Chúng tôi tiến hành khảo sát dung môi và thời gian phản ứng nhằm đưa ra điều kiện tối ưu của phản ứng và đề xuất một quy trình N-alkyl hóa N-
methylasimilobin thích hợp nhất trong phạm vi nghiên cứu.
Hai dung môi được khảo sát là acetonitril và DMF, thời gian phản ứng được khảo sát cụ thể với từng dung môi.
3.3.2.1. Cách tiến hành khảo sát
Các phản ứng khảo sát được thực hiện với quy trình sau:
Chuẩn bị phản ứng: Bình cầu, 0,1 g chất II (0,28 mmol), 0,8 g K2CO3 (khan) (5,79 mmol) , 15 ml dung môi (sục N2), 0,8 ml 2-cloroethanol (11,9 mmol).
Tiến hành phản ứng: Cho vào bình cầu 0,1 g chất II (0,28 mmol) , 15 ml
dung môi (sục N2). Khuấy hỗn hợp ở nhiệt độ thích hợp đến khi chất II tan
hoàn toàn, đồng thời sục N2. Sau đó thêm 0,8 g K2CO3 (khan) (5,79 mmol), duy trì nhiệt độ, khuấy và sục N2 trong 20 phút. Thêm 0,8 ml 2-cloroethanol (11,9 mmol).
Hình 3.3: Nguyên lý của phản ứng N-alkyl hóa sử dụng tác
Theo dõi hỗn hợp phản ứng bằng SKLM với hệ dung môi Sắc ký lớp mỏng được khai triển với hệ dung môi dicloromethan : methanol (9 : 1) để xác định thời gian phản ứng thích hợp.
Xử lý hỗn hợp phản ứng: Lọc hỗn hợp phản ứng loại muối vô cơ.
Thêm nước và cloroform vào dịch lọc vừa thu được lắc và chiết lấy pha nước. Thêm nước vào pha hữu cơ để chiết kiệt sản phẩm muối cần lấy, làm như vậy 3 lần. Rửa lại pha nước bằng cloroform. Cất bớt nước đến khi còn lại 5ml, sử dụng sắc ký điều chế để tách lấy sản phẩm.
Sắc ký điều chế tách sản phẩm được tiến hành như sau:
Chấm dung dịch sau xử lý phản ứng chứa 2 hoặc 3 vết lên những bản mỏng có kích thước 20 x 20 cm được tráng chất hấp phụ là silicagel G (Merck), đã hoạt hóa ở 110 oC trong 1 giờ (một bản mỏng cho một phản ứng với 0,1g nguyên liệu). Hệ dung môi khai triển là hệ dung môi n-butanol : acid acetic : nước ( 6 : 2 : 2).
Bản mỏng để khô ở nhiệt độ phòng, sau đó soi dưới “đèn soi UV sắc kí CN6” đánh dấu vùng chứa sản phẩm.
Cạo lấy silicagel chứa chất cần tách, phản hấp phụ bằng methanol và lọc lấy dịch. Bay hơi hết dung môi thu được sản phẩm cần tổng hợp.
3.3.2.2. Xác định thời gian phản ứng trong dung môi DMF
a. Đánh giá:
Thời gian phản ứng được xác định bằng cách theo dõi sắc ký lớp mỏng, được khai triển với hệ dung môi dicloromethan : methanol (9 : 1), quan sát dưới đèn tử ngoại ở bước sóng 254 nm.
Trên sắc ký lớp mỏng có thể quan sát thấy các vết sau :
Vết nguyên liệu (II): Rf = 0,6.
Vết của sản phẩm N-alkyl hóa (muối amoni bậc 4): nằm ngay trên vết chấm.
Vết của sản phẩm phụ: tất cả các vết không trùng với vết nguyên liệu và sản phẩm.
Phản ứng được coi là hoàn toàn khi không quan sát thấy vết nguyên liệu trên sắc ký lớp mỏng.
Thời gian tối ưu của phản ứng là thời gian tối thiểu trong đó nguyên liệu đã hết và lượng sản phẩm phụ là ít nhất.
b. Kết quả:
Kết quả khảo sát được thể hiện trong Bảng 3.2
Bảng 3.2: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến phản ứng N-alkyl hóa
được thực hiện trong dung môi DMF Dung môi Nhiệt độ phản ứng (0C) Thời gian ( giờ) Vết các thành phần trên sắc ký lớp mỏng
Nguyên liệu (II) Sản phẩm phụ
DMF 125-130 12 Có (nhiều) Không 16 Có Không 18 Có (ít) Có (ít) 20 Không Có (ít) 22 Không Có (nhiều) c. Nhận xét:
Từ kết quả thu đƣợc trên cho thấy, thời gian tối ƣu của phản ứng N-
alkyl hóa đƣợc thực hiện trong dung môi DMF là 20 giờ.
3.3.2.3. Xác định thời gian phản ứng thực hiện trong dung môi acetonitril
a. Đánh giá:
Tương tự mục 1.3.2.2
b. Kết quả:
Bảng 3.3: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến phản ứng N-alkyl hóa
được thực hiện trong dung môi acetonitril Dung môi Nhiệt độ phản ứng (0C) Thời gian (giờ) Vết các thành phần trên sắc ký lớp mỏng Nguyên liệu Sản phẩm phụ Acetonitril 80-85 40 Có (nhiều) Không 44 Có (ít) Có (ít) 48 Không Có (ít) 50 Không Có (nhiều) c. Nhận xét:
Từ kết quả thu đƣợc trên cho thấy, thời gian tối ƣu của phản ứng N- alkyl hóa đƣợc thực hiện trong dung môi acetonitril là 48 giờ.
3.3.2.4. So sánh hiệu suất phản ứng trong dung môi acetonitril và dung môi DMF
a. Đánh giá:
Lượng dung môi khảo sát cho mỗi phản ứng là như nhau.
Dung môi được chọn là dung môi khi tiến hành phản ứng đem lại hiệu suất cao hơn.
b. Kết quả:
Kết quả so sánh được trình bày trong Bảng 3.4
Bảng 3.4: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của dung môi đến thời gian và hiệu suất của
phản ứng N-alkyl hóa Dung môi Lượng dung môi (ml) Nguyên liệu (g) Nhiệt độ phản ứng (0C) Thời gian phản ứng (giờ) Khối lượng sản phẩm (g) III IV Acetonitril 15 0,1 80-85 48 0,023 0.034 DMF 15 0,1 110-120 20 0,035 0,043
c. Nhận xét:
Phản ứng đƣợc thực hiện trong dung môi DMF đem lại hiệu suất cao hơn so với phản ứng thực hiện trong dung môi acetonitril.
Kết luận: Dung môi được chọn để tiến hành các phản ứng tiếp theo là DMF và thời gian của phản ứng là 20 giờ.