Presentation Title Here 1 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC NGHIÊN CỨU THỰC HIỆN PHẢN ỨNG TỔNG HỢP QUINAZOLIONE ĐƯỢC XÚC TÁC BỞI VẬT LIỆU MOFS Tháng 72018 Nội dung chính TỔNG QUAN 1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3 KẾT LUẬN 4 2 3 Chương 1 Tổng quan Hoạt tính không cao Khó thu hồi, tái sử dụng Độ chọn lọc không cao Khó tinh chế sản phẩm Xúc tác dị thể Xúc tác đồng thể 4 Chương 1 Tổng quan Vật liệu MOFs (Metal organic frameworks ).
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC
NGHIÊN CỨU THỰC HIỆN PHẢN ỨNG TỔNG HỢP QUINAZOLIONE ĐƯỢC XÚC TÁC BỞI VẬT LIỆU
MOFS
Tháng 7/2018
Trang 2NỘI DUNG CHÍNH
TỔNG QUAN
1
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
2
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3
KẾT LUẬN
4
2
Trang 33 3
Chương 1: Tổng quan
Hoạt tính không
cao
Khó thu hồi, tái sử dụng
Độ chọn lọc không cao
Khó tinh chế sản phẩm
Xúc tác dị thể
Xúc tác đồng thể
Trang 44 4
Chương 1: Tổng quan
Vật liệu MOFs (Metal-organic frameworks )
Li H.et al, Nature 402 (1999) 276, Experimental and theoretical adsorption stucdies in tuneable organic-
inorganic materials The University of Edinburgh Institate for materials and process, USA, 2009
Vật liệu khung hữu cơ-kim loại
(MOFs) được tạo thành từ các
cầu nối hữu cơ và các tâm kim
loại
Tính chất của MOFs:
- Độ xốp lớn, cấu trúc lỗ xốp cao,
ổn định, vững chắc
- Có thể thay đổi thay đổi kích
thước lỗ xốp
- Diện tích bề mặt lớn rất lớn
(MOFs-210 lên đến 6000 m2/g)
Trang 55 5
Chương 1: Tổng quan
Hiroyasu Furukawa et al., Science, 2013, vol 341, p 972-987
So sánh bề mặt riêng của MOFs với
những vật liệu vô cơ truyền thống
Trang 66 6
Chương 1: Tổng quan
Vật liệu huỳnh quang, cảm
biến
Lưu trữ, phân tách khí
Chất mang thuốc
Xúc tác Quang xúc tác
Ứng dụng của vật liệu MOFs
Burrows, A.D., Dalton Trans 2008, p 6788 - 6795.
Ryan J Kupplera, D.J.T., Qian-Rong Fang, Coordination Chemistry Reviews, 2009.
Jian-Rong Li, R.J.K., Hong-Cai Zhou, Chem Soc Rev 2009, vol.38, p.1477–1504.
Nathan J Hinks, A.C.M., sMicroporous and Mesoporous Materials, 2010, vol 129, p.330-334.
Shilun Qiu, G.Z., Coordination Chemistry Reviews, 2009.
Trang 77 7
Chương 1: Tổng quan
Hóa chất nông nghiệp Chất chống ung thư
Thuốc chống co giật Thuốc trị đái tháo đường
Chất kháng khuẩn
Chống cholinesterase
Các hoạt động ức chế
Chống oxy hóa
Ứng dụng của hợp chất Quinazolione
N NH O
Quinazolinone core
J Med Chem., 2016, vol 59(10), p 5011-21
RSC Adv., 2016, vol 6(50), p 44435-44455.
Bioorg Med Chem Lett., 2015, vol 25(5), p 1072-7.
Green Chem., 2009, vol 11(11).
A pl Microbiol Biotechnol., 2016, vol 100(18): p 7799-814
Trang 88 8
Chương 1: Tổng quan
Một vài phản ứng tổng hợp Quinazolinone
N
H N
N
N
O
Pd(OAc)2 , K2S2O8
CO (1 atm), TFA, 70 oC
R2
X
H N O
N
N
R2
N
R2
O CuI, 1,10-Phen
KOAc, TBAB, air, DMF, 100 oC
Br
O
+
Cu(OAc)2.H2O, NaOAc DMSO, O2, 120 oC, 4h N
N
O N
H2N
Liang, D., Y He, and Q Zhu, Org Lett., 2014, vol.16(10), p.2748-51.
J.Sun, Q.Tan, W.Yang, B.Liu and B.Xu, Adv Synth Catal., 2014, vol 356, p 388 – 394.
Nam T.S.Phan Et al, RSC Advances, 2018, vol 8, p 20314–20318
Trang 99 9
Chương 2: Nội dung nghiên cứu
1
Tổng hợp và xác định
cấu trúc của các vật
liệu MOFs
2
Đánh giá hoạt tính của các vật liệu MOFs
khác nhau cho phản ứng tổng hợp
Quinazolione
3
Khảo sát ảnh hưởng của:
• Các điều kiện phản ứng
• Các loại xúc tác khác nhau
• Khả năng thu hồi và tái sử dụng của vật liệu
NH2
O
N
Br +
N N
O catalyst, base
solvent, temp., time reaction environment
Phản ứng tổng hợp Quinazolinone
Trang 1010
Chương 3: Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp tổng hợp và
phân tích cấu trúc vật liệu
MOFs
• Tổng hợp bằng phương
pháp nhiệt dung môi
• Các tính chất hóa lý được
phân tích bằng các phương
pháp: FTIR, TGA, PXRD,
SEM, TEM, AAS, hấp thụ
N2 đẳng nhiệt.
Khảo sát hoạt tính xúc tác trên phản ứng ghép đôi
• Phân tích GC, GC-MS
• Phổ NMR
Trang 1111
Chương 4: Kết luận
Vật liệu MOFs đang được sử dụng phổ biến như một xúc
tác dị thể hữu hiệu cho nhiều phản ứng tổng hợp hữu cơ
với hoạt tính và độ chọn lọc cao
Đề tài được hy vọng sẽ góp phần chứng minh tiềm năng
xúc tác của nhóm vật liệu này và đề xuất thêm những
phương pháp mới để tổng hợp các hợp chất hữu cơ có giá
trị
Trang 1212
CẢM ƠN QUÝ THẦY/CÔ ĐÃ
CHÚ Ý THEO DÕI!
Trang 1313
Vật liệu MOFs
Ưu điểm:
- MOFs gồm cation kim loại với nhóm chức hữu cơ
- Mật độ tâm xúc tác cao
- Cấu trúc tinh thể cao
- Kích thước lỗ xốp có khả năng thay đổi
- Có thể dễ dàng thay đổi kim loại hoặc cầu nối hữu cơ
- Nhiều dạng hình học khác nhau, đường kính lỗ xốp phân
bố rộng, từ vi xốp đến lỗ xốp trung bình
Nhược điểm:
- Tính bền nhiệt
- Kém bền với các acid, base
Tranchemontagne D J et al, Chem.Sov.Re., 38(2009) 1257.
Trang 1414
Phương pháp tổng hợp vật liệu MOFs:
• Phương pháp nhiệt dung môi hay thủy nhiệt: là các phản ứng thực hiện
trong nước hay các dung môi hữu cơ Khi H2O là dung môi thì gọi là
phương pháp thủy nhiệt Phương pháp này cần có điều kiện thuận lợi là
dung môi phải bảo hòa để hình thành tinh thể và làm bay hơi dung môi
bằng cách tăng nhiệt độ, làm lạnh hỗn hợp tinh thể sẽ xuất hiện
• Phương pháp vi sóng: đây là phương pháp ít dùng, nhưng tốc độ nhanh.
• Phương pháp siêu âm
Chanda D., Tanay K., Bishnu P B., Arijit M., and Rahut B (2014), Crystalline metal- organic frameworks (MOFs): synthesis, structure and
function, Acta Crystallographica, 370, pp 3 -10.
Trang 1515
Quinazolinone is a heterocyclic chemical compound, a quinazoline with a
keto group There are two structural isomers , 2-quinazolinone and
4-quinazolinone, with the 4-isomer being the more common
2-Quinazolinone 4-Quinazolinone
Trang 1616
NH2
O
N
Br +
CuI (20 mol%)
N O
Bước đầu đã tiến hành thăm dò các phản ứng và lần đầu đưa ra được quy
trình tổng hợp quinazolinone từ hai tác chất 1-(2-aminophenyl)ethan -1-one
và (E)-N-methylacrylimidoyl bromide, trình bày trong sơ đồ 3.1 Phương
pháp này sử dụng xúc tác đồng thể CuI với hàm lượng 20%, trong điều
kiện cung cấp khí O2, ở nhiệt độ 120oC, tiến hành trong 12h