NỘI DUNG
1.
2.
3.
4.
5.

Giới thiệu xúc tác chuyển pha
Ưu điểm và nhược điểm của xúc tác chuyển pha
Một số ứng dụng của xúc tác chuyển pha
Xúc tác chuyển pha trong phản ứng N-ankyl hóa
Kết luận

www.themegallery.com

LOGO


1. Giới thiệu xúc tác chuyển pha
Khái niệm:

Xúc tác chuyển pha là hợp chất ion thông
thường như muối amonium có chứa các
nhóm thế hydrocacbon đủ lớn để hòa tan
trong dung môi hữu cơ

www.themegallery.com

LOGO

1. Giới thiệu xúc tác chuyển pha
 Các loại xúc tác chuyển pha:
 Tetra-n-butylammonium bromide ( TBAB )
 Triethylbenzylammonium chloride ( TEBA )
 Methyltrioctylammonium chloride
 Cetyltrimthylammonium bromide
 Tetra-n-butylphosphonium bromide
 Tetraphenylphosphonium bromide
 Crow eter
www.themegallery.com

LOGO


2. Ưu điểm và nhược điểm của xúc tác
chuyển pha
 Ưu điểm:
 Năng xuất cao
 Tăng tính chọn lọc
 Điều kiện phản ứng êm dịu
 Tồn tại trong nước và tránh thất thoát
 Rẻ tiền và ít độc hại như Natrimetoxit
 Tương thích nhiều loại dung môi

www.themegallery.com

LOGO


2. Ưu điểm và nhược điểm của xúc tác

chuyển pha
 Nhược điểm:
 Khó tách sản phẩm ra khỏi chất xúc tác
 Phân hủy nhanh chóng ở nhiệt độ cao
 Độc tính của 1 số chất xúc tác, đòi hỏi chất xúc tác đắt
tiền
 Phục hồi hoặc xử lí chất thải

www.themegallery.com

LOGO


3. Một số ứng dụng của xúc tác chuyển pha
 Tổng hợp bezoyl cyanide từ benzol chloride
 Tổng hợp arylether hay thioether
 Phản ứng este hóa
 Phản ứng alkyl hóa:
• Ankyl hóa cacbon gần kề nhóm CN
• Ankyl hóa xeton
• Ankyl hóa anđehit
• N-ankyl hóa
• S-ankyl hóa
• O-ankyl hóa
• Ankyl hóa mercaptan và thiophenol

www.themegallery.com

LOGO



4. Xúc tác chuyển pha trong phản ứng
N-ankyl hóa
 Tính hiệu quả của xúc tác:
 So sánh hiệu quả của xúc tác: điều kiện phản ứng gần như
không đổi. Người ta có thể sử dụng hiệu suất phản ứng hay
các hằng số tốc độ trong việc so sánh này
 Các hằng số tốc độ bậc 2 đối với phản ứng của thiophenoxit
với 1-bromoctan trong benzen/H2O

www.themegallery.com

LOGO


4. Xúc tác chuyển pha trong phản ứng
N-ankyl hóa

www.themegallery.com

LOGO


4. Xúc tác chuyển pha trong phản ứng
N-ankyl hóa
 Phản ứng N-ankyl hóa:
 N - ankyl hóa là thế các nguyên tử H trong amoniac hoặc
trong amin bằng các nhóm ankyl. Đây chính là một trong
những phương pháp quan trọng nhất để tổng họp các amin.
 N-Ankyl hóa được tiến hành trong một hệ 2 pha có chứa

Na2CO3 hay KOH.

www.themegallery.com

LOGO


4. Xúc tác chuyển pha trong phản ứng
N-ankyl hóa
• Các muối amoni bậc 2 hay bậc 3 được hình thành phải
khuếch tán tới bề mặt các pha để chuyển hóa thành amin.
Tốc độ phản ứng được quyết định bởi độ ái nhân của amin
• Xúc tác có thể tạo nên các anion amiđua rất ưa mỡ theo 1
trong 2 cách:
 Vận chuyển ion hiđroxi để tách proton trong lớp hữu cơ.
 Tách những phân tử đã bị đeproton hóa từ giới hạn pha

www.themegallery.com

LOGO


4. Xúc tác chuyển pha trong phản ứng
N-ankyl hóa

Br
RNH2

Br


BrH2C

Br

BrH2C

Br

Br

RN

+

Br

Br
A

B

Br
H : 65-90%

www.themegallery.com

LOGO


4. Xúc tác chuyển pha trong phản ứng

N-ankyl hóa
o Có rất ít công trình công bố việc ankyl hóa liên kết NH
không hoạt động khi có mặt xúc tác là hợp chất amoni bậc
4.
o Các amin thơm bị ankyl hóa bằng 1,3-điclobuten-2 và
benzyl clorua/ KOH (hay NaOH) trong nước.
o Nếu dùng R4NCl hay TEBA thì hiệu suất tăng lên 2-3 lần.
o Sự ankyl hóa đóng vòng của ankyl bậc 1 (A) (R=CH3,
(CH3)2CH, tert-C4H9) với hợp chất (B) được thực hiện thành
công trong hỗn hợp dung môi CHCl3/C2H5OH/H2O với xúc
tác (CH3)3(C6H5CH2)N+-OCH3
www.themegallery.com

LOGO


4. Xúc tác chuyển pha trong phản ứng
N-ankyl hóa

R2

NH C R1
O

R3X/NaOH

R2

N
R3


C R1
O

TEBA
G

www.themegallery.com

LOGO


4. Xúc tác chuyển pha trong phản ứng
N-ankyl hóa

O
C
NH
(CH2)n

RX/NaOH

O
C
N-R

TEBA

(CH2)n


www.themegallery.com

LOGO


4. Xúc tác chuyển pha trong phản ứng
N-ankyl hóa

 Kali phtalimit rắn bị ankyl hóa trong toluen khi có mặt
10% mol Bu3C16H33PBr ở 100ºC bằng benzyl clorua (20
phút); xyclohexyl hay neopentyl bromua (40 giờ), hiệu
suất 85-100%

www.themegallery.com

LOGO


4. Xúc tác chuyển pha trong phản ứng
N-ankyl hóa
 Ankyl hóa xianamit bằng lượng dư RX khi có mặt NaOH
50% và muối oni chỉ cho các sản phẩm hai lần ankyl hóa.
 Các sản phẩm này có thể bị thủy phân một cách dễ dàng cho
các amin bậc 2.
 Người ta thấy rằng việc hoạt hóa các liên kết NH cũng có
thể thực hiện được bằng các nhóm axit phosphoric.
 Zwierzak đã chuyển hóa các amin bậc 1 thành các amin bậc
2 qua hợp chất trung gian đietyl phosphoramit.
 Các hợp chất trung gian này lại bị ankyl hóa và tiếp theo bị
phân hủy.

www.themegallery.com

LOGO


4. Xúc tác chuyển pha trong phản ứng
N-ankyl hóa
 Các bước (1) và (2) là các quá trình XTCP.
Bước 1:

O
(R1O)2PH

+ CX4

2

+ R NH2

NaOH
TEBA

O
(R1O)2P-NH-R3

www.themegallery.com

+ HCX3

LOGO



4. Xúc tác chuyển pha trong phản ứng
N-ankyl hóa
 Bước 2:

O
(R1O)2P-NH-R3

Toluen, NaOH
NBu4HSO4

O R3
(R1O)2P-N-R3

www.themegallery.com

LOGO


4. Xúc tác chuyển pha trong phản ứng
N-ankyl hóa
 Bước 3:

O R3
(R1O)2P-N-R3

R3
HCl


HN-R3

www.themegallery.com

LOGO


4. Xúc tác chuyển pha trong phản ứng
N-ankyl hóa
 Đôi khi ankyl hóa nội phân tử thuận lợi đến nỗi phản ứng
xảy ra không cần thêm xúc tác vào giới hạn pha.
 Thật vậy, sự tạo thành aziriđin từ (R) và (S) được quan sát
thấy bằng cách khuấy đơn giản dung dịch benzen với NaOH
50% trong nước.
 Phản ứng này rất thú vị về mặt điều chế vì các phản ứng
tách loại trong piriđin (phản ứng đồng thể) hay dung dịch
KOH/etanol dẫn tới sự tạo thành liên kết đôi hay sự phá vỡ
không mong muốn của vòng aziriđin

www.themegallery.com

LOGO


HN

COOMe
I

N

CH3
(R)
HN

COOMe
N

N
CH3

COOMe
N

COOMe

I

www.themegallery.com

LOGO


Kết luận
 Xúc tác chuyển pha là một giải pháp hiệu quả và đơn
giản trong tổng hợp hữu cơ, các nghiên cứu chỉ ra rằng
việc sử dụng XTCP hạn chế việc sử dụng các dung môi
hữu cơ, sử dụng các chất phản ứng đơn giản và không
tốn kém (NaOH, KOH, K2CO3… thay vì NaH ,
KHMDS t-BuOK, …), sản phẩm có hiệu suất và độ tinh
khiết cao, quy trình đơn giản, có khả năng mở rộng ra

quy mô lớn, tiêu thụ năng lượng và chi phí thấp, giảm
thiểu chất thải công nghiệp phản ứng được thực hiện
trong môi trường dị thể hệ hai pha.
www.themegallery.com

LOGO


Thank You !!!
www.themegallery.com

LOGO