Khóa luận tốt nghiệp: Tổng hợp 2,3-bis-[4- (methoxyphenyl)ethynyl]quinoxaline từ 1-Iodo-4-methoxybenzene bằng phản ứng Sonogashira

Chia sẻ: Minh Nhân | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:82

Thêm vào BST

Báo xấu

19
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài nhằm nghiên cứu tổng hợp 2,3-bis-[4-(methoxyphenyl)ethynyl]quinoxaline từ 1-ethynyl4-methoxybenzene (được tạo thành từ 1-Iodo-4-methoxybenzene và Ethynyltrimethylsilane bằng phản ứng Sonogashira ) và 2,3-dichloroquinoxaline , và khảo sát tìm ra những điều kiện tối ưu cho phản ứng.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khóa luận tốt nghiệp: Tổng hợp 2,3-bis-[4- (methoxyphenyl)ethynyl]quinoxaline từ 1-Iodo-4-methoxybenzene bằng phản ứng Sonogashira

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH -------- ĐẶNG THÙY TRANG NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP 2,3-BIS-[4- (METHOXYPHENYL)ETHYLNYL] QUINOXALINE TỪ 1-IODO-4-METHOXY BENZENE BẰNG PHẢN ỨNG SONOGASHIRA KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: HÓA HỮU CƠ TP. HỒ CHÍ MINH 5 - 2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH -------- ĐẶNG THÙY TRANG NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP 2,3-BIS-[4- (METHOXYPHENYL)ETHYLNYL] QUINOXALINE TỪ 1-IODO-4-METHOXY BENZENE BẰNG PHẢN ỨNG SONOGASHIRA KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: HÓA HỮU CƠ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. ĐẶNG CHÍ HIỀN TP. HỒ CHÍ MINH 5 - 2012
LỜI CẢM ƠN ------ Hoàn thành luận văn này, tôi xin chân thành cảm ơn Thầy Đặng Chí Hiền đã luôn tận tình chỉ bảo, hướng dẫn cũng như động viên, khuyến khích tôi trong suốt thời thực hiện đề tài. Thầy Nguyễn Thành Danh đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi, tận tình hướng dẫn giải đáp thắc mắc cho tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Các anh chị học viên Cao học K17 - Đại học Cần Thơ luôn động viên giúp đã tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Quý thầy cô Khoa Hoá Trường Đại học Sư Phạm Thành phố Hồ Chí Minh đã dạy dỗ tôi trong suốt thời gian học tập tại trường. Gia đình là chỗ dựa tinh thần vững vàng nhất giúp tôi vượt qua mọi khó khăn trong cuộc sống. Bạn bè thân thiết đã luôn bên cạnh động viên, quan tâm giúp đỡ và cho những lời khuyên quý nhất trong suốt những năm học ở trường. Do thời gian nghiên cứu có hạn nên luận văn không thể tránh khỏi những sai sót, mong thầy cô và các bạn thông cảm. Vì vậy, tôi rất mong muốn nhận được sự góp ý chân thành từ thầy cô và các bạn cho nội dung của luận văn. Xin gửi những lời chúc tốt đẹp nhất đến tất cả mọi người. ĐẶNG THÙY TRANG
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU,CHỮ VIẾT TẮT ------ Viết tắt Viết đầy đủ PE Petroleum ether Et 3 N Triethylamine TMSA Ethynyltrimethylsilane DMF N,N-dimethylmethanamide EtOAc Ethylacetate EtOH Ethanol DAMPQ 2,3-bis-[4-(methoxyphenyl)ethynyl]quinoxaline EMB-0 Trimethyl[2-(4-methoxybenzene)ethylnyl]silane EMB-2 1-ethylnyl-4-methoxybenzene PPh 3 Triphenylphosphine Pd 3 (dba) 3 Tri(dibenzylideneacetone)dipalladium(0) Ph Phenyl TMS Trimethylsilyl IR Infrared TLC Thin-layer chromatography Rf Retention factor MHz Megahertz
NMR Nuclear Magnetic J Scalar coupling constant 1 H-NMR Proton Nuclear Magnetic Resonance 13 C-NMR Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance ppm Parts per million Distortionless Enhancement by Polarization DEPT Transfer Hz Herzt m Multiplet (NMR)- mũi đa dd Doublet doublet (NMR)-mũi đôi
DANH MỤC CÁC BẢNG -------- Bảng 1. Kết quả khảo sát tỷ lệ số mol và thời gian tối ưu của phản ứng khi thực hiện phản ứng trên bồn siêu âm …………………………………………………………………… 22 Bảng 2. Dữ liệu phổ 1H-NMR của trimethyl[2-(4-methoxyphenyl)ethynyl]silane ……..23 Bảng 3. Dữ liệu phổ 13C-NMR của trimethyl[2-(4-methoxyphenyl)ethynyl]silane……. 23 Bảng 4. Dữ liệu phổ 13C-NMR và DEPT của trimethyl[2-(4-methoxyphenyl)ethynyl]silane …………………………………………………………. 23 Bảng 5. Dữ liệu phổ 1H-NMR của 1-ethynyl-4-methoxybenzene ………………………25 Bảng 6. Dữ liệu phổ 13C-NMR của 1-ethynyl-4-methoxybenzene…………………….. 26 Bảng 7. Dữ liệu phổ 13C-NMR và DEPT của 1-ethynyl-4-methoxybenzene…………. 26 Bảng 8. So sánh phương pháp tổng hợp 2,3-Bis-[4-(methoxyphenyl)ethynyl]quinoxaline ……………………………………………………………………………………………27 Bảng 9. Kết quả ảnh hưởng theo tỷ lệ mol trên thanh siêu âm………………………… 28 Bảng 10. Kết quả ảnh hưởng theo thời gian trên siêu âm ………………………………29 Bảng 11. Khảo sát ảnh hưởng của biên độ siêu âm đến hiệu suất (H%) của phản ứng… 30 Bảng 12. Dữ liệu phổ 1H-NMR của 2,3-bis-[4-(methoxyphenyl]ethynyl]quinoxaline (DMAPQ)..........................................................................................................................32 Bảng 13. Dữ liệu phổ 13C-NMR của 2,3-bis-[4-(methoxyphenyl)ethynyl]quinoxaline (DAMPQ)………………………………………………………………………………..33 Bảng 14. Dữ liệu phổ 13C-NMR và DEPT của 2,3-bis-[4- methoxyphenyl)ethynyl]quinoxaline (DAMPQ)………………………………………...34 Bảng 15. Dữ liệu phổ 1H-NMR, 13C-NMR, DEPT và HMBC của 2,3-bis- [4-(methoxyphenyl)ethynyl]quinoxaline (DMAPQ)…………………………………… 34
MỤC LỤC ------ MỞ ĐẦU ............................................................................................................................... 1 Chương I TỔNG QUAN ...................................................................................................... 3 1.1 GIỚI THIỆU VỀ PHẢN ỨNG SONOGASHIRA .................................................. 3 1.1.1 Sơ lược về phản ứng Sonogashira ....................................................................... 3 1.1.2 Cơ chế phản ứng .................................................................................................... 3 1.1.3 Điều kiện phản ứng ................................................................................................ 5 1.2 MỘT SỐ CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHẢN ỨNG SONOGASHIRA............................................................................................................. 6 1.2.1 Phản ứng ankyl hóa ............................................................................................. 6 1.2.2 Sản phẩm tự nhiên................................................................................................ 7 1.2.3 Enynes và enediynes ............................................................................................ 7 1.2.4 Dược phẩm ........................................................................................................... 8 1.3 GIỚI THIỆU VỀ TÁC CHẤT,CHẤT NỀN ........................................................... 9 1.3.1 Giới thiệu về chất nền: 1-Iodo-4-methoxybenzene [16] .......................................... 9 1.3.2 Giới thiệu về tác chất ........................................................................................... 9 1.4 GIỚI THIỆU VỀ THIẾT BỊ SIÊU ÂM [8] ............................................................ 11 1.4.1 Định nghĩa ............................................................................................................ 11 1.4.2 Vai trò của siêu âm trong tổng hợp .................................................................... 12 1.4.3 Phân loại thiết bị siêu âm ................................................................................... 12 1.4.4 Ưu điểm của siêu âm.......................................................................................... 14 1.4.5 Nhược điểm của bồn siêu âm ............................................................................. 14 Chương II NGHIÊN CỨU ................................................................................................... 15
2.1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .....................15 2.1.1 Nội dung nghiên cứu ............................................................................................15 2.1.2 Phương pháp nghiên cứu ...................................................................................17 2.2 NGHIÊN CỨU VÀ TỔNG HỢP 2,3-BIS- [4-(METHOXYPHENYL)ETHYLNYL]QUINOXALINE .........................................18 2.2.1 Quy trình tổng hợp ...............................................................................................18 2.2.2 Nghiên cứu các phương pháp phản ứng ............................................................20 2.3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN: ............................................................................21 2.3.1 Tổng hợp trimethyl[(4-methoxyphenyl)ethynyl]silane .....................................21 2.3.2 Tổng hợp 1-ethynyl-4-methoxybenzene: ...........................................................24 2.3.3 Khảo sát và tổng hợp 2,3-bis-[4-(methoxyphenyl)ethynyl]quinoxaline: ............26 CHƯƠNG III THỰC NGHIỆM ......................................................................................... 37 3.1 DỤNG CỤ, HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ ..............................................................37 3.1.1 Dụng cụ ..............................................................................................................37 3.1.2 Thiết bị ...............................................................................................................37 3.1.3 Hóa chất .............................................................................................................38 3.2 TỔNG HỢP 1-ETHYLNYL-4-METHOXYBENZEN ........................................39 3.2.1 Tổng hợp và xác định cấu trúc trimethyl[2-(4-methoxyphenyl)ethynyl]silane ...39 3.2.2 Tồng hợp và xác định cấu trúc 1-ethylnyl-4-methoxybenzene ..........................41 3.3 TỔNG HỢP 2,3-BIS-[4-(METHOXYPHENYL)ETHYNYL]QUINOXALINE ...41 3.3.1 Cách tiến hành .....................................................................................................41 3.3.2 Xác định cấu trúc ...............................................................................................42 KẾT LUẬN ......................................................................................................................... 43 KIẾN NGHỊ ......................................................................................................................... 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................... 45 PHỤ LỤC ............................................................................................................................ 46
MỞ ĐẦU ------ Cùng với sự phát triển của xã hội, tốc độ phát triển của ngành hóa học hữu cơ trong thời gian gần đây cũng hết sức nhanh chóng. Hàng triệu các hợp chất hữu cơ được tổng hợp. Các hợp chất hữu cơ với tính chất đa dạng và đặc biệt đã và đang được các nhà nghiên cứu tìm tòi thử nghiệm bằng những phương pháp mới nhằm tìm ra những điều kiện tối ưu nhất cho quá trình phản ứng, nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm giá thành của hàng hóa, đáp ứng nhu cầu của con người và xã hội. Tổng hợp các hợp chất từ dẫn xuất acetylene từ lâu đã được ít người nghiên cứu vì sự hạn chế của các dẫn xuất của acetylene và sự khó khăn của phản ứng ái nhân của tác chất ái nhân vào liên kết ba, mặc dù các hợp chất dị vòng này có nhiều ứng dụng trong hóa dược, hóa nông, được dùng để tổng hợp pheromone làm thuốc bảo vệ thực vật. Dựa trên những ứng dụng này, chúng tôi đã nghiên cứu tổng hợp hợp chất dị vòng từ dẫn xuất acetylene bằng phản ứng Sonogashira, kết hợp với khảo sát để tìm ra những điều kiện tối ưu nhất cho quá trình. Trong quá trình nghiên cứu có áp dụng một phương pháp mới bên cạnh phương pháp truyền thống khuấy từ là sử dụng thanh siêu âm. Và trong quá trình tổng hợp, chúng tôi đã khảo sát các điều kiện số mol, thời gian khi dùng phương pháp siêu âm để tìm ra điều kiện tối ưu nhất có thể. Mặt khác,phản ứng Sonogashira trên dichloroquinoxaline với dẫn xuất của phenylacetylen chứa nhóm đẩy điện tử (-OCH 3 ) chưa được nghiên cứu và khảo sát. Đây là những cơ sở khoa học để hình thành nên đề tài: “ Tổng hợp 2,3-bis-[4- (methoxyphenyl)ethynyl]quinoxaline từ 1-Iodo-4-methoxybenzene bằng phản ứng Sonogashira”. Mục tiêu của đề tài Nghiên cứu tổng hợp 2,3-bis-[4-(methoxyphenyl)ethynyl]quinoxaline từ 1-ethynyl- 4-methoxybenzene (được tạo thành từ 1-Iodo-4-methoxybenzene và Ethynyltrimethylsilane bằng phản ứng Sonogashira ) và 2,3-dichloroquinoxaline , và khảo sát tìm ra những điều kiện tối ưu cho phản ứng.
Nội dung nghiên cứu - Tổng hợp trimethyl[(4-methoxyphenyl)ethynyl]silane từ 1-iodo- 4-methoxybenzene và ethynyltrimethylsilane. - Tổng hợp 1-ethynyl-4-methoxybenzene từ trimethyl[(4-methoxyphenyl)ethynyl]silane. - Khảo sát phản ứng tổng hợp 2,3-bis-[(methoxyphenyl)ethynyl]quinoxaline từ 1-ethynyl-4-methoxybenzene và 2,3-dichloroquinoxaline.
Chương I TỔNG QUAN ------ 1.1 GIỚI THIỆU VỀ PHẢN ỨNG SONOGASHIRA 1.1.1 Sơ lược về phản ứng Sonogashira Phương pháp tổng hợp các hơp chất dị vòng phổ biến nhất từ các dẫn xuất acetylen là dựa trên cơ sở của sự cộng hợp tác chất ái nhân vào liên kết ba С≡С. Phản ứng Sonogashira là một phản ứng ghép của alkyne đầu mạch với aryl hoặc halide vinyl. Phản ứng này là của Kenkichi Sonogashira và Nobue Hagihara được công bố lần đầu năm 1975.[1] Phương trình tổng quát [2] Pd. cat, Cu +. cat R1 X + H R2 R1 R2 base R 1 : aryl, hetaryl, vinyl R 2 : aryl, hetaryl, alkenyl, alkyl, SiR 3 X: I, Br, Cl, OTf Vào năm 1975, sử dụng xúc tác đồng thể là phức của kim loại chuyển tiếp Pd, Sonogashira đã đề ra phương pháp tối ưu với tính chọn lọc cao để tổng hợp các dẫn xuất acetylene. Sản phẩm của phản ứng là một dẫn xuất của alkynyl, ví dụ như phản ứng tổng hợp diphenylacetylene dưới đây. 5 mol.% PdCl2(PPh)3 Ph + PhI Ph Ph 10 mol.% CuI Et2NH, ∆, 3g 1.1.2 Cơ chế phản ứng Sơ đồ cơ chế[3]
Chú thích: R = Aryl, vinyl, hetaryl ; Et = C 2 H 5 R’= aryl, hetaryl, alkenyl, alkyl, SiR 3 X = I, Br, Cl, OTf Ph = Giải thích cơ chế Cơ chế phản ứng được giải thích qua 2 chu kỳ [4] Chu kỳ palladium
Chất xúc tác hoạt động palladium là hợp chất điện tử 14 Pdo L 2 (phức A), phản ứng với aryl hoặc vinyl halogen bằng phản ứng oxy hóa để xuất một Pd II trung gian (phức B). Bước này được cho là bước hạn chế tỷ lệ của phản ứng. - Phức B phản ứng với dẫn xuất đồng acetylene ( phức F), tạo ra trong chu kỳ đồng, để để tạo ra phức của cơ Pd, giải phóng đồng halogen ( phức G). - Cả hai phối tử hữu cơ sẽ được đồng phân hóa trans-cis để tạo phức D. Trong bước cuối cùng, Pd trong phức D bị khử trở lại tạo xúc tác Pd 0 L 2 và dẫn xuất alkynyl. Chu kỳ đồng - Sự hiện diện của CuX ( phức E ) làm cho các proton trên trên alkyne đầu mạch có tính axit hơn, dẫn đến sự hình thành của đồng acetylene ( F ). - Hợp chất F tiếp tục phản ứng với palladium B trung gian, với sự tái sinh của các đồng halogen ( G ). 1.1.3 Điều kiện phản ứng - Với điều kiện phản ứng không quá khó, phản ứng dễ xảy ra trong điều kiện có mặt của các nhóm thế khác nhau ở cả hai tác chất, phản ứng Sonogashira đã thật sự tạo điều kiện tổng hợp nhiều dẫn xuất acetylene của arene [9,10] . Tiếp theo sau đó là nhiều nghiên cứu ứng dụng xúc tác Pd trong tổng hợp hữu cơ cũng không kém phần hiệu quả như phản ứng Stille với sự tham gia của các dẫn xuất cơ kim Sn của acetylene[5,6] hay phản ứng Suzuki[7,8]. - Xúc tác thường được sử dụng là phức Pd(0) và muối halide đồng I. Pd hoạt hóa các hợp chất halogene bằng cách cộng vào liên kết giữa carbon và halogene. Phức Pd (II) có thể cũng được dùng cho phản ứng vì bị khử một phần thành Pd (0) bởi alkyne đầu mạch. CuX phản ứng với alkyne đầu mạch tạo thành Cu(I) acetylene, đồng acetylene hoạt động như một chất hoạt hóa của phản ứng ghép. - Sản phẩm trung gian của phản ứng là các hidro halogene, vì vậy các hợp chất ankylamine như triethylamine và diethylamine được sử dụng làm dung môi, bên cạnh đó còn sử dụng các dung môi khác như DMF (N,N-dimethylmethanamide) hay ether. Người ta còn có thể thay thế các alkylamine bằng K 2 CO 3 , hay CsCO 3 .
- Phản ứng xảy ra trong hệ thống kín hạn chế không khí lọt vào vì phức palladium (0) không ổn định trong không khí và oxygen thúc đẩy sự hình thành các acetylene đồng cặp. 1.2 MỘT SỐ CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHẢN ỨNG SONOGASHIRA 1.2.1 Phản ứng ankyl hóa Sự ghép của một alkynyl đầu-cuối mạch và vòng thơm là phản ứng quan trọng khi nói về các ứng dụng phản ứng Sonogashira. Phương pháp được sử dụng gần đây là cho các khớp nối của phenylalanine dẫn xuất iod với một alkyne đầu-cuối mạch được chuyển hóa từ d-biotin sử dụng như chất xúc tác Pd(0), sinh ra liên kết phenylalanine alkynyl cho các ứng dụng phân tích sinh học. (Sơ đồ 1) Sơ đồ 1 Sự alkynyl hóa các dị vòng được thực hiện bởi phản ứng chuyển đổi kim loại xúc tác có kèm theo sự oxi hóa được chi phối bởi nguyên tử carbon giàu hay nghèo ái lực điện tử. Điều này có nghĩa là halogen trong hợp chất dị vòng giàu điện tử sẽ phản ứng tốt hơn là những halogen ít điện tử trong phản ứng ghép Sonogashira.Thêm điều kiện oxi hóa để tạo điều kiện thuận lợi kết hợp với palladium (0) đến các nguyên tử khác loại để tạo phản ứng dễ dàng tại vị trí C 2 [14]. Một ví dụ về việc áp dụng phương pháp Sonogashira để alkynyl hóa một vòng pyrazole dẫn xuất iod là sự alkynyl hóa đôi 2,6-bis(pyrazol-1-yl)pyridine với TMSA[13]. (Sơ đồ 2)
SiMe3 N N N N N N N N N N Pd(PPh3)2Cl2 (10 mol%) PPh3 (20 mol%), CuI (13 mol%) I I Et3N, dioxane, 80oC Me3Si SiMe3 Sơ đồ 2 1.2.2 Sản phẩm tự nhiên Nhiều chất chuyển hóa được tìm thấy trong tự nhiên chứa nữa alkyne hoặc enyne, và do đó, phản ứng Sonogashira đã thường xuyên tìm thấy được những tiện ích trong tổng hợp chúng. Một số các ứng dụng gần đây và hứa hẹn nhất của phương pháp ghép này đối với sự tổng hợp của sản phẩm tự nhiên là sử dụng điển hình phản ứng đồng xúc tác. Có nhiều ví dụ khác gần đây của việc sử dụng của iodides aryl cho việc chuẩn bị các trung gian theo điều kiện Sonogashira, trong đó, sau khi tạo vòng, mang lại sản phẩm tự nhiên như benzylisoquinoline hoặc indole alkaloid . Một ví dụ là sự tổng hợp của benzylisoquinolinealkaloids (+) - (S) - laudanosine và (-) - (S)-xylopinine. Tổng hợp của các sản phẩm tự nhiên liên quan đến việc sử dụng phản ứng Sonogashira để xây dựng mạch carbon của mỗi phân tử.(Sơ đồ 2) Sơ đồ 3. .Sản phẩm tự nhiên (+) - (S)-laudanosine và (-) - (S)-xylopinine tổng hợp bằng cách sử dụng các phản ứng ghép cặp Sonogashira. 1.2.3 Enynes và enediynes Phân nữa 1,3-enyne là một đơn vị cấu trúc quan trọng đối với các hợp chất hoạt tính sinh học và tự nhiên. Nó có nguồn gốc từ các hệ thống vinylic và acetylene đầu cuối mạch bằng cách sử dụng một quy trình duy trì cấu hình lập thể phản ứng Sonogashira,
được sử dụng thường xuyên nhất cho phản ứng ghép Sonogashira ở các điều kiện thường nhẹ hơn. Một số ví dụ bao gồm: - Sự tổng hợp Alk-2-ynylbuta-1,3-dienes từ việc ghép nối chéo một diiodide và phenylacetylene, như sơ đồ 4. Sơ đồ 4. Tổng hợp các Alk-2-ynylbuta-1,3,-dien thực hiện bằng cách Sonogashira khớp nối. - Sự ghép của 2-iodo-prop-2-enol với TMSA tạo enynyl alcohol[7] mà có thể bị oxi hóa tạo thành các R-alkynylated acrolein tương ứng. ( Sơ dồ 5 ) SiMe3 OH OH I Pd(PPh3)4 (1 mol%), CuI (3 mol%), Et3N, THF Me3Si Sơ đồ 5 1.2.4 Dược phẩm Sự linh hoạt các phản ứng Sonogashira là nguyên nhân giúp cho nó được sử dụng rộng rãi trong việc tổng hợp của một loạt các hợp chất. Một trong số ứng dụng dược phẩm là tổng hợp SIB-1508Y, thường được gọi là Altinicline . Altinicline là một acetylcholine thụ thể nicotinic có tác dụng trong việc điều trị bệnh Parkinson, bệnh Alzheimer, hội chứng Tourette của tâm thần phân liệt. Tính đến năm 2008, Altinicline đã trải qua giai đoạn II thử nghiệm lâm sàng. Sơ đồ 6. Sử dụng phản ứng ghép Sonogashira tổng hợp SIB-1508Y.
1.3 GIỚI THIỆU VỀ TÁC CHẤT,CHẤT NỀN 1.3.1 Giới thiệu về chất nền: 1-Iodo-4-methoxybenzene[16] Công thức cấu tạo Công thức không gian Công thức phân tử C 7 H 7 IO Trọng lượng phân tử: 234.0343 Tên IUPAC: 1-Iodo-4-methoxybenzene Điểm nóng chảy: 50-53 ° C Chiết suất: 1,591 Điểm sôi: 239°C ở 760 mmHg Áp suất hơi: 0,0635 mmHg ở 25°C Sử dụng 1-iodo 4 methoxybenzene được sử dụng trong tổng hợp hữu cơ.Nó được sử dụng làm nguyên liệu cho tổng hợp các monomer tinh thể lỏng. Sản xuất: 1-Iodo 4 methoxybenzene có thể được sản xuất bởi phản ứng của anisole với iod chloride. 1.3.2 Giới thiệu về tác chất • Tác chất Ethylnyltrimethylsilane[17] Công thức cấu tạo: CH3 HC C Si CH3 CH3 Công thức phân tử: C 5 H 10 Si Khối lượng phân tử: 98,22 g/mol
Khối lượng riêng: 0,69 g/mL Nhiệt độ nóng chảy: 53oC Chất lỏng không màu Tên gọi khác: trimethylsilylacetylene Ethynyltrimethylsilane là một acetylene được bảo vệ bởi nhóm trimethylsilyl, thường được sử dụng trong phản ứng alkynyl hóa như phản ứng Sonogashira.Sau khi tách silyl thì nhóm ethynyl được tạo thành.Và nhóm silyl được dùng để ngăn các phản ứng ghép đôi khác không mong muốn trong quá trình thực hiện phản ứng. Quy trình tổng hợp ethynyltrimethylsilane: sau khi tách proton của acetylene bằng phản ứng Grignard, cho phản ứng tiếp với trimethylsilyl chloride[18]. Mg n Bu-Cl n Bu-MgCl THF n Bu-MgCl H H H MgCl Me3SiCl H MgCl H SiMe3 • Tác chất 2,3-dichloride quinoxaline -Công thức cấu tạo N Cl N Cl 22,33--di cchloorro uinnooxxaal innee oqu -Khối lượng phân tử 199,04 g/mol -2,3-Dichloride quinoxaline là một dihalide của quinoxaline, chất này ở dạng bột mịn màu vàng nhạt, có nhiệt độ nóng chảy là 152oC (ghi trên nhãn lọ hóa chất).
1.4 GIỚI THIỆU VỀ THIẾT BỊ SIÊU ÂM[8] 1.4.1 Định nghĩa Siêu âm là sóng âm thanh có tần số cao hơn ngưỡng nghe của con người (nghĩa là > 16 kHz). Giới hạn trên không xác định rõ ràng, thường được sử dụng là 5 MHz đối với chất khí và 500 MHz đối với chất lỏng và rắn. Sóng siêu âm ứng dụng trong lĩnh vực hóa học cũng như trong công nghệ tẩy rửa hóa chất, … thường là vùng có tần số khoảng (20 KHz-100 KHz). Siêu âm cung cấp năng lượng thông qua hiện tượng tạo và vỡ bọt (là khoảng cách giữa các phân tử). Trong môi trường chất lỏng, bọt có thể hình thành trong nửa chu kỳ đầu và sẽ vỡ trong nửa chu kỳ sau, giải phóng một năng lượng rất lớn. Năng lượng này có thể sử dụng để tẩy rửa các chất bẩn ngay trong những vị trí không thể tẩy rửa bằng phương pháp thông thường, hoạt hóa nhiều phản ứng hóa học hay làm các chất hòa tan lẫn vào nhau. Công dụng của siêu âm trong dãy tần số cao được chia làm hai vùng: - Vùng thứ nhất (2-10x103 KHz): sóng siêu âm có năng lượng thấp, tần số cao. Nó được sử dụng trong y khoa, phân tích hóa học và nghiên cứu hiện tượng thư giãn. - Vùng thứ hai (20-100 KHz): sóng siêu âm có năng lượng cao, tần số thấp. Nó được sử dụng trong việc rửa, hàn plastic và ảnh hưởng đến khả năng phản ứng hóa học. Nếu trong môi trường có nước, dưới tác dụng của siêu âm nước sẽ bị phân giải thành các gốc tự do. H2O → H• + OH• OH• + OH• → H2O2
OH• + OH• → H 2 O + O• OH• + OH• → H2 + O2 H• + O 2 → HO 2 • OH• + H 2 O → H 2 O 2 + H• … Các gốc tự do này sẽ oxid hóa hoặc hoàn nguyên các chất có trong môi trường và kết quả là phát quang với độ dài sóng thuộc vùng khả kiến. 1.4.2 Vai trò của siêu âm trong tổng hợp Nó cung cấp một hình thức năng lượng để thúc đẩy phản ứng hóa học khác với các hình thức trước đây như nhiệt, ánh sáng và áp suất. Siêu âm ảnh hưởng lên các phản ứng thông qua sự tạo bọt. Bọt khí được hình thành trong suốt chu kỳ sóng khi chất lỏng bị tách ra thành từng phần để hình thành những bọt nhỏ và bị vỡ trong chu kỳ nén kế tiếp. Sự vỡ bọt khí sẽ tạo ra áp suất khoảng hàng trăm atm và nhiệt độ khoảng hàng ngàn độ. 1.4.3 Phân loại thiết bị siêu âm Gồm 2 loại - Thanh siêu âm: Năng lượng siêu âm được cung cấp trực tiếp đến phản ứng thông qua thanh siêu âm được làm bằng hợp kim titan. Năng lượng siêu âm được cung cấp trực tiếp đến phản ứng thông qua thanh siêu âm được làm bằng hợp kim titan. Năng lượng siêu âm được phát ra từ thanh và được tạo ra bởi sự tạo rung của chóp thanh. Thông thường, thanh siêu âm chỉ có một tần số 20 kHz nhưng trong một vài thiết bị hiện đại đã cho phép việc lựa chọn tần số. Loại thanh này có sự tập trung năng lượng cao, gọn, có thể điều chỉnh những tần số khác nhau nhưng có thể làm nhiễm bẩn chất lỏng vì chóp thanh bị gỉ sau một thời gian sử dụng.