Készítette: Témavezető: Fodor Mátyás Dr. Tungler Antal

1. Heterogén katalitikus aszimmetrikus hidrogénezések:Kísérletek (S)-prolin és dihidroizoforon reakciójával Készítette: Témavezető: Fodor Mátyás Dr. Tungler Antal Ph.D. hallgatótanszékvezető egyetemi tanár Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Kémiai Technológia Tanszék

2. Kutatások célja • Az enantioszelektív hidrogénezések terén új, hatékony királis módosítók felkutatása • - potenciális módosítók szintézise • - módosítók hatásának vizsgálata C=C és C=O kötések hidrogénezési reakcióiban • - minták elemzése királis kolonnával felszerelt gázkromatográffal • Szignifikáns (>5%) enantioszelektivitás esetén kísérlet a reakció optimalizálására

3. Modellreakciók • Izoforon hidrogénezése • Etil-piruvát hidrogénezése • Tesztreakciók főbb paraméterei: 0,01 mol szubsztrátum, 0,05g katalizátor, 6 óra 10 ml oldószer, módosító : szubsztrátum = 1 : 100 • Enantioszelektivitás:

4. Munkaterv • A hatásos királis módosító szerkezetére vonatkozó tapasztalati kritériumok: • - kondenzált aromás gyűrű („horgonyzó csoport”) • - sztereogén centrum merev környezetben • - bázikus,szekunder, vagy tercier nitrogénatom • A prolin bázisú módosítókban a nitrogént alkilezéssel tercier atommá alakítjuk, olyan alkil csoporttal, ami a szubsztrátumban is megvan. (Származékkal történő reszolválás analógiájára!) • Kérdés: Javul-e az enantioszelektív hatás?

5. A potenciális módosító • „horgonyzó csoport”

6. Izoforon és (S)-prolin reakciója • A kapott termék N-(3,3,5-trimetil-ciklohexil)-prolin: • Két diasztereomer elegye keletkezett • 1 mol ekvivalens hidrogénfogyás után leállítva a reakciót, a reakcióelegyben lévő termékek: • az eredetileg bemért (S)-prolin 50-70%-a • dihidroizoforon és izoforon elegye • N-alkilezett prolinok elegye

7. Reakcióséma

8. Kalibrációs vizsgálat • Líneáris összefüggés, de nagyon érzékeny  napi kontrol • 0-0.005 mmol/ml tartományban megbízható • Továbbra is kérdéses, vizsgálat közben mennyire bomlik az N-alkilezett prolin

10. Reakciókörülmények: 0.03 mol DHIF, 0.03 mol (S)-prolin, 0.1 g 10% Pd/C, 50 ml MeOH, 9 bar, 25°C, n = 500 / min, V = 250 ml, előkevertetés: 45 h

12. Reakciókörülmények: 0.03 mol DHIF, 0.03 mol (S)-prolin, 0.1 g 10% Pd/C, 0.1 g K2CO3, 50 ml MeOH, 9 bar, 25°C, n = 500 / min, V = 250 ml, előkevertetés: 63 h

13. Izoforon hidrogénezése Reakciókörülmények: 0.03 mol DHIF, 0.03 mol (S)-prolin, 0.1 g 10% Pd/C, 0.1 g K2CO3, 50 ml MeOH, 9 bar, 25°C, n = 500 / min, V = 250 ml, előkevertetés: 63 h

14. GC-MS vizsgálatok a szerves maradékon konverzió ~ 30% ~100% 

15. Összefoglalás • Dihidroizoforon és (S)-prolin 1:1 arányú elegye az optimális • Az előkevertetés bizonyos idő eltelte után már nem befolyásolta a reakció kimenetelét • Az optimális hozam 50-60%-os konverziónál érhető el • Kálium-karbonát hozzáadása a kinetikus reszolválást nem befolyásolta, a reakció lassult • GC analízis meghatározott feltételek közt alkalmas lehet a mennyiségi elemzésre Irodalomjegyzék: • É. Sípos, Ph.D. Értekezés (2003) • T. Tarnai, „Műszaki Doktori Értekezés” • É. Sípos, A. Tungler, I. Bitter, J. Mol. Catal A 198 (2003) • É. Sípos, A. Tungler, I. Bitter, M. Kubinyi, J. Mol. Catal A 186 (2002) • A. I. McIntosh, D. J. Watson, J. W. Burton, R. M. Lambert, J. Am. Chem. Soc. (2006)

16. Köszönöm a figyelmet!