23 là nhờ sự cản trở không gian của nhóm trityl.
2.2.1.2. Các phương pháp định tính sản phẩm trong tổng hợp pha rắn
Trong quá trình tiến hành tổng hợp pha rắn, một vấn đề đặt ra là không thể tiến hành theo dõi phản ứng bằng sắc lý lớp mỏng (TLC) vì các chất gắn trên pha rắn không tan. Để đảm bảo độ tinh khiết của sản phẩm, sau mỗi bước phản ứng cần đảm bảo toàn bộ chất gắn trên pha rắn đã tham gia phản ứng hết. Khắc phục điều đó, các phương pháp định tính màu đã được phát triển và áp dụng rộng rãi trong thực hành tổng hợp pha rắn. Tùy thuộc vào nhóm chức được hình thành sau mỗi giai đoạn phản ứng, các nhà khoa học sử dụng các phương pháp định tính khác nhau nhằm phát hiện sự hình thành của sản phẩm:
Các dẫn chất của halogen
Sự có mặt hoặc loại bỏ của các dẫn chất halogen có thể được định tính bằng phương pháp sử dụng phản ứng định tính với chất mang mầu, sau đó soi dưới kính hiển vi []. Mặc dù phương pháp này rất hữu hiệu tuy nhiên cần một lượng lớn pha rắn resin khoảng 20mg (thông thường pha rắn sử dụng để tiến hành phản ứng là 60-100 mg). Sự có mặt hoặc sự loại bỏ nhóm halogen có thể làm thay đổi mầu sắc của các hạt resin pha rắn, bằng cách sử dụng các nhóm nucleophin mang mầu đặc chưng thay thế nhóm halogen, sau đó sử dụng kính hiển vi có thể phát hiện được sự thay đồi màu sắc này. Ví dụ sử dụng fuchsin định tính nhóm halogen hình...
Nhóm chức rượu
Sự có mặt của nhóm chức rượu trên pha rắn có thể được nhận biết bằng cách tạo tosylat, nhóm chức rượu được thay thế bằng phản ứng với PNBP (4-[(4-
nitrophenyl)methyl]-pyridine), sản phẩm tạo thành dạng muối pyridinium được kiềm hóa tạo ra hạt mang mầu xanh tím (dương tính). Nhóm chức amin và cacboxylic cho phản ứng âm tính với điều kiện này. Ngoài ra còn có các thuốc thử 2,4,6-trichloro[1,2,5]triazine và Dichlorodiphenylsilan hoặc 9-anthroylnitrile để phát hiện sự có mặt của nhóm chức rượu.
Sơ đồ 2.18 . Định tính nhóm rượu
Nhóm Thiol
Phát hiện sự có mặt của nhóm thiol bằng thuốc thử Ellman, dựa trên phản ứng của 5,5′-dithio-bis(2-nitrobenzoic acid) với nhóm thiol tạo ra một ion có màu vàng đặc trưng ở bước sóng 412 nm
Sơ đồ 2.18 . Định tính nhóm Thiol
Nhóm chức axit cacboxylic
Nhóm axit cacboxylic được phát hiện bằng phản ứng loại proton với triethyl amine trong DMF tạo ra muối làm cho hạt pha rắn (resin) có mầu đặc trưng có thể sử dụng kính hiển vi để phát hiện sự thay đổi mầu. Ngoài ra còn có thể sử dụng thuốc thử 9-anthroylnitril tương tự như trong phát hiện nhóm OH sơ đồ 2.19. Các thuốc thử có thể sử dụng được liệt kê trong bảng 2.3
Sơ đồ 2.19 . Định tính nhóm acid cacboxylic
Nhóm chức aldehyd và ceton
Phát hiện nhóm aldedyd hay ceton nhờ vào phản ứng chuyển hai nhóm này thành dạng dansyl hydrazon mang mầu đặc trưng, làm biến đổi mầu của hạt resin. Phản ứng này rất chọn lọc, cần sử dụng khoảng 3- 10 mg resin (1-1.3 mmol/g) mặc dù sự có mặt của nhóm chức này chiếm tỉ lệ thấp.Ngoài ra sắt (III) cũng có thể được sử dụng nhằm tạo phức mang mầu đặc trưng (gỉ mầu nâu). Ngoài ra còn một số thuốc thử khác như dung dịch p-anisaldehyd,4- amino-3-hydrazino-5-mercapto-1,2,4-triazole....
Nhóm Amin:
Amin bậc một
Thuốc thử đặc trưng của amin bậc một được sử dụng trong pha rắn là ninhydrin (thuốc thử Kaiser). Hạt resin được thêm vào dung dich ninhydrin và phenol, đốt nóng, sẽ chuyển sang dung dịch màu xanh (hạt có mầu xanh)
Với amin bậc một liên kết với vòng thơm, thuốc thử đặc hiệu là chloranil trong DMF. Dung dịch này sau khi thêm amin thơm sẽ chuyển từ màu vàng sáng sang nâu hoặc tím.
Sơ đồ 2.21 . Phản ứng định tính bằng chloranil
Amin Bậc hai
Amin bậc hai có thể được phát hiện bằng thuốc thử chloranil giống amin thơm bậc 1 cho kêt quả dương tính, và cho kêt quả âm tính khi sử dụng ninhydrin. Kết hợp hai thuốc thử này để xác định chính xác và phân biệt với amin bậc một.
Nhóm nitro phenyl
Nhóm nitro phenyl liên kết với resinc được phát hiện bằng phản ứng giải phóng nhóm p-nitrophenat trong môi trường kiểm tạo dung dịch có mầu, bước sóng đặc trưng tại 434 nm. sơ đồ 2.22.
Ngoài các phương pháp màu, có thể sử dụng phản ứng giải phóng chất trung gian từ pha rắn rồi tiến hành đo phổ khối, tuy nhiên phản ứng này thường kéo theo các phản ứng phụ (sản phẩm đóng vòng, tách loại...) nên phương pháp dùng thuốc thử luôn là lựa chọn tối ưu.
Các thuốc thử đặc trưng có thể được sử dụng trong định tính phản ứng tổng hợp pha rắn được liệt kê trong bảng 2.3
Bảng 2.3. Bảng tổng kết các phản ứng mầu và nhóm chức tương ứng. Âm tính
(-), dương tính (+)