Ketalizace ethyl-acetoacetátu

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

2. 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 Cíl práce

3. 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

4. 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

5. Pracovní 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

6. 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)

7. 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

8. Výsledky – vliv rozpouštědla • různé fyzikální vlastnosti rozpouštědel

9. Výsledky – vliv přebytku glykolu • důležité pro posun rovnováhy • významný parametr z ekonomického hlediska

10. Výsledky – vliv druhu glykolu • vznik pěti- nebo šestičlenného cyklu

11. 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

12. 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