Tải bản đầy đủ
3 Một số phương pháp tổng hợp theo Biginelli đã được thực hiện.

3 Một số phương pháp tổng hợp theo Biginelli đã được thực hiện.

Tải bản đầy đủ

HeaderKhóa
Page
12Tốt
ofNghiệp
161.
Luận

SVTH: Nguyễn Thị Lệ Quyên

R

O
OAc
R

O

X

FeCl3.6H2O

N

EtO

H

+

+
OAc

O

H 2N

NH2

OEt

H3C

N

O

H

Hình 3: Sơ đồ tổng hợp DHPM xúc tác FeCl 3 .6H 2 O
Hỗn hợp gồm FeCl 3. 6H 2 O (1 mmol), acyl (1 mmol), ethyl acetoacetate (1 mmol)
và urea (1,5 mmol) được trộn trong một ống nghiệm chiếu xạ vi sóng (Hình 3). Hỗn
hợp thu được được chiếu xạ vi sóng ở 180 W. Tổng thời gian chiếu xạ vi sóng là 15
phút. Sau khi phản ứng xong, hỗn hợp được hòa tan trong ethanol và đổ vào trong
nước lạnh. Kết tủa được lọc ra, rửa sạch với nước, kết tinh từ ethanol 70% để thu được
dihydropyrimidinone tinh khiết. Sử dụng điều kiện phản ứng tối ưu này và sau đó
nghiên cứu phản ứng của các loại acyl khác nhau, ethyl acetoacetate và urea hoặc
thiourea.[6]
Bảng 1: Kết quả tổng hợp DHPM xúc tác FeCl 3 .6H 2 O
STT

R

X

Hiệu suất (%)

1

Ph

O

85

2

4-ClC 6 H 4

O

92

3

2-CH 3 C 6 H 4

O

84

4

Ph

S

72

5

4-ClC 6 H 4

S

60

6

2-CH 3 C 6 H 4

S

68

7

4-CH 3 OC 6 H 4

S

55

 Tổng hợp dihydropyrimidinones trong điều kiện nghiền không dung môi sử
dụng Fe(NO 3 ) 3. 9H 2 O hoặc clayfen làm xúc tác.
Các ưu điểm của phương pháp này là tránh các dung môi hữu cơ, đem lại hiệu
suất cao, hiệu quả năng lượng, biến đổi chất nền và sử dụng xúc tác rẻ tiền. Xúc tác
clayfen có thể tái sử dụng hơn 3 lần. Hơn nữa, xúc tác Fe(NO 3 ) 3. 9H 2 O vẫn giữ được
hoạt tính của nó trong methanol và acetone là môi trường phản ứng.[7]

6

Footer Page 12 of 161.

HeaderKhóa
Page
13Tốt
ofNghiệp
161.
Luận

SVTH: Nguyễn Thị Lệ Quyên

O

O
CH3

CHO +
R

X
+
H2N

Fe(NO3)3.9H2O

HN

NH

NH2
R

R= -OMe, Me, Br, Cl, OH

Hình 4: Sơ đồ tổng hợp DHPM xúc tác Fe(NO 3 ) 3 .9H 2 O
Hỗn hợp của acetophenone (1 mmol), aldehyde (1 mmol), urea (1,5 mmol), và
Fe(NO 3 ) 3. 9H 2 O (hoặc clayfen) (0,1 mmol) được nghiền mịn đến kích thước thích hợp
(Hình 4). Hỗn hợp trở thành một hỗn hợp nhão, nhớt trong quá trình phản ứng và cuối
cùng rắn lại. Hỗn hợp sản phẩm được rửa bằng dung dịch bão hòa lạnh NaHCO 3 (5
ml) và sau đó được lọc qua phễu để thu được sản phẩm thô, tiếp tục tinh chế bằng cách
kết tinh trong ethanol. Đối với chất xúc tác clayfen hỗn hợp phản ứng được hòa tan
trong ethanol nóng và lọc. Lượng clayfen không tan rửa nhiều lần với ethanol nóng và
để khô trong bình hút ẩm để tái sử dụng.[7]
Bảng 2: Kết quả tổng hợp DHPM xúc tác Fe(NO 3 ) 3 .9H 2 O
STT

R

X

Hiệu suất (%)

Thời gian (Phút)

1

C6H5

O

90

35

2

4ClC 6 H 4

O

95

75

3

4-MeOC 6 H 4

O

92

90

4

2-ClC 6 H 4

O

85

25

5

3-NO 2 C 6 H 4

S

80

80

6

4-NO 2 C 6 H 4

S

85

2

 Tổng hợp 3,4-Dihydropyrimidin-2(1H)-on xúc tác silica sulfuric acid.
O
O

X

O

Silica Sulfuric Acid

+

R1-CHO +
R2

R3

H 2N

NH2

R1
H

R3

N

EtOH, 6h, heat
R2

X=O,S

N

X

H

Hình 5: Sơ đồ tổng hợp DHPM xúc tác silica sulfuric acid
Một hỗn hợp gồm aldehyde (2 mmol), hợp chất dicarbonyl (2 mmol), urea hoặc
thiourea (3 mmol) và sulfuric silica acid (0,23 g, tương ứng với 0,6 mmol H+) trong
7

Footer Page 13 of 161.

HeaderKhóa
Page
14Tốt
ofNghiệp
161.
Luận

SVTH: Nguyễn Thị Lệ Quyên

ethanol (10 ml) được đun hồi lưu 6 h (Hình 5). Sau khi hoàn thành phản ứng, dung
môi được làm bay hơi dưới áp suất thấp. Hỗn hợp rắn đã được rửa sạch bằng nước
lạnh (20 ml) để loại bỏ urea hoặc thiourea dư và sau đó được lọc. Chất rắn còn lại đã
được rửa sạch bằng ethyl acetate nóng (30 ml). Dung dịch lọc được làm bay hơi hết
dung môi và sản phẩm rắn được kết tinh từ ethyl acetate/n-hexane hoặc ethanol.[8]
Bảng 3: Kết quả tổng hợp DHPM xúc tác silica sulfuric acid
STT

R1

R2

R3

X

Hiệu suất (%)

1

C6H5

Me

OEt

O

91

2

4-NO 2 C 6 H 4

Me

OEt

O

94

3

4ClC 6 H 4

Me

OEt

O

95

4

4-NO 2 C 6 H 4

Me

OEt

S

91

5

4-OHC 6 H 4

Me

OEt

S

92

 Tổng hợp 3,4-Dihydropyrimidin-2(1H)-one xúc tác zeolite trong điều kiện
không dung môi.
COOEt
R

EtOOC

O

H 2N
+

+

R

H

NH2

O

X

Zeolite (TS-1)
50°C

N

N

H

H
X

Hình 6: Sơ đồ tổng hợp DHPM xúc tác zeolite
Một hỗn hợp của benzaldehyde (0,50 g, 4,71 mmol), ethyl acetoacetate (0,613 g,
4,71 mmol), urea (0,424 g, 7,07 mmol), và chất xúc tác TS-1 (0,01 g, 2% trọng lượng
của benzaldehyde đã sử dụng) được đun ở 50 °C trong 10 phút (Hình 6). Hỗn hợp
phản ứng sau khi làm nguội đến nhiệt độ phòng được đổ vào nước đá vụn và khuấy
trong 5-10 phút. Chất rắn tách ra được rửa sạch với nước lạnh và lọc. Để tách chất xúc
tác từ sản phẩm, hỗn hợp được xử lí bằng ethanol nóng và lọc. Phần còn lại là chất xúc
tác được sấy khô và tái sử dụng.[2]

8

Footer Page 14 of 161.

HeaderKhóa
Page
15Tốt
ofNghiệp
161.
Luận

SVTH: Nguyễn Thị Lệ Quyên

Bảng 4: Kết quả tổng hợp dẫn xuất DHPM xúc tác zeolite.
STT

R

X

Hiệu suất (%)

Thời gian (Phút)

1

Ph

O

98

10

2

CH 3

O

93

10

3

4-OHC 6 H 4

O

94

30

4

2-NO 2 C 6 H 4

O

90

35

5

3-OHC 6 H 4

S

33

25

6

4-ClC 6 H 4

S

95

20

1.4 Xúc tác phản ứng
1.4.1 Cơ cấu khoáng sét
1.4.1.1 Tấm tứ diện
Mỗi tứ diện chứa một cation T (cation tứ diện thường là Si4+, Al3+ và Fe3+) liên
kết với bốn nguyên tử oxygen, và liên kết với các tứ diện kế cận bằng ba oxygen đáy
(O b , the basal oxygen atom) tạo thành một mô hình mạng lưới vòng sáu cạnh hai chiều
vô tận.[9]
1.4.1.2 Tấm bát diện
Mỗi bát diện chứa một cation T (Cation bát diện thường là Al3+, Fe3+, Mg2+ và
Fe2+. Ngoài ra còn có một số ion khác như Li+, Mn2+, Co2+, Ni2+, Cu2+, Zn2+, V3+, Cr3+
và Ti 4 +) liên kết với sáu nhóm hydroxyl. Trong tấm bát diện, sự liên kết giữa mỗi bát
diện O và các bát diện kế cận là bởi các cạnh trải rộng theo hai chiều trong mặt
phẳng.[9]
1.4.2 Phân loại
Sự sắp xếp giữa tấm tứ diện và tấm bát diện thông qua các nguyên tử oxygen một
cách liên tục tạo nên mạng tinh thể của khoáng sét. Có 2 kiểu sắp xếp chính:[9]
1.4.2.1 Lớp 1:1
Cơ cấu của lớp 1:1 là sự sắp xếp trật tự tuần hoàn của một tấm bát diện và một
tấm tứ diện (TO).[9]

9

Footer Page 15 of 161.

HeaderKhóa
Page
16Tốt
ofNghiệp
161.
Luận

SVTH: Nguyễn Thị Lệ Quyên

1.4.2.2 Lớp 2:1
Cơ cấu của lớp 2:1 bao gồm một tấm bát diện nằm giữa hai tấm tứ diện, mỗi ô
mạng bao gồm 6 bát diện và 8 tứ diện.[9]
1.4.3 Montmorillonite
1.4.3.1 Cơ cấu
Các khoáng montmorillonite thuộc nhóm smectite, trong đó tất cả các khoáng
chất có cấu trúc lớp nối với nhau. Độ dày của một lớp khoảng 1 nm và mở rộng ra theo
hai hướng khác nhau thì thường lên đến vài trăm nm. MMT có cơ cấu lớp 2:1 bao gồm
hai tấm tứ diện và một tấm bát diện.[10]
Cơ cấu của MMT được minh họa như sau:

Hình 7: Mô hình cơ cấu không gian của MMT
1.4.3.1.1 Tính chất vật lý
MMT ở dạng đơn khoáng, có màu trắng, xám, vàng nhạt, nâu, đỏ, có thể màu
xám xanh hoặc xanh lục.. . , gần giống sáp nến, khi sờ cảm thấy nhờn và trơn.[11]
MMT có kích thước hạt rất mịn, diện tích bề mặt lớn, diện tích lớp cao, độ dẻo
cao và có tính thấm ướt thấp. Độ cứng Mohs tương đối khoảng 1,5. Tỷ trọng MMT
trong khoảng 2,2-2,6.[10]
10

Footer Page 16 of 161.