Xem mẫu
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA HÓA HỌC
===
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
PHẢN ỨNG MANNICH VỚI SỰ CÓ MẶT CỦA
L-PROLINAMIDE
GVHD: TS. Lê Tín Thanh
Sinh viên: Phạm Dương Thanh Sang
MSSV: K38.106.107
Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2016
LỜI CẢM ƠN
Trong những năm tháng được học tập và rèn luyện dưới sự chỉ bảo của những thầy
cô trong khoa Hóa học, trường Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh, bản thân em
đã nhận được rất nhiều kiến thức và các kĩ năng cần thiết để tự tìm tòi và phát triển bản
thân.
Em xin cảm ơn Tiến sĩ Lê Tín Thanh, cô đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo
điều kiện cho em trong suốt quá trình thực hiện cho đến lúc hoàn thành khóa luận tốt
nghiệp. Khóa luận này là một bước tiến có ý nghĩa trong quá trình học tập và nghiên cứu
của em mà cô là người đã chỉ dẫn cho em những bước đi đầu tiên.
Em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, tập thể quý thầy cô và các bạn sinh viên khoa
Hóa học đã hỗ trợ cho em trong những năm tháng học tập trên giảng đường đại học và
thời gian làm khóa luận tốt nghiệp.
Tuy nhiên, do kinh nghiệm chưa thật sự dày dặn cùng thời gian có hạn và hạn chế
về mặt vật chất nên khóa luận này không thể tránh khỏi một vài sai sót mong nhận được
sự thông cảm và góp ý từ phía quý thầy cô và mọi người.
Em xin chân thành cám ơn !
Tp Hồ Chí Minh, ngày 16 tháng 5 năm 2016.
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU ................................................................................................................................................1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ..........................................................................................................................2
1.1. Proline ................................................................................................................................... 2
1.1.1. Giới thiệu......................................................................................................................................2
1.1.2. Khả năng xúc tác của L-proline trong tổng hợp hữu cơ ...............................................................2
1.2. Prolinamide ........................................................................................................................... 5
1.2.1. Khái niệm ....................................................................................................................................5
1.2.2. Khả năng xúc tác của prolinamide trong tổng hợp hữu cơ...........................................................5
1.3. Phản ứng Mannich ................................................................................................................ 7
1.3.1. Khái niệm phản ứng Mannich............................................................................................ 7
I.3.2. Phản ứng Mannich với các xúc tác dị thể .....................................................................................8
1.3.3. Phản ứng Mannich với xúc tác hữu cơ .........................................................................................9
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM .................................................................................................................. 12
2.1. Dụng cụ, hóa chất, thiết bị .................................................................................................. 12
2.1.1.Dụng cụ ...................................................................................................................................... 12
2.1.2. Hóa chất .................................................................................................................................... 12
2.1.3. Thiết bị ...................................................................................................................................... 13
2.2. Quy trình thực nghiệm ........................................................................................................ 13
2.2.1. Điều chế L-prolinamide ............................................................................................................. 13
2.2.2. Ứng dụng L-prolinamide trong phản ứng Mannich .................................................................. 14
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ – THẢO LUẬN ................................................................................................ 16
3.1. Tổng hợp L-prolinamide ..................................................................................................... 16
3.1.1. Tổng hợp N-Boc-L-prolinamide ................................................................................................ 16
III.1.2. Tổng hợp Tổng hợp pyrrolidine-2-carboxylic acid phenylamide trifluoroacetate (50a),
pyrrolidine-2-carboxylic acid (4’-chlorophenyl)-amide trifluoroacetate (50b) và pyrrolidine-2carboxylic acid (4’-methylphenyl)-amide trifluoroacetate (50c) ........................................................ 19
3.2. Ứng dụng L-prolinamide trong phản ứng Mannich ............................................................ 21
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ .................................................................................................. 25
4.1 Kết luận ................................................................................................................................ 25
4.2 Kiến nghị.............................................................................................................................. 25
Tài liệu tham khảo ....................................................................................................................................... 26
PHỤ LỤC .................................................................................................................................................... 30
DANH MỤC CÁC HÌNH
HÌNH
Hình 1. Phổ H-NMR của (S)-tert-butyl 2-(phenylcarbamoyl)pyrrolidine-1carboxylate 49a.
Hình 2. Phổ 1H-NMR của pyrrolidine-2-carboxylic acid phenylamide
trifluoroacetate 50a.
1
TRANG
17
20
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
BẢNG
TRANG
Bảng 1. Dụng cụ
12
Bảng 2. Hóa chất
12
Bảng 3. Dung môi giải ly
14
Bảng 4. Hiệu suất tổng hợp các dẫn xuất N-Boc-L-prolinamide.
16
1
Bảng 5: Số liệu phổ H-NMR (δ, ppm và J, Hz) của các hợp chất 49a-c 18
Bảng 6: Số liệu phổ IR (KBr,cm-1) của các hợp chất 49b-c
19
1
Bảng 7: Số liệu phổ H-NMR (CDCl 3 , δ, ppm và J, Hz) của các hợp
21
chất 50a-c
Bảng 8: Kết quả tổng hợp 1,3-diphenyl-3-(phenylamino)propan-1-one 21
51 sử dụng xúc tác 50a-c
Bảng 9: Số liệu phổ 1H-NMR (dung môi CDCl 3 ) (δ, ppm và J, Hz) của 22
51
LỜI MỞ ĐẦU
Xúc tác hữu cơ với ưu điểm ít độc hại hơn so với các xúc tác kim loại nặng, điều
kiện phản ứng êm dịu và cho độ chọn lọc lập thể cao được xem như là một trong những
hướng nghiên cứu triển vọng trong tổng hợp hữu cơ và có khả năng lớn được áp dụng vào
thực tiễn nhất là đối với các ngành sản xuất dược phẩm, hóa mỹ phẩm phục vụ cho con
người.
Trong những năm gần đây L-proline và các dẫn xuất amide của nó được sử dụng
khá phổ biến như là một xúc tác hữu cơ cho các phản ứng tổng hợp tạo được sản phẩm
với hiệu suất và độ tinh khiết đối quang cao được chứng minh thông qua hàng loạt các
công trình nghiên cứu trên phản ứng aldol hóa và một vài phản ứng khác. Trong các phản
ứng tổng hợp hữu cơ tạo liên kết C-C và C-N thì Mannich là một trong những phản ứng
được sử dụng khá phổ biến. Khả năng xúc tác của L-proline trên phản ứng này đã nhận
được sự quan tâm của khá nhiều các nhà nghiên cứu hóa học. Tuy nhiên các công trình
công bố về việc ứng dụng các prolinamide để xúc tác cho phản ứng Mannich chưa thật sự
rộng lớn.
Nhằm mục đích khảo sát thêm về khả năng xúc tác của prolinamide lên phản ứng
Mannich, dưới sự hướng dẫn của Tiến sĩ Lê Tín Thanh, chúng tôi chọn đề tài “Phản ứng
Mannich với sự có mặt của L-prolinamide”.
Page 1
nguon tai.lieu . vn
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA HÓA HỌC
===
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
PHẢN ỨNG MANNICH VỚI SỰ CÓ MẶT CỦA
L-PROLINAMIDE
GVHD: TS. Lê Tín Thanh
Sinh viên: Phạm Dương Thanh Sang
MSSV: K38.106.107
Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2016
LỜI CẢM ƠN
Trong những năm tháng được học tập và rèn luyện dưới sự chỉ bảo của những thầy
cô trong khoa Hóa học, trường Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh, bản thân em
đã nhận được rất nhiều kiến thức và các kĩ năng cần thiết để tự tìm tòi và phát triển bản
thân.
Em xin cảm ơn Tiến sĩ Lê Tín Thanh, cô đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo
điều kiện cho em trong suốt quá trình thực hiện cho đến lúc hoàn thành khóa luận tốt
nghiệp. Khóa luận này là một bước tiến có ý nghĩa trong quá trình học tập và nghiên cứu
của em mà cô là người đã chỉ dẫn cho em những bước đi đầu tiên.
Em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, tập thể quý thầy cô và các bạn sinh viên khoa
Hóa học đã hỗ trợ cho em trong những năm tháng học tập trên giảng đường đại học và
thời gian làm khóa luận tốt nghiệp.
Tuy nhiên, do kinh nghiệm chưa thật sự dày dặn cùng thời gian có hạn và hạn chế
về mặt vật chất nên khóa luận này không thể tránh khỏi một vài sai sót mong nhận được
sự thông cảm và góp ý từ phía quý thầy cô và mọi người.
Em xin chân thành cám ơn !
Tp Hồ Chí Minh, ngày 16 tháng 5 năm 2016.
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU ................................................................................................................................................1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ..........................................................................................................................2
1.1. Proline ................................................................................................................................... 2
1.1.1. Giới thiệu......................................................................................................................................2
1.1.2. Khả năng xúc tác của L-proline trong tổng hợp hữu cơ ...............................................................2
1.2. Prolinamide ........................................................................................................................... 5
1.2.1. Khái niệm ....................................................................................................................................5
1.2.2. Khả năng xúc tác của prolinamide trong tổng hợp hữu cơ...........................................................5
1.3. Phản ứng Mannich ................................................................................................................ 7
1.3.1. Khái niệm phản ứng Mannich............................................................................................ 7
I.3.2. Phản ứng Mannich với các xúc tác dị thể .....................................................................................8
1.3.3. Phản ứng Mannich với xúc tác hữu cơ .........................................................................................9
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM .................................................................................................................. 12
2.1. Dụng cụ, hóa chất, thiết bị .................................................................................................. 12
2.1.1.Dụng cụ ...................................................................................................................................... 12
2.1.2. Hóa chất .................................................................................................................................... 12
2.1.3. Thiết bị ...................................................................................................................................... 13
2.2. Quy trình thực nghiệm ........................................................................................................ 13
2.2.1. Điều chế L-prolinamide ............................................................................................................. 13
2.2.2. Ứng dụng L-prolinamide trong phản ứng Mannich .................................................................. 14
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ – THẢO LUẬN ................................................................................................ 16
3.1. Tổng hợp L-prolinamide ..................................................................................................... 16
3.1.1. Tổng hợp N-Boc-L-prolinamide ................................................................................................ 16
III.1.2. Tổng hợp Tổng hợp pyrrolidine-2-carboxylic acid phenylamide trifluoroacetate (50a),
pyrrolidine-2-carboxylic acid (4’-chlorophenyl)-amide trifluoroacetate (50b) và pyrrolidine-2carboxylic acid (4’-methylphenyl)-amide trifluoroacetate (50c) ........................................................ 19
3.2. Ứng dụng L-prolinamide trong phản ứng Mannich ............................................................ 21
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ .................................................................................................. 25
4.1 Kết luận ................................................................................................................................ 25
4.2 Kiến nghị.............................................................................................................................. 25
Tài liệu tham khảo ....................................................................................................................................... 26
PHỤ LỤC .................................................................................................................................................... 30
DANH MỤC CÁC HÌNH
HÌNH
Hình 1. Phổ H-NMR của (S)-tert-butyl 2-(phenylcarbamoyl)pyrrolidine-1carboxylate 49a.
Hình 2. Phổ 1H-NMR của pyrrolidine-2-carboxylic acid phenylamide
trifluoroacetate 50a.
1
TRANG
17
20
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
BẢNG
TRANG
Bảng 1. Dụng cụ
12
Bảng 2. Hóa chất
12
Bảng 3. Dung môi giải ly
14
Bảng 4. Hiệu suất tổng hợp các dẫn xuất N-Boc-L-prolinamide.
16
1
Bảng 5: Số liệu phổ H-NMR (δ, ppm và J, Hz) của các hợp chất 49a-c 18
Bảng 6: Số liệu phổ IR (KBr,cm-1) của các hợp chất 49b-c
19
1
Bảng 7: Số liệu phổ H-NMR (CDCl 3 , δ, ppm và J, Hz) của các hợp
21
chất 50a-c
Bảng 8: Kết quả tổng hợp 1,3-diphenyl-3-(phenylamino)propan-1-one 21
51 sử dụng xúc tác 50a-c
Bảng 9: Số liệu phổ 1H-NMR (dung môi CDCl 3 ) (δ, ppm và J, Hz) của 22
51
LỜI MỞ ĐẦU
Xúc tác hữu cơ với ưu điểm ít độc hại hơn so với các xúc tác kim loại nặng, điều
kiện phản ứng êm dịu và cho độ chọn lọc lập thể cao được xem như là một trong những
hướng nghiên cứu triển vọng trong tổng hợp hữu cơ và có khả năng lớn được áp dụng vào
thực tiễn nhất là đối với các ngành sản xuất dược phẩm, hóa mỹ phẩm phục vụ cho con
người.
Trong những năm gần đây L-proline và các dẫn xuất amide của nó được sử dụng
khá phổ biến như là một xúc tác hữu cơ cho các phản ứng tổng hợp tạo được sản phẩm
với hiệu suất và độ tinh khiết đối quang cao được chứng minh thông qua hàng loạt các
công trình nghiên cứu trên phản ứng aldol hóa và một vài phản ứng khác. Trong các phản
ứng tổng hợp hữu cơ tạo liên kết C-C và C-N thì Mannich là một trong những phản ứng
được sử dụng khá phổ biến. Khả năng xúc tác của L-proline trên phản ứng này đã nhận
được sự quan tâm của khá nhiều các nhà nghiên cứu hóa học. Tuy nhiên các công trình
công bố về việc ứng dụng các prolinamide để xúc tác cho phản ứng Mannich chưa thật sự
rộng lớn.
Nhằm mục đích khảo sát thêm về khả năng xúc tác của prolinamide lên phản ứng
Mannich, dưới sự hướng dẫn của Tiến sĩ Lê Tín Thanh, chúng tôi chọn đề tài “Phản ứng
Mannich với sự có mặt của L-prolinamide”.
Page 1