Bảng 4: Hiệu suất của phản ứng và tỷ lệ giữa hai dạng epoxi và halohydrin

Cuối cùng, chúng tôi tiến hành thử nghiệm điều chế hỗn hợp epoxi và halohydrin của p-hydroxyphenylaxetamit bằng hỗn hợp kiềm NaOH và xúc tác chuyển pha N,N,N-trimetylamoniclorua. Các phản ứng được thực hiện ở các nhiệt độ từ 40- 80⁰ C trong một giờ. Sau khi xác định khả năng chuyển hóa và tỷ lệ giữa hai dạng, chúng tôi thấy phản ứng sử dụng hỗn hợp kiềm và xúc tác chuyển pha (xem phần phụ lục) cho hiệu suất cao hơn (91% so với 85%) xúc tác chuyển pha và trong cùng điều kiện nghiên cứu.

Trên phổ LC-MS của tất cả các mẫu khảo sát chỉ có hai pic lớn của sản phẩm cần quan tâm có các thời gian lưu tương ứng là t_R1 và t_R2 lần lượt là 10,9 và 12,4 phút tương ứng với các số khối là 207 và 243 hoàn toàn trùng khớp với số khối của hai dạng epoxi và halohydrin. Ngoài ra, trong tất cả các phổ LC-MS đều xuất hiện một pic có t_R = 12,9 phút tương ứng với số khối là 358 là sản phẩm phản ứng thế S_N2 2 lần, các kết quả đo LC-MS cũng cho thấy sản phẩm phụ không mong muốn có hàm lượng không đáng kể (chiếm từ 1-6,5%). Từ đó chúng tôi dự đoán sản phẩm chính và sản phẩm phụ của phản ứng này như sau:

Về mặt cơ chế, theo các tài liệu chúng tôi tham khảo được phản ứng xảy ra theo cơ chế SN₂. Tốc độ và hướng của phản ứng cùng thay đổi tùy theo xúc tác được sử dụng. Do đặc điểm cấu trúc của epiclohydrin có chứa vòng epoxi không bền, không đối xứng và một liên kết phân cực C-Cl nên đây là chất chứa nhiều trung tâm cho phản ứng nucleophin, tuy nhiên phản ứng thế SN₂ chủ yếu xảy ra ở các vị trí 1 và 3 và như vậy phản ứng chỉ có thể xảy ra theo hai hướng như sau :

Hướng thứ nhất :

Trong môi trường kiềm, p-hydroxyphenylaxetamit sẽ chuyển thành dạng phenolat của nó chính là tác nhân nucleoplin tấn công vào liên kết C-Cl để tạo ra dạng epoxi:

Hướng thứ hai :

Tác nhân nucleoplin tấn công vào liên kết -CH₂-O- của vòng epoxi không bền để tạo thành dạng halohydrin, tiếp theo đó dạng này đóng vòng trở lại để tạo ra dạng epoxi như sau :

Về mặt lý thuyết, phản ứng này có thể tạo ra hỗn hợp gồm 4 dạng: epoxi, halohydrin, dạng diol và dạng amit đối xứng (M=358). Tuy nhiên ,trong các điều kiện nghiên cứu phản ứng này, chúng tôi chỉ thấy có hỗn hợp hai dạng epoxi và halohydrin và sản phẩm phụ có M=358 là dạng amit đối xứng như dự đoán của chúng tôi. Từ các kết quả này, chúng tôi đưa ra sơ đồ chung cho các phản ứng này như sau :