Ketalizace ethyl-acetoacetátu
description
Transcript of Ketalizace ethyl-acetoacetátu
![Page 1: Ketalizace ethyl-acetoacetátu](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062305/568158cc550346895dc61535/html5/thumbnails/1.jpg)
Ketalizace ethyl-Ketalizace ethyl-acetoacetátuacetoacetátu
Petr Jansa
vedoucí práce: Prof. Ing. Libor Červený, DrSc.konzultant: Ing. Eliška Leitmannová, Ph. D.
![Page 2: Ketalizace ethyl-acetoacetátu](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062305/568158cc550346895dc61535/html5/thumbnails/2.jpg)
Cíl práceCíl práce
proč právě tyto látky žádané vonné vlastnosti široká oblast použití reakci lze vést s vysokým výtěžkem
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
![Page 3: Ketalizace ethyl-acetoacetátu](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062305/568158cc550346895dc61535/html5/thumbnails/3.jpg)
KetalizaceKetalizace 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
![Page 4: Ketalizace ethyl-acetoacetátu](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062305/568158cc550346895dc61535/html5/thumbnails/4.jpg)
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
Výsledky literární rešeršeVýsledky literární rešerše
![Page 5: Ketalizace ethyl-acetoacetátu](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062305/568158cc550346895dc61535/html5/thumbnails/5.jpg)
Pracovní hypotézaPracovní hypotéza posunutí rovnováhy doprava
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
![Page 6: Ketalizace ethyl-acetoacetátu](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062305/568158cc550346895dc61535/html5/thumbnails/6.jpg)
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
0,25m)
Použité analytické metodyPoužité analytické metody
![Page 7: Ketalizace ethyl-acetoacetátu](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062305/568158cc550346895dc61535/html5/thumbnails/7.jpg)
Vlastní experimentální Vlastní experimentální prácepráce
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
![Page 8: Ketalizace ethyl-acetoacetátu](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062305/568158cc550346895dc61535/html5/thumbnails/8.jpg)
Výsledky – vliv rozpouštědlaVýsledky – vliv rozpouštědla různé fyzikální vlastnosti rozpouštědel
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 20 40 60 80 100 120Reakční doba [min]
Ko
nce
ntr
ace
pro
du
ktu
[%
]
cyklohexan toluen
rozpouštědlo
bod varu
cyklohexan (○)
81 – 85 °C
toluen (□) 111 – 118 °C
složení azeotropu
voda uhlovodík
cyklohexan (○) 8,5 hm.% 91,5 hm.%
toluen (□) 20,2 hm.% 79,8 hm.%
![Page 9: Ketalizace ethyl-acetoacetátu](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062305/568158cc550346895dc61535/html5/thumbnails/9.jpg)
Výsledky – vliv přebytku Výsledky – vliv přebytku glykoluglykolu
důležité pro posun rovnováhy významný parametr z ekonomického hlediska
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 10 20 30 40 50 60 70 80Reakční doba [min]
Ko
nce
trac
e p
rod
ukt
u [
%]
1:1 1:1,5 1:2
![Page 10: Ketalizace ethyl-acetoacetátu](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062305/568158cc550346895dc61535/html5/thumbnails/10.jpg)
Výsledky – vliv druhu Výsledky – vliv druhu glykoluglykolu
vznik pěti- nebo šestičlenného cyklu
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Reakční doba [min]
Ko
nce
trac
e p
rod
ukt
u [
%]
1,3-propylenglykol 1,2-propylenglykol ethylenglykol
![Page 11: Ketalizace ethyl-acetoacetátu](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062305/568158cc550346895dc61535/html5/thumbnails/11.jpg)
ZávěrZávěr 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 Připravená sloučeninasloučenina VýtěžekVýtěžek Čistota (GC)Čistota (GC)
Frukton 74,1 % 99,7 %
Fraiston 70,9 % 99,2 %
![Page 12: Ketalizace ethyl-acetoacetátu](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062305/568158cc550346895dc61535/html5/thumbnails/12.jpg)
Děkuji za pozornostDěkuji za pozornost
Za pomoc při vypracování práce děkuji
Prof. Ing. Liboru Červenému, DrSc.Ing. Elišce Leitmannové, Ph. D.
Ing. Marii Křivsképanu Antonínu Marhoulovi