Tổng hợp dẫn xuất pyrano[3,2-C]quinoline dùng xúc tác điều chế từ L-proline và acid p-toluenesulfonic

Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Tự nhiên, 5(3):1275-1283
Open Access Full Text Article Bài nghiên cứu
Trường Đại học Sư PhạmThành phố Hồ
Chí Minh, Việt Nam
Liên hệ
PhạmĐức Dũng, Trường Đại học Sư Phạm
Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam
Email: dungpd@hcmue.edu.vn
Lịch sử
 Ngày nhận: 05-01-2021
 Ngày chấp nhận: 02-05-2021
 Ngày đăng: 11-05-2021
DOI : 10.32508/stdjns.v5i3.1008
Bản quyền
© ĐHQG Tp.HCM. Đây là bài báo công bố
mở được phát hành theo các điều khoản của
the Creative Commons Attribution 4.0
International license.
Tổng hợp dẫn xuất pyrano[3,2-c]quinoline dùng xúc tác điều chế
từ L-proline và acid p-toluenesulfonic
Nguyễn Hữu Tài, PhạmĐức Dũng*
Use your smartphone to scan this
QR code and download this article
TÓM TẮT
Bài báo nghiên cứu điều chế chất lỏng ion thế hệ mới (Deep eutectic solvent, DES) từ L-proline và
acid p-toluenesulfonic. Hợp chất DES nàymangmột tâmbất đối xứng trong cấu trúc do aminoacid
ban đầu cómột tâmbất đối xứng. Sau đó, chất lỏng ion này được nghiên cứu sử dụng xúc tác phản
ứng tổng hợp một số dẫn xuất pyrano[3,2-c]quinoline. Các điều kiện ảnh hướng đến phản ứng và
tỉ lệ tạo thành hai sản phẩm được nghiên cứu khảo sát. Kết quả khảo sát phản ứng cho thấy các
dung môi phân cực phi proton cho hiệu suất phản ứng tốt hơn và điều kiện thực hiện phản ứng
tốt nhất là: nhiệt độ: 50 oC, thời gian 2 h, lượng xúc tác DES 35% mol. Kết quả khảo sát tỉ lệ hai
đồng phân sản phẩm thu được cho thấy phản ứng luôn tạo thành hỗn hợp hai xuyên lập thể
phân, trong đó sản phẩm trans tạo thành với lượng thừa xuyên lập thể phân ở mức trung bình
(xấp xỉ 40% cho cả 4 dẫn xuất) so với sản phẩm cis. Bên cạnh đó, kết quả nghiên cứu khả năng
tái sử dụng xúc tác cũng cho thấy xúc tác điều chế có khả năng tài sử dụng tốt với hoạt tính thay
đổi không đáng kể sau các lần sử dụng. Khi thay benzaldehyde và aniline thành các dẫn xuất của
benzaldehyde và aniline mang nhóm thế đẩy điện tử (-CH3) thì hiệu suất tổng hợp các dẫn xuất
pyrano[3,2-c]quinoline giảm nhẹ, đặc biệt khi benzaldehydemang nhóm thể rút điện tử mạnh (-F)
thì hiệu suất tổng hợp pyrano[3,2-c]quinoline lại giảm nhiều.
Từ khoá: deep eutectic solvent, L-proline, pyrano[3, 2-c]quinoline, aza-Diels-Alder
GIỚI THIỆU
Chất lỏng ion là những chất cấu tạo bởi những ion có
nhiệt độ nóng chảy nhỏ hơn 100 oC. Chất lỏng ion
có những tính chất vật lý đặc trưng như không cháy,
không bay hơi, bền trong môi trường nước và không
khí. Vì vậy, chúng được ứng dụng rộng rãi làm dung
môi hay xúc tác trong các phản ứng hữu cơ 1. Dung
môi eutectic sâu (Deep Eutectic Solvent, DES) là loại
chất lỏng ion thế hệmới có nhiều ứng dụng tiềmnăng.
DES được điều chế từ hai hay ba thành phần kết hợp
với nhau bởi liên kết hydrogen, những hợp chất này
có nhiều ưu điểm so với chất lỏng ion truyền thống là
ít độc hại, dễ dàng phân huỷ sinh học 2. Ngoài ra, quá
trình điều chế DES cũng thân thiện với môi trường
và có hiệu quả nguyên tử cao do không cần sử dụng
dungmôi trong quá trình điều chế và không tạo ra sản
phẩm phụ3. Amino acid có nguồn gốc thiên nhiên
cấu thành bởi nhóm chức acid (-COOH) và nhóm
chức amino (-NH2) với một tâm bất đối xứng thường
được sử dụng để điều chếDES do có giá thành thấp và
không độc hại. Nhiều phản ứng đã sử dụng L-proline
làm xúc tác hoặc làm ligand xúc tác bất đối xứng phản
ứng aldol hoá4, phản ứng Michael5, phản ứng Man-
nich6, phản ứng Biginelli bất đối xứng7.
Các dẫn xuất pyranoquinoline sở hữu những hoạt
tính sinh học quan trọng như chống dị ứng, kháng
viêm8. Các hợp chất pyranoquinoline được điều
chế từ phản ứng aza-Diels-Alder giữa imine (điều
chế từ benzaldehyde và aniline) và 3,4-dihydro-2H-
pyran với xúc tác acid Lewis9. Nhiều nghiên cứu
sử dụng các xúc tác acid Lewis khác nhau được thực
hiện để tổng hợp các dẫn xuất pyranoquinoline như
BF3.OEt2 10, LaCl3 11, InCl3 12, LiClO4 13, ZrCl4 14,
I2 15. Sau này nhiều nghiên cứuứng dụng xúc tác acid
khác trên phản ứng tổng hợp dẫn xuất pyranoquino-
line nhưPMA16, CF3CO2H17. Tuy nhiên, các xúc tác
này có những nhược điểm như đắt tiền, không thể tái
sử dụng. Bên cạnh đó, các xúc tác acid Lewis này cũng
ít có sự chọn lọc lập thể khi được áp dụng do không
tồn tại những tâm bất đối xứng trong cơ cấu trong khi
phản ứng tổng hợp pyranoquinoline luôn tạo thành 2
sản phẩm xuyên lập thể phân (Hình 1).
Trong bài báo này, chúng tôi thực hiện tổng hợp dẫn
xuất pyrano[3,2-c]quinoline dựa trên phản ứng đa
thành phần một giai đoạn giữa aldehyde thơm, 3,4-
dihydro-2H-pyran và aniline thơm dùng xúc tác DES
điều chế từ L-proline và acid p-toluenesulfonic. Sau
đó, chúng tôi nghiên cứu ảnh hưởng của tâm bất đối
xứng trên xúc tác đến tỉ lệ tạo thành của hai sản phẩm
xuyên lập thể phân.
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
Trích dẫn bài báo này: Tài N H, Dũng P D. Tổng hợp dẫn xuất pyrano[3,2-c]quinoline dùng xúc tác
điều chế từ L-proline và acid p-toluenesulfonic . Sci. Tech. Dev. J. - Nat. Sci.; 5(3):1275-1283.
1275
Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Tự nhiên, 5(3):1275-1283
Vật liệu
L-proline (99%) (HiMedia). acid p-toluenesulfonic
monohydrate (98,5%) (Sigma-Aldrich), ben-
zaldehyde (99%), 4-methylbenzaldehyde (97%),
4-fluorobenzaldehyde (98%), aniline (99%), 4-
methylaniline (99%) (Sigma-Aldrich). Silica gel
230–400 (HiMedia). TLC (silica gel 60 F254) (Merck),
ethyl acetate, hexane, CH2Cl2 (Trung Quốc). Tất cả
hóa chất đều được sử dụng mà không cần tinh chế
lại.
Thiết bị
Phản ứng được thực hiện trên máy khuấy từ điều
nhiệt IKA-RET. Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt
nhân được thực hiện trên máy Bruker Avance II 500
MHz. Phương pháp đo phổ hồng ngoại (IR) được
thực hiện trên máy Perkin Elmer. Phương pháp phân
tích nhiệt (TGA) được thực hiện trên máy Setaram
Labsys Evo.
Quy trình điều chế xúc tác
L-proline (5 mmol, 0,575 g) và PTSA.H2O (5 mmol,
0,950 g) được thêm vào bình cầu 50 mL. Hỗn hợp
được đun tại 80oC đến khi thu được dung dịch đồng
nhất (thời gian đun là 1 h). Sản phẩ ... ớng tiếp xúc giữa imine
và DHP.
Sau khi khảo sát các dung môi sử dụng khác nhau,
acetonitrile được sử dụng trong khảo sát các yếu tố
ảnh hưởng khác đến phản ứng tổng hợp PQ do ace-
tonitrile có lượng thừa tạo thành sản phẩm trans và
hiệu suất thu được cao hơn so với 1,4-dioxane (thí
nghiệm 2,3, Bảng 1). Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh
hưởng được trình bày trong Bảng 2.
Đầu tiên nhiệt độ thực hiện phản ứng được thay đổi,
kết quả cho thấy nhiệt độ phản ứng tốt nhất là 50 oC,
tỉ lệ tạo thành sản phẩm cis-trans không bị ảnh hưởng
bởi nhiệt độ phản ứng (thí nghiệm 1-3, Bảng 2). Thời
1277
Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Tự nhiên, 5(3):1275-1283
Hình 1: Phổ IR xúc tác điều chế
Hình 2: Giản đồ phân tích nhiệt xúc tác điều chế
1278
Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Tự nhiên, 5(3):1275-1283
Bảng 1: Khảo sát dungmôi sử dụng
Stt Dung môi 5a (mg) 6a (mg) %eea Hiệu suất (%)b
1 - 28 72 44 38
2 CH3CN 32 141 63 65
3 1,4-Dioxane 46 112 42 60
4 H2O 12 108 80 45
5 DMSO 13 77 71 34
6 Ethanol 23 109 65 50
7 CH3CNc 18 90 67 41
8 CH3CNd - - - -
a Enantiomeric excess = (trans-cis/[trans+cis]x100)
b Hiệu suất cô lập
d Sử dụng acid p-toluenesulfonic xúc tác, dung môi CH3CN
c Sử dụng L-proline xúc tác, dung môi CH3CN
Bảng 2: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng tổng hợp PQ
Stt Nhiệt độ
(oC)
Thời gian
(h)
Lượng
xúc tác
(% mol)
1:2:4
(mmol)
5a (mg) 6a (mg) %eea Hiệu suất
(%)b
1 40 3 35 1,5:1:1 22 100 64 46
2 50 3 35 1,5:1:1 32 141 63 65
3 60 3 35 1,5:1:1 20 144 76 62
4 50 1 35 1,5:1:1 20 140 75 60
5 50 2 35 1,5:1:1 23 171 76 73
6 50 4 35 1,5:1:1 41 125 51 63
7 50 5 35 1,5:1:1 8 90 84 37
8 50 2 - 1,5:1:1 - - 0 0
9 50 2 10 1,5:1:1 52 80 21 50
10 50 2 20 1,5:1:1 44 156 56 75
11 50 2 50 1,5:1:1 44 105 41 56
12 50 2 35 1:1:1 46 108 40 58
13 50 2 35 2:1:1 14 145 82 60
14 50 2 35 1,5:1,5:1 21 152 76 65
15 50 2 35 1,5:1:2 63 157 43 83
16 50 2 35 1,5:1:2,5 57 156 46 80
a Enantiomeric excess = (trans-cis/[trans+cis]x100)
b Hiệu suất cô lập
1279
Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Tự nhiên, 5(3):1275-1283
Hình 3: Sơ đồ phản ứng điều chế dẫn xuất pyrano[3,2-c]quinoline
Hình 4: Cơ chế hình thành hai sản phẩm cis và trans
gian thực hiện phản ứng tốt nhất là 2 h, tăng thêm
thời gian thực hiện thì hiệu suất phản ứng giảm (thí
nghiệm 4-7, Bảng 2). Sản phẩm PQ chứa nhóm định
chức amine trong cấu trúc, vì vậy khi đun nóng tại
nhiệt độ cao và trong thời gian dài sẽ dẫn đến biến đổi
sản phẩm. Phản ứng tổng hợp PQ không xảy ra khi
không sử dụng xúc tác (thí nghiệm 8, Bảng 2). Lượng
xúc tác tốt nhất cho phản ứng là 20% và 35% mol (so
với aniline), tuy nhiên khi sử dụng lượng xúc tác 35%
mol thì sản phẩm trans tạo thành với tỉ lệ nhiều hơn
so với sử dụng lượng xúc tác 20% mol (thí nghiệm
5, 10, Bảng 2). Kết quả này cho thấy ảnh hưởng của
tâm bất đối xứng đến sự chọn lọc tạo thành sản phẩm
trans. Lượng aldehyde sử dụng dư không ảnh hưởng
đến hiệu suất tạo thành PQ do phản ứng hình thành
trung gian imine xảy ra và hoàn thành rất nhanh (thí
nghiệm12, 13, Bảng 2), tăng thêmaniline thì hiệu suất
thay đổi không đáng kể nhưng khi tăng thêmDHP thì
hiệu suất thay đổi nhiều (thí nghiệm 14-16, Bảng 2)
do sự dịch chuyển cân bằng phản ứng. Tuy nhiên,
khi sử dụng dư DHP thì sự chọn lọc tạo thành sản
phẩm trans giảm. Vậy điều kiện thực hiện phản ứng
tốt nhất: Nhiệt độ 50 oC, thời gian phản ứng là 2 h,
1:2:4=1,5:1:2 (mmol), lượng xúc tác sử dụng là 35%
mol (so với aniline).
1280
Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Tự nhiên, 5(3):1275-1283
Bảng 3: Khảo sát khả năng tái sử dụng xúc tác
Số lần sử dụng Khối lượng sản phẩm
cis (mg)
Khối lượng sản phẩm
trans (mg)
%eea Hiệu suất (%)b
1 63 157 43 83
2 61 151 42 80
3 62 147 40 79
4 60 141 40 76
a Enantiomeric excess = (trans-cis/[trans+cis]x100); b Hiệu suất cô lập
Khảo sát khả năng tái sử dụng xúc tác
Xúc tác sau khi sử dụng được thu hồi, rửa lại bằng
CH2Cl2, tiến hành bay hơi nước dưới áp suất thấp thu
được xúc tác thu hồi. Sau đó xúc tác này được làm
khô và bảo quản trong bình hút ẩm trước khi sử dụng
trực tiếp cho các lần phản ứng tiếp theo. Điều kiện
phản ứng tốt nhất đã xác định ở trên được sử dụng
cho quá trình khảo sát khả năng tái sử dụng của xúc
tác. Kết quả Bảng 3 cho thấy khả năng xúc tác giảm
khôngđáng kể sau các lần tái sử dụng. Kết quả này cho
thấy sự nổi trội của xúc tác đã điều chế so với những
xúc tác khác.
Tổng hợpmột số dẫn xuất PQ khác
Sử dụng điều kiện phản ứng tốt nhất đã xác định
ở trên, benzaldehyde và aniline được thay thế bằng
những dẫn xuất mang các nhóm thế khác nhau nhằm
tổng hợp các dẫn xuất PQ khác. Kết quả Hình 5 cho
thấy khi gắn các nhóm có hiệu ứng đẩy điện tử (-
CH3) vào vòng benzene của aldehyde hay aniline đều
làm giảm hiệu suất tạo thành sản phẩm PQ. Đặc biệt
khi gắn nhóm rút điện tử (-F) vào vòng benzene của
benzaldehyde thì hiệu suất tổng hợp PQ lại thấp hơn
so với khi sử dụng benzaldehyde. Ngoài ra, các dẫn
xuất của benzaldehyde và của aniline đều cho tỉ lệ tạo
thành sản phẩm cis và trans xấp xỉ nhau.
KẾT LUẬN
Bài báo đã điều chế xúc tác DES từ L-proline và acid
p-toluenesulfonic. Xúc tác này sử dụng hiệu quả trên
phản ứng tổng hợp dẫn xuất PQ với các dung môi
phân cực phi proton như CH3CN và 1,4-dioxane, tuy
nhiên dung môi CH3CN có sự chọn lọc đối phân cao
hơn 1,4-dioxane. Khi tổng hợp một số dẫn xuất PQ
khác bằng cách thay đổi các dẫn xuất của benzalde-
hyde và dẫn xuất của aniline thì hiệu suất phản ứng
thu được cũng đạt kết quả tốt. Đặc biệt kết quả khảo
sát tỉ lệ sản phẩm thu được cho thấy đồng phân trans
là sản phẩm chính so với đồng phân cis khi sử dụng
xúc tác DES đã điều chế . Ngoài ra, xúc tác sử dụng
cũng có khả năng thu hồi và tái sử dụng tốt khi hoạt
tính giảm không đáng kể sau mỗi lần sử dụng.
DANHMỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
DES: Deep eutectic solvent
PQ: pyrano[3,2-c]quinoline
DHP: 3,4-Dihydro-2H-pyran
PTSA: acid p-toluenesulfonic
XUNGĐỘT LỢI ÍCH
Nhóm tác giả cam kết không mâu thuẫn quyền lợi và
nghĩa vụ của các thành viên
ĐÓNGGÓP CỦA TÁC GIẢ
Tác giả Nguyễn Hữu Tài chịu trách nhiệm tổng hợp
xúc tác DES, khảo sát điều kiện thực hiện phản ứng và
tổng hợp một số dẫn xuất. Tác giả Phạm Đức Dũng
chịu trách nhiệm kiểm tra các số liệu thu được và xác
định cấu trúc các sản phẩm tổng hợp.
TÀI LIỆU THAMKHẢO
1. Hallett JP, Welton T. Room-Temperature Ionic Liquids: Sol-
vents for Synthesis and Catalysis, Chem. Rev. 2011;111:3508–
3576. PMID: 21469639. Available from: https://doi.org/10.
1021/cr1003248.
2. Abbott AP, et al. Double layer effects on metal nucle-
ation in deep eutectic solvents, Phys. Chem. Chem. Phys.
2011;13:10224–10231. PMID: 21519629. Available from: https:
//doi.org/10.1039/c0cp02244f.
3. Liu P, Hao JW, Mo LP, Zhang ZH. Recent advances in the ap-
plication of deep eutectic solvents as sustainable media as
well as catalysts in organic reactions, RSC Adv. 2015;5:48675–
48704. Available from: https://doi.org/10.1039/C5RA05746A.
4. Alcaide B, Almendros P, Luna A, Torres MR. Proline-
catalyzed diastereoselective direct aldol reaction between
4-oxoazetidine-2-carbaldehydes and ketones, J. Org. Chem.
2006;71:4818–4822. PMID: 16776507. Available from: https:
//doi.org/10.1021/jo0604235.
5. Rasalkar MS, Potdar MK, Mohile SS, Salunkhe MM. An
ionic liquid influenced l-proline catalysed asymmetricMichael
addition of ketones to nitrostyrene, J. Mol. Catal. A-Chem.
2005;235:267–270. Available from: https://doi.org/10.1016/j.
molcata.2005.03.024.
6. List B, Pojarliev P, Biller WT, Martin HJ. The proline-
catalyzed direct asymmetric three-componentMannich reac-
tion: scope, optimization, and application to the highly enan-
tioselective synthesis of 1,2-amino alcohols, J. Am. Chem. Soc.
2002;124:827–833. PMID: 11817958. Available from: https:
//doi.org/10.1021/ja0174231.
1281
Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Tự nhiên, 5(3):1275-1283
Hình 5: Tổng hợp một số dẫn xuất PQ
7. Yadav JS, Kumar SP, Kondaji G, Rao RS, Nagaiah K. A novel L-
proline catalyzed Biginelli reaction: one-pot synthesis of 3,4-
dihydropyrimidin-2 (1H)-ones under Solvent-Free Conditions,
Chem. Lett. 2004;33:1168–1169. Available from: https://doi.
org/10.1246/cl.2004.1168.
8. Johnson JV, et al. Roth, B. 2,4-Diamino-5-benzylpyrimidines
and analogs as antibacterial agents. 12. 1,2-
Dihydroquinolylmethyl analogs with high activity and
specificity for bacterial dihydrofolate reductase. J. Med.
Chem. 1989;32:1942–1947. PMID: 2666668. Available from:
https://doi.org/10.1021/jm00128a042.
9. Boger DL, Weinreb SM. Hetero-DielsAlder Methodology in
Organic Synthesis; Academic Press: San Diego. 1987;2 and 9.
10. Kametani T, Takeda H, et al. Synthesis of Quinoline
Derivatives by [4+2] Cycloaddition Reaction, Synth. Commun.
1985;15:499–505. Available from: https://doi.org/10.1080/
00397918508063833.
11. Ma Y, Qian C, et al. Lanthanide Chloride Catalyzed Imino
DielsAlder Reaction. One-Pot Synthesis of Pyrano[3,2-c]-
and Furo[3,2-c]quinolines, J. Org. Chem. 1999;64:6462–6467.
Available from: https://doi.org/10.1021/jo982220p.
12. Babu G, Perumal PT. Convenient synthesis of pyrano[3,2-
c]quinolines and indeno[2,1-c] quinolines by imino
DielsAlder reactions, Tetrahedron Lett. 1998;39:3225–
3228. Available from: https://doi.org/10.1016/S0040-4039(98)
00397-9.
13. Yadav JS, Subba BV, Srinivas R, et al. Lithium Perchlo-
rate/Diethylether Catalyzed Aza-DielsAlder Reaction: An
Expeditious Synthesis of Pyrano, Indeno Quinolines and
Phenanthridines. Synlett. 2001;41:240–242. Available from:
https://doi.org/10.1055/s-2001-10777.
14. Mahesh M, et al. Imino Diels-Alder Reactions: Efficient Syn-
thesis of PyranoandFuroquinolinesCatalyzedbyZrCl4. Synth.
Commun. 2004;34:4089–4104. Available from: https://doi.org/
10.1081/SCC-200036586.
15. Min X, Yue-dong L. Molecular Iodine-Catalyzed Imino-Diels-
Alder Reactions: Efficient One-Pot Synthesis of Pyrano[3,2-
c]quinolines. Synlett. 2005;15:2357–2361. Available from:
https://doi.org/10.1055/s-2005-872676.
16. Nagaiah K, Sreenu D, et al. Phosphomolybdic acid-catalyzed
efficient one-pot three-component aza-Diels-Alder reactions
under solvent-free conditions: a facile synthesis of trans-fused
pyrano- and furanotetrahydroquinolines. Tetrahedron Lett.
2006;47:4409–4413. Available from: https://doi.org/10.1016/
j.tetlet.2006.04.085.
17. Xing X, Wu J, et al. Acid-mediated three-component
aza-Diels-Alder reactions of 2-aminophenols under con-
trolled microwave heating for synthesis of highly functional-
ized tetrahydroquinolines. Tetrahedron. 2006;62:1200–1206.
Available from: https://doi.org/10.1016/j.tet.2006.09.012.
18. Hao L, Wang M, Shan W, Deng C, Ren W, Shi Z, Lü H. L-
proline-based deep eutectic solvents (DESs) for deep catalytic
oxidative desulfurization (ODS) of diesel. J. Hazard Mater.
2017;339:216–222. PMID: 28654786. Available from: https:
//doi.org/10.1016/j.jhazmat.2017.06.050.
19. Xu J, et al. On the Exceptionally High Loading of L-Proline on
Multi-Wall Carbon Nanotubes, Catalysts. 2020;10:1246–1256.
Available from: https://doi.org/10.3390/catal10111246.
20. Dhanapal R, et al. Synthesis of pyranoquinolines via imino
Diels-Alder reaction: Comparision of antibacterial efficacy of
chirally separated individual diastereomers. Indian J. Chem.
2014;53B:193–199.
21. Nagarapu L, et al. Tin (II) chloride catalyzed synthesis of pyra-
noquinolines, phenanthridinone and phenanthridine deriva-
tives. Eur. J. Chem. 2011;2:260–265. Available from: https:
//doi.org/10.5155/eurjchem.2.2.260-265.263.
1282
Science & Technology Development Journal – Natural Sciences, 5(3):1275-1283
Open Access Full Text Article Research Article
Ho Chi Minh City University of
Education, Vietnam
Correspondence
PhamDuc Dung, Ho Chi Minh City
University of Education, Vietnam
Email: dungpd@hcmue.edu.vn
History
 Received: 05-01-2021 
 Accepted: 02-05-2021 
 Published: 11-05-2021
DOI : 10.32508/stdjns.v5i3.1008 
Copyright
© VNU-HCM Press. This is an open-
access article distributed under the
terms of the Creative Commons
Attribution 4.0 International license.
Synthesis of pyrano[3,2-c]quinoline derivatives using catalyst
prepared from L-proline and p-toluenesulfonic acid
Nguyen Huu Tai, PhamDuc Dung*
Use your smartphone to scan this
QR code and download this article
ABSTRACT
This research prepared new generation of ionic liquid (Deep eutectic solvent, DES) from L-proline
and p-toluenesulfonic acid. The ionic liquid has an asymmetric center in its structure because the
original amino acid has an asymmetric center. Subsequently, the ionic liquid was studied catalytic
activity in reactions of quinoline[3,2-c]pyrano derivatives synthesis. Conditions affecting the reac-
tion and rate of the two products were also investigated. The results of the reaction conditions
showed that aprotic polar solvents gave better yields and the best reaction conditions were: tem-
perature: 50oC, time: 2 h, catalytic amount: 35% mol . The ratios of two product isomers showed
that the reaction always forms amixture of two diastereomers and the trans products were synthe-
sizedwithmoderate enantiomeric excess (40% for four derivatives) comparedwith the cis products.
In addition, the results on catalytic reuse also showed that the catalyst had good usability without
significant decreasing activity. When benzaldehyde and aniline were changed with their derivates
bearing donating electron group (-CH3), the reaction yields slightly decrease. However, benzalde-
hyde bearing withdrawing electron group (-F) gave moderate yield.
Key words: deep eutectic solvent, L-proline, pyrano[3, 2-c]quinoline, aza-Diels-Alder
Cite this article : Tai N H, Dung P D. Synthesis of pyrano[3,2-c]quinoline derivatives using catalyst 
prepared from L-proline and p-toluenesulfonic acid. Sci. Tech. Dev. J. - Nat. Sci.; 5(3):1275-1283.
1283