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



Podobné dokumenty
Asymetrická transfer hydrogenace při syntéze prekurzorů farmaceutických substancí

Hydrogenace sorbového. alkoholu pomocí toru. tická. Školitel: Ing. Eliška. Leitmannová

Chem. Listy 106, (2012)

LEKCE 2b. NMR a chiralita, posunová činidla. Interpretace 13 C NMR spekter

AKTUÁLNÍ TÉMATA ASYMETRICKÉ TRANSFER HYDROGENACE IMINŮ

LABORATOŘ OBORU. Hydrogenace na heterogenizovaných katalyzátorech. Umístění práce:

Selektivní dvoufázová hydrogenace kyseliny sorbové. Radka Malá

jako modelové látky pro studium elektronických vlivů při katalytických hydrogenacích

Název práce: VLIV IONTOVÝCH KAPALIN NA STEREOSELEKTIVNÍ HYDROGENACE V HOMOGENNÍ FÁZI PRO PŘÍPRAVU OPTICKY ČISTÝCH LÁTEK.

Úvod do studia organické chemie

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti LC-NMR 1. Jan Sýkora

na stabilitu adsorbovaného komplexu

Stereochemie 7. Přednáška 7

O Minimální počet valencí potřebných ke spojení vícevazných atomů = (24 C + 3 O + 7 N 1) * 2 = 66 valencí

1. nitrosloučeniny R-NO 2 CH 3 -NO aminosloučeniny R-NH 2 CH 3 -NH 2

PÍSEMNÁ ČÁST PŘIJÍMACÍ ZKOUŠKY Z CHEMIE bakalářský studijní obor Bioorganická chemie 2011

POROVNÁNÍ ÚČINNOSTI SRÁŽENÍ REAKTIVNÍCH AZOBARVIV POUŽITÍM IONTOVÉ KAPALINY A NÁSLEDNÁ FLOKULACE AZOBARVIV S Al 2 (SO 4 ) 3.18H 2 O S ÚPRAVOU ph

Ethery. dimethylether tetrahydrofuran. O R O R O R ortoester R 1 O R R 2 O R. acetal

Základní parametry 1 H NMR spekter

Symetrie v NMR spektrech: homotopické, enantiotopické, diastereotopické protony (skupiny)*

Využití faktorového plánování v oblasti chemických specialit

Skupenské stavy. Kapalina Částečně neuspořádané Volný pohyb částic nebo skupin částic Částice blíže u sebe

Karboxylové kyseliny a jejich funkční deriváty

Opakování

Aminy a další dusíkaté deriváty

LEKCE 1b. Základní parametry 1 H NMR spekter. Symetrie v NMR spektrech: homotopické, enantiotopické, diastereotopické protony (skupiny)*

CHEMICKÉ TECHNOLOGIE PRO PROCESNÍ INŽENÝRSTVÍ N VÝROBA MTBE

Karboxylové kyseliny

Halogenderiváty. Halogenderiváty

Selektivní dehydrogenace 2-sec-butylcyklohexanolu na 2-sec-butylcyklohexanon

Organická chemie pro biochemiky II část

Studentská vědecká konference

LABORATOŘ OBORU I. Testování katalyzátorů pro přípravu prekurzorů vonných látek. Umístění práce:

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

Gelová permeační chromatografie

Stereochemie. Přednáška 6

Radiační odstraňování vybraných kontaminantů z podzemních a odpadních vod

Synthesia, a.s. SBU Organická chemie. Ing. Viktorie Rerychová

HYDROXYDERIVÁTY. Alkoholy Fenoly Bc. Miroslava Wilczková

VI. skupina PS, ns 2 np4 Kyslík, síra, selen, tellur, polonium

SPEKTROSKOPIE NUKLEÁRNÍ MAGNETICKÉ REZONANCE

ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332

Separace chirálních látek. Zuzana Bosáková

Rychlost chemické reakce je dána změnou Gibbsovy energie a aktivační energií: Tudíž zrychlení reakce pomocí katalýzy může být vyjádřeno:

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

DOUČOVÁNÍ KVINTA CHEMIE

ORGANICKÁ CHEMIE I pro bakalářský stud. program (Varianta A) Jméno a příjmení... Datum... Kroužek/Fakulta.../... Vyučující na semináři...

Jméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_10_Ch_OB Ročník: I. Vzdělávací oblast: Přírodovědné

Fotokatalytická oxidace acetonu

Příprava materiálu byla podpořena projektem OPPA č. CZ.2.17/3.1.00/33253

Reaktivita karboxylové funkce

Chromatofokusace. separace proteinů na základě jejich pi vysoké rozlišení. není potřeba připravovat ph gradient zaostřovací efekt jednoduchost

Organická chemie (KATA) rychlý souhrn a opakování

Studium komplexace -cyklodextrinu s diclofenacem s využitím NMR spektroskopie

Hmotnost atomů a molekul 6 Látkové množství 11. Rozdělení směsí 16 Separační metody 20. Hustota, hmotnostní a objemový zlomek 25.

Chemická kinetika. Chemické změny probíhající na úrovni atomárně molekulové nazýváme reakční mechanismus.

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

Bc. Miroslava Wilczková

Úvod do strukturní analýzy farmaceutických látek

Základní parametry 1 H NMR spekter

Třífázové trubkové reaktory se zkrápěným ložem katalyzátoru. Předmět: Vícefázové reaktory Jméno: Veronika Sedláková

Aplikace nano-sorbentů pro stabilizaci Pb a Zn v kontaminované půdě

Obsah Chemická reakce... 2 PL:

Úvod do strukturní analýzy farmaceutických látek

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Složení látek a chemická vazba Číslo variace: 1

Vysokoúčinná kapalinová chromatografie

Předmět: Chemie Ročník: 8.

No. 1- určete MW, vysvětlení izotopů

EVROPSKÝ PARLAMENT C6-0267/2006. Společný postoj. Dokument ze zasedání 2003/0256(COD) 06/09/2006

1. ročník Počet hodin

Zkušenosti z provozu vybraných membránových bioreaktorů

Vliv reakčních podmínek na syntézu N - alkylbenzamidů v přítomnosti mikrovln

SHRNUTÍ A ZÁKLADNÍ POJMY UČEBNICE ZÁKLADY CHEMIE 1

Naše NMR spektrometry

Ropa Kondenzované uhlovodíky

Kyselost, bazicita, pka

Alkyny. C n H 2n-2 (obsahuje jednu trojnou vazbu) uhlíky v sp hybridizaci

1. Jeden elementární záporný náboj 1, C nese částice: a) neutron b) elektron c) proton d) foton

SHRNUTÍ A ZÁKLADNÍ POJMY chemie 8.ročník ZŠ

Projekt OCH. Tištěný výstup

Stanovení 14 C s využitím urychlovačové hmotnostní spektrometrie (AMS)

Chemické repetitorium. Václav Pelouch

Hydroxysloučeniny Tento výukový materiál vznikl za přispění Evropské unie, státního rozpočtu ČR a Středočeského kraje Únor

KOMPLEXNÍ SLOUČENINY OTÁZKY A ÚLOHY

Chirální separace v CE

ÚPRAVA VODY V ENERGETICE. Ing. Jiří Tomčala

ŘEŠENÍ. PÍSEMNÁ ČÁST PŘIJÍMACÍ ZKOUŠKY Z CHEMIE Bakalářský studijní obor Bioorganická chemie a chemická biologie 2016

LABORATOŘ OBORU I ÚSTAV ORGANICKÉ TECHNOLOGIE (111) Použití GC-MS spektrometrie

Organická chemie 3.ročník studijního oboru - kosmetické služby.

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

CHEMIE - Úvod do organické chemie

Izomerie a stereochemie

TEST + ŘEŠENÍ. PÍSEMNÁ ČÁST PŘIJÍMACÍ ZKOUŠKY Z CHEMIE bakalářský studijní obor Bioorganická chemie 2010

Karbonylové sloučeniny

Měření a interpretace NMR spekter

PÍSEMNÁ ČÁST PŘIJÍMACÍ ZKOUŠKY Z CHEMIE Bakalářský studijní obor Bioorganická chemie a chemická biologie 2016

COSY + - podmínky měření a zpracování dat ztráta rozlišení ve spektru. inphase dublet, disperzní. antiphase dublet, absorpční

Studentská vědecká konference 2004

Transkript:

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Ústav organické technologie VŠCHT PRAHA SVOČ 2005 Václav Matoušek Školitel : Ing. Petr Kačer, PhD. Prof. Ing. Libor Červený, DrSc.

Proč asymetrická hydrogenace? Obrovský význam chirálních aminů, zejména ve farmaceutickém průmyslu Produkty musí být vysoké optické čistoty jednoduché provedení složité dělení na chirální koloně Klasická nestereoselektivní hydrogenace, poskytuící ekvimolární množství enantiomerů rozkrystalování s chirálním partnerem Asymetrická hydrogenace, poskytující přebytek 1 enantiomeru ekonomičtější výroba vysoký optický výtěžek vysoká cena katalyzátoru

příprava modelových cyklických iminů prochirální centrum příprava katalyzátoru Noyoriho typu poměr substrát/katalyzátor studium podmínek transfer hydrogenace studium reakčního mechanismu pomocí 1 H NMR vliv rozpouštědla zkoumání možností separace katalyzátoru heterogenizace katalyzátoru separace Ru technologií SMOPEX

cyklické iminy jednoduché struktury vhodné jako modelové substráty testování interakce katalyzátoru s vazbou C=N nesoucí potenciální chirální centrum zjistit, jaký vliv na samotnou syntézu iminu a jeho následnou hydrogenaci má postupné zavádění methoxy skupiny 1-methyl-3,4- dihydroisochinolin 6-methoxy-1-methyl- 3,4-dihydroisochinolin 6,7-dimethoxy-1- methyl-3,4- dihydroisochinolin

A) syntéza acetylderivátu různě na jádře substituovaného fenylethylaminu R = H... β-fenylethylamin acetylchlorid R = -OCH 3... 3-methoxy-β-fenylethylamin Výtěžek : R = H... 92%, R = - OCH 3... 85 % R = H... β-fenylethylacetamid R = -OCH 3... 3-methoxy-β-fenylethylacetamid B) Bischlera-Napieralského dehydratační cyklizace N-acetylovaného β- fenylethylacetamidu *použito ochranné atmosféry N 2 a chlorkalciového uzávěru Výtěžek : R = H... 60% R = - OCH 3... 90 % R= H... 1-methyl-3,4- dihydroisochinolin R= -OCH 3... 6-methoxy-1- methyl-3,4-dihydroisochinolin

B) Bischlera-Napieralského dehydratační cyklizace N-acetylovaného β- fenylethylacetamidu Výtěžek : R = H... 60%, (72 C/1 torr) R = - OCH 3... 90 % (102 C/4 torr) R= H... 1-methyl-3,4- dihydroisochinolin R= -OCH 3... 6-methoxy-1- methyl-3,4-dihydroisochinolin methoxylová skupina v poloze 3 výchozího amidu usnadňuje cyklizaci v poloze para vůči methoxylu

80ºC, 1h30min O S O (1S,2S)-N-p-toluensulfonyl- -1,2-difenylethylenediamin 92% N Ru NH 2 Cl Komplexní katalyzátor Noyoriho typu RuCl[(1S,2S)-p-Ts-NCH(C 6 H 5 )CH-(C 6 H 5 )NH 2 ](η 6 -p-cymen) [RuCl 2 (η 6 -p-cymen)] 2 Podmínky reakce : t = 80 C Rozpouštědlo : propan-2-ol s přídavkem triethylaminu sušeno za vakua

chloro ligand η 6 -p-cymenový ligand centrální atom ruthenia

H O OH + N Kyseliny mravenčí 5 dílů a Triethylaminu 2 dílů H O OH Ru - katalyzátor (l) CO 2 (g) + H (g) 2 Přítomnost triethylaminu je nutná pro zdárné provedení hydrogenace substrátu bez triethylaminu dochází ke rychlému katalytickému rozkladu kyseliny mravenčí

záporný chemický UPFIELD posun typický pro hydridový anion Rozpouštědlo: Deuterovaný acetonitril CD 3 CN

Tabulka 1 Sumarizované výsledky použití různých poměrů substrát/katalyzátor při hydrogenaci 1-methyl-3,4-dihydroisochinolinu FA-TEA/S=4; AcCN=600µL; [1-methyl-3,4-dihydroisochinolin]=0.5M při 25ºC Závislost konverze a ee na S/C S/C Konverze % ee % Čas (min.) 20 99 89 30 200 99 89 90 319 99 91 290 1000 28 50 1380 2000 24 42 1380 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 500 1000 1500 2000 Konverze ee

Tabulka 2 Celkové výsledky získané při použití různých rozpouštědel V=600µL S/C=200; FA-TEA/S=4 [1-methyl-3,4-dihydroisochinolin]=0.5M při 25ºC Rozpouštědlo Konverze % ee % Čas (min.) DMSO 99 85 180 DMF 97 90 180 AcCN 99 89 90 Aceton 91 92 180 MeOH 58 73 180 CHCl 3 72 77 180 THF 78 81 180 2-Propanol 60 78 180 CH 2 Cl 2 67 83 180 Závislost konverze na rozpouštědle 120 DMSO DMSO DMF AcCN 100 Aceton DMF 80 CHCl3 THF AcCN CH2Cl2 Aceton MeOH Propan-2-ol 60 MeOH 40 20 0 Závislost ee na rozpouštědle CHCl3 THF Propan-2-ol CH2Cl2 100 DMSO DMF AcCN Aceton DMSO 90 MeOH CHCl3 THF CH2Cl2 Propan-2-ol DMF 80 AcCN 70 60 Aceton 50 MeOH 40 CHCl3 30 THF 20 Propan-2-ol 10 0 CH2Cl2

Zakotvení rutheniového katalyzátoru na anorganickém nosiči pomocí heteropolykyseliny O S O N Ru NH 2 Hmotnost navázaného katalyzátoru a heteropolykyseliny v mg (vztaženo na 0,6 g SBA-15) Nosič SBA-15 Ru komplex H 3 PW 12 O 40 Zakotveno po přípravě 4.49 0.030 Heteropolykyselina 1. cyklus 2.33 0.012 2. cyklus 0.99 0.008 H 3 PW 12 O 40 OH OH OH OH nosič - SBA 15 NOSIČ SBA-15... molekulové síto na bázi oxidu křemičitého

% 100 80 60 40 20 0 Časová závislost konverze a ee - 1. hydrogenace 1.Konverze 1.ee min 0 200 400 600 800 1000 1200 N Výsledky získané na GC-MS po 1.hydrogenačním cyklu na heterogenizovaném katalyzátoru na SBA-15/heteropolykyselina Čas (min) Konverze (%) ee (%) 60 83 64 120 91 75 180 96 83 1200 96 81 Výsledky získané na GC-MS po 2.hydrogenačním cyklu na heterogenizovaném katalyzátoru na SBA-15/heteropolykyselina 100 80 60 40 20 0 Časová závislost konverze a ee - 2. hydrogenace min 0 1000 2000 3000 4000 5000 2. Konverze 2. ee N Čas (min.) Konverze (%) ee (%) 5 41 41 90 43 43 240 44 44 1440 63 63 1800 63 63 4320 65 71 5740 66 83

Vysoká cena kolony separace Ru z reakční směsi průchodem metaloselektivní kolonou jednoduchá filtrace, případně odstředění zachycení až 94% ruthenia

homogenní katalyzátor Noyoriho typu poskytuje vysoký chemický a optický výtěžek byla prokázána existence hydridové částice v rutheniovém komplexu pro přidání směsi FA/TEA na základě protonové nukleární magnetické rezonance Homogenní asymetrická transfer hydrogenace vykazuje velmi dobré výtěžky v rozmezí poměru S/C <20; 500> Homogenní asymetrická transfer hydrogenace probíhá nejlépe v aprotogenních polárních rozpouštědlech; alkoholy představují nevhodná rozpouštědla byl proveden pokus o imobilizaci katalyzátoru na anorganickém nosiči SBA-15 pomocí heteropolykyseliny, po 1. a 2. cyklu však silně klesá aktivita katalyzátoru v důsledku leachingu

Prof. Ing. Liboru Červenému, DrSc. Ing. Petru Kačerovi, PhD. Ing. Marku Kuzmovi (MBÚ AVČR) Ing. Elišce Leitmannové Ing. Bohuslavu Červenému a především Amitte Momade Gulamhussenovi Děkuji za Vaši pozornost Václav Matoušek