22 NGHIÊN CỨU VÀ TÓNG HOP _ 2,3-BIS- `
2.3.3 Khao sat va tong hop 2,3-bis-
[4-(methoxyphenyl)ethynyl]quinoxaline:
2.3.3.1 Khảo sát
Trong phản ứng,hai nhóm chloro của 2,3-dicholoroquinoxaline đối xứng nhau nên
khi phan ứng thực hiện với tỷ lệ mol 2,3-dicholoroquinoxaline: EMB-2 =1:1 sẽ cho sản
phẩm thế mono-methoxyphenylethylnyl chiếm ưu thế.Trong khi đó.nếu tỷ lệ mol 2,3-
đicholoroquinoxaline: EMB-2=l:2 cũng thu được một sản phẩm phụ mono-
methoxyphenylethylnylcó R¿= 0,9 (petroleum ether:EtOAc=100:10) với hàm lượng cao
hơn so với sản phẩm di-methoxyphenylethylnyl (R¿= 0,6 ). Phan ứng chuyển hóa gần như hoàn toàn thành di-methoxyphenylethylnyl (quan sát theo TLC) khi sử dụng 2,5 lần số mol EMB-21'°
Phan ứng được thực hiện va so sánh trên 3 thiết bị khuấy từ,bồn siêu âm và thanh
siêu âm.Tỷ lệ số mol 2,3-dicholoroquinoxaline: EMB-2 sử dung cho phản ứng là 1:2.5.
Thời gian kết thúc phản ứng được tính đến khi chất nén 2,3-dichloroquinoxaline được
chuyên hóa hoàn toàn theo TLC.
Bang 8. So sánh phương pháp tổng hợp 2,3-Bis-
[4-(methoxypheny])ethynyl]quinoxaline
TT Phương pháp Thời gian (h) Hiệu suất (%)
| Khuấy từ 8h 39 2 Bon siêu âm 4h 41,3
3 Thanh siéu 4m 2h 43
Kết quả bảng trên cho thay,phan ứng ghép cặp Sonogashira được thực hiện trên thanh siêu âm cho hiệu suất cao hơn hai phương pháp còn lại và thời gian phản ứng cũng
giảm xuông .
Ph háp đánh thanh siêu âm:
“ Khao sát số mol:
Bảng 9. Kết qua ảnh hưởng theo tỷ lệ mol trên thanh siêu âm
Tỷ lệ mol 2,3- Khối lượng
‘ : ‘ Thời gian ' ;
TT Dichloquinoxaline: h sản phẩm Hiệu suất (%)
EMB-2 (319) (mg)
| 1:2 2 150,54 38.6
7) 1: 2,5 2 170,43 43,7
3 1:3 2 172,38 44.2
Kết quả
Kết quả ở bảng 9 cho thay khi khảo sát trên thanh siêu âm số mol của 1-ethynyl-4- methoxybenzene 2,5 mmol và 3 mmol cho kết quả hiệu suất thay đối không nhiều nên số mol được chon dé thực hiện phan ứng là 2,5 mmol nhằm tiết kiệm hóa chat.
Đồ thị 1.Biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất theo tỷ lệ mol
sa 48 46
44
42 40
38
36 34 32 30
28 26 24
22 20
2 2.5 3
~+—Hiệu suất
C+,° Khao sát thời gian:
Bang 10. Kết qua ảnh hưởng theo thời gian trên siêu âm
Tỉ lệ mol
Khối lượng
2,3-Dichloquinoxaline: Thời gian F
TT sản phẩm - /iệu suất (%)
EMB-2 (giò)
(mg)
| 1:2,5 1,5 137,28 35,2
2 1: 2,5 2 170,43 43,7
3 1: 2,5 2,5 171,99 44,1
Kết qua bảng 77 cho thay lượng chat thu được tăng dan khi tăng thời gian, ở thời gian 2 giờ và 2 giờ 30 phút lượng chất thu được có tăng nhưng không đáng kê. nên chọn
thời gian thực hiện phản ứng là 2 giờ đẻ tiết kiệm thời gian và năng lượng. So với kết quả
thực hiện với khuấy từ thì hiệu suất phản ứng tốt hơn va thời gian phản ứng cũng ngắn
hơn.
Đồ thị 2.Biéu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất theothời gian
50 48 46 44 42 40
38 36
34 —e—hieu suat
32 30 28 26 24 22 20
15 2 25
Như vậy thông qua kết qua khảo sát trên thiết bị đánh thanh siêu âm, điều kiện tối ưu của phản ứng tông hợp DMAPQ từ 2.3-dichloquinoxaline với EMB-2.
° Ty lệ mol tác chất là 1:2,5
° Thời gian thực hiện phản ứng là 2 giờ
° Phản ứng thực hiện ở nhiệt độ phòng
° Hiệu suất sản phẩm 43,7%.
ks Khao sát biên độ“*,
Điều kiện phản ứng được lựa chọn như sau:
- Cổ định tỉ lệ mol giữa giữa chất nén và tác chất là 1: 2,5
- Thay đôi biên độ siêu âm: 30%, 50%, 70%
- Thời gian phản ứng là 2h
Khối lượng sản phẩm
TT Biên độ (%) (ng) Hiéu suat (%)
| 30 143,13 36.7 2 50 170,43 43,7 3 70 172,38 44.2
Bảng 11. Khao sát ảnh hưởng của biên độ siêu âm đến hiệu suất (H%) của phản ứng
Dựa theo kết quả dé thj 3 nhận thay lượng chat thu được tang dan khi tăng biên độ.
ở biên độ 50% và 70% lượng chat thu được có tăng nhưng không đáng kẻ, nên chọn biên độ thực hiện phan ứng là 50% đẻ tiết kiệm năng lượng.
2.3.3.2 Xác định cấu trúc
ô Tinh chất của DMAPQ:
Hình 3. Hợp chất DMAPQ Hình 4. Sắc ký bản mong
(PE:EtOAC= 1.0.1)
Hợp chất DMAPQ là một chất rắn, màu vàng đậm không tan trong nước, tan
trong petroleum ether (PE), diethyl ether, hexan, methanol.
Sắc ký bản mỏng (TLC) hiện màu bằng dung dịch H;SO¿ 10% trong ethanol hoặc đèn UV tại bước song 254 nm cho vết màu xanh. Giải ly bằng hệ petroleum ether : ethyl acetate = 1: 0.1. cho vết tròn màu vàng có R,=0.6.
Phân tích phổ:
: N 2 cw 6a
ý à
°€ "bd
6 v4 ;
dNe Cy 2
5 4 a Seo 3!
p
6 +
3 OCH;
° IR (KBr, v em" ): 2921,90 cm '(=C-H thơm); 2200,84 cm '(Cac);
1511,70-1602,36 em ‘(C=C thom), 1250,16(C-O) cm” ,.
o H-NMR (500 MH:,CDCH;,ọppm): với tớn hiệu xuất hiện ở độ chuyền dich 8,04-8,06 ppmđược gan cho 2 proton của H-5 và H-8; tín hiệu xuất hiện ở độ chuyên
dich 7,73-7,75ppm được gán cho 2 proton của H-6 , H-7; tín hiệu proton ở độ chuyền
dịch 7,64-7,65 ppm được gan cho 4 proton ở 4 vị trí trên 2 nhóm phenyl: H-2,6; H-2`,6';
tín hiệu xuất hiện ở độ chuyển dich 6,91 -6,93 ppm được gan cho 4 proton ở 4 vị trí trên 2 nhóm phenyl: H-3,5; H-3',5'; tín hiệu proton ở độ chuyền dịch ở 3.86 ppm gan cho 6
proton của O-CH¡:.
o "C-NMR (125 MHz, CDCI;, ppm): tín hiệu xuất hiện ở d¢ = 86,15 ppm(C-a, a’), de = 96,40 ppm (C-J. `) kết hợp với phô DEPT thấy có xuất hiện 4 vị trí
của nhóm CH 6d¢ = 114,29;128,81;130,59;134,07 (ppm).Xuat hiện 6 vị trí của C bậc bốn
ở ốc = 160,87; 141,15 ; 140.3 ;113.72 : 96.40: 86,15 ppm. đc = 55,39 ppm ( -CH;).
o Dựa vào tín hiệu phé DEPT và phổ 'H-NMR suy ra độ chuyên dịch của proton và carbon còn lại lần lượt gán cho các vị trí sau: trên vòng cơ sở quinoxaline xác định 2 proton gan trên C-5 và C-8 ở độ chuyên dịch 6; = 8,06 (dd, J=6,5, J = 3,5 Hz, 2H, H-5, H-8) vị tri số 5 và số 8 trên vòng quinoxaline có tương tác spin spin như nhau; 2 proton gan trên C-6 và C-7 cũng có tương tác spin như nhau ở độ chuyên dịch dy, = 7,74
(dd,J= 6,25 Hz;J = 3,25 Hz, 2H, H-6, H-7), trên 2 vòng phenyl xác định 4 proton gan trên
C-2, C-6 và C-2', C-6" có độ chuyên dich ổ„; = 7.65 (ddJ= 6,75 Hz,J=1,75 Hz, 4H, H-2,6;
H-2’,6") tương tac spin spin trên vong phenyl ở vi trí 2 và 6 là tương đương nhau, 4 proton
& C-3, C-5 và C-3', C-5’ có độ chuyên dich dy, = 6,92(dd.J=6.75 Hz,J=1.75 Hz, 4H, H-3.5;
H-3',5'), 6 proton của OCH; có độ chuyền dich dy = 3,86 ppm (s, 6H, -CH;).
Bang 12. Dữ liệu phố 'H-NMR của 2,3-bis-[4-(methoxyphenyl]ethynyl]quinoxaline
(DMAPQ)
TT Số H và liên kết ồ (ppm) Mũi, J (Hz)
1 6H, H -(O-CH;) 3,86 §
2 4H, H-3,5; H-3',5` 6,92 dd,J=6,75 ; J=1,75
3 4H, H-2,6; H-2',6` 7,65 dd,J=6,75 ; J=1,75
4 2H, H-6, H-7 7,74 dd, J=6,25 ; J=3,25
5 2H, H-5, H-8 8,06 dd, J=6,5 ; J=3,5
Bảng 13. Dữ liệu pho !*C.NMR của 2,3-bis-[4-(methoxyphenyl)ethynyl]quinoxaline
(DMAPQ)
TT Vị trí của C ô (ppm)
| C-le, C-4e 141,15
2 C-2, C-3 140.3 3 C-5, C-8 128.81 4 C-6, C-7 130,59
5 C-B, C-B’ 96.4
6 C-a, C-a’ 86,15
7 C-1 (Ph); C-1°(Ph’) 113,7
P C-2,C-6 (Ph) 134.07 C-2',C-6` (Ph`)
9 C-3,C-5 (Ph); C-3`,C-5" (Ph’) 114,29 10 C-4,C-4' 160,87
II C-(CH:) 55.39
Bảng 14. Dữ liệu phổ “C-NMR và DEPT của 2,3-bis-[4-
methoxyphenyl)ethynyl]quinoxaline (DAMPQ)
TT 2 C(ởppm ĐEPT90 DEPT135 Kếtluận Vị trí của C
l 55.39 Biến mất = Mũi dương -CH; O-CH;
2 86,15 Bién mat Bién mat -C= C-a, C-a’
3 96,4 Bién mat Bién mat -C= C-B, C-B’
4 113,7 Bién mat Biển mat sC= C-1 (Ph);C-1° (Ph’)
5 114,29 Mũi dương — Biển mất -CH= C-3,5 (Ph);C-3',5'(Ph') 6 128,81 Mũi dương — Biển mất -CH= C-5,8
7 130,59 Mũi dương — Biến mat -CH= C-6,7
§ 134,07 Mũi dương — Biến mất -CH= C-26(Ph`);C-2',6'(Ph`) 9 140,3 Bien mat Biến mat >C= C-2, C-3
10 141,14 Bien mat Biển mat =C-N C-le, C-4e
11 160,87 Biến mat Bién mat >C= C-4, C-4
Bảng 15.Dữ liệu pho 'H-NMR, “C-NMR, DEPT va HMBC của 2,3-bis-
[4-(methoxyphenyl)ethynyl]quinoxaline (DMAPQ)
. C NMR H NMR HSQC HMBC13 1
Vị trí C ` DEPT: (ðppm) | beer | (Sppm, J Hz) | (H> C) (H > C)
1 (Ph) >C=
1° (Ph’) >C=
le4e
7,65; J=6,75; C-$,C-1 (Ph)
TU) J=1,75 C2018) C-3,C-4 (Ph)
6( Ph)
3 (Ph)
5 (Ph)
4(Ph). #'(Ph')
J. `
130,59
7,65; J=6,75;
J=1,75
7,74 J=6,25
J=3,25
J=3,25
8,06, J=6,5 :
J=3,5
8.06, J=6,.5 : J=3.5
6,92,J=6,75 ; J=1,75
6,92,J=6,75 ;
J=1,75
C-B.C-1 (Ph) C-4.C-5 (Ph)
C-5, C-7 C-8, C-4e
C-6, C-8 C-5, C-le
C-6, C-7 C-le, C-4e
C-6, C-7 C-le, C-4e
C-1,C-2
(Ph),
C-4, C-5(Ph)
C-1,C-6(Ph),
Sata) C-4,C-3(Ph)
C-4, C-4'
C-B',C-I'
ơ 1.65: 16,75: (Ph)
22° (Ph’) J=1,75 C-3',©-
(Ph’)
C-B’,C-1°
a, 7,65; J=6,75; (Ph')
ore) J=1,75 CC
(Ph')
C-P,C-2
ôanes 8,06, J=6,5 ; : (Ph`).
3'(Ph`) J=35 C-3'(Ph) C-4'C-
S'(Ph') C-I'.C-6
ơ $.06,J=6.5: | „... Ph’),
ah) 35 || cục.
3°(Ph’)
Hình 5. Tương quan HMBC của DMAPQ
CHƯƠNG III