Ketalizace ethyl-acetoacetátu Petr Jansa vedoucí práce: Prof. Ing. Libor Červený, DrSc. konzultant: Ing. Eliška Leitmannová, Ph. D.

Cíl práce příprava vonných látek vzniklých kondenzací acetoacetátů a glykolů Ethyl-(2-methyl-1,3-dioxolan-2-yl)-acetát „Frukton“ silné ovocné aroma připomínající jablka Ethyl-(2,4-dimethyl-1,3-dioxolan-2-yl)-acetát „Fraiston“ teplé ovocně-květinové aroma připomínající jahody proč právě tyto látky žádané vonné vlastnosti široká oblast použití reakci lze vést s vysokým výtěžkem

Ketalizace reakce alkoholu s karbonylovou skupinou v kyselém prostředí rovnovážná reakce vedlejší produkt – voda  vhodné odvádění z reakční směsi posunutí rovnováhy směrem k produktům zabránění nežádoucímu rozkladu v kyselém prostředí  získání produktu ve vysokém výtěžku

Výsledky literární rešerše Použití různých katalyzátorů organická kyselina (p-toluensulfonová, šťavelová, aminosulfonová) zeolit (USY, Beta, ZSM-5) polykyseliny (fosfomolybdenová, wolframokřemičitá, fosfowolframová) Lewisovy kyseliny (Al2(SO4)3, FeCl3) kyseliny na bázi kyseliny sírové (kyselina fluorosírová) Možnost použití různých rozpouštědel cyklohexan, benzen, toluen Použitý přebytek reagujícího glykolu acetoacetát : glykol = 1:1 – 1:2

Pracovní hypotéza posunutí rovnováhy doprava intenzivní míchání odvádění vody pomocí azeotropické destilace aparatura s azeotropickým nástavcem intenzivní míchání dvoufázová reakční směs vstupní složení reakční směsi: 0,1 mol acetoacetátu 0,1 – 0,2 mol glykolu 40 ml rozpouštědla 0,025 g p-toluensulfonové kyseliny

Použité analytické metody GC – VARIAN 3800 kolona VA - 1 (délka 60 m, průměr 0,25 mm, síla filmu 0,25 m) GC/MS – VARIAN 3800 (GC) + VARIAN SATURN 2000 (MS) kolona CP-Sil-8 (délka 30 m, průměr 0,25 mm, síla filmu 0,25m)

Vlastní experimentální práce vliv rozpouštědla – tvorba azeotropu cyklohexan (azeotrop: 8,5 hm.% voda, 91,5 hm.% cyklohexan) toluen (azeotrop: 20,2 hm.% voda, 79,8 hm.%) vliv přebytku glykolu v reakční směsi 1:1 1:1,5 1:2 vliv použitého acetoacetátu methyl-acetoacetát, ethyl-acetoacetát vliv použitého glykolu ethylenglykol, 1,2-propylenglykol, 1,3-propylenglykol

Výsledky – vliv rozpouštědla různé fyzikální vlastnosti rozpouštědel složení azeotropu voda uhlovodík cyklohexan (○) 8,5 hm.% 91,5 hm.% toluen (□) 20,2 hm.% 79,8 hm.% rozpouštědlo bod varu cyklohexan (○) 81 – 85 °C toluen (□) 111 – 118 °C

Výsledky – vliv přebytku glykolu důležité pro posun rovnováhy významný parametr z ekonomického hlediska Vedlejší produkty určeny pomocí GC/MS: * Kyselina (2-methyl-1,3-dioxolan-2-yl)-octová * 2-ethoxy-2-[(2-methyl-1,3-dioxolan-2yl) methyl]-1,3-dioxolan * 1,1-diethoxyethan * 2,2-dimethyl-1,3-dioxolan

Výsledky – vliv druhu glykolu vznik pěti- nebo šestičlenného cyklu

Připravená sloučenina Závěr úspěšná preparace vonných látek nejlepších výsledků bylo dosaženo při podmínkách: poměr acetoacetát : glykol = 1:1,5 0,2 hm.% katalyzátoru na navážku acetoacetátu toluen jako rozpouštědlo sledování vlivů ovlivňujících reakci tak, aby výsledky mohly být použity pro poloprovozní zkoušky Připravená sloučenina Výtěžek Čistota (GC) Frukton 74,1 % 99,7 % Fraiston 70,9 % 99,2 %

Děkuji za pozornost Za pomoc při vypracování práce děkuji Prof. Ing. Liboru Červenému, DrSc. Ing. Elišce Leitmannové, Ph. D. Ing. Marii Křivské panu Antonínu Marhoulovi