Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Tải bản đầy đủ - 0trang

21



Kết quả cho thấy sản phẩm tạo thành cho một vết tròn màu cam có Rf6=0,45

so với ngun liệu có Rf2= 0,73. Như vậy có thể kết luận sơ bộ sản phẩm thu được

đã loại bỏ hoàn toàn nguyên liệu và khơng có tạp.

Quy trình tổng hợp được mơ tả ở Hình 3.2

1. L-tyrosin



Khuấy



2. Methanol

3. H2SO4



Đun hồi lưu 12h



Cất quay



Methanol



Làm lạnh



Na2CO3 bão hoà



Trung hòa pH = 8-9



Lọc



Dịch lọc



Hòa tan trong HCl



Na2CO3 bão hòa



Trung hòa pH = 8-9



Lọc



Dịch lọc



Hợp chất 6

Hình 3.2: Sơ đồ quy trình tổng hợp (2S)-methyl 2-amino-3-(4hydroxyphenyl)propanoat (6)



Ket-noi.com

Ket-noi.com kho

kho tai

tai lieu

lieu mien

mien phi

phi

22



3.1.2. Tổng hợp (2S)- 2-acetamido-3-(4-acetoxyphenyl)propanoat

COOCH3

NH2



HO



COOCH3



2 (CH3CO)2O

pyridin



6



NHCOCH3



H3CCO

O



7



Cách tiến hành :

Lấy 18ml pyridin cho vào bình cầu 2 cổ dung tích 100ml, làm mát bên ngồi

bằng nước đá, duy trì nhiệt độ 250C. Nghiền nhỏ 5,85g 6 (30 mmol), cho vào dung

môi đã chuẩn bị ở trên. Sau đó nhỏ từ từ 8,5ml anhydrid acetic (90 mmol) vào hỗn

hợp trên cho đến khi nguyên liệu 6 tan hết. Trong suốt quá trình phản ứng duy trì

nhiệt độ dưới 250C, khuấy tiếp trong 5 giờ. Khi phản ứng kết thúc, thêm vào hỗn

hợp phản ứng 100ml ethylacetat và chiết pyridin bằng dung dịch HCl 1M: 3 lần,

mỗi lần 70ml. Cuối cùng rửa bằng nước thu được dung dịch sản phẩm. Cất thu hồi

dung môi đến khi thu được cắn dạng siro. Thêm 10ml ethylacetat và khuấy cho tan

hoàn toàn, sau đó thêm 10ml ether dầu hỏa, khuấy thu được kết tủa. Lọc, sấy thu

được tủa thô 7.

Tủa thô 7 được tinh chế như sau: Hòa tan hồn tồn trong ethanol 500 sơi, khuấy

15 phút, sau đó làm lạnh, xuất hiện tinh thể màu trắng. Lọc thu lấy hợp chất 7. Nhiệt

độ nóng chảy t0nc = 1050C- 1070C.

 Để tìm được các điều kiện tốt nhất cho phản ứng tổng hợp (2S)-2-acetamido3-(4-acetoxyphenyl)propanoat với hiệu suất cao nhất, tiến hành khảo sát các

yếu tố ảnh hưởng đến quy trình: Thời gian phản ứng, nhiệt độ phản ứng và tỷ

lệ mol các chất tham gia phản ứng.

 Khảo sát thời gian tiến hành phản ứng

Tiến hành phản ứng với các thông số sau:

- Nhiệt độ phản ứng là 250C.

- Tỷ lệ mol Ac2O: sản phẩm ester = 2,5.

- Thời gian khảo sát: 1h, 2h, 3h, 4h, 5h.

Quá trình phản ứng tương tự như trên, khối lượng L-tyrosin methylester = 1g.



23



Theo dõi tiến trình phản ứng chúng tôi nhận thấy phản ứng kết thúc ở 4h. Như

vậy: chọn thời gian phản ứng tốt nhất là 4h.

 Khảo sát nhiệt độ tiến hành phản ứng

Tiến hành phản ứng với các thông số sau:

- Nhiệt độ phản ứng khảo sát là: 15, 20, 25, 30, 35 (0C).

- Tỷ lệ mol Ac2O: sản phẩm ester = 2,5

- Thời gian: 4h.

Quá trình phản ứng tương tự như trên, khối lượng L-tyrosin methyl ester = 1g.

Kết quả được trình bày trong Bảng 3.1.

Bảng 3.1: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng đến hiệu suất phản

ứng acyl hóa

KL sản phấm



Hiệu suất



Nhiệt đợ nóng



(g)



phản ứng (%)



chảy (0C)



15



0,97



67,80



105-107



2



20



1,01



70,59



105-107



3



25



1,08



75,48



105-107



4



30



1,02



71,29



105-107



5



35



0,98



68,49



105-107



STT



Nhiệt độ phản ứng (0C)



1



Nhận xét: Từ kết quả thu được như trong Bảng 3.1 ta thấy khi tăng nhiệt đợ phản

ứng từ 150C lên 350C thì hiệu suất tăng từ 67,80% lên 75,48% ở 250C và giảm

xuống 68,49% ở 350C. Như vậy nhiệt độ phản ứng khoảng 250C sẽ cho hiệu suất

lớn nhất là 75,48%.

 Khảo sát tỷ lệ mol các chất tham gia phản ứng

Tiến hành phản ứng với các thông số sau:

- Nhiệt độ phản ứng khảo sát là: 250C.

- Thời gian: 4h.

- Tỷ lệ mol Ac2O: sản phẩm ester = 2,00; 2,25; 2,50; 2,75.

Quá trình phản ứng tương tự như trên, khối lượng L-tyrosin methyl ester = 1g.



Ket-noi.com

Ket-noi.com kho

kho tai

tai lieu

lieu mien

mien phi

phi

24



Kết quả được trình bày trong Bảng 3.2.

Bảng 3.2: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ mol anhydrid acetic: ester (6) đến

hiệu suất phản ứng acyl hóa

KL sản phấm



Hiệu suất



(g)



phản ứng (%)



2,00/1



1,00



69,89



2



2,25/1



1,10



76,88



3



2,5/1



1,07



74,78



4



2,75/1



1,03



71,99



STT



Tỷ lệ mol Ac2O : Ester



1



Nhận xét: Từ kết quả thu được như trong Bảng 3.2 ta thấy khi tỷ lệ mol anhydrid

acetic: L-tyrosin methyl ester tăng từ 2,0 lên 2,25 thì hiệu suất phản ứng tăng từ

69,89% lên 76,88% và giảm xuống 71,99% ở tỷ lệ 2,75/1. Tỷ lệ mol anydrid acetic:

L-tyrosin methyl ester = 2,25 thì hiệu suất phản ứng là lớn nhất 76,88%.

 Như vậy, qua kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng tổng hợp từ,

các thơng số cho quy trình phản ứng tốt nhất được trình bày ở Bảng 3.3:

Bảng 3.3: Các thơng số tốt nhất cho quy trình phản ứng tổng hợp

Tỷ lệ mol Ac2O



Nhiệt độ



Thời gian phản



và ester



phản ứng



ứng



2,25



250C



4h



Hiệu suất phản ứng

76,88%



3.1.3. Tổng hợp β-(3-acetyl-4-hydroxyphenyl)-N-acetyl-L-alanin

Phương trình phản ứng:

O

COOCH3

NHCOCH3



H3CCO

O



Cách tiến hành:



7



AlCl3



H3CC



COOH



nitrobenzen



NHCOCH3



HO

4



25



Cho vào bình cầu 1 cổ khơ, dung tích 250ml: 3g (10,75 mmol) nguyên liệu 7

và 36ml nitrobenzen. Khuấy cho tan hết, thêm vào bình 3,6g (26,96 mmol) AlCl3

khan, hỗn hợp được đun hồi lưu trong khoảng 4h ở nhiệt độ 1250C-1300C. Trong

q trình đun có kiểm tra sản phẩm tạo thành bằng sắc ký lớp mỏng. Sau đó, làm

lạnh bình phản ứng, thêm 60ml nước lạnh và 5,5ml acid HCl đặc, khuấy trong vòng

20 phút.

Chiết 2 lần bằng ethylacetat: lần 1 với 100ml ethylacetat, lần 2 với 50ml

ethylacetat. Thu lấy dịch chiết pha hữu cơ. Gộp dịch chiết và tiếp tục chiết bằng

NaOH 2N, lần 1 với 15ml, lần 2 với 5ml. Thu lấy dịch chiết pha nước. Loại

nitrobenzen thừa bằng ether dầu hỏa. Dịch chiết được làm lạnh về 50C và sau đó

điều chỉnh về pH =1 bằng acid HCl đặc thu được tủa. Sấy khô tủa thu được hợp

chất 4. Nhiệt độ nóng chảy t0nc= 146-1480C.

- Kiểm tra độ tinh khiết bằng sắc ký lớp mỏng

Kết quả sắc ký lớp mỏng được mơ tả ở Hình 3.3



Hình 3.3: SKLM của phản ứng tổng hợp β-(3-acetyl-4-hydroxyphenyl)-N-acetyl-Lalanin (4)

Kết quả cho thấy sản phẩm tạo thành cho một vết tròn màu tím có Rf7 = 0,88

so với Rf4 = 0,61. Như vậy sản phẩm thu được đã loại bỏ hoàn toàn ngun liệu và

khơng có tạp.

Quy trình được mơ tả ở Hình 3.4



Ket-noi.com

Ket-noi.com kho

kho tai

tai lieu

lieu mien

mien phi

phi

26



1.Sản phẩm diacyl

2.Nitrobenzen



Khuấy 4-5h

ở 1250C-1300C



3.AlCl3

1. Nước đá

2. Acid HCl đặc



Acid hóa pH=1



Ethylacetat



Chiết



Pha nước



Dd NaOH 2N



Chiết



Pha hữu cơ



Ether dầu hỏa



Loại tạp



Pha hữu cơ



Dd HCl đặc



Acid hóa về pH 1



Lọc



Sấy



Hợp chất 4



Hình 3.4: Sơ đờ quy trình tởng hợp β-(3-acetyl-4-hydroxyphenyl)-N-acetyl-L-alanin

(4)



27



3.1.4. Tổng hợp L-dopa

Phương trình phản ứng:

O

H3CC



COOH



HO



NHCOCH3



HO



2. NaOH



NHCOCH3



HO

8



4

1. CH3COOH/HCl



COOH



H2O2 /NaOH



HO



COOH

NH2



HO

1



Cách tiến hành:

Hòa tan 1,5g (5,66 mmol) nguyên liệu 4 trong 13ml dung dịch NaOH 1N.

Thêm từ từ 4ml dung dịch H2O2 7,1%, phản ứng được duy trì ở nhiệt độ phòng

trong vòng 24 giờ. Hỗn hợp phản ứng được acid hóa bằng 2,16ml acid HCl 1N, sau

đó được cất đến kiệt. Chất rắn được hoà tan với aceton nóng, phần muối vơ cơ

khơng tan được lọc qua phễu lọc thủy tinh. Dịch lọc được cất đến kiệt một lần nữa

thu được hợp chất 8.

Sản phẩm 8 được hòa tan trong 12ml dung dịch gồm HCl đặc và acid acetic

băng với tỷ lệ thể tích CH3COOH băng/HCl đặc = 2/1. Hỗn hợp phản ứng được đun

hồi lưu ở 1180C trong vòng 2 giờ. Cất loại bỏ bớt acid và thêm 10 phần nước sôi.

Dung dịch được thêm 0,1g Na2S2O3 và 1g than hoạt để tẩy màu trong vòng 30 phút.

Lọc loại bỏ than hoạt, dịch lọc được làm lạnh ở 00C và đưa về pH 5,5 bằng dung

dịch NaOH 2N thu được 1. Tủa thô được lọc và rửa sạch với nước lạnh, sau đó với

aceton. Sản phẩm được sấy khơ trong chân khơng.

Tinh chế tủa thơ: hòa tan tủa thô trong hỗn hợp của nước và acid HCl 32%,

thêm 1g than hoạt để tẩy màu, lọc nóng để loại than hoạt, thu lấy dịch lọc. Làm lạnh

dịch lọc ở 50C và đưa về pH 5,5 bằng dung dich NaOH 2N thu được tinh thể màu

trắng. Lọc thu lấy tinh thể và rửa sạch với nước lạnh, sau đó với aceton rồi sấy khơ

trong chân khơng thu được 1,05g sản phẩm. Nhiệt độ nóng chảy t0nc= 275-2760C.

Quy trình phản ứng được mơ tả ở Hình 3.5



Ket-noi.com

Ket-noi.com kho

kho tai

tai lieu

lieu mien

mien phi

phi

28



1. Nguyên liệu 4

2. Dd H2O2 7,1%



Khuấy 22h-24h

ở nhiệt độ 250C



3. Dd NaOH 2N

Acid HCl 1N



Acid hóa



Aceton



Cất quay



Nước



Lọc



Dịch lọc



Cất quay



Aceton



Acid HCl đặc,

CH3COOH băng

1. Nước



Hồi lưu



Tẩy màu



2. Na2SO3

3. Than hoạt

Dd NaOH 2N



Lọc



Bã than hoạt



Điều chỉnh pH 5,5



Lọc



Dịch lọc



Hợp chất 1

Hình 3.5: Sơ đồ quy trình tổng hợp L-dopa (1)



29



- Kiểm tra độ tinh khiết bằng sắc ký lớp mỏng

Kết quả sắc ký lớp mỏng được mơ tả ở Hình 3.6



SKLM soi dưới đèn UV



SKLM sau khi phun ninhydrin



Hình 3.6: SKLM của phản ứng tổng hợp L-dopa (1)

Kết quả cho thấy sản phẩm tạo thành cho một vết tròn màu vàng có Rf1= 0,45.

Như vậy có thể kết luận sơ bộ sản phẩm thu được đã loại bỏ hoàn toàn ngun liệu

và khơng có tạp.

3.2. Xác định các thơng số vật lý và cấu trúc các chất trung gian và sản phẩm tạo

thành

3.2.1. Xác định nhiệt độ nóng chảy

Tiến hành đo nhiệt độ nóng chảy của các hợp chất tổng hợp được bằng máy đo

nhiệt độ nóng chảy EZ-Melt (Mỹ), thu được kết quả như sau:

Bảng 3.4: Kết quả đo nhiệt độ nóng chảy các chất trung gian và sản phẩm L-dopa

STT



1



Các hợp chất

(2S)-methyl 2-amino-3-(4hydroxyphenyl)propanoat (6)



Tính chất



Nhiệt độ



cảm quan



nóng chảy



Tinh thể trắng



134-1360C



Ket-noi.com

Ket-noi.com kho

kho tai

tai lieu

lieu mien

mien phi

phi

30



2



3

4



(2S)-2-acetamido-3-(4-



Tinh thể trắng



acetoxyphenyl)propanoat (7).

β-(3-acetyl-4-hydroxyphenyl)-N-acetyl-L-



Tinh thể vàng



alanin (4)



nhạt



ß-(3,4-dihydroxyphenyl)-L-alanin (1)



Tinh thể trắng



105-1070C

146-1480C

275-2760C



Nhận xét: Kết quả đo nhiệt độ nóng chảy phù hợp với kết quả trong các tài liệu đã

cơng bố [16,21,23,24,27,28].

3.2.2. Kết quả phân tích phổ

3.2.2.1. Kết quả phân tích phổ IR

Bảng 3.5: Kết quả phân tích phổ IR

Phụ

lục



Chất



Cơng thức cấu tạo



O



1



6



OCH3

NH2



HO



O



2



7



OCH3

H3CCO



3



4



H3CC

HO



(cm-1)



Nhóm chức



3208



-NH2



2996



-C-H thơm



2833



H3C-O-C- ester



1731



-C=O ester



3256



-NH amid



1745



-C=O ester



1633



-C=O amid



1558



-C=C- thơm



3001



-NH amid



1726



-C=O ester



1641



-C=O amid



1554



-C=C- thơm



NHCOCH3



O



O



Đỉnh hấp thụ



O

OH

NHCOCH3



31



O

HO



4



OH



1

NH2



HO



3372



-NH3+



3076



-O-H phenol



1730



-C=O acid



1570



-C=C- thơm



1254



-C-O- acid



Nhận xét:

Phổ hồng ngoại của các chất được trình bày ở Bảng 3.5, kết quả đã cho những

dải hấp thụ đặc trưng của các chất được phân tích:

- Hợp chất 6 đã thấy xuất hiện nhóm -C=O ester có đỉnh hấp thụ 1731 cm-1.

Chứng tỏ phản ứng ester hoá đã xảy ra.

- Hợp chất 7 đã thấy xuất hiện nhóm -C=O ester có đỉnh hấp thụ 1745 cm-1 và

nhóm -C=O amid có đỉnh hấp thụ 1633 cm-1 chứng tỏ đã xảy ra phản ứng Oacyl hoá và N-acyl hoá.

- Hợp chất 4 đã thấy xuất hiện nhóm -C=O acid có đỉnh hấp thụ 1726 cm-1 và

-C=O amid có đỉnh hấp thụ 1641 cm-1 chứng tỏ phân tử đã có nhóm acid

carboxylic và nhóm amid.

- Hợp chất 1 đã thấy xuất hiện nhóm –O-H phenol có đỉnh hấp thụ 3076 cm-1,

nhóm -C=O acid có đỉnh hấp thụ 1730 cm-1 chứng tỏ đã xả ra phản ứng oxy

hoá nhóm ceton tạo -O-H phenol.

3.2.2.2. Kết quả phân tích phổ MS

Kết quả phổ MS được trình bày tại Bảng 3.6

Bảng 3.6: Kết quả phân tích phổ MS

Phụ lục



Chất phân tích



M



m/z



Mảnh



5



7



279



301,6



[M+Na]+



6



4



265



263,9



[M-H]+



7



1



197



198



[M+H]+



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×