Khóa luận tốt nghiệp: Tổng hợp dẫn xuất 1,8- dioxodecahydroacridine dùng xúc tác rắn montmorillonite hoạt hóa acid trong điều kiện không dung môi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HCM<br /> <br /> KHOA HÓA HỌC<br /> <br /> KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP<br /> <br /> TỔNG HỢP DẪN XUẤT 1,8DIOXODECAHYDROACRIDINE DÙNG XÚC TÁC<br /> RẮN MONTMORILLONITE HOẠT HÓA ACID<br /> TRONG ĐIỀU KIỆN KHÔNG DUNG MÔI<br /> SVTH: TRẦN VĂN HÙNG<br /> GVHD:ThS. PHẠM ĐỨC DŨNG<br /> <br /> Tp. Hồ Chí Minh, tháng 5 - 2016<br /> <br /> MỤC LỤC<br /> Mở đầu ............................................................................................................................ 1<br /> Chương1 Tổng quan ............................................................................................................ 2<br /> 1.1<br /> Phản ứng Hantzsch............................................................................................. 3<br /> 1.1.1<br /> Khái niệm ........................................................................................................... 3<br /> 1.1.1.1<br /> Phản ứng đa thành phần ..................................................................................... 3<br /> 1.1.1.2<br /> Phản ứng Hantzsch............................................................................................. 3<br /> 1.1.2<br /> Cơ chế phản ứng ................................................................................................ 3<br /> 1.1.2.1<br /> Cơ chế phản ứng ................................................................................................ 4<br /> 1.1.2.2<br /> Một số phương pháp tổng hợp đã được sử dụng ............................................... 4<br /> 1.1.2.2.1 Sử dụng xúc tác ZnCl 2 .SiO 2 .............................................................................. 4<br /> 1.1.2.2.2 Sử dụng xúc tác SSA (silica-supported sulfuric acid) ....................................... 6<br /> 1.1.2.2.3 Sử dụng xúc tác PPA-SiO 2 (silica-supported polyphosphoric acid) ................. 6<br /> 1.2<br /> Ứng dụng của một số dẫn xuất 1,8-Dioxodecahydroacridine............................ 7<br /> 1.3<br /> Hóa học vi sóng .................................................................................................. 7<br /> 1.3.1<br /> Lịch sử ................................................................................................................ 7<br /> 1.3.2<br /> Cơ chế hoạt động ................................................................................................ 7<br /> 1.3.3<br /> Ứng dụng vi sóng vào tổng hợp hữu cơ .............................................................. 9<br /> 1.4<br /> Montmorillonite ................................................................................................. 9<br /> 1.4.1<br /> Lịch sử – Khái niệm ........................................................................................... 9<br /> 1.4.2<br /> Cơ cấu – Phân loại .............................................................................................. 9<br /> 1.4.3<br /> Tính chất ........................................................................................................... 10<br /> 1.4.3.1<br /> Tính chất vật lý ................................................................................................. 10<br /> 1.4.3.2<br /> Tính chất hóa học ............................................................................................. 10<br /> 1.4.3.2.1 Tính trao đổi ion ............................................................................................... 10<br /> 1.4.3.2.2 Khả năng xúc tác của MMT ............................................................................. 11<br /> Chương 2 Thực nghiệm ..................................................................................................... 12<br /> 2.1<br /> Hóa chất và thiết bị .......................................................................................... 13<br /> 2.1.1<br /> Hóa chất ........................................................................................................... 13<br /> 2.1.2<br /> Thiết bị ............................................................................................................. 13<br /> 2.2<br /> Điều chế xúc tác ............................................................................................... 13<br /> 2.3<br /> Điều chế 1,8-Dioxodecahydroacridine ............................................................ 14<br /> 2.4<br /> Quá trình tối ưu hóa ......................................................................................... 14<br /> 2.5<br /> So sánh với xúc tác khác .................................................................................. 15<br /> 2.6<br /> Tổng hợp các dẫn suất...................................................................................... 15<br /> 2.7<br /> Định danh sản phẩm ......................................................................................... 15<br /> Chương 3 Kết quả và thảo luận ......................................................................................... 16<br /> <br /> Mục đích và phạm vi nghiên cứu ..................................................................... 17<br /> Quy trình tổng hợp ........................................................................................... 17<br /> Tối ưu hóa nồng độ acid sulfuric hoạt hóa MMT ............................................ 17<br /> Tối ưu sản phẩm ............................................................................................... 18<br /> Tối ưu hóa nhiệt độ .......................................................................................... 18<br /> Tối ưu thời gian ................................................................................................ 18<br /> Tối ưu tỉ lệ các chất .......................................................................................... 19<br /> Tối ưu xúc tác................................................................................................... 19<br /> So sánh với xúc tác khác .................................................................................. 20<br /> Tổng hợp dẫn xuất ........................................................................................... 21<br /> Định danh sản phẩm ......................................................................................... 21<br /> 3,3,6,6-tetramethyl-9-phenyl-3,4,6,7,9,10-hexahydroacridine-1,8(2H,5H)dione (4A) ........................................................................................................ 21<br /> 3.7.2<br /> 9-(4-nitrophenyl)-3,3,6,6-tetramethyl-3,4,6,7,9,10-hexahydroacridine1,8(2H,5H)-dione (4B) ..................................................................................... 23<br /> 3.7.3<br /> 9-(4-bromophenyl)-3,3,6,6-tetramethyl-3,4,6,7,9,10-hexahydroacridine1,8(2H,5H)-dione (4C) ..................................................................................... 25<br /> 3.7.4<br /> 9-(4-methylphenyl)-3,3,6,6-tetramethyl-3,4,6,7,9,10-hexahydroacridine1,8(2H,5H)-dione (4D) .................................................................................... 27<br /> Chương 4 Kết luận và Đề xuất .......................................................................................... 31<br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 34<br /> PHỤ LỤC .......................................................................................................................... 36<br /> 3.1<br /> 3.2<br /> 3.3<br /> 3.4<br /> 3.4.1<br /> 3.4.2<br /> 3.4.3<br /> 3.4.4<br /> 3.5<br /> 3.6<br /> 3.7<br /> 3.7.1<br /> <br /> DANH MỤC BẢNG<br /> Bảng 1: Kết quả sử dụng xúc tác ZnCl 2 .SiO 2 ..................................................................... 4<br /> Bảng 2: Kết quả sử dụng xúc tác SSA................................................................................. 6<br /> Bảng 3: Kết quả sử dụng xúc tác PPA-SiO 2 ....................................................................... 7<br /> Bảng 4: Kết quả tối ưu hóa nồng độ acid sulfuric hoạt hóa MMT.................................... 17<br /> Bảng 5: Kết quả tối ưu hóa theo nhiệt độ .......................................................................... 18<br /> Bảng 6: Kết quả tối ưu hóa theo thời gian ......................................................................... 19<br /> Bảng 7: Kết quả tối ưu hóa theo tỉ lệ tác chất ................................................................... 19<br /> Bảng 8: Kết quả tối ưu hóa theo khối lượng xúc tác ......................................................... 20<br /> Bảng 9: So sánh các loại xúc tác ....................................................................................... 20<br /> Bảng 10: Kết quả tổng hợp dẫn xuất ................................................................................. 21<br /> Bảng 11: Quy kết các mũi proton của chất 4A trong phổ 1H-NMR ................................. 23<br /> Bảng 12: Quy kết các mũi proton của chất 4B trong phổ 1H-NMR .................................. 25<br /> Bảng 13: Quy kết các mũi proton của chất 4C trong phổ 1H-NMR ................................. 27<br /> Bảng 14: Quy kết các mũi proton của chất 4D trong phổ 1H-NMR ................................. 29<br /> Bảng 15: Quy kết phổ 1H-NMR của một số dẫn xuất 1,8-Dioxodecahydroacridine ........ 30<br /> <br /> DANH MỤC HÌNH<br /> Hình 1: Sơ đồ phản ứng Hantzsch ....................................................................................... 3<br /> Hình 2: Sơ đồ phản ứng Hantzsch sử dụng xúc tác ZnCl 2 .SiO 2 ......................................... 4<br /> Hình 3: Cơ chế phản ứng xúc tác ZnCl 2 .SiO 2 .................................................................... 5<br /> Hình 4: Sơ đồ phản ứng Hantzsch sử dụng xúc tác SSA .................................................... 6<br /> Hình 5: Sơ đồ phản ứng Hantzsch sử dụng xúc tác PPA-SiO 2 ........................................... 6<br /> Hình 6: Cơ chế hoạt động của vi sóng ..................................................................................... 8<br /> Hình 7: Mô hình cơ cấu không gian của MMT. .................................................................. 9<br /> Hình 8: Sơ đồ tổng hợp 1,8-Dioxodecahydroacridine và dẫn xuất ................................... 17<br /> Hình 9: Phổ 1H-NMR của chất 4A .................................................................................... 22<br /> Hình 10: Phổ 1H-NMR của chất 4B .................................................................................. 24<br /> Hình 11: Phổ 1H-NMR của chất 4C .................................................................................. 26<br /> Hình 12: Phổ 1H-NMR của chất 4D .................................................................................. 28<br /> <br /> PHỤ LỤC<br /> Phụ lục 1: Phổ 1H-NMR giãn rộng của hợp chất 4A ........................................................ 37<br /> Phụ lục 2: Phổ 1H-NMR giãn rộng của hợp chất 4A ......................................................... 38<br /> Phụ lục 3: Phổ 1H-NMR giãn rộng của hợp chất 4B ......................................................... 39<br /> Phụ lục 4: Phổ 1H-NMR giãn rộng của hợp chất 4B ......................................................... 40<br /> Phụ lục 5: Phổ 1H-NMR giãn rộng của hợp chất 4C ......................................................... 41<br /> Phụ lục 6: Phổ 1H-NMR giãn rộng của hợp chất 4C ......................................................... 42<br /> Phụ lục 7: Phổ 1H-NMR giãn rộng của hợp chất 4D ......................................................... 43<br /> Phụ lục 8: Phổ 1H-NMR giãn rộng của hợp chất 4D ......................................................... 44<br /> <br />