Khóa luận tốt nghiệp Hóa hữu cơ: Tổng hợp dẫn xuất 3,4-dihydropirimidin-2(1h)-on dùng xúc tác FeCl3.6H2O tẩm trên chất mang rắn montmorillonite KSF trong điều kiện không dung môi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HCM  KHOA HÓA HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH HÓA HỮU CƠ TỔNG HỢP DẪN XUẤT 3,4-DIHYDROPIRIMIDIN-2(1H)-ON DÙNG XÚC TÁC FeCl3.6H2O TẨM TRÊN CHẤT MANG RẮN MONTMORILLONITE KSF TRONG ĐIỀU KIỆN KHÔNG DUNG MÔI GVHD: ThS. PHẠM ĐỨC DŨNG SVTH : TẠ THỊ THANH NGUYÊN Tp. Hồ Chí Minh, tháng 5 - 2013 Lời cám ơn Trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn tốt nghiệp, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ quý báu của các thầy cô, các anh chị, bạn bè và các em. Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành đến tất cả mọi người đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong thời gian qua. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến ThS. Phạm Đức Dũng, người thầy đã hướng dẫn tận tình và đóng góp nhiều ý kiến quý báu cho tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Xin chân thành cảm ơn đến Ban Giám Hiệu, Ban chủ nhiệm Khoa Hóa, các phòng ban quản lý phòng thí nghiệm Hóa học của Trường Đại Học Sư Phạm Tp.HCM. Tôi cũng xin tỏ lòng biết ơn đến GS.TS. Lê Ngọc Thạch Khoa Hóa, bộ môn Hóa Hữu cơ, trường Đại học Khoa học Tự nhiên TP.HCM, thầy đã tạo điều kiện cho tôi được thực nghiệm ở phòng thí nghiệm hóa hữu cơ trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Tp.HCM. Ngoài ra xin chân thành cảm ơn đến các quý thầy cô trong nhà trường, những người đã trang bị kiến thức, dạy dỗ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt bốn năm học đại học. Cuối cùng là lời cảm ơn đến ba mẹ, các em, bạn bè đã luôn bên cạnh, động viên, giúp đỡ tôi trong những lúc khó khăn về học tập cũng như quá trình hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Tôi xin gửi tới tất cả mọi người lời chúc sức khỏe nhất MỤC LỤC Lời cám ơn..........................................................................................................................2 Lời mở đầu..........................................................................................................................7 Chương 1 Tổng quan.........................................................................................................1 1.1 1.1.1 1.1.1.1 1.1.1.2 1.1.2 1.2 1.3 1.3.1 1.3.1.1 1.3.1.2 1.3.1.2.1 1.3.1.2.2 1.3.1.3 1.3.1.3.1 1.3.1.3.2 1.3.1.4 1.3.1.4.1 1.3.1.4.2 1.3.1.4.3 1.3.1.4.3.1 1.3.1.4.3.2 1.3.1.4.3.2.1 1.3.1.4.3.2.2 1.3.1.4.3.2.3 1.3.1.4.3.2.4 1.3.1.4.4 1.3.2 Phản ứng Biginelli............................................................................................2 Khái niệm.........................................................................................................2 Phản ứng đa thành phần[2]................................................................................2 Phản ứng Biginelli[7] ........................................................................................2 Cơ chế phản ứng:[20].........................................................................................2 Ứng dụng của một số dẫn xuất DHPMs[13,14] ..................................................6 Xúc tác phản ứng .............................................................................................7 Khoáng sét:[22]..................................................................................................7 Phân biệt khoáng sét và đất sét ........................................................................7 Cơ cấu của khoáng sét[8,23]...............................................................................7 Tấm tứ diện ......................................................................................................7 Tấm bát diện.....................................................................................................8 Phân loại[23] ......................................................................................................9 Lớp 1:1.............................................................................................................9 Lớp 2:1.............................................................................................................9 Montmorillonite .............................................................................................10 Lịch sử – Khái niệm[24] ..................................................................................10 Cơ cấu – Phân loại[19].....................................................................................10 Tính chất.........................................................................................................10 Tính chất vật lý[11]..........................................................................................10 Tính chất hóa học...........................................................................................11 Tính trao đổi ion[23,11].....................................................................................11 Khả năng hấp phụ[4] .......................................................................................11 Tính trương nở[6] ............................................................................................12 Khả năng xúc tác của MMT[18] ......................................................................12 Đặc tính của KSF[22].......................................................................................12 Ion sắt (III)[18].................................................................................................13 Chương 2 Thực nghiệm...................................................................................................14 2.1 Hóa chất và thiết bị..........................................................................................................15 2.1.1 Hóa chất........................................................................................................................15 2.1.2 Thiết bị..........................................................................................................................15 2.2 Điều chế xúc tác...............................................................................................................15 2.3 Điều chế pirimidin ...........................................................................................................15 2.4 Quá trình tối ưu hóa.........................................................................................................16 2.5 Tổng hợp các dẫn suất .....................................................................................................16 2.6 Xác định sản phẩm...........................................................................................................16 Chương 3 Kết quả và thảo luận....................................................................................17 3.1 Mục đích và phạm vi nghiên cứu.....................................................................................18 3.2 Quy trình tổng hợp:.........................................................................................................18 3.3 Tối ưu tỉ lệ xúc tác FeCl3.6H2O và KSF.........................................................................18 3.4 Tối ưu sản phẩm...............................................................................................................18 3.4.1 Tối ưu thời gian.............................................................................................................18 3.4.2 Tối ưu xúc tác ...............................................................................................................19 3.4.3 Tối ưu tỉ lệ các chất.......................................................................................................20 3.4.4 Tối ưu nhiệt độ..............................................................................................................20 3.4.5 So sánh giữa các xúc tác khác nhau..............................................................................22 3.5 Tổng hợp dẫn xuất ...........................................................................................................22 3.6 Định danh sản phẩm.........................................................................................................23 3.7 Giải phổ của các dẫn xuất:...............................................................................................26 Chương 4 Kết luận - Đề xuất ...................................................................................36 Tài liệu tham khảo ...........................................................................................................38 Danh mục bảng Bảng 1.1 So sánh sự khác nhau giữa đất sét và khoáng sét................................................ 7 Bảng 1.2 Thành phần hóa học của KSF và K10................................................................ 13 Bảng 1.3 Hàm lượng các khoáng sét:................................................................................ 13 Bảng 3.1 : Kết quả tối ưu xúc tác....................................................................................... 18 Bảng 3.2 Kết quả tối ưu hóa theo thời gian....................................................................... 18 Bảng 3.3 Kết quả tối ưu hóa theo khối lượng xúc tác ....................................................... 19 Bảng 3.4 Kết quả tối ưu hóa theo tỉ lệ tác chất.................................................................. 20 Bảng 3.5 Kết quả tối ưu hóa theo nhiệt độ ........................................................................ 21 Bảng 3.6: So sánh khả năng của xúc tác............................................................................ 22 Bảng 3.7: Kết quả tổng hợp dẫn xuất ................................................................................ 22 Bảng 3.8: Quy kết các mũi proton của chất A trong phổ H1-NMR................................... 25 Bảng 3.9: Quy kết các mũi phổ 13C-NMR của A ............................................................. 26 Bảng 3.10: Quy kết các mũi proton của chất B trong phổ 1H-NMR................................. 27 Bảng 3.11: Quy kết các mũi proton của chất C trong phổ 1H-NMR................................. 29 Bảng 3.12: Quy kết các mũi proton của chất D trong phổ 1H-NMR................................. 30 Bảng 3.13: Quy kết các mũi proton của chất E trong phổ 1H-NMR................................. 31 Bảng 3.14: Quy kết các mũi proton của chất F trong phổ 1H-NMR................................. 32 Bảng 3.15: Quy kết các mũi proton của chất G trong phổ 1H-NMR................................. 34 Bảng 3.16: Quy kết các mũi proton của chất H trong phổ 1H-NMR................................. 35 Bảng 3.17: Độ dịch chuyển hóa học trong phổ 1H-NMR của một số dẫn xuất của 5-Etoxycarbonyl-4-(phenyl)-6-metyl-3,4-dihydropirimidin-2(1H)-on................................. 35 Danh mục hình Hình 1.1: Các dạng trung gian............................................................................................. 3 Hình 1.2: Sơ đồ cơ chế phản ứng theo Folkers.................................................................... 3 Hình 1.3: Sơ đồ cơ chế phản ứng theo Sweet và Fissekis................................................... 4 Hình 1.4: Sơ đồ phản ứng theo Atwal và O`Reilly.............................................................. 4 Hình 1.5: Sơ đồ cơ chế phản ứng theo Kappe..................................................................... 5 ... - tailieumienphi.vn