Luận văn Nghiên cứu phản ứng ghép cặp của tác chất gilman di-N-butil đồng litium với halogenur alkil

Trang 1 Luận văn Thạc sĩ Nghiên cứu phản ứng ghép cặp của tác chất Gilman Lời mở đầu Tác chất Gilman dialkil đồng litium được sử dụng phổ biến trong các phản ứng tạo nối σ carbon - carbon. Dù có tính ứng dụng cao và được nghiên cứu nhiều nhưng cơ chế phản ứng ghép cặp tác chất Gilman với halogenur alkil vẫn chưa được chứng minh rõ ràng. Cơ chế đầu tiên được đưa ra gọi là cơ chế “tương tự SN2”. Gần đây, có nhiều nghiên cứu chứng minh rằng cơ chế “tương tự SN2” không hợp lý trong phản ứng với iodur alkil và đề nghị một cơ chế khác liên quan đến gốc tự do gọi là cơ chế SRN1 (phản ứng thế thân hạch có sự tham gia của gốc tự do).3 Năm 2000, Ruth M. Gschwind và đồng sự ở Đại học Philipps, Đức đã chứng minh rằng tác chất Gilman tồn tại trong dung dịch là một cân bằng giữa dimer CIP (contact ion pair) và monomer SSIP (solvent - separated ion pair). Chính các cơ cấu này ảnh hưởng đến hoạt tính của tác chất Gilman. Dạng tồn tại chính của tác chất Gilman trong Et2O là dimer CIP, trong khi trong THF là monomer SSIP. Một số tác giả đã có những nghiên cứu về ảnh hưởng của cơ cấu tác chất Gilman trong phản ứng với enon, clorur acid, enol ester,... nhưng vẫn chưa có nghiên cứu về mối liên quan giữa cơ cấu và cơ chế, hiệu suất trong phản ứng ghép cặp với halogenur alkil.9 Cu H3C CH3 LiLi H3C CH3 Cu S S S S 4S -4S H3C Cu CH32 Li S S S S2 CIP SSIP S : dung môi Phản ứng ghép cặp tác chất Gilman với halogenur alkil thường thực hiện trong dung môi THF và dietil eter. Các dung môi này có vài hạn chế như: nhiệt độ sôi thấp, dễ tạo thành peroxid, khả năng hòa tan nước và khó thu hồi. Năm 2007, các nhà sản xuất giới thiệu ciclopentil metil eter (CPME), không có những điểm hạn chế trên, Trang 2 Luận văn Thạc sĩ Nghiên cứu phản ứng ghép cặp của tác chất Gilman hứa hẹn trở thành một dung môi thích hợp sử dụng trong tổng hợp hữu cơ, đặc biệt là các phản ứng đòi hỏi khan nước, so với các dung môi eter cổ điển.27 Năm 2009, nhóm nghiên cứu của GS. Lawrence M. Pratt và chúng tôi cùng hợp tác nghiên cứu phản ứng ghép cặp của dialkil đồng litium với halogenur alkil trong 3 dung môi THF, dietil eter và CPME. Mục tiêu của nghiên cứu là xác định cơ cấu tác chất Gilman trong dung môi CPME, tìm hiểu mối liên hệ giữa cơ cấu tác chất Gilman và cơ chế, hiệu suất phản ứng ghép cặp bằng các tính toán lý thuyết và thực nghiệm. Trong phạm vi báo cáo này, chúng tôi trình bày các kết quả thực nghiệm khảo sát phản ứng ghép cặp tác chất Gilman di-n-butil đồng litium với một số halogenur alkil như: 1-iododecan, 1-bromohexan, 1-bromooctan, iodobenzen, bromur benzil và clorur benzil trong các dung môi truyền thống THF, dietil eter và dung môi mới CPME để so sánh hiệu suất ghép cặp tạo thành sản phẩm chính. Ngoài ra, chúng tôi dựa vào sự tạo thành sản phẩm phụ để đề nghị cơ chế phản ứng, từ đó tìm hiểu sự ảnh hưởng của cơ cấu tác chất Gilman lên cơ chế phản ứng.