Проекты

Альдольная конденсация пропионового альдегида

Работа победителя открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Прикладная химия, физическая химия» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Прикладная химия
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1542
Предметы: Химия
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 18−20 апреля 2019 года

Формирование новых углерод-углеродных связей привлекает значительное внимание исследователей по причине большого спектра синтетических возможностей. Например, высшие спирты и альдегиды получают как производные как производные альдоля (с возможными  последующими дегидратацией и гидрированием), в основном, с использованием жидких катализаторов: гидроксид натрия или уксусная кислота. Много ингредиентов для ароматической и парфюмерной промышленности производится посредством реакции альдольной конденсации альдегидов. Полученные таким способом продукты находят широкое применение в различных областях промышленности, производстве фармацевтических и косметических препаратов, являясь важным промежуточным звеном в их синтезе.

Цель

Целью исследования является поиск гетерогенных катализаторов и их применение в альдольной конденсации пропионового альдегида.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи.

•        Литературный обзор.

•        Моделирование гетерогенного катализатора.

•        Подбор оптимальных условий проведения реакции.

•        Анализ экспериментальных данных.

Гипотеза: увеличение содержания аминокислоты (АК) как катализатора улучшает технологические показатели процесса.

Описание

Объектом исследования выступает пропионовый альдегид. Универсальным методом получения альдегидов и кетонов с более высокой молекулярной массой является альдольная конденсация. Имеется широкий круг катализаторов гомо- и кросс-конденсации карбонильных соединений, позволяющих получать насыщенные

и ненасыщенные альдегиды, кетоны и спирты с кратно увеличенным числом атомов углерода. Научная новизна полученных результатов состоит в проведении гетерогенизации процесса. Подобран катализатор, который позволяет получать продукты с высокими технологическими показателями.

Результат

1.      Предложены пути формирования гетерогенных катализаторов на оксиде титана (IV).

2.      Изучен процесс альдольной конденсации пропионового альдегида при различных условиях.

3.      Определены основные закономерности образования продуктов.

4.      Предложен новый способ селективного получения 2-метил–2-пентеналя путём использования в качестве катализатора 5 %-го АК/TiO2.

Перспективы использования результатов работы

Фармацевтическая промышленность.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Кафедра физической химии, институт ТХТ, РТУ МИРЭА.

Награды/достижения

Московский городской конкурс проектных и исследовательских работ, победитель межрайонного этапа.

Российская научно-социальная программа для молодёжи и школьников «Шаг в будущее», лауреат.

Диплом в номинации Абсолютное первенство «Лучшая работа в области фундаментальных наук».

Диплом за I место в номинации «Лучшая презентация научной работы на английском языке».

Свидетельство о включении в состав Национальной делегации РФ для участия в Тридцать первом соревновании молодых учёных Европейского Союза (София, Болгария, 13−19 сентября 2019 г.)

Особое мнение

«Сотрудничество с ИТХТ МИРЭА позволило по-новому взглянуть на мою любимую науку – химию»