Xúc tác chuyển pha là hợp chất ion thông thường như muối amonium có chứa các nhóm thế hydrocacbon đủ lớn để hòa tan trong dung môi hữu cơTetranbutylammonium bromide ( TBAB )Triethylbenzylammonium chloride ( TEBA )Methyltrioctylammonium chlorideCetyltrimthylammonium bromideTetranbutylphosphonium bromideTetraphenylphosphonium bromideCrow eter
NỘI DUNG Giới thiệu xúc tác chuyển pha Ưu điểm nhược điểm xúc tác chuyển pha Một số ứng dụng xúc tác chuyển pha Xúc tác chuyển pha phản ứng N-ankyl hóa Kết luận www.themegallery.com LOGO Giới thiệu xúc tác chuyển pha Khái niệm: Xúc tác chuyển pha hợp chất ion thơng thường muối amonium có chứa nhóm hydrocacbon đủ lớn để hịa tan dung môi hữu www.themegallery.com LOGO Giới thiệu xúc tác chuyển pha Các loại xúc tác chuyển pha: Tetra-n-butylammonium bromide ( TBAB ) Triethylbenzylammonium chloride ( TEBA ) Methyltrioctylammonium chloride Cetyltrimthylammonium bromide Tetra-n-butylphosphonium bromide Tetraphenylphosphonium bromide Crow eter www.themegallery.com LOGO Ưu điểm nhược điểm xúc tác chuyển pha Ưu điểm: Năng xuất cao Tăng tính chọn lọc Điều kiện phản ứng êm dịu Tồn nước tránh thất thoát Rẻ tiền độc hại Natrimetoxit Tương thích nhiều loại dung môi www.themegallery.com LOGO Ưu điểm nhược điểm xúc tác chuyển pha Nhược điểm: Khó tách sản phẩm khỏi chất xúc tác Phân hủy nhanh chóng nhiệt độ cao Độc tính số chất xúc tác, địi hỏi chất xúc tác đắt tiền Phục hồi xử lí chất thải www.themegallery.com LOGO Một số ứng dụng xúc tác chuyển pha Tổng hợp bezoyl cyanide từ benzol chloride Tổng hợp arylether hay thioether Phản ứng este hóa Phản ứng alkyl hóa: • Ankyl hóa cacbon gần kề nhóm CN • Ankyl hóa xeton • Ankyl hóa anđehit • N-ankyl hóa • S-ankyl hóa • O-ankyl hóa • Ankyl hóa mercaptan thiophenol www.themegallery.com LOGO Xúc tác chuyển pha phản ứng N-ankyl hóa Tính hiệu xúc tác: So sánh hiệu xúc tác: điều kiện phản ứng gần khơng đổi Người ta sử dụng hiệu suất phản ứng hay số tốc độ việc so sánh Các số tốc độ bậc phản ứng thiophenoxit với 1-bromoctan benzen/H2O www.themegallery.com LOGO Xúc tác chuyển pha phản ứng N-ankyl hóa www.themegallery.com LOGO Xúc tác chuyển pha phản ứng N-ankyl hóa Phản ứng N-ankyl hóa: N - ankyl hóa nguyên tử H amoniac amin nhóm ankyl Đây phương pháp quan trọng để tổng họp amin N-Ankyl hóa tiến hành hệ pha có chứa Na2CO3 hay KOH www.themegallery.com LOGO Xúc tác chuyển pha phản ứng N-ankyl hóa • Các muối amoni bậc hay bậc hình thành phải khuếch tán tới bề mặt pha để chuyển hóa thành amin Tốc độ phản ứng định độ nhân amin • Xúc tác tạo nên anion amiđua ưa mỡ theo cách: Vận chuyển ion hiđroxi để tách proton lớp hữu Tách phân tử bị đeproton hóa từ giới hạn pha www.themegallery.com LOGO Xúc tác chuyển pha phản ứng N-ankyl hóa Br RNH2 Br BrH2C Br BrH2C Br Br RN + Br Br A B Br H : 65-90% www.themegallery.com LOGO Xúc tác chuyển pha phản ứng N-ankyl hóa o Có cơng trình cơng bố việc ankyl hóa liên kết NH khơng hoạt động có mặt xúc tác hợp chất amoni bậc o Các amin thơm bị ankyl hóa 1,3-điclobuten-2 benzyl clorua/ KOH (hay NaOH) nước o Nếu dùng R4NCl hay TEBA hiệu suất tăng lên 2-3 lần o Sự ankyl hóa đóng vịng ankyl bậc (A) (R=CH3, (CH3)2CH, tert-C4H9) với hợp chất (B) thực thành công hỗn hợp dung môi CHCl3/C2H5OH/H2O với xúc tác (CH3)3(C6H5CH2)N+-OCH3 www.themegallery.com LOGO Xúc tác chuyển pha phản ứng N-ankyl hóa R2 NH C R1 O R3X/NaOH R2 N R3 C R1 O TEBA G www.themegallery.com LOGO Xúc tác chuyển pha phản ứng N-ankyl hóa O C NH (CH2)n RX/NaOH O C N-R TEBA (CH2)n www.themegallery.com LOGO Xúc tác chuyển pha phản ứng N-ankyl hóa Kali phtalimit rắn bị ankyl hóa toluen có mặt 10% mol Bu3C16H33PBr 100ºC benzyl clorua (20 phút); xyclohexyl hay neopentyl bromua (40 giờ), hiệu suất 85-100% www.themegallery.com LOGO Xúc tác chuyển pha phản ứng N-ankyl hóa Ankyl hóa xianamit lượng dư RX có mặt NaOH 50% muối oni cho sản phẩm hai lần ankyl hóa Các sản phẩm bị thủy phân cách dễ dàng cho amin bậc Người ta thấy việc hoạt hóa liên kết NH thực nhóm axit phosphoric Zwierzak chuyển hóa amin bậc thành amin bậc qua hợp chất trung gian đietyl phosphoramit Các hợp chất trung gian lại bị ankyl hóa bị phân hủy www.themegallery.com LOGO Xúc tác chuyển pha phản ứng N-ankyl hóa Các bước (1) (2) trình XTCP Bước 1: O (R1O)2PH + CX4 + R NH2 NaOH TEBA O (R1O)2P-NH-R3 www.themegallery.com + HCX3 LOGO Xúc tác chuyển pha phản ứng N-ankyl hóa Bước 2: O (R1O)2P-NH-R3 Toluen, NaOH NBu4HSO4 O R3 (R1O)2P-N-R3 www.themegallery.com LOGO Xúc tác chuyển pha phản ứng N-ankyl hóa Bước 3: O R3 (R1O)2P-N-R3 R3 HCl HN-R3 www.themegallery.com LOGO Xúc tác chuyển pha phản ứng N-ankyl hóa Đơi ankyl hóa nội phân tử thuận lợi phản ứng xảy không cần thêm xúc tác vào giới hạn pha Thật vậy, tạo thành aziriđin từ (R) (S) quan sát thấy cách khuấy đơn giản dung dịch benzen với NaOH 50% nước Phản ứng thú vị mặt điều chế phản ứng tách loại piriđin (phản ứng đồng thể) hay dung dịch KOH/etanol dẫn tới tạo thành liên kết đơi hay phá vỡ khơng mong muốn vịng aziriđin www.themegallery.com LOGO HN COOMe I N CH3 (R) HN COOMe N N CH3 COOMe N COOMe I www.themegallery.com LOGO Kết luận Xúc tác chuyển pha giải pháp hiệu đơn giản tổng hợp hữu cơ, nghiên cứu việc sử dụng XTCP hạn chế việc sử dụng dung môi hữu cơ, sử dụng chất phản ứng đơn giản khơng tốn (NaOH, KOH, K2CO3… thay NaH , KHMDS t-BuOK, …), sản phẩm có hiệu suất độ tinh khiết cao, quy trình đơn giản, có khả mở rộng quy mô lớn, tiêu thụ lượng chi phí thấp, giảm thiểu chất thải cơng nghiệp phản ứng thực môi trường dị thể hệ hai pha www.themegallery.com LOGO Thank You !!! www.themegallery.com LOGO ... bậc phản ứng thiophenoxit với 1-bromoctan benzen/H2O www.themegallery.com LOGO Xúc tác chuyển pha phản ứng N-ankyl hóa www.themegallery.com LOGO Xúc tác chuyển pha phản ứng N-ankyl hóa Phản ứng. .. www.themegallery.com LOGO Xúc tác chuyển pha phản ứng N-ankyl hóa Tính hiệu xúc tác: So sánh hiệu xúc tác: điều kiện phản ứng gần không đổi Người ta sử dụng hiệu suất phản ứng hay số tốc độ việc... với xúc tác (CH3)3(C6H5CH2)N+-OCH3 www.themegallery.com LOGO Xúc tác chuyển pha phản ứng N-ankyl hóa R2 NH C R1 O R3X/NaOH R2 N R3 C R1 O TEBA G www.themegallery.com LOGO Xúc tác chuyển pha phản