BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HCM
----------
KHOA HÓA HỌC
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
TỔNG HỢP DẪN XUẤT
3,4-DIHYDROPYRIMIDIN-2(1H)-ONE DÙNG
XÚC TÁC MONTMORILLONITE HOẠT HÓA AXIT
TRONG ĐIỀU KIỆN KHÔNG DUNG MÔI
SVTH: NGUYỄN THỊ LỆ QUYÊN
GVHD: ThS.PHẠM ĐỨC DŨNG
TP.Hồ Chí Minh, tháng 5-2016
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU ................................................................................................................. 1
Chương 1: Tổng quan .................................................................................................. 2
1.1 Phản ứng Biginelli ..................................................................................... 3
1.1.1 Khái niệm .................................................................................................. 3
1.1.1.1 Phản ứng đa thành phần ............................................................................ 3
1.1.1.2 Phản ứng Biginelli ..................................................................................... 3
1.1.2 Cơ chế phản ứng ........................................................................................ 3
1.2 Ứng dụng của một số dẫn xuất DHPM ..................................................... 4
1.3 Một số phương pháp tổng hợp theo Biginelli đã được thực hiện. ............. 5
1.4 Xúc tác phản ứng ....................................................................................... 9
1.4.1 Cơ cấu khoáng sét ..................................................................................... 9
1.4.1.1 Tấm tứ diện ............................................................................................... 9
1.4.1.2 Tấm bát diện .............................................................................................. 9
1.4.2 Phân loại .................................................................................................... 9
1.4.2.1 Lớp 1:1 ...................................................................................................... 9
1.4.2.2 Lớp 2:1 .................................................................................................... 10
1.4.3 Montmorillonite....................................................................................... 10
1.4.3.1 Cơ cấu ...................................................................................................... 10
1.4.3.1.1 Tính chất vật lý ........................................................................................ 10
1.4.3.1.2 Tính chất hóa học .................................................................................... 11
1.4.3.1.2.1 Tính trao đổi ion ...................................................................................... 11
1.4.3.1.2.2 Hấp phụ ................................................................................................... 11
1.4.3.1.2.3 Tính trương nở ......................................................................................... 11
1.4.3.1.2.4 Khả năng xúc tác của MMT .................................................................... 11
Chương 2: Thực nghiệm ............................................................................................ 12
2.1 Hóa chất và thiết bị .................................................................................. 13
2.1.1 Hóa chất ................................................................................................... 13
2.1.2 Thiết bị .................................................................................................... 13
2.2 Điều chế chất xúc tác............................................................................... 13
2.3 Điều chế 3,4-dihydropyrimidin-2(1H)-one (DHPM) .............................. 13
2.4 Quá trình tối ưu hóa ................................................................................. 14
2.5 Tổng hợp một số dẫn xuất của DHPM .................................................... 14
2.6 Xác định sản phẩm .................................................................................. 14
Chương 3: Kết quả và thảo luận ................................................................................ 15
3.1 Mục đích và phạm vi nghiên cứu ............................................................ 16
3.2 Quy trình tổng hợp .................................................................................. 16
3.3 Khảo sát xúc tác sử dụng ......................................................................... 16
3.4 Tối ưu sản phẩm ...................................................................................... 17
3.4.1 Tối ưu hóa thời gian ................................................................................ 17
3.4.2 Tối ưu hóa nhiệt độ ................................................................................. 18
3.4.3. Tối ưu hóa tỉ lệ các chất .......................................................................... 18
3.4.4 Tối ưu hóa khối lượng xúc tác ................................................................ 19
3.4.5 Thử nghiệm tái sử dụng xúc tác .............................................................. 20
3.5 Tổng hợp một số dẫn xuất của DHPM. ................................................... 21
3.6 Định danh sản phẩm ................................................................................ 21
3.6.1 Hợp chất 4A ............................................................................................ 21
3.6.2. Hợp chất 4B ............................................................................................. 23
3.6.3 Hợp chất 4C ............................................................................................ 25
3.6.4 Hợp chất 4D ............................................................................................ 27
3.6.5 Hợp chất 4E ............................................................................................. 29
Chương 4: Kết luận – Đề xuất ................................................................................... 32
Tài liệu tham khảo ......................................................................................................... 34
Phụ lục ................................................................................................................. 37
DANH MỤC HÌNH
Hình 1: Sơ đồ tổng hợp DHPM. ...................................................................................... 3
Hình 2: Sơ đồ cơ chế theo Sweet và Fissekis .................................................................. 4
Hình 3: Sơ đồ tổng hợp DHPM xúc tác FeCl3.6H2O ..................................................... 6
Hình 4: Sơ đồ tổng hợp DHPM xúc tác Fe(NO3)3.9H2O ............................................... 7
Hình 5: Sơ đồ tổng hợp DHPM xúc tác silica sulfuric acid ............................................ 7
Hình 6: Sơ đồ tổng hợp DHPM xúc tác zeolite ............................................................... 8
Hình 7: Mô hình cơ cấu không gian của MMT ............................................................. 10
Hình 8: Sơ đồ tổng hợp DHPM ..................................................................................... 16
Hình 9: Phổ 1H-NMR của chất 4A ................................................................................ 22
Hình 10: Phổ 1H-NMR của chất 4B .............................................................................. 24
Hình 11: Phổ 1H-NMR của chất 4C .............................................................................. 26
Hình 12: Phổ 1H-NMR của chất 4D .............................................................................. 28
Hình 13: Phổ 1H-NMR của chất 4E .............................................................................. 29
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1: Kết quả tổng hợp DHPM xúc tác FeCl3.6H2O .................................................. 6
Bảng 2: Kết quả tổng hợp DHPM xúc tác Fe(NO3)3.9H2O ........................................... 7
Bảng 3: Kết quả tổng hợp DHPM xúc tác silica sulfuric acid ........................................ 8
Bảng 4: Kết quả tổng hợp dẫn xuất DHPM xúc tác zeolite. ........................................... 9
Bảng 5: Kết quả khảo sát xúc tác sử dụng ..................................................................... 16
Bảng 6: Kết quả tối ưu theo thời gian ........................................................................... 17
Bảng 7: Kết quả tối ưu theo nhiệt độ ............................................................................. 18
Bảng 8: Kết quả tối ưu theo tỉ lệ các chất ...................................................................... 19
Bảng 9: Kết quả tối ưu theo khối lượng xúc tác ............................................................ 19
Bảng 10: Kết quả tái sử dụng xúc tác ............................................................................ 20
Bảng 11: Kết quả tổng hợp một số dẫn xuất DHPM ..................................................... 21
Bảng 12: Quy kết các proton trong phổ 1H-NMR của chất 4A ..................................... 23
Bảng 13: Quy kết các proton trong phổ 1H-NMR của chất 4B ..................................... 25
Bảng 14: Quy kết các proton trong phổ 1H-NMR của chất 4C ..................................... 27
Bảng 15: Quy kết các proton trong phổ 1H-NMR của chất 4D ..................................... 28
Bảng 16: Quy kết các proton trong phổ 1H-NMR của chất 4E ..................................... 30
Bảng 17: Độ dịch chuyển hóa học trong phổ 1H-NMR của DHPM và một số dẫn xuất.
....................................................................................................................................... 31