thì nhóm -CHO sẽ thể vào vị tí para (romobenzene và iodobenzene không phản ứng)

AI

(CO+HCI)

ch ————~ Hệ CuCl, AICI cho

‘ett,

> Với dẫn xuất ba lần thể của benzene như: mesithylene

diisopropyltoluene thi cho các andehyde tương ứng mà không có sự đồng phân hóa

> Napthalene bị fommyl hóa khi dùng HE + BE; làm xúc tác:

(C0+HCL)

“ww OO

2.13 Han chés

Phương pháp này không ding dé formyl héa:

~ Che phenol, efe phenol ether ở áp suất thường: do CusCl không tan trong hỗn hợp phân ứng

= Che hap chấtđi vòng: do bịpolymer hóa

= Cfcdiankylaminobenzene: do khi diankylbenzandehyde to tinh tham gia phản ứng ngưng tụ

2.14 Nhiing cải tin của phương pháp:

Gresham và Taber đã thay thể AICl; và HCL bing BF, và HE khan

Trong nhiều trường hợp, phản ứng xảy ra nhanh hon so với phản ứng

Gattermann ~ Koch véi ty 18 mol CO : HE : BE; 1 ; :1 Woods và Dix di thay thé xtie the AICI va CusCly bing axit

trifluoracetic (CF;COOH) dé formyl héa cdc hợp chit dj vòng với tỷ lệ HCL

Bang 4: Một số andehyde tổng hợp bằng phương pháp Gattermann ~ Koch,

suất

(%) Benzene Benzandehyde CO, HCI, CuCl, AICI, | 90

Toluene 4:CHO-toluene |CO,HCI,Cu¿Cl,, AICI, | 46-55

CO, HE, BF p-cylene 1-CHO-2.5-4CH.);- | CO, HCI, CuCl, AICI, | 45

naphthalene 1-CHO-naphthalene | CO, HF, BFs B 2-CH,OH-5-OH- | 3-CHO-2-CH,OH-S- | CO, HF,CF,COOH |67

(CO+HCI+(CHj,CHCI) (0 )HC -CHO Gach, , AICI,

2.1.5 Điều kiện tin hành phân ứng

~ _ Áp suẤc phản ứng Gadtemmann — Koch tiến hành gỉ áp suất khí quyền

hay áp suất khoảng 100 — 120 atm trong điều kiện nhiệt độ phòng + Chat xúc tác: thường dùng là các acid Lewis như AICl,, AlBr;, All, FeCl, SuCl,, Tih

ĐCI; trong khi đó khả năng xúc tác của, AlBr; > All; >

AICI, > FeCls Do AICI; d8 bi thủy phân nên không có hoạt tính xúc tác khi tồn tại trong không khí ẩm, vì vậy, phải làm thật khô chất đầu và dụng cụ

trước khi tiên hành phân ứng Chắt xúc ác cho hiệu ứng cao là AICl; trộn lẫn với Tilanchloride

= Dung mdi: néu chit thom li chit long thi sir dung chinh chit thom kim dùng môi

2.2 Phin ing forlmyl héa Gatterman"!

Phương pháp Gattermann ding dể điều chế cie andehyde cia phenol,

phenol ether va cée dị vòng thơm không thể điều chế được bằng phương pháp

Gattermann ~ Koch

Phan img nay ding hydrogen cy ide (HCN) thay vì CO trong môi trường acid HCI với sự có mặt của AICl, hay ZnCI; đồng vai trỏ là chất xúc tác

Trang gian phản ứng la iminium chioride Chất này thủy phân thành andehyde nhờ acid vô cơ

HEN + Hel] ———> Zm

Tminim clorua

4

2.2.1 Coehé phan img

vị tr para đối với nhóm thế có tắc dụng hoạt hóa, và chỉ vao vi tei ortho khi

nào vị trí para đã chiếm

O-O820-0- Điều chế các andehyde tương ứng tir phenol, polyphenol, polyphenol ete của benzene và napthalene và phenol ether

- Các nhân thơm có nhóm thể phản hoạt hóa

~ _ Các amin thơm đo sản phẩm tạo thảnh tham gia ngưng tụ

>_ Cảitiến của Adams

Để tránh sử sụng trực tiếp HCN vì là một acid rất độc nên đã thay HCN

bằng Zn(CN); và IICI để phát sinh HCN ngay trong bình phản ứng và ZnCI, tạo thành đồng vai trò chất xúc ác cho phân ứng

nhiệt độ được duy tì ở 30-45'C, tong một số trường hợp khác ta phải lâm lạnh hỗn hợp phân ứng

~ — Dang môi: phản ứng thường được iễn hình trong cấc dưng mỗi như benzene, chlorofom, teuachloroetme, o-dichlorobenzene, ether và chlorobenzene

2.3.2 Pham vi ting dung

Phương pháp tổng hợp Vilšmeier có thể áp dụng cho các hợp chất thơm giàu electron:

> Ce phenol, phenol ether, cde din xuất của chúng và thophenl cther

tà HC

(ch o6 toc, 5

> Cie hydrocacbon da vòng ngưng ty cũng như các dẫn xuất của chúng như: azulen, axenaphty len, anthracene, piren

Ầ} cuxeome =(Ế aluzene

| -formylaluzene (pynole, indol); chira -O- (furan, benzofuran); chita -S- (thiophen); chia ~Se~ (selenophen) eiing như các dẫn xuất của chúng

> Các amin thơm bậc 2 và 3 mà không thể tổng hợp theo phương pháp tổng hợp Gatlernann, Gattermann ~ Koch, Gattermann ~ Adams,

amid vio nhin thom dé di ché cdc andehyde

Phan ứng còn dùng để gắn nhóm =CHO vào nhánh không nó của nhân

> Pham vi img dung cia phan img còn được mỡ rộng để đưa các chất đồng đẳng vinyl của các amid, của các acid vào nhân thơm để điều chế các

¡ CH, poci, RA—Á( )}-—checHcho

2.3.3 Hạn chế

Phản ứng Vilsmeier không thành công để điều chế các andehyde từ andehyde không no

benzene, các ankylbenzene, napthalene

suất rất thấp đối với

(SOCI,), AICl; cũng được sử dụng nhưng trong trường hợp này có tạo phản

ứng phụ với formamid

~ — Dang môi: nếu các chất phản ứng có thể hỏa tan vào nhau được thì dichlorobenzene hay dùng lượng du N.N-dimetylformamid lam dung môi

~_ Nhiệt độ: đối với các hợp et

hiện ở nhiệt độ cao hon (80 ~ 90°C, vì có thể chuyển ra phản ứng hoán vị đối thơm hoạt động thì phản ứng được thực phân từ),

24 Phản ứng Reimer~ Tiemann9T9

Phản ứng Reimer ~ Tiemann là sự tương tác giữa phenol và clorofom

và NaOH đặc hoặc KOH đặc dư sẽ tạo thành o va p ~ hidroxyandehyde thom

ho 2.4.1Cÿ chế phần ứng

Thực chất là phản ứng thể clsetrophine vào nhân thơm với tác nhân electrophile là cacbene :CCI,

Néx v tr ortho va para d6i véi nhóm ~OH có mang nhóm thể thì su hỗ

không thể xảy ra, do đó phán ứng thủy phân cũng không thể xảy ra

24.2Pham vi tong dung

Phân ứng xây ra trong trường hợp không có nhóm thé & vj ti ortho

hoặc para so với nhóm ~OH,

Phuong phap nay c6 thé ding dé formyl hóa các: phenol, poliphenol (pirocatechin, hidroquinone ) va naphtole

> _ Từ piroeatechinne sẽ tạo thành andehyde pirocatechuie,

on 9" cho

>_ Từ hidroquinone sẽ được andehyde gentizinic

CHO CHCL/OH

hợp 2 sản phẩm đổ ty thuộc vào tác nhân và điều kiện sử dụng Nhưng trong

2 vòng trùng gian:

| a

(9> y7

KD sàng: tì (YO, í Chị tamomeftf -2HCI ï \

Ê se CY

> _ Benzothiophene không tham gia phản ứng này

> ._ Indole có thể cho các sản phẩm 3-formylindole hoặc 3-chloroquinoline

~ —_ Mật phần phenol không tham gia vào phản ứng vì nó tắc dụng với chlorofom tạo ester của acid oetofomie HC(OC,H;);, sau khi được acid hóa

2.5 Forlmyl hóa bằng tác nhân formyl fluoride

Là phương pháp điều chế andehyde thơm bằng cách dùng tác nhân formyl héa li forlmyl héa với xúc tác BE,

2.5.2 Điều kiện tiến hành:

Có nhiều cách khác nhau để tiến hành phản ứng tùy thuộc vào khả năng

hoạt hóa động và tính chất việt lý của c

ột độ động đặc thấp thì hòa tan

~ Nếu hợp chất thơm hoạt động và có nÌ

kiện lạnh rồi bao hoa bing BPs,

HOF vio chit phan ứngở điều

~ Nếu hợp chất thơm kém hoạt động th tiến hành phản ứng ở nhiệt độ thấp (không cần dụng môi)

BE; trong quá trình phản ứng:

3Ar-H + 3FCHO + BCI, > 3ArCHO + BF; + 3HCI

AICI, và AlBr; không có ác dụng xúc tác mà tái lại làm giảm hiệu suit cia pin ing do tham gia vào sự phân hãy foruylchioddk 3AcH + 3FCHO + AICI, 3 3ArCHO + AIE, + 3HCI 2.6 Cácphưnnng pháp /ornpl hóa khá 09t)

2.6.1Formyl hỏa bằng chlorometylen dibenzoat vd dichlorometyl ankyl ether

‘Wenzel tiến hành cho hỗn hợp chloromethylene đibenzoat và AICl; tác

dạng với meilylene Sản phẩm thu được đem thủy phân trong aid cho mesithylandehyde:

R thug las -CH, Cay, CHCl

Xúc tác thường đồng là AICL, TÍCH, SnCl, và SnBr,, dùng mỗi CH;CŨ; hay CS;, thời gian phản ứng từ 0 ~ lŠ phút

Dichlorometyl ankyl ether được điều chế từ PCI; với csler tương ứng cita acid formic

Nói chung phương pháp này để formyl hóa các ankyl benzen, hợp chất

dảa võng ngưng tụ, phenol va phenol ether

2.6.2 Formyl héa bing etyloxalyl chloride

Phương pháp này do Bouveault dia ra nim 1896, ethyl oxalyl chloride tương tác với benzene (hay cúc dẫn xuất của nó) tạo m ester phenylelioxala

ester nảy bị thủy phân và decacboxyl hóa cho andehyde tương ứng

co0Cooesi,

mon"

@ "

-GmÔM T06

Phương pháp này thuận lợi để điều c cic andyde tit ankylbenzene (toluene, các xylene, mesithylene) va c4e phenol ether (anisol, resoxinol phenol thì không thực hiện được

2.6.3 Formyl héa bing formyl chloride ocime

“Theo Nef, Scholl và Boeseken có thể đưa nhóm -CHO vào nhân thom bằng cách dùng hỗn hợp thủy ngắn cianat và HCI khi ding hỗn hợp xúc tác AICI; + AICI; GH,O + Al(OH);

2.6.4 Formyl héa bing ankyl octoformiat

Gross vi cáccộng sự đã tiến hành fommyl hóa bằng tác nhãn ankyl kiện của phân ứng Friedel ~ Grafts

Phuong pháp này cho hiệu suất khá cao khi tiến bành formyl hóa các phenol dùng AICI, làm xúc tác

Heo HO Alay,

-36.5Từ dẫn xuất cơ magie

-# Từ dẫn xuất cơ magie

"Muốn điều chế andehyde, người ta cho hợp chất cơ mapie tắc dụng với ankyl formiat hoge ankyl octoformiat sau 46 thity phân sản phẩm tạo thành

Ngoài ra có thể điều chế các andehyde dị vòng bằng các phản ứng của ester của acid formie với N-magieioduapirol và ở nhiệt độ cao cho ứ-

~ œ-=

r“ => + CHMạ + HCOC;H; wt >x = :

be

& Tirhgp chit co

Cho hợp chất cơ liti cộng vào N,N-dimetylformial, sau đó thủy phân

trong mỗi trường acid

4

ont ne +HHCON CH), Đ== +Honr Ò