CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1 Tổng hợp xúc tác
3.4. Kết quả thực hiện phản ứng Suzuk
Phản ứng ghép đôi carbon-carbon Suzuki giữa các dẫn xuất của aryl halide với các dẫn xuất của phenylboronic acid (hình 3.60) tạo thành những bộ khung carbon phức tạp được xem là một trong những phản ứng quan trọng nhất bởi những ứng dụng
rộng rãi trong các ngành sản xuất dược phẩm, các hoá chất cao cấp cũng như các vật liệu kỹ thuật cao. Đặc biệt, giải Nobel Hóa học năm 2010 đã được trao cho các nhà hóa học: Richard Fred Heck, Ei-ichi Negishi và Akira Suzuki vì đã phát triển các phản
ứng ghép đôi carbon-carbon (phản ứng Heck, Negishi và Suzuki) sử dụng xúc tác palladium. Hàng năm, trên thế giới có rất nhiều bài báo mới về các khía cạnh khác nhau của phản ứng Suzuki được công bố trên các tạp chí chuyên ngành. Tuy nhiên ở
Việt Nam, phản ứng này vẫn chưa nhận được nhiều quan tâm và vẫn chưa được đưa vào chương trình giảng dạy chi tiết ở bậc đại học. Do đó, việc thực hiện nghiên cứu này có thể góp phần giúp cho các nghiên cứu trong nước tiếp cận các hướng nghiên cứu mới đang được quan tâm trên thế giới, cũng như không bị quá lạc hậu so với các hoạt động nghiên cứu khoa học ở các trường đại học và viện nghiên cứu trên thế giới.
Hình 3.. Phản ứng Suzuki giữa các dẫn xuất aryl halide và aryl boronic acid
Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng của các điều kiện của phản ứng Suzuki giữa 4’-bromoacetophenone với phenylboronic acid như loại base, nhiệt độ phản ứng, hàm
lượng xúc tác, tỷ lệ tác chất,…cũng như tính dị thể và khả năng thu hồi tái sử dụng xúc tác được khảo sát.
3.4.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của base
Hình 3.. Ảnh hưởng của loại base lên độ chuyển hoá trong điều kiện gia nhiệt thông thường
Phản ứng Suzuki giữa 4'-bromoacetophenone với phenylboronic acid sinh ra sản phẩm phụ là HBr và acid này làm giảm hoạt tính xúc tác palladium. Vì vậy, cần phải sử dụng một base để trung hòa lượng HBr này, đồng thời tái sinh lại xúc tác dạng Pd(0), để có thể tiếp tục chu trình phản ứng (hình 3.61) [2, 35, 229]. Trong nghiên cứu
này, các base được sử dụng để khảo sát ảnh hưởng là K3PO4, K2CO3, CH3COONa, Et3N. Kết quả khảo sát (hình 3.62, 3.63) cho thấy, khi phản ứng sử dụng base triethylamine có độ chuyển hóa thấp nhất trong cả hai trường hợp gia nhiệt thông thường và gia nhiệt bằng vi sóng. Khi phản ứng sử dụng base CH3COONa độ chuyển
hóa đạt được cao hơn nhưng không đáng kể so với trường hợp sử dụng base triethylamine và thấp hơn nhiều so với khi sử dụng base K2CO3 và K3PO4. Các nghiên
cứu trước đây cho thấy K2CO3 được sử dụng làm base cho hiệu quả cao trong một số phản ứng Suzuki sử dụng phức palladium phosphine đồng thể làm xúc tác [229]. Tuy nhiên, trong nghiên cứu này, phản ứng Suzuki sử dụng xúc tác palladium cố định trên chất mang rắn và với base K2CO3 phản ứng có độ chuyển hóa thấp hơn đáng kể so với trường hợp sử dụng base K3PO4 trong cả hai trường hợp gia nhiệt thông thường và gia
phản ứng Suzuki cũng cho độ chuyển hóa của phản ứng cao nhất [159, 230-232], do đó K3PO4, một base vô cơ rẻ tiền và không độc hại được sử dụng để khảo sát các điều
kiện tiếp theo của phản ứng Suzuki trong cả 2 trường hợp gia nhiệt thông thường và gia nhiệt bằng vi sóng.
Hình 3.. Ảnh hưởng của loại base lên độ chuyển hoá trong điều kiện gia nhiệt bằng vi sóng
