Tổng hợp p-acetamidophenyl monocloroacetat và khảo sát với xúc tác, dung môi khác nhau.
- Phương trình phản ứng.
Sơ đồ 3.2. Tổng hợp p-acetamidophenyl monocloroacetat
- Tiến hành:
Hòa tan 6,0g paracetamol (0,04mol) trong 10ml THF, thêm 4,8ml pyridin (0,06 mol), khuấy cho hỗn hợp tan hoàn toàn. Sau đó nhỏ tử từ 20ml acetic
monocloroacetic anhydrid đã điều chế ở trên vào dung dịch, đồng thời làm lạnh ở 0-5oC, kết hợp khuấy trong 4-5h. Hỗn hợp khi phản ứng xong được cất ở 80oC để loại bớt THF, sau đó rót từ từ hỗn hợp vào nước. Lọc tủa tạo thành, rửa tủa bằng ethanol 96%. Sấy ở 40-50oC.
Kết quả:
- Thu được 5,0g PAPC.
- Cảm quan: Màu trắng, tủa bông, xốp. - tonc: 183-185oC.
- Hiệu suất: 55,3%.
- Rf = 0,56 (Hệ dung môi khai triển diclomethan: methanol= 20: 1).
Hình 3.1. Sắc ký lớp mỏng paracetamol (trái) và PAPC (phải) Nhận xét:
- PAPC thu được sạch, vết nhỏ gọn không xuất hiện vết của paracetamol, chứng tỏ phản ứng xảy ra hoàn toàn.
* Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ số mol giữa paracetamol và monocloroacetic.
Bảng 3.1: Khảo sát tỷ lệ mol giữa paracetamol: acid monocloroacetic đến hiệu
suất
Tỷ lệ mol
paracetamol: monocloroacetic Nhiệt độ Hiệu suất
1:2 0-5oC 40,20%
1:2,5 0-5oC 55,34%
1:3 0-5oC 55,06%
1:3,5 0-5oC 54,87%
Hình 3.2. Biểu đồ khảo sát tỷ lệ mol pracetamol/acid monocloroacetic Nhận xét:
Dựa vào biểu đồ ta nhận thấy khi tăng tỷ lệ mol paracetamol/acid monocloroacetic lên 1/2,5 thì hiệu suất tăng lên rõ rệt nhưng khi tăng lên 1/3 và 1/3,5 thì hiệu suất không tăng nữa thậm chí còn giảm. Vì vậy lệ mol paracetamol: acid monocloroacetic =1: 2,5 cho hiệu suất thu được cao nhất.
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 1/2 1/2,5 1/3 1/3,5 Hiệ u suấ t Tỷ lệ mol
* Tiến hành khảo sát tổng hợp PAPC với xúc tác là K2CO3 và dung môi aceton
- Phương trình phản ứng.
Sơ đồ 3.3. Quy trình tổng hợp PAPC trong K2CO3/aceton
- Tiến hành:
Hòa tan hoàn toàn 6,0g paracetamol (0,04mol) trong 60ml aceton sau đó thêm 18g K2CO3, cho từ từ 20ml acetic monocloroacetic anhydrid đã điều chế ở trên vào hỗn hợp, làm lạnh ở 0-5oC, khuấy trong 4-5h. Kết thúc phản ứng, chấm sắc ký không còn vết paracetamol, sau đó cho hỗn hợp vào nước khuấy đều đến khi K2CO3 tan hết, lọc rửa tủa và tinh chế bằng ethanol 96%.
Kết quả:
- Thu được 3,18g PAPC thô. Kết tinh lại trong ethanol 96%. - tonc= 183-185oC.
- Hiệu suất: 35,2%. - Rf = 0,56.
Nhận xét: Với xúc tác K2CO3/aceton quy trình phản ứng dễ dàng hơn nhưng thu được hiệu suất thấp, tạo nhiều tạp ester của acid acetic.
*Tiến hành khảo sát tổng hợp PAPC với xúc tác dung dịch NaOH 10%
- Phương trình phản ứng.
Sơ đồ 3.4. Quy trình tổng hợp PAPC trong NaOH 10%
Hòa tan 6,0g paracetamol (0,04mol) bằng dung dịch 16ml NaOH 10%, làm lạnh 5-10oC, sau đó nhỏ từ từ 20ml acetic monocloroacetic anhydrid đã điều chế ở trên vào hỗn hợp, khuấy đều luôn duy trì điều kiện lạnh. Dùng dung dịch NaOH 10% để điều chỉnh pH từ 7-8, khuấy liên tục trong 4-5h. Lọc, rửa tủa bằng nước lạnh đến pH trung tính, sấy khô, tinh chế bằng ethanol 96%.
Kết quả:
- Thu được 2,11g PAPC thô,
- tonc= 183-185oC.
- Hiệu suất: 23,3%.
- Rf = 0,56.
Nhận xét:
Phản ứng thu được với hiệu suất thấp có thể do:
- Paracetamol đã thủy phân một phần tạo ra 4-aminophenol.
- Môi trường kiềm làm anhydrid đã bị thủy phân nhanh chóng gây tốn tác nhân và phản ứng không hoàn toàn.
Quy trình tổng hợp PAPC được sơ đồ hóa như sau:
Sơ đồ 3.5. Quy trình tổng hợp PAPC
Tinh chế Ethanol 96%
PAPC
Rửa tủa Ethanol 96%
Nước rửa Hồi lưu 138-140oC 3-4h Khuấy 4-5h Rót từ từ vào nước Lọc Nước cái Anhydrid acetic Acid monocloroacetat Hòa tan Làm lạnh 0-5oC Cất loại acid acetic Acyl hóa Pyridin THF Paracetamol