Search

Práce se zaměřuje na nové postupy přípravy derivátů kyseliny mléčné. Hlavním cílem bylo ověření proveditelností přípravy vysokomolekulárního polylaktidu s využitím ethyllaktátu jako prekurzoru syntézy laktidu. Část práce je věnována novému postupu přípravy samotného ethyllaktátu. Experimentální část práce je rozdělena podle dílčích kroků na cestě od kyseliny mléčné po vysokomolekulární polylaktid. Příprava bezvodého ethylesteru kyseliny mléčné (EtLA) byla řešena inovativní cestou s využitím alkoholýzy oligomerní kyseliny mléčné. K této metodě byl odvozen kinetický model pro izotermální alkoholýzu s ekvimolárním zastoupením reaktantů. Studována byla rovněž neizotermální alkoholýza za varu reakční směsi při atmosférickém tlaku. Nalezená metoda je svou koncepcí zcela odlišná od soudobé technologie přípravy ethyllaktátu. Získaný ethyllaktát byl oligomerován transesterifikací za odštěpení ethanolu na nízko- i vysokomolekulární oligomer za pomocí nově nalezených katalyzátorů vhodných pro dané reakční prostředí. K oligomeraci na nízkomolekulární oligomer vhodný pro přípravu laktidu (Mn 1000 g.mol-1) byl využit laktát cínatý. K experimentální polymeraci ethyllaktátu na produkt s molekulovou hmotností v desítkách kDa pak nově syntetizovaný tetraethyllaktoxyltitanát. K depolymeraci oligomeru na laktid byla optimalizována laboratorní metoda, přičemž byly nalezeny podmínky maximalizující výtěžek laktidu. Tyto podmínky jsou: teplota 225 °C, tlak 2 kPa, katalýza 0,05 mol% laktátu cínatého vůči laktátovým jednotkám v oligomeru. Připravený laktid byl rafinován do polymerní čistoty, destilací a následnou rekrystalizací z ethylacetátu a toluenu. Laktid byl dále využit k optimalizaci podmínek ROP polymerace. Byla optimalizována metoda přípravy vysokomolekulárního PLA prostřednictvím ROP polymerace laktidu. Optimalizací byla nalezena vhodná koncentrace katalyzátoru v kombinaci s polymerační teplotou a délkou polymerace. Jako katalytický systém byla využita ekvimolární směs 2-ethylhexan, The work focuses on new processes for the preparation of lactic acid derivatives. The main objective was to verify the feasibility of preparing high molecular weight polylactide using ethyl lactate as a precursor of lactide synthesis. Part of the work is devoted to the new ethyl lactate synthesis method. The experimental part of the thesis is divided into partial key steps on the way from the lactic acid to the high molecular polylactide. The preparation of anhydrous ethyl ester of lactic acid (EtLA) was solved in an innovative way using alcoholysis of the oligomeric lactic acid. A kinetic model for isothermal alcoholysis and equimolar reactants ratio was derived from this method. The ethyl lactate was oligomerized by transesterification into the low and high molecular weight oligomer with the help of newly found catalysts suitable for the reaction medium. Stannous lactate was used as catalyst for oligomerization of the low molecular weight polymer suitable for the preparation of lactide (Mn 1000 g.mol-1). Experimental polymerization of ethyl lactate into high molecular weight product in tens of kDa has been investigated with newly synthesized tetraethyllactoyl titanate, Ti(EtLA)4. The laboratory method was derived for the depolymerization of the oligomer into lactide. Optimal conditions found for lactidation are as follow: temperature 225 ° C, pressure 2 kPa, catalysis 0,05 mol% of stannous lactate (with respect to oligomer lactate units). The prepared lactide was refined to polymer grade purity by distillation and subsequent recrystallization from ethyl acetate and toluene. The method for the preparation of high molecular weight PLA through ROP polymerization of lactide has been optimized. By optimization, suitable catalyst concentration was found in combination with the polymerization temperature and the polymerization length. An equimolar mixture of Tin 2-ethylhexanoate and 1-decanol was used as the catalytic system. The optimal ROP conditions for achieving the

Práce se zaměřuje na nové postupy přípravy derivátů kyseliny mléčné. Hlavním cílem bylo ověření proveditelností přípravy vysokomolekulárního polylaktidu s využitím ethyllaktátu jako prekurzoru syntézy laktidu. Část práce je věnována novému postupu přípravy samotného ethyllaktátu. Experimentální část práce je rozdělena podle dílčích kroků na cestě od kyseliny mléčné po vysokomolekulární polylaktid. Příprava bezvodého ethylesteru kyseliny mléčné (EtLA) byla řešena inovativní cestou s využitím alkoholýzy oligomerní kyseliny mléčné. K této metodě byl odvozen kinetický model pro izotermální alkoholýzu s ekvimolárním zastoupením reaktantů. Studována byla rovněž neizotermální alkoholýza za varu reakční směsi při atmosférickém tlaku. Nalezená metoda je svou koncepcí zcela odlišná od soudobé technologie přípravy ethyllaktátu. Získaný ethyllaktát byl oligomerován transesterifikací za odštěpení ethanolu na nízko- i vysokomolekulární oligomer za pomocí nově nalezených katalyzátorů vhodných pro dané reakční prostředí. K oligomeraci na nízkomolekulární oligomer vhodný pro přípravu laktidu (Mn 1000 g.mol-1) byl využit laktát cínatý. K experimentální polymeraci ethyllaktátu na produkt s molekulovou hmotností v desítkách kDa pak nově syntetizovaný tetraethyllaktoxyltitanát. K depolymeraci oligomeru na laktid byla optimalizována laboratorní metoda, přičemž byly nalezeny podmínky maximalizující výtěžek laktidu. Tyto podmínky jsou: teplota 225 °C, tlak 2 kPa, katalýza 0,05 mol% laktátu cínatého vůči laktátovým jednotkám v oligomeru. Připravený laktid byl rafinován do polymerní čistoty, destilací a následnou rekrystalizací z ethylacetátu a toluenu. Laktid byl dále využit k optimalizaci podmínek ROP polymerace. Byla optimalizována metoda přípravy vysokomolekulárního PLA prostřednictvím ROP polymerace laktidu. Optimalizací byla nalezena vhodná koncentrace katalyzátoru v kombinaci s polymerační teplotou a délkou polymerace. Jako katalytický systém byla využita ekvimolární směs 2-ethylhexan, The work focuses on new processes for the preparation of lactic acid derivatives. The main objective was to verify the feasibility of preparing high molecular weight polylactide using ethyl lactate as a precursor of lactide synthesis. Part of the work is devoted to the new ethyl lactate synthesis method. The experimental part of the thesis is divided into partial key steps on the way from the lactic acid to the high molecular polylactide. The preparation of anhydrous ethyl ester of lactic acid (EtLA) was solved in an innovative way using alcoholysis of the oligomeric lactic acid. A kinetic model for isothermal alcoholysis and equimolar reactants ratio was derived from this method. The ethyl lactate was oligomerized by transesterification into the low and high molecular weight oligomer with the help of newly found catalysts suitable for the reaction medium. Stannous lactate was used as catalyst for oligomerization of the low molecular weight polymer suitable for the preparation of lactide (Mn 1000 g.mol-1). Experimental polymerization of ethyl lactate into high molecular weight product in tens of kDa has been investigated with newly synthesized tetraethyllactoyl titanate, Ti(EtLA)4. The laboratory method was derived for the depolymerization of the oligomer into lactide. Optimal conditions found for lactidation are as follow: temperature 225 ° C, pressure 2 kPa, catalysis 0,05 mol% of stannous lactate (with respect to oligomer lactate units). The prepared lactide was refined to polymer grade purity by distillation and subsequent recrystallization from ethyl acetate and toluene. The method for the preparation of high molecular weight PLA through ROP polymerization of lactide has been optimized. By optimization, suitable catalyst concentration was found in combination with the polymerization temperature and the polymerization length. An equimolar mixture of Tin 2-ethylhexanoate and 1-decanol was used as the catalytic system. The optimal ROP conditions for achieving the

Práce se zaměřuje na nové postupy přípravy derivátů kyseliny mléčné. Hlavním cílem bylo ověření proveditelností přípravy vysokomolekulárního polylaktidu s využitím ethyllaktátu jako prekurzoru syntézy laktidu. Část práce je věnována novému postupu přípravy samotného ethyllaktátu. Experimentální část práce je rozdělena podle dílčích kroků na cestě od kyseliny mléčné po vysokomolekulární polylaktid. Příprava bezvodého ethylesteru kyseliny mléčné (EtLA) byla řešena inovativní cestou s využitím alkoholýzy oligomerní kyseliny mléčné. K této metodě byl odvozen kinetický model pro izotermální alkoholýzu s ekvimolárním zastoupením reaktantů. Studována byla rovněž neizotermální alkoholýza za varu reakční směsi při atmosférickém tlaku. Nalezená metoda je svou koncepcí zcela odlišná od soudobé technologie přípravy ethyllaktátu. Získaný ethyllaktát byl oligomerován transesterifikací za odštěpení ethanolu na nízko- i vysokomolekulární oligomer za pomocí nově nalezených katalyzátorů vhodných pro dané reakční prostředí. K oligomeraci na nízkomolekulární oligomer vhodný pro přípravu laktidu (Mn 1000 g.mol-1) byl využit laktát cínatý. K experimentální polymeraci ethyllaktátu na produkt s molekulovou hmotností v desítkách kDa pak nově syntetizovaný tetraethyllaktoxyltitanát. K depolymeraci oligomeru na laktid byla optimalizována laboratorní metoda, přičemž byly nalezeny podmínky maximalizující výtěžek laktidu. Tyto podmínky jsou: teplota 225 °C, tlak 2 kPa, katalýza 0,05 mol% laktátu cínatého vůči laktátovým jednotkám v oligomeru. Připravený laktid byl rafinován do polymerní čistoty, destilací a následnou rekrystalizací z ethylacetátu a toluenu. Laktid byl dále využit k optimalizaci podmínek ROP polymerace. Byla optimalizována metoda přípravy vysokomolekulárního PLA prostřednictvím ROP polymerace laktidu. Optimalizací byla nalezena vhodná koncentrace katalyzátoru v kombinaci s polymerační teplotou a délkou polymerace. Jako katalytický systém byla využita ekvimolární směs 2-ethylhexan, The work focuses on new processes for the preparation of lactic acid derivatives. The main objective was to verify the feasibility of preparing high molecular weight polylactide using ethyl lactate as a precursor of lactide synthesis. Part of the work is devoted to the new ethyl lactate synthesis method. The experimental part of the thesis is divided into partial key steps on the way from the lactic acid to the high molecular polylactide. The preparation of anhydrous ethyl ester of lactic acid (EtLA) was solved in an innovative way using alcoholysis of the oligomeric lactic acid. A kinetic model for isothermal alcoholysis and equimolar reactants ratio was derived from this method. The ethyl lactate was oligomerized by transesterification into the low and high molecular weight oligomer with the help of newly found catalysts suitable for the reaction medium. Stannous lactate was used as catalyst for oligomerization of the low molecular weight polymer suitable for the preparation of lactide (Mn 1000 g.mol-1). Experimental polymerization of ethyl lactate into high molecular weight product in tens of kDa has been investigated with newly synthesized tetraethyllactoyl titanate, Ti(EtLA)4. The laboratory method was derived for the depolymerization of the oligomer into lactide. Optimal conditions found for lactidation are as follow: temperature 225 ° C, pressure 2 kPa, catalysis 0,05 mol% of stannous lactate (with respect to oligomer lactate units). The prepared lactide was refined to polymer grade purity by distillation and subsequent recrystallization from ethyl acetate and toluene. The method for the preparation of high molecular weight PLA through ROP polymerization of lactide has been optimized. By optimization, suitable catalyst concentration was found in combination with the polymerization temperature and the polymerization length. An equimolar mixture of Tin 2-ethylhexanoate and 1-decanol was used as the catalytic system. The optimal ROP conditions for achieving the