Tại vị trí δ=71.45 và 78.94ppm, mũi đơn, C của vòng epoxyl lần lượt là C25 và C24, do C25 có hai nhóm CH3 có khả năng cho điện tử gây hiệu ứng chắn làm C25 cộng hưởng ở trường yếu hơn C24.
Tại vị trí δ=83.32 và 86.42ppm, mũi đơn, C gắn trực tiếp với các nhóm OH, do C20 chứa một nhóm C đẩy điện tử, gây ra hiệu ứng chắn mạnh làm giảm trường cộng hưởng nên C20 cộng hưởng ở vị trí thấp hơn C3.
1.7 Tosyl hóa nhóm OH vòng A.
Alcol là một hợp chất khá phổ biến, được tạo thành dễ dàng từ nhóm carbonyl, hợp chất phổ biến hơn, alcol là một hợp chất tương đối bền, vì chúng chứa nhóm xuất kém.
Nhóm xuất tốt là bazo liên hợp của acid mạnh, thông thường, một nhóm xuất tốt như alkyl halide thì giá trị pKa acid hydrohalic phải thấp hơn -3.
Các hợp chất trung hòa điện và mạnh như acid hydrohalic có thể kể đến như: phosphoric acid, nitric acid and sulfuric acid nhưng chúng khó tham gia các phản ứng hữu cơ.
Các acid hữu cơ phổ biến nhất có thể kể đến là: - Methanesulfonic acid (mesylic acid)
“MsOH” pKa = –3
- Trifluoromethanesulfonic acid (triflic acid)
“TfOH” pKa = –14
- Para-toluenesulfonic acid (tosylic acid)
“TsOH” pKa = –6
Chuyển hóa alcol thành một ester sunfonate là một quá trình đơn giản, alcol được cho phản ứng với sunfonyl clorur, giá rẻ và dễ tìm, cho ra sản phẩm là một ester dễ dàng.
Nguyên tử lưu huỳnh phân cực dương ở trạng thái oxid hóa cao. Cấu trúc công hưởng của tosyl clorur được biểu diễn như sau:
Hình 3.19: Trang thái cộng hưởng tosyl clorur
Vì nguyên tử sunfur có chứa vân đạo 3d trống nên có khả năng nhận thêm một nhóm thế thứ năm. Alcol phân cực âm về phía nguyên tử oxygen, nên đôi điện tử tự do trên oxygen tấn công thân hạch mạnh lên tâm phân cực dương của sunfur để
0.46g chất 8 + 2ml Pyridine
HH Phản ứng
Sản Phẩm Thô
0.28g p-toluenesulfonyl clorur
Đun hoàn lưu 8h
Rửa với HCl 5% và H2O
Sản Phẩm sạch
hình thành liên kết mới. Clorur là một nhóm xuất tốt, nên nó có thể ra đi để phân tử trở về trạng thái bền.
Nguyên tử oxygen của alcol có ba liên kết nên nó mang điện tích dương, H+ được tách ra môi trường và được trung hòa bằng pyridin có sẵn trong phản ứng.
Tổng quát, nguyên tử Cl của tosyl clorur được thay thế bằng -OR của alcol, tạo thành một ester lưu huỳnh vô cơ, HCl được hình thành trong phản ứng được trung hòa bởi pyridin.
Cơ chế phản ứng được thể hiện như sau: tác nhân thân hạch oxygen tấn công vào tâm sunfur thân điện tử trên tosyl clorur, nhóm clorur tách ra dưới tác động của nhóm đẩy O-, pyridin được thêm vào để trung hòa H+, sản phẩm alkyl sunfonate chứ nhóm xuất tốt –OTs, alkyl sunfonate dễ dàng chuyển hóa thành các nhóm chức khác qua các phản ứng như: SN2, SN1, E1, E2.
Chúng tôi tiến hành khảo sát phản ứng của 20(s)-hydroxydammar-24,25- epoxyl-3β-ol và tosyl clorur trong dung môi pyridin tại nhiệt độ phòng và trong thời gian 4h.
Trích sản phẩm, kiểm tra bằng sắc ký bản mỏng, giải ly bằng ED:EA=8:2, hiện hình với vanilin, kết quả: có sự hình thành sản phẩm mới dưới dạng vết.
Phản ứng tiếp đến 24h, kiểm tra với sắc ký bản mỏng, giải ly bằng ED:EA=8:2, hiện hình bằng vanilin, kết quả: có sự hình thành sản phẩm mới dạng vết, đốm mờ trên bản mỏng gần như thay đổi không đáng kể.
Nâng nhiệt độ phản ứng lên 40ᴼC, phản ứng trong 8h, trích sản phẩm, kiểm tra bằng sắc ký bản mỏng, giải ly bằng ED:EA=8:2, hiện hình với vanilin, kết quả: có sự hình thành sản phẩm mới, hàm lượng không đáng kể so với tác chất ban đầu.
Cho hỗn hợp phản ứng vào hệ thống hoàn lưu, đun trong 4h, trích sản phẩm, kiểm tra bằng sắc ký bản mỏng, giải ly bằng ED:EA=8:2, hiện hình với vanilin, kết quả: có sự hình thành sản phẩm mới đáng kể so với tác chất ban đầu, nhưng đốm tác chất vẫn còn rất đậm so với sản phẩm nên chúng tôi quyết định tiến hành phản ứng với thời gian dài hơn, đun qua đêm.
Kết quả: Kiểm tra bằng sắc ký bản mỏng, giải ly bằng ED:EA=8:2, hiện hình với vanilin, chúng tôi nhận thấy, tác chất bạn đầu bây giờ chỉ còn hiện một đốm rất nhỏ so với các sản phẩm được tại thành, sản phẩm tạo thành có nhiều đốm nhưng trong đó có một đốm tròn và đậm nhất, nằm tách khá xa với các tác chất và các sản phẩm khác, chúng tôi quyết định cô lập sản phẩm này để xác định cấu trúc bằng phương pháp chạy cột sắc ký và thu được sản phẩm sạch.
Sản phẩm thu được sau khi tinh chế được tiến hành xác minh cấu trúc bằng phổ 1H-NMR và 13C-NMR:
Hình 3.21: Hợp chất 3-tosyl epoxy dipterocarpol
Dữ liệu 13C của vòng epoxy dipterocarpol:
Vị trí δC, ppm (loại C) C3 78.95 C20 78.93 Ce 21.39 Cb 133.84 Cc 134.05 Ca 139.87 Cd 140.18 C24 215.10 C21 115.86
C20 117.50
Bảng 3.8: Dữ liệu 13C của vòng epoxyl dipterocarpol