Luận án Tổng hợp một số dung môi sâu trên cơ sở 2 - Alkylbenzimidazole, choline chloride và ứng dụng tách chiết omega - 3, 6, 9 trong mỡ cá basa ở đồng bằng sông Cửu Long

Cá basa (gam) 1 Cao acid béo 43,95 86,11 2 Bã thải cuối 5,28 19,07 3 Thất thoát 0,77 0,83 Tổng 50 106,01 - 106,01 gam mỡ nguyên sinh của cá basa, sau chiết xuất thu 86,11 gam cao acid béo, chiếm 81,23% trọng lượng. Thất thoát trong quá trình thao tác là 0,83 gam, chiếm 0,78%. - 50 gam mỡ tự nhiên của cá tra sau chiết xuất thu 43,95 gam cao acid béo, chiếm 87,90% trọng lượng. Thất thoát trong quá trình thao tác là 0,77 gam, chiếm khoảng 1,54%. 3.1.2. Kết quả chiết xuất thịt cá (phile) Thực hiện tương tự như trên đối với phần thịt của cá basa và cá tra sau khi thực hiện chiết với dung môi, chúng tôi thu được kết quả trung bình chung theo khối lượng sau Bảng 3.2. Kết quả chiết xuất phần thịt (phile) STT Sản phẩm thịt Cá tra (gam) Cá basa (gam) 1 Cao acid béo 162,16 121,98 2 Bã thải cuối 649,82 485,00 3 Thất thoát 4,02 8,03 Tổng 816,00 615,00 - 615 gam thịt (phile) của cá basa sau chiết xuất thu 121,98 gam cao acid béo, chiếm 19,83% trọng lượng. Thất thoát trong quá trình thao tác là 8,03 gam, chiếm khoảng 1,3%. 41 - 816 gam thịt (phile) của cá tra sau chiết xuất thu 162,16 gam cao acid béo, chiếm 19,87% trọng lượng. Thất thoát trong quá trình thao tác là 4,02 gam, chiếm khoảng 0,49%. 3.1.3. Kết quả chiết xuất mỡ cá thu từ phụ phẩm Cá basa từ 1029 gam phụ phẩm thu được sau khi thực hiện phile theo quy trình của nhà máy sản xuất thủy sản xuất khẩu, cho thêm nước vào nấu và làm lạnh thu được 86,11 gam mỡ nổi (chiếm 8,37% từ tổng phụ phẩm). Tương tự với cá tra từ 1334 gam phụ phẩm, thu được 163 gam mỡ nổi, chiếm 12,22%. Bảng 3.3. Kết quả chiết xuất mỡ thu từ phụ phẩm STT Sản phẩm mỡ thu từ phụ phẩm Cá tra (gam) Cá basa (gam) 1 Cao acid béo 153,69 75,34 2 Bã thải cuối 9,24 8,023 3 Thất thoát 0,07 2,74 Tổng 163,00 86,11 - 163 gam mỡ thu hồi từ phụ phẩm của cá tra sau chiết xuất thu 153,69 gam cao acid béo, chiếm 94,29 % trọng lượng. Thất thoát trong quá trình thao tác là 0,07 gam, chiếm 0,04 %. - 86,11 gam mỡ thu hồi từ phụ phẩm của cá basa sau chiết xuất thu 75,34 gam cao acid béo, chiếm 87,49 % trọng lượng. Thất thoát trong quá trình thao tác là 2,74 gam, chiếm 3,18 %. Các kết quả thu được trong các bảng 3.1, 3.2, 3.3 cho thấy. Ngoại trừ lượng mỡ nguyên sinh khác nhau, các phần còn lại của cá tra và cá basa gần như giống nhau. Phần thịt (phile) dùng cho xuất khẩu chỉ nằm ở mức 35-37%. Acid béo trong thịt của hai loại cá gần như bằng nhau và bằng 19,8%. Phụ phẩm-phần không thể xuất khẩu chiếm khá lớn 59-61%. Sau khi xử lý, phần mỡ thu hồi từ phụ phẩm của cá tra là 12,22%, còn của cá basa là 8,37%. Lượng acid béo trong mỡ thu hồi của cá tra là 94,29% trong khi của cá basa là 87,49%. Theo nghiên cứu của Nguyễn Huỳnh Đình Thuấn - Viện Công nghệ Sinh học Thực phẩm thuộc Trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh đã nghiên cứu về dưỡng chất quý trong cá basa, cá tra. Cho thấy thành phần chính trong mỡ cá là các acid béo chưa no chiếm tỷ lệ 80% [119]. 42 3.2. Kết quả phân tích và định danh các hợp chất chiết từ cá basa, cá tra 3.2.1. Kết quả phân tích và định danh dịch chiết mỡ nguyên sinh Thành phần và hàm lượng acid béo trong mỡ nguyên sinh của cá basa, cá tra sau khi thực hiện quá trình chiết với dung môi, mẫu được phân tích để xác định hàm lượng các acid béo bằng phương pháp GC/FID cho kết quả bảng sau Bảng 3.4. Sản phẩm của dịch chiết từ mỡ nguyên sinh STT Mỡ nguyên sinh Cá tra (gam) Cá basa (gam) 1 Acid béo dạng Omega-3,6,9 18,88 44,16 2 Acid béo khác 15,80 21,69 3 Tổng triglycerides 1,43 5,31 4 Không xác định được 7,83 14,95 Tổng cao sau chiết xuất 43,95 86,11 Qua kết quả cho thấy hàm lượng các acid béo dạng Omega-3,6,9 trong mỡ nguyên sinh của cá tra là 37,77%, trong khi đó của cá basa là 41,62%. 3.2.2. Kết quả phân tích và định danh dịch chiết thịt (phile) Tương tự trong phần thịt (phile) cá basa, cá tra thành phần và hàm lượng acid béo sau khi thực hiện quá trình chiết với dung môi, mẫu được phân tích để xác định hàm lượng các acid béo bằng phương pháp GC/FID cho kết quả bảng sau Bảng 3.5. Sản phẩm của dịch chiết từ thịt (phile) STT Thịt (phile) Cá tra (gam) Cá basa (gam) 1 Acid béo dạng Omega-3,6,9 15,96 24,31 2 Acid béo khác 13,08 14,53 3 Tổng triglycerides 1,09 1,64 4 Không xác định được 132,03 81,50 Tổng cao sau chiết xuất 162,16 121,98 Hàm lượng các acid béo dạng Omega-3,6,9 trong thịt (phile) của cá tra là 1,96%, trong khi đó của cá basa là 3,95%. 3.2.3. Kết quả phân tích và định danh dịch chiết mỡ của phụ phẩm Phần mỡ phụ phẩm sau khi được xử lý và thực hiện chiết với dung môi, mẫu được phân tích để xác định hàm lượng các acid béo bằng phương pháp GC/FID cho kết quả bảng sau. 43 Bảng 3.6. Sản phẩm của dịch chiết mỡ từ phụ phẩm STT Mỡ từ phụ phẩm Cá tra (gam) Cá basa (gam) 1 Acid béo dạng Omega-3,6,9 77,98 38,56 2 Acid béo khác 59,28 34,19 3 Tổng triglycerides 5,06 1,78 4 Không xác định được 11,38 0,81 5 Tổng cao sau chiết xuất 153,69 75,34 Hàm lượng các acid béo dạng Omega-3,6,9 trong mỡ từ phụ phẩm của cá tra là 47,84%, trong khi đó của cá basa là 44,78%. Tổng hợp kết quả của các bảng 3.4, 3.5, 3.6 ta có bức tranh toàn cảnh về hàm lượng Omega-3,6,9 trong cá tra và cá basa. Bảng 3.7. Tổng hàm lượng các acid béo dạng Omega-3,6,9 STT Thành phần chứa omega Cá tra (gam) Cá basa (gam) 1 Mỡ nguyên sinh 18,88 44,16 2 Thịt (phile) 15,96 24,31 3 Mỡ từ phụ phẩm 77,98 38,56 4 Tổng omega 112,82 107,03 5 Trọng lượng 2200 1750 Qua kết quả khảo sát của chúng tôi cho thấy hàm lượng omega trong hai loại cá không chênh lệch nhiều. Đặc biệt là phần mỡ nguyên sinh của cá basa cao hơn so với cá tra, đây là các acid béo có giá trị dinh dưỡng cao và có lợi cho sức khỏe. Các kết quả bảng 3.8 cho thấy cá tra và cá basa là những loại cá cho nhiều acid béo dạng omega. Các chất này trong phần mỡ nguyên sinh và thịt (phile) của cá basa nhiều hơn cá tra. Nhưng trong phụ phẩm, hàm lượng acid béo dạng omega của cá tra nhiều hơn so với cá basa. Có nghĩa là trong quá trình sản xuất cứ chế biến 1 tấn cá xuất khẩu, người ta đang loại bỏ khoảng 3,75 kg các acid béo dạng omega ra phần phế thải. Kết quả phân tích định danh các hợp chất omega trong mỡ nguyên sinh, thịt (phile) và mỡ thu từ phụ phẩm của basa, cá tra. Cho thấy các bộ phận khác của cả hai loại cá đều nằm trong giới hạn cao từ 27-34%. Tỷ lệ Omega-3 và 6 trên tổng omega trong mỡ nguyên sinh của cá basa đạt 92,26% chứng minh rằng giá trị dinh dưỡng của loại cá này. 44 Bảng 3.8. Các hợp chất omega trong mỡ phụ phẩm Dạng acid Omega trong mỡ phụ phẩm Cá tra (gam) Cá basa (gam) α-Linolenic acid (ALA) 18:3 (n-3) 0,63 0,72 Eicosatrienoic acid (ETE) 20:3 (n-3) 0,67 1,27 Omega-3 Eicosapentaenoic acid (EPA) 20:5 (n-3) 0,57 1,72 Docosahexaenoic acid (DHA) 22:6 (n-3) 0,88 1,72 Linoleic acid (LA) 18:2 (n−6) 10,67 3,06 γ-linolenic acid (GLA) 18:3 (n−6) 1,39 2,71 Omega-6 Eicosadienoic acid 20:2 (n−6) 1,65 0 Dihomo gamma linolenic acid (DGLA) 20:3 (n−6) 2,88 0,34 Arachidonic acid (AA) 20:4 (n−6) 1,10 0,25 Docosadienoic acid 22:2 (n−6) 0,83 0 Oleic acid 18:1 (n−9) 54,96 25,97 Elaidic acid18:1 (n-9) 0 0,20 Omega-9 Gondoic acid 20:1 (n−9) 1,76 0,58 Erucic acid 22:1 (n−9) 0 0 Tổng Omega-3,6,9 77,98 38,56 3.2.4. Kết luận về nguyên liệu Tổng hợp kết quả trên ta có bức tranh toàn cảnh về hàm lượng các acid béo dạng omega trong cá basa và cá tra như sau Bảng 3.9. Phần trăm các acid béo dạng Omega-3,6,9 STT Thành phần chứa omega Cá tra (%) Cá basa (%) 1 Mỡ nguyên sinh 0,86 2,52 2 Thịt (phile) 0,73 1,39 3 Mỡ từ phụ phẩm 3,54 2,21 4 Tỷ lệ omega/trọng lượng 5,13 6,12 Qua bảng 3.9 cho thấy hàm lượng omega trong cá basa cao hơn so với cá tra và đặc biệt là phần mỡ nguyên sinh của cá basa có chứa lượng lớn hợp chất omega. Đây là các acid béo có giá trị dinh dưỡng và có lợi cho sức khỏe. - Cá basa, cá tra chứa những hợp chất omega rất quan trọng mà cơ thể người không tự tổng hợp được, đặc biệt là nhóm Omega-3 và 6. 45 - Hàm lượng các hợp chất Omega-3,6,9 trong các bộ phận của cá tra và cá basa khá cao. Hơn nữa trong phần phụ phẩm của hai loại cá này có chứa nhiều acid béo dạng omega. Do tổng lượng phụ phẩm trong quá trình chế biến xuất khẩu trên thị trường hiện nay khá cao, và mục tiêu ban đầu là cá basa nên chúng tôi chỉ chọn mỡ phế phẩm của cá basa làm nguyên liệu cho các nghiên cứu tiếp theo. 3.2.5. Methyl ester của nguyên liệu (mỡ phụ phẩm của cá basa) Hàm lượng các acid béo dạng Omega-3,6,9 trong mỡ từ phụ phẩm của cá basa là 44,78%. Cao acid béo được tiến hành phản ứng ester hóa để chuyển thành methyl ester (methanol/acid béo = 3/1, nhiệt độ 65 oC, thời gian 3 giờ trong điều kiện khuấy mạnh). Mỡ của phụ phẩm sau khi tiến hành ester hóa có hàm lượng sau Bảng 3.10. Hàm lượng các hợp chất trước và sau khi ester hóa STT Acid béo Cao chiết (%) Methyl ester (%) 1 Acid béo bão hòa 31,37 35,58 2 Acid béo chưa bão hòa 2,85 3,35 3 Omega-3,6,9 59,15 56,97 4 Không xác định 6,63 4,12 Tổng 100 100 Thành phần hoá học của mẫu sau khi tách và phản ứng ester hóa với methanol không khác biệt đáng kể. Tổng hàm lượng Omega-3,6,9 trong nguyên liệu là khoảng 57%; 39% là acid béo không phải là acid béo dạng Omega-3,6,9; 4% là các chất không xác định. Thành phần hóa học của methyl ester nguyên liệu trong bảng 3.11 sau đây sẽ được dùng cho các nghiên cứu tách và làm giàu Omega-3,6,9 khi sử dụng các chất lỏng ion đã tổng hợp. Bảng 3.11. Thành phần hóa học của các acid béo trong methyl ester nguyên liệu Dạng acid Tên của các dạng acid béo trong metylester Methyl ester (%) Acid bão hòa Myristic acid (14:0) 1,96 Palmitic acid(16:0) 26,55 Stearic acid (18:0) 6,78 Arachidic acid(20:0) 0,29 46 Acid chưa bão hòa Palmitoleic acid (16:1) 3,35 Omega-3 α-Linolenic acid (ALA) 18:3 (n-3) 0,46 Eicosatrienoic acid 20:3 (n-3) 0,15 Eicosapentaenoic acid (EPA) 20:5 (n-3) 0,42 Docosahexaenoic acid (DHA) 22:6 (n-3) và Nervonic acid 24:1 (n-9) 0,63 Omega-6 Linoleic acid (LA) 18:2 (n-6) 12,41 γ-Linolenic acid (GLA) 18:3 (n-6) 1,05 Eicosadienoic acid 20:2 (n-6) 0,55 Eicosatrienoic acid 20:3 (n-6) 0,18 Arachidonic acid (AA) 20:4 (n-6) 0,48 Omega-9 Oleic acid 18:1 (n-9) 40,21 Eicosenoic acid 20:1 (n-9) 0,42 Tổng acid béo 95,89 Không xác định và thất thoát 4,11 Tổng 100 Từ bảng 3.11 ta thấy được acid béo trong mỡ sau khi thực hiện methyl ester thì hàm lượng acid bão hòa chiếm 35,58%, 60,3% là acid chưa bão hòa trong đó hàm lượng Omega-3,6,9 chiếm khoảng 57%, đây là acid béo có giá trị dinh dưỡng cao. Tổng hợp kết quả phân tích thành phần nguyên liệu trong bảng 3.12 như sau Bảng 3.12. Các thành phần trong nguyên liệu (methyl ester) . STT Tên acid Methyl ester gam % 1 Acid bão hòa 7,11 35,58 2 Acid chưa bão hòa 0,67 3,35 3 Omega-3 0,37 1,84 4 Omega-6 2,90 14,48 5 Omega-9 8,13 40,63 6 Không xác định và thất thoát 0,82 4,12 Tổng 20 100 47 Ghi chú: Thành phần nguyên liệu (methyl ester) trên đây được thực hiện với khối lượng lớn và sử dụng làm nguyên liệu duy nhất cho các nghiên cứu tiếp theo. 3.3. Kết quả tổng hợp DES trên cơ sở choline chloride với urea và các đồng đẳng 3.3.1. Kết quả phân tích FTIR và TGA Dao động của liên kết hydro giữa các nhóm -OH ở cường độ mạnh 3230- 3550 cm-1. Dao động mạnh của liên kết C-O là 1067- 1500 cm-1, 2863-3019 cm-1 là dao động của liên kết C-H. Dao động mạnh của liên kết C=O trong urea là 1660-1705 cm-1. Dao động ở mức trung bình của liên kết N-H trong nhóm amide 3300-3450 cm-1. Dao động ở mức trung bình của liên kết C-N 1093-1468 cm-1. Dao động liên kết giữa C và N của phân tử choline chloride 1135-1670 cm-1. Dao động C=S 1207-1302 cm-1. 3.3.1.1. Choline chloride với urea Trên phổ FTIR hình 3.1 của urea có xuất hiện các vân hấp thu tại 3352 và 3442 cm-1 của NH2, 1667 cm-1 là của dao động nối C=O (amide), 1457 cm-1 của dao động nối C-N. Phổ của choline chloride có các vân hấp thu tại 3376 cm-1 của dao động nối O- H, 3019, 2956 và 2907 cm-1 của nối H-Csp3 (-CH2, -CH3), 1087 và 1347, 1478 cm-1 của nối C-O, 1643 và 1206 cm-1 của C-N. Phổ của hỗn hợp choline chloride/urea đều có các vân hấp thu tương ứng của urea và choline chloride. Tuy nhiên, mũi đôi NH2 của urea đã chuyển thành mũi đơn do hydro của nhóm -NH2 tạo liên kết hydro với anion Cl- nên làm tín hiệu này thay đổi. Ngoài ra, số sóng của nhóm OH trong choline chloride ở 3376 cm-1 đã bị dịch chuyển về vùng thấp hơn tại 3347 cm1-. Hình 3.1. Phổ FTIR của Ch, U và hỗn hợp Ch/U 48 Độ bền nhiệt của hỗn hợp choline chloride với urea cũng đã được kiểm tra bằng giản đồ phân tích nhiệt TGA. Dưới 200 oC, có sự sụt giảm khối lượng khoảng 20% vì sự bay hơi của nước và dung môi. Từ 200-600 oC, có sự giảm 80% khối lượng tương ứng với choline chloride và urea. Vì vậy, hỗn hợp choline chloride với urea có độ bền nhiệt dưới 200 oC. Hình 3.2. Giản đồ TGA của hỗn hợp Ch/U 3.3.1.2. Choline chloride với methylurea Hình 3.3. Phổ hồng ngoại của Ch, MU và hỗn hợp Ch/MU Phổ FTIR hình 3.3 của choline chloride có các vân hấp thu tại 3376 cm-1 của dao động nối O-H, 3019, 2956 và 2907 cm-1 của nối H-Csp3 (-CH2, -CH3), 1087 và 1347, 1478 cm-1 của nối C-O, 1643 và 1206 cm-1 của C-N. Trên phổ của methylurea, 49 có xuất hiện các vân hấp thu tại 3344 cm-1 của N-H, 2915 cm-1 của nối H-Csp3, 1655 cm-1 là của dao động nối C=O (amide), 1353, 1171 cm-1 của dao động nối C-N. Phổ của hỗn hợp choline chloride với methylurea đều có các vân hấp thu tương ứng của methylurea và choline chloride. Tuy nhiên, số sóng của nhóm -OH trong choline chloride ở 3376 cm-1 đã bị dịch chuyển về vùng thấp hơn tại 3362 cm1-. Hình 3.4. Giản đồ TGA của hỗn hợp Ch/MU Độ bền nhiệt của hỗn hợp choline chloride với methylurea cũng đã được kiểm tra bằng giản đồ phân tích nhiệt TGA. Dưới 200 oC, có sự sụt giảm khối lượng khoảng 10%. Điều này được giải thích là do sự bay hơi của nước hoặc dung môi. Từ 200-303 oC, có sự giảm 89% khối lượng tương ứng với choline chloride (317 oC) và methylurea (200 oC). Vì vậy, hỗn hợp choline chloride với methylurea có độ bền nhiệt dưới 200 oC. 3.3.1.3. Choline chloride với thiourea Phổ FTIR hình 3.5 của choline chloride có các vân hấp thu tại 3376 cm-1 của dao động nối O-H, 3019, 2956 và 2907 cm-1 của nối H-Csp3 (-CH2, -CH3), 1087 và 1347, 1478 cm-1 của nối C-O, 1643 và 1206 cm-1 của C-N. Trên phổ của thiourea có xuất hiện các vân hấp thu tại 3376 và 1618 cm-1 của N-H, 1270 cm-1 là dao động của nối C=S (thiocarbonyl), 1413, 1084 cm-1 của dao động nối C-N. Tín hiệu mạnh tại 2686 cm-1 có thể do sự cộng hưởng trong thioamide tạo thành nhóm -SH. Phổ FTIR của hỗn hợp choline chloride với thiourea đều có các vân hấp thu tương ứng của thiourea và choline chloride. Tuy nhiên, số sóng của nhóm O-H trong choline chloride ở 3376 cm-1 đã bị dịch chuyển về vùng thấp hơn tại 3361 cm-1 và cường độ tín hiệu tại 2694 cm-1 của nối S-H bị giảm mạnh. 50 Hình 3.5. Phổ hồng ngoại của Ch, Thi và hỗn hợp Ch/Thi Độ bền nhiệt của hỗn hợp choline chloride với thiourea cũng đã được kiểm tra bằng giản đồ phân tích nhiệt TGA. Dưới 200 oC, có sự sụt giảm khối lượng khoảng 12,3%. Điều này được giải thích là do sự bay hơi của nước hoặc dung môi. Từ 228-333 oC, có sự giảm 82% khối lượng tương ứng với choline chloride (317 oC) và thiourea (214 oC). Vì vậy, hỗn hợp choline chloride với thiourea có độ bền nhiệt dưới 214 oC. Hình 3.6. Giản đồ TGA của hỗn hợp Ch/Thi 51 3.3.1.4. Choline chloride với methyl thiourea Phổ FTIR hình 3.7 của choline chloride có các vân hấp thu tại 3376 cm-1 của dao động nối O-H, 3019, 2956 và 2907 cm-1 của nối H-Csp3 (-CH2, -CH3), 1087 và 1347, 1478 cm-1 của nối C-O, 1643 và 1206 cm-1 của C-N. Trên phổ của methyl thiourea có xuất hiện các vân hấp thu tại 3325 và 1636 cm-1 của N-H, 1302 cm-1 là của dao động nối C=S (thiocarbonyl), vân hấp thu tại 2863 cm-1 của nối H-Csp3, vân hấp thu tại 1489, 1059 cm-1 của dao động nối C-N. Phổ FTIR của hỗn hợp choline chloride với methyl thiourea đều có các vân hấp thu tương ứng của methyl thiourea và choline chloride. Tuy nhiên, số sóng của nhóm O-H trong choline chloride ở số sóng 3376 cm-1 đã bị dịch chuyển về vùng thấp hơn tại 3324 cm-1. Hình 3.7. Phổ hồng ngoại của Ch, MThi hỗn hợp Ch/Mthi Độ bền nhiệt của hỗn hợp choline chloride với methyl thiourea cũng đã được kiểm tra bằng giản đồ phân tích nhiệt TGA. Dưới 200 oC, có sự sụt giảm khối lượng khoảng 2,4%. Điều này được giải thích là do sự bay hơi của nước hoặc dung môi. Từ 225-324 oC, có sự giảm 94,9% khối lượng tương ứng với choline chloride (317 oC) và methyl thiourea (206,5 oC). Vì vậy, choline chloride/methyl thiourea có độ bền nhiệt dưới 214 oC. 52 Hình 3.8. Giản đồ TGA của hỗn hợp Ch/Mthi 3.3.2. Tính chất vật lý của các mẫu DES trên cơ sở choline chloride Hình 3.9. Các mẫu DES trên cơ sở choline chloride Bảng 3.13. Tính chất vật lý của DES trên cơ sở choline chloride STT Tính chất vật lý Ch/U Ch/MU Ch/ Thi Ch/ Mthi 1 Tỷ lệ 1:1 1:1 1:1 1:1 2 pH 6,65 6,5 6,4 5,8 3 Tỷ trọng (g/ml) 1,19 1,24 1,29 1,32 4 Độ nhớt (cP) 61,5 63,2 63,7 64,0 5 Độ dẫn điện (mS) 1,64 0,75 0,82 0,89 7 Kết tinh lại sau 24 giờ không không không không 3.4. Kết quả tổng hợp 2-alkylbenzimidazole và hệ ethylene glycol/benzimidazole 3.4.1. Kết quả phân tích hợp chất dạng 2-alkylbenzimidazole 3.4.1.1. 2-Pentylbenzimidazole + Giản đồ TGA và DSC Hợp chất 2-pentylbenzimidazole sau khi làm sạch là tinh thể dạng bột có màu trắng xám. Kết quả phân tích TGA và DSC của 2-pentylbenzimidazole cho biết trên giản đồ DSC có xuất hiện peak tại vùng nhiệt 167 mà trên giản đồ TGA 53 không có sự giảm khối lượng vì vậy nhiệt độ nóng chảy của 2-pentylbenzimidazole được xác định là 167 oC Hình 3.10. Giản đồ TGA và DSC của 2-pentylbenzimidazole + Phương pháp GC-MS Phương pháp GC-MS thể hiện kết quả MS sau: 188, 174, 160, 159, 146, 145, 133, 132 (100%), 131, 118, 92. 77, 63, 41. So với phổ dữ liệu NIST với 10 pic lớn: 132, 145, 188, 146, 159, 133, 131, 77, 63, 41. Hình 3.11. Sắc ký đồ của 2-pentylbenzimidazole + FTIR và NMR FTIR νmax (KBr) cm-1: 3082 (N-H), 2953 (C-H), 2774, 2734, 1539 (C=N), 1420, 1272(C-N), 1021, 751. Hình 3.12. Phổ FTIR của 2-pentylbenzimidazole 54 1H-NMR (CDCl3, 500 MHz, , ppm) cho mũi cộng hưởng của proton δH 12,25 (1H, brs, N-H) và các mũi cộng hưởng tín hiệu proton của hydrocarbon thơm δH 7,60 (2H, dd, J1 = 6,0 Hz, J2 = 3 Hz, H-4, 7); 7,24 (2H, dd, J1 = 6,0 Hz, J2 = 3,2 H-5, 6). Đồng thời phổ 1H-NMR cho các mũi cộng hưởng với sự hiện diện proton của 4 nhóm methylene δH 3,03 (2H, t, J1 = 8 Hz, J2 = 7,5 Hz, H-1’); 1,91 (2H, m, H-2’); 1,36 (2H, dt, J1 = 6,5 Hz, J2 = 3 Hz, H-3’); 1,27 (2H, dt, J1 = 7Hz, J2 = 7 Hz, H-4’) và 1 nhóm methyl δH 0,82 (3H, t, J1 = 7 Hz, J2 = 7,5 Hz, H-5’). Hình 3.13. Phổ 1H-NMR của 2-pentylbenzimidazole Hình 3.14. Phổ 13C-NMR của 2-pentylbenzimidazole 55 13C-NMR (CDCl3, 125 MHz, , ppm) xuất hiện các tín hiệu cho thấy sự hiện diện của 5C dây alkyl béo δC = 31,4 (C-1’), 29,1 (C-2’), 28,0 (C-3’), 22,3 (C-4’), 13,8 (C-5’); các carbon của vòng hydrocarbon thơm C = 138,1 (C-3a,7a), 122,2 (C-5, 6), 114,5 (C-4, 7). Bên cạnh đó có tín hiệu của C mang nối đôi C = 155,7 (C-2). Các kết quả MS, NMR được so sánh với các công trình nghiên cứu trước, cho thấy phù hợp với sản phẩm mong muốn [120]. Điều đó chứng tỏ sản phẩm tạo thành có cấu trúc phù hợp với dự kiến. 3.4.1.2. 2-Heptylbenzimidazole + Giản đồ TGA và DSC Hình 3.15. Giản đồ TGA và DSC 2-heptylbenzimidazole Hợp chất 2-heptylbenzimidazole dạng tinh thể màu trắng trong suốt, giản đồ TGA và DSC của 2-heptylbenzimidazole sau khi làm sạch cho thấy trên giản đồ DSC tại vùng nhiệt 150 có xuất hiện peak mà trên giản đồ TGA không có sự giảm khối lượng vì vậy nhiệt độ nóng chảy của 2-heptylbenzimidazole là 150 oC. + Phương pháp GC-MS Phương pháp GC-MS thể hiện kết quả MS 216, 201, 187, 173, 160, 159, 146, 145, 133, 132, 131, 118, 92. 77, 63, 41. Đối chiếu với phổ dữ liệu NIST 10 pic lớn: 132, 145, 131, 187, 146, 216, 159, 133, 77, 63, 41. Hình 3.16. Sắc ký đồ của 2-heptylbenzimidazole 56 + FTIR và NMR FTIR νmax (KBr) cm-1: 3386 (N-H), 2954, 2927 (C-H), 2740, 1541 (C=N), 1449, 1423, 1273 (C-N), 1028, 751. Hình 3.17. Phổ FTIR của 2-heptylbenzimidazole 1H-NMR (CDCl3, 500 MHz, , ppm) cho mũi cộng hưởng của proton δH 12,86 (1H, brs, N-H) và các mũi cộng hưởng của tín hiệu proton của hydrocarbon thơm δH 7,63 (2H, dd, J1 = 3 Hz, J2 = 3 Hz, H-4, 7); 7,27 (2H, dd, J1 = 3 Hz, J2 = 3 Hz, H- 5, 6). Đồng thời phổ 1H-NMR cho các mũi cộng hưởng với sự hiện diện 6 nhóm methylene δH 3,08 (2H, t, J1 = 7,5 Hz, J2 = 8 Hz, H-1’); 1,95 (2H, m, H-2’); 1,4 (2H, m, H-3’); 1,23 (6H, m, H-4’,5’,6’) và 1 nhóm methyl δH 0,85 (3H, t, J1 = 7 Hz, J2 = 7 Hz, H-7’). Hình 3.18. Phổ 1H-NMR của 2-heptylbenzimidazole 57 13C-NMR (CDCl3, 125 MHz, , ppm) xuất hiện các tín hiệu cho thấy sự hiện diện của 7C dây alkyl béo δC = 31,6 (C-1’), 29,3 (C-2’), 29,2 (C-3’), 28,9( C-4’), 28,5 (C-5’), 22,5 (C-6’), 13,9 (C-7’); các carbon của vòng hydrocarbon thơm C = 138,4 (C-3a,7a), 122,0 (C-5, 6), 114,5 (C-4, 7). Bên cạnh đó có tín hiệu của C mang nối đôi C = 156 (C-2). Điều đó chứng tỏ dữ kiện phổ cho thấy sản phẩm tạo thành có cấu trúc phù hợp với dự kiến và phù hợp với công bố [121]. Hình 3.19. Phổ 13C-NMR của 2-heptylbenzimidazole 3.4.1.3 2-Octylbenzimidazole + Giản đồ TGA và DSC Hợp chất 2-octylbenzimidazole có dạng tinh thể màu nâu, giản đồ TGA và DSC của 2-octylbenzimidazole sau khi làm sạch cho thấy trên giản đồ DSC tại vùng nhiệt 143 mà trên giản đồ TGA không có sự giảm khối lượng vì vậy nhiệt độ nóng chảy của 2-octylbenzimidazole được xác định là 143 oC. Hình 3.20. Giản đồ TGA và DSC của 2-octylbenzimidazole 58 + Phương pháp GC-MS Phương pháp GC-MS thể hiện qua kết quả phổ khối lượng MS: 230, 215, 201, 187, 173, 146, 145, 132, 131, 118, 92, 77, 63, 41. Đối chiếu với NIST 10 pic lớn: 230, 215, 201, 187, 159, 146, 145, 132, 131, 83, 41. Hình 3.21. Sắc ký đồ của 2-octylbenzimidazole + FTIR và NMR FTIR νmax (KBr) cm-1: 2927, 2856 (C-H), 2677, 1538 (C=N), 1436, 1419, 1273 (C-N), 1002, 840, 752. Hình 3.22. Phổ FTIR của 2-octylbenzimidazole 1H-NMR (CDCl3, 500 MHz, , ppm) cho mũi cộng hưởng của proton δH 11,87 (1H, brs, N-H); các proton ở  = 7,58 (2H, dd, J1 = 3 Hz, J2 = 3 Hz, H-4, 7); và  = 7,23 (2H, dd, J1 = 3 Hz, J2 = 3 Hz, H-5, 6); proton H-1’ ở  = 3,02 (2H, t, J1 = 8 Hz, J2 = 7,5 Hz, H-1’); các proton H-8’ ở  = 1,9 (2H, m, H-2’);  = 1,36 (2H, m, H-3’);  = 1,2 (8H, m, H-4’, 5’, 6’, 7’);  = 0,84 (3H, t, J1 = 7 Hz, J2 = 7 Hz, H-8’). 59 Hình 3.23. Phổ 1H-NMR của 2-octylbenzimidazole 13C-NMR (CDCl3, 125 MHz, , ppm): xuất hiện các tín hiệu cho thấy sự hiện diện của 8C dây alkyl béo C = 31,7 (C-1’), 29,3 (C-2’), 29,2 (C-3’), 29,1( C-4’), 28,4 (C-5’, 6’), 22,5 (C-7’), 13,9 (C-8’); các carbon của vòng hydrocarbon thơm C= 138,2 (C-3a), 138,1 (C-7a), 122,0 (C-5, 6), 114,5 (C-4, 7). Bên cạnh đó có tín hiệu của C mang nối đôi C = 156 (C-2). Các kết quả MS, NMR được so sánh với các công trình nghiên cứu trước, cho thấy phù hợp với sản phẩm mong muốn [122]. Hình 3.24. Phổ 13C-NMR của 2-octylbenzimidazole 60 3.4.1.4. 2-Nonylbenzimidazole + Giản đồ TGA và DSC Hợp chất 2-nonylbenzimidazole dạng bột màu trắng, giản đồ TGA và DSC của 2-nonylbenzimidazole sau khi làm sạch cho thấy trên giản đồ DSC tại vùng nhiệt 133 có xuất hiện peak mà trên giản đồ TGA không có sự giảm khối lượng vì vậy nhiệt độ nóng chảy của 2-nonylbenzimidazole là 133 oC Hình 3.25. Giản đồ TGA và DSC của 2-nonylbenzimidazole + Phương pháp GC-MS Phương pháp GC-MS thể hiện kết quả phổ khối lượng MS 244, 229, 215, 201, 187, 173, 160, 159, 146, 145, 133, 132 (100%), 131, 118, 92. 77, 63, 41. Đối chiếu với NIST 10 pic lớn: 132, 145, 244, 187, 146, 131, 201,118, 77, 41. Hình 3.26. Sắc ký đồ của 2-nonylbenzimidazole + FTIR và NMR FTIR νmax (KBr) cm-1: 3088 (N-H), 2926, 2853 (C-H), 2771, 1542 (C=N), 1454, 1422, 1272 (C-N), 1028, 752. 61 Hình 3.27. Phổ FTIR của 2-nonylbenzimidazole 1H-NMR (CDCl3, 500 MHz, , ppm) cho mũi cộng hưởng của proton δH 12,32 (1H, brs, N-H) và các mũi cộng hưởng tín hiệu proton của hydrocarbon thơm δH 7,6 (2H, dd, J1 = 3,5 Hz, J2 = 3 Hz, H-4, 7); 7,24 (2H, dd, J1 = 3 Hz, J2 = 3 Hz, H-5, 6). Đồng thời các proton ở δH 3,04 (2H, t, J1 = 8 Hz, J2 = 7,5 Hz, H-1’); 1,92 (2H, m, H- 2’); 1,37 (2H, m, H-3’); 1,24 (10H, m, H-4’, 5’, 6’, 7’, 8’); 0,87 (3H, t, J1 = 7 Hz, J2 = 7,5 Hz, H-9’). Hình 3.28. Phổ 1H-NMR của 2-nonylbenzimidazole 13C-NMR (CDCl3, 125 MHz, , ppm) xuất hiện các tín hiệu cho thấy sự hiện diện của 9C dây alkyl béo δC = 31,8 (C-1’), 29,4 (C-