GS.TSKH NGUYEÃN COÂNG
HAØO
VIEÄN KHOA HOÏC VAØ COÂNG
NGHEÄ VIEÄT NAM
PHÖÔNG PHAÙP VAØ
KYÕ THUAÄT MÔÙI
TRONG TOÅNG HÔÏP
HÖÕU CÔ
ÑAËT VAÁN ÑEÀÑAËT VAÁN ÑEÀ
• MUÏC TIEÂU CUÛA TOÅNG HÔÏP HÖÕU CÔ
• I.1 – Muïc tieâu nhaát quaùn vaø khoâng ñoái
laäp :
• Con ngöôøi töø laâu ñaõ bieát ñeán caùc
maøu kyø dieäu duøng ñeå nhuoäm vaûi, caùc
maøu coù nguoàn goác thieân nhieân nhö
alizarin vaø indigo . Do giaù thaønh cao, coâng
ngheä ñöôïc giöû kín vaø chæ duøng trong
hoaøng cung . Theá kyû 19, ngöôøi ta ñaõ taùch
ñöôïc chaát maøu vaø nhaân ñöôïc coâng thöùc
vaø baét ñaàu ñöa vaøo toång hôïp .
OH
OHO
O
Alizarin
N
O
N
O
Indigo
• Naêm 1953 caáu truùc acide nhaân ñöôïc
Watson vaø Crick xaùc ñònh . Nhieàu chuyeân
gia haøng ñaàu nhö Giaùo sö Kogan ñaõ thoát
leân :”ÔÛ trong ñaàu toâi ñaõ naûy ra öôùc mô toång
hôïp noù”. Sau hai möôi naêm lao ñoäng caät löïc
ngöôøi ta ñaõ thaønh coâng .
• Ascorbic acide (vitamin C) ñaõ ñöôïc
toång hôïp töø naêm 1934 trong phoøng thí
nghieäm vaø sau naøy ñaõ ñöa vaøo trong saûn
xuaát töø D-Glucoza .
O
HO OH
O
O
O
O
HO
(CH2)3COOH
C5H11
OH
Vitamine C Prostaglandine
• Prostaglandine coù vai troø quan
troïng trong trao ñoåi chaát ôû ñoäng
vaät, coù nhieàu öùng duïng trong y hoïc
vaø chaên nuoâi, coù taùc duïng ôû
noàng ñoä thaáp côõ nanogram trong 1
ml .
• Toång hôïp höõu cô ñaõ ñöa ñeán raát
nhieàu hôïp chaát khaùc nhau phuïc vuï
cho caùc ngaønh coâng, noâng, ngö
nghieäp khaùc nhau . Raát nhieàu hôïp
chaát höõu cô coù ích quan troïng trong
ñôøi soáng nhö vaäy, muïc tieâu nhaát
• I.2 – Muïc tieâu nhaát quaùn vaø ñoái laäp:
• Ta bieát raèng lôïi ích khoa hoïc mang laïi
khoâng phaûi bao giôø cuõng nhìn thaáy ngay.
Trong lòch söû phaùt trieån Hoùa höõu cô
ngöôøi ta ñaõ coâ laäp raát nhieàu hôïp chaát
höõu cô . Tuy nhieàu hôïp chaát coâ laäp ñöôïc
ngöôøi ta chöa hieåu heát vai troø chöùc naêng
cuûa chuùng . Naêm möôi naêm tröôùc, baùo chí
ñöa tin laø caùc isoprenoide khoâng coù yù
nghóa thöïc tieãn vaø khoâng coù hoaït tính sinh
hoïc . Ngöôøi ta coi ñoù ñôn thuaàn laø chaát
thaûi cuûa söï soáng, do ñoù, caùc nghieân cöùu
taùch chieát caáu truùc raát ít ñöôïc quan taâm .
Töø thaäp nieân 60 cuûa theá kyû tröôùc, ngöôøi
ta laïi phaùt hieän ra raèng isoprenoide raát
caàn thieát cho söï soáng . Ngöôøi ta nhaän thaáy
nhieàu chaát mang chöùc naêng nhö hormon
thöïc vaät vaø coân truøng .
• Giberelin, absicic acide, …
• Hormon saâu non (Juvenille Hormon).
• I.3 – Toång hôïp nhö laø muïc ñích :
• Toång hôïp ra caùc hôïp chaát töông töï
thieân nhieân ñoù chæ laø muïc ñích buoåi
ñaàu . Quaù trình nghieân cöùu ñaõ ruùt ra qui
luaät vaø toång hôïp cô nhaèm taïo ra caùc
chaát coù tính chaát môùi, döï ñoaùn tröôùc.
• Ví duï : - Caùc chaát maøu höõu cô vai troø
cuûa Chromophore :
• - Veà caùc Steroide hormon :
• Ngöôøi ta ñaõ toång hôïp raát nhieàu caùc hôïp
chaát töông töï hormon steroide cuõng nhö
isoprenoide vôùi caùc hôïp chaát töông töï
hormon saâu non .
Steroid hormonSteroid hormon
H
HO
H
O
Estron O
OH
H
HH
Testosteron
HO
O
O
O
OH
HH
H OH
O
HO
HO
H
H OH
OH
Cortizon β − ecdyson
• I.4 – Toång hôïp nhö laø coâng cuï
nghieân cöùu :
• Baèng coâng cuï toång hôïp höõu cô coù theå
taïo neân baát kyø moät hoaït chaát naøo coâ
laäp töø thieân nhieân . Phöông phaùp naøy ñaã
taïo neân raát nhieàu caùc chaát khaùc nhau
nhaèm khaúng ñònh caáu truùc hoaït chaát
chính keå caû caùc caáu hình töï nhieân .
• Coâng thöùc chung cuûa periplanon laø (A)
nhöng sau khi toång hôïp 4 ñoàng phaân quang
hoïc thì caáu hình töï nhieân cuûa noù môùi
ñöôïc xaùc ñònh laø (B).
O
O
O O
O
O
A BPeriplanon
• I.5 – Boä moân Hoùa hoïc laø cô sôû
neàn taûng :
• Töø naêm 1860, M.Berthlo ñaõ vieát :”Hoùa
hoïc ñaõ xaây döïng neàn taûng . Nhôø khaû naêng saùng
taïo vaø ngheä thuaät baét chöôùc thieân nhieân, hoùa
hoïc khaùc haún vôùi boä moân khoa hoïc töï nhieân vaø
xaõ hoäi khaùc” .
• Caùc hôïp chaát hoùa hoïc ñaõ taïo neân neàn
taûng cuûa söï soáng nhö AND, protein,
polypeptide vaø raát nhieàu hôïp chaát khaùc
ñeàu coù theå taïo neân thoâng qua toång hôïp
höõu cô . Hoaù hoïc taïo neân raát nhieàu
thuoác chöõa beänh, vaät lieäu, phuïc vuï cho
ñôøi soáng con ngöôøi, taïo ra nguyeân vaät
lieäu cho nhieàu ngaønh khaùc .
XUÙC TAÙCXUÙC TAÙC
CHO PHAÛN ÖÙNG OXYCHO PHAÛN ÖÙNG OXY
HOÙAHOÙA
• II.1 – Môû ñaàu :
• Trong lónh vöïc toång hôïp höõu cô hieän
ñaïi caàn phaûi söû duïng nhieàu phaûn öùng
xuùc taùc ñoàng theå . Thöïc teá haàu heát kim
loaïi chuyeån tieáp ñeàu coù khaû naêng taïo
phöùc vôùi hoaït tính oxi hoùa cao .
• II.2 – Phaûn öùng Sharpless – Katsuki oxi
hoùa baát ñoái xöùng :
Epoxy hoùa choïn loïc allyl alcol bôûi t-
butylhydroperoxide vôùi söï hieän dieän cuûa
Titan isopropoxide vaø tartratester cho ta
epoxide 2 (sô ñoà 1).
R
OH
R
R
ButOOH,Ti(OPri)4
CH2Cl2,-200C
O
R
R
R OH
90% ee
D(-)dialkyltartrate
• Nhôø tính chaát xuùc taùc choïn loïc,
ngöôøi ta coù theå taùch caùc saûn
phaåm ñoàng phaân ra khoûi racemat alyl
alcol .
R
H
O + H
R
OH
ButOOH, Ti(OPri)4
D (-) dialkyltartrate
CH2Cl2, - 200C
Phaûn öùng chaäm Phaûn öùng nhanh
OH
H
R OH
R
H
O
+
• Epoxy hoùa nhôø xuùc taùc, coù ñoä choïn loïc
laäp theå cao, tuyø theo nhoùm theá vaø caáu
hình ban ñaàu .
• Nhö ví duï treân coù theå taùch hai ñoàng
phaân .
•
• Neáu R coù nhaùnh thì epoxy hoùa cho ee 85%
(2E) saûn phaåm cho ee > 95% (xaûy ra nhanh hôn)
(1 – 4h)
(2Z) saûn phaåm cho ee 25 – 95% (phaûn öùng
chaäm hôn)(24-28h)
OH
R
R
OH
OH
R
OH
R
• II.2 – Xuùc taùc Vanadyl
acetylacetonate :
• Phöùc VO(acac)2 laø xuùc taùc phöùc
hay duøng epoxy hoùa alylalcol bôûi taùc
chaát ButOOH . caùc noái ñoâi ôû gaàn
nhoùm OH ñöôïc epoxy hoùa vôùi toác
ñoä nhanh hôn nhieàu .
• Ví duï :
OH OH
O
OH
O
ButOOH
VO(acac)2
93% 98 2:
:
Geraniol
• Xuùc taùc VO(acac)2 thöôøng xaûy ra vôùi
toác ñoä choïn loïc laäp theå cao . Khi
epoxy hoùa cyclohexenol söï hình thaønh
saûn phaåm syn nhieàu hôn anti .
ButOOH
VO(acac)2
(86%)
>300 1:
:
OH OH
O
OH
O
• Trong moät soá tröôøng hôïp ligand
acetylacetone bò phaân huyû nhanh thaønh
formic acide vaø acetic acide, caùc taùc chaát
naøy aûnh höôûng ñeán caùc nhoùm epoxide
môùi hình thaønh, do ñoù, trong tröôøng hôïp
naøy duøng trialkyl vanad laøm xuùc taùc toát
hôn .
• VO(OR)3 (R = Et, Pr, Pri) coù hoaït tính xuùc
taùc cao.
• ÖÙng duïng : VO(acac)3 trong toång hôïp Taxol .
ButOOH
VO(acac)2
HO
TBSO
O
HO
• II.3 – Epoxi hoùa baèng phöùc Salen
mangan :
• Khaû naêng xuùc taùc cuûa phöùc mangan
(III) salen epoxy hoùa noái ñoâi ñaõ ñöôïc
Kochi ñeà xuaát, Jacobsen vaø Katsuki ñaõ
phaùt trieån phaûn öùng naøy vaøo caùc phaûn
öùng epoxy hoùa baát ñoái xöùng vôùi cis –
alken . Ví duï nhö dihydronaphthalen .
O
NaOCl or PhIO
2 - 6 mo l% xuùc taùc
4-R C5H4NO
(R=H or Ph)
(1S, 2R)
> 90% ee khi duøng xuùc taùc A
83% ee khi duøng xuùc taùc B
O O
Me
HH
Me
Ph
Et Ph
EtPh
N
Mn
N
Ph
H
But
But
N
Mn
N
Cl
But
But
H
OO
PF6
A B
• Phöông phaùp ñôn giaûn toång hôïp cis –
aminoindanol
O
NH2
OH
N
PhP3NO O
MnLCl/P3NO/PhCl
NaOCl/00C
88% ee 90%
• II.4 – Oxy hoùa baèng noái ñoâi baèng OsO4 :
• Trong caùc taùc nhaân oxy hoùa maïnh phaûi keå
ñeán muoái ruthernium vaø Osmium . Xuùc taùc thöôøng
duøng ôû daïng Tetraoxide : OsO4, RhO4­ . Phöùc xuùc
taùc oxy hoùa alken thaønh saûn phaåm höõu cô môùi
vaø kim loaïi ñöôïc khöû thaønh daïng coù hoaù trò thaáp
hôn .
• Xuùc taùc RhO4 vaø OsO4 phaûn öùng vôùi alken cho
caùc saûn phaåm khaùc nhau . Caû hai xuùc taùc ñeàu cho
qua saûn phaåm trung gian laø diester voøng Ruthernium
oxide cho saûn phaåm caét lieân keát –C-C- laø aldehyde
vaø tieáp tuïc oxi hoùa thaønh acide carboxylic, coøn
Osmium oxide cho saûn phaåm dihydroxyl .
R' R'
R R
O
M
O
OO
R R
R' R'
MO4
M=Ru
M=Os
R R'
O
OHOH
R R
R' R'
Acide
• II.5 – Kim loaïi nhoùm 9 xuùc tieán oxi hoùa :
• Thoâng thöôøng oxigen khoâng phaûn öùng
vôùi caùc phaân töû höõu cô ôû ñieàu kieän
phaûn öùng eâm dòu . Traïng thaùi cô sôû cuûa
oxi laø triplet (paramagnetic) khoâng thuaän lôïi
cho phaûn öùng vôùi traïng thaùi singlet cuûa
hôïp chaát höõu cô . Ñieàu naøy coù theå khaéc
phuïc khi cho taïo phöùc vôùi kim loaïi chuyeån
tieáp . Ví duï nhö söï hieän dieän ligand amin,
phöùc cobalt phaûn öùng vôùi oxi .N
Co
OO
N
Co
N
O O
L
O
O
O2
Phöùc cobalt ñaã ñöôïc öùng duïng oxi hoùa
hydrocarbon, alken vaø phenol . Cô cheá :
RH + (R ) H
LnCoO2 + H LnCoOOH
LnCoO2 + R LnCoOOR
Moät soá öùng duïng cuï theåMoät soá öùng duïng cuï theå ::
R
R
OH
R
O
Co
O O
NN
N
(80psi) EtOH 600CO2
+
(5 - 90%)
O2Ph
Ph
O
CO2Me
Ph
Ph
O
O
CO2Me
OH
(1atm) MeCN, 20 0C (64%)
N
MeO2C OH
HO CO2Me
Co
O
O N
EtCH(OEt)2
O
EtCO2Et
O2 Co(acac)2(1atm) 450C 80%
- EtOH ++
O2
OH
ButBut But But
O
O
, (1atm), Py, 200C (100%)
N
Ph
Co
N N
O
N
Ph
O
Kim loaïi nhoùm 10 xuùc taùcKim loaïi nhoùm 10 xuùc taùc
oxi hoùaoxi hoùa
• II.6 – Kim loaïi nhoùm 10 xuùc
tieán oxi hoùa :
• Phaûn öùng Wacker khaù quen thuoäc
chuyeån hoùa ethene vaøo ethanal .
R PdCl4 ,CuCl2
RCHO
H2O, O2
2-
• Trong phaûn öùng naøy, Pd2+ bò khöû
loaïi thaønh Pd(0) vaø Cu2+cho pheùp taùi
sinh Pd(0) Pd2+. Phaûn öùng oxi hoùa 1,3-
dien do Backvall ñeà xuaát, ôû ñaây
benzoquinon ñöôïc duøng thay O2 .
Li2 PdCl4 , LiOAc
OAc
OAc
OAc
OAc
trans _
Benzoquinon, AcOH
68%
Pd(OAc)2, LiOAc
Benzoquinon, AcOH
74%
• Phaûn öùng xaûy ra trong moâi tröôøng
CO/O2 ñöôïc phaùt minh bôûi Alper, α-
alken chuyeån hoaù thaønh carboxylic acide .
C8H17 PdCl2, CuCl2
CO/O2, THF
(100%)
200C
HO2C C8H17
Ñaây laø phaûn öùng ñieàu cheá chaát
choáng boûng hieäu quaû . Khi coù theâm
caùc ligand chiral nhö ibuprofen[2-(p-
isobutylphenyl)propionic acide] vaø
naproxen[2-(6-methoxy-2-napthyl)propionic
acide] coù theå ñieàu cheá caùc hôïp chaát
vôùi ñoä saïch quang hoïc cao.
• II.7 – Kim loaïi nhoùm 11 xuùc
tieán oxi hoaù :
• Phaûn öùng oxi hoùa khöû cuûa ñoàng
: Cu2+  Cu+  Cu(0).
OH
OHOH 2Cu2+ (70%)
- 2Cu1+
NR3
NR3H,-2
Cô cheá phaûn öùng xaûy ra qua
trung gian [LnCu2(OC10­H7)2] .
XUÙC TAÙC PALADIUM TAÏOXUÙC TAÙC PALADIUM TAÏO
LIEÂN KEÁTLIEÂN KEÁT
CARBON – CARBONCARBON – CARBON
• III.1 – Môû ñaàu :
• Söû duïng phöùc Paladium nhö laø
xuùc taùc cho nhieàu phaûn öùng ñaõ
ñöôïc bieát ñeán töø laâu trong toång hôïp
höõu cô 20 naêm cuoái . Nhieàu phaûn
öùng ñöôïc xuùc taùc vôùi söï bieán ñoåi
nhoùm chöùc vôùi ñoä choïn loïc vaø laäp
theå cao raát coù yù nghóa trong nghieân
cöùu cuõng nhö aùp duïng vaøo thöïc
tieãn saûn xuaát .
• Hoùa hoïc Paladium coù öu theá bôûi noù coù
hai daïng oxi hoùa . Daïng thaáp nhaát laø Pd(0)
nhö trong tetrakis (triphenylphosphyl) paladium
vôùi ñaëc ñieåm raát giaøu ñieän töû, khi tham
gia phaûn öùng coäng hôïp oxi hoùa vôùi chaát
neàn halogenide thaønh phöùc Pd2+. Coäng
hôïp oxi hoùa thu ñöôïc nhôø 14 ñieän töû hoaït
ñoäng bôûi ligand phaân taùn trong dung dòch .
L4Pd L3Pd L L2Pd L
RX
R Pd
L
L
X++
(18 – ñieän
töû
hoaït
ñoäng)
(14 – ñieän
töû
hoaït ñoäng)
• Lieân keát σ vôùi alkyl raát hoaït ñoäng
ñaëc bieät vôùi caùc lieân keát π cuûa
carbon – carbon . Neáu coù söï hieän
dieän alken, laäp töùc taïo phöùc vôùi
lieân keát σ . Theo thuyeát phöùc alken
seõ tieáp tuïc hình thaønh phoå bieán söï
loaïi β-hydride taïo alken môùi .
R Pd
L
L
X+R'
R
R'
X
Pd L
R'
R
L
H
X
PdL
H
L
• Moâ taû quaù trình xuùc taùc cuûa phöùc
Paladium caàn phaûi ñöôïc taùi sinh töø saûn
phaåm Pd2+ qua phaûn öùng loaïiβ-hydride .
Ñieàu naøy coù theå thöïc hieän ñöôïc neáu nhö
trong heä coù moät base ñeå loaïi boû HX sinh
ra töø phaûn öùng . Ñeå laøm roõ hôn ta seõ
gaëp laïi phaûn öùng Heck trong phaàn sau .
R'
R
R'
Pd
R
X R
R Pd XH Pd X
Et3N.HX
Et3N
RX
Pd(0)
2+
2+
2+
• H.3.2 – Chu trình phaûn öùng Stille
R Pd X
R Pd R'
RX
Pd(0)
2+
2+
R-R'
R'SnMe3
XSnMe3
Ngoaøi cô cheá loaïi β-hydride, moät cô cheá
khaùc cho xuùc taùc Paladium laø phaûn öùng
loaïi khöû . Ñaây laø phaûn öùng coäng oxi hoùa
thuaän nghòch moät daïng cuûa phaûn öùng Stille,
Suzuki .
• Moät daõy phöùc Paladium quan troïng
khaùc ôû ñoù η3-π-allyl ligand taïo phöùc
vôùi kim loaïi theo kieåu sau :
X
L Pd
L
L
L Pd
X
L
+
Nguyeân lieäu ban ñaàu coù theå
duøng caû hai daïng Pd2+ vaø
Pd(0) . Ñaây laø phöông phaùp
thoâng duïng taïo phöùc allyl töø
allylacetate, carbonate, sulfonate,
caùc nhoùm theá X vôùi Pd(0) .
• Toång hôïp phöùc treân coù theå thoâng qua allyl
Grignard hay tröïc tieáp vôùi alken
MgCl
L Pd
L
Cl
Cl Pd
L
+
L
+
R
R
Pd
L
L
+Pd(O2CCF3)2
Cl
-
2
Phöùc π-allyl thöôøng beàn vöõng hôn lieân
keát σ . Phöùc deã bò taùc nhaân
nucleophilic taán coâng qua lieân keát noäi
phaân töû vôùi kim loaïi hay giöõa caùc
phaân töû . Trong dung dòch phöùc π-allyl
toàn taïi ôû daïng hoãn hôïp caû 2 phöùc π
vaø σ -allyl. PdPd
• III.2 – Nguyeân lieäu taïo phöùc
Paladium :
• Pd(0) : - Tetrakis (triphenylphosphin)
paladium(0) Pd(PPh3)4.
• - Tris (dibenzylidenaceton) dipaladium (0)
Pd2(dba)3.
• Hay laø vôùi phöùc noái chloroform Pd2(dba)3 .
CHCl3, phöùc naøy beàn vöõng ngoaøi khoâng
khí.
• Tuy nhieân Pd(PPh3)4 phaûi giöû döôùi khí trô,
ñöôïc duøng khaù phoå bieán.
• Pd2+ : coù ñoä beàn vöõng cao hôn Pd(0)
• PdCl2 toàn taïi döôùi daïng polymer khaù beàn,
khoâng tan trong haàu heát dung moâi höõu cô.
• Caùc phöùc : (PhCN)2PdCl2 vaø (MeCN)2PdCl2
ñieàu cheá deã daøng töø PdCl .
• Phaûn öùng Heck laø hay ñöôïc duøng nhaát
vôùi xuùc taùc Paladium . Phöông phaùp naøy
raát hieäu quaû vaø coù theå taïo ra caû daõy
alken khaùc nhau maø ñieàu naøy raát khoù
thöïc hieän vôùi caùc phöông phaùp truyeàn
thoáng trong moät bình phaûn öùng.
III.3 –III.3 – Phaûn öùng HeckPhaûn öùng Heck ::
base+
(0)Pd
RX
R'
RR
Nhö phaàn tröôùc ta bieát giôùi haïn phaûn öùng
vôùi caùc halogene cuûa aryl, heteroaryl, vinyl vaø
benzyl halogen do chuùng coù sp3 carbon ôû vò trí
β coù hydrogen nhanh choùng tham gia phaûn öùng
loaïiβ-hydride. Cô cheá phaûn öùng ñaõ ñöôïc trình
• Vôùi caùc chaát neàn alken baát ñoái xöùng
nhoùm alkyl vaø saûn phaåm trung gian
alkylpaladium nhö laø nhoùm lôùn vì vaäy
phaûn öùng coäng hôïp xaûy ra ôû vò trí ít bò
che phuû ôû cuoái noái ñoâi phaûn öùng loaïi β-
hydride, paladium vaø hydride ôû cuøng phía
vaø phaûn öùng loaïi syn . Aûnh höôûng töông
taùc khoâng gian nhoùm R theá vò trí nhoùm
nhoû nhaát treân lieân keát carbon taïo thaønh
caáu hình trans.
• Phaûn öùng cuõng ñöôïc tieán haønh vôùi
alkyn halide. Tuy nhieân soá löôïng coâng trình
coâng boá chöa nhieàu.
Phaûn öùng iodoalkynvôùi chaát neàn laø hôïp
chaát lieân hôïp α,β trong xuùc taùc chuyeån
phase.
R
I R'
O
R R'
O
Pd(OAc)2, Na2CO3
Bu4NCl/DMF
+
• Phaûn öùng cuûa chaát neàn allyl
thöôøng cho saûn phaåm chuyeån vò
noái ñoâi nhö ví duï allylalcol.
+RX OH R H
O
Pd(0)
base
Gaàn ñaây phaûn öùng Heck ñöôïc söû
duïng trong phaûn öùng ñoùng voøng
vôùi ñoä choïn loïc laäp theå cao.
Pd(OAc)2,TBSO
OTBS
H
R-Binap
Ag3PO4
67%,80% ee
• Söï hieän dieän cuûa ion baïc laøm gia
taêng phaûn öùng cuõng nhö baûo veä
cho söï ñoàng phaân noái ñoâi ôû chaát
neàn ban ñaàu.
• Overman ñaõ duøng phaûn öùng
ñoùng voøng noäi phaân töû ñeå toång
hôïp Scopadulic acide.
Pd(OAc)2/PPh3
MeCN (85%)
O
O
I
III.3. Phaûn öùng StilleIII.3. Phaûn öùng Stille
• Töø cuoái nhöõng naêm 70 phaûn öùng Stille ñaõ
ñöôïc söû duïng roäng raõi trong vieäc toång hôïp
caùc hôïp chaát thôm vaø vinyl.
Pd(0)
+
R OTf
R
R3Sn
R
RR
R
1
2
3
31
2
Cô cheá coù theå thaáy qua sô ñoà H.3.2 . Tröôùc
heát laø phaûn öùng coäng oxi hoùatriflat hay
halide cuûa vinyl hay voøng thôm cho ta phöùc
paldium trung gian, sau ñoù coù phaûn öùng
chuyeån kim loaïi vaø hôïp chaát cô thieác cho ta
chaát trung gian laø cô paladium maø ôû ñoù caû
hai thaønh phaàn ñeàu laø lieân keát σ . Phöùc
naøy tieáp tuïc phaûn öùng khöû loaïi cho ra saûn
phaåm vaø taùi sinh xuùc taùc Pd(0). Phaûn öùng
• Phosphin hay caùc ligand khaùc coù taùc duïng
laøm oån ñònh xuùc taùc Pd(0). Caû hai ligand
tri(2-furyl)phosphin vaø triphenylarsin ñeàu coù
theå duøng thay cho triphenylphosphin thoâng
thöôøng . Ñieàu naøy coù theå thaáy qua phaûn
öùng cuûa vinyl triflat sau vôùi cô thieác . Luùc
ñaàu khoâng xaûy ra nhöng khi thay baèng
AsPh3 laøm ligand thì xaûy ra raát toát khoâng
caàn cho theâm LiCl.
Pd2(dba)3/AsPh3
Bu3Sn
CF3
NMP
(90%)
CF3
OTfI
+
• Phaûn öùng Stille ñaõ ñöôïc Nicolaou aùp duïng
trong toång hôïp rapamycin, indanomycin.
• Ví duï : taïo voøng noäi phaân töû coù theå
thaáy treân sô ñoà sau:
Pd(PPh3)4
(46%)
Br
OSiEt3
HO
Bu3Sn OSiO3
OTBS
HO
Gaàn ñaây ñaõ coâng boá saûn phaåm
carbonyl hoaù coù khaû naêng xaûy ra caû
trong moâi tröôøng CO. Nhöõng phaûn öùng
naøy thöôøng xaûy ra ôû aùp suaát cao, tuy
nhieân cuõng coù theå duøng dung dòch baõo
hoaø CO vôùi aùp suaát 1 atm. Vôùi ñieàu
kieän naøy phaûn öùng xaûy ra hieäu suaát
cao khoâng cao khoâng chöùa saûn phaåm
phuï.
Pd(PPh3)4/CO
(80%)
+
I Me3Sn OEt OEt
O
1,4-dioxan
III.4 –III.4 – Phaûn öùng SuzukiPhaûn öùng Suzuki
• Ñöôïc coâng boá laàn ñaàu tieân vaøo naêm
1979, phaûn öùng Suzuki trôû thaønh phaûn
öùng quan troïng chieám khoaûng 25% taát caû
caùc phaûn öùng gheùp noái nhôø Pd trong naêm
1992 . Phaûn öùng ñaàu tieân ñöôïc coâng boá
laø alkylacetylen vôùi catechoboran . Sau ñoù cho
phaûn öùng tieáp vôùi iode hay bromide thôm.Pd(PPh3)4
+R R
R R
Ar
O
O
HB
NaOEt
ArBr
1 2
1 2
Cô cheá cuûa phaûn öùng naøy raát gioáng vôùi cô cheá
phaûn öùng Stile . Tröôùc heát laø phaûn öùng coäng
oxi hoùa cuûa halogenvinyl vaø aryl vôùi phöùc Pd(0)
cho ta saûn phaåm trung gian Pd(II) . Chaát naøy lieàn
sau ñoù tieán haønh phaûn öùng chuyeån kim loaïi
vôùi alkenylboronat, töø ñoù saûn phaåm sinh ra bôûi
• Öu theá quan troïng cuûa phaûn öùng
naøy laø giöû nguyeân caáu hình caùc
alken cuûa nguyeân lieäu ban ñaàu . Moät
ví duï khaù ñieån hình laø qui trình toång
hôïp (2Z, 4E)-undecadiene . Tröôùc heát (E)-
alkenylborate ñöôïc toång hôïp töø 1-octyn
vôùi (Z)-alkenylbrromide cho ta nguyeân
caû hai caáu hình (E) vaø (Z) trong saûn
phaåm.
(PPh3)2PdCl2
90%
(75%)
+C6H13
C6H13
B(OH)2
O
O
HB
1.
2. H2O
C6H13
B(OH)2
Br
C6H13
+
• Vôùi chaát neàn coù caáu truùc khoâng
gian ñaëc bieät phaûn öùng vaãn xaûy ra
vôùi hieäu suaát cao:
+
(0)Pd
B
O
O
I OMe
K3PO4
(85%)
Phaûn öùng Suzuki coù theå duøng ñeå toång hôïp
keton theo hai caùch : tröôùc heát phaûn öùng tieán
haønh vôùi söï hieän dieän t-butylisonitril, sau ñoù
thuyû giaûi ketimin cho ta keton töông öùng:
+ ArX
R Ar
NBut
9-BBN-R1
R Ar
O
H
+
tBuNC,K3PO4
Pd(PPh3)4
1 1
• Do tính laäp theå cao cuûa phaûn öùng Suzuki,
noù vaãn ñöôïc duøng ñeå toång hôïp caùc
nhaùnh trong hôïp chaát thieân nhieân. Ví duï
nhö toång hôïp trisporol B ngöôøi ta ñaõ duøng
phaûn öùng dienylboran vaø vinyliodide cho ta
trien
OO
BR2
OBn
I
O
O
OO
O
O
OBn
Pd(PPh3)4
NaOEt
(52%)+
• Keå caû khi caàn toång hôïp caùc hôïp
chaát ña dieän. Ví duï hôïp chaát voøng
11 nhö humulene töø allylicbromide vaø
vinylboran.
Pd(PPh3)4, NaOH
(32%)
Br
BR2
C6H6/
• Acide chloride coù theå duøng laøm chaát neàn
cho phaûn öùng daãn ñeán saûn phaåm
carboxylic. Thaät vaäy moâi tröôøng CO2 laø
nhu caàu caàn thieát ñeå loaïi boû söï
decarbonyl sau böôùc coäng hôïp oxi hoùa.
• Gaàn ñaây ñaõ coâng boá saûn phaåm
carbonyl hoaù coù khaû naêng xaûy ra caû
trong moâi tröôøng CO. Nhöõng phaûn öùng
naøy thöôøng xaûy ra ôû aùp suaát cao, tuy
nhieân cuõng coù theå duøng dung dòch baõo
hoaø CO vôùi aùp suaát 1 atm. Vôùi ñieàu kieän
naøy phaûn öùng xaûy ra hieäu suaát cao
khoâng chöùa saûn phaåm phuï.Pd(PPh3)4/CO
(80%)
+
I Me3Sn OEt OEt
O
1,4-dioxan
III.5 –III.5 – Phaûn öùngPhaûn öùng
SonogashiraSonogashira
• Phaûn öùng gaén keát alkyn ôû cuoái maïch vôùi
aryl halide hay vinyl halide vôùi xuùc taùc
paladium do Sonogashira ñeà xuaát. Xuùc taùc
ñöôïc duøng laø phöùc paladium(0) coù duøng
moät base vaø theâm vaøo ñoù CuI laøm trôï
xuùc taùc .
H
R
Ar
RArX
Et2NH,r.t3-6h
Pd(0),CuI
+
Phaûn öùng ñöôïc tieán haønh vôùi chaát neàn khaù
roäng, keå caû halide cuûa dò voøng thôm, aryl vaø
arylalkyn . Ñieàu kieän phaûn öùng nheï nhaøng
(nhieät ñoä phoøng) ñieàu ñoù coù nghóa laø phaûn
öùng coù theå tieán haønh vôùi caùc chaát nhaïy caûm
cuûa nhieät . Cô cheá phaûn öùng veà cô baûn cuõng
nhö Stillevaø Suzuki. Phaûn öùng oxi hoùa cuûa halide
höõu cô cho ra saûn phaåm trung gian Pd(II) . Tieáp
• Trong raát nhieàu phaûn öùng
bis(triphenylphosphin); Pd2+Cl2 ñöôïc söû duïng
nhö nguoàn cung caáp Pd . Chaát naøy töï khöû
nhanh cho ra moät caëp khoâng baõo hoøa coù
hoaït tính xuùc taùc . Phaûn öùng naøy ñöôïc
duøng roäng raõi trong toång hôïp ra caùc
khaùng sinh vôùi lieân keát ñoâi ba . Caùc caëp
noái ñoâi vaø ba ñöôïc ñieàu cheá töø caùc alkyn
töông öùng vôùi (Z)-dihalogen .
H
R Et2NH
Pd(0),CuI
+
RR
Gioáng nhö tröôøng hôïp phaûn öùng Suzuki,
caáu hình cuûa noái ñoâi ñöôïc giöõ nguyeân
H
C5H11
BuNH2, r.t 5h
+
Cl Cl
Cl
Cl
Cl
C5H11
Cl
C5H11
Pd(PPh3)/CuI
95%
98%
Ñoäsaïch hình hoïc >99%
III.6 –III.6 – Alkyl hoùa allylAlkyl hoùa allyl
• Söû duïng phöùc π - allyl cuûa Paladium nhö laø
chaát trung gian trong phaûn öùng theá aùi
nhaân ñöôïc kieåm soaùt caû veà caáu truùc vaø
baûo löu caáu hình .
+
Pd(0)
X NuNu
-
Allyl acetate laø hôïp chaát hay ñöôïc duøng,
tuy nhieân coøn coù theå duøng nhieàu
nhoùm chöùc khaùc nhö X = Cl, Br, Oph,
OCO2R . Söï hình thaønh lieân keát C-C
ñöôïc oån ñònh baèng enolate nhö malonate
coù theå duøng nhö laø aùi nhaân nhöng
phaûn öùng ñeàu coù keát quaû toát vôùi
alkoxide, amin vaø thioalkoxide . Phaûn
öùng xaûy ra vôùi söï baûo löu caáu hình ôû
ngay chính taâm phaûn öùng
• Thoaït ñaàu ngöôøi ta töôûng raèng phaûn öùng
coäng oxi hoùa seõ cho saûn phaåm ngöôïc ôû
taâm phaûn öùng . Thaät ra cô cheá phaûn öùng
thoaït tieân taïo thaønh phöùc allyl acetate, sau
ñoù laø phaûn öùng loaïi oxi hoùa, phaûn öùng
naøy xaûy ra vôùi caáu hình ngöôïc roài keá ñeán
theá aùi nhaân ôû phía ít bò caûn trôû khoâng
gian nhaát treân phöùc π - allyl vaø saûn phaåm
cuoái cho ra ñöôïc baûo löu caáu hình ban ñaàu .
Nu
-
X X
Pd
Nu
Pd
Quaù trình ñaûo ngöôïc, löôõng taâm ñöôïc
duøng trong toång hôïp ariosteromycin töø
epoxycyclopentadien .
Pd(PPh3)4
O
N N
NN
HO
HO OH
NH2
NN
NNHO
NH2
N
N
N
N
NH2
• Caàn löu yù raèng caáu hình 1,4 syn cuûa chu
trình caûbon coù theå ruùt xuoáng moät giai
ñoaïn neáu duøng phöông phaùp treân . Base
khoâng nhaát thieát phaûi coù ñeå môû voøng
nhoùm epoxide thoâng thöôøng duøng alkoxide
trong moâi tröôøng phaûn öùng .
• Saûn phaåm trung gian π - allyl coù theå
ñöôïc duøng trong phaûn öùng ñoùng voøng, keå
caû toång hôïp voøng 3 nhö thöïc chaát ñoù laø
söï theá aùi nhaân noäi phaân töû :
Pd(PPh3)4
CO2Me
CN
OAc
CO2Me
CNNaH
95%
• Gaàn ñaây coù nhieàu nhoùm nghieân cöùu chæ
ra raèng söû duïng caùc ligand saïch quang hoïc
thoâng qua phaûn öùng alkyl hoùa allyl treân
moät soá giaù theå cho saûn phaåm coù ñoä dö
ñoàng phaân ñaùng keå . Nghieân cöùu ñaàu
tieân veà alkylhoùa allyl duøng phosphin quang
hoïc nhö laø ligand cho giaù trò thaáp . Nhöõng
nghieân cöùu tieáp theo thay ñoåi ligand ñaõ thu
ñöôïc ñoä saïch quang hoïc cao ñeán 88% ee . Ví
duï nhö chaát saïch quang hoïc bisoxazoline .
N N
O O
PhPh
• Ngöôøi ta cuõng nhaän thaáy raèng söï löïa choïn
nucleophil coù aûnh höôûng khaù lôùn ñeán ñoä
choïn loïc quang hoaït cuûa phaûn öùng alkyl
hoùa allyl .
Ph Ph
OAc
Ph Ph
MeO2C CO2Me
Ph Ph
MeO2C CO2Me
NHAc
CO2Me
CO2Me
CO2Me
CO2Me
NHAc
Binap/Pd(0)
Binap/Pd(0)
80%
92%
34%ee
95%ee
• Williams ñaõ chæ ra raèng söû duïng ligand C2
baát ñoái xöùng cuõng cho hieäu quaû töông töï :
vaán ñeà caáu hình hoùa hoïc cuûa nucleophil bò
aûnh höôûng bôûi hieäu öùng trans cuûa hai
nguyeân töû taïo phöùc trong ligand .
• Ví duï : sau ñaây laø phaûn öùng
epoxycyclopentadien vôùi dimethyl
propagylmalonat theå hieän raát roõ söï kieåm
soaùt caáu truùc trong phaûn öùng naøy.
O
CO2Me
CO2Me
HO
CO2Me
CO2MePd2(dba)3CHCl3
dppe
(55%)
+
III.7 –III.7 – Phaûn öùng ñoùng voøngPhaûn öùng ñoùng voøng ::
• Phaûn öùng ñoùng voøng [3+2] ñöôïc xuùc taùc bôûi phöùc
Pd(0) laø moät kieåu ñoùng voøng phoå bieán . Ngöôøi ta
goïi ñoù laø kieåu ñoùng voøng trimethyl methane .
Trimethylmethane ñöôïc daãn ra töø
2[(trimethylsilyl)methyl]-2-propen-1-yl acetate . Tröôùc
heát laø phaûn öùng taïo thaønh Paladium π - allyl
complex roài tieáp ñeán loaïi trimethylsilyl döôùi taùc
duïng cuûa ion acetate cho ta phöùc löôõng ion Paldium .
SiMe3
OAc
SiMe3
PdLn PdLn
Pd(0)
OAc
+ +
Phöùc sinh ra phaûn öùng vôùi alken theo kieåu
phaûnöùng coäng hôïp :
+
O
R AcO SiMe3
O
R
Pd(OAc)2
P(O iPr)3
• Xuùc taùc Pd(0) trong moät soá tröôøng hôïp
ñöôïc hình thaønh ngay trong moâi tröôøng
phaûn öùng nhôø phaûn öùng khöû Paladium
acetate bôûi DIBAL – H .
• Saûn phaåm trung gian Pd(0) ñöôïc oån ñònh
bôûi phosphin hay phosphit . Neáu duøng Pd(0)
ôû daïng Pd(PPh3)4 coù theå giaûi nghóa tröïc
tieáp thoâng qua coâng trình cuûa Trost, oâng
nhaän thaáy raèng xuùc taùc toát nhaát ñöôïc
ñieàu cheá töø Pd(OAc)2 vaø P(OiPr)3 . Trost
chæ ra raèng neáu theâm moät löôïng nhoû chaát
ñoàng xuùc taùc (co-catalyst) nhö phöùc indium
(III) phaûn öùng chuyeån qua daïng saûn phaåm
1,2 nhieàu hôn laø daïng thoâng thöôøng 1,4 cho
ta daãn xuaát tetrahydrofuran .
Pd(OAc)2.PPh3
Pd(OAc)2.PPh3
Ph Me
O
AcO SiMe3
Me
Ph O
O
Ph
Me
DIBAL-H
In(acac) 3.DIBAL-H
Ño ächoïn lo ïc 96 : 4
Saûn phaåm ño äïc nhaát
• Nguyeân nhaân söï choïn loïc cao laø do
coù söï beàn vöõng töông ñoái cuûa hai
chaát trung gian . Phaûn öùng coäng hôïp
1,4 daãn ñeán anion enolate, ñieän tích
cuûa noù coù theå taùi phaân boá ngoaøi
taâm oxigen . Vôùi söï hieän dieän cuûa
In(3+), söï beàn vöõng cuûa saûn phaåm
coäng hôïp 1,2 (laø moät alkoxide) thaønh
daïng phöùc “ate”. Phaûn öùng ban ñaàu
cuûa phöùc trimethylen methane noái
ñoâiα,β laø thuaän nghòch . Söï oån ñònh
saûn phaåm coäng hôïp trung gian 1,2 coù
xu höôùng taïo saûn phaåm ñoùng voøng
1,2 .
• Phaûn öùng coäng hôïp kieåu treân
coù theå ñöôïc duøng chuaån bò caùc saûn
phaåm dò voøng nhôø duøng imin laøm
• Cuõng nhö caùc chaát chöùa oxigen töông töï giaù
theå khoâng baõo hoaø α,β cho saûn phaåm
coäng hôïp 1,2 cho ta pyrol hôn haún coäng hôïp
1,4 cho ta coäng hôïp chaát voøng carbon . Vôùi
caùc saûn phaåm voøng [4+3] cho ta voøng 7 .
+
AcO SiMe3
Pd(OAc)2/P(O Pr)3
N
Ts N
Ts
PhMe,1000C
75%
Moät ví duï khaùc veà ñoä löïa choïn ñöôïc neâu
leân döôùi ñaây laø phaûn öùng coäng ñoùng
voøng cuûa diester khoâng no cho ta saûn
phaåm coäng voøng 1,4 vôùi ñoä löïa choïn cao .
+ AcO SiMe3
Pd(OAc)2/P(O Pr)3
THF/
63%
CO2Me
CO2Me
E
E
E=CO2Me
III.8 –III.8 – Phaûn öùng taïo voøngPhaûn öùng taïo voøng
furanfuran ::
• Phöông phaùp ñoùng voøng furan laø moät
phöông phaùp môùi nhaèm ñieàu cheá nhoùm
hôïp chaát quan troïng naøy . Furan thöôøng
gaëp trong töï nhieân vaø caùc daãn xuaát nhieàu
nhoùm theá laø muïc tieâu cuûa toång hôïp höõu
cô . Furan thöông phaåm thöôøng laø daãn xuaát
cuûa caùc vò trí khaùc hay vôùi caùc nhoùm
chöùc nhaïy caûm, ñoù laø ñoäng löïc daãn ñeán
phaùt minh naêm 1987 .
• Coâng trình ñaàu tieân duøng β-ketoester vaø
propagylcarbonate nhö laø chaát mang . Vôùi
xuùc taùc Pd(0) phaûn öùng cho exo-
methylenfuran laäp töùc ñöôïc ñoàng phaân hoùa
trong moâi tröôøng acide cho ta furan töông öùng
:
Pd(0)
+
88%
OCO2Me
OMe
O O
O
CO2Me
O
CO2Me
H3O
+
• Tsiyi nhaän thaáy raèng β-ketoester coù theå thay baèng
caùc daãn xuaát acetylacetone cho ta acetylfuran vaø cuøng
vôùi 1,3-cyclohexandion cho ta voøng furan . Cuõng coù
theå alkyl hoùa propagylcarbonate nhö phaûn öùng treân .
Trong taát caû caùc tröôøng hôïp hieäu suaát phaûn öùng
khaù cao . Saûn phaåm trung gian chính theo cô cheá
phaûn öùng laø söï hình thaønh phöùc σ-allenylpaladium
cuøng vôùi methoxide ñoùng vai troø nhö laø base loaïi
proton cuûa nucleophilPdLn+OCO2Me
CO2
(Pd)
+
MeO
-
Phaûn öùng taïo ra furan coù nhieàu nhoùm theá laø
moät khaâu quan troïng khi toång hôïp neoliacin .
Moät phaàn cuûa sô ñoà toång hôïp ñöôïc moâ taû theo
sô ñoà sau :
+
Pd2(dba)3CHCl3/dppe
OCO2Me
OMe
O O
MeO
O
MeO
MeO
O
THF/
78%
Chöông Boán
HOÙA HOÏC CAÙC HÔÏP CHAÁT CÔHOÙA HOÏC CAÙC HÔÏP CHAÁT CÔ
ÑOÀNGÑOÀNG
• IV.1 – Ñieàu cheá caùc hôïp chaát cô ñoàng :
• Ngoaøi caùc hôïp chaát voâ cô quen thuoäc,
ñoàng coøn deã daøng ñieàu cheá ôû daïng caùc
phöùc höõu cô. Coù nhieàu hôïp chaát raát quen
thuoäc nhö : Phthalocyamin ñoàng vaø daãn
xuaát 3,4’,4”,4”’ tetrasulfonic acide vaø muoái
cuûa noù .
N
N
N
N
N
N
N
N
Cu
N
N
N
N
N
N N
N
Cu
SO3NaNaO3S
NaO3S NaO3S
• Hôïp chaát cô ñoàng ñaàu tieân ñöôïc ñieàu cheá
naêm 1936, ñoù laø dimethyl ñoàng : Me2Cu .
Sau ñoù ít laâu ngöôøi ta ñaõ phaùt hieän ra
vôùi söï hieän dieän moät soá muoái voâ côtrong
phaûn öùng coù duøng taùc chaát Grignard ñaõ
laøm thay ñoåi ñoï choïn loïc vôùi caùc chaát aùi
ñieän töû (electrophil) .C R
C R
O
C OAc
C R
O
C OH(OAc)
R1MgX.CuBr R1MgX
C(OH)RR1
1
R1MgX
RCOCl
R2Cd
R2CuLi
RCOR
RCOR
RCOR
RMgX RC(OH)R2
1
1
1
1
1
1
1
• IV.2 – ÖÙng duïng phaûn öùng cô ñoàng
trong toång hôïp höõu cô :
• IV.2.1 – Caùc phaûn öùng taïo lieân keát C-C :
• Ñaây laø moät trong nhöõng phaûn öùng quan
troïng cuûa toång hôïp höõu cô . Tröôùc ñaây
chuùng ta ñaõ bieát phaûn öùng RX vôùi Na, Zn,
Ag .
• 2 RX + Na Wurtz R-R +
NaX
ClBr + Na
93-96%
Vinyl halogenide döôùi taùc duïng CuCl, Zn –
NiCl2 hay Cu cho ta phaûn öùng :
C CR
R R
X R
RR
CC
R
R
R
CC
Cô cheá phaûn öùng xaûy ra qua hai giai
ñoaïn :
RX + M --- RM
• Moät trong nhöõng saûn phaåm ñaùng chuù yù
laø R2CuLi sinh ra trong phaûn öùng .
• Taùc duïng vôùi halogenide :
RX + R’2CuLi - RR’
Ví duï : Toång hôïp hormon saâu non do
COREY ñeà xuaát töø p-methoxytoluen .(Sô ñoà
trong saùch – trang 48 – naêm 1996) .
Phaûn öùng coù choïn loïc :
+
R2
R"
Br
O
R2'CuLi
R2
R"
R'
O
OCH3
CH3
OCH3
CH3
OCH3
O
CH3
CH2OH
CH2OH
C C CH2OH
X
CH2OH
C
C
X
CH2OH COOCH3
Li
THF - (CH3)2CCH2OH - NH3
(1 : 1 : 1,5 )
1. O3 - CH3OH - (CH3)2S
2. NaBH4
1. TsCl - C5H5N
2. LiAlH4 - Et2O
1. TsCl
2. LiC CCH2OTHP
3. H+
, CH3OH
13
14
1. LiAlH4 - NaOCH3 - THE
2. J2
3. Et2LiCu
1. PBr3
2. LiH2C CSi(CH3)2
3. Ag+
, CN-
4. BuLi, CH2O
1. LiAlH4 - NaOCH3 - THE
2. J2
3. Et2LiCu
1. MnO2
2. NaCN - CH3OH
1. NBS
2. iPrOH
JH-1
15
• Phaûn öùng caùc allyl vaø propagyl
halogenide :
• Ngoaøi caùc halogenide, caùc daãn xuaát khaùc
cuõng tham gia phaûn öùng vôùi hieäu suaát cao
nhö tosylate, acetate trong moâi tröôøng THF,
DMF .
• Hoaït tính : RI > RBr > RCl .
• Trong tröôøng hôïp phaûn öùng ña voøng :
+C CR
R R
CH2Br R
R
CCH2CH2C
R
R
R
CC
R
Ni(CO)4 NiBr2 + 4CO+
+ Ni(CO)4
CH CH CH2Br
(CH2)12
CH CH CH2Br
DMF
84%
• Khi nghieân cöùu phaûn öùng allyl acetate :
• Vôùi taùc chaát Grignard vôùi söï hieän dieän
muoái ñoàng nhö CuI, CuBr, CuCl cho ta saûn
phaåm vôùi hieäu suaát cao, tuy nhieân vaãn coù
khoaûng 7% saûn phaåm chuyeån vò allyl xuaát
hieän .
+CH CHR CH2OAc R'MgX
CuI,THF
CH CHR CH2R'
CH CH2CH
R'
R
Coù theå thaáy ví duï khi toång hôïp pheromon
cuûa moït cöùng ñoát Trogoderma
granarium (Trogodermal), xem sô ñoà .
OR
O
O
O
ORO
CuMgBr
H
2
H O
O
O
O
H
CHO
H
H
OH
H
O
O
H
CHO
H
OH
20
31 83
99 (R=H)
99a (R=Ac)
100 (R=H)
100a (R=Ac)
49
a 68% b 71%
c 91%
c 88%
d
89% g
(7%)
(92%)e 97%
f 99%f 94%
e 92%
103
102
101
96
98 97
95
• Phaûn öùng chuyeån vò coøn xuaát hieän
ôû caùc allyl halogenide khaùc do ñoù
ngöôøi ta ñaõ ñeà xuaát caùc giaûi phaùp
khaêc phuïc nhö phaûn öùng sau :
R-C=C-CH2Br + R'-C=C-CH-SPh
R' R'R R
R-C=C-CH2CH-CH=CHR'
R R
SPh
R' R'
Li,EtNH2
R-C=C-CH2-CH2-C=C-R'
R R R' R'
• Vôùi caùc hôïp chaát coù noái ba :
• Trong khi ñoù :
• Töông töï :
+RX C C SiMe3LiCH2 C C SiMe3RCH2
C CHRCH2
1)
2)
Ag
+
CN
-
+
R'
C CR CH2X R'MgX
CuI
R-C=C=CH2
+
R'
C CR CR2 OAc R-C=C=CR2R2'CuLi
• Vôùi caùc alkyl tosylate :
• Trong ñieàu kieän phaûn öùng vôùi RMgX
vôùi xuùc taùc Li2CuCl4 ôû -780
C cho hieäu
suaát cao .R-OSO2OR’ + ( R1)2CuLi R-R1
Phaûn öùng naøy ñaõ ñöôïc söû duïng
trong toång hôïp nhieàu chaát thieân
nhieân khaùc nhau . Ví duï toång hôïp
pheromon cuûa moït thoùc taïp
Tribolium castaneum vaø Tribolium
confusum
Br
H
TsO
O
O
O
O
HH
O
O
H H H H
PPh3
H
O
O
O
H
P
+
Ph3Br
-
H
OH
OH
HH
+
a
b
f
e
c
d
90%
98%
65%
82%
96%
96%
53 66
135 136
133138
64
137 53
O
a: Mg/THF-Et2O/Li2CuCl4
b: AcOH-H2O (1:1) ;
c: HIO4.2H2O/THF-Et2O
d: PPh3/PhMe ; e: n-BuLi/THF
f: H2/Pd-C
Br
H
TsO O
O
O
O
HH
O
H H
X
H
O
O
H
Y
A B
52
51
60
61
(X=Cl)
a (X=OTs)
(Y=OTs)
(Y=Br)
a
b
a 78-88%
90%
85%
a: Mg/THF Et2O/Li2CuCl4; b: AcOH H2O- -
Tổng hợp TrogodermalTổng hợp Trogodermal
RO
O
OOR
O
O
20
31 83
a 68% b 71%
c 99%
100 (R=H)
100a (R=Ac)
88%, o
99 (R=H)
99a (R=Ac)
CuMgBr
H 2
98%
49
d
H
OH
H
O
103
96
98
e 92%
f 94%
g
102 (7%)
H O
H OH
101 (92%)
e 97%
95
f 99%
97
a: Mg/THF/CH2=CHCHO; b: Mg/THF, CuI/ 25
c: Ac2O, NEt3/DMAP, CH2Cl2
e: AcOH : H2O = (1:1); f: NaBH4/EtOH
Chromatograp hyg: SiO2/AgNO3
H
O
O
H
O
O
H
O
O
d: Mg/THF, CuI
• Phaûn öùng vinyl epoxide vôùi RMgX :
RMgX CH2=CHCH CH2
O
RCH2CH=CHCH2OMgX
Trong tröôøng hôïp voøng :
R2CuLi
O
R
OH
OLi
R
O
-
OLi
O
OLi
R
O
-
O
R
OH
H
+
RLi
RMgX H
+
IV.2.2 – Phaûn öùng R2CuLi vôùi ester acide
vaø chloride acide
R2CuLi
-780C
R'CX
O
R2Cd
THF
R'CR
O
R'CR
O
RCW
O
R'MgX RCR'
O
W=OCOR", OR" hay NR2"
+
+
+
VAÁN ÑEÀ CHOÏN LOÏC CUÛA PHAÛNVAÁN ÑEÀ CHOÏN LOÏC CUÛA PHAÛN
ÖÙNG HÖÕU CÔÖÙNG HÖÕU CÔ
• Kieåu 1 : Caùc phaûn öùng theo trình töï
RC CR H2 RCH=CHR RCH2CH2R+
CHCOCH
R1
R2 R4
R3 base
R5X
CCOCH
R5
R1
R2
R3
R4
base
CCOC
R5
R3
R4R5
R1
R2
RCH2OH RCHO RCOOH
O O
Kieåu 2Kieåu 2 : phaûn öùng song: phaûn öùng song
songsong
OH
Br
OH
Br OH
Br
OH
Br
O OH OH+
+++
H
trans
treân döôùi
cis
Kieåu 3Kieåu 3 : phaûn öùng xaûy: phaûn öùng xaûy
ra theo caû hai kieåu .ra theo caû hai kieåu .
MeCH(OH)CH2OH
Ac2O MeCH(OAc)CH2OH
MeCH(OH)CH2OAc
MeCH(OAc)CH2(OAc)
Me
Me
Alk
Me
Alk
Alk
Alk.Hal
AlCl3
Me Alk AlkMe
Alk
Alk
AlkMe
COR1
CHO
R2MgX
C(OH)R1R2
CHO
COR1
CH(OH)R2
C(OH)R1R2
CH(OH)R2
Khaùi nieäm veà ñoä choïn loïc vaø ñoä
saïch .
Trong ñoä choïn loïc ñöôïc phaân ra :
Ñoä choïn loïc hoaù hoïc (laø khaùi
nieäm thoâng thöôøng)
Ñoä choïn loïc baûo löu caáu hình
Ñoä choïn loïc khoâng gian (ñoàng phaân
quang hoïc )
Taùc nhaân phaûn öùngTaùc nhaân phaûn öùng
aûnh höôûng ñoä choïnaûnh höôûng ñoä choïn
loïcloïc
CH2OH
ClCH2 CH2OH
COOMe
CHOClCH2
COOMe
ClCH2 CH2OH
CH2OH
CH3 CH2OH
LiAlH4 NaBH4
B2H6
O
OH
OH
C C
C
O
R
C C
C(OH)RR
C C
R
C
R
O
H
NaBH4
Li(i C4H9)3BH
H2O
H2O
R2CuLi
1.
2.
1.
2.
(trans)
(cis)
R1Li 1
1
1
C C I
C C I
C C R
C CR
COOR
COR
COOR
C(OH)RR
R Li
R2CuLi
RMgX
1
1
1
1
1
Löïa choïn chaát mangLöïa choïn chaát mang
vaø vaán ñeà hoaït hoaùvaø vaán ñeà hoaït hoaù
choïn loïcchoïn loïc ::
CH2
O
CH2 OEt
O
CH3
O
CH2 OEt
O
CH3
O
CH OEt
O
CH3
O
CH OEt
O
E
CH3
O
CH OH
O
E
CH3
O
CH2
E
E
CO2 H2O-
Khi duøng kieàm maïnh nhöKhi duøng kieàm maïnh nhö BuLBuLi hayi hay
Lithium dialkyl amideLithium dialkyl amide (LDA) ta thu ñöôïc(LDA) ta thu ñöôïc
bianionbianion
CH3
O
CH
O
OEt CH2
O
CH
O
OEt
E1
CH2 CH2 OEt
O O
E1
CH2 CH2
E2
O
CH2 CH OEt
O O
E1
LDA
THF
E1
E2
H2O
CO2
1.
2.-
O
O
O
O
E
O
E
EBase
+ +
Sau khi cho base taùc duïng tieáp vôùiSau khi cho base taùc duïng tieáp vôùi
MeMe33SiCl ta coù thu ñöôïc saûn phaåmSiCl ta coù thu ñöôïc saûn phaåm
saïchsaïch
O
O
O
OSiMe3 O
E
O
E
O
OSiMe3
OSiMe3
OSiMe3
E
E
Me3SiCl
LiN(SiMe3)
Me3SiCl
Et3N,Me3SiCl
1.
2.
90%
90%
Base
+
Baûo veä caùc nhoùmBaûo veä caùc nhoùm
chöùcchöùc ::
COOMe
ClCH2 CHO
COOMe
ClCH2 CH
O
O
CH2OH
ClCH2 CH
O
O
CH2OH
ClCH2 CHO
H3O
+
OH
OH
H
+
LiAlH4
Baûo veä nhoùm aldehyde cuõng coù theå duøngBaûo veä nhoùm aldehyde cuõng coù theå duøng
MeOHMeOH
O
CHO
O
CH
OMe
OMe
HO
CH
OMe
OMe
HO
CHO
MeOH
H
+
NaBH4
H3O
+
Baûo veä nhoùm aldehyde baèng NaHSO3Baûo veä nhoùm aldehyde baèng NaHSO3
CHO CH
SO3Na
OH
CH
OH
SO3Na
OH
CHO
OH
NaHSO3 H2O
H
+
OH
-
Hidroxycitro nelal
Cuõng coù theå duøng
diethanolamin
CHO
O
N
CH2CH2OH
CHO
OH
Hidroxycitro nelal
H
+
(HOCH2CH2)2NH
Oxazolidin cuûa citro nelal
Coù theå choïn loïc hai nhoùm baûoCoù theå choïn loïc hai nhoùm baûo
veäveä
O
CHO
O
CH
S
S
O
CHO
O
O
O
H
+
H2O, Hg
++
SH
SH
OH
OH
H
+
Tổng hợp zoapatenolTổng hợp zoapatenol
O
O
OH
HO
Br
O
+
OH
HO
177 178 179
O
HO
OH
OH
180
*
O
HO
OH
OH
181
*
182
O
O
HO OH
OH
*
*
183
O
O
HO O*
177
178
179
181
Sơ đồ tổng hợp zoapatenolSơ đồ tổng hợp zoapatenol
187a
177
190
189188
187
186185
184
2.
1.
O
MeMgI2.
1.
O
HIO4
F
-
H3O
+
t-BuOK
t-BuOOH
2.
1.
+ MgBr
O O*
Ph O O
CHO
OSiPh2Bu_t
*
Ph O O
O
O
OSiPh2Bu_t
O O
*
O
Ph
O
O
O
* OH
O
O
OH
O
Ph
*
O O
Ph O O
OH
OH
O
O O
*
*Ph O O
OSiPh2Bu_t
OHO O
*
Ph O O
OSiPh2Bu_t
OHO O
Taùc chaát ñöông löôïng –Taùc chaát ñöông löôïng –
syntonsynton
• Söï bieán ñoåi hoùa hoïc caùc hôïp chaát nhôø
caùc phaûn öùng hoùa hoïc khaùc nhau . Caùc
chaát tham gia phaûn öùng chính laø taùc chaát .
• Phaûn öùng xaûy ra theo ñöông löôïng hoùa
hoïc . Tuy nhieân moät chaát xaûy ra theo tuyø
ñieàu kieän khaùc nhau, cô cheá khaùc nhau .
• Töø moät hôïp chaát, ví duï nhö CH3COCl
hoaøn toaøn töông ñöông CH3C⊕HOH hay
CH3COR töông ñöông CH3CH(OH)R .
• Nhoùm CO coù theå khöû thaønh CH2 cho
neân CH3COCl töông ñöông CH3CH2⊕ .
• Synton laø töø môùi ñöôïc chaáp nhaän trong
toång hôïp höõu cô . Ñoù laø bieåu töông hoùa
hoïc thaønh ñoaïn caáu truùc hoùa hoïc coù theå
tham gia vaøo caáu truùc phaân töû cuoái nhôø
caùc qui trình hoùa hoïc khaùc nhau .
Một số thí dụ về syntonMột số thí dụ về synton
• Synton –
COOH : tham gia phaûn öùng E⊕
• E⊕ + –
COOH ECOOH
• Ñeå toång hôïp qua nhoùm CN :
• PhCH2Cl + NaCN --> PhCH2CN
 PhCH2COOH
• Synton ⊕ COOH :
•
• Coù theå deã nhaän ra khi duøng CO2
laøm taùc chaát taïo ra muoái acide
carboxylic :
• RMgX + CO2  RCOOH
• C2 – Synton Acetylen :
• Ta bieát acetylenide :
• HC≡C-M+ (M : metal)
• Phaûn öùng vôùi caùc electrophil cho ta :
• HC≡CE1 vaø E2C≡CE1
• + Phöông phaùp môùi :
• + Thöïc chaát laø synton löôõng cöïc :
HC CH C C
H
R
H
MgX.CuX
C C
H
R
H
E
E
+
RMgX,CuX
C C
H H
C C
Nu
H
E
H
E
+
Nu
-
+ C C
H H
+Do ño ù:
C4 – SyntonC4 – Synton : treân cô sôû methylvinyl: treân cô sôû methylvinyl
ketonketon
Nu
-
CH2=CHCOCH3 NuCH2CHCOCH3
H
1)
2) H
+
Neáu ta cho tieáp Nu – laø E⊕
ta coù :
E
+
Nu
-
CH2=CHCOCH3 NuCH2CHCOCH3
E
1)
2)
C2, C3 vaø C4 – synton treân cô sôûC2, C3 vaø C4 – synton treân cô sôû
ethyl este, acetoacetic acideethyl este, acetoacetic acide
E
+
CH3COCH2COOEt CH3C
O
CHCOOEtBase CH3C
O
CH COOEt
CH3COCH2E
ECH2COOEt
(C3_Synton)
(C2_Synton)
 Toång hôïp geraniolToång hôïp geraniol
CH3
O
OEt
O
CH2
O
OEt
O
OEt
O O
OEt
OAc O
OEt
O
OH
Br
(E )1
AcX (E )
2
Me2CuLi
LiAlH4
Toång hôïp cis-4-tert-Toång hôïp cis-4-tert-
butylcyclohexan carbonic acidebutylcyclohexan carbonic acide
COOH COOH
CH3 CH3
COOH
COOH
Cl
O
AlCl3
H2/Pt
+
+
Moät soá synton ñaùng chuù yùMoät soá synton ñaùng chuù yù
::
∀γ - oxipropyl carbanion (nucleophil)
H3O
+
1.
2.EtO O Br
OH
HO
EtO O Li
O
Cl OH Cl OMgX ClMg OMgX
E OH
E
+
H2O
1.
2.
MeMgX Mg
OH
ββ - formilethyl carbanion- formilethyl carbanion
CHO
1.
2.O
O
Br
O
O
BrMg
CHO
OO
Mg
H3O
+
Neáu thay baèng PhSO2 ta coù hai
saûn phaåm
1.
2.
O
O
PhSO2
O
O
PhSO2
H3O
+
BuLi E
+
E
PhSO2
O
O
E
CHO
E
CHO
1.
2.
Na/Hg
Base
H3O
+ Propylaldehyde
Acrylaldehyde
ββ -carboxyethyl carbanion-carboxyethyl carbanion
COOH
Br OH
O
O
O
E OH
O
R C
O
H
R C
OH
H
O
OEt
OSiMe3
OEt
O
RHC
O
2BuLi 1.
1.
2.
2.
1.
2.
E
+
H2O
TiCl4
H2O
OH
-
H3O
+
δ
+
δ
−
+
Propagyl carbanionPropagyl carbanion CH2CCH2C≡≡CHCH
• CH≡CCH2MgBr keùm beàn vöõng do ñoù
cho ta hai saûn phaåm ECH2C≡CH vaø
ECH= C= CH2
CH3C CH CH2C C R CH2C CH
CH2C CSi(iPr)3 (THF) C CH
HO
CH2C CSi(iPr)3 (THF HMPA)
C CH
O
BuLi RBr
H2O
F
-
F
-
1.
1.
1.
2.
2.
2.
O
+
Oxymetyl vàø carboxyacetylenidOxymetyl vàø carboxyacetylenid
C CCH2OH C CCOOH
HC CCH2OH C CCH2O RC CCH2OH
RX
H2O
1.
1.
2.
2.
vaø
LiNH2
HC CCOOH C CCOO
C CCOOH
R
OH
LDA
H2O
OR
Synton electrophilSynton electrophil
∀γ - Chlorpropyl carbanionCl
CH2CN Cl
CN
Cl Br + CH2CN Cl
CN
Cl Br +
γ - Bromopropyl
carbanion O
Br
OLi
νh
HBr
Br+
O
γ - Oxipropyl carbanion
+ OH
MgBrO
ββ - Carboxiethyl carbanion- Carboxiethyl carbanion
• Söû duïng β - propiolacton
HOOC
O
O
RMgBr(CuI) R
COOH
+
COOR R
- R
COOR
COOR
R
COOR
COOR
RMgBr COOR R
COOR
-400C
+
+
1
1
1
1
1
1
1
ββ - Carboxiethylenyl carbanion- Carboxiethylenyl carbanion
COOR COOH
2CuLi
H2O
1.
2.
Phaân tích toång hôïp ngöôïcPhaân tích toång hôïp ngöôïc
• Ñaây laø phöông phaùp phaân tích quan
troïng nhaèm ñöa ra sô ñoà toång hôïp
toái öu . Ví duï coù raát nhieàu, ñaëc bieät
khi caàn toång hôïp caùc phaân töû thieân
nhieân phöùc taïp . Coù theå nhìn thaáy
qua ví duï toång hôïp echinolon – hoaït
chaát töông töï hormon saâu non ñöôïc
coâ laäp töø caây coû . Moät soá ví duï
cuï theå xem qua caùc sô ñoà caùc sô
ñoà vaø ví duï cuï theå sau :
S d t ng h p echinolonơ ồ ổ ợS d t ng h p echinolonơ ồ ổ ợ
O O O
OO
Cl
O
Cl
OH
Cl
OSiMe3
ClMg
OSiMe3
OH
OO
OAc
OO
OSiMe3
OO
O
O
O
OH
O
OH
O
O O
OAc
a e
b f
c
d
h
g
i
k,l
36 39
37
37a
40
40a
38
41(E/Z=80:20)
34 35
63% 60%
82% 86%
93%
90%
Phản ứng Năm Tác chất A Tác chất B Xúc tác
Wurtz 1855 RX RX Na
Glaser 1869 RC≡CH RC≡CH Cu
Ullman 1901 ArX ArX Cu
Gomberg-Bachmann 1924 ArH ArN2
X Base
Cadiot-Chodkiewicz 1957 RC≡CH RC≡CX Cu
Castro-Stephens 1963 RC≡CH ArX Cu
Gilman 1967 R2
CuLi RX
Cassar 1970 RCH=CH2
RX Pd
Kumada 1972 ArMgBr ArX Pd or Ni
Heck 1972 RCH=CH2
R-X Pd-Base
Sonogashira 1975 RC≡CH R-X Pd + Cu
Negishi 1977 R-Zn-X R-X Pd or Ni
Stille 1978 R-SnR3
R-X Pd
Suzuki 1979 R-B(OR)2
R-X Pd- Base
Hiyama 1988 R-SiR3
R-X Pd- Base
Buchwald-Hartwig 1994 R2
N-R-SnR3
R-X Pd
Fukuyama 1998 RCO(SEt) R-ZnI Pd
SINH TỔNG HỢP HỮU CƠSINH TỔNG HỢP HỮU CƠ
• + Các enzym: Trong tế bào vi sinh vật có các hệ enzym khác nhau thực hiện các phản
ứng biến đổi hóa sinh, khi hòa vào môi trường chúng có khả năng phân hủy cơ chất
thành các chất có phân tử lượng thấp mà vi sinh vật có thể đồng hóa được thí dụ như
proteaza thủy phân protein và các polypeptid thành acid amin, amilaza phân giải tinh
Trong tự nhiên phản ứng sinh tổng hợp diễn ra như thế nào. Nghiên cứu riêng về Vi sinh
vật cho thấy trong quá trình trao đổi chất vi sinh vật đã thải vào môi trường hoặc tích tụ
trong tế bào những sản phẩm sinh tổng hợp khác nhau. Có thể kể đến một số sản phẩm
sau:
• bột thành mantoza và glucoza, pectinaza phân hủy pectin, xenlulaza phân giải xenluloza
và rất nhiều enzym khác
• + Các acid amin và acid hữu cơ: Cho đến nay có đến hàng chục lọai acid amin khác nhau
đã được đưa vào sản xuất ở qui lô công nghiệp như acid glutamic, acid aspatic, lyzin,
phenylalanin, prolin, tryptophan, tyrozin v.v…Tương tự như vậy cũng có một số acid
hữu cơ khác đã đưa vào sản xuất nhờ vi sinh vật ở qui mô công nghiệp như acid citric,
acid gluconic, acid 2-ketogluconic, acid itaconic, acid lactic v.v…
• + Các vitamin và chất kích thích sinh trưởng thực vật:
• Các vitamin chủ yếu được tổng hợp từ vi sinh vật như Vitamin B12, Vitamin B2, đặc
biệt là họat chất kích thích sinh trưởng thực vật như giberelin
• + Các chất kháng sinh: Trong quá trình sống nhiều vi sinh vật đã tiết ra một số chất
kháng sinh chủ yếu tập trung vào lòai Xạ khuẩn tiếp theo là nấm mộc và một số chủng vi
khuẩn. Ngày nay người ta biết trên 5000 chất kháng sinh khác nhau nhưng trong thực tế
mới chỉ có khảong 50 chất được tổ chức sản xuất lớn. Trong số kháng sinh tiêu biểu phải
kể đến penixilin với các cấu trúc khác nhau được ký hiệu là penixilin G, penixilin V và
penixilin O. Tetraxyclin và các chất tương tự, validamycin, Gentamycin, Erytromycin
v.v…
Đại cương về xúc tác enzymĐại cương về xúc tác enzym::
• Enzym được phân chia thành 6 lớp đánh số từ 1 đến 6:
• 1: Oxidoreductaz: các enzym xúc tác cho phản ứng oxi hóa
khử
• 2: Transferaz: các enzym xúc tác cho phản ứng chuyển vị
• 3: Hidrolaz: các enzym xúc tác cho phản ứng thủy giải
• 4: Liaz: các enzym xúc tác cho phản ứng phân cắt không
cần nước, khử nước hoặc cộng nước vào nối đôi
• 5: Isomeraz: các enzym xúc tác cho phản ứng đồng phân
hóa
• 6: Ligaz: các enzym xúc tác cho phản ứng tổng hợp có sử
dụng adenosin triphosphat
1:1: OxidoreductazOxidoreductaz: các enzym xúc tác cho: các enzym xúc tác cho
phản ứng oxi hóa khửphản ứng oxi hóa khử
2:2: TransferazTransferaz: các enzym xúc tác cho phản: các enzym xúc tác cho phản
ứng chuyển vịứng chuyển vị
3:3: HidrolazHidrolaz: các enzym xúc tác cho phản: các enzym xúc tác cho phản
ứng thủy giảiứng thủy giải
4:4: LiazLiaz: các enzym xúc tác cho phản ứng: các enzym xúc tác cho phản ứng
phân cắt không cần nước, khử nước hoặcphân cắt không cần nước, khử nước hoặc
cộng nước vào nối đôicộng nước vào nối đôi
5:5: IsomerazIsomeraz: các enzym xúc tác cho phản: các enzym xúc tác cho phản
ứng đồng phân hóaứng đồng phân hóa
6:6: LigazLigaz: các enzym xúc tác cho phản ứng: các enzym xúc tác cho phản ứng
tổng hợp có sử dụng adenosin triphosphattổng hợp có sử dụng adenosin triphosphat
• Cấu tạo của enzym:
• Enzym có bản chất là các protid đặc hiệu, cơ cấu khá phức tạp và
phân tử lượng lớn từ 20.000 đến 1.000.000 được tạo thành từ
khỏang 20 acid amin. Tất cả các acid amin cấu tạo nên enzym đều
có cấu hình L cho nên phân tử enzym có tính bất đối xứng, nhờ đó
mà enzym có tinh chọn lọc lập thể cao. Nếu enzym chỉ gồm các acid
amin thì gọi là enzym 1 cấu tử, nếu ngòai enzym còn có các chất
khác thi gọi là enzym hai cấu tử. Trong phân tử enzym hai cấu tử
thì phần protein gọi là feron hay apoenzym, phần không phải
protein gọi là agon, nếu có nhóm ngọai có thể tách rời tồn tại độc
lập với apozym thì nó có tên riêng là coenzym hay cofactor. Như thí
dụ đã nêu ở phần trên thì coenzym của alcol dehydrogenaz là NAD
hay NADP. Đa số enzym là các enzym có hai cấu tử. Về cơ cấu
enzym cho đến nay người ta đã xác định được cơ cấu bậc 4 với mức
đô chính xác tăng dần. Ở cơ cấu bậc 1 chỉ cho biết thành phần và
thứ tự xắp xếp amino acid, cơ cấu bậc 2 cho biết xắp xếp khônggian
của một chuỗi polipeptid tạo ra. Do các nguyên cử có thể quay tự do
cho nên polipeptid có nhiều hình thể nhưng chủ yếu vẫn là xoắn α
và gấp nếp β. Theo cơ cấu bậc 2 được xắp xếp lại thành cơ cấu 3
chiều được giữ ổn định bằng tương tác kỵ nước rồi đến nối
hydrogen. Khi các phần của cơ cấu bậc 3 liên hợp lại với nhau bằng
các nối hydrogen, tương tác tĩnh điện, lưỡng cực, kỵ nước tạo ra cơ
cấu bậc 4. Cơ cấu bậc 4 của alcol dehydrogenaz được mô tả ở hình
dưới đây:
Cấu tạo của enzymCấu tạo của enzym
Cơ cấu bậc 4 củaCơ cấu bậc 4 của alcol dehydrogenazalcol dehydrogenaz
Tính chất của enzymTính chất của enzym::
• Tan trong nước hặc dung dịch nước muối lõang
• Bị biến tính mât tác dụng xúc tác trong các dung dịch
acid, kiềm, muối đậm đặc, muối kim lọai năng, nhiệt
độ cao.
• Bị biến tính và kết tủa trong các dung môi hữu cơ:
rượu, aceton…
• Thay đổi tính chất khi kết hợp với chất nền, coenzym,
ion kim lọai.
• Enzym chỉ có họat tính cao ở một môi trường pH nhất
định
• Một enzym có thể tồn tại ở nhiều dạng phân tử khác
nhau, mỗi dạng lại có tính đặc hiệu riêng.
Cơ chế họat động của enzymCơ chế họat động của enzym
Giới thiệu về một số enzym và khả năngGiới thiệu về một số enzym và khả năng
ứng dụng trong tổng hợp hữu cơứng dụng trong tổng hợp hữu cơ
– Enzym alcol dehydrogenaz (ADH)
• Enzym này giữ vai trò xúc tác cho phản ứng oxi
hóa khử. Theo như phân lọai mà chúng ta đã biết
enzym thuộc nhóm 1 (nhóm có coenzym NAD hay
NADP) thuộc tổ 1 (tác dụng lên nhóm >CH-OH) và
thuộc lọai 1 (xúc tác cho phản ứng oxi hóa khử).
• Đây là thuộc lọai enzym có hai cấu tử. Coenzym
được nối với enzym qua trung gian ion Zn2+.
alcol dehydrogenaz
Alcol + NAD(P)+ < --- >Aldehyd ( Ceton ) + NAD(P) H + H+
H
+
H
+
C
O
H
CH3
N:
H
H
O
N
R
H2
R
S
C
H
CH3
OH
H
R
S
N
O
N
R H
H2
+
H u h t các ADH th ng m i c dùng u tuân theoầ ế ươ ạ đượ đề
qui t c Prelog t c là H- s t n công vào m t re c a cetonắ ứ ẽ ấ ặ ủ
cho ra S-alcol.để
s
OHO
L S LS
Alcol dehihrogenaz
NAD(P)H NAD(P)+
S
Thí dụ như enzym HLADH trích ly từ gan ngựa, YADHThí dụ như enzym HLADH trích ly từ gan ngựa, YADH
trích ly từ nấm men và TBADH trích ly từ vi khuẩntrích ly từ nấm men và TBADH trích ly từ vi khuẩn
Thermoanaerobium brockiiThermoanaerobium brockii
Một vài thí dụ ứng dụng cụ thểMột vài thí dụ ứng dụng cụ thể
O
O
O
OH
H3C
O
C3H7 H3C
OH
C3H7
TBADH
HLADH
s
ee > 98%
ee = 97%
Ứng dụng nấm men bánh mì trong tổng hợp hữu cơ:Ứng dụng nấm men bánh mì trong tổng hợp hữu cơ:
O
OH
OHHO
HO
HO
O
OH
OHO
HO
HO
P
O
HO
OH
OH
PO
OH
Glucoz
ATP ADP
Mg
2+
[1]
[2]
[3]
2+Mg
PO
HO
OH
O
PO
OH
[4]
[5]
+2 NAD 2 NADH
CH2OH
CH2O
O
p p
CHO
CHOH
CH2O
p
p
COO
CHOH
CH2O
Dihiroxiaceton
phos phat
Gliceraldehid-
-3-phos phat
Fructo-6-phos phat
[6]
2ADP
2ATP
p
COO
CHOH
CH2O
-
3-Phosphoglicerat
[7]
2+Mg
COO
CHOH
CH2O
-
H
2-Phos phoglicerat
[8]
- H2O
p
-
COO
CO
CH2
2+Mg[9]
ADP
ATP
COO
-
C
CH2
OH
Enolpiruvat
[10]
Piruvat
COO
-
C O
CH3
COOH
C O
CH3
[11]
H2O
[12] -CO2
[13]
Alcol dehidrogenaz
NAD NADH+
CH3CH2OH
Etanol
CH3CHO
Acetaldehid
b/ Phản ứng khử ceton thành alcol:b/ Phản ứng khử ceton thành alcol:
Trong men bánh mì có chứaTrong men bánh mì có chứa alcol dehydrogenazalcol dehydrogenaz cho nên cócho nên có
thể tham gia các phản ứng oxi hóa khử. Phản ứng này cũngthể tham gia các phản ứng oxi hóa khử. Phản ứng này cũng
tuân theo qui tắc Prelog: “Enzym dehydrogenaz sẽ cung cấptuân theo qui tắc Prelog: “Enzym dehydrogenaz sẽ cung cấp
hidrogen tấn công ưu đãi từ phía mặt re của ceton cho rahidrogen tấn công ưu đãi từ phía mặt re của ceton cho ra
alcol có cấu hình S chiếm ưu thế”alcol có cấu hình S chiếm ưu thế”
MNBM
O
L S SL
OHH
L SS
O
NMBM
OH
ee>95%
O O
NMBM
O OH
NMBM NMBM
O
O
O
OH OH
OH
ChâmNhanh
anti>95%
NMBM
O O
R1
OR2
OOH
R1
OR2
OOH
R1
s yn ee>96% anti ee>96%
+
R1 R2 ti lê s yn/anti
CH3 C2H5
PhS CH3
83/17
17/83
Phản ứng khử monoceton đơn giảnPhản ứng khử monoceton đơn giản
MNBM
O
L S SL
OHH
L SS
O
NMBM
OH
ee>95%
O O
NMBM
O OH
NMBM
NMBM
O
O
O
OH OH
OH
ChâmNhanh
anti>95%
NMBM
O O
R1
OR2
OOH
R1
OR2
OOH
R1
s yn ee>96% anti ee>96%
+
R1 R2 ti lê s yn/anti
CH3 C2H5
PhS CH3
83/17
17/83
Tong hop hexanolidTong hop hexanolid
OH OH
Geraniol
NMBM
R-Citronelol ee>97%
COzEt
O
COzEt
OH
Baker"S Yeast
(S)-B (83-90% e e)A
Baker"S YeastCOzEt
O
COzEt
CH
(R)-2a (40% e e)
1a
L s
OH
sL
O
sL
Yeast
c D
CO2Me
O
L
E
CO2Me
OH
(R)-2b
O
O
(R)-3
CO2
O
F
L CO2Me
OH
(S)-2b (S)-3
O
O
TH pheromon ong can la thongTH pheromon ong can la thong
H
HO
C7H15
H
C7H15
HO
C7H15
H
OR
C7H15
OR
H
H
2 3
4
56
7 8
R = H
R = OAc
a,b
c
d
e
f,b
R = H
1 R = OAc
Sinh TH ligninSinh TH lignin
Sugar
pool
CO2
O
CH2
O O
CO2H
C OH
C
P
HO
HOI
I
H2CH
Erythrose
4-phosphatc+PEP
Heptuiosonic acid
phosphatc
(6.48)
5-Dehydroaquin
I
IHO
HO
P
CH2
O O
CO
CO2H
OH
I
(6.49)
IHO
CO2H
OH
O
OH
I
OPVia
+PEP
CO2H
I
I
I
OH
OH
Shikimic acid (6.47)
O C
CH2
CO2H
CO2HHO
Chorismic acid (6.50)
HO
CH2COCO2H
CO2H
Prephenic acid (6.51)
Phenylalanine (6.53)
C C CO2H
H
H
H
NH2
CH2COCO2H
Phenylpyruvic (6.52) Cinnamic acid
C CCO2H
H
H
Shikimic acid pathway
AT
NH3
PAL
p-Coumaric Caffeic acid Ferulic acid
HO C
H
CCO2H
H H
HO C
H
CCO2H
HO
HO C
H
CCO2H
H3CO
H
HO
H3CO
CH CHCOCoA HO
H3CO
CH CHCH2OH
reductases
cellulose
+
peroxidase
(polynerization)Coniferyl
alcohol(6.54)
Conifery
lignin
Sugar
pool
CO2
O
CH2
O O
CO2H
C OH
C
P
HO
HOI
I
H2CH
Erythrose
4-phosphatc+PEP
Heptuiosonic acid
phosphatc
(6.48)
5-Dehydroaquin
I
IHO
HO
P
CH2
O O
CO
CO2H
OH
I
(6.49)
IHO
CO2H
OH
O
OH
I
OPVia
+PEP
CO2H
I
I
I
OH
OH
Shikimic acid (6.47)
O C
CH2
CO2H
CO2HHO
Chorismic acid (6.50)
HO
CH2COCO2H
CO2H
Prephenic acid (6.51)
Phenylalanine (6.53)
C C CO2H
H
H
H
NH2
CH2COCO2H
Phenylpyruvic (6.52) Cinnamic acid
C CCO2H
H
H
Shikimic acid pathway
AT
NH3
PAL
p-Coumaric Caffeic acid Ferulic acid
HO C
H
CCO2H
H H
HO C
H
CCO2H
HO
HO C
H
CCO2H
H3CO
H
HO
H3CO
CH CHCOCoA HO
H3CO
CH CHCH2OH
reductases
cellulose
+
peroxidase
(polynerization)Coniferyl
alcohol(6.54)
Conifery
lignin
Sinh TH trong cay Thuoc caSinh TH trong cay Thuoc ca
OH
OH
HO
O
O
OH
HO
O
O
(6.60) (6.61)
O
O
HO
O
O
OH
O
HO
(6.59)
OMe
O
O
O
OMe
OMe
HO
O
O
O
OMe
ring-closureíosprenylation
with
(6.63)
OMe
HO
O
O
OMe
OMe
HO
O
O
OMe
OMe
oxidation acid
methylation
ring-closure
OPP
Me
Me
Sikimic acidSikimic acid
O
OH
OH
HO
HO
OH
O
O O
O
O
Me
Me
MeMe
OCH2Ph
O
O O
MeMe
OCH2Ph
OCH2Ph
P
OMe
OMeO
(i) acetone/H+
(ii)PbCH2Cl/
NaH/DMF
(i) H+
(ii) IO4
-
(iii)NaBH4
(iv) (CF3SO2)2O
/Pyridine/
CH2Cl2 at
-30 Co
O
R
O O
MeMe
OH
O
O O
MeMe
OCH2Ph
O
SOCH2
O
CF3
(MeO)2POCHCO2Me-
Na+
DMF containing
18-crown-6/50 C0
Pd/H2
H
O
P
C O
OO
HO
Me Me
(OMe)2
O2Me
(1.58)
NaOMe/MeOH
OO
HO
CO2Me
MeMe
OHO
HO
COOH
H
(-)-Shikimic acid
(i)acid ion exchange resin
MeOH
(ii)alkaline hydrol ysis
Thuoc cum gia camThuoc cum gia cam
NH2
NH2
1: Amantadine 2: Rimantadine 3: Axit sialic 4: Zanamivir
5: Axit shikimic 6: Epoxit 7: Oseltamiver(R=Et)
8: GS4071 (R=H)
O COOH
OH
AcHN
OH
OH
OH
OH
O COEt
OH
AcHN
NH
OH
OH
OH
NH2HN
COOH
OH
HO
HO
CO2C2H5
O
O COORO
NH2
AcHN
So do tong hopSo do tong hop
O
O
CO2Et
O
CO2Et
NHtBu
OH
O
CO2Et
NHtBu O
CO2Et
NHtBu
N(allyl)2
2
MgCl2
t-BuNH
toluen
MsCl
Et3N
toluen
PhSO3H
(allyl)2NH
Ac2O
NaOAc
O
CO2Et
HN
N(allyl)2
Ac
O
CO2Et
N
N(allyl)2
Ac
tBu
O
CO2Et
N
N(allyl)2
Ac
tBu
HCl
O
CO2Et
HN
NH2H3PO4
Ac
HCl
EtOHTFA
1.NDMBA
Pd(OAc)2,Ph3P
.H3PO4,EtOH2
ProstagladinProstagladin
MeOCH2
O
MeOCH2
O
O
m-CPBA(i) NaOH
(ii ) KI
O
X
O
O
-
MeOCH2
CN
Cl
CH3CO
Na+
(i )Cl CH2OMe
(ii ) CH2 C CN
Cl
(4.44)
(4.45)
X=CHO.CH2OR
OR Simi lar1-carbon uni t KOH
DMSO
O
CH2OMe
OH
O
X
(4.46)
(4.47)(4.48)
(i) acetyl ate
(ii) Bu.SnH
X=CH2OMe
(i) Br3
(ii )CrO3
MeO
O
MeO
CHC(CH2)4CH3
O
(i ii )
(4.44)
O
O
CH3COO
(CH2)4CH3
O
Zn(BH4)2
-
O
OH
(CH2)4CH3
T hpO OT hp
(i )K2CO2
(i i)Protect OH
(ii i )DIBAL-H (CH2)4CH3
OCH3COO
O
O
OH
(CH2)3COOH
(CH2)4CH3
OThp
PhpO
Ph2P=CH(CH2)3COO-
DMSO
(4.49)
(Thp=tetrahydropyrany)
(4.51)
COO-
O
OH
Prostagl andi n A2
(4.50)
• Chöông I: Xuùc taùc chuyeån pha
• I.1. Giôùi thieäu veà xuùc taùc chuyeån pha
• Phaûn öùng giöõa chaát höõu cô tan trong dung
moâi höõu cô vaø taùc chaát tan trong nöôc
thöôøng xaûy ra raát chaäm. Giaûi phaùp coù
theå duøng caùc dung moâi phaân cöïc nhö
dimethyl sulfoxide hay dimethylformamide nhöng
caùc dung moâi naøy ñaét tieàn maø khoâng coù
khaû naêng thu hoài cho neân caàn tìm giaûi
phaùp khaùc ñoù chính laø caàn xuùc taùc tan
toát trong caû hai dung moâi höõu cô vaø nöôùc.
Xuùc taùc naøy goïi laø xuùc taùc chuyeån pha.
• Ñònh nghóa: Xuùc taùc chuyeån pha laø hôïp
chaát ion thoâng thöôøng nhö muoái amonium
coù chöùa caùc nhoùm theá hydrocacbon ñuû
lôùn ñeå hoøa tan trong dung moâi höõu cô.
Phaàn IIPhaàn II
Kyõ thuaät môùi trong toång hôïpKyõ thuaät môùi trong toång hôïp
höõu côhöõu cô
I.2. Cô cheá cuûa xuùc taùcI.2. Cô cheá cuûa xuùc taùc
chuyeån phachuyeån pha
• Cô cheá xuùc taùc phaûn öùng theá aùi nhaân duøng
xuùc taùc chuyeån pha phuï thuoäc vaøo hieäu öùng
dung moâi
• Pha höõu cô Q+
CN-
+ R’CN ------ R’CN +
Q+
Cl-
• ------------------- -----------------------------------------
-------------
• Pha nöôùc Q+
CN-
+ Na+
Cl-
------ Na+
CN-
+
Q+
Cl-
• [ Q+
= R4
N+
hay R4
P+
]
I.3. Caùc loïai xuùc taùc chuyeån phaI.3. Caùc loïai xuùc taùc chuyeån pha
• Moät soá xuùc taùc chuyeån pha
thoâng duïng:
• 1/ Aliquat 336 : Methyl trioctylamonium
chloride N+CH3(C8H17)3 Cl-
• 2/ Benzyl trimethylamonium chloride hay
bromide
• 3/ Benzyl triethylamonium chloride hay bromide
• 4/ Tetra-n-butylamoniumchloride, bromide,
chlorate hay hydroxide
• 5/ Cetyl trimethyl amonium chloride hay
bromide N+( CH3)3 (CH2) CH3 X-
• 6/ Tetra n-pentyl, tetra n-hexyl, hay trioctyl
propyl amonium chloride hay bromide
• 7/ Benzyl tributylamonium chloride
• 8/ Benzyl triphenyl phosphonium iodide
C6H5CH2 (C6H5)3 P+I-
• 9/ Crown ether
I.4. Cheá taïo xuùc taùc chuyeånI.4. Cheá taïo xuùc taùc chuyeån
phapha
• Xuùc taùc chuyeån pha daïng muoái amonium,
phosphonium hay arsonium ñeàu ñöôïc toång
hôïp theo sô ñoà toång quaùt sau:
• R3N + R’X -------- R3R’N+
X-
• R3P + R’X ---------- R3 R’ P+
X-
• R3As + R’X --------- R3 R’ As+
X-
• X = Br , I, CH3OSO3-
• Nguyeân lyù chung laø phaûn öùng xaûy ra
giöõa ñöông löôïng hai caáu töû ôû nhieät ñoä
50-100o
C trong vaøi giôø ñeán vaøi ngaøy trong
dung moâi phaân cöïc nhö methanol hay
acetonitril. Saûn phaån thoâ thu ñöôïc sau khi
nguoäi ñöôïc loïc vaø taùi keát tinh trong hoãn
Cheá taïo Dibenzo[18]crown-6:Cheá taïo Dibenzo[18]crown-6:
Laàn ñaàu tieân ñöôïc toång hôïp töøLaàn ñaàu tieân ñöôïc toång hôïp töø
catechol vôùi 2,2’-dichlorodiethyl ether ñuncatechol vôùi 2,2’-dichlorodiethyl ether ñun
hoài löu trong butanol:hoài löu trong butanol:
OH
OH
+
O
Cl Cl
O
O
OH
O
HO
OO
O
NaOH,n-BuOH
reflux
OO
O
• ÖÙng duïng xuùc taùc chuyeån pha
trong toång hôïp höõu cô
1/ Toång hôïp nitril töø alkyl halid
• R-X + NaCN ----------- RCN + NaX
• Xuùc taùc chuyeån pha ñöôïc duøng laø hexadecyl
tributyl-phosphonium bromide
• C16H33P+ (C4H9)3 Br-
• 2/ Toång hôïp Benzoyl cyanid töø benzoyl
chloride
• Bu4 N+X
• C6H5 COCl + Na CN -------------- C6H5 CO
CN + NaCl
• Hieäu suaát thu 60 –70 % do coù phaûn öùng
taïo dimer xaûy ra.
• 3/ Toång hôïp alkyl fluoride töø alkyl halide:
• PTC
• R – X + KF ---------- R-F + KX
• X = Cl, Br
• 4/ Phaûn öùng toång hôïp alcol töø alkyl halide
töông öùng.
• Nhìn chung phaûn öùng naøy xaøy ra vôùi hieäu
suaát thaáp vôùi caùc xuùc taùc chuyeån pha
thoâng thöôøng. Nguyeân nhaân chính vì ion
hydroxide khoù chuyeån vaøo phase höõu cô vaø
trong moâi tröôøng base maïnh deã xaûy ra
phaûn öùng taùch loïai HX thaønh alken.
• Xuùc taùc chuyeån pha thích hôïp laø muoái
betain amonium
• C8H17 Br + (C12H25)3 N+ CH2COO-  C8H17O2CCH2N+
(C12H25)3Br
• -OH ⇓
Br
• C8H17 OH + (C12H25)3N+CH2COO C8H17O2CCH2N+
(C12H25)3OH-
• 5/ Toång hôïp Azide töø alkyl halide
• Thoâng thöôøng phaûn öùng giöõa alkyl
halide vôùi azide natri cho ta azide töông
öùng.
• Moât thí duï ñaëc bieät toång hôïp 3-
methyl-5-azido-1H-pyrazole-4-
carboxaldehyde töø 3-methyl 5-chloro-1H-
pyrazol-4-carboxaldehyde. NaN3, DMSO,
20-70oC,1-5 hr
• 6/ Toång hôïp Sodium alkyl sulphonate
töø alkyl halide
• Trong ñieàu kieän xuùc taùc chuyeån pha
alkyl halide taùc duïng vôùi Natri sunphit
cho ta sodium alkyl sulphonate töông
öùng:
R N+
X-
• 7/ Alkyl nitrate, thiocyanate, cyanate, p-toluene
sulphonate töø alkyl halide:
• Coù theå vieát theo sô ñoà toång quaùt sau:
• R4N+ X-
• R – Br + NaX ----------- RX +
NaBr
• (X = NO2, SCN, CNO, O2S C6H4 – CH3-p)
• 8/ Toång hôïp Arylether hay thioeter
• Phenol trong moâi tröôøng kieàm maïnh vôùi
xuùc taùc chuyeån phase nhö
• C6H5CH2 (C4H9)3 N+Cl- cho ether. Phöông
phaùp naøy coù theå deã daøng toång hôïp
methyl ether töø caùc daãn xuaát nitrophenol
vôùi methyl iodide hieäu suaát 80%.
• Töông töï caùc thioether cuõng ñöôïc toång hôïp
theo sô ñoà sau:
• C16H35P+ Bu3 Br-
• RX + Na2S ---------------------- R –
S – R
• 8/ Phaûn öùng ester hoùa:
• Carboxylic acid coù theå ester hoùa bôûi alkyl
halide vôùi söï hieän dieän cuûa triethylamine.
Thöïc chaát cô cheá phaûn öùng xaûy ra coù söï
hieän dieän cuûa xuùc taùc chuyeån phase theo
sô ñoà sau:
• Et3N + RX ------- Et3N+RX-
• R’CO2Na + RX ---------- R’CO2R + NaX
• Crown ether cuõng coù theå söû duïng trong
phaûn öùng ester hoùa:
• K+Crown
Br C6H4-CO-CH2Br + RCO2-  Br-C6H5-CO-CH2-COOR
+ Br-
• CH3CN
• R= H, CH3, C2H5, C3H7, C6H5, CH3C6H4, 4-t-Bu-C6H4
• 9/ Chuyeån ñoåi nhoùm diazo nhôø xuùc taùc
chuyeån pha
• Khaû naêng chuyeån ñoåi nhoùm azid töø p-
Toluenesulfonyl azid sang nhoùn methylen hoat
hoùa cuûa di-tert-butylmalonate. Thoâng thöôøng
• 10/ Toång hôïp Dihalocarben
• Dihalocarben laø moät taùc chaát trung
gian quan troïng. Thoâng thöôøng chæ coù
theå ñieàu cheá trong moâi tröôøng khan
vaø trong moâi tröôøng nöôùc hieäu suaát
thaáp döôùi 5% do coù phaûn öùng thuûy
giaûi
• - Cl- H2O
CHCl3 + Base  CCl3-  :CCl2  CO +
HCOO- + Cl-
• Phaûn öùng vôùi söï hieän dieän xuùc
taùc chuyeån pha cho hieäu suaát 60-70%.
Ñaït ñöôïc keát quûa naøy do carben sinh
ra ñöôïc chuyeån ngay sang pha höõu cô
do ñoù coù theå phaûn öùng ngay vôùi
• Dihalocarben coù theå tham gia caùc phaûn öùng
khaùc nhau nhö:
• A/ Phaûn öùng coäng hôïp olephin
• Phaûn öùng styren vôùi chloroform trong moâi
tröôøng xuùt 50% vôùi söï hieän dieän xuùc taùc
benzyltriethylaminium chloride sau 4 giôø ôû
4OoC cho 1-phenyl-2,2-dichlorocyclopropan
hieäu suaát 80%.
• B/Carben coù theå phaûn öùng treân lieân keát
Base Schiff
• Tuy nhieân saûn phaåm khoâng beàn laäp töùc
bò thuûy phaân theo sô ñoà
• C/ Phaûn öùng vôùi hydrazin cho
diazomethan
• PTC
• NH2-NH2 +CHCl3 + NaOH  CH2N2 in ete hay
CH2Cl2
• PTC coù theå duøng tetrabutylamonium
hydroxide hieäu suaát 35%, neáu duøng
crown ether cho hieäu suaát 48%.
• d/ Phaûn öùng vôùi amin nhaát caáp
• Dichlorocarben phaûn öùng vôùi amin
nhaát caáp cho ra isonitril
• C6H5CH2N+Et3Cl-
• R –NH2 + CHCl3 +NaOH(aq)  R-N≡C
•
40-60%
• E/ Phaûn öùng vôùi amin nhò caáp:
• C6H5CH2N+Et3Cl-
• RR’NH + CHCl3 + NaOH  RR’NCHO
• R,R’= ethyl, cyclohexyl,allyl Hieäu suaát
85%
• G/ Phaûn öùng vôùi amide, thioamide, aldoxime
cho ra nitril
• C6H5CH2N+Et3Cl-
• RCONH2 + CHCl3 + NaOH  R –CN
• H/ Phaûn öùng vôùi alcol
• Phaûn öùng dichlorocarben vôùi alcol trong
ñieàu kieän xuùc taùc chuyeån pha cho chloride
töông öùng .
• C6H5CH2N+Et3Cl-
• R OH + CHCl3 + NaOH  RCl + NaCl +
H2O
• Löu yù trong tröôøng hôïp naøy chloride taïo
• I/ Phaûn öùng vôùi aldehyde
• Aldehyde thôm phaûn öùng vôùi
chloroform trong dung dòch natri
hydroxide vôùi söï hieän dieän xuùc taùc
chuyeån pha cho ra mandelic acide:
• C6H5CH2N+Et3Cl-
• RC6H5CHO +CHCl3 + NaOH  RC6H5 CH(OH)
COOH
• 11/ Phaûn öùng taùch loïai
• Phaûn öùng taùch loïai HBr
• R CHBr-CH2R’ ------------ R CH=CHR’
• Phaûn öùng taùch loïai dibromoalkan
• C16H33Bu3P+Br-
• R CHBr-CHBr R’ + Na2S2O3  R CH=CH
R’
• NaI
• 12/ Phaûn öùng alkyl hoùa
• a/ Alkyl hoùa carbon gaàn keà nhoùm CN
• Phöông phaùp alkyl hoùa nitril ñaõ ñöôïc ñaêng
taûi phaàn lôùn döïa treân caùc
• Taùc nhaân nguy hieåm ñaét tieàn nhö sodium
amide, hydrid kim loïai, triphenyl methid, kali
tert-butoxide. Xuùc taùc chuyeån pha hoøan
toøan coù theå khaéc phuïc caùc nhöôïc ñieåm
treân:
• C6H5CH2N+Et3Cl-
C6H5CH2CN + C2H5Cl + NaOH(aq.) C6H5 CH CN +
NaCl
• C2H5
• Neáu phaûn öùng tieáp tuïc coù theå cho ra saûn
phaåm hai laàn alkyl hoùa
• RX RX
R
• C6H5CH2CN  C6H5 CHCN  C6H5 – C – CN
• R
R
• b/ Alkyl hoùa xeton
• Alkyl hoùa xeton xaûy ra vôùi caùc nhoùm α-CH2
vôùi söï hieän dieän cuûa xuùc taùc chuyeån pha:
• C6H5CH2N+Et3Cl-
• C6H5CH2COCH3 + RX + NaOH (aq.)  C6H5
CHCOCH3
•
R
• Crown ether nhö dicyclohexyl-18-crown-6 xuùc
taùc cho phaûn öùng sau ñaây vôùi hieäu suaát
treân 90%
• 50% aq. NaOH
• C6H5CH2COCH3 + n-BuBr  C6H5 CHCOCH3
• Crown 80oC n-Bu
• c/ Alkyl hoùa aldehyde
• Caùc α-hydrogen cuûa aldehyde töông tö nhö
xeton cuõng coù khaû naêng bò alkylhoùa theo sô
ñoà sau:
• Bu4N+Y-
CH3
• (CH3)2 CHCHO + RX + NaOH(aq.)  R - C –
• d/ N-alkylhoùa
• Nhìn chung caùc hôïp chaât höõu cô chöùa nitô
coù hidro hoïat doäng ñeàu coù theá alkyl hoùa
nhôø xuùc taùc chuyeån pha
• N-Alkyl hoùa aziridine
• N-Alkylhoùa indole
• N-alkylhoùa lactam
• N-alkylimidazole
• Xuùc taùc crown ether 18-Crown-6 ñaõ ñöôïc
duøng trong phaûn öùng alkyl hoùa
benzimidazole. Trong tröôøng hôïp naøy caû hai
ñoàng phaâân ñeàu thu ñöôïc.
• Xuùc taùc chuyeån pha coù öùng duïng trong phaûn öùng
taïi daãn xuaát glucoza cuûa pyrimidine nhö laø saûn phaåm
trung gian cheá taïo interferon
• Alkyl hoùa adenine cho ta chuû yeáu laø ñoàng phaân 9 theo
sô ñoà sau:
N
N
N
H
OCH3
H3CS N
N
N
OCH3
H3CS
O
ORRO
OR
OR
O
ORRO
Br
TBBA
+
N
N
N
N
H
NH2
+ C6H5CH2Cl
NaOH
Q
+
X
-
9-isomer
N
N
N
N
CH2C6H5
NH2
• e/ S-alkyl hoùa
• Chuû yeáu laø phaûn öùng theá aùi nhaân cuûa
caùc hôïp chaát dò voøng chöùa caû N vaø S.Thí
duï nhö methyl hoùa 1-methyl-2-thioxo-2,3-
dihydroimidazole
• vôùi methyl iodide cho saûn phaåm S-alkyl hoùa
khoûang 55%.
• f/ Alkyl hoùa mercaptan vaø thiophenol
• Mercaptan phaûn öùng vôùi alkyl halide vôùi söï
hieän dieän xuùc taùc chuyeån pha cho hieäu
suaát 70-75% saûn phaåm alkyl sulphide.
• PTC
• RSH + R’ – X --------------- RSR’
• R = C2H5-, n-C4H9- , (CH3)2CHCH2-
• R’ = 1-C8H17 Cl (hay Br), 2-C8H17Cl (hay Br)
• 13/ Phaûn öùng Darzen
• Phaûn öùng ngöng tuï giöõa aldehyde hay xeton
vôùi chloroester trong moâi tröôøng kieàm
maïnh cho ra glycidic ester
• R R
• - CHO + Cl- CH – COOEt------- - C -- CH – COOEt
• O
• Trong ñieàu kieän xuùc taùc chuyeån pha phaûn
öùng Darzen xaûy ra ñaït hieäu suaát 70-80% thí
duï nhö chloroacetonitrile vôùi aldehyde vaø
xeton trong dung dich kieàm vôùi söï hieän dieän
cuûa benzyltriethylamoniumchloride cho ra
glycidic töông öùng.
• R C6H5CH2N+Et3Cl- R
• C=O + ClCHCN + NaOH aq.  C - CH
–CN
• R’ R’
• 14/ Phaûn öùng toång hôïp ether Wiliamson
PTC
• C8H17OH + C4H9Cl  C8H17OC4H9 + C8H17O
C8H17
• NaOH aq.
• Saûn phaåm phuï
• Söû duïng 4 laàn dö NaOH (50%) so vôùi alcol
vaø alkyl chloride dö vôùi xuùc taùc
tetrabutylaminium bisulphate ôû 20-70oC cho ra
hieäu suaát toái öu.
• Ether töø phenol ñöôïc ñieàu cheá khi duøng
crown ether laøm xuùc taùc chuyeån pha.
• Thí duï nhö phaûn öùng toång hôïp hôïp chaât
töông töï hormon saâu non ñaõ ñöôïc coâng boá
naêm 1994.
• 15/ Phaûn öng Wittig
• Phaûn öùng Wittig laø phaûûn öùng giöõa
phosphoran hay phosphonim ylid vôùi aldehyd
hay xeton thu döôïc alken vaø phosphine oxid.
• R1 R1 R4 anhyd. ether R1
R4
• C=PR3 C- - P+R3 + C=O ------------ C
= C
• R2 R2 R5 reflux R2
R5
• Phosphorane ylid
• Phaûn öùng coù theå xaûy ra trong moâi tröôøng
aåm vôùi söï hieän dieän cuûa xuùc taùc chuyeån
pha:(EtO)2P(O)CH2R + C O
R'
R"
+ NaOH
PTC
C
R'
R"
RCH + (EtO)2PO2Na
• 16/ Phaûn öùng Wittig-Horner
• Phaûn öùng Wittig-Horner laø phaûn öùng caûi
bieán phaûn öùng Wittig ôû choã söû duïng
phosphine oxide , daãn xuaát lithium cuûa noù
cho phaûn öùng vôùi aldehyde cho ra β-
hydroxyphosphinoxide, khi cho xöû lyù vôùi NaH
laäp töùc loïai nöôùc cho ra alken. Ñaây laø
phaûn öùng coù tính choïn loïc laäp theå cao:
erythro hydroxyphosphine oxide cho Z-alken
coøn threo cho ra E-alken.Ph3P
(1)RCH2X
quaternization
(2)hydrosis
phosphine oxide
Ph2P
O
R
(1) BuLi
THF - 78'
(2) R1CHO
O
Ph2P
HO
R'
H
R
H
B - hydroxyphosphine
oxide
erythro:threo (9:1)
NaH
DMF
R
R'
ONa
O
Ph2P+
Z -alkene
• Phaûn öùng Wittig-Horner trong moâi tröôøng
dung dòch NaOH xuùc taùc muoái
tetraalkylaminium chloride hay crown ether theo
sô ñoà sau:
• R’ PTC R’
• (EtO)2 P(O)CH2R + C=O + NaOH  RCH=C +
(EtO)2PO2Na
• R” R”
OO
H
O O
H
O
H
OH P COOC2H5
O
(i_PrO)2
O
COOC2H5 COOC2H5
m,g,h,i k,l,h,i
a a b.c,a,d
18a 18b 18c
16a 16b 16c
e
19
H
Sô ñoà : Toång hôïp Ethyl (2E,4E)-3,7,11-trimethyl-2,4-dodecadienoate
Taùc chaát:
a) H2/Pd _C b) H2/Ni ; 5300C
e) KOH/Dibenzo-18-crown-6-ether
c) B2H6_THF/NaOH_H2O d) PCC/CH2Cl2
g) Br2/KOH_H2O h) NBS_CCl4
i) (i_PrO)3P k) Ba(OH)2_I2 l) NaOCl/H2O m) Na2Cr2O7
COOC2H5
H
O
H
NR
H N
O
O
HOCH3
OH P COOiC3H7
O
(i_PrO)2
O
COOiC3H7
OCH3
COOiC3H7
OCH3
a
a
16a 16b 16c
c,d
H
Sô ñoà : Toång hôïp Isopropyl (2E,4E)-11-metoxy-3,7,11-trimethyl-2,4-dodecadienoat
Taùc chaát:
a) NH3 _H2SO4 b) H2NCH2CH2OH_H2SO4 ; c) CH3OH_H2SO4
d) B2H6_THF/NaOH
g) Semiphtalat h) PCC_CH2Cl2
i) KOH_Toluen/Dibenzo
COOiC3H7
OCH3 H
b
H
O
OH
OH
OCH3 H
OCH3 OHH
O
OCH3
H
O
OCH3
e,f e g,h
20a 20b 20c
i
21
17a 17b 17c
ii
e) CH3OH_H2SO4/NaOH f) H2/Pd_C
-18-crown-6-ether
• 17/ Toång hôïp caùc hôïp chaát dò voøng
• a/ Xuùc taùc chuyeån pha öùng duïng trong
toång hôïp flavon
• Toång hôïp o-hydroxyacetophenone vôùi
benzoylchloride trong benzen vôùi söï hieän
dieän xuùc taùc chuyeån pha nhö
tetrabutylamonium hydrogensulphate trong moâi
tröôøng kieàm kali carbonat hay hydroxide cho
ta saûn phaåm vôùi hieäu suaát 90%.
• b/ Toång hôïp 3-aryl-2H-1,4-benzoxazin
• Tröôùc ñaây daõ ñöôïc toång hôïp vôùi hieäu
suaát thaáp nay nhôø xuùc taùc chuyeån pha
phaûn öùng giöõa 2-aminophenol vôùi phenacyl
chloride vôùi söï hieän dieän cuûa dung dòch kali
carbonate cho hieäu suaát treân 60%.
OH
NH2
R + C6H5CßCHBr
PTC
aq K2CO3
O
N C6H5
R
• c/ 2-Aroylbenzofurans
• Hôïp chaát naøy cuõng ñaõ ñöôïc toång hôïp
tröôùc ñaây vôùi hieäu suaát thaáp. Phaûn öùng
giöõa o-hydroxyacetophenone vôùi
phenacylbromide vôùi söï hieän dieän cuûa xuùc
taùc chuyeån pha trong dung dòch kali carbonat
theo sô ñoàà sau cho hieäu suaát 70%.
OH
COCH3
R +
R' COCH2Br TPC
aqK2CO3
R
O CO
OCH3
R'
• d/ 1,4-Benzoxazines:
• Benzoxazines thu ñöôïc nhôø phaûn öùng giöõa
N-acetylaminophenol vôùi 1,2-dibromoethane
vôùi söï hieän dieän cuûa aliquat trong moâi
tröôøng NaOH boät vaø hoãn hôïp dung moâi
acetonitrile-methylene chloride.
R2
R1
NHCOC6H5
OH
+ Br(CH2)2Br
(C8H17)3N
+
CH3Cl
-
(A liquat)
solid; NaOH
CH3CN CH2Cl2
R2
R1 O
N
COC6H5
• 18/ Phaûn öùng oxi hoùa
• Permanganate laø moät taùc nhaân oxi hoùa
maïnh, trong moâi tröôøng acide coù theå khöû
töø Mn7+ xuoáng Mn2+, trong moäi tröôøng
trung tính hay kieàm thaønh Mn4+. Tuy nhieân
khaû naêng hoøa tan trong nöôùc cuûa haàu heát
caùc hôïp chaát höõu cô ñeàu keùm ñaõ haïn
cheá taùc duïng cuûa taùc chaát naøy. Xuùc taùc
chuyeån pha coù theå khaéc phuïc nhöôïc ñieåm
treân.
• Khi oxi hoùa alken nhö 1-decen ngöôøi ta thu
ñöôïc hai acide: nonanoic (77%) vaø octanoic (8%)
C7H15C12CH=CH2 +1- KMnO4
(aq)1-decene
(inbenzene)
C16H33N
+
(CH3)2CH2C6H5Cl
-
room temp
C7H15CH2COOH C7H15COOH (8%)(77%) +
• Khi duøng crown ether, permangante trôû neân
hoøa tan trong benzen theo cô cheá sau:
O
O
O
OO
O
O
O
O
OO
O
K
KMnO4
MnO4
-
Do ñoù hieäu quûa oxi hoùa cuõng cao hôn. Thí
duï oxi hoùa α-pinen cho pinonic acide ñeán
hieäu suaát 90%.
COOH
O
a pinene Pinonic acid
KMnO4, C6H6
dicyclohexano [18] crown
-6
25'
CHÖÔNG II : ÖÙNG DUÏNG LOØ VI SOÙNGCHÖÔNG II : ÖÙNG DUÏNG LOØ VI SOÙNG
TRONG TOÅNG HÔÏP HÖÕU CÔTRONG TOÅNG HÔÏP HÖÕU CÔ
• II.1. Giôùi thieäu chung:
• Vi soùng laø soùng ñieän töø coù taàn soá töø 30
Ghz – 300 MHz töông öùng vôùi ñoä daøi soùng
töø 1 cm ñeán 1 m. Naêng löôïng cuûa vi soùng
raát thaáp khoâng quùa 3.10-3 Kcal.mol-1, do
ñoù khoâng theå laøm ñöùt noái coäng hoùa trò
cuûa hôïp chaát höõu cô (E c-c= 83 Kcal.mol-1),
ñoàng thôøi cuõng khoâng coù khaû naêng ion
hoùa phaân töû vaät chaát.
• Trong ñieän tröôøng vaät lieäu chòu aûnh
höôûng bôûi 2 thoâng soá chính ñoù laø haèng
soá ñieän moâi ε’- moâ taû khaû naêng cuûa
phaân töû vaät lieäu bò phaân cöïc trong ñieän
tröôøng vaø haèng soá hao huït ñieän moâi ε” –
bieåu hieän möùc ñoä naêng löôïng böùc xaï
• II.2. Caáu taïo cuûa loø vi soùng:
• Caáu taïo cuûa laø vi soùng gia duïng
ñöôïc moâ taû treân hình veõ sau
• Nguoàn vi soùng ñöôïc taïo ra töø
magnetron – ñaây laø diod nhieät ion coù
anod vaø boä phaän bò ñoát laøm cathod.
Ñieän tröôøng raát maïnh ñöôïc taïo neân
theo phöông thaúng ñöùng vôùi anod vaø
taïo hieäu öùng cho chuøm ñieän töû di
chuyeån töø cathod ñeán anod.
• a/ Bình phaûn öùng:
• thoâng thöøông coù theå tích lôùn hôn nhieàu
laàn hoãn hôïp phaûn öùng.
• Vaät lieäu söû duïng thoâng thöôøng laø teflon
hay polystyren. Ñaây laø caùc vaät lieäu “trong
suoát” vôùi vi soùng.
• b/ Moâi tröôøng phaûn öùng: - Phaûn öùng
khoâng dung moâi
• Phaûn öùng coù dung moâi: vieäc löïa choïn dung
moâi raát quan troïng. Caùc dung moâi söû duïng
phaûi coù momen löôõng cöïc ñeå coù theå haáp
thuï naêng löôïng vi soùng vaø ñieåm soâi phaûi
cao hôn nhieät ñoä phaûn öùng 20-30o
C.
• Dung moâi N,N dimethylformamide (DMF) laø
dung moâi raát toát coù ñieåm soâi cao (160o
C),
haèng soá ñieän moâi cao (ε = 36,7). Dung moâi
coù theå giöõ laïi nöôùc sinh ra trong phaûn öùng
do ñoù khoâng caàn taùch loaïi. Nhieät ñoä
phaûn öùng coù theå leân ñeán 140o
C vaãn chöa
sinh ra aùp suaát hôi.
• Moät soá loaïi dung moâi thoâng thöôøng khaùc:
• c/ Öu ñieåm: - Ruùt ngaén thôøi gian phaûn
öùng
• Khoâng caàn beáp ñun vaø bình phaûn öùng
cuõnh nhö sinh haøn hoài löu
• Theå tích dung moâi nhoû, tieát kieäm giaûm
thieåu oâ nhieãm chaát thaûi
• d/ Haïn cheá: - Phöông phaùp söû duïng daãn
ñeán söï taêng nhieät cuïc boä trong thôøi gian
ngaén (khoaûng 1 phuùt) khieán cho aùp suaát
taêng leân nhanh coù theå laøm vôõ bình hay loø
vi soùng vaø tröôøng hôïp xaáu nhaát coù theå
gaây noå.
Ứng dụng lò vi sóngỨng dụng lò vi sóng
• a/ Phaûn öùng ester hoùa:
Tieán haønh phaûn öùng
giöõa benzoic acid (1,6g) vôùi
propanol(10ml) xuùc taùc
bôûi acid sulphuric(0,1 ml)
trong bình phaûn öùng teflon
(300 ml) trong thôøi gian 5-
10 phuùt ñaït hieäu suaát 70-
80%.
• b/ Phaûn öùng deacetyl hoùa:
Benzaldehyd diacetate troän
vôùi alumina trung tính hoøa
ñeàu vôùi dichloromethane
ôû nhieät ñoä phoøng sau ñoù
cho vaøo loø vi soùng. Sau 40
giaây phaûn öùng ñaõ hoaøn
taát chieát laïi baèng
dichloromethane, sau khi
loaïi dung moâi cho ra
benzaldehyd saïch gaàn 100%.
• Thôøi gian coù aûnh höôûng
ñeán khaû naêng loaïi 1 hay
caû hai nhoùm acetat:
(CH2)3OAc
OH
(CH2)3OAc
OAc
(CH2)3OH
OH
ab c
Alumina
30s
microwave
lumina
microwave
2.5min
A
• c/ Loïai nhoùm baûo veä : Benzylester laø
nhoùm baûo veä raát hay ñöôïc söû duïng
ñeå baûo veä nhoùm chöùc acid. Ñeå
loaïi nhoùm baûo veä ngöôøi ta thöôøng
phaûi duøng nhieàu taùc chaát khaùc
nhau nhö vöøa toán thôøi gian cuõng nhö
chi phí. Loaïi nhoùm baûo veä nhôø vi
soùng ñöôïc tieán haønh nhö sau: Cho
6,2 g alumina acid troän vôùi benzylester
(0.52mmol) hoaø tan löôïng toái thieåu
dichloromethane (1-2 ml) vaø troän ñeàu.
Cho vaøo lo chöøng 7 phuùt cho saûn
phaåm benzoic acid (0,058g, 92%)
• Moät soá thí duï khaùc ñeå tham khaûo:
S.No Benzen Ester Carboxylic acids Time/Al2O3 Yield (%)
1
2
3
5
6
92
89
92
95
92
C6H5CO2CH2C6H5 C6H5COOH
7 min/Acidic
(20 min)
p CH3C6H4CO2CH2C6H5 P CH3C6H4COOH
P OHC6H4CH2CH2CO2CH2C6H5 POHC6H4CH2CH2COOH
7 min/Acidic
(20 min)
C6H5CHCHCO2CH2C6H5 C6H5CHCHCOOH 10 min/Acidic
(20 min)
9 min/Acidic4
90
NH2CH2CO2CH2C6H5 NH2CH2CO2H 4 min/Neutral
(10 min)
NH2 CHCO2CH2C6H5
CH2OH
NH2 CHCOOH
CH2OH
3 min/Neutral
(10 min)
• d/ Loaïi nhoùm baûo veä t-
butyldimethylsilyl ether: TBDMS laø
nhoùm chöùc raát hay duøng trong toång
hôïp höõu cô. Coù moät soá phöông
phaùp loaïi khaùc nhau cho hieäu suaát
cao nhöng phaûi toán nhieáu thôøi gian.
Söû duïng laø vi soùng coù theå loaïi
nhoùm chöùc treân ôû 75-85o
C trong
voùng 10 phuùt hieäu suaát khaù cao nhö
soá lieäu ghi laïi treân baûng sau:
CHO
OTBDMS
COCH3
OTBDMS
N
N
N
N
NH2
O
OH
TBDMSO
CH2OTBDMS
OH
O N
NH
O
O
TBDMSO
OH
CH3
11
10
10
18
11
82
91
93
68
75
Ether Time (min) Yield (%)
• e/ Loaïi carboxylic töø Indole-2-carboxylic acid:
• Nhôø taùc ñoäng cuûa vi soùng nhoùm
carboxylic bò loaïi ra trong voøng 12 phuùt
vôùi hieäu suaát cao ñeán 99%:
NH
COOHR
NH
H
Microwave
quinoline
R
• g/ Xaø phoøng hoùa ester: Thoâng thöôøng
phaûn öùng xaø phoøng hoùa phaûi ñun 5 giôø
ôû 85o
C. Vôùi xuùc taùc chuyeån pha trongloø
vi soùng phaûn öùng treân coù theå thöïc hieän
sau vaøi phuùt ñeán 10 phuùt. Moät soá thí duï
cuï theå treân baûng:S
No.
Ester KOH
mol equiv
Yield
%
Final
Temperature
( *C)
Microwave
Power(W) Time(min)C
O
OR'R
1
2
3
4
5
6
R R'
Ph CH3
Ph
nC17H35
Ph
nC8h17
CH3
nC8H17
nC8H17
d - menthyl
2 or 5
2
2 or 5
2
5
2
5
2
5
2
2
30
90
30
90
30
90
30
90
30
90
120
7
1
5
2
8
2
10
4
6
5
4
205
210
240
223
145
218
94
96
92
94
88
87
85
82
73
79
87
• h/ Phaûn öùng alkyl hoùa nhoùm
methylen :
• Phaûn öùng alkyl hoùa Ethyl
Acetoacetate trong loø vi soùng coù söû
duïng xuùc taùc chuyeån pha coù theå
hoaøn taát sau 3 phuùt. Moät caùch toång
quaùt coù theå thaáy qua sô ñoà sau:
• i/ N-Alkyl hoùa Saccharin:
• Phöông phaùp ñieàu cheá caùc daãn xuaát töø
saccharin coù theå toùm taét theo phaûn öùng sau:
• Alkyl halogen ñöôïc troän vôùi hoãn hôïp saccharin
treân silicagel sau ñoù cho vaøo loø vi soùng chöøng
töø 1 ñeán 10 phuùt trong bình thuyû tinh pyrex dung
tích 50 ml. Sau khi nguoäi cho chieát baèng
dichloromethan roài taùi keát tinh. Ngöôøi ta ñaõ
ñieàu cheá ñöôïc caùc daãn xuaát khaùc nhau nhö
R= C6H5CH2-, n-C16H33-, C2H5OCOCH2- vaø
CH2=CH-CH2-
S
N
-
N
+
a
C
O
O O
S
N
C
O
O O
R
R-X, silica gel or alumina
microwave irradiation
• K/ Phaûn öùng ngöng tuï aldehyd vôùi nethylen
hoaït hoùa:
• Coù khaù nhieàu thí duï chaúng haïn nhö phaûn
öùng Tetronic acid vôùi Aldehyd
• Phaûn öùng giöõa 2,4 (3H, 5H)furandion vôùi
aldehyd treân montmorillonite trong bình pyrex
cho ra hoãn hôïp hai ñoàng phaân Z vaø E.
C
O
HR
O O
O
O
Z
R
O
O
O
E
R
O
O
+
Montmorillonite-KSF
Microwave+
• l/ Phaûn öùng thuûy phaân:
• Ngöôøi ta coù theå thuyû phaân
Benzylchloride thaønh benzylalcohol ñeá
hieäu suaát 97% trong bình phaûn öùng
baèng teflon (150 ml) cho 0,01 mol
benzylchloride vaø nöôùc 30 ml. Hoãn hôïp
phaûn öùng cho leân 60 psi trong 75 giaây
vaø giöõ ôû ñoù chöøng 3 phuùt sau ñoù cho
haï aùp suaát vaø laøm laïnh. Hoãn hôïp
phaûn öùng chieát baèng ether cho ra benzyl
alcohol.
• m/ Toång hôïp enaminoketon:
• Phaûn öùng giöõa β-diketone vôùi amine laø
moät thí duï vöø söû dụng xuùc taùc vaø tieán
haønh trong loø vi soùng. Chaát mang coù theå
duøng silica hay bentonite, xuùc taùc phaûn
öùng naøy laø p-toluensulfonic acid, thôøi gian
phaûn öùng vaøi phuùt.
H3C CH3
O O
R1R2N
H3C H
O
H3C
Supportorcatalyst
MW
HNR1R2+
CHÖÔNG III: SIEÂU AÂM VAØ ÖÙNGCHÖÔNG III: SIEÂU AÂM VAØ ÖÙNG
DUÏNG TRONG TOÅNG HÔÏPDUÏNG TRONG TOÅNG HÔÏP
HÖÕU CÔHÖÕU CÔ
• III.1. GIÔÙI THIEÄU VEÀ SIEÂU AÂM:
• SIEÂU AÂM LAØ SOÙNG AÂNM THANH COÙ TAÀN SOÁ CAO
HÔN NGÖÔÕNG NGHE CUÛA CON NGÖÔØI (NGHÓA LAØ
LÔÙN HÔN 16 KHZ). GIÔÙI HAÏN TREÂN CUÛA SIEÂU AÂM
KHOÂNG XAÙC ÑÒNH ROÕ RAØNG, THÖÔØNG SIEÂU AÂM
ÑÖÔÏC SÖÛ DUÏNG LAØ 5 MHZ ÑOÁI VÔÙI CHAÁT KHÍ VAØ 500
MHZ ÑOÁI VÔÙI CHAÁT LOÛNG VAØ RAÉN.
• COÂNG DUÏNG CUÛA SIEÂU AÂM TRONG DAÕY TAÀN SOÁ
CAO ÑÖÔÏC CHIA LAØM HAI VUØNG:
• VUØNG THÖÙ NHAÁT (2-10 MHZ): SOÙNG SIEÂU AÂM COÙ
NAÊNG LÖÔÏNG THAÁP, TAÀN SOÁ CAO. SIEÂU AÂM NAØY
ÑÖÔÏC DUØNG TRONG Y KHOA, PHAÂN TÍCH HOÙA HOÏC.
• VUØNG THÖÙ HAI (20-100KHZ): SOÙNG SIEÂU AÂM COÙ
NAÊNG LÖÔNG CAO, TAÀN SOÁ THAÁP. ÔÛ VUØNG NAØY
THÖÔØNG DUØNG TRONG VIEÄC RÖÛA, HAØN PLASTIC VAØ
COÙ AÛNH HÖÔÛNG ÑEÁN PHAÛN ÖÙNG HOÙA HOÏC.
• ÖU ÑIEÅM CUÛA SIEÂU AÂM:
• PHAÛN ÖÙNG ÑÖÔÏC GIA TOÁC MAØ
KHOÂNG CAÀN TAÙC CHAÁT KHAÙC ÑÖA
VAØO
• SAÛN PHAÅM THU ÑÖÔÏC KHOÂNG LAÃN
TAÏP CHAÁT
• SÖÛ DUÏNG TAÙC NHAÂN THOÂ HÔN, ÑOÄ
SAÏCH THAÁP HÔN CUÕNG XAÛY RA
• COÙ THEÅ GIAÛM BÔÙT CAÙC BÖÔÙC PHAÛN
ÖÙNG TRUNG GIAN.
III.2. THIEÁT BÒ SIEÂU AÂMIII.2. THIEÁT BÒ SIEÂU AÂM
SÔ ÑOÀ CAÁU TAÏO: THANH SIEÂU AÂMSÔ ÑOÀ CAÁU TAÏO: THANH SIEÂU AÂM
VAØ BOÀN SIEÂU AÂMVAØ BOÀN SIEÂU AÂM
III.3. ÖÙNG DUÏNG SIEÂU AÂMIII.3. ÖÙNG DUÏNG SIEÂU AÂM
TRONG TOÅNG HÔÏP HÖÕU CÔTRONG TOÅNG HÔÏP HÖÕU CÔ
• A/ PHAÛN ÖÙNG ESTER HOÙA:
• PHAÛN ÖÙNG ESTER HOÙA TRONG ÑOÙ BAO
GOÀM CAÙC KIEÅU PHAÛN ÖÙNG GIÖÕA
CARBOXYLIC ACID VÔÙI ALCOHOL HAY
HALOGENIDE THEO CAÙC SÔ ÑOÀ SAU:
• H2SO4 R.T
• RCOOH + R’OH  RCOOR’
• ))))
• KOH, PEG
• RCOOH + R’X  RCOOR’
• X= CL, BR, I ))))
• B/ PHAÛN ÖÙNG XAØ PHOØNG HOÙA :
• THÍ DUÏ NHÖ PHAÛN ÖÙNG XAØ PHOØNG
HOÙA METHYL-2,4-DIMETHYLBENZOATE
THEO PHÖÔNG PHAÙP TRUYEÀN THOÁNG
DUØNG DUNG DÒCH KIEÀM CAÀN ÑUN
NOÙNG TRONG 90 PHUÙT CHÆ ÑAÏT HIEÄU
SUAÁT 15%, TRONG KHI D2NG SIEÂU AÂM
ÔÛ NHIEÄT ÑOÄ PHOØNG CHO 94% SAU 60
PHUÙT ÔÛ NHIEÄT ÑOÄ PHOØNG.
CH3
COOCH3
CH3
OH
-
/H2O,))))60 min CH3
COOH
CH3
• C/ PHAÛN ÖÙNG THEÁ
• MOÄT THÍ DUÏ TIEÂU BIEÅU LAØ ÖÙNG
DUÏNG SIEÂU AÂM TRONG PHAÛN ÖÙNG
FRIEDEL-CRAFTS.
OH
OCH3
R
H3CO OH
COCH3
OCH3
R
H3CO
R=
Pr2NH,AlCl3,Et2O
CH3COCl
• ÖÙNG DUÏNG TAÏO LIEÂN KEÁT CARBON-
CARBON VÔÙI HIEÄU SUAÁT CAO COØN
COÙ THEÅ THAÁY ÔÛ NHIEÀU THÍ DUÏ
KHAÙC NHÖ TAÏO SAÛN PHAÅM ÑA VOØNG
Cl/AlCl3
OCl O
hexane,2.5hr.,)))
• D/ PHAÛN ÖÙNG COÄNG HÔÏP
• PHAÛN ÖÙNG COÄNG HÔÏP 1.4 CUÛA HÔÏP CHAÁT
CARBONYL LIEÂN HÔÏP VÔÙI ALKYL HALOGENIDE
ÑAÕ ÑÖÔÏC BIEÁT VAØ ÖÙNG DUÏNG TRONG TOÅNG
HÔÏP HÖÕU CÔ. HÔÏP CHAÁT CÔ ÑOÀNG ÑÖÔÏC ÑIEÀU
CHEÁ TÖØ MUOÁI CU+1 VÔÙI ALKYL HALOGENIDE
DÖÔÙI TAÙC ÑOÄNG CUÛA SIEÂU AÂM (BOÀN SIEÂU
AÂM 50 KHZ) CHO HIEÄU SUAÁT CAO ÑEÁN 89%.
O O
R
O
R
Cu
+
+ RBr Li,Cu,Et2O
THF,))))
H3
+
O
(R=n-Bu89%)
• PHAÛN ÖÙNG DIELS-ALDER DÖÔÙI
TAÙC DUÏNG SIEÂU AÂM CHO HIEÄU
SUAÁT GAÁP 2 LAÂN SO VÔÙI KHI
KHOÂNG DUØNG SIEÂU AÂM:
R
RR
1
2 3
32
1
R R
R
O
O
O
+ O
O
O
R
RR
1
2 3
(1) Diel- AldÎ
))))
(2) DDQ
O O
O
+
3
2
1
R
R
R
RR
2 3
=H,OR
=H,CH3
=H,CH3
= - O(CH)2O-,
• MOÄT THÍ DUÏ LYÙ THUÙ NÖÕA LAØ PHAÛN ÖÙNG
TAÏO VOØNG CYCLOPROPAN CHO HIEÄU SUAÁT 91%,
CAO HÔN HAÚN SO VÔÙI CAÙC PHÖÔNG PHAÙP
TRUYEÀN THOÁNG.
• PHAÛN ÖÙNG COÄNG HÔÏP VAØO NHOÙM CARBONYL COÙ
THEÅ NHAÄN THAÁY QUA THÍ DUÏ SAU:
Me(CH2)7 (CH2)7CO2Me Me(CH2)7 (CH2)7CO2MeZn,CH2I2
))))
C O
R
R
1
2 2
1
R
R
C CH2
CH2I2/Zn/THF
RT,))))
• PHAÛN ÖÙNG COÄNG HÔÏP VAØO
NHOÙM CARBONYL COÙ THEÅ NHAÄN
THAÁY QUA THÍ DUÏ SAU:
• LÖU YÙ RAÈNG PHAÛN ÖÙNG TREÂN
ÑAËC BIEÁT THÍCH HÔÏP VÔÙI
ALDEHYDE CHÖÙ KHOÂNG PHAÛI
KETON. NEÁU DUØNG
BENZALDEHYDE CHO HIEÄU SUAÁT
70% TRONG 20 PHUÙT.
• E/ PHAÛN ÖÙNG ALKYL HOÙA:
• ALKYL HOÙA NITÔ THÖÔØNG TIEÁN HAØNH VÔÙI
AMIN NHÒ CHO RA ALKYLAMIN TÖÔNG ÖÙNG. THÍ
DUÏ NHÖ BENZOPYROL METHYL HOÙA BAÈNG
METHYL IODIDE TRONG TOLUEN COÙ SÖÏ HIEÄN
DIEÂN KOH KHI DUØNG SIEÂU AÂM ÑAÏT HIEÄU
SUAÁT 65% SAU 1 GIÔØ TRONG KHI ÑOÙ PHÖÔNG
PHAÙP THOÂNG THÖÔØNG ÑAÏT 60% SAU 5 GIÔØ.
N
H
N
Me
65%
MeI/solid KOH/toluen
PEG methyl ether
20*, 30 min,))))
• TÖÔNG TÖÏ PHAÛN ÖÙNG DIPHENYLAMIN VÔÙI BENZYL
BROMIDE KHI COÙ SIEÂU AÂM ÑAÏT 98% SAU 1 GIÔØ,
TRONG KHI ÑOÙ PHÖÔNG PHAÙP KHAÙC CHO 70% SAU 48
GIÔØ.
N
H CN
COPh N
R CN
COPh
RX,R4N
+
Br
-
nAOH,)))),RT,20-25min
R=PhCH260%
(50%normalconditions)
R=4-ClC6H4CH2-50%
(26% normalconditions)
• ALKYL HOÙA MAÏCH CARBON
• ISOQUINOLIN ÑÖÔÏC ALKYL HOÙA TRONG
ÑIEÀU KIEÄN XUÙC TAÙC CHUYEÅN PHA
KEÁT HÔÏP SIEÂU AÂM CHO CAÙC KEÂT
QUÛA GHI TREÂN SÔ ÑOÀ SAU:
N
H CN
COPh N
R CN
COPh
RX,R4N
+
Br
-
nAOH,)))),RT,20-25 min
R=PhCH260%
(50% normal conditions)
R=4-ClC6H4CH2 - 50%
(26% normal conditions)
• G/ OXI HOÙA
• PHAÛN ÖÙNG OXI HOÙA OCTAN-2-OL THEO PHÖÔNG PHAÙP
DUØNG POTASSIUM PERMANGANATE VÔÙI KHUAÁY CÔ
HOÏC CHÆ ÑAÏT 2%. CUÕNG PHAÛN ÖÙNG TREÂN KHI
DUØNG SIEÂU AÂM CHO ÑEÁN 92,8%.
• TÖÔNG TÖÏ KHI OXI HOÙA CINNAMYL ALDEHYDE PHÖÔNG
PHAÙP THOÂNG THÖÔNG CHÆ ÑAÏT 4%, KHI DUØNG SIEÂU
AÂM COÙ THEÁ NAÂNG LEÂN ÑEÁN 82%
R
R
1
2 CHOH C O2
1
R
RKMnO4/hexane or benzene
RT,)))
• H/ PHAÛN ÖÙNG KHÖÛ:
• HIDROGEN HOÙA LAØ PHAÛN ÖÙNG SÖÛ DUÏNG
SIEÂU AÂM COÙ HIEÄU QUÛA. THÍ DUÏ NHÖ PHAÛN
ÖÙNG KHÖÛ PALLADIUM TREÂN CARBON VÔÙI
FORMIC ACIDE:
• HIDROGEN HOAÙ CHOÏN LOÏC NOÁI ÑOÂI LIEÂN
HÔÏP NHAÄN THAÁY LIEÂN KEÁT C=C BÒ HIDROGEN
HOÙA NHANH HÔN C=O. TUYØ THEO ÑIEÀU KIEÄN
PHAÛN ÖÙNG MAØ TA THU DÖÔÏC CAÙC SAÛN PHAÅM
KHAÙC NHAU. TRONG CAÙC PHAÛN ÖÙNG NAØY ZN
BOÄT HOAÏT HOÙA KHÖÛ NÖÔÙC THAØNH KHÍ
HIDRO:
Pd/C,HCO2H, 20*
1 hr, ))))
O O
97%
ZN-NiCl2(9:1)/EtOH-H2O(1:1)
RT,2.5hr., ))))
• PHAÛN ÖÙNG KHÖÛ NHOÙM CARBONYL CUÕNG ÑÖÔÏC
TIEÁN HAØNH NHÔØ SIEÂU AÂM. KIM LOAÏI ÑÖÔÏC DUØNG
COÙ THEÅ LAØ LI, NA HAY K CHO HIEÄU SUAÁT CHUYEÅN
HOÙA 73%, 68% HAY 42%. THÍ DUÏ NHÖ PHAÛN ÖÙNG KHÖÛ
CAMPHORE THAØNH BORNEOL:
O H
OH
OH
H
endo exo
Metal /THF
RT,1hr,))))
• I/ MOÄT SOÁ PHAÛN ÖÙNG KHAÙC:
• PHAÛN ÖÙNG BARBIER LAØ PHAÛN ÖÙNG
GIÖÕA HÔÏP CHAÁT CARBONYL VÔÙI KIM
LOAÏI VAØ ALKYL HALOGENIDE CHO RA
SAÛN PHAÅM GIOÁNG NHÖ THU ÑÖÔÏC
TÖØ TAÙC CHAÁT GRIGNARD.
C O
R
1
2
R R
3
2
1
R
R OH
3
RX/LI/THF
RT, 10--15 MIN, ))))
70-100%
• PHAÛN ÖÙNG NGÖNG TUÏ: O-
HYDROXYBENZALDEHYDE VÔÙI DAÃN
XUAÁT β-NITROSTYREN CHO RA 3-NITRO-
2H-CHROMENES.
OH
CHO O2N
Al2O3
))))
O
NO2
+
• TAÙC CHAÁT GRIGNARD : MG DÖÔÙI
TAÙC DUÏNG CUÛA SIEÂU AÂM ÑÖÔÏC
HOAÏT HOÙA VAØ DEÃ DAØNG PHAÛN
ÖÙNG VÔÙI ALKYL HALOGENIDE CHO
RA TAÙC CHAÁT GRIGNARD. TOÅNG
QUAÙT COÙ THEÅ VIEÁT NHÖ SAU:
• ETHER
• R – X + MG  RMGX
• )))) (90%)
• COÙ NHIEÀU TAÙC CHAÁT KHAÙC
ÑÖÔÏC ÑIEÀU CHEÁ THEO NGUYEÂN
LYÙ TREÂN THÍ DUÏ NHÖ:
• TÖÔNG TÖÏ NHÖ VAÄY SIEÂU AÂN
CUÕNG COÙ THEÅ ÖÙNG DUÏNG
TRONG ÑIEÀU CHEÁ TAÙC CHAÁT
CUÛA CAÙC KIM LOAÏI KHAÙC NHÖ
LITHIUM:
• R – X + LI  R - LI
))))
• III.4. KEÁT LUAÄN:
• SIEÂU AÂM ÑÖÔÏC ÖÙNG DUÏNG TRONG
RAÁT NHIEÀU LÓNH VÖÏC KHOA HOÏC
COÂNG NGHEÄ KHAÙC NHAU TÖØ CHEÁ
TAÏO VAÄT LIEÄU ÑEÁN Y DÖÔÏC. TRONG
LÓNH VÖÏC TOÅNG HÔÏP HÖÕU CÔ SIEÂU
AÂM CUÕNG COÙ NHIEÀU ÑOÙNG GOÙP
ÑAÙNG CHUÙ YÙ: SIEÂU AÂM LAØ COÂNG
CUÏ COÙ KHAÛ NAÊNG HOAÏT HOÙA LAØM
GIA TAÊNG TOÁC ÑOÄ CUÛA HAÀU HEÁT
CAÙC PHAÛN ÖÙNG HÖÕU CÔ. TRONG
NHIEÀU THÍ DUÏ ÑAÕ CHO THAÁY SIEÂU
AÂM COÙ THEÅ LAØM RUÙT NGAÉN THÔØI
GIAN PHAÛN ÖÙNG, TAÊNG HIEÄU SUAÁT
VAØ GIAÛM NHIEÄT ÑOÄ PHAÛN ÖÙNG
HOÙA HOÏC. ÑAÂY LAØ LÓNH VÖÏC COØN
COÙ NHIEÀU TRIEÅN VOÏNG TRONG TOÅNG
HÔÏP HÖÕU CÔ NOÙI CHUNG.
CHAÂN THAØNH
CAÛM ÔN QUYÙ VÒ
ÑAÕ CHUÙ YÙ
THEO DOÕI !

Ppmtthc

  • 1.
    GS.TSKH NGUYEÃN COÂNG HAØO VIEÄNKHOA HOÏC VAØ COÂNG NGHEÄ VIEÄT NAM PHÖÔNG PHAÙP VAØ KYÕ THUAÄT MÔÙI TRONG TOÅNG HÔÏP HÖÕU CÔ
  • 2.
    ÑAËT VAÁN ÑEÀÑAËTVAÁN ÑEÀ • MUÏC TIEÂU CUÛA TOÅNG HÔÏP HÖÕU CÔ • I.1 – Muïc tieâu nhaát quaùn vaø khoâng ñoái laäp : • Con ngöôøi töø laâu ñaõ bieát ñeán caùc maøu kyø dieäu duøng ñeå nhuoäm vaûi, caùc maøu coù nguoàn goác thieân nhieân nhö alizarin vaø indigo . Do giaù thaønh cao, coâng ngheä ñöôïc giöû kín vaø chæ duøng trong hoaøng cung . Theá kyû 19, ngöôøi ta ñaõ taùch ñöôïc chaát maøu vaø nhaân ñöôïc coâng thöùc vaø baét ñaàu ñöa vaøo toång hôïp . OH OHO O Alizarin N O N O Indigo
  • 3.
    • Naêm 1953caáu truùc acide nhaân ñöôïc Watson vaø Crick xaùc ñònh . Nhieàu chuyeân gia haøng ñaàu nhö Giaùo sö Kogan ñaõ thoát leân :”ÔÛ trong ñaàu toâi ñaõ naûy ra öôùc mô toång hôïp noù”. Sau hai möôi naêm lao ñoäng caät löïc ngöôøi ta ñaõ thaønh coâng . • Ascorbic acide (vitamin C) ñaõ ñöôïc toång hôïp töø naêm 1934 trong phoøng thí nghieäm vaø sau naøy ñaõ ñöa vaøo trong saûn xuaát töø D-Glucoza . O HO OH O O O O HO (CH2)3COOH C5H11 OH Vitamine C Prostaglandine
  • 4.
    • Prostaglandine coùvai troø quan troïng trong trao ñoåi chaát ôû ñoäng vaät, coù nhieàu öùng duïng trong y hoïc vaø chaên nuoâi, coù taùc duïng ôû noàng ñoä thaáp côõ nanogram trong 1 ml . • Toång hôïp höõu cô ñaõ ñöa ñeán raát nhieàu hôïp chaát khaùc nhau phuïc vuï cho caùc ngaønh coâng, noâng, ngö nghieäp khaùc nhau . Raát nhieàu hôïp chaát höõu cô coù ích quan troïng trong ñôøi soáng nhö vaäy, muïc tieâu nhaát
  • 5.
    • I.2 –Muïc tieâu nhaát quaùn vaø ñoái laäp: • Ta bieát raèng lôïi ích khoa hoïc mang laïi khoâng phaûi bao giôø cuõng nhìn thaáy ngay. Trong lòch söû phaùt trieån Hoùa höõu cô ngöôøi ta ñaõ coâ laäp raát nhieàu hôïp chaát höõu cô . Tuy nhieàu hôïp chaát coâ laäp ñöôïc ngöôøi ta chöa hieåu heát vai troø chöùc naêng cuûa chuùng . Naêm möôi naêm tröôùc, baùo chí ñöa tin laø caùc isoprenoide khoâng coù yù nghóa thöïc tieãn vaø khoâng coù hoaït tính sinh hoïc . Ngöôøi ta coi ñoù ñôn thuaàn laø chaát thaûi cuûa söï soáng, do ñoù, caùc nghieân cöùu taùch chieát caáu truùc raát ít ñöôïc quan taâm . Töø thaäp nieân 60 cuûa theá kyû tröôùc, ngöôøi ta laïi phaùt hieän ra raèng isoprenoide raát caàn thieát cho söï soáng . Ngöôøi ta nhaän thaáy nhieàu chaát mang chöùc naêng nhö hormon thöïc vaät vaø coân truøng . • Giberelin, absicic acide, … • Hormon saâu non (Juvenille Hormon).
  • 6.
    • I.3 –Toång hôïp nhö laø muïc ñích : • Toång hôïp ra caùc hôïp chaát töông töï thieân nhieân ñoù chæ laø muïc ñích buoåi ñaàu . Quaù trình nghieân cöùu ñaõ ruùt ra qui luaät vaø toång hôïp cô nhaèm taïo ra caùc chaát coù tính chaát môùi, döï ñoaùn tröôùc. • Ví duï : - Caùc chaát maøu höõu cô vai troø cuûa Chromophore : • - Veà caùc Steroide hormon : • Ngöôøi ta ñaõ toång hôïp raát nhieàu caùc hôïp chaát töông töï hormon steroide cuõng nhö isoprenoide vôùi caùc hôïp chaát töông töï hormon saâu non .
  • 7.
    Steroid hormonSteroid hormon H HO H O EstronO OH H HH Testosteron HO O O O OH HH H OH O HO HO H H OH OH Cortizon β − ecdyson
  • 8.
    • I.4 –Toång hôïp nhö laø coâng cuï nghieân cöùu : • Baèng coâng cuï toång hôïp höõu cô coù theå taïo neân baát kyø moät hoaït chaát naøo coâ laäp töø thieân nhieân . Phöông phaùp naøy ñaã taïo neân raát nhieàu caùc chaát khaùc nhau nhaèm khaúng ñònh caáu truùc hoaït chaát chính keå caû caùc caáu hình töï nhieân . • Coâng thöùc chung cuûa periplanon laø (A) nhöng sau khi toång hôïp 4 ñoàng phaân quang hoïc thì caáu hình töï nhieân cuûa noù môùi ñöôïc xaùc ñònh laø (B). O O O O O O A BPeriplanon
  • 9.
    • I.5 –Boä moân Hoùa hoïc laø cô sôû neàn taûng : • Töø naêm 1860, M.Berthlo ñaõ vieát :”Hoùa hoïc ñaõ xaây döïng neàn taûng . Nhôø khaû naêng saùng taïo vaø ngheä thuaät baét chöôùc thieân nhieân, hoùa hoïc khaùc haún vôùi boä moân khoa hoïc töï nhieân vaø xaõ hoäi khaùc” . • Caùc hôïp chaát hoùa hoïc ñaõ taïo neân neàn taûng cuûa söï soáng nhö AND, protein, polypeptide vaø raát nhieàu hôïp chaát khaùc ñeàu coù theå taïo neân thoâng qua toång hôïp höõu cô . Hoaù hoïc taïo neân raát nhieàu thuoác chöõa beänh, vaät lieäu, phuïc vuï cho ñôøi soáng con ngöôøi, taïo ra nguyeân vaät lieäu cho nhieàu ngaønh khaùc .
  • 10.
    XUÙC TAÙCXUÙC TAÙC CHOPHAÛN ÖÙNG OXYCHO PHAÛN ÖÙNG OXY HOÙAHOÙA • II.1 – Môû ñaàu : • Trong lónh vöïc toång hôïp höõu cô hieän ñaïi caàn phaûi söû duïng nhieàu phaûn öùng xuùc taùc ñoàng theå . Thöïc teá haàu heát kim loaïi chuyeån tieáp ñeàu coù khaû naêng taïo phöùc vôùi hoaït tính oxi hoùa cao . • II.2 – Phaûn öùng Sharpless – Katsuki oxi hoùa baát ñoái xöùng : Epoxy hoùa choïn loïc allyl alcol bôûi t- butylhydroperoxide vôùi söï hieän dieän cuûa Titan isopropoxide vaø tartratester cho ta epoxide 2 (sô ñoà 1). R OH R R ButOOH,Ti(OPri)4 CH2Cl2,-200C O R R R OH 90% ee D(-)dialkyltartrate
  • 11.
    • Nhôø tínhchaát xuùc taùc choïn loïc, ngöôøi ta coù theå taùch caùc saûn phaåm ñoàng phaân ra khoûi racemat alyl alcol . R H O + H R OH ButOOH, Ti(OPri)4 D (-) dialkyltartrate CH2Cl2, - 200C Phaûn öùng chaäm Phaûn öùng nhanh OH H R OH R H O +
  • 12.
    • Epoxy hoùanhôø xuùc taùc, coù ñoä choïn loïc laäp theå cao, tuyø theo nhoùm theá vaø caáu hình ban ñaàu . • Nhö ví duï treân coù theå taùch hai ñoàng phaân . • • Neáu R coù nhaùnh thì epoxy hoùa cho ee 85% (2E) saûn phaåm cho ee > 95% (xaûy ra nhanh hôn) (1 – 4h) (2Z) saûn phaåm cho ee 25 – 95% (phaûn öùng chaäm hôn)(24-28h) OH R R OH OH R OH R
  • 13.
    • II.2 –Xuùc taùc Vanadyl acetylacetonate : • Phöùc VO(acac)2 laø xuùc taùc phöùc hay duøng epoxy hoùa alylalcol bôûi taùc chaát ButOOH . caùc noái ñoâi ôû gaàn nhoùm OH ñöôïc epoxy hoùa vôùi toác ñoä nhanh hôn nhieàu . • Ví duï : OH OH O OH O ButOOH VO(acac)2 93% 98 2: : Geraniol
  • 14.
    • Xuùc taùcVO(acac)2 thöôøng xaûy ra vôùi toác ñoä choïn loïc laäp theå cao . Khi epoxy hoùa cyclohexenol söï hình thaønh saûn phaåm syn nhieàu hôn anti . ButOOH VO(acac)2 (86%) >300 1: : OH OH O OH O
  • 15.
    • Trong moätsoá tröôøng hôïp ligand acetylacetone bò phaân huyû nhanh thaønh formic acide vaø acetic acide, caùc taùc chaát naøy aûnh höôûng ñeán caùc nhoùm epoxide môùi hình thaønh, do ñoù, trong tröôøng hôïp naøy duøng trialkyl vanad laøm xuùc taùc toát hôn . • VO(OR)3 (R = Et, Pr, Pri) coù hoaït tính xuùc taùc cao. • ÖÙng duïng : VO(acac)3 trong toång hôïp Taxol . ButOOH VO(acac)2 HO TBSO O HO
  • 16.
    • II.3 –Epoxi hoùa baèng phöùc Salen mangan : • Khaû naêng xuùc taùc cuûa phöùc mangan (III) salen epoxy hoùa noái ñoâi ñaõ ñöôïc Kochi ñeà xuaát, Jacobsen vaø Katsuki ñaõ phaùt trieån phaûn öùng naøy vaøo caùc phaûn öùng epoxy hoùa baát ñoái xöùng vôùi cis – alken . Ví duï nhö dihydronaphthalen . O NaOCl or PhIO 2 - 6 mo l% xuùc taùc 4-R C5H4NO (R=H or Ph) (1S, 2R) > 90% ee khi duøng xuùc taùc A 83% ee khi duøng xuùc taùc B O O Me HH Me Ph Et Ph EtPh N Mn N Ph H But But N Mn N Cl But But H OO PF6 A B
  • 17.
    • Phöông phaùpñôn giaûn toång hôïp cis – aminoindanol O NH2 OH N PhP3NO O MnLCl/P3NO/PhCl NaOCl/00C 88% ee 90%
  • 18.
    • II.4 –Oxy hoùa baèng noái ñoâi baèng OsO4 : • Trong caùc taùc nhaân oxy hoùa maïnh phaûi keå ñeán muoái ruthernium vaø Osmium . Xuùc taùc thöôøng duøng ôû daïng Tetraoxide : OsO4, RhO4­ . Phöùc xuùc taùc oxy hoùa alken thaønh saûn phaåm höõu cô môùi vaø kim loaïi ñöôïc khöû thaønh daïng coù hoaù trò thaáp hôn . • Xuùc taùc RhO4 vaø OsO4 phaûn öùng vôùi alken cho caùc saûn phaåm khaùc nhau . Caû hai xuùc taùc ñeàu cho qua saûn phaåm trung gian laø diester voøng Ruthernium oxide cho saûn phaåm caét lieân keát –C-C- laø aldehyde vaø tieáp tuïc oxi hoùa thaønh acide carboxylic, coøn Osmium oxide cho saûn phaåm dihydroxyl . R' R' R R O M O OO R R R' R' MO4 M=Ru M=Os R R' O OHOH R R R' R' Acide
  • 19.
    • II.5 –Kim loaïi nhoùm 9 xuùc tieán oxi hoùa : • Thoâng thöôøng oxigen khoâng phaûn öùng vôùi caùc phaân töû höõu cô ôû ñieàu kieän phaûn öùng eâm dòu . Traïng thaùi cô sôû cuûa oxi laø triplet (paramagnetic) khoâng thuaän lôïi cho phaûn öùng vôùi traïng thaùi singlet cuûa hôïp chaát höõu cô . Ñieàu naøy coù theå khaéc phuïc khi cho taïo phöùc vôùi kim loaïi chuyeån tieáp . Ví duï nhö söï hieän dieän ligand amin, phöùc cobalt phaûn öùng vôùi oxi .N Co OO N Co N O O L O O O2 Phöùc cobalt ñaã ñöôïc öùng duïng oxi hoùa hydrocarbon, alken vaø phenol . Cô cheá : RH + (R ) H LnCoO2 + H LnCoOOH LnCoO2 + R LnCoOOR
  • 20.
    Moät soá öùngduïng cuï theåMoät soá öùng duïng cuï theå :: R R OH R O Co O O NN N (80psi) EtOH 600CO2 + (5 - 90%) O2Ph Ph O CO2Me Ph Ph O O CO2Me OH (1atm) MeCN, 20 0C (64%) N MeO2C OH HO CO2Me Co O O N
  • 21.
    EtCH(OEt)2 O EtCO2Et O2 Co(acac)2(1atm) 450C80% - EtOH ++ O2 OH ButBut But But O O , (1atm), Py, 200C (100%) N Ph Co N N O N Ph O
  • 22.
    Kim loaïi nhoùm10 xuùc taùcKim loaïi nhoùm 10 xuùc taùc oxi hoùaoxi hoùa • II.6 – Kim loaïi nhoùm 10 xuùc tieán oxi hoùa : • Phaûn öùng Wacker khaù quen thuoäc chuyeån hoùa ethene vaøo ethanal . R PdCl4 ,CuCl2 RCHO H2O, O2 2-
  • 23.
    • Trong phaûnöùng naøy, Pd2+ bò khöû loaïi thaønh Pd(0) vaø Cu2+cho pheùp taùi sinh Pd(0) Pd2+. Phaûn öùng oxi hoùa 1,3- dien do Backvall ñeà xuaát, ôû ñaây benzoquinon ñöôïc duøng thay O2 . Li2 PdCl4 , LiOAc OAc OAc OAc OAc trans _ Benzoquinon, AcOH 68% Pd(OAc)2, LiOAc Benzoquinon, AcOH 74%
  • 24.
    • Phaûn öùngxaûy ra trong moâi tröôøng CO/O2 ñöôïc phaùt minh bôûi Alper, α- alken chuyeån hoaù thaønh carboxylic acide . C8H17 PdCl2, CuCl2 CO/O2, THF (100%) 200C HO2C C8H17 Ñaây laø phaûn öùng ñieàu cheá chaát choáng boûng hieäu quaû . Khi coù theâm caùc ligand chiral nhö ibuprofen[2-(p- isobutylphenyl)propionic acide] vaø naproxen[2-(6-methoxy-2-napthyl)propionic acide] coù theå ñieàu cheá caùc hôïp chaát vôùi ñoä saïch quang hoïc cao.
  • 25.
    • II.7 –Kim loaïi nhoùm 11 xuùc tieán oxi hoaù : • Phaûn öùng oxi hoùa khöû cuûa ñoàng : Cu2+  Cu+  Cu(0). OH OHOH 2Cu2+ (70%) - 2Cu1+ NR3 NR3H,-2 Cô cheá phaûn öùng xaûy ra qua trung gian [LnCu2(OC10­H7)2] .
  • 26.
    XUÙC TAÙC PALADIUMTAÏOXUÙC TAÙC PALADIUM TAÏO LIEÂN KEÁTLIEÂN KEÁT CARBON – CARBONCARBON – CARBON • III.1 – Môû ñaàu : • Söû duïng phöùc Paladium nhö laø xuùc taùc cho nhieàu phaûn öùng ñaõ ñöôïc bieát ñeán töø laâu trong toång hôïp höõu cô 20 naêm cuoái . Nhieàu phaûn öùng ñöôïc xuùc taùc vôùi söï bieán ñoåi nhoùm chöùc vôùi ñoä choïn loïc vaø laäp theå cao raát coù yù nghóa trong nghieân cöùu cuõng nhö aùp duïng vaøo thöïc tieãn saûn xuaát .
  • 27.
    • Hoùa hoïcPaladium coù öu theá bôûi noù coù hai daïng oxi hoùa . Daïng thaáp nhaát laø Pd(0) nhö trong tetrakis (triphenylphosphyl) paladium vôùi ñaëc ñieåm raát giaøu ñieän töû, khi tham gia phaûn öùng coäng hôïp oxi hoùa vôùi chaát neàn halogenide thaønh phöùc Pd2+. Coäng hôïp oxi hoùa thu ñöôïc nhôø 14 ñieän töû hoaït ñoäng bôûi ligand phaân taùn trong dung dòch . L4Pd L3Pd L L2Pd L RX R Pd L L X++ (18 – ñieän töû hoaït ñoäng) (14 – ñieän töû hoaït ñoäng)
  • 28.
    • Lieân keátσ vôùi alkyl raát hoaït ñoäng ñaëc bieät vôùi caùc lieân keát π cuûa carbon – carbon . Neáu coù söï hieän dieän alken, laäp töùc taïo phöùc vôùi lieân keát σ . Theo thuyeát phöùc alken seõ tieáp tuïc hình thaønh phoå bieán söï loaïi β-hydride taïo alken môùi . R Pd L L X+R' R R' X Pd L R' R L H X PdL H L
  • 29.
    • Moâ taûquaù trình xuùc taùc cuûa phöùc Paladium caàn phaûi ñöôïc taùi sinh töø saûn phaåm Pd2+ qua phaûn öùng loaïiβ-hydride . Ñieàu naøy coù theå thöïc hieän ñöôïc neáu nhö trong heä coù moät base ñeå loaïi boû HX sinh ra töø phaûn öùng . Ñeå laøm roõ hôn ta seõ gaëp laïi phaûn öùng Heck trong phaàn sau . R' R R' Pd R X R R Pd XH Pd X Et3N.HX Et3N RX Pd(0) 2+ 2+ 2+
  • 30.
    • H.3.2 –Chu trình phaûn öùng Stille R Pd X R Pd R' RX Pd(0) 2+ 2+ R-R' R'SnMe3 XSnMe3 Ngoaøi cô cheá loaïi β-hydride, moät cô cheá khaùc cho xuùc taùc Paladium laø phaûn öùng loaïi khöû . Ñaây laø phaûn öùng coäng oxi hoùa thuaän nghòch moät daïng cuûa phaûn öùng Stille, Suzuki .
  • 31.
    • Moät daõyphöùc Paladium quan troïng khaùc ôû ñoù η3-π-allyl ligand taïo phöùc vôùi kim loaïi theo kieåu sau : X L Pd L L L Pd X L + Nguyeân lieäu ban ñaàu coù theå duøng caû hai daïng Pd2+ vaø Pd(0) . Ñaây laø phöông phaùp thoâng duïng taïo phöùc allyl töø allylacetate, carbonate, sulfonate, caùc nhoùm theá X vôùi Pd(0) .
  • 32.
    • Toång hôïpphöùc treân coù theå thoâng qua allyl Grignard hay tröïc tieáp vôùi alken MgCl L Pd L Cl Cl Pd L + L + R R Pd L L +Pd(O2CCF3)2 Cl - 2 Phöùc π-allyl thöôøng beàn vöõng hôn lieân keát σ . Phöùc deã bò taùc nhaân nucleophilic taán coâng qua lieân keát noäi phaân töû vôùi kim loaïi hay giöõa caùc phaân töû . Trong dung dòch phöùc π-allyl toàn taïi ôû daïng hoãn hôïp caû 2 phöùc π vaø σ -allyl. PdPd
  • 33.
    • III.2 –Nguyeân lieäu taïo phöùc Paladium : • Pd(0) : - Tetrakis (triphenylphosphin) paladium(0) Pd(PPh3)4. • - Tris (dibenzylidenaceton) dipaladium (0) Pd2(dba)3. • Hay laø vôùi phöùc noái chloroform Pd2(dba)3 . CHCl3, phöùc naøy beàn vöõng ngoaøi khoâng khí. • Tuy nhieân Pd(PPh3)4 phaûi giöû döôùi khí trô, ñöôïc duøng khaù phoå bieán. • Pd2+ : coù ñoä beàn vöõng cao hôn Pd(0) • PdCl2 toàn taïi döôùi daïng polymer khaù beàn, khoâng tan trong haàu heát dung moâi höõu cô. • Caùc phöùc : (PhCN)2PdCl2 vaø (MeCN)2PdCl2 ñieàu cheá deã daøng töø PdCl .
  • 34.
    • Phaûn öùngHeck laø hay ñöôïc duøng nhaát vôùi xuùc taùc Paladium . Phöông phaùp naøy raát hieäu quaû vaø coù theå taïo ra caû daõy alken khaùc nhau maø ñieàu naøy raát khoù thöïc hieän vôùi caùc phöông phaùp truyeàn thoáng trong moät bình phaûn öùng. III.3 –III.3 – Phaûn öùng HeckPhaûn öùng Heck :: base+ (0)Pd RX R' RR Nhö phaàn tröôùc ta bieát giôùi haïn phaûn öùng vôùi caùc halogene cuûa aryl, heteroaryl, vinyl vaø benzyl halogen do chuùng coù sp3 carbon ôû vò trí β coù hydrogen nhanh choùng tham gia phaûn öùng loaïiβ-hydride. Cô cheá phaûn öùng ñaõ ñöôïc trình
  • 35.
    • Vôùi caùcchaát neàn alken baát ñoái xöùng nhoùm alkyl vaø saûn phaåm trung gian alkylpaladium nhö laø nhoùm lôùn vì vaäy phaûn öùng coäng hôïp xaûy ra ôû vò trí ít bò che phuû ôû cuoái noái ñoâi phaûn öùng loaïi β- hydride, paladium vaø hydride ôû cuøng phía vaø phaûn öùng loaïi syn . Aûnh höôûng töông taùc khoâng gian nhoùm R theá vò trí nhoùm nhoû nhaát treân lieân keát carbon taïo thaønh caáu hình trans. • Phaûn öùng cuõng ñöôïc tieán haønh vôùi alkyn halide. Tuy nhieân soá löôïng coâng trình coâng boá chöa nhieàu. Phaûn öùng iodoalkynvôùi chaát neàn laø hôïp chaát lieân hôïp α,β trong xuùc taùc chuyeån phase. R I R' O R R' O Pd(OAc)2, Na2CO3 Bu4NCl/DMF +
  • 36.
    • Phaûn öùngcuûa chaát neàn allyl thöôøng cho saûn phaåm chuyeån vò noái ñoâi nhö ví duï allylalcol. +RX OH R H O Pd(0) base Gaàn ñaây phaûn öùng Heck ñöôïc söû duïng trong phaûn öùng ñoùng voøng vôùi ñoä choïn loïc laäp theå cao. Pd(OAc)2,TBSO OTBS H R-Binap Ag3PO4 67%,80% ee
  • 37.
    • Söï hieändieän cuûa ion baïc laøm gia taêng phaûn öùng cuõng nhö baûo veä cho söï ñoàng phaân noái ñoâi ôû chaát neàn ban ñaàu. • Overman ñaõ duøng phaûn öùng ñoùng voøng noäi phaân töû ñeå toång hôïp Scopadulic acide. Pd(OAc)2/PPh3 MeCN (85%) O O I
  • 38.
    III.3. Phaûn öùngStilleIII.3. Phaûn öùng Stille • Töø cuoái nhöõng naêm 70 phaûn öùng Stille ñaõ ñöôïc söû duïng roäng raõi trong vieäc toång hôïp caùc hôïp chaát thôm vaø vinyl. Pd(0) + R OTf R R3Sn R RR R 1 2 3 31 2 Cô cheá coù theå thaáy qua sô ñoà H.3.2 . Tröôùc heát laø phaûn öùng coäng oxi hoùatriflat hay halide cuûa vinyl hay voøng thôm cho ta phöùc paldium trung gian, sau ñoù coù phaûn öùng chuyeån kim loaïi vaø hôïp chaát cô thieác cho ta chaát trung gian laø cô paladium maø ôû ñoù caû hai thaønh phaàn ñeàu laø lieân keát σ . Phöùc naøy tieáp tuïc phaûn öùng khöû loaïi cho ra saûn phaåm vaø taùi sinh xuùc taùc Pd(0). Phaûn öùng
  • 39.
    • Phosphin haycaùc ligand khaùc coù taùc duïng laøm oån ñònh xuùc taùc Pd(0). Caû hai ligand tri(2-furyl)phosphin vaø triphenylarsin ñeàu coù theå duøng thay cho triphenylphosphin thoâng thöôøng . Ñieàu naøy coù theå thaáy qua phaûn öùng cuûa vinyl triflat sau vôùi cô thieác . Luùc ñaàu khoâng xaûy ra nhöng khi thay baèng AsPh3 laøm ligand thì xaûy ra raát toát khoâng caàn cho theâm LiCl. Pd2(dba)3/AsPh3 Bu3Sn CF3 NMP (90%) CF3 OTfI +
  • 40.
    • Phaûn öùngStille ñaõ ñöôïc Nicolaou aùp duïng trong toång hôïp rapamycin, indanomycin. • Ví duï : taïo voøng noäi phaân töû coù theå thaáy treân sô ñoà sau: Pd(PPh3)4 (46%) Br OSiEt3 HO Bu3Sn OSiO3 OTBS HO Gaàn ñaây ñaõ coâng boá saûn phaåm carbonyl hoaù coù khaû naêng xaûy ra caû trong moâi tröôøng CO. Nhöõng phaûn öùng naøy thöôøng xaûy ra ôû aùp suaát cao, tuy nhieân cuõng coù theå duøng dung dòch baõo hoaø CO vôùi aùp suaát 1 atm. Vôùi ñieàu kieän naøy phaûn öùng xaûy ra hieäu suaát cao khoâng cao khoâng chöùa saûn phaåm phuï. Pd(PPh3)4/CO (80%) + I Me3Sn OEt OEt O 1,4-dioxan
  • 41.
    III.4 –III.4 –Phaûn öùng SuzukiPhaûn öùng Suzuki • Ñöôïc coâng boá laàn ñaàu tieân vaøo naêm 1979, phaûn öùng Suzuki trôû thaønh phaûn öùng quan troïng chieám khoaûng 25% taát caû caùc phaûn öùng gheùp noái nhôø Pd trong naêm 1992 . Phaûn öùng ñaàu tieân ñöôïc coâng boá laø alkylacetylen vôùi catechoboran . Sau ñoù cho phaûn öùng tieáp vôùi iode hay bromide thôm.Pd(PPh3)4 +R R R R Ar O O HB NaOEt ArBr 1 2 1 2 Cô cheá cuûa phaûn öùng naøy raát gioáng vôùi cô cheá phaûn öùng Stile . Tröôùc heát laø phaûn öùng coäng oxi hoùa cuûa halogenvinyl vaø aryl vôùi phöùc Pd(0) cho ta saûn phaåm trung gian Pd(II) . Chaát naøy lieàn sau ñoù tieán haønh phaûn öùng chuyeån kim loaïi vôùi alkenylboronat, töø ñoù saûn phaåm sinh ra bôûi
  • 42.
    • Öu theáquan troïng cuûa phaûn öùng naøy laø giöû nguyeân caáu hình caùc alken cuûa nguyeân lieäu ban ñaàu . Moät ví duï khaù ñieån hình laø qui trình toång hôïp (2Z, 4E)-undecadiene . Tröôùc heát (E)- alkenylborate ñöôïc toång hôïp töø 1-octyn vôùi (Z)-alkenylbrromide cho ta nguyeân caû hai caáu hình (E) vaø (Z) trong saûn phaåm. (PPh3)2PdCl2 90% (75%) +C6H13 C6H13 B(OH)2 O O HB 1. 2. H2O C6H13 B(OH)2 Br C6H13 +
  • 43.
    • Vôùi chaátneàn coù caáu truùc khoâng gian ñaëc bieät phaûn öùng vaãn xaûy ra vôùi hieäu suaát cao: + (0)Pd B O O I OMe K3PO4 (85%) Phaûn öùng Suzuki coù theå duøng ñeå toång hôïp keton theo hai caùch : tröôùc heát phaûn öùng tieán haønh vôùi söï hieän dieän t-butylisonitril, sau ñoù thuyû giaûi ketimin cho ta keton töông öùng: + ArX R Ar NBut 9-BBN-R1 R Ar O H + tBuNC,K3PO4 Pd(PPh3)4 1 1
  • 44.
    • Do tínhlaäp theå cao cuûa phaûn öùng Suzuki, noù vaãn ñöôïc duøng ñeå toång hôïp caùc nhaùnh trong hôïp chaát thieân nhieân. Ví duï nhö toång hôïp trisporol B ngöôøi ta ñaõ duøng phaûn öùng dienylboran vaø vinyliodide cho ta trien OO BR2 OBn I O O OO O O OBn Pd(PPh3)4 NaOEt (52%)+
  • 45.
    • Keå caûkhi caàn toång hôïp caùc hôïp chaát ña dieän. Ví duï hôïp chaát voøng 11 nhö humulene töø allylicbromide vaø vinylboran. Pd(PPh3)4, NaOH (32%) Br BR2 C6H6/
  • 46.
    • Acide chloridecoù theå duøng laøm chaát neàn cho phaûn öùng daãn ñeán saûn phaåm carboxylic. Thaät vaäy moâi tröôøng CO2 laø nhu caàu caàn thieát ñeå loaïi boû söï decarbonyl sau böôùc coäng hôïp oxi hoùa. • Gaàn ñaây ñaõ coâng boá saûn phaåm carbonyl hoaù coù khaû naêng xaûy ra caû trong moâi tröôøng CO. Nhöõng phaûn öùng naøy thöôøng xaûy ra ôû aùp suaát cao, tuy nhieân cuõng coù theå duøng dung dòch baõo hoaø CO vôùi aùp suaát 1 atm. Vôùi ñieàu kieän naøy phaûn öùng xaûy ra hieäu suaát cao khoâng chöùa saûn phaåm phuï.Pd(PPh3)4/CO (80%) + I Me3Sn OEt OEt O 1,4-dioxan
  • 47.
    III.5 –III.5 –Phaûn öùngPhaûn öùng SonogashiraSonogashira • Phaûn öùng gaén keát alkyn ôû cuoái maïch vôùi aryl halide hay vinyl halide vôùi xuùc taùc paladium do Sonogashira ñeà xuaát. Xuùc taùc ñöôïc duøng laø phöùc paladium(0) coù duøng moät base vaø theâm vaøo ñoù CuI laøm trôï xuùc taùc . H R Ar RArX Et2NH,r.t3-6h Pd(0),CuI + Phaûn öùng ñöôïc tieán haønh vôùi chaát neàn khaù roäng, keå caû halide cuûa dò voøng thôm, aryl vaø arylalkyn . Ñieàu kieän phaûn öùng nheï nhaøng (nhieät ñoä phoøng) ñieàu ñoù coù nghóa laø phaûn öùng coù theå tieán haønh vôùi caùc chaát nhaïy caûm cuûa nhieät . Cô cheá phaûn öùng veà cô baûn cuõng nhö Stillevaø Suzuki. Phaûn öùng oxi hoùa cuûa halide höõu cô cho ra saûn phaåm trung gian Pd(II) . Tieáp
  • 48.
    • Trong raátnhieàu phaûn öùng bis(triphenylphosphin); Pd2+Cl2 ñöôïc söû duïng nhö nguoàn cung caáp Pd . Chaát naøy töï khöû nhanh cho ra moät caëp khoâng baõo hoøa coù hoaït tính xuùc taùc . Phaûn öùng naøy ñöôïc duøng roäng raõi trong toång hôïp ra caùc khaùng sinh vôùi lieân keát ñoâi ba . Caùc caëp noái ñoâi vaø ba ñöôïc ñieàu cheá töø caùc alkyn töông öùng vôùi (Z)-dihalogen . H R Et2NH Pd(0),CuI + RR Gioáng nhö tröôøng hôïp phaûn öùng Suzuki, caáu hình cuûa noái ñoâi ñöôïc giöõ nguyeân H C5H11 BuNH2, r.t 5h + Cl Cl Cl Cl Cl C5H11 Cl C5H11 Pd(PPh3)/CuI 95% 98% Ñoäsaïch hình hoïc >99%
  • 49.
    III.6 –III.6 –Alkyl hoùa allylAlkyl hoùa allyl • Söû duïng phöùc π - allyl cuûa Paladium nhö laø chaát trung gian trong phaûn öùng theá aùi nhaân ñöôïc kieåm soaùt caû veà caáu truùc vaø baûo löu caáu hình . + Pd(0) X NuNu - Allyl acetate laø hôïp chaát hay ñöôïc duøng, tuy nhieân coøn coù theå duøng nhieàu nhoùm chöùc khaùc nhö X = Cl, Br, Oph, OCO2R . Söï hình thaønh lieân keát C-C ñöôïc oån ñònh baèng enolate nhö malonate coù theå duøng nhö laø aùi nhaân nhöng phaûn öùng ñeàu coù keát quaû toát vôùi alkoxide, amin vaø thioalkoxide . Phaûn öùng xaûy ra vôùi söï baûo löu caáu hình ôû ngay chính taâm phaûn öùng
  • 50.
    • Thoaït ñaàungöôøi ta töôûng raèng phaûn öùng coäng oxi hoùa seõ cho saûn phaåm ngöôïc ôû taâm phaûn öùng . Thaät ra cô cheá phaûn öùng thoaït tieân taïo thaønh phöùc allyl acetate, sau ñoù laø phaûn öùng loaïi oxi hoùa, phaûn öùng naøy xaûy ra vôùi caáu hình ngöôïc roài keá ñeán theá aùi nhaân ôû phía ít bò caûn trôû khoâng gian nhaát treân phöùc π - allyl vaø saûn phaåm cuoái cho ra ñöôïc baûo löu caáu hình ban ñaàu . Nu - X X Pd Nu Pd Quaù trình ñaûo ngöôïc, löôõng taâm ñöôïc duøng trong toång hôïp ariosteromycin töø epoxycyclopentadien . Pd(PPh3)4 O N N NN HO HO OH NH2 NN NNHO NH2 N N N N NH2
  • 51.
    • Caàn löuyù raèng caáu hình 1,4 syn cuûa chu trình caûbon coù theå ruùt xuoáng moät giai ñoaïn neáu duøng phöông phaùp treân . Base khoâng nhaát thieát phaûi coù ñeå môû voøng nhoùm epoxide thoâng thöôøng duøng alkoxide trong moâi tröôøng phaûn öùng . • Saûn phaåm trung gian π - allyl coù theå ñöôïc duøng trong phaûn öùng ñoùng voøng, keå caû toång hôïp voøng 3 nhö thöïc chaát ñoù laø söï theá aùi nhaân noäi phaân töû : Pd(PPh3)4 CO2Me CN OAc CO2Me CNNaH 95%
  • 52.
    • Gaàn ñaâycoù nhieàu nhoùm nghieân cöùu chæ ra raèng söû duïng caùc ligand saïch quang hoïc thoâng qua phaûn öùng alkyl hoùa allyl treân moät soá giaù theå cho saûn phaåm coù ñoä dö ñoàng phaân ñaùng keå . Nghieân cöùu ñaàu tieân veà alkylhoùa allyl duøng phosphin quang hoïc nhö laø ligand cho giaù trò thaáp . Nhöõng nghieân cöùu tieáp theo thay ñoåi ligand ñaõ thu ñöôïc ñoä saïch quang hoïc cao ñeán 88% ee . Ví duï nhö chaát saïch quang hoïc bisoxazoline . N N O O PhPh
  • 53.
    • Ngöôøi tacuõng nhaän thaáy raèng söï löïa choïn nucleophil coù aûnh höôûng khaù lôùn ñeán ñoä choïn loïc quang hoaït cuûa phaûn öùng alkyl hoùa allyl . Ph Ph OAc Ph Ph MeO2C CO2Me Ph Ph MeO2C CO2Me NHAc CO2Me CO2Me CO2Me CO2Me NHAc Binap/Pd(0) Binap/Pd(0) 80% 92% 34%ee 95%ee
  • 54.
    • Williams ñaõchæ ra raèng söû duïng ligand C2 baát ñoái xöùng cuõng cho hieäu quaû töông töï : vaán ñeà caáu hình hoùa hoïc cuûa nucleophil bò aûnh höôûng bôûi hieäu öùng trans cuûa hai nguyeân töû taïo phöùc trong ligand . • Ví duï : sau ñaây laø phaûn öùng epoxycyclopentadien vôùi dimethyl propagylmalonat theå hieän raát roõ söï kieåm soaùt caáu truùc trong phaûn öùng naøy. O CO2Me CO2Me HO CO2Me CO2MePd2(dba)3CHCl3 dppe (55%) +
  • 55.
    III.7 –III.7 –Phaûn öùng ñoùng voøngPhaûn öùng ñoùng voøng :: • Phaûn öùng ñoùng voøng [3+2] ñöôïc xuùc taùc bôûi phöùc Pd(0) laø moät kieåu ñoùng voøng phoå bieán . Ngöôøi ta goïi ñoù laø kieåu ñoùng voøng trimethyl methane . Trimethylmethane ñöôïc daãn ra töø 2[(trimethylsilyl)methyl]-2-propen-1-yl acetate . Tröôùc heát laø phaûn öùng taïo thaønh Paladium π - allyl complex roài tieáp ñeán loaïi trimethylsilyl döôùi taùc duïng cuûa ion acetate cho ta phöùc löôõng ion Paldium . SiMe3 OAc SiMe3 PdLn PdLn Pd(0) OAc + + Phöùc sinh ra phaûn öùng vôùi alken theo kieåu phaûnöùng coäng hôïp : + O R AcO SiMe3 O R Pd(OAc)2 P(O iPr)3
  • 56.
    • Xuùc taùcPd(0) trong moät soá tröôøng hôïp ñöôïc hình thaønh ngay trong moâi tröôøng phaûn öùng nhôø phaûn öùng khöû Paladium acetate bôûi DIBAL – H . • Saûn phaåm trung gian Pd(0) ñöôïc oån ñònh bôûi phosphin hay phosphit . Neáu duøng Pd(0) ôû daïng Pd(PPh3)4 coù theå giaûi nghóa tröïc tieáp thoâng qua coâng trình cuûa Trost, oâng nhaän thaáy raèng xuùc taùc toát nhaát ñöôïc ñieàu cheá töø Pd(OAc)2 vaø P(OiPr)3 . Trost chæ ra raèng neáu theâm moät löôïng nhoû chaát ñoàng xuùc taùc (co-catalyst) nhö phöùc indium (III) phaûn öùng chuyeån qua daïng saûn phaåm 1,2 nhieàu hôn laø daïng thoâng thöôøng 1,4 cho ta daãn xuaát tetrahydrofuran . Pd(OAc)2.PPh3 Pd(OAc)2.PPh3 Ph Me O AcO SiMe3 Me Ph O O Ph Me DIBAL-H In(acac) 3.DIBAL-H Ño ächoïn lo ïc 96 : 4 Saûn phaåm ño äïc nhaát
  • 57.
    • Nguyeân nhaânsöï choïn loïc cao laø do coù söï beàn vöõng töông ñoái cuûa hai chaát trung gian . Phaûn öùng coäng hôïp 1,4 daãn ñeán anion enolate, ñieän tích cuûa noù coù theå taùi phaân boá ngoaøi taâm oxigen . Vôùi söï hieän dieän cuûa In(3+), söï beàn vöõng cuûa saûn phaåm coäng hôïp 1,2 (laø moät alkoxide) thaønh daïng phöùc “ate”. Phaûn öùng ban ñaàu cuûa phöùc trimethylen methane noái ñoâiα,β laø thuaän nghòch . Söï oån ñònh saûn phaåm coäng hôïp trung gian 1,2 coù xu höôùng taïo saûn phaåm ñoùng voøng 1,2 . • Phaûn öùng coäng hôïp kieåu treân coù theå ñöôïc duøng chuaån bò caùc saûn phaåm dò voøng nhôø duøng imin laøm
  • 58.
    • Cuõng nhöcaùc chaát chöùa oxigen töông töï giaù theå khoâng baõo hoaø α,β cho saûn phaåm coäng hôïp 1,2 cho ta pyrol hôn haún coäng hôïp 1,4 cho ta coäng hôïp chaát voøng carbon . Vôùi caùc saûn phaåm voøng [4+3] cho ta voøng 7 . + AcO SiMe3 Pd(OAc)2/P(O Pr)3 N Ts N Ts PhMe,1000C 75% Moät ví duï khaùc veà ñoä löïa choïn ñöôïc neâu leân döôùi ñaây laø phaûn öùng coäng ñoùng voøng cuûa diester khoâng no cho ta saûn phaåm coäng voøng 1,4 vôùi ñoä löïa choïn cao . + AcO SiMe3 Pd(OAc)2/P(O Pr)3 THF/ 63% CO2Me CO2Me E E E=CO2Me
  • 59.
    III.8 –III.8 –Phaûn öùng taïo voøngPhaûn öùng taïo voøng furanfuran :: • Phöông phaùp ñoùng voøng furan laø moät phöông phaùp môùi nhaèm ñieàu cheá nhoùm hôïp chaát quan troïng naøy . Furan thöôøng gaëp trong töï nhieân vaø caùc daãn xuaát nhieàu nhoùm theá laø muïc tieâu cuûa toång hôïp höõu cô . Furan thöông phaåm thöôøng laø daãn xuaát cuûa caùc vò trí khaùc hay vôùi caùc nhoùm chöùc nhaïy caûm, ñoù laø ñoäng löïc daãn ñeán phaùt minh naêm 1987 . • Coâng trình ñaàu tieân duøng β-ketoester vaø propagylcarbonate nhö laø chaát mang . Vôùi xuùc taùc Pd(0) phaûn öùng cho exo- methylenfuran laäp töùc ñöôïc ñoàng phaân hoùa trong moâi tröôøng acide cho ta furan töông öùng : Pd(0) + 88% OCO2Me OMe O O O CO2Me O CO2Me H3O +
  • 60.
    • Tsiyi nhaänthaáy raèng β-ketoester coù theå thay baèng caùc daãn xuaát acetylacetone cho ta acetylfuran vaø cuøng vôùi 1,3-cyclohexandion cho ta voøng furan . Cuõng coù theå alkyl hoùa propagylcarbonate nhö phaûn öùng treân . Trong taát caû caùc tröôøng hôïp hieäu suaát phaûn öùng khaù cao . Saûn phaåm trung gian chính theo cô cheá phaûn öùng laø söï hình thaønh phöùc σ-allenylpaladium cuøng vôùi methoxide ñoùng vai troø nhö laø base loaïi proton cuûa nucleophilPdLn+OCO2Me CO2 (Pd) + MeO - Phaûn öùng taïo ra furan coù nhieàu nhoùm theá laø moät khaâu quan troïng khi toång hôïp neoliacin . Moät phaàn cuûa sô ñoà toång hôïp ñöôïc moâ taû theo sô ñoà sau : + Pd2(dba)3CHCl3/dppe OCO2Me OMe O O MeO O MeO MeO O THF/ 78%
  • 61.
    Chöông Boán HOÙA HOÏCCAÙC HÔÏP CHAÁT CÔHOÙA HOÏC CAÙC HÔÏP CHAÁT CÔ ÑOÀNGÑOÀNG • IV.1 – Ñieàu cheá caùc hôïp chaát cô ñoàng : • Ngoaøi caùc hôïp chaát voâ cô quen thuoäc, ñoàng coøn deã daøng ñieàu cheá ôû daïng caùc phöùc höõu cô. Coù nhieàu hôïp chaát raát quen thuoäc nhö : Phthalocyamin ñoàng vaø daãn xuaát 3,4’,4”,4”’ tetrasulfonic acide vaø muoái cuûa noù . N N N N N N N N Cu N N N N N N N N Cu SO3NaNaO3S NaO3S NaO3S
  • 62.
    • Hôïp chaátcô ñoàng ñaàu tieân ñöôïc ñieàu cheá naêm 1936, ñoù laø dimethyl ñoàng : Me2Cu . Sau ñoù ít laâu ngöôøi ta ñaõ phaùt hieän ra vôùi söï hieän dieän moät soá muoái voâ côtrong phaûn öùng coù duøng taùc chaát Grignard ñaõ laøm thay ñoåi ñoï choïn loïc vôùi caùc chaát aùi ñieän töû (electrophil) .C R C R O C OAc C R O C OH(OAc) R1MgX.CuBr R1MgX C(OH)RR1 1 R1MgX RCOCl R2Cd R2CuLi RCOR RCOR RCOR RMgX RC(OH)R2 1 1 1 1 1 1 1
  • 63.
    • IV.2 –ÖÙng duïng phaûn öùng cô ñoàng trong toång hôïp höõu cô : • IV.2.1 – Caùc phaûn öùng taïo lieân keát C-C : • Ñaây laø moät trong nhöõng phaûn öùng quan troïng cuûa toång hôïp höõu cô . Tröôùc ñaây chuùng ta ñaõ bieát phaûn öùng RX vôùi Na, Zn, Ag . • 2 RX + Na Wurtz R-R + NaX ClBr + Na 93-96% Vinyl halogenide döôùi taùc duïng CuCl, Zn – NiCl2 hay Cu cho ta phaûn öùng : C CR R R X R RR CC R R R CC Cô cheá phaûn öùng xaûy ra qua hai giai ñoaïn : RX + M --- RM
  • 64.
    • Moät trongnhöõng saûn phaåm ñaùng chuù yù laø R2CuLi sinh ra trong phaûn öùng . • Taùc duïng vôùi halogenide : RX + R’2CuLi - RR’ Ví duï : Toång hôïp hormon saâu non do COREY ñeà xuaát töø p-methoxytoluen .(Sô ñoà trong saùch – trang 48 – naêm 1996) . Phaûn öùng coù choïn loïc : + R2 R" Br O R2'CuLi R2 R" R' O
  • 65.
    OCH3 CH3 OCH3 CH3 OCH3 O CH3 CH2OH CH2OH C C CH2OH X CH2OH C C X CH2OHCOOCH3 Li THF - (CH3)2CCH2OH - NH3 (1 : 1 : 1,5 ) 1. O3 - CH3OH - (CH3)2S 2. NaBH4 1. TsCl - C5H5N 2. LiAlH4 - Et2O 1. TsCl 2. LiC CCH2OTHP 3. H+ , CH3OH 13 14 1. LiAlH4 - NaOCH3 - THE 2. J2 3. Et2LiCu 1. PBr3 2. LiH2C CSi(CH3)2 3. Ag+ , CN- 4. BuLi, CH2O 1. LiAlH4 - NaOCH3 - THE 2. J2 3. Et2LiCu 1. MnO2 2. NaCN - CH3OH 1. NBS 2. iPrOH JH-1 15
  • 66.
    • Phaûn öùngcaùc allyl vaø propagyl halogenide : • Ngoaøi caùc halogenide, caùc daãn xuaát khaùc cuõng tham gia phaûn öùng vôùi hieäu suaát cao nhö tosylate, acetate trong moâi tröôøng THF, DMF . • Hoaït tính : RI > RBr > RCl . • Trong tröôøng hôïp phaûn öùng ña voøng : +C CR R R CH2Br R R CCH2CH2C R R R CC R Ni(CO)4 NiBr2 + 4CO+ + Ni(CO)4 CH CH CH2Br (CH2)12 CH CH CH2Br DMF 84%
  • 67.
    • Khi nghieâncöùu phaûn öùng allyl acetate : • Vôùi taùc chaát Grignard vôùi söï hieän dieän muoái ñoàng nhö CuI, CuBr, CuCl cho ta saûn phaåm vôùi hieäu suaát cao, tuy nhieân vaãn coù khoaûng 7% saûn phaåm chuyeån vò allyl xuaát hieän . +CH CHR CH2OAc R'MgX CuI,THF CH CHR CH2R' CH CH2CH R' R Coù theå thaáy ví duï khi toång hôïp pheromon cuûa moït cöùng ñoát Trogoderma granarium (Trogodermal), xem sô ñoà .
  • 68.
    OR O O O ORO CuMgBr H 2 H O O O O H CHO H H OH H O O H CHO H OH 20 31 83 99(R=H) 99a (R=Ac) 100 (R=H) 100a (R=Ac) 49 a 68% b 71% c 91% c 88% d 89% g (7%) (92%)e 97% f 99%f 94% e 92% 103 102 101 96 98 97 95
  • 69.
    • Phaûn öùngchuyeån vò coøn xuaát hieän ôû caùc allyl halogenide khaùc do ñoù ngöôøi ta ñaõ ñeà xuaát caùc giaûi phaùp khaêc phuïc nhö phaûn öùng sau : R-C=C-CH2Br + R'-C=C-CH-SPh R' R'R R R-C=C-CH2CH-CH=CHR' R R SPh R' R' Li,EtNH2 R-C=C-CH2-CH2-C=C-R' R R R' R'
  • 70.
    • Vôùi caùchôïp chaát coù noái ba : • Trong khi ñoù : • Töông töï : +RX C C SiMe3LiCH2 C C SiMe3RCH2 C CHRCH2 1) 2) Ag + CN - + R' C CR CH2X R'MgX CuI R-C=C=CH2 + R' C CR CR2 OAc R-C=C=CR2R2'CuLi
  • 71.
    • Vôùi caùcalkyl tosylate : • Trong ñieàu kieän phaûn öùng vôùi RMgX vôùi xuùc taùc Li2CuCl4 ôû -780 C cho hieäu suaát cao .R-OSO2OR’ + ( R1)2CuLi R-R1 Phaûn öùng naøy ñaõ ñöôïc söû duïng trong toång hôïp nhieàu chaát thieân nhieân khaùc nhau . Ví duï toång hôïp pheromon cuûa moït thoùc taïp Tribolium castaneum vaø Tribolium confusum
  • 72.
    Br H TsO O O O O HH O O H H HH PPh3 H O O O H P + Ph3Br - H OH OH HH + a b f e c d 90% 98% 65% 82% 96% 96% 53 66 135 136 133138 64 137 53 O a: Mg/THF-Et2O/Li2CuCl4 b: AcOH-H2O (1:1) ; c: HIO4.2H2O/THF-Et2O d: PPh3/PhMe ; e: n-BuLi/THF f: H2/Pd-C
  • 73.
    Br H TsO O O O O HH O H H X H O O H Y AB 52 51 60 61 (X=Cl) a (X=OTs) (Y=OTs) (Y=Br) a b a 78-88% 90% 85% a: Mg/THF Et2O/Li2CuCl4; b: AcOH H2O- -
  • 74.
    Tổng hợp TrogodermalTổnghợp Trogodermal RO O OOR O O 20 31 83 a 68% b 71% c 99% 100 (R=H) 100a (R=Ac) 88%, o 99 (R=H) 99a (R=Ac) CuMgBr H 2 98% 49 d H OH H O 103 96 98 e 92% f 94% g 102 (7%) H O H OH 101 (92%) e 97% 95 f 99% 97 a: Mg/THF/CH2=CHCHO; b: Mg/THF, CuI/ 25 c: Ac2O, NEt3/DMAP, CH2Cl2 e: AcOH : H2O = (1:1); f: NaBH4/EtOH Chromatograp hyg: SiO2/AgNO3 H O O H O O H O O d: Mg/THF, CuI
  • 75.
    • Phaûn öùngvinyl epoxide vôùi RMgX : RMgX CH2=CHCH CH2 O RCH2CH=CHCH2OMgX Trong tröôøng hôïp voøng : R2CuLi O R OH OLi R O - OLi O OLi R O - O R OH H + RLi RMgX H + IV.2.2 – Phaûn öùng R2CuLi vôùi ester acide vaø chloride acide R2CuLi -780C R'CX O R2Cd THF R'CR O R'CR O RCW O R'MgX RCR' O W=OCOR", OR" hay NR2" + + +
  • 76.
    VAÁN ÑEÀ CHOÏNLOÏC CUÛA PHAÛNVAÁN ÑEÀ CHOÏN LOÏC CUÛA PHAÛN ÖÙNG HÖÕU CÔÖÙNG HÖÕU CÔ • Kieåu 1 : Caùc phaûn öùng theo trình töï RC CR H2 RCH=CHR RCH2CH2R+ CHCOCH R1 R2 R4 R3 base R5X CCOCH R5 R1 R2 R3 R4 base CCOC R5 R3 R4R5 R1 R2 RCH2OH RCHO RCOOH O O
  • 77.
    Kieåu 2Kieåu 2: phaûn öùng song: phaûn öùng song songsong OH Br OH Br OH Br OH Br O OH OH+ +++ H trans treân döôùi cis
  • 78.
    Kieåu 3Kieåu 3: phaûn öùng xaûy: phaûn öùng xaûy ra theo caû hai kieåu .ra theo caû hai kieåu . MeCH(OH)CH2OH Ac2O MeCH(OAc)CH2OH MeCH(OH)CH2OAc MeCH(OAc)CH2(OAc) Me Me Alk Me Alk Alk Alk.Hal AlCl3 Me Alk AlkMe Alk Alk AlkMe
  • 79.
    COR1 CHO R2MgX C(OH)R1R2 CHO COR1 CH(OH)R2 C(OH)R1R2 CH(OH)R2 Khaùi nieäm veàñoä choïn loïc vaø ñoä saïch . Trong ñoä choïn loïc ñöôïc phaân ra : Ñoä choïn loïc hoaù hoïc (laø khaùi nieäm thoâng thöôøng) Ñoä choïn loïc baûo löu caáu hình Ñoä choïn loïc khoâng gian (ñoàng phaân quang hoïc )
  • 80.
    Taùc nhaân phaûnöùngTaùc nhaân phaûn öùng aûnh höôûng ñoä choïnaûnh höôûng ñoä choïn loïcloïc CH2OH ClCH2 CH2OH COOMe CHOClCH2 COOMe ClCH2 CH2OH CH2OH CH3 CH2OH LiAlH4 NaBH4 B2H6
  • 81.
    O OH OH C C C O R C C C(OH)RR CC R C R O H NaBH4 Li(i C4H9)3BH H2O H2O R2CuLi 1. 2. 1. 2. (trans) (cis) R1Li 1 1 1 C C I C C I C C R C CR COOR COR COOR C(OH)RR R Li R2CuLi RMgX 1 1 1 1 1
  • 82.
    Löïa choïn chaátmangLöïa choïn chaát mang vaø vaán ñeà hoaït hoaùvaø vaán ñeà hoaït hoaù choïn loïcchoïn loïc :: CH2 O CH2 OEt O CH3 O CH2 OEt O CH3 O CH OEt O CH3 O CH OEt O E CH3 O CH OH O E CH3 O CH2 E E CO2 H2O-
  • 83.
    Khi duøng kieàmmaïnh nhöKhi duøng kieàm maïnh nhö BuLBuLi hayi hay Lithium dialkyl amideLithium dialkyl amide (LDA) ta thu ñöôïc(LDA) ta thu ñöôïc bianionbianion CH3 O CH O OEt CH2 O CH O OEt E1 CH2 CH2 OEt O O E1 CH2 CH2 E2 O CH2 CH OEt O O E1 LDA THF E1 E2 H2O CO2 1. 2.- O O O O E O E EBase + +
  • 84.
    Sau khi chobase taùc duïng tieáp vôùiSau khi cho base taùc duïng tieáp vôùi MeMe33SiCl ta coù thu ñöôïc saûn phaåmSiCl ta coù thu ñöôïc saûn phaåm saïchsaïch O O O OSiMe3 O E O E O OSiMe3 OSiMe3 OSiMe3 E E Me3SiCl LiN(SiMe3) Me3SiCl Et3N,Me3SiCl 1. 2. 90% 90% Base +
  • 85.
    Baûo veä caùcnhoùmBaûo veä caùc nhoùm chöùcchöùc :: COOMe ClCH2 CHO COOMe ClCH2 CH O O CH2OH ClCH2 CH O O CH2OH ClCH2 CHO H3O + OH OH H + LiAlH4
  • 86.
    Baûo veä nhoùmaldehyde cuõng coù theå duøngBaûo veä nhoùm aldehyde cuõng coù theå duøng MeOHMeOH O CHO O CH OMe OMe HO CH OMe OMe HO CHO MeOH H + NaBH4 H3O +
  • 87.
    Baûo veä nhoùmaldehyde baèng NaHSO3Baûo veä nhoùm aldehyde baèng NaHSO3 CHO CH SO3Na OH CH OH SO3Na OH CHO OH NaHSO3 H2O H + OH - Hidroxycitro nelal Cuõng coù theå duøng diethanolamin CHO O N CH2CH2OH CHO OH Hidroxycitro nelal H + (HOCH2CH2)2NH Oxazolidin cuûa citro nelal
  • 88.
    Coù theå choïnloïc hai nhoùm baûoCoù theå choïn loïc hai nhoùm baûo veäveä O CHO O CH S S O CHO O O O H + H2O, Hg ++ SH SH OH OH H +
  • 89.
    Tổng hợp zoapatenolTổnghợp zoapatenol O O OH HO Br O + OH HO 177 178 179 O HO OH OH 180 * O HO OH OH 181 * 182 O O HO OH OH * * 183 O O HO O* 177 178 179 181
  • 90.
    Sơ đồ tổnghợp zoapatenolSơ đồ tổng hợp zoapatenol 187a 177 190 189188 187 186185 184 2. 1. O MeMgI2. 1. O HIO4 F - H3O + t-BuOK t-BuOOH 2. 1. + MgBr O O* Ph O O CHO OSiPh2Bu_t * Ph O O O O OSiPh2Bu_t O O * O Ph O O O * OH O O OH O Ph * O O Ph O O OH OH O O O * *Ph O O OSiPh2Bu_t OHO O * Ph O O OSiPh2Bu_t OHO O
  • 91.
    Taùc chaát ñöônglöôïng –Taùc chaát ñöông löôïng – syntonsynton • Söï bieán ñoåi hoùa hoïc caùc hôïp chaát nhôø caùc phaûn öùng hoùa hoïc khaùc nhau . Caùc chaát tham gia phaûn öùng chính laø taùc chaát . • Phaûn öùng xaûy ra theo ñöông löôïng hoùa hoïc . Tuy nhieân moät chaát xaûy ra theo tuyø ñieàu kieän khaùc nhau, cô cheá khaùc nhau . • Töø moät hôïp chaát, ví duï nhö CH3COCl hoaøn toaøn töông ñöông CH3C⊕HOH hay CH3COR töông ñöông CH3CH(OH)R . • Nhoùm CO coù theå khöû thaønh CH2 cho neân CH3COCl töông ñöông CH3CH2⊕ . • Synton laø töø môùi ñöôïc chaáp nhaän trong toång hôïp höõu cô . Ñoù laø bieåu töông hoùa hoïc thaønh ñoaïn caáu truùc hoùa hoïc coù theå tham gia vaøo caáu truùc phaân töû cuoái nhôø caùc qui trình hoùa hoïc khaùc nhau .
  • 92.
    Một số thídụ về syntonMột số thí dụ về synton • Synton – COOH : tham gia phaûn öùng E⊕ • E⊕ + – COOH ECOOH • Ñeå toång hôïp qua nhoùm CN : • PhCH2Cl + NaCN --> PhCH2CN  PhCH2COOH • Synton ⊕ COOH : • • Coù theå deã nhaän ra khi duøng CO2 laøm taùc chaát taïo ra muoái acide carboxylic : • RMgX + CO2  RCOOH
  • 93.
    • C2 –Synton Acetylen : • Ta bieát acetylenide : • HC≡C-M+ (M : metal) • Phaûn öùng vôùi caùc electrophil cho ta : • HC≡CE1 vaø E2C≡CE1 • + Phöông phaùp môùi : • + Thöïc chaát laø synton löôõng cöïc : HC CH C C H R H MgX.CuX C C H R H E E + RMgX,CuX C C H H C C Nu H E H E + Nu - + C C H H +Do ño ù:
  • 94.
    C4 – SyntonC4– Synton : treân cô sôû methylvinyl: treân cô sôû methylvinyl ketonketon Nu - CH2=CHCOCH3 NuCH2CHCOCH3 H 1) 2) H + Neáu ta cho tieáp Nu – laø E⊕ ta coù : E + Nu - CH2=CHCOCH3 NuCH2CHCOCH3 E 1) 2)
  • 95.
    C2, C3 vaøC4 – synton treân cô sôûC2, C3 vaø C4 – synton treân cô sôû ethyl este, acetoacetic acideethyl este, acetoacetic acide E + CH3COCH2COOEt CH3C O CHCOOEtBase CH3C O CH COOEt CH3COCH2E ECH2COOEt (C3_Synton) (C2_Synton)
  • 96.
     Toång hôïpgeraniolToång hôïp geraniol CH3 O OEt O CH2 O OEt O OEt O O OEt OAc O OEt O OH Br (E )1 AcX (E ) 2 Me2CuLi LiAlH4
  • 97.
    Toång hôïp cis-4-tert-Toånghôïp cis-4-tert- butylcyclohexan carbonic acidebutylcyclohexan carbonic acide COOH COOH CH3 CH3 COOH COOH Cl O AlCl3 H2/Pt + +
  • 98.
    Moät soá syntonñaùng chuù yùMoät soá synton ñaùng chuù yù :: ∀γ - oxipropyl carbanion (nucleophil) H3O + 1. 2.EtO O Br OH HO EtO O Li O Cl OH Cl OMgX ClMg OMgX E OH E + H2O 1. 2. MeMgX Mg OH
  • 99.
    ββ - formilethylcarbanion- formilethyl carbanion CHO 1. 2.O O Br O O BrMg CHO OO Mg H3O + Neáu thay baèng PhSO2 ta coù hai saûn phaåm 1. 2. O O PhSO2 O O PhSO2 H3O + BuLi E + E PhSO2 O O E CHO E CHO 1. 2. Na/Hg Base H3O + Propylaldehyde Acrylaldehyde
  • 100.
    ββ -carboxyethyl carbanion-carboxyethylcarbanion COOH Br OH O O O E OH O R C O H R C OH H O OEt OSiMe3 OEt O RHC O 2BuLi 1. 1. 2. 2. 1. 2. E + H2O TiCl4 H2O OH - H3O + δ + δ − +
  • 101.
    Propagyl carbanionPropagyl carbanionCH2CCH2C≡≡CHCH • CH≡CCH2MgBr keùm beàn vöõng do ñoù cho ta hai saûn phaåm ECH2C≡CH vaø ECH= C= CH2 CH3C CH CH2C C R CH2C CH CH2C CSi(iPr)3 (THF) C CH HO CH2C CSi(iPr)3 (THF HMPA) C CH O BuLi RBr H2O F - F - 1. 1. 1. 2. 2. 2. O +
  • 102.
    Oxymetyl vàø carboxyacetylenidOxymetylvàø carboxyacetylenid C CCH2OH C CCOOH HC CCH2OH C CCH2O RC CCH2OH RX H2O 1. 1. 2. 2. vaø LiNH2 HC CCOOH C CCOO C CCOOH R OH LDA H2O OR
  • 103.
    Synton electrophilSynton electrophil ∀γ- Chlorpropyl carbanionCl CH2CN Cl CN Cl Br + CH2CN Cl CN Cl Br + γ - Bromopropyl carbanion O Br OLi νh HBr Br+ O γ - Oxipropyl carbanion + OH MgBrO
  • 104.
    ββ - Carboxiethylcarbanion- Carboxiethyl carbanion • Söû duïng β - propiolacton HOOC O O RMgBr(CuI) R COOH + COOR R - R COOR COOR R COOR COOR RMgBr COOR R COOR -400C + + 1 1 1 1 1 1 1
  • 105.
    ββ - Carboxiethylenylcarbanion- Carboxiethylenyl carbanion COOR COOH 2CuLi H2O 1. 2.
  • 106.
    Phaân tích toånghôïp ngöôïcPhaân tích toång hôïp ngöôïc • Ñaây laø phöông phaùp phaân tích quan troïng nhaèm ñöa ra sô ñoà toång hôïp toái öu . Ví duï coù raát nhieàu, ñaëc bieät khi caàn toång hôïp caùc phaân töû thieân nhieân phöùc taïp . Coù theå nhìn thaáy qua ví duï toång hôïp echinolon – hoaït chaát töông töï hormon saâu non ñöôïc coâ laäp töø caây coû . Moät soá ví duï cuï theå xem qua caùc sô ñoà caùc sô ñoà vaø ví duï cuï theå sau :
  • 107.
    S d tng h p echinolonơ ồ ổ ợS d t ng h p echinolonơ ồ ổ ợ O O O OO Cl O Cl OH Cl OSiMe3 ClMg OSiMe3 OH OO OAc OO OSiMe3 OO O O O OH O OH O O O OAc a e b f c d h g i k,l 36 39 37 37a 40 40a 38 41(E/Z=80:20) 34 35 63% 60% 82% 86% 93% 90%
  • 108.
    Phản ứng NămTác chất A Tác chất B Xúc tác Wurtz 1855 RX RX Na Glaser 1869 RC≡CH RC≡CH Cu Ullman 1901 ArX ArX Cu Gomberg-Bachmann 1924 ArH ArN2 X Base Cadiot-Chodkiewicz 1957 RC≡CH RC≡CX Cu Castro-Stephens 1963 RC≡CH ArX Cu Gilman 1967 R2 CuLi RX Cassar 1970 RCH=CH2 RX Pd Kumada 1972 ArMgBr ArX Pd or Ni Heck 1972 RCH=CH2 R-X Pd-Base Sonogashira 1975 RC≡CH R-X Pd + Cu Negishi 1977 R-Zn-X R-X Pd or Ni Stille 1978 R-SnR3 R-X Pd Suzuki 1979 R-B(OR)2 R-X Pd- Base Hiyama 1988 R-SiR3 R-X Pd- Base Buchwald-Hartwig 1994 R2 N-R-SnR3 R-X Pd Fukuyama 1998 RCO(SEt) R-ZnI Pd
  • 109.
    SINH TỔNG HỢPHỮU CƠSINH TỔNG HỢP HỮU CƠ • + Các enzym: Trong tế bào vi sinh vật có các hệ enzym khác nhau thực hiện các phản ứng biến đổi hóa sinh, khi hòa vào môi trường chúng có khả năng phân hủy cơ chất thành các chất có phân tử lượng thấp mà vi sinh vật có thể đồng hóa được thí dụ như proteaza thủy phân protein và các polypeptid thành acid amin, amilaza phân giải tinh Trong tự nhiên phản ứng sinh tổng hợp diễn ra như thế nào. Nghiên cứu riêng về Vi sinh vật cho thấy trong quá trình trao đổi chất vi sinh vật đã thải vào môi trường hoặc tích tụ trong tế bào những sản phẩm sinh tổng hợp khác nhau. Có thể kể đến một số sản phẩm sau: • bột thành mantoza và glucoza, pectinaza phân hủy pectin, xenlulaza phân giải xenluloza và rất nhiều enzym khác • + Các acid amin và acid hữu cơ: Cho đến nay có đến hàng chục lọai acid amin khác nhau đã được đưa vào sản xuất ở qui lô công nghiệp như acid glutamic, acid aspatic, lyzin, phenylalanin, prolin, tryptophan, tyrozin v.v…Tương tự như vậy cũng có một số acid hữu cơ khác đã đưa vào sản xuất nhờ vi sinh vật ở qui mô công nghiệp như acid citric, acid gluconic, acid 2-ketogluconic, acid itaconic, acid lactic v.v… • + Các vitamin và chất kích thích sinh trưởng thực vật: • Các vitamin chủ yếu được tổng hợp từ vi sinh vật như Vitamin B12, Vitamin B2, đặc biệt là họat chất kích thích sinh trưởng thực vật như giberelin • + Các chất kháng sinh: Trong quá trình sống nhiều vi sinh vật đã tiết ra một số chất kháng sinh chủ yếu tập trung vào lòai Xạ khuẩn tiếp theo là nấm mộc và một số chủng vi khuẩn. Ngày nay người ta biết trên 5000 chất kháng sinh khác nhau nhưng trong thực tế mới chỉ có khảong 50 chất được tổ chức sản xuất lớn. Trong số kháng sinh tiêu biểu phải kể đến penixilin với các cấu trúc khác nhau được ký hiệu là penixilin G, penixilin V và penixilin O. Tetraxyclin và các chất tương tự, validamycin, Gentamycin, Erytromycin v.v…
  • 110.
    Đại cương vềxúc tác enzymĐại cương về xúc tác enzym:: • Enzym được phân chia thành 6 lớp đánh số từ 1 đến 6: • 1: Oxidoreductaz: các enzym xúc tác cho phản ứng oxi hóa khử • 2: Transferaz: các enzym xúc tác cho phản ứng chuyển vị • 3: Hidrolaz: các enzym xúc tác cho phản ứng thủy giải • 4: Liaz: các enzym xúc tác cho phản ứng phân cắt không cần nước, khử nước hoặc cộng nước vào nối đôi • 5: Isomeraz: các enzym xúc tác cho phản ứng đồng phân hóa • 6: Ligaz: các enzym xúc tác cho phản ứng tổng hợp có sử dụng adenosin triphosphat
  • 111.
    1:1: OxidoreductazOxidoreductaz: cácenzym xúc tác cho: các enzym xúc tác cho phản ứng oxi hóa khửphản ứng oxi hóa khử
  • 112.
    2:2: TransferazTransferaz: cácenzym xúc tác cho phản: các enzym xúc tác cho phản ứng chuyển vịứng chuyển vị
  • 113.
    3:3: HidrolazHidrolaz: cácenzym xúc tác cho phản: các enzym xúc tác cho phản ứng thủy giảiứng thủy giải
  • 114.
    4:4: LiazLiaz: cácenzym xúc tác cho phản ứng: các enzym xúc tác cho phản ứng phân cắt không cần nước, khử nước hoặcphân cắt không cần nước, khử nước hoặc cộng nước vào nối đôicộng nước vào nối đôi
  • 115.
    5:5: IsomerazIsomeraz: cácenzym xúc tác cho phản: các enzym xúc tác cho phản ứng đồng phân hóaứng đồng phân hóa
  • 116.
    6:6: LigazLigaz: cácenzym xúc tác cho phản ứng: các enzym xúc tác cho phản ứng tổng hợp có sử dụng adenosin triphosphattổng hợp có sử dụng adenosin triphosphat
  • 117.
    • Cấu tạocủa enzym: • Enzym có bản chất là các protid đặc hiệu, cơ cấu khá phức tạp và phân tử lượng lớn từ 20.000 đến 1.000.000 được tạo thành từ khỏang 20 acid amin. Tất cả các acid amin cấu tạo nên enzym đều có cấu hình L cho nên phân tử enzym có tính bất đối xứng, nhờ đó mà enzym có tinh chọn lọc lập thể cao. Nếu enzym chỉ gồm các acid amin thì gọi là enzym 1 cấu tử, nếu ngòai enzym còn có các chất khác thi gọi là enzym hai cấu tử. Trong phân tử enzym hai cấu tử thì phần protein gọi là feron hay apoenzym, phần không phải protein gọi là agon, nếu có nhóm ngọai có thể tách rời tồn tại độc lập với apozym thì nó có tên riêng là coenzym hay cofactor. Như thí dụ đã nêu ở phần trên thì coenzym của alcol dehydrogenaz là NAD hay NADP. Đa số enzym là các enzym có hai cấu tử. Về cơ cấu enzym cho đến nay người ta đã xác định được cơ cấu bậc 4 với mức đô chính xác tăng dần. Ở cơ cấu bậc 1 chỉ cho biết thành phần và thứ tự xắp xếp amino acid, cơ cấu bậc 2 cho biết xắp xếp khônggian của một chuỗi polipeptid tạo ra. Do các nguyên cử có thể quay tự do cho nên polipeptid có nhiều hình thể nhưng chủ yếu vẫn là xoắn α và gấp nếp β. Theo cơ cấu bậc 2 được xắp xếp lại thành cơ cấu 3 chiều được giữ ổn định bằng tương tác kỵ nước rồi đến nối hydrogen. Khi các phần của cơ cấu bậc 3 liên hợp lại với nhau bằng các nối hydrogen, tương tác tĩnh điện, lưỡng cực, kỵ nước tạo ra cơ cấu bậc 4. Cơ cấu bậc 4 của alcol dehydrogenaz được mô tả ở hình dưới đây:
  • 118.
    Cấu tạo củaenzymCấu tạo của enzym
  • 119.
    Cơ cấu bậc4 củaCơ cấu bậc 4 của alcol dehydrogenazalcol dehydrogenaz
  • 120.
    Tính chất củaenzymTính chất của enzym:: • Tan trong nước hặc dung dịch nước muối lõang • Bị biến tính mât tác dụng xúc tác trong các dung dịch acid, kiềm, muối đậm đặc, muối kim lọai năng, nhiệt độ cao. • Bị biến tính và kết tủa trong các dung môi hữu cơ: rượu, aceton… • Thay đổi tính chất khi kết hợp với chất nền, coenzym, ion kim lọai. • Enzym chỉ có họat tính cao ở một môi trường pH nhất định • Một enzym có thể tồn tại ở nhiều dạng phân tử khác nhau, mỗi dạng lại có tính đặc hiệu riêng.
  • 121.
    Cơ chế họatđộng của enzymCơ chế họat động của enzym
  • 123.
    Giới thiệu vềmột số enzym và khả năngGiới thiệu về một số enzym và khả năng ứng dụng trong tổng hợp hữu cơứng dụng trong tổng hợp hữu cơ – Enzym alcol dehydrogenaz (ADH) • Enzym này giữ vai trò xúc tác cho phản ứng oxi hóa khử. Theo như phân lọai mà chúng ta đã biết enzym thuộc nhóm 1 (nhóm có coenzym NAD hay NADP) thuộc tổ 1 (tác dụng lên nhóm >CH-OH) và thuộc lọai 1 (xúc tác cho phản ứng oxi hóa khử). • Đây là thuộc lọai enzym có hai cấu tử. Coenzym được nối với enzym qua trung gian ion Zn2+. alcol dehydrogenaz Alcol + NAD(P)+ < --- >Aldehyd ( Ceton ) + NAD(P) H + H+
  • 124.
    H + H + C O H CH3 N: H H O N R H2 R S C H CH3 OH H R S N O N R H H2 + H uh t các ADH th ng m i c dùng u tuân theoầ ế ươ ạ đượ đề qui t c Prelog t c là H- s t n công vào m t re c a cetonắ ứ ẽ ấ ặ ủ cho ra S-alcol.để s OHO L S LS Alcol dehihrogenaz NAD(P)H NAD(P)+ S
  • 125.
    Thí dụ nhưenzym HLADH trích ly từ gan ngựa, YADHThí dụ như enzym HLADH trích ly từ gan ngựa, YADH trích ly từ nấm men và TBADH trích ly từ vi khuẩntrích ly từ nấm men và TBADH trích ly từ vi khuẩn Thermoanaerobium brockiiThermoanaerobium brockii Một vài thí dụ ứng dụng cụ thểMột vài thí dụ ứng dụng cụ thể O O O OH H3C O C3H7 H3C OH C3H7 TBADH HLADH s ee > 98% ee = 97%
  • 126.
    Ứng dụng nấmmen bánh mì trong tổng hợp hữu cơ:Ứng dụng nấm men bánh mì trong tổng hợp hữu cơ: O OH OHHO HO HO O OH OHO HO HO P O HO OH OH PO OH Glucoz ATP ADP Mg 2+ [1] [2] [3] 2+Mg PO HO OH O PO OH [4] [5] +2 NAD 2 NADH CH2OH CH2O O p p CHO CHOH CH2O p p COO CHOH CH2O Dihiroxiaceton phos phat Gliceraldehid- -3-phos phat Fructo-6-phos phat [6] 2ADP 2ATP p COO CHOH CH2O - 3-Phosphoglicerat [7] 2+Mg COO CHOH CH2O - H 2-Phos phoglicerat [8] - H2O p - COO CO CH2 2+Mg[9] ADP ATP COO - C CH2 OH Enolpiruvat [10] Piruvat COO - C O CH3 COOH C O CH3 [11] H2O [12] -CO2 [13] Alcol dehidrogenaz NAD NADH+ CH3CH2OH Etanol CH3CHO Acetaldehid
  • 127.
    b/ Phản ứngkhử ceton thành alcol:b/ Phản ứng khử ceton thành alcol: Trong men bánh mì có chứaTrong men bánh mì có chứa alcol dehydrogenazalcol dehydrogenaz cho nên cócho nên có thể tham gia các phản ứng oxi hóa khử. Phản ứng này cũngthể tham gia các phản ứng oxi hóa khử. Phản ứng này cũng tuân theo qui tắc Prelog: “Enzym dehydrogenaz sẽ cung cấptuân theo qui tắc Prelog: “Enzym dehydrogenaz sẽ cung cấp hidrogen tấn công ưu đãi từ phía mặt re của ceton cho rahidrogen tấn công ưu đãi từ phía mặt re của ceton cho ra alcol có cấu hình S chiếm ưu thế”alcol có cấu hình S chiếm ưu thế” MNBM O L S SL OHH L SS O NMBM OH ee>95% O O NMBM O OH NMBM NMBM O O O OH OH OH ChâmNhanh anti>95% NMBM O O R1 OR2 OOH R1 OR2 OOH R1 s yn ee>96% anti ee>96% + R1 R2 ti lê s yn/anti CH3 C2H5 PhS CH3 83/17 17/83
  • 128.
    Phản ứng khửmonoceton đơn giảnPhản ứng khử monoceton đơn giản MNBM O L S SL OHH L SS O NMBM OH ee>95% O O NMBM O OH NMBM NMBM O O O OH OH OH ChâmNhanh anti>95% NMBM O O R1 OR2 OOH R1 OR2 OOH R1 s yn ee>96% anti ee>96% + R1 R2 ti lê s yn/anti CH3 C2H5 PhS CH3 83/17 17/83
  • 129.
    Tong hop hexanolidTonghop hexanolid OH OH Geraniol NMBM R-Citronelol ee>97% COzEt O COzEt OH Baker"S Yeast (S)-B (83-90% e e)A Baker"S YeastCOzEt O COzEt CH (R)-2a (40% e e) 1a L s OH sL O sL Yeast c D CO2Me O L E CO2Me OH (R)-2b O O (R)-3 CO2 O F L CO2Me OH (S)-2b (S)-3 O O
  • 130.
    TH pheromon ongcan la thongTH pheromon ong can la thong H HO C7H15 H C7H15 HO C7H15 H OR C7H15 OR H H 2 3 4 56 7 8 R = H R = OAc a,b c d e f,b R = H 1 R = OAc
  • 131.
    Sinh TH ligninSinhTH lignin Sugar pool CO2 O CH2 O O CO2H C OH C P HO HOI I H2CH Erythrose 4-phosphatc+PEP Heptuiosonic acid phosphatc (6.48) 5-Dehydroaquin I IHO HO P CH2 O O CO CO2H OH I (6.49) IHO CO2H OH O OH I OPVia +PEP CO2H I I I OH OH Shikimic acid (6.47) O C CH2 CO2H CO2HHO Chorismic acid (6.50) HO CH2COCO2H CO2H Prephenic acid (6.51) Phenylalanine (6.53) C C CO2H H H H NH2 CH2COCO2H Phenylpyruvic (6.52) Cinnamic acid C CCO2H H H Shikimic acid pathway AT NH3 PAL p-Coumaric Caffeic acid Ferulic acid HO C H CCO2H H H HO C H CCO2H HO HO C H CCO2H H3CO H HO H3CO CH CHCOCoA HO H3CO CH CHCH2OH reductases cellulose + peroxidase (polynerization)Coniferyl alcohol(6.54) Conifery lignin
  • 132.
    Sugar pool CO2 O CH2 O O CO2H C OH C P HO HOI I H2CH Erythrose 4-phosphatc+PEP Heptuiosonicacid phosphatc (6.48) 5-Dehydroaquin I IHO HO P CH2 O O CO CO2H OH I (6.49) IHO CO2H OH O OH I OPVia +PEP CO2H I I I OH OH Shikimic acid (6.47) O C CH2 CO2H CO2HHO Chorismic acid (6.50) HO CH2COCO2H CO2H Prephenic acid (6.51) Phenylalanine (6.53) C C CO2H H H H NH2 CH2COCO2H Phenylpyruvic (6.52) Cinnamic acid C CCO2H H H Shikimic acid pathway AT NH3 PAL p-Coumaric Caffeic acid Ferulic acid HO C H CCO2H H H HO C H CCO2H HO HO C H CCO2H H3CO H HO H3CO CH CHCOCoA HO H3CO CH CHCH2OH reductases cellulose + peroxidase (polynerization)Coniferyl alcohol(6.54) Conifery lignin
  • 133.
    Sinh TH trongcay Thuoc caSinh TH trong cay Thuoc ca OH OH HO O O OH HO O O (6.60) (6.61) O O HO O O OH O HO (6.59) OMe O O O OMe OMe HO O O O OMe ring-closureíosprenylation with (6.63) OMe HO O O OMe OMe HO O O OMe OMe oxidation acid methylation ring-closure OPP Me Me
  • 134.
    Sikimic acidSikimic acid O OH OH HO HO OH O OO O O Me Me MeMe OCH2Ph O O O MeMe OCH2Ph OCH2Ph P OMe OMeO (i) acetone/H+ (ii)PbCH2Cl/ NaH/DMF (i) H+ (ii) IO4 - (iii)NaBH4 (iv) (CF3SO2)2O /Pyridine/ CH2Cl2 at -30 Co O R O O MeMe OH O O O MeMe OCH2Ph O SOCH2 O CF3 (MeO)2POCHCO2Me- Na+ DMF containing 18-crown-6/50 C0 Pd/H2 H O P C O OO HO Me Me (OMe)2 O2Me (1.58) NaOMe/MeOH OO HO CO2Me MeMe OHO HO COOH H (-)-Shikimic acid (i)acid ion exchange resin MeOH (ii)alkaline hydrol ysis
  • 135.
    Thuoc cum giacamThuoc cum gia cam NH2 NH2 1: Amantadine 2: Rimantadine 3: Axit sialic 4: Zanamivir 5: Axit shikimic 6: Epoxit 7: Oseltamiver(R=Et) 8: GS4071 (R=H) O COOH OH AcHN OH OH OH OH O COEt OH AcHN NH OH OH OH NH2HN COOH OH HO HO CO2C2H5 O O COORO NH2 AcHN
  • 136.
    So do tonghopSo do tong hop O O CO2Et O CO2Et NHtBu OH O CO2Et NHtBu O CO2Et NHtBu N(allyl)2 2 MgCl2 t-BuNH toluen MsCl Et3N toluen PhSO3H (allyl)2NH Ac2O NaOAc O CO2Et HN N(allyl)2 Ac O CO2Et N N(allyl)2 Ac tBu O CO2Et N N(allyl)2 Ac tBu HCl O CO2Et HN NH2H3PO4 Ac HCl EtOHTFA 1.NDMBA Pd(OAc)2,Ph3P .H3PO4,EtOH2
  • 137.
    ProstagladinProstagladin MeOCH2 O MeOCH2 O O m-CPBA(i) NaOH (ii )KI O X O O - MeOCH2 CN Cl CH3CO Na+ (i )Cl CH2OMe (ii ) CH2 C CN Cl (4.44) (4.45) X=CHO.CH2OR OR Simi lar1-carbon uni t KOH DMSO O CH2OMe OH O X (4.46) (4.47)(4.48) (i) acetyl ate (ii) Bu.SnH X=CH2OMe (i) Br3 (ii )CrO3 MeO O MeO CHC(CH2)4CH3 O (i ii ) (4.44) O O CH3COO (CH2)4CH3 O Zn(BH4)2 - O OH (CH2)4CH3 T hpO OT hp (i )K2CO2 (i i)Protect OH (ii i )DIBAL-H (CH2)4CH3 OCH3COO O O OH (CH2)3COOH (CH2)4CH3 OThp PhpO Ph2P=CH(CH2)3COO- DMSO (4.49) (Thp=tetrahydropyrany) (4.51) COO- O OH Prostagl andi n A2 (4.50)
  • 138.
    • Chöông I:Xuùc taùc chuyeån pha • I.1. Giôùi thieäu veà xuùc taùc chuyeån pha • Phaûn öùng giöõa chaát höõu cô tan trong dung moâi höõu cô vaø taùc chaát tan trong nöôc thöôøng xaûy ra raát chaäm. Giaûi phaùp coù theå duøng caùc dung moâi phaân cöïc nhö dimethyl sulfoxide hay dimethylformamide nhöng caùc dung moâi naøy ñaét tieàn maø khoâng coù khaû naêng thu hoài cho neân caàn tìm giaûi phaùp khaùc ñoù chính laø caàn xuùc taùc tan toát trong caû hai dung moâi höõu cô vaø nöôùc. Xuùc taùc naøy goïi laø xuùc taùc chuyeån pha. • Ñònh nghóa: Xuùc taùc chuyeån pha laø hôïp chaát ion thoâng thöôøng nhö muoái amonium coù chöùa caùc nhoùm theá hydrocacbon ñuû lôùn ñeå hoøa tan trong dung moâi höõu cô. Phaàn IIPhaàn II Kyõ thuaät môùi trong toång hôïpKyõ thuaät môùi trong toång hôïp höõu côhöõu cô
  • 139.
    I.2. Cô cheácuûa xuùc taùcI.2. Cô cheá cuûa xuùc taùc chuyeån phachuyeån pha • Cô cheá xuùc taùc phaûn öùng theá aùi nhaân duøng xuùc taùc chuyeån pha phuï thuoäc vaøo hieäu öùng dung moâi • Pha höõu cô Q+ CN- + R’CN ------ R’CN + Q+ Cl- • ------------------- ----------------------------------------- ------------- • Pha nöôùc Q+ CN- + Na+ Cl- ------ Na+ CN- + Q+ Cl- • [ Q+ = R4 N+ hay R4 P+ ]
  • 140.
    I.3. Caùc loïaixuùc taùc chuyeån phaI.3. Caùc loïai xuùc taùc chuyeån pha • Moät soá xuùc taùc chuyeån pha thoâng duïng: • 1/ Aliquat 336 : Methyl trioctylamonium chloride N+CH3(C8H17)3 Cl- • 2/ Benzyl trimethylamonium chloride hay bromide • 3/ Benzyl triethylamonium chloride hay bromide • 4/ Tetra-n-butylamoniumchloride, bromide, chlorate hay hydroxide • 5/ Cetyl trimethyl amonium chloride hay bromide N+( CH3)3 (CH2) CH3 X- • 6/ Tetra n-pentyl, tetra n-hexyl, hay trioctyl propyl amonium chloride hay bromide • 7/ Benzyl tributylamonium chloride • 8/ Benzyl triphenyl phosphonium iodide C6H5CH2 (C6H5)3 P+I- • 9/ Crown ether
  • 141.
    I.4. Cheá taïoxuùc taùc chuyeånI.4. Cheá taïo xuùc taùc chuyeån phapha • Xuùc taùc chuyeån pha daïng muoái amonium, phosphonium hay arsonium ñeàu ñöôïc toång hôïp theo sô ñoà toång quaùt sau: • R3N + R’X -------- R3R’N+ X- • R3P + R’X ---------- R3 R’ P+ X- • R3As + R’X --------- R3 R’ As+ X- • X = Br , I, CH3OSO3- • Nguyeân lyù chung laø phaûn öùng xaûy ra giöõa ñöông löôïng hai caáu töû ôû nhieät ñoä 50-100o C trong vaøi giôø ñeán vaøi ngaøy trong dung moâi phaân cöïc nhö methanol hay acetonitril. Saûn phaån thoâ thu ñöôïc sau khi nguoäi ñöôïc loïc vaø taùi keát tinh trong hoãn
  • 142.
    Cheá taïo Dibenzo[18]crown-6:Cheátaïo Dibenzo[18]crown-6: Laàn ñaàu tieân ñöôïc toång hôïp töøLaàn ñaàu tieân ñöôïc toång hôïp töø catechol vôùi 2,2’-dichlorodiethyl ether ñuncatechol vôùi 2,2’-dichlorodiethyl ether ñun hoài löu trong butanol:hoài löu trong butanol: OH OH + O Cl Cl O O OH O HO OO O NaOH,n-BuOH reflux OO O
  • 143.
    • ÖÙng duïngxuùc taùc chuyeån pha trong toång hôïp höõu cô 1/ Toång hôïp nitril töø alkyl halid • R-X + NaCN ----------- RCN + NaX • Xuùc taùc chuyeån pha ñöôïc duøng laø hexadecyl tributyl-phosphonium bromide • C16H33P+ (C4H9)3 Br- • 2/ Toång hôïp Benzoyl cyanid töø benzoyl chloride • Bu4 N+X • C6H5 COCl + Na CN -------------- C6H5 CO CN + NaCl • Hieäu suaát thu 60 –70 % do coù phaûn öùng taïo dimer xaûy ra.
  • 144.
    • 3/ Toånghôïp alkyl fluoride töø alkyl halide: • PTC • R – X + KF ---------- R-F + KX • X = Cl, Br • 4/ Phaûn öùng toång hôïp alcol töø alkyl halide töông öùng. • Nhìn chung phaûn öùng naøy xaøy ra vôùi hieäu suaát thaáp vôùi caùc xuùc taùc chuyeån pha thoâng thöôøng. Nguyeân nhaân chính vì ion hydroxide khoù chuyeån vaøo phase höõu cô vaø trong moâi tröôøng base maïnh deã xaûy ra phaûn öùng taùch loïai HX thaønh alken. • Xuùc taùc chuyeån pha thích hôïp laø muoái betain amonium • C8H17 Br + (C12H25)3 N+ CH2COO-  C8H17O2CCH2N+ (C12H25)3Br • -OH ⇓ Br • C8H17 OH + (C12H25)3N+CH2COO C8H17O2CCH2N+ (C12H25)3OH-
  • 145.
    • 5/ Toånghôïp Azide töø alkyl halide • Thoâng thöôøng phaûn öùng giöõa alkyl halide vôùi azide natri cho ta azide töông öùng. • Moât thí duï ñaëc bieät toång hôïp 3- methyl-5-azido-1H-pyrazole-4- carboxaldehyde töø 3-methyl 5-chloro-1H- pyrazol-4-carboxaldehyde. NaN3, DMSO, 20-70oC,1-5 hr • 6/ Toång hôïp Sodium alkyl sulphonate töø alkyl halide • Trong ñieàu kieän xuùc taùc chuyeån pha alkyl halide taùc duïng vôùi Natri sunphit cho ta sodium alkyl sulphonate töông öùng: R N+ X-
  • 146.
    • 7/ Alkylnitrate, thiocyanate, cyanate, p-toluene sulphonate töø alkyl halide: • Coù theå vieát theo sô ñoà toång quaùt sau: • R4N+ X- • R – Br + NaX ----------- RX + NaBr • (X = NO2, SCN, CNO, O2S C6H4 – CH3-p) • 8/ Toång hôïp Arylether hay thioeter • Phenol trong moâi tröôøng kieàm maïnh vôùi xuùc taùc chuyeån phase nhö • C6H5CH2 (C4H9)3 N+Cl- cho ether. Phöông phaùp naøy coù theå deã daøng toång hôïp methyl ether töø caùc daãn xuaát nitrophenol vôùi methyl iodide hieäu suaát 80%. • Töông töï caùc thioether cuõng ñöôïc toång hôïp theo sô ñoà sau: • C16H35P+ Bu3 Br- • RX + Na2S ---------------------- R – S – R
  • 147.
    • 8/ Phaûnöùng ester hoùa: • Carboxylic acid coù theå ester hoùa bôûi alkyl halide vôùi söï hieän dieän cuûa triethylamine. Thöïc chaát cô cheá phaûn öùng xaûy ra coù söï hieän dieän cuûa xuùc taùc chuyeån phase theo sô ñoà sau: • Et3N + RX ------- Et3N+RX- • R’CO2Na + RX ---------- R’CO2R + NaX • Crown ether cuõng coù theå söû duïng trong phaûn öùng ester hoùa: • K+Crown Br C6H4-CO-CH2Br + RCO2-  Br-C6H5-CO-CH2-COOR + Br- • CH3CN • R= H, CH3, C2H5, C3H7, C6H5, CH3C6H4, 4-t-Bu-C6H4 • 9/ Chuyeån ñoåi nhoùm diazo nhôø xuùc taùc chuyeån pha • Khaû naêng chuyeån ñoåi nhoùm azid töø p- Toluenesulfonyl azid sang nhoùn methylen hoat hoùa cuûa di-tert-butylmalonate. Thoâng thöôøng
  • 148.
    • 10/ Toånghôïp Dihalocarben • Dihalocarben laø moät taùc chaát trung gian quan troïng. Thoâng thöôøng chæ coù theå ñieàu cheá trong moâi tröôøng khan vaø trong moâi tröôøng nöôùc hieäu suaát thaáp döôùi 5% do coù phaûn öùng thuûy giaûi • - Cl- H2O CHCl3 + Base  CCl3-  :CCl2  CO + HCOO- + Cl- • Phaûn öùng vôùi söï hieän dieän xuùc taùc chuyeån pha cho hieäu suaát 60-70%. Ñaït ñöôïc keát quûa naøy do carben sinh ra ñöôïc chuyeån ngay sang pha höõu cô do ñoù coù theå phaûn öùng ngay vôùi
  • 149.
    • Dihalocarben coùtheå tham gia caùc phaûn öùng khaùc nhau nhö: • A/ Phaûn öùng coäng hôïp olephin • Phaûn öùng styren vôùi chloroform trong moâi tröôøng xuùt 50% vôùi söï hieän dieän xuùc taùc benzyltriethylaminium chloride sau 4 giôø ôû 4OoC cho 1-phenyl-2,2-dichlorocyclopropan hieäu suaát 80%. • B/Carben coù theå phaûn öùng treân lieân keát Base Schiff • Tuy nhieân saûn phaåm khoâng beàn laäp töùc bò thuûy phaân theo sô ñoà
  • 150.
    • C/ Phaûnöùng vôùi hydrazin cho diazomethan • PTC • NH2-NH2 +CHCl3 + NaOH  CH2N2 in ete hay CH2Cl2 • PTC coù theå duøng tetrabutylamonium hydroxide hieäu suaát 35%, neáu duøng crown ether cho hieäu suaát 48%. • d/ Phaûn öùng vôùi amin nhaát caáp • Dichlorocarben phaûn öùng vôùi amin nhaát caáp cho ra isonitril • C6H5CH2N+Et3Cl- • R –NH2 + CHCl3 +NaOH(aq)  R-N≡C • 40-60%
  • 151.
    • E/ Phaûnöùng vôùi amin nhò caáp: • C6H5CH2N+Et3Cl- • RR’NH + CHCl3 + NaOH  RR’NCHO • R,R’= ethyl, cyclohexyl,allyl Hieäu suaát 85% • G/ Phaûn öùng vôùi amide, thioamide, aldoxime cho ra nitril • C6H5CH2N+Et3Cl- • RCONH2 + CHCl3 + NaOH  R –CN • H/ Phaûn öùng vôùi alcol • Phaûn öùng dichlorocarben vôùi alcol trong ñieàu kieän xuùc taùc chuyeån pha cho chloride töông öùng . • C6H5CH2N+Et3Cl- • R OH + CHCl3 + NaOH  RCl + NaCl + H2O • Löu yù trong tröôøng hôïp naøy chloride taïo
  • 152.
    • I/ Phaûnöùng vôùi aldehyde • Aldehyde thôm phaûn öùng vôùi chloroform trong dung dòch natri hydroxide vôùi söï hieän dieän xuùc taùc chuyeån pha cho ra mandelic acide: • C6H5CH2N+Et3Cl- • RC6H5CHO +CHCl3 + NaOH  RC6H5 CH(OH) COOH
  • 153.
    • 11/ Phaûnöùng taùch loïai • Phaûn öùng taùch loïai HBr • R CHBr-CH2R’ ------------ R CH=CHR’ • Phaûn öùng taùch loïai dibromoalkan • C16H33Bu3P+Br- • R CHBr-CHBr R’ + Na2S2O3  R CH=CH R’ • NaI
  • 154.
    • 12/ Phaûnöùng alkyl hoùa • a/ Alkyl hoùa carbon gaàn keà nhoùm CN • Phöông phaùp alkyl hoùa nitril ñaõ ñöôïc ñaêng taûi phaàn lôùn döïa treân caùc • Taùc nhaân nguy hieåm ñaét tieàn nhö sodium amide, hydrid kim loïai, triphenyl methid, kali tert-butoxide. Xuùc taùc chuyeån pha hoøan toøan coù theå khaéc phuïc caùc nhöôïc ñieåm treân: • C6H5CH2N+Et3Cl- C6H5CH2CN + C2H5Cl + NaOH(aq.) C6H5 CH CN + NaCl • C2H5 • Neáu phaûn öùng tieáp tuïc coù theå cho ra saûn phaåm hai laàn alkyl hoùa • RX RX R • C6H5CH2CN  C6H5 CHCN  C6H5 – C – CN • R R
  • 155.
    • b/ Alkylhoùa xeton • Alkyl hoùa xeton xaûy ra vôùi caùc nhoùm α-CH2 vôùi söï hieän dieän cuûa xuùc taùc chuyeån pha: • C6H5CH2N+Et3Cl- • C6H5CH2COCH3 + RX + NaOH (aq.)  C6H5 CHCOCH3 • R • Crown ether nhö dicyclohexyl-18-crown-6 xuùc taùc cho phaûn öùng sau ñaây vôùi hieäu suaát treân 90% • 50% aq. NaOH • C6H5CH2COCH3 + n-BuBr  C6H5 CHCOCH3 • Crown 80oC n-Bu • c/ Alkyl hoùa aldehyde • Caùc α-hydrogen cuûa aldehyde töông tö nhö xeton cuõng coù khaû naêng bò alkylhoùa theo sô ñoà sau: • Bu4N+Y- CH3 • (CH3)2 CHCHO + RX + NaOH(aq.)  R - C –
  • 156.
    • d/ N-alkylhoùa •Nhìn chung caùc hôïp chaât höõu cô chöùa nitô coù hidro hoïat doäng ñeàu coù theá alkyl hoùa nhôø xuùc taùc chuyeån pha • N-Alkyl hoùa aziridine • N-Alkylhoùa indole • N-alkylhoùa lactam • N-alkylimidazole • Xuùc taùc crown ether 18-Crown-6 ñaõ ñöôïc duøng trong phaûn öùng alkyl hoùa benzimidazole. Trong tröôøng hôïp naøy caû hai ñoàng phaâân ñeàu thu ñöôïc.
  • 157.
    • Xuùc taùcchuyeån pha coù öùng duïng trong phaûn öùng taïi daãn xuaát glucoza cuûa pyrimidine nhö laø saûn phaåm trung gian cheá taïo interferon • Alkyl hoùa adenine cho ta chuû yeáu laø ñoàng phaân 9 theo sô ñoà sau: N N N H OCH3 H3CS N N N OCH3 H3CS O ORRO OR OR O ORRO Br TBBA + N N N N H NH2 + C6H5CH2Cl NaOH Q + X - 9-isomer N N N N CH2C6H5 NH2
  • 158.
    • e/ S-alkylhoùa • Chuû yeáu laø phaûn öùng theá aùi nhaân cuûa caùc hôïp chaát dò voøng chöùa caû N vaø S.Thí duï nhö methyl hoùa 1-methyl-2-thioxo-2,3- dihydroimidazole • vôùi methyl iodide cho saûn phaåm S-alkyl hoùa khoûang 55%. • f/ Alkyl hoùa mercaptan vaø thiophenol • Mercaptan phaûn öùng vôùi alkyl halide vôùi söï hieän dieän xuùc taùc chuyeån pha cho hieäu suaát 70-75% saûn phaåm alkyl sulphide. • PTC • RSH + R’ – X --------------- RSR’ • R = C2H5-, n-C4H9- , (CH3)2CHCH2- • R’ = 1-C8H17 Cl (hay Br), 2-C8H17Cl (hay Br)
  • 159.
    • 13/ Phaûnöùng Darzen • Phaûn öùng ngöng tuï giöõa aldehyde hay xeton vôùi chloroester trong moâi tröôøng kieàm maïnh cho ra glycidic ester • R R • - CHO + Cl- CH – COOEt------- - C -- CH – COOEt • O • Trong ñieàu kieän xuùc taùc chuyeån pha phaûn öùng Darzen xaûy ra ñaït hieäu suaát 70-80% thí duï nhö chloroacetonitrile vôùi aldehyde vaø xeton trong dung dich kieàm vôùi söï hieän dieän cuûa benzyltriethylamoniumchloride cho ra glycidic töông öùng. • R C6H5CH2N+Et3Cl- R • C=O + ClCHCN + NaOH aq.  C - CH –CN • R’ R’
  • 160.
    • 14/ Phaûnöùng toång hôïp ether Wiliamson PTC • C8H17OH + C4H9Cl  C8H17OC4H9 + C8H17O C8H17 • NaOH aq. • Saûn phaåm phuï • Söû duïng 4 laàn dö NaOH (50%) so vôùi alcol vaø alkyl chloride dö vôùi xuùc taùc tetrabutylaminium bisulphate ôû 20-70oC cho ra hieäu suaát toái öu. • Ether töø phenol ñöôïc ñieàu cheá khi duøng crown ether laøm xuùc taùc chuyeån pha. • Thí duï nhö phaûn öùng toång hôïp hôïp chaât töông töï hormon saâu non ñaõ ñöôïc coâng boá naêm 1994.
  • 161.
    • 15/ Phaûnöng Wittig • Phaûn öùng Wittig laø phaûûn öùng giöõa phosphoran hay phosphonim ylid vôùi aldehyd hay xeton thu döôïc alken vaø phosphine oxid. • R1 R1 R4 anhyd. ether R1 R4 • C=PR3 C- - P+R3 + C=O ------------ C = C • R2 R2 R5 reflux R2 R5 • Phosphorane ylid • Phaûn öùng coù theå xaûy ra trong moâi tröôøng aåm vôùi söï hieän dieän cuûa xuùc taùc chuyeån pha:(EtO)2P(O)CH2R + C O R' R" + NaOH PTC C R' R" RCH + (EtO)2PO2Na
  • 162.
    • 16/ Phaûnöùng Wittig-Horner • Phaûn öùng Wittig-Horner laø phaûn öùng caûi bieán phaûn öùng Wittig ôû choã söû duïng phosphine oxide , daãn xuaát lithium cuûa noù cho phaûn öùng vôùi aldehyde cho ra β- hydroxyphosphinoxide, khi cho xöû lyù vôùi NaH laäp töùc loïai nöôùc cho ra alken. Ñaây laø phaûn öùng coù tính choïn loïc laäp theå cao: erythro hydroxyphosphine oxide cho Z-alken coøn threo cho ra E-alken.Ph3P (1)RCH2X quaternization (2)hydrosis phosphine oxide Ph2P O R (1) BuLi THF - 78' (2) R1CHO O Ph2P HO R' H R H B - hydroxyphosphine oxide erythro:threo (9:1) NaH DMF R R' ONa O Ph2P+ Z -alkene
  • 163.
    • Phaûn öùngWittig-Horner trong moâi tröôøng dung dòch NaOH xuùc taùc muoái tetraalkylaminium chloride hay crown ether theo sô ñoà sau: • R’ PTC R’ • (EtO)2 P(O)CH2R + C=O + NaOH  RCH=C + (EtO)2PO2Na • R” R”
  • 164.
    OO H O O H O H OH PCOOC2H5 O (i_PrO)2 O COOC2H5 COOC2H5 m,g,h,i k,l,h,i a a b.c,a,d 18a 18b 18c 16a 16b 16c e 19 H Sô ñoà : Toång hôïp Ethyl (2E,4E)-3,7,11-trimethyl-2,4-dodecadienoate Taùc chaát: a) H2/Pd _C b) H2/Ni ; 5300C e) KOH/Dibenzo-18-crown-6-ether c) B2H6_THF/NaOH_H2O d) PCC/CH2Cl2 g) Br2/KOH_H2O h) NBS_CCl4 i) (i_PrO)3P k) Ba(OH)2_I2 l) NaOCl/H2O m) Na2Cr2O7 COOC2H5 H
  • 165.
    O H NR H N O O HOCH3 OH PCOOiC3H7 O (i_PrO)2 O COOiC3H7 OCH3 COOiC3H7 OCH3 a a 16a 16b 16c c,d H Sô ñoà : Toång hôïp Isopropyl (2E,4E)-11-metoxy-3,7,11-trimethyl-2,4-dodecadienoat Taùc chaát: a) NH3 _H2SO4 b) H2NCH2CH2OH_H2SO4 ; c) CH3OH_H2SO4 d) B2H6_THF/NaOH g) Semiphtalat h) PCC_CH2Cl2 i) KOH_Toluen/Dibenzo COOiC3H7 OCH3 H b H O OH OH OCH3 H OCH3 OHH O OCH3 H O OCH3 e,f e g,h 20a 20b 20c i 21 17a 17b 17c ii e) CH3OH_H2SO4/NaOH f) H2/Pd_C -18-crown-6-ether
  • 166.
    • 17/ Toånghôïp caùc hôïp chaát dò voøng • a/ Xuùc taùc chuyeån pha öùng duïng trong toång hôïp flavon • Toång hôïp o-hydroxyacetophenone vôùi benzoylchloride trong benzen vôùi söï hieän dieän xuùc taùc chuyeån pha nhö tetrabutylamonium hydrogensulphate trong moâi tröôøng kieàm kali carbonat hay hydroxide cho ta saûn phaåm vôùi hieäu suaát 90%. • b/ Toång hôïp 3-aryl-2H-1,4-benzoxazin • Tröôùc ñaây daõ ñöôïc toång hôïp vôùi hieäu suaát thaáp nay nhôø xuùc taùc chuyeån pha phaûn öùng giöõa 2-aminophenol vôùi phenacyl chloride vôùi söï hieän dieän cuûa dung dòch kali carbonate cho hieäu suaát treân 60%. OH NH2 R + C6H5CßCHBr PTC aq K2CO3 O N C6H5 R
  • 167.
    • c/ 2-Aroylbenzofurans •Hôïp chaát naøy cuõng ñaõ ñöôïc toång hôïp tröôùc ñaây vôùi hieäu suaát thaáp. Phaûn öùng giöõa o-hydroxyacetophenone vôùi phenacylbromide vôùi söï hieän dieän cuûa xuùc taùc chuyeån pha trong dung dòch kali carbonat theo sô ñoàà sau cho hieäu suaát 70%. OH COCH3 R + R' COCH2Br TPC aqK2CO3 R O CO OCH3 R'
  • 168.
    • d/ 1,4-Benzoxazines: •Benzoxazines thu ñöôïc nhôø phaûn öùng giöõa N-acetylaminophenol vôùi 1,2-dibromoethane vôùi söï hieän dieän cuûa aliquat trong moâi tröôøng NaOH boät vaø hoãn hôïp dung moâi acetonitrile-methylene chloride. R2 R1 NHCOC6H5 OH + Br(CH2)2Br (C8H17)3N + CH3Cl - (A liquat) solid; NaOH CH3CN CH2Cl2 R2 R1 O N COC6H5
  • 169.
    • 18/ Phaûnöùng oxi hoùa • Permanganate laø moät taùc nhaân oxi hoùa maïnh, trong moâi tröôøng acide coù theå khöû töø Mn7+ xuoáng Mn2+, trong moäi tröôøng trung tính hay kieàm thaønh Mn4+. Tuy nhieân khaû naêng hoøa tan trong nöôùc cuûa haàu heát caùc hôïp chaát höõu cô ñeàu keùm ñaõ haïn cheá taùc duïng cuûa taùc chaát naøy. Xuùc taùc chuyeån pha coù theå khaéc phuïc nhöôïc ñieåm treân. • Khi oxi hoùa alken nhö 1-decen ngöôøi ta thu ñöôïc hai acide: nonanoic (77%) vaø octanoic (8%) C7H15C12CH=CH2 +1- KMnO4 (aq)1-decene (inbenzene) C16H33N + (CH3)2CH2C6H5Cl - room temp C7H15CH2COOH C7H15COOH (8%)(77%) +
  • 170.
    • Khi duøngcrown ether, permangante trôû neân hoøa tan trong benzen theo cô cheá sau: O O O OO O O O O OO O K KMnO4 MnO4 - Do ñoù hieäu quûa oxi hoùa cuõng cao hôn. Thí duï oxi hoùa α-pinen cho pinonic acide ñeán hieäu suaát 90%. COOH O a pinene Pinonic acid KMnO4, C6H6 dicyclohexano [18] crown -6 25'
  • 171.
    CHÖÔNG II :ÖÙNG DUÏNG LOØ VI SOÙNGCHÖÔNG II : ÖÙNG DUÏNG LOØ VI SOÙNG TRONG TOÅNG HÔÏP HÖÕU CÔTRONG TOÅNG HÔÏP HÖÕU CÔ • II.1. Giôùi thieäu chung: • Vi soùng laø soùng ñieän töø coù taàn soá töø 30 Ghz – 300 MHz töông öùng vôùi ñoä daøi soùng töø 1 cm ñeán 1 m. Naêng löôïng cuûa vi soùng raát thaáp khoâng quùa 3.10-3 Kcal.mol-1, do ñoù khoâng theå laøm ñöùt noái coäng hoùa trò cuûa hôïp chaát höõu cô (E c-c= 83 Kcal.mol-1), ñoàng thôøi cuõng khoâng coù khaû naêng ion hoùa phaân töû vaät chaát. • Trong ñieän tröôøng vaät lieäu chòu aûnh höôûng bôûi 2 thoâng soá chính ñoù laø haèng soá ñieän moâi ε’- moâ taû khaû naêng cuûa phaân töû vaät lieäu bò phaân cöïc trong ñieän tröôøng vaø haèng soá hao huït ñieän moâi ε” – bieåu hieän möùc ñoä naêng löôïng böùc xaï
  • 173.
    • II.2. Caáutaïo cuûa loø vi soùng: • Caáu taïo cuûa laø vi soùng gia duïng ñöôïc moâ taû treân hình veõ sau • Nguoàn vi soùng ñöôïc taïo ra töø magnetron – ñaây laø diod nhieät ion coù anod vaø boä phaän bò ñoát laøm cathod. Ñieän tröôøng raát maïnh ñöôïc taïo neân theo phöông thaúng ñöùng vôùi anod vaø taïo hieäu öùng cho chuøm ñieän töû di chuyeån töø cathod ñeán anod.
  • 174.
    • a/ Bìnhphaûn öùng: • thoâng thöøông coù theå tích lôùn hôn nhieàu laàn hoãn hôïp phaûn öùng. • Vaät lieäu söû duïng thoâng thöôøng laø teflon hay polystyren. Ñaây laø caùc vaät lieäu “trong suoát” vôùi vi soùng. • b/ Moâi tröôøng phaûn öùng: - Phaûn öùng khoâng dung moâi • Phaûn öùng coù dung moâi: vieäc löïa choïn dung moâi raát quan troïng. Caùc dung moâi söû duïng phaûi coù momen löôõng cöïc ñeå coù theå haáp thuï naêng löôïng vi soùng vaø ñieåm soâi phaûi cao hôn nhieät ñoä phaûn öùng 20-30o C. • Dung moâi N,N dimethylformamide (DMF) laø dung moâi raát toát coù ñieåm soâi cao (160o C), haèng soá ñieän moâi cao (ε = 36,7). Dung moâi coù theå giöõ laïi nöôùc sinh ra trong phaûn öùng do ñoù khoâng caàn taùch loaïi. Nhieät ñoä phaûn öùng coù theå leân ñeán 140o C vaãn chöa sinh ra aùp suaát hôi. • Moät soá loaïi dung moâi thoâng thöôøng khaùc:
  • 175.
    • c/ Öuñieåm: - Ruùt ngaén thôøi gian phaûn öùng • Khoâng caàn beáp ñun vaø bình phaûn öùng cuõnh nhö sinh haøn hoài löu • Theå tích dung moâi nhoû, tieát kieäm giaûm thieåu oâ nhieãm chaát thaûi • d/ Haïn cheá: - Phöông phaùp söû duïng daãn ñeán söï taêng nhieät cuïc boä trong thôøi gian ngaén (khoaûng 1 phuùt) khieán cho aùp suaát taêng leân nhanh coù theå laøm vôõ bình hay loø vi soùng vaø tröôøng hôïp xaáu nhaát coù theå gaây noå.
  • 176.
    Ứng dụng lòvi sóngỨng dụng lò vi sóng • a/ Phaûn öùng ester hoùa: Tieán haønh phaûn öùng giöõa benzoic acid (1,6g) vôùi propanol(10ml) xuùc taùc bôûi acid sulphuric(0,1 ml) trong bình phaûn öùng teflon (300 ml) trong thôøi gian 5- 10 phuùt ñaït hieäu suaát 70- 80%. • b/ Phaûn öùng deacetyl hoùa: Benzaldehyd diacetate troän vôùi alumina trung tính hoøa ñeàu vôùi dichloromethane ôû nhieät ñoä phoøng sau ñoù cho vaøo loø vi soùng. Sau 40 giaây phaûn öùng ñaõ hoaøn taát chieát laïi baèng dichloromethane, sau khi loaïi dung moâi cho ra benzaldehyd saïch gaàn 100%. • Thôøi gian coù aûnh höôûng ñeán khaû naêng loaïi 1 hay caû hai nhoùm acetat: (CH2)3OAc OH (CH2)3OAc OAc (CH2)3OH OH ab c Alumina 30s microwave lumina microwave 2.5min A
  • 177.
    • c/ Loïainhoùm baûo veä : Benzylester laø nhoùm baûo veä raát hay ñöôïc söû duïng ñeå baûo veä nhoùm chöùc acid. Ñeå loaïi nhoùm baûo veä ngöôøi ta thöôøng phaûi duøng nhieàu taùc chaát khaùc nhau nhö vöøa toán thôøi gian cuõng nhö chi phí. Loaïi nhoùm baûo veä nhôø vi soùng ñöôïc tieán haønh nhö sau: Cho 6,2 g alumina acid troän vôùi benzylester (0.52mmol) hoaø tan löôïng toái thieåu dichloromethane (1-2 ml) vaø troän ñeàu. Cho vaøo lo chöøng 7 phuùt cho saûn phaåm benzoic acid (0,058g, 92%) • Moät soá thí duï khaùc ñeå tham khaûo:
  • 178.
    S.No Benzen EsterCarboxylic acids Time/Al2O3 Yield (%) 1 2 3 5 6 92 89 92 95 92 C6H5CO2CH2C6H5 C6H5COOH 7 min/Acidic (20 min) p CH3C6H4CO2CH2C6H5 P CH3C6H4COOH P OHC6H4CH2CH2CO2CH2C6H5 POHC6H4CH2CH2COOH 7 min/Acidic (20 min) C6H5CHCHCO2CH2C6H5 C6H5CHCHCOOH 10 min/Acidic (20 min) 9 min/Acidic4 90 NH2CH2CO2CH2C6H5 NH2CH2CO2H 4 min/Neutral (10 min) NH2 CHCO2CH2C6H5 CH2OH NH2 CHCOOH CH2OH 3 min/Neutral (10 min)
  • 179.
    • d/ Loaïinhoùm baûo veä t- butyldimethylsilyl ether: TBDMS laø nhoùm chöùc raát hay duøng trong toång hôïp höõu cô. Coù moät soá phöông phaùp loaïi khaùc nhau cho hieäu suaát cao nhöng phaûi toán nhieáu thôøi gian. Söû duïng laø vi soùng coù theå loaïi nhoùm chöùc treân ôû 75-85o C trong voùng 10 phuùt hieäu suaát khaù cao nhö soá lieäu ghi laïi treân baûng sau:
  • 180.
  • 181.
    • e/ Loaïicarboxylic töø Indole-2-carboxylic acid: • Nhôø taùc ñoäng cuûa vi soùng nhoùm carboxylic bò loaïi ra trong voøng 12 phuùt vôùi hieäu suaát cao ñeán 99%: NH COOHR NH H Microwave quinoline R
  • 182.
    • g/ Xaøphoøng hoùa ester: Thoâng thöôøng phaûn öùng xaø phoøng hoùa phaûi ñun 5 giôø ôû 85o C. Vôùi xuùc taùc chuyeån pha trongloø vi soùng phaûn öùng treân coù theå thöïc hieän sau vaøi phuùt ñeán 10 phuùt. Moät soá thí duï cuï theå treân baûng:S No. Ester KOH mol equiv Yield % Final Temperature ( *C) Microwave Power(W) Time(min)C O OR'R 1 2 3 4 5 6 R R' Ph CH3 Ph nC17H35 Ph nC8h17 CH3 nC8H17 nC8H17 d - menthyl 2 or 5 2 2 or 5 2 5 2 5 2 5 2 2 30 90 30 90 30 90 30 90 30 90 120 7 1 5 2 8 2 10 4 6 5 4 205 210 240 223 145 218 94 96 92 94 88 87 85 82 73 79 87
  • 183.
    • h/ Phaûnöùng alkyl hoùa nhoùm methylen : • Phaûn öùng alkyl hoùa Ethyl Acetoacetate trong loø vi soùng coù söû duïng xuùc taùc chuyeån pha coù theå hoaøn taát sau 3 phuùt. Moät caùch toång quaùt coù theå thaáy qua sô ñoà sau:
  • 184.
    • i/ N-Alkylhoùa Saccharin: • Phöông phaùp ñieàu cheá caùc daãn xuaát töø saccharin coù theå toùm taét theo phaûn öùng sau: • Alkyl halogen ñöôïc troän vôùi hoãn hôïp saccharin treân silicagel sau ñoù cho vaøo loø vi soùng chöøng töø 1 ñeán 10 phuùt trong bình thuyû tinh pyrex dung tích 50 ml. Sau khi nguoäi cho chieát baèng dichloromethan roài taùi keát tinh. Ngöôøi ta ñaõ ñieàu cheá ñöôïc caùc daãn xuaát khaùc nhau nhö R= C6H5CH2-, n-C16H33-, C2H5OCOCH2- vaø CH2=CH-CH2- S N - N + a C O O O S N C O O O R R-X, silica gel or alumina microwave irradiation
  • 185.
    • K/ Phaûnöùng ngöng tuï aldehyd vôùi nethylen hoaït hoùa: • Coù khaù nhieàu thí duï chaúng haïn nhö phaûn öùng Tetronic acid vôùi Aldehyd • Phaûn öùng giöõa 2,4 (3H, 5H)furandion vôùi aldehyd treân montmorillonite trong bình pyrex cho ra hoãn hôïp hai ñoàng phaân Z vaø E. C O HR O O O O Z R O O O E R O O + Montmorillonite-KSF Microwave+
  • 186.
    • l/ Phaûnöùng thuûy phaân: • Ngöôøi ta coù theå thuyû phaân Benzylchloride thaønh benzylalcohol ñeá hieäu suaát 97% trong bình phaûn öùng baèng teflon (150 ml) cho 0,01 mol benzylchloride vaø nöôùc 30 ml. Hoãn hôïp phaûn öùng cho leân 60 psi trong 75 giaây vaø giöõ ôû ñoù chöøng 3 phuùt sau ñoù cho haï aùp suaát vaø laøm laïnh. Hoãn hôïp phaûn öùng chieát baèng ether cho ra benzyl alcohol.
  • 187.
    • m/ Toånghôïp enaminoketon: • Phaûn öùng giöõa β-diketone vôùi amine laø moät thí duï vöø söû dụng xuùc taùc vaø tieán haønh trong loø vi soùng. Chaát mang coù theå duøng silica hay bentonite, xuùc taùc phaûn öùng naøy laø p-toluensulfonic acid, thôøi gian phaûn öùng vaøi phuùt. H3C CH3 O O R1R2N H3C H O H3C Supportorcatalyst MW HNR1R2+
  • 188.
    CHÖÔNG III: SIEÂUAÂM VAØ ÖÙNGCHÖÔNG III: SIEÂU AÂM VAØ ÖÙNG DUÏNG TRONG TOÅNG HÔÏPDUÏNG TRONG TOÅNG HÔÏP HÖÕU CÔHÖÕU CÔ • III.1. GIÔÙI THIEÄU VEÀ SIEÂU AÂM: • SIEÂU AÂM LAØ SOÙNG AÂNM THANH COÙ TAÀN SOÁ CAO HÔN NGÖÔÕNG NGHE CUÛA CON NGÖÔØI (NGHÓA LAØ LÔÙN HÔN 16 KHZ). GIÔÙI HAÏN TREÂN CUÛA SIEÂU AÂM KHOÂNG XAÙC ÑÒNH ROÕ RAØNG, THÖÔØNG SIEÂU AÂM ÑÖÔÏC SÖÛ DUÏNG LAØ 5 MHZ ÑOÁI VÔÙI CHAÁT KHÍ VAØ 500 MHZ ÑOÁI VÔÙI CHAÁT LOÛNG VAØ RAÉN. • COÂNG DUÏNG CUÛA SIEÂU AÂM TRONG DAÕY TAÀN SOÁ CAO ÑÖÔÏC CHIA LAØM HAI VUØNG: • VUØNG THÖÙ NHAÁT (2-10 MHZ): SOÙNG SIEÂU AÂM COÙ NAÊNG LÖÔÏNG THAÁP, TAÀN SOÁ CAO. SIEÂU AÂM NAØY ÑÖÔÏC DUØNG TRONG Y KHOA, PHAÂN TÍCH HOÙA HOÏC. • VUØNG THÖÙ HAI (20-100KHZ): SOÙNG SIEÂU AÂM COÙ NAÊNG LÖÔNG CAO, TAÀN SOÁ THAÁP. ÔÛ VUØNG NAØY THÖÔØNG DUØNG TRONG VIEÄC RÖÛA, HAØN PLASTIC VAØ COÙ AÛNH HÖÔÛNG ÑEÁN PHAÛN ÖÙNG HOÙA HOÏC.
  • 189.
    • ÖU ÑIEÅMCUÛA SIEÂU AÂM: • PHAÛN ÖÙNG ÑÖÔÏC GIA TOÁC MAØ KHOÂNG CAÀN TAÙC CHAÁT KHAÙC ÑÖA VAØO • SAÛN PHAÅM THU ÑÖÔÏC KHOÂNG LAÃN TAÏP CHAÁT • SÖÛ DUÏNG TAÙC NHAÂN THOÂ HÔN, ÑOÄ SAÏCH THAÁP HÔN CUÕNG XAÛY RA • COÙ THEÅ GIAÛM BÔÙT CAÙC BÖÔÙC PHAÛN ÖÙNG TRUNG GIAN.
  • 190.
    III.2. THIEÁT BÒSIEÂU AÂMIII.2. THIEÁT BÒ SIEÂU AÂM SÔ ÑOÀ CAÁU TAÏO: THANH SIEÂU AÂMSÔ ÑOÀ CAÁU TAÏO: THANH SIEÂU AÂM VAØ BOÀN SIEÂU AÂMVAØ BOÀN SIEÂU AÂM
  • 191.
    III.3. ÖÙNG DUÏNGSIEÂU AÂMIII.3. ÖÙNG DUÏNG SIEÂU AÂM TRONG TOÅNG HÔÏP HÖÕU CÔTRONG TOÅNG HÔÏP HÖÕU CÔ • A/ PHAÛN ÖÙNG ESTER HOÙA: • PHAÛN ÖÙNG ESTER HOÙA TRONG ÑOÙ BAO GOÀM CAÙC KIEÅU PHAÛN ÖÙNG GIÖÕA CARBOXYLIC ACID VÔÙI ALCOHOL HAY HALOGENIDE THEO CAÙC SÔ ÑOÀ SAU: • H2SO4 R.T • RCOOH + R’OH  RCOOR’ • )))) • KOH, PEG • RCOOH + R’X  RCOOR’ • X= CL, BR, I ))))
  • 192.
    • B/ PHAÛNÖÙNG XAØ PHOØNG HOÙA : • THÍ DUÏ NHÖ PHAÛN ÖÙNG XAØ PHOØNG HOÙA METHYL-2,4-DIMETHYLBENZOATE THEO PHÖÔNG PHAÙP TRUYEÀN THOÁNG DUØNG DUNG DÒCH KIEÀM CAÀN ÑUN NOÙNG TRONG 90 PHUÙT CHÆ ÑAÏT HIEÄU SUAÁT 15%, TRONG KHI D2NG SIEÂU AÂM ÔÛ NHIEÄT ÑOÄ PHOØNG CHO 94% SAU 60 PHUÙT ÔÛ NHIEÄT ÑOÄ PHOØNG. CH3 COOCH3 CH3 OH - /H2O,))))60 min CH3 COOH CH3
  • 193.
    • C/ PHAÛNÖÙNG THEÁ • MOÄT THÍ DUÏ TIEÂU BIEÅU LAØ ÖÙNG DUÏNG SIEÂU AÂM TRONG PHAÛN ÖÙNG FRIEDEL-CRAFTS. OH OCH3 R H3CO OH COCH3 OCH3 R H3CO R= Pr2NH,AlCl3,Et2O CH3COCl
  • 194.
    • ÖÙNG DUÏNGTAÏO LIEÂN KEÁT CARBON- CARBON VÔÙI HIEÄU SUAÁT CAO COØN COÙ THEÅ THAÁY ÔÛ NHIEÀU THÍ DUÏ KHAÙC NHÖ TAÏO SAÛN PHAÅM ÑA VOØNG Cl/AlCl3 OCl O hexane,2.5hr.,)))
  • 195.
    • D/ PHAÛNÖÙNG COÄNG HÔÏP • PHAÛN ÖÙNG COÄNG HÔÏP 1.4 CUÛA HÔÏP CHAÁT CARBONYL LIEÂN HÔÏP VÔÙI ALKYL HALOGENIDE ÑAÕ ÑÖÔÏC BIEÁT VAØ ÖÙNG DUÏNG TRONG TOÅNG HÔÏP HÖÕU CÔ. HÔÏP CHAÁT CÔ ÑOÀNG ÑÖÔÏC ÑIEÀU CHEÁ TÖØ MUOÁI CU+1 VÔÙI ALKYL HALOGENIDE DÖÔÙI TAÙC ÑOÄNG CUÛA SIEÂU AÂM (BOÀN SIEÂU AÂM 50 KHZ) CHO HIEÄU SUAÁT CAO ÑEÁN 89%. O O R O R Cu + + RBr Li,Cu,Et2O THF,)))) H3 + O (R=n-Bu89%)
  • 196.
    • PHAÛN ÖÙNGDIELS-ALDER DÖÔÙI TAÙC DUÏNG SIEÂU AÂM CHO HIEÄU SUAÁT GAÁP 2 LAÂN SO VÔÙI KHI KHOÂNG DUØNG SIEÂU AÂM: R RR 1 2 3 32 1 R R R O O O + O O O R RR 1 2 3 (1) Diel- AldÎ )))) (2) DDQ O O O + 3 2 1 R R R RR 2 3 =H,OR =H,CH3 =H,CH3 = - O(CH)2O-,
  • 197.
    • MOÄT THÍDUÏ LYÙ THUÙ NÖÕA LAØ PHAÛN ÖÙNG TAÏO VOØNG CYCLOPROPAN CHO HIEÄU SUAÁT 91%, CAO HÔN HAÚN SO VÔÙI CAÙC PHÖÔNG PHAÙP TRUYEÀN THOÁNG. • PHAÛN ÖÙNG COÄNG HÔÏP VAØO NHOÙM CARBONYL COÙ THEÅ NHAÄN THAÁY QUA THÍ DUÏ SAU: Me(CH2)7 (CH2)7CO2Me Me(CH2)7 (CH2)7CO2MeZn,CH2I2 )))) C O R R 1 2 2 1 R R C CH2 CH2I2/Zn/THF RT,))))
  • 198.
    • PHAÛN ÖÙNGCOÄNG HÔÏP VAØO NHOÙM CARBONYL COÙ THEÅ NHAÄN THAÁY QUA THÍ DUÏ SAU: • LÖU YÙ RAÈNG PHAÛN ÖÙNG TREÂN ÑAËC BIEÁT THÍCH HÔÏP VÔÙI ALDEHYDE CHÖÙ KHOÂNG PHAÛI KETON. NEÁU DUØNG BENZALDEHYDE CHO HIEÄU SUAÁT 70% TRONG 20 PHUÙT.
  • 199.
    • E/ PHAÛNÖÙNG ALKYL HOÙA: • ALKYL HOÙA NITÔ THÖÔØNG TIEÁN HAØNH VÔÙI AMIN NHÒ CHO RA ALKYLAMIN TÖÔNG ÖÙNG. THÍ DUÏ NHÖ BENZOPYROL METHYL HOÙA BAÈNG METHYL IODIDE TRONG TOLUEN COÙ SÖÏ HIEÄN DIEÂN KOH KHI DUØNG SIEÂU AÂM ÑAÏT HIEÄU SUAÁT 65% SAU 1 GIÔØ TRONG KHI ÑOÙ PHÖÔNG PHAÙP THOÂNG THÖÔØNG ÑAÏT 60% SAU 5 GIÔØ. N H N Me 65% MeI/solid KOH/toluen PEG methyl ether 20*, 30 min,))))
  • 200.
    • TÖÔNG TÖÏPHAÛN ÖÙNG DIPHENYLAMIN VÔÙI BENZYL BROMIDE KHI COÙ SIEÂU AÂM ÑAÏT 98% SAU 1 GIÔØ, TRONG KHI ÑOÙ PHÖÔNG PHAÙP KHAÙC CHO 70% SAU 48 GIÔØ. N H CN COPh N R CN COPh RX,R4N + Br - nAOH,)))),RT,20-25min R=PhCH260% (50%normalconditions) R=4-ClC6H4CH2-50% (26% normalconditions)
  • 201.
    • ALKYL HOÙAMAÏCH CARBON • ISOQUINOLIN ÑÖÔÏC ALKYL HOÙA TRONG ÑIEÀU KIEÄN XUÙC TAÙC CHUYEÅN PHA KEÁT HÔÏP SIEÂU AÂM CHO CAÙC KEÂT QUÛA GHI TREÂN SÔ ÑOÀ SAU: N H CN COPh N R CN COPh RX,R4N + Br - nAOH,)))),RT,20-25 min R=PhCH260% (50% normal conditions) R=4-ClC6H4CH2 - 50% (26% normal conditions)
  • 202.
    • G/ OXIHOÙA • PHAÛN ÖÙNG OXI HOÙA OCTAN-2-OL THEO PHÖÔNG PHAÙP DUØNG POTASSIUM PERMANGANATE VÔÙI KHUAÁY CÔ HOÏC CHÆ ÑAÏT 2%. CUÕNG PHAÛN ÖÙNG TREÂN KHI DUØNG SIEÂU AÂM CHO ÑEÁN 92,8%. • TÖÔNG TÖÏ KHI OXI HOÙA CINNAMYL ALDEHYDE PHÖÔNG PHAÙP THOÂNG THÖÔNG CHÆ ÑAÏT 4%, KHI DUØNG SIEÂU AÂM COÙ THEÁ NAÂNG LEÂN ÑEÁN 82% R R 1 2 CHOH C O2 1 R RKMnO4/hexane or benzene RT,)))
  • 203.
    • H/ PHAÛNÖÙNG KHÖÛ: • HIDROGEN HOÙA LAØ PHAÛN ÖÙNG SÖÛ DUÏNG SIEÂU AÂM COÙ HIEÄU QUÛA. THÍ DUÏ NHÖ PHAÛN ÖÙNG KHÖÛ PALLADIUM TREÂN CARBON VÔÙI FORMIC ACIDE: • HIDROGEN HOAÙ CHOÏN LOÏC NOÁI ÑOÂI LIEÂN HÔÏP NHAÄN THAÁY LIEÂN KEÁT C=C BÒ HIDROGEN HOÙA NHANH HÔN C=O. TUYØ THEO ÑIEÀU KIEÄN PHAÛN ÖÙNG MAØ TA THU DÖÔÏC CAÙC SAÛN PHAÅM KHAÙC NHAU. TRONG CAÙC PHAÛN ÖÙNG NAØY ZN BOÄT HOAÏT HOÙA KHÖÛ NÖÔÙC THAØNH KHÍ HIDRO: Pd/C,HCO2H, 20* 1 hr, )))) O O 97% ZN-NiCl2(9:1)/EtOH-H2O(1:1) RT,2.5hr., ))))
  • 204.
    • PHAÛN ÖÙNGKHÖÛ NHOÙM CARBONYL CUÕNG ÑÖÔÏC TIEÁN HAØNH NHÔØ SIEÂU AÂM. KIM LOAÏI ÑÖÔÏC DUØNG COÙ THEÅ LAØ LI, NA HAY K CHO HIEÄU SUAÁT CHUYEÅN HOÙA 73%, 68% HAY 42%. THÍ DUÏ NHÖ PHAÛN ÖÙNG KHÖÛ CAMPHORE THAØNH BORNEOL: O H OH OH H endo exo Metal /THF RT,1hr,))))
  • 205.
    • I/ MOÄTSOÁ PHAÛN ÖÙNG KHAÙC: • PHAÛN ÖÙNG BARBIER LAØ PHAÛN ÖÙNG GIÖÕA HÔÏP CHAÁT CARBONYL VÔÙI KIM LOAÏI VAØ ALKYL HALOGENIDE CHO RA SAÛN PHAÅM GIOÁNG NHÖ THU ÑÖÔÏC TÖØ TAÙC CHAÁT GRIGNARD. C O R 1 2 R R 3 2 1 R R OH 3 RX/LI/THF RT, 10--15 MIN, )))) 70-100%
  • 206.
    • PHAÛN ÖÙNGNGÖNG TUÏ: O- HYDROXYBENZALDEHYDE VÔÙI DAÃN XUAÁT β-NITROSTYREN CHO RA 3-NITRO- 2H-CHROMENES. OH CHO O2N Al2O3 )))) O NO2 +
  • 207.
    • TAÙC CHAÁTGRIGNARD : MG DÖÔÙI TAÙC DUÏNG CUÛA SIEÂU AÂM ÑÖÔÏC HOAÏT HOÙA VAØ DEÃ DAØNG PHAÛN ÖÙNG VÔÙI ALKYL HALOGENIDE CHO RA TAÙC CHAÁT GRIGNARD. TOÅNG QUAÙT COÙ THEÅ VIEÁT NHÖ SAU: • ETHER • R – X + MG  RMGX • )))) (90%)
  • 208.
    • COÙ NHIEÀUTAÙC CHAÁT KHAÙC ÑÖÔÏC ÑIEÀU CHEÁ THEO NGUYEÂN LYÙ TREÂN THÍ DUÏ NHÖ: • TÖÔNG TÖÏ NHÖ VAÄY SIEÂU AÂN CUÕNG COÙ THEÅ ÖÙNG DUÏNG TRONG ÑIEÀU CHEÁ TAÙC CHAÁT CUÛA CAÙC KIM LOAÏI KHAÙC NHÖ LITHIUM: • R – X + LI  R - LI ))))
  • 209.
    • III.4. KEÁTLUAÄN: • SIEÂU AÂM ÑÖÔÏC ÖÙNG DUÏNG TRONG RAÁT NHIEÀU LÓNH VÖÏC KHOA HOÏC COÂNG NGHEÄ KHAÙC NHAU TÖØ CHEÁ TAÏO VAÄT LIEÄU ÑEÁN Y DÖÔÏC. TRONG LÓNH VÖÏC TOÅNG HÔÏP HÖÕU CÔ SIEÂU AÂM CUÕNG COÙ NHIEÀU ÑOÙNG GOÙP ÑAÙNG CHUÙ YÙ: SIEÂU AÂM LAØ COÂNG CUÏ COÙ KHAÛ NAÊNG HOAÏT HOÙA LAØM GIA TAÊNG TOÁC ÑOÄ CUÛA HAÀU HEÁT CAÙC PHAÛN ÖÙNG HÖÕU CÔ. TRONG NHIEÀU THÍ DUÏ ÑAÕ CHO THAÁY SIEÂU AÂM COÙ THEÅ LAØM RUÙT NGAÉN THÔØI GIAN PHAÛN ÖÙNG, TAÊNG HIEÄU SUAÁT VAØ GIAÛM NHIEÄT ÑOÄ PHAÛN ÖÙNG HOÙA HOÏC. ÑAÂY LAØ LÓNH VÖÏC COØN COÙ NHIEÀU TRIEÅN VOÏNG TRONG TOÅNG HÔÏP HÖÕU CÔ NOÙI CHUNG.
  • 210.
    CHAÂN THAØNH CAÛM ÔNQUYÙ VÒ ÑAÕ CHUÙ YÙ THEO DOÕI !