Tải bản đầy đủ - 48 (trang)
3 Khảo sát phản ứng Biginelli

3 Khảo sát phản ứng Biginelli

Tải bản đầy đủ - 48trang

HeaderKhóa

Pageluận

25 tốt

of nghiệp

161.

58



SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Thảo



Hiệu suất %



56

54

52

50

48

46

44

42

40



Thời gian (phút)

60



90



105



120



135



150



180



Hình 15. Đồ thị tối kết quả ưu theo thời gian

Thời gian để các tác chất tiếp xúc và phản ứng với nhau một cách hoàn toàn là

cần thiết vì nếu thời gian ngắn quá các chất chưa kịp phản ứng hết, còn nếu thời gian

quá dài sản phẩm có thể bị phân hủy trả lại tác chất ban đầu. Qua khảo sát, thời gian là

120 phút đủ để phản ứng xảy ra hoàn toàn và đạt hiệu suất cao.



3.3.2 Khảo sát nhiệt độ

Phản ứng được khảo sát trong thời gian tối ưu là 2 h, tỉ lệ theo mmol của các

chất 1:2:3=1:1:1, khối lượng xúc tác là 0,100 g, nhiệt độ được thay đổi. Kết quả được

trình bày ở Bảng 7.

Bảng 7. Kết quả tối ưu hóa theo nhiệt độ

STT Nhiệt độ ( oC) Hiệu suất (%)

2

80

40

3

90

53

4

100

57

5

110

56

6

120

49

7

130

49



Footer Page 25 of 161.



24



HeaderKhóa

Pageluận

26 tốt

of nghiệp

161.

60



SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Thảo



Hiệu suất %



55

50

45

40

35

30



Nhiệt độ (oC)

80



90



100



110



120



130



Hình 16. Đồ thị kết quả tối ưu theo nhiệt độ

Dựa vào đồ thị ta có thể thấy rằng khi tăng nhiệt độ thì hiệu suất của phản ứng

tăng lên, hiệu suất phản ứng cao nhất ở 100 oC. Vì khi tăng nhiệt độ, các hạt vật chất

chuyển động nhanh hơn, va chạm mạnh hơn làm cho số các va chạm có hiệu quả tăng

lên và tốc độ phản ứng tăng. Tuy nhiên, nếu nhiệt độ tăng quá cao thì sản phẩm có thể

bị phân hủy tạo thành các chất khác.

3.3.3 Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ các chất

Thực hiện phản ứng ở thời gian tối ưu là 120 phút và nhiệt độ tối ưu là 100 oC,

khối lượng xúc tác là 0,100 g, tỉ lệ theo mmol của các chất 1:2:3 được thay đổi. Kết

quả được trình bày ở Bảng 8.

Bảng 8. Kết quả tối ưu hóa theo tỉ lệ tác chất

STT 1:2:3 (mmol) Hiệu suất (%)

1

1:1:1

57

2

1,25:1:1

53

3

1,5:1:1

48

4

1:1,25:1

62

5

1:1,5:1

70

6

1:1:1,25

67

7

1:1:1,5

74

8

1,25:1,25:1

62

9

1:1,25:1,25

79

10

1,25:1:1,25

65

11

1:1,5:1,5

77



Footer Page 26 of 161.



25



HeaderKhóa

Pageluận

27 tốt

of nghiệp

161.



SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Thảo



Theo như khảo sát trên thì kết quả này phù hợp với cơ chế mà C. Oliver Kappe

đề ra. Ông đoán chất trung gian đầu tiên là N–acyliminium là sản phẩm của

benzaldehyde và urea [3].

Vậy tỉ lệ giữa các chất phù hợp nhất1:2:3=1:1,25:1,25 (mmol)

3.3.4 Khảo sát xúc tác

Thực hiện phản ứng ở thời gian tối ưu là 120 phút và nhiệt độ tối ưu là 100 oC,

tỉ lệ theo mmol của các chất 1:2:3=1:1,25:1,25, khối lượng xúc tác được thay đổi. Kết

quả được trình bày ở Bảng 9.

Bảng 9. Kết quả tối ưu hóa theo khối lượng xúc tác

STT Khối lượng xúc tác (g) Hiệu suất (%)

1

0,050

74

2

0,100

79

3

0,125

80

4

0,150

84

5

0,175

81

6

0,200

77



90



Hiệu suất %



85

80

75

70

65

60



Khối lượng PILC (g)

0,050



0,100 0,125



0,150



0,175



0,200



Hình 17. Đồ thị kết quả tối ưu theo khối lượng xúc tác



Footer Page 27 of 161.



26



HeaderKhóa

Pageluận

28 tốt

of nghiệp

161.



SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Thảo



Khi khối lượng xúc tác tăng đến giá trị 0,150 g thì hiệu suất phản ứng là cao

nhất, sau đó hiệu suất giảm dần khi tăng lượng xác tác. Lí do là khi có quá nhiều xúc

tác sẽ làm hỗn hợp phản ứng quá đặc sệt, làm giảm khả năng kết hợp giữa các phân tử

tác chất cũng như giảm khả năng tạo thành sản phẩm chính, dẫn đến làm giảm hiệu

suất của phản ứng.

Mặt khác khi lượng xúc tác quá ít thì không đủ để xúc tác cho phản ứng nên hiệu

suất thu được cũng không cao.

Sau quá trình tối ưu hóa điều kiện phản ứng tôi được kết quả:

• Thời gian tối ưu: 120 phút

• Nhiệt độ tối ưu: 100 oC

• Khối lượng xúc tác tối ưu: 0,150 g

• 1:2:3=1:1,25:1,25.



3.3.5 So sánh khi không sử dụng xúc tác

Xét tại điều kiện tối ưu: thời gian 120 phút, nhiệt độ 100 oC, khối lượng xúc tác

0,150 g, với tỉ lệ chất 1:2:3=1:1,25:1,25. Kết quả được trình bày ở Bảng 10.

Bảng 10. So sánh khả năng của xúc tác

STT

Xúc tác

Hiệu suất (%)

1

Không xúc tác

51

2 Xúc tác Pillared

84

3.4



Tổng hợp dẫn xuất

Thực hiện phản ứng ở điều kiện: thời gian 120 phút, nhiệt độ 100 oC, khối lượng



xúc tác 0,150 g, với tỉ lệ chất 1:2:3=1:1,25:1,25 (mmol). Thay benzaldehyde lần lượt

bằng các dẫn xuất p-tolualdehyde, 4-nitrobenzaldehyde, 4-bromobenzaldehyde, 4fluorobenzaldehyde thu được kết quả trong Bảng 11.

Qua kết quả thu được ở Bảng 11, ta nhận thấy khi dùng PILC làm xúc tác cho

phản ứng điều chế các dẫn xuất của DHPM thì hiệu suất của phản ứng không cao.



Footer Page 28 of 161.



27



HeaderKhóa

Pageluận

29 tốt

of nghiệp

161.



SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Thảo

Bảng 11. Kết quả tổng hợp dẫn xuất



Sản

STT

phẩm



Công thức cấu

tạo



Hiệu suất

(%)



Điểm nóng chảy

(oC)



Điểm nóng

chảy[15]

(oC)



26



210-213



211-213



55



215-218



209-211



39



180-181



182-184



57



221-223



213-215



NO2



1



B



EtOOC

H3C



NH

N

H



O



Me



2



C



EtOOC

H3C



3



D



E



O



NH

N

H

Br



EtOOC

H3C



3.5



N

H

F



EtOOC

H3C



4



NH



O



NH

N

H



O



Tái sử dụng xúc tác

Lượng xúc tác ở các phản ứng trước được rửa sạch bằng ethanol nóng, sau đó



đem đi sấy khô và tiếp tục sử dụng để đem đi nghiên cứu.

Sử dụng đất sét tái sử dụng làm xúc tác cho phản ứng ở điều kiện tối ưu: thời

gian 120 phút, nhiệt độ 100 oC, khối lượng xúc tác 0,150 g, với tỉ lệ chất 1:2:3=

1:1,25:1,25. Kết quả thu được ở Bảng 12.

Bảng 12. Kết quả tổng hợp DHPM sử dụng đất sét tái sử dụng.

STT Xúc tác tái sử dụng Hiệu suất (%)



Footer Page 29 of 161.



1



Lần 0



84



2



Lần 1



73



3



Lần 2



70



4



Lần 3



75



28



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

3 Khảo sát phản ứng Biginelli

Tải bản đầy đủ ngay(48 tr)

×