Příklady 27. října 2011
1. Následující látka se užívá v potravinářství jako nekalorická náhrada
tuků. Svými vlastnostmi i chuťově se tukům velice podobá, nicméně
není v lidském trávicím traktu hydrolyzována a prochází jím nezměněna.
Navrhněte výchozí suroviny odvozené z biomasy pro přípravu
této látky. Pokuste se také naznačit, jaké chemické transformace by
příprava zahrnovala. (nápověda: základem je v potravinářství rozšířený
disacharid)
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
R
O
R O
R O
R
O
O R O
R
O
O
R
R = n-pentadecyl, n-heptadecylR
O
2. Vanilin je obsažen v plodech (tobolkách) vanilky a je zdrojem jejich
charakteristické vůně. Velká množství vanilinu se užívají v potravinářství
jako vanilkové aroma. V dnešní době se vanilin vyrábí oxidací
eugenolu, pokuste se však odhadnout, z čeho byl v dřívějších dobách
vanilin uměle připravován.
O H
O
OH
H3C
OH
O
H3C
Eugenol Vanilin
oxidace
3. Propylenglykol (propan-1,2-diol) je narozdíl od ethylenglykolu netoxická
sloučenina a v mnoha aplikacích je za něj bezpečnější náhradou.
Běžně je také užíván jako zvlhčovadlo v kosmetických přípravcích. Dnes
je vyráběn hydrolýzou propylenoxidu, který je získávan z propenu, důležitého
produktu petrochemického průmyslu. Co by mohlo být obnovitelným
zdrojem suroviny pro výrobu propylenglykolu? Jaké chemické
transformace by příprava zahrnovala?
H3C
HClO
H3C
Cl
OH
NaOH
H3C
O H2O / H
H3C
OH
OH
1
4. Anhydrid kyseliny 3,6-dimethylftalové lze připravit následující sekvencí
reakcí:
O O
CH3
CH3
O
O
+
∆T
OO
O
OCH3
CH3
H2SO4
-H2O
O
CH3
CH3
O
O
Diels-Alder
Navrhněte, jak by bylo možné připravit výchozí látky syntézy ze surovin
odvozených z biomasy.
5. Cetrimoniumbromid – hexadecyl(trimethyl)amonium-bromid – je kationaktivní
tenzid. Lze jej použít podobně jako jiné kationaktivní tenzidy
k dezinfekci. Navrhněte, jak a z jakých surovin by bylo možné připravit
cetylamin (hexadecylamin), výchozí látku pro jeho přípravu.
H3C NH2
CH3Br H3C N CH3
CH3
CH3
Br
6. Craigova syntéza nikotinu:
N
1. H2SO4
2. neutralizace
N
SO3 Na
NaCN
N
CN
BrMg OEt1.
2. H2O / H
N
O
OEt NH2OH
N
N
OEt
OH
redukce
N
N
OEt
HH
N
N
H
N
N
CH3
CH3I
62 % 80 %
80 % 67 % 74 %
81 % 93 %
(a) Jedná se o lineární nebo konvergentní syntézu?
(b) Z udaných výtěžků jednotlivých dílčích kroků vypočtěte celkový
výtěžek přípravy nikotinu z pyridinu.
2