Khóa luận tốt nghiệp Hóa học: Tổng hợp một số hợp chất chứa dị vòng 1,3,4-oxadiazoline từ dẫn xuất của ACID 5-Iodosalicylic

Khoá luận tốt nghiệp Người hướng dẫn: TS.Đỗ Văn HuêTS.. Nguyễn Tiến Công LOI MỞ DAU Cùng với sự phát triển của ngành Hóa Học, hóa học tổng hợp hữu co nói chung và tổng hợp các hợp chất c

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRUONG ĐẠI HỌC SU PHAM THÀNH PHO HO CHÍ MINH

Người hướng dẫn khoa học: Ls i” Van Hué

Nguyễn Tiến Công

Người thực hiện SG Thị Diễm Phúc

THÀNH PHO HO CHÍ MINH THANG 4/2010

Trang 2

Khoá luận tốt nghiệp Người hướng dẫn: TS.Đỗ Văn Huê

TS Nguyễn Tiến Công

LỜI CÁM ƠN

Hoàn thành luận văn này, tôi xin chân thành cảm ơn

% Thầy Đỗ Văn Huê và thầy Nguyễn Tiến Công đã luôn tận tinh chỉ bảo,

hướng dẫn cũng như động viên, khuyến khích tôi trong suốt thời gian thực

hiện đề tài

Thầy Nguyễn Thụy Vũ, thầy Mai Anh Hùng và thây Nguyễn Trung Kiên

đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận văn

% Quy thầy cô Khoa Hoá trường Đại học Su Phạm Thanh phố Hồ ChíMinh đã dạy dỗ tôi trong suốt thời gian học tập tại trường

% Mẹ, em tôi và những người thân trong gia đình đã nuôi nắng, dạy dỗ tôi,

là chỗ dựa tỉnh thân vững vàng nhất giúp tôi vượt qua mọi khó khăn trong

cuộc sống

% Bạn bẻ thân thiết đã luôn bên cạnh động viên, quan tâm giúp đỡ và cho

những lời khuyên quý báu nhất trong suốt những năm học ở trường.

Trong quá trình thực hiện dé tài do chưa có kinh nghiệm và do thời gian có hạn

nên luận văn không thé tránh khỏi những sai sót, mong thay cô và các ban

thông cảm Đông thời tôi cũng mong muốn nhận được sự góp ý chân thành từ

Trang 3

TS Nguyễn Tiến Côn

Ill Xác định nhiệt độ nóng chảy va các tính chất phô 32

1 Nhiệt độ nóng chảy 22+ czCZt#ZECSZZCzdzcvecvzzercczree 32

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Diễm Phúc 2

Trang 4

TS.N Tiến Côn

9: PR ries N0 Net edesetoaeenerreessseses 32

3 Phô cộng hưởng từ hạt nhân (H-NMR) 2+ c 32

CHUNG TH ¿2665620 HAkG G2060 sai we 33

KET QUA VÀ THẢO LUN cise 8

I Tổng hợp methyl salicylate (A) - ccssserssserssseeeesneessversnneensseenees 34

II Tổng hợp Methyl 2-hydroxy-5-iodobenzoate (B) 36

I Cor chế phản ứng -5225-©2v222C22seEErrvrrccvrsrrrvrrc 36

ð: : SC HỆ HA Taoaeseneeeestbikkeensisatioaddeisatosaeesseenoves 37 Ill Tổng hợp 2-hydroxy-5-iodobenzohydrazide - 39

1: Dench’ pilin ũN8gotiocdcctiircocc6ioìubbc6Gaiiseediii6exái46i 39

5 Tiện UM nhà TE tsi csace tana caer aNaaaas 40

IV Tổng hợp 2-hydroxy-5-iodobenzohydrazide N-thé (P).;) 41

2 Phân tích phổ của (P).2)-.:.ssescsssssecssecssecconsessessssecesnecssessnecenssenecenses 42

V Tổng hợp dẫn xuất của 1,3,4-oxadiazoline (PH; } 47

{: See ii aii i kuadgkainieduReieaeesddooideosdaubuem 47

2 Phiên tích phổ của (PH).2) 0.::sessccesocsssvecsnseecosonsesssserscostavsenesensbeesees 48 TÀI LIEU THAM KHẢO .‹s ee

Phụ Lục m”ZỤỪV SỐ .1, 2, 11 coves 67

Trang 5

LOI MỞ DAU

Cùng với sự phát triển của ngành Hóa Học, hóa học tổng hợp hữu co nói

chung và tổng hợp các hợp chất có hoạt tính sinh học nói riêng đã và đang là

lĩnh vực được nghiên cứu, tổng hợp và đưa vào ứng dụng rộng rãi trong đời

sống và sản xuất

Acid salicylic là chất được sử dụng phổ biến trong tổng hợp hữu cơ có

tác dụng giảm sốt khá tốt Bên cạnh đó các dẫn xuất của acid salicylic cũng cỏ

nhiều ứng dụng trong y học như khả năng kháng khuẩn và kháng nắm

Trong thời gian gan đây, một loạt các nghiên cứu đã chứng minh rằng

dẫn xuất của 1,3,4- oxadiazoline là những chất có hoạt tính sinh học như khả

năng kháng khuẩn, chống co giật, giảm đau, chống viêm, an thần, chống đôngmáu, kháng lao và đặc biệt là khả năng chống ung thư

Từ ý nghĩa cũng như tầm quan trong của acid salicylic và dẫn xuất các

hợp chất có vòng 1,3,4-oxadiazoline chúng tôi đã thực hiện để tài:

“TONG HỢP MOT SO HỢP CHAT CHUA DỊ VÒNG OXADIAZOLINE TỪ DAN XUẤT CUA ACID 5- IODOSALICYLIC ”

I3,4-Nhiệm vy cua đề tài :

e Từ ester methyl salicylate tiến hành thế iod vào nhân benzene tạo methyl

2-hydroxy-5-iodobenzoate.

e Ti methyl iodobenzoae tổng hợp

2-hydroxy-5-iodobenzohydrazide.

e© Từ 2-hydroxy-Š-iodobenzohydrazide tổng hợp các hydrazide N-thé với

các aldehyde thơm (dimethylaminobenzaldehyde,

Trang 6

NMR.

Trang 7

Khoá luận tốt nghiệp Người hướng dẫn: TS.Đỗ Văn Hué

CHUONGI:

TONG QUAN

Trang 8

I Đại cương về acid salicylic và dẫn xuất

1 Đặc điểm cẫu tạo

Acid salicylic là một chất được sử dụng rộng rãi trong tông hợp hữu cơ,

được chiết xuất từ cây liễu.

Acid salicylic có công thức phân tử là C;H,O› công thức cấu tạo như

Acid salicylic tồn tại ở dạng tỉnh thể hình kim, óng ánh, không màu,

không mùi, vị chua hơi ngọt, nhiệt độ nóng chảy 159.0 °C [1]

Acid salicylic khó tan trong nước (0.2 g/100 ml H;O ở 20°C), tan tốt

trong ethanol, methanol, ether va chloroform [2]

2 Phương pháp tống hợp

Acid salicylic lần đầu tiên được cô lập từ cây râu dé (meadowsweet) bởi các

nhà nghiên cứu của Đức năm 1839 [3]

Acid salicylic có thể được tổng hợp từ phản ứng carbonat hóa natri

phenolate - phản ứng Kolbe - Schmitt Phản ứng xảy ra khi natri phenolate

được xử lý với khí CO; ở áp suất cao (100 atm), nhiệt độ 390°K thu được natrisalicylate Tiếp theo, acid hóa natri salicylate bằng acid sunfuric thu được acid

Trang 9

Khoá luận tốt nghiệp Người hướng dẫn: TS.Đỗổ Văn Huê

TS Nguyễn Tiền CôngAcid salicylic cũng có thể được điều chế bằng cách thủy phân aspirin(acid acetylsalicylic) hay methyl salicylate (dầu Wintergreen) với một acid

3 Các phản ứng chuyển hóa acid salicylic

Trong cấu tạo của acid salicylic vừa có nhóm carboxyl vừa có nhómhydroxy! nên ngoài phan ứng trên vòng benzene còn các phản ứng thể hiện tính

chất của của cả hai nhóm chức trên.

a Phản ứng trên nhân thơm

Phản ứng xảy ra theo cơ chế SgAr, acid salicylic có 2 nhóm thế: nhóm

carboxyl và nhóm hydroxy! trong đó nhóm hydroxy! sẽ chỉ phối sự định hướng

thế còn hiệu ứng lập thé của nhóm carboxyl sẽ xác định vị trí ưu đãi hơn [4]

¢ Phản ứng nitro hóa

Theo tác giả [5] các dẫn xuất nitrosalicylic có thể được tổng hợp bằng

phan ứng nitro hóa trực tiếp acid salicylic

Nếu thực hiện phản ứng trong điều kiện nhiệt độ thấp (từ 40-60°C) sẽ thu

được dẫn xuất mono nitro (1)

Trang 10

TS Nguyễn Tiến CôngSau đó tiễn hành khử hoá nhóm NO; dé tạo thành hợp chat (2):

Còn theo tài liệu [6], người ta da tổng hợp các hợp chất 1,3,4-oxadiazole

(2) theo sơ đề chuyển hoá như sau:

Nếu thực hiện phản ứng nitro hoá acid salicylic trong điều kiện nhiệt độ

cao hơn (80 - 90°C) sẽ thu được dẫn xuất dinitro (3)

Theo tai liệu [5], các amide (4) tạo bởi các dẫn xuất nitrosalicylic trên

với nitroanilin có tác dụng kháng khuẩn và kháng nắm tốt.

Trang 11

TS Nguyễn Tién Công

Tác giả [8] đã tiến hành iod hóa acid salicylic tạo acid 4-iodosalicylic

(5), iod hóa aniline (6) tạo 4-iodoaniline (7), phản ứng giữa (8) và (9) cho

2-hydroxy-4-iodo-N-(4-iodophenyl)benzamide (10) có hoạt tính kháng khuẩn

mạnh trên nhiều chủng nấm như Streptococus feacalis, S.aureus, tac dụng yếu

trên E.Coli và Pseudomonas aeruginosae.

Trang 12

Khoa luận tốt nghiệp Người hướng dẫn: TS.Đỗ Văn Huê

(11) có ứng dụng trong y học, tác dụng mạnh trên vi khuẩn Gram(+), tác dụng

yếu hoặc không tác dụng trên vi khuẩn Gram/-), thường dùng làm thuốc kháng

Trang 13

TS N; Tiến Côn

Hợp chất 2-hydroxy-4- {[(isonicotinoylhydrazono)methy! Jamino} benzoic

acid (12) có khả năng ức chế cao (96%) đối với vi khuẩn M tuberculosis H37 Rv

Vi nhóm OH của acid salicylic được gắn trên trên nhân thơm nên có

những tính chất tương tự như nhóm OH trong phenol như phản ứng với RX,

(RO);SO; trong môi trường kiểm (R: gốc hydrocarbon) theo cơ chế Sx2,

phản ứng với diazometane và phản ứng ester hóa.

Một trong những phan ứng quan trọng ở nhóm OH là phan ứng tao ester.

Đây là phản ứng có khá nhiều ứng dụng trong thực tế như dé tổng hợp aspirin

Người ta thường dùng phương pháp Sotten-Baoman trong đó sẽ dùng clorua

Trang 14

acid hoặc anhydride acid trong môi trường kiểm hoặc piridin thay cho acid

carboxylic Dưới đây là phản ứng tổng hợp aspirin theo phương pháp nay:

OOH COOH

OH OCOCH;

Pưidin + CH,COCI —— ———#= + HCl

COOH COCH

OH OCOCH;

Piridin

Vi trong phân tử của acid salicylic nhóm carboxylic COOH thé hiện day

đủ tính chất của một acid: tác dụng với kim loại, oxit kim loại, muối, dung dịch

kiểm, Ngoài ra nhóm C=O trong phân tử acid salicylic còn có thể tham gia

phan ứng cộng nucleophile (Ay): tác dụng với amin; phản img ester hóa (CH;OH, C;H;OH, ), phản ứng với thionyl sunfua SOCI;, PCls, PBr; (với phản

ứng này sẽ tạo ra sản phẩm thế OH trong nhóm COOH) Dưới đây là một sốphản ứng tiêu biểu: [10]

Trang 15

Mặc dù acid salicylic có hoạt tính giảm sốt khá tốt, song lại có tác dụng phụ

là gây cảm giác cồn cào ruột gan nên giá trị sử dụng bị giảm đáng kẻ Vì thé,

bằng cách thay thế các nhóm OH hoặc COOH của acid salicylic người ta thu

được các dẫn xuất có tác dụng hạ sốt tốt và giảm đáng kẻ, thậm chí loại bỏ được

tác dụng phụ nói trên [11]

COR CONH;

OH OC¿H;

R= OH : Acid salicylic Ethenzamide

ONa: Natri salicylate OCH;: Methyl salicylate NHCOCH, : Salaxetamit

Trang 16

Khoá luận tốt nghiệp Người hướng dẫn: TS.Đỗổ Văn Huê

II Tìm hiểu về din xuất 1,3,4-oxadiazoline

Theo tài liệu [12], để tống hợp được hợp chất (20a-h) : lay benzaldehyde

cho tác đụng với các naphtho[2,1-b]furan-2-yl-2- carboxyhydrazide thu được

N-{(1E)-arylmethylene]-naphtho[2,I-b]furan-2-yl-2-carboxyhydrazide (19a-h),

sau đó lấy hợp chất này tác dụng với anhydride acetic thu được các dẫn xuất

3-acetyl-5- naphtho[2,1-b]furan-2-yl-2-ary]-2,3-dihydro- | ,3,4-oxadiazole (20a-h),

trong đó các hợp chất 20c,20e,20f,20h có hoạt tính kháng khuẩn tốt đối với

E.coli, M.luteus và S.ayreus, hoạt tính kháng nắm tốt đối với Aflaves, A.niger

Theo tài liệu [13] metyl 4-(1-metoxyvinyl)benzen tác dụng với 80%

hydrazine hydrate đun hôi lưu trong ethanol trong 8h thu được (21) Sau đó cho

(21) tiếp tục phan ứng với các aldehyde thơm ta thu được (22), tiếp tục cho (22)

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Diễm Phic 15

Trang 17

TS.N Tiến C

phản ứng với anhydride propionic thu được

1,4-bis[3-X-propionyl-2-aryl-I,3,4-oxadiazoline-5-yl]phenylene (23) Sơ đồ tang hợp:

Theo tài liệu [14], người ta cho (24) phản ứng với ethanol thu được (25)

cho phản ứng tiếp với hydrazine hydrate được (26) rồi cho phản ứng tiếp với

nonan-5-one được (27) Tiếp theo, khi ( 27) cho phản ứng với anhydride

propionic được (28i-j), nếu (27) phản ứng với aroylisocyanate được (29i-j) Sơ

Trang 18

Khoá luận tốt nghiệp Người hướng dẫn: TS.Đỗ Van Huê

Theo sơ đồ phản ứng trên ta thu được các dẫn xuất

3-acetyl-5-aryl-2,3(2H)-1,3,4-oxadiazole (281-j) và 5-aryl-1,3,4-oxadiazole-3(2H)-carboxamide

(29i-j) Theo kết quả nghiên cứu được (28i-j) và (29i-j) đều có hoạt tính kháng

nắm đối với cả hai phương pháp thử in vitro và vio

Theo tải liệu [15], để tổng hợp ra 2-(5-nitro-2-furyl)-1,3,4-oxadiazoline

(33) là chất có hoạt tính kháng khuẩn cao có nhiều phương pháp tổng hợp

nhưng phương pháp đạt hiệu suất cao nhất lả của Yale Ong cho 5-nitro-2-furoic

Trang 19

TS N Tiến C

acid hyrazide (30) phản ứng với hợp chất ketone được (31), tiếp tục cho (31)

phản ứng với anhydride acetic được (33) Sơ đồ tổng hợp :

ie] 9

| RRIC=O | iF

NO, CNHNH, ——————>> NO; NHI

Trang 20

Khoá luận tốt nghiệp Người hướng dẫn: Hàro Văn Huê

Theo tai liệu [17] để tổng hợp 1, 1-dimethyl-3-(2-hodc 5-aryl-4-acetyl-2,

3-dihydro-1, 3, 4-oxadiazole-5-or- 2-yl)-1, 2, 5, 6- tetrahydropyridinium iodide

trong của mảng tế bao) từ aldehyde nicotin (37) hoặc acid nicotinic (43) từ hai

cách khác nhau theo hai sơ đồ tổng hợp dưới đây :

Trang 21

Trang 22

TS.N Tiến Côn

Trang 23

Theo tài liệu [19], người ta đã đi từ (56) tác dụng với chloroacetate được (57) Sau đó cho (56) tac dụng với hydrazine hydrate được

ethyl-2-(57) rồi cho phản ứng tiếp với aldehyde được (58), phản ứng tiếp với anhydride

acetic thu được dẫn xuắt của 1,3,4- oxadiazoline (59)

R: 4Cl 4CHO 4NO, 4CH; 4OH 34-(CH:O)

Trang 24

Khoá luận tốt nghiệp Người hướng din: TS.Đỗ Văn Huê

CHƯƠNG II:

THỰC NGHIỆM

Trang 25

Khoả luận tốt nghiệp Người hưởng dẫn: TS.Đỗ Văn Huê

Trang 26

Cho 60g acid salicylic vào bình cầu 500ml, 100 ml benzene, thêm tiếp

150 ml CH;OH rồi cho từ từ khoảng 8 — 10 ml H;SO; đậm đặc vao hỗn hợp phản ứng Lắp hệ cất thủy phân, dun hồi lưu hỗn hợp phản ứng từ 10 — 12 giờ Sau đó cất bớt benzene ra đến khi hỗn hợp tách thành 2 lớp.

Để nguội hỗn hợp phản ứng Cho NaOH 2N vào (vừa cho vừa khuấy đến

khi không còn xuất hiện chất rắn nữa thì đừng lại) Lọc lấy chất rắn, rửa lại bằng nước cất khoảng 2 — 3 lin.

Trung hòa chất rin thu được bằng dung dịch acid HCI (1:1) Sau đó đỗ

hỗn hợp vào dung địch NaCI bão hòa lạnh, chiết lấy lớp trên bằng diethyl ether

thu được ester.

d Kết quả

Thu được 35.9g ester, dang lỏng, không màu, mùi dau gid

Trang 27

KI vào hỗn hợp trên, dùng đũa thủy tinh khuấy cho đến khi KI tan hoan toàn.

Dat cốc chứa hỗn hợp phản ứng vào thau đá và đặt trên máy khuấy từ, vừa khuấy vừa cho từng lượng nhỏ khoảng 90ml nước Javen vào đến khi không thấy

có sự chuyển màu của dung địch nữa thì dừng lại Tiếp tục khuấy hỗn hợp phản

ứng thêm | giờ nữa Trong suốt quá trình phản ứng luôn giữ nhiệt độ ở 0C.

Loại bỏ NaClO du bằng Na;S;O; 10% (khoảng 90ml) Trung hòa hỗn hợp phan

ứng bằng HCI 2N đến môi trường acid, khuấy mạnh thu được chất rắn Dé qua

đêm, chit rắn tách ra được lọc và rửa bằng nước cắt Kết tinh lại bằng C;H.OH

Trang 28

c Cách tiến hành

Cho 15.86 g ester methyl 2-hydroxy-5-iodobenzoate vào bình cau 100

mi, hoa tan bằng lượng tối thiểu ethanol tuyệt đối cho đến khi thu được dung

dịch đồng nhất Thêm 6 ml dung dịch hydrazine hydrate 50%, đun hồi lưu trong

1 giờ, thêm tiếp 6 ml hydrazine hydrate, đun tiếp | giờ, sau đó thêm tiếp 6 ml

hydrazine hydrate còn lại và dun thêm 4 giờ nữa Sau khi cắt loại bớt dung môi,

để nguội sẽ có kết tủa xuất hiện Lọc lấy kết tủa và kết tinh lại bằng ethanol.

Trang 29

Hòa tan 1.53g (0.0055 mol) 2-hydroxy-5-iodobenzohydrazide bằng

lượng ethanol tối thiểu, cho 0.82g 4-(dimethylamino)benzaldehyde vảo Hỗn

hợp phản ứng được đun hồi lưu trong 6h Để nguội ở nhiệt độ phòng, sản phẩm

rin tách ra được lọc và kết tinh lại trong dung môi | ,4-dioxan

Trang 30

c Cach tién hanh

Hòa tan 1.112g 2-hydroxy-5-iodobenzohydrazide bang lượng ethanol tối thiểu, cho 2ml 4-methoxybenzaldehyde vào Hén hợp phản ứng được dun hồi

lưu trong 6h Để nguội ở nhiệt độ phòng, sản phẩm rắn tách ra được lọc và kết

tinh lại trong dung môi |,4-dioxan.

Trang 31

và 15ml (CH;CO);O vào bình cầu 100ml Dun hồi lưu hỗn hợp phan ứng trong

4h Sau khi để nguội hỗn hợp phản ứng, đổ vào một cốc nước lạnh vừa dé vừa

ding đũa thuỷ tỉnh khuấy sẽ thấy cé chất rắn đóng dưới đáy cốc Sau đó rửa

sạch chất rắn bằng nước lạnh, kết tinh lại chất rắn bằng ethanol.

Trang 32

Khoá luận tốt nghiệp Người hướng dẫn: 1S.Đỗ Văn Huê

N'-(4-(dimethylamino)benzylidene)-2-hydroxy-5-iodobenzohydrazide va 15ml (CH;CO),O vào bình cầu 100ml Dun hồi lưu

hỗn hợp phản ửng trong 4h Sau khi để nguội hỗn hợp phản ứng, đỗ vào một

cốc nước lạnh vừa dé vừa dùng đũa thuỷ tinh khuấy sẽ thấy có chit rắn đóng

đưới day cốc Sau đó rửa sạch chất rắn bằng nước lạnh, kết tinh lại chất rắn

Trang 33

Ill Xác định nhiệt độ nóng chảy và các tính chất phd

1 Nhiệt độ nóng chảy

Hau hết các dẫn xuất của 2-hydroxy-5-iodobenzohydrazide mà chúng tôi

đã tông hợp được đều là chất ran Việc xác định nhiệt độ nóng chảy được thực

hiện trên máy “May đo nhiệt độ nóng chảy ding mao quản FP62” tại phòng thi

nghiệm Hoá hữu cơ — Khoa Hoá - Trường Đại học Su Phạm Thành phố Hé Chi

Minh.

2 Phố hồng ngoại (IR)

Phé hỏng ngoại của các chất được đo ở phòng máy thuộc khoa Hoá

-trường Đại học Sư Phạm Thành phố Hồ Chi Minh bằng máy FTIR 8400S của

hang Shimadzu theo phương pháp ép viên với KBr.

3 Phổ cộng hưởng từ hat nhân (' H-NMR)

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 'H-NMR của một số chất được ghi trên máy

Bruker AC 500MHz sử dụng chất chuẩn nội là TMS trong dung môi DMSO và

dung môi MeOD được thực hiện tại Phòng phd cộng hưởng từ hạt nhân - Viện

Hóa học — Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Hà Nội.

Trang 34

TS Nguyễn Tién Công

Trang 35

I Tổng hợp methyl salicylate (A)

Phản ứng được xúc tác bởi acid Vai trò ca HỈ rất quan trọng vì H” sẽ hoạt hoá

nhóm carbonyl của acid làm tăng tốc độ phản ứng Khi có mặt H” thì điện tích đương của carbon carbonyl trong acid tăng lên, khả năng kết hợp với oxy của rượu dé dang hơn; thường dùng nhất là H;SO, đậm đặc, vì nó vừa cung cấp H”,

vừa hút nước sau phản ứng Nhưng lượng acid phải vừa phải, không dùng quá

Trang 36

nhiều vì nếu dư acid, H” sẽ kết hợp với cặp electron của rượu làm giảm thậm

chí làm mất tinh nucleophile

CH;OH + H + CH,OH,

Vi CH,OH, không có khả năng kết hợp với carbon trong nhóm carbonyl

nên hiệu suất giảm Nếu lượng acid vô cơ vừa phải thì proton chỉ kết hợp với oxy của nhóm carbonyl trong acid, vi lực kết hợp proton của nguyên tử oxy này

mạnh hơn trong rượu Kết quả làm cho phản ứng ester hoá diễn ra nhanh hơn do

tăng cường khả năng electrophile của carbon carbonyl.

* Các biện pháp làm tăng hiệu suắt phản ứng

+ Sử dụng dư methanol nhằm mục đích chuyên hết acid sang ester.

+ 'Tách nước ra khỏi hỗn hợp phản ứng để cân bằng chuyển dịch theo chiều tao ester bằng cách: lắp ống tách nước, dùng benzene dé lôi cuốn hơi nước và ding acid sulfuric đậm đặc làm tác nhân hút nước, đồng thời xúc tác

cho phản ứng.

+ Bun hỗn hợp phản ứng trong thời gian dai (thời gian tối thiếu khoảng

10 giờ).

* Sản phẩm được tạo thành :

salicylate trong tài liệu [3]

Dựa vào các tính chất vật lý như dạng tén tại, màu sắc, mùi, nhiệt độ sôi

cho phép chúng tôi kết luận đã tổng hợp thành công ester methyl salicylate

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Điểm Phúc 35

Trang 37

Phản ứng tổng hợp methyl 2-hydroxy-5-iodobenzoate là phản ứng thé

clectrophile vào nhân thơm (SgAr), trong đó iod đóng vai trò là tác nhân

electrophile.

Nếu dùng I, để iod hoá trực tiếp nhân benzene thì hiệu suất rất thấp, cân

bằng dé chuyển dịch về hỗn hợp đầu, do iod hoạt động kém Để cân bing

chuyển dịch sang phải, thường phải loại HI bằng phản img trung hoa hoặc bởi

chất oxy hoá (như HNO;, HIO,, ) hoặc tạo kết tủa Agl bởi AgClO, hay

Ag;SO//H;SO, [4]

Thực nghiệm cho thấy nếu điều chế methyl 2-hydroxy-5-iodobenzoate

bang phản ứng của ester methyl salicylate với iod trong môi trường trung tinh

hoặc kiểm (NH;) đẻ loại HI thì hiệu suất không cao Cho nên, người ta đã điều

chế methyl 2-hydroxy-5-iodobenzoate bằng phản ứng của

Trang 38

ester methyl! salicylate và iod với sự hiện diện của tác nhân oxy hoá (HCIO,,

HIO;, HBrO;, CaOCl;, KMnO¿, H;ạO;, NaCIO ) trong môi trường rượu — kiểm

(NaOH, KOH, ) Vi ester methyl salicylate tan được trong rượu và dé tan trong

natri hydroxit nên chọn môi trường phản ứng methanol — natri hydroxit

Trong quá trình điều chế nên cho từ từ NaC1O vào vì NaClO dé bị phân

hủy tạo thành oxy nguyên tử

NaACO + NaCl + O

Phản ứng được duy trì ở 0°C để vừa tránh sự phân hủy của NaClO và

vừa tránh sự tạo thành sản phẩm thế iod ở hai vị trí Tuy nhiên, trong quá trình

phan ứng khi cho NaCIO vào nếu thấy dung dich lâu mat mau thi ta có thể thêm

từng giọt NaOH 2N vào hoặc tăng nhiệt độ phản ứng lên trong khoảng từ 0-5°C

giúp phản ứng xảy ra nhanh hơn.

Trong phản ứng này, NaCIO đóng vai trò là chất oxy hóa, đồng thời cung

Trên phổ IR của sản phẩm (xem hình 1) ta thấy có các vân hắp thụ đặc trưng

cho các dao động của các liên kết có trong phân tử như:

# Vân phổ sắc nhọn có đỉnh hap thụ ở 1676.20 cm” đặc trưng cho dao độnghoá trị của liên kết C=O trong phân tử ester

Ÿ Vùng hap thụ từ 1207.48 - 1290.42cm'” đặc trưng cho đao động hóa trị củaliên kết C-O trong phân tử ester

Trang 39

Ñ Các vân hấp thụ ở 2854.74 - 2949.26cm’' đặc trưng cho đao động hoá trị

của liên kết C-H no.

Ñ Vân phế ở 1604.83 cm’ đặc trưng cho dao động hoá trị của liên kết C=C

thơm.

BG vùng gần 3080.42 cm” xuất hiện vân phổ có cường độ yếu, đặc trưng cho dao động hoá trị của liên kết C-H thom.

Ñ Vân phổ ở 526.58 cm" có cường độ yếu, đặc trưng cho dao động hoá trị

của liên kết C—I.

Ñ Dao động của liên kết O-H trong phân tử có thé nằm trong vùng từ

3000-3300 cm"

Như vậy, qua việc xác định tính chất của sản phẩm và phân tích phế IR

cho phép chúng tôi khẳng định đã tổng hợp thành công hợp chất methyl

2-hydroxy-5-iodobenzoate

Trang 40

Phan ứng xảy ra theo cơ chế cộng nucleophile Ay, tác nhân nucleophile

là hydrazine NHạ-NH; với đôi điện tử tự do của nguyên tử nitơ Phản ứng thuận

nghịch xảy ra qua hai giai đoạn:

Giai đoạn đầu là giai đoạn cộng tác nhân nucleophile NHz-NH; vào

nguyên tử carbon carbonyl, đây là giai đoạn quyết định tốc độ phản ứng.

Giai đoạn tiếp theo là giai đoạn tách nhóm OCH;

Phản ứng xảy ra thuận lợi trong môi trường kiểm yếu Vì trong môi

trường acid thì hydrazine sẽ bị proton hoá làm giảm tính nucleophile vả ester

Tiêu đề	Tổng Hợp Một Số Hợp Chất Chứa Dị Vòng 1,3,4-Oxadiazoline Từ Dẫn Xuất Của Acid 5-Iodosalicylic
Tác giả	Nguyễn Thị Diễm Phúc
Người hướng dẫn	TS. Đỗ Văn Hưởng, TS. Nguyễn Tiến Cụng
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Hóa Hữu Cơ
Thể loại	khóa luận tốt nghiệp
Năm xuất bản	2010
Thành phố	Thành Phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	85
Dung lượng	18,61 MB