Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
2 Nguyên liệu và hóa chất

2 Nguyên liệu và hóa chất

Tải bản đầy đủ - 0trang

Khóa Luận Tốt Nghiệp



2.3 Thực nghiệm

2.3.1. Xử lý hóa chất

2.3.1.1 Xử lý THF

− Đun hồi lưu THF trong HCl đặc trong điều kiện trơ (thổi N2), để nguội.

− Cho hỗn hợp bình erlen rồi cho 1 lượng dư KOH rắn vào để loại HCl trong

quá trình đun hồi lưu.

− Cho hỗn hợp trên vào bình cầu 3 cổ đun hồi lưu với KOH và CuCl, sau đó

thu THF.

− Chưng cất phân đoạn thu THF.

− Để bảo quản THF, nên ngâm trong KOH làm trơ (thổi N2).

− Sau đó muốn tiếp tục dung lại thì ta phải chưng cất lại với Na, trong điều

kiện trơ.[10]



Hình 2.1 Chưng cất phân đoạn THF



16



Khóa Luận Tốt Nghiệp



2.3.1.2 Ether

Ether phải được làm khan bằng cách ngâm trong KOH hoặc CaO. Sau đó chưng

cất với Na trong khí N2. Thiết bị chưng cất có gắn ống chứa CaCl2 chống ẩm.

2.3.1.3 Silicagel

Cho vào bercher, sấy khoảng 30 phút ở nhiệt độ 70oC.

2.3.2. Thực nghiệm

2.3.2.1 Quy trình thực hiện



Trong đó: a: HBr, H2SO4 . b: CH2Cl2, PTSA, DHP. c: Mg, Li 2CuCl4, THF. d: PTSA,

MeOH.



17



Khóa Luận Tốt Nghiệp



2.3.2.2 Tổng hợp Bromoethane

Bromoethane được tổng hợp bằng cách cho Ethanol phản ứng với HI có mặt

H2SO4 làm xúc tác.

Qui trình tổng hợp Bromoethane:

C2H5OH

H2SO4,HBr



Đun hồi lưu



Chưng cất



Chiết, rửa



Cô quay



C2H5Br



Sơ đồ tổng hợp Bromoethane

Tiến hành:

− Ethanol: 30 mL.

− HBr: 58 mL.

− H2SO4: 22 mL



18



Khóa Luận Tốt Nghiệp



Hình 2.2 Phản ứng tổng hợp C2H5Br



Phản ứng tổng hợp Bromoethane

Cho HBr vào bình cầu 3 cổ làm lạnh hỗn hợp trong 30 phút sau đó cho từ từ ½

lượng H2SO4 vào qua phễu nhỏ giọt. Lắp sinh hàn để tránh HBr bay hơi, sau đó cho

ethanol từ từ vào, lắc đều hỗn hợp sau đó cho lượng H 2SO4 còn lại vào bình cấu.

Cho đá bọt vào đun hồi lưu trong 3 giờ. Chưng cất sản phẩm thu được sản phẩm

thô. Chiết tách, rửa, làm khan, đuổi dung mơi

H2SO4 đóng vai trò là chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng ngồi ra nó còn có

vai trò là chất hút nước mạnh. Do nó là 1 acid rất mạnh nên khi sử dụng cần chú ý,

nó có thể làm cháy hoặc làm bay hơi hết alcol do nhiệt độ khi cho H 2SO4 vào là rất



19



Khóa Luận Tốt Nghiệp



cao nên cần cho từ từ cẩn thận, ngồi ra nó còn có thể làm HBr phân hủy thành Br 2

Sử dụng đá bọt cần chọn loại không tan trong acid đặc hoặc dùng cát, để hỗn hợp

sôi đều chống trào, nếu dùng đá bọt tan, đá bọt sẽ tác dụng với H 2SO4 làm giảm

hiệu suất.



Sản phẩm bromoethane là chất dễ bay hơi ( t s= 38,4oC) nên khi phản ứng cần

làm lạnh sinh hàn thật kỹ để tránh bay hơi, hệ phản ứng cần phải kín. Trong q

trình chiết, rửa, cơ quay cần thao tác nhanh để tránh bay hơi hết. Sản phẩm được

cho vào lọ bi dán kín parafin bảo quản ở nhiệt độ thấp để hạn chế bay hơi.

Phản ứng giữa Alcol bậc I với HBr xảy ra theo cơ chế SN2. Đầu tiên, H+ của

H2SO4 sẽ tấn công vào gốc hydroxyl tạo thành cation. Giai đoạn tiếp theo xảy ra sự

tấn cơng của anion Br- vào cation hình thành ở giai đoạn trước tạo ra chất trung

gian. Chất trung gian này tách ra 1 phân tử nước tạo thành sản phẩm.[11]



Cơ chế phản ứng phản ứng bromoethane

2.3.2.3 Bảo vệ nhóm Hydroxyl

Nguyên tắc chung:

Trong tổng hợp hữu cơ, đặc biệt là các quá trình tổng hợp trải qua nhiều giai

đoạn, một tác nhân có thể phản ứng với nhiều nhóm chức khác nhau làm cho phản

ứng khơng thể kiểm sốt được. Để khắc phục hiện tượng này người ta đã nghiên

cứu và đưa ra nhiều biện pháp để bảo vệ các nhóm chức. Các nhóm chức được bảo



20



Khóa Luận Tốt Nghiệp



vệ phải chọn sao cho dễ đưa vào phần tử, bên trong suốt phản ứng, dễ gỡ bỏ ra khỏi

sản phẩm mà khơng ảnh hưởng tới sản phẩm.

Có nhiều phương pháp bảo vệ nhóm hydroxyl như:

− Chuyển hóa qua nhóm chức ete: các ete thường bền trong đa số các chất oxi

hóa trong mơi trường trung tính hay kiềm. Các ete thường được sử dụng là

benzyl, trityl, … thường gặp nhất là tetrahidropyranyl.

− Chuyển hóa qua nhóm ester: khá bền vững trong môi trường acid. Nên được

sử dụng trong các phản ứng nitro hóa và tạo ra cloanhiric. Thường cho nhóm

hydroxyl tác dụng với anhydric hoặc với bản thân acid carboxylic.

Trong đề tài này, tơi chọn phương pháp chuyển hóa qua nhóm chức ete thành

tetrahidropyranyl. Bảo vệ nhóm alcol bằng DHP, trong dung mơi là CH 2Cl2 với xúc

tác là PTSA.



21



Khóa Luận Tốt Nghiệp



C4H7OCl

CH2Cl2, PTSA, DHP



Khuấy



Chiết, rửa



Cô quay



Chưng cất



Lọc cột



Sản phẩm



Sơ đồ qui trình bảo vệ nhóm hydroxyl của 4-chlorobut-2-en-1-ol



Tổng hợp

Thục hiện:



22



Khóa Luận Tốt Nghiệp



Khuấy hỗn hợp (5g, 36 mmol) với PTSA (90 mg) trong CH 2Cl2 (45 mL) với xúc

tác là PTSA (60 mmol) trong hơn 12 tiếng ở nhiệt độ phòng.

Sau đó cho ra phễu chiết, cho NaHCO3 cùng diethylether ( 3x50 mL).

Làm sạch theo qui trình H2O, NaCl, làm khan bằng MgSO4. Sau đó đem cơ đuổi

dung mơi, chưng cất thu được sản phẩm sạch. Để loại bỏ những tạp chất còn lại

trong hỗn hợp, cho hỗn hợp qua cột sắc kí Silicagel. Sau cột thu được sạch. Hiệu

suất



Hình 2.3 Phản ứng bảo vệ nhóm alcol



23



Khóa Luận Tốt Nghiệp



Hình 2.4 Bảo vệ alcol trước và sau khi lên cột săc ký

Phản ứng bảo vệ nhóm alcol là 1 phản ứng dễ thực hiện, là 1 phản ứng tỏa nhiệt

nên khi cho DHP cần cho từ từ để kiểm soát nhiệt độ nếu nhiệt độ quá cao có thể

ảnh hưởng đến việc bảo vệ nhóm alcol. Đây là phản ứng cộng ái điện tử, cơ chế

gồm 2 giai đoạn, giai đoạn 1 đẩu proton được cộng hợp, trong khi anion đến bước

thứ 2 mới phản ứng.[11]



Cơ chế phản ứng bảo vệ nhóm alcol



24



Khóa Luận Tốt Nghiệp



2.3.2.4 Phản ứng ghép cặp Grignard:



Phản ứng Grignard xảy ra với 2 giai đoạn chính:

a. Giai đoạn 1: Tạo tác chất Grignard:

Kích hoạt Magie: nhằm mục đích giúp Magie linh động dễ dàng tạo tác chất. C ó

rất nhiều các để kích hoạt magie như là kích hoạt magie bằng Iod, Kali,

dibromoethane … phương pháp kích hoạt bằng Iod là phổ biến nhất và được sử

dụng phổ biến nhất do hóa chất dễ tìm và dễ thực hiện, hiệu quả cao.

Cho Mg vào bercher, cho Iod vào hơ trên ngọn lửa đèn cồn cho đến khi Ido bay

hết.

b. Giai đoạn 2: ghép cặp

Làm khan hệ thống, sấy dụng cụ ở 130oC, cho Mg đã được kích hoạt vào, cho từ

từ C2H5Br vào, sau đó cho THF vào. Phản ứng xảy ra trong điều kiện siêu âm.



2.3.2.5 Phản ứng gỡ bỏ OTHP:



25



Khóa Luận Tốt Nghiệp



CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN



26



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

2 Nguyên liệu và hóa chất

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×