Nhận viết luận văn đại học, thạc sĩ trọn gói, chất lượng, LH ZALO=>0909232620 Tham khảo dịch vụ, bảng giá tại: https://vietbaitotnghiep.com/dich-vu-viet-thue-luan-van Đề tài tổng hợp dẫn xuất 2 amino-2-chromen, HAY, ĐIỂM CAO. Chia sẻ cho các bạn sinh viên tài liệu tốt nghiệp ngành khoa học tự nhiên các bạn làm chuyên đề tốt nghiệp khoa học tự nhiên vào tải nhé.

1. 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 2-AMINO-2-CHROMEN
SỬ DỤNG XÚC TÁC K2CO3 TẨM TRÊN CHẤT
MANG RẮN MONTMORILLONITE K10 TRONG
ĐIỀU KIỆN KHÔNG DUNG MÔI
GVHD: ThS. PHẠM ĐỨC DŨNG
SVTH : MAI THỊ MỸ NGỌC
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 5 - 2013

2. LỜI CẢM ƠN
Để 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. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tất
cả mọi người đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong thời gian qua.
Trước tiên tôi xin gửi lời cảm ơn tới ThS. Phạm Đức Dũng, người 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 khoa học tự nhiên đã tạo điều
kiện thuận lợi cho tôi trong việc sử dụng cơ sở vật cũng như trang thiết bị phục vụ cho
quá trình nghiên cứu.
Ngoài ra xin chân thành cảm ơn đến các quý thầy cô khoa hóa trường đại học Sư
Phạm Tp.HCM, 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.

3. MỤC LỤC
Chương 1. Tổng quan..................................................................................................... 1
1.1 Phản ứng .............................................................................................................. 2
1.1.1 Giới thiệu chromen.......................................................................................... 2
1.1.2 Ứng dụng của một số dẫn xuất 2-amino-2-chromen....................................... 2
1.2 Phương pháp tổng hợp dẫn xuất 2-amino-2-chromen ......................................... 3
1.2.1 Khái niệm Phản ứng đa thành phần................................................................. 3
1.2.2 Một số phương pháp tổng hợp dẫn xuất 2-amino-2-chromen......................... 4
1.3 Khoáng sét ........................................................................................................... 6
1.3.1 Cơ cấu.............................................................................................................. 7
1.3.1.1 Tấm tứ diện............................................................................................... 7
1.3.1.2 Tấm bát diện ............................................................................................. 7
1.3.2 Phân loại .......................................................................................................... 8
1.3.2.1 Lớp 1:1...................................................................................................... 8
1.3.2.2 Lớp 2:1...................................................................................................... 8
1.4 Montmorillonite................................................................................................... 9
1.4.1 Lịch sử – Khái niệm ........................................................................................ 9
1.4.2 Cơ cấu – Phân loại........................................................................................... 9
1.4.3 Tính chất........................................................................................................ 10
1.4.3.1 Tính chất vật lý ....................................................................................... 10
1.4.3.2 Tính chất hóa học.................................................................................... 10
1.4.3.2.1 Tính trao đổi ion............................................................................... 10
1.4.3.2.2 Hấp phụ ............................................................................................ 11
1.4.3.2.3 Tính trương nở.................................................................................. 11
1.4.3.2.4 Khả năng xúc tác của MMT............................................................. 11
1.4.3.2.5 Đặc tính của MMT K−10................................................................. 12
Chương 2. Thực nghiệm .............................................................................................. 13
2.1 Hóa chất và thiết bị ............................................................................................ 14
2.1.1 Hóa chất......................................................................................................... 14
2.1.2 Thiết bị........................................................................................................... 14
2.2 Thực nghiệm ...................................................................................................... 14
2.2.1 Điều chế xúc tác K2CO3 tẩm trên chất rắn mang Montmorillonite K-10..... 14

4. 2.2.2 Tổng hợp 2-amino-2-chromen....................................................................... 14
2.3 Định danh sản phẩm .......................................................................................... 15
Chương 3. Kết quả và thảo luận................................................................................... 16
3.1 Phạm vi và mục đích nghiên cứu....................................................................... 17
3.2 Phản ứng tổng hợp hợp chất 2-amino-2-chromene ........................................... 17
3.2.1 Phương trình phản ứng .................................................................................. 17
3.2.2 Cơ chế............................................................................................................ 17
3.3 Tối ưu hóa điều kiện phản ứng .......................................................................... 20
3.3.1 Nhiệt độ ......................................................................................................... 20
3.3.2 Thời gian phản ứng........................................................................................ 21
3.3.3 Khảo sát khối lượng xúc tác.......................................................................... 21
3.3.4 Khảo sát tỉ lệ chất benzaldehid...................................................................... 22
3.3.5 Khảo sát tỉ lệ chất β-naphtol.......................................................................... 23
3.3.6 Khảo sát xúc tác khác nhau ........................................................................... 24
3.4 Tổng hợp dẫn xuất ............................................................................................. 24
3.5 Định danh sản phẩm .......................................................................................... 25
3.5.1 2-amino-3-cyano-4-phenyl-4H-benzo[e]chromen (4a)................................. 25
3.5.2 2-amino-3-cyano-4-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-4H-benzo[e]chromen .. 30
3.5.3 2-amino-3-cyano-4-(4-metylphenyl)-4H-benzo[e]chromen ......................... 32
Chương 4. Kết luận và đề xuất .......................................................................................... 35
Tài liệu tham khảo ............................................................................................................. 35
Phụ lục…………………………………………………………………………………...40

5. Danh mục bảng
Bảng 1.1: Kết quả tổng hợp ................................................................................................. 4
Bảng 1.2: Kết quả tổng hợp ................................................................................................. 5
Bảng 1.3: kết quả tổng hợp.................................................................................................. 6
Bảng 3.1: Kết quả tối ưu hóa nhiệt độ phản ứng ............................................................... 20
Bảng 3.2: Kết quả tối ưu hóa thời gian.............................................................................. 21
Bảng 3.3: Kết quả tối ưu xúc tác........................................................................................ 21
Bảng 3.4: Kết quả tối ưu tỉ lệ mol chất benzaldehid.......................................................... 22
Bảng 3.5: Kết quả tối ưu tỉ lệ mol chất β-naphtol.............................................................. 23
Bảng 3.6: Khảo sát xúc tác khác nhau............................................................................... 24
Bảng 3.7: Độ dịch chuyển hóa học của proton.................................................................. 27
Bảng 3.8: Độ dịch chuyển hóa học của C13
-NMR............................................................. 29
Bảng 3.10: Độ dịch chuyển hóa học của H1
-NMR............................................................ 31
Bảng 3.11: Độ dịch chuyển hóa học của H1
-NMR............................................................ 33
Bảng 3.12: Độ dịch chuyển hóa học trong phổ 1
H-NMR của một số dẫn xuất của 2-
amino-2-chromen............................................................................................................... 34
Danh mục hình ảnh
Hình 1.1: cấu trúc đồng phân của benzopyran..................................................................... 2
Hình 1.2: Phương trình tổng hợp dẫn xuất 2-amino-2-chromen ......................................... 4
Hình 1.3: Phương trình tổng hợp dẫn xuất 2-amino-2-chromen ......................................... 5
Hình 1.4: Phương trình tổng hợp dẫn xuất 2-amino-2-chromen ......................................... 6
Hình 1.5: Tấm tứ diện của lớp khoáng sét........................................................................... 7
Hình 1.6: Tấm bát diện của một lớp khoáng sét.................................................................. 8
Hình 1.7: Cơ cấu lớp 1:1...................................................................................................... 8
Hình 1.8: Cơ cấu lớp 2:1...................................................................................................... 9
Hình 1.9: Mô hình cơ cấu không gian của MMT. ............................................................. 10
Hình 3.1: Phổ H1
-NMR của chất 4a .................................................................................. 26
Hình 3.2: Phổ C13
-NMR của chất 4a ................................................................................. 28
Hình 3.3: Phổ H1
-NMR của hợp chất 4b........................................................................... 30
Hình 3.4: H1
-NMR của hợp chất 4c................................................................................... 32
Danh mục đồ thị

6. Đồ thị 3.1: Đồ thị biểu diễn kết quả tối ưu hóa nhiệt độ phản ứng ................................... 20
Đồ thị 3.2: Đồ thị biểu diễn kết quả tối ưu hóa thời gian phản ứng .................................. 21
Đồ thị 3.3: Đồ thị biểu diễn kết quả tối ưu hóa lượng xúc tác phản ứng........................... 22

7. LỜI MỞ ĐẦU
Sự phát triển của phương pháp thiện với môi trường, hiệu quả và kinh tế để tổng
hợp các hợp chất sinh học thú vị vẫn còn là một thách thức đáng kể trong hóa học tổng
hợp. Công nghiệp hóa chất là một trong những đóng góp lớn cho ô nhiễm môi trường, vì
việc sử dụng các hóa chất độc hại với số lượng lớn đặc biệt dung môi hữu cơ dễ cháy, dễ
bay hơi và thường độc hại. Hóa học xanh nhấn mạnh sự cần thiết để tổng hợp môi trường
sạch sẽ, trong đó có việc cải thiện trong chọn lọc, hiệu quả nguyên tử cao, loại bỏ các hóa
chất độc hại, và dễ dàng tách biệt với sự phục hồi và tái sử dụng các chất phản ứng. Kết
quả là, các dung môi hữu cơ dễ bay hơi được thay thế bằng không độc hại, không bay hơi
như chất lỏng ion, polyethylen glycol, và nước. Đặc biệt, trong những năm gần đây, phản
ứng trong điều kiện không dung môi đã liên tục thu hút sự chú ý của các nhà nghiên cứu
từ cả hai học viện và ngành công nghiệp. Điều này do thực tế là không có dung môi, phản
ứng này thường cần thời gian phản ứng ngắn hơn, các lò phản ứng đơn giản, và yêu cầu
các quy trình xử lý đơn giản và hiệu quả. Một trong những công cụ được sử dụng để kết
hợp lợi ích về kinh tế với môi trường là phản ứng đa thành phần (MCR), đã trở nên rất
phổ biến trong việc phát hiện ra hợp chất mới có hoạt tính sinh học do thử nghiệm đơn
giản của nó, quá trình này bao gồm hai hoặc nhiều bước tổng hợp được thực hiện mà cần
cô lập chất trung gian, do đó tiếc kiệm chi phí, năng lượng và nguyên liệu.
Một tìm kiếm của tóm tắt hóa học cho thấy một phần 2,2-Dimethyl-2H-benzopyran
có mặt trong hơn 4.000 hợp chất bao gồm các sản phẩm tự nhiên và cấu trúc thiết kế.
Việc tìm kiếm của tóm tắt hóa học đã được thực hiện trên SciFinder[1]
. Tỷ lệ tương đối
cao của benzopyran và dẫn xuất của nó trong sản phẩm tự nhiên một phần do nhiều các
prenylation, phản ứng tạo vòng trong nhiều con đường sinh tổng hợp polyketide. Kiểm
tra các đặc điểm của nhiều hoạt tính sinh học, sản phẩm tự nhiên của các hợp chất
benzopyran cho thấy tính chất cấu trúc đa dạng của nó hoạt động trên phạm vi rộng sinh
học, các chất dẫn xuất của các mô hình benzopyran có thể có khả năng tương tác với một
loạt các mục tiêu khác nhau. Ngoài ra, thực tế là nhiều cấu trúc này hoạt động trong xét
nghiệm tế bào dựa trên gợi ý rằng các chất dẫn xuất của đơn vị benzopyran vẫn đủ tan
trong mỡ để vượt qua màng tế bào, một tính năng quan trọng của bất kỳ phân tử nhỏ nào
có liên quan về mặt sinh học. vì vậy, nó thu hút sự chú ý của các nhà nghiên cứu phương
pháp tổng hợp dẫn xuất của nó. Việc phát triển một phương pháp mới với lợi nhuận tốt

8. hơn, năng suất cao, thủ tục đơn giản và thuận tiện bằng cách sử dụng xúc tác rẻ tiền,
không độc hại là rất mong muốn.
Nhằm mục đích phát triển các phương pháp mới chọn lọc và thân thiện với môi
trường, chúng tôi đã thực hiện “TỔNG HỢP DẪN XUẤT 2-AMINO-2-CHROMEN
SỬ DỤNG XÚC TÁC K2CO3 TẨM TRÊN CHẤT MANG RẮN
MONTMORILLONITE K10 TRONG ĐIỀU KIỆN KHÔNG DUNG MÔI.”
Đề tài này nghiên cứu khả năng xúc tác của sét montmorillonite K−10 khi kết hợp
với K2CO3 trong phản ứng đa thành phần để tổng hợp một số dẫn xuất 2-amino-2-
chromen.
Dựa trên đặc tính ưu việt của xúc tác MMT K-10 là giá thành rẻ, dễ sử dụng và thu
hồi, từ đó nghiên cứu khả năng tái sử dụng để thực hiện mục tiêu sản xuất hóa chất thân
thiện với môi trường, xanh hóa phản ứng một cách kinh tế nhất.

9. Chương 1.
Tổng quan

10. 1.1 Phản ứng
1.1.1 Giới thiệu chromen[2]
Benzopyran là một hợp chất hữu cơ đa vòng là kết quả từ sự hợp nhất của một vòng
benzen vào một cái vòng pyran dị vòng. Theo danh pháp IUPAC nó được gọi là
chromene.
Có hai chất đồng phân của benzopyran mà thay đổi tùy theo sự định hướng của sự
hợp nhất của hai vòng so với oxy, dẫn đến 1-benzopyran (chromene) và 2-benzopyran
(isochromene)-số biểu thị nơi các nguyên tử oxy được đặt theo tiêu chuẩn như danh pháp
naphthalen.
Cấu trúc isome của chromen.
O O
Cấu trúc isome của isochromen.
O O
Hình 1.1: cấu trúc đồng phân của benzopyran
1.1.2 Ứng dụng của một số dẫn xuất 2-amino-2-chromen[1]
Từ nhiều năm các nhà nghiên cứu đã được làm việc trên các gốc như chromene,
coumarin, quinolines cũng như dihydropyridin và dihydropyrimidine. Thu được một số
kết quả trong Anti-TB, chống tiểu đường, chống ung thư , chống HIV và đa kháng hoàn
hoạt động. Chromene và các dẫn xuất của chúng được biết đến một cách tự nhiên xảy ra
các hợp chất dị vòng chứa oxy thực hiện chức năng sinh học quan trọng trong thiên
nhiên. Một số dẫn xuất chromene trong tự nhiên và tổng hợp có các hoạt động sinh học
quan trọng như kháng u, chống độc cho gan, chất chống oxy hóa, chống viêm, chống co
thắt, hoạt động estrogen và kháng khuẩn. Những ứng dụng đã kích thích sự tìm kiếm liên
2H-chromene (2H-1-benzopyran) 4H-chromene (4H-1-benzopyran)
1H-isochromene (1H-2-benzopyran) 3H-isochromene (3H-2-benzopyran)

11. tục cho quá trình tổng hợp các hợp chất mới trong lĩnh vực này và dẫn đầu đã đến sự xuất
hiện của một số loại thuốc trên thị trường.
2-amin-chromene đại diện cho một phần quan trọng của các hợp chất là thành phần
chính của nhiều sản phẩm xảy ra tự nhiên và được sử dụng rộng rãi như mỹ phẩm, bột
màu, hóa chất nông nghiệp có khả năng phân hủy sinh học. Hợp nhất chromene có hoạt
tính sinh học với khả năng hoạt động nhiều như: kháng khuẩn, kháng virus, Đột biến,
chống tăng sinh, pheromone giới tính, kháng u,và hoạt động của hệ thần kinh trung ương.
Một số dẫn xuất có ứng dụng trong y học như:
ON NH2
CN
Br
O
O
O
N
N NH2
CN
Dẫn xuất (A), (B) có khả năng kích hoạt caspase trong các tế bào ung thư vú.
ON NH2
CN
2-amino-4-aryl-3-cyano-7-(dimetylamino)-4H-chromenes đánh giá cao hoạt động
trong sự phát triển ức chế MTT.
1.2 Phương pháp tổng hợp dẫn xuất 2-amino-2-chromen
1.2.1 Khái niệm Phản ứng đa thành phần[3]
Một phản ứng đa thành phần (multi–component reaction, MCR) là một quá trình mà
trong đó ba hoặc nhiều thành phần dễ dàng phản ứng với nhau trong một bình phản ứng
2-amin-cyano-7-(dimetylamino)-4-(5-
methyl-3-pyridyl)-4H-chromene (B)
2-amino-4-(3-bromo-4,5-dimethoxyphenyl)-3-
cyano-7-(dimetylamino)-4H-chromene (A)

12. duy nhất để tạo ra một sản phẩm cuối cùng hiển thị đặc điểm của tất cả các nguyên liệu
đầu vào và do đó tạo khả năng lớn hơn cho sự đa dạng phân tử mỗi bước với tối thiểu
tổng thời gian và công sức.
Phản ứng đa thành phần có khả năng tạo thành các phân tử phức tạp với sự đơn giản
và ngắn gọn nhất. Một lợi ích điển hình của phản ứng này là dễ dàng thu được sản phẩm
tinh khiết, vì hầu hết tác chất ban đầu đều được kết hợp tạo thành sản phẩm cuối.
1.2.2 Một số phương pháp tổng hợp dẫn xuất 2-amino-2-chromen
• Tổng hợp 2-amino-2-chromen trong metanol và nước sử dụng xúc tác MgO[4]
Tổng hợp 2-amino-2-chromen với sự tham gia của aldehid, malononitril, α-napthol
sử dụng nano oxit magie như một xúc tác không đồng nhất ở đun hồi lưu khoảng 1 giờ,
sau khi phản ứng hoàn thành lọc bỏ MgO bằng metanol, sản phẩm thu được đã được kết
tinh lại trong metanol.
RCHO
CN
CN
O
CN
R
NH2
OH
MgO
Hình 1.2: Phương trình tổng hợp dẫn xuất 2-amino-2-chromen
Bảng 1.1: Kết quả tổng hợp
STT R Hiệu suât (%)
Metanol Nước
1 C6H5 96 86
2 4-NO2C6H4 97 93
3 4-OCH3C6H4 95 85
4 3-NO2C6H5 96 92
5 4-ClC6H4 89 86
6 2-Furyl 87 84

13. • Tổng hợp 2-amino-2-chromen trong môi trường nước sử dụng [bmim]OH
làm xúc tác[5]
Hỗn hợp của aldehid (5mmol), malononitril (5mmol), phenol (5mmol) và
[bmim]OH (5mmol) trong H2O (2ml) được hồi lưu trong thời gian nhất định, sản phẩm
phản ứng lọc và rửa sạch bằng nước, được kết tinh từ DMF-H2O
ArCHO
CN
CN
O
CN
Ar
OH
OH
[bmim]OH
H2O, reflux
NH2
O NH2
CN
Ar
Hình 1.3: Phương trình tổng hợp dẫn xuất 2-amino-2-chromen
Bảng 1.2: Kết quả tổng hợp
STT Ar RC6H5OH Thời gian (phút) Hiệu suất (%)
1 C6H5 β-Naphthol 60 90
2 2-ClC6H5 β-Naphthol 20 94
3 3-NO2C6H5 α-Naphthol 5 93
4 4-NO2C6H5 β-Naphthol 4 97
5 2-Furyl β-Naphthol 20 88
• Tổng hợp 2-amino-2-chromen trong không dung môi sử dụng Na2CO3 làm
xúc tác [6]
Hỗn hợp aldehid ,malononitril, naphtol (mỗi 1mmol), natri cacbonat (0,1mmol) pha
trộn với nhau sử dụng cối và chày. Hỗn hợp được nung trong lò sấy ở 125o
C, sau dó làm
mát và rửa sạch bằng nước nóng, sản phẩm có thể kết tinh lại bằng etanol nóng.

14. CN
CN
OH
O NH2
CN
O
Cl
Cl
Hình 1.4: Phương trình tổng hợp dẫn xuất 2-amino-2-chromen
Bảng 1.3: kết quả tổng hợp
STT Ar Thời gian (phút) Hiệu suất (%)
1 C6H5 40 100
2 p–ClC6H4 60 100
3 p–NO2C6H4 120 90
4 p–OMeC6H4 120 88
5 p–BrC6H4 30 99
6 o–ClC6H4 40 94
Ngoài ra còn có một số bài báo nghiên cứu tổng hợp dẫn xuất 2-amino-2-chromen
sử dụng các xúc tác biến đổi như cetyltrimethylammoni clorua, cetyltrimethylamoni
bromide dưới chiếu xạ siêu âm, KFS, KF/Al2O3, I2/K2CO3…tuy nhiên có một vài xúc
tác chỉ phù hợp với phản ứng của aldehid thơm, malononitril với α-naphtol hoạt động
mạnh còn không thích hợp cho β-naphtol kém hoạt động hơn, trong khi đó một số khác
phản ứng lâu hơn, quy trình xử lý khó khăn vì vậy chúng tôi nghiên cứu khả năng sử
dụng xúc tác xanh cho phản ứng đa thành phần này.
1.3 Khoáng sét[7]
Các khoáng vật sét là những vật chất kết tinh rất nhỏ bền vững, được tạo ra chủ yếu
từ quá trình phong hóa hóa học các khoáng vật tạo đá có trước xác định. Về mặt hóa học,
chúng là các aluminosilicat ngậm nước kết hợp với các ion kim loại khác. Tất cả các
khoáng vật sét là các tinh thể cỡ hạt keo, rất nhỏ (đường kính nhỏ hơn 1µm) và chỉ được
nhìn thấy dưới kính hiển vi điện tử.

15. 1.3.1 Cơ cấu[8a],[8b]
Khoáng sét là philosilicat tạo thành từ sự ghép tấm tứ diện (tetrahedral, T) với tấm
bát diện (octahedral, O) theo một tỷ lệ nhất định.
1.3.1.1 Tấm tứ diện
Mỗi tứ diện chứa một cation T liên kết với bốn nguyên tử oxigen, và liên kết với
các tứ diện kế cận bằng ba oxigen đáy (Ob, the basal oxigen atom) tạo thành một mô hình
mạng lưới vòng sáu cạnh hai chiều vô tận. Cation tứ diện thường là Si4+
, Al3+
và Fe3+
.
Hình 1.5: Tấm tứ diện của lớp khoáng sét
(a) : Tứ diện [TO4]; (b) : Tấm tứ diện (T)
Oa và Ob lần lượt là oxigen đỉnh và oxigen đáy
1.3.1.2 Tấm bát diện
Mỗi bát diện chứa một cation T liên kết với sáu nhóm hidroxil. Trong tấm bát diện,
sự liên kết giữa mỗi bát diện O và các bát diện kế cận là bởi các cạnh trải rộng theo hai
chiều trong mặt phẳng.
Cation bát diện thường là Al3+
, Fe3+
, Mg2+
và Fe2+
. Ngoài ra còn có một số ion khác
như Li+
, Mn2+
, Co2+
, Ni2+
, Cu2+
, Zn2+
, V3+
, Cr3+
và Ti4+
.
Nguyên tử oxigen tự do ở mỗi tứ diện (Oa, the tetrahedral apical oxigen atom) trong
tấm tứ diện cùng hướng về một phía so với tấm và liên kết với các tấm bát diện tạo thành
mặt phẳng chứa Ooct (Ooct = OH, F, Cl, O). Ooct là anion của tấm bát diện, nằm ở trung
tâm của vòng sáu tứ diện và không liên kết với tấm tứ diện, nguyên tử oxigen này liên kết
với nguyên tử hidrogen tạo thành nhóm –OH trong cơ cấu của đất sét. Bát diện có hai
dạng hình học khác nhau phụ thuộc vào vị trí nhóm –OH : định hướng cis (2 Ooct nằm
cùng phía) và trans (2 nhóm Ooct nằm khác phía).

16. Hình 1.6: Tấm bát diện của một lớp khoáng sét
(a): sự định hướng Ooct (OH, F, Cl) trong cis-bát diện và trans-bát diện
(b): Vị trí tâm cis và tâm trans trong tấm bát diện
aO và bO lần lượt là oxigen đỉnh và oxigen đáy
1.3.2 Phân loại[8b]
Sự sắp xếp giữa tấm tứ diện và tấm bát diện thông qua các nguyên tử oxigen một
cách liên tục tạo nên mạng tinh thể của khoáng sét. Có 2 kiểu sắp xếp chính:
1.3.2.1 Lớp 1:1
Cơ cấu của lớp 1:1 là sự sắp xếp trật tự tuần hoàn của một tấm bát diện và một tấm
tứ diện (TO). Trong cơ cấu của lớp 1:1, mỗi ô mạng bao gồm 6 bát diện (4 bát diện định
hướng cis và 2 bát diện định hướng trans) và 4 tứ diện.
Hình 1.7: Cơ cấu lớp 1:1
O: Cation bát diện; T: Cation tứ diện; Oa: oxigen tại đỉnh tứ diện
bO : oxigen tại đáy tứ diện; Ooct: tâm anion bát diện
1.3.2.2 Lớp 2:1
Cơ cấu của lớp 2:1 bao gồm một tấm bát diện nằm giữa hai tấm tứ diện, mỗi ô
mạng bao gồm 6 bát diện và 8 tứ diện, 2
/3 nhóm hidroxil của tấm bát diện được thay thế
bởi các oxigen đỉnh của tấm tứ diện.

17. Hình 1.8: Cơ cấu lớp 2:1
O: Cation bát diện; T: Cation tứ diện; Oa: oxigen tại đỉnh tứ diện
bO : oxigen tại đáy tứ diện; Ooct: tâm anion bát diện
1.4 Montmorillonite
1.4.1 Lịch sử – Khái niệm[9]
Montmorillonite (MMT) là một khoáng sét phillosilicat rất mềm, là thành phần
chính của bentonit (khoảng 80–90 % theo khối lượng) – sản phẩm phong hóa tro núi lửa.
MMT được phát hiện vào năm 1847 tại Montmorillon trong tỉnh Vienne của Pháp, sau đó
được tìm thấy ở nhiều nơi khác trên thế giới và được biết đến với các tên gọi khác nhau.
1.4.2 Cơ cấu – Phân loại[10]
MMT thuộc nhóm smectite, có cơ cấu lớp 2:1 bao gồm hai tấm tứ diện và một tấm
bát diện, mỗi lớp có độ dày khoảng 1 nm và có thể mở rộng theo hai hướng khác nhau
đến vài trăm nm.
Cơ cấu của MMT được minh họa như sau:

18. Hình 1.9: Mô hình cơ cấu không gian của MMT.
1.4.3 Tính chất
1.4.3.1 Tính chất vật lý[11]
MMT là dạng đơn khoáng, gần giống sáp nến, màu trắng, xám, vàng nhạt, nâu, nâu
đỏ, có thể màu xám xanh hoặc xanh lục…khi sờ cảm thấy nhờn và trơn.
Tỷ trọng MMT trong khoảng 2.2 – 2.6, độ cứng Mohs tương đối khoảng 1.5. Tốc
độ lắng đọng thấp, thường có hiện tượng kết bông khi gặp môi trường kiềm, có độ pH
cao hoặc khi thay đổi môi trường nhanh chóng.
MMT` có diện tích bề mặt lớn, diện tích lớp cao, kích thước hạt rất mịn, độ dẻo cao
và có tính thấm ướt thấp.
1.4.3.2 Tính chất hóa học
1.4.3.2.1 Tính trao đổi ion[8b],[11]
4
3 3
4 5
4 10 3 10( )
[ ] [ ]Si
Al Fe
Si O AlSi O
+
+ +
−− −
+
→
Kích thước và khối lượng phân tử lớn, chúng có thể kết hợp trực tiếp vào vị trí
oxigen đáy (Ob) của tứ diện trong mạng lưới tinh thể bằng lực van der Waals hoặc nối
hidrogen. Nguyên nhân tạo ra khả năng này là sự thay thế đồng hình Si4+
bằng Al3+
(Fe3+
)
trong mạng tứ diện và Al3+
bởi Mg2+
(Fe2+
) trong mạng bát diện làm xuất hiện điện tích
âm trong cơ cấu. Điện tích âm đó được trung hòa bởi các cation trao đổi giữa các lớp,
thông thường là các cation kiềm: K+
, Na+
… và kiềm thổ: Ca2+
, Ba2+
… Chính các điện

19. tích sinh ra này làm thay đổi lực hút tĩnh điện giữa các lớp và ảnh hưởng nhiều đến khả
năng xúc tác của MMT. Bằng cách thay thế các cation giữa các lớp bằng các cation khác
có thể tạo ra nhiều loại MMT khác nhau có tính chất phù hợp với yêu cầu sử dụng.
Khả năng trao đổi cation (Cation Exchange Capacity, CEC) của MMT thay đổi
trong một khoảng rộng từ 80–140 meq/100 g.
Khả năng trao đổi ion còn phụ thuộc vào hóa trị và bán kính của các cation trao đổi,
các cation có hóa trị nhỏ dễ trao đổi hơn các cation có hóa trị lớn theo thứ tự M+
> M2+
>
M3+.
Với các cation có cùng hóa trị, bán kính càng nhỏ thì khả năng trao đổi cation càng
lớn theo thứ tự Li+
> Na+
> K+
> Mg2+
> Ca2+
> Fe2+
> Al3+
1.4.3.2.2 Hấp phụ[13]
Tính chất hấp phụ của MMT được quyết định bởi đặc tính bề mặt và cơ cấu lớp của
chúng. Do MMT có cơ cấu tinh thể và độ phân tán cao nên có cơ cấu xốp phức tạp và bề
mặt riêng lớn. Diện tích bề mặt của MMT gồm diện tích bề mặt ngoài và diện tích bề mặt
trong. Diện tích bề mặt trong được xác định bởi bề mặt của khoảng không gian giữa các
lớp trong cơ cấu tinh thể. Bề mặt ngoài phụ thuộc vào kích thước hạt.
Sự hấp phụ bề mặt trong của MMT có thể xảy ra với chất bị hấp phụ là các ion vô
cơ, các chất hữu cơ ở dạng ion hoặc chất hữu cơ phân cực. Các chất hữu cơ phân cực có
kích thước và khối lượng nhỏ bị hấp phụ bằng cách tạo phức trực tiếp với các cation trao
đổi nằm ở lớp xen giữa (interlayer) hoặc liên kết với các cation đó qua liên kết với nước.
Sự hấp phụ các chất hữu cơ không phân cực, các polymer và đặc biệt là vi khuẩn
chỉ xảy ra trên bề mặt ngoài của MMT.
1.4.3.2.3 Tính trương nở[14]
Sự trương nở (swelling capacity) của MMT có thể xảy ra do sự hấp phụ nước hoặc
dung môi hữu cơ phân cực vào giữa các tinh thể hoặc giữa các lớp trong tinh thể, hoặc
tiếp xúc trực tiếp với môi trường có áp suất hơi của chất lỏng cao, thậm chí có thể do sự
thay thế cation nhỏ ở lớp xen giữa bằng các cation hữu cơ lớn hơn. Mỗi dạng trương nở
khác nhau sẽ có những quá trình khác nhau và chịu sự điều khiển bởi các yếu tố khác
nhau.
1.4.3.2.4 Khả năng xúc tác của MMT[15]
MMT có tính chất cơ bản có thể dùng làm xúc tác trong các phản ứng hữu cơ đó là
độ acid cao. Nó có thể được xem là acid Lewis do sự thay thế đồng hình các ion Si4+
bằng ion Al3+
ở tâm tứ diện và ion Mg2+
thay thế ion Al3+
ở bát diện làm bề mặt của

20. MMT mang điện tích âm. Các ion thay thế Al3+
, Mg2+
có khả năng cho điện tử nếu tại đó
điện tích âm của chúng không được bù trừ bởi các ion dương. Do vậy tâm acid Lewis
được tạo thành từ ion Al3+
và ion Mg2+
. Trên bề mặt MMT tồn tại các nhóm hidroxil có
khả năng nhường proton để hình thành trên bề mặt MMT những tâm acid Brönsted.
1.4.3.2.5 Đặc tính của MMT K−10[16]
Dạng bột màu trắng, diện tích bề mặt riêng: 213,86 m2
/g, độ acid: pH = 3,43, khả
năng trao đổi cation: CEC = 65,2 meq/100g.
Với những ưu điểm vượt trội như giá thành rẻ, không gây ăn mòn, thân thiện với
môi trường và dễ xử lý, trong vài năm gần đây, xúc tác có nguồn gốc từ đất sét, đặc biệt
là MMT, nhận được nhiều sự quan tâm trong tổng hợp hữu cơ. Điển hình là sét MMT
K−10, một sản phẩm thương mại hóa, được nghiên cứu rộng rãi và trở thành một xúc tác
hữu ích cho nhiều loại phản ứng.

21. Chương 2.
Thực nghiệm

22. 2.1 Hóa chất và thiết bị
2.1.1 Hóa chất
Benzaldehid (Trung Quốc)
Malononitril (Merck)
β-naphtol (Trung Quốc)
K2CO3 (Trung Quốc)
Montmorillonite K-10 (Fluka)
Aceton (Chemsol)
Etanol (Chemsol)
2.1.2 Thiết bị
Cân điện tử Sartotius
Máy khuấy từ điều nhiệt IKARET
Máy đo nhiệt độ nóng chảy
Máy đo NMR
2.2 Thực nghiệm
2.2.1 Điều chế xúc tác K2CO3 tẩm trên chất rắn mang Montmorillonite K-10
Hòa tan hoàn toàn 3,0g kali cacbonat bởi 15ml H2O trong cốc dung tích 50ml. Sau
đó thêm 9,0g montmorillonite K-10 từ từ vào dung dịch, khuấy trên máy khuấy từ trong
15 phút ở nhiệt độ thường rồi cho vào bình cô quay. Cho bay hơi nước bằng cách đem
dung dịch cô quay ở nhiệt độ 70o
C cho đến khi dung dịch khô cạn tạo thành chất rắn. Sấy
chất rắn lại trong 2 giờ tại nhiệt độ 110o
C và nghiền mịn thì thu được xúc tác
K2CO3/MMT K-10 theo tỉ lệ khối lượng là 1:3 (g).
2.2.2 Tổng hợp 2-amino-2-chromen
Cân 0,318 g benzaldehid (3mmol), 0,132 g malononitril (2 mmol), 0,432g β-naphtol
(3mmol) và 0,05g K2CO3/K-10 (theo tỷ lệ khối lượng 1:3) cho vào ống nghiệm khuấy từ
điều nhiệt trong điều kiện không dung môi trong 60 phút ở 120o
C. Sau khi phản ứng kết
thúc, hỗn hợp được làm lạnh đến nhiệt độ phòng, xử lý với etanol (lọc để loại β-naphtol
còn dư) chất rắn được xử lý tiếp với aceton nóng để lọc bỏ xúc tác và kết tinh lại bằng

23. aceton ở nhiệt độ phòng (làm lạnh khoảng 1 giờ thu được tinh thể màu trắng), lọc kết
tinh, cân sản phẩm và tính hiệu suất.
2.3 Định danh sản phẩm
Thực hiện mẫu phản ứng với điều kiện bất kì, sản phẩm được đo nhiệt độ nóng
chảy, phổ 1
H-MNR và 13
C-NMR từ đó định danh sản phẩm thu được.

24. Chương 3.
Kết quả và thảo luận

25. 3.1 Phạm vi và mục đích nghiên cứu
Mục đích của đề tài tổng hợp của 2-amino-2-chromen được mô tả trong một
phương pháp rất đơn giản, hiệu quả, và thiện với môi trường bằng cách sử dụng xúc tác
K2CO3/K-10. Sau đó, dựa trên phương thức tốt nhất để tiến hành tối ưu hóa phản ứng
bằng cách khảo sát những yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất, bao gồm: nhiệt độ phản ứng,
thời gian phản ứng, tỉ lệ giữa các tác chất và khối lượng xúc tác.
3.2 Phản ứng tổng hợp hợp chất 2-amino-2-chromene
3.2.1 Phương trình phản ứng
C6H5 CHO H2C
CN
CN
OH O
CN
C6H5 NH2
(1) (2) (3) (4a)
3.2.2 Cơ chế[1]
Aldehit ngưng tụ đầu tiên với malononitril tạo ra α-cyanomonitrile bởi phản ứng
cộng Knoevenagel với xúc tác baz.
Giai đoạn 1: Đầu tiên phân tử baz là K2CO3 sẽ tấn công vào hidrogen hoạt động của
malononitril bằng cách lấy một proton tạo thành một cacbanion, cacbanion này sẽ tấn
công cacbon điện tích dương của enone tạo thành một hợp chất trung gian không bền với
oxy mang điện tích âm. Hydro liên kết với K2CO3 lúc đầu sẽ tách một proton để tạo một
phân tử nước thu được enone không bão hòa.
N C C
C
N
H
H C
O
-
O O-
K K
N C C
C N-
H
N C C-
C N
H
-
N C C
C N
H

26. N
C
C-
C
H
H
O
H
N
C
C
CC
H
-
O H
N
C
O
HO O-
KK
H
C O
-
O
-
O
K
K
C
C
CC
O
H
H
N N
H
C-
C
CC
O
H
N N
H
C O
O
-
O
K
K
C
O
-
O O-
KK
-OH
H
-H2O
CH
C
C C
N N
Giai đoạn 2: naphtol tấn công benzylidenmalanonitril cung cấp cho chúng hợp chất
cộng hưởng. điện tích âm trên nitơ lấy hydro trên baz để thỏa mãn hóa trị của nó, cặp
điện tử tự do trên nito nhận một proton từ 1 phân tử nước trở thành ion amoni, đây là
dạng trung gian không bền do đó liên kết trên O sẽ tấn công vào điện tích dương trên
cacbon, và loại phân tử nước.

27. C6H5
CH
C
CC
NN
OH
OH
C6H5
C
N
CN
OH
C6H5
C
N
CN
OH
C6H5
C
N
C N
H
OH
C6H5
C
N
C N
C O
O
-
O
K
K
H
OH
C6H5
C
N
C NH
H2O
OH
C6H5
C
N
C NH2
-OH-
O
C6H5
C
N
C NH2
O
C6H5
C
N
C NH2
-H+
-H2O
H

28. 3.3 Tối ưu hóa điều kiện phản ứng
Phản ứng tiến hành ở điều kiện ban đầu là: 0,212g benzaldehid (2mmol), 0,312g
malononitril (2mmol), 0,288g β-naphtol (2mmol) và 0,1g xúc tác K2CO3/K-10 (tỉ lệ khối
lượng 1:3), khuấy từ điều nhiệt không dung môi ở 120o
C trong 60 phút.
3.3.1 Nhiệt độ
Bảng 3.1: Kết quả tối ưu hóa nhiệt độ phản ứng
Nhiệt độ (o
C) Khối lượng sản phẩm (g) Hiệu suất thực tế (%)
100 0,26 44
110 0,345 58
120 0,37 62
130 0,3 51
140 0,245 41
Đồ thị 3.1: Đồ thị biểu diễn kết quả tối ưu hóa nhiệt độ phản ứng
Từ đồ thị và bảng cho thấy, khi nhiệt độ tăng lên, các hạt chất phản ứng chuyển
động mạnh hơn do đó có nhiều cơ hội hơn để va chạm với nhau. Mặt chủ yếu khác là khi
các hạt chuyển động nhanh, năng lượng của chúng tăng lên làm cho số va chạm có hiệu
quả tăng lên và tốc độ phản ứng tăng lên. Tuy nhiên, nhiệt độ quá cao các chất có thể bị
phân hủy hoặc chuyển hóa thành chất ban đầu vì nhiệt độ cao tạo thuận lợi cho phản ứng
theo chiều ngược.
40
45
50
55
60
65
70 90 110 130 150
Nhiệt độ (oC)
Hiệusuất(%)

29. 3.3.2 Thời gian phản ứng
Sau khi chọn nhiệt độ tối ưu là 120o
C, cố định khối lượng xúc tác và tỉ lệ
benzaldehid:malononitril:β-naphtol lần lượt là 2:2:2 để khảo sát thời gian phản ứng
Bảng 3.2: Kết quả tối ưu hóa thời gian
Thời gian (phút) Khối lượng sản phẩm (g) Hiệu suất (%)
30 0,332 56
60 0,37 62
90 0,35 59
120 0,32 53
Đồ thị 3.2: Đồ thị biểu diễn kết quả tối ưu hóa thời gian phản ứng
Từ đồ thị và bảng cho thấy, thời gian ngắn quá thì các chất chưa kịp phản ứng hết,
còn thời gian quá dài thì sản phẩm có thể bị phân hủy hay xảy ra phản ứng thuận nghịch
trả lại tác chất ban đầu. Qua khảo sát, thời gian phản ứng đạt hiệu suất cao nhất tại 60
phút (62%).
3.3.3 Khảo sát khối lượng xúc tác
Sau khi chọn nhiệt độ tối ưu là 120o
C, khối lượng xúc tác là 0.05g và tỉ lệ
benzaldehid:malononitril:β-naphtol lần lượt là 2:2:2 để khảo lượng xúc tác phản ứng.
Bảng 3.3: Kết quả tối ưu xúc tác
Khối lượng xúc tác (g) Khối lượng sản phẩm (g) Hiệu suất (%)
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
20 40 60 80 100 120 140
Thời gian (phút)
Hiệusuất(%)

30. 0,035 0,34 57
0,05 0,365 61
0,1 0,37 62
0,15 0,309 52
0,2 0,286 48
Đồ thị 3.3: Đồ thị biểu diễn kết quả tối ưu hóa lượng xúc tác phản ứng
Từ đồ thị và bảng cho thấy khi tăng lượng xúc tác lên nhiều 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.
Giữa khối lượng xúc tác 0,05g và 0,1g thì hiệu suất xấp xỉ nhau. Vì vậy để tiết kiệm
chi phí em chọn lượng xúc tác là 0,05g.
3.3.4 Khảo sát tỉ lệ chất benzaldehid
Sau khi cố định thời gian tối ưu là 60 phút, nhiệt độ 120o
C, khối lượng xúc tác là
0,05g, cố định malononitril và β-naphtol, thay đổi tỉ lệ mol của benzaldehid để tối ưu
lượng chất này.
Bảng 3.4: Kết quả tối ưu tỉ lệ mol chất benzaldehid
1:2:3 (mmol) Khối lượng sản phẩm (g) Hiệu suất (%)
1:2:2 0,104 17
45
47
49
51
53
55
57
59
61
63
65
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25
Khối lượng (g)
Hiệusuất(%)

31. 2:2:2 0,37 62
3:2:2 0,383 64
4:2:2 0,37 62
5:2:2 0,349 59
Từ kết quả bảng trên cho thấy, khi tăng lượng benzaldehid thì hiệu suất phản ứng
giảm do hỗn hợp phản ứng loãng làm giảm khả năng xúc tác của K2CO3/K-10.
3.3.5 Khảo sát tỉ lệ chất β-naphtol
Từ kết quả trên cho thấy, khi thay đổi tỉ lệ chất thì hiệu suất cũng thay đổi theo. Vì
vậy, em cố định tỉ lệ mol của benzaldehid (3 mmol) và malononitril (2 mmol), thay đổi
lượng β-naphtol để tìm hiệu suất cao nhất.
Bảng 3.5: Kết quả tối ưu tỉ lệ mol chất β-naphtol
1:2:3 (mmol) Khối lượng sản phẩm (g) Hiệu suất (%)
3:2:1 0,22 37
3:2:2 0,383 64
3:2:3 0,455 76
3:2:4 0,402 68

32. Từ kết quả bảng trên cho thấy, khi tăng lượng tác chât quá nhiều sẽ làm hỗn hợp
phản ứng đặc sệt nên giảm độ linh động của các phân tử dẫn đến hiệu suất thấp.
3.3.6 Khảo sát xúc tác khác nhau
Để khảo sát hiệu quả xúc tác của K2CO3/K-10, thực hiện phản ứng với các điều
kiện tối ưu thời gian tối ưu là 60 phút, nhiệt độ 120o
C, khối lượng xúc tác là 0,05g, tỉ lệ
tác chất benzaldehid:malononitril:β-naphtol lần lượt là 3:2:3.
Bảng 3.6: Khảo sát xúc tác khác nhau
Điều kiện phản ứng Khối lượng sản phẩm (g) Hiệu suất (%)
Không xúc tác 0 0
Xúc tác MMT K-10 0 0
Xúc tác K2CO3 0,348 58
Xúc tác K2CO3/K-10 0,455 76
Từ kết quả trên cho thấy, MMT K10 có tính axit yếu khó proton hoá vòng naphtol
để phản ứng với benzylidenmalanonitril nên khó hình thành sản phẩm. K2CO3 cho hiệu
suất thấp hơn K2CO3/K-10 do montmorillonite K-10 có diện tích bề mặt riêng lớn nên
khi tẩm K2CO3 lên bề mặt làm tăng diện tích tiếp xúc với các tác chất tham gia phản
ứng. vậy xúc tác K2CO3/K-10 có hiệu suất cao nhất.
• Sau quá trình tối ưu hóa điều kiện phản ứng thu được kết quả:
Nhiệt độ 120o
C.
Thời gian 60 phút.
Khối lượng xúc tác là 0,05g.
Tỉ lệ tác chất benzaldehid:malononitril:β-naphtol lần lượt là 3:2:3 (mmol).
3.4 Tổng hợp dẫn xuất
Thực hiện phản ứng ở điều kiện ở nhiệt độ 120o
C, trong thời gian 60 phút, khối
lượng xúc tác là 0,05g, tỉ lệ mol của chất 3:2:3 (mmol).

33. R CHO H2C
CN
CN
OH O
CN
R NH2
R= C6H5, 4-HO-3-CH3OC6H3, 4-CH3C6H4
Bảng 3.9: Kết quả tổng hợp các dẫn xuất 2-amino-2-chromen
STT Mẫu aldehid Sản phẩm Màu sắc Nhiệt độ nóng chảy
(o
C)
Hiệu
suất
(%)
1 4a C6H5
OO
CCNN
NNHH22
Tinh
thể, màu
trắng
278-280 278-280
[16]
76
2 4b 4-HO-3-
CH3OC6H3
O
CN
NH2
HO
OCH3
Tinh
thể, màu
trắng
158-160 - 63
3 4c 4-CH3C6H4
O
CN
NH2
H3C
Tinh
thể, màu
trắng
273-276 - 75
3.5 Định danh sản phẩm
3.5.1 2-amino-3-cyano-4-phenyl-4H-benzo[f]chromen (4a)
• Phổ 1
H-NMR

34. Hình 3.1: Phổ H1
-NMR của chất 4a
Phổ 1
H-NMR của hợp chất (4a) có tổng cộng 14 proton được tách thành các tín hiệu
có cường độ tương đối 1:2:5:1:2:1:2 phù hợp với công thức mà tài liệu tham khảo đã cho.
Tín hiệu singlet với cường độ tương đối bằng 1 và độ dịch chuyển δ =5.3ppm được
quy kết cho proton H2
vì ảnh hưởng của nhóm rút mạnh –CN ở cacbon liền kề làm giảm
chắn nên nó bị dịch chuyển về trường thấp.
Tín hiệu singlet với cường độ bằng 2 và độ dịch chuyển δ =6.95ppm được quy kết
cho proton H1
của nhóm amin do liên kết với nguyên tử nitơ làm giảm chắn nên sẽ dịch
chuyển về trường thấp hơn.
Tín hiệu trong khoảng 7.15-7.26 ppm cường độ tương đối bằng 5 được quy kết cho
nhóm phenyl.
Tín hiệu doublet với độ dịch chuyển 7.34-7.36 (J=9Hz)ppm ứng với cường độ
tương đối bằng 1 được quy kết cho H13
, bị tách spin-spin với proton liền kề H12
do nhóm
thế cho điện tử làm gia tăng mật độ điện tử tại vị trí 13 khiến cho proton này bị che chắn
mạnh nên cho mũi ở vùng trường cao hơn H12
.
Tín hiệu 7.4-7.45 ppm ứng với cường độ tương đối bằng 2 được quy kết cho H9
,
H10
, bị tách spin-spin của 2 proton liền kề nó (J= 8.5Hz) rồi mỗi mũi bị tách làm đôi bởi

35. proton kế tiếp H8
hoặc H11
(J=1.5Hz), 2 proton này có độ dịch chuyển gần bằng nhau nên
tạo thành tín hiệu multiplet trên phổ.
Tín hiệu doublet với độ dịch chuyển 7.84 ppm (J=8.5Hz) ứng với cường độ tương
đối bằng 1 được quy kết cho H12
, bị tách spin-spin với proton H13
.
Tín hiệu còn lại ứng với cường độ tương đối bằng 2 được quy kết cho H8
, H11
,
proton bị tách spin-spin với proton kế nó.
Bảng 3.7: Độ dịch chuyển hóa học của proton
δ (ppm) thực nghiệm δ (ppm) [5]
Proton
5.3 (s) 5.3 (s) H2
6.95 (s) 6.96 (s) H1 (NH2)
7.15-7.26 (m) 7.15-7.33 (m) H3
, H4
, H5
, H6
, H7
7.351-7.333 (d), J=9Hz 7.34 (d), J=9Hz H13
7.41-7.44 (m) 7.42-7.47 (m) H8
, H10
7.83-7.85 (d), J=8.5Hz 8.84 (d), J=8.1Hz H12
7.90-7.93 (m) 7.90-7.96 (m) H8
, H11
Kết quả phù hợp với tài liệu tham khảo[5]
.

36. • Phổ 13
C-NMR
Hình 3.2: Phổ C13
-NMR của chất 4a
Quan sát trên phổ 13
C của hợp chất (4a) cho thấy xuất hiện đầy đủ các mũi cacbon
C13
phù hợp với cấu trúc dự đoán của hợp chất (4a).
Tín hiệu có độ chuyển dịch hóa học δ=38.08 ppm được quy kết cho cacbon C-4, do
ảnh hưởng của C=C tương đối nhỏ lên trên độ dịch chuyển của C-4 nên bị dịch chuyển về
trường thấp hơn.
Tín hiệu có độ chuyển dịch hóa học δ=57.95 ppm được quy kết cho cacbon C-3, do
hiệu ứng cộng hưởng của nhóm –NH2, -OR làm gia tăng mật độ điện tử tại vị trí C-3
khiến cho nó bị che chắn mạnh nên dịch chuyển về trường cao.
Tín hiệu có độ chuyển dịch hóa học δ=115.64 ppm được quy kết cho cacbon C-21,
do ảnh hưởng của nguyên tử nitơ có độ âm điện lớn làm giảm chắn nên bị dịch chuyển về
trường thấp.
Tín hiệu có độ chuyển dịch hóa nằm trong vùng từ 116,73-130 ppm đặc trưng cho
các nguyên tử cacbon của vòng thơm.
Tín hiệu có độ chuyển dịch hóa học δ=145.65 ppm được quy kết cho cacbon C-20,
đây là cacbon mang nhóm thế nên có cường độ thấp vì hiệu ứng NOE nhỏ, vì là nhóm thế
rút điện tử nên C-15 bị dịch chuyển về trường thấp hơn. tương tự C-6 có độ dịch chuyển

37. δ=146.80ppm do gắn trực tiếp với nguyên tử oxi có độ âm điện lớn nên dịch chuyển về
trường thấp hơn so với C-15.
Tín hiệu có độ chuyển dịch hóa học δ=158.98 ppm được quy kết cho cacbon C-2,
đây là cacbon lai hóa sp2
gắn trực tiếp với các nguyên tử có độ âm điện nên bị giảm chắn
mạnh và dịch chuyển về vùng trường thấp.
Bảng 3.8: Độ dịch chuyển hóa học của 13
C-NMR
Vị trí cacbon δ (ppm) thực nghiệm δ (ppm)[4]
C-2 159.66 158.98
C-3 57.95 61.06
C-4 38.08 40.92
C-5 120.41 120.75
C-6 146.80 143.31
C-7 116.73 116.66
C-8 128.41 127.97
C-9 129.44 129.46
C-10 123.57 123.20
C-11 127.01 126.92
C-12 124.86 124.81
C-13 130.79 133.38
C-14 130.14 133.27
C-20 145.65 142.90
C-16, C-20 126.94 126.80
C-18 126.54 125.95
C-17, C-19 128.64 129.04
C-21 115.64 108.50
Kết quả phù hợp với tài liệu tham khảo[4]
.

38. 3.5.2 2-amino-3-cyano-4-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-4H-
benzo[f]chromen
Hình 3.3: Phổ 1
H-NMR của hợp chất 4b
Phổ 1
H-NMR của hợp chất (4b) có tổng cộng 16 proton được tách thành các tín
hiệu có cường độ tương đối 3:1:1:1:3:1:2:3:1.
Tín hiệu δ =3.688 ppm có cường độ tương đối bằng 3 được quy kết cho H4
của
nhóm metyl, do nó không ghép spin-spin giữa các proton nên có dạng singlet.
Tín hiệu δ = 5.18ppm có cường độ tương đối bằng 1 được quy kết cho H2
, do ảnh
hưởng của hiệu ứng cộng hưởng nên dịch chuyển về trường thấp hơn.
Tín hiệu doublet δ = 6.46 ppm (J=8Hz) có cường độ tương đối bằng 1 được quy kết
cho H7
do bị tách spin-spin với proton H6
và tiếp tục bị tách với H3
ở vị trí ortho
(J=1.5Hz).
Tín hiệu doublet δ=6.62 ppm (J=8Hz) có cường độ tương đối bằng 1 được quy kết
cho H6
do tách spin-spin với H7
.
Tín hiệu ở vùng δ= 6.84-6.45 ppm có cường độ tương đối bẳng 3 trong đó có tín
hiệu δ= 6.84ppm (J=1.5Hz) được quy kết cho H3
do tách spin-spin với H7
, tín hiệu singlet
còn lại là 2H của nhóm amin.
Tín hiệu doublet δ=7.31 ppm (J=9 Hz) có cường độ tương đối bằng 1 được quy kết
cho H13
.

39. Tín hiệu ở vùng δ=7.44-7.46 ppm có cường độ tương đối bằng 2 được quy kết cho
H9
, H10
,do bị tách spin-spin của 2 proton liền kề nó, mỗi mũi tiếp tục bị tách làm đôi bởi
proton ở vị trí meta H8
hoặc H11
tạo thành tín hiệu multiplet trên phổ.
Tín hiệu ở vùng δ=7.9 ppm có cường độ tương đối bằng 3, trong đó có một mũi
doublet (J=8.5 Hz) được quy kết cho H12
do tách spin-spinvới H13
, mũi triplet còn lại là
H8
, H11
.
Tín hiệu singlet δ= 8.795 ppm có cường độ tương đối bẳng 1 được quy kết cho H5
của nhóm –OH gắn với vòng phenyl, sự giảm chắn này là do độ âm điện của oxigen và
cộng hưởng của nhóm –OCH3 nên dịch chuyển về trường thấp.
Bảng 3.10: Độ dịch chuyển hóa học của 1
H-NMR.
4b Các proton ở vị trí
6.856 (s) 1
5.18 (s) 2
6.84 (d), J= 1.5Hz 3
3.69 (s) 4
8.795 (s) 5
6.62 (d), J=8Hz 6
6.46 (d), J=8Hz 7
7.9 (t) 8
11
7.34-7.46 (m) 9
10
7.89 (d), J=8.5Hz 12
7.31 (d), J=9Hz 13

40. 3.5.3 2-amino-3-cyano-4-(4-metylphenyl)-4H-benzo[f]chromen
Hình 3.4: 1
H-NMR của hợp chất 4c
Phổ H1
NMR của hợp chất (4b) có tổng cộng 16 proton được tách thành các tín hiệu
có cường độ tương đối 3:1:2:4:1:2:1:2.
Tín hiệu singlet δ= 2.192ppm có cường độ tương đối bẳng 3 được quy kết cho H5
của nhóm metyl.
Tín hiệu singlet δ= 5.238 ppm có cường độ tương đối bẳng 1 được quy kết cho H2
,
do hiệu ứng cộng hưởng của nhóm –CN làm giảm chắn nên proton dịch chuyển về
trường thấp.
Tín hiệu doublet ở vùng 7.06 ppm có cường độ bằng 4 được quy kết cho H của
vòng phenyl.
Tín hiệu singlet δ= 6.904 ppm có cường độ tương đối bẳng 2 được quy kết cho H1
của nhóm –NH2.
Tín hiệu δ= 7.32 ppm có cường độ tương đối bẳng 1 được quy kết cho H13
do tách
spin-spin với H12
(J=9Hz) tạo thành mũi doublet.
Tín hiệu δ= 7.812 ppm có cường độ tương đối bẳng 1 được quy kết cho H12
do tách
spin-spin với H13
(J= 8.5 Hz) tạo thành mũi doublet.

41. Tín hiệu vùng δ= 7.38-7.44ppm có cường độ tương đối bẳng 2 được quy kết cho H9
,
H10
do bị tách spin-spin của H9
với H10
, H8
(J1=J2=7 Hz), H10
với H9
, H11
( J1=J2= 7Hz),
mỗi mũi tiếp tục bị tách làm đôi bởi proton ở vị trí meta H8
hoặc H11
tạo thành tín hiệu
multiplet trên phổ.
Tín hiệu δ= 7.9 ppm có cường độ tương đối bẳng 2 được quy kết cho H8
, H11
, do
tách spin-spin với proton liền kề.
Bảng 3.11: Độ dịch chuyển hóa học của 1
H-NMR
4c Các proton ở vị
trí
6.91 (s) 1
5.24 (s) 2
7.037-7.053 (d), J=8Hz 3
4
2.2 (s) 5
7.037-7.077 (d), J=8.5Hz 6
7
7.889-7.927 8
11
7.388-7.447 (m) 9
10
7.82-7.84 (d), J=8Hz 12
7.32-7.34 (d), J=9Hz 13

42. Bảng 3.12: Bảng tóm tắt độ dịch chuyển hóa học trong phổ 1
H-NMR của một số dẫn xuất
của 2-amino-2-chromen
Các proton ở vị
trí
Tín hiệu (δ (ppm), J (Hz)
4a 4b 4c
1 5.3 (s) 6.856 (s) 6.91 (s)
2 6.96 (s) 5.18 (s) 5.24 (s)
3
7.17-7.26 (m)
6.84 (d), J= 1.5Hz 7.037-7.053 (d),
J=8Hz4 3.69 (s)
5 8.795 (s) 2.2 (s)
6 6.62 (d), J=8Hz 7.037-7.077 (d),
J=8.5Hz7 6.46 (d), J=8Hz
8 7.9 (m) 7.9 (t) 7.889-7.927
11
9 7.41-7.44 (m) 7.34-7.46 (m) 7.388-7.447 (m)
10
12 7.84 (d) J=8.5Hz 7.89 (d), J=8.5Hz 7.82-7.84 (d),
J=8Hz
13 7.34 (d) J-9Hz 7.31 (d), J=9Hz 7.32-7.34 (d),
J=9Hz

43. Chương 4.
Kết luận và đề xuất

44. Phương pháp tổng hợp dẫn xuất 2-amino-2-chromen bằng con đường tổng hợp đa
thành phần từ benzaldehid, malononitril, β-naphtol và xúc tác K2CO3/K−10 là một
phương pháp dễ thực hiện với các điều kiện tối ưu là:
Thời gian: 90 phút.
Nhiệt độ: 120o
C
Khối lượng xúc tác: 0,05g
Tỉ lệ tác chất ban đầu: 3:2:3
Dẫn xuất 2-amino-2chromen tổng hợp được:
2-amino-3-cyano-4-phenyl-4H-benzo[f]chromen (4a).
2-amino-3-cyano-4-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-4H-benzo[f]chromen (4b).
2-amino-3-cyano-4-(4-metylphenyl)-4H-benzo[f]chromen (4c).
Những ưu điểm vượt trội của phương pháp này bao gồm: sử dụng lượng ít tác chất,
xúc tác rẻ tiền, không độc hại, dễ xử lý.
Với những ưu điểm của xúc tác trong điều kiện phản ứng không dung môi đã mở ra
một hướng đi mới cho tổng hợp hữu cơ, góp phần vào công cuộc xây dựng mô hình “hóa
học xanh” − thân thiện môi trường.
Vì thời gian có hạn nên đề tài của em chỉ mới khảo sát được khả năng xúc tác của
K3CO3/K10 ở điều kiện khuấy từ điều nhiệt, vì thế ta có thể thử nghiệm thêm ở điều kiện
khác để hiệu suất cao hơn.
Nghiên cứu khả năng tái xúc tác của K2CO3/K−10.
Nghiên cứu khả năng xúc tác của K2CO3 tẩm trên chất mang rắn montmorillonite
K10 vào nhiều phản ứng khác.
Tiến hành thăm dò hoạt tính sinh học của những dẫn xuất đã tổng hợp được.

45. Tài liệu tham khảo
[1] Pandya, Nilay U, “Synthesis and Pharmacological Study of some New Chemical
Entities”, Luận án Tiến Sĩ, Saurashtra University, 130-131 (2010).
[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Benzopyran.
[3] A. Dömling, I. Ugi, Multicomponent reactions with isocyanides, Angew. Chem. Int.
Ed., 39, 3170-3172 (2000).
[4] Dalip Kumar, V. Buchi Reddy, Braj G. Mishra, R. K. Rana, Mallikarjuna N.
Nadagouda and Rajender S. Varma, “Nanosized magnesium oxide as catalyst for the
rapid and green synthesis of substituted 2-amino-2-chromenes”, Tetrahedron 63, 3093-
3097 (2007)
[5] Kai Gong, Hua-Lan Wang, Dong Fang, Zu-Liang Liu, (2007) “Basic ionic liquid as
catalyst for the rapid and green synthesis of substituted 2-amino-2-chromenes in aqueous
media”, Catalysis Communications 9, 650-653 (2008)
[6] M. Reza Naimi-Jamal, Sara Mashkouri, Ali Sharifi “An efficient, multicomponent
approach for solvent-free synthesis of 2-amino-4H-chromene scaffold”, Mol Divers 14,
473-477 (2010)
[7] Trịnh Hân, Ngụy Tuyết Nhung, Cơ sở hóa học tinh thể, NXB Đại Học Quốc gia Hà
Nội, 63–66 (2005).
[8] (a) F. Bergaya, B. K. G. Theng, G. Lagaly, Handbook of clay science, Developments
in clay science, 1, Elsevier, New York, 19-43 (2006).
(b) Phạm Đức Dũng, Vũ Thành Đạt, Lê Ngọc Thạch, Điều chế một số Montmorillonite
hoạt hóa acid từ đất sét Củ Chi và áp dụng xúc tác vào chuyển hóa trọn gói Benzaldehid
thành Benzonitril, Phát triển khoa học và công nghệ, 14, 43-45 (2011).
[9] http://en.wikipedia.org/wiki/Montmorillonite. (2011).
[10] Ola Karnland, Martin Birgersson, Montmorillonite stability with special respect to
KBS-3 conditions, Clay Technology, 7-10 (2006).
[11] H. H. Murray, Applied Clay Mineralogy Occurrences, Processing and Application
of Kaolins, Bentonites, Palygorskite–Sepiolite, and Common Clays, Science &
Technology, Oxford, 12-27 (2007).
[12] Çigdem Küçükselek, Invertigation of applicability of clay minerals in wastewater
treatment, Graduate of Natural and Applied Sciences, Dokul Eylül University, 9-26
(2007).

46. [13] David A.Laird, Influence of layer charge on swelling of smectite, Applied Clay
Science, 34, 74-86 (2006).
[14] Navjeet Kaur, Dharma Kishore, Montmorillonite: an efficient, heterogeneous and
green catalyst for organic synthesis, Journal of Chemical and Pharmaceutical Research,
4, 991-993 (2012).
[15] http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/281522?lang=en&region=VN
(2012).
[16] Mazaahir Kidwai, Shilpi Saxena, M. Khalilur Rahman Khanb and Sharanjit S.
Thukra,” Aqua mediated synthesis of substituted 2-amino-4H-chromenes and in vitro
study as antibacterial agents”, Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 15 , 4295-
4298 (2005).

47. Phụ Lục

48. Phụ lục 1: Phổ 13
C-NMR của hợp chất 2-amino-3-cyano-4-phenyl-4H-benzo[e]chromen (4a)

49. Phổ 1
H-NMR của hợp chất 2-amino-3-cyano-4-phenyl-4H-benzo[e]chromen (4a)

50. Phổ 1
H-NMR giãn rộng của hợp chất 2-amino-3-cyano-4-phenyl-4H-benzo[e]chromen (4a)

51. Phổ 1
H-NMR giãn rộng của hợp chất 2-amino-3-cyano-4-phenyl-4H-benzo[e]chromen (4a)

52. Phụ lục 2: Phổ 1
H-NMR của hợp chất 2-amino-3-cyano-4-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-4H-benzo[e]chromen (4b)

53. Phổ 1
H-NMR giãn rộng của hợp chất 2-amino-3-cyano-4-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-4H-benzo[e]chromen (4b)

54. Phổ 1
H-NMR giãn rộng của hợp chất 2-amino-3-cyano-4-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-4H-benzo[e]chromen (4b)

55. Phụ lục 3: Phổ 1
H-NMR của hợp chất 2-amino-3-cyano-4-(4-metylphenyl)-4H-benzo[e]chromen (4c)

56. Phổ 1
H-NMR giãn rộng của hợp chất 2-amino-3-cyano-4-(4-metylphenyl)-4H-benzo[e]chromen (4c)

57. Phổ 1
H-NMR giãn rộng của hợp chất 2-amino-3-cyano-4-(4-metylphenyl)-4H-benzo[e]chromen (4c)