BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA HÓA HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
ÁP DỤNG MONTMORILLONITE
TRAO ĐỔI CATION XÚC TÁC PHẢN ỨNG
TỔNG HỢP DẪN XUẤT PYRANOQUINOLINE
GVHD: ThS. Phạm Đức Dũng
SVTH: Điệp Thị Tiến
MSSV: K39.106.108
Tp. Hồ Chí Minh 5-2017
1
LỜI CẢM ƠN
Trong khoảng thời gian 4 năm học tập tại giảng đường Đại Học Sư Phạm thành
phố Hồ Chí Minh, cùng với lòng yêu nghề, tâm huyết và hết mực truyền đạt của các
thầy cô đã giúp em tích lũy được rất nhiều kiến thức và một số kỹ năng cần thiết cho
cuộc sống.
Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn thầy ThS. Phạm Đức Dũng. Cảm ơn thầy
đã tận tình chỉ dạy, hướng dẫn và tạo điều kiện tốt nhất cho em trong quá trình nghiên
cứu, thực hiện đề tài để em có thể hoàn thành khóa luận tốt nghiệp một cách tốt nhất.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các Thầy, Cô trong Khoa Hóa Học - Trường
Đại Học Sư Phạm thành phố Hồ Chí Minh đã luôn chỉ bảo, khuyến khích và giúp đỡ em
rất nhiều trong suốt 4 năm học qua, giúp em tiếp thu được rất nhiều kiến thức, kinh
nghiệm cũng như những kỹ năng cần thiết cho tương lai.
Em xin cảm ơn gia đình, bạn bè, các bạn trong tổ bộ môn “Tổng hợp hữu cơ” K39
nói riêng và các bạn là sinh viên ngành Hóa Học Hữu Cơ nói chung, đã khuyến khích,
hỗ trợ và giúp đỡ em rất nhiều trong thời gian qua.
Tuy nhiên, vì thời gian và khả năng có hạn, bài khóa luận này sẽ không tránh khỏi
những thiếu sót, em rất mong nhận được ý kiến, sự góp ý của các Thầy Cô và bạn bè để
bài khóa luận trở nên hoàn chỉnh hơn.
Cuối cùng em xin kính chúc quý Thầy Cô sức khỏe, thành công và hạnh phúc.
Em xin chân thành cảm ơn!
2
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 8
1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................... 8
2. Mục tiêu nghiên cứu ......................................................................................... 8
3. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................. 8
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ....................................................................................... 10
1.1. Phản ứng đa thành phần .................................................................................. 10
1.2. Phản ứng Povarov ............................................................................................. 10
1.2.1. Phản ứng Diels-Alder ................................................................................. 10
1.2.2. Phản ứng Aza-Diels-Alder ......................................................................... 11
1.2.3. Phản ứng Povarov ...................................................................................... 11
1.3. Một số phương pháp tổng hợp theo Povarov đã được thực hiện trên thế giới
................................................................................................................................... 12
1.3.1. Tổng hợp các dẫn xuất của pyranoquinoline sử dung xúc tác thiếc (II)
Clorua. ................................................................................................................... 12
1.3.2. Tổng hợp dẫn xuất 7-aryl-pyrano[3,4-c]pyrazolo[4,3-f]quinoline sử dụng
xúc tác iod ............................................................................................................. 14
1.3.3. Phản ứng Povarov tổng hợp pyrano và furoquinoline sử dụng xúc tác dị
thể acid rắn (Fe3+-K-10 montmorillonite) ........................................................... 15
1.4. Về xúc tác Montmorillonite. .............................................................................. 16
1.4.1. Khái niệm .................................................................................................... 16
1.4.2. Cấu trúc ....................................................................................................... 17
1.4.3. Tính chất vật lý ........................................................................................... 17
1.5. Tổng quan về siêu âm ........................................................................................ 19
1.5.1. Giới thiệu .................................................................................................... 19
1.5.2. Nguyên lý hoạt động ................................................................................... 19
1.5.3. Nguồn siêu âm ............................................................................................ 21
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM.................................................................................. 22
2.1. Hóa chất và thiết bị ............................................................................................ 22
2.2. Điều chế xúc tác ................................................................................................ 22
2.2.1. Điều chế montmorillonite tinh chế ........................................................... 22
2.2.2. Hoạt hóa acid montmorillonite Lâm Đồng .............................................. 22
2.2.3. Phương pháp trao đổi cation với montmorillonite hoạt hóa acid ........... 22
2.3. Điều chế ............................................................................................................. 22
2.4. Quá trình tối ưu hóa .......................................................................................... 23
2.5. Xác định cơ cấu các sản phẩm ........................................................................ 23
2.6. Xác định cơ cấu xúc tác ................................................................................... 23
3
3.1. Tổng hợp 9-chloro-5-phenyl-3,4,4a,5,6,10b-hexahydro-2H-pyrano[3,2-
c]quinoline ................................................................................................................ 24
3.1.1. Sơ đồ tổng hợp ...................................................................................... 24
3.1.2. Khảo sát xúc tác sử dụng...................................................................... 24
3.1.3. Tối ưu hóa nhiệt độ............................................................................... 25
3.1.4. Tối ưu hóa thời gian phản ứng ............................................................ 26
3.1.5. Tối ưu hóa tỉ lệ phản ứng ..................................................................... 26
3.1.6. Tối ưu hóa khối lượng xúc tác ............................................................. 27
CHƯƠNG 4: ĐỊNH DANH SẢN PHẨM .................................................................. 28
4.1. Hợp chất 4: cis-9-chloro-5-phenyl-3,4,4a,5,6,10b-hexahydro-2H-pyrano[3,2-
c]quinoline ................................................................................................................ 28
4.2. Hợp chất 5: trans-9-chloro-5-phenyl-3,4,4a,5,6,10b-hexahydro-2H-
pyrano[3,2-c]quinoline ............................................................................................. 32
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ................................................................. 37
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 38
PHỤ LỤC ..................................................................................................................... 40
4
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Kết quả phản ứng Povarov sử dụng xúc tác SnCl2…………………………..14
Bảng 1.2. Kết quả phản ứng Povarov sử dụng xúc tác SnCl2 với tác chất và thời gian
khác nhau……………………………………………………………………………...14
Bảng 1.3. Kết quả phản ứng tổng hợp 7-aryl-pyrano[3,4-c]pyrazolo[4,3-
f]quinoline………………………………………………………………………….…15
Bảng 1.4. Kết quả phản ứng tổng hợp pyrano và furoquinoline sử dụng xúc tác dị
thể……………………………………………………………………………………..15
Bảng 3.1. Kết quả khảo sát xúc tác .……………………….………………….……....25
Bảng 3.2. Kết quả tối ưu hóa theo nhiệt độ…………………………………..………..25
Bảng 3.3. Kết quả tối ưu hóa theo thời gian……………………………………………26
Bảng 3.4. Kết quả tối ưu hóa tỉ lệ phản ứng……………………………………..…….26
Bảng 3.5. Kết quả tối ưu hóa khối lượng xúc tác…….……………….………………27
Bảng 4.1. Kết quả quy kết các mũi trong phổ 1H-NMR của chất 4………...………...30
Bảng 4.2. Kết quả quy kết các mũi trong phổ 13C-NMR của chất 4…………….….....32
Bảng 4.3. Kết quả quy kết ác mũi trong phổ 1H-NMR của chất 5…………..…..…….34
Bảng 4.4. Kết quả quy kết các nũi trong phổ 13C-NMR của chất
5…………………………………………………………………………………..…...36