BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHAM TP. HO CHÍ MINH KHOA HÓA HỌC cacaa»@»á&m£o KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP Hóa Hữu cơ Giảng viên hướng dan: ThS. Pham Đức Dũng Sinh viên thực hiện: Đỗ Thị Hoài Mã số sinh viên: K39.037 Thành phố H6 Chi Minh, ngày 03 tháng 5 năm 2017 LỜI CẢM ƠN Dé có thé hoàn thành đẻ tài khóa luận tốt nghiệp này, ngoài sự nỗ lực của chính bản thần em còn có sự giúp đỡ tận tình của quý thây cô và các bạn sinh viên khoa Hóa học, trường Đại học Sư phạm thành phô Hồ Chí Minh. Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến: ThS.
Phạm Đức Dũng, người thay đã tận tình hướng dẫn và đóng góp nhiều ý kiến quý báu cho em trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp. Các phòng ban quản lý phòng thí nghiệm Hóa học của Trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên Thành phố Hỗ Chí Minh đã tạo điều kiện cho em được thực nghiệm ở phòng thí nghiệm hóa hữu cơ trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên Thành phố Hỗ Chí Minh. Ban chủ nhiệm Khoa Hóa, các phòng ban quản lý phòng thí nghiệm Hóa học của Trường Đại học Sư Phạm Thành phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện thuận lợi cho em được tiền hành thực nghiệm tại phòng thí nghiệm hóa đại cương trường Đại học Sư Pham Thành phó H6 Chí Minh. Quý thầy cô.
gia đình, bạn bẻ và đặc biệt là các bạn sinh viên trong nhóm khóa luận đã luôn dành nhiều tình cảm, động viên và hỗ trợ cho em trong suốt thời gian theo học tập tại trưởng và trong thời gian thực hiện đẻ tài khóa luận tốt nghiệp. Do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên khóa luận không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy em xin ghi nhận và biết ơn những ý kiến đóng góp quý báu từ thây/cô và các bạn dé đề tài được hoàn thiện và có ý nghĩa hơn. Kính chúc quý thay cô, các bạn và những người thân của em lời chúc sức khỏe, lời cảm ơn chân thành nhất! LỢI CẢM ƠN án nnenkonkonototEG0106050013065366231033503316391665356503560533554603465546558465366386358053865385868 i NC iva secracassesnssattastssetavrasmsessassnasinsesessenssvsmssstnsenssiesnsnauaniinannnis ii DANHINTI BẰNG.
at nstecaeseeeseereeeeeeeenencteesseecnees iv DANH MDEGHm. vi DANHMUC CÁC CHỮ CÁT VIET TAT visssssscsscsssssssssscsssssssscssassssssssassassssssssassssassessess vii MG DAU na nnnnnnniioniiGiiGEGG14G001100310531301603366330539153338338488346880383038353655386538653455965386338338 1 InnT TT.2: MU tiết HH ghÌÊH CỮII::iiccciisiiatiiiiiiS1143114311331353385331135116383831383333635165534358493883355339133134335433853 l Í.Ph0N6 PRED NOMEN CỮU!cciicoiccoiseiisiiosiiistiiS112833305150468548352581663563888683531389388351568585388855886 2 Ds TONG (GUIẨN bocccctittieeceeeeeeetitcieceotztteiiccec:iact02252520:2622562027556536555658665226628653366272638652g5E 3 SIIEIEhdifiti\BTLINHIHGIITIPITROTIcos: s2 c0; 2102610210024089002230835935933003313371033703210921392008273921192108301841032202%3 3 P0081 0.1 SO AO 16g NOP Tanridd.2 Cơ ChE phản ứig.3 Một số phương pháp tổng hợp theo Biginelli đã được thực hiện trên thể giới. 4 ;ch SEG WE 1G "Ỷ ớnớ"ẽớ ớớaớaa ố ổn an § es Deh l0 HO HTID HSẾE!2.cc0cce0cccsceesesseessesssvessvessvevsvesseeesiessuessvessessuessseeseeeseeesees 9 3. THỤC NGHIỆM "“— 12 FD PICU CRE XC (ÂỆ túcniitiiaiiiitiiii114411331485188ã5585615583533:885380ã38853118515335588188ã358555855138515851885388558 12 S\0:7 TíhhicREinipRiiioiFIIIGTIEEL:esssessesssoisasitg10154128101601046118315351686110930303338363389305819291085 12 3.2 Hoạt hóa acid montmorillonite Lâm Đẳng,.3 Phương pháp trao đổi cation với montmorillonite hoạt hóa aeid.2 Điêu chế 3,4-dihydropyrimidine-2( LH)-one (DHPM) .3 Qh tri 105 UU ROA nn ẽ .4 Phương pháp tai sử dụng XÚC tẮC.
SH SH HH HH n1 nh 13 8:5 Tổng hiợp một số dẫn xuất của DPM sssssssssessssssavssessssscsissssarcisessssassvassncansunsnvasanaseeaas 13 3.6 Xéic dinh cor ctu CAC SGN PRAM 8n n6 6n na.7 Xác định cơ cấu XIẮC 1h Co. KET QUA VÀ THẢO LUẬN FT.IEEEIS2IH5I22GI50/8G700E 15 4.1 Nghiên cứu xác định thành phan khoáng sét cua dat sét Lâm Đồng.2 Tổng hợp 3,4-dihydropyrimidine-2(1H)-one (DHPM) .1 SO AO 16g NOP ng ẽa ẽaäÀẠA. 16 Š:2:2 ERGO vất NÚC II SI AUR :::cccccciiiciiitiiti1113511211153313515351533533533453553355355533585555358 155 16 42:3 Khảo sốt Hhiệt độ HUN-::::::cccccoicciioassozsisastissiassisa2g5026215512555855355355623555585586586558 858 17 0010 0n. 17 ADS Tot aret ROG ABAD ssasssscvswssissrseariesicsnasisiissasatsooramanseoasaisisansereamoanieaeitaasies 18 4.6 Toi ưu hỏa ty lệ chất tham BIG DRAM UND tútiiiceiosiiosiiiaiiiai016ã116064641ã54ã45668ã3695818858 18 #.2:7 TÔI ưu hảa Khối lượng NAC CLE sorcsrsasssaessconsssssvasssnsssconsansnaasscssansassessbaasscsasoassanneas 19 4.3! THỊ NGhiỆNH lái: StF HUNG XI ÍÃ-:::::::::::.4 Tổng hợp một số dẫn xuất của DHPÌM.
- S25 EE22EE2 21122273 2251511111 211 -xecrse 20 §.ĐINHĐPANH SANEHAN Geeeeooieeooooiiioeooeoooioiiooooooiitooooeooooocoooooooicooooooooooooc 22 51 Hợp chất Bi-I: 5-(ethoxycarbonyl)-6-methyl-4-phenyl-3,4-dihydropyrimidin- 0/7.2 Hop - chất - Bi-2: — 5-(ethoxycarbonyl)-4-(4-methyiphenyl)-6-methyl-3,4- đìhydFopyriinillilt:2(PHHJ]EOHE cicciiccocsoostiisiiieiiiniEi8511251185815513851856515035886856558846354854558661568188558 25 5.3 Hợp chat - Bi-3: 5-(ethoxycarbonyl)-4-({3-fluorophenyl)-6-methyl-3,4- dihydropyrimidin-2( 1 H)OME 0Prt. II 27 54 Hợp chất Bi-4: — 5-(ethoxycarbonyl)-4-(4-fluorophenyl)-6-methyl-3,4- GihWÄFQD9TDHHHHNHE2(TH]EGHE::-:::ssiicciieiiiaoiietiasigaSEE153515335551355138655553555335555355556355593858552558558 30 5.5 Hợp chất Bi-5: 4-(3-clorophenyl)-5-(ethoxycarbonyl )-6-methyl-3,4- GÌ HÖöDYITUTHNN2(EHÌEOHỂ:iitbaoiioiiitiistiisiiiai110111645166156118855583818383531355158885883858585553153156585 32 5.6 Hop chat Bi-6: 4-(4-clorophenyl)-5-{ethoxycarbonyl)-6-methyl-3,4- Gin yA rOpy ritmidiie 2 (TH oO sas ss00i2sezscezsnasssesascasoneesseissnsssesasceasceessecssnsssasssesacceasssessesecacssess 35 5.7 Hợp chất Bi-7: 5-(ethoxycarbonyl)-4-(4-methoxyphenyl)-6-methyl-3,4- đđôpyritmiliH:2([Tl]E0H:::‹:cccccccciiiegiistiisitiE5116518053165518835555188565868385580535538354388463583888558 37 GET DUAN WADE XUẤT cuc necccccekEtttiiEEEEGOGGGI2G00G01G00.TÀILIỆEU THAM KHẢO tueeeinkeiiiiriioioieooioiooiiaroiiniiarioarinasaais 41 PHY LUC. THỦ TT HT TT TT.6 44 DANH MỤC BANG Bảng 1. Kết quả của phan ứng Biginelli dùng xúc tác chat lỏng ion.
Kết qua của phan ứng Biginelli dùng xúc tac acid trichloaxetic trong điều kiện KRGgS AUS HiÔÌ::::::o:cc:::ccisipsicsoiosnbibsi0202021213512203146116618023585355318535555355858505156355855565ã585557 6 Bang 3. Kết quả của phan ứng Biginelli ding xúc tác FeCl:.6HạO trong điều kiện vi Bang 4. Kết quả của phan ứng Biginelli dùng xúc tác Cu(NO:);.3HO trong điều kiện KHÔNE(HIE/BIỂNI::::::i::i:c::nzti:tit2201222012210121111111213113105531581189316853531833652538535395853523558158555503353878 7 Bang 5. Kết quả của phản ứng Biginelli ding xúc tic montmorillonite KSF trong điều Kiện(EHÔiiE:dUN0/TDĐitussiiiisiii6ii02100210310041102611141124100314061003)3143938395651133363898)3651843065138339838) 8 Bang 6.
VỊ tri các mũi khoáng Sé(. Án SH S22 HH HH Hà Hiệu 15 Bảng 7. So sánh xúc tác trao đôi các cation khác nhau.-- 2: ¿52552552 16 Bang 6: Khảo :sátnhiệbđổ ñHRE:::;::-:s::::::::-::::-::c::::::2:22212027202222212012021123112212635123572535532 17 Bảng 9. So sánh kha năng tái sử dụng lần 1 của các xúc tae nung.
Kết quả tối ưu hóa theo thời gian. Kết quá tối ưu hóa theo nhiệt d6. Kết qua tối ưu hóa tỉ lệ chất tham gia phan tg. Kết qua tối wu hóa lượng xúc tae.
eee cece cecceeeseeeseeesseecsssessseensveenneeneveeess 20 Bang 14. Kha năng tai sử dụng XÚC tÁC.-- G5 2 2S hs HH ngưng re. Tong hợp một số dan xuất DHPM. Quy kết các mũi trong phô ‘H-NMR cúa chat Bi-l.
Quy kết các mũi trong phô "C-NMR của chat Bi-1. Quy kết các mũi trong phô ‘H-NMR của chất Bi-2. Quy kết các mũi trong pho '3C-NMR của chất Bi-2. Quy kết các mũi trong phô 'H-NMR của chất Bi-3.
Quy kết các mũi trong phô “C-NMR của chất Bi-3. Quy kết các mũi trong phô ‘H-NMR của chất Bi-4. Quy kết các mũi trong phô “C-NMR của chất Bi-4. Quy kết các mũi trong phô 'H-NMR của chất Bi-§.
Quy kết các mũi trong phô “C-NMR của chất Bi-§. Quy kết các mũi trong phô 'H-NMR của chất Bi-6. Quy kết các mũi trong phô C-NMR của chất Bi-6. Quy kết các mũi trong phô ‘H-NMR của chất Bi-7.
Quy kết các mũi trong phô C-NMR của chất Bi-7.5-5255-c55¿ 39 DANH MỤC HÌNH Hình 1. Sơ đồ tổng hợp DHPM. Cơ chế phản ứng theo Sweet và Fissekis.-- ác 0 2v 2211221112111 11xecrtreee 4 Hình 3: (Cor chế phản ứng theo De Sotza. Sơ đồ tổng hợp theo Biginelli dùng xúc tác chất lỏng ion tiến hành bằng phương pháp SÌÊU'ÂNM‹::::::-::‹c::c-csipiitiiS002202025123212211106130232651535383655558851653563388255853588588 5 Hình 5.
So dé tông hợp theo Biginelli ding xúc tác acid trichloaxetic trong điều kiện không dung mỗi. 5à cá ssesseee ssisnasnesseetinciieassesiss ssasansssasisstinetivaiasesasassi 6 Hình 6. So đồ tông hợp theo Biginelli dùng xúc tác FeCl:.6H;O trong điều kiện vi Hình 7. Sơ đỏ tổng hợp theo Biginelli dùng xúc tác Cu(NO;);.3HạO trong điều kiện KkHôNg:dU1E NGI iciiiciziititiiiiitiietiiiipii20004101110311331100116033583816385658)83188553838153808413823988350 7 Hình 8.
Sơ dé tông hợp theo Biginelli ding xúc tác montmorillonite KSF trong điều Kea Grn EGS GUN MON (225:142511213151512112211411111215124312113335133312838343132955369459120183381830383184423331483487 8 Hình D) (CoemseRai Npa BN siccscccsceossacossctsssscunnccasccassseasnsosssasssocaxoossacosaitieisnsascoasceussseaszeesl 9 Hình 10. Mô hình cau trúc không gian của MMIT. Pho nhiễu xạ tia X của mẫu montmorillonite tinh chế. Sơ đô tổng hợp DHPM dùng xúc tác MỸMonL_nung.
Pho 'H-NMR của chất Bi-1. Phô °C-NMR của chất Bi-1. Pho 'H-NMR của chất Bi-2. 2S SG 1212112511121 125 11121211 2125111 211225112 xEe2 26 Hình 16.
Phê C-NMR của chất Bi-2. Phỏ 'H-NMR của chất Bi-3. Phô 'ÌC-NMR của chất Bi-3. Pho 'H-NMR của chất Bi-4.
22 ST T1 5211211151122 211 2121221222112 22 2 ce 31 Hình 20. Phỏ 'ÌC-NMR của chất Bi-4. 2 CS TH 221121125211 21222 2112125251222 see 31 Hình 21. Phỏ 'H-NMR của chất Bi-5.
Phô °C-NMR cúa chất Bi-5. 50 2 nu sec ¬ 34 Hình 23. Phô 'H-NMR của chất Bi-6. 2 S0 HT 11101 12 E122 se 35 Hình 24.
Pho 'ÌC-NMR của chất Bi-6. 222 TH 2512111521121 1221122212112 12c se 36 Hình 25. Phé 'H-NMR của chất Bi-7. 2 ST S215 5211211221122 211 210111102211 251 2E ce 38 Hình 26.
Phé C-NMR của chất Bi-7. S3 2S C251 21121 2221121222212 se 39 vi DANH MỤC CAC CHỮ CAI VIET TAT + ‘H-NMR: phô cộng hưởng tir proton. + C-NMR: phổ cộng hưởng từ cacbon-13. + CEC: khả năng trao đôi cation.
+ DHPM: 3,4-dihydropyrimidine-2-one + LD30: Montmorillonite tinh chế hoạt hóa acid H;SO; có nồng độ 30%. +LDTC: Montmorillonite tinh chế chưa hoạt hóa acid. + MCR: phản ứng đa thành phần. + M"*_Mont: Montmorillonite tinh chế đã hoạt hóa acid và trao đổi cation với M"°.
+ M"*_Mont_nung: Montmorillonite tinh chế đã hoạt hóa acid và trao đôi cation với M”” sau đó được nung ở nhiệt độ cao. + M"*_M300: Montmorillonite tinh chế đã hoạt hóa acid vả trao déi cation với MTM sau đó được nung ở 300 °C. + MRC: phan ứng đa thành phan. + MW: vi sóng.1 Lý do chon đề tài Trong Hóa học Hữu cơ nói chung và đặc biệt là tông hợp hữu cơ nói riêng, xu hướng sử dụng những phan ứng đơn giản, dé thực hiện nhưng có khả năng thu được sản phẩm có độ tỉnh khiết cao đang được ưu tiên phát triển hơn cả.
Một trong những đại điện tiêu biểu là phản ứng Biginelli. Ngoài những ưu điểm trên, sản phẩm tao thành của phản ứng này đã và đang có rất nhiều ứng dụng thực tiễn quan trọng trong đời sống như: kháng vi khuân, kháng vi rút, chống tăng huyết áp,. Trong quá trình nghiên cứu. phát trién phản ứng trên, việc cải tiến xúc tác luôn là một van dé được quan tâm hon cả.
Tuy nhiên, những xúc tác cho điều kiện phản ứng đơn giản (thời gian ngắn, nhiệt độ thấp.) lại có khả năng thu hồi kém, gây ô nhiễm môi trường. Trong khi đó, những xúc tác cho khả năng thu hoi tốt lại có điều kiện phản ứng tương đối khó khăn (nhiệt độ cao, thời gian phán ứng kéo dai,.) gây tốn nhiên liệu. Việc kết hợp ưu điểm của các loại xúc tác dé tạo nên một loại xúc tác có nhiều ưu điểm hơn như xúc tác rắn trao đôi cation với một số loại muối thông dụng đã được dé ra, tuy nhiên khả năng thu hoi vẫn còn nhiều hạn chế do sự hao hụt cation trong quá trình phản ứng và xử lý sản phẩm. Đề giải quyết van đề này, một giải pháp đã được dé ra là tiền hành nung xúc tác ở nhiệt độ cao, biển các nhóm hydroxy] trên bè mặt thành oxide (montorillonite trao đổi cation biến tính) dé giữ có định lượng cation đã được trao đôi trước đó.
Tuy nhiên, giải pháp này chưa được đưa vào nghiên cứu và áp dụng thực tiến. Với những lí do trên, em quyết định chọn dé tài: “Tổng hợp dan xuất 3,4- dihydropyrimidine-2-one dùng xúc tác montmorillonite trao đổi cation biến tính”.2 Mục tiêu nghiên cứu + Khảo sát nhiệt độ nung thích hợp xúc tác montmorillonite trao déi cation với một số mudi vô cơ. + Khảo sát khả năng tai sử dụng lần 1 của các xúc tác nung. + Tiến hành áp dụng xúc tác đã điều chế trên phản ứng Biginelli dé chọn ra xúc tác tốt nhất.