Tải bản đầy đủ
4 Tối ưu sản phẩm

4 Tối ưu sản phẩm

Tải bản đầy đủ

HeaderKhóa
Page
24Tốt
ofNghiệp
161.
Luận

SVTH: Nguyễn Thị Lệ Quyên

3.4.2 Tối ưu hóa nhiệt độ
Thực hiện phản ứng ở thời gian tối ưu là 120 phút, khối lượng xúc tác 0,1 g, tỉ lệ
của các chất 1:2:3=1:1:1 (mmol) và nhiệt độ phản ứng được thay đổi. Kết quả được
trình bày trong Bảng 7.
Bảng 7: Kết quả tối ưu theo nhiệt độ

Hiệu suất (%)

STT Nhiệt độ (oC) Hiệu suất (%)
1
90
44
2
100
53
3
110
62
4
120
46
5
130
40
70
60
50
40
30
20
10
0

62
53
44

50

46
40

100
Nhiệt độ (oC)

150

Đồ thị 2: Kết quả tối ưu theo nhiệt độ.
Kết quả Bảng 7 cho thấy nhiệt độ thích hợp là 110 oC. Nhiệt độ thấp hơn 110 oC
chưa đủ để phản ứng xảy ra hoàn toàn. Nhiệt độ cao hơn 110 oC, sản phẩm có thể bị
phân hủy nên hiệu suất thấp. Do đó, chọn nhiệt độ 110 oC để tiếp tục khảo sát.
3.4.3. Tối ưu hóa tỉ lệ các chất
Thực hiện phản ứng ở nhiệt độ tối ưu là 110 oC, thời gian tối ưu là 120 phút,
khối lượng xúc tác là 0,1 g, tỉ lệ theo số mol của các chất 1:2:3 thay đổi. Kết quả được
trình bày trong Bảng 8.

18

Footer Page 24 of 161.

HeaderKhóa
Page
25Tốt
ofNghiệp
161.
Luận

SVTH: Nguyễn Thị Lệ Quyên

Bảng 8: Kết quả tối ưu theo tỉ lệ các chất
Hiệu suất (%)
STT
1:2:3
1
1:1:1
62
2
1,25:1:1
49
3
1,5:1:1
57
4
1:1,25:1
44
5
1:1,5:1
36
6
1:1:1,25
63
7
1:1:1,5
64
8
1,25:1,25:1
62
9
1,25:1:1,25
70
10 1:1,25:1,25
59
Khảo sát tỉ lệ các chất phản ứng nhận thấy hiệu suất phản ứng chỉ tăng khi tăng
lượng ethylacetoacetate (thí nghiệm 6, 7). Khi tăng lượng benzadehyde và urea thì
hiệu suất phản ứng giảm. Vậy tỉ lệ các chất 1:2:3 phù hợp nhất là 1,25:1:1,25 (mmol)
3.4.4 Tối ưu hóa khối lượng xúc tác
Tiến hành phản ứng ở các điều kiện đã tối ưu và thay đổi khối lượng xúc tác từ
0,05 g đến 0,2 g. Kết quả được trình bày trong Bảng 9.
Bảng 9: Kết quả tối ưu theo khối lượng xúc tác
STT Khối lượng xúc tác (g) Hiệu suất (%)
1
0,05
65
2
0,075
66
3
0,1
70
4
0,125
68
5
0,15
53
6
0,2
55

19

Footer Page 25 of 161.

Hiệu suất (%)

HeaderKhóa
Page
26Tốt
ofNghiệp
161.
Luận

80
70
60
50
40
30
20
10
0

SVTH: Nguyễn Thị Lệ Quyên

65

66

70

68
53

0

0.05

0.1
0.15
Xúc tác (g)

55

0.2

0.25

Đồ thị 3: Kết quả tối ưu theo khối lượng xúc tác
Kết quả Bảng 9 cho thấy lượng xúc tác thích hợp là 0,1 g. Lượng xúc tác quá ít
thì không đủ để phản ứng diễn ra, lượng xúc tác quá nhiều sẽ gây đặc sệt hỗn hợp phản
ứng, giảm khả năng kết hợp của các chất. Do đó chọn khối lượng xúc tác là 0,1 g.
 Kết luận điều kiện tối ưu:
• Xúc tác sử dụng: LD30
• Nhiệt độ tối ưu: 110 oC
• Thời gian tối ưu: 120 phút
• Tỉ lệ chất tham gia phản ứng tối ưu 1:2:3=1,25:1:1,25 (mmol)
• Khối lượng xúc tác tối ưu: 0,1 g.
3.4.5 Thử nghiệm tái sử dụng xúc tác
Áp dụng điều kiện tối ưu khi khảo sát số lần tái sử dụng xúc tác. Kết quả được
trình bày trong Bảng 10.
Bảng 10: Kết quả tái sử dụng xúc tác
STT
Số lần tái sử dụng
Hiệu suất (%)
1
0
70
2
1
66
3
2
66
4
3
65
Kết quả Bảng 10 cho thấy qua các lần tái sử dụng hiệu suất của sản phẩm giảm
không nhiều, xúc tác có khả năng tái sử dụng nhiều lần.

20

Footer Page 26 of 161.

HeaderKhóa
Page
27Tốt
ofNghiệp
161.
Luận

SVTH: Nguyễn Thị Lệ Quyên

3.5 Tổng hợp một số dẫn xuất của DHPM.
Thực hiện phản ứng ở điều kiện: thời gian 120 phút, nhiệt độ 110 oC, khối lượng
xúc tác 0,1 g, với tỉ lệ chất 1:2:3=1,25:1:1,25 (mmol). Thay benzaldehyde lần lượt
bằng

các

dẫn

xuất:

4-methylbenzaldehyde,

4-chlorobenzaldehyde,

3-

chlorobenzaldehyde, 2-chlorobenzaldehyde. Kết quả thu được ở Bảng 11.
Bảng 11: Kết quả tổng hợp một số dẫn xuất DHPM

1

4A

H

70

205-207

Nhiệt độ nóng chảy
tham khảo
(oC)
202-203[6]

2

4B

4-CH 3

38

215-217

209-211[15]

3

4C

4-Cl

48

221-223

213-215[16]

4

4D

3-Cl

33

189-192

190-193[16]

STT Mẫu

5

R

Hiệu suất
(%)

Nhiệt độ nóng
chảy (oC)

2-Cl
38
215-217
220-222[17]
4E
Khảo sát các nhóm thế trên benzaldehyde thì dù là nhóm thế đẩy điện tử hay rút

điện tử thì đều làm cho hiệu suất của phản ứng giảm. Kết quả Bảng 10 cho thấy với
xúc tác LD30 khi thay benzadehyde bằng các dẫn xuất của nó thì kết quả không khả
quan.
3.6 Định danh sản phẩm
3.6.1 Hợp chất 4A
4d
4c

4e
4f

O

5c 5b
H 3C
O 5a

4b
4a
5 4 3
NH

6a 6
H 3C

2
N1
H

O

4A

5-(Ethoxycarbonyl)-6-methyl-4-phenyl-3,4-dihydropyrimidin-2(1H)-one
• Nhiệt độ nóng chảy: T nc = 205-207 oC.
• Phổ 1H-NMR (500 MHz, DMSO) (Phụ lục 1)
21

Footer Page 27 of 161.

HeaderKhóa
Page
28Tốt
ofNghiệp
161.
Luận

SVTH: Nguyễn Thị Lệ Quyên

4d
4c

4e
4f

O

5c 5b
H3C
O 5a

4b
4a
5 4 3

6a 6
H3C

NH

2
N1
H

O

4A

Hình 9: Phổ 1H-NMR của chất 4A
Dựa vào Hình 9 ta thấy có tổng cộng 16 proton được tách thành các tín hiệu có
cường độ tương đối là 3:3:2:1:3:2:1:1. Tín hiệu triplet có cường độ tương đối bằng 3,
độ chuyển dịch hóa học δ=1,08 ppm (J=7 Hz) được quy kết cho proton H 5c của nhóm
CH 3 .
Tín hiệu singlet có cường độ tương đối bằng 3, độ chuyển dịch δ=2,23 ppm được
quy kết cho proton H 6a do không có sự ghép spin- spin với các proton khác.
Tín hiệu quartet, cường độ tương đối bằng 2, δ=3,98 ppm (J=7 Hz) được quy kết
cho proton H 5b của nhóm CH 2 do nhóm CH 2 gắn trực tiếp với dị tố O nên mật độ
electron bị giảm xuống, nên độ dịch chuyển hóa học sẽ dịch chyển về vùng trường
thấp.
Tín hiệu doublet, cường độ tương đối bằng 1, δ=5,14 ppm được quy kết cho
proton H 4 , nó có độ dịch chuyển hóa học cao vì nhóm CH liên kết với vòng thơm và
NH làm cho δ dịch chuyển về phía trường thấp.
Tín hiệu singlet, cường độ bằng 1, δ=7,69 và δ=9,14 ppm lần lượt được quy kết
cho proton của nhóm NH ở vị trí số 3 và số 1.

22

Footer Page 28 of 161.