Tổng hợp dẫn xuất 1,8 dioxodecahydroacridine dùng xúc tác rắn montmorillonite hoạt hóa acid trong điều kiện không dung môi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HCM  KHOA HÓA HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP TỔNG HỢP DẪN XUẤT 1,8DIOXODECAHYDROACRIDINE DÙNG XÚC TÁC RẮN MONTMORILLONITE HOẠT HÓA ACID TRONG ĐIỀU KIỆN KHÔNG DUNG MÔI SVTH: TRẦN VĂN HÙNG GVHD:ThS PHẠM ĐỨC DŨNG Tp Hồ Chí Minh, tháng - 2016 MỤC LỤC Mở đầu Chương1 Tổng quan 1.1 Phản ứng Hantzsch 1.1.1 Khái niệm 1.1.1.1 Phản ứng đa thành phần 1.1.1.2 Phản ứng Hantzsch 1.1.2 Cơ chế phản ứng 1.1.2.1 Cơ chế phản ứng 1.1.2.2 Một số phương pháp tổng hợp sử dụng 1.1.2.2.1 Sử dụng xúc tác ZnCl SiO 1.1.2.2.2 Sử dụng xúc tác SSA (silica-supported sulfuric acid) 1.1.2.2.3 Sử dụng xúc tác PPA-SiO (silica-supported polyphosphoric acid) 1.2 Ứng dụng số dẫn xuất 1,8-Dioxodecahydroacridine 1.3 Hóa học vi sóng 1.3.1 Lịch sử 1.3.2 Cơ chế hoạt động 1.3.3 Ứng dụng vi sóng vào tổng hợp hữu 1.4 Montmorillonite 1.4.1 Lịch sử – Khái niệm 1.4.2 Cơ cấu – Phân loại 1.4.3 Tính chất 10 1.4.3.1 Tính chất vật lý 10 1.4.3.2 Tính chất hóa học 10 1.4.3.2.1 Tính trao đổi ion 10 1.4.3.2.2 Khả xúc tác MMT 11 Chương Thực nghiệm 12 2.1 Hóa chất thiết bị 13 2.1.1 Hóa chất 13 2.1.2 Thiết bị 13 2.2 Điều chế xúc tác 13 2.3 Điều chế 1,8-Dioxodecahydroacridine 14 2.4 Quá trình tối ưu hóa 14 2.5 So sánh với xúc tác khác 15 2.6 Tổng hợp dẫn suất 15 2.7 Định danh sản phẩm 15 Chương Kết thảo luận 16 Mục đích phạm vi nghiên cứu 17 Quy trình tổng hợp 17 Tối ưu hóa nồng độ acid sulfuric hoạt hóa MMT 17 Tối ưu sản phẩm 18 Tối ưu hóa nhiệt độ 18 Tối ưu thời gian 18 Tối ưu tỉ lệ chất 19 Tối ưu xúc tác 19 So sánh với xúc tác khác 20 Tổng hợp dẫn xuất 21 Định danh sản phẩm 21 3,3,6,6-tetramethyl-9-phenyl-3,4,6,7,9,10-hexahydroacridine-1,8(2H,5H)dione (4A) 21 3.7.2 9-(4-nitrophenyl)-3,3,6,6-tetramethyl-3,4,6,7,9,10-hexahydroacridine1,8(2H,5H)-dione (4B) 23 3.7.3 9-(4-bromophenyl)-3,3,6,6-tetramethyl-3,4,6,7,9,10-hexahydroacridine1,8(2H,5H)-dione (4C) 25 3.7.4 9-(4-methylphenyl)-3,3,6,6-tetramethyl-3,4,6,7,9,10-hexahydroacridine1,8(2H,5H)-dione (4D) 27 Chương Kết luận Đề xuất 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO 34 PHỤ LỤC 36 3.1 3.2 3.3 3.4 3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.4.4 3.5 3.6 3.7 3.7.1 DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Kết sử dụng xúc tác ZnCl SiO Bảng 2: Kết sử dụng xúc tác SSA Bảng 3: Kết sử dụng xúc tác PPA-SiO Bảng 4: Kết tối ưu hóa nồng độ acid sulfuric hoạt hóa MMT 17 Bảng 5: Kết tối ưu hóa theo nhiệt độ 18 Bảng 6: Kết tối ưu hóa theo thời gian 19 Bảng 7: Kết tối ưu hóa theo tỉ lệ tác chất 19 Bảng 8: Kết tối ưu hóa theo khối lượng xúc tác 20 Bảng 9: So sánh loại xúc tác 20 Bảng 10: Kết tổng hợp dẫn xuất 21 Bảng 11: Quy kết mũi proton chất 4A phổ 1H-NMR 23 Bảng 12: Quy kết mũi proton chất 4B phổ 1H-NMR 25 Bảng 13: Quy kết mũi proton chất 4C phổ 1H-NMR 27 Bảng 14: Quy kết mũi proton chất 4D phổ 1H-NMR 29 Bảng 15: Quy kết phổ 1H-NMR số dẫn xuất 1,8-Dioxodecahydroacridine 30 DANH MỤC HÌNH Hình 1: Sơ đồ phản ứng Hantzsch Hình 2: Sơ đồ phản ứng Hantzsch sử dụng xúc tác ZnCl SiO Hình 3: Cơ chế phản ứng xúc tác ZnCl SiO Hình 4: Sơ đồ phản ứng Hantzsch sử dụng xúc tác SSA Hình 5: Sơ đồ phản ứng Hantzsch sử dụng xúc tác PPA-SiO Hình 6: Cơ chế hoạt động vi sóng Hình 7: Mô hình cấu không gian MMT Hình 8: Sơ đồ tổng hợp 1,8-Dioxodecahydroacridine dẫn xuất 17 Hình 9: Phổ 1H-NMR chất 4A 22 Hình 10: Phổ 1H-NMR chất 4B 24 Hình 11: Phổ 1H-NMR chất 4C 26 Hình 12: Phổ 1H-NMR chất 4D 28 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Phổ 1H-NMR giãn rộng hợp chất 4A 37 Phụ lục 2: Phổ 1H-NMR giãn rộng hợp chất 4A 38 Phụ lục 3: Phổ 1H-NMR giãn rộng hợp chất 4B 39 Phụ lục 4: Phổ 1H-NMR giãn rộng hợp chất 4B 40 Phụ lục 5: Phổ 1H-NMR giãn rộng hợp chất 4C 41 Phụ lục 6: Phổ 1H-NMR giãn rộng hợp chất 4C 42 Phụ lục 7: Phổ 1H-NMR giãn rộng hợp chất 4D 43 Phụ lục 8: Phổ 1H-NMR giãn rộng hợp chất 4D 44 Khóa Luận Tốt Nghiệp SVTH: Trần Văn Hùng Mở đầu Kể từ nhiều thảm kịch xảy công nghiệp hóa chất, giới quan tâm nhiều vào phát triển bền vững Năm 1998, Natas Warner đề xuất 12 nguyên tắc hóa học xanh thước đo “độ sạch” qui trình công nghệ hóa chất Một năm sau đó, tạp chí Hóa học Xanh (Green Chemistry) thức đời để xuất báo khoa học liên quan đến lĩnh vực Nổi bật lĩnh vực hóa học xanh kể đến việc áp dụng dung môi xanh (chất lỏng ion), kích hoạt xanh (vi sóng) hay phản ứng điều kiện không dung môi,… Hầu tất phản ứng hóa học hữu đòi hỏi phải có diện xúc tác Trong Hóa học Xanh, xúc tác “xanh” xúc tác an toàn thao tác, thân thiện với môi trường hoàn tất phản ứng có nguồn gốc từ tự nhiên Montmorillonite xúc tác xanh sử dụng thông dụng, thân thiện với môi trường, an toàn sử dụng tái sử dụng nhiều lần Trong nhiều phản ứng đóng vai trò acid rắn Trong báo cáo này, trình bày việc điều chế số xúc tác montmorillonite nghiên cứu việc sử dụng xúc tác vào việc tổng hợp 1,8-Dioxodecahydroacridine Khóa Luận Tốt Nghiệp SVTH: Trần Văn Hùng Chương1 Tổng quan Khóa Luận Tốt Nghiệp SVTH: Trần Văn Hùng Phản ứng Hantzsch 1.1 1.1.1 Khái niệm 1.1.1.1 Phản ứng đa thành phần Phản ứng đa thành phần (multi–component reaction, MCR) trình mà ba nhiều thành phần dễ dàng phản ứng với bình phản ứng để tạo sản phẩm cuối hiển thị đặc điểm tất nguyên liệu đầu vào [ ] Phản ứng đa thành phần có khả tạo thành phân tử phức tạp với đơn giản ngắn gọn Một lợi ích điển hình phản ứng dễ dàng thu sản phẩm tinh khiết, hầu hết tác chất ban đầu kết hợp tạo thành sản phẩm cuối 1.1.1.2 Phản ứng Hantzsch Năm 1881, nhà hóa học người Đức Arthur Rudolf Hantzsch báo cáo phản ứng ngưng tụ vòng cyclo xúc tác acid aldehyde, hai β-cetoester ammonium acetate (hoặc amine) Phản ứng Hantzsch phản ứng đa thành phần tạo pyridine hay dihydropyridine[2] Phản ứng Hantzsch tạo 1,8-Dioxodecahydroacridine từ benzaldehyde, 5,5dimethylcyclohexane-1,3-dione (dimedone), ammonium acetate R O CHO + R O + xúc tác NH4OAc to O N H Hình 1: Sơ đồ phản ứng Hantzsch 1.1.2 O Cơ chế phản ứng Khóa Luận Tốt Nghiệp SVTH: Trần Văn Hùng Cơ chế phản ứng 1.1.2.1 Cơ chế phản ứng sử dụng xúc tác ZnCl SiO [3] Ban đầu dimedone bị proton hóa xúc tác ZnCl SiO sau tác dụng với benzaldehyde tách nước tạo chất trung gian I Chất trung gian I tác dụng với dimedone bị proton hóa xúc tác tạo chất trung gian II Chất trung gian II tác dụng với ammonium acetate, tách nước tạo chất trung gian III Cuối trung gian III đóng vòng tách nước tạo sản phẩm 1,8-Dioxodecahydroacridine (hình 3) Một số phương pháp tổng hợp sử dụng 1.1.2.2 Sử dụng xúc tác ZnCl2.SiO2 1.1.2.2.1 R O CHO + R O + NH4OAc ZnCl2.SiO2 to Solvent free O O N H Hình 2: Sơ đồ phản ứng Hantzsch sử dụng xúc tác ZnCl SiO Thực phản ứng với xúc tác ZnCl SiO tỉ lệ mol tác chất 1:2:3=1:2:1[3] Kết sử dụng xúc tác ZnCl SiO trình bày bảng Bảng 1: Kết sử dụng xúc tác ZnCl SiO Nhiệt độ (oC) Lượng xúc tác (g) Thời gian (phút) Hiệu suất (%) 60 80 100 120 120 120 120 0,002 0,002 0,002 0,002 0,003 0,003 0,004 180 60 30 15 45 45 30 43 75 83 93 80 82 87 Khóa Luận Tốt Nghiệp SVTH: Trần Văn Hùng ZnCl2.SiO2 O O O Ar O H OH H H2O Ar O OH O ZnCl2.SiO2 OH O O Ar O O O O O O O OH OH ZnCl2.SiO2 ZnCl2.SiO2 I II O O O O H2O O NH2 O NH2 H ZnCl2.SiO2 O O O III O H H2O OH N H N H 1,8-dioxodecahydroacridine Hình 3: Cơ chế phản ứng xúc tác ZnCl SiO NH4OAc Khóa Luận Tốt Nghiệp SVTH: Trần Văn Hùng Kết quy kết phổ 1H-NMR tóm tắt bảng 15 Bảng 15: Quy kết phổ 1H-NMR số dẫn xuất 1,8-Dioxodecahydroacridine Hợp chất Proton 4A (δ) 4B (δ) 4C (δ) 4D (δ) H3a, H6a 0,84 (s, 6H) 0,99 (s, 6H) 1,97 (d, 2H, J=17 Hz) 2,15 (d, 2H, J=17 Hz) 2,31 (d, 2H, J=17 Hz) 2,43 (d, 2H, J=17 Hz) 4,80 (s, 1H) 6,99-7,14(m, 5H) 0,84 (s, 6H) 0,99 (s, 6H) 1,96 (d, 2H, J=17 Hz) 2,17 (d, 2H, J=17 Hz) 2,33 (d, 2H, J=17 Hz) 2,46 (d, 2H, J=17 Hz) 4,90 (s, 1H) 7,40 (d, 2H, J=8,5 Hz) 8,05 (d, 2H, J=9 Hz) - 0,86 (s, 6H) 1,01 (s, 6H) 1,98 (d, 2H, J=17 Hz) 2,17 (d, 2H, J=17Hz) 2,33 (d, 2H, J=17 Hz) 2,45 (d, 2H, J=17 Hz) 4,78 (s, 1H) 7,10 (d, 2H, J=8 Hz) 7,35 (d, 2H, J=8 Hz) - 0,86 (s, 6H) 1,00 (s, 6H) 1,97 (d, 2H, J=17 Hz) 2,16 (d, 2H, J=17Hz) 2,31 (d, 2H, J=17 Hz) 2,44 (d, 2H, J=17 Hz) 4,77 (s, 1H) 7,04 (d, 2H, J=8 Hz) 6,94 (d, 2H, J=8 Hz) 2,18 (s, 3H) H2, H4, H5, H7 H9 H9a-e H10 9,25 (s, 1H) H11 - 30 Khóa Luận Tốt Nghiệp SVTH: Trần Văn Hùng Chương Kết luận Đề xuất 31 Khóa Luận Tốt Nghiệp SVTH: Trần Văn Hùng  Kết luận Phương pháp tổng hợp 1,8-Dioxodecahydroacridine từ benzaldehyde, 5,5dimethylcyclohexane-1,3-dione (dimedone), ammonium acetate xúc tác LD40 phương pháp dễ thực với điều kiện tối ưu là: • Thời gian: 14 phút • Nhiệt độ: 110 oC • Khối lượng xúc tác: 0,15 g • Tỉ lệ tác chất 1:2:3=1:2:1,5 Dẫn xuất 1,8-Dioxodecahydroacridine tổng hợp được: • 3,3,6,6-tetramethyl-9-phenyl-3,4,6,7,9,10-hexahydroacridine-1,8(2H,5H)dione (4A) • 9-(4-nitrophenyl)-3,3,6,6-tetramethyl-3,4,6,7,9,10-hexahydroacridine1,8(2H,5H)-dione (4B) • 9-(4-bromophenyl)-3,3,6,6-tetramethyl-3,4,6,7,9,10-hexahydroacridine1,8(2H,5H)-dione (4C) • 9-(4-methylphenyl)-3,3,6,6-tetramethyl-3,4,6,7,9,10-hexahydroacridine1,8(2H,5H)-dione (4D) Những ưu điểm vượt trội phương pháp bao gồm: sử dụng lượng tác chất, xúc tác rẻ tiền, không độc hại, dễ xử lý Với ưu điểm xúc tác điều kiện phản ứng không dung môi mở hướng cho tổng hợp hữu cơ, góp phần vào công xây dựng mô hình “hóa học xanh” − thân thiện môi trường  Đề xuất Qua nghiên cứu có số đề nghị: Nghiên cứu khả sử dụng tái xúc tác LD40 32 Khóa Luận Tốt Nghiệp SVTH: Trần Văn Hùng Khảo sát phản ứng sử dụng hai β-cetoester dimedone etylacetoacetat Tiến hành thăm dò hoạt tính sinh học dẫn xuất tổng hợp 33 Khóa Luận Tốt Nghiệp SVTH: Trần Văn Hùng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] A Dömling, I Ugi, Multicomponent reactions with isocyanides, Angew Chem Int Ed., 39, 3170-3172, (2000) [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] Martin N, Quinteiro M, Seoane C, Soto J L, Mora A, Suarez M, Ochoa E, Morales A, Synthesis and conformational study of acridine derivatives related to 1,4dihydropyridines, Journal of Heterocyclic Chemistry, 32, 235-238, (1995) Tayebeh Sanaeishoar, Mitra Saremi, A One-Pot Synthesis of 1,8dioxodecahydroacridine Using Zinc Chloride Silica gel-supported Catalyst under Solvent-Free Conditions, International Journal of Heterocyclic Chemistry, 2(1), 3944, (2012) S Sheik Mansoor, K Aswin, K Logaiya, S.P.N Sudhan, Aqua-mediated synthesis of acridinediones with reusable silica-supported sulfuric acid as an efficient catalyst, Journal of Taibah University for Science, 8, 265-275, (2014) Farid Moeinpour, Amir Khojastehnezhad, An Efficient One-Pot Synthesis of 1,8Dioxodecahydroacridines UsingSilica-Supported Polyphosphoric Acid (PPA-SiO ) under Solvent-Free Conditions, E-Journal of Chemistry, 9(2), 504-509, (2012) Saeed Balalaie, Fatemeh Chadegani, Fatemeh Darviche, Hamid Reza Bijanzadeh, One-pot Synthesis of 1,8-Dioxo-decahydroacridine Derivatives in Aqueous Media, Chinese Journal of Chemistry, 27, 1953-1956, (2009) James Clark, Duncan Macquarrie, Handbook of Green Chemistry & Technology, Blackwell: Oxford, (2002) Loupy André, Microwaves in Organic Synthesis, Wiley-VCH: Weinheim, (2006) Christopher Strauss, Robert Trainor, Developments in microwave-assisted organic chemistry, Aust J Chem., 48, 1665-1692, (1995) Nils Elander, John Jones, Shui-Yu Lu, Sharon Stone-Elanderc, Microwave-enhanced radiochemistry, Chem Soc Rev., 29, 239-249, (2000) Pelle Lidström, Jason Tierney, Bernard Wathey, Jacob Westman, Microwave assisted organic synthesis: a review, Tetrahedron, 57, 9225-9283, (2001) David Adam, Microwave chemistry: out of the kitchen, Nature, 421, 571-572, (2003) Ola Karnland, Martin Birgersson, Montmorillonite stability with special respect to KBS-3 conditions, Clay Technology, 7-10, (2006) H.H Murray, Applied Clay Mineralogy Occurrences, Processing and Application of Kaolins, Bentonites, Palygorskite–Sepiolite, and Common Clays, Elsevier’s Science & Technology, Oxford, 12-27, (2007) Navjeet Kaur, Dharma Kishore, Montmorillonite: an efficient, heterogeneous and 34 Khóa Luận Tốt Nghiệp SVTH: Trần Văn Hùng green catalyst for organic synthesis, Journal of Chemical and Pharmaceutical Research, 4, 991-993, (2012) 35 Khóa Luận Tốt Nghiệp SVTH: Trần Văn Hùng PHỤ LỤC 36 10000 1.953 1.985 2.135 2.292 2.412 2.446 DXbenzal-DMSO HDX-DMSO-1H 2.167 SVTH: Trần Văn Hùng 2.327 Khóa Luận Tốt Nghiệp 9000 8000 7000 5000 4000 3000 2000 1000 2.80 2.75 2.70 2.65 2.60 2.55 2.50 2.45 2.40 2.35 2.30 2.25 2.20 2.15 f1 (ppm) 1.99 2.01 2.02 1.97 2.10 2.05 2.00 1.95 1.90 Phụ lục 1: Phổ 1H-NMR giãn rộng hợp chất 4A 37 1.85 1.80 1.75 1.70 1.65 1.60 Intensity 6000 Khóa Luận Tốt Nghiệp SVTH: Trần Văn Hùng 10000 7.015 7.008 7.001 7.137 7.129 7.127 DXbenzal-DMSO HDX-DMSO-1H 9000 8000 7000 5000 4000 3000 2000 1000 5.04 7.28 7.26 7.24 7.22 7.20 7.18 7.16 7.14 7.12 7.10 7.06 7.08 f1 (ppm) 7.04 7.02 7.00 6.98 6.96 Phụ lục 2: Phổ 1H-NMR giãn rộng hợp chất 4A 38 6.94 6.92 6.90 6.88 6.86 Intensity 6000 1.953 1.985 2.153 2.186 2.320 2.478 DX4NO2-DMSO DX4NO2-DMSO-1H 2.354 SVTH: Trần Văn Hùng 2.443 Khóa Luận Tốt Nghiệp 3600 3400 3200 3000 2800 2600 2400 2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 2.70 2.65 2.60 2.55 2.50 2.45 2.40 2.35 2.30 2.25 2.20 f1 (ppm) 2.15 2.10 2.05 2.00 Phụ lục 3: Phổ 1H-NMR giãn rộng hợp chất 4B 39 -200 2.06 2.04 2.04 2.26 1.95 1.90 1.85 1.80 1.75 7.412 1800 7.395 8.061 DX4NO2-DMSO DX4NO2-DMSO-1H SVTH: Trần Văn Hùng 8.043 Khóa Luận Tốt Nghiệp 1700 1600 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 8.25 8.20 8.15 8.10 8.05 -100 2.10 2.04 8.00 7.95 7.90 7.85 7.80 7.75 7.70 f1 (ppm) 7.65 7.60 7.55 7.50 7.45 Phụ lục 4: Phổ 1H-NMR giãn rộng hợp chất 4B 40 7.40 7.35 7.30 7.25 7.20 Khóa Luận Tốt Nghiệp 1.970 2.002 2.155 2.187 2.308 2.342 2.430 2.465 DX4Br-DMSO DX4Br-DMSO-1H SVTH: Trần Văn Hùng 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 2.60 2.55 2.50 2.45 2.40 2.35 2.30 2.25 2.11 2.09 2.09 2.10 2.20 2.15 f1 (ppm) 2.10 2.05 2.00 1.95 Phụ lục 5: Phổ 1H-NMR giãn rộng hợp chất 4C 41 1.90 1.85 1.80 1.75 SVTH: Trần Văn Hùng 7.111 4000 7.095 7.356 DX4Br-DMSO DX4Br-DMSO-1H 7.340 Khóa Luận Tốt Nghiệp 3800 3600 3400 3200 3000 2800 2600 2400 2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 7.65 7.60 7.55 7.50 7.45 7.40 7.35 -200 2.11 2.07 7.30 7.25 7.20 f1 (ppm) 7.15 7.10 7.05 7.00 Phụ lục 6: Phổ 1H-NMR giãn rộng hợp chất 4C 42 6.95 6.90 6.85 6.80 6.75 SVTH: Trần Văn Hùng 1.988 2.142 2.177 2.295 2.329 2.420 2.454 DX4Me-DMSO DX4Me-DMSO-1H 1.956 Khóa Luận Tốt Nghiệp 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 2.70 2.65 2.60 2.55 2.50 2.45 5.15 2.11 2.07 2.75 2.40 2.35 2.30 2.09 2.25 2.20 f1 (ppm) 2.15 2.10 2.05 2.00 1.95 Phụ lục 7: Phổ 1H-NMR giãn rộng hợp chất 4D 43 1.90 1.85 1.80 1.75 1.70 SVTH: Trần Văn Hùng 6.951 7.027 7.043 DX4Me-DMSO DX4Me-DMSO-1H 6.935 Khóa Luận Tốt Nghiệp 3200 3000 2800 2600 2400 2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 7.20 7.18 7.16 7.14 7.12 7.10 7.08 7.06 7.04 -200 2.10 2.15 7.02 7.00 6.98 6.96 6.94 f1 (ppm) 6.92 6.90 6.88 6.86 6.84 Phụ lục 8: Phổ 1H-NMR giãn rộng hợp chất 4D 44 6.82 6.80 6.78 6.76 6.74 6.72 [...]... lượng xúc tác 0,02 g trong điều kiện có và không có dung môi[ 5] Kết quả sử dụng xúc tác PPA-SiO 2 được trình bày trong bảng 3 6 Khóa Luận Tốt Nghiệp SVTH: Trần Văn Hùng Bảng 3: Kết quả sử dụng xúc tác PPA-SiO 2 1.2 Dung môi Nhiệt độ (oC) Thời gian (phút) Hiệu suất (%) EtOH CH 3 CN H2O Không Không Không Không 78 81 100 70 80 100 120 300 300 300 110 10 10 10 82 85 72 62 75 92 93 Ứng dụng của một số dẫn xuất. .. phản ứng, tỉ lệ giữa các tác chất và khối lượng xúc tác 3.2 Quy trình tổng hợp R O CHO + R 2 O + xúc tác NH4OAc to O 1 O N 2 4 3 Hình 8: Sơ đồ tổng hợp 1,8- Dioxodecahydroacridine và dẫn xuất 3.3 Tối ưu hóa nồng độ acid sulfuric hoạt hóa MMT Cố định thời gian phản ứng thời gian 10 phút, khối lượng xúc tác 0,1 g, nhiệt độ 100 oC, công suất 50 W, thay đổi loại xúc tác lần lượt dùng LD10, LD20, LD30, LD40,... tính hiệu suất 2.4 Quá trình tối ưu hóa • So sánh xúc tác • Tối ưu hóa nhiệt độ • Tối ưu hóa thời gian • Tối ưu hóa tỷ lệ chất tham gia phản ứng • Tối ưu hóa khối lượng xúc tác • Thử nghiệm tái sử dụng xúc tác 14 Khóa Luận Tốt Nghiệp SVTH: Trần Văn Hùng So sánh với xúc tác khác 2.5 Thực hiện phản ứng ở điều kiện tối ưu thu được, thay đổi xúc tác tối ưu bằng các xúc tác Cu2+-Mont, Pb2+-Mont, Ni2+-Mont,... Tối ưu xúc tác Cố định nhiệt độ phản ứng, thời gian, tỷ lệ chất tham gia phản ứng ở điều kiện tối ưu, công suất 50 W, thay đổi khối lượng xúc tác Kết quả được trình bày trong bảng 8 Kết quả bảng 8 cho thấy khi lượng xúc tác quá ít thì không đủ để xúc tác cho phản ứng nên hiệu suất thu được cũng không cao Mặt khác xúc tác ở thể rắn nên khi tăng lượng xúc tác tỉ lệ pha lỏng giảm, diện tích tiếp xúc giữa... (monomode) đều được khảo sát trong nhiều phản ứng trong điều kiện không dung môi Chẳng hạn như phản ứng: acyl hóa và alkyl hóa Friedel-Crafts, súc hợp, cộng đóng vòng, bảo vệ và tháo nhóm bảo vệ, ester và transester hóa, tổng hợp dị hoàn, oxide hóa, hoàn nguyên, chuyển vị, phản ứng với tác chất hữu cơ kim loại,…[9,10,11,12] 1.4 Montmorillonite 1.4.1 Lịch sử – Khái niệm Montmorillonite (MMT) là một... H+ bằng những cation kim loại cho hiệu suất thấp hơn xúc tác LD40 20 Khóa Luận Tốt Nghiệp 3.6 SVTH: Trần Văn Hùng Tổng hợp dẫn xuất Thực hiện phản ứng áp dụng điều kiện đã tối ưu hóa thay benzaldehyde bằng các dẫn xuất p-nitrobenzaldehyde, p-bromobenzaldehyde, p-methylbenzaldehyde Kết quả được trình bày trong bảng 10 Bảng 10: Kết quả tổng hợp dẫn xuất Mẫu R 4A 4B 4C 4D H 4-NO 2 4-Br 4-Me Hiệu suất (%)... cứu Xúc tác MMT còn có đặc tính ưu việt là giá thành rẻ, dễ sử dụng, dễ xử lý và thu hồi Mục đích của đề tài là nghiên cứu phương pháp tổng hợp 1, 8Dioxodecahydroacridine bằng phản ứng đa thành phần Hantzsch với xúc tác MMT được hoạt hóa acid Sau đó, dựa trên phương thức tốt nhất để tiến hành tối ưu hóa phản ứng bằng cách khảo sát những yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất bao gồm: nồng độ acid hoạt hóa MMT,...Khóa Luận Tốt Nghiệp SVTH: Trần Văn Hùng Sử dụng xúc tác SSA (silica-supported sulfuric acid) 1.1.2.2.2 R O CHO + R O O SSA 0.8 mol% 2 + NH4OAc Water O N H 70 oC 2 1 4 3 Hình 4: Sơ đồ phản ứng Hantzsch sử dụng xúc tác SSA Thực hiện phản ứng với xúc tác SSA, tỉ lệ mol các tác chất 1:2:3=1:2:1,5 ở nhiệt độ 70 C trong dung môi nước[4] o Kết quả sử dụng xúc tác SSA được trình bày trong bảng 2... IKARET • Máy tổng hợp vi sóng CEM • Máy hút chân không • Máy đo nhiệt độ nóng chảy Buchi • Máy đo NMR 2.2 Điều chế xúc tác  Hoạt hóa acid montmorillonite Lâm Đồng Cân 10 g montmorillonite Lâm Đồng, khuấy với 200 ml dung dịch acid H 2 SO 4 có các nồng độ 10 %, 20%, 30%, 40% và 50 % trong 4 giờ tại nhiệt độ 70 oC Sản phẩm được lọc, rửa trên phễu Büchner tới khi hết ion SO 4 2- (thử bằng dung dịch BaCl... với xúc tác khác Thực hiện phản ứng ở điều kiện tối ưu thu được, thay đổi xúc tác tối ưu bằng các xúc tác Cu2+-Mont, Pb2+-Mont, Ni2+-Mont, Al3+-Mont, Cr3+-Mont, Fe3+-Mont, Cd2+Mont Kết quả được trình bày trong bảng 9 Bảng 9: So sánh các loại xúc tác Xúc tác Hiệu suất (%) LD40 Cu2+-Mont Pb2+-Mont Ni2+-Mont Cd2+-Mont Al3+-Mont Cr3+-Mont Fe3+-Mont 79 60 50 52 41 61 47 47 Kết quả bảng 9 cho thấy xúc tác