PHUONG PHAP SAC KY - SAC KY BAN MONG
H.1. Cé sở lý thuyết của các quá trình tổng hợp
II.2.1. Tổng hợp 5-fomyl-8-hiđroxiquinolin
I.2.1.1. Hóa chất
8-Hidroxiquinolin: 50 g Dung dich HCI 18%: 8 ml KOH tấn: 100g Clorofom: 175 ml
11.2.1.2. Tiến hành phản ứng
Cho vào bình cầu 3 cổ 1000 ml 50 g 8-hidroxiquinolin (tinh thể không màu), cho
thêm vào 200 ml rượu C;H;OH 99°5 để hòa tan 8-hiđroxiquinolin lúc này dung dịch
có màu vàng chanh và tỏa nhiệt mạnh. Hòa tan 100 g KOH trong 125 ml H;O rồi
cho từ từ vào bình phản ứng, lúc này màu dung dịch sậm dẫn. Sau khi cho dung dịch KOH xong. tiến hành lắp máy khuấy vào cổ giữa của bình cẩu, hai cổ còn lại một
cổ lấp phéu nhỏ giọt chứa 100 ml clorofom và cổ cuối cùng lắp hệ thống ống sinh hàn (2 ống sinh hàn thẳng). Mở ống sinh hàn, mở máy khuấy để hòa tan hoàn toàn
các chất và đun cách thủy bình phản ứng đến 110°C trong khoảng | giờ nhầm tạo hệ đồng thể và xúc tiến quá trình tạo anion 8-hiđroxiquinolat. Sau | giờ thì ngừng đun cách thủy, đợi cho nhiệt độ của hỗn hợp phản ứng giảm xuống khoảng 45°C thì bắt đầu cho từng giọt clorofom từ phễu nhỏ giọt vào bình phản ứng, phải điều chỉnh tốc
độ nhỏ giọt sao cho thời gian cho hết 100 ml clorofom khoảng 2,5 giờ (nhiệt đô phản ứng vẫn duy trì ở khoảng 45°C). Phản ứng bắt đầu ngay khi cho vào bình phản ứng vài giọt clorofom, với sự xuất hiện màu đỏ lựu không bén nhanh chóng mất đi và
Sink oién thực kiện: Uguyen Udn Fan Trang 46
Luda odn tốt nghiện Gido siên hướng dẫn: hấu £2 Uda Dang
biến thành màu nâu. Sau khi cho hết clorofom, tiếp tục khuấy và đun cách thủy để
đưa nhiệt độ hỗn hợp phản ứng lên khoảng 80°C sau đó duy trì nhiệt độ này trong khoảng 12 gid. Chú ý sau giờ thứ 6 mỗi giờ cần cho thêm 5 mi clorofom và 5 ml rượu etylic 99°5 để bù lại lượng đã bị bay hơi. Nếu không cho thêm rượu và clorofom thì hỗn hợp phản ứng có thé bị đóng rấn và không đủ tác nhân
điclorocacben. Đến giờ thứ 10 phản ứng coi như kết thúc, ta ngừng cho thêm hỗn
hợp clorofom và rượu nhưng vẫn duy trì nhiệt độ ở 80°C và khuấy thêm 2 giờ nữa
để đảm bảo phản ứng kết thúc hoàn toàn. Sau đó ngừng khuấy và ngừng đun cách thủy cho nhiệt độ hỗn hợp phan ứng giảm xuống gần bằng nhiệt độ phòng, lắp ống
sinh hàn xuôi và đun cách thủy bình phản ứng để cất bỏ clorofom dư và rượu ra khỏi bình phản ứng lúc này ta thu được một khối rắn sệt màu đen, sản phẩm phản ứng
lúc này ở dạng muối kali.
Để thu được anđehit ở dang tự do, hòa tan chất rấn màu đen ở trên vào khoảng 1500 ml nước cất sau đó lọc áp suất thấp loại bỏ phắn không tan thu lấy phần dung dịch lọc. Axit hóa dung dịch thu được bằng dung dịch HCI 18% (khoảng 8 ml) trong dung dịch lúc này xuất hiện kết tủa màu đỏ cam, không nên cho dư axit vì anđehit tự đo sinh ra sẽ tác dụng với axit đư tạo muối tan trong nước. Sau khi axit hóa xong thì để khoảng | đêm để cho quá trình tách andehit tự đo được hoàn toàn, rồi tiến hành lọc áp suất thấp thu lấy chất rắn màu đỏ sậm trên phéu lọc.
Sấy khô sản phẩm mau đỏ sậm ở t° = 60°C trong khoảng 15 phút, sau đó cho vào bình hút ẩm cho đến khi sản phẩm nguội hoàn toàn thì gói vào giấy lọc đem
soxhlet bing dung môi benzen (khoảng 250 ml) cho đến khi benzen di lên máy
soxhlet và trở lại bình phan ứng không có màu. Trong quá trình soxhlet phải tiến
hành bằng đun cách thủy (để tránh cacbon hóa sản phẩm). Dé thu lấy sản phẩm đã
hòa tan trong benzen thì tiến hành cất đuổi để thu hổi benzen bằng ống sinh hàn (vẫn đun cách thủy), sẽ thu được một chất rin màu cam đậm. Để tinh chế sin phẩm này thì tiến hành kết tinh lại bằng hỗn hợp dung môi rượu-nước (t lệ Vea: Vạus; = 4:1), sau khi kết tinh 3 lần sẽ thu được tinh thể 5-fomyl-8-hiđroxiquinolin màu vàng
nhạt.
Khối lượng sản phẩm thu được: 5,2 g.
Hiệu suất phản ứng:
~173 =§,2
H 50 100% = 8,7%
145
Đo nhiệt độ nóng chảy của 5-fomyl-8-hiđroxiquinolin bằng ống THIELE với chất truyền nhiệt là glyxerin:
tô. =172,5-173°C (theo [3] là 173°C).
Sink oién thực kiện: Aguyén (Dán Fan Trang 47
(1): Máy khuấy
(2): Clorofom
(3): Glyxerin
(4): Hỗn hợp phản ứng:
Clorofom
KOH, C,H,OH
8-Hidroxiquinolin
(5): Bếp điện (6): Dia khuấy
(7): Ong sinh hàn thẳng
(8): Sản phẩm thô
(9): Benzen
Hình 6: Hệ thống điều chế 5-fomyl-8-hidroxiquinolin (A) & sohxiet sản phẩm
thô (B)
Nhận xét: Phan ứng fomyl hóa theo Riemer ~ Tiemann cho hiệu suất thấp, nên khi dùng chất phản ứng là 5-fomyl-8-hiđroxiquinolin phải có hàm lượng cao và tinh khiết (nên dùng 5-fomyl-8-hiđroxiquinolin của Meck)
11.2.2. Tổng hợp 1-(p-tolyl)-3-(8-hidroxi-5-quinoly!)prop-2-en-1-on IL2.2.1. Hóa chất
5-Fomy!-8-hidroxiquinolin: 0,4 g Dung dịch HCI 36%: 10 mi
p-Metyl axetophenon: 0,3 ml Dung dich CH;COONa bão hòa
IL2.2.2. Tiến hành phản ứng
Cân 0,4 g 5-fomyl-8-hidroxiquinolin cho vào bình cầu 100 mi, tiếp theo cho thêm 0,3 ml p-metyl axetophenon. Cho vào bình cầu 15 ml rượu etylic 99°5 (làm
dung môi) dung dịch có màu vàng rồi đặt bình cầu vào nổi cách thủy sau đó dùng máy khuấy từ để khuấy hỗn hợp phản ứng (lúc này chưa gia nhiệt cho hỗn hợp phản
ứng), cuối cùng dùng ống nhỏ giọt cho từng giọt 10 ml dung dich HCI 36% vào bình
cầu dung dich chuyển sang màu vàng cam. Khi đã cho hết dung dịch HCI thì mở nút
gia nhiệt của máy khuất từ ở nhiệt độ 50°C và duy trì nhiệt độ này trong thời gian
khoảng | giờ.
Kết thúc | giờ khuấy. lắp sinh hàn xuôi cất đuổi hết dung môi rượu, để nguội
hỗn hợp phản ứng. sau đó kiểm hóa bằng dung dịch CH;COONa bão hòa cho đến
Sink niên thực kiện: Aguyen Udn Cân Frang 4%
Lugn oăn tốt nghiệp Gido siền huténg dẫn: hấu £2 Uda Dang
dư, dùng đũa thủy tính khuấy đều cho đến khi kết tủa màu vàng tách ra hoàn toàn.
Tiến hành lọc 4p suất thấp, thu lấy sản phẩm màu vàng trên phễu lọc. Cho sản phẩm vào bình tam giác 250 ml rổi lắc với ete etylic 3 lần (mỗi lần dùng 30 ml ete) để loại bỏ 5-fomyl-8-hidroxiquinolin và p-metyl axetophenon còn dư. Cuối cùng lấy chất rắn trong bình tam giác đi kết tinh lại bằng dung môi rượu etylic 99°5 (3 lần) sẽ
thu được các tỉnh thể hình kim màu vàng.
Khối lượng sản phẩm thu được: 0,27 g.
Hiệu suất phản ứng:
0,27
H =-28? 100% = 40,4%
0,4173
Nhiệt độ nóng chảy:
tÿ, =169,5-170°C (theo [3] là 170°C)
11.2.3. Tổng hợp 1-(4-aminophenyl)-3-(8-hiđroxi-5-quinoly])prop-2-en-1-on
11.2.3.1. Hóa chất
5-Fomyl-8-hiđroxiquinolin: 0,4 g Dung dịch HC! 36%: 10 ml
p-Aminoaxetophenon: 0,32 g Dung dich CHyCOONa bão hòa II.2.3.2. Tiến hành phản ứng
Dùng cốc 50 ml hòa tan 0,32 g p-aminoaxetonphenon trong 15 mÌ rượu etylic
99°5, sau đó axit hóa bằng 10 ml dung địch HC! 36% (cốc được đặt trong nước lạnh
nhằm làm lạnh hỗn hợp phản ứng).
Cân 0,4 g 5-fomyl-8-hiđroxiquinolin cho vào bình cầu 100 ml, sau đó cho dung dịch p-aminoaxetonphenon đã được axit hóa vào bình cầu. Sau đó đùng máy khuấy từ để khuấy hỗn hợp phan ứng đồng thời gia nhiệt cho hỗn hợp phản ứng ở nhiệt độ
60°C (đun cách thủy) và duy trì nhiệt độ đó trong 2 giờ.
Kết thúc 2 giờ khuấy thì lấp sinh hàn xuôi cất đuổi hết dung môi rượu, để nguội
hỗn hợp phản ứng, sau đó kiểm hóa bằng đung dịch CHyCOONa bão hòa cho đến
dư, dùng đũa thủy tỉnh khuấy đều cho đến khi kết tủa màu vàng đậm tách ra hoàn
toàn. Tiến hành lọc áp suất thấp, thu lấy sản phẩm màu vàng trên phễu lọc. Cho sản phẩm vào bình tam giác 250 ml rồi lắc với ete etylic 3 lần (mỗi lần đùng 30 ml ete) để loại bỏ 5-fomyl-8-hiđroxiquinolin và p-aminoaxetophenon còn dư. Cuối cùng lấy
chất rắn trong bình tam giác đi kết tinh lai bằng dung môi rượu etylic — clorofom (tl
lỆ Vạyyy: Vetorofom = 1: 1) (2 lần) sẽ thu được các tinh thể màu vàng đậm.
Khối lượng sản phẩm: 0,11 g.
Hiệu suất phản ứng:
H= 288 100% = 16,5% 011
173
Sinh niêm thie kiện: Aguyén (làn Fan Frang 49
Lugn odn tốt nghiệp Gido siên buténg dẫn: Thdy £2 Udn Dang
eee Oe eet
Xác định nhiệt độ nóng chảy:
(} =188,2 - 189°C (theo [3] là 189°C)
1.3. Sắc ký bản mỏng
11.3.1. Lựa chọn dung môi
Chấm dung dich mẫu (được hòa tan trong clorofom) thành nhiều chấm bằng. đều nhau lên trên cùng một bản mỏng, các vết chấm cách nhau | cm. Dùng vi quản để
đưa các dung môi có độ phân cực khác nhau lên các vết chấm:
n-Hexan < Cacbontetraclorua < Benzen < Đietyl ete < Ety! axetat < Axeton <
Etanol < Metanol < Nước.
Thấm nhẹ lên vết chấm mẫu, mỗi vết mẫu một giọt loại dung môi khác nhau.
Sau khi chấm, dung môi sẽ lan tỏa tạo thành vòng tròn. Dùng viết chì khoanh tròn
vết lan xa nhất của dung môi. Tiến hành hiện hình các vết chấm bằng iot. Quan sát
các vòng tròn đồng tâm, lựa chọn dung môi nào làm cho chất ban đầu tách thành
nhiều vết khác nhau một cách gọn rõ, sắc nét và vị trí của các vết nằm ở khoảng 13 ~ 2/3 chiéu dai bản sắc ký thì dung môi đó phù hợp.
Bảng 5: Các dung môi đã lựa chọn
| Hgpchấ | ng mdi tien hth she ký.
5-Fomy!-8-hidroxiquinolin Etanol
|-(p-Tolyl)-3-(8-hidroxi-5-quinolyl)prop-2-en-1!-on Etanol — Axeton (2:1)
1-(4-Aminopheny!)-3-(8-hidroxi-5-quinoly!)prop-2-en- Clorofom
l-on