Bài 10 - Phản ứng ngưng tụ andol thân thiện với môi trường.

Lý thuyết

Để cố gắng thân thiện hơn với môi trường, người ta ngày càng chú ý nhiều đến việc giảm thiểu một lượng lớn dung môi dùng trong các phản ứng hóa học. Trong thí nghiệm sau, một phản ứng andol được thực hiện khi không có dung môi.

Thiết bị và Hóa chất sử dụng

Tiến hành

       1. Cho 3,4-dimetoxibenzandehit (DMBA  0,50 g; 3,0 mmol) và 1-indanon (0,40 g; 3,0 mmol) vào một cốc thủy tinh dung tích 25 cm³. Dùng một thìa kim loại để nghiền nhỏ hai chất rắn và cọ xát cho đến khi chúng tạo ra một chất dầu trong.

       2. Cho NaOH (0,1 g;  2,5 mmol) vào hỗn hợp phản ứng, nếu có sinh ra bất kì sự vón cục nào thì phải nghiền nhỏ và tiếp tục cọ xát cho đến khi hỗn hợp chuyển thành chất rắn.

       3. Để yên hỗn hợp trong 20 phút. Sau đó thêm 4 cm³ dung dịch HCl 3M và cọ xát quanh cốc để đẩy xuống tất cả sản phẩm bám trên thành cốc. Dùng đũa thủy tinh đầu bằng để nghiền nhỏ bất kì sự vón cục nào xuất hiện.

a)  Đo và ghi lại pH của dung dịch.

       4. Lọc chân không qua phễu Hirsch để tách lấy sản phẩm thô. Tráng cốc với 2 cm³ dung dịch HCl 3M và dùng nó để rửa sản phẩm thô trên phễu Hirsch, tiếp tục hút chân không thêm 10 phút để làm khô sản phẩm.

b) Ghi lại khối lượng sản phẩm thô (có thể nó vẫn còn hơi ướt) và cho vào lọ đã dán nhãn 'CPA'.

       5. Chạy sắc kí lớp mỏng (TLC) với hệ dung môi Et₂O:heptane (1:1) để kiểm tra phản ứng đã kết thúc hay chưa. Cho sẵn hai chất đầu pha trong etyl etanoat. Pha sản phẩm thô vào etyl etanoat. [Lưu ý: có thể sử dụng tất cả 3 bản mỏng đã cho, nhưng chỉ cần nạp 1 bản cho vào túi nilon có khóa (Ziploc bag), ghi tên và số báo danh của mình. Đây chính là bản mỏng mà thí sinh sẽ vẽ vào phiếu trả lời.]

c) Dùng đèn tử ngoại (UV) để phát hiện các vệt chất; lấy bút chì khoanh tròn vị trí của các vệt; sao chép (copy) bản mỏng vào phiếu trả lời, và sau đó cho bản mỏng vào túi nilon có khóa (Ziploc bag), ghi số báo danh của mình. Xác định R_F và ghi lại giá trị tìm được.

       6.  Dùng một bình tam giác 100 cm³ có thanh khuấy từ để kết tinh sản phẩm thô trong hệ dung môi 9:1 EtOH:H₂O (Lưu ý: dùng phễu thủy tinh để lọc nóng, cần phải có quá trình này để loại đi một lượng nhỏ tạp chất không tan). Dùng đũa thủy tinh đầu bằng để nghiền chất vón cục nếu có. Để nguội bình nón chứa dung dịch đã lọc đến nhiệt độ phòng và sau đó làm lạnh trong chậu đá (dùng khay xốp polistyren để làm chậu đựng đá) trong một giờ, sau đó lọc qua phễu Busnơ (Buchner) để thu sản phẩm sạch, rồi hút thêm 10 phút cho khô sản phẩm. Cho sản phẩm vào lọ đã dán nhãn 'RPA' và ghi số báo danh của mình.

d) Ghi lại khối lượng của sản phẩm đã tinh chế.

e) Vẽ các cấu trúc có thể có đối với sản phẩm A, dựa trên các thông tin đã cho trong phiếu trả lời.

f) Phổ ¹³C NMR của A được dẫn ra ở trang sau. Các pic do dung môi CDCl₃, được đánh dấu sao (*). Dựa vào phổ này kết luận công thức nào là đúng đối với A. Đánh dấu câu trả lời trong phiếu trả lời.

g) Tính hiệu suất phần trăm sản phẩm đã tinh chế, dựa trên công thức ứng với cấu trúc mà bạn nêu ở trên.