Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu tổng hợp một số xeton α,β- không no đi từ 3- axetyl-2- metylbenzocromon

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:62

Thêm vào BST

Báo xấu

9
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn nhằm tổng hợp chất chìa khoá 3-Axetyl-2-metylbenzocromon. Tổng hợp dãy xeton α,β- không no đi từ chất đầu 3-Axetyl-2- metylbenzocromon. Nếu có điều kiện sẽ chuyển hoá các xeton α,β- không no thành các dẫn xuất của vòng pirazolin, 2-Aminopirimiđin hoặc benzođiazepin. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu tổng hợp một số xeton α,β- không no đi từ 3- axetyl-2- metylbenzocromon

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM LÊ VĂN THUẬN NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MỘT SỐ XETON-α,β KHÔNG NO ĐI TỪ 3-AXETYL-2-METYLBENZOCROMON Chuyên ngành: Hoá hữu cơ Mã số: 60-44-27 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học: GS.TSKH. Nguyễn Minh Thảo Thái Nguyên – Năm 2011 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
MỤC LỤC MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1 Chương 1. TỔNG QUAN ............................................................................. 3 1.1 VỀ PHẢN ỨNG CHUYỂN VỊ FRIES……………………………...........3 1.2. VỀ CÁC HỢP CHẤT CHỨA VÒNG CROMON ................................ 4 1.2.1. Giới thiệu sơ lược về vòng cromon .............................................. 4 1.2.2. Các phương pháp tổng hợp vòng cromon ................................... 4 1.2.2.1.Tổng hợp cromon từ o-hiđroxiaxylbenzen và các anhiđrit axit . 4 1.2.2.2. Từ các phenol………………………………………………............4 1.2.2.3. Tổng hợp cromon từ o-hidroxiaxylbenzen và các este ............ 5 1.2.2.4. Tổng hợp cromon từ o-hidroxiaxylbenzen và các anđehit thơm 5 1.2.2.5. Tổng hợp cromon từ các dẫn xuất o-hiđroxiaxylbenzen và DMF với xúc tác POCl3 .................................................................................. 6 1.2.3. Tính chất hóa học của vòng cromon ........................................... 6 1.3.VỀ CÁC XETON α,β-KHÔNG NO ...................................................... 8 1.3.1. Các phương pháp tổng hợp xeton ,-không no ......................... 8 1.3.1.1. Phản ứng ngưng tụ các ankyl triphenyl photphoclorua (RCH2PPh3Cl) với anđehit pivuric (MeCOCHO) (kiểu phản ứng Vittig) ............................................................................................................. 8 1.3.1.2. Tổng hợp từ sự phân hủy các  -aminoxeton ........................ 9 1.3.1.3. Tổng hợp bằng phương pháp chưng cất hồi lưu điaxetoancol để loại một phần tử nước ................................................................... 9 I.3.1.4. Tổng hợp các xeton ,- không no từ axit cacboxylic và ankyl vinyl liti (RCH=CHLi) ...................................................................... 10 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
1.3.1.5. Cộng hợp các hợp chất cơ thiếc với dẫn xuất halogen của các xeton ,- không no đơn giản để tạo ra các xeton , -không no mới khó điều chế bằng phương pháp thông thường ................................ 10 1.3.1.6. Selen hoá- oxi hoá xeton ..................................................... 11 1.3.1.7. Một số phương pháp khác tổng hợp xeton ,-không no .. 11 1.3.1.8. Phản ứng ngưng tụ Claisen – Schmidt ............................... 12 1.3.2. Cấu tạo và các dữ kiện phổ của xeton ,-không no ............... 14 1.3.3. Tính chất hóa học của xeton ,-không no ............................... 15 1.3.4. Hoạt tính sinh học và khả năng ứng dụng của các xeton ,-không no ......................................................................................................... 20 Chương 2. THỰC NGHIỆM ....................................................................... 22 2.1. XÁC ĐỊNH CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÝ ............................................ 22 2.1.1. Sắc ký bản mỏng ......................................................................... 22 2.1.2. Nhiệt độ nóng chảy ..................................................................... 22 2.1.3. Phổ hồng ngoại (IR) ................................................................... 22 2.1.4. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) .......................................... 22 2.1.5. Phổ khối lượng (MS) .................................................................. 22 2.2. THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC ................................................ 22 2.3.TỔNG HỢP CHẤT ĐẦU ................................................................... 23 2.3.1 Tổng hợp β-Naphtyl axetat..................................................... 23 2.3.2 Tổng hợp 1-Axetyl-2-hiroxynaphtalen................................. .24 2.3.3 Tổng hơp 3-Axetyl-2-metylbenzocromon.............................. .25 2.4. TỔNG HỢP CÁC XETON α,β-KHÔNG NO .................................... 25 2.4.1. Tổng hợp các xeton α,β- không no thuần tuý ............................. 25 2.4.2. Tổng hợp dãy chất 2-Arylvinylbenzocromon-3-ylaryl vinylxeton....................................................................................................26 Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN................................................27 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
3.1. Tổng hợp và cấu tạo 3-axetyl-2-metylbenzocromon.................... ....27 3.2. Tổng hợp các xeton ,- không no và tính chất phổ của chúng ...... 31 3.2.1. Kết quả tổng hợp các xeton ,- không no ................................ 31 3.2.1.1 Tổng hợp các xeton ,- thuần tuý..........................................31 3.2.1.2 Tổng hợp các dẫn xuất ở đó xảy ra sự ngưng tụ ở cả 2 nhóm metyl (Metyl axetyl và C2-metyl )............................................................................33 3.2.2. Dữ kiện phổ và cấu tạo các xeton ,- không no .................. .. 35 3.2.2.1 Dữ kiện phổ của các xeton ,- không no thuần tuý...............35 3.2.2.2 Dữ kiện phổ của các xeton ,- không no mà ở đó xảy ra sự ngưng tụ ở cả hai nhóm metyl......................................................................44 3.4. Ho¹t tÝnh sinh häc cña c¸c xeton ,- kh«ng no ............................ 51 KẾT LUẬN ................................................................................................. 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................... 54 PHỤ LỤC Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
MỞ ĐẦU Cùng với sự phát triển rất nhanh của nền kinh tế thế giới là sự xuất hiện của nhiều căn bệnh nguy hiểm đe doạ trực tiếp đến tính mạng con người như: Ung thư, AIDS, ... Điều đó đã đặt ra một nhiệm vụ quan trọng cho các nhà khoa học là phải nghiên cứu tìm ra những hợp chất vừa có hoạt tính sinh học cao vừa có thể ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống. Cromon và các dẫn xuất của nó đã được phát hiện và tổng hợp từ khá sớm và có nhiều ứng dụng rộng rãi. Dẫn xuất của cromon là chất tạo màu cho thực vật, tạo ra màu sắc của các loại hoa quả, Khenlin có trong họ cây hoa tán có tác dụng giãn trợ mạch tim, đặc biệt cromon còn có mặt trong các vitamin như tokoferol (vitamin E) hay dưới dạng glucozit như Quexetin. Các hợp chất thuộc dãy 2-metylcromon và dẫn xuất là một trong những chất khá hiếm trong tự nhiên nhưng lại có nhiều ứng dụng lớn cho con người. Ví dụ như 7,8-dihidroxi-2-metylcromon, 7-hidroxi-2-metylcromon có vai trò quan trọng trong chu trình tái tạo virut AIDS và ức chế hoạt động của enzim tiêu hóa protein HIV-1,..Vì vậy, việc nghiên cứu, tổng hợp các chất thuộc dãy 2-metylcromon là khá cần thiết và quan trọng. Về mặt hóa học, các xeton α,β- không no là những chất mà trong phân tử có nhiều trung tâm phản ứng rất đa dạng, do đó có thể chuyển hóa thành nhiều hợp chất khác nhau. Chẳng hạn nó có thể cộng hợp đóng vòng với phenylhidrazin để tạo thành các dẫn xuất vòng pirazolin, hay phản ứng với guaniđin tạo thành vòng pirimiđin... Riêng đối với các xeton α,β- không no đi từ hợp phần o-hidroxiaxetophenon lại có thể tham gia phản ứng đehidro hóa, sau đó đóng vòng tạo thành hợp chất tương tự như vòng flavon. Bên cạnh đó, nhiều xeton α,β- không no có hoạt tính sinh học cao như: kháng khuẩn, chống nấm, chống lao, chống ung thư, diệt cỏ dại … và nhiều khả năng khác mà chưa được khám phá. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1
Sự xây dựng các hợp chất đa dị vòng mới dựa trên sự kết hợp các dị vòng riêng biệt có hoạt tính sinh học như cumarin, cromon, pirimiđin, inđol, furan...cùng các nhóm thế đặc trưng có thể dẫn tới khả năng tăng và đa dạng hóa hoạt tính sinh học hoặc tạo nhiều hợp chất có tính chất mới, thú vị và đáng lưu ý hơn. Với mục đích nghiên cứu các dẫn xuất cromon để tìm kiếm các hợp chất mới có hoạt tính sinh học cao, trong luận văn này chúng tôi đã chọn đề tài: “Nghiên cứu tổng hợp một số xeton , - kh«ng no đi từ 3- axetyl-2- metylbenzocromon ”. Mục tiêu của đề tài là: - Tổng hợp chất chìa khoá 3-Axetyl-2-metylbenzocromon. - Tổng hợp dãy xeton , - kh«ng no đi từ chất đầu 3-Axetyl-2- metylbenzocromon. - nếu có điều kiện sẽ chuyển hoá các xeton , - kh«ng no thành các dẫn xuất của vòng pirazolin, 2-Aminopirimiđin hoặc benzođiazepin. - Khảo sát cấu trúc và hoạt tính sinh học của các hợp chất tổng hợp được. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2
Chương 1. TỔNG QUAN 1.1. VỀ PHẢN ỨNG CHUYỂN VỊ FRIES Trong phản ứng chuyển vị loại này các este của phenol chuyển vị tạo thành o- hay p- axylphenol trong sự có mặt của clorua nhôm hoặc các axit liuyt khác làm xúc tác. Sơ đồ phản ứng: OCOR' OH OH COR' dun nong R R + R * ** [AlCl3] ; [ C6H5NO2] COR' R = ankyl ; R‟ = ankyl, aryl. * Xúc tác có thể là: FeCl3, TiCl4, SnCl4, …. ** Dung môi cũng có thể là C6H5Cl, Cl2CH- CHCl2, CS2 hoặc không dung môi. Hiệu suất tổng cộng của các axetylphenol đạt tới 70-90 %. Sự thực hiện phản ứng ở nhiệt độ cao hơn 1000C thường ưu tiên chuyển vị ortho, còn ở nhiệt độ thấp hơn thì cơ bản tạo thành sản phẩm chuyển vị para. OH OCOCH3 OH 250C 1650C COCH3 [AlCl3], [C6H5NO2] [AlCl3] H3C H3C 95% H3C COCH3 Nếu R‟= ankyl thì sự chuyển vị dễ dàng hơn so với R‟= aryl. Nếu tăng dài mạch ankyl lên thì khuynh hướng tạo thành đồng phân para cũng được tăng lên. Các nhóm thế hút electron thường làm ngăn cản phản ứng. Trong các Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3
điều kiện khắc nghiệt có khẳ năng chuyển dời hay tách loại cả nhóm ankyl liên kết với vòng thơm. Một số trường hợp tương tự cũng xảy ra sự chuyển vị các este của sunfoaxit: OSO2C6H5 OH SO2C6H5 Cl [AlCl3] Cl Cl Cl 1.2. VỀ CÁC HỢP CHẤT CHỨA VÒNG CROMON 1.2.1. Giới thiệu sơ lược về vòng cromon Tên gọi: IUPAC Cromen-4-on, tên khác: 4-Cromon; 1,4- 5 O 4 6 3 Benzopyron; 4H-Cromen-4-on; Benzo--pyron; 4H-1- 7 O 2 8 Benzopyran-4-on; 1-Benzopyran-4-on; 4H-Benzo[b]pyran-4- 1 Tính chất vật lý : Chất rắn, t0nc=52-530C, tan tốt trong etanol , đietyl ete, on. clorofom.... 1.2.2. Các phương pháp tổng hợp vòng cromon 1.2.2.1. Tổng hợp cromon từ o-hiđroxiaxylbenzen và các anhiđrit axit[8,23,25,32] Các dẫn xuất của cromon có thể thu được khi đun nóng o- hiđroxiaxylbenzen với anhiđrit axetic và muối natriaxetat tới 150†160oC: O O O C CH3 C CH3 COCH3 (CH3CO)2 O + (CH3CO)2 O OH 200oC - H2 O O C CH3 O CH3 O 1.2.2.2. Từ các phenol Phản ứng của các phenol với -xetoeste trong sự có mặt của điphenyl ete và axit là xúc tác nhận được các hợp chất kiểu 2-metylcromon [39]: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4
O R1 O R PhOPh R2 OH CO2Et H3C H2SO4 R2 O CH3 R R1 Công trình [38] xuất phát từ 2-Iotphenol và ankin dưới tác dụng của xúc tác PdCl2, áp lực của CO và sự có mặt của NEt3 như một bazơ trong dung môi H2O đã nhận được dẫn chất cromon thế ở vị trí 2 (phản ứng Sonogashira). Hiệu suất đạt 74-98%: O R I R PdCl2,PPh3,NEt3 R' OH CO, H2O,250, 24h O R' 1.2.2.3. Tổng hợp cromon từ o-hidroxiaxylbenzen và các este [8,16] Phản ứng tổng hợp này dựa trên sự ngưng tụ Claisen của este với nhóm metylen hoạt động trong axylbenzen: O CH3 O COCH2CH3 CH3 HCl/C2H5OH HCOOEt H O to OH Na,20oC (-EtOH) OH -H2O O Phản ứng thường được thực hiện qua 2 giai đoạn: Axyl hoá nhóm hidroxi phenol và ngưng tụ Claisen nội phân tử với xúc tác bazơ: O O O CH3 C6H5COCl CH3 H2SO4, CH3COOH Piridin -H2O OH O C C6H5 O C6H5 O ( 95% ) 1.2.2.4. Tổng hợp cromon từ o-hidroxiaxylbenzen và các anđehit thơm [8,32] Cromon có thể được điều chế từ o-hidroxiaxylbenzen và các anđehit thơm. Ở giai đoạn đầu phản ứng xảy ra trong điều kiện của sư ngưng tụ anđol được xúc tác bởi bazơ để tạo thành flavanon, rồi flavanon lại được đehiđro Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 5
hoá thành flavon (tức là 2-phenylcromon). Tác nhân đehiđrohoá có thể sử dụng triphenylmetyl peclorat như là một chất lấy ion hiđrua hoặc sử dụng lưu huỳnh như là tác nhân oxi hoá: O O O C CH3 dd KOH C6H5 HCl/C2H5OH C6H5CHO OH C2H5OH,20 C o to OH O C6H5 -H2O OH O (C6H5)3+CClO4- dd NaHCO3 ClO4- (CH3CO)2O/CH3COOH O 20oC 140oC C6H5 O C6H5 1.2.2.5. Tổng hợp cromon từ các dẫn xuất o-hiđroxiaxylbenzen và DMF với xúc tác POCl3 [33,37] O H OH R O 2DMF O CH R C 3 R POCl3 COCH3 N CH3 X CHO N O CH3 CH3 CH3 CH3 2DMF POCl3 HO O O O O O COCH3 O CHO [8,13] 1.2.3. Tính chất hóa học của vòng cromon a. Tính bazơ: Cromon là bazơ mạnh hơn cumarin , giá trị pK a =2,0. Oxi cacbonyl trong cromon có thể được metyl hóa bởi các tác nhân metyl hóa mạnh, chẳng hạn như: OCH3 NO2 O OH OH SO3CH3 HCl(h) Cl O O O O b. Phản ứng thế electrophin: Trong môi trường axit mạnh , sự thế electrophin xẩy ra ở vị trí 6 hoặc 8, ở trong môi trường axit yếu thì sự thế xẩy ra ở vị trí 3: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 6
O O O HNO3khãi/H2SO4®Æc HCHO/(CH3)2NH N 0 20 C HCl/C2H5OH O O O NO2 c. Phản ứng với bazơ: Trong môi trường kiềm nước ở lạnh thời gian dài, cromon sẽ mở vòng thuận nghịch với sự chuyển hóa thành muối của các phenol tương ứng: O O HO O HO O O O O O OH O OH O OH Trong điều kiện mạnh hơn xẩy ra sự phân hủy 1,3-xeton ở mạch nhánh, còn trong điều kiện khác sẽ tạo thành sản phẩm dime: O O O O O O C2H5O O O C2H5O C2H5ONa/ete,200C O O O OH O (68%) O d. Phản ứng với tác nhân nucleophin: Cromon có thể phản ứng vào vị trí C2 khi phản ứng với amoniac và amin đồng thời với sự mở vòng kèm theo: O O O (C2H5)2NH (90%) EtOH,200C O O N(C2H5)2 OH N(C H ) 2 5 2 Cromon phản ứng được với hợp chất Grignard trên nguyên tử cacbon cacbonyl để tạo cromenol, hợp chất này dưới tác dụng của axit chuyển thành muối tương ứng 1-benzopirili: O HO C6H5 C6H5 C6H5MgBr HCl, 00C Cl O Et benzen/ete O Et O Et Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 7
e. Phản ứng với chất oxi hóa: Flavon bị phân hủy dưới tác dụng của ozon hay hydropeoxit, phản ứng này được ứng dụng để nghiên cứu cấu tạo của flavon nếu được thực hiện trong điều kiện bảo vệ nhóm hidroxi: O COOH COOH H2O2/NaOH o EtOH,t C O C6H5 OH g.Phản ứng với các chất khử hóa: Cromon có thể phản ứng với nhiều tác nhân khử hóa khác nhau, cho các sản phảm khác nhau. Thí dụ: O OH NaBH4 EtOH O C2H5 O C2H5 h. Một số phản ứng khác: Nhóm metyl ở C2 của vòng cromon tương đối hoạt động, vì thế nó có thể tham gia phản ứng ngưng tụ với hợp chất có nhóm cacbonyl cũng như có thể được oxi hóa bởi SeO2: O O CH2CH3 ArCHO EtONa, EtOH O CH3 O CH = CH - Ar 1.3. Về các xeton α,β-không no 1.3.1. Các phương pháp tổng hợp xeton ,-không no Có rất nhiều phương pháp tổng hợp xeton ,-không no, dưới đây là một số phương pháp chính. 1.3.1.1. Phản ứng ngưng tụ các ankyl triphenyl photphoclorua (RCH2PPh3Cl) với anđehit pivuric (MeCOCHO) (kiểu phản ứng Vittig) [21] R H NaHCO3 RCH2P+Ph3Cl CH3COCHO H COCH3 -Ph3P=O (-HCl) R-CH=CH-CO-CH3 Ph3P O Hỗn hợp hai chất đầu được khuấy trộn đều, liên tục trong 20 giờ ở nhiệt độ phòng trong dung môi là hỗn hợp nước – toluen với xúc tác NaHCO3. Thu được sản phẩm là isoxazolylbutenon với hiệu suất 97%. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 8
1.3.1.2. Tổng hợp từ sự phân hủy các  -aminoxeton [24,29,30,31.38] Theo N.X. Kozlov và các cộng sự khi thực hiện phản ứng cộng hợp vòng giữa các azometin với các metyl xeton thu được sản phẩm đóng vòng aminoquinolin và các xeton ,-không no: 1.3.1.3. Tổng hợp bằng phương pháp chưng cất hồi lưu điaxetoancol để loại một phần tử nước [2] OH O CH3 CH3 CH3 Ba(OH) 2 CO CO C CH2 CH3 C CH3 CH3 CH3 I2 -H2O CH3 O C CH C CH3 CH3 Do nước rất dễ dàng loại ra nên chỉ cần một ít tinh thể I2 làm xúc tác cho quá trình chưng cất điaxetoancol là cho hiệu suất cao 90%. Cũng có thể điều chế xeton ,–không no bằng phản ứng giữa một olephin, như 2–metyl–propen–1 và axetyl clorua. Axetyl clorua sẽ cộng hợp vào nối đôi của olephin nhờ có mặt xúc tác ZnCl2 hay AlCl3 sinh ra cloxeton, sau đó cloxeton nhiệt phân sẽ loại 1 phân tử HCl và chuyển thành một xeton chưa no (metyl oxit). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 9
CH3 H3C C CH2 CH3COCl CH3 C CH2 CO CH3 CH3 Cl HCl CH3 H3C C CH CO CH3 1.3.1.4. Tổng hợp các xeton ,- không no từ axit cacboxylic và ankyl vinyl liti (RCH=CHLi) [18,19] Ankyl vinyl liti có thể điều chế bằng cách cho Liti tác dụng với ankylvinyl- halogenua. RCH=CHX + 2Li RCH=CHLi + LiX Những hợp chất cơ liti có tính nucleophin lớn hơn so với những hợp chất cơ magie tương ứng. Do đó, các hợp chất cacboxylat không bị tấn công bởi các hợp chất cơ magie nhưng lại bị tấn công bởi các hợp chất cơ liti: CH=CHR CH=CHR COOH COOLi RCH=CHLi OLi RCH=CHLi O OLi Cho CH2=CHLi vào huyền phù của axit cacboxylic trong dung môi (CH3OMe)2 ở 5-10oC khuấy trộn tốt trong khoảng 18h, chế hoá bằng dung dịch HCl sẽ nhận được vinylxeton. 1.3.1.5. Cộng hợp các hợp chất cơ thiếc với dẫn xuất halogen của các xeton ,- không no đơn giản để tạo ra các xeton , -không no mới khó điều chế bằng phương pháp thông thường [15] Phản ứng được tiến hành với xúc tác là muối đồng(I) ở dạng huyền phù trong dung môi N-metylpirol (NMP) trong điều kiện êm dịu: O SnBu3 CH3 O CH3 O OCu R + I R o NMP,23 C,15phut (89%) Cl Cl Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 10
1.3.1.6. Selen hoá - oxi hoá xeton [20,35] Phản ứng được tiến hành theo hai giai đoạn: + Giai đoạn 1: Selen hoá các xeton no với các tác nhân PhSeSePh, SeO2, PhSeBr trong điều kiện nhiệt độ rất thấp. + Giai đoạn 2: Oxi hoá các hợp chất cơ selen ở trên thành các xeton ,-không no bằng các tác nhân oxihoá là H2O2, O3 và NaIO4. Cơ chế phản ứng xảy ra như sau: O O O O bazo PhSeBr [O ] H SeC6h5 Se C6H5 O O + C6H5SeOH Ví dụ: O O O o Se C6H5 1.THF,-78 H2O2,piridin C6H5 C6H5 C6H5 2.C6H5SeBr CH2Cl2,-H2O 25oC,30phut (66%) 1.3.1.7. Một số phương pháp khác tổng hợp xeton ,-không no [5,21,22,36] * Tổng hợp xeton ,-không no từ clorua axit và ankin: Cl R Cp2Zr(H)Cl Cp2Zr R R' toluen R' O R O R'' O PdCl2(PPh3)2 R' Cl R'' Pd ( 91% ) R'' Cl Cl Cl * Tổng hợp xeton ,–không no từ anđehit và ankenyltricloaxetat: Bu2Sn(OMe)2 OCOCCl 3 O O MeOH R' + R H R'' THF, 30 °C, 24h R'' R R' * Tổng hợp xeton ,–không no từ clorua axit và anken: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 11
R R O O O + AlCl3 R Cl Cl * Tổng hợp xeton ,–không no từ dẫn xuất halogen của xeton và hợp chất cơ liti: O H3C O + hv, N2 H3C + Li - NO 2 Ar CH3 Br H3C NO 2 CH3 O -HNO2 Ar CH3 CH3 1.3.1.8. Phản ứng ngưng tụ Claisen – Schmidt [1,5,34] Đây là phản ứng tổng hợp thông dụng nhất và thu được kết quả tốt nhất đối với sự tổng hợp các xeton ,–không no. Bản chất là phản ứng ngưng tụ croton (cộng-tách) giữa một anđehit và một metylxeton. Xúc tác có thể là axit hoặc bazơ. Sau khi loại một phân tử nước ta thu được xeton–,–không no. Ví dụ: từ benzanđehit và axetophenon đã ngưng tụ thành benzyliden- axetophenon. CHO COCH3 CH=CH C + + H2O O Tốc độ, khả năng phản ứng phụ thuộc vào xúc tác và bản chất nhóm thế. Ảnh hưởng của nhóm thế diễn ra khá phức tạp vì hiệu ứng cấu trúc của hai giai đoạn nucleophin và tách không giống nhau. Phản ứng ngưng tụ của anđehit và xeton dị vòng thường xảy ra êm dịu cho hiệu suất cao hơn. [26] Theo tài liệu , một số tác giả đã thành công khi dùng HCl làm xúc tác trong tổng hợp xeton ,–không no chứa dị vòng quinolin, dùng H2SO4 là xúc tác trong phản ứng ngưng tụ 4-fomylquinolin với các axetophenon, dùng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 12
xúc tác AlCl3 , Al2O3 để tổng hợp xeton ,–không no từ benzinđol-3-anđehit và axeton... H H CH3 N CH3 N C=O AlCl3 C=O CHO CH3 CH=CH Tuy nhiên xúc tác bazơ là thông dụng hơn cả vì điều kiện phản ứng đơn giản và phù hợp với nhiều phản ứng kể cả với xeton chưa no, thơm hay dị vòng. Vai trò bazơ trong việc xúc tác phản ứng là hoạt hóa nhóm metyl trong metylxeton, chuyển thành cacbanion liên hợp tạo điều kiện thuận lợi cho chúng cộng hợp vào nguyên tử cacbon cacbonyl. Xúc tác bazơ thường dùng là NaOH, ancolat kim loại hay piperidin trong CHCl3 hoặc C2H5OH. Người ta đã tổng hợp được dãy xeton ,–không no chứa nhân indol từ 3-fomylindol và các metylxeton của dãy benzen với xúc tác kiềm. CHO CH=CH -H2O Ar CH3COAr NH N H Các tác giả [10] tiến hành ngưng tụ thành công dãy các xeton ,-không no từ các dẫn xuất axetylcumarin, axetylquinolin-2-on với các anđehit thơm, dị vòng inđol, fufural với hiệu suất cao như: OH OH COCH3 CO CH=CH R + R-CHO CHCl3 piperidin N O N O Ngoài ra các xeton không no chứa nhân thơm cũng được tổng hợp bằng phương pháp này như: Ngưng tụ dẫn xuất của axetylresoxinol và hiđroquinon với anđehit thơm thu được xeton ,– không no có công thức: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 13
CO-CH=CH-Ar OH OH CO-CH=CH-Ar OCH3 OCH3 Như vậy các xeton ,–không no chứa vòng thơm, dị vòng được tổng hợp khá nhiều và thuận lợi bằng phương pháp ngưng tụ giữa anđehit và dẫn xuất axetyl với xúc tác axit hoặc bazơ, nhưng xúc tác bazơ được dùng phổ biến hơn. 1.3.2. Cấu tạo và các dữ kiện phổ của xeton ,-không no [5,11] Xeton ,-không no có công thức tổng quát:   r1 c c c o r2 r3 Với hệ liên hợp C=C và C=O làm cho các xeton ,-không no bền vững hơn các xeton không no không liên hợp. Nguyên nhân chính là do ở điều kiện thường chúng tồn tại ở 3 dạng cộng hưởng sau: C=C-C=O C-C-C=O C-C=C-O Mặc dù sự đóng góp các dạng cộng hưởng ở trạng thái cơ bản có vai trò nhỏ xong cũng góp phần giải thích các tính chất hoá học cũng như momen lưỡng cực của các xeton ,-không no. Mặt khác sự liên hợp và đặc biệt là sự đóng góp của các dạng cộng hưởng làm ảnh hưởng đến tần số dao động, độ chuyển dịch hóa học của nhóm cacbonyl trong phổ IR và 1H-NMR. Phổ hồng ngoại của xeton-,-không no được đặc trưng bởi ba vạch sau: - Vạch nằm trong vùng 960-995cm-1 đặc trưng cho dao động biến dạng không phẳng của liên kết CH=CH trong nhóm vinyl. Việc xuất hiện vạch này cũng chứng tỏ rằng phân tử có cấu hình trans. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 14
- Vạch nằm trong vùng 1550-1615cm-1 đặc trưng cho dao động hoá trị của liên kết đôi C=C liên hợp. Tuy nhiên vạch này hay bị lẫn với vạch dao động hoá trị của nhóm C=O và vạch dao động của C=C nhân thơm. - Vạch trong vùng 1635-1695cm-1 hoặc 1631-1690cm-1 đặc trưng cho dao động hoá trị của nhóm C=O liên hợp. Ngoài ra còn xuất hiện các vạch dao động khác đặc trưng cho các nhóm chức khác trong phân tử hợp chất xeton ,-không no. Phổ tử ngoại của các xeton ,-không no. Theo các tác giả , trên phổ tử ngoại của các xeton ,-không no [1,8,16] thường thấy xuất hiện hai cực đại hấp thụ. -  max1 nằm ở vùng từ 300nm trở lên với hệ số tắt phân tử khoảng 102 đặc trưng cho bước chuyển electron n* (đôi electron tự do trên O của nhóm CO-xeton). -  max2 nằm ở khoảng 250nm với hệ số tắt phân tử khoảng 104 đặc trưng cho bước chuyển electron *( đôi electron  của liên kết trans-vinyl). Ngoài ra còn có các cực đại hấp thụ với  max nhỏ hơn đặc trưng cho nhân thơm, dị vòng. Phổ cộng hưởng từ proton của các xeton ,-không no: Trên phổ 1H-NMR thấy xuất hiện đôi doublet với dạng hiệu ứng mái nhà trong khoảng 7,0-8,2 ppm với hằng số tương tác spin-spin là 15-16,5 Hz. Sự xuất hiện của hai tín hiệu này là bằng chứng rõ nét nhất cho thấy sự hình thành của xeton ,-không no, vì nó đặc trưng cho tín hiệu cộng hưởng của nhóm vinyl ở cấu hình trans. 1.3.3. Tính chất hóa học của xeton ,-không no [5,7,12,17,21,31,32,40] Về tính chất của xeton ,-không no: Do có hệ liên hợp C=C và C=O nên ở điều kiện thường hầu hết chúng đều mang màu. Không những chúng mang Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 15