nature-2023_02(104)

№ 2 (104) февраль, 2023 г. ABSTRACT The composition and structure of benzoylhydrazone of the ethyl ester of 5,5-dimethyl-2,4-dioxohexanoic acid was established by elemental analysis, IR and NMR-1H spectroscopy. The single crystals of the ligand obtained were studied by the X-ray diffraction method. Thus, as a result of studies using IR, NMR-1H and X-ray diffraction, it was found that the H2L ligand in the solid state is in the hydrazonic (AE) form. Ключевые слова: этиловый эфир 5,5-диметил-2,4-диоксогексановой кислоты, кристаллическая структура, гидразид пара-нитро бензойной кислоты. Keywords: benzoylhydrazone, ethyl ester of the 5,5-dimethil-2,4-dioxohexanoic acid, crystalline structure, para-nitro benzoic acid hydrazide. ________________________________________________________________________________________________ β-Дикарбонильные соединения с их классическим В продолжение этих работ, с целью дальнейшего кето-енольным равновесием являются признанными выявления факторов, определяющих положение лидерами среди таутомерных систем. В последние этого кольчато-цепного равновесия, нами были годы внимание ученых приковано к выяснению усло- изучены продукты конденсации этилового эфира вий возникновения транс-енольной формы, внутри 5,5-диметил-2,4-диоксогексановой кислоты с гидрази- хелатного еноль-енольного равновесия, проблемам дом бензойной кислоты (Рис.1) [5–7]: аллотропии о-ацилпроизводных енольных форм β - дикарбонильных соединений [1–4]. C2H5OOC CH C(CH3)3 CC O H2N NH C R + CH2COC(CH3)3 OO C H OC2H5 C CH2COC(CH3)3 C2H5OOC H3C OC C HN NH N CH2 N N COOC2H C 5 RO AE C AZ N OH OR C RO C2H5OOC H O C C C(CH3)3 H CC C2H5OOC H CC NN C C(CH3)3 NN H RC HO RC H O BE O BZ R=C6H4-NO2-пара Рисунок 1. Cхема синтеза пара-нитробензоилгидразона этилового эфира 5,5- диметил-2,4-диоксогексановой кислоты Экспериментальная часть Получили 2,32 г пара-нитробензоилгидразона этилового эфира 2,5-диметил-2,4-диоксогексановой Синтез пара-нитробензоилгидразонэтилового кислоты. Выход: 63,9%. эфира 2,5-диметил-2,4-диоксогексановых кислот. К раствору 2,0 г (0,01 моль) этилового эфира 2,5-ди- Элементный анализ. Вычислено: C 56,14; Н 5,78; метил-2,4-диоксопентановой кислоты в абсолютном N 11,56%; найдено для C17H21N3O6 (Mr=363,37) этаноле прибавляли раствор 1,81 г (0,01 моль) С 56,25; Н 5,49; N 11,25%. пара-нитробензоилгидразина в абсолютном этаноле и реакционную смесь выдерживали при 20-25°С. ИК-спектры записывали на спектрометре Ход реакции контролировали методом ТСХ на «Specord 75IR» в интервале 400–4000 см–1 в таблетках пластинах Silufol UV-254. По окончании реакции KBr. Спектры 1Н-ЯМР 5–10%-х растворов комплекс- растворитель удаляли на роторном испарителе. ных соединений снимали на спектрометре «Bruker DPX-300» (300,13 МГц). 50

№ 2 (104) февраль, 2023 г. Данные для определения кристаллической При расшифровке и уточнении (МНК в анизо- структуры получены на CCD-дифрактометре Oxford тропном приближении до R=0.054 и Rw = 0.1372) Diffraction Xcalibur-R (CuKα-излучение, = 1,54184 Á, использованы 3776 независимых отражений с F2>2σ. (режим D-scan, графитовый монохроматор (при 293K) Кристаллы состава C17H21N3O6 –моноклинные с [16]. Структура расшифрована и уточнена с помощью параметрами элементарной ячейки: a = 8.2438(5), пакетов программ SHELXS-97 и SHELXL-97 [17]. b = 11.4752(10), c = 20.8811(13) Ǻ, =95.597(5), Все не водородные атомы уточнены анизотропно. V = 1965.8(2) Ǻ3, Z = 4, пр.гр. Pn. Атомы водорода вставлены в расчетные положения и ограничены изотропными тепловыми параметрами. Расчеты поверхностей Хиршфельда проводились Молекулярные рисунки построены в соответствии с помощью программы CrystalExplorer [17-18]. пакетом программ MERCURY [18]. Кристаллографи- 2D-графики отпечатков пальцев, отображаемые с ческие данные депонированы в Кембриджском банке использованием стандартного вида 0,6–2,6 A со шка- структурных данных (депозитный номер 2173512) лами расстояний de и di, отображаемыми на осях и могут быть получены бесплатно через графика. http://www.ccdc.cam.ac. uk/conts/retrieving.html или в Кембриджском центре кристаллографических Как видно из рис.2 молекула H2L имеет линейную данных, 12 Union Road, Cambridge CB2 IEZ, UK, гидразоную структуру (А). В кристаллической ре- по факсу: (+44) 1223-336-033, или по электронной шетке лиганда есть две независимые молекулы А и В. почте: [email protected]. Великобритания. Фенильные кольца в монокристаллической молекуле практически плоские. Рисунок 2. Молекулярная структура этилового эфира пара-нитробензоилгидразона этилового эфира 5,5-диметил-2,4-диоксогексановой кислоты (H2L) Результаты и обсуждение последняя карбонильная группа вступает в р--сопря- Максимальный выход атомов из «средних» жение с одним из -орбиталей бензольных колец. Это плоскостей не превышает 0,0090 и 0,0133 Å для двух приводит к частичному удлинению связи С(28)=О(10). фенильных колец молекул А и В. Двугранный угол Такое взаимодействие электронов ранее было обна- между фенильным кольцом и плоскостью фрагмента ружено и обсуждалось в работах [19,20], с чем хо- H–N–C=O не превышают 5,00° [C(12)C(11)N(2)N(1)] рошо согласуются наши выводы. Валентные углы для молекулы A. Такой же угол в молекуле (B) равен C(1)C(2)O(1) (123,03°), O(1)C(2)O(2) (123,79°), 10,7°, что связано с эффектом кристаллической упа- C(1)N(1)N(2) (117,74°), С(5)С(6)С(7) (117,50°), ковки (рис 3.). N(2)С(11)O(4) (123,20°), С(11)С(12)С(13)(120,81o) и C(11)N(2)N(1) (117,54o) свидетельствуют о том, что Длина связей С(2)–О(1) (1,1976 Å), С(6)–О(3) атомы С(1), С(2), С(6) и С (11) находятся в sp2-ги- (1,2089 Å) и С(11)–О(4) (1,2191 Å) в молекуле двой- бридном состоянии и образуют плоско-тригональную ные, а остальные, судя по их значениям, одинарные. конфигурацию. Значения валентных углов и длин свя- Эти же связи молекулы В имеют следующие пара- зей указывают на выполнение требований правила метры: С(19)–О(7) (1,1821 Å), С(23)–О(9) (1,2183 Å), Хюккеля об ароматичности бензольного кольца в С(28)–О(10) (1,2540 Å). Следует отметить некото- молекуле H2L. рую разницу между значениями двойных связей С(19)=О(7) и С(28)=О(10) (молекула В), так как 51

№ 2 (104) февраль, 2023 г. Рисунок 3. Кристаллическая упаковка молекул (проекции на ас-плоскость) (H2L) пара-нитробензоилгидразона этилового эфира 2,5-диметил-2,4-диоксогексановой кислоты В ИК спектре H2L присутствует интенсивная по- В спектре ЯМР-1Н лиганда H2L в растворе CCl4 + лоса поглощения в области 1680-1720 см-1, что сви- детельствует о содержании в полученных продуктах ДМСО-d6, протоны радикала -C2H5 остатка -кето- эфира проявляются в виде триплета и квадруплета при реакции свободной кетонной группы. Отдельные по-  1,26; 3,84 м.д. при соотношении интенсивностей 3:2. лосы поглощения в области 2950 и 3030 см-1 были Фенильные протоны ацильной части молекулы обна- отнесены нами к валентным колебаниям ν(С-Н) СН3- ружены в виде сложного мультиплета при  7,34; 7,40 и СН-групп. В области характеристических полос и 7,91 м.д. поглощения следует отметить наличие валентных Сигнал двух протонов группы СН2 в -положении колебаний ν(С=О) свободной сложноэфирной группы, проявляющееся при 1735 см-1. Интенсивные полосы остатка -дикетона зарегистрирован при  3,83 м.д., а девяти протон трет-бутильного радикала в виде поглощения в области 1735-1760 см-1, соответствую- синглета – при  1,14 м.д. Следует особо обращать щие ν(C=O) несопряженной сложноэфирной группы, внимание на то, что в этом спектре отсутствует также указывают на гидразонную структуру лиганда сигналы АВ системы с двумя несимметричными H2L в твердом состоянии [21-22]. сигналами от протонов СН2- фрагмента, что свиде- тельствует об отсутствии циклической 5-оксипира- В области валентных колебаний двойных связей золиновой формы (С). Спектр ЯМР-1Н лиганда (H2L) также не содержит сигналов одиночных протонов наблюдаются интенсивные полосы поглощения в пределах  13-14 м.д., от протона второго атома вблизи 3200–3290, 1738–1750, 1660–1680, 1620–1630, азота линейного енгидразинного таутомера с его 1535–1560 и 1260–1290 см–1. Полоса поглощения различными конфигурацями [21, 23]. при 1633 см–1 свидетельствует о наличии связи C=N, остальные полосы поглощения относятся к колеба- Так, в результате исследований методами ИК, ЯМР-1Н и РСА установлено, что лиганд H2L в твер- ниям полуторной связи ароматического кольца и де- дом состоянии находится в гидразонной (Ае) форме. формационным колебаниям связи NH. Для однозначного доказательства строения ли- ганда (H2L) в среде растворителя были проведены исследования методом ЯМР-1Н-спектроскопии. Список литературы 1. Шокова Э.А., Ким Дж. К., Ковалев В.В. 1,3-дикетоны. Синтез и свойства // Журн. орг. химии.- 2015.- Т. 51.- № 6.- С. 773-847. 2. Якимович С.И., Николаев В.Н. Таутомерия в ряду бензоилгид-разонов метиловых эфиров 4-арил-2,4-диок- собутановых кислот // Журн. орг. химии.- 1981.- Т. 17.- Вып. 2.- С. 284-291. 3. Турсунов М.А., Умаров Б.Б. Таутомерия в ряду ацилгидразонов этилового эфира 5,5-диметил-2,4- диоксогексановых кислот // Universum: химия и биология: электрон. научн. журн.- 2018.- №3 (45).- C. 45-48. 4. Пакальнис В.А., Зерова И.В., Якимович С.И., Ершов А.Ю., Лагода И.В. Гетероциклы на основе ароилуксусных альдегидов и SH-содержащих гидразидов // Журн. орг. химии.- 2009.- Т.45.- № 2.- С. 295-300. 5. Якимович С.И. Таутомерные превращения в ряду азотистых производных -дикарбонильных соединений: Дис. … докт. хим. наук.- Ленинград.- ЛГУ.- 1988.- 415 с. 6. Турсунов М.А. Комплексы некоторых 3d-металлов на основе производных кетоальдегидов и кетоэфиров, их структура и свойства. Диссертация… PhD по специальности 02.00.01. - Неорганическая химия. – Бухара. – БухГУ. -2019. - 120 с. 52

№ 2 (104) февраль, 2023 г. 7. Турсунов M.A., Умаров Б.Б., Авезов К.Г., Якимович С.И., Абдурахманов С.Ф., Севинчов Н.Г., Парпиев Н.А. Синтез и стереоизомерия ацилгидразонов кетоэфиров // Наука и технологии. Т.1. Тр. Международного сим- позиума по фундаментальным и прикладным проблемам науки”. Глава 8.- М.: РАН.- 2012.- С. 158-178. 8. Умаров Б.Б., Турсунов М.А., Минин В.В. Комплексы с производными кетоальдегидов и кетоэфиров.- Ташкент.- Нишон-ношир.- 2016.- 350 c. 9. Вейганд-Хильгетаг. Методы эксперимента в органической химии. Перевод с нем. языка под редакцией проф. Н.Н. Суворова.- М.: Химия. 1968.- С. 847-886. 10. Гордон А., Форд Р. Спутник химика. -М.: Мир, 1974.- С. 437-444. 11. Реутов О.А., Курц А.А., Бутин К.П. Органическая химия. Учеб. пособие для ВУЗов.- М.: Изд-во МГУ, 1999.- часть I.- 560 с. 12. Пентин Ю.А., Вилков Л.В. Физические методы исследования в химии.- М.: Мир.- 2003.- 683 с. 13. Накамото К. ИК спектры и спектры КР неорганических и координационных соединений.- М.: Мир.- 1991.- 536 с. 14. Ершов Б.А. Спектроскопия ЯМР в органической химии.- СПб.- Изд-во СП(б)ГУ.- 1995.- 264 с. 15. Xcalibur. Oxford Difraction Ltd. CrysAlisPro. Version.1.171.33.44, 2009. 16. GM. Sheldrick, SHELXS-97 and SHELXL-97, Program for Crystal Structure Solution and Refinement, University of Gottingen, Gottingen, 1997. 17. C.F. Macrae, I.J. Bruno, JA. Chisholm, P.R. Edington, P. McCabe, E. Pidcock, L. Rodriguez-Monge, R. Taylor, J. van de Streek, P.A. Wood, Mercury programme, J. Appl. Crystallogr. 41 (2008) 466-470. 18. Умаров Б.Б. Комплексные соединения некоторых переходных металлов с бис-5-оксипиразолинами. Дис. … докт. хим. наук.- Ташкент.- ИУ АН РУз.- 1996.- 351 с. 19. Tursunov M.A., Avezov K.G., Umarov B.B. and Parpiev N.A. 1H NMR Spectra and Crystal Structure of the Nickel(II) Complex with Ethyl 5,5-Dimethyl-2,4-Dioxohexanoate Aroylhydrazones // Russian J. of Coord. Chem.- 2017.- Vol. 43.- No 4. Р. 93-96. 20. Севинчова Д.Н., Умаров Б.Б., Абдиев Б.Ш., Рамазонов С.Х. Синтез комплекса никеля (II) на основе бензоилгидразонметилового эфира 4-фенил-2,4-диоксобутановой кислоты и его исследование рентгено- структурным методом. // Universum: химия и биология, №7(85), июль, 2021. -С. 26-30. 21. Sevinchova D.N., Tursunov M.A., Avezov K.G., Umarov B.B., Ganiyev B.Sh, Savriyeva N.Q Synthesis and ESR Spectroscopy Complexes of Copper(II) with Acyi- and Aroylhydrazones of Methyl Ester of 5,5-Dimethyl-2,4-Diox- ohexanoic acid.// American Journal of Heterocyclic Chemistry.Vol. 6, № 2. 2020, pp. 24-29. 22. Севинчова Д.Н., Турсунов М.А., Остонова Н. Рамазонов Синтез и исследование этилового эфира пара-диме- тиламинобензоилгидразона 2, 4-диоксопентановой кислоты.// Universum: химия и биология, №7(97), июль, 2022. -С. 26-30. 23. Cевинчова Д.Н., Турсунов М.А., Умаров Б.Б., Синтез комплексные соединения никеля(II) и меди(II) на основе бензоилгидразонами метилового эфира 5,5- диметил-2,4-диокосгексановой кислоты. // INTERNATIONAL FORUM: PROBLEMS AND SCIENTIFIC SOLUTIONS. Melbourne, AUSTRALIA. 6-8.03. 2020. - P. 55-59. 53

№ 2 (104) февраль, 2023 г. ПОЛУЧЕНИЕ И ОЧИСТКА НАФТЕНОВЫХ КИСЛОТ СИНТЕТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ Исмаилов Муминжон Юсупович канд. техн. наук, доц. Ферганского государственного университета, Республика Узбекистан, г. Фергана Е-mail: [email protected] Дехканова Нигора Наманжановна преподаватель Ферганского медицинского института общественного здоровья, Республика Узбекистан, г. Фергана E-mail: [email protected] OBTAINING AND PURIFICATION OF NAPHTHENIC ACIDS BY THE SYNTHETIC METHOD Muminjon Ismailov Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of Ferghana State University, Republic of Uzbekistan, Ferghana Nigora Dehkanova Lecturer of Ferghana Medical Institute of Public Health, Republic of Uzbekistan, Ferghana АННОТАЦИЯ В статье обсуждается состав и переработка синтетических нафтеновых кислот, предложен метод химической обработки, а также на основании изучения состава СНК-Д кислот, полученных при окислении дизельной фрак- ции Ферганской нефти. Проведены испытания с целью определения состава природных и переработанных кислот СНК-Д. В статье приведены результаты исследования и на основании опытов установлено, что содержание аромати- ческих кислот в СНК-Д примерно в 3 раза выше, чем в природных нефтяных кислотах. ABSTRACT The article deals with the composition and processing of synthetic naphthenic acids, the method of chemical treatment is proposed, as well as on the basis of studying the composition of SNA-D acids obtained by oxidation of the diesel fraction of Ferghana oil. Tests have been carried out to determine the composition of natural and processed SNA-D acids. The article presents results of the study and, based on experiments, it is found that the content of aromatic acids in SNA-D is about 3 times higher than in natural petroleum acids. Ключевые слова: синтетические нафтеновые кислоты (СНК-Д), неомыляемые компоненты, ароматические кислоты, а-бромонафталин, бициклические и циклоароматические нафтени. Keywords: synthetic naphthenic acids (SNA-D); unsaponifiable components; aromatic acids; a-brominaphthalene; bicyclic and cycloaromatic naphthenes. ________________________________________________________________________________________________ Для получения синтетической нафтеновой кис- Введение. Одной из актуальных задач исследо- лоты (СНК-Д) отбирали фракцию при 220-360 ℃, со- вания является оптимизация технологии переработки держащую парафиновые углеводороды в коли- нефтяного сырья, для получения максимального коли- честве 60-65%, нафтеновые - 26-30% и ароматиче- чества производных нафтеновых кислот (эфиры, соли ские - 5-10%. Дистиллят дизельного топлива подвер- тяжелых металлов), получение цветных асфальто- гается окислению кислородом воздуха в при- бетонов, цветных битумов, получение стабили- сутствии гомогенного катализатора при темпера- заторов, рациональное использование его в качестве туре 140-145℃. Содержание карбоновых кислот в пигмента в производстве, для получения пласти- полученном продукте составляет 8 %, оксикислот - фикаторов поливинилхлоридных смол, производства 22 %, неомыляемых компонентов - 10 %. [1,2-4]. моющих средств. А также для создания технологии получения материалов с данными свойствами Методы и материалы. Перед исследованием на основе нефтепродуктов, определения состава состава синтетических кислот их очищают от при- и свойств масел [2-3]. месей, оксикислоты осаждают изооктаном [4], а затем _________________________ Библиографическое описание: Исмаилов М.Ю., Дехканова Н.Н. ПОЛУЧЕНИЕ И ОЧИСТКА НАФТЕНОВЫХ КИСЛОТ СИНТЕТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2023. 2(104). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/14953

№ 2 (104) февраль, 2023 г. осаждают центрифугированием, для этого 1 г окси- кислотное число - 261,3 мг КОН/г, содержание не- кислоты растворяют в 300 см3 кипящего изооктана. омыляемых компонентов - 0,5% масс, удельный вес, Образец отстаивали в течение 1 часа и центрифуги- 204d=0,9877, показатель преломления, 20Dn=1, 4610. ровали в течение 5 минут. Затем центрифугат, содер- Количество неомыляемых компонентов в синтети- жащую угольную кислоту, декантировали. Осадок ческих кислотах определяли экспресс-методом по промывали 3 раза изооктаном и центрифугат отделили изменению преломлением α-бромонафталина [5, 6]. от жидкой фазы. Каждый раз, когда жидкая фаза добавляется в основной центрифугат, она реагирует Результаты и обсуждение. Суть метода заключа- с раствором синтетических карбоновых кислот и ется в получении неомыляемых веществ из смеси неомыляемых компонентов в изооктане. предварительно омыленных кислот с использова- нием α-бромонафталина. Количество неомыляемых После удаления изооктана синтетические кислоты веществ определяют по изменению показателя пре- очищали от неомыляемых компонентов по методу ломления α-бромонафталина до и после экстракции. Шпица и Хонига едким калием и колоночной хро- Для подтверждения наличия карбоксильной группы матографией на силикагеле. в выделенном СНК-Д был получен ИК-спектр в области 900-3400 см-1 (рис. 1.1): Рафинированные (очищенные) синтетические кислоты обладают следующими характеристиками: Рисунок 1. ИК- спектр синтетических кислот СНK-Д В области 2940, 2870 и 1468 см-1 наблюдаются других кислот этого класса в значительных количе- колебания, распространяющиеся на связь С-Н в ме- ствах присутствуют кислоты с 11, 13 и 14 атомами тильных и метиленовых группах. Полосы поглоще- углерода в молекуле соответственно содержится 15, ния в областях I7I5 и 945 см-1 связаны с 17 и 8,5%. Концентрация кислот, содержащих менее продолжительным колебаниям связей С=О и ОН 11 и более 14 атомов углерода, значительно ниже и карбоксильной группы, а область частот II90 см-1 колеблется от 0,7 до 6,2% [6]. свидетельствует о наличии группы СООН. Область с частотой 1250 см-1 свидетельствует о том, что кис- При процессе окисления дизельной фракции лоты имеют шестичленное нафтеновое кольцо. Ферганской нефти алифатические кислоты превра- щаются в нафтеновые и ароматические кислоты. Изолированные синтетические кислоты СНК-Д Нафтеновые кислоты относятся к моноцикличе- делятся на две фракции, которые: СНК-Д(1)-равна ским, бициклическим и трициклическим кислотам, продукту фракции кислот с температурой кипения их содержание составляет соответственно около 80-130°С, 1,3∙10-4 МПа, кипящая при 130-180°С, 18,8 и 2% [5-6]. Присутствуют также тетрацикличе- 1,3∙10-4 МПа, выход СНК-Д (1) составляет 80,9%, ские нафтеновые кислоты, но их концентрация а выход СНК-Д (2) составляет 19,1%. Из кислот ниже, чем у трициклических нафтеновых кислот. СНК-Д(1) и СНК-Д(2) образовался эфир триметилси- Длина цепи моноциклических нафтеновых кислот лиловой кислоты. При изучении их состава методом короче, чем у алифатических кислот, и состоит из масс-спектра было установлено, что кислоты следующих гомологов: СНК-Д (1) в основном представляют собой алифа- тические кислоты как с нормальной, так и с разветв- (1) ленной структурой. По данным масс-спектрального анализа их состав составляет 58,5% по массе, а Здесь; 2≤n≤11 длина радикала в молекуле R-COOH составляет от 7 до 18 атомов углерода. Максимальная концентра- ция среди алифатических кислот соответствует длин- ным кислотам CH3-(CH2)10-COOH 27,5%. Среди 55

№ 2 (104) февраль, 2023 г. Максимальная величина молекулярно-массо- (3) вого распределения гомологов этого типа кислот смещена на одну метиленовую группу по сравнению Здесь; 0≤n≤8 с алифатическими кислотами и соответствует кислоте Ароматические кислоты состоят в основном из формулы (2): гомологов бензойной кислоты. Их содержание не пре- вышает 14% по массе, а максимальное количество (2) соответствует кислоте C6H5-(CH2)3-COOH Z = 8 (4). Для циклоароматических кислот с водородным уров- Кислоты содержат значительное количество нем ненасыщенность Z = 10 [7]. алкильных цепей 5, 7 и 8 метиленовых групп. У би- циклических нафтеновых кислот с содержанием (4) 8 % максимальное молекулярное массовое распреде- ление соответствует кислоте с 14 атомами углерода Полная группа и гомологический состав СНК-Д в молекуле, а гомологи представлены следующей (1) кислот представлены в таблице 1. структурой: Таблица 1. Состав синтетических кислот, фракция СНК-Д (1) 80-130°С, ������, ������ ∙ ������������−������МПа, С������������������������−������������������ Наименование Количество Распределение кислот по содержании углеродных атомов кислот массы, в молекуле Алифатические, Z=0 % 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Моноциклические 58,7 2,5 3,4 6,1 14,6 27,7 16,9 8,7 7,2 6,8 3,7 1,8 0,6 нафтены, Z=2 Бициклические 17,3 - - 1,9 5,5 12,7 24,6 18,5 13,6 9,4 6,6 4,8 2,4 нафтены, Z=4 Трициклические 7,7 - - - 2,6 7,4 13,2 25,5 17,1 13,7 10,9 5,8 3,8 нафтены, Z=6 Тетрациклические 2,0 - - - - 4,1 7,4 18,7 31,8 21,6 11,5 4,9 - и ароматические нафтены, Z=8 13,3 8,4 17,8 19,8 13,6 11,0 8,8 6,7 5,6 3,6 2,5 1,7 0,5 Циклоароматические нафтены, Z=10 1 - - - 1,9 5,5 14,7 26,5 22,8 14,2 8,8 5,6 - Исследования показали, что при 50 °С в составе в СНК-Д(2) составляет соответственно 50 и 28%. высококипящих кислотах СНК-Д (2) содержание В составе СНК-Д (2) накапливаются значительные алифатических кислот снижается до 40 %, моноцикли- количества циклоароматической и дициклоаромати- ческих кислот до 10 %, но увеличивается содержа- ческой кислот [8-9]. ние бициклических и трициклических кислот. Если СНК-Д (1) в своём составе содержит 64 % моноцик- В таблице 2. Показан состав синтетических кислот лических нафтеновых кислот, 28 % бициклических (СНК-Д (2), гомологов кислот, в среднем имеющих и 8 % трициклических кислот, тогда процентное со- на 2 атома углерода в молекуле больше, чем у гомоло- держание бициклических и трициклических кислот гов кислот СНК-Д (1). 56

№ 2 (104) февраль, 2023 г. Таблица 2. Состав синтетических кислот, фракция SNK-D (2) 130-180°С, ������, ������ ∙ ������������−������МПа, С������������������������−������������������ Наименование Количество Распределение кислот по содержании углеродных атомов кислот массы, % в молекуле 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Алифатические, Z=0 40,4 2,4 6,5 10,1 12,5 32,3 16,4 8,2 4,7 3,4 1,5 1,6 0,4 10,2 - 2,1 6,2 10,3 18,7 22,2 15,4 10,6 5,9 4,3 3,1 1,2 Моноциклические 19,6 - - - 5,7 11,7 17,8 24,2 14,6 10,7 7,8 5,6 1,9 нафтены, Z=2 9,3 - - - 2,3 5,4 14,6 25,6 18,5 13,9 9,7 6,8 3,2 Бициклические нафтены, 12,7 5,3 15,2 27,3 19,7 11,6 6,7 5,2 3,3 2,4 1,6 1,2 0,5 Z=4 4,4 - - - 5,4 10,8 18,9 25,2 15,8 10,3 7,1 5,2 1,3 Трициклические 3,4 - - - - 9,3 17,4 31,8 15,5 11,7 7,2 4,9 2,2 нафтены, Z=6 Тетрациклические и ароматические нафтены, Z=8 Циклоароматические нафтены, Z=10 Дициклоароматические нафтены, Z=12 Исходя из данных таблиц 1.1 и 1.2, состав синте- фракции Ферганской нефти, указанный состав пред- тических кислот фракцией тем. 80-180 °С и давлением ставлен в таблице 3. 1,3∙10-4 мПа получен при окислении дизельной Таблица 3. Состав синтетических кислот, фракция СНК-Д 80-180°С, ������, ������ ∙ ������������−������МПа, С������������������������−������������������ Кислоталарни турини Количество Распределение кислот по содержании углеродных атомов в молекуле. номи. массы, % 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Алифатические, Z=0 54,9 1,9 3,2 5,5 14,1 25,4 17,2 10,3 8,5 7,2 3,5 2,2 0,7 0,3 - Моноциклические 16,2 - - 1,7 5,2 11,7 23,2 18,5 14,6 10,1 7,2 4,6 2,7 0,4 0,1 нафтены, Z=2 Бициклические 10,2 - - - - 1,7 4,4 10,5 20,1 16,4 12,4 7,6 5,4 2,1 0,7 нафтены, Z=4 Трициклические 3,1 - - - - - 2,1 4,5 11,6 25,4 14,7 9,3 5,1 3,3 1,5 нафтены, Z=6 Тетрациклические и 13,2 7,2 14,8 17,6 14,3 12,9 11,1 7,1 5,8 3,8 2,9 1,6 0,7 0,2 0,1 ароматические нафтены, Z=8 Циклоароматические 1,7 - - - 1,9 5,1 14,2 24,7 22,5 14,4 8,3 6,2 2,3 0,4 - нафтены, Z=10 Дициклоароматические 0,7 - - - - - - 9,4 17,3 31,9 15,4 11,8 7,1 4,8 2,3 нафтены, Z=12 57

№ 2 (104) февраль, 2023 г. Анализ данных представлен в таблицах 1.1, 1.2 Заключение. По сравнению с составом нефтяных и 1.3. Сравнение с данными по составу нефтяных кис- кислот, выделенных из ферганских нефтепродуктов, лот, выделенных из Ферганских нефтепродуктов, природные нефтяные кислоты на 80 % состоят из показывает следующее: состав синтетических кислот, нафтеновых кислот, фракция СНК-Д, выделенная из полученных окислением дизельной фракции, суще- нефтепродуктов, составляет 30 %; На основании ственно отличается от природных нефтяных кислот; опытов установлено, что содержание ароматических природные нефтяные кислоты на 80 % состоят из кислот в СНК-Д примерно в 3 раза выше, чем в при- нафтеновых кислот, фракция СНК-Д, выделенная родных нефтяных кислотах. из нефтепродуктов, составляет 30 %; Содержание ароматических кислот в СНК-Д примерно в 3 раза Кислоты СНК-Д (1) и СНК-Д (2) были превра- выше, чем в природных нефтяных кислотах. На ос- щены в эфир триметилсилиловой кислоты, и при новании изучения состава кислот СНК-Д, для полу- изучении их состава методом масс-спектра было чения синтетических кислот, близких по составу к установлено, что кислоты СНК-Д (1) в основном яв- природным, необходимо приготовить мыльное сырье ляются алифатическими кислотами с обоими нор- из парафиновых и ароматических углеводородов, а мальной и разветвленной структуры. моноциклические и бициклические нафтены должны находиться в пропорции [10-11]. В кислотах СНК-Д (2) с высокой температурой кипения 50 °С количество алифатических кислот уменьшается до 40 %, моноциклических кислот уменьшается до 10 %, но количество бициклических и трициклических кислот увеличивается, исходя из экспериментов. Список литературы: 1. Исмоилов М.Ю., Мирзахужаева Н.Н., Алибоева Д.М. Сравнительная характеристика нефтей добываемых в Узбекистане // Универсум: технические науки: электрон.научн. журн. 2021. 5(86). УРЛ: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11744 2. Исмоилов М.Ю., Мамарасулов Х.А., Абдукундуз Д.К. (2022). Очистка нафтеновых кислот от неомыляемых компонентов и фенолов. журнал химии товаров и народной медицины, 1(4), 36-51. 3. M.Yu. Ismailov, Saidakhmedov Sh.M Khamidov B.N. Ivanov V.I. Ivanov G.N. I-460 PV brand oil is increased by adding Plexol as an additive to its viscosity. Journal of oil and gas of Uzbekistan. 2002. №2. 26-27 p. 4. Khamidov B.N., Ismailov M.Yu., Tarayan K.L. Saidakhmedov Sh.M. Development of graphite oil production technology. Journal of oil and gas of Uzbekistan. 2002. No. 3. 24-25 p. 5. М. Исмоилов, Н.Мирзаходжаева, М.Абдуллаева Использование смолы госсипол в качестве антиоксидантного соединения. //Universum: технические науки. – 2021. – №. № 4 (85). – С. 9-11. (M. Ismoilov, N. Mirzakhojaeva, M. Abdullaeva Use of gossypol resin as an antioxidant compound. //Universum: technical sciences. – 2021. – no. No. 4 (85). - P. 9-11.) 6. Хамидов Б.Н., Исмоилов М.Ю. Получения нафтеновых кислот с дизельных щелочных отходов. // НамГУ научный вестник – 2022. - № 6. C. 149-153. 7. Xaмидов Б.Н., Исмоилов M.Ю. Изучение нафтеновых кислот в составе нефти Узбекистана полученных из разных регионов Узбекистана.//НамГУ научный вестник. – 2022. - №6. 154-158 с. (Khamidov B.N., Ismailov M.Yu. Investigation of naphthenic acids in oils extracted from different places of Uzbekistan. //NamDU scientific newsletter. - 2022. - #6. 154-158 p.) 8. Б.Н. Хамидов, М.Ю. Исмоилов. Анализ состава и строения нафтеновых кислот в нефти Узбекистана.// “Нефть и газ Узбекистана” научно-технический журнал. – 2022. - № 2. 26-29. 9. Б.Н. Хамидов, М.Ю. Исмоилов, Э.Б. Абдурахмонов, Z.A. Abdusattorova. Анализ состава и структуры нефтяных кислот. // Universum: технические науки. – 2022. – № 6 (99) – С. 6-8. 10. М.Ю. Исмоилов. Адсорбенты для смол и нефтеновых кислот.// ФерГУ научный вестник – 2022. - № 3. C. 155-161. 58

№ 2 (104) февраль, 2023 г. DOI – 10.32743/UniChem.2023.104.2.14927 РЕАКЦИЯ АМИНОМЕТИЛИРОВАНИЯ НЕКОТОРЫХ ПРОПАРГИЛОВЫХ ЭФИРОВ НАСЫЩЕННЫХ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ С ДИЭТАНОЛАМИНОМ Шомуродов Анвар Иркинович соискатель, ООО “Шуртанский газохимический комплекс”, Республика Узбекистан, г. Гузар Махсумов Абдухамид Гафурович д-р хим. наук, проф., Ташкентский химико-технологический институт, кафедра “Химическая технология переработки газа”, Республика Узбекистан, г. Ташкент Е-mail: [email protected] Исмаилов Бобурбек Махмуджанович д-р филос. в обл. техн. наук, PhD, Ташкентский химико-технологический институт, кафедра “Химическая технология переработки нефти и газа”, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] AMINOMETHYLATION REACTION OF SOME PROPARGYL ETHERS OF SATURATED CARBOXIC ACIDS WITH DIETHANOLAMINE Anvar Shomurodov PhD researcher, Shurtan Gas Chemical Complex LLC, Республика Узбекистан, г. Гузар Abduhamid Makhsumov Doctor of Chemical Sciences, professor of the department of Chemical technology of gas refining, Tashkent Institute of Chemical Technology, Republic of Uzbekistan, Tashkent Ismailov Boburbek Doctor of Philosophy in Technical Sciences, PhD, Tashkent Institute of Chemical Technology, department of Chemical technology of oil and gas refining, Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ Пропаргиловые эфиры соответствующих кислот были синтезированы путем этерификации насыщенных монокарбоновых кислот нормальной структуры с пропаргиловым спиртом. Были проведены реакции аминометилирования полученного пропаргилового эфира с моно-этаноламином и параформом, в присутствии катализатора. В качестве катализатора использовали соли меди. В итоге были синтезированы производные N,N-дигидроксиэтиламино(бутин-2-ил-1). Строение полученных веществ были подтверждены методами ИК-, ЯМР-спектроскопии. ABSTRACT Propargyl ethers of the corresponding acids were synthesized by esterification of saturated monocarboxylic acids of normal structure with propargyl alcohol. Aminomethylation reactions of the obtained propargyl ether with mono-ethanolamine and paraform were carried out in the presence of a catalyst. Copper salts were used as a catalyst. As a result , N,N-dihydroxyethylamino(butyn-2-yl-1) derivatives were synthesized. The structure of the obtained substances was confirmed by the methods of IR-, NMR-spectroscopy. _________________________ Библиографическое описание: Шомуродов А.И., Махсумов А.Г., Исмаилов Б.М. РЕАКЦИЯ АМИНОМЕТИ- ЛИРОВАНИЯ НЕКОТОРЫХ ПРОПАРГИЛОВЫХ ЭФИРОВ НАСЫЩЕННЫХ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ С ДИЭТАНОЛАМИНОМ // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2023. 2(104). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/14927

№ 2 (104) февраль, 2023 г. Ключевые слова: пропаргилвалерат, аминометилирование, параформ, реакция Манниха, ацетат меди (II), синтез 4-(бис(2-гидроксиэтил)амино)бут-2-ин-1-ил валерата, диэтаноламин, пропаргиловый эфир. Keywords: propargylvalerate, aminomethylation, paraform, Mannich reaction, copper (II) acetate, synthesis of 4-(bis(2-hydroxyethyl)amino)but-2-yn-1-yl valerate, diethanolamine, propargyl ether. ________________________________________________________________________________________________ Введение. В настоящее время в мире считается Синтез важной задачей создание целенаправленных 4-(Бис(2-гидроксиэтил)амино)бут-2-ин-1-ила (6) методов синтеза высокоэффективных биологически активных соединений и успешно применять их в В круглодонную колбу ёмкостью 100 мл, снаб- различных областях народного хозяйства. В связи с женную обратным холодильником, вносили 1,26 г этим важно создавать недорогие и эффективные (1.34 мл, ρ= 0.94 г/мл, 0,01 моли) пропаргила местные препараты, дополнительно улучшая их бутирата, 0.45 г (0.015 моли) параформа (1), 1.05 г физико-химические и биологические свойства. (0.96 мл, ρ= 1.097 г/мл 0.01 моли) диэтаноламина, 0.05 г (0.27 ммоли) ацетата меди (II) и 25.0 мл 1,4- В последние годы, согласно анализу статей в диоксана. Колбу поместили в масляную баню, под- престижных научных журналах мира, было проведено соединили обратный холодильник и кипятили при много экспериментальных работ, посвященных введе- температуре кипения диоксана (101-102о С) в течение нию тройных связей в природные и синтетические 6 часов. Ход реакции контролировали методом ТСХ. органические вещества, полимеры и осуществлению После охлаждения реакционной смеси налили 30 мл их химических модификаций [1, 3]. Вещества с 5% соляной кислоты и экстрагировали два раза тройной связью и их производные используются в 30 мл петролейным эфиром. После выделения слоя фармацевтике как противовоспалительные, антибакте- петролейного эфира, водную часть нейтрализовали риальные, противогрибковые средства; в сельском аммиаком. Затем ещё дважды экстрагировали 30 мл хозяйстве в качестве гербицидов, инсектицидов, петролейным эфиром. Часть петролейного эфира фунгицидов; в промышленности используются в отделяли и сушили на сульфате натрия. После раз- качестве антикоррозионных средств для металлов деления петролейный эфир перегоняли с использова- нием роторного испарителя. Был получен продукт (6) [2, 4-7, 9, 11, 14]. массой 2,05 г с выходом 84%. Ткип= 172-174оС Известно, что введение тройных связей в моле- (8 мм.рт.ст.). Rf 0.66 (система гексан:этилацетат – 5:1). кулу повышает биологическую активность вещества, 1Н ЯМР (400 MHz, CDCl3): 0.88 (3Н, т, J=7.34, снижая его токсичность. Кроме того, существует CH3-), 1.32 (2Н, м, СН3-СН2-),1.59 (2Н, т, J=5.88, -СН2- множество химических реакций, которые протекают СН2-), 2.31 (2Н, т, J=7.28, -СН2-СН2-ОН), 2.44 (2Н, т, с терминальными алкинами (циклизация, галогени- J=7.14, -СН2-СН2-ОН), 2.70 (2Н, т, J=5.26, -СН2-N<), рование, гидрирование, соединение, обмен), что 2.98 (2H, c, , -OH), 3.61 (4H, т, J=5.20, -СН2-СН2-ОН), позволяет углубленно изучить химические свойства 4.65 (2H, т, J=4.10, -О-СН2-) этого вещества. Нами была проделана большая работа по синтезу соединений с тройной связью и их 13C ЯMР (CDCl3): 15.24, 21.11, 38.54, 48.78, 56.15, химическим превращениям, и было идентифи- цировано несколько новых биологически активных 60.21, 62.80, 85.47. 85.734, 170.11 веществ [8, 10, 12-14]. Результаты исследований, при- ИК-спектр (KBr, ν, cм-1): 2958 (CH3), 2932, 2873 веденные в этих источниках , свидетельствуют о том, что изучение процесса аминометилирования и (CH2), 1742 (˃C=O), 1244 (-С-N-), 1166 (-C-O-C-), биологической активности новых производных, полученных на основе реакции Манниха пропар- 1109 (-C-OH). гиловых эфиров карбоновой кислоты со вторичными аминами, является актуальным. Синтез 4-(бис(2-гидроксиэтил)амино)бут-2-ин- 1-ил валерата (7) Методы и материалы Аналогично, выше приведенным методом было Растворители: использовали этилацетат, этиловый взято 1.40 г (1.52 мл, ρ= 0.92 г/мл, 0.01 моли) про- спирт, гексан, ацетон, бензол, толуол. Структура паргил валерата, 0.45 г (0.015 моли) параформа (1), соединений была надежно проанализирована на 1.05 г (0.96 мл, ρ= 1.097 г/мл 0.01 моли) диэта- основе результатов, полученных с помощью совре- ноламина, 0.05 г (0.27 ммоли) ацетата меди (II) и менной ИК-, 1H и 13C ЯМР-спектроскопии. Строение 25.0 мл 1,4-диоксана. Был получен продукт (7) соединений проанализированы на основе достовер- массой 2.11 г. и выходом 82 %. Ткип=176-178 оС. ных результатов современных методов ИК-, 1Н и 13С (8 мм. рт.ст.) Rf 0.68 (система гексан:этилацетат – 5:1). ЯМР-спектроскопии. За ходом реакций наблюдали методом тонкослойной хроматографии (ТСX). 1Н ЯМР (400 MHz, CDCl3): 0.88 (3Н, т, J=7.18, В качестве элюента использовали смесь гексан:этила- CH3-), 1.26 (4Н, м, СН3-(СН2)2-), 2.12 (2Н, т, J=5.36, цетат - 7:1. Температуры плавления синтезированных -СН2-СН2-), 2.46 (4Н, т, J=6.14, -СН2-СН2-ОН), 2.81 соединений определяли в приборе \"MEL-TEMP\" (2Н, т, J=6.18, -СН2-N<), 3.06 (2H, c, , -OH), 3.58 (4H, (США). т, J=5.26, -СН2-СН2-ОН), 4.81 (2H, т, J=5.41, -О-СН2-) 13C ЯMР (CDCl3): 16.24, 22.65, 26.37, 38.35, 49.86, 58.04, 59.88, 61.16, 75.87. 85.48, 175.24. ИК-спектр (KBr, ν, cм-1): 2961 (CH3), 2923, 2867 (CH2), 1742 (˃C=O), 1243 (-С-N-), 1159(-C-O-C-), 1112 (-C-OH), 60

№ 2 (104) февраль, 2023 г. Синтез 4-(бис(2-гидроксиэтил)амино)бут-2-ин- Синтез 4-(бис(2-гидроксиэтил)амино)бут-2-ин- 1-ил капроната (8) 1-ил каприлата (10) По аналогии с вышеприведенными методами Синтез осуществляли аналогичным методом. синтеза, было взято 1.54 г (1.69 мл, ρ= 0.91 г/мл, Было взято 1.82 г (2.02 мл, ρ= 0.90 г/мл, 0.01 моли) 0.01 моли) пропаргил валерата, 0.45 г (0.015 моли) пропаргил валерата, 0.45 г (0.015 моли) параформа (1), параформа (1), 1.05 г (0.96 мл, ρ= 1.097 г/мл 0.01 моли) 1.05 г (0.96 мл, ρ= 1.097 г/мл 0.01 моли) диэтанола- диэтаноламина, 0.05 г (0.27 ммоли) ацетат меди (II) мина, 0.05 г (0.27 ммоли) ацетата меди (II) и 25.0 мл и 25.0 мл 1,4-диоксана. Был получен продукт (8) 1,4-диоксана. Был получен продукт (10) массой 2.36 г. массой 2.16 г. с выходом 80 %. Ткип=184-185 оС. с выходом 79 %. Ткип=211-213оС. (8 мм. рт. ст.) (8 мм. рт.ст.) Rf 0.69 (система гексан:этилацетат – 5:1). Rf 0.74 (система гексан:этилацетат – 5:1). 1Н ЯМР (400 MHz, CDCl3): 0.87 (3Н, т, J=7.16, 1Н ЯМР (400 MHz, CDCl3): 0.84 (3Н, т, J=7.18, CH3-), 1.22 (6Н, м, СН3-(СН2)3-), 2.15 (2Н, т, J=5.44, - CH3-), 1.22 (8Н, м, СН3-(СН2)4-), 1.48 (2Н, м, -СН2- СН2-СН2-), 2.49 (4Н, т, J=6.16, -СН2-СН2-ОН), 2.83 СН2-), 2.12 (2Н, т, J=5.36, -СН2-СН2-), 2.34 (4Н, т, (2Н, т, J=6.14, -СН2-N<), 3.07 (2H, c, , -OH), 3.66 (4H, J=7.16, -СН2-СН2-ОН), 2.77 (2Н, т, J=5.34, -СН2-N<), т, J=5.28, -СН2-СН2-ОН), 4.76 (2H, т, J=5.23, -О-СН2-) 3.01 (2H, c, , -OH), 3.65 (4H, т, J=5.20, -СН2-СН2-ОН), 4.72 (2H, т, J=4.12, -О-СН2-) 13C ЯMР (CDCl3): 15.21, 20.81, 25.74, 31.71, 38.36, 13C ЯMР (CDCl3): 14.71, 21.11, 25.26, 29.59, 31.72, 49.81, 57.26, 59.98, 60.86, 85.97. 84.69, 176.12. ИК-спектр (KBr, ν, cм-1): 2961 (CH3), 2926, 2874 38.79, 48.75, 56.48, 59.85, 62.66, 85.17. 84.71, 174.27. ИК-спектр (KBr, ν, cм-1): 2960 (CH3), 2933, 2871 (CH2), 1751 (˃C=O), 1241 (-С-N-), 1168 (-C-O-C-), (CH2), 1746 (˃C=O), 1239 (-С-N-), 1165 (-C-O-C-), 1109 (-C-OH), 1110 (-C-OH). Синтез 4-(бис(2-гидроксиэтил)амино)бут-2-ин- 1-ил энантата (9) Полученные результаты и их анализ Синтез проводили по методике, описанной в Анализируя литературу, опубликованную в предыдущих случаях. Для этого было взято 1.68 г последние годы, целью настоящей работы был (1.83 мл, ρ= 0.916 г/мл, 0.01 моли) пропаргил синтез некоторых пропаргиловых эфиров насыщен- валерата, 0.45 г (0.015 моли) параформа (1), 1.05 г ной монокарбоновой кислоты, проведение реакций (0.96 мл, ρ= 1.097 г/мл 0.01 моли) диэтаноламина, аминометилирования с диэтаноламином и парафор- 0.05 г (0.27 ммоли) ацетата меди (II) и 25.0 мл 1,4- мом. Вначале, на первой стадии были синтезированы диоксана. Был получен продукт (9) массой 2.30 г. с соответствующие пропаргиловые эфиры (3) из выходом 81 %. Ткип=196-198 оС. (8 мм. рт. ст.) Rf 0.72 монокарбоновой кислоты и пропаргилового спирта. (система гексан:этилацетат – 5:1). Основной способ синтеза пропаргилового эфира карбоновой кислоты – взаимная этерификация 1Н ЯМР (400 MHz, CDCl3): 0.87 (3Н, т, J=7.08, кислоты и спирта. Этим методом эквимолярная смесь CH3-), 1.21 (6Н, м, СН3-(СН2)3-), 1.44 (2Н, м, -СН2- одноосновной насыщенной карбоновой кислоты и СН2-), 2.16 (2Н, т, J=5.38, -СН2-СН2-), 2.47 (4Н, т, пропаргилового спирта нагревали в присутствии J=6.84, -СН2-СН2-ОН), 2.81 (2Н, т, J=6.12, -СН2-N<), серной кислоты. В реакции использовали одно- 3.06 (2H, c, , -OH), 3.67 (4H, т, J=5.32, -СН2-СН2-ОН), основные нормальные карбоновые кислоты: 4.75 (2H, т, J=5.06, -О-СН2-) масляная кислота, валериановая, капроновая, энан- товая, каприловая кислоты. Полученные продукты 13C ЯMР (CDCl3): 15.14, 20.92, 26.86, 31.44, 39.47, очищали перегонкой при 8-9 мм рт.ст. с помощью вакуумного насоса и получены соответствующие 49.83, 57.15, 58.94, 61.17, 86.16. 84.68, 175.57. пропаргиловые эфиры с высоким выходом (1-5). ИК-спектр (KBr, ν, cм-1): 2959 (CH3), 2931, 2872 Полученный эфир промыли в воде, высушили и перегнали в ваакуме. Уравнение реакции следующая: (CH2), 1743 (˃C=O), 1232 (-С-N-), 1167 (-C-O-C-), 1108 (-C-OH), Строение полученных эфиров изучали методами ИК- и ЯМР-спектросокпии и подтверждены структуры полученных веществ (рис.1). 61

№ 2 (104) февраль, 2023 г. Рисунок 1. 1Н ЯМР спектр пропаргилвалерата (2) На второй стадии проводили реакции аминомети- меди (II), ацетат меди (II). Реакцию проводили при лирования пропаргиловых эфиров диэтаноламина и температуре кипения растворов толуола, ацето- параформа реакцией Манниха. Реакция аминомети- нитрила, 1,4-диоксана при разных соотношениях лирования проводили в среде смеси соответствующие катализаторов и разной продолжительности времени. эфиры:диэтаноламин:параформ в соотношении Наиболее высокий выход был достигнут, когда 1:1:1,5 моль, в среде растворителя, нагреванием при использовали в качестве катализатора ацетат меди (II), температуре 80-110оС, в течение 6-8 часов. В реакции кипячением в 1,4-диоксане в течение 6 часов. в качестве растворителя были использованы толуол, В результате были выделены соответствующие ацетонитрил и 1,4-диоксаны. В качестве катализатора аминометилированные производные (6-10). использовали соли меди: хлорид меди (I), хлорид После окончания опытов, реакционную смесь находились в жидком агрегатном состоянии, было остудили, основной продукт выделили петролейным несколько сложно выделить их в чистом виде. Были эфиром. Вещества высушили и очистили вакуумной изучены некоторые физические константы получен- перегонкой. Ввиду того, что вещества в основном ных веществ (таблица 1). 62

№ 2 (104) февраль, 2023 г. № Таблица 1. Выход синтезированных веществ, их некоторые физические константы Значение Rf Температура Выход Формула сроения (гексан:этилацетат кипения.8- мм. реакции, 7:1) сим. уст. 0С % 6 0.66 172-174 84 7 0.68 176-178 82 8 0.69 184-185 80 9 0.72 196-198 81 10 0.74 211-213 79 Строение полученных веществ изучены мето- J=4.10, -О-СН2-) в виде двухпротонного триплета, дами ИК- и 1Н ЯМР-спектроскопии. Так, при анализе протоны метиленовой группы в остатке 1Н ЯМР спектра 4-(Бис(2-гидроксиэтил)амино)бут- 2-ин-1-ил бутирата (6) (рис.2) протоны остатка диэтаноламина в области 2,31 м.д. (2Н, т, J=7.28, - масляной кислоты проявляют сигналы в виде двух- протонного триплета в области 0.88 м.д. (3Н, т, J=7.34, СН2-СН2-ОН), 2.44 м.д. (2Н, т, J=7.14, -СН2-СН2- CH3-), 1.32 (2Н, м, СН3-СН2-),1.59 (2Н, т, J=5.88, - ОН), 3.61 (4H, т, J=5.20, -СН2-СН2-ОН) проявляют СН2-СН2-), метиленовые группы, соседние с тройной сигналы в виде двухпротонного триплета и связью в середине молекулы проявляют сигнал в области 2,70 м.д. (2Н, т, J=5.26, -СН2-N<), 4.65 (2H, т, четырехпротонного триплета, а протоны гидроксильной группы в остатке диэтаноламина в области 2,98 м.д. (2H, c, -OH), проявляют сигнал в виде двухпротонного синглета. 63

№ 2 (104) февраль, 2023 г. Рисунок 2. 1Н ЯМР спектр 4-(Бис(2-гидроксиэтил)амино)бут-2-ин-1-ил бутирата (6) Анализ ИК-спектров вещества (6) показал (рис.3), колебания связи углерод-кислород-углерод (С-О-С) в области 1166 см-1, колебания связи углерод- что частоты колебания метиловой группы (-СН3) гидрокисльная группа (-С-ОН) в области 1109 см-1 молекулы проявляют сигналы в области 2958 см-1, (рис.3). Строение других новых веществ (7-10) также были проанализированы методами ИК- и метиленовой группы (-СН2-) в области 2932, 2873см-1, ЯМР-спектроскопии. колебания карбонильной группы (˃C=O) в области 1742 см-1, колебания (C-N) группы в области 1244 см-1, Рисунок 3. ИК-спектр 4-(Бис(2-гидроксиэтил)амино)бут-2-ин-1-ил бутирата (6) 64

№ 2 (104) февраль, 2023 г. Согласно анализа результатов полученных творителей использовали толуол, 1,4-диоксаны аце- спектров, было доказано, что строение тонитрила. А в качестве катализаторов использова- синтезированных веществ полностью подходят лись соли меди (II). Наибольший выход реакции был соответствующим структурам. Синтезированные достигнут, когда использовали катализатор ацетат производные аминометила, являются новыми меди (II) и нагревали в растворе 1,4-диоксана, нагре- соединениями, и в настоящее время изучается их ванием в течение 6 часов. Результатом синтеза биостимулирующая и ингибирующая активность. является получение производных 4-(бис(2-гидрок- сиэтил)амино)бут-2-в-1-ил, которые сохранили оста- Выводы. Заключение. Осуществлен синтез ряда ток монокарбоновых кислот. Предлагаемые методы пропаргиловых эфиров этерификацией монокарбо- синтеза, которые несомненно обладают рядом новых кислот и пропаргилового спирта. Проведено преимуществ, в будущем смогут найти свое аминометилирование полученных сложных эфиров применение в целенаправленном синтезе подобных с параформом и диэтаноламинами. В качестве рас- веществ. Список литературы: 1. Н.А. Куликова, Г.Ф. Лебедева. Гербициды и экологические аспекты их применения. – М:. «Либроком», 2010. — 152 с. 2. Valentina K. Yu, Kaldybay D. Praliyev, Aissulu Zh. Kabdraissova, Kanitar Kanitar Synthesis of Biological Active [N-(2-Ethoxyethyl)piperidyl-4]propargyl Derivatives of Natural Alkaloids and Their Synthetic Analogs //2 nd Annual Russian-Korean Conference “Current issues of natural products chemistry and biotechnology”, March 15-18, 2010, Novosibirsk, Russia. -P. 41. 3. Исмаилов Б.М., Махсумов А.Г. Технология получения нового азокрасителя для органических материалов // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2021, 11(92). ч.4. - С.41-43. 4. Elizabeth Perozo-Rondon, Laureano Costarrosa, Rosa M. Martın-Aranda,Marıa L. Rojas-Cervantes, Miguel A. Vicente-Rodrıguez Microwave enhanced synthesis of N-propargylderivatives of imidazoleA green approach for the preparation of fungicidal compounds // Applied Surface Science, 252 (2006) 6067–6070. 5. Yeray A. Rodriguez Núnez, Maximiliano Norambuena, Arnold R. Romero Bohorquez, Alejandro Morales-Bayuelo, Margarita Gutíerrez. Efficient synthesis and antioxidant activity of novel N-propargyl tetrahydroquinoline deriva- tives through the cationic Povarov reaction // Heliyon 5 (2019) e 02174. doi:10.1016/j.heliyon.2019.e02174. 6. М.М. Ганиев, В.Д. Недорезков Химические средства защиты растений// МОСКВА «Колос» -2006 247 с. 7. B. Ismailov, A. Makhsumov, N.Valeeva - Synthesis of derivative pyrazols based on 2,21-diproparghyl ether azobenzene, structure and its coloring properties // “Proceedings of the international conference on integrated innovative devel- opment of zarafshan region achievements, challenges and prospects” International conference on integrated innova- tive development of Zarafshan region: Achievements, challenges and prospects // Navoi-2019 y., 27-28 November.- PP.361-366. 8. Махсумов А.Г., Исмаилов Б.М. Синтезы на основе 4,4’-дипропаргилового диэфира азобензола, строение и их свойства // Life Sciences and Agriculture электронный научн.-практ. ж. ISSN:2181-0761, DOI: 10.24411/2181- 0761/2020-10038. Выпуск: №2.2-2020.-С.15-19. 9. Mahsumov A.G., Ibragimov A.A., Valeeva N.G., Ismailov B.M., Saidahmetova Sh.R. Synthesis and properties of the 2-chlorophenyl-azotymol-4 derivative, and its application // International Scientific Journal Austria-science, 2018, № 14.- РP.45-50. 10. Абдугафуров И.А., Махсумов А.Г., Мадиханов Н. 1,3-Диполярное циклопри соединение фенилазида к 3-(2- R-фенокси)-1- пропинам и ИК-, ПМР- спектры изомеров 1,2,3-триазолов // Журн.орг.хим.-1987. -Т. 23,-№ 9. - С. 1986-1990. 11. Патент. Яллиғланишга қарши «Фентриазолин» суртма дориси. -УзР. IAP. -№ 01960. -2000./ Мадиханов Н., Жураев А.Дж., Абдугафуров И.А. [и др.]. 12. Шомуродов А.И., Махсумов А.Г., Исмаилов Б.М., Обидов Ш.Б. Синтез N-диэтанолоилоамино-(бутин-2-ил)- сорбината и его физико-химические свойства // Universum: химия и биология: электрон. научн. журн. (Российская Федерация, Москва) – ч. 2, июнь-2021. № 6(84). - С.20-24. ISSN: 2311-5459, http://7univer- sum.com/ru/nature/archive/category/684. DOI - 10.32743/UniChem.2021.84.6.11856. 13. Исмаилов Б.М., Рахматуллаев А.Х., Валеева Н.Г., Махсумов А.Г. Алифатик ва ароматик иккиламчи аминлар билан пропаргил эфирларини аминометиллаш реакциялари жараёнида ҳосил бўладиган аминоацетилен эфирлари // Техник ва ижтимоий-иқтисодий фанлар соҳаларининг муҳим масалалари Республика Олий ўқув юртлараро ИИТ, г.Ташкент-2020, май. - Б.73-74. 14. Makhsumov A.G., Valeeva N.G., Nabiev U.A., Ismailov B.M. Synthesis of new bromine acetylene dithiocarbamates derivatives and their growth-stimulating activity// Journal of Critical Reviews, ISSN-2394-5125, DOI: http://dx.doi.org/10.31838/jcr.07.04.20, Vol 7, Issue 4, 2020- PP. 113-119. 65

ДЛЯ ЗАМЕТОК

ДЛЯ ЗАМЕТОК

Научный журнал UNIVERSUM: ХИМИЯ И БИОЛОГИЯ № 2(104) Февраль 2023 Часть 1 Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 – 55878 от 07.11.2013 Издательство «МЦНО» 123098, г. Москва, улица Маршала Василевского, дом 5, корпус 1, к. 74 E-mail: [email protected] www.7universum.com Отпечатано в полном соответствии с качеством предоставленного оригинал-макета в типографии «Allprint» 630004, г. Новосибирск, Вокзальная магистраль, 3 16+

UNIVERSUM: ХИМИЯ И БИОЛОГИЯ Научный журнал Издается ежемесячно с ноября 2013 года Является печатной версией сетевого журнала Universum: химия и биология Выпуск: 2(104) Февраль 2023 Часть 2 Москва 2023

УДК 54+57 ББК 24+28 U55 Главный редактор: Ларионов Максим Викторович, д-р биол. наук; Члены редакционной коллегии: Аронбаев Сергей Дмитриевич, д-р хим. наук; Безрядин Сергей Геннадьевич, канд. хим. наук; Борисов Иван Михайлович, д-р хим. наук; Винокурова Наталья Владимировна – канд. биол. наук; Гусев Николай Федорович, д-р биол. наук; Даминова Шахло Шариповна, д-р хим. наук, проф; Ердаков Лев Николаевич, д-р биол. наук; Кадырова Гульчехра Хакимовна, д-р биол. наук; Козьминых Владислав Олегович, д-р хим. наук; Козьминых Елена Николаевна, канд. хим. наук, д-р фарм. наук; Кунавина Елена Александровна, канд. хим. наук; Левенец Татьяна Васильевна, канд. хим. наук; Муковоз Пётр Петрович, канд. хим. наук; Рублева Людмила Ивановна, канд. хим. наук; Саттаров Венер Нуруллович, д-р биол. наук; Сулеймен Ерлан Мэлсулы, канд. хим. наук, PhD; Ткачева Татьяна Александровна, канд. хим. наук; Харченко Виктория Евгеньевна, канд. биол. наук; U55 Universum: химия и биология: научный журнал. – № 2(104). Часть 2., М., Изд. «МЦНО», 2023. – 20 с. – Электрон. версия печ. публ. – http://7universum.com/ru/nature/archive/category/2104 ISSN : 2311-5459 DOI: 10.32743/UniChem.2023.104.2 Учредитель и издатель: ООО «МЦНО» ББК 24+28 © ООО «МЦНО», 2023 г.

Содержание 4 4 Статьи на русском языке 4 Химические науки 4 Физическая химия 12 ИЗУЧЕНИЕ СОВМЕСТИМОСТИ СОЕДИНЕНИЙ МОЧЕВИНЫ С МОНОХЛОРУКСУСНОЙ 15 И 2-ХЛОРЭТИЛФОСФОНОВОЙ КИСЛОТАМИ 15 Абдурахманов Улугбек Курганбаевич 15 Давранов Абдухалик Машрапович Абдурахманова Лутфия Халдаровна 15 РАСЧЁТ ДИАМЕТРА МОЛЕКУЛЫ ВОДОРОДА В РАМКАХ КЛАССИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ Лякишев Вадислав Константинович Papers in English Chemistry sciences Organic chemistry SYNTHESIS OF ISOPROPYL, ISOAMYL ALCOHOLS BASED ON NATURAL GAS PROCESSING PRODUCTS Sevara Khudayberganova Suvankul Nurmanov

№ 2 (80) февраль, 2022 г. СТАТЬИ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ ИЗУЧЕНИЕ СОВМЕСТИМОСТИ СОЕДИНЕНИЙ МОЧЕВИНЫ С МОНОХЛОРУКСУСНОЙ И 2-ХЛОРЭТИЛФОСФОНОВОЙ КИСЛОТАМИ Абдурахманов Улугбек Курганбаевич канд. хим. наук, зав. отделением агрохимии Андижанского регионального отделения Института почвоведения и агрохимических исследований, Республика Узбекистан, г. Андижан E-mail: [email protected] Давранов Абдухалик Машрапович зам. директора по науке и инновациям Андижанского регионального отделения Института почвоведения и агрохимических исследований, Республика Узбекистан, г. Андижан E-mail: [email protected] Абдурахманова Лутфия Халдаровна зав. лабораторией отделение почвенной клиники Андижанского регионального отделения Института почвоведения и агрохимических исследований, Республика Узбекистан, г. Андижан COMPATIBILITY STUDY OF UREA COMPOUNDS WITH 2-CHLOROETHYLPHOSPONIC AND CHLOROACETIC ACID Ulugbek Abduraxmanov Candidate of Chemical Sciences, Andijan Regional Branch of the Institute of Soil Science and Agrochemical Research, Republic of Uzbekistan, Andijan Abduхаlik Davranov Science and Agrochemical Research, Andijan Regional Branch of the Institute of Soil Republic of Uzbekistan, Andijan Lutfiya Abduraхmanova Science and Agrochemical Research, Andijan Regional Branch of the Institute of Soil, Republic of Uzbekistan, Andijan _________________________ Библиографическое описание: Абдурахманов У.К., Давранов А.М., Абдурахманова Л.Х. ИЗУЧЕНИЕ СОВМЕ- СТИМОСТИ СОЕДИНЕНИЙ МОЧЕВИНЫ С МОНОХЛОРУКСУСНОЙ И 2-ХЛОРЭТИЛФОСФОНОВОЙ КИСЛОТАМИ // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2023. 2(104). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/14958

№ 2 (104) февраль, 2023 г. АННОТАЦИЯ Визуально политермическим методом изучена плавкость в системе 2-хлорэтилфосфонат мочевина – бис-монохлорацетат мочевина – фосфат мочевина от 12 °С до 110,0 °С шестью внутренними разрезами. На фазовой диаграмме состояния системы разграничены поля кристаллизации CO(NH2)2•2ClCH2COOH, CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2, CO(NH2)2•H3PO4 и тройных соединений составов: 2CO(NH2)2•ClCH2COOH•H3PO4, 2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2•H3PO4, 2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2 •ClCH2COOH. Изучена их дефолиирую- щие и стимулирующие активности для созревания и раскрытия коробочек на разных сортах хлопчатника. ABSTRACT The fusibility in the system urea 2-chloroethylphosphonate - urea bis-monochloroacetate - urea phosphate from 12 0С to 110.0 0С was visually studied by the polythermal method by six internal cuts. Crystallization fields CO(NH2)2•2ClCH2COOH, CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2, CO(NH2)2•H3PO4 and ternary compounds of compositions: 2CO(NH2)2•ClCH2COOH•H3PO4, 2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2•H3PO4, 2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2 •ClCH2COOH. Their defoliating and stimulating activities for maturation and opening of bolls were studied on different varieties of cotton. Ключевые слова: политерма плавкости, мочевина, монохлоруксусная кислота, монохлорацетат мочевина, бис-монохлорацетат мочевина, 2-хлорэтилфосфонат мочевина, фосфат мочевина. Keywords: fusibility polytherm, urea, monochloroacetic acid, urea monochloroacetate, urea bis-monochloroacetate, urea 2-chloroethylphosphonate, urea phosphate. ________________________________________________________________________________________________ Введение Сущность визуально-политермического метода Сельское хозяйство является одной из основных заключается в визуальном наблюдении за темпера- отраслей экономики Узбекистана. Благоприятные почвенно-климатические условия страны позволяют турой появления первых кристаллов при равно- выращивать практически все виды сельхозкультур, что создает возможность для обеспечения продоволь- мерном охлаждении или исчезновении последних ственной безопасности страны и предопределяет высокий уровень экспортного потенциала. кристаллов при медленном нагревании и непрерывном Узбекистан, имея богатый опыт по выращиванию перемешивании растворов. Прибором для определе- хлопчатника, занимает ведущие позиции (по площади хлопковых полей, объемам производства, урожай- ния растворимости служит пробирка, закрытая ности) в первой десятке хлопкосеющих стран. По интеллектуальному потенциалу (выведение вы- пробкой, через которую проходит мешалка, а также сокоурожайных сортов хлопчатника, созданные и внедренные агротехнологии, производство ресурсов термометр с ценой деления 0,10С. Для равномерного для сферы хлопководства) и качеству волокна входит в пятерку лидирующих государств [1]. охлаждения пробирку помещают в наружную про- В наших предыдущих исследованиях было бирку муфту, находящуюся в охладительной смеси. изучена биологические активности монохлор- и бис- монохлорацетат мочевины, 2-хлорэтилфосфонат Нагрев также осуществляют через муфту. Охлажде- мочевины [2-8]. ние проводится в дьюаровых сосудах с жидким Определены их ростостимулирующие и дефоли- ирующие активности, оптимальные нормы расхода азотом. на единицу посевов площади этих соединений и раз- работаны способы их получения на основе диаграмм Для исследования использовали ClCH2COOH, растворимости соответствующих систем [9]. CO(NH2)2 марки «ч» и «хч» перекристаллизованные, соответственно, из бензола и воды, Н3РО4 марки Агрохимические испытания на дефолиирующую «осч.» и 2-хлорэтилфосфоновую кислоту, полученную и ростостимулирующую активность полученных пре- паратов была проведена в опытной базе Института вакуумной выпаркой с последующей кристаллиза- экспериментальной биологии растений АН РУз на средневолокнистом и тонковолокнистом сортах цией и сушкой из ее 50%-ного водного раствора, вы- хлопчатника [10]. пускаемого Павлодарским химическим заводом по Экспериментальная часть ТУ 6-02-3-375-88. С целью определения совместимости и получения новых высокоэффективных биологически активных CO(NH2)2•2ClCH2COOH и веществ на основе исследуемых соединений нами бы- CO(NH2)2•ClCH2РO(OH)2 синтезировали добавлением ло изучена визуально-политермическим методом [11] плавкость в системе CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2 - в плав соответствующих кислот мочевины в моль- CO(NH2)2•2ClCH2COOH - CO(NH2)2•H3PO4 шестью внутренними разрезами от 12,0 до 110,0 °С (рис.1). ных соотношениях компонентов 1:2 и 1:1. После образования прозрачного однородного расплава, охлаждением получали кристаллы иссле- дуемых соединений. Фосфат мочевину синтезировали по методике [12]. На фазовой диаграмме состояния системы раз- граничены поля кристаллизации CO(NH2)2•2ClCH2COOH, CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2, CO(NH2)2•H3PO4 и тройных соединений составов: 2CO(NH2)2•ClCH2COOH•H3PO4, 2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2•H3PO4, 2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2 •ClCH2COOH. Установлены четыре узловые точки системы, отвечающие совместной кристаллизации трех твер- дых фаз (Табл.1). На политермической диаграмме нанесены изотермы плавкости через каждые 10 °С в 5

№ 2 (104) февраль, 2023 г. интервале температур 20-110 °С, показывающие Соединение крутизну поверхности кристаллизации соответствую- 2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2•ClCH2COOH суще- щих участков диаграммы. Построены проекции ствует в интервале температур 12,0-32,0 °С и кри- политермических кривых плавкости на соответ- сталлизуется при 43,6-79,0% концентрациях бис- ствующие боковые стороны концентрационного монохлорацетат мочевины в присутствии до 7,2% треугольника, которые показывают линии насыщения фосфата мочевины. Данное тройное соединение двух сосуществующих твердых фаз. занимает небольшую область кристаллизации на диаграмме, благодаря хорошей растворимости в Как видно, в изученной системе в качестве новых расплавах компонентов рассматриваемой системы. фаз образуются три новых тройных соединения, кроме существующих двойных соединений в составляющих ее бинарных системах. Рисунок 1. Политерма плавкости системы CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2 – CO(NH2)2•2ClCH2COOH – CO(NH2)2•H3PO4 Соединение кристаллизации расплава, насыщенного соедине- 2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2•H3PO4 кристаллизу- нием 2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2•H3PO4 когда ется в основном при относительно высоких концен- концентрация бис-монохлорацетат мочевины пре- трациях 2-хлорэтилфосфонат мочевины (40,0-90,2%) вышает 33,2% и ниже15,6 °С поле кристаллизации в присутствии 9,8-60,0% фосфата мочевины. С уве- соединения исчезает. личением содержания бис-монохлорацетата моче- вины в системе снижается температура 6

№ 2 (104) февраль, 2023 г. Таблица 1. Двойные и тройные узловые точки системы 2-хлорэтилфосфонат мочевина – бис-монохлорацетат мочевина – фосфат мочевина Состав жидкой фазы, масс. % CO(NH2)2• 2ClCH2COOH Твердая фаза CO(NH2)2• H3PO4 CO(NH2)2• ClCH2CH2PO(OH)2 Температура кристаллиза- ции, 0С 98,1 1,7 - 37,6 CO(NH2)2•2ClCH2COOH+2CO(NH2)2•ClCH2COOH•H3PO4 95,5 2,1 2,4 36,0 то же 80,8 3,7 15,5 32,0 то же 79,0 - 21,0 32,0 CO(NH2)2•2ClCH2COOH+2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2•ClCH2COOH 78,0 4,0 18,0 31,2 CO(NH2)2•2ClCH2COOH+2CO(NH2)2•ClCH2COOH•H3PO4+ +2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2•ClCH2COOH 71,6 4,4 24,0 30,2 2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2•ClCH2COOH+2CO(NH2)2•ClCH2COOH•H3PO4 76,4 7,0 46,6 45,2 - 54,8 18,0 то же 14,2 2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2•ClCH2COOH+CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2 43,6 7,2 49,2 12,0 2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2•ClCH2COOH+CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2 + +2CO(NH2)2•ClCH2COOH•H3PO4 33,2 8,0 58,8 15,6 CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2+ +2CO(NH2)2•ClCH2COOH•H3PO4+2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2•H3PO4 23,0 8,6 68,4 - 9,8 90,2 16,6 CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2+2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2•H3PO4 26,0 14,0 60,0 17,3 то же 17,0 41,4 41,6 62,0 2CO(NH2)2•ClCH2COOH•H3PO4+2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2•H3PO4 - 60,0 40,0 11,6 54,0 34,4 81,2 то же 16,2 51,6 32,2 94,0 2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2•H3PO4+CO(NH2)2•H3PO4 22,0 56,0 22,0 86,6 то же 32,4 56,8 10,8 37,8 55,0 7,2 82,2 2CO(NH2)2•ClCH2COOH•H3PO4+ 48,6 51,4 - +2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2•H3PO4+CO(NH2)2•H3PO4 86,4 2CO(NH2)2•ClCH2COOH•H3PO4 + CO(NH2)2•H3PO4 90,7 то же 92,8 то же 96,0 то же Наибольший объем на диаграмме принадлежит При количественном химическим анализе содер- жание мочевины определяли по амидному азоту полю кристаллизации соединения спектрофотокалориметрически на ФЭК-56М, а Р2О5 весовым методом в виде MgNH4PO4•6H2O после 2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2•H3PO4. Образование разложения 2-хлорэтилфосфоновой кислоты в ще- последнего в системе происходит в интервале тем- лочной среде. Элементный анализ на углерод, азот, водород, и хлор проведен согласно методики [13]. ператур 12,0 - 16,0 °С, соответственно при 16,2 - 98,1 Рентгенофазовый анализ проводили на дифрак- и 1,7 - 51,6% содержаниях бис-монохлорацетат мо- тометре ДРОН-3,0 при отфильтрованном медном из- лучении при напряжении 40 кВ, скорости движения чевины и фосфат мочевины. С повышением концен- счетчика -2 град/мин. Значения межплоскостных расстояний находили по справочнику, согласно углу трации 2-хлорэтилфосфонат мочевины выше 32,2% отражения [14], а интенсивность дифракционных ли- ний оценивали по сто бальной шкале. 2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2•H3PO4 в системе не кристаллизуется. Методы химического и физико-химического анализа. Идентификацию и характеристику свойств исходных и обнаруженных соединений проводили химическими- и физико-химическими методами анализа. 7

№ 2 (104) февраль, 2023 г. Инфракрасноспектроскопический анализ прово- навеске вещества 150-200 мг, чувствительности дили для выяснения характера взаимодействия гальванометров ДТА – 1/10, ДТГ - 1/15, ТГ-200, между составляющими компонентами соединений. в интервале температур 20-10000С. Использовались ИК-спектры поглощения исходных компонентов термопары платино-платинорадиевые, изолированные и исследуемых соединений регистрировали на спек- от веществ. Анализ проводили в платиновых тиглях трофотометре UR-20, в области частот 400-4000см-1. с крышечной. Эталон – прокаленная окись алюминия. Образцы готовили прессованием с КВr, а также растиранием в вазелиновом масле [15,16]. Данные химического анализа полученных соеди- нений приведены в таблице 2, и содержание компо- Термический анализ исследуемых соединений нентов в них хорошо соответствуют описанному проводили на дериватографе системы Паулик – для них составу. Эрдей [17,18] при скорости нагрева 10-12 град/мин, Таблица 2. Содержание компонентов в полученных соединениях Соеди- Найдено, мас.% Вычислено, мас.% нения H N Cl C H N Cl P2O5 C 4,73 15,59 19,77 P2O5 1 20,13 19,69 20,04 4,69 15,44 9,79 19,77 13,28 4,70 15,51 19,88 39,27 13,23 4,48 17,91 11,35 39,15 2 15,46 22,81 15,36 22,70 3 4,81 15,59 9,86 4,61 18,01 11,47 1. 2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2 •ClCH2COOH На кривой нагревания 2. 2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2•H3PO4 3. 2CO(NH2)2•ClCH2COOH•H3PO4 2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2•ClCH2COOH в интер- Сравнение дифрактолинии на рентгенограмме вале 20-600 °С зафиксированы пять температурных эффектов. Эндотермический эффект при 36,0 °С выделенных соединений и соответствующих им зна- связан с плавлением соединения. Последующий чении межплоскостных расстояний с данными их эффект при 158 °С носит экзотермический характер составляющих компонентов показывает, что выде- и отвечает разложению 44,0% от общей массы веще- ленные соединения индивидуальны с присущим им ства. Дальнейшему разложению соединения соот- строением кристаллической решетки (рис.2). ветствуют эндотермические эффекты, наблюдаемые Термический анализ соединения при 235, 268 и 305 °С, где происходит разложение 2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2•H3PO4 показывает, что соответственно 23,3; 29,3 и 3,0 % вещества. оно плавится при 94,5 °С. За эффектом плавления Согласно данным термического анализа следует экзотермический эффект разложения с мак- 2CO(NH2)2•ClCH2COOH•H3PO4 конгруэнтно плавится при 96,0 °С. Дальнейшее нагревание соединения симумом при 145 °С. По ТГ дериватограммы убыль приводит к ступенчатому его разложению. Экзотерми- массы при этом составляет 0,7%. С ростом темпера- ческому эффекту при 156 0 °С соответствует удале- туры происходит дальнейшее разложение соединения ние 38,0% вещества, а последующим эндоэффектам, при 195 , 262 и 340 °С, которым соответствует 22,7; наблюдаемым при 235 и 309 °С соответственно 28,7 и 16,0 и 16,7% потеря массы (рис.3). 20,0% вещества. Рисунок 2. Рентгенограммы: 1. 2CO(NH2)2•ClCH2COOH•H3PO4; 2. 2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2•H3PO4, 3. 2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2 •ClCH2COOH 8

№ 2 (80) февраль, 2022 г. Анализ ИК спектров 15-25 и 10-20 см-1 по сравнению со спектрами сво- 2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2•ClCH2COOH, бодных кислот (рис.4). 2CO(NH2)2•ClCH2COOH•H3PO4, 2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2•H3PO4 указывает на В спектре соединений, включающих монохлор- сложность характера взаимодействия их составляю- уксусную кислоту, наблюдается полоса поглощения щих компонентов [19]. На ИК спектрах этих соеди- в области частот 1305-1310 и 1378 -1385 см-1, характер- нений полосы поглощения, обусловленные ные для симметричных и асимметричных валентных валентными симметричными и асимметричными колебаний ионизированной карбоксильной группы – колебаниями фосфат иона и группы 2-хлорэтилфос- COOH-. фоновой кислоты, уменьшены соответственно на Рисунок 3. Дериватограммы: 1. 2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2•H3PO4, 2. 2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2 •ClCH2COOH, 3. 2CO(NH2)2•ClCH2COOH•H3PO4 Полоса поглощения (СО) мочевины в спектрах 25-30 см-1, что вызвано удлинением и ослаблением соединений смещена в низкочастотную область на этой связи. Рисунок 4. ИК - спектры: 1. 2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2•H3PO4, 2. 2CO(NH2)2•ClCH2COOH•H3PO4, 3. 2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2 •ClCH2COOH 9

№ 2 (80) февраль, 2022 г. Из вышеизложенного следует, что связь между 2CO(NH2)2•ClCH2COOH•H3PO4 образование их можно рассматривать результатом ассоциации двух кислотами и мочевиной осуществляется за счет мочевинных солей кислот, связанных между собой с помощью водородных связей через NH2 группы протонирования кислорода СО группы. Об этом мочевины и анионов соответствующих кислот. свидетельствует также высокочастотное смещение Результаты исследования на 10-15 см-1 полос поглощения CN связи мочевины Как отмечалось, в результате взаимодействия 2-хлорэтилфосфонат мочевины, бис-монохлорацетат в спектрах соединений и практически неизменное мочевины и фосфат мочевины в изученной системе плавкости образуется три тройных соединений, для положение в области частот 1620-1630 см-1 дефор- которых определены области кристаллизации, темпе- ратурные и концентрационные пределы существова- мационных колебаний амино-группы. ния. Разработаны способы их получения на основе политермической диаграммы. Полоса валентных симметричных колебаний Для определения их ростостимулирующие и де- s(NH) либо сохраняется в своем положении, либо фолиирующие активности, оптимальные нормы рас- смещается в низкочастотную область на 10 см-1, хода на единицу посевов площади этих соединений проведены агрохимические испытания препаратов что подтверждает участие NH2 группы мочевины в (Табл.3). образовании новых водородных связей типа NH …Ан Таблица 3. (Ан - анион кислоты). Спектр в области полос поглощения С-Сl связи аналогичен со спектром 2-хлорэтилфосфонат и мо- нохлорацетат мочевины. Поэтому, по положению полоc поглощения C-Cl связи трудно оценить, участ- вует ли атом хлора в новом специфическом взаимо- дествие в молекулах исследуемых соединений. На основании анализа ИК спектров соединений 2CO(NH2)2• ClCH2CH2PO(OH)2•ClCH2COOH, 2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2•H3PO4, Сравнительная эффективность препаратов на хлопчатнике сорта «Узбекистан-3» Наименование препарата Норма расхода, Количество листьев, % Раскрытие кг/га коробочек опавших сухих 92,3 «Узбекистан-3» 97,2 Бис-монохлорацетат мочевина: 4 86,8 - 2-хлорэтилфосфонат мочевина: 81,7 фосфат мочевина (4 : 1,2 :1) 84,3 0,9 84,3 89,5 Бис-монохлорацетат мочевина: 5 79,7 3,6 86,7 2-хлорэтилфосфонат мочевина: 82,9 1,8 89,6 фосфат мочевина (3 : 1,2 : 1) 78,8 0,3 88,9 80,4 - 71,3 Монохлорацетат мочевина 9 83,6 2,3 78,3 7,6 Бис-монохлорацетат мочевина 5 73,1 9,1 Бис-монохлорацетат мочевина:фосфат мочевина 5 2-хлорэтилфосфонат мочевина: фосфат мочевина 6 Бис-монохлорацетат мочевина: 2-хлор - 5 этилфосфонат мочевина 2-хлорэтилфосфоновая кислота (эталон) 10 Монохлоруксусная кислота (эталон) 7 Из приведенных данных видно, что композиции 2. В изученной системе образуются 3 новых бис-монохлорацетат мочевины с фосфатом моче- вины и 2-хлорэтилфосфонатом мочевины вместе с тройных соединений составов: высокой дефолиирующей активностью, значи- тельно стимулируют созревание и раскрытие коро- 2CO(NH2)2•ClCH2COOH•H3PO4, бочек хлопчатника [20]. При применении 2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2•H3PO4, вышеуказанных соединений степень раскрытия ко- 2CO(NH2)2•ClCH2CH2PO(OH)2•ClCH2COOH. Для робочек составляла более 90%. этих соединений установлены температурные и кон- Выводы центрационные пределы существования. 1. Визуально-политермическим методом иссле- 3. Образование тройных соединений является дована плавкость в системе из мочевинных солей 2- хлорэтилфосфоновой, фосфорной и монохлоруксус- результатом ассоциации двух мочевинных солей ной кислот. кислот, связанных между собой с помощью водород- ных связей через NН2 группы мочевины и анионов соответствующих кислот; 10

№ 2 (104) февраль, 2023 г. 4. На основе изученной системы установлены 5. Установлено, что вновь синтезированные со- оптимальные условия получения препаративной единения вместе с высокой дефолиирующей актив- формы тройных соединений. ностью, значительно стимулируют созревание и раскрытие коробочек хлопчатника. Список литературы: 1. Хлопководство в Узбекистане: научные исследования и производственный опыт. https://yuz.uz/ru/news/xlopkovodstvo-v-uzbekistane-nauchne-issledovaniya-i-proizvodstvenny-opt 2. Дефолианты и десиканты хлопчатника серии УДМ. –Ташкент:ФАН,1987.–40 с. 3. Абдурахманов У.К. Физико-химическое изучение процесса образования 2-хлорэтилфосфоната мочевины // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2021. 5(83). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/11633 4. Холбоев Ю.Х., Абдурахманов У.К., Махсумов А.Г. NI-триптофанило-NIV-глицинило-NII, NIII-гексано-бис- (мочевина), обладающий активностью ростостимулятора растений //Universum: химия и биология. – 2020. – №. 9 (75). – С. 19-21. 5. Абдурахманов У.К., Холбоев Ю.Х., Аскаров И.Р. ФИЗИКО-ХИМИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МОЧЕВИНЫ И МОНОХЛОРАЦЕТАТА //Universum: химия и биология. – 2022. – №. 7-2 (97). – С. 37-42. 6. Абдурахманов У.К. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВОДНЫХ СИСТЕМ, ВКЛЮЧАЮЩИХ 2-ХЛОРЭТИЛФОСФОНОВУЮ КИСЛОТУ И АММИАК //Universum: химия и биология. – 2021. – №. 12-2 (90). – С. 42-45. 7. Абдурахманов У.К., Холбоев Ю.Х. ИЗЫСКАНИЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ СОЕДИНЕНИЙ МОЧЕ- ВИНЫ С МОНОХЛОРУКСУСНОЙ КИСЛОТОЙ //Life Sciences and Agriculture. – 2022. – №. 2 (10). – С. 4-10. 8. Абдурахманов У.К. Физико-химическое изучение системы из мочевины, фосфорной кислоты и монохлора- цетата //Экономика и социум. – 2020. – №. 11. – С. 410-416. 9. Состав для дефолиации хлопчатника // Патент СССР. №843910.1981/ Набиев М.Н.,Тухтаев С.,Кучаров Х. [и др.]. 10. Абдурахманов У.К. Синтез дефолиантов на основе карбамида, тиокарбамида, аммиака, 2-хлорэтилфосфоновой, фосфорной, моно-и трихлоуксусных кисл.: Автореф.дис.… канд. хим.наук.–1991. 11. Трунин А.С., Петрова Д.Г. Визуально-политермический метод. Куйбышевский политехн. ин-т /: - Куйбышев, 1977. -94с. / Деп. в ВИНИТИ №584-78. 12. Молодкин А.К., Эллерт Г.В., Иванова О.М., Скотникова Г.А. О соединениях карбамида с кислотами // Журн.неорг.химии. - 1967. - Т. 12. - Вып. 4. - С. 954-955. 13. Климова В.А. Основные микрометоды анализа органических соединений. - М.: Химия, 1975. - 224 с. 14. Гиллер Я.Л. Таблицы межплоскостных расстояний. - М.: Недра, 1966. - Т. 2. - 324 с. 15. Накамато К. Инфракрасные спектры неорганических и координационных соединений. - М.: Мир, 1966. - 412 с. 16. ИК спектроскопия неорганических технологий. - М.: Химия, Ленинградское отделение, 1983. - 160 с. 17. Практическое руководство по термографии /Берг Л.Г., Бурмистрова Н.П., Озерова М.И., Пуринов Г.Г. - Ка- зань: Изд-во Казанского университета, 1976. - 222 с. 18. Берг.Л.Г. Введение в термографию. - М.: Наука, 1969. -395 с. 19. Атлас ИК-спектров фосфорорганических соединений.-М.: Наука,1977.-С.85. 20. Абдурахманов У.К. Синтез дефолиантов на основе карбамида, тиокарбамида, аммиака, 2-хлорэтилфосфоновой, фосфорной, моно-и трихлоуксусных кисл.: дис. ... канд. хим. наук. -Ташкент, 1991. -207 с. 11

№ 2 (80) февраль, 2022 г. DOI – 10.32743/UniChem.2023.104.2.14860 РАСЧЁТ ДИАМЕТРА МОЛЕКУЛЫ ВОДОРОДА В РАМКАХ КЛАССИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ Лякишев Вадислав Константинович студент Химического факультета ИГУ, РФ, г. Иркутск E-mail: [email protected] CALCULATION OF THE HYDROGEN MOLECULE DIAMETER WITHIN CLASSICAL ELECTRODYNAMICS Vladislav Lyakishev Student of the Chemistry Department, ISU, Russia, Irkutsk АННОТАЦИЯ Данная работа относится к области физической химии. При помощи формул электрической ёмкости и электриче- ской энергии сферического конденсатора из классической электродинамики в работе рассчитан диаметр молекулы водорода, форма которой близка к сферической. Также в ходе вычислений были использованы энергия Хартри (абсолютное значение электрической потенциальной энергии атома водорода) и энергия диссоциации молекулы водорода. Полученный в работе диаметр молекулы водорода (1,8 Å) близок к так называемому кинетическому диаметру, определённому через длину свободного пробега молекулы (2,3 Å). ABSTRACT This work is related to the field of physical chemistry. Using formulas of electric capacity and electric energy of spherical capacitor from classical electrodynamics, the diameter of hydrogen molecule whose shape is almost spherical has been calculated. The Hartree energy (the absolute value of the hydrogen atom electric potential energy) and the hy- drogen molecule dissociation energy have been taken into account in the calculations as well. The hydrogen molecule diameter obtained in the work (1,8 Å) is a close to the so-called kinetic diameter, defined through mean free path of the molecule (2,3 Å). Ключевые слова: молекула водорода, эффективный диаметр, энергия Хартри, энергия диссоциации молекулы, ёмкость сферического конденсатора, энергия конденсатора, теорема вириала, длина свободного пробега молекулы. Keywords: molecular hydrogen, effective molecular diameter, Hartree energy, bond-dissociation energy, capacity of a spherical capacitor, capacitor energy, virial theorem, mean free path. ________________________________________________________________________________________________ Введение ������ = 1 , (1) ������·������2·������·√2 Молекула водорода является простейшей двухатомной молекулой с ковалентной неполярной где n – концентрация молекул водорода, которую химической связью [2]. Достаточно точно вычислены можно определить из уравнения Менделеева- среднее межъядерное расстояние в молекуле водо- Клапейрона: ������ = ������ · ������ · ������ ⇒ рода [9], а также энергия диссоциации молекулы [6] (то есть энергия, необходимая для диссоциации ������ = ������ (2) одной молекулы, не находящейся во взаимодей- ствии с другими молекулами). Однако размеры ������·������ молекулы водорода известны недостаточно точно. Эффективный диаметр молекулы водорода принято (p – давление водорода, равное 105 Па; T – темпе- оценивать по длине свободного пробега молекулы ратура водорода по абсолютной шкале, равная 273 К; [1] (расстоянию, которое пролетает молекула между k = 1,38 · 10-23 Дж/К - постоянная Больцмана). двумя последовательными столкновениями). Подставив концентрацию молекул водорода в Средняя длина свободного пробега молекулы формулу средней длины свободного пробега моле- водорода определяется по формуле: кулы водорода, можно найти диаметр молекулы: ������ = √������·������������··������������·√2 (3) _________________________ Библиографическое описание: Лякишев В.К. РАСЧЁТ ДИАМЕТРА МОЛЕКУЛЫ ВОДОРОДА В РАМКАХ КЛАССИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2023. 2(104). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/14860

№ 2 (104) февраль, 2023 г. При длине свободного пробега ������ = 0,16 мкм диа- форма граничной поверхности общего электронного метр молекулы водорода равен d = 23·10-11 м = 2,3 Å. облака молекулы близка к сферической. Используя формулы энергии заряженного сферического кон- Целью данной работы является расчёт эффектив- денсатора [3] и электрической ёмкости сфериче- ного диаметра молекулы водорода принципиально ского конденсатора [7], запишем потенциальные новым способом. энергии для атома и молекулы водорода в виде: Метод состоит в использовании положений ������ℎ = ������2 – потенциальная энергия атома водорода, квантовой физики (энергия Хартри), теоретической 2������������ физики (теорема вириала), экспериментальной хи- мии (энергия диссоциации молекулы водорода), (8) классической физики (электрическая энергия и ём- кость конденсатора), Евклидовой геометрии (обосно- где e – заряд электрона, ������������ – электрическая ёмкость ванное приближение формы молекулы водорода атома водорода, равная сферой). ������������ = 4������������0������0 (9) Расчет эффективного диаметра молекулы водорода ������0 – электрическая постоянная, ������0 – боровский радиус [10]). ������ℎ (Энергия Хартри) – потенциальная энергия атома водорода в основном состоянии, равная Подставив электрическую ёмкость атома во- 27,211 эВ [12; 11] (речь идет о модуле этой энергии). дорода в формулу потенциальной энергии атома Применим теорему вириала [8], имеющую широкое водорода, получим: применение в квантовой химии [4]. Согласно теореме о вириале для случая электрического поля (для ко- ������ℎ = ������2 (10) торого потенциальная энергия взаимодействия заря- 8������������0������0 женных частиц обратно пропорциональна первой степени расстояния между ними) средняя кинетиче- Потенциальная энергия молекулы водорода будет ская энергия системы равна половине модуля средней равна: отрицательной потенциальной энергии. Тогда полная энергия системы равна половине потенциальной энер- ������������2 = (2������)2 (11) гии. По теореме о вириале модуль полной энергии 2������������2 атома водорода будет равен ������������ = ������ℎ/2 (4) где e – заряд электрона, ������������2 – электрическая ёмкость молекулы водорода, равная Тогда модуль полной энергии молекулы водорода ������������2 = 4������������0 ������ (12) будет складываться из двух полных энергий атома 2 водорода (их абсолютных значений) и энергии дис- социации молекулы водорода: (d – эффективный диаметр молекулы водорода). Подставив электрическую ёмкость молекулы во- ������������2 = 2������������ + ������дисс = 2 ������ℎ + ������дисс = ������ℎ + ������дисс = дорода в формулу потенциальной энергии молекулы 2 водорода, получим: 27,211 эВ + + 4,477 эВ = 31,688 эВ, (5) где ������дисс = 4,477 эВ – энергия диссоциации молекулы ������������2 = ������2 (13) водорода. ������������0������ По теореме о вириале потенциальная энергия Найдём отношение потенциальных энергий мо- лекулы водорода и атома водорода: молекулы водорода равна удвоенной полной энергии молекулы водорода: ������������2 ������2/(������������0������) 8������0 ������ℎ ������2/(8������������0������0) ������ = = = 2,329 (14) ������������2 = 2������������2 = 2 · 31,688 эВ = 63,376 эВ (6) Тогда эффективный диаметр молекулы водорода равен: Отношение потенциальных энергий молекулы водорода и атома водорода будет равно: ������������2 = 63,376 эВ = 2,329 (7) ������ = 8������0 = 8·0,529 Å = 1,817 Å (15) 2,329 2,329 ������ℎ 27,211 эВ С другой стороны, атом водорода и молекулу Полученное значение диаметра молекулы во- водорода можно представить в виде сферических дорода близко к значению, вычисленному по фор- конденсаторов. Равновесное межатомное расстояние в муле (3), а полученное значение полной энергии молекуле водорода, равное 0,74 Å, превышает боров- молекулы очень близко к значениям, полученными ский радиус, равный 0,53 Å. Это означает глубокое другими методами [5]. перекрытие электронных облаков атома. Поэтому 13

№ 2 (104) февраль, 2023 г. Заключение волны электрона. Поэтому в работе был проведён расчёт диаметра молекулы водорода с использова- Молекула водорода является квантово-механи- нием методов классической электродинамики. Это ческой системой, однако нелинейные эффекты кван- позволило получить результат, близкий к общепри- товой электродинамики существенны на маленьких нятому, что подтверждает корректность применённых расстояниях, сравнимых с комптоновской длиной методов. Список литературы: 1. Алешкевич В.А. Курс общей физики. Молекулярная физика. – М. : Физматлит, 2016. – С. 281–283. 2. Барковский Е.В., Ткачев С.В., Петрушенко Л.Г. Общая химия. – Минск : Вышэйшая школа, 2013. – С. 58. 3. Бобрович О.Г., Тульев В.В. Физика в 5 ч. Ч. 2. Электростатика. Постоянный электрический ток. – Минск : БГТУ, 2011. – С. 57. 4. Ермаков А.И. Квантовая механика и квантовая химия. Ч. 2. Квантовая химия : учебник и практикум для вузов. – М. : Юрайт, 2022. – С. 14. 5. Институт теоретической химии / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://itchem.ru/energiya_mole- kuly_vodoroda. 6. Никольский Б.П., Рабинович В.А. Справочник химика. Т. 1. Общие сведения. Строение вещества. Свойства важнейших веществ. Лабораторная техника. – М. –Л. : Химия, 1966. – С. 338. 7. Савельев И.В. Курс общей физики. Т. 2. Электричество и магнетизм. Волны. Оптика : учеб. пособие. – М. : Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1982. – С. 93. 8. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т. 1. Механика. – М. : Физматлит, 2005. – C. 148. 9. Стась Н.Ф. Справочник по общей и неорганической химии : учеб. пособие. – Томск : Изд-во Томского политехнического университета, 2011. – С. 26. 10. URL: https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?bohrrada0. 11. URL: https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?hrev. 12. WolframAlpha / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.wolframalpha.com/input/?i=Hartree. 14

№ 2 (80) февраль, 2022 г. PAPERS IN ENGLISH CHEMISTRY SCIENCES ORGANIC CHEMISTRY SYNTHESIS OF ISOPROPYL, ISOAMYL ALCOHOLS BASED ON NATURAL GAS PROCESSING PRODUCTS Sevara Khudayberganova Doctoral student of the National University of Uzbekistan, Republic of Uzbekistan, Tashkent E-mail: [email protected] Suvankul Nurmanov Doctor of Science, Professor of the National University of Uzbekistan, Republic of Uzbekistan, Tashkent E-mail: [email protected] СИНТЕЗ ИЗОПРОПИЛОВОГО, ИЗОАМИЛОВОГО СПИРТОВ НА ОСНОВЕ ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ ПРИРОДНОГО ГАЗА Худайберганова Севара Зокиржоновна докторант Национального университета Узбекистана, Республика Узбекистан, г. Ташкент Нурманов Суванкул Эрхонович д-р тех. наук, проф. Национального университета Узбекистана, Республика Узбекистан, г. Ташкент ABSTRACT The article describes the method of obtaining isopropyl and isoamyl alcohol from ethylene on the base of telomerization reaction. The composition of the obtained product was determined by liquid chromatography. АННОТАЦИЯ В статье описан способ получения изопропилового и изоамилового спирта из этилена на основе реакции теломеризации. Состав полученного продукта определяли жидкостной хроматографией. Keywords: methyl alcohol, ethylene, isopropanol, isoamyl alcohol, temperature, pressure, catalyst, telomerization reaction. Ключевые слова: метиловый спирт, этилен, изопропанол, изоамилового спирт, температура, давление, катализатор, реакция теломеризации. ________________________________________________________________________________________________ Introduction. Synthesis of ethylene-based aliphatic in the chemical industry as a solvent for nitrocellulose alcohols is important. The fact that the starting materials varnishes, bee pheromone, to test the performance of used are derived from local raw materials increases the respirators. Other esters of isoamyl alcohol are also widely cost-effectiveness of the process. Alcohols are used as used in industry, as a plasticizers in the production of solvents raw materials in the manufacture of medicines polyvinyl chloride and acetylcellulose. and in the production of esters. Isoamyl acetate is used _________________________ Библиографическое описание: Khudayberganova S.Z., Nurmanov S.E. SYNTHESIS OF ISOPROPYL, ISOAMYL ALCOHOLS BASED ON NATURAL GAS PROCESSING PRODUCTS // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2023. 2(104). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/14960

№ 2 (104) февраль, 2023 г. Methods. There are various methods of synthesis of of the first classical methods for the production of alco- aliphatic alcohols, and acidic hydration of alkenes is one hols. The general mechanism of the process is given be- low [1]: The regrouping of carbocations in the reactions of of products, what makes it difficult to produce secondary secondary alkenes often leads to formation of a mixture alcohols from them: In laboratory practice the method of acid hydration is used in the production of tertiary alcohols, but even in is limited by relative difficulty of separating the product this case, the yield usually does not exceed 40-45% [2]: mixture, as well as low yield. Most often, this method In addition to the liquid phase hydration method of in the presence of methanol was studied. The process alkenes, the direct gas phase hydration method is also was mainly carried out at 600C, pressure of 1.0 - 5.0 MPa used in industry. Phosphoric acid is used as a catalyst on and a duration of 4 h [6, 7]. a solid carrier process has been carried out at 200-300 ° C and pressure 2-8 MPa, and at this the yield of alcohols The discussion of the results reaches 95% [3, 4, 5]. The production of isopropyl and isoamyl alcohols Study method. Homogeneous-catalytic methods, during of the telomerization of ethylene in the presence gas treatment methods, liquid chromatography, IR- of methanol was studied. The process was mainly carried spectroscopy, physicochemical methods were used in the out at temperature of 600C, pressure of 1.0 - 5.0 MPa and research. The production of isopropyl and isoamyl alcohols reaction duration of 4 h. The telomerization reaction as a result of the telomerization reaction of ethylene takes place in the presence of methanol and ethylene on the basis of the following steps: CH3−OH + CH2=CH2→ C3H7OH C5H11OH The method of synthesis involves the telomerization in the 950 sm-1 region, methyl (CH3). asymmetric of ethylene with methanol in the presence of a radical initiator at high temperature and pressure [8, 9, 10]. valence oscillation of the group with high intensity in the area of 2969 sm-1, asymmetric deformation vibration The process was then stopped and the reaction signal in the area of 1466 sm-1, asymmetric deformation mixture was cooled to room temperature using an aqueous cooling system. The resulting product mixture vibration of carbon with hydrogen in the area of high was purified by the driving method, the structure of the intensity in the area of 1466 sm-1, symmetrical synthesized substances was proved using IR and deformation vibration signal in the area of 1378 sm-1, chromato-mass spectral analyzes, some their physical constants were determined. carbon the asymmetric valence oscillation of hydrogen showed absorption in the 2932-2960 sm-1 area with high In the IR spectrum of the synthesized propanol-2, the broad and intense valence vibration signal of the intensity, while the symmetrical valence oscillation hydroxyl group characteristic of hydrogen bonds is in signal showed an absorption in the 2883 sm-1 area, 1160 the 3334 sm-1 region, while the deformation vibration sm-1 and 816 sm-1 for the -C(CH3)2 group. The presence signal of the carbon-bonded hydroxyl group (С-OH) is of C-O group-specific absorption lines was observed at 1128 and 668 sm-1. 16

№ 2 (104) февраль, 2023 г. 100 50 60 70 80 90 3334.53 2969.93 2932.52 2883.29 2721.31 2658.95 1698.23 1636.64 1558.03 1541.43 1521.48 1507.53 1466.54 1407.71 1378.43 1340.25 1306.51 1160.07 1128.03 1107.87 950.39 816.44 668.82 487.31 452.65 421.89 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 Wavenumber cm-1 Figure 1. IR spectrum of propanol-2C:\\Users\\BRUKER\\Documents\\Bruker\\OPUS_8.7.10\\DATA\\MEAS\\1 RAXIMOV SH Instrument type and / or accessory 5/19/2022 In the chromato-mass spectrum of propanol-2 the andPage 1/1 the mass of fragmented ions formed from its formation of ion corresponding to its molecular mass decomposition were determined (Fig. 2). Figure 2. Chromato-mass spectrum of propanol-2 Through 1,806 min in the spectrum a molecular ion from the C2H3 radical, 29 ions from the C2H5 radical, of propanol-2 was formed, which is 60.0 . In turn, 31 ions from the CH2OH radical, the separation of 43 ions the release of 45 ions from the propanol-2 ion in 1,806 from the C3H7 radical and 59 ions from the C3H7O radical minutes from the release of the -C2H5-O radical, 27 ions has been observed. Figure 3. Raman spectrum of propanol-2 17

№ 2 (104) февраль, 2023 г. 100 65 70 75 80 85 90 95 3328.14 2956.53 2929.38 2872.20 1868.40 1844.90 1792.65 1771.96 1733.44 1716.44 1683.97 1647.64 1569.01 1541.48 1521.56 1507.56 1464.63 1430.23 1384.60 1367.06 1264.89 1211.65 1169.36 1123.66 1055.63 1010.40 966.77 941.12 920.15 905.28 835.76 765.08 668.92 648.96 592.75 524.42 475.26 442.72 427.12 418.67 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 Wavenumber cm-1 5/19/2022 C:\\Users\\BRUKER\\Documents\\Bruker\\OPUS_8.7.10\\DATA\\MEAS\\2.7 2 Instrument type and / or accessory Page 1/1 Figure 4. IR spectrum of isoamyl alcohol Figure 5. Raman spectrum of isoamyl alcohol Figure 6. Chromato-mass spectrum of isoamyl alcohol The synthesis process was carried out in a high- the reaction mixture was determined by liquid chroma- pressure resistant hermetic reactor. The composition of tography (Fig 7.). 18

№ 2 (104) февраль, 2023 г. Figure 7. Liquid chromatogram of ethylene telomeration reaction products in the presence of methanol Table 1. The composition and amount of the reaction product The name of the association Concentration, mg / l Isopropyl alhocol 6756 Propranol-1 70,6 Isobutyl alhocol 3881 n-butyl alhocol 29 isoamyl alcohol 6,4 acetaldehyde 20,6 Conclusion. The analysis of the results has shown isoamyl alcohols, as well as acetaldehyde, methylacetate, that the main products of the telomeration reaction of ethyl acetate, butanol, isobutanol, propanols. ethylene in the presence of methanol are isopropyl and References: 1. Beata Kolesinska, Justyana Fraczyk, Michal Binczarski, Magdalena Modelska // Butanol Synthesis Routes for Biofuel Production: Trends and Perspectives. 23 January 2019 2. Monique Smeets & Pamela Dalton. Perceived odor and irritation of isopropanol: a comparison between naïve controls and Occupational and Environmental Health. -Springer, 2002. -November (vol.750) 3. William S. Cain/Efficacy of Volatile Organic Compounds in Evoking Nasal Pungency and Odor// Archives of Envi- ronmental Health: An International Journal. -Taylor &Francis, 1993.-May (vol. 48(iss.5)). P. 309-314. 4. Soliev M.I., Abdilalimov O., Nurmonov S.E. The reaction for obtaining 3-vinyloxymethyl-chamazulene // Universum: chemistry and biology: electron. scientific magazine 2020.1(79). URL: https://7universum.com/en/nature/ archive/item/11051 (date of access: 09/26/2022). 5. Soliev M.I., Abdilalimov O., Nurmonov S.E. Technology for the production of vinyl esters of menthol and thymol // Universum: technical sciences: electron. scientific magazine 2021.9(90). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/ item/12254 (accessed 26.09.2022). 6. Huisgen R. Kinetics and Mechanism of 1,3-Dipolar Cycloadditions (англ.) // Angew. Chem. Int. Ed. — 1963. — Vol. 2, no. 11. — P. 633–645. 7. M.I. Soliev, A.K. Okhundadaev. Theoretical calculations of the electronic structure of the menthol and thymol molecules // Journal of Science and Education. No. 8 (20), 2018. Russia. Journal website: https://scientificpublication.ru. 8. Nurmanov S.E., Soliev M.I., Mirkhamitova D.Kh. Electronic structure of aromatic acetylene alcohols and modeling of their vinylation // Modern scientific research and innovations. 2015. No. 3. Part 1 [Electronic resource]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2015/03/43329 (date of access: 09/13/2022). 9. Michael A. Ueber die Einwirkung von Diazobenzolimid auf Acetylendicarbonsauremethylester (нем.) // J. Prakt. Chem. — 1893. — Bd. 48. — S. 94–95. 10. M. Soliev, O. Abdilalimov. Reactions of Thymol, Menthol, and 3-Hydroxymethyl-Chamazulene in a Superbase Me- dium // Spanish Journal of Innovation and Integrity. Volume: 05, 2022. P. 625-628. http://sjii.indexedresearch.org 19

Научный журнал UNIVERSUM: ХИМИЯ И БИОЛОГИЯ № 2(104) Февраль 2023 Часть 2 Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 – 55878 от 07.11.2013 Издательство «МЦНО» 123098, г. Москва, улица Маршала Василевского, дом 5, корпус 1, к. 74 E-mail: [email protected] www.7universum.com Отпечатано в полном соответствии с качеством предоставленного оригинал-макета в типографии «Allprint» 630004, г. Новосибирск, Вокзальная магистраль, 3 16+