Khóa luận tốt nghiệp-Khóa 2004- ĐH KHTN
Lê Quang Phong
MỞ ĐẦU
Để biến đổi tính chất của một nhóm chức hay của một hợp chất nào đó, trong tổng hợp
Hữu cơ, người ta thường tiến hành một vài phản ứng biến tính, đơn giản hay phức tạp,
nhằm đạt được các đặc tính mong muốn. Các phản ứng đó có thể là phản ứng oxid hoákhử, phản ứng cộng hoặc thân hạch…Và trong số các nhóm chức hữu cơ, ceton được xem
là một nhóm chức hoạt động, có thể dễ dàng biến đổi thành các nhóm chức hoạt động
khác.
Với chất nền là dipterocarpol, một hợp chất thường được sử dụng làm chất đầu để điều
chế rất nhiều hợp chất khác có ứng dụng trong y học, chúng tôi tiến hành biến tính nhóm
ceton của dipterocarpol thành nhóm amin. Cùng với khả năng phản ứng và kết hợp tốt với
nhiều hợp chất khác nhau của nhóm amin, chúng tôi hy vọng sẽ giúp tạo ra những tính
chất mới góp phần làm tăng khả năng ứng dụng của các hợp chất có hoạt tính sinh học.
Trong phạm vi các nghiên cứu thực nghiệm của mình, chúng tôi chỉ tiến hành một vài
phản ứng biến tính trên dipterocarpol như biến đổi ceton thành amin và tiến hành amid
hoá nhóm amin này với một số phương pháp khác nhau khác nhau.
Khóa luận tốt nghiệp-Khóa 2004- ĐH KHTN
Lê Quang Phong
PHẦN I
TỔNG QUAN
1. Phản ứng biến đổi ceton thành amin
1.1 Ngang qua oxim
1.1.1 Phản ứng tạo oxim:
Đây là phản ứng giữa hidroxilamin NH2OH với một hợp chất có nhóm carbonil.
Phản ứng xảy ra nhanh, dễ dàng và hiệu suất cao. Thông thường người ta tạo oxim trong
môi trường nước vì hidroxiamin tan tốt trong nước và yêu cầu tác chất cũng phải tan tốt
trong nước. Tuy nhiên, với những tác chất không tan trong nước, có thể thay bằng các
dung môi khác có tính phân cực cao như metanol MeOH. Trong thương mại, hidroxiamin
không tồn tại ở dạng tự do mà thường được bán ở dạng muối NH 2OH.HCl. Để đưa
NH2OH.HCl về dạng NH2OH tự do, phương pháp thường dùng là thêm vào hỗn hợp phản
ứng CH3COONa.[1]
OH
O
NH2 OH
H2O
OH
N
NH OH
1.1.2 Phản ứng khử oxim
Để khử oxim về amin có thể sử dụng các tác chất như LiAlH4, H2/xúc tác, kim
+
loại/H . NaBH4 bản thân một mình không thể khử được oxim nhưng nếu thêm các chất bổ
trợ để tăng tính khử của nó thì có thể được. Ngoài ra còn các tác chất khử khác như
Zn(BH4)2, NaBH3CN, NaBH(OAc)3…[2]
Gần đây, trong báo cáo của mình, Behzad Zeynizadeh và cộng sự đã giới thiệu một
tác chất rất hiệu quả trong phản ứng khử oxim thành amin là phức của Zn(BH 4)2 với
pyridin. Tuy Zn(BH4)2 không phải là một tác chất thường xuyên được sử dụng do không
có sẵn trong thương mại nhưng với khả năng tạo phức cao của Zn đã làm cho Zn(BH 4)2
trở thành một tác chất rất tốt trong các phản ứng khử có yếu tố lập thể. PyZn(BH4)2 cũng
được Behzad nghiên cứu như là một tác nhân khử trung bình trong các phản ứng khử của
hợp chất carbonil, enon liên hợp, acid carboxylic, anhydrid acid, và hợp chất nitro.
Phương trình phản ứng khử oxim của ông là:
(Py)Zn(BH4)2
RR'CH NH2
RR'C=NOH
THF, hoaøn löu , 92-98%
R : Alkyl, Aryl
R’ : H, Alkyl
Rất nhiều aldoxim, cetoxim thơm và mạch thẳng đã được ông sử dụng trong phản
ứng khử của mình. Phản ứng được thực hiện dưới điều kiện đun hoàn lưu trong dung môi
THF và tiến trình phản ứng được theo dõi bằng sắc ký bản mỏng. Tỉ lệ số mol của tác
chất rất khác nhau tuỳ thuộc vào bản chất của chất nền và thường là ở khoảng 2-4 lần so
với đương lượng số mol của chất nền. Kết quả của ông có thể tóm tắt theo bảng sau: [3]
Khóa luận tốt nghiệp-Khóa 2004- ĐH KHTN
Lê Quang Phong
Bảng 1 : Phản ứng khử oxim thành amin bằng (Py)Zn(BH4)2[3]
Chất nền
Sản phẩm
Tỉ lệ tác Thời Hiệu
chất/chất gian suất
nền
(h)
%
3:1
3
94
CH NOH
Cl
CH NOH
CH2NH2
Cl
CH NOH
Br
3:1
2.8
96
3:1
2.3
94
4:1
6
95
2:1
1.5
93
4:1
4.3
95
3:1
0.5
96
3:1
3
94
3:1
1.5
92
CH2NH2
CH2NH2
Br
OMe
OMe
CH NOH
O2N
CH NOH
O2N
CH NOH
CH2NH2
O2N
CH2NH2
OH
CH2NH2
Cl
Cl
Cl
CH NOH
OH
NOH
NOH
Cl
CH2NH2
OH
NH2
NH2
Khóa luận tốt nghiệp-Khóa 2004- ĐH KHTN
Lê Quang Phong
Sau khi phản ứng hoàn thành, MeOH được cho vào hỗn hợp phản ứng và khuấy
thêm khoảng 10 phút. Hỗn hợp sau đó được chiết với CH2Cl2, làm khô bởi Na2SO4, và
sản phẩm thô được tách bởi sắc khí cột (hỗn hợp giải li : CCl4/Et2O : 5/3) [3]
Ngoài ra, H. Spreitzer cũng tiến hành các phản ứng khử oxim chọn lọc với nhiều
phương pháp khác nhau như khử hydrur, hydrogen hoá xúc tác và hydro nguyên tử trên
chất nền ban đầu là (+) hoặc (-) camphen. Trong đó, với việc thêm TiCl4 vào hỗn hợp
phản ứng của NaBH4 trong dung môi glym, dẫn đến một sự chuyển hydrur có tính chọn
lọc cao theo hướng ít trở ngại lập thể hơn, ông đã thu được sản phẩm 100% endo. (bảng
2)
Bảng 2 : Các phương pháp khử oxim của H. Spreitzer [4]
Chất khử hydrur
Hiệu suất (%)
endo/exo
LiAlH4/Eter
71.7
1.533
LiAlH./THF
71.7
5.279
NaBH4/TiCl4/Glyme
76.4
100% endo
NaBH4/TiCl4/NH4OAc/MeOH 32.2
100% endo
20% DIBAH/n-Hexan/THF
51.1
0.177
Diboran/THF
25.6
3.112
NaBH4/EtOH
6.4
0.286
Hydrogen hóa xúc tác
H2/Pd/EtOH
0
0
Raney-Ni/10%NaOH
34.0
26.96
Raney-Ni/NH2NH2.H2O/EtOH 14.9
2.71
H2/PtO2/EtOH
4.0
100% endo
Các phương pháp khác
Na/n-propanol
77.7
100% endo
SnCl2/HClđđ
0
0
Mg/CH3COONH4/MeOH
0
0
Na/n-C3H7OH là một thành công bất ngờ khi cũng cho sản phẩm 100% endo. Đây
là một phương pháp tốt có khả năng áp dụng cho các phản ứng khử oxim với chất nền
khác.
Trong một nghiên cứu khác, Mark N. Rerick và các cộng sự tiến hành phản ứng
khữ oxim với tác nhân LiAlH4 nhưng với một hướng khác là nỗ lực để tăng phần trăm sản
phẩm phụ của phản ứng chuyển vị Beckman.(bảng 3) [5]
HO N
H2N
CH2 CH3
LiAlH4
C CH3
CH CH3
Ar NH
Ar
Ar
Trong hầu hết trường hợp, khi sử dụng với chỉ tác chất LiAlH4, amin bậc nhất là sản
phẩm chính. Nhưng khi thêm vào hỗn hợp phản ứng AlCl3, một số trường hợp sản phẩm
chính lại là amin bậc hai. Rõ ràng AlCl3 là tác nhân có lợi cho sự chuyển vị Beckman.
Khóa luận tốt nghiệp-Khóa 2004- ĐH KHTN
Lê Quang Phong
Bảng 3 : Các phản ứng khử oxim của Mark Rerick [5]
Tác chất
LiAlH4
LiAlH4/AlCl3
Chất nền ceton
Tỉ lệ amin
bậc nhất, % bậc hai, %
bậc nhất, % bậc hai, %
Cyclopentanon
95-96
4-5
73-77
23-27
Cyclohexanon
98-100
0-2
99-100
0-1
Dibenzyl ceton
99-100
0-1
97-98
2-3
Benzophenon
41-42
58-59
0-1
99-100
p-Metoxiacetophenon
24-26
74-76
0-1
99-100
p-Metylacetophenon
51-52
48-49
2-3
97-98
Acetophenon
79-80
20-21
2-4
96-98
p-Bromoacetophenon
88-89
11-12
7-8
92-93
p-Cloroacetophenon
88-89
11-12
14-16
84-86
m-Cloroacetophenon
96-97
3-4
42-45
55-58
o-Cloroacetophenon
99-100
0-1
40-42
58-60
Isobutyrophenon
29-30
70-71
8-14
86-92
Isobutyrophenon
29-30
70-71
8-12
88-92
Với ba chất nền cyclopentanon, cyclohexanon, dibenzyl ceton, dù tác chất là
LiAlH4 hay LiAlH4/AlCl3 thì amin bậc một đều là sản phẩm chính. Điều này được chú ý
vì dipterocarpol mà chúng tôi đang nghiên cứu cũng có nhóm ceton trên vòng không
thơm.
Ngoài ra với nghiên cứu của mình, Mark Rerick cũng chứng minh được rằng chất trung
gian của phản ứng này là dẫn xuất hydroxilamin R-NH-OH.
1.2 Phản ứng khử amin hóa
Bên cạnh việc tìm hiểu phản ứng khử oxim, chúng tôi cũng tìm hiểu các phản ứng
khử amin hóa, vì đây là phương pháp chuyển nhóm chức carbonyl trực tiếp thành amin
chỉ bằng một lần thực hiện phản ứng, so với việc phải thực hiện hai phản ứng nối tiếp với
sản phẩm trung gian là oxim hay imin. Điều này làm tăng hiệu suất của quá trình chuyển
hóa ceton-amin.
Hai phương pháp rất đáng được chú ý là phương pháp dùng xúc tác palladium
trong môi trường rượu/nước với ammonium format đóng vai trò nguồn cung cấp
hydrogen-nitrogen, và phương pháp dùng hệ thống khử Ti(iPrO)4/NaBH4.
Phương pháp đầu được sử dụng để tổng hợp 3-endo-tropamin từ tropanon. Có hai cơ chế
được đề ra để cho ra sản phẩm, một là qua trung gian hemiaminal, và hai là qua trung gian
imin, cả hai trung gian này sau đó đều bị khử thành amin. [6]
Khóa luận tốt nghiệp-Khóa 2004- ĐH KHTN
Lê Quang Phong
R
O
H
O
-H2O
O- NH4+
N
OH
2(H)
NH2
2(H)
-H2O
Ceton
H
NH2
Hemiaminal
Tuy nhiên, chỉ cơ chế qua trung gian hemiaminal được nhận thấy là đúng để giải
thích sản phẩm do sự kém bền của trung gian imin trong môi trường hydroalcoholic. Hơn
nữa, dựa trên các kết quả đạt được, sự khử trực tiếp imin không thể giải thích được độ
chọn lọc lập thể hoàn chỉnh cho phản ứng khử tropanon. Cơ chế cụ thể của sự khử này
được mô tả như trong hình 1.
Hình 1 : cơ chế sự khử tropanon bằng xúc tác palladium
Khóa luận tốt nghiệp-Khóa 2004- ĐH KHTN
Lê Quang Phong
N
O
N
N
OH
2
3
OH
NH2
HCOOH
Pd
HCOOH
Pd
2>3
H
O
H Pd
N
NH2
+
N
H
NH2
O
O
H
NH2
O
O
Pd
O
H
H
-CO2
-H2O
N
H
Pd
NH2
-Pd
N
H
NH2
s
Bước đầu tiên, cả endo và exo hemiaminal đều hình thành, trung gian exo ưu tiên hơn
endo do ammonium ưu tiên tác kích vào phía ít chướng ngại lập thể. Tuy nhiên, ở bước
hai cũng với lí do tương tự, trong sự chuyển hydrur phía nhiều chướng ngại hơn không
được ưu tiên. Điều đó dẫn đến endo hemiaminal tuy ít ưu tiên hình thành hơn trong bước
đầu nhưng lại cho ra được sản phẩm endo tropamin. Còn exo tropamin không hình thành
được do cấu trúc exo hemiaminal gây trở ngại cho sự chuyển hydrur. Cơ chế này được
chứng minh qua các kết quả trong bảng 4
Bảng 4 : Phản ứng khử amin hoá với xúc tác palladium [6]
Tác chất
Hiệu
Sản phẩm
suất
Ceton
Amin
(%)
Khóa luận tốt nghiệp-Khóa 2004- ĐH KHTN
Lê Quang Phong
NH2
H
72
H
70
H
70
H
0
O
HN
O
NH2
HN
NH2
O
HN
O
NH2
HN
80
N
N
H
NH2
O
HN
N
0
N
N
O
N
68
N
O
N
N
N
Với những sản phẩm endo có chướng ngại lập thể cho sự chuyển hydrur đều không
được tạo thành (ví dụ d và f). Phương pháp này cho phép thực hiện phản ứng khử amin
hóa với tác chất rẻ có độ chọn lọc lập thể cao. Với cơ chế đã được chứng minh, chúng ta
có thể điều khiển độ chọn lọc của phản ứng thông qua các yếu tố lập thể của tác chất cũng
như của môi trường.
Một phương pháp khác cho phản ứng khử amin hóa có hiệu suất cao là hỗn hợp tác
chất Ti(iPrO)4-NaBH4. [7]
Khóa luận tốt nghiệp-Khóa 2004- ĐH KHTN
O
R1
R2
NH3, EtOH, Ti(OiPr)4
250C, 6h
H2N
R1
Lê Quang Phong
OTi(OiPr)3
NaBH4
250C, 3h
R2
NH2
R1
R2
Phản ứng được thực hiện như sau: một hỗn hợp ammoniac trong etanol, ceton và
titanium(IV) isopropoxid được khuấy tại nhiệt độ phòng để tạo phức trung gian. Khi
ceton đã phản ứng hết sau khoảng 6h, tác chất khử NaBH4 được thêm vào và tiếp tục
khuấy thêm khoảng 3h. Thông thường phản ứng xảy ra chậm và hiệu suất không cao do
ammoniac tan kém trong các dung môi hữu cơ, nên để giảm thời gian phản ứng và tăng
hiệu suất, giải pháp được dùng là sử dụng dung dịch ammoniac trong etanol bán sẵn trong
thương mại. Khi đó, hiệu suất của phản ứng thu được như kết quả cho trong bảng 5.
Bảng 5 : Khử amin hoá với tác chất Ti(iPrO)4/NaBH4 [7]
Chất nền ceton
Sản phẩm
88
Hiệu suất %
NH2
O
91
NH2
O
MeO
MeO
65
NH2
O
F
F
83
O
NH2
F 3C
F 3C
83
O
F3CO
NH2
F3CO
Ngoài hai tác chất trên, còn rất nhiều tác chất khác được sử dụng cho phản ứng
khử amin hóa như NaBH(OAc)3, NaBH3CN, Py-BH3, Bu3SnH/SiO2, ZnCl2/NaBH4,
BH3S(Me)2, PhSiH3/Bu2SnCl2…Các tác chất khử hydrur tuy cho phản ứng nhanh, hiệu
suất cao nhưng lại gặp rất nhiều khó khăn trong việc sử dụng và tồn trữ. Điều kiện phản
Khóa luận tốt nghiệp-Khóa 2004- ĐH KHTN
Lê Quang Phong
ứng cũng rất ngặt nghèo khi phải thực hiện trong môi trường khí trơ như nitrogen,
argon…
2. Phản ứng tạo amid
Khi điều chế amid, một phương pháp thường được sử dụng cho biến đổi từ acid
carboxylic thành carboxamid là chuyển acid thành acyl chlorur rồi sau đó cho phản ứng
với amin tương ứng. Trong phản ứng này, để phản ứng xảy ra nhanh và làm tăng hiệu
suất, có thể thêm vào hỗn hợp phản ứng các xúc tác như bột kẽm hay acid Lewis.
Tuy nhiên, trong hầu hết các trường hợp, để đạt được biến đổi này quy trình chỉ thông qua
một phản ứng được ưu tiên sử dụng. Có nghĩa là thay vì chuyển acid caroboxylic thành
acyl chlorur, ta sẽ dùng một tác chất thêm vào để hỗ trợ cho phản ứng ghép cặp của acid
và amin. Đa phần các tác chất đó sẽ phản ứng trước tiên với acid để tạo thành những trung
gian hoạt động, trung gian này sau đó chịu tác kích thân hạch bởi amin để tạo thành sản
phẩm amid Các carbodiimid, đặc biệt là dicyclohexyl carbodiimid (DCC), rất hay được sử
dụng, tuy nhiên phương pháp này thường dẫn đến sự tạo thành các sản phẩm phụ như là
N-acylure và anhydrid carboxylic, làm cho sự cô lập sản phẩm mong muốn thêm khó
khăn. Nhiều vấn đề tương tự cũng xuất hiện với các phương pháp khác như hiệu suất
thấp, thời gian phản ứng lâu với tác chất acyl carbamate, tạo thành trung gian nhạy độ ẩm
với tác chất N,N’-carbonyldiimidazol…Để khắc phục các vấn đề này, các tác chất hoạt
hóa khác không cho phản ứng phụ giống như DCC đã được nhắc đến như N,N’disuccinimidyl carbonat, N-succimidyl diphenylphosphat và các dẫn xuất oxalat.
Trên đây là tổng quan một số phương pháp điều chế amid. Tuy chưa đầy đủ nhưng có thể
thấy rất nhiều phương pháp có thể được sử dụng tuỳ điều kiện và khả năng thí nghiệm
khác nhau.
3. Dipterocarpol
3.1 Giới thiệu dipterocarpol :[1]
21
12
13
11
18
1
14
8
10
3
5
O
28
4
22
20
17
23
19
9
2
OH
7
16
25
15
30
24
26
27
6
29
Dipterocarpol (Hydroxydammarenon II, hay 20-Hydroxy-3-oxodammar-24-en) có
công thức phân tử C30H50O2, M= 442,70, có dung điểm 135-1360C, không tan trong nước,
tan vừa phải trong alcol lạnh, tan tốt trong alcol nóng, chloroform, dietyl eter.
Dipterocarpol là một triterpen có 4 vòng có trong nhựa dầu tách từ các cây thuộc
họ Sao dầu (Dipterocarpaceae). Trong mẫu phân tích lấy từ nhựa cây D. Hispidus ở Sri
Lanka thì hàm lượng Dipterocarpol lên đến 48%
Từ dipterocarpol nếu tiến hành tiếp tục một số phản ứng hóa học sẽ tạo ra dẫn xuất
testosteron, chúng có nhiều ứng dụng trong ngành dược phẩm.
Khóa luận tốt nghiệp-Khóa 2004- ĐH KHTN
Lê Quang Phong
Năm 1958, P. Grabbe, G. Ourisson và T. Takahashi đã tiến hành phản ứng trên
dipterocarpol và thu được 8,14-dimetil-18-nortestosteron có cấu trúc gần giống
testosteron.
OH
O
OH
O
Testosteron
8,14-Dimetil-18-nortestosteron
3.2 Phản ứng khử amin hoá của 3-cetosteroid
3-cetosteroid là những hợp chất steroid có nhóm ceton ở vị trí số 3 trên khung sườn
gonan. Phản ứng khử của hợp chất này tương tự như phản ứng khử của dipterocarpol do
dipterocarpol cũng có cấu trúc khung gonan như steroid.
Một cetosteroid được cho phản ứng với những nguồn ammoniac khác nhau với tác
nhân khử là NaBH(OAc)3. Tác chất này được điều chế bằng cách cho acid tác dụng với
NaBH4 trong dung môi CH2Cl2.
NaBH4 + 3RCOOH -> NaBH(OCOR)3 + 3H2 (*)
OTBS
OTBS
i) NaBH(OAc)3,nguoà n ammoniac O
ii)Ac2O, Pyridin
O
NH
H
H
Theo sau phản ứng khử amin hóa này là phản ứng amid hóa với tác chất anhydrid acetic.
Với điều kiện như vậy, sản phẩm của phản ứng có thể tạo thành ở cả 2 cấu trạng α và β tại
carbon số 3 (3α&3β). Trong quá trình tối ưu hoá, các nguồn ammoniac khác nhau (là các
muối ammoni) được sử dụng để tìm ra tác chất tốt nhất cho phản ứng. (bảng 6) Kết quả là
NH4OTf cho hiệu suất tốt nhất là 90%.
Bảng 6: Hiệu suất phản ứng khử amin hoá 3-cetosteroid với các nguồn amin khác
nhau
Nguồn amoniac (10 đương lượng)
Hiệu suất (%)
CH3COONH4
44
HCOONH4
Không phản ứng
NH4Cl
Không phản ứng
NH4OTf
90
CF3COONH4
Không phản ứng
Tương tự, để tối ưu tỉ lệ chất nền/tác chất, nhiều phản ứng khác nhau với tỉ lệ này
thay đổi cũng được thực hiện. Qua đó, tỉ lệ tốt nhất nhận thấy NH4OTf cho hiệu suất cao
Khóa luận tốt nghiệp-Khóa 2004- ĐH KHTN
Lê Quang Phong
nhất với 10 đương lượng mol so với ceton và NaBH(OAc)3 là 2 đương lượng mol so với
ceton.(bảng 7)
Bảng 7 : Tối ưu hoá với tác chất NH4OTf
Đương Đương lượng
Đương
Dung môi
thời gian(h)
Hiệu Tỉ lệ 3α/3β
lượng NaBH(OAc)3
lượng
suất
ceton
NH4OTf
1
1.5
5
THF
Không phản ứng
1
1.5
10
DCE
Không phản ứng
1
1.5
10
MeOH
Không phản ứng
1
1.5
10
DCM
20
70
1:1
1
1.5
10
THF
8
88
1:1
1
2.0
10
THF
8
96
1:1
Với mục tiêu tăng độ chọn lọc của phản ứng này, các acid carboxylic với độ cồng
kềnh khác nhau đã được sử dụng để điều chế các tác nhân khử trong phản ứng với
NaBH4.(phương trình *). Nhận thấy rằng cùng với sự cồng kềnh tăng lên của các acid
carboxylic thì chọn lọc lập thể cũng nghiêng về phía tạo thành sản phẩm 3α.Và acid 2etylhexanoic cho thấy khả năng tạo thành tác nhân khử có độ chọn lọc lập thể cao nhất
với tỉ lệ sản phẩm 3α/3β lên đến 9:1. (bảng 8)
Bảng 8 :Tỉ lệ sản phẩm với các acid điều chế chất khử khác nhau
Acid carboxylic(RCOOH)
chất khử tương ứng hiệu suất tỉ lệ 3α/3β
Acid acetic
NaBH(OAc)3
94
1:1
Acid butyric
NaBH(OBu)3
85
2.7:1
Acid isobutyric
NaBH(OiBu)3
86
3:1
Acid isovaleric
NaBH(OiVal)3
95
4.3:1
Acid pivalic
NaBH(OPiv)3
37
5.7:1
Acid 2-etylbutyric
NaBH(OEb)3
92
7.3:1
Acid 2-etylhexanoic
NaBH(OEh)3
96
9:1
Phương pháp khử amin hóa này được ứng dụng trong phản ứng điều chế
squalamin, một chất kháng sinh có tác dụng với cả vi khuẩn gram (-) và gram (+). Ngoài
ra, phương pháp này cũng có ích với những nghiên cứu tương tự trên các hợp chất có
khung sườn steroid có hoạt tính sinh học.
Khóa luận tốt nghiệp-Khóa 2004- ĐH KHTN
Lê Quang Phong
OSO3-
+
H 3N
+
+
N
N
OH
H
Squalamin
Hình 2: Phản ứng ứng dụng điều chế squalamin
R
N
OTBS
H2N
O
H
N
Boc
Boc
N
OTBS
NBoc
R
i)Taùc nhaân khöû, THF
ii) Boc2O,MeOH
N
Boc
H
Khóa luận tốt nghiệp-Khóa 2004- ĐH KHTN
Lê Quang Phong
PHẦN II
THỰC NGHIỆM
II.1 Cô lập dipterocarpol
Cặn dầu rái đem về để lắng vài ngày, gạn bỏ phần lỏng lấy phần cặn bên dưới. Hoà tan
trong eter dầu hỏa, phần không tan cho vào etanol đun nóng, lọc cặn, thu được dung dịch
màu vàng và cho kết tinh sản phẩm dipterocarpol thô. Kết tinh lại nhiều lần thu đcược sản
phẩm màu trắng, có tonc=134-135oC.
II.2 Phản ứng khử amin hoá dipterocarpol
Cân 4.6g (10mmol) dipterocarpol, 4.5g (15mmol) Ti(iPrO)4 vào một bình cầu 100ml có
nút nhám, tiếp tục thêm vào 30ml ammoniac bão hoà trong iPrOH. Đậy kín bình phản
ứng và khuấy ở nhiệt độ phòng trong 18h. Theo dõi tiến trình phản ứng bằng sắc ký bản
mỏng. Sau 18h, cho vào bình phản ứng 0.57g (15mmol) NaBH4 và tiếp tục khuấy ở nhiệt
độ phòng thêm 8h nữa.
Sau khi kết thúc phản ứng, đem bình phản ứng đi cô quay để đuổi bớt dung môi và làm
bay hơi NH3 còn dư. Thêm vào hỗn hợp phản ứng 20ml dung dịch NaOH 2M và tiến
hành chiết bằng từng lượng 10ml etyl acetat. Gộp các phần chiết hữu cơ lại và chiết bằng
từng lượng 10ml dung dịch HCl 1M, thu được phần rắn và phần chiết acid. Phần chiết
acid được gộp lại và kiềm hoá đến pH=10-12, rồi chiết lại bằng etyl acetat. Cô quay đuổi
dung môi phần chiết etyl acetat này thu được sản phẩm (1). Còn phần rắn được cho vào
bình lóng chứa sẵn 20ml NaOH 2M và cũng chiết lại với etyl acetat. Tương tự, đuổi dung
môi etyl acetat để thu lấy sản phẩm (2).
Cân cả (1) và (2) thu được 2.5g sản phẩm amin sạch. Hiệu suất cô lập 56%.
II.3 Phản ứng điều chế amin ngang qua oxim
II.3.1 Điều chế oxim
Cho vào becher 2.2g dipterocarpol, thêm vào 30ml MeOH. Lấy một becher khác cho vào
2.1g NH2OH.HCl, thêm vào 4g CH3COONa, cho MeOH vào đến khi hỗn hợp tan hoàn
toàn. Cho dung dịch này vào becher chứa dipterocarpol trong MeOH thì thấy dung dịch
đục, để hỗn hợp phản ứng vào tủ lạnh qua đêm ta thấy có xuất hiện kết tủa, lọc thu sản
phẩm, rửa sản phẩm với nước, kết tinh lại sản phẩm ta thu được oxim dipterocarpol tinh
khiết. Khối lượng thu được 2.16g. Hiệu suất 94%
II.3.2 Phản ứng khử oxim thành amin bằng Na/n-BuOH
Cân 459.5mg oxim (1mmol) vào erlen 100ml có nút nhám chứa 20ml n-BuOH. Khuấy và
đun hỗn hợp phản ứng đến khi đạt 50oC thì ngưng đun. Cho từ từ vào erlen cho đến hết
1.4g natri kim loại.Tiếp tục khuấy cho đến khi hỗn hợp phản ứng nguội hẳn thì ngừng.
Thêm từng 5ml nước để rửa cho đến khi dung dịch nước rửa hết tính kiềm. Cho hỗn hợp
phản ứng vào bình lóng và chiết bằng từng 5ml dung dịch HCl 1M, thu được phần rắn và
phần chiết acid. Phần chiết acid được gộp lại và kiềm hoá, chiết lại với từng 5ml etyl
acetat. Gộp các phần chiết etyl acetat lại và cô quay đuổi dung môi thu được sản phẩm.
Còn phần rắn cũng được cho vào dung dịch kiềm và chiết lại với etyl acetat, cô quay đuổi
dung môi và thu được sản phẩm. Tổng khối lượng sản phẩm là của 2 phần cộng lại.
III.4. Phản ứng tạo amid với anhydrid acetic
Khóa luận tốt nghiệp-Khóa 2004- ĐH KHTN
Lê Quang Phong
Cân 221.8mg amin (0,5mmol) vào bình phản ứng chứa 2ml anhydrid acetic. Đun và
khuấy từ ở nhiệt độ 90oC trong 3h. Để nguội và làm lạnh cho sản phẩm kết tinh. Lọc thu
lấy sản phẩm thô, được 185mg.
II.5 Phản ứng tạo amid với benzoyl clorur
Cân 221.8mg amin (0.5mmol), 285.0mg benzoyl clorur, 213.3mg trietylamin vào bình
phản ứng chứa dung môi THF. Tiến hành khuấy từ ở nhiệt độ phòng phản ứng trong 1h.
Khóa luận tốt nghiệp-Khóa 2004- ĐH KHTN
Lê Quang Phong
PHẦN III
KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN
I. Cô lập dipterocarpol
Qua tham khảo các tài liệu về nhựa dầu rái, chúng tôi thấy rằng trong cặn dầu rái có chứa
dipterocarpol , một triterpen chiếm hàm lượng cao. Chúng tôi tiến hành cô lập
dipterocarpol một cách đơn giản thông qua việc sử dụng dung môi eter dầu hoả và kết
tinh lại trong dung môi EtOH. Đầu tiên lắng phần cặn dầu, sau đó dùng eter dầu hoả để
loại nhựa ra khỏi phần rắn, dùng EtOH nóng hoà tan phần rắn và lọc nóng để loại phần
không tan. Nước lọc sau đó đem kết tinh lại thu sản phẩm thô, kết tinh lại nhiều lần ta thu
được sản phẩm sạch.
21
12
13
11
18
1
14
8
10
3
5
O
28
4
22
23
19
9
2
OH
20
17
7
16
25
15
30
24
26
6
29
Phổ IR của dipterocarpol có các mũi đặc trưng
Vị trí (cm-1)
Nhóm chức
3490
ν (OH)
2970
ν (CH2,CH3)
1695
ν (C=O)
1452
δ (CH2-CO)
1376
δ C(CH3)2
810
δ CH=C(CH3)2
Phổ 1H NMR của dipterocarpol thu đươc các mũi sau
Vị trí
Mũi
ppm (số H)
C19
Đơn
0.886 (3H)
C30
Đơn
0.942 (3H)
C29
Đơn
0.999 (3H)
C28
Đơn
1.036 (3H)
C18
Đơn
1.078 (3H)
C21
Đơn
1.147 (3H)
C27
Đơn
1.624 (3H)
C26
Đơn
1.688 (3H)
C2
Đa
2.393-2.534 (2H)
C24
Đa
5.120 (1H)
Các proton của carbon trên khung sterol có δ từ 1.240 đến1.6
Phổ C13 NMR của dipterocarpol có các mũi sau
27
Khóa luận tốt nghiệp-Khóa 2004- ĐH KHTN
Vị trí
C3
C25
C24
C20
Lê Quang Phong
ppm (loại C)
218.1 (tứ cấp)
131.6 (tứ cấp)
124.7 (tam cấp)
75.3 (tứ cấp)
Hình 3: Quy trình cô lập dipterocarpol
Cặn dầu rái
Lắng lọc
Phần lỏng
Phần rắn
Rứa bằng eter dầu hoả
Dịch eter
Chất rắn
1. Hoà tan trong EtOH
2. Lọc nóng
Tạp chất
Dịch màu vàng
Kết tinh
Dipterocarpol thô
Kết tinh lại trong EtOH
Dipterocarpol tinh
II. Phản ứng khử amin hóa dipterocarpol
II.1 Giới thiệu
Phản ứng khử amin hoá dipterocarpol là phản ứng biến tính nhóm ceton của dipterocarpol
thành nhóm chức amin với tác chất là Ti(iPrO)4 và ammoniac bão hoà trong dung môi
isopropanol. Đây là phản ứng chuyển ceton thành amin chỉ qua một lần thực hiện phản
ứng duy nhất. Chúng tôi sử dụng Ti(iPrO)4 nhằm làm cho việc khử bằng NaBH4 ở điều
kiện nhẹ nhàng là chỉ khuấy phản ứng ở nhiệt độ phòng. Phản ứng xảy ra theo 2 giai
Khóa luận tốt nghiệp-Khóa 2004- ĐH KHTN
Lê Quang Phong
đoạn, đầu tiên dipterocarpol, NH3 và Ti(iPrO)4 tạo phức với nhau, sau đó dưới tác dụng
của hydrur, sản phẩm amin được tạo thành.
OH
OH
NH3, iPrOH, Ti(iPrO)4
ndp, 18h
H2N
i
O
( PrO)3TiO
OH
NaBH4
ndp, 8h
H2N
II.2 Quy trình thực hiện
Hình 4: Quy trình thực hiện phản ứng khử amin hóa dipterocarpol
Khóa luận tốt nghiệp-Khóa 2004- ĐH KHTN
Lê Quang Phong
Dipterocarpol
NH3/iPrOH
Ti(iPrO)4
1.Khuấy ở nhiệt độ phòng trong 18h
2.Thêm NaBH4
3.Khuấy tiếp trong 8h
Hỗn hợp sau phản ứng
1.Cô quay đuổi bớt dung môi
2.Cho vào 20ml NaOH 2M
3.Chiết bằng từng 5ml etyl acetat
Dịch nước và
chất rắn
Dịch chiết
etyl acetat
1.Chiết bằng từng 5ml HCl 1M
2.Lọc rắn
Etyl acetat
còn lại
Chất rắn
Dịch chiết acid
1.Cho vào 10ml NaOH 2M
2.Chiết bằng từng 5ml etyl
acetat
Dung dịch
nước
phần chiết
etyl acetat
1.Kiềm hoá
2.Chiết bằng etyl acetat
Dung dịch
nước
phần chiết
etyl acetat
Cô quay đuổi dung môi
Sản phẩm amin
sản phẩm amin
II.4 Kết quả và biện luận
Chọn tác chất NH3/i-PrOH: trong các tài liệu, tác chất được sử dụng là NH3/EtOH nồng
độ 2N. Tuy nhiên ở đây chúng tôi chọn NH3 bão hoà trong i-PrOH vì các lí do:
- Chất nền dipterocarpol tan tốt trong i-PrOH, ít tan trong EtOH.
- Ti(iPrO)4 có sự trao đổi ligand alcol trong quá trình khuấy, do đó chọn dung môi i-PrOH
sẽ tránh được sự xáo trộn của ligand trong Ti(iPrO)4.
Khóa luận tốt nghiệp-Khóa 2004- ĐH KHTN
Lê Quang Phong
- Điều chế dung dịch NH3 2N khó hơn là điều chế dung dịch bão hoà.
NH3 bão hoà trong i-PrOH được chuẩn bị bằng cách tạo khí NH3 bằng phản ứng giữa
NaOH và NH4Cl rồi cho sục khí từ từ vào 250ml i-PrOH trong 30 phút. Sau đó cho bình
đựng vào tủ lạnh để giữ dung dịch bão hoà.
Ti(iPrO)4 là một tác chất cực kì nhạy độ ẩm, sau khi hút Ti(iPrO)4 vào bình phản ứng, vài
giây sau, xúc tác đã bị phân hủy ngay trên ống hút. Lúc đầu khi thực hiện phản ứng chúng
tôi thấy dung dịch bị đục, rất khó quan sát các hiện tượng của phản ứng, chứng tỏ trong
các dung cụ và dung môi vẫn còn dính nước. Do đó, sau này trước khi thực hiện phản ứng
chúng tôi tiến hành sấy kỹ tất cả các dụng cụ, bao gồm cả ống hút và muỗng lấy tác chất.
Dung dịch NH3/i-PrOH được làm khan nước bằng cách cho Na2SO4 vào bình đựng để hút
nước.
Dung dịch lúc bắt đầu khuấy trong suốt không màu, sau đó chuyển sang màu vàng, màu
cam và cuối cùng là màu đỏ đậm. Chúng tôi nhận xét đó chính là màu của phức trung
gian giữa dipterocarpol và các tác chất. Sau khi cho thêm NaBH4 vào thì dung dịch phản
ứng lại trở về không màu.
Trong quá trình theo dõi phản ứng bằng sắc ký bản mỏng, chúng tôi chú ý mấy điều sau:
- Thứ nhất, sau vài giờ thực hiện phản ứng chúng tôi tiến hành chấm sắc ký bản mỏng với
hệ dung ly etyl acetat: eter dầu 1:4, tuy nhiên do việc theo dõi này gặp khó khăn nên
chúng tôi quyết định chỉ sử dụng thuốc thử dinitrophenyl hidrazin (do chất nền có nhóm
chức ceton) để biết xem chất nền còn hay đã phản ứng hết.
- Thứ hai, sau khi cho NaBH4 vào và kết thúc phản ứng, chúng tôi thấy có xuất hiện một
vết mới trên sắc ký bản mỏng, chúng tôi nhận định rằng đây chính là sản phẩm của phản
ứng. Tuy nhiên sau quá trình chiết tách chúng tôi đã không thu được sản phẩm amin như
mong muốn. Vì vậy chúng tôi quyết định sử dụng thuốc thử Dragendoff (là thuốc thử
alkaloid) để nhận biết có sản phẩm amin tạo thành sau phản ứng hay không. Và kết quả
cho thấy đã có sản phẩm amin tạo thành qua một chấm cam đậm trên bản mỏng. Nguyên
nhân ban đầu không thu được sản phẩm chúng tôi kết luận là do quy trình chiết.
Theo tài liệu, để kết thúc phản ứng có tác chất Ti(iPrO)4, nước sẽ được cho vào hỗn hợp
phản ứng để Ti(iPrO)4 dư phân huỷ thành TiO2 rắn, lọc bỏ và rửa phần rắn này bằng etyl
acetat, sau đó tiến hành chiết phần hữu cơ qua lọc bằng dung dịch acid, kiềm hoá dung
dịch acid này và chiết lại với etyl acetat là thu được amin. Chúng tôi cũng thực hiện theo
quy trình như vậy, tuy nhiên, sau khi kiềm hoá và chiết lại bằng etyl acetat chúng tôi lại
không thu được sản phẩm nào. Do đó, chúng tôi quyết định thay đổi quy trình chiết của
mình. Chúng tôi kết thúc phản ứng bằng dung dịch NaOH 2M, vừa để Ti(iPrO)4 dư bị
phân hủy, vừa để chắc chắn amin về dạng tự do. Sau đó, sử dụng etyl acetat để chiết lấy
các sản phẩm hữu cơ có trong hỗn hơp phản ứng ra. Lúc này, chúng tôi mới tiến hành
chiết lấy amin ra khỏi dịch etyl acetat này bằng dung dịch HCl 1M như bình thường, kiềm
hoá dịch acid sau chiết để trả amin về dạng tự do và chiết lấy amin lại bằng etyl acetat.
Kết quả là đã thu được amin. Từ đây, chúng tôi nhận định rằng, với quy trình chiết trước,
amin và chất nền (nếu còn) đã bị giữ lại ở trong phần rắn đã bị lọc bỏ đi, do các chất này
không tan trong nước. Vì vậy mà chúng tôi không thu được sản phẩm.
Một điều đặc biệt là dipterocarpol có cấu trúc cồng kềnh, phân tử lớn nên khi có nhóm
chức amin, muối clorur của amin này lại rất ít tan trong nước và cũng ít tan trong etyl
Khóa luận tốt nghiệp-Khóa 2004- ĐH KHTN
Lê Quang Phong
acetat. Do đó khi chiết amin ra khỏi etyl acetat bằng HCl 1M thì một lượng lớn muối của
sản phẩm amin đã kết tủa rắn và tách ra khỏi dịch chiết. Lọc lấy kết tủa rắn này, sau đó
cho vào dung dịch kiềm, chiết lại với etyl acetat là thu được amin tự do sạch.
Từ kết quả đã đạt được này, chúng tôi thiết lập một quy trình chiết mới cho phản ứng khử
amin hóa trên chất nền dipterocarpol như hình 4.
Do sản phẩm là amin nên dung dịch giải ly bản mỏng phải có sự chứa NH3 thì hiệu quả
tách mới tốt. Ban đầu chúng tôi chấm bản với hệ dung ly etyl acetat: eter dầu 1:4 nên chỉ
thấy một vết nằm ở đáy bản. Cho thêm MeOH vào dung dịch giải ly thì cũng thu được
một vệt dài. Khi cho thêm dung dịch NH4OH vào hệ giải ly thì kết quả tách cũng không
tốt, chúng tôi nghĩ đó là do có nước trong dung môi giải ly. Vì vậy chúng tôi tiến hành tạo
một hệ giải ly mới bằng cách cho NH3 bão hòa vào etyl acetat trước rồi mới dùng etyl
acetate này để pha dung môi giải ly. Kết quả với hệ dung ly etyl acetat có NH3 bão
hòa:eter dầu 1:4, sản phẩm amin lên được một vết khá tròn ở 1/3 bản. Tuy nhiên, nếu hệ
để lâu sẽ mất tác dụng tách amin do NH3 bay hơi.
Sản phẩm amin mà chúng tôi thu được là một chất rắn màu trắng, nóng chảy ở nhiệt độ…,
không tan trong nước, tan tốt trong dung môi chloroform, THF và alcol nóng. Muối clorur
của amin này tan tốt trong MeOH nhưng ít tan trong nước và etyl acetat.
21
12
13
11
18
1
14
8
10
3
5
H 2N
28
4
22
20
17
23
19
9
2
OH
7
16
25
15
30
24
26
27
6
29
Phổ 1H NMR của amin có các mũi đặc trưng sau:
8 mũi đơn của các C19, C30, C29, C28, C18, C21, C27, C26 tại các ppm: 0.712, 0.821,
0.876, 0.919, 0.957, 1.134, 1.619 và 1.684.
Vị trí
Mũi
ppm (số H)
C2
bốn
2.2-2.3(1H)
C24
Đa
5.116 (1H)
13
Phổ C NMR của amin có các mũi đặc trưng sau
Vị trí
ppm (loại C)
C25
131.5 (tứ cấp)
C24
124.7 (tam cấp)
C20
75.3 (tứ cấp)
C3
29.6 (tam cấp)
III.Phản ứng điều chế amin ngang qua oxim
III.1 Phản ứng tạo oxim dipterocarpol
III.1.1 Giới thiệu
Khóa luận tốt nghiệp-Khóa 2004- ĐH KHTN
Lê Quang Phong
Phản ứng tạo oxim được thực hiện với tác chất hidroxilamin (NH2-OH). Thông thường,
người ta tạo oxim trong dung môi nước vì NH2-OH tan rất tốt trong nước và yêu cầu tác
chất cũng phải tan trong nước. Thế nhưng, dipterocarpol lại không tan trong nước, do đó
chúng tôi thay bằng dung môi MeOH cũng khá phân cực. Do NH2-OH thường tồn tại
dưới dang muối clorur nên khi thực hiện phản ứng, chúng tôi sử dụng một baz yếu là
CH3COONa để đưa NH2OH về dạng tự do.
OH
OH
NH2 OH
O
HO N
III.1.2 Quy trình thực hiện
Dipterocarpol
MeOH
NH2OH
CH3COONa
MeOH
Khuấy để tan
hoàn toàn
Khuấy để tan
hoàn toàn
Hỗn hợp sau phản ứng
Làm lạnh kết tinh sản phẩm
Dịch sau kết tinh
1. Cô quay lấy chất rắn
2. Rửa nước
3. Lọc buchner
Sản phẩm
Chất rắn kết tinh
1. rửa nước
2.lọc buchner
Sản phẩm
II.1.3 Đặc điểm và nhận danh sản phẩm
Oxim là một chất rắn màu trắng, tinh thể hình kim nhỏ, không tan trong nước , tan tốt
trong CHCl3, CH3COOC2H5, n-BuOH, tan tốt trong alcol nóng, ít tan trong alcol lạnh.
III.1.4 Kết quả và nhận xét
Khóa luận tốt nghiệp-Khóa 2004- ĐH KHTN
Lê Quang Phong
Phản ứng tạo oxim là một phản ứng có hiệu suất cao, xảy ra nhanh và thực hiện dễ dàng.
Ban đầu cân sản phẩm sau kết tinh và làm khô, chúng tôi nhận thấy hiệu suất trên 100%,
chứng tỏ trong sản phẩm còn lẫn NH2OH và CH3COONa dư do 2 chất này đều khó tan
trong dung môi MeOH. Để loại bỏ tạp chất, chúng tôi dựa vào tính tan của sản phẩm và
tạp chất. Do oxim không tan trong nước còn NH2OH và CH3COONa lại tan tốt trong
nước, vì vậy, sau khi sau khi thu được sản phẩm rắn, chúng tôi tiến hành hoà sản phẩm
vào nước rồi sau đó lọc dưới áp suất kém và thu được oxim sạch. Tiến hành kết tinh lại
oxim vài lần trong MeOH.
II.2 Điều chế amin theo phản khử oxim bằng Na/n-BuOH
II.2.1 Giới thiệu
Phản ứng khử bằng tác chất Na/n-BuOH là phản ứng khử nối đôi C=N bằng hydro đang
sinh do kim loại (natri) tác dụng với alcol. Vận tốc phản ứng của Na với alcol nhanh nên
thời gian thực hiện phản ứng ngắn.
II.2.2 Quy trình phản ứng
Oxim
n-BuOH
1. Đun khuấy đến 50oC thì ngưng
2. Cho từng miếng nhỏ Na cho đến tan hết
hỗn hợp phản ứng
Rửa nước cho hết kiềm
Dịch n-BuOH
Chiết bằng từng 5ml HCl 1M
Dịch acid
1. Kiềm hoá đến pH=10-12
2. Chiết bằng etyl acetat
3. Đuổi dung môi
Sản phẩm
III.2.3 Kết quả và biện luận
Chất rắn
1. Cho vào 20ml dung dich
NaOH 2M
2. Chiết bằng etyl acetat
3. Đuổi dung môi
Sản phẩm
Khóa luận tốt nghiệp-Khóa 2004- ĐH KHTN
Lê Quang Phong
Trong tài liệu, để khử oxim tác giả sử dụng Na/n-PrOH. Ở đây chúng tôi sử dụng nBuOH do chất nền oxim tan tốt trong dung môi này. Hơn nữa n-BuOH không tan trong
nước nên thuận lợi hơn n-PrOH trong quá trình chiết.
Hơn nữa, chúng tôi đã thử thực hiện phản ứng khử này trong dung môi EtOH và n-PrOH
nhưng đều không đạt được kết quả do natri phản ứng quá nhanh, hydro đang sinh tạo
thành chưa kịp khử oxim về amin đã tự kết hợp thành khí hydro bay khỏi hỗn hơp phản
ứng.
Natri kim loại cần được cắt thành miếng nhỏ để tăng khả năng tiếp xúc giữa các chất nền
với nhau. Nên khuấy phản ứng kĩ cho đến khi natri phản ứng hết với alcol, tránh trường
hợp còn natri dư sẽ gây cháy khi cho nước vào để rửa hỗn hợp phản ứng.
Do chất nền có cấu trúc cồng kềnh, chúng tôi nhận thấy để tăng hiệu suất phản ứng tỉ lệ
mol giữa natri và chất nền oxim phải nhiều hơn so với trong tài liệu đã làm và cũng cần
thực hiện phản ứng chậm hơn.
Khi chúng tôi thực hiện chấm sắc ký bản mỏng của phản ứng, chúng tôi thu được một vết
sản phẩm giống như trong phản ứng khử amin hóa trên.
IV. Phản ứng tạo amid với anhydrid acetic
Đây là phản ứng tạo amid xảy ra theo cả 2 cơ chế. Đầu tiên là cơ chế thế thân hạch acyl
do cặp điện tử trên nhóm amino của amin tác kích vào nhóm carbonyl thiếu điện tử của
anhydrid acetic. Cơ chế thứ hai là sản phẩm phụ của phản ứng là acid acetic tạo muối với
amin và dưới tác dụng của nhiệt độ, muối này tách nước và tạo thành amid. Phương trình
phản ứng:
OH
OH
(CH3CO)2O
H 2N
CH3
HN
O
CH3COOH
OH
OH
to
CH3COO
H3N
CH3
HN
O
H2O
Lúc đầu chúng tôi dự tính thực hiện phản ứng có dung môi. Tuy nhiên sau khi nhận thấy
amin có thể tan trong anhydrid acetic nóng, chúng tôi quyết định sử dụng chính anhydrid
Khóa luận tốt nghiệp-Khóa 2004- ĐH KHTN
Lê Quang Phong
acetic làm dung môi. Việc này sẽ giúp nâng cao hiệu suất của phản ứng do các chất phản
ứng dễ gặp nhau hơn rất nhiều so với trường hợp có sử dụng dung môi.
Do chất nền amin và sản phẩm amid rất ít tan trong anhydrid acetic nên sau phản ứng chỉ
cần làm lạnh và để nguội bình phản ứng để sản phẩm kết tinh là có thể thu được phần lớn
sản phẩm tạo thành.
Ban đầu chúng tôi cũng lo ngại rằng anhydrid acetic có thể phản ứng với cả nhóm alcol có
trong cấu trúc chất nền. Tuy nhiên, phản ứng tạo ester với một alcol khó hơn nhiều so với
phản ứng tạo amid với amin. Điều kiện của phản ứng ester cần một nhiệt độ cao hơn,
đồng thời cũng yêu cầu sự có mặt của xúc tác acid. Vì vậy với tác chất là một anhydrid,
chúng tôi đã thu được một amid với chất nền là amin dipterocarpol.
21
12
13
11
18
1
14
8
10
3
5
NH
28
O
4
22
23
19
9
2
OH
20
17
7
24
16
25
15
30
26
27
6
29
V. Phản ứng tạo amid với benzoyl clorur
Benzoyl clorur là một tác chất rất hoạt động trong phản ứng thế thân hạch acyl do có một
nhóm dễ xuất là anion clorur, vì vậy luôn cho phản ứng có hiệu suất cao.
OH
OH
Cl
O
H2N
HN
HCl
O
O
OH
O
Cl
2
O
H2N
HN
2 HCl
O
Benzoyl clorur là tác chất rất hoạt động nên thường thực hiện phản ứng với dung môi trơ
như THF, DMF .......