BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA HÓA HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Hóa Hữu cơ
TỔNG HỢP
DẪN XUẤT 3,4-DIHYDROPYRIMIDINE-2-ONE
DÙNG XÚC TÁC MONTMORILLONITE
TRAO ĐỔI CATION BIẾN TÍNH
Giảng viên hướng dẫn: ThS. Phạm Đức Dũng
Sinh viên thực hiện: Đỗ Thị Hoài
Mã số sinh viên: K39.106.037
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 03 tháng 5 năm 2017
i
LỜI CẢM ƠN
Để có thể hoàn thành đề tài khóa luận tốt nghiệp này, ngoài sự nỗ lực của chính
bản thân em còn có sự giúp đỡ tận tình của quý thầy cô và các bạn sinh viên khoa Hóa
học, trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh.
Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến:
ThS. Phạm Đức Dũng, người thầy 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 Hồ 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 Hồ 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 tiến hành thực nghiệm tại phòng thí nghiệm hóa đại cương trường Đại học Sư
Phạm Thành phố Hồ Chí Minh.
Quý thầy cô, gia đình, bạn bè 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 trường và trong thời gian thực hiện đề 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
thầy/cô và các bạn để đề tài được hoàn thiện và có ý nghĩa hơn.
Kính chúc quý thầy cô, các bạn và những người thân của em lời chúc sức khỏe,
lời cảm ơn chân thành nhất!
ii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................................... i
MỤC LỤC .......................................................................................................................... ii
DANH MỤC BẢNG ......................................................................................................... iv
DANH MỤC HÌNH .......................................................................................................... vi
DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT..................................................................... vii
1. MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
1.1 Lý do chọn đề tài ........................................................................................................... 1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu ...................................................................................................... 1
1.3 Phương pháp nghiên cứu .............................................................................................. 2
2. TỔNG QUAN ................................................................................................................. 3
2.1 Phản ứng đa thành phần ............................................................................................... 3
2.2 Phản ứng Biginelli ......................................................................................................... 3
2.2.1 Sơ đồ tổng hợp ..................................................................................................... 3
2.2.2 Cơ chế phản ứng .................................................................................................. 3
2.2.3 Một số phương pháp tổng hợp theo Biginelli đã được thực hiện trên thế giới ... 4
2.3 Về xúc tác....................................................................................................................... 8
2.3.1 Khoáng sét ........................................................................................................... 8
2.3.2 Về Montmorillonite .............................................................................................. 9
3. THỰC NGHIỆM ......................................................................................................... 12
3.1 Điều chế xúc tác .......................................................................................................... 12
3.1.1 Tinh chế montmorillonite ................................................................................... 12
3.1.2 Hoạt hóa acid montmorillonite Lâm Đồng ........................................................ 12
3.1.3 Phương pháp trao đổi cation với montmorillonite hoạt hóa acid ..................... 12
3.2 Điều chế 3,4-dihydropyrimidine-2(1H)-one (DHPM) ................................................ 12
3.3 Quá trình tối ưu hóa .................................................................................................... 13
3.4 Phương pháp tái sử dụng xúc tác ................................................................................ 13
3.5 Tổng hợp một số dẫn xuất của DHPM ........................................................................ 13
3.6 Xác định cơ cấu các sản phẩm .................................................................................... 14
3.7 Xác định cơ cấu xúc tác ............................................................................................... 14
4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..................................................................................... 15
4.1 Nghiên cứu xác định thành phần khoáng sét của đất sét Lâm Đồng .......................... 15
4.2 Tổng hợp 3,4-dihydropyrimidine-2(1H)-one (DHPM) ............................................... 15
4.2.1 Sơ đồ tổng hợp ................................................................................................... 16
4.2.2 Khảo sát xúc tác sử dụng ................................................................................... 16
iii
4.2.3 Khảo sát nhiệt độ nung ...................................................................................... 17
4.2.4 Tối ưu hóa thời gian .......................................................................................... 17
4.2.5 Tối ưu hóa nhiệt độ ............................................................................................ 18
4.2.6 Tối ưu hóa tỷ lệ chất tham gia phản ứng ........................................................... 18
4.2.7 Tối ưu hóa khối lượng xúc tác ........................................................................... 19
4.3 Thử nghiệm tái sử dụng xúc tác .................................................................................. 20
4.4 Tổng hợp một số dẫn xuất của DHPM ........................................................................ 20
5. ĐỊNH DANH SẢN PHẨM .......................................................................................... 22
5.1 Hợp chất Bi-1: 5-(ethoxycarbonyl)-6-methyl-4-phenyl-3,4-dihydropyrimidin-
2(1H)-one ........................................................................................................................... 22
5.2 Hợp chất Bi-2: 5-(ethoxycarbonyl)-4-(4-methylphenyl)-6-methyl-3,4-
dihydropyrimidin-2(1H)-one ............................................................................................. 25
5.3 Hợp chất Bi-3: 5-(ethoxycarbonyl)-4-(3-fluorophenyl)-6-methyl-3,4-
dihydropyrimidin-2(1H)-one ............................................................................................. 27
5.4 Hợp chất Bi-4: 5-(ethoxycarbonyl)-4-(4-fluorophenyl)-6-methyl-3,4-
dihydropyrimidin-2(1H)-one ............................................................................................. 30
5.5 Hợp chất Bi-5: 4-(3-clorophenyl)-5-(ethoxycarbonyl)-6-methyl-3,4-
dihydropyrimidin-2(1H)-one ............................................................................................. 32
5.6 Hợp chất Bi-6: 4-(4-clorophenyl)-5-(ethoxycarbonyl)-6-methyl-3,4-
dihydropyrimidin-2(1H)-one ............................................................................................. 35
5.7 Hợp chất Bi-7: 5-(ethoxycarbonyl)-4-(4-methoxyphenyl)-6-methyl-3,4-
dihydropyrimidin-2(1H)-one ............................................................................................. 37
6. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ......................................................................................... 40
7. TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 41
PHỤ LỤC ......................................................................................................................... 44
iv
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. Kết quả của phản ứng Biginelli dùng xúc tác chất lỏng ion .............................. 5
Bảng 2. Kết quả của phản ứng Biginelli dùng xúc tác acid trichloaxetic trong điều kiện
không dung môi ............................................................................................................... 6
Bảng 3. Kết quả của phản ứng Biginelli dùng xúc tác FeCl3.6H2O trong điều kiện vi
sóng .................................................................................................................................. 7
Bảng 4. Kết quả của phản ứng Biginelli dùng xúc tác Cu(NO3)2.3H2O trong điều kiện
không dung môi ............................................................................................................... 7
Bảng 5. Kết quả của phản ứng Biginelli dùng xúc tác montmorillonite KSF trong điều
kiện không dung môi ....................................................................................................... 8
Bảng 6. Vị trí các mũi khoáng sét ................................................................................. 15
Bảng 7. So sánh xúc tác trao đổi các cation khác nhau ................................................ 16
Bảng 8. Khảo sát nhiệt độ nung .................................................................................... 17
Bảng 9. So sánh khả năng tái sử dụng lần 1 của các xúc tác nung ............................... 17
Bảng 10. Kết quả tối ưu hóa theo thời gian .................................................................. 18
Bảng 11. Kết quả tối ưu hóa theo nhiệt độ .................................................................... 18
Bảng 12. Kết quả tối ưu hóa tỉ lệ chất tham gia phản ứng ............................................ 19
Bảng 13. Kết quả tối ưu hóa lượng xúc tác ................................................................... 20
Bảng 14. Khả năng tái sử dụng xúc tác ......................................................................... 20
Bảng 15. Tổng hợp một số dẫn xuất DHPM ................................................................. 21
Bảng 16. Quy kết các mũi trong phổ 1H-NMR của chất Bi-1 ...................................... 23
Bảng 17. Quy kết các mũi trong phổ 13C-NMR của chất Bi-1 ..................................... 25
Bảng 18. Quy kết các mũi trong phổ 1H-NMR của chất Bi-2 ...................................... 25
Bảng 19. Quy kết các mũi trong phổ 13C-NMR của chất Bi-2 ..................................... 26
Bảng 20. Quy kết các mũi trong phổ 1H-NMR của chất Bi-3 ...................................... 28
Bảng 21. Quy kết các mũi trong phổ 13C-NMR của chất Bi-3 ..................................... 29
Bảng 22. Quy kết các mũi trong phổ 1H-NMR của chất Bi-4 ...................................... 30
Bảng 23. Quy kết các mũi trong phổ 13C-NMR của chất Bi-4 ..................................... 32
Bảng 24. Quy kết các mũi trong phổ 1H-NMR của chất Bi-5 ...................................... 33
Bảng 25. Quy kết các mũi trong phổ 13C-NMR của chất Bi-5 ..................................... 34
Bảng 26. Quy kết các mũi trong phổ 1H-NMR của chất Bi-6 ...................................... 36
Bảng 27. Quy kết các mũi trong phổ 13C-NMR của chất Bi-6 ..................................... 37
Bảng 28. Quy kết các mũi trong phổ 1H-NMR của chất Bi-7 ...................................... 37