Hợp chất 1-bromo-2-ethyl-hexane (15) được tổng hợp theo phản ứng sau:
Điều kiện tổng hợp 1-bromo-2-ethyl-hexane (15) được trình bày trong Bảng 4.2.
Bảng 4.2. Điều kiện tổng hợp 1-bromo-2-ethyl-hexane (15) từ 2-ethyl-1- hexanol (14)
Các yếu tố Giá trị
Tỉ lệ mol 2-ethyl-1-hexanol: HBr 1 : 4
Thời gian phản ứng 18 giờ
Nhiệt độ phản ứng 130ºC
Dung môi benzene/acetone (1:1) 24 mL
Tốc độ khuấy 700 vòng/ phút
LUẬN VĂN ĐẠI HỌC
TƯỞNG LÊ MỸ TÚ 23
Bản mỏng sắc ký của tác chất ban đầu 2-ethyl-1-hexanol và hỗn hợp sau phản ứng được trình bày ở Hình 4.5 (hệ giải ly PE:EA tỉ lệ 60:1).
Hình 4.2. Bản mỏng sắc ký của 2-ethyl-1-hexanol (14) và hỗn hợp sau phản ứng 1-bromo-2-ethyl-hexane (15) trong hệ dung môi PE:EA (60:1)
Từ đây có thể thấy, sau phản ứng có sự xuất hiện của hai vết mới, một vết có Rƒ = 0,25 và một vết có Rƒ = 0,8. Dựa vào độ phân cực của các hợp chất có thể dự đoán vết có Rƒ = 0,25 là sản phẩm 1-bromo-2-ethyl-hexane cần tổng hợp.
Tiến hành sắc ký cột silicagel sử dụng hệ giải ly PE thu được chất lỏng tinh khiết màu vàng. Tiến hành xác định cấu trúc hợp chất cô lập được bằng phương pháp phổ nghiệm 1H-NMR (500 MHz, CDCl3, δppm) (Phụ lục 1). Kết quả cho thấy:
Tín hiệu mũi đôi ở 3,99 ppm (d, 2H, J =5,5 Hz) của nhóm –CH2–Br. Tín hiệu mũi đa ở 2,24 – 2,27 ppm (m, 1H) của nhóm –CH–.
Các tín hiệu proton ở 1,64 – 1,20 ppm của nhóm –CH2–. Các tín hiệu proton ở 0,90 – 0,88 ppm của nhóm –CH3.
Từ dữ liệu phổ 1H-NMR cho thấy, vết có Rƒ = 0,25 là sản phẩm 1- bromo-2-ethyl-hexane. Cấu trúc của sản phẩm như sau:
Rƒ = 0,8
Rƒ = 0,25 Rƒ= 0,1
LUẬN VĂN ĐẠI HỌC
TƯỞNG LÊ MỸ TÚ 24
Về cơ chế phản ứng, phản ứng xảy ra theo cơ chế SN2 (Hình 4.3). Đầu tiên nguyên tử oxygen của nhóm hydroxyl của 2-ethyl-1-hexanol bị proton hóa tạo thành ion oxonium. Sau đó, anion Brˉ tác kích vào carbon mang nhóm OH2+ đồng thời một phân tử nước được tách ra. Phản ứng này là phản ứng thuận nghịch, trong đó sản phẩm có nước được tạo thành nên việc tách nước giúp nâng cao hiệu suất của phản ứng. Đó chính là lý do đề tài sử dụng bộ chưng cất tinh dầu nhẹ để thực hiện phản ứng tổng hợp 1-bromo-2-ethyl- hexane (Hình 4.4).
Hình 4.3. Cơ chế phản ứng tổng hợp 1-bromo-2-ethyl-hexane (15)
Hình 4.4. Tổng hợp 1-bromo-2-ethyl-hexane (15) bằng hệ thống chưng cất tinh dầu nhẹ, đun hoàn lưu đồng thới tách nước
LUẬN VĂN ĐẠI HỌC
TƯỞNG LÊ MỸ TÚ 25
Benzene giữ vai trò là dung môi hỗ trợ để Brˉ tấn công vào carbon mang nhóm –OH2+ của 2-ethyl-1-hexanol. Hợp chất 2-ethyl-1-hexanol có mạch carbon dài, có thêm nhóm thế ethyl ở vị trí số 2 nên khả năng phân cực kém, hầu như không tan trong dung môi phân cực nhưng nó tan trong hầu hết dung môi hữu cơ trong đó có benzene. Việc sử dụng hệ dung môi benzene/acetone giúp cho quá trình tách và lôi cuốn nước sinh ra từ phản ứng và từ dung dịch phản ứng một cách hiệu quả trong suốt quá trình hồi lưu.