Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Nghiên cứu sử dụng carbonat dimetil trong sự ðiều chế metileugenol...

Tài liệu Nghiên cứu sử dụng carbonat dimetil trong sự ðiều chế metileugenol

.PDF
52
93
129

Mô tả:

SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THÀNH ðOÀN TP. HỒ CHÍ MINH CHƯƠNG TRÌNH VƯỜN ƯƠM SÁNG TẠO KH-CN TRẺ BÁO CÁO NGHIỆM THU (ðã chỉnh sửa theo góp ý của Hội ñồng nghiệm thu ngày 08 tháng 07 năm2008) (TÊN ðỀ TÀI/DỰ ÁN) NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CARBONAT DIMETIL TRONG SỰ ðIỀU CHẾ METILEUGENOL CHỦ NHIỆM ðỀ TÀI: HUỲNH THỊ LAN PHƯƠNG ðịa chỉ cơ quan : số 1 Mạc ðỉnh Chi, F bến nghé, Q1 ðiện thoại cơ quan: 08-8275039 CƠ QUAN CHỦ TRÌ: Trung tâm Phát triển Khoa học và Công nghệ Trẻ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH THÁNG 07/ 2008 Mục lục 1. Tổng quan................................................................................................. 5 1.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước ........................................................ 5 1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước ........................................................ 5 1.3 Ðại cương về carbonat dimetil ............................................................. 5 1.3.1 Cơ cấu .................................................................................................. 6 13.2 Danh pháp ............................................................................................ 6 1.3.3 Tính chất vật lý ................................................................................. 6 1.3.4 Cơ chế phản ứng ................................................................................. 6 1.3.5 Công dụng ........................................................................................... 8 1.4 Eugenol .................................................................................................. 8 1.4.1 Cơ cấu và danh pháp.......................................................................... 8 1.4.2 Tính chất vật lý ................................................................................... 8 1.4.3. Công dụng .......................................................................................... 9 1.5 Metileugenol ........................................................................................... 9 1.5.1 Cơ cấu và danh pháp.......................................................................... 9 1.5.2 Tính chất vật lý ................................................................................... 9 1.5.3 Công dụng ......................................................................................... 10 2. Nội dung nghiên cứu.............................................................................. 11 2.1. Phương pháp ñun khuấy từ kết hợp chưng cất ............................... 12 2.1.1.Khảo sát nhiệt ñộ phản ứng............................................................. 12 2.1.2. Khảo sát thời gian phản ứng .......................................................... 12 2.1.3. Khảo sát lượng xúc tác K2CO3 ....................................................... 13 2.1.4. Khảo sát lượng mol Eugenol và DMC ........................................... 13 2.2. Phương pháp vi sóng kết hợp chưng cất .......................................... 14 2.2.1. Lò vi sóng gia dụng ......................................................................... 14 2.2.1.1. Khảo sát công suất của lò vi sóng................................................ 14 2.2.1.2. Khảo sát thời gian của phản ứng ............................................... 15 2.2.2. Lò vi sóng chuyên dùng kết hợp chưng cất ................................... 15 2.2.2.1. Khảo sát công suất của lò vi sóng................................................ 15 2.2.2.2. Khảo sát thời gian của phản ứng ............................................... 15 2.2.3 Nhận xét phương pháp..................................................................... 17 2.3 Thử hoạt tính dẫn dụ côn trùng ......................................................... 18 3. Kết quả và thảo luận ............................................................................. 19 4. Kết luận và ñề nghị ................................................................................ 20 5. Thực nghiệm........................................................................................... 21 Ngày nay, việc ñiều chế các chất có tính ứng dụng vào thực tế là rất quan trọng. Nhất là các chất góp phần bảo vệ thực vật. Metileugenol là chất có hoạt tính sinh học cao như chất dẫn dụ côn trùng, kháng nấm[1,2,3]… Thực hiện phản ứng O-metil hoá eugenol. Trước ñây việc thực hiện phản ứng O-metil hoá ñi từ các tác chất khác nhau như: Sulfat dimetil, Iodur metil, Diazometan[4,5,6]…Tuy nhiên việc dùng các tác chất này ñã gây nhiều trở ngại: ñộc hại, ô nhiễm môi trường và con người, ñắt tiền… ðể khắc phục những trở ngại trên, trong nghiên cứu này, tôi ñiều chế Metileugenol bằng một phương pháp thân thiện với môi trường hơn, ñó là sử dụng tác chất Carbonat dimetil, trong các ñiều kiện cổ ñiển, vi sóng. Danh sách chữ viết tắt Viết tắt DMC Thuật ngữ tiếng việt Dimetil carbonat Sơ ñồ Sơ ñồ 1 Sơ ñồ 2 Tên sơ ñồ Cơ chế phản ứng BAC2 Cơ chế phản ứng BAL2 Trang 7 7 Danh sách bảng Số 1.3.3 1.4.2 1.5.2 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.2.1.1 2.2.1.2 2.2.2.1 2.2.2.2 2.2.3 2.3 3 Tên bảng số liệu Bảng 1 Một số tính chất vật lý của DMC Bảng 2 Một số tính chất của Eugenol Bảng 3 Một số tính chất của Metileugenol Bảng 4 Kết quả khảo sát nhiệt ñộ phản ứng Bảng 5 Kết quả khảo sát thời gian phản ứng Bảng 6 Hiệu suất phản ứng khi thay ñổi lượng xúc tác K2CO3 Bảng 7 Khảo sát lượng mol Eugenol và DMC Bảng 8 Khảo sát công suất lò vi sóng gia dụng Bảng 9 Khảo sát thời gian phản ứng ở lò vi sóng gia dụng Bảng 10 Khảo sát công suất lò vi sóng chuyên dùng Bảng 11 Khảo sát thời gian phản ứng Bảng 12 So sánh kết quả của hai loại lò vi sóng Bảng 13 Kết quả thử nghiệm bẫy ruồi vàng ñục quả Bảng 14 So sánh kết quả hai phương pháp Trang 6 8 9 12 13 13 14 14 15 16 16 17 18 19 PHẦN MỞ ðẦU Tên ñề tài: NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CARBONAT DIMETIL TRONG SỰ ðIỀU CHẾ METILEUGENOL Chủ nhiệm ñề tài: HUỲNH THỊ LAN PHƯƠNG Cơ quan chủ trì: Trung tâm Phát triển Khoa học và Công nghệ Trẻ 1. Thời gian thực hiện: tháng 12/2006-12/2007 Kinh phí ñược duyệt: 50.000.000 ñ Kinh phí ñã cấp: 45.000.000 ñ 2. Mục tiêu: - ðiều chế metileugenol, chất có hoạt tính dẫn dụ côn trùng. - Sản phẩm ñiều chế có sử dụng carbonat dimetil là một tác chất xanh. - Nhằm thay thế sự ñộc hại của những tác chất truyền thống như: sulfat dimetil, iodur metil,…. 3. Nội dung - Thực hiện phản ứng ở ñiều kiện ñun khuấy từ. Ở phương pháp này chúng tôi khảo sát các yếu tố ảnh hưởng như: + Nhiệt ñộ phản ứng, thay ñổi nhiệt ñộ từ 145oC ñến 185oC, nhằm tìm ra nhiệt ñộ tối ưu của phản ứng. + Thời gian phản ứng, thay ñổi thời gian phản ứng từ 30 phút ñến 5 giờ nhằm tìm ra thời gian tối ưu của phản ứng. + Tỉ lệ mol của các chất tham gia phản ứng, thay ñổi tỉ lệ mol giữa Eugenol và DMC từ: 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, tìm ra ñiều kiện tối ưu của phản ứng. Phản ứng ở những ñiều kiện thích hợp, sau ñó tiến hành khảo sát tỉ lệ mol của K2CO3 từ 0.25 mol ñến 1 mol ñể tìm ra ñiều kiện tối ưu của toàn bộ phản ứng. Giữ nguyên ñiều kiện tối ưu của phản ứng, ñể thực hiện cho phương pháp chiếu xạ vi sóng (vi sóng gia dụng và chuyên dùng). - Thực hiện phản ứng trong ñiều kiện hóa học xanh: hoạt hóa bằng nguồn năng lượng mới, vi sóng. Sau ñó chúng tôi thay ñổi công suất của lò gia dụng từ 80W ñến 900W, lò chuyên dùng từ 30W ñến 300W, xác ñịnh ñược công suất tối ưu, thay ñổi thời gian phản ứng của hai lò vi sóng ñể tìm ra thời gian tối ưu. - So sánh kết quả phương pháp chiếu xạ vi sóng với các phương pháp ñun nóng cổ ñiển. - Sử dụng các phương pháp phân tích hiện ñại ñể xác ñịnh cơ cấu, hiệu suất phản ứng và ñịnh danh sản phẩm: sắc ký ghép khối phổ GC-MS, GC. - Thăm dò hoạt tính dẫn dụ côn trùng, so sánh hoạt tính các sản phẩm ñiều chế từ tác chất khác. 4. Sản phẩm của ñề tài: chất lỏng metileugenol 5g CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước: Trên thế giới ñã và ñang nghiên cứu phản ứng O-Metil hóa trên một số phenol sử dụng những tác chất khác nhau như: iodur metil, sulfat dimetil, diazometan và cabonat dimetil thực hiện ở ñiều kiện cổ ñiển. 1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước: Hiện nay, ngoài nhóm nghiên cứu của chúng tôi, chưa ai nghiên cứu phản ứng O-metil hóa một số phenol sử dụng carbonat dimetil làm tác chất. Liệt kê danh mục các công trình nghiên cứu có liên quan: + Lê Ngọc Thạch, alkil hóa eugenol trong ñiều kiện không dung môi, tạp chí hóa học, 32, số 2, 1-2,1994. + Samedy Ouk, Sophie Thiebaud, Elisabeth Borredon, Pierre Legars And Loic Lecomte, O-Methylation of Phenolic Counds With Dimethyl Carbonate Under Solid/Liquid Phase Transfer System, Tetrahedron Letters, 43, 2661- 2663, 2002. + Samedy Ouk, Sophie Thiebaud, Elisabeth Borredon, Pierre Legars, Dimethyl Carbonate And Phenols To Alkyl Aryl Ether Via Clean Synthesis, Green Chemistry, 4, 431- 435, 2002. - Sản phẩm ñiều chế sử dụng tác chất Carbonat dimetil là một tác chất xanh, góp phần bảo vệ môi trường. - Sản phẩm ñược ứng dụng vào thực tiễn, góp phần bảo vệ thực vật. 1.3 Ðại cương về carbonat dimetil Carbonat dimetil ( DMC) là một hợp chất hoạt ñộng, nó tiện lợi hơn iodur metil, sulfat dimetil (DMS) trong phản ứng metil hóa và phản ứng carbonil hóa. Thực tế hoạt tính của DMC tỏ ra êm dịu, tại nhiệt ñộ cao phản ứng metil hóa tùy thuộc vào những chất thân hạch khác nhau. Ngày nay, DMC ñược ñiều chế bằng những quy trình sạch. DMC có tính chất không ñộc, dễ bị phân hủy bởi vi khuẩn, chính những ñiều này làm cho nó trở thành một tác chất xanh thật sự và ñược sử dụng nhiều trong tổng hợp hữu cơ. 1.3.1 Cơ cấu : Công thức phân tử: C3H6O3 OCH3 CH3O Công thức cấu tạo: O 13.2 Danh pháp : Carbonat dimetil (DMC) còn ñược gọi là dimetoxiceton. 1.3.3 Tính chất vật lý DMC là chất lỏng, dễ cháy, mùi giống metanol, cả khi tiếp xúc hoặc hít phải thì DMC cũng không gây kích thích nào. Vì vậy nó an toàn tuyệt ñối và không cần phải ñề phòng ñặc biệt như là ñề phòng ñối với ñộc tính của halogenur metil, sulfat dimetil, và ñộc tính cực mạnh của phosgen. Một vài tính chất hóa lý của DMC ñuợc liệt kê trong bảng 1. Bảng 1: Một số tính chất vật lý của DMC Khối lượng phân tử (g) 90.00 Nhiệt ñộ sôi (oC) 90.30 Nhiệt ñộ nóng chảy (oC) 4.60 Tỷ trọng d420 1.07 Ðiểm cháy (oC) 21.70 Momen lưỡng cực (µ, D) 0.91 Ðộ nhớt (η20) 0.63 Hằng số ñiện môi (ε 25) 3.09 Ðộ hòa tan trong nước (g/100g) 13.90 1.3.4 Cơ chế phản ứng [7][8] DMC tỏ ra có hoạt tính hóa học linh ñộng và êm dịu, ñiều này phụ thuộc vào những ñiều kiện thực nghiệm. Trong sự hiện diện của một tác nhân thân hạch Y-, DMC có thể tham gia phản ứng với vai trò là tác nhân metil hóa và metoxicarbonil hóa. ( T= 90oC : DMC hoạt ñộng như là tác chất metoxicarbonil hóa, tác nhân thân hạch sẽ tác kích vào nhóm carbon carbonil của DMC). Sơ ñồ 1: Cơ chế phản ứng BAC2 CH3 O Y BAC O + 2 YCOOCH3 + CH3O O CH3 Vì khi ở nhiệt ñộ thấp sự sonvat hóa Y- còn cao, tính thân hạch của Y- giảm ñi, vì vậy Y- sẽ chỉ tác kích vào carbon carbonil của DMC vì C này có tính dương ñiện nhiều hơn carbon metil. Phản ứng xảy ra theo ñộng học. ( T>120oC : DMC hoạt ñộng chủ yếu như là tác chất metil hóa, tác nhân thân hạch sẽ tác kích vào carbon metil của DMC). Sơ ñồ 2: Cơ chế phản ứng BAL2 CH3 O Y 2 O + BAL YCH3 + [CH3OCOO] O CH3 CH3O + CO2 Ở nhiệt ñộ cao sự sovat hóa giảm làm cho tính thân hạch của Y- tăng lên, hoạt ñộng hơn. Do ñó Y- sẽ chọn carbon ít chướng ngại lập thể và có tính dương ñiện hơn ñể tác kích. Ðó là carbon metil, lúc này cơ chế BAL2 ưu ñãi hơn cơ chế BAC2. Phản ứng xảy ra theo nhiệt ñộng lực học. Cơ chế này cũng áp dụng cho những hợp chất có CH2 hoạt ñộng khác. CH3 R CN + CH3OCOOCH3 K2CO3 o 180 -210 C CN R + CH3OH + CO2 1.3.5 Công dụng  Thay thế iodur metil và sulfat dimetil trong phản ứng O-metil hóa, DMC còn là một giải pháp an toàn thay thế phosgen trong phản ứng metoxicarbonil hóa.  DMC ñược dùng làm dung môi. Khi dùng làm dung môi thì DMC tỏ ra an toàn, có khả năng dung môi hóa tốt, dễ bay hơi trong ñiều kiện tốt nhất, dễ bị vi khuẩn phân hủy, tính quang hóa ozon thấp, chính những ñiều này ñã tạo nên những tiềm năng và ñặc tính tốt rất rõ ràng về phương diện ñời sống lẫn môi trường. 1.4 Eugenol [9] 1.4.1 Cơ cấu và danh pháp CH2 CH=CH2 CASN : 97-53-0 Công thức phân tử: C10H12O2; Công thức cấu tạo: OCH3 OH Eugenol Danh pháp: Eugenol; 2-metoxi-4-(2-propenil)phenol; 4-hidroxi-3-metoxi-2propenilbenzen. 1.4.2 Tính chất vật lý [2] Bảng 2: Một số tính chất vật lý của eugenol Khối lượng phân tử (g) 164.22 Nhiệt ñộ sôi (oC) 253.00 Tỷ trọng d425 1.06 Chỉ số khúc xạ (nD20) 1.54 Liều ñộc ñối với chuột LD50= 2680 mg/kg Eugenol là thành phần của nhiều tinh dầu như: hương nhu, ñinh hương, nhục ñậu khấu, quế (chủ yếu là ở lá). Là chất lỏng màu vàng nhạt, thơm dịu, tan trong alcol, cloroform, eter etil, không tan trong nước. Người ta ly trích eugenol từ tinh dầu hương nhu hay ñinh hương bằng cách lắc các tinh dầu với dung dịch kiềm, tách riêng dung dịch eugenat ra, sau ñó dùng acid phóng thích eugenol. Sau ñó, tinh chế lại bằng cách chưng cất hơi nước. 1.4.3 Công dụng [1][13] Eugenol là chất ñơn hương trong kỹ nghệ hương liệu, mỹ phẩm, xà phòng, y khoa như làm thuốc sát trùng, gây tê. Eugenol làm hương thơm cho thựïc phẩm, ñặc biệt là thịt, xúc xích, nước sốt. Là nguyên liệu ñể tổng hợp vanilin, là chất có giá trị cao trong thực phẩm. 1.5 Metileugenol [16] OCH3 1.5.1 Cơ cấu và danh pháp OCH3 CASN: 93-15-2 Công thức phân tử: C11H14O2 Công thức cấu tạo: CH2 CH=CH2 Metileugenol Danh pháp: 4-alilveratrol; 1,2-dimetoxi-4-(2-propenil)benzen; eugenil metil eter; 4alil-1,2-dimetoxibenzen. Metileugenol ñược tìm thấy trong dầu citronella, nó còn có trong một loại rong biển có tên Ulva lactuva. 1.5.2 Tính chất vật lý Bảng 3: Một số tính chất vật lý của metileugenol Khối lượng phân tử (g) Nhiệt ñộ sôi (oC) Nhiệt ñộ nóng chảy (oC) Tỷ trọng d425 Ðiểm chớp cháy (oC) Chỉ số khúc xạ (nD20) Liều ñộc với chuột LD50 = 810 mg/kg 178.21 249.00 -4.00 1.03 117.00 1.53 Metileugenol là chất lỏng có màu vàng nhạt, có mùi ñặc trưng của trà mốc. Nó có mùi dịu hơn eugenol, không tan trong nước, tan trong alcol và eter. 1.5.3 Công dụng [15] Metileugenol là chất ñơn hương chính trong công thức phối hương một số mùi thơm và nước hoa, sử dụng trong nha khoa như làm thuốc sát trùng, gây tê. Là chất dẫn dụ côn trùng. Ðược sử dụng ñể ñiều chế chất ổn ñịnh và chống oxid hóa cho nhựa và cao su. Trên thế giới, metileugenol là chất dẫn dụ tốt ñối với côn trùng có tên Bactrocera dorsalis [10], chất dẫn dụ mạnh ñối với ruồi trái cây Dacus dorsalis, chất dẫn dụ bọ cánh cứng Oxythurea spp, chất dẫn dụ sâu bắp Diabrotica barleri. chất ức chế một số loại nấm trên da. [11][12][13][14] CHƯƠNG II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Qui trình thực hiện Eugenol + DMC + K2CO3 - ðun khuấy từ - Chiếu xạ vi sóng Hỗn hợp sau phản ứng Lọc Hỗn hợp sản phẩm 1. Acid hóa 2. Trích bằng dietil eter Dịch nước Dịch eter 1. Rửa 2. Làm khan 3. Thu hồi dung môi Sản phẩm 1. Cân 2. Phân tích bằng GC % Metileugenol thử hoạt tính OH OCH3 OCH3 OCH3 K2CO3 + CH3 O C O CH3 + CH3OH + CO2 O CH2 CH CH2 CH CH2 Eugenol (1) CH2 Metileugenol (2) 2.1. Phương pháp ñun khuấy từ kết hợp chưng cất 2.1.1. Khảo sát nhiệt ñộ phản ứng ðiều kiện chung của các chất - Eugenol : DMC là 1 : 3 - Xúc tác K2CO3 : 50% mol - Thời gian 2 h Bảng 4: Kết quả khảo sát nhiệt ñộ phản ứng O-metil hoá Nhiệt ñộ (oC) 145 155 165 175 185 Phụ lục % GC (1) 51 31 23 5 2 (2) 48 68 76 95 98 1 2 3 4 5 Bảng 4 cho thấy nhiệt ñộ 175oC, hàm lượng phần trăm metileugenol là 95%, khi tăng lên 185oC, phần trăm GC tăng lên không ñáng kể, vậy chúng tôi chọn nhiệt ñộ 175oC làm nhiệt ñộ tối ưu cho Eugenol ñể khảo sát tiếp thời gian phản ứng. 2.1.2. Khảo sát thời gian phản ứng - Cố ñịnh mol chất nền 1 mmol - Cố ñịnh mol tác chất 3 mmol - Nhiệt ñộ phản ứng 175oC - Lượng K2CO3 50% mol so với chất nền Khảo sát thời gian phản ứng kết quả thu ñược trong bảng 5 Bảng 5: Khảo sát thời gian phản ứng Thời gian (h) 1 2 3 Phụ lục % GC (1) 22 5 7 (2) 77 95 92 6 4 7 Bảng 5 cho thấy ở thời gian 1h, hàm lượng phần trăm metileugenol là 77%. Khi tăng lên 2h thì hàm lượng của phần trăm metileugenol là 95%. Nhưng khi tăng lên 3h, hiệu suất hầu như không tăng, mà còn giảm. Vậy thời gian phản ứng có ảnh hưởng ñến hàm lượng phần trăm metileugenol của phản ứng. vậy thời gian tối ưu cho phản ứng là 2h. 2.1.3. Khảo sát lượng xúc tác K2CO3 - Chất nền : DMC 1 : 3 - Nhiệt ñộ phản ứng: 175oC - Thời gian: 2h Kết quả khảo sát lượng xúc tác ghi nhận trong bảng 6 Bảng 6: Hiệu suất phản ứng khi thay ñổi lượng xúc tác K2CO3 K2CO3 (% mol) 25 50 75 % GC (1) 26 5 7 Phụ lục (2) 74 95 93 8 4 9 Từ kết quả trên cho thấy lượng xúc tác K2CO3 có ảnh hưởng hàm lượng phần trăm metileugenol của phản ứng. Khi tăng lên 50% mol hiệu suất tăng ñến 95% và khi tăng lên 75% hàm lượng phần trăm metileugenol hầu như không tăng. Vì vậy chúng tôi chọn lượng xúc tác K2CO3 50% mol làm ñiều kiện tối ưu ñể khảo sát tiếp phản ứng. 2.1.4. Khảo sát lượng mol Eugenol và DMC - Cố ñịnh mol chất nền:1mmol - Nhiệt ñộ phản ứng: 175oC - Thời gian: 2h - Lượng xúc tác K2CO3: 50% mol Kết quả ghi nhận trong bảng 7 khi khảo sát số mol tác chất Bảng 7: Khảo sát lượng mol Eugenol và DMC Eugenol : DMC 1:2 1:3 1:4 Phụ lục % GC (1) 32 5 2 (2) 68 95 98 10 4 11 Tỉ lệ mol Eugenol : DMC là 1 : 3 thì hàm lượng phần trăm metileugenol ñạt tối ña 95%. Khi tăng lên 1 : 4 thì hàm lượng phần trăm metileugenol tăng lên 98%. Nhưng lượng DMC vẫn còn nhiều trong bình phản ứng và một phần bay ra ngoài. Vì vậy chọn tỉ lệ 1 : 3 là ñiều kiện tối ưu cho phản ứng. Chúng tôi sử dụng tỉ lệ mol Eugenol và DMC là 1 : 3, khi phản ứng thực hiện xong lượng DMC còn dư chúng tôi chưng cất lại và dùng tiếp. Vì vậy thực tế lượng DMC chỉ sử dụng một phần theo ñúng tỉ lệ phản ứng . 2.2. Phương pháp chiếu xạ vi sóng Chúng tôi sử dụng tỉ lệ mol tối ưu: Eugenol: DMC là 1:3 và 50% mol K2CO3 ñể khảo sát thời gian và công suất của lò vi sóng gia dụng và chuyên dùng. 2.2.1. Lò vi sóng gia dụng 2.2.1.1. Khảo sát công suất của lò vi sóng Sử dụng tỉ lệ mol nói trên , chọn thời gian 6 phút ñ ể tiến hành khảo sát công suất của phản ứng. Kết quả thu ñược ghi trong bảng 8 Bảng 8: Khảo sát công suất của lò vi sóng gia dụng Công suất (W) 300 450 750 900 % GC (1) 49 38 27 Phân hủy phụ lục (2) 51 62 73 12 13 14 Từ bảng kết quả trên ta thấy, khi tăng công suất lên thì hàm lượng phần trăm metileugenol phản ứng tăng, nhưng khi tăng ñến 900 W kết quả các chất phản ứng bị phân hủy. Do ở công suất cao, tốc ñộ nhiệt cung cấp ban ñầu cao, các chất phản ứng ban ñầu bị cháy. Ðiều này cho thấy có thể là do phần kĩ thuật lò vi sóng gia dụng, sự thiết kế các mức công suất không ñược chi tiết, nên khó chọn ñược công suất như ý ñể thực hiện phản ứng. Nên chọn công suất 750 W là công suất thích hợp ñể khảo sát thời gian. 2.2.1.2. Khảo sát thời gian của phản ứng Tỉ lệ mol như trên, công suất 750 W thích hợp ở trên ñể khảo sát thời gian phản ứng. Kết quả khảo sát ñược trình bày trong bảng 9. Bảng 9: Khảo sát thời gian phản ứng %GC Thời gian Phụ lục (phút) (1) (2) 10 20 79 15 15 16 84 16 20 13 87 17 Từ bảng kết quả trên ta thấy, tăng thời gian thì hàm lượng phần trăm metileugenol phản ứng tăng theo. ðặc biệt là tăng ñến 15 phút thì hàm lượng phần trăm metileugenol là 84%, nhưng khi tăng ñến 20 phút hầu như hàm lượng phần trăm metileugenol không tăng nhiều. Do khi kéo dài thời gian, lượng DMC bay ra ngoài một phần. Vì vậy thời gian thích hợp cho phản ứng này là 15 phút. Vì vậy chọn ñiều kiện tỉ lệ tối ưu cho phản ứng trong lò vi sóng gia dụng là Eugenol : DMC là 1 : 3, K2CO3 50% mol, thời gian (15 phút), công suất (750 W). 2.2.2. Lò vi sóng chuyên dùng kết hợp chưng cất Lò vi sóng chuyên dùng MAXIDIGEST MX-350 ñược thiết kế cố ñịnh nên chúng tôi chỉ có thể ráp thêm hệ thống chưng cất, máy khuấy từ không thể gắn. 2.2.2.1. Khảo sát công suất của lò vi sóng Tỉ lệ các hóa chất vẫn sử dụng như trên Eugenol : DMC 1 : 3 và K2CO3 50% mol, thời gian phản ứng ñược chọn là 5 phút ñể tiến hành khảo sát công suất của phản ứng. Kết quả ñược trình bày trong bảng 10. Bảng 10: Khảo sát công suất lò vi sóng chuyên dùng %GC Công suất Phụ lục (W) (1) (2) 120 80 20 18 135 75 25 19 150 52 48 20 165 44 56 21 180 38 62 22 195 28 72 23 210 Phân hủy Từ bảng kết quả trên ta thấy khi tăng công suất lên thì thì hàm lượng phần trăm metileugenol tăng, nhất là khi tăng ñến 195 W thì thì hàm lượng phần trăm metileugenol ñạt cao nhất (72%), nếu tiếp tục tăng công suất lên nữa thì các chất phản ứng bị phân hủy 2.2.2.2. Khảo sát thời gian phản ứng Tỉ lệ mol như trên, công suất 195 W tiến hành khảo sát thời gian phản ứng. Kết quả khảo sát ñược trình bày trong bảng 11. Bảng 11: Khảo sát thời gian phản ứng %GC Thời gian Phụ lục (phút) (1) (2) 8 18 82 24 12 9 91 25 15 6 94 26 Bảng 11 cho thấy khi thực hiện phản ứng ở công suất 195 W, tăng thời gian phản ứng lên thì thì hàm lượng phần trăm metileugenol tăng lên, nhất là khi ở thời gian 12 phút thì hàm lượng phần trăm metileugenol thu ñược là 91%, nhưng khi tăng lên 15 phút thì hiệu suất hầu như không tăng 94%. Vì vậy thời gian thích hợp cho phản ứng là 12 phút. 2.2.3. Nhận xét phương pháp vi sóng So sánh ñiều kiện tối ưu của lò vi sóng multimode có khuấy từ kết hợp chưng cất và vi sóng monomode kết hợp chưng cất. Với các ñiều kiện về hóa chất như nhau: Eugenol : DMC là 1 : 3 và K2CO3 50% mol. Bảng 12: So sánh kết quả của hai loại lò vi sóng Vi sóng %GC Phụ lục Công suất Thời gian (W) (phút) (1) (2) Gia dụng 750 15 16 84 16 Chuyên dùng 195 12 9 91 25 Bảng 12 cho thấy với tỉ lệ mol các chất như nhau, nhưng ñối với vi sóng gia dụng sử dụng công suất 750 W, thời gian 15 phút thì hàm lượng phần trăm metileugenol tối ña là 84%, còn vi sóng chuyên dùng sử dụng công suất 195 W, thời gian 12 phút thì hàm lượng phần trăm metileugenol tối ña là 91%. Ðiều này giải thích, do trong lò vi sóng chuyên dùng, vi sóng ñược chiếu xạ tập trung và công suất lò có thể ñiều chỉnh chi tiết gần nhau, nên ta có thể thay ñổi công suất theo ý muốn. Còn ñối với lò gia dụng do vi sóng chiếu xạ theo kiểu multimode, bộ phận ñiều chỉnh công suất không ñược chi tiết như ý muốn nên khó tìm ñược công suất thích hợp ñể ñược hiệu suất tối ña của phản ứng. Nếu bộ phận công suất của lò vi sóng gia dụng càng chi tiết thì tôi tin rằng việc làm tăng hàm lượng phần trăm metileugenol của phản ứng rất dễ dàng. 2.3. Thử hoạt tính dẫn dụ côn trùng - Mồi nhử gồm 50mg metileugenol chứa trong ống nhựa PE loại 200µl. - Mẫu 4 là metileugenol tổng hợp và chưng cất sạch Bảng 13 kết quả thử nghiệm bẫy ruồi vàng ñục quả Thủ ðức ðịa Hóc môn Gò vấp ñiểm Ngày Blank 1 2 3 4 Blank 1 2 3 4 Blank 1 2 3 4 1 - - - - - - - - - - 0 2 1 2 2 2 0 0 0 0 2 0 0 1 0 2 0 2 3 1 3 3 0 1 2 1 1 0 1 1 2 2 0 1 1 2 1 4 0 0 0 0 2 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 5 0 2 1 2 1 0 2 0 1 2 0 0 2 0 2 6 0 0 0 0 2 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 7 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 8 0 1 0 2 2 0 1 1 0 2 0 0 1 0 0 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 11 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 12 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 13 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 14 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 15 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Nhận xét hai phương pháp Tỉ lệ các hóa chất vẫn sử dụng như nhau Eugenol : DMC 1 : 3 và K2CO3 50% mol Bảng 14 : So sánh kết quả của hai phương pháp Thời Nhiệt ñộ Công suất Phương pháp gian (oC) (W) ðun khuấy từ 2h 175 Vi sóng %GC Phụ lục (1) (2) 5 95 4 Gia dụng 15 phút 750 16 84 16 Chuyên 12 phút 195 9 91 25 dùng Chúng ta thấy rằng ở phương pháp ñun nóng cổ ñiển cho kết quả hàm lượng phần trăm metileugenol cao hơn phương pháp chiếu xạ vi sóng, nhưng thời gian thực hiện phản ứng quá lâu (2h). trong khi ñó ở phương pháp chiếu xạ vi sóng chỉ cần 12 phút, hàm lượng phần trăm metileugenol ñạt ñược 91%. Tuy nhiên nếu muốn ñưa phản ứng vào sản xuất ở quy mô công nghiệp thì phương pháp vi sóng bi hạn chế không thực hiện ñược. Vì vậy chúng tôi thực hiện phương pháp này nhằm mục ñích nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, và áp dụng ñối với những chất qúy. ðể tạo ra lượng lớn thử hoạt tính dẫn dụ côn trùng chúng tôi chọn phương pháp ñun nóng cổ ñiển. Bảng 14 cho biết kết quả thử nghiệm bẫy ruồi vàng ñục quả là không cao, so với các chất chuẩn cũng như nhau. Do chúng tôi muốn thử nghiệm vào mùa khô xem mức ñộ dẫn dụ như thế nào so với mùa mưa. Chúng ta ñã biết mức ñộ dẫn dụ vào mùa mưa có khi ñạt tới mức 100%.
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan