SYNTÉZA VONNÝCH LAKTONŮ S VYUŽITÍM KATALYZÁTORŮ HYDROTALCITOVÉHO TYPU. DENISA FRANCOVÁ a LIBOR ČERVENÝ

Podobné dokumenty
Syntézy makromolekulárních sloučenin

Odstraňování kationtů kovů. Silně kyselý katex. Slabě kyselý katex. Iminodioctový chelatující sorbent. Iminodioctový chelatující sorbent

Polymerace iontově koordinační (koordinované)-

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

Deskriptivní statistika 1

Rozklad přírodních surovin minerálními kyselinami

PRYSKYŘICE PRO PRŮMYSLOVOU DEMINERALIZACI VODY JAKO POMOCNÍCI SYNTETICKÉHO CHEMIKA

2. Definice plazmatu, základní charakteristiky plazmatu

Karboxylové kyseliny a jejich funkční deriváty

Vlastnosti. Pozor! H 3 C CH 3 H CH 3

Karbonylové sloučeniny

ln ln (c Na + c OH ) L = (c Na + c OH ) P (c H + c Cl ) L = (c H + c Cl ) P

Experimentální postupy. Koncentrace roztoků

Aldolová kondenzace při syntéze léčivých látek

Reakce aldehydů a ketonů s N-nukleofily

Geometrická optika. Zákon odrazu a lomu světla

Tento materiál vznikl díky Operačnímu programu Praha Adaptabilita CZ.2.17/3.1.00/33254

Alkeny a alkadieny reakce

Laboratorní práce č. 10 Úloha č. 9. Polarizace světla a Brownův pohyb:

SRÁŽECÍ REAKCE. Srážecí reakce. RNDr. Milan Šmídl, Ph.D. Cvičení z analytické chemie ZS 2014/

Odhady parametrů polohy a rozptýlení pro často se vyskytující rozdělení dat v laboratoři se vyčíslují podle následujících vztahů:

H H C C C C C C H CH 3 H C C H H H H H H

je vstupní kvantovaný signál. Průběh kvantizační chyby e { x ( t )}

OKRUŽNÍ A ROZVOZNÍ ÚLOHY: OBCHODNÍ CESTUJÍCÍ. FORMULACE PŘI RESPEKTOVÁNÍ ČASOVÝCH OKEN

Prostředky automatického řízení

ALKOHOLY, FENOLY A ETHERY. b. Jaké zdroje cukru znáte a jak se nazývají produkty jejich kvašení?

8.2.1 Aritmetická posloupnost I

Klonování, embryonální kmenové buňky, aj. proč ano a proč ne

OCH/OC2. Heterocyklické sloučeniny

ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332

4 DOPADY ZPŮSOBŮ FINANCOVÁNÍ NA INVESTIČNÍ ROZHODOVÁNÍ

2.4. Rovnováhy v mezifází

8.2.1 Aritmetická posloupnost

HYDROXYDERIVÁTY. Alkoholy Fenoly Bc. Miroslava Wilczková

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Sada 7 Název souboru Ročník Předmět Formát Název výukového materiálu Anotace

Modelování jednostupňové extrakce. Grygar Vojtěch

Geometrická optika. Vznikají tak dva paprsky odražený a lomený - které spolu s kolmicí v místě dopadu leží v jedné rovině a platí:

GRADIENTNÍ OPTICKÉ PRVKY Gradient Index Optical Components

ANALÝZA VÝSLEDKŮ LÉČBY HERCEPTINEM

K = Kooperativní efekty. Hillova rovnice = K ] 1 1. kooperativita - interakce biomakromolekuly (obvykle ené z podjednotek) se 2 a více v.

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

6. FUNKCE A POSLOUPNOSTI

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti LC-NMR 2. Jan Sýkora

Sekvenční logické obvody(lso)

STUDIUM MAXWELLOVA ZÁKONA ROZDĚLENÍ RYCHLSOTÍ MOLEKUL POMOCÍ DERIVE 6

S polynomy jste se seznámili již v Matematice 1. Připomeňme definici polynomické

MATICOVÉ HRY MATICOVÝCH HER

Organická chemie pro biochemiky II část

Elektrování těles a nové materiály

1. Definice elektrického pohonu 1.1 Specifikace pohonu podle typu poháněného pracovního stroje Rychlost pracovního mechanismu

Aritmetická posloupnost, posloupnost rostoucí a klesající Posloupnosti

HYDROXYDERIVÁTY UHLOVODÍKŮ

Mezní stavy konstrukcí a jejich porušov. Hru IV. Milan RůžR. zbynek.hruby.

Závislost slovních znaků

L A B O R A T O R N Í C V I Č E N Í Z F Y Z I K Y

základním prvkem teorie křivek v počítačové grafice křivky polynomiální n

1. Měření ve fyzice, soustava jednotek SI

Opakování

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í

1. Základy měření neelektrických veličin

Organická chemie (KATA) rychlý souhrn a opakování

3 - Póly, nuly a odezvy

Polyvinylacetát (PVAc) Polyvinylalkohol (PVA) CH n CH 2

EKONOMETRIE 9. přednáška Zobecněný lineární regresní model

2. Náhodná veličina. je konečná nebo spočetná množina;

12. N á h o d n ý v ý b ě r

Dobývání znalostí. Doc. RNDr. Iveta Mrázová, CSc. Katedra teoretické informatiky Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy v Praze

Základy statistiky. Zpracování pokusných dat Praktické příklady. Kristina Somerlíková

Chemie - cvičení 1- příklady

6 Intervalové odhady. spočteme aritmetický průměr, pak tyto průměry se budou chovat jako by pocházely z normálního. nekonečna.

Pravděpodobnostní model doby setrvání ministra školství ve funkci

České účetní standardy 006 Kurzové rozdíly

Výukový modul III.2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Chemické repetitorium. Václav Pelouch

OPTIMALIZACE AKTIVIT SYSTÉMU PRO URČENÍ PODÍLU NA VYTÁPĚNÍ A SPOTŘEBĚ VODY.

Oxidace benzaldehydu vzdušným kyslíkem a roztokem

UPLATNĚNÍ ZKOUŠEK PŘI PROHLÍDKÁCH MOSTŮ

8. Základy statistiky. 8.1 Statistický soubor

Ústřední komise Chemické olympiády. 47. ročník 2010/2011. ŠKOLNÍ KOLO kategorie B ŘEŠENÍ SOUTĚŽNÍCH ÚLOH

OBRAZOVÁ ANALÝZA POVRCHU POTISKOVANÝCH MATERIÁLŮ A POTIŠTĚNÝCH PLOCH

Charakteristika Teorie kyselin a zásad. Příprava kyselin Vlastnosti + typické reakce. Významné kyseliny. Arrheniova teorie Teorie Brönsted-Lowryho

STATISTIKA. Statistika se těší pochybnému vyznamenání tím, že je nejvíce nepochopeným vědním oborem. H. Levinson

1. ročník Počet hodin

Pravděpodobnostní modely

OCH/OC2. Karbonylové sloučeniny 2

4. Základní výpočty vycházející z chemických rovnic

Makromolekulární látky složené z velkého počtu atomů velká Mr

je konvergentní, právě když existuje číslo a R tak, že pro všechna přirozená <. Číslu a říkáme limita posloupnosti ( ) n n 1 n n n

Přednáška 7, 14. listopadu 2014

Kvantová a statistická fyzika 2 (Termodynamika a statistická fyzika)

Pro likvidaci uniklých látek. Příručka Pro Prevenci a HavariJní situace Při PrÁci s nebezpečnými látkami

Aplikovaná informatika. Podklady předmětu Aplikovaná informatika pro akademický rok 2006/2007 Radim Farana. Obsah. Algoritmus

Zaměření výzkumu: Syntéza a reakce nových heteroboranů a jejich derivátů Syntéza nosičů léčiv Modifikace textilních povrchů

Pojem času ve finančním rozhodování podniku

Základní požadavky a pravidla měření

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze. Ústav organické technologie. Václav Matoušek

Odhady parametrů 1. Odhady parametrů

Organická chemie 3.ročník studijního oboru - kosmetické služby.

1.3. POLYNOMY. V této kapitole se dozvíte:

Transkript:

SYNTÉZA VNNÝCH LAKTNŮ S VYUŽITÍM KATALYZÁTŮ HYDTALCITVÉH TYPU DENISA FANCVÁ a LIB ČEVENÝ Ústav orgaické techologie,vysoká škola chemickotechologická Praha, Techická 5, 166 28, Praha 6 deisa.fracova@vscht.cz, libor.cervey@vscht.cz Došlo 21.4.05, přepracováo 13.12.05, přijato 16.2.06. Klíčová slova: aldolizace, Bayerovy-Viligerovy oxidace, hydrotalcity, laktoy bsah 1. Úvod 2. Sloučeiy hydrotalcitového typu jako katalyzátory 3. Příprava voých laktoů 3.1. Aldolizace 3.2. Hydrogeace produktů aldolové kodezace 3.3. Kodezačí reakce spojeé s hydrogeací 3.4. Baeyerova-Villigerova oxidace 4. Závěr 1. Úvod Cyklické laktoy jsou itramolekulárí estery hydroxykarboxylových kyseli. Především γ-laktoy, δ-laktoy a makrocyklické laktoy jsou velice důležité sloučeiy, které mají veliký výzam v potraviářském průmyslu a v průmyslu voých a chuťových látek. Voé složky jsou získáváy z částí rostli obsahujících daou látku destilací s vodí parou ebo extrakcí rozpouštědly. Většia průmyslově používaých látek je připravováa syteticky. Téměř všechy voé laktoy obsahují ejméě jedo chirálí cetrum. Bylo prokázáo, že optická isomerie má velmi výzamý vliv a vímáí voých vlastostí 1 3. Jedotlivé eatiomery mívají ěkdy začě rozdílé sezorické vlastosti a rověž jejich zastoupeí v přírodě bývá odlišé od racemické směsi. Při srováí voých laktoů a lieárích esterů je patré, že itezita vůě obyčejých lieárích esterů rychle klesá s rostoucím počtem uhlíků v řetězci, zatímco vůě vyšších γ-laktoů (apř. dodekao-4-laktou) je velmi silá. Podle své chemické povahy mají tyto těkavé orgaické sloučeiy velmi odlišé meze detekce, které závisí také a prostředí, ve kterém jsou rozptýley. Existují velké rozdíly mezi lidmi v citlivosti rozlišováí vůí a ěkteří lidé dokoce emusí být vůbec schopi jisté vůě detegovat. 2. Sloučeiy hydrotalcitového typu (LDH) jako katalyzátory Hydrotalcity jsou sytetické ebo přírodí krystalické materiály, které jsou tvořey dvěma kladě abitými vrstvami spojeými mezivrstvou oblastí, která obsahuje molekuly vody a vyměitelé aioty, kompezující kladé áboje 4 7. Struktura kladě abitých vrstev je vytvořea oktaedrálě koordiovaými di- a trivaletími katioty kovů, které tvoří střed oktaedrů. Vrcholy oktaedrů obsahují hydroxylové skupiy. Tyto oktaedry jsou spolu poutáy za vziku vrstevaté struktury brucitového typu Mg(H) 2. Vziklé plochy jsou mezi sebou vázáy slabými iterakcemi vodíkových můstků. Jejich základí vzorec je 2+ 3+ x+ [ Μ Μ ( ΟΗ) ] [ Α ] m Η Ο 1 x x 2. x 2 Sloučeiy hydrotalcitového typu a směsé oxidy získaé kalciací mají acidobazické vlastosti. Bazicita je idukováa substitucí divaletích katiotů katioty trivaletími, kdy přebytek pozitivího áboje je kompezová aioty (C 3 2 v přírodích mierálech). Výměou aiotů za H vzikají Bröstedova bazická cetra. Původí materiály jsou většiou uhličitay, které jsou eaktiví. Aktivace může být provedea kalciací (vzik Lewisových ceter), tj. rozkladem vrstevatého materiálu, který může být ásledě reverzibilě rehydratová za vziku vrstevaté struktury, ve které jsou kompezujícími ioty hydroxylové aioty. ehydratace je umožňováa tzv. paměťovým efektem, který dovoluje rekostrukci původí struktury za mírých podmíek kotaktem s roztokem obsahujícím příslušé aioty. boveí hydrotalcitové struktury výrazě zvyšuje rychlost reakce, ovšem závisí a způsobu provedeí. Stejě tak bazické vlastosti výrazě závisí a teplotě přípravy a kalciačí teplotě. Tyto materiály vykazují vysokou termickou stabilitu. Výhodou je také rovoměrá distribuce aktiví složky a vysoký specifický povrch. U multifukčích katalyzátorů je díky homogeí vitří disperzi prvků možé dosáhout velmi vysokého rozptýleí kovu, který po redukci tvoří velmi malé a termicky stabilí kovové krystaly. Ai běžě používaou impregačí metodou přípravy kovových katalyzátorů emůže být dosažeo tak vysoké disperze kovu. Tyto materiály mají velký výzam a jsou velmi často využíváy v oblasti katalýzy. Jsou úspěšě používáy v širokém spektru orgaických reakcí s výhodami, jako jsou zvýšeí aktivity, selektivity, stupě disperze kovu, regeerace imobilizovaých katalyzátorů a omezováí vziku ežádoucích produktů. Další předostí těchto materiálů jsou jejich oxidačě-redukčí vlastosti 4,5. Díky těmto vlastostem je možé použít materiály hydrotalcitového typu buď jako katalyzátory ebo osiče katalyzátorů (multifukčí katalyzátory) pro všechy tři íže zmiňova- 954

é stupě přípravy voých laktoů 8 17. 3. Příprava voých laktoů Možým způsobem přípravy laktoů je třístupňová sytéza, vycházející z aldehydu a ketou (schéma 1). Prvím stupěm této sytézy je směsá aldolová kodezace cyklického ketou s aldehydem, kdy aio vziklý z ketou reaguje předostě s karboylovou skupiou aldehydu za vziku easyceého meziproduktu, který je potom v dalším stupi hydrogeová. Posledím stupěm je Baeyerova-Villigerova oxidace vziklého meziproduktu (alkyl(cykloalkyl)ketou) peroxidem vodíku, orgaickými peroxykyseliami, hydroperoxidy ebo molekulárím kyslíkem a odpovídající lakto. Touto třístupňovou sytézou je ovšem možé připravit je ěkteré z voých laktoů, jako apř. kokosové laktoy (dodekao-4-lakto, oktao-5-lakto). 3.1. Aldolizace Aldolizace je velmi rozšířeá metoda sytézy složitějších uhlíkatých sloučei z derivátů strukturě jedodušších, při íž vziká ová vazba C C. eakce je velmi variabilí a aplikací moderích postupů se dá ovlivit regioselektivita i stereoselektivita tvorby ových vazeb. Nesymetrické ketoy mohou podléhat vraté deprotoizaci 18 a obou atomech uhlíku sousedících s karboylovou skupiou. Např. buta-2-o vytváří při použití bazických katalyzátorů dva eoláty, které vedou ke vziku isomerích produktů. Při použití kyselého katalyzátoru vziká eol, který poskytuje pouze jede produkt. bsahují-li dva růzé aldehydy atomy vodíku a α-uhlíku, pak jejich směsá aldolizace 18 vede vždy ke směsi produktů. Situace se zjedoduší, když jeda ze zúčastěých karboylových sloučei emůže aldolizovat, pak smíšeá aldolizace probíhá jedozačě. Aromatické aldehydy mohou reagovat s jiými aldehydy ebo ketoy, ovšem stádium aldolů elze v těchto případech zachytit a produktem je přímo α,β-easyceá sloučeia. Aby se překoaly těžkosti, které ovlivňují regioselektiví průběh aldolizačí reakce, a aby reakce vedla cíleě k jedomu produktu, je uto změit podmíky reakce, tj. termodyamické řízeí se musí změit a řízeí kietické 18. Proto se vychází z předem připraveých eolátů ebo eoletherů jako jedé kompoety. Např. reaktiví lithé eoláty reagují selektivě s druhou karboylovou kompoetou v aprotických rozpouštědlech za ízké teploty. Ještě lepší výsledky poskytují alkyl(viyloxy)boray. egioselektivitu eolizace u esymetrických ketoů lze měit velikostí alkylu vázaého a atomu boru. V literatuře se můžeme setkat s moha aldolizačími reakcemi, ovšem reakcí katalyzovaých sloučeiami hydrotalcitového typu je popsáo poměrě málo. Přestože tyto materiály jsou vhodými aldolizačími katalyzátory především pro své acidobazické vlastosti, v literatuře se setkáváme spíše s použitím bazických ebo kyselých katalyzátorů, jako jsou alkalické soli a alkoxidy ebo mierálí kyseliy a silě kyselé měiče iotů. Prví aldolizace s použitím sloučei hydrotalcitového typu byly prováděy za vyšších teplot. ao a spol. 8 použili pro aldolizaci bezaldehydu s acetoem 32 molárí přebytek acetou. eakce byla vedea při teplotě 373 K a rehydratovaých hydrotalcitech s poměrem Mg/Al = 2 3. Nejvyšší počátečí reakčí rychlosti a koverze 86 % bylo dosažeo při použití hydrotalcitu s poměrem Mg/Al = 2,98. V další práci 19 použili autoři pro aldolovou kodezaci bezaldehydu s acetoem 40 molárí přebytek ketou. eakce byla prováděa při teplotě 318 K v dusíkové atmosféře. Jako katalyzátor byl použit kalciovaý hydrotalcit (kalciace při teplotě 773 K) s poměrem Mg/Al rovým postupě 4; 2,15 a 2,5, který byl pro zvýšeí aktivity rehydratová proudem dusíku asyceým vodí parou po dobu 7 h. Nejvyšší koverze bylo dosažeo při použití poměru Mg/Al = 2,5. Dumitriu a spol. 9 studovali aldolovou kodezaci acetaldehydu s formaldehydem. K reakci použili směsé oxidy obsahující Mg a Al, Co a Al ebo Ni a Al. Katalyzátory jako Mg a MgAl 3 vykazovaly vyšší selektivitu pro akrolei (produkt směsé aldolizace) ež Al 2 3 ebo NiAl směsé oxidy, což je možé vysvětlit jejich rozdílou bazicitou. Nejvyšší selektivity tvorby akroleiu při totálí koverzi bylo dosažeo při teplotě 573 K. Často je studováa aldolová kodezace citralu s ketoem, především acetoem 6,11,14. V práci 11 bylo pro reakci použito vysokého poměru aceto/citral (145 ml acetou s 1 hm.% citralu) a laboratorí teploty. Za těchto podmíek bylo po 24 h dosažeo až 90% selektivity tvorby methylpseudojoou při 65% koverzi citralu. V další práci 6 bylo při stejém poměru aceto/citral (ale při vyšší teplotě 333 K) dosažeo 98% selektivity při 99% koverzi. V další práci 14 byla použita ekvimolárí směs aceto/citral a jako katalyzátory směsé oxidy odvozeé od hydrotalci- + = 0, 1, 2,..., x CH H 2 2 kat. kat. kat. Schéma 1. Nazačeí třístupňové sytézy laktoů 955

tů. Při těchto podmíkách bylo dosažeo 60 80% selektivity produktů směsé kodezace (cis- a tras-isomerů, α- a β-jooů) při 25 60% koverzi. Autokodezačích produktů bylo vždy méě ež 13 %. V literatuře se můžeme setkat i s aldolizacemi dvou ketoů ebo častěji dvou aldehydů 10,13. Při reakci acetaldehydu s heptaalem 13 a směsých oxidech odvozeých od hydrotalcitu vzikal předostě o-2-eal. Po rehydrataci katalyzátoru vzikal 2-petylbut-2-eal a 2-petylo-2-eal. Jak je vidět z uvedeých prací, aldolizačí reakce jsou velmi závislé a výběru vhodých reakčích podmíek, jako jsou poměr reaktatů, teplota, katalyzátor, rozpouštědlo. 3.2. Hydrogeace produktů aldolové kodezace Hydrogeace olefiů probíhají a ěkterých katalyzátorech selektivě, zatímco a jiých jsou provázey vedlejšími reakcemi, především isomerizací ebo i hydrogeolýzou. Příčiy odlišé selektivity hydrogeačích katalyzátorů, stejě jako mechaismus hydrogeačích a isomerizačích reakcí olefiů, jsou složité a stále úplě edořešeé problémy 20. Při hydrogeaci produktu vziklého aldolizací je důležité zvolit katalyzátor, který bude selektiví pro hydrogeaci dvojé vazby C=C a ebude ovlivňovat vazbu C=. Takovými katalyzátory jsou apř. paladiové katalyzátory. Mezi ejdůležitější vlastosti paladia patří jeho výjimečá schopost rozpouštět ve své krystalické mřížce vodík. Při aktivaci paladiového katalyzátoru vodík eobsazuje pouze aktiví cetra a povrchu kovu, ale zabudovává se i do jeho vitří struktury. ozpuštěý vodík se v paladiu achází ve formě protoů, přičemž elektroy z atomů vodíku zaplňují místa v d-orbitalech paladia 21. Tak se vytvářejí růzé typy estechiometrických kyselých hydridů. ozpuštěý vodík způsobuje, že aktivovaý katalyzátor vykazuje kyselé vlastosti a celý reakčí systém má acidobazický charakter. Kyselá cetra však mohou také egativě ovlivit průběh ěkterých reakcí. Hydrogeace a paladiových katalyzátorech jsou často provázey vedlejšími ežádoucími reakcemi 22, jako jsou apříklad isomerizace alkeů, dehydratačí a hydrogeolytické reakce alkoholů a diolů a tvorba etherů při hydrogeaci aldehydů a ketoů v prostředí alkoholů. V literatuře se můžeme setkat s moha pracemi, jejichž předmětem je hydrogeace dvojé vazby C=C v přítomosti vazby C=, ovšem žádé z těchto reakcí evyužívají jako osiče hydrogeačích katalyzátorů sloučeiy hydrotalcitového typu. Tyto materiály jsou používáy je tehdy, probíhá-li současě s hydrogeací i jiá reakce, apř. aldolizace, která vyžaduje katalyzátor acidobazického charakteru. Takto připraveé katalyzátory umožňují provést vícestupňovou přeměu bez izolace meziproduktu ( oe-pot reactio ). 3.3. Kodezač í reakce spojeé s hydrogeací Při použití vhodého katalyzátoru je možé provést aldolizaci a hydrogeaci souběžě. Jedou z takových oe-pot reakcí je sytéza 4-methyl- -peta-2-ou (methylisobutylketou, MIBK) z acetou. Pro reakci byly použity kalciovaé Pd/LDH a Ni/LDH katalyzátory. Autoři 23 studovali vliv poměru Mg/Al v hydrotalcitech (Mg/Al = 1; 2; 4; 6; 8), reakčí teploty (373 až 473 K), obsahu paladia (0,1 1 hm.%) a redukčí teploty Ni katalyzátorů (573 873 K). Zjistili, že s rostoucím poměrem Mg/Al klesá aktivita katalyzátorů. všem z hlediska selektivity byl ejvhodější katalyzátor s poměrem Mg/Al = 8, přičemž selektivita klesala s rostoucí teplotou. Při obsahu paladia 0,1 0,4 % vzrůstala koverze a selektivita tvorby MIBK se příliš eměila. Při vyšším obsahu Pd klesala koverze i selektivita. Dále autoři zjistili, že pro redukci iklových katalyzátorů je vhodá teplota ad 773 K. V další práci 24 byl studová podroběji vliv obsahu paladia (0,05 0,5 hm.%) a velikosti částic. Nejvyšší selektivity tvorby MIBK bylo dosažeo při obsahu paladia 0,2 % a velikosti částic paladia 3 5 m. Další reakcí 25, která byla studováa, je sytéza 3-feyl-2-methylpropaalu z bezaldehydu a propaalu. eakce byla prováděa při teplotě 403 K a tlaku 200 kpa. Molárí poměr propaalu a bezaldehydu se pohyboval v rozmezí 1,5 10 s kostatí kocetrací bezaldehydu (0,4 mol l 1 ). Pro reakci byl použit katalyzátor Pd/LDH s obsahem paladia 0,2 %. Bylo dosažeo 66 97 % selektivity vziku 3-feyl-2-methylpropaalu při koverzi bezaldehydu 32 44 % a propaalu 83 100 %. 3.4. Baeyerova-Villigerova oxidace Mechaismus Baeyerovy-Villigerovy oxidace zahruje počátečí ukleofilí atak peroxykyseliy a karboylový uhlík za vziku meziproduktu, zámého jako Criegeeův meziprodukt 26. Po tomto stupi ásleduje migrace jedé z alkylových skupi a peroxokyslík a uvolěí karboxylátového aiotu. Teto stupeň odpovídá za selektivitu reakce a také je ve velké většiě případů řídícím dějem reakce. Z obecého pozorováí vyplyulo, že reakčí rychlost je zvyšováa přítomostí elektroakceptorových substituetů v peroxykyseliě, které pak vytvářejí sado odstupující skupiu. Baeyerovy-Villigerovy oxidace ketoů, tak jak jsou prováděy des, mají řadu podstatých výhod: tolerují přítomost moha fukčích skupi v molekule. Např. v easyceých ketoech oxidace peroxykyseliami probíhá obecě a karboylové skupiě a e a vazbě C=C, migrující chirálí uhlíkové atomy si uchovávají svoji absolutí kofiguraci, regioselektivita reakce může být řízea migračími schopostmi růzých skupi (terciárí alkyl > cyklo- 956

hexyl > sekudárí alkyl > bezyl > feyl > primárí alkyl > cyklopetyl, cyklopropyl > methyl) 27 32, pro reakci může být použito široké spektrum růzých peroxysloučei jako oxidačích čiidel. Nejsilější oxidaty, kterými jsou většiou peroxykyseliy, vyžadují použití pufrů při Baeyerových- Villigerových oxidacích, aby edocházelo k ežádoucí trasesterifikaci. V práci Kaedy a Yamashity 15 byly použity jako bazické heterogeí katalyzátory pro Baeyerovu-Villigerovu oxidaci růzých alifatických i cyklických ketoů hydrotalcity s poměrem Mg/Al = 1 8. Nejvyšších výtěžků laktoů bylo dosažeo při poměru Mg/Al = 5. xidačím čiidlem při těchto reakcích byla kyselia 3-chlorperoxybezoová (m-cpba). Před reakcí byl hydrotalcit suše při teplotě 383 K, ačež byl při teplotě 258 K přidá keto s hydrotalcitem, m-cpba a rozpouštědlem (1,2-dichlorethaem ebo bezeem). Poté byla směs zahřáa a teplotu 313 K a mícháa po dobu 2 h. U alifatických ketoů bylo vyšších výtěžků dosažeo při použití hydrotalcitů obsahujících přechodé kovy jako ikl (89 %) ebo měď (99 %). V další práci 16 byl při stejé reakčí teplotě a ve stejém rozpouštědle studová vliv bazicity hydrotalcitu s použitím m-cpba ebo systému molekulárího kyslíku s bezaldehydem jako oxidačím čiidlem. Autoři zjistili, že bazická místa hydrotalcitu hrají velmi důležitou roli při přeosu kyslíku z peroxybezoové kyseliy a keto. Zatímco při použití systému 2 /bezaldehyd probíhá autooxidace bezaldehydu, při použití m-cpba vziká efektivě žádaý lakto ebo ester. V další práci 17 používali autoři pro Baeyerovu- Villigerovu oxidaci jako katalyzátory hydrotalcity obsahující cí, který byl buď a povrchu ebo zabudová do struktury hydrotalcitu iotovou výměou, a peroxid vodíku jako oxidačí čiidlo. Autoři zjistili, že lokalizace cíu v hydrotalcitu je velmi důležitá. U impregovaých katalyzátorů je cí dispergová a povrchu částic, zatímco při iotové výměě je S začě dispergová také mezi vrstvami a vytváří Lewisova kyselá cetra, tedy aktiví místa reakce. To se vysvětluje tím, že se v přítomosti cíu vmezeřeého do struktury aktivuje karboylová skupia ketou a probíhá přeos kyslíku z peroxidu za vziku laktou jako koečého produktu (se selektivitou 100 %). Navíc S-hydrotalcity jsou relativě levé katalyzátory umožňující použití H 2 2 jako oxidačího čiidla, které je šetrější k životímu prostředí ež orgaické peroxykyseliy. Jedou ze studovaých reakcí je také příprava petao-5-laktou, kdy je cyklopetao přeměě a lakto molekulárím kyslíkem za katalýzy MgAl-C 2 3 s 90% výtěžkem. Navzdory méě zřetelé bazické povaze hydrotalcitů obsahujících Fe a Cu jsou tyto hydrotalcity aktivější ež čisté MgAl hydrotalcity 33,34. 4. Závěr Práce se zabývá třístupňovou sytézou voých laktoů. Jsou zde shruty zámé aldolové kodezace cyklických ketoů s aldehydy, hydrogeace vazeb C=C vziklých 2-alkylidecykloalka-1-oů a Baeyerovy-Villigerovy oxidace 2-alkylcykloalka-1-oů, které využívají acidobazických katalyzátorů a bázi sloučei hydrotalcitového typu. Katalyzátory hydrotalcitového typu umožňují dosažeí vysokých výtěžků laktoů a selektivity. Autoři děkují Gratové agetuře České republiky za fiačí podporu tohoto projektu (č. 203/03/H140 a č. 104/03/0409). LITEATUA 1. hoff G.: Experietia 42, 271 (1986). 2. ussel G. F., Hils J. I.: Sciece (Washigto D. C.) 172, 1043(1971). 3. Friedma L., Miller J. G.: Sciece (Washigto D. C.) 172, 1044 (1971). 4. Vaccari A.: Catal. Today 41, 53 (1998). 5. Cavai F., Trifiro F., Vaccari A.: Catal. Today 11, 173 (1991). 6. Figueras F.: Top. Catal. 29, 189 (2004). 7. Corma A., Fores V., Marti-Arada. M., ey F.: J. Catal. 134, 58 (1992). 8. ao K. K., Gravelle M., Valete J. S., Figueras F.: J. Catal. 173, 115 (1998). 9. Dumitriu E., Hulea V., Chelaru C., Catriescu C., Tichit D., Durat.: Appl. Catal., A 178, 145 (1999). 10. oelofs J. C. A. A., Lesveld D. J., va Dille A. J., de Jog K. P.: J. Catal. 203, 184 (2001). 11. oelofs J. C. A. A., va Dille A. J., de Jog K. P.: Catal. Lett. 74, 91 (2001). 12. Choudary B. M., Katam M. L., Kavita B., eddy C. V., ao K. K., Figueras F.: Tetrahedro Lett. 39, 3555 (1998). 13. Tichit D., Lutic D., Coq B., Durad., Teissier.: J. Catal. 219, 167 (2003). 14. Pérez C. N., Pérez C. A., Heriques C. A., Moteiro J. L. F.: Appl. Catal., A 272, 229 (2004). 15. Kaeda K., Yamashita T.: Tetrahedro Lett. 37, 4555 (1996). 16. Ueo S., Ebitai K. okubo A., Kaeda K.: Appl. Surf. Sci. 121, 366 (1997). 17. Pillai U.., Sahle-Demessie E.: J. Mol. Catal. 191, 93 (2003). 18. Svoboda J.: rgaická sytéza. VŠCHT, Praha 1998. 19. Campaati M., Fraceschii S., Piccolo., Vaccarri A., Zicmais A.: Catal. Commu. 5, 145 (2004). 20. Bod G. C., Wells P. B.: Adv. Catal. elat. Subj. 15, 91 (1964). 21. Sokolskij D. V., Zakumbajeva G. D.: Adsorpcija i kataliz a metallach VIII. gruppy v rastvorach. Nauka, Alma-Ata 1973. 22. Červeý L., Hroec M., Koubek J., Kurc L., Pašek J., Volf J.: Základí pochody průmyslové orgaické sytézy. VŠCHT, Praha 1993. 23. Che Y. Z., Hwag C. M., Liaw C. W.: Appl. Catal., A 169, 207 (1998). 957

24. Das N., Tichit D., Durad., Graffi P., Coq B.: Catal. Lett. 71, 181 (2001). 25. Tichit D., Coq B., Cereaux S., Durad.: Catal. Today 75, 197 (2002). 26. Criegee.: Justus Liebigs A. Chem. 560, 127 (1948). 27. Hawthore M. F., Emmos W. D., McCallum K. S.: J. Am. Chem. Soc. 80, 6393 (1968). 28. Fries S. L., Piso. Jr.: J. Am. Chem. Soc. 74, 1302 (1952). 29. Sauders W. H. Jr.: J. Am. Chem. Soc. 77, 4679 (1955). 30. Emmos W. D., Lucas G. B.: J. Am. Chem. Soc. 77, 2287 (1955). 31. Sauers.., Ubersax. W.: J. rg. Chem. 30, 3939 (1965). 32. Smissma E. E., Li J. P., Israili Z. H.: J. rg. Chem. 33, 4231 (1968). 33. Kaeda K., Ueo S., Imaaka T.: J. Chem. Soc., Chem. Commu. 797 (1994). 34. Kaeda K., Ueo S., Imaaka T.: J. Mol. Catal., A 102, 135 (1995). D. Fracová ad L. Červeý (Departmet of rgaic Chemistry, Istitute of Chemical Techology, Prague): Sythesis of Fragrat Lactoes Usig Catalysts of Hydrotalcite Types Lactoes are utilized i the productio of fragrat compositios ad flavor complexes for the cosmetic ad food idustry. This work reports o a three-step lactoe sythesis: 1. Aldol codesatio of a aldehyde ad cyclic ketoe catalysed by hydrotalcite. 2. Hydrogeatio of the C=C bod i 2-alkylideecycloalka-1-oe catalyzed by a metal o hydrotalcite support. 3. xidatio of 2-alkylcycloalka-1-oe catalysed by modified hydrotalcite. All the steps gave high yields. K N K U S Ředitel Ústavu orgaické chemie a biochemie AV Č vypisuje kokurs a místo odborého pracovíka výzkumu a vývoje chemického (VŠCHT, PřF UK) ebo jaderě chemického zaměřeí (FJFI) do odděleí Areálové laboratoře radioizotopů. Dobrá pasiví zalost AJ aglické mauály. Náplí práce bude měřeí NM spekter, dohled ad provozem LSC- spektrometrů, jodace peptidů a proteiů. Přihlášky se strukturovaým životopisem a popisem dosavadí praxe zasílejte do tří týdů od uveřejěí kokursu osobímu odděleí ÚCHB AV Č, Flemigovo ám. 2, 166 10 Praha 6. V Praze de 16.8.2006 NDr. Zdeěk Havlas, DrSc. ředitel 958