Từ hỗn hợp acid đa chức, đề xuất phương pháp chuyển đổi chọn lọc một acid thành acyl chloride mà không tác động lên các acid khác.
a. Chọn reagent/điều kiện (SOCl2, oxalyl chloride, thionyl với xúc tác) và chiến lược bảo vệ/khử hoạt hóa vị trí khác.
b. Trình bày cơ chế hình thành acyl chloride và cách kiểm soát phản ứng ở điều kiện nhiệt độ thấp.
c. Nêu bước xử lý sau phản ứng để loại bỏ dư reagent và xác nhận nhóm acyl chloride (IR, phản ứng thử).

Question

Accepted Answer

a. Chọn reagent/điều kiện và chiến lược bảo vệ/khử hoạt hóa vị trí khác

Reagent/điều kiện:

SOCl2 (Thionyl chloride): Thường được sử dụng để chuyển acid carboxylic thành acyl chloride. Có thể dùng pyridine để trung hòa HCl tạo thành.
Oxalyl chloride ((COCl)2): Phản ứng mạnh hơn SOCl2, sản phẩm phụ dễ bay hơi (CO, HCl).
Thionyl chloride với xúc tác (ví dụ: DMF): DMF (dimethylformamide) có thể xúc tác cho phản ứng chuyển đổi.
Chiến lược bảo vệ/khử hoạt hóa:
Bảo vệ nhóm chức: Sử dụng các nhóm bảo vệ (protecting group) để bảo vệ các nhóm acid carboxylic không mong muốn phản ứng. Ví dụ, sử dụng ester hóa để bảo vệ một nhóm acid, sau đó loại bỏ nhóm bảo vệ sau khi phản ứng acyl chloride hoàn thành ở nhóm acid còn lại.
Khử hoạt hóa: Điều chỉnh điều kiện phản ứng (nhiệt độ, thời gian) để chỉ có nhóm acid mong muốn phản ứng.

b. Cơ chế hình thành acyl chloride và kiểm soát phản ứng ở nhiệt độ thấp

Cơ chế hình thành acyl chloride (với SOCl2):

Bước 1: Acid carboxylic tấn công vào sulfur của SOCl2, loại Cl-.
Bước 2: Proton được loại bỏ bởi base (ví dụ pyridine), tạo thành intermediate.
Bước 3: Cl- tấn công vào carbonyl carbon, loại SO2 và Cl-, tạo thành acyl chloride.

Kiểm soát phản ứng ở nhiệt độ thấp:
Nhiệt độ thấp: Giúp kiểm soát tốc độ phản ứng, giảm thiểu các phản ứng phụ không mong muốn (ví dụ: trùng hợp, phân hủy).
Sử dụng dung môi trơ: Dung môi như dichloromethane (DCM) hoặc ether giúp phản ứng diễn ra ổn định ở nhiệt độ thấp.

c. Bước xử lý sau phản ứng và xác nhận nhóm acyl chloride

Loại bỏ dư reagent:
SOCl2/Oxalyl chloride dư: Có thể loại bỏ bằng cách chưng cất hoặc sử dụng base (ví dụ: NaHCO3) để trung hòa và rửa.
Xác nhận nhóm acyl chloride:
IR Spectroscopy: Nhóm acyl chloride có peak đặc trưng ở khoảng 1780-1800 cm-1.
Phản ứng thử: Cho acyl chloride tác dụng với alcohol tạo ester, hoặc với amine tạo amide. Xác định sản phẩm bằng các phương pháp phân tích (NMR, MS).

Từ hỗn hợp acid đa chức, đề xuất phương pháp chuyển đổi chọn lọc một acid thành acyl chloride mà không tác động lên các acid khác. a. Chọn reagent/điều kiện (SOCl2, oxalyl chloride, thionyl với xúc tác...