№ 7 (97) июль, 2022 г. Ключевые слова: бентонит, высококремнистый цеолит, технология «золь-гель», вода, консистенция, изотерма адсорбции, мезоцеллюлит, сорбция. Keywords: bentonite, high-silica zeolite, sol-gel technology, water, consistency, adsorption isotherm, mesocellulite, sorption. ________________________________________________________________________________________________ Введение натрия, этилового спирта, гексаметилендиамина, лимонной кислоты и 15,0 мл раствора этанола и Для улучшения поверхностных свойств и адсорб- смесь интенсивно перемешивали в течение 20 минут. ционных характеристик структуры бентонитов их необходимо модифицировать [1]. При синтезе по- Гель для двухстадийного синтеза высококрем- ристых материалов пытаются увеличить удельную нистого цеолита готовили по следующей методике: поверхность, так как с увеличением удельной по- 50,0 мл раствора Н2О тонкой струйкой добавляли по верхности и уменьшением среднего размера пор 50,0 мл тетраэтилоксисилана, бентонита, гидроксида повышаются сорбционные свойства сорбентов [2-7]. натрия, этилового спирта, гексаметилендиамина, лимонной кислоты, 50,0мл раствора этанола, 12,0 мл Сегодня нефтегазовая промышленность нахо- 0,1 М NaOH и 50,0 мл гексаметилендиамина, и смесь дится на подъеме. В результате в окружающую среду подвергали интенсивному перемешиванию в течение выбрасывается большое количество токсичных газов. 10 минут. Это приводит к ухудшению состояния окружающей среды и экологии. Исходя из вышеизложенного, Приготовление гелей из основного раствора современные каталитические и сорбционные про- осуществляли следующим образом: 15,0 мл тетраэтил- цессы требуют создания сорбентов и катализаторов оксисилана, бентонита, гидроксида натрия, этилового с регулируемыми свойствами в широком диапазоне спирта, гексаметилендиамина и лимонной кислоты пористости: от микропористых до макропористых, добавляли 38 мл выделенных из кристаллов высоко- улучшающих подвижность молекул и более полное кремнистого цеолита, синтезированных при 100 °С. использования поверхности катализаторов и сор- бентов, что позволяет повысить эффективность [8-15]. Для синтеза микрокристаллов высококремнистого цеолита гель получали при комнатной температуре В Узбекистане имеется большое количество следующим образом: к водному раствору добавляли месторождений бентонита, и спрос на бентонит и 0,72 г NaOH и 3,18 г лимонной кислоты и постепенно продукцию из него растет в различных сферах их добавляли 15г бентонита, а также 7,6г SiO2 и выдер- использования, таких как сельское хозяйство, живали в течение 25 мин. машиностроение, химическая и нефтехимическая промышленность, строительство [16-18]. Для более Продукты синтеза отделяли от исходной жидкости эффективного использования цеолитовых адсор- фильтрованием в зависимости от размера частиц и бентов и катализаторов, в образцах увеличивали промывали дистиллированной водой до рН=7. пористость кристаллической структуры. Нанокристаллы промывали в трех процессах Существует два принципиально разных подхода очистки, состоящих из добавления воды, дисперги- для синтеза цеолитов, первый из которго предлагает рования в ультразвуковой ванне, центрифугирования образовывать дополнительные поры: создание пор и отделения жидкости. за счет частичного разрушения или реорганизации решетки кристаллов цеолита, т.е. прямая кристал- Затем продукты синтеза сушили при 120°С в лизация цеолита, второй подход заключается в том, течение 12 ч. что на стадии “золь-гель” вносятся поры (микро-, мезо – или макро) до кристаллизации процесса [19, 20]. Одна часть нанокристаллов высококремнистого цеолита образовывала суспензию нанокристаллов, Целью настоящего исследования является опти- другая - в виде монолитов, полученных после мизация условий синтеза высококремнистого цеолита. централизации с образованием набора рыхлых и плот- ных частиц, соответственно. Высушенные образцы Экспериментальная часть подвергали температурной обработке при 550 °С в течение 2 часов. Высококремнистый цеолит синтезирован на основе «золь-гель» технологий путем физико- Для спектроскопического исследования все химической обработки бентонита. образцы были прокалены при температуре 800°С до постоянной массы [23]. Для синтеза высококремнистого цеолита с раз- личными температурами золь-гель синтеза и стан- Результаты и их обсуждение дартного синтеза нанокристаллов высоко- кремнистого цеолита гель готовили следующими По данным рентгенофазового анализа (рис. 1) способами: к 15,0 мл дистиллированной воды образцы имеют кристаллическую фазу, соответ- добавляли 15,0 мл раствора гексаметилендиамина, ствующую цеолиту структуры ZSM-40. Средний далее при 100 °С тонкой струйкой прибавляют по размер кристаллов измеряли с помощью метода 15,0 мл тетраэтилоксисилана, бентонита, гидроксида динамического светорассеяния, а изображение частиц получали с помощью сканирующей электронной микроскопии. 50
№ 7 (97) июль, 2022 г. Рисунок 1. Рентгенофазовые диаграммы образцов цеолитов с высоким содержанием кремния, смешанных с различными соотношениями добавок (тетраэтилоксисилана, бентонита, гидроксида натрия, этилового спирта, гексаметилендиамина и лимонной кислоты) Характеристики синтезированного высоко- кремнистого цеолита приведены в табл. 1. Таблица 1. Свойства синтезированных цеолитов Средный размер кристаллов, нм a-по данным адинамического Относительная Выход про- Пример светорассеяния кристалличность дукта, Цеолит с высоким содержанием кремния b- по данным сканирующего % % Вода: кремний = 10 Цеолит с содержанием кремния электронного микроскопа Вода: кремний = 25 Цеолит с содержанием кремния 180b 99 92 Вода: кремний = 50 Цеолит с содержанием кремния 250b 100 88 Вода: кремний = 100 Цеолит с содержанием кремния 500b 71 86 Синтез = 80 °С Цеолит с содержанием кремния 750b 90 84 Синтез = 100 °С Цеолит с содержанием кремния 120b 67 83 Синтез = 120 °С Цеолит с содержанием кремния 150b 70 80 Синтез = 140 °С Цеолит с содержанием кремния 220b 80 85 Вода:кремний=20 Цеолит с содержанием кремния 250b 93 88 Синтез = 90 °С Цеолит с содержанием кремния 130а 76 — Синтез = 150 °С 180а 80 65 450b 100 79 51
№ 7 (97) июль, 2022 г. Наноцеолиты размером 10–30 нм были полу- гидроксида натрия, этилового спирта, гексаметилен- чены путем удаления этанола, образующегося при диамина и лимонной кислоты (рис. 2). гидролизе смеси тетраэтилоксисилана, бентонита, Рисунок 2. Микрофото. Микрофотографии бентонита с содержанием кремния 10 Синтез типа образца высококремнеземистого собой монокристаллы. Морфология кристаллов цеолита с требуемыми размерами и структурой и связана с различными механизмами роста кристаллов улучшенными текстурными характеристиками, а в зависимости от состава смеси, состоящей из также воды в смеси тетраэтилоксисилана, бентонита, тетраэтилоксисилана, бентонита, гидроксида натрия, гидроксида натрия, этилового спирта, гексаметилен- этилового спирта, гексаметилендиамина и лимонной диамина и лимонной кислоты: зависит от соотноше- кислоты. Рост кристаллов на уровне 25˂Вода:крем- ния кремния (Рисунки 3 и 4) . 25˂вода: образуются ний˂100 осуществляется по механизму агрегации овальные кристаллы, похожие на агрегаты кремния наночастиц. ˂100. По данным сканирующей электронной микро- скопии кристаллические агрегаты представляют Рисунок 3. Микрофото. Высококремнистый цеолит, синтезированный из смесей предшественников с различным соотношением H2O/Si 52
№ 7 (97) июль, 2022 г. Рисунок 4. Микрофото. Микрофотографии бентонита с содержанием кремния 100 С целью изучения влияния температуры золь-гель Повышение температуры синтеза «Золь-гель» синтеза на размеры пор и структуру поверхности приводит к увеличению размера и кристалличности высококремнистого цеолита с улучшенными харак- среднего объема кристаллов образцов (табл. 1, рис. 5). теристиками были синтезированы образцы моно- дисперсных кристаллов при температуре 100 -1300С. Рисунок 5. Зависимость размера и кристалличности синтезированного высококремнистого цеолита от температуры «золь-гель» синтеза Использование двухстадийного синтеза высоко- сохраняются в течение всего периода затвердевания. кремнистого цеолита при 120 °С и 140 °С позволяет Снижение температуры первой стадии способствует получать монодисперсные кристаллы со средним удлинению инкубационного периода и повышению размером 320 нм. Двухстадийный синтез позволяет концентрации ядра. Температура второй стадии значительно сократить время приготовления кристал- определяет линейную скорость роста кристаллов, лов нужного размера. Температура первой стадии а ее повышение сокращает время синтеза. определяет концентрацию зародышей и оконча- тельный размер кристаллов при условии, что они 53
№ 7 (97) июль, 2022 г. Рисунок 6. СЭМ микрофотографии образцов цеолита с высоким содержанием кремния, синтезированных при различных температурах Рисунок 7. Спектры диффузного отражения электронов кристаллов высококремнистых цеолитов различного размера, прокаленных и активированных соляной кислотой Для экономичного расхода реагентов, особенно Выводы молекулярного темплата - гексаметилендиамина, повторно использовались маточные растворы после 1. Осуществлена активация бентонита Навба- выделения кристаллов высококремнистого цеолита. хорского месторождения Республики Узбекистан В результате эффективность получения продукта физико-химическими методами и предложен метод хорошо окристаллизованных монодисперсных синтеза высококремнистого цеолита на основе техно- кристаллов высококремнистого цеолита составила логии «золь-гель». Определены физико-химические, >88%, а размеры наночастиц получаемых при тем- текстурные и сорбционные характеристики полу- пературах синтеза 90 и 150°С составляли 265 и 360 ченных образцов. Изучено влияние температуры золь- нм, соответственно (табл. 1, рис. 6). гель синтеза на размер и морфологию кристаллов; синтезированы монодисперсные кристаллы высоко- На рис. 7 представлены спектры диффузного кремнистого цеолита при температуре 100–130°С. отражения электронов кристаллов высококремнистого Доказано, что повышение температуры золь-гель цеолита различного размера, покрытых ионами калие- синтеза приводит к увеличению среднего размера вых солей и активированных соляной кислотой. кристаллов и кристалличности образцов. Активация микрокристаллов обработкой соляной 2. Последовательность процесса калийизации кислотой приводит к последующей миграции частиц достаточна для активации нанокристаллов, кислотная и последующему их сплавлению. обработка нанокристаллов способствует регенерации активных центров для повторного использования адсорбентов, что способствует сокращению затрат на новые адсорбенты. 54
№ 7 (97) июль, 2022 г. Список литературы: 1. Ягубов А.И. Сорбционные процессы очистки сточных вод от метилена голубого на Fe(III) бентоните: экспе- риментальные исследования и моделирование // Конденсированные среды и межфазные границы. 2007.Т. 9, No 2. С. 177–181. 2. Шакирова В.В., Пакалова Е.В., Типишова А.В. Новый сорбент для очистки сточных вод от токсикантов ор- ганического и неорганического происхождения//Астрахань : -2012. №2 (3). -С. 61–64. 3. Tahir S.S., Naseem R. Removal of Cr(III) from tannery wastewater by adsorption onto bentonite clay // Separation and Purification Technology. 2007. No 53. P. 312–321. 4. Rawajfih Z., Nsour N. Characteristics of phenol and chlorinated phenols sorption onto surfactant-modified bentonite // Journal of Colloid and Interface Science. 2006. No 298. P. 39–49. 5. Demirbas A., Sari A., Isildak O. Adsorption thermodynamics of stearic acid onto bentonite // Journal of Hazardous Materials. 2006. No 135. P. 226–231. 6. Asselman T., Garnier G. Adsorption of model wood polymers and colloids on bentonites // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2000. No 168. P. 175–182. 7. Bojemueller E., Nennemann A., Lagaly G. Enhanced pesticide adsorption by thermally modified bentonites // Applied Clay Science. 2001. No 18. P. 277–284. 8. Bors J., Dultz S., Riebe B. Organophilic bentonites as adsorbents for radionuclides I. Adsorption of ionic fission products // Applied Clay Science. 2000. No 16. P. 1–13. 9. Eren E., Afsin B. Investigation of a basic dye adsorption from aqueous solution onto raw and pre-treated bentonite surfaces // Dyes and Pigments. 2008. No 76. P. 220–225. 10. Сорочкина Е.А., Смотраев Р.В. Исследование характеристик пористой структуры сорбентов на основе гид- ратированных оксидов циркония и алюминия. // Праці Одеського політехнічного I університету. Вип. 3(42). 2013. P. С. 253–256. 11. Куртукова Л.В., Сомин В.А., Комарова Л.Ф. Изменение свойств бентонитовых глин под действием различных активаторов // Ползуновский вестник. 2013. No 1. С. 287–289. 12. Baur R., Krishna R. The effectiveness factor for zeolite catalysed reactions // Catal. Today. – 2005. – V. 105. – P. 173–179. 13. Milina M., Mitchell S., Cooke D., Crivelli P., Pérez-Ramírez J. Impact of pore connectivity on the design of long-lived zeolite catalysts // Angew. Chem. Int. Ed. – 2015. – V. 54. – P. 1591–1594. 14. Corma A. State of the art and future challenges of zeolites as catalysts // J. Catal. – 2003. – V. 216. I. 1–2. – P. 298–312. 15. Baerlocher C., McCusker, L.B. Atlas of zeolite framework types. Elsevier, 2007. P. 398. 16. Mamadoliev I.I Study of the sorption and textural Properties of bentonite and kaolin. Austrian Journal of Technical and Natural Sciences Scientific journal № 11–12 2019 (november–december) 33-37. 17. Fayzullaev N.I., Mamadoliev I.I. Yuqori kremniyli seolitning faollanish sharoitini maqbullashtirish. SamDU ilmiy axborotnoma (2019) 3 (115) 8-12. 18. Mamadoliev I.I., Fayzullaev N.I., Khalikov K.M. Synthesis of high silicon of zeolites and their sorption properties// International Journal of Control and Automation, 2020, 13(2), стр. 703–709. 19. Mamadoliev I.I., Fayzullaev N.I. Optimization of the activation conditions of high silicon zeolite // International Journal of Advanced Science and Technology, 2020, 29(3), стр. 6807–6813. 20. Fayzullaev N.I.,Mamadoliev I.I., Pardaeva S.B. Research Of Sorption Properties Of High Silicon Zeolites From Ben- tonite. ACADEMICIA: An International Multidisciplinary Research Journal, 10 (10) 2020 244-251. 21. Mamadoliyev I.I. (2020).Synthesis Of High-Silicone Zeolites. Zbіrnik naukovix prats «ΛΌGOΣ» 16-20. 22. Pardayeva S.B., Fayzullaev N.I. Obtaining Intercalar Sorbents And Their Application// Asian Journal of Multidimensional Research 10 (6), 2021 23. Котова Д.Л. и др. Адсорбция α-токоферола на модифицированном органосиланами клиноптилолите // Физикохимия поверхности и защита материалов. – 2017. – Т. 53. – №. 2. – С. 148-152. 55
№ 7 (97) июль, 2022 г. АДСОРБЦИЯ НЕПОЛЯРНЫХ И ПОЛЯРНЫХ МОЛЕКУЛ БИОНАНОКОМПОЗИЦИЯМИ ДИАЦЕТАТЦЕЛЛЮЛОЗА-КРЕМНЕЗЕМ Умаров Бахром Сманович преподаватель кафедры физической химии Национального университета Узбекистана имени Мирзо Улугбека, Республика Узбекистан, г. Ташкент Яркулов Ахрор Юлдашевич доц. кафедры физической химии Национального университета Узбекистана имени Мирзо Улугбека, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Рахматкариева Феруза Гайратовна д-р хим. наук, ведущий научный сотрудник, Институт общей и неорганической химии Академии наук Республики Узбекистан, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Акбаров Хамдам Икромович д-р хим. наук, профессор, зав. кафедрой физической химии Национального университета Узбекистана имени Мирзо Улугбека, Республика Узбекистан, г. Ташкент ADSORPTION OF NONPOLAR AND POLAR MOLECULES BY DIACETATE CELLULOSE-SILICA BIONANOCOMPOSITIONS Bakhrom Umarov Lecturer of the Physical chemistry Chair of Mirzo Ulugbek National University of Uzbekistan, Republic of Uzbekistan, Tashkent Akhror Yarkulov Docent of the Physical chemistry Chair of Mirzo Ulugbek National University of Uzbekistan, Republic of Uzbekistan, Tashkent Feruza Rakhmatkarieva DSc, leading researcher, Institute of General and Nonorganic Chemistry, Academy of the Science of the Republic of Uzbekistan, Republic of Uzbekistan, Tashkent Khamdam Akbarov Doctor of Chemical sciences, professor, Physical chemistry head of Chair of Mirzo Ulugbek National University of Uzbekistan, Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ Прецизионным адсорбционно-калориметрическим методом исследована адсорбция паров н-гептана и аммиака бионанокомпозициями диацетат целлюлозы (ДАЦ) и кремнезем. Определены их дифференциальные теплоты ад- сорбции гибридными нанокомпозиционными материалами ДАЦ-кремнезем. ABSTRACT The adsorption of n-heptane and ammonia vapors by bionanocomposites of cellulose diacetate (DAC) and silica was studied by a precision adsorption-calorimetric method. The differential heats of adsorption of n-heptane and ammonia vapors in hybrid nanocomposite materials DAC-silica have been determined. _________________________ Библиографическое описание: АДСОРБЦИЯ НЕПОЛЯРНЫХ И ПОЛЯРНЫХ МОЛЕКУЛ БИОНАНОКОМ- ПОЗИЦИЯМИ ДИАЦЕТАТЦЕЛЛЮЛОЗА-КРЕМНЕЗЕМ // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. Умаров Б.С. [и др.]. 2022. 7(97). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/14031
№ 7 (97) июль, 2022 г. Ключевые слова: ДАЦ, кремнезем, бионанокомпозиция, н-гептан, аммиак, изотерма, теплота адсорбции. Keywords: DAC, silica, bionanocomposition, n-heptane, ammonia, isotherm, heat of adsorption. ________________________________________________________________________________________________ Введение. Наряду с развитием золь-гель-химии кремнеземных бионанокомпозиции, структуры по- органо-неорганические гибридные материалы в ристости, количества активных центров (гидро- последнее время привлекают большое внимание как филь/гидрофоб), их силы и природы на в промышленности, так и в научных исследованиях. высоковакуумной адсорбционной микрокалориметри- Вдохновляясь естественными процессами биоминера- ческой установке будут получены многочисленные лизации, которые, как считается, регулируются данные, которые послужат достижению практических белками и полисахаридами, многие недавние иссле- и научных результатов. дования сосредоточены на включении полисахарида в неорганическую сеть с помощью золь-гель процесса, Целю данной работы является исследование управляемого полисахаридом, начиная с предшествен- прецизионным адсорбционно-калориметрическим ников алкоксисилоксана [1-3]. В настоящее время методом адсорбции паров н-гептана и аммиака био- органо-неорганические гибридные материалы на осно- нанокомпозициями ДАЦ-кремнезем и определение ве полисахаридов приобретают все большее значение дифференциальных теплот адсорбции. при разработке функциональных биоматериалов [4, 5]. Которые выгодно отличаются от материалов, получен- Экспериментальная часть. Прецизионные ад- ных с помощью обычных химических сшивающих сорбционно-калориметрические исследования про- реагентов, поскольку они обладают такими преиму- водились на универсальной высоковакуумной ществами, как низкая токсичность и высокая био- объемной установке, позволяющей проводить дози- совместимость. ровку адсорбата объемно-жидкостным методом и под- ключенным к ней изотермическим дифферен- Гибриды органо-неорганических полимеров яв- циальным автоматическим микрокалориметром типа ляются привлекательными материалами для оптиче- Тиана-Кальве [6, 7]. ских устройств, методов разделения, биосенсоров, конструкционных материалов, катализаторов и их Адсорбционные измерения проводились на уни- носителей. Пористость является ключевым свойством версальной высоковакуумной объемной установке, материалов, в которые используются для приготовле- позволившей проводить адсорбционные измерения ния катализаторов, носителей и адсорбентов, и при и дозировку адсорбата с высокой точностью. Перед этом важными параметрами являются высокая пло- началом опыта адсорбенты откачивались в течение щадь поверхности и контроль размера пор. 10 ч до высокого вакуума 10-5-10-6 Па [8]. Анализ литературных данных указывает на от- Результаты и их обсуждение сутствие данных по механизму и термодинамиче- ским свойствам адсорбции неполярных и полярных Изотермы адсорбции н-гептана и аммиака в по- молекул гибридными ДАЦ-кремнеземными бионано- лулогарифмических координатах на ДАЦ-кремне- композициями. В частности, на основе изучения ад- земных гибридных бионанокомпозиционных сорбционных свойств гибридных ДАЦ- материалах представлены на рис.1 и 2. Рисунок 1. Изотерма адсорбции н-гептана Рисунок 2. Изотерма адсорбции аммиака на диацетатцеллюлоза-кремнеземном гибридном на диацетатцеллюлоза-кремнеземном гибридном бионанокомпозиционном материале при 303К бионанокомпозиционном материале при 303К 57
№ 7 (97) июль, 2022 г. При низких давлениях изотерма н-гептана под- Пельтье позволило более чем на порядок увеличить нимается практический линейно до ln(p/pо)=-11,78, точность измерения теплоты адсорбции. Изотермы с увеличением давления изотерма имеет вогнутый адсорбции находится в полном согласии с диффе- вид, и достигает насыщения 0,89 ммоль/г. Изотерма ренциальными теплотами адсорбции н-гептана и аммиака при низких давлениях поднимается линейно аммиака на гибридном бионанокомпозите ДАЦ- до ln(p/pо)=-2,64 с увеличением давления кривая кремнезем, которые представлены на рис. 3-4. монотонно возрастает до насыщения 2,068 ммоль/г. Резкий подъем изотерм указывает на наличие в Адсорбция н-гептана на гибридных ДАЦ- бионанокомпозите активных центров, на которым кремнеземных бионанокомпизитах при заполнениях происходит мгновенная адсорбция, а также на одно- (до 0,5 ммоль/г) имеет ступенчатый вид, а теплота родность микропор и высокую сорбционную спо- адсорбции понижаются от 94 до 84 кДж/моль (рис.3.) собность [9, 10]. и сопровождается резким падением теплоты от 84 кДж/моль, далее идет приблизительно до теплоты Исследование теплоты и энтропии адсорбции конденсации н-гептана (36,13 кДж/моль). Адсорбция важно для изучения адсорбат-адсорбентного и ад- н-гептана во всей энергетической гидрофобной об- сорбат-адсорбатного взаимодействий в адсорбентах ласти меняется приблизительно на каждой ступени с различной структурой поглощения. Использование в пределах 0,08 ммоль/г. метода компенсации тепловых потоков эффектом Рисунок 3. Дифференциальная теплота адсорбции н-гептана на диацетатцеллюлоза-кремнеземном гибридном бионано-композиционном материале при 303К, горизонтальная штриховая линия-теплота конденсации н-гептана при 303К Рисунок 4. Дифференциальная теплота адсорбции аммиака на диацетатцеллюлоза-кремнеземном гибридном бионано-композиционном материале при 303К, горизонтальная штриховая линия-теплота конденсации аммиака при 303К 58
№ 7 (97) июль, 2022 г. Из рис.4. видно, что приведенная кривая имеет Во второй относительно низкоэнергетической гид- сложный ступенчатый вид. В дальнейшем эти волны рофильной области адсорбция аммиака меняется от на кривой для простоты условно будем называть 0,467 ммоль/г до полного насыщения, причём на ступенями, появление их также связано со структур- каждый из 9 секциях равна 0,2 ммоль/г и при этом ными изменениями при взаимодействии в системе она характеризуется незначительным понижением адсорбат–адсорбент. Кривая теплоты адсорбции ам- теплоты адсорбции от 29,5 кДж/моль приблизительно миака на ДАЦ-кремнеземном материале указывает о до теплоты конденсации аммиака (20 кДж/моль). наличие двух гидрофильных центров, где на первом из них адсорбирует 0,40 ммоль/г аммиака, теплотой Выводы адсорбции равной 38,7 кДж/моль. На вторых гидро- фильных центрах в соответствии со ступенями кри- 1. Исследовано изотерма адсорбции н-гептана вой Qd её можно выделить 9 секций с теплотой поднимается практический при низких давлениях адсорбции, меняющейся от 29,5 кДж/моль до теплоты линейно до ln(p/pо)=-11,78, с увеличением давления конденсации. изотерма имеет вогнутый вид, и достигает насыщения 0,89 ммоль/г. Изотерма аммиака при низких давле- Сложный характер изотерм и значений дифферен- ниях поднимается линейно до ln(p/pо)=-2,64 с увели- циальных теплот адсорбции отражают тонкие детали чением давления кривая монотонно возрастает до адсорбционного взаимодействия между адсорбатом насыщения 2,068 ммоль/г. и адсорбентом, а также между адсорбатами [11, 12]. 2. Дифференциальные теплоты адсорбции н- Адсорбция аммиака в первой энергетической гептана и аммиака в гибридном ДАЦ-кремнеземном гидрофильной области меняется в пределах 0,07- бионанокомпозиционном материале имеет ступен- 0,467 ммоль/г и сопровождается резким падением чатый вид, на котором н-гептан и аммиак адсорби- теплоты адсорбции от 34,10 до 29,50 кДж/моль. руется теплотой, равной 94 и 38,7 кДж/моль, соответственно. Список литературы: 1. Sequeira S; Evtuguin DV; Portugal, I. preparation and properties of cellulose-silica hybrid composites // Journal of Polymer Composites. -2009. -V.30(9). -Р. 1275-1282. 2. Vandana Singh, Preeti Srivastava, Angela- Singh, Devendra Singh, Tulika Malviya. Polysaccharide-Silica Hybrids: Design and Applications // Journal of Polymer Reviews. -2016. -V.56(1). -Р. 113-136. 3. J.E. Meegan, A. Aggeli, N. Boden, R. Brydson, A.P. Brown, L. Carrick, A.R. Brough, A. Hussain, R.J. Ansell. De- signed Self-Assembled β-Sheet Peptide Fibrils as Templates for Silica Nanotubes Adv. Funct. Mater. V- 14(1), 2004, P. 31-37. 4. Yurii A. Shchipunov, Tat'yana Yu. Karpenko Hybrid Polysaccharide-Silica Nanocomposites Prepared by the Sol−Gel Technique // J. Langmuir. -2004. V-.20(10). -P. 3882-3887. 5. K. Molvinger, F. Quignard, D. Brunel, M. Boissi` ere, J.M. Devoisselle. Porous Chitosan-Silica Hybrid Microspheres as a Potential Catalyst. Chem. Mater. 16 (2004) 3367-3372. 6. Akhror Yarkulov, Bakhrom Umarov, Feruza Rakhmatkarieva, Nuritdin Kattaev, Khamdam Akbarov, Elyor Ber- dimurodov // Diacetate cellulose-silicon bionanocomposite adsorbent for recovery of heavy metal ions and benzene vapours: An experimental and theoretical investigation. Biointerface Research in Applied Chemistry. Open-Access Journal (ISSN: 2069-5837). Volume 12, Issue 3, 2022, 2862 – 2880 7. Abdurakhmonov Eldor Baratovich, Rakhmatkarieva Firuza Gayratovna, Ergashev Oybek Karimovich Determination of ammonia’s adsorption properties in NaLSX zeolite by calorimetric method // \"International Journal of Materials and Chemistry\" 2020. 8. Якубов Йулдош Юсупбоевич, Рахматкариева Фируза Гайратовна Дифференциальные теплоты и изотерма адсорбции н-гексана в цеолите НZSM-5//Universum: химия и биология. Выпуск: 11(77) Ноябрь 2020. Часть 2. C.44-47. 9. A.Yu.Yarkulov, 1B.U.Sagdullayev, 1B.S.Umarov, 2F.G.Rakhmatkariyeva, 1Kh.I.Akbarov// Precision Adsorption- Calorimetric Investigations Of Thermodynamic Properties Of Hybrid Nanocompositions Of Diacetate Cellulose- Silica. International Journal of Advanced Science and Technology. Vol. 29, No. 12s, (2020), pp. 2936-2943 10. Адсорбционные и термодинамические свойства механических смесей и нанокомпозиций хитозан-кремнезем // Universum: Химия и биология: электрон. научн. журн. Яркулов А.Ю. [и др.]. 2020. № 3(69). URL: http://7universum.com/ru/nature/archive/item/8907 11. Адсорбция воды гибридными нанокомпозициями хитозан-кремнезем // Universum: Химия и биология : электрон. научн. журн. Яркулов А.Ю. [и др.]. 2020. № 6(72). URL: http://7universum.com/ru/nature /archive /item /9475 12. Адсорбция бензола гибридными нанокомпозициями хитозан-кремнезема // Universum: Химия и биология: электрон. научн. журн. Яркулов А.Ю. [и др.]. 2020. № 6(72). URL: http://7universum.com/ru/nature/archive/item/9479 59
№ 7 (97) июль, 2022 г. НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ РАСТВОРИМОСТЬ В СИСТЕМЕ ХЛОРАТА КАЛЬЦИЯ – АЦЕТАТ АММОНИЯ - ВОДА Бобожонов Жамшид Шерматович базовый докторант, Институт общей и неорганической химии АН Республики Узбекистан, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] SOLUBILITY IN THE SYSTEM OF CALCIUM CHLORATE – AMMONIUM ACETATE – WATER Jamshid Bobojonov Basic doctoral student, Institute of General and Inorganic Chemistry of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ С целью получения новых эффективных комплексно действующих дефолиантов в работе визуально-поли- термическим методом изучено взаимодействия компонентов в водных системах с участием хлорат кальция и ацетата аммония в широких интервалах концентрации и температур. На основе полученных данных определены поля кристаллизации систем в интервале температур от -66.0оС до +41оС и построена политермическая диаграмма растворимости. На этой диаграмме нанесены изотермические кривые через каждый 10оС и начерчены их проекции. На политермической диаграмме разграничены поля кристаллизации льда, хлорат кальция, хлорат аммония и ацетат аммония. ABSTRACT In order to obtain new effective complex-acting defoliants, the interaction of components in aqueous systems with the participation of calcium chlorate and ammonium acetate in wide ranges of concentration and temperature was studied by the visual-polythermal method. Based on the data obtained, the crystallization fields of the systems were determined in the temperature range from -66.0°C to 41°C and a polythermal solubility diagram was constructed. On this diagram, isothermal curves are plotted every 10°C and their projections are drawn. The polythermal diagram delimits the fields of ice crystallization, calcium chlorate, ammonium chlorate, and ammonium acetate. Ключевые слова: система, политермическая диаграмма, проекция, хлорат кальция, ацетат аммония, дефолиант. Keywords: system, polythermal diagram, projection, calcium chlorate, ammonium acetate, defoliant. ________________________________________________________________________________________________ В мире особое внимание уделяется разработкам Учитывая вышесказанное, а также не изученность технологии и организации получения комплексно- взаимодействия хлората кальция и ацетата аммония действующих дефолиантов с вовлечением в произ- в водной среде представляется интерес проведения водство имеющихся сырьевых источников и отходов настоящего исследования. промышленных предприятий [1-5]. С целью выяснения взаимодействия компонентов Неорганические дефолианты на основе хлоратов в тройной системе изучена растворимость системы являются малотоксичными [6, 7], контактно действу- Ca(ClO3)2·6H2O–CH3COONH4 – H2O визуально-по- ющими на растение[8], но не содержат в своем со- литермическим методом [13] в широком темпера- ставе минеральные и питательные элементы [9-11]. турном и концентрационном интервалах. Ацетат аммоний, напротив, содержит важные Нами изучена система хлората кальция – ацетат питательные элементы и будучи добавленным к хло- аммония – вода визуально-политермическим методом рату кальция, улучшает его дефолиирующие свой- с помощью одиннадцати внутренних разрезов (рис. 1). ства. Помимо этого, ацетат аммоний обладает Из них I - VI разрезы исследованы со стороны определенными инсектицидными свойствами [12]. CH3COONH4 – H2O к вершине Ca(ClO3)2·6H2O, _________________________ Библиографическое описание: Бобожонов Ж.Ш. РАСТВОРИМОСТЬ В СИСТЕМЕ ХЛОРАТА КАЛЬЦИЯ – АЦЕТАТ АММОНИЯ - ВОДА // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2022. 7(97). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/13968
№ 7 (97) июль, 2022 г. VII-XI разрезы со стороны Ca(ClO3)2·6H2O – H2O к нанесены изотермы. Построены политермические вершине CH3COONH4. проекции кривых растворимости на основе политер- мической диаграммы растворимости (рис. 2). На фазо- На основе политерм бинарных систем и внутрен- вой диаграмме состояния системы разграничены поля них разрезов построена политермическая диаграмма кристаллизации льда, гексааквахлората кальция, растворимости от – 66,0°С до 41,0ºС. На политерми- хлората аммония и ацетата аммония. ческой диаграмме растворимости через каждые 10 oС Рисунок 1. Диаграмма политермической растворимости системы Ca(ClO3)2∙6H2O – CH3СООNH4 – H2O Указанные поля сходятся в двух тройных узловых узловая точка соответствует 44,2% - тетрааквади- точках. Первая тройная узловая точка соответствует карбамидохлората кальция, 1,8% - ацетата аммония 44,2% - тетрааквадикарбамидохлората кальция, и 64,0% - воды при -23,8°С(табл. 1).м При этом 1,8% - ацетата аммония и 64,0% - воды при -23,8ºС. твердая фаза состоит из льда, хлората аммония и При этом твердая фаза состоит из льда, гексааквах- ацетатаммония. лората кальция и хлората аммония. Вторая тройная 61
№ 7 (97) июль, 2022 г. Таблица 1. Двойные и тройные узловые точки системы Ca(ClO3)2∙6H2O – CH3СООNH4 – H2O Состав жидкой фазы, % Н2О Темп. Крис., ºС Твердая фаза Ca(ClO3)2 6H2O CH3СООNH4 66,0 64,0 -37,6 Ca(ClO3)2 ∙ 6H2O + Лед 44,0 - 39,6 -23,8 Ca(ClO3)2 ∙ 6H2O + NH4 ClO3 + Лед 44,2 1,8 55,6 -32,0 59,6 0,8 66,6 -13,0 Ca(ClO3)2 ∙ 6H2O + NH4 ClO3 39,2 5,2 74,2 -8,0 NH4 ClO3+ Лед 28,8 4,6 73,4 -7,0 NH4 ClO3+ Лед 18,2 7,6 66,8 -18,0 NH4 ClO3+ Лед 8,4 18,2 78,6 -26,0 NH4 ClO3+ Лед 4,6 28,6 49,4 -32,0 NH4 ClO3+ Лед 2,0 19,4 43,4 -36,0 NH4 ClO3+ Лед 1,2 49,4 44,0 -37,2 NH4 ClO3+ Лед 1,0 55,6 39,4 -66,0 29,2 -37,0 NH4 ClO3 + CH3СООNH4 + Лед - 56,0 22,6 5,0 CH3СООNH4 + Лед 1,2 59,4 17,8 19,0 3,2 67,6 13,8 26,0 NH4 ClO3+ CH3СООNH4 5,4 72,0 8,4 31,0 NH4 ClO3+ CH3СООNH4 7,2 75,0 35,0 NH4 ClO3+ CH3СООNH4 9,4 76,8 - 41,0 NH4 ClO3+ CH3СООNH4 12,4 79,2 NH4 ClO3+ CH3СООNH4 17,8 82,2 NH4 ClO3+ CH3СООNH4 NH4 ClO3+ CH3СООNH4 Рисунок 2. Политермические проекции системы Ca(ClO3)2∙6H2O – CH3СООNH4 – H2O Проведенные исследования приводят к следую- на основе вышеперечисленных компонентов разра- щему заключению: при минимальных соотношениях ботать технологию получения новых дефолиантов компонентов системы в исследованном диапазоне комплексного действия, содержащих в своем составе температур и концентраций исходные материалы кроме хлоратной группы инсектициды и питательные сохраняют свою индивидуальность, что позволяет элементы. 62
№ 7 (97) июль, 2022 г. Список литературы: 1. Ж.Ш. Бобожонов, Ж.С. Шукуров, А.С. Тогашаров. Растворимость системы тетракарбамидохлората кальция – ацетат аммония – вода // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 4(97). 2. А.А. Шатов, М.А. Дрямина, Р.Н. Бадертдинов. Возможные пути использования отходов содового производства. // Химия в интересах устойчивого развития. 2004, №5, Т. 12, -С. 581-588. 3. С.Г. Козлов, И.В. Вязовикова, С.А. Черный, И.В. Крепышева. Использование отходов содового производства в дорожном строительстве. //Фундаментальные исследования. – 2013. – № 10-12. – С. 2604-2611. 4. Я.О. Магеря, В.П. Михайличенко, С.А. Гринь. Применение выпарных аппаратов при получении хлорида кальция из отходов содового производства. // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. № 1/6(61). 2013. С. 10-13. 5. З.А. Хамракулов, М.К. Аскарова, С. Тухтаев. Получение раствора хлоридов кальция и магния из доломита. // Химическая промышленность. - Санкт-Петербург, 2013. Т.90, №2. С. 70-78. 6. М.Н .Набиев, С. Тухтаев, Х. Кучаров. Малотоксичные дефолианты на основе неорганических соединений.// Институту химии 60 лет. – Ташкент, 1993. –С.34-52. 7. У.К. Абдурахманов, Ш.Ш. Якубов, Х. Кучаров, Ф. Уролов. Новые малотоксичные и перспективные дефолианты хлопчатника. //Тез. докл. I съезда физиологов растений Узбекистана, 16-18 декабря 1991г. –Ташкент, 1991. – С. 173. 8. Ж.Ш. Бобожонов, Ж.С. Шукуров, А.С. Тогашаров, Н.К. Олимов. Изучение растворимости системы Ca(ClO3)2٠2CO(NH2)2 - [90% C2H5OH + 10% C10H11ClN4] - H2O. // Узб.хим.журн. –2021. -№1. –С 3-8. 9. A.A. Sidikova, A.S. Toghasharova, J.S. Shukurova. Solubility and Rheological Properties of the System NaClO3⋅CO(NH2)2–H2SO4⋅N(C2H4OH)3–H2O. // Russ. J. Inorg. Chem. –2021. –Vol. 66, –№.10, –P. 1554. 10. Z.S. Bobozhonov, Z.S. Shukurov, A.S. Togasharov et al. Study of Solubility of Ca(ClO3)2–[90% C2H5OH + 10% C10H11ClN4]–H2O System. // Russ. J. Inorg. Chem. 66, 1031–1035 (2021). 11. С. Усманов, А.Т. Садырова, У.М. Тойпасова, Г.Т. Омарова, Ш. Байбащаева, Э.Н. Рамазанова. Взаимодействие диметилолмочевины с хлоридом натрия в воде// журнал неорганической химии, 2015, том 60, № 1, с. 127-131. 12. Электронный ресурс http://sitem.herts.ac.uk/aeru/iupac/Reports/32.htm 13. А.С. Трунин, Д.Г. Петрова. Визуально – политермический метод. //Куйбышевский политехн. Инс-т. – Куйбышев.: –1977. C–94. Деп. в ВИНИТИ –№ 584-78. 63
№ 7 (97) июль, 2022 г. DOI - 10.32743/UniChem.2022.97.7.13953 СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ 5-БРОМ И 5,7-ДИБРОМ 8-ОКСИХИНОЛИНА Назаров Юcуфжон Эшкобилович докторант, Термезский государственный университет, Республика Узбекистан, г.Термез E-mail: [email protected] Тураев Хайит Худайназарович д-р хим. наук, профессор Термезский государственный университет, Республика Узбекистан, г.Термез E-mail: [email protected] Касимов Шерзод Абдузаирович д-р хим. наук, исполняющий обязанности профессора, Термезский государственный университет, Республика Узбекистан, г.Термез E-mail: [email protected] Джалилов Абдулахат Турапович академик АН РУз, директор Ташкентского научно-исследовательского института химической технологии, Республика Узбекистан, п. Ибрат SYNTHESIS AND RESEARCH OF 5-BROM- AND 5,7-DIBROM-8-OXICHINOLINE Yusufjon Nazarov Trainee researcher Termez State University, Republic of Uzbekistan, Termez Khayit Turaev Doctor of Chemistry, Professor Termez State University, Republic of Uzbekistan, Termez Sherzod Kasimov Doctor of Chemistry Termez State University, Republic of Uzbekistan, Termez Abdulakhat Djalilov Doctor of chemical sciences, Professor, academician, Director of the Tashkent Scientific Research Institute of Chemical Technology, Republic of Uzbekistan, Ibrat АННОТАЦИЯ В данной работе изучены оптимальные условия синтеза 5-брома и 5,7-дибром-8-гидроксихинолина на основе следующих веществ: 8-оксихинолина, серной кислоты и брома. Результаты наших исследований были получены при анализе ИК спектра синтезированных 5-бром- и 5,7- дибром-8-оксихинолинов на модели спектрофотометра SHIMADZU IR-Fure в Японии в диапазоне 4000-400 см- 1. . Также с помощью масс-спектрометрии проведен спектральный анализ хроматомассы 6420 Triple Quad LC/MS (Agilent Technologies, США). Растровый электронный микроскоп с C9H6BrNO-содержащим лигандом и элементный анализ проводили на сканирующем электронном микроскопе MIRA 2 LMU, оснащенном системой энергодисперсионного микроанализа INCA Energy 350. _________________________ Библиографическое описание: СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ 5-БРОМ- И 5,7 –ДИБРОМ-8-ОКСИХИНОЛИНА // Universum: химия и биология: электрон. научн. журн. Назаров Ю.Э. [и др.]. 2022. 7(97). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/13953
№ 7 (97) июль, 2022 г. ABSTRACT In this work, we studied the optimal conditions for the synthesis of 5-bromine and 5,7-dibromo-8-hydroxyquinoline based on the following substances: 8-hydroxyquinoline, sulfuric acid, and bromine. The results of our research were obtained by analyzing the IR spectrum of Which is synthesized 5-bromine and 5,7- dibrom-8-oxyquinoline on the model of SHIMADZU IR-Fure spectrophotometer at Japan in the range of 4000-400 cm- 1. Also, chromatomass spectral analysis 6420 Triple Quad LC / MS (Agilent Technologies, SSHA) conducted with the helped of mass spectrometry. Scanning electron microscope with C9H6BrNO-containing ligand and elemental analysis were performed on the scanning electron microscope MIRA 2 LMU, equipped with a system of energy-dispersion microanalysis INCA Energy 350. Ключевые слова: 5-бром и 5,7-дибром-8-оксихинолин.ИК спектр, хромато-масс-спектрометр, СЭМ, элементный анализ. Keywords: 5-bromine and 5,7-dibromo-8-hydroxyquinoline. IR spectrum, gas chromatography-mass spectrometer, SEM, elemental analysis. ________________________________________________________________________________________________ Введение. Галогенированные соединения 8- Изучен тонкослойный хроматографический оксихинолина и комплексные соединения, образован- анализ полученных монобром- и дибром-8- ные с металлами, применяют против бактерий [1-3], оксихинолина [8]. Хроматографический анализ прово- инфекции [4], рака, СOVID-19, воспалений [5], дили следующим образом. Четыре мерные колбы малярии, туберкулеза [6-7]. По этой причине иссле- вместимостью 100 см3 пронумеровали. В 1 колбу дователям очень трудно разработать новые образцы, отмерили 10 мг монобром-8-оксихинолина и которые были бы эффективными, селективными и растворили в бензоле до метки колбы. Дибром 8- менее токсичными против болезней. Поэтому для ис- оксихинолин отмеряли в количестве 10 мг в колбе 2 следователей актуальным является синтез и изучение и растворяли в бензоле до метки на колбе. В колбу 3 бромпроизводного 8-оксихинолина, используемого берут 10 мг 8-оксихинолина и растворяют в бензоле для указанных выше целей, 5-брома и 5,7-дибром-8- до метки. В колбе 4 растворяют 10 мг этилендиамина оксихинолина. в дистиллированной воде до метки. В качестве по- движной фазы в хроматографической камере исполь- Экспериментальная часть. В трехгорлую зовали хлороформ и толуол в соотношении 1:1. На колбу заливали 3,33 г 8-оксихинолина и 10 мл раствора основании проведенных исследований установлено, серной кислоты и перемешивали магнитной мешал- что центр пятна 8-оксихинолина на хроматографи- кой. Затем к раствору по каплям добавляли ческой пластинке составляет 25 мм, а центра пятна 1,2 мл брома. Реакцию проводили в холодной бане этилендиамина - 15 мм, а их значения Rf равны 0,417 и при температуре -5°С в течение 2 часов. Затем готовую смесь вылили в стакан, в который было добавлено 0,25. 30 г льда. При этом образовались моно- и дибром-8- Первоначально был изучен ИК-спектральный оксихинолин. Затем образовавшиеся вещества разделили с помощью фильтрации смеси. Фильтрат анализ 8-гидроксихинолина с целью сравнения с промывали дистиллированной водой и нейтрали- другими соединениями методом ИК-спектрометрии зовали раствором аммиака. (FT-IR, SHIMADZU, Япония). Рисунок 1. ИК-спектр 8-оксихинолина 65
№ 7 (97) июль, 2022 г. Из анализа ИК спектра 8-оксихинолина частота 3049,46 см-1, колебания в области 1579,70 см-1, отно- колебаний характерна для группы O-H в области сящиеся к группе -С=N-, 1896,03 см -1 в области ча- стоты =C-H наблюдались. Таблица 1. Частоты колебаний в ИК-спектрах первичных и синтезированных веществ Частоты колебаний в ИК спектрах, см-1 Отнесение 8-оксихинолин 5-бром 8-оксихинолин 5,7-дибром 8-оксихинолин О-Н 3049,46 -C=N- 1579,70 3406,29 3394,72 =C-H 1896,03 С-Br - 1614,42 1614,21 1917,24 1907.00 594,03 559,36 Хроматомасс-спектральный анализ синтези- помощью масс- спектрометра 6420 Triple Quad рованного 5,7-дибром-8-оксихинолина проводили с LC/MS (Agilent Technologies, США). Рисунок 2. Хроматомасс-спектральный анализ 5,7-дибром-8-оксихинолина Из полученного хроматомасс-спектрального микроскопии на приборе MIRA 2 LMU, анализа установлено, что молекулярная масса (m/z) оснащенного системой энергодисперсионного синтезированного лиганда составляет 303,7. микроанализа INCA Energy 350. Синтезированный лиганд C9H6NOBr также исследовали с помощью сканирующей электронной Рисунок 3. СЭМ микрофотографии образца (а) и элементный анализ (б) анализ лиганда, содержащего С9H6BrNO 66
№ 7 (97) июль, 2022 г. При изучении 500-кратных изображений СЭМ свойства синтезированных лигандов. При анализе ИК образца синтезированного С9H6BrNO-содержащего спектра установлены частоты колебаний соответ- лиганда, остатков реагентов обнаружено не было. ствующих связей, молекулярная масса (m/z) лиганда, Это позволяло параллельно получать информацию о определенная с помощью хромато-масс-спектрометра, протекании реакции, а также об элементном составе составила 303,7, что хорошо согласуется с расчетным веществ, образующихся в реакции. значением (m/z) 303,13 для С9H5Br2NO. Показано, что полученные результаты по определению элемент- Заключение. Синтезированы 5-бром- и 5,7-ди- ного состава с помощью СЭМ, снабженного при- бром-8-оксихинолиновые лиганды бромированием 8- ставкой для энергодисперсионного микроанализа, оксихинолина. Были определены состав, строение и соответствуют теоретическому ожиданию. Список литературы: 1. Xu H. et al. 8-Hydroxyquinoline: A privileged structure with a broad-ranging pharmacological potential // Med- ChemComm. – 2015. – Т. 6. – №. 1. – С. 61-74. 2. Cherdtrakulkiat R. et al. Derivatives (halogen, nitro and amino) of 8-hydroxyquinoline with highly potent antimicrobial and antioxidant activities //Biochemistry and biophysics reports. – 2016. – Т. 6. – С. 135-141. 3. Yin X.D. et al. Design, synthesis, and antifungal evaluation of 8-hydroxyquinoline metal complexes against phyto- pathogenic fungi //Journal of Agricultural and Food Chemistry. – 2020. – Т. 68. – №. 40. – С. 11096-11104. 4. Patel K.D., Patel H.S. Synthesis, spectroscopic characterization and thermal studies of some divalent transition metal complexes of 8-hydroxyquinoline //Arabian Journal of Chemistry. – 2017. – Т. 10. – С. S1326-S1328 5. Li H. et al. In situ route to novel fluorescent mesoporous silica nanoparticles with 8-hydroxyquinolinate zinc complexes and their biomedical applications //Microporous and Mesoporous Materials. – 2012. – Т. 151. – С. 293-302. 6. Перевощикова Н.Б., Котельникова С.В. Определение ионов триады железа с 8-оксихинолином при совмест- ном присутствии в водных растворах //Вестник Удмуртского университета. Серия Физика и химия. – 2008. – №. 2. – С. 81-96. 7. Белозерова О.А. и др. Синтез и исследование свойств 8-оксихинолятов циркония и металлов III подгруппы – материалов для органических электролюминесцентных структур //Успехи в химии и химической технологии. – 2011. – Т. 25. – №. 8 (124).-С.80-83. 8. Ким Д.Г. Исследование о-производных 5,7-дибром-8-оксихинолина методом хроматомасс-спектрометрии / Д.Г. Ким, А.В. Василенко, А.Б. Мелентьев // Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия». – 2016. – Т. 8, № 1. – С. 13–19. DOI: 10.14529/chem160102 67
Научный журнал UNIVERSUM: ХИМИЯ И БИОЛОГИЯ № 7(97) Июль 2022 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-ма- кета 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: 7(97) Июль 2022 Часть 2 Москва 2022
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, канд. 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. – № 7(97). Часть 2. М., Изд. «МЦНО», 2022. – 56 с. – Электрон. версия печ. публ. – http://7universum.com/ru/nature/archive/category/797 ISSN : 2311-5459 DOI: 10.32743/UniChem.2022.97.7-2 Учредитель и издатель: ООО «МЦНО» ББК 24+28 © ООО «МЦНО», 2022 г.
Содержание 4 Органическая химия 4 7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТАВА РАЗЛИЧНЫХ НИКОТИНСОДЕРЖАЩИХ ПРОДУКЦИЙ МЕТОДОМ TOF MS DSA 15 Азимова Наргиза Равшановна 22 Абдуганиев Бахтиёр Ёрмухаммадович 26 СИНТЕЗ АЦЕТИЛЕНОВЫХ СПИРТОВ КАТАЛИТИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИ НА ОСНОВЕ Ti(OiPr)4 31 Cаматов Санъат Бахтиярович Абдурахманова Саида Сабидовна 37 Шадиева Гулноза Кахрамоновна Зиядуллаев Одилжон Эгамбердиевич 37 ГАЛОГЕНИРОВАНИЕ АЦЕТИЛЕНОВЫХ ДИОЛОВ И ИЗУЧЕНИЕ ИХ СВОЙСТВ 43 Зокиров Содикжон Журабоев Фозил Мамасолиевич 43 ПОЛУЧЕНИЕ СУЛЬФОКСИДОВ ТИОХРОМАНОВОГО РЯДА 48 Давронова Гузал Турдиевна Маматова Шахноза Бердикобиловна Сафарова Матлуба Алимкуловна Курбанов Мингникул Жумакулович СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЭТИЛОВОГО ЭФИРА ПАРА-ДИМЕТИЛАМИНОБЕНЗОИЛГИДРАЗОНА 2,4-ДИОКСОПЕНТАНОВОЙ КИСЛОТЫ Севинчова Дилобар Неъматовна Турсунов Мурод Амонович Остонова Нодира СИНТЕЗ И СВОЙСТВА ПОЛИМЕТИЛЕННАФТАЛИН СУЛЬФОКИСЛОТЫ НА ОСНОВЕ ВТОРИЧНОГО ПРОДУКТА ПИРОЛИЗА УГЛЕВОДОРОДОВ Кенжаев Акмал Қудратович Нурмонов Сувонкул Ерханович Хакбердиев Шухрат Маҳрамович Физическая химия ФИЗИКО-ХИМИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МОЧЕВИНЫ И МОНОХЛОРАЦЕТАТА Абдурахманов Улугбек Курганбаевич Холбоев Юсубжон Хакимович Аскаров Иброхимжон Рахмонович Электрохимия АНОДНАЯ ПЕРЕРАБОТКА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ОТХОДОВ ВОЛЬФРАМА В АММИАЧНОМ ЭЛЕКТРОЛИТЕ С ДОБАВКОЙ НИТРАТА АММОНИЯ Рузиев Улугбек Нематович Расулова Ситора Нормуратовна Гуро Виталий Павлович Шарипов Хасан Турабович Ибрагимова Матлуба Анваровна Эрназаров Умид Рустамович АНОДНОЕ РАСТВОРЕНИЕ И КРИВЫЕ ЗАРЯЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ВОЛЬФРАМА В РАСТВОРАХ ЕДКОГО КАЛИ Рузиев Улугбек Нематович Расулова Ситора Нормуратовна Гуро Виталий Павлович Ибрагимова Матлуба Анваровна Ким Сергей Николаевич Эрназаров Умид Рустамович
№ 7 (97) июль, 2022 г. ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТАВА РАЗЛИЧНЫХ НИКОТИНСОДЕРЖАЩИХ ПРОДУКЦИЙ МЕТОДОМ TOF MS DSA Азимова Наргиза Равшановна исследователь Ферганского Государственного университета, Республика Узбекистан, г. Фергана E-mail: [email protected] Абдуганиев Бахтиёр Ёрмухаммадович канд. хим. наук, доц. кафедры Государственного таможенного института, Республика Узбекистан, г. Ташкент DETERMINATION OF NICOTINE CONTENT IN VARIOUS NICOTINE-CONTAINING PRODUCTS BY TOF MS DSA METHOD Nargiza Azimova Researcher of Ferghana State University, Republic of Uzbekistan, Fergana Bakhtiyor Abduganiyev Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor of the Department of the State Customs Institute, Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В статье приведены результаты исследований методом TOF MS DSA различных никотинсодержащих про- дукций, импортируемых в Республику Узбекистан, а также произведенных в Республике. Проведено сравнение результатов анализа никотинсодержащих (табачных и бестабачных) изделий. Полученные результаты были про- анализированы и было проведено сравнение никотиновых (табачных и бестабачных) изделий. ABSTRACT The article presents the results of TOF MS DOS studies of various nicotine-containing products imported to the Republic of Uzbekistan, as well as manufactured in the Republic. The results obtained were analyzed and a comparison was made between nicotine (tobacco and non-tobacco) products. Ключевые слова: никотин, масс-спектр, сигарета, бестабачный снюс, табачный снюс, табак. Keywords: nicotine, mass spectym, cigarette, no tobacco snus, tobacco snus, tobacco. ________________________________________________________________________________________________ Никотин, вероятно, является вторым наиболее что полностью избавить мир от никотина в ближай- употребляемым наркотиком в мире после кофеина. шем будущем (т. е. в течение нескольких поколений), Около 1,3 миллиарда человек во всем мире курят, и скорее всего, невозможно[2,3]. Реалистичной, но не этот показатель не снижается [1]. Хотя курильщики оптимальной реакцией на это открытие было пони- могут быть зависимы от табака или никотина, боль- мание того, что никотин в чистом виде может быть шинство курильщиков, вероятно, не знают или частью решения проблемы табакокурения. Возможная не признают, что употребление никотина без табака опасность самого никотина кажется ничтожной по встречается исключительно редко. Потребители сравнению с опасностями, связанными с курением табака, чаще всего курильщики, могут не осознавать, табака [2, 3]. Кроме того, необходимо различать что никотин в значительной степени стимулирует их курительный и некурительный табак [4]. До сих пор желание курить. Однако, большинство курильщиков чистый никотин не был связан с повышенным осведомлены в том, что вдыхание дыма в легкие риском развития рака и респираторных заболеваний. вредно для здоровья. Наблюдатели широко полагают, При сердечно-сосудистых заболеваниях, чистый _________________________ Библиографическое описание: Азимова Н.Р., Абдуганиев Б.Ё. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТАВА РАЗЛИЧНЫХ НИКОТИНСОДЕРЖАЩИХ ПРОДУКЦИЙ МЕТОДОМ TOF MS DSA // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2022. 7(97). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/13917
№ 7 (97) июль, 2022 г. никотин, безусловно, представляет меньший фактор инструментальными методами является актуальной риска, чем курение, но, в зависимости от скорости задачей современной науки. Целью настоящего ис- поглощения, никотин, вероятно, представляет неко- следования является анализ образцов никотинсодер- торый небольшой риск [5]. Если бы можно было при- жащей продукции различных производителей с нять нереалистичное предположение, что завтра все использованием метода масс-спектроскопии с пред- потребители табака быстро перейдут на чистый ни- варительным газохроматографическим разделением котин, мы бы увидели немедленный эффект на сер- на приборе AxION2 TOF MS с приставкой DSA и c дечно-сосудистые заболевания и отсроченный системой APCI(Perkin Elmer, США) при m\\z 100- эффект на респираторные и раковые заболевания. В будущем избыточная смертность от курения, ко- 3000. торая в настоящее время составляет 8 миллионов смертей в год, будет почти ликвидирована [1]. Если бы Материалы и методы. Для исследования был такое переключение было решительно одобрено ор- выбран снюс табачный марки «Oden's» (производства ганами здравоохранения, это сделало бы никотин Швеция), снюс бестабачный марки «Whitе fox» относительно безопасным и, возможно, увеличило (производства Швеция), сигареты марки «Kent» (про- бы его использование. Однако такое увеличение не изводства Узбекистан) и табак «Тропический манго» приведет к существенному увеличению смертности для самокруток (производства Россия). Масс-спектры курильщиков, поскольку чистый никотин имеет образцов – на приборе AxION2 TOF MS с приставкой лишь небольшой процент вредных последствий, DSA и c системой APCI (Perkin Elmer, США) при связанных с курением сигарет [6]. Более вероятным m\\z 100-3000. Условия проведения измерений: эффектом является то, что если бы курильщики и положительный режим сбора данных, температура потенциальные курильщики не имели бы легкого ввода 300°C, давление распыляющего газа (N2) доступа к сигаретам, а вместо этого могли бы исполь- 80 фунтов на кв. дюйм(psi), поток вспомогательного зовать чистый никотин, меньшее число людей делали газа 4 л/мин и осушающий газ 5 л/мин и 25°С. бы это, потому что никотин без табака не оказывает такого привыкающего укрепляющего действия [7]. Результаты и обсуждение. В масс-спектре снюса табачного марки «Oden's» наблюдаются несколько Несколько авторитетных медицинских учрежде- пиков с m/z от 100 до 800. Ион с m/z 151,1253 в масс- ний лицензировали продукты для замены никотина спектре свидетельствует о наличии интенсивного для временного воздержания и сокращения курения. пика, характерного для D-кaрвoна. Следует отметить, Тем не менее, длительное использование после отказа что на масс-спектре пик m/z 151.1253 (М+1)+ очень от курения, вероятно, будет более распространенным, близок к индивидуальным спектральным данным чем использование для сокращения курения или D-кaрвoна. m/z D-кaрвoна, полученное в результате временного отказа от курения. Вклад продуктов, за- масс-спектрометрических измерений в индивидуаль- меняющих никотин, в общем количестве потребляе- ном состоянии, имеет m/z 159.22. Это свидетельствует мого никотина в настоящее время невелик, но в о достоверности результата. Кроме, D-кaрвoна в большинстве стран он увеличивается. Относительная масс-спектре идентифицирован никотин с m/z доля может быстро увеличиться, если потребление 163.1367(М+1)+, который характеризуется относи- никотина из табака уменьшится, например, из-за по- тельно высоким содержанием в составе снюса та- вышения осведомленности о вредных последствиях бачного марки «Oden's». курения, повышения налогов и общественного не- одобрения. Оценка никотина, потребляемого из раз- В масс-спектре снюса бестабачного марки личных источников, может быть выполнена по «Whitе fox» наблюдаются несколько пиков с m/z простым описательным причинам. Он также может от 100 до 900. В результате анализа среди имеющихся предоставить исследователям полезную информацию пиков в масс-спектре идентифицированы следующие почти так же, как и при оценке общего потребления соединения. Пик с m/z 109,0734(М+1)+ соответ- алкоголя и его воздействия на здоровье. Наконец, ствует бензиловому спирту. Самый максимальный важно знать источник потребляемого никотина, если пик с m/z 163.1367(М+1)+ соответстует к никотину. переход от наиболее загрязненной системы доставки Из всех изученных обрзацов снюс бестабачный марки (курения) к более чистой системе должен был стать «Whitе fox» содержит более высокую концентрацию активной стратегией борьбы против табака. никотина, в сравнении другими изученными нами никотинсодержащих продукции. Также обнаружено Последние годы метод TOF MS широко низкое содержание 2-этил- алфа-d-эритро-гекс-2- применяется для исследований в химии, биологии и eнoпиранозида с m/z 173.1864(М-1)+. в других различных направлениях. TOF-MS имеет более высокий рабочий цикл и гораздо большую В масс-спектре сигарет марки «Kent» наблюда- точность определения массы, чем у других малых ются несколько пиков с m/z от 100 до 900. В резуль- масс-спектрометров. При использовании TOF-MS тате анализа среди имеющихся пиков в масс-спектре возможна точность массы 10 частей на миллион или идентифицирован пик с m/z 163.1367(М+1)+, лучше, и это позволяет получить достаточно значимые который соответстует к никотину. значения массы иона для вывода эмпирической формулых [8-10]. В масс-спектре кальянного табака тропический манго наблюдаются несколько пиков с m/z от 100 до Из вышеуказанного следует, что исследование 800. В результате анализа среди имеющихся пиков содержания никотина и других химических соеди- в масс-спектре идентифицированы следующие со- нений в составе никотиносодержащей продукции единения. Пик с m/z 163.1367(М+1)+ соответстует к никотину. Также обнаружено низкое содержание 5
№ 7 (97) июль, 2022 г. метилового эфира гексадекановой кислоты с снюсе бестабачной марки «Whitе fox». В исследован- m/z 271.2653(М-1)+. ных образцах, кроме никотина также обнаружены D-кaрвoн, бензиловый спирт, 2-этил-алфа-d-эритро- Выводы. Методом TOF MS DSA исследованы гекс-2-eнoпиранозид, метиловый эфир гексадекано- образцы никотинсодержащих продукции. Проведен- вой кислоты. Из вышеизложенного следует что ные исследования позволили выявить химический максимальное количество никотина содержится в состав различных видов никотинсодержащей продук- составе снюса бестабачного марки «Whitе fox», ции. Во всех образцах идентифицирован никотин, минимальное - в табаке «Тропический манго» для максимальное количество которого обнаружено в самокруток. Список литературы: 1. How many people smoke in the world? https://tobaccoirrigation.com/ how-many-people-smoke-in-the-world . Дата обращения: 25.05.2022. 2. Crane J., Blakely T., Hill S. Time for major road-works on the tobacco road? The New Zealand Medical Journal, 2004. 1190, U801. 3. Gray N., Boyle P. The future of the nicotine addiction market. The Lancet, 2003. 362, 845–846. 4. Foulds J., Ramstro¨m, L., burke, M., Fagerstro¨m, K. Effect of smokeless tobacco (snus) on smoking and public health in Sweden. Tobacco Control, 2003. 12, 349–359. 5. Asplund K. Smokeless tobacco and cardiovascular disease. Progress in Cardiovascular Diseases, 2003.45, 383–394. 6. Kozlowski L.T., Strasser A.A., Giovino G., Erickson P.A., & Terza J.V. Applying the risk/use equilibrium: Use medicinal nicotine now for harm reduction. Tobacco Control, 10, 201–203. 7. Houtsmuller E.J., Henningfield J.E., Stitzer M. Subjective effects of the nicotine lozenge: Assessment of abuse liability. Psychopharmacology, 2003. 167, 20–27. 8. Buchan B, Ledeboera N. Advances in identification of clinical yeast isolates by use of matrix-assisted laser desorptionionization-time of flight mass spectrometry. J Clin Microbiol.2013;51:1359-1366. 9. Seng P, Drancourt M, Gouriet F, la Scola B, Fournier PE, RolainJM, Raoult D. Ongoing revolution in bacteriology: Routine identification of bacteria by matrix-assisted laser desorptionionization time-of-flight mass spectrometry. Clin Infect Dis.2009;49:543-551. 10. Van Veen S, Claas E, Kuijper E. High-throughput identification of bacteria and yeast by matrix-assisted laserdesorption ionization-time of flight mass spectrometry in conventional medical microbiology laboratories. J Clin Microbiol. 2010; 48:900-907. 6
№ 7 (97) июль, 2022 г. СИНТЕЗ АЦЕТИЛЕНОВЫХ СПИРТОВ КАТАЛИТИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИ НА ОСНОВЕ Ti(OiPr)4 Cаматов Санъат Бахтиярович докторант, Чирчикский государственный педагогический институт, Республика Узбекистан, г. Чирчик Е-mail: [email protected] Абдурахманова Саида Сабидовна канд. хим. наук, Национальный университет Узбекистана им. Мирзо Улугбека, Республика Узбекистан, г. Ташкент Е-mail: [email protected] Шадиева Гулноза Кахрамоновна преподаватель, Национальный университет Узбекистана им. Мирзо Улугбека, Республика Узбекистан, г. Ташкент Зиядуллаев Одилжон Эгамбердиевич д-р хим. наук, доцент, Чирчикский государственный педагогический институт, Республика Узбекистан, г. Чирчик Е-mail: [email protected] SYNTHESIS OF ACETYLENE ALCOHOLS BY CATALYTIC SYSTEMS BASED ON Ti(OiPr)4 San’at Samatov PhD Student. ChirchikState Pedagogical Institute, Republic of Uzbekistan, Chirchik Saida Abdurakhmanova Candidate of Chemical Sciences, National university of Uzbekistan named after Mirzo Ulugbek, Republic of Uzbekistan, Таshkent Gulnoza Shadieva Teacher, National university of Uzbekistan named after Mirzo Ulugbek, Republic of Uzbekistan, Таshkent Odiljon Ziyadullaev Doctor of Chemical Sciences, docent, Chirchik State Pedagogical Institute, Republic of Uzbekistan, Chirchik АННОТАЦИЯ Разработан метод синтеза ацетиленовых спиртов‒ 4-фенилбутин-3-ол-2, 1-фенилгексен-4-ин-1-ол-3, 1-циклогексил-3-фенилпропин-2- ол-1 и 1,3-дифенилпропин-2-ол-1 с использованием каталитических систем ZnEt2/Ti(OiPr)4/PhMe и EtMgBr/Ti(OiPr)4/PhMe для определения его структуры, физико-химических и биологических свойств. Исследован ряд факторов, влияющих на выход продукта: температура, продолжительность реакции, количество катализатора и растворителя, количество субстрата и реагента. На основании полученных результатов были найдены наиболее альтернативные условия проведения процесса, повышающие выход ацетиленовых спиртов за счет снижения количества побочных и промежуточных продуктов. _________________________ Библиографическое описание: СИНТЕЗ АЦЕТИЛЕНОВЫХ СПИРТОВ КАТАЛИТИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИ НА ОСНОВЕ Ti(OiPr)4 // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. Cаматов С.Б. [и др.]. 2022. 7(97). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/14032
№ 7 (97) июль, 2022 г. ABSTRACT In this work, the development of a method for the synthesis of acetylene alcohol - 4-phenylbutyn-3-ol-2, 1-phenylhexen- 4-yn-1-ol-3, 1-cyclohexyl-3-phenylpropine-2-ol-1 and 1,3-diphenylpropin-2-ol-1 using the catalytic system ZnEt2/Ti(OiPr)4/PhMe andEtMgBr/Ti(OiPr)4/PhMe, to determine its structure, physicochemical and biological properties. A number of factors affecting product yield temperature, reaction duration, catalyst and solvents, substrate and reagent quantities were studied. Based on the results obtained, the most alternative conditions for the process were found, increasing the yield of acetylene alcohols by reducing the amount of by-products and intermediates. Ключевые слова: фенилацетилен, бензальдегид, толуол, ацетонитрил, ацетиленовые спирты, каталитическая система, выход продукта. Keywords: phenylacetylene, benzaldehyde, toluene, acetonetrile, acetylenic alcohols, catalytic system, product yield. ________________________________________________________________________________________________ Во всем мире проводятся исследования по син- Ti(OiPr)4(0,25 моль) и 160 мл PhMe (1,5 моль). Затем тезу биологически активных соединений на основе к этой эмульсии добавляли смесь 387 мл EtMgBr различных ацетиленовых спиртов путем взаимодей- (3,0 моль) и 330 мл фенилацетилена (3,0 моль. ствия ацетилена и его гомологов с органическими веществами, имеющими карбонильные группы в со- Данную смесь непрерывно перемешивали в ставе молекулы в различных сложных каталитиче- течение 60 минут при температуре -100С. К обра- ских системах [1-3]. Химиками, работающими в зовавшемуся катализатору в течение 120 минут ведущих научных центрах мира, синтезирован ряд добавляли 1,0 моль одного из выбранных альдегидов новых органических соединений с участием катали- (уксусный альдегид, кротоновый альдегид, цикло- затора Ti(OiPr)4 1,2-ди(пиридин-2-ил)-этин, широко гексанкарбальдегид или бензальдегид). Темпера- используемого в медицине, и его производные были туру поддерживали на уровне -10oC жидким азотом, синтезированы с применением комбинированной добавляли гидрохинон с целью предотвращения каталитической системы на основе Ti(OiPr)4и реак- полимеризации. Затем реакцию останавливали, тива Гриньяра [4]. Гетероциклические мономеры, по- добавляя в систему 5% раствор HCl и проводили от- лимеры, винильные агенты и фармакологические стаивание при 0°С в течение 18 ч. После отстаивания препараты синтезируют на основе ацетилена и его части органического вещества из смеси в колбе, вод- гомологов с использованием цинкорганических сое- ную часть экстрагируют с помощью Et2O (3–25 мл). динений и катализаторов на основе Ti(OiPr)4 [5-7]. Органический слой промывают солевым раствором В системе BINOL/ Ti(OiPr)4 изучена процедура при- и сушат над безводным СaCl2 в течение 360 минут. соединения алкинилов к цинку. Ацетиленовые спирты получали растворением смеси алкинидов цинка и Часть органического вещества полученной си- фенилацетилена в толуоле и повторным охлаждением стемы, разделяли на отдельные фракции (ароматиче- в холодильнике [8]. Химические свойства алкинов ские ацетиленовые спирты-растворители, исходные, определяются характером трех связей в молекуле промежуточные и аддитивные) путем отгонки под и свойствами sp-гибридизации атомов углерода в вакуумом [11]. По этому методу реакцию энантио- третьем валентном состоянии. Благодаря наличию в селективного алкилирования фенилацетиленом в каталитической системе EtMgBr/Ti(OiPr)4/PhMe син- молекуле двух -связей ацетиленовые углеводороды тезировали с выходом 4-фенилбутин-3-ол-2 (86,0%), склонны к поляризации, что повышает их способность 1-фенилгексен-4-ин-1-ол-3 (82,4%), 1-циклогексил- инициировать реакции нуклеофильного и электро- 3-фенилпропин-2-ол-1 (83,1%), 1,3-дифенилпропин- фильного присоединения [9 -10]. 2-ол-1 (90,8%). Целью настоящей работы является синтез аце- Синтез ацетиленовых спиртов в катали- тиленовых спиртов в присутствии катализатора на тической системе ZnEt2/Ti(OiPr)4/PhMe или основе Ti(OiPr)4 - Titanium isopropoxide. EtMgBr/Ti(OiPr)4/PhMe. На основе реакции этини- лирования уксусного альдегида, кротонового аль- Экспериментальная часть дегида, циклогексанкарбальдегида и бензальдегида фенилацетиленом с использованием Реактор для осуществления синтеза включал трёх- ZnEt2/Ti(OiPr)4/PhMe или EtMgBr/Ti(OiPr)4/PhMe горлую колбу вместимостью 2500 мл, оснащенную ка- каталитических систем на основе Ti(OiPr)4 были пельной воронкой (марка TS24/40, объем 200 мл), изучены следующие процессы синтеза ацетиленовие холодильником Dimrota (модель L400/24/40, уровень спирты− 4-фенилбутин-3-ол-2 (1), 1-фенилгексен-4- охлаждения 0,084 м2) и термометром (Thormemetrs ин-1-ол-3 (2), 1-циклогексил-3-фенилпропин-2-ол-1 of 2-Channel). В той же трехгорлой колбе в течение (3) и 1,3-дифенилпропин-2-ол-1 (4) и предложена 60 мин готовили эмульсию, состоящую из 76 мл следующая схема реакции[12-14]. 8
№ 7 (97) июль, 2022 г. H +R O a или b RH H T, oC OH R= -Me (1), -CH=CH-Me (2), -cHex (3), -Ph (4) a) ZnEt2/Ti(OiPr)4/PhMe; b) EtMgBr/Ti(OiPr)4/PhMe Механизм реакции: (для примера приведен Первоначально Ti(OiPr)4 реагирует с ZnEt2 в синтез 4). Было обнаружено, что при воздействии растворе РhMe с образо-ванием стабильного катали- бензальдегида на фенилацетилен с использованием тического компонента EtTi(OiPr)3. В результате каталитической системы ZnEt2/Ti(OiPr)4/PhMe реакция образовавшийся EtTi(OiPr)3 реагирует с бензальде- может протекать одновременно в трех направлениях. гидом с образованием каталитически активного промежуточного соединения. Подвижный водород Pha связывается с В другом направлении процесса Ti(OiPr)4 этильным радикалом в молекуле каталитического сначала (параллельно) реагирует с Pha в растворе компонента, в то время как фенилэтинильный PhMe с образованием PhCCTi(OiPr)3, и в результате радикал связывается с углеродом с отрицательной добавления бензальдегида к этому каталитическому электронной плотностью. В результате, сначала образуется триизопропил-оксититановое производное компоненту он сначала превращается в алкоголят ацетиленового спирта, а затем производное 1,3- дифенилпропин-2-ол-1 под действием EtZnOiPr. ацетиленового спирта, а потом уже в 3- дифенилпропин-2-ол-1. 9
№ 7 (97) июль, 2022 г. В третьем направлении процесса ZnEt2 реаги- компонента велико, это будет способствовать рует с Pha с образованием этилфенилацетиленида повышениюэффективности образования продукта. цинка, затем он превращается в алкоголят, который Промежуточный компонент одновременно гидро- является промежуточным соедине-нием, путем лизуется и взаимодействует с этаном в системе с нуклеофильного связывания с бензальдегидом. Было образованием 1,3-дифенилпропин-2-ол-1. замечено, что если количество промежуточного Для того чтобы найти наиболее подходящие количества растворителей (PhMe, ТГФ, Et2O) на условия для синтеза ацетиленовых спиртов, система- эффективность реакции этинилирования выбранных тически изучалось влияние температуры (-25÷20оС), альдегидов. продолжительность реакции (120÷600 минут), Было изучено влияние температуры на процесс синтеза ацетиленовых спиртов. Результаты показаны исходных материалов, каталитических систем на рисунке 1. (ZnEt2/Ti(OiPr)4, EtMgBr/Ti(OiPr)4), природы и 10
№ 7 (97) июль, 2022 г. ZnEt2/Ti(OiPr)4 EtMgBr/Ti(OiPr)4 1- 4-фенилбутин-3-ола-2; 2- 1-фенилгексен-4-ин-1-ола-3; 3- 1-циклогексил-3-фенилпропин-2-ол-1; 4-1,3-дифенилпропин-2-ола-1 Рисунок 1. Влияние температуры на выход ацетиленовых спиртов (растворитель PhM, продолжительность реакции 360 минут) При выбранных каталитических системах ацети- температуре наблюдалось снижение скорости движе- леновый спирт был синтезирован с максимальным вы- ния молекул в системе, наблюдалось снижение ходом при проведении реакций при температуре -10oC. выхода ацетиленовых спиртов в результате обра- при понижении температуры до -25°C наблюдалась зования небольших количеств высокоэнергетических нестабильность каталитических активных центров в активных молекул, а также частичной потери системе, а когда реакция проводилась при комнатной каталитической активности катализатора ввиду димеризации Ti(OiPr)4. ZnEt2/Ti(OiPr)4/PhMe EtMgBr/Ti(OiPr)4/PhMe 1- 4-фенилбутин-3-ола-2; 2- 1-фенилгексен-4-ин-1-ола-3; 3- 1-циклогексил-3-фенилпропин-2-ол-1; 4-1,3-дифенилпропин-2-ола-1 Рисунок 2. Влияние продолжительности реакции на выход ацетиленовых спиртов (температура 360оС, фенилацетилен:альдегид в соотношении 3:1 моль) Процессы алкилирования альдегидов с Рha растворимость и диссоциация Pha не достигают изучалось в интервалах 120-600 минут, а реакция с максимума, когда реакция проводится в течение максимальным выходом ацетиленового спирта синте- 120 минут, или если время реакции увеличивается с зировалась при продолжении реакции 360 минут 420 до 600 минут, тогда образование спиртов, было обнаружено, что активность катализатора, ацеталей и винилоксидов в системе отрицательно 11
№ 7 (97) июль, 2022 г. сказывается на эффективности производства ZnEt2/Ti(OiPr)4были синтезированы при выходах ацетиленовых спиртов. Результаты показаны на 4-фенилбутин-3-ол-2 – 84,4%, 1-фенилгексен-4-ин- рисунке 2. 1-ол-3 – 72%, 1-циклогексил-3-фенилпропин-2-ол-1 – 77,5% ва 1,3-дифенилпропин-2-ол-1 – 88,8%, а в Изучено влияние растворителей РhМe, ТГФ, системе EtMgBr/Ti(OiPr)4 относительно высокие Еt2О на процесс синтеза ацетиленовых спиртов. 4-фенилбутин-3-ола-2 – 86%, 1-фенилгексен-4-ин-1- В результате выход ацетиленовых спиртов показал ола-3 – 82%, 1-циклогексил-3-фенилпропин-2-ола-1 – высокие показатели в растворе РhМe. Было замечено, 83% и 1,3-дифенилпропин-2-ола-1 – 91%, 1-, 2- 82%, что из-за неспособности РhМe реагировать в качестве 3- 83% и 4- 91%. Определены оптимальными условия реагента в процессе синтеза, а также из-за делокали- процесса синтеза ацетиленового спирта в каталити- зации π-электронов в кольце в молекулы, наблюдается ческих системах на основе Ti(OiPr)4. По нему были уменьшение определенной доли энергии, что, в свою выбраны катализаторы EtMgBr/Ti(OiPr)4 (мольное очередь, приводит к меньшему образованию про- соотношение которых 3:0,25), растворители PhMe, дукта. температура –10oC, продолжительность реакции 360 минут, исходный продукт получен в соотноше- В выбранных каталитических системах молекула нии 3:1. При этих условиях ацетиленовые спирты становится поляризованной и сильно диссоциирует были синтезированы с наибольшим выходом. под действием брома, который имеет более высокую электроотрицательность в молекуле EtMgBr, чем в (см.таб.1). молекуле ZnEt2, что приводит к увеличению выхода ацетиленовых спиртов. В частности, в системе Таблица 1. Влияние молярного содержания исходных материалов и катализаторов на выход ацетиленовых спиртов (длительность реакции 360 минут, температура -10oC) Молекулярные соотношения реагентов Выход продукта, % PhCCH RCHO Ti(OiPr)4 ZnEt2 1 4 23 1 1 0,25 1 49,4 42,0 47,0 54,3 1 3 0,25 1 42,0 34,6 39,3 49,6 3 1 0,25 1 76,5 67,4 72,0 82,0 3 1 0,25 3 84,4 72,0 77,5 88,8 1 3 0,25 3 47,3 37,3 42,4 51,6 3 1 0,5 3 60,3 52,3 56,4 68,4 3 1 1 3 39,6 32,1 35,3 44,2 PhCCH RCHO Ti(OiPr)4 EtMgBr 1 2 3 4 1 1 0,25 1 52,4 45,0 50,0 58,0 1 3 0,25 1 45,0 39,6 42,0 52,4 3 1 0,25 1 80,5 71,0 77,1 86,4 3 1 0,25 3 86,0 82,4 83,1 90,8 1 3 0,25 3 49,0 40,3 45,4 54,6 3 1 0,5 3 64,6 55,3 60,0 71,3 3 1 1 3 43,1 35,1 37,3 48,2 1- 4-фенилбутин-3-ола-2; 2- 1-фенилгексен-4-ин-1-ола-3; 3- 1-циклогексил-3-фенилпропин-2-ол-1; 4-1,3-дифенилпропин-2-ола-1 Результаты, представленные в таблице 1, показы- соотношении 3:0,25 и количество фенилацетилен: альдегиды - в соотношении 3:1. При этом выход про- вают, что при увеличении количества фенилацетилена дукта реакция в системе ZnEt2/Ti(OiPr)4/PhMe пока- по отношению к альдегидам наблюдается увеличение зал 1-84,4%, 2-72%, 3-77,5% и 4-88,8%, а в системе выхода продукта. В процессе происходит образование ацетиленовых спиртов в каталитической системе EtMgBr/Ti(OiPr)4/PhMe - 1- 86%, 2- 82,4%, 3- 83,1% ZnEt2/Ti(OiPr)4/PhMe при увеличении отношения и 4- 90,8%. фенилацетилена к альдегидам в соотношении от 1:1 до 3:1. Так: 1- 49,4 до 76,5% , 2- 42 до 67,4 %, 3- 47 Однако, при этом наблюдалось образование до 72 % и 4- 54,3 до 82 %, а в каталитической системе спиртов в результате взаимодействия альдегидов с EtMgBr/Ti(OiPr)4/PhMe 1- 52,4 до 80,5 %; 2- 45 и 71%; катализатором, что в свою очередь отрицательно 3- 50 и 77,1%; 4- 58 до 86,4% наблюдался рост. сказывалось на выходе продукта. Установлено, что при синтезе ацетиленовых спиртов высокий уровень В качестве катализаторов в этом процессе были каталитической активности Ti(OiPr)4 влияет на выход выбраны ZnEt2/Ti(OiPr)4 или EtMgBr/Ti(OiPr)4 в соот- продукта, согласно которому высокие выходы наблю- ношении 1:0,25. Максимальный выход ацетилено- дались при соотношении катализатора Ti(OiPr)4 вых спиртов наблюдался при получении в системе 3:1:0,25 по отношению к фенилацетилену и альдеги- катализаторов ZnEt2/Ti(OiPr)4 и EtMgBr/Ti(OiPr)4 в дам. Однако при избыточном количестве катализатора 12
№ 7 (97) июль, 2022 г. в системе реакция приводила к резкому снижению Квантово-химические расчеты синтезированных выхода продукта. Другими словами, при увеличении ацетиленовых спиртов в соответствии с пакетом количества Ti(OiPr)4 он реагирует с образующимися программ HyperChem Activation 7.0 определяли в системе ацетиленовыми спиртами с образованием полуэмпирическим методом STAT [16]. дополнительных продуктов – комплексных соеди- нений. Таблица 2. Синтезированные ацетиленовые спирты и их квантово-химические расчеты Квантово-химические свойства Квантово-химические результаты AС 1234 Общая энергия, ккал/моль -40141,22 -43771,35 -55509,33 -57517,82 Энергия образования, ккал/моль -2276,47 -2700,22 -3201,08 -3562,18 Теплота образования, ккал/моль 13,02 35.25 47,06 -1,43 Энергия электрона, эВ -186922,89 -231201,65 -310809,64 -349827,31 Энергия атома, ккал/моль 146781,68 187430,30 255300,31 292309,49 Дипольный момент, (D) 1,381 1,604 1,362 1,619 Заряд атома кислорода -0,316 -0,303 -0,316 -0,320 1- 4-фенилбутин-3-ола-2; 2- 1-фенилгексен-4-ин-1-ола-3; 3- 1-циклогексил-3-фенилпропин-2-ол-1; 4-1,3-дифенилпропин-2-ола-1 Заключение альдегидов, и характера их пространственного действия была найдена закономерность протекания В этом исследовании проанализирован процесс реакции и влияние на выход продукта. Было синтеза ацетиленовых спиртов -4-фенилбутин-3-ол- обнаружено, что в ряду: кротоновый альдегид < 2,1-фенилгексен-4-ин-1-ола-3, 1-циклогексил-3- циклогексан-карбальдегид < уксусный альдегид< фенилпропин-2-ола-1 и 1,3-дифенилпропин-2-ола-1. бензальдегид повышается эффективность реакции этиниллирования. В зависимости от природы радикалов, распо- ложенных на атоме углерода карбонильной группы Список литературы: 1. Rassadin V., Six Y. A study of the reaction of nBuLi with Ti(OiPr)4 as a method togenerate titanacyclopropane and titanacyclopropene species // Tetrahedron. –2014. –V. 70. –№4. – P. 787-794. 2. TrofimovB.A., Schmidt E.Yu. Acetylenes in the Superbase-Promoted Assembly of Carbocycles and Heterocycles // Accounts of Chemical Research. –2018. –V. 51. – P. 1117-1130. 3. Li H., Luo M., Tao G., Qin S. Theoretical Calculations on the Mechanismof Enantioselective Copper (I) Catalyzed Addition of Enynes to Ketones // Catalysts. –2018. –V. 8. – P. 359. 4. Foschi F., Roth T., Enders M., Hubert W.I. Structural Characterization of Titanacyclopropane as Key Intermediate in the Doble Artyl Grignard Addition to 2-(Arylthynyl)pyridine Derivatives // Chemical Communications.–2018. – V. 54. – P. 2228-2231. 5. Wu P., Jia M., Lin W., Ma Sh. Matched Coupling of PropargylicCarbonates with Cyclopropanols // Organic Letters. – 2018. –V. 20. – P. 1463-1466. 6. Sha F., Shimizu E.A., Slocumb H.S., Towell S.E., Zhen Yi. Catalytic intramolecular hydroamination of aminoallenesusing titanium and tantalum complexes of sterically encumbered chiral sulfonamides //Dalton Transactions. –2020. – P. 1-39. 7. Caille J., Setzer P., Fabien Boeda F., Morwenna S.M. P.-L., Bertus Ph. Asymmetric Titanium-Catalyzed Cyclopropanation of Nitriles with Grignard Reagents //SynОpen. –2018. –V. 2. – P. 41-49. 8. Voronin V.V., Ledovskaya M.S., Bogachenkov A.S., Rodygin S.K., Ananikov P.V. Acetylene in Organic Synthesis: Recent Progress and New Uses //Molecules. –2018. –V. 23. – P. 2442. 9. Chao Y., Piao W., Yue H., Yaoqi Ch., Lin L., Yue-Ming L. Binaphthyl-based chiral ligands:design, synthesis and evaluation of their performance in enantioselective addition of diethylzincto aromatic aldehydes // Organic and Bio- molecular Chemistry. –2020. –V. 18. –№ 47.– P. 1-14. 10. Sh. Lan, Rui L., Xiangwen K., Jinggong L., Benling L., Shuang Y., Xinqian F. Ti(OiPr)4-Facilitated Formal Deoxygenative Annulation of Alkynyl 1,2-Diketones for theSynthesis of Highly Functionalized Furans // Organic Letters. –2021. –V. 23. –№ 4. – Р. 1504-1509. 11. Abdurakhmanova S.S., Ziyadullaev O.E., Ikramov A., Dobrinkin N.M., Rostovshikova T.N. Reactions of alkylation of benzaldehyde with ethinylbenzol with the participation of variouscatalysts // Journal of chemistry and Chemical Technology. –2019. –№ 4. – Р. 46-53. 13
№ 7 (97) июль, 2022 г. 12. Abdurakhmanova S.S., Ziyadullaev O.E., Ikramov A., Otamukhamedova G.K., Buriev F.H. Enantioselektiv alkinyl- ation of certain aliphatic, aromatic and cyclic aldehydes with theparticipation of phenylacetylene // Journal of lectures of theAcademy of Sciences of Uzbekistan. –2019. –№ 5. – Р. 47-52. 13. Abdurakhmanova S.S., Ziyadullaev O.E., Ikramov A., Saliyeva M.K. Synthesis of aromaticacetylene alcohols on the basis of various aldehydes in the catalytic system ZnEt2/Ti(OiPr)4 //Journal Of Critical Reviews. –2020. – V. 7. –№ 19. –Pp. 1488-1499. 14. Abdurakhmanova S.S., Abdusalomov N.H., Ikramov A., Ziyadullaev O.E., Qodirov X.I. Alkinylation process of some aldehydes with phenylacetylene in the catalytic environmentZnEt2/Ti(OiPr)4 / Republican scientific and technical conference “Actualproblems of innovation technologies of chemical, oil and gas processing and food industries”.– 2019. – P. 5. 15. Otamukhamedova G.K., Ziyadullaev O.E., Mavloniy M.E., Nurmonov S.E. Synthesis ofbiocides that fight microorganisms in the oil composition khimizmi and their biological activity// Journal of lectures of the Academy of Sciences of Uzbekistan. –2018. –№ 6. –P. 60-66. 16. Getting StartedHyperChem Release 7 for Windows / University of Georgia (USA), 2002, 866 P. 14
№ 7 (97) июль, 2022 г. ГАЛОГЕНИРОВАНИЕ АЦЕТИЛЕНОВЫХ ДИОЛОВ И ИЗУЧЕНИЕ ИХ СВОЙСТВ Зокиров Содикжон канд. хим. наук, доц. кафедры «Химическая технология», Наманганский инженерно-технологический институт, Республика Узбекистан, г. Наманган, E-mail: [email protected] Журабоев Фозил Мамасолиевич канд. хим. наук, ст. преподаватель кафедры химии, Наманганский инженерно-технологический институт, Республика Узбекистан, г. Наманган, E-mail: [email protected] HALOGENATION OF ACETYLENE DIOLS AND STUDY OF THEIR PROPERTIES Sodikjon Zokirov Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor of the Department of Chemical Technology Namangan Institute of Engineering and Technology, Republic of Uzbekistan, Namangan Fozil Juraboev Doctor of Philosophy (PhD) in Chemical Sciences, Senior Lecturer of the Department Chemistry Namangan Institute of Engineering and Technology, Republic of Uzbekistan, Namangan АННОТАЦИЯ Ацетиленовые диолы синтезированы на основе 1-гексин-3-ола с масляным альдегидом, диметил- и метил- этилкетонами по реакции Фаворского, в присутствии катализатора гидроксида калия. Далее полученные диолы галогенированы в полярных и неполярных растворителях. В результате реакции получены соответствующие дигалогенсодержащие олефины с цис- и транс- расположенными галогенами в их молекулах. Кроме того, образуются циклические дигалогенсодержащие олефины фуранового происхождения. Определены физико-химические и рострегулирующие свойства синтезированных дигалогенсодержащих диолов. ABSTRACT Acetylene diols were synthesized on the basis of 1-hexyne-3-ol with oil aldehyde, dimethyl- and methylethyl ketones by the Favorsky reaction, in the presence of a potassium hydroxide catalyst. Further, the obtained diols are halogenated in polar and nonpolar solvents. As a result of the reaction, corresponding halogen-containing olefins with cis- and trans-located halogens in their molecules were obtained. In addition, cyclic halogen-containing olefins of furan origin are formed. The physicochemical and growth-regulating properties of synthesized halogen-containing diols were determined. Ключевые слова: ацетиленовые спирты, ацетиленовые диолы, масляный альдегид, диметилкетон, метил- этилкетон, 1-гексин-3-ол, 5 децин-4,7-диол, самоконденсация, реакция Фаворского. Keywords: Acetylene alcohols, acetylene diols, oil aldehyde, dimethyl ketone, methyl ethyl ketone, 1-hexyne-3-ol, 5 decine-4,7-diol, self-condensation, Favorsky reaction. ________________________________________________________________________________________________ Ацетиленовые диолы и их производные широко (ДЭЭ) в присутствии катализатора гидроксида калия используются в различных областях народного при продолжительности реакции до 6 часов и хозяйства в виде гербицидов, фунгицидов, дефоли- температуре 10 °С. По данным ГЖХ и тонкослойной антов, лекарственных препаратов и др. [6; 1; 5]. хроматографии, в этом случае образуются четыре В связи с этим в данной работе изучены возможности типа соединений, то есть процесс протекает по получения ацетиленовых диолов (АД) по реакции следующей схеме: Фаворского из ацетилена и соответствующих карбо- нильных соединений в среде диэтилового эфира _________________________ Библиографическое описание: Зокиров С., Журабоев Ф.М. ГАЛОГЕНИРОВАНИЕ АЦЕТИЛЕНОВЫХ ДИОЛОВ И ИЗУЧЕНИЕ ИХ СВОЙСТВ // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2022. 7(97). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/14043
№ 7 (97) июль, 2022 г. O KOH CH3 CH C C CH CH3 + HC CH + CH3 C H OH OH (I) OO CH3 CH C CH + CH3 CH CH2 C + CH3 CH CH C OH OH H H (II) (III) (IV) По данным хроматограммы, процентное соотно- уменьшением концентрации исходных реагентов и шение синтезированных веществ (I), (II), (III) и (IV) разбавлением реакционный среды, образующийся АД. соответственно равно 30: 20: 40: 10. Также при синтезе вторично-вторичных ацети- Таким образом, при прямом получении ацетиле- леновых диолов при температуре +10 °С и при син- новых диолов на основе ацетилена с корбонильными тезе вторично-третичных ацетиленовых диолов при соединениями процесс сопровождается образованием температуре +20 °С выход реакции достигает макси- ряда побочных продуктов. Необходимо подчеркнуть, мума, а затем уменьшается. что данная реакция протекает довольно легко, однако разделение полученных соединений связано с Это связано с тем, что альдегиды более воспри- большими трудностями. Кроме того, при синтезе имчивы к альдольной конденсации в сильно щелочной ацетиленовых диолов на основе уксусного и про- среде, чем к образованию диолов с ацетиленовым пионового альдегида реакция протекает в сторону спиртом после + 10 °С. В кетонах такая конденсация образования оксиальдегидов. В связи с этим ацетиле- начинается после +20 °С. новые диолы синтезированы на основе ацетиленовых спиртов с высокими выходами. Из зависимости скорости реакции от обратной температуры в Аррениусовых координатах по из- Для получения АД в качестве исходных реаген- вестному методу [5; 6] рассчитаны значения Е обра- тов были взяты масляный альдегид, диметилкетон, зования децин-5-диола-4,7 как в ходе синтеза метилэтилкетон и ранее синтезированный гексин- гексин-1-ола-3, так и при его получении взаимодей- 1-ола-3. Известно, что при получении АД из АС ствием АС с н-масляным альдегидом, а также обра- наиболее удобным является метод Фаворского. Об- зования 3-метилнонин-4-диола-3,6. При этом разование вторично-вторичных и вторично-третич- найденные величины Е соответственно равны ных АД в ходе протекания этих реакций независимо 3,01 кДж/моль (12,50 ккал/моль), 3,14 кДж/ моль от способа их осуществления можно представить (13,13 ккал/моль) и 4,00 кДж/ моль (16,72 ккал/моль). следующей общей схемой: Такие значения Е являются обычными для большин- ства нуклеофильных реакций. С3Н7СН(ОН)С ≡ СН + RCOR → Исходя из литературных данных [1; 5; 7], была С3Н7СН(ОН)С ≡ СС(ОН)RR/ также изучена возможность замены ДЭЭ на ТГФ в условиях образования АД. При этом наилучший вы- где, 1) R/ =-C3H7, R= -H; 2) R= R/ =-CH3; 3) R/ = -C2H5, ход целевого продукта достигнут при соотношении АС и КОН 1:4–5 в интервале температуры 20–25 °С. R= -CH3 В случае же дальнейшего повышения температуры Наиболее плодотворным оказалось в проведении и здесь в основном происходит самоконденсация ис- ходных карбонильных соединений. Необходимо синтеза АД, как и в случае получения АС, в среде подчеркнуть, что аналогичное явление при исполь- ДЭЭ в присутствии избыточного количества КОН. зовании ТГФ реакции Фаворского наблюдалось и в работе [5]. Кинетические особенности исследованы на при- мере синтеза децин-5-диол-4,7 на основе гексин-1- Таким образом, в результате проведенных экс- ола-3 с масляным альдегидом, который проводили в периментов установлено, что при удачном выборе интервале температур –5 +20 °С в течение 3 часов в оптимальных условий у гексин-1-ола-3 проявляется присутствии катализатора КОН. достаточно высокая реакционная способность к взаимодействию с карбониловыми соединениями Полученные данные показали, что с повыше- с образованием соответствующих АД. нием температуры и при продолжительности реакции выход АД увеличивается. В этих условиях изменение В таблице 1 и 2 приведены синтезированные АД, скорости процесса также прямо пропорционально их выходы при оптимальных условиях реакции, температуре. Однако скорость реакции при одной и а также некоторые физико-химические константы; той же температуре с ростом времени равномерно для сравнения представлены также такие данные и снижается, что, по всей вероятности, обусловлено для гексин-1-ола-3. 16
№ 7 (97) июль, 2022 г. Таблица 1. Ацетиленовые диолы, синтезированные на основе гексин-1-ола-3 № Диолы и их структурные формулы Брутто Выход, Ткип., ℃ ������������������������ ������������������������, Гексин-1-ол-3 г/см3 формула % I CH3 CH2 CH2 CH C CH C6H10O 45–80 140–142/740 1,4350 0,8710 OH II Децин-5-диол-4,7 C3H7 CH C C CH C3H7 C10H18O2 45–60 195–197/76 1,4710 0,9621 OH OH III 2-метилоктин-3-диол-2,5 CH3 C9H16O2 42–75 139–141/38 1,4520 0,9398 C3H7 CH C C C CH3 OH OH IV 3-метилнонин-4-диола-3,6 CH3 C10H18O2 43–73 158–160/38 1,4625 0,9472 C3H7 CH C C C CH2 CH3 OH OH Таблица 2. Данные по выходам, температурам плавления и элементному составу синтезированных соединений Соеди- Выход, Элементный состав, % нения % Ткип, °С ������������������������ nD20 вычислено брутто найдено С Н формула С Н II 45–60 195–197/76 0,9621 1,4310 70,58 10,57 C10H18O2 70,50 10,60 III 42–75 139–141/38 0,9398 1,4520 72,00 10,66 C9H16O2 72,05 10,44 IV 43–73 158–160/38 0,9472 1,4625 70,60 10,50 C10H18O2 70,55 10,53 Хлорирование и бромирование АД проводили в дигалогенсодержащие олефины с цис- и транс-рас- кислой среде, при этом получены соответствующие положением галогенов в их молекулах: OH X OH X X OH R CH C C C R// R CH C C C R// + X2 C C R// + R CH C OH R/ OH R/ X R/ OH где, R=–C3H7; R/=–H, –CH3; R//=–CH3, –C2H5, –C3H7; цис- и транс-дигалогениды. Кроме того, в продуктах X=–Cl, –Br. реакции в некотором количестве имеется и третий компонент. На основании данных ПМР-спектров ему Для выяснения протонированной направленности приписана циклическая структура производного хлорирования и бромирования АД реакции осу- алкендигидрофурана. Увеличение температуры от ществляли в среде 50%-ной уксусной и 18%-ной 5 до 25 °С мало влияет на стерическую направлен- хлористоводородной кислотах, а также в присут- ность процесса, хотя выход циклического вещества ствии неполярных растворителей – гексана, серного заметно возрастает (от 18 до 29%). Можно предпо- и петролейного эфиров. ложить, что синтез этого продукта происходит из-за элиминирования воды из молекул образующихся Так, в случае хлорирования и бромирования дигалогенидов с цис-расположением галогенов: 5-децин-4,7-диола в среде водных растворов кислот при температуре 0–5 °С образуются соответствующие 17
№ 7 (97) июль, 2022 г. XX XX C C -H2O CC HC C R/ H C C R/ R R O R// R// OH OH где R=–C3H7; R/=–H или –CH3; R//=–CH3, –C2H5 или а также их элементарный состав представлены в C3H7; X=–Cl или –Br таблице 4. При этом следует отметить, что хлор- содержащие продукты представляют собой смоло- В случае проведения галогенирования в среде образные вещества бледно-коричневого цвета и выбранных неполярных растворителей при освещении определение их температуры кипения или темпера- процесс становится более стереоспецифическим и туры плавления оказалось невозможным. В то же преимущественно получаются цис-изомеры. При этом время бромсодержащие продукты – твердые вещества транс-изомеры образуются в незначительных коли- белого цвета с определенной температурой плавления. чествах. Строение полученных галогенсодержащих про- Влияние природы растворителей на выход цис- дуктов АД было установлено методами ИК и ПМР и транс- дигалогенсодержащих изомеров олефиновых спектроскопии. диолов приведено в таблице 3. А выходы отдельных полученных бромо- и хлоросодержащих продуктов, Таблица 3. Влияние природы растворителей на выход цис- и транс-дигалогенсодержащих изомеров олефиновых диолей (температура 0–5 °С, продолжительность реакции – 6 часов, соотношение АД:галоген = 1:1) Ацетиленовые Использованная Общий Выход Общий Выход диоли среда выход дихлорсодержащих выход дибромсодержащих изомеров изомеров изомеров, % изомеров, % цис- транс- цис- транс- 50%-ная СН3СООН 62,8 22,0 78,0 50,2 19,4 80,6 V Децин-5-диол- 18%-ная НCl 64,6 20,0 80,0 42,4 18,0 82,0 4,7 59,0 94,0 6,0 40,5 90,0 10,0 Серный эфир при освещении Петролевый эфир 95,0 95,0 5,0 40,0 90,0 10,0 при освещении 50%-ная СН3СООН 57,4 28,0 72,0 47,3 20,0 80,0 18%-ная НCl 57,9 27,0 73,0 45,0 65,0 65,0 52,2 94,2 5,8 40,3 90,0 10,0 VI 2-метилоктин-3- Серный эфир диол-2,5 при освещении Петролевый эфир 51,8 92,4 7,6 41,7 95,0 5,0 при освещении 50%-ная СН3СООН 56,1 19,0 81,0 42,6 26,0 74,0 18%-ная НCl 57,0 24,6 75,4 38,2 29,0 71,0 VII 3-метилнонин-4- Серный эфир 52,9 90,0 10,0 37,4 92,0 8,0 диол-3,6 при освещении Петролевый эфир 51,4 96,0 4,0 36,6 91,0 9,0 при освещении 18
№ 7 (97) июль, 2022 г. Таблица 4. Транс-дихлор и дибромсодержащие соединения, синтезированные в оптимальных условиях Элементный состав № Соединения и их структур- Брутто Выход Tпл., °С Найдено, % Вычислено,% ные формулы формула % С10������18������2������������2 С Н Br C H Br ������9������16������2������������2 VIII 5,6-дихлородецен-5-диол-4,7 67–75 с.ж. 50,1 7,25 29,50 49,80 7,52 29,40 ������10������18������2������������2 IX 3,4-дихлоро-2-метилоктен-3- 62–65 с.ж. 48,0 6,80 31,40 47,60 7,10 31,22 диол-2,5 X 4,5-дихлоро-3-метилнонен-4- 60–65 с.ж. 49,5 7,80 29,25 49,80 7,52 29,40 диол-3,6 XI 5,6-дибромодецен-5-диол-4,7 С10������18������2������������2 62–65 93–94 36,0 5.70 48.71 36.39 5.49 48.42 XII 3,4-дибромо-2-метилоктен-3- ������9������16������2������������2 50–53 62–63 33,9 5.20 50.60 34.20 5.10 50.57 диол-2,5 XIII 4,5-дибромо-3-метилнонен-4- ������10������18������2������������2 52–54 88–89 36.3 5.90 48.50 36.39 5.49 48.42 диол-3,6 *Примечание: с.ж. – смолообразная жидкость Экспериментальная часть. ИК-спектры синте- в 240 мл абсолютного диэтилового эфира. Далее смесь зированных соединений сняты на приборе UR-20 в интенсивно перемешивали в течение 30–35 минут. тонком слое в растворе, а твердых – в виде таблеток В образовавшуюся суспензию в течение 3 часов с бромидом калия или хлоридом натрия. ПМР- по каплям добавляли 4,2 г (0,1 моль) н-масляного спектры 1H сняты на приборе Varian XL-400, ГЖХ альдегида в 40 мл абсолютного диэтилового эфира, сняты на хроматографе ЛХМ-80-МД с пламенно- а затем реакционную смесь оставляли на ночь. На ионизационным детектором. Продукты реакции следующий день смесь разбавили 50 мл дистиллиро- отделяли колоночной хроматографией на силикагеле ванной воды при одновременном охлаждении, и после элюированием. этого эфирный слой отделяли, а водный трижды экс- трагировали эфиром. Объединенные эфирные вы- В ИК-спектрах АД, в частности таковом для де- тяжки последовательно промывали 20 мл воды, цин-5-диола-4,7, четко проявляются валентные 20 мл 10%-ной уксусной кислотой, а затем снова водой колебания метильных и метиленовых групп в обла- и сушили над прокаленным карбонатом калия. После сти 3000–2800 см-1 и –С–О– при 1150–1000 см–1. отгонки растворителя оставшийся конденсат фрак- Однако в спектре ожидаемые полосы, соответству- ционировали. Образовавшийся АД в количестве 10,2 г ющие деформационным колебаниям С≡С связи в об- (в 60% от теоретического) выделяли отгонкой при ласти 2130–2080 см–1, отсутствуют, что обусловлено 195–197 °С и 76 мм рт. ст. (���������2���0=1,4710, ������420 = симметричным расположением функциональных 0,9621 г/см3). групп в молекулах АД. В то же время имеются ши- рокие более сглаженные максимумы в области 3600– Синтез 5,6-дихлородецен-5-диола-4,2. Из 2,5 г 3120 см–1, характерные для гидроксильных групп, (0,01 моль) децин-5-диола-4,7 и 0,7 г (0,01 моль) хлора включенных в внутримолекулярные водородные в 100 мл 50%-ного раствора уксусной кислоты по- связи, кроме того, в спектре присутствуют полосы, лучили 1,7 г (70,5%) целевого продукта, имеющего относящиеся к деформационным колебаниям метиль- смолообразный вид. ных групп в области 1320 см–1, метиновых групп при 1450 см–1 и метиленовых групп при 1390 см–1. Выход и некоторые физико-химические кон- станты полученных дихлорсодержащих продуктов В ПМР-спектре транс-децин-5-диола-4 имеются приведены в табл. 4. сигналы протонов для метильной группы с δ 0,78– 0,98 м.д. (6Н), метиленовый группы δ 1,2–1,7 м.д. (8Н), Дефолирующая активность гидроксильного протона с δ 4,2–4,4 м.д. (2Н) и ме- ацетиленовых спиртов и диолов тинового протона с δ 4,58–4,69 м.д. (2Н). Причем последний в цис-изомере этого вещества наблюдается Роль дефолиации в механизированной уборке с химическим сдвигом в области δ 4,22–4,32 м.д. хлопка-сырца в Узбекистане неоценима, так как чи- стота хлопкового урожая зависит от качества дефо- Синтез децин-5-диола-4,7. В трехгорлую колбу, лиации. В связи с этим во всем мире существует снабженную мешалкой, капельной воронкой и термо- большая потребность в высокоэффективных дефо- метром, помещали 9,8 г (0,1 моль) гексин-1-ола-3 лиантах, которые являются экологически чистыми и и 16,8 г (0,3 моль) порошкообразного сухого КОН не оказывают отрицательного воздействия на каче- ство урожая. 19
№ 7 (97) июль, 2022 г. Из используемых в настоящее время дефолиантов Согласно анализу полученных результатов, германский дефолиант «Dropp» отвечает промыш- все изученные соединения ацетилена обладают де- ленным и экологическим требованиям. Но так как фолирующими свойствами на хлопковый лист. это импортный продукт, его стоимость высока. Хлорат После 18 дней дефолиации опадение листьев хлоп- магния, который широко используется в нашей чатника составляет 68,0–82,0%. Воздействие дефо- стране, обладает жесткими свойствами десиканта. лиации на хлопчатник мягкое, 75–80% листьев При применении хлората магния помимо листьев опадают. Количество засохших листьев, которые высыхает также стебель хлопчатника. Следова- остаются на кусте хлопчатника, не превышает 20%. тельно, под воздействием десиканта урожай хлопка Это резко снижает уровень загрязнения хлопчат- может быть потерян и загрязнен на 10–15%. ника за счет своевременного опадения листьев. При использовании препарата «Dropp» 10–15% вы- На основании вышеизложенного были изучены сушенных листьев остаются в стеблях хлопчатника, дефолирующие свойства ацетиленовых спиртов и а в хлорате магния этот показатель составляет 80–85%. диолов. Эксперименты проводились в лабораторных Следовательно, ацетиленовые спирты и диолы об- и полевых условиях. Результаты, полученные в поле- ладают мягкими дефолирующими свойствами. вых условиях, представлены в таблице 5. Таблица 5. Дефолирующая активность некоторых синтезированных соединений в отношении хлопчатника Соединения Доза, кг/га 6 дней Опадение листьев, % 18 дней Тип действия 4,0 12 дней 82 Мягкий I 3 – 40,0 28 II 3 3,0 6,0 20 Мягкий III 3 8,0 9,0 4 IV 3 8,0 10,0 40 Мягкий V 3 5,0 18,0 65 Жесткий VI 3 6,0 24,0 86 VII 3 7,0 52,0 67 VIII 3 4,0 25,0 60 IX 3 5,0 22,0 58 X 3 44,0 20,0 78 «Дропп» 1 38,0 60,0 90 Хлорат магния 8 56,0 Таблица 6. Гербицидная активность некоторых синтезированных соединений в отношении сорных растений (доза 2 кг/га) Доза Гибель сорных растений, % к контролю кг/га № Соединение Щирица ко- Куриное Щетник Портулак Паслен 3 лосистая просо I 1-гексин-3-ол 3 II 5-децин-4,7-диол 3 10,0 12,0 25,0 21,0 15,0 III 2-метил-3-октин-2,5-диол 3 IV 3-метил-4-нонин-3,6-диол 3 84,0 46,5 88,0 62,0 92,5 V 5,6-дихлор-5-децен-4,7-диол 3 VI 3,4-дихлор-2-метил-3-октин-2,5-диол 3 84,0 21,0 82,5 65,0 90,0 VII 4,5-дихлор-3-метил-4-нонен-3,6-диол 3 VIII 5,6-дибром-5-децен-4,7-диол 3 82,0 14,0 80,0 66,0 88,0 IX 3,4-дибром-2-метил-4-нонен-3,6-диол 3 X 4,5-дибром-3-метил-4-нонен-3.6-диол 95,0 47,0 100,0 79,0 98,0 Контроль 90,0 49,0 94,0 80,0 85,0 88,0 55,0 85,0 76,0 80,0 90,0 82,5 90,0 81,0 75,0 80,0 32,0 78,0 74,0 70,0 75,0 42,5 70,0 68,0 60,0 0 00 00 20
№ 7 (97) июль, 2022 г. Гербицидная активность. Результаты изучения Заключение. В результате проведенных опытов гербицидных свойств 10 использованных препаратов получены 3 ацетиленовых диола, из них 2 вторично- в отношении широко распространенных сорных третичных ацетиленовых диола и 6 галогенсодержа- растений, таких как щирица колосистая, куринное щих продуктов на их основе. Все полученные просо, щетник, портулак, паслен, в посевах таких галогенсодержащие соединения являются новыми, культурных растений, как хлопчатник, пшеница, ранее не описанными в литературе. Во всех синтезиро- фасоль и кукуруза, приведены в таблице 5. При этом ванных соединениях наблюдаются рострегулирующие соединения II–X против щирицы колосистой щет- свойства. ника и паслена проявили сильную гербицидную ак- тивность (от 70 до 98%), а против куриного проса и портулака – среднюю гербицидную активность (от 21 до 62%). Список литературы: 1. Котляревский И.Л., Шварцберг М.С., Фишер Л.Б. Реакции ацетиленовых соединений. – Новосибирск : Наука, 1967. – 354 с. 2. Либман Н.М., Кузнецов С.Г. Аминоспирты ацетиленового ряда. 1. Получение 1,1-дизамещённых -4- диалкиламинобутин-2-олов-1 // Журнал органической химии. –1960. – Т. 30. – С. 1197. 3. Обработка ацетиленгликолей // Патент № 23636167. 1972 / Rоbert J., Mc Mahon, Helbert C. 4. Способ получения алкиндиолов // Патент № 25971 СФРЮ. 1969 // Koppe Herbert, Reile Karl. 5. Тургунов Э., Зокиров С., Зокиров С.С. Ацетиленовые спирты : монография. Ч. 1. – Изд. Наманган, 2018. – С. 235. 6. Химия ацетилена / отв. ред. М.Ф. Шостаковский. – М. : Наука, 1968. –528 с. 7. Rose J.D., Gale R.A. Acetylene reactions. Part V. Reactions of phenylacetylene with secondary amines // J. Chem. Soc., РerhinL. – 1949. – № 1. – P. 792. 8. Zokirov S.S. Research of the Processes of Synthesis of Acetylene Diols and Study of their Anti-Corrosive Properties // Nat. Volatiles & Essent. Oils. – 2021. – № 8 (5). – P. 10745–10750. 21
№ 7 (97) июль, 2022 г. ПОЛУЧЕНИЕ СУЛЬФОКСИДОВ ТИОХРОМАНОВОГО РЯДА Давронова Гузал Турдиевна преподаватель, Каршинский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Карши Е-mail: shahnoza.mamatova.88gmail.com Маматова Шахноза Бердикобиловна преподаватель, Каршинский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Карши Е-mail: shahnoza.mamatova.88gmail.com Сафарова Матлуба Алимкуловна преподаватель, Каршинский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Карши Е-mail: shahnoza.mamatova.88gmail.com Курбанов Мингникул Жумакулович и.о. проф. кафедры, Каршинский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Карши Е-mail: [email protected] OBTAINING THIOCHROMANE SULFOXIDES Guzal Davronova Lecturer of Karshi State University, Republic of Uzbekistan, Karshi Shakhnoza Mamatova Lecturer of Karshi State University, Republic of Uzbekistan, Karshi Matluba Safarova Lecturer of Karshi State University, Republic of Uzbekistan, Karshi Minglikul Kurbanov Assоciate professor of Karshi State University, Republic of Uzbekistan, Karshi АННОТАЦИЯ В данной статье изучено реакции ацетилпроизводных тиохроманов с молекулярным бромом в среде четы- реххлористого углерода. В результаты реакции с хорошими выходами были получены сулфоксиды ацетилпро- изводных тиохроманового ряда. ABSTRACT In this article, the reactions of acetyl derivatives of thiochromanes with molecular bromine in carbon tetrachloride medium are studied. In the results of the reaction with good yields, sulfoxides of acetyl derivatives of the thiochroman series were obtained. _________________________ Библиографическое описание: ПОЛУЧЕНИЕ СУЛЬФОКСИДОВ ТИОХРОМАНОВОГО РЯДА // Universum: химия и биология: электрон. научн. журн. Давронова Г.Т. [и др.]. 2022. 7(97). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/13984
№ 7 (97) июль, 2022 г. Ключевые слова: тиохроман, ацетилтиохроман, гетероатом, S-дибромпроизводные тиохромана, сульфоксид, гидролиз, кетон Keywords: thiochromane, acetylthiochromane, heteroatom, S-dibrom derivatives of thiochromane, sulfoxide, hy- drolysis, ketone. ________________________________________________________________________________________________ Введение 1,76 г (0,011 моль) брома в 5 мл четырёххлористого углерода. Реакционная смесь перемешивалась в тече- Отечественной и зарубежной нефтедобывающей ние 1-2 часов при комнатной температуре. Выпавшие промышленности подавлявшее количество добыва- кристаллы S-дибром-6-ацетил-1-тиохромана отфиль- емой нефти -сернистая и высокосернистая, которые тровывали и промывали два раза по 10 мл четырёх- являются одними из основных природных сырьевых хлористом углероде. Сушили в вакууме. Выход 75%. источников сераорганических соединений (СОС). Температура плавления 65-66 °С. В связи с этим синтетически подобные соединения Получение S-дибром-7-ацетил-6-метил- очень важны не только как эталонные препараты для 1-тиохромана целей идентификации, на и для всестороннего изуче- ния их физико-химических, химических, физиологи- В трехгорлую колбу емкостью 50 мл снабженную ческих, антикоррозионных и других специфических механической мешалкой, обратным холодильником свойств, что значительной мере облегчит поиск новых с хлоркальциевой трубкой, поместили 2 г (0,01 моль) областей применения СОС нефти. 7-ацетил-6-метил-1-тиахромана в 5 мл четырёх- хлористом углероде. При охлаждении в колбу по Циклические органические соединения серы с каплям добавляли 1,76 г (0,011 моль) брома в 5 мл каждым годом все больше привлекают внимание четырёххлористом углероде. Реакционная смесь пе- своей теоретической и практической значимостью. ремешивалась в течение 1-2 часов при комнатной В основе этих исследований, наряду с синтезом ге- температуре. Выпавшие кристаллы S-дибром-7- тероциклических соединений серы, лежит изучение ацетил-6-метил-1-тиохромана отфильтровывали и их реакционной способности, стереохимической промывали два раза 10 мл четырёххлористого угле- направленности процессов и синтез биологически рода. Сушили в вакууме. Выход 85%. Температура активных соединений, в том числе природных ве- плавления 67-68 °С. ществ. Следует отметить, что на основе органических соединений серы открываются новые органические Синтез 6-ацетил-1-тиохромансульфоксид реакции и новые эффективные реагенты, которые В стакан поместили 2 г S-дибром-6-ацетил-1- успешно применяются в современном органическом тиохромана и добавили к нему 20 мл воды при ком- синтезе [1-4]. Успехи в этом направлении в опреде- натной температуре. Реакционную смесь перемеши- ленной степени дополняют методы тонкого органи- вали 1 час на магнитной мешалке. Затем содержимое ческого синтеза и теоретической органической стакана экстрагировались эфиром, высушивали прока- химии. Развитие синтетических работ в этом ленным сульфатом магния. После отгонки раствори- направлении диктуется также потребностью народ- теля, остаток подвергался хроматографированию на ного хозяйства в веществах с отчетливо выраженной окиси алюминия. Элюент бензол-петролейный эфир высокоэффективной антикоррозионной и биологи- 1:10. Выход 90%. Температура плавления 95-96 0С. ческой активностью, которая присуща многим классам сернистых соединений [5-8]. Синтез 7-ацетил-6-метил-1-тиохромансульфоксид В стакан поместили 2 г S-дибром-7-ацетил-6- Известно, что реакция прямого бромирования 1-тиохроманов в среде четыреххлористого углерода, метил-1-тиохромана и добавили к нему 20 мл воде которая проходит в насыщенном серосодержащем при комнатной температуре. Реакционную смесь кольце, приводит к монопроизводным брома. В про- перемешивали 1 час на магнитной мешалке. Затем должение работы по изучению этого процесса, мы содержимое стакана экстрагировалось эфиром, распространили его на ацилпроизводные 1-тиохрома- высушивали прокаленным сульфатом магния. После нов и их гомологов. В работе излагается взаимодей- отгонки растворителя, остаток подвергался хромато- ствии 6-ацетил-, 6-метил-7-ацетил-, 6-пропионил- графированию на окиси алюминия. Элюент бензол- 1-тиохроманов с молекулярным бромом в среде петролейный эфир 1:10. Выход 95%. Температура четыреххлористого углерода в отсутствии катали- плавления 50-51 °С. заторов. Опыты проводились при температуре 20 °С в течение двух часов при молярном соотношении моле- Результаты и обсуждение кулярного брома и ацетилпроизводных тиохроманов. Исследование реакции бромирования ацетил- Экспериментальная часть тиохроманов показали, что в результате реакции были получены синие кристаллические вещества, Получение S-дибром-6-ацетил-1-тиохромана которые разлагаются при взаимодействии с водой. В трехгорлую колбу емкостью 50 мл снабженную По-видимому, в данном случае образуются S- дибромпроизводные ацетил-1-тиохроманов. Обра- механической мешалкой, обратным холодильником зовавшиеся S-дибромпроизводные тиохроманов при с хлоркальциевой трубкой, поместили 2 г (0,01 моль) взаимодействии с водой легко переходят в соответ- 6-ацетил-1-тиохромана в 5 мл четырёххлористого уг- ствующие сульфоксиды тиохроманового ряда. лерода. При охлаждении в колбу по каплям добавляли 23
№ 7 (97) июль, 2022 г. R Br2; CCl4 R HOH R R1 S R1 S R1 S Br Br O I-II III-IV I. R= CH3-CO; R1 = H; II. R = CH3; R1 = CH3-CO; III. R= CH3-CO; R1 = H; IV. R = CH3; R1 = CH3-CO; Образование S-дибромпроизводных тиохроманов Выходы, физико-химические характеристики можно объяснять тем, что в отсутствии каких-либо и данные элементного анализа полученных S- катализаторов (основания, кислоты, кислоты Льюиса и дибромпроизводных и сульфоксидов 1-тиохромано- др.) в среде четыреххлористого углерода реакция вого ряда приведены в таблицы 1 и 2. протекает с участием атома серы, благодаря тому, что атом серы содержит вакантные электроны. Таблица 1. Физико-химические характеристики S-дибромацетил-1-тиохроманов № Вых. % Т.пл.ºС. Найдено, % Брутто формула Вычислено, %. Соед. С НS С НS C11H12OSBr2 C12H14OSBr2 37,52 3,43 9,10 I 75 64-65 37,66 3,56 9,21 II 85 67-68 37,58 3,49 9,15 39,37 3,85 8,75 39,50 3,98 8,90 Таблица 2. Физико-химические характеристики ацетил-1-тиохромансульфоксидов № Выход, % Т.пл.ºС. Найдено, % Брутто формула Вычислено, %. Соед. СН S C11H12O2S СН S C12H14O2S 63,45 5,81 15,39 III 90 95-96 63,56 5,92 15,51 63,50 5,86 15,46 64,83 6,34 14,42 IV 95 50-51 54,96 6,46 14,55 54,90 6,38 14,46 В таблице 3 приведены характерные полосы по- глощения ацетил-1-тиохромансульфоксидов. Таблица 3. Характерные полосы поглощения ацетил-1-тиохромансульфоксидов Отнесение частоты в см-1 Соединение C=C в бензольном кольце III IV CH в бензольном кольце внеплоскостные деформационные колебания CH в бензольном кольце 1600 1600 внеплоскостные деформационные колебания 830 - C=O 900 905 S=O 920 1690 1685 C-S-C 1010 1010 740 730 24
№ 7 (97) июль, 2022 г. Строение α-бромпропионил-1-тиохромана под- (6 протон) составляет 6 Гц., и константа спин-спи- тверждено ИК- и ПМР-спектральным анализом. В нового взаимодействия ароматических протонов JH7H8 ПМР-спектре α-бромпроизводных-1-тиохромана составляют 36 Гц., JH5H7 составляет 6 Гц. наблюдаются сигналы протонов метильной группы при 1,72 м.д., в форме дублета, а сигналы протонов В ИК-спектрах продукта гидролиза S- метиленовой группы во втором и четвертом положе- дибромпроизводных 1-тиохроманов имеются полосы ниях в молекуле α-бромпропионил-1-тиохромана поглощения в области 1055-1010 см-1, характеризую- показывают наличие сложного мультиплета при щие наличие в молекулах сульфоксидной группы. 2,01 м.д., и 2,89 м.д. Сигналы протонов метиленовой группы в третьем положении в молекуле α-бромпро- Вывод пионил-1-тиохромана появляются при 2,76 м.д., в виде квадруплета. Сигналы ароматических протонов Таким образом, можно считать установленным, наблюдаются в форме дублета Н4 и Н6 при 7,52 м.д., что взаимодействие ацетил-1-тиохроманов с молеку- а протон Н7 при 7,00 м.д. Сигналы протона, характери- лярным бромом в среде четыреххлористого углерода зующие связь CH-Br наблюдается при 5,12 м.д., в виде приводит к присоединению по гетероатому и обра- квадруплета. Константа спин-спинового взаимодей- зовавшиеся S-дибромпроизводные при взаимодей- ствия JCH3 составляет 6 Гц., JCH составляет 7 Гц., JCH2 ствии с водой легко переходят в соответствующие сульфоксиды тиохроманового ряда. Список литературы: 1. Рахматова.Г.Б., Курбанов. М.Ж., Атакулова.Д.Д., Бромирования ацилпроизводных 1-тиаинданового ряда. // Europe, science and we. International scientifuc and practical conference, yuly 2020 Praha ,Czech republic. – С. 27-28. 2. Рахматова.Г.Б., Курбанов. М.Ж., Рузибоев М.Т., Синтез и изучение скорости реакции ацилирования 1-тианданов и 1-тиохроманов. // Universum: Химия и биология. -2019. Выпуск: 12(66). – С. 82-86. 3. Рахматова Г.Б., Курбанов М.Ж., Рузибоев М.Т. Синтез и изучение реакции диацилирования 1-тиаинданов, 1-тиохроманов и их производных // ФарДУ илмий хабарлар. -2020 №4. 11-14-б. 4. Вячеслав Я. Сосновских. Синтез и химические свойства тиохромана и его 3-замещенных производных. Хи- мия гетероциклических соединений. 2016, 52(7). 427-440. 5. Sharaf Demirayak, Leyla Yurttas, Nalan Gundogdu-Karaburun, Ahmet Cagri Karaburun, Ismail Kayagil. New chroman- 4-one/thiochroman-4-one derivatives as potenyial anticancer agents. Saudi Pharmaceutical Journal. Volume 25, Issue 7, November 2017, pages 1063-1072. 6. Ya-Li Song, Fan Vu, Chao-Chao Chjan, Guo-Chao Liang, Guan Chjou, Jiao-Jiao Yu. Ionic liquid sunthesis of2-(in- dole-3-yl)-thiochroman-4-ones and their novel antifungal activities. Bioorganic & medicinal Chemistry letters. Vol- ume 25, Issue 2, 15 janvary 2015, pages 259-261. 7. Henok H. Kurfe, Paseka T. Moshapo, Felix L. Makolo, David W. Gammon, Martin Ehlers, Carsten Schmuck. Preparation and antimalarial activity of a novel class of carbohydrate-derived, fused thiochromans. European Journal of Medicinal Chemistry. Volume 87, 24 November 2014, pages 197-202. 8. Yoshitake Kanbe, Myon Xva Kim, Masahiro Nishimoto, Yoshihito Ohtake, Nobuaki Kato, Toshiaki Tsunenari, Kenji Taniguchi, Iwao Ohizumi, Shin-jixatidan Kaiho, Kazumi Morikawa, Je Chon Jo, Xyun-Suk Lim, Hak-Yeop Kim. Bioorganic & Medicinal Chemistry. Volume 14, Issue 14, 15 Jyle 2006, pages 4803-4819. 25
№ 7 (97) июль, 2022 г. СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЭТИЛОВОГО ЭФИРА ПАРА-ДИМЕТИЛАМИНОБЕНЗОИЛГИДРАЗОНА 2,4-ДИОКСОПЕНТАНОВОЙ КИСЛОТЫ Севинчова Дилобар Неъматовна преподаватель, Бухарский государственный медицинский институт, Республика Узбекистан, г. Бухара E-mail: [email protected] Турсунов Мурод Амонович PhD, Бухарский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Бухара Остонова Нодира магистрант, Бухарский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Бухара SYNTHESIS AND INVESTIGATION OF ETHYL ETHER OF PARA-DIMETHYLAMINOBENZOYLHYDRAZINE 2,4-DIOXOPENTANOIC ACID Dilobar Sevinchova Teacher, Bukhara state medical institute, Republic of Uzbekistan, Bukhara Murod Tursunov PhD, of Bukhara State University, Republic of Uzbekistan, Bukhara Nodira Ostonova Master of Bukhara State University, Republic of Uzbekistan, Bukhara АННОТАЦИЯ Состав и строение этилового эфира пара-диметиламинобензоил-гидразона 2,4-диоксопентановой кислоты установлены методами элементного анализа, ИК-, ЯМР-1Н спектроскопии и методом РСА. Так, в результате исследования установлено, что лиганд H2L в твердом состоянии имеет кольцевую 5-гидрокси-2-пиразолиновую форму. ABSTRACT The composition and structure of 2,4-dioxopentanoic acid para-dimethylaminobenzoyl-hydrazone ethyl ester were established by elemental analysis, IR-, NMR-1Н spectroscopy and X-ray diffraction analysis. Thus, as a result of the study, it was found that the H2L ligand in the solid state has a ringed 5-hydroxy-2-pyrazoline form. Ключевые слова: абсолютный этанол, пара-диметиламинобензоилгидразин, этиловый эфир 2,4-диоксопен- тановой кислоты, кристаллическая структура. Keywords: absolute ethanol, para- dimethylaminobenzoylhydrazine, ethyl ester of 2,4-dioxopentanoic acid, crystal structure. ________________________________________________________________________________________________ Интерес к тонкой структуре ацилгидразонов В зависимости от особенностей строения дикарбо- обусловлен, в первую очередь, поиском новых моле- нильной составляющей в ряду ацилгидразонов 1,3- кулярных материалов и каталитических систем. дикетонов можно ожидать трехкольцевого равновесия _________________________ Библиографическое описание: Севинчова Д.Н., Турсунов М.А., Остонова Н. СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЭТИЛОВОГО ЭФИРА ПАРА-ДИМЕТИЛАМИНОБЕНЗОИЛГИДРАЗОНА 2,4-ДИОКСОПЕНТАНОВОЙ КИСЛОТЫ // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2022. 7(97). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/14019
№ 7 (97) июль, 2022 г. между линейными (гидразон, енгидразин) и цикли- с гидразидами пара-замещенных ароматических ческими 5-гидрокси-2-пиразолиновыми таутомер- кислот [4]. ными формами. Следует сразу отметить, что парное прототропное равновесие наблюдалось для ацил- Целью настоящего исследования является полу- гидразонов как 1,3-кетоэфиров, так и производных чение информации о синтезе и изучении кристалли- 1,3-кетоальдегида [1-3]. ческой структуры нового лиганда I С, приниципиальная схема получения которого, приве- Нами изучено строение продуктов конденсации дена на рисунке 1. этилового эфира 2,4-диоксопентановой кислоты (I) Рисунок 1. Химическая схема синтеза пара-диметиламинобензоилгидразона этиловый эфир 2,4-диоксопентановой кислоты (I) Экспериментальная часть DPX-300» (300,13 МГц). Рентгеноструктурное иссле- дование проведено на автоматическом дифрактометре Синтез пара-диметиламинобензоилгидразона Oxford Diffraction Xcalibur-R (CuKα-излучение, = этилового эфира 2,4-диоксопентановой кислоты. 1,54184 Á, режим D-scan, графитовый монохроматор К раствору 0,948 г (0,006 моль) этилового эфира 2,4- при 293K) [5]. Структура расшифрована и уточнена диоксопентановой кислоты в абсолютном этаноле с помощью программных пакетов SHELXS-97 и добавляли раствор 1,074 г (0,006 моль) пара-диме- SHELXL-97 [6]. Все неводородные атомы уточнены тиламинобензоилгидразина в абсолютном этаноле анизотропно. Атомы водорода вставлены в расчетные и реакционную смесь выдерживали при 20°С. 25°С. позиции и ограничены изотропными тепловыми Ход реакции контролировали методом ТСХ на пла- параметрами. Молекулярный дизайн построен в стинах Silufol UV-254 (элюент CHCl3). По окончании соответствии с пакетом программ MERCURY [7]. реакции растворитель удаляли на роторном испари- Кристаллографические данные депонированы в теле. Получали 1,26 г пара-диметиламинобензоил- Кембриджском банке структурных данных (депо- гидразона этилового эфира 2,4-диоксопентановой зитный номер 2173511). кислоты. Выход: 65,83%. При расшифровке и уточнении (МНК в анизо- Состав и строение полученных ацилгидразонов на тропном приближении до R=0.054 и Rw = 0.1372) основе кетоэфира определены методами элементного использованы 3776 независимых отражений с F2>2σ. анализа, ИК-, ЯМР-1H спектроскопии и РСА. Кристаллы состава C16H21N3O4 – триклинные с па- раметрами элементарной ячейки: a = 7.9240(11), Судя по данным спектроскопии ЯМР-1H, сво- b = 8.2192(9), c = 13.987(2) Ǻ, б = 81.081(11)o, в = бодный 1,3-кетоэфир, а именно этиловый эфир 2,4- 81.940(12)o, г =62.199(13)o, V = 793.7(2) Ǻ3, Z = 2, диоксопентановой кислоты, находится в кето-еноль- пр.гр. P-1. ной форме. Результаты и обсуждение Элементный анализ C16H21N3O4 (Mr=319,36): рассчитано: C 60,18; Н 6,58; N 13,16%; найдено: На рисунке 2 приведена молекулярная структура С 60,25; Н 6,49; N 13,15%. этилового эфира пара-диметиламинобензоилгидра- зона 2,4-диоксопентановой кислоты (H2L). ИК-спектры записывали на спектрометре «Specord 75IR» в интервале 400–4000 см–1 в таблетках KBr. Спектры 1Н-ЯМР 5–10%-х растворов комплекс- ных соединений снимали на спектрометре «Bruker 27
№ 7 (97) июль, 2022 г. Рисунок 2. Молекулярная структура этилового эфира пара-диметиламинобензоил- гидразона 2,4-диоксопентановой кислоты (H2L) Как видно из рис. 2, молекула лиганда действи- О(3)–Н(3)О(4) с бензоильным атомом кислорода. тельно находится в кольцевой форме 5-гидрокси- Эфиркетонный кислород О(1) образует другие моле- 2-пиразолина (IС). Пятичленные гетероциклические кулы фенильного фрагмента С(14) водородом пиразолиновые кольца, состоящие из атомов С(1)С(2)С(3)N(2)N(1) плоские. Максимальное откло- С(14)–Н(14А)O(1) межмолекулярной водородной нение атомов от плоскости гетероциклов составляет связи, которые присоединяются к массе межмолеку- 0,0036–0,0067 Å (H2L) соответственно, а для фениль- ных колец эти отклонения составляют 0,0067 Å. лярного димера: О(3)–Н(3) 0,78, H(3)O(4) 2,07, О(3)–O(4) 2,782 Ǻ, угол N(3)H( 3)О(4) 157,1о; C(14)– Фенильное кольцо остатка бензоилгидразида в молекуле (H2L) повернуто относительно пиразоли- H(14) 0,93, H(14)О(1) 2,56, C(14)–О(1) 3,469Ǻ, нового кольца в пространстве на 45,66°. Угол между угол C(14)H(14)О (1) 164°. сложноэфирной группой -дикетоновой части моле- Полоса валентных колебаний связи С=О этильной кулы и гидроксипиразолиновым кольцом составляет 136,42° и они лежат вне одной плоскости, хотя сама группы сложноэфирного фрагмента -дикетоновой сложноэфирная группа достаточно компланарна, части молекулы соединения H2L наблюдается при на что указывает величина двугранного угла 1750–1765 см–1. ИК-спектры этих соединений харак- О(1)С(4)О(2)С (5) - 4,38о. Анализ длин связей моле- теризуются широкой полосой валентных колебаний кулы показывает, что эта молекула имеет двойные связи N(2)=C(3) 1,27 Å, O(1)=C(4) 1,20 Å и в области 3400 см–1 (O–H); В ИК спектрах соедине- O(4)=C(8) 1,23 Å. Å. Небольшое различие между ний в области валентных колебаний кратных связей двойными связями О(1)=С(4) и О(4)=С(8) объясня- присутствуют интенсивные полосы поглощения в ется, как было определено выше, включением атома области 1633, 1595, 1574, 1558 и 1490 см–1. Полоса поглощения при 1633 см–1 свидетельствует о наличии кислорода О(4) в р- -сопряжение свободной парой связи C=N, остальные полосы поглощения относятся к колебаниям полуторной связи ароматического p-электрона с -орбиталью ароматического ядра. кольца и деформационным колебаниям связи N–H. Упаковка структурных единиц в кристалле H2L Анализ ИК-спектров свидетельствует о том, что синтезированные соединения H2L в твердом состоя- показана на рис.3. Атомная связь О–Н гидроксильного нии находятся, в основном, в циклической таутомер- фрагмента пиразолинового цикла принимает участие ной форме 5-гидрокси-2-пиразолина (C). На рисунке 3 в образовании межмолекулярной водородной связи показана наиболее вероятная схема кристаллической упаковки атомов. 28
№ 7 (97) июль, 2022 г. Рисунок 3. Схема упаковки H2L, пунктиром показаны водородные связи Для однозначного подтверждения выводов о части молекулы в силу своей электронодонорной строении полученных соединений H2L были записаны или электроноакцепторной природы сильно влияют их спектры ЯМР-1Н в растворе CDCl3. Спектры ука- на химические сдвиги сигналов протонов всех зывают на сохранение циклической таутомерной концевых заместителей и функциональных групп формы (В). В качестве примера рассмотрим спектр молекулы [12]. Особенно это заметно для сигналов ЯМР-1Н соединения H2L, снятый сразу после приго- протонов ароматического ядра и атома углерода в товления раствора. Особое значение имеют сигналы 4-м положении пиразолинового кольца. протонов метиленовой группы пиразолинового кольца в виде асимметричных дублетных сигналов Под влиянием электроноакцепторной нитро- группы сигналы этих протонов резонируют в область при 2,98-3,03 и 3,17-3,28 м.д., образующих типич- более слабых полей для соединения, сигналы прото- ную АВ-систему с КССВ JAB=21 Гц. Это связано с нов бензольного кольца смещаются для соединения наличием в молекуле центра хиральности, которым H2L, где электронодонорный N,N-диметиламиновая является атом углерода в четвертом положении группа введена в пара-положение бензольного кольца, 5-гидрокси-2-пиразолинового кольца [7-12]. те же сигналы сдвинуты в область сильного поля Протоны этильной группы β-дикарбонильной до ∆ 0,75 м.д. Данные обсуждаемых исследований части образуют характерную картину триплетных и полностью согласуются с ранее полученными резуль- квадруплетных сигналов с соотношением интеграль- татами для этого класса соединений, и соответствуют этим выводам [13]. ных интенсивностей 3:2 при 1,28 и заместителя (СН3)2N гидразонного фрагмента при δ 4,34 м.д., Примерно такие же изменения наблюдаются а протоны фенильного кольца (5H) резонируют в виде при детальном обсуждении отнесения химических несколько уширенного мультиплетного сигнала с сдвигов резонансных сигналов двух стерически не- эквивалентных протонов, соответствующих хираль- центрами 7,46 и 7,93 м.д. Сигнал от одного протона ному центру и образующих типичную АВ-систему, гидроксильной группы, связанного с пятым атомом под влиянием асимметричного атома С* в положе- углерода 5-гидрокси-2-пиразолинового кольца для нии 5-гидроксипиразолиновый гетероцикл. всех лигандов, наблюдается при 7,28 м.д. Замести- тели в пара-положении бензольного кольца амидной Список литературы: 1. Турсунов М.А., Умаров Б.Б., Якимович С.И., Севинчов Н.Г., Зерова И.В., Абдурахмонов С.Ф., Парпиев Н.А. Синтез и исследование паразамещенных бензоилгидразонов этилового эфира 2,4-диоксопентановой кислоты // Современные технологии и инновации горнометаллургической отрасли. -НавГГИ, Навои. 14-15 июня. 2012.- С. 349-350. 2. Якимович С.И. Таутомерные превращения в ряду азотистых производных в-дикарбонильных соединений: Дис. … докт. хим. наук.-Ленинград.-ЛГУ.- 1988.- 415 с. 3. Турсунов М.А., Умаров Б.Б. Таутомерия в ряду ацилгидразонов этилового эфира 5,5-диметил-2,4-диоксогек- сановых кислот // Universum: химия и биология: электрон. научн. журн.-2018.-№3 (45).- C. 45-48. 4. Абдурахмонов С.Ф., Турсунов М.А., Умаров Б.Б., Эргашов М.Я., Авезов К.Г. Исследование комплексов никеля(II) с ароилгидразонами этилового эфира 5,5-диметил-2,4-диоксогексановой кислоты // Вестн. Моск. ун-та. сер. 2. химия. 2021. т. 62. №1.-C. 59-67. 5. Xcalibur. Oxford Difraction Ltd. CrysAlisPro. Version.1.171.33.44, 2009. 29
№ 7 (97) июль, 2022 г. 6. Sheldrick G.M., SHELXS-97 and SHELXL-97, Program for Crystal Structure Solution and Refinement, University of Gottingen, Gottingen, 1997. 7. Macrae C.F., Bruno I.J., Chisholm JA., Edington P.R., McCabe P., et.al. Mercury programme, J. Appl. Crystallogr. 41 (2008) 466-470. 8. Spackman M.A., Jayatilaka D. Hirshfeld surface analysis, Cryst.Eng.Comm. 11 (2009) 19-32. 9. Умаров Б.Б. Комплексные соединения некоторых переходных металлов с бис-5-оксипиразолинами. Дис. … докт. хим.наук.-Ташкент.- ИУ АН РУз.- 1996.- 351 с. 10. Якимович С.И., Николаев В.Н., Куценко Э.Ю. Таутомерия в ряду ацилгидразонов бензоилацетона и бензоилуксусного альдегида // Журн. орг. химии.-1983.- Т. 19.- № 11.- С. 2333-2339. 11. Якимович С.И., Зерова И.В. Таутомерия в ряду ацилгидразонов формилпинаколина // Журн. орг.химии.- 1991.- Т. 27.- Вып. 5.- С. 959-965. 12. 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 симпозиума по фундаментальным и прикладным проблемам науки”. Глава 8.-М.: РАН.- 2012.- С. 158-178. 13. Прядеина М.В., Кузуева О.Г., Бургарт Я.В., Салоутин В.И. Взаимодействие фторсодержащих 3-оксоэфиров с бензальдегидом // Журн. орг.химии.– Санкт-Петербург, 2002.- Т. 38.- № 2.- С. 244-252. 30
№ 7 (97) июль, 2022 г. DOI - 10.32743/UniChem.2022.97.7.13871 СИНТЕЗ И СВОЙСТВА ПОЛИМЕТИЛЕННАФТАЛИН СУЛЬФОКИСЛОТЫ НА ОСНОВЕ ВТОРИЧНОГО ПРОДУКТА ПИРОЛИЗА УГЛЕВОДОРОДОВ Кенжаев Акмал Қудратович базовый докторант химического факультета Национального Университета Узбекистана, Республика Узбекистан, г. Ташкент Нурмонов Сувонкул Ерханович д-р техн. наук, профессор химического факультета Национального университета Узбекистана, Республика Узбекистан, г. Ташкент Хакбердиев Шухрат Маҳрамович PhD, доцент кафедры химии, Джизакский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Жиззах Е-mail: [email protected] SYNTHESIS AND PROPERTIES OF POLYMETHYLENE NAPHTHALINSULFONIC ACID ON THE BAS THE SECONDARY PRODUCT OF PYROLYSIS OF HYDROCARBONS Akmal Kenjaev Basic doctoral student Department of chemistry of the National University of Uzbekistan, Republic of Uzbekistan, Tashkent Suvonqul Nurmonov Doctor of technical Sciences, Professor Department of chemistry of the National University of Uzbekistan, Republic of Uzbekistan, Tashkent Shukhrat Khakberdiyev Doctor of Philosophy, Associate Professor, Department of Chemistry, Jizzakh Polytechnic Institute, Republic of Uzbekistan, Gizzakh АННОТАЦИЯ В настоящее время химическая промышленность осуществляет процессы перехода от сырья к готовой про- дукции на базе новых производственных мощностей посредством производства полуфабрикатов, в том числе органического синтеза и нанотехнологий, с эффективным использованием отечественного сырья. При этом од- ной из актуальных задач является поэтапное сокращение экспорт необработанного сырья (природный газ, про- мышленные соли, хлопчатобумажная целлюлоза, уксусная кислота и др.) и организация их глубокой переработки на территории страны. С этой целью для производства импортозамещающей продукции с использованием вторичных продуктов путем переработки “пиролизного масла” - вторичного продукта пиролиза углеводородов Устюртского газохимического комплекса, принадлежащего ООО “Uz-KorGas Chemical”, были синтезированы суперпластификатор и катионит, используемые на строительных и производственных промышленных предприятиях. Исследованы условия процесса синтеза линейной и пространственнстой полиметиленнафталинсульфокислоты с использованием нафталина, полученного фракционной перегонкой вторичного продукта пиролиза “пиролизное масло”. Структура синтезированный нового суперпластификатора(СП) и катионита(АСО) изучалась методами ИК-спектроскопии и СЭМ(сканирующей электронной микроскопии). ABSTRACT Currently, the chemical industry is carrying out transition from raw materials to finished products on the basis of new production facilities through the production of semi-finished products, including organic synthesis and nanotechnology, with the effective use of domestic raw materials. At the same time, one of the urgent tasks is to gradually reduce the export _________________________ Библиографическое описание: Кенжаев А.К., Нурмонов С.Э., Хакбердиев Ш.М. СИНТЕЗ И СВОЙСТВА ПОЛИМЕТИЛЕННАФТАЛИН СУЛЬФОКИСЛОТЫ НА ОСНОВЕ ВТОРИЧНОГО ПРОДУКТА ПИРОЛИЗА УГЛЕВОДОРОДОВ // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2022. 7(97). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/13871