NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP PAMAM CORE DIAMINOBUTAN BẰNG
PHƯƠNG PHÁP CỔ ĐIỂN VÀ CÓ HỖ TRỢ VI SÓNG
SYNTHESIS OF PAMAM WITH CORE DIAMINOBUTANE BY THE
ROOM TEMPERATURE AND THE MICROWAVE CONDITIONS
Nguyễn Cửu Khoa
1
, Lê Ngọc Mỹ
2
, Hoàng Thị Kim Dung
1

1
Viện Công nghệ Hóa học – Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
2
Trường Đại học Cần Thơ
Email:
Abstract:
Dendrimer PAMAM is an important compound used in many fields. The properties of
PAMAM could be modified by changing the core or the surface groups. Increasing core
length will be able to change the solubility of dendrimer. The generations of the
dendrimer with a diaminobutane core have been synthesized in both the room
temperature and the microwave conditions. The characterization using IR, NMR
techniques showed that two synthesis methods gave products with the same structure
having particle size from 10-70nm.
Tóm tắt:
Dendrimer PAMAM là một hợp chất quan trọng được sử dụng trong nhiều lĩnh vực.
Người ta có thể thay đổi tính chất của PAMAM bằng cách thay đổi core hoặc các nhóm
chức bên ngoài. Khi tăng chiều dài mạch carbon ở core sẽ làm thay đổi khả năng tan
của dendrimer. Các thế hệ của dendrimer với core diaminobutan đã được tổng hợp bằng
cả hai cách ở điều kiện nhiệt độ thường và trong điều kiện vi sóng. Cấu trúc sản phẩm
được xác định bằng phổ IR, NMR cho thấy hai phương pháp tổng hợp đều cho sản phẩm

+ Tổng hợp có sự hỗ trợ của lò vi sóng (microwave).
- Xác định cấu trúc của các thế hệ của dendrimer bằng các phương pháp: IR – đo bằng máy
Vector 22 Bruker, NMR – đo trên máy Bruker AM 500 FT – NMR spectrometer (ghi ở 500
MHz cho phổ proton
1
H và ở 125 MHz cho phổ
13
C). Đo sắc ký gel. Chụp TEM – máy JEOL
1400.
1. Tổng hợp sản phẩm G(-0.5)
- Phản ứng ở nhiệt độ thường
Cho 23 mL (0,2740 mol) metyl acrylat vào bình cầu 2 cổ 500 mL, sau đó cho tiếp 50 mL
metanol vào và khuấy đều hỗn hợp trên. Nhỏ từ từ từng giọt hỗn hợp 5,5 mL (0,0548 mol)
diaminobutan (DAB) và 50 mL dung dịch metanol vào hỗn hợp trên. Giữ lạnh hỗn hợp ở 0°C
trong 2 giờ và sau đó tiến hành phản ứng tại nhiệt độ phòng trong 48 giờ, luôn khuấy đều và
cung cấp khí N
2
trong quá trình phản ứng. Cô quay loại bỏ tác chất thừa sau phản ứng trong 2
ngày ở nhiệt độ 45°C. Cho metanol vào trong lúc cô quay để đuổi hết phần metyl acrylat còn dư.
Thu được G(-0.5).
- Phản ứng trong lò vi sóng
Mẫu cũng chuẩn bị và làm lạnh mẫu như cách trên, trong quá trình làm cũng cung cấp đầy
đủ khí N
2
. Sau đó đưa vào lò vi sóng tiến hành phản ứng với tổng thời gian là 1giờ (60 phút),
công suất máy là 90 W. Lưu ý, thời gian phản ứng mỗi đợt là 5 phút. Sau 5 phút, để mẫu nguội
tự nhiên một thời gian, rồi cho tiếp tục phản ứng, tránh phản ứng trong thời gian dài làm nhiệt độ
của mẫu phản ứng tăng quá cao, phá hủy sản phẩm.
2. Tổng hợp sản phẩm G(0)
- Phản ứng ở nhiệt độ thường

còn dư. Thu được sản phẩm là G(0.5).
- Phản ứng trong lò vi sóng
Mẫu cũng chuẩn bị và làm lạnh như cách trên, trong quá trình làm cũng cung cấp đầy đủ
khí N
2
. Sau đó đưa vào lò vi sóng tiến hành phản ứng với tổng thời gian là 1giờ 30 phút (90
phút), công suất máy là 90 W. Lưu ý, thời gian phản ứng mỗi đợt là 5 phút. Sau 5 phút ta để mẫu
nguội tự nhiên một thời gian, rồi cho tiếp tục phản ứng, tránh phản ứng trong thời gian dài làm
nhiệt độ của mẫu phản ứng tăng quá cao, phá hủy sản phẩm.
4. Tổng hợp PAMAM các thế hệ tiếp theo
Quá trình phản ứng được lặp lại lần lượt theo các bước như ở mục 2, 3 với tỉ lệ mol các
chất phù hợp với phản ứng sẽ thu được các PAMAM tận cùng bằng nhóm ester và amin (G =
1.0; 1.5; 2.0; 2.5 và 3.0).
III. KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN
1. Tổng hợp sản phẩm G(-0.5)
Hình 1: Phổ IR của G(-0.5) thực hiện bằng phương pháp thông thường (a)
và có hỗ trợ vi sóng (b)
(a)
(b)
3
(a)
(b)
Hình 2: Phổ
1
H-NMR của G(-0.5) thực hiện bằng phương pháp thông thường (a)
và có hỗ trợ vi sóng (b)
(a)
(b)
Hình 3: Phổ
13

2
-N- (2.77
ppm), -CH
2
-CH
2
-CH
2
-CH
2
- (1.43 ppm), -NH-CH
2
-CH
2
-CO- (2.46 ppm), CH
2
-CH
2
-CH
2
-N (2.5
ppm).
Phổ
13
C-NMR cho các pic đặc trưng sau: -CO-O-CH
3
(175.13 ppm), -CO-O-CH
3
(52.15
ppm) và xác định được vị trí khác nhau của các nhóm -CH

2
-); 2,49 (-NH
2
); 2,43 (-CH
2
-NH
2
); 1,47 (-CH
2
- CH
2
- CH
2
- CH
2
-).
13
C-NMR của G(0): 25,91 (-CH
2
- CH
2
- CH
2
- CH
2
-); 50,95 (-CH
2
-N-); 34,5 (-CH
2
-CH

2
, CH
3
), 3296 (-NH).
IR của G(2,0): 1643 (C=O), 2933 (CH
2
), 3281 (NH, NH
2
)
4
IR của G(2,5): 1734 (C=O ester); 2952, 2832 (CH
2
, CH
3
), 3294 (-NH).
3. Tổng hợp PAMAM G(3.0)
Sản phẩm thu được sau quá trình phản ứng được tiến hành thẩm tách trong nước với túi
thẩm tách MWCO 3500-5000D để loại bỏ những tác chất thừa có trọng lượng phân tử dưới
3500D (thể tích nước bên ngoài: thể tích mẫu = V
H2O thẩm tách
: V
mẫu
= 100:1). Khoảng 8 giờ thay
nước 1 lần. Quá trình thẩm tách kéo dài 72 giờ. Dung dịch sau thẩm tách được làm khô nước, thu
được sản phẩm PAMAM G(3,0).
Kết quả đo phổ:
(a)
(b)
Hình 4: Phổ IR của G(3.0) thực hiện bằng phương pháp thông thường (a)
và có hỗ trợ vi sóng (b)

Phổ
1
H-NMR cho các pic đặc trưng sau: -NH- (8.15 ppm), -NH
2
(1.90 ppm), -CH
2
-CH
2
-
CO- (2.40 ppm).
Phổ
13
C-NMR cho các pic đặc trưng sau: -CH
2
-CO-NH- (175.06 ppm), -CH
2
-NH
2
(40
ppm) và xác định được vị trí khác nhau của các nhóm -CH
2
- trên phổ đồ.
Kết quả chụp TEM cho thấy sản phẩm G3 có dạng hình cầu, hạt có kích thước nano từ 10-
70 nm, kích thước hạt tương đối đồng nhất. So sánh sản phẩm tổng hợp trong hai điều kiện thì
sản phẩm có kích thước tương đối giống nhau.
Sử dụng phương pháp bằng vi sóng cho kết quả tương tự như phương pháp nhiệt độ
thường mà thời gian phản ứng được rút ngắn lại rất nhiều (giảm 30-40 lần).
IV. KẾT LUẬN
Các thế hệ của dendrimer với core diaminobutan đã được tổng hợp bằng cả hai cách ở điều
kiện nhiệt độ thường và trong điều kiện vi sóng. Kết quả cho thấy khi tổng hợp bằng phương