NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP DƯỢC PHẨM PRAVADOLINE TRONG DUNG MÔI XANH LÀ CHẤT LỎNG ION

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP DƯỢC PHẨM PRAVADOLINE TRONG DUNG MÔI XANH LÀ CHẤT LỎNG ION Họ tên sinh viên: NGUUYỄN THANH KHA LÊ HÙNG SƠN Ngành: CƠNG NGHỆ HĨA HỌC Niên khóa: 2006-2010 Tháng 09/2010 NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP DƯỢC PHẨM PRAVADOLINE TRONG DUNG MÔI XANH LÀ CHẤT LỎNG ION Tác giả NGUYỄN THANH KHA LÊ HÙNG SƠN Khóa luận đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp Kỹ sư Ngành CƠNG NGHỆ HĨA HỌC Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS PHAN THANH SƠN NAM KS LÊ VŨ HÀ Tháng năm 2010 LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến người hướng dẫn tôi, PGS TS Phan Thanh Sơn Nam kĩ sư Lê Vũ Hà hướng dẫn tận tình thảo luận ý kiến đóng góp có giá trị Tơi xin gởi lời cảm ơn đến cán Bộ mơn hóa hữu trường Đại học Bách Khoa TP HCM tạo điều kiện cho thực đề tài dễ dàng Tôi xin gởi lời cảm ơn đến bạn lớp bạn trường Đại học Bách Khoa giúp đỡ bạn học tập đề tài Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình tơi, đặc biệt ba má với hi sinh to lớn với khuyến khích hỗ trợ liên tục tơi Đây chìa khóa để tơi mở cánh cửa thành cơng đời i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN I  MỤC LỤC II  DANH PHÁP CÁC TỪ VIẾT TẮT VII  DANH SÁCH CÁC HÌNH IX  DANH SÁCH CÁC BẢNG XII  DANH SÁCH CÁC ĐỒ THỊ XIV  TÓM TẮT LUẬN VĂN XV  LỜI MỞ ĐẦU 1  CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 2  1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CHẤT LỎNG ION 2  1.2 CẤU TẠO CỦA CHẤT LỎNG ION 3  1.3 TỔNG HỢP CHẤT LỎNG ION HỌ IMIDAZOLIUM 4  1.4 CÁC THƠNG SỐ HĨA LÝ CƠ BẢN CỦA CHẤT LỎNG ION 5  1.4.1 Nhiệt độ nóng chảy 5  1.4.2 Độ nhớt 7  1.4.3 Tỷ trọng 9  1.4.4 Độ tan .10  1.4.4.1 Hoà tan chất lỏng 10  1.4.4.2 Hồ tan chất khí 11  1.4.5 Sức căng bề mặt .11  1.4.6 Độ phân cực 12  1.4.7 Độ dẫn 12  1.5 ỨNG DỤNG 13  ii 1.5.1 Ứng dụng chất lỏng ion làm dung môi cho phản ứng tổng hợp hữu 14  1.5.1.1 Phản ứng hình thành liên kết carbon–carbon 14  1.5.1.2 Phản ứng hình thành carbon-dị tố 15  1.5.1.2.1 Phản ứng hình thành carbon-oxygen 15  1.5.1.2.2 Phản ứng hình thành carbon-nitrogen 16  1.5.1.2.3 Phản ứng hình thành carbon-sulfur 17  1.5.1.2.4 Phản ứng hình thành carbon-phosphor 17  1.5.1.2.5 Phản ứng hình thành carbon-fluorine 18  1.5.1.3 Phản ứng oxy hóa .18  1.5.1.4 Phản ứng Diels-Alder .20  1.5.1.5 Phản ứng ngưng tụ Aldol 21  1.5.1.6 Phản ứng Suzuki-Miyaura 22  1.5.1.7 Phản ứng Wittig: .23  1.5.1.8 Phản ứng Stille: .24  1.5.1.9 Phản ứng Friedel-Crafts: 24  1.5.1.10 Phản ứng Hydro hóa: 25  1.5.1.11 Phản ứng khử: 25  1.5.1.12 Phản ứng Flo hóa: 26  1.5.1.13 Phản ứng mở vòng: 27  1.5.1.14 Một số phản ứng khác: 28  1.5.2   Ứng dụng chất lỏng ion làm chất xúc tác cho phản ứng 31  1.6 DƯỢC PHẨM PRAVADOLINE 33  CHƯƠNG 2: TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH IL 37  2.1 THỰC NGHIỆM 37  2.1.1 Dụng cụ hố chất thí nghiệm .37  2.1.1.1 Dụng cụ: 37  2.1.1.2 Hoá chất chính: 38  2.1.1.3  Hóa chất phụ: 39  2.1.2 Nguyên tắc tổng hợp: .40  iii 2.1.3 Q trình thí nghiệm: .41  2.1.3.1 Tổng hợp IL gốc Br: 41  2.1.3.2  Tổng hợp IL gốc PF6: .44  2.1.4 Tính chất vật lý sản phẩm IL: 47  2.1.5 Phương pháp phân tích IL 48  2.1.5.1  Phương pháp phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân NMR 48  2.1.5.2  Phương pháp phân tích phổ khối lượng MS 49  2.2 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN: 50  2.2.1 Điều chế [BMIM]Br .50  2.2.2 Điều chế [BMIM][PF6] 51  2.2.3 Điều chế [HMIM]Br: .53  2.2.4 Điều chế [HMIM]PF6 .55  2.2.5 Điều chế [OMIM]Br .57  2.2.6 Điều chế [OMIM]PF6 .59  2.2.7 Hiệu suất tổng hợp IL: 61  2.2.7.1 Tổng hợp IL gốc Br: 61  2.2.7.2 Tổng hợp IL gốc Br: 63  CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT PHẢN ỨNG ALKYL HÓA GIỮA -METHLINDOLE VÀ - (N-MORPHOLINO) – - CHLOROETHANE TRONG DUNG MÔI XANH LÀ CHẤT LỎNG ION HỌ IMIDAZOLIUM .66  3.1 THỰC NGHIỆM: 66  3.1.1 Dụng cụ hóa chất thí nghiệm: 66  3.1.1.1 Dụng cụ thí nghiệm 66  3.1.1.2 Hóa chất chính: 67  3.1.1.3 Hóa chất phụ trợ: 68  3.1.2 Nguyên tắc quy trình: .69  3.1.3 Q trình thí nghiệm 69  3.1.3.1 Sơ đồ 69  3.1.3.2 Mô tả thí nghiệm .71  3.1.4 Tính chất vật lý sản phẩm 72  iv 3.1.5 Phương pháp phân tích 72  3.1.5.1 Xác định độ tinh khiết sản phẩm GC 72  3.1.5.2 Các phương pháp kiểm chứng sản phẩm 73  3.2 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 75  3.2.1 Quá trình phản ứng 75  3.2.2 Phân tích cấu trúc 76  3.2.2.1 Phổ NMR 76  3.2.2.2 Phổ MS .76  3.2.3 Kết hiệu suất 76  CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN KHẢO SÁT PHẢN ỨNG ACYL HÓA TỔNG HỢP PRAVADOLINE GIỮA - (-(N-MORPHOLINO)ETHYL) – ETHYLINDOLE VÀ - METHOXYBENZOYL CHLORIDE TRONG DUNG MÔI XANH LÀ CHẤT LỎNG ION HỌ IMIDAZOLIUM 79  4.1 THỰC NGHIỆM: 79  4.1.1 Dụng cụ hóa chất thí nghiệm: 79  4.1.1.1 Dụng cụ thí nghiệm: 79  4.1.1.2 Hóa chất chính: 80  4.1.1.3  Hóa chất phụ trợ: 81  4.1.1.4  Các loại chất lỏng ion: 82  Tính chất trình bày phần điều chế IL .82  4.1.2 Nguyên tắc trình 82  4.1.3 Quá trình thí nghiệm 82  4.1.3.1 Sơ đồ 82  4.1.3.2 Mơ tả thí nghiệm: .84  4.1.3.3 Yếu tố khảo sát: 84  4.1.4 Tính chất vật lý sản phẩm 85  4.1.5 Phương pháp phân tích 85  4.1.5.1 Xác định độ tinh khiết sản phẩm HPLC 85  4.1.5.2 Phương pháp phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân NMR 85  4.2 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 86  v 4.2.1 Xác định cấu trúc phương pháp phổ xác định độ tinh khiết sản phẩm .86  4.2.2 Khảo sát dung mơi trích ly .87  4.2.3 Khảo sát gốc cation IL .89  4.2.4 Khảo sát nhiệt độ 92  4.2.5 Khảo sát tỷ lệ tác chất .94  CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 98  5.1 ĐIỀU CHẾ IL .98  5.2 KHẢO SÁT PHẢN ỨNG TỔNG HỢP 1-(2-(NMORPHOLYNO)ETHYL)-2-METHYLINDOLE 99  5.3 KHẢO SÁT PHẢN ỨNG TỔNG HỢP PRAVADOLINE 100  vi DANH PHÁP CÁC TỪ VIẾT TẮT IL: Chất lỏng ion IM: Imidazolium [BMIM]Br: 1-Butyl-3-methylimidazolium bromide [HMIM]Br: 1-Hexyl-3-methylimidazolium bromide [OMIM]Br: 1-Octyl-3-methylimidazolium bromide [BMIM]PF6: 1-Butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate [HMIM]PF6: 1-Hexyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate [HMIM]PF6: 1-Octyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate [EMIM]: 1-Ethyl-3- methylimidazolium [EM2IM]: 1-Ethyl-2,3-dimethylimidazolium [BMPYRR]: 1-Butyl-1-methylpyrrolidinium [BMIM]BF4: 1-Butyl-3-methylimdazolium tetrafluoroborate [HMIM]BF4: 1-Hexyl-3-methylimdazolium tetrafluoroborate [C1MIM]: 1,3-Dimethylimidazolium [C2MIM]: 1-Ethyl-3-dimethylimidazolium [C3MIM]: 1-Propyl-3-methylimidazolium [C4MIM]: 1-Butyl-3-methylimidazolium [C6MIM]: 1-Hexyl-3-methylimidazolium [C8MIM]: 1-Octyl-3-methylimidazolium [C10MIM]: 1-Decyl-3-methylimidazolium [C2OHMIM]: 1-(2-Hydroxyethyl)-3-methylimidazolium vii [C3OHMIM]: 1-(2-Hydroxypropyl)-3-methylimidazolium [C5O2MIM]: 1-[2-(2-Methoxyethoxyl)-ethyl]-3-methylimidazolium [C4OMIM]: 1-Butoxymethyl-imidazolium [C3OMIM]: 1-(2-Methoxyethyl)-3-methylimidazolium [BDMIM]: 1-Butyl-2,3-dimethylimidazolium EtOAc : Ethyl acetate EtOH : Ethanol Et3N: Triethylamine Et2O: Diethyl ether Si(OMe)3: Bis(trimethoxysilyl) DMF: N,N-dimethylformamide DMSO: Dimethylsulfoxide TBAB: Tetrabutylammonium NTF2: Bis(trifluoromethanesulfonyl)amine TfO: Trifluoromethanesulfonate; triflate - CF3SO2NfO: Nonaflate – CF3(CF2)3SO2THF: Tetrahydrofuran Ph: Phenyl group Pd(PPh3)4: Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) acac: Acetylacetone dppp: 1,3-Bis(diphenylphosphino)propane NMR: Nuclear magnetic resonance MS: Mass spectrometry GC: Gas chromatography RT: Room temperature viii PHỤ LỤC C: Kết NMR (H1-NMR C13-NMR) [BMIM]Br 119 [BMIM]PF6 120 [HMIM]Br 121 [HMIM]PF6 122 [OMIM]Br 123 [OMIM]PF6 124 Sản phẩm 125 Sản phẩm 126 PHỤ LỤC D: Kết MS [BMIM]Br 127 [BMIM]PF6 128 [HMIM]Br 129 [HMIM]PF6 130 [OMIM]Br 131 [OMIM]PF6 132 PHỤ LỤC E: Kết HPLC-MS sản phẩm 133 ... cation anion hình thành nên chất lỏng ion [8] Nhờ tính chất hố lý thay đổi mà chất lỏng ion xem dung môi xanh giải pháp tổng hợp hữu đại Các chất lỏng ion sử dụng làm dung mơi có số tính chất. .. tan chất lỏng ion phụ thuộc vào chất cation anion tương ứng o Các chất lỏng ion phân cực thơng thường khơng tạo phức phối trí với hợp chất kim, enzyme với hợp chất hữu khác o Hầu hết chất lỏng ion. ..NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP DƯỢC PHẨM PRAVADOLINE TRONG DUNG MÔI XANH LÀ CHẤT LỎNG ION Tác giả NGUYỄN THANH KHA LÊ HÙNG SƠN Khóa luận đệ trình