nature-2021_10(88)

СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О МЕХАНИЗМЕ ОБРАЗОВАНИЯ СОЕДИНЕНИЯ 42 С АНТИПИРИНОМ И ЕГО ПРОИЗВОДНЫМИ 44 Атоев Эхтиёр Худоёрович 48 СИНТЕЗ АЦЕТИЛЕНОВОГО АМИНОСПИРТА И ЕГО ПРОИЗВОДНЫХ 52 Журабоев Фозил Мамасолиевич Зокиров Содикжон 52 Нурмонов Сувонкул Эрхонович 57 СИНТЕЗ АКРИЛОВОЙ КИСЛОТЫ Тожидинов Машхурбек Баходирович 61 Джалилов Абдулахат Турапович Каримов Масъуд Убайдулла угли 61 Шеров Шовкат Эштурсунович 67 Радиохимия 71 РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ РАДОНА 222 В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ СУРХАНДАРЬИНСКОЙ ОБЛАСТИ 78 Абдикадиров Шавкат Абдихомидович Тураев Хайит Худойназарович 78 Эшкараев Садриддин Чориевич Жумаева Зулхумор Эргашевна Бабамуратов Бекзод Эргашевич РАДИОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ РАДИОНУКЛИДА ТОРИЯ-232 В ВОДАХ РЕКИ ТУПАЛАНГ СУРХАНДАРЬИНСКОЙ ОБЛАСТИ Холмуродов Махматкарим Паттаевич Тураев Хаит Худайназарович Эшкараев Садриддин Чариевич Бабамуратов Бекзод Эргашевич Физическая химия ТЕКСТУРНЫЕ СВОЙСТВА ВЫСОКОКРЕМНИЕВЫХ ЦЕОЛИТОВ ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ НАВБАХОРСКОГО БЕНТОНИТА Мамадолиев Икромжон Илхомидинович Файзуллаев Нормурот Ибодуллаевич Юсупова Саодат Сайфиевна ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗОТЕРМ АДСОРБЦИИ В РАМКАХ ПОЛИМОЛЕКУЛЯРНОЙ ТЕОРИИ БЭТ И ТЕРМОДИНАМИКА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПОЛИМЕР-РАСТВОРИТЕЛЬ Маматов Жайхун Кутлимурот угли Бахромова Иродахон Алишер кизи Каттаев НуритдинТураевич Акбаров Хамдам Икрамович ТЕРМОДИНАМИКА ИНГИБИРОВАНИЯ КОРРОЗИИ СТАЛЕЙ В ПРИСУТСТВИИ ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ Aзимов Лaзизбeк Aзaмaтович Рaшидовa Кaмилa Хaмидовнa Aкбaров Хaмдaм Икромович Химия элементоорганических соединений СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ НОВОГО СОЕДИНЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПОЛИКРЕМНИЕВОЙ КИСЛОТЫ, МОДИФИЦИРОВАННОЙ МОНОЭТАНОЛАМИНОМ Гелдиев Юсуф Аллаярович Тураев Хайит Худайназарович Умбаров Ибрагим Аманович Эшмуродов Хуршид Эсанбердиевич Джалилов АбдулахатТуропович

Papers in English 82 82 Chemistry sciences 82 Inorganic chemistry 82 SYNTHESIS AND INVESTIGATION OF MIXED BIOLIGAND COMPLEXES WITH MELAMIN 88 AND GLYCINE Erali Buvrayev 88 Shahnoza Kadirova Sanjar Tillayev Gulnoza Abilkasimova Nilufar Tursunova Physical chemistry THE MAIN CHARACTERISTICS OF STEAM-CARBON-DIOXIDE CONVERSION OF METHANE To‘lqin Boymuradovich Shaymardanov

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ ИЗУЧЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ МЕТАЛЛОВ С НЕКОТОРЫМИ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИМИ ЛИГАНДАМИ Атоев Эхтиёр Худоёрович доцент Бухарского инженерно-технологического института, Республика Узбекистан, г, Бухара E-mail: [email protected] Бердиева Зулфия Мухиддиновна ст. преподаватель. Бухарского инженерно-технологического института, Республика Узбекистан, г, Бухара STUDY OF THE STABILITY OF COMPLEX COMPOUNDS OF METALS WITH SOME PHOSPHOROGENIC LIGANDS Ekhtiyor Atoev Associate Professor of the Bukhara Engineering Technological Institute, Uzbekistan, g, Bukhara Zulfiya Berdieva Senior Lecturer at Bukhara Engineering Technological Institute, Uzbekistan, Bukhara АННОТАЦИЯ Основываясь на широкое применение фосфорорганических соединений, изучено комплексообразование ионов металлов с дитиокислотами фосфора и фосфорилизованными α-оксикарбоновыми кислотами в растворах и определен состав и константы устойчивости комплексов с различными металлами. Потенциометрическим и полярографическим методом оценено образования комплекса составом ML2. Также изучена возможность ис- пользование дитифосфиновых кислот в качестве экстракционных реагентов. Показано изменение устойчивости комплексов при замене радикалов, установлено образование устойчивых комплексов с участием дитифосфино- вых кислот. ABSTRACT Based on the widespread use of organophosphorus compounds, the complexation of metal ions with phosphorus dithioacids and phosphorylated α-hydroxycarboxylic acids in solutions has been studied, and the composition and stability constants of complexes with various metals have been determined. Potentiometric and polarographic methods were used to estimate the formation of a complex with the composition ML2. The possibility of using dithiphosphinic acids as extraction reagents has also been studied. The change in the stability of the complexes upon substitution of radicals was shown, the formation of stable complexes with the participation of dithiphosphinic acids was established. Ключевые слова: константа устойчивости, диалкилдитиофосфорные кислоты, диалкилдитиофосфоновые кислоты, диалкилдитиофосфиновые кислоты, α-оксикарбоновые кислоты. Keywords: stability constant, dialkyldithiophosphoric acids, dialkyldithiophosphonic acids, dialkyldithiophosphinic acids, α-hydroxycarboxylic acids. ________________________________________________________________________________________________ Введение. Фосфорорганические соединения образованных ими с ионами металлов, немногочис- находят широкое применение для определения и раз- ленны. Для обоснованного выбора реагентов и усло- деления ионов многих металлов. Однако, данные по вий аналитических определений эти данные пред- константам устойчивости комплексных соединений, ставляют большой интерес. __________________________ Библиографическое описание: Атоев Э.Х., Бердиева З.М. ИЗУЧЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ МЕТАЛЛОВ С НЕКОТОРЫМИ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИМИ ЛИГАНДАМИ // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2021. 10(88). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/12326

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. Фосфорорганические лиганды играют важную Результаты их обсуждение роль при решении задач асимметрического синтеза. В настоящей работе изучено комплексообразо- Именно комплексы переходных металлов с моно- и вание ионов металлов с дитиокислотами фосфора и бидентатными фосфинами и фосфинитами позволили фосфорилизованными α-оксикарбоновыми кислотами осуществить с высокими оптическими и химическими в растворах [1,3]. выходами такие важные реакции, как энантиоселек- Определен состав и константы устойчивости тивное гидрирование, изомеризация аллиламинов, (βn) комплексов Hg(II), Ag(I), Cu(II), Pb(II), Cd(II), нуклеофильное замещение, карбонилирование алке- Zn(II), Ni(II), и Co(II) с диалкилдитиофосфорными нов. В качестве уникального примера промыш- (RO)2PSSH, диалкилдитиофосфоновыми (RO)PSSH ленного использования бисфосфиновых комплек- и диалкилдитиофосфи-новыми R2PSSH кислотами. сов можно привести так называемый \"Такасаго- Методами потенциометрии и полярографии процесс\" получения оптически активного L-ментола было показано, что дитиокислоты фосфора образуют из изопрена, ключевой стадией которого является с ионами металлов в этанольно-водных растворах в изомеризация диэтилнериламина в енамин 3-(R)- основном комплексы состава ML2. цитронеллаля. Подавляющее большинство ФОЛ пред- Прочность комплексов возрастает при замене ставляет собой продукты энантиоспецифических алкоксильного радикала в молекуле лиганда на ал- превращений природных оптически чистых соеди- кильный, что связано с усилением электродонорных нений [2,6]. свойств заместителей. Наиболее прочные комплексы образуют дитиофосфиновые кислоты. Значения кон- стант устойчивости некоторых дитиофосфатных и дитиофосфинатных комплексов приведены в табл. 1. Таблица 1. Значения lg β2 комплексных соединений ионов металлов с дитиокислотами фосфора (Этанол, 90%) Лиганд / М Hg(II) Ag(I) Pb(II) Cd(II) Zn(II) Ni(II) Co(II) (C2H5O)2PSS- 27,7 15,2 10,2 8,7 4,5 4,1 3,6 (н-C3H7O)2PSS- 28,0 15,5 - - 4,2 3,7 (н-C4H9O)2PSS- 29,4 15,6 - 9,0 4,8 4,3 3,7 (C2H5)2PSS- 31,1 10,6 11,0 6,4 - - (н-C3H7)2PSS- 32,8 - 11,7 11,2 6,5 - 4,7 (н-C4H9)2PSS- 33,6 - 11,8 11,3 6,7 5,2 4,9 - 12,0 Константы устойчивости комплексов хорошо Интересные возможности в качестве экстрак- коррелируют с константами заместителей при атоме ционных реагентов имеют фосфорилированные α- фосфора в молекуле лиганда (ϭф). Характер зависи- оксикарбоновые кислоты. Синтезирован ряд новых мости свидетельствует о ϭ-характере связи металл- α-оксикарбоновых кислот общей формулы: лиганд в этих комплексах. где R` - CH3, C6H5; R`` - н – C4H9, н - C8H17 Нами была изучена возможность применения Спектрофотометрическим методом показано, дитиофосфиновых кислот в качестве экстракционных реагентов. что анионы этих кислот образуют комплексы хелат- ного типа. Константы устойчивости комплексов Комплексные соединения дитиофосфиновых ионов металлов с α-окси-α-дибутилфосфонопропио- кислот практически нерастворимы в воде, но хорошо новой кислотой (ОДФПК) состава 1:1 приведены в растворяются в органических растворителях (четырех- табл. 2. хлористый углерод, хлороформ). В качестве примера была изучена экстракция комплексов серебра, свинца и висмута с дибутил- дитиофосфиновой кислотой четыреххлористым углеродом при различной кислотности растворов. Количественная экстракция этих комплексов возможна из более кислых растворов по сравнению с экстракцией диалкилдитиофосфатов. Комплексы Pb(II), Ag(I) и Bi(III) с дибутилдитиофосфиновой кислотой практически полностью извлекаются при концентрации HCl в водной фазе до 1,0; 4,0 и 5,5 моль/л, соответственно. 7

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. Ион металла Таблица 2. lgβ1 Значения lgβ1 комплексов ионов металлов с ОДФПК Fe(III) Ti(IV) Co(III) In(III) Al(III) Cu(II) Ni(II) 14,3 12,9 12,5 11,0 10,6 9,1 8,5 Комплекс с фосфорилированными лигандами в Количественное разделение достигается при рН=2 отличие от комплексов, образованных α-оксикарбо- новыми кислотами (молочной, салициловой и др.) [2, 4, 5]. легко экстрагируются хлороформом, изоамиловым спиртом и др. органическими растворителями. Изу- Выводы. На примере комплексов железа (III) чена экстрагируемость комплексов металлов с α- с рядом фосфорилированных α-оксикарбоновых кис- окси-α-дибутилфосфонопропионовой кислотой изо- лот установлен механизм экстракционного взаимо- амиловым спиртом в зависимости от рН водной действия в системе Fe(III)-H2A-HNO3-NaNO3 изоами- среды. Наиболее прочный комплекс железа (III) экс- ловый спирт. Показано, что экстракция протекает трагируется количественно при рН=2, комплекс по катионному механизму и в органическую фазу алюминия (III) при рН>3, комплексы двухвалентных переходит ионный ассоциат состава FeA+NO3-. Уста- металлов (Cu(II), Co(II), Ni(II)) при более высоких рН. новлено также, что экстрагируемость железа (III) На основании полученных данных разработаны усло- зависит от кислотных свойств изученных фосфор- вия разделения смесей ионов Fe(III)-Al(III)-Ti(IV). органических соединений. Список литературы: 1. Содномов Б.Г., Половняк В.С., Троицкая А.Д., Мукменева H.A. Спектрофотометрическое исследование ком- плексообразования тетрароданопалладата калия с некоторыми фосфорорганическими сое-нениями в неводных средах //Журн.общей химии.-2004. 2. Содномов Б.Г., Половняк В.К., Харрасова Ф.М., Троицкая А.Д., Антонова Л.В. Спектрофотометрическое исследование комплексообразования и термодинамической устойчивости комплексов палладия(II) с фосфор- органическими лигандами в неводных средах //Ж, общей химии,- 2012. 3. Половняк В.К., Слободина В.Ш., Садакова Г.П., Ахметов Н.С., Устойчивость комплексов палладия(II) с разнородными арилфосфиновыми лигандами в неводных средах //Координационная химия. - 2014. 4. Мастрюкова Т.А., Спивак Л.Л., Григорьев А.А., Уршунцева Е.К., Кабачник М.М. Константы ионизации дитиокислот фосфора в абсолютном этаноле.// Ж. общ. химии, 2014. 5. Черкасов Р.А., Овчинников В.В., Петрова Е.И., Торопова В.Ф. Константы ионизации дитиокислот фосфора в неводных средах.-В сб. : Химия элементоорганических соединений III-V групп. - Л. : Наука, 1999. 6. Толстиков А.Г., Хлебникова Т.Б., Толстиков Г.А. Хиральные фосфор-органические лиганды. Синтез и примене- ние в асимметрическом металлокомплексном катализе // Химия и компьютерное моделирование. Бутлеровские сообщения. -2002. - № 8. 8

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. DOI - 10.32743/UniChem.2021.88.10.12321 ИЗУЧЕНИЕ МИНЕРАЛОГИЧЕСКОГО СОСТАВА КОМПЛЕКСНОГО УДОБРЕНИЯ ИЗ НИЗКОСОРТНЫХ ФОСФОРИТОВ ЦЕНТРАЛЬНЫХ КЫЗЫЛКУМОВ Казахбаев Сапарбай Атабаевич стажёр исследователь Каракалпакского государственного университета имени Бердаха, Республика Узбекистан, г. Нукус Алламуратова Айжамал Жумамуратовна PhD, кафедра «Химическая технология неорганических веществ» ТХТИ, Республика Узбекистан, г. Ташкент Эркаев Актам Улашевич д-р техн. наук, проф. кафедра «Химическая технология неорганических веществ» ТХТИ, Республика Узбекистан, г. Ташкент Реймов Ахмед Мамбеткаримович д-р техн. наук, проф., ректор Каракалпакского государственного университета имени Бердаха, Республика Узбекистан, г. Нукус Тоиров Зокир Каландарович канд. техн. наук, доцент кафедра «Химическая технология неорганических веществ» ТХТИ, Республика Узбекистан, г. Ташкент STUDY OF THE MINERALOGICAL COMPOSITION OF A COMPLEX FERTILIZER FROM LOW-GRADE PHOSPHORITES OF CENTRAL KYZYLKUM Saparbay Kazakhbayev Researcher of the Karakalpak State University named after Berdakh, Uzbekistan, Nukus AllamuratovaAyjamal PhD Department \"Chemical technology of inorganic substances\" TCHTI, Uzbekistan, Tashkent Aktam Erkayev Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of \"Chemical technology of inorganic substances\" TCHTI, Uzbekistan, Tashkent Ahmed Reimov Doctor of Technical Sciences, Professor, Rector of the Berdakh Karakalpak State University, Uzbekistan, Nukus Zokir Toirov Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department \"Chemical technology of inorganic substances\" TCHTI, Uzbekistan, Tashkent __________________________ Библиографическое описание: ИЗУЧЕНИЕ МИНЕРАЛОГИЧЕСКОГО СОСТАВА КОМПЛЕКСНОГО УДОБРЕНИЯ ИЗ НИЗКОСОРТНЫХ ФОСФОРИТОВ ЦЕНТРАЛЬНЫХ КЫЗЫЛКУМОВ // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. Казахбаев С.А. [и др.]. 2021. 10(88). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/12321

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. АННОТАЦИЯ В работе изучен различные варианты кондиционирования и минералогический состав комплексного (нитро- кальций фосфатного) удобрения, полученного из низкосортных фосфоритов с применением серной кислота и современных физико-химических методов анализа. Установлено, что полученные удобрения состоят из нитрата и дигидроортофосфата кальция, сульфата и нитрата аммония. ABSTRACT The paper studies various variants of conditioning and the mineralogical composition of a complex (nitrocalcium phosphate) fertilizer obtained from low-grade phosphorites using sulfuric acid and modern physico-chemical analysis methods.It was found that the fertilizers obtained consist of calcium nitrate and dihydroorthophosphate, ammonium sulfate and nitrate. Ключевые слова: низкосортный фосфорит, нитрокальций фосфатные удобрения, аммиак, ИК-спектроскопия, рентгенографический анализ, эндоэффект, термический анализ. Keywords: low-grade phosphorite, nitrocalcium of phosphate fertilizers, ammonia gas, IR spectroscopy, X-ray analysis, endoeffect, thermal analysis. ________________________________________________________________________________________________ Введение. Анализ литературных данных свиде- На ОАО «Samarqandkimyo» с 2005 года задей- тельствует о том, что с увеличением радиуса катиона ствована опытно-промышленная установка (ОПУ) в хлоридах щелочных металлов слеживаемость солей для отработки технологии получения нитрокальций- возрастает. Сопоставление слеживаемости карбона- фосфатных удобрений (НКФУ) из необогащенной тов, фосфатов и сульфатов приводит к выводу, что фосфоритной муки Ташкура (16-18% Р2О5) [5]. она сравнительно слабо зависит от радиуса и заряда центрального иона. Поэтому зависимость слеживае- НКФУ из фосфоритов Ташкура обладает весьма мости солей от их гигроскопичности и химического плохими физическими свойствами: сильно гигро- состава различна [1]. скопичен, мажется, плохо рассеивается и не пригоден для механизированного внесения в почву и тукосме- Значительно сложнее зависимость этих свойств шения. Для улучшения физико-химических свойств от химического и фазового состава в многокомпонент- НКФУ необходимо совершенствовать технологи- ных солевых системах. ческий процесс получения и исследовать различные варианты его кондиционирования. Известно, что системы солей, как правило, более гигроскопичны и сильнее слеживаются, чем каждый Фосфорит разлагали азотной кислотой при из компонентов в отдельности. Это явление объяс- 45%-ной норме от стехиометрии относительно СаО, няется законом Рауля, согласно которому суммарная аммонизировали до рН-3 и упаривали до плотности концентрация солей в насыщенном растворе смеси 1,80 г/см3. Образовавшийся плав выливали на гори- выше и давление паров воды соответственно меньше. зонтальную поверхность, и после затвердевания дроб- Максимумы гигроскопичности соответствуют эвтек- лением получили гранулы неправильной формы, тическим концентрациям компонентов [2, 3]. с рассчитанным диаметром ~ 1-2 [1,2]. Полученные результаты и их обсуждение. Поверхность гранул нитрокальций фосфатных Результаты исследования гигроскопичности и сле- удобрений (НКФУ) опрыскивали 93%-ной серной живаемости фосфатов аммония и солевых систем кислотой в количествах 8, 16 и 33% относительно типа нитроаммофоски показывают, что в зависимости общей массы. Образовавшаяся масса нейтрализова- от вида образца (порошковидный, таблетированный, лась газообразным аммиаком. Данные химического гранулированный, механическая смесь, твердый анализа показали, что 60-80% серной кислоты от раствор, двойная соль) при одинаковом соотношении общего количества находится на поверхности компонентов в удобрении коэффициент гигроско- НКФУ в виде (NH4)2SO4. Следовательно, при обра- пичности (α) увеличивается в 1,5-2 раза [1-4]. ботке серной кислотой класс гигроскопичности НКФУ переходит из очень сильно гигроскопичного в сильно гигроскопичный [3-6]. Таблица 1. Зависимость гигроскопической точки удобрений от нормы серной кислоты Номер Количество Гигроскопическая Гигроскопичность Класс гигроскопичности образцов добавки H2SO4, % точка, % 36 10,8 Очень сильно гигроскопично 1 - 6,6 Сильно гигроскопично 57 5,7 Гигроскопично 2 16 63 3 33 10

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. Как видно из таблицы, с ростом нормы серной водоструйного насоса. Держателем служил плати- кислоты, примененной для обработки азотсодер- новый тигель диаметром 7 мм. В качестве эталона жащего удобрения, гигроскопическая точка увели- использовали прокаленный оксид алюминия [7,8]. чивается. Удобрение без обработки серной кислотой имеет гигроскопическую точку 32%. Увеличение Рентгенографический анализ исследуемых ве- количества серной кислоты до 16 и33% привело к ществ проводили на дифрактометре Дрон-2, обеспечи- росту гигроскопической точки до 35 и 55%, соответ- вающейся работу с одним или двумя одновременно ственно. Без обработки удобрения серной кислотой включенными рентгеновскими трубками БСВ-10 гигроскопическая точка была слишком малой, т.е. или БСВ-8. [10,11]. полученное удобрение явно можно отнести к сильно гигроскопичным. Значения межплоскостных расстояний нахо- дили по справочнику согласно углу отражения [9-10], Из приведённых данных (табл. 1) следует, что а интенсивность дифракционных линий по сто баль- при всех соотношениях аммонизированная азотно- ной шкале. кислотная смесь: серная кислота с увеличением нормы кислоты почти одинаково растет гигроскопи- ИК-спектроскопический анализ осуществляли для ческая точка удобрений. выяснения характера взаимодействия между состав- ляющими компонентами исследуемых соединений Минералогический состав полученных удобре- с регистрацией данных на спектрофотометре Specord ний определяли современными методами физико- IR-75 в области частот 4000-400см-1. Образцы гото- химического анализа [3-14]. вили прессованием с KBr, а также растиранием в вазелиновом масле [12-15]. Термический анализ навески вещества – 100-200 мг проводили на дериватографе системы Азотнофосфорные удобрения, полученные раз- Паулик- Паулик-Эрдей со скоростью нагревания ложениям фосфорита серной кислотой с обработкой 10-12град/мин, в интервале температур 20-1000 0С. и без обработки серной кислотой, по содержанию Запись проводили при атмосферных условиях с по- основных питательных компонентов практически стоянным удалением выделяющегося газа с помощью мало отличаются. 14,31 16,44 1,451 1,591 2,59 8,34 1,616 2,67 8,82 1,705 2,76 1,730 1,748 3,07 1,769 3,12 1,819 3,29 1,862 1,912 3,92 1,922 4,22 1,967 5,51 2,04 5,61 2,06 2,11 2,13 2,22 17,62 19,85 14,69 1,723 1,928 2,07 2,34 2,58 2,71 2,80 33,,1130 4,37 1,785 1,943 2,10 2,41 3,18 4,66 1,616 1,835 1,974 2,15 2,45 2,50 3,34 2,21 2,63 3,42 5,30 2,24 3,58 6,25 6,80 3,70 3,86 8,08 8,82 9,80 Рисунок 1. Рентгенограммы азотнофосфорных удобрений, полученных: 1. Разложением азотной кислотой без обработки серной кислотой; 2. Разложением азотной кислотой с обработкой серной кислотой Как видно из рис. 1, на рентгенограммах обоих На рентгенограмме второго удобрения также проявляются пики 3,17 Ао; 2,67Ао; 3,92; 2,80 и 2.23 А0, образцов удобрений появляются дифракционные которые соответственно можно отнести к нитрату пики 2,76; 2,65, 1,83 Ао, которые можно отнести к кальция, дигидроортофосфату кальция, сульфату и фторкарбонатапатиту. Полоса 2,27 Ао характерна для нитрату аммония. кальцита. Это свидетельствует о том, что при разло- Спектрограммы азотнофосфорных удобрений, жении Кызылкумских фосфоритов неполной нормой полученных разложением азотной кислотой без обра- ботки и обработкой серной кислотой, показывают азотной кислоты в полученных удобрениях остаются наличие полос поглощения при 1400; 1550см-1, харак- терных для четырехводного нитрата кальция. неразложенные фосфориты. На дифрактограммах образцов удобрений кроме фторкарбонатапатита регистрируются дифракционные полосы, принад- лежащие нитрату кальция (2,05Ао), гидроортофос- фату кальция (3,13 Ао), нитрату аммония (3,92 Ао). 11

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. ИК-спектры, характеризующиеся полосами Кызылкумского фосфорита. Кривые ДТА по харак- 1600 см-1, по всей видимости, относятся к неразложен- теру термоэффектов почти близки, отмечено только ной фосфатной части удобрений. На спектрограммах изменение глубины отдельных термоэффектов, обу- ярко выраженные полосы поглощения 1055; 1354; словленное влиянием количественного отношения 1380; 1733; см-1 относятся к Ca(NO3)2·4H2O, фосфатных, нитратных и сульфатных солей в удоб- CaHPO4·2H2O и (NH4)2SO4 . рениях. Термическое поведение удобрений важно для вы- В удобрении, полученном разложением азотной явления влияния вещественного состава, в том числе кислотой (рис.2), наблюдается содержание Са(NO3)2 примесей в сырье, на температурную характери- 4H2O, CаO Р2О5, Са(Н2РО4)2С повышением темпера- стику и природу термоэффектов, сопровождающих туры наблюдаются следующие изменения: при превращения минералов при нагревании. 75 -175 оС происходит потеря абсорбционной воды, которая наблюдается на кривой ДТА при Термическое исследование проводили для двух температуре 120 0С. образцов, полученных разложением фосфоритов при норме азотной кислоты 50% из необогащенного 800 ДТГ-1 700 600 545 715 500 589 400 300 292 ДТА-1 200 180 208 Т-1 120 100 0 0 25 50 75 100 Время, мин 800 ДТГ-2 700 600 310 585 500 292 400 ДТА-2 110 130 183200 300 17 200 100 Т-2 0 0 25 50 75 100 Время, мин Рисунок 2. Дериватограммы азотнофосфорных удобрений, полученных: 1. Разложением азотной кислотой без обработки серной кислотой. 2. Разложением азотной кислотой с обработкой серной кислотой. 12

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. При температуре 175-260 оС происходит потеря кристаллизационной влаги из Са(NО3)2·4Н2О. При кристаллизационной воды Са(NО3)2·4Н2О. Этот температуре 585оС также наблюдается отчетливый эффект наблюдается на ДТА при температуре 180 и эндоэффект, описывающий процесс плавления и 200 оС. Процесс длится до 260 оС. разложения Са(NО3)2 до Са(NО2)2. При обработке азотнофосфорного удобрения серной кислотой ста- Эндоэффекты при температуре 545о и 589 о сви- билизируется структура последнего. Фосфаты каль- детельствуют о разложении нитрата кальция, а при ция и остаточный фосфорит приобретают большую 715оС – монокальций фосфата. устойчивость к терморазложению, гигроскопические свойства улучшаются. Монокальцийфосфат и дикальцийфосфат при низ- ких температурах стабильны. Их модификационные Заключение. Таким образом при обработке превращения из низкотемпературной в высокотемпе- гранулы НКФУ с концентрированной кислоты до 16 ратурные формы начинаются при температуре 1050оС. и 33% с последуюший аммонизации привело к росту гигроскопической точки до 57 и 63% тоесть НКФУ На термограмме азотнофосфорного удобрения, от очень сильно гигроскопично переходит сильно стабилизированного серной кислотой, помимо извест- гигроскопично и гигроскопично соответственно. ных минералов, возможно присутствие сульфата Установлено, что полученные удобрения состоят аммония. На термограмме в интервале температур из нитрата и дигидроортофосфата кальция, сульфата 75-175 оС адсорбированная влага начинает испа- и нитрата аммония. ряться. Наблюдается эндоэффект при температуре 130-183 оС. В интервале температур 175-260 оС наблюдается отчетливый эндоэффект при темпе- ратуре 200оС, свидетельствующий об испарении Список литературы: 1. Кувшинников И.М. Минеральные удобрения и соли: свойства и способы их улучшения./ М: Химия 1987. – 256 с. 2. Kegnev I. // Congress techn. la Haye.// Parts 1976.- p. 125-137 / Перевод НИУИФ. - № 2403. 3. Iäger I. Medeed.J., Iambov I. Kozlev J. Mehem.prüm. 1976.// T.26. - № 11. р. 575-577. 4. Соцевич Н.И. Изучение влияния химического и фазового состава нитроаммофосок на их гигроскопичность и слеживаемость // Дис. канд-техн. наук. М.: - МХТИ им Менделеева. 1980. 163 с. 5. Реймов А.М. Разработка технологии получения нитрокальцийфосфатных и нитрокальцийсульфофосфатных удобрений на основе разложения Кызылкумских фосфоритов при пониженной норме азотной кислоты.: Дисс…канд.техн.наук. – Ташкент, ИОНХ, 2004. - 165с. 6. Предварительный патент РУз IDP 05291. МКИ 7С 05В 13/06. Способ получения сложного удобрения. Эркаев А.У., Юсупбеков Н,Р., Артиков Г.О. и др. // Ихтиролар. Расмий ахборотнома. -2002г. №4. 7. Патент РУз № IAP 05335. Способ переработки высоко-карбонизированных фосфоритов / Эркаев А.У., Якубов Р.Я., Алламуратова А., Тоиров З.К. // Опубл. 04.01.2017. – Бюллетень №2. 8. Эркаев А.У., Ибрагимов К.Г., Тоиров З.К., Якубов Р.Я. Кондиционирование нитрокальцийфосфатного удобрения неорганическими добавками // Химия и химическая технология.– 2010г. - №2, С.7-12. 9. Практическое руководство по термографии / Берг Л.Г., Бурмистрова Н.П., Озерова М.И., Пуринов Г.Г. – Казань: Изд-во Казанского университета, 1976. -222 с. 10. Берг Л.Г. Введение в термографию. – М.: Наука, 1969. -365 с. 11. Прикес Б.Я. Лекции по структурному анализу. – Харьков: Изд-во Харьковского университета, 1967, 467 с. 12. Ковба Л.М., Трунов В.К. Рентгенофазовый анализ. - М.: Изд-во МГУ, 1969.-160с. 13. Миркин Л.И. Справочник по рентгенострукторному анализу поликристаллов.М.1991. С. 863. 14. Накамото К. ИК-спектры и спектры КР неорганических и координационных соединений. –М.: Мир, 1991. - 536 с. 15. ИК-спектроскопия в неорганической технологии / Зинюк Р.Ю., Балыков А.Г., Гавриленко И.Б., Шевяков А.М., - Л.: Химия, 1983. -160 с. 16. Печковский В.В., Мельникова Р.Я., Дзюба Е.Д., Банникова Т.Н., Нишанова М.В. Атлас инфракрасных спектров фосфатов. Ортофосфаты. Изд. «Наука». М. 1981. С. 50-61. 17. Алламуратова А.Ж., Эркаев А.У., Реймов А.М. Рентгенографические исследование фазового состава фосфор- содержащих удобрений из азотнокислотной вытяжки фосфоритов Центральных Кызылкумов // Химия и химическая технология. – Ташкент, 2016. - №3. – С. 9-11. (02.00.00; №3). 13

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. ИЗУЧЕНИE КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ГЕТЕРОЛИГАНДА 3D-МЕТАЛЛОВ НА ОСНОВЕ ТИОСЕМИКАРБАЗИДА И КАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ Нуралиева Гузал Абдухамидовна доц. химического факультета Национального университета Узбекистана, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Умирзокова Ойдиной базовый докторант химического факультета Национального университета Узбекистана, Республика Узбекистан, г. Ташкент Алиева Муштари стажер-исследователь химического факультета Национального университета Узбекистана, Республика Узбекистан, г. Ташкент STUDY OF COMPLEX COMPOUNDS OF HETEROLIGAND OF 3DMETALS BASED ON THIOSEMICARBAZIDE AND CARBONIC ACID Guzal Nuralieva аssistant professorof the Chemistry Department, National University of Uzbekistan, Republic of Uzbekistan, Tashkent Oydinoy Umirzokova PhD of the Chemistry Department, National UniversityofUzbekistan, Republic of Uzbekistan, Tashkent Mushtari Aliyeva researcher traineeof the Chemistry Department, National Universityof Uzbekistan, Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ Лиганды, содержащие карбоксильные группы, имеют тенденцию образовывать комплексы с металлами и обладают различной биологической активностью. Из-за разнообразной координации карбоксильной группы и ее роли в биологических процессах интерес к ним велик. Все это позволяет целенаправленно синтезировать комплексные соединения с определенной структурой и свойствами. В статье представлены результаты синтеза комплексных соединений Zn (II), Ni (II), Co (II), Сr (III) и Mn (II) с гетеролигандами карбоновых кислот и тиосемикарбазида. Состав, структура и свойства синтезированных комплексных соединений изучены с помощью физико-химических методов: элементного анализа, ИК-спектроскопии, термического анализа и масс-спектрометрии. Определены координация лиганда с центральным атомом и геометрическая структура новых комплексных соединений. ABSTRACT Ligands containing carboxyl groups tend to form complexes with metals and have different biological activities. Due to the different coordination of the carboxyl group and its role in biological processes, interest in them is great. All this allows you to purposefully synthesize with a specific structure and properties. Heterocomplex compounds of chlorides, acetates and nitrates Zn(II), Ni(II), Co(II), Cr(III), and Mn(II) were synthesized with carboxylic acids and thiosemicarbazide. The composition, structure, and properties of the synthesized complex compounds were studied using physicochemical methods: elemental analysis, IR spectroscopy, thermal analysis, and mass spectrometry. The coordination of the ligand with the central atom and the geometric structure of the new complex compounds were determined. Ключевые слова: координационные соединение, лиганды, металл-комплексообразователь, ИК-спектр, термический анализ, эндотермические и экзотермические эффекты. __________________________ Библиографическое описание: Нуралиева Г.А., Умирзокова О., Алиева М. ИЗУЧЕНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ГЕТЕРОЛИГАНДА 3D-МЕТАЛЛОВ НА ОСНОВЕ ТИОСЕМИКАРБАЗИДА И КАРБОНО- ВОЙ КИСЛОТЫ // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2021. 10(88). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/12322

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. Keywords: coordination compound, ligand, metal, stretching vibrations, spectrum, thermal analysis, endothermic and exothermic effects. ________________________________________________________________________________________________ Введение небольшие кристаллы черного цвета отделяли от ма- точного раствора фильтрованием, осадок промывали Химия координационных соединений на совре- несколько раз этанолом и высушивали. Выход об- менном этапе развития предполагает синтез новых разовавшегося комплекса Ni (II) составлял ~ 65,0%, комплексных соединений с гетеролигандами и d- tплавл. = 242 °С. металлами, а также изучение реакционной способ- ности координированных лигандов. Такие иссле- Аналогичным образом были синтезированы дования позволяют определять закономерности гетеролигандые комплексы с азотнокислыми солями комплексообразования, физико-химические свойства Сo (II), Сr (III) и Zn (II) с СК и ТСК. комплексных соединений в зависимости от их состава и строения, что, в свою очередь, определяет область ИК-спектры поглощения соединений исследовали практического применения координационных соеди- в диапазоне 400–4000 см–1 с использованием образца нений. диаметром 7 мм в виде таблетки KBr на ИК-спектро- метре AvatarSystem 360 FT-IR и Rrotege 460 Magna-IR Анализ соединений смешанно-лигандных комп- technology Nicolet Instrument Corporation (США). лексов металлов и изучение их химического строе- ния – актуальная проблема современной коорди- Термоаналитические исследования образцов национной химии. Важно изучить электронные, осуществляли на приборе Netzsch Simultaneous стереохимические, кинетические и термодинами- Analyzer STA 409 PG (Германия) с термопарой ческие свойства синтезированных координационных К-типа (Low RG Silver) и алюминиевыми тиглями. соединений [13]. Все измерения были проведены в инертной атмосфере азота со скоростью потока азота 50 мл/мин. Темпе- Салициловая кислота – H2Sal – это двухосновная ратурный диапазон измерений составлял 25-370 °С, кислота (рK1 = 2,75, рK2 = 7,51), которая образует скорость нагрева равнялась 5 °С/мин. Масса образца ионы HSal– и Sal2–. Ион салицилата обладает способ- составляла 6–10 мг. Измерительная система калиб- ностью образовывать различные координационные ровалась с использованием стандартного набора соединения, в которых атом кислорода в молекулах веществ KNO3, In, Bi, Sn, Zn, CsCl. карбоксилата и фенола участвует в прямой координа- ции. Эти анионы обладают способностью моно- или Результаты и их обсуждение бидентатного связывания через атом кислорода в карбоксильной группе и одновременно с атомом Дополнительные лиганды, образующиеся за кислорода в карбоксильном или фенольном кольце счет донорных атомов азота и серы в молекуле тио- с различными атомами металла, образуя хелатные семикарбазида NH2NHC(=S)NH2, образуют стабиль- координационные соединения [9]. ные координационные соединения с d-металлами с высокой вероятностью образования пятичленного Целью данной работы было изучение взаимо- цикла [14]. действия салицилатов кобальта (II), никеля (II), меди (II) и цинка (II) с тиосемикарбазидом (ТСК), приводя- Синтезированные гетеролигандные комплексные щего к образованию нового комплексного соединения. соединения, полученные смешиванием в различных пропорциях с солями 3d-металлов салициловой кис- Экспериментальная часть лоты и тиосемикарбазида, были изучены с исполь- зованием инструментальных методов анализа: эле- Салицилаты металла, соответствующие водному ментный анализ, дифференциально-термически ана- раствору тиосемикарбазида (ТСК), изучались при лиз, рентгенофазовый анализ, ИК-спектроскопия, соотношениях ТСК и металла комплексных соеди- энергия-дисперсионный анализ. нений, как 1:2. Проведенные ИК-исследования, описанные нами Комплексные соединения синтезированы по из- ранее [12], показали следующее: спектры поглощения вестной методике [14]. Для этого брали 0,138 г валентных колебаний связи ν(С=O) в ИК-спектрах (0,001 моль) салициловой кислоты (СК), 0,04 г гид- салициловой кислоты составляют 1657 см–1, арома- роксида натрия (0,001 моль), 0,091 г ТСК и хлорида тическое кольцо ν(С=С) при 1454 см–1, δ(OН) никеля (II) 0,165 г (0,001 моль). СК растворяли в 5 мл 1291 см–1, ν(СO) 1254 см–1 и δ(СН) 762 см–1. 96%-ного этанола. Хлорид никеля (II), гидроксид натрия и TСK растворяли в 5 мл дистиллированной Антисимметричные и симметричные N-H ва- воды. Первоначально раствор салициловой кислоты лентные колебания тиоамидной группы в молекуле нейтрализовали приготовленным раствором едкого тиосемикарбазида наблюдались в области 3366– натра. Образовавшийся раствор салицилата натрия 3177 см–1, а валентные колебания аналогичных связей добавляли к растворенной соли металла при переме- гидразинированного фрагмента наблюдались в об- шивании. К полученному раствору добавляли приго- ласти 3263 см–1. В спектрах многих соединений товленный раствор ТСК также при перемешивании. высокочастотный сдвиг областей валентных колеба- Цвет раствора становился темно-зеленым. Получен- ний N-H связей тиоамидной группы не связан с про- ную смесь выливали в чашку Петри и оставляли тонированием атома азота этой группы. В спектрах на трое суток для кристаллизации. Образовавшиеся всех соединений связи N-H гидразинированного фрагмента смещаются в низкочастотную часть в области поглощения валентных колебаний [2]. 15

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. ИК-спектр комплексного соединения показывает В ИК-спектрах комплексных соединений значительное отличие от ИК-спектра лиганда. При [Ni(L)2(HSal)2] наблюдались резкие изменения. сравнении ИК-спектров тиосемикарбазида и его В то время как тиосемикарбазид демонстрировал комплексных соединений наблюдается интерферен- валентные колебания C=S связей в сильной области ция в спектре комплексов по сравнению с некоор- 800 см–1, что является значительным, в ИК-спектре динированными лигандами в области частот валент- было обнаружено, что в комплексном соединении ных колебаний связи NH. ν(NH) – наличие смеси в он сдвигается в верхнюю область на 813 см–1. Это низкочастотном поле доказало, что связь между указывает на то, что он координирован атомом серы. металлом-ТСК идет по атому азота аминогруппы [7]. Кроме того, в низкочастотном появились новые ли- нии поглощения 601 см–1, что связано с валентными Линии в поле 1531–1290 см–1 объясняются валентными колебаниями ТСК ν(CN), наблюдался колебаниями NM, которые координируются ато- сдвиг спектра в высокочастотное поле 8–40 см–1. мом азота аминогруппы, что согласуется с литера- Особый интерес вызвало появление интенсивных турными данными [1]. Было обнаружено, что полосы линий в области 813–889 см–1. В литературе эти линии в области (NH) 3045 см–1 молекулы тиосемикар- характеризуются валентными колебаниями CS. Эти базида смещаются в высокочастотную область линии смещены в комплексе на 13–89 см–1, что озна- на 42 см–1 в спектре сложного соединения. Валент- чает присоединение тиосемикарбазида к металлу ные колебания характеристических связей M-S, серой. Таким образом, уменьшение частот ν(NH), M-N и M-O в ИК-спектре комплексного соединения ν(C=S) и увеличение частоты ν(CN) указывает на то, проявлялись в областях 661–692, 597–607 и 441– что атом серы ТСК и остаток гидразина связываются 478 см–1 (таблица 1). с атомом азота с образованием пятичленного цикла с металлом [5]. Таблица 1. Основные частоты колебаний ИК-спектров (см-1) Соединения ν(ОН) ν(NН) νas(COО–) νs(COО–) М-S М-N М-О (Н2О) 3001 1608 1481 692 597 459 [Zn(L)2(HSal)2] 3230 3116 1614 1487 694 607 457 [Со(L)2(HSal)2] 3257 [Ni(L)2(HSal)2] 3342 3045 1606 1487 661 601 441 [Mn(L)2(HSal)2] 3257 3172 1600 1417 696 603 478 [Сr(L)2(HSal)2] 3298 3157 1575 1506 688 603 459 Ацидолигандная природа комплексных соеди- работа против силы Ван-дер-Ваальса требует нений не наблюдалась. Атом серы в молекуле ТСК меньше энергии, чем разложение комплекса. Выделе- и атомы азота связаны координационной связью с ние воды из внутренней сферы происходит в более образованием пятичленного координационного широком диапазоне температур. Поэтому опреде- кольца. Было изучено, что салициловая кислота лить температуру начала выделения воды весьма за- образует ионную связь с атомом кислорода в кар- труднительно [8]. боксильной группе и что координационное число центрального атома равно 6. [Ni(L)2(HSal)2] производная комплексной еди- ницы представлена на рисунке 1, которая является С целью определения термической устойчивости кривой 4. Кривая динамического термогравиметри- сложных комплексных соединений 3d-металлов и ческого анализа (ДTГA) (кривая 2) показывает, что наличия в их составе молекул воды были проанали- в основном 2 осуществляется в температурных диа- зированы результаты дериватографии [6]. пазонах интенсивного искажения, а 1 является обрат- ным процессом массового поглощения. Диапазон раз- По результатам термического анализа были изу- ложения 1 соответствует температуре 40–283 °С, чены природа тепловых эффектов, термическое раз- диапазон разложения 2 соответствует температуре ложение и разжижение соединений, температурный 464–683 °С, а диапазон с уменьшением массы соот- интервал эффектов и их природа, потери массы об- ветствует температуре 336–451 °С [10]. Результаты разца в процессах в установленном интервале эф- термогравиметрического анализа кривой представ- фектов. Предполагается, что процесс полного разло- лены в таблице 2. жение происходит при несколько более высокой тем- пературе, чем деаквитация. Это объясняется тем, что 16

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. Таблица 2. [Ni(L)2(HSal)2] анализ результатов ДТГА и кривой линии ДСК № Температура, °С Потерянная масса, % Скорость разложения Количество потребляемой вещества, мг/мин энергии (µV*s/mg) 1 50 0,925 0,137 1,45 2 100 6,985 0,465 2,88 3 200 33,25 0,453 2,01 4 300 46,35 0,087 3,02 5 400 47,85 0,147 1,02 6 500 63,69 0,455 2,03 7 600 75,15 2,499 1,59 8 700 79,21 2,125 1,69 1 – температурная кривая; 2 – кривая линия динамического термогравиметрического анализа (ДТГА); 3 – производная кривой динамического термогравиметрического анализа (ДТГ); 4 – кривая ДСК. Рисунок 1. Дериватограмма [Ni(L)2(HSal)2] Рисунок 2. [Ni(L)2(HSal)2] линейная термогравиметрия Анализ показывает, что в 1-м интервале разложе- то есть 63,3% разложения. Эти дериватографиче- ния происходит интенсивный процесс разложения. ские исследования показывают, что основная потеря В течение этого интервала происходит разложение, массы происходит в диапазоне 50–650 °C, при котором 17

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. уменьшается 79,2% от основной массы, то есть 7,6 мг термолиза установлено наличие молекул кристалло- массы [11]. гидрата и кристаллизационной воды в составе комплексных соединений [3; 4]. С помощью термического анализа были изу- чены эндотермические и экзотермические эффекты. Сделан вывод, что структура комплекса СК и По результатам термического анализа путем ТСК совмещена в соотношении 2:1:2 и структура установления наличия оксида металла в результате синтезированных комплексных соединений реко- мендована следующим образом. М = Zn (II), Ni (II), Co (II), Сr (III), Mn (II) Список литературы: 1. Бёккер Ю. Спектроскопия. – М. : Техносфера, 2009. – С. 528. 2. Горинчой В.В., Симонов Ю.А., Шова С.Г. Кристаллические и молекулярные структуры двуядерных ком- плексов {Сu-M}(M=Cu, Sr, Ba) на основе салициловой кислоты // Журнал структурной химии. – 2009. – Т. 50. – № 6. – С. 1196–1202. 3. Исследование гидразинпектина методами ИК-спектроскопии, рентгеноструктурного и термического анализа / Н.Ш. Зулярова, Х.С. Талипова, О.Р. Ахмедов, З.С. Алиханова // Интернаука. – 2019. – № 3 (101). – С. 21–24. 4. Муталов Ш.А., Ниязова М.М., Ниязов Д.Б. Регенерация отработанных цеолитов газоперерабатывающей про- мышленности // Universum: химия и биология: электрон. научн. журн. – 2019. – № 11 (65) / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/8003 (дата обращения: 16.09.2021). 5. Накамото К. ИК-спектры и спектры КР неорганических и координационных соединений : монография / пер. с англ. канд. хим. наук Л.В. Христенко, под ред. д-ра хим. наук, проф. Ю.А. Пентина. – М. : Мир, 1991. – С. 536. 6. Сазанов Ю.Н. Термический анализ органических соединений. – СПб. : Изд-во Политех. ун-та, 2016. – С. 367. 7. Тарасевич Б.Н. ИК-спектры основных классов органических соединений. Справочные материалы. – М., 2012. – С. 55. 8. Топор Н.Д., Огородова Л.П., Мельчакова Л.В. Термический анализ минералов и неорганических соединений. – М. : Изд-во МГУ, 1987. – 190 с. 9. Cocrystal: A novel approach for bioavailability enhancement / S. Jasud, Sh. Warad, S. Rahul, G. Jagdale [et al.] // World Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences. – 2013. – Vol. 2 (6). – P. 4682–4697. 10. Gabbott P. (ed) Principles and Applications of Thermal Analysis. – Singapore, Wiley-Blackwell, 2008. – 480 p. 11. Hokelek T., Necefoglu H. Crystal structure of [triaqua (salicylate) (nicotinamide) zinc (II)] // Analytical Sciences. – 2001. – Vol. 17, № 10. – P. 1241–1142. 12. Khalipova O., Kuznetsova S., Kozik V. The composition and structure of iron (III) complex compounds with salicylic acid in ethanol solution and in the solid thin film state // Published by the American Institute of Physics. – 2016. – № 10. – Р. 1063. 13. Makary P. Principles of salt formation // UK Journal of Pharmaceutical and Biosciences. – 2014. – Vol. 2 (4). – P. 1–4. 14. Nuralieva G.A., Kadirova Sh.A. Solid state technology // 2020. – №6. – P. 360–369. Автор, нужно указать издание. 18

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. DOI - 10.32743/UniChem.2021.88.10.12336 СОРБЦИЯ ИОНОВ Cu (II) И Zn (II) ПОЛИАМФОЛИТОМ, ПОЛУЧЕННЫМ НА ОСНОВЕ АМИНОКИСЛОТ Умирова Гулнора Абдурахмоновна базовый докторант 1-го курса, Термезский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Термез E-mail: [email protected] Касимов Шерзод Абдузаирович доц. кафедры, Термезский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Термез Тураев Хайит Худайназарович д-р хим. наук, проф., Термезский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Термез Джалилов Абдулахат Турапович академик АН Республики Узбекистан, проф., д-р хим. наук, Ташкентский научно-исследовательский химико-технологический институт, Республика Узбекистан, п/о Ибрат E-mail: [email protected] SORPTION OF Cu (II) AND Zn (II) IONS POLYAMPHOLITES OBTAINED ON THE BASIS OF AMINO ACIDS Gulnora Umirova basic doctoral student of the 1st year of Termez State University, Republic of Uzbekistan, Termez Sherzod Kasimov Associate Professor of the Department of Inorganic and Analytical Chemistry Termez State University (TerSU), Republic of Uzbekistan, Termez Hayit Turaev Doctor of Chemistry, Professor, Dean of the Faculty of Chemistry, TerSU, Republic of Uzbekistan, Termez Abdulakhat Jalilov academician of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, professor, doctor of chemical sciences, Director of the Tashkent Scientific Research Institute of Chemical Technology, Republic of Uzbekistan, Ibrat АННОТАЦИЯ В статье изучен синтез хелатообразующего сорбента на основе парааминабензойной кислоты, эпоксисмола и полиэтиленполиамина. Исследовано влияние температуры и мольного соотношения исходных веществ на свой- ства полученного хелатного сорбента. Определено строение образующего хелатного сорбента ИК-спектроскопи- ческим методом и установлена обменная емкость по ионам Cu (II) и Zn (II). __________________________ Библиографическое описание: СОРБЦИЯ ИОНОВ Cu(II) И Zn (II) ПОЛИАМФОЛИТЫ, ПОЛУЧЕННЫЕ НА ОСНОВЕ АМИНОКИСЛОТ // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. Умирова Г.А. [и др.]. 2021. 10(88). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/12336

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. ABSTRACT The article studies the synthesis of a chelating sorbent based on para-aminobenzoic acid, epoxy resin and polyethylene polyamine. The effect of temperature and molar ratio of the starting materials on the properties of the obtained chelated sorbent was investigated. The structure of the forming chelate sorbent was determined by IR spectroscopic method and the exchange capacity for Cu (II) and Zn (II) ions was established. Ключевые слова: полииониты, ИК-спектроскопия, структура, статическая обменная емкость, насыпной вес. Keywords: polyionites, IR-spectroscopy, structure, static exchange capacity, bulk density. ________________________________________________________________________________________________ Введение. Ионообменные полииониты исполь- аминогруппу, синтезированных на основе амино- зуются во всех сферах промышленности. Они ши- кислот. ИК- спектроскопические исследования про- роко используются в тепловых и атомных электро- водили на инфракрасном ИК-Фурье спектрометре станциях для умягчения воды, на химических заво- IRTracer-100 SHIMADZU (Япония) (диапазон – дах для обессоливания воды, в гидрометаллургии 400-4000 см–1, разрешение – 4 см–1) порошкообразным для выделения редких, ценных, цветных и тяжелых методом. Интерпретация спектров проводилась с металлов из технологических растворов, а также в использованием базового программного обеспечения, целях уменьшения вреда, наносимого экологии, реализующего автоматическое измерение спектров, для очистки сточных вод от ядовитых ионов [8]. В имеющего средства графического отображения последнее время активно развивается новое направ- спектров и их фрагментов и формирующего работу ление синтеза перспективных сорбентов путем мо- с библиотекой спектров пользователя. дификации различных полимерных материалов и металлокомплексов на их основе. В результате мо- ИК-спектроскопические исследования прово- дификации изменяется строение не только органи- дили в анализаторах в Ташкентском научно-иссле- ческой матрицы, но и состав функциональных групп, довательском институте химической технологии. что позволяет получать сорбенты с повышенными се- лективными и избирательными свойствами и исполь- Экспериментальная часть. Как продолжение зовать их для концентрирования, разделения и опре- вышеуказанных исследований для синтеза комп- деления металлов из разбавленных растворов и их лексообразующего сорбента на основе модифици- металлокомплексов в качестве катализаторов гете- рованного аминокислотами эпоксисмола в стакан рогенных каталитических процессов [9]. Комплексо- добавляют 1 г (0,007 моль) ПАБК (парааминабензой- образующие полимеры включают в себя также и сет- ной кислоты), эпоксисмола (ЭД-20) 2 г (0,006 моль) чатые аминосульфоновые сополимеры, которые об- и ПEПA (полиэтиленполиамина) 2 г (0,033 моль) и ладают высокой сорбционной способностью и се- интенсивно перемешивали. В результате образовалась лективностью по отношению к ряду тяжелых и цвет- смолистая масса. Полученную смолистую массу ных металлов. вылили в фарфоровую чашу и сушили в сушильном шкафу при 70–80 °C в течение 24 часов. Высушенный Это связано с полидентатностью полимерного полимер растирали в ступке, и низкомолекулярные комплекса и хелатным эффектом при образовании соединения сначала промывали 5%-ным концентри- комплексов с участием амино- и сульфатных групп рованным раствором NaOH, а затем несколько раз дистиллированной водой. Полученный продукт [10]. состоит из мелких пористых светло-желтых зерен Полиамфолиты представляют собой полимерные с выходом реакции 93,5%. вещества, которые одновременно содержат в своем В работе применялись реактивы марки «ч» и составе как анионные, так и катионные группы, ко- «х.ч.». Растворы реактивов готовились растворением торые в зависимости от рН среды могут сорбировать точной навески в известном объеме растворителей. катионы и анионы. При определенных условиях су- ществуют формы, которые образуют внутреннюю Определили статическую обменную емкость – соль полиамфолита [3]. Существует много теорий ГОСТ 20255.1–89. для оценки ионообменного процесса [11; 4]. Ранее в литературе описан синтезированный комплексо- Изучена сорбция ионов металлов полученным образующий полифункциональный полимерный сорбентом. Для этого готовили 250 мл 0,1 н раствора сорбент на основе поликонденсации мочевины, фор- сульфата меди (II) и цинка (II) с pH = 4,2, из которых мальдегида, фосфорной кислоты [2; 1], получен ани- 10 мл помещали в стеклянную ампулу, заполняли онит на основе тиомочевины, эпихлоргидрина и ме- 0,03 г ионообменника и оставляли на 24 часа. Иссле- ламина [6], также синтезирован и исследован хелато- дования проводили при температурах 303 К, 313 К, образующий сорбент на основе карбамида, формаль- 323 К. Из данных табл. 1 следует, что за оптималь- дегида и дитизона [5]. Изучены сорбционные свойства ную температуру поликонденсации приняли волокнистых сорбентов новых типов, 313 К. Начальные и конечные концентрации ионов модифицированных гидроксиламином, этилендиа- меди (II) в растворах определяли на УФ-спектрофо- мином или гексаметилендиамином [7]. тометре. Цель и методы исследования. Целью исследо- Для определения концентрации использовали вания является исследование процесса сорбции оптические плотности эталона и исследуемого рас- ионов Cu (II) и Zn (II) полиамфолитом, содержащих твора. Точную концентрацию иона металла цинка (II) определяли комплексонометрическим титрованием. На основе полученных результатов 20

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. количество ионов металлов, сорбированных на сор- V – объем раствора, л; бентах марки ПАБК-ЭП, вычисляли по формуле: m – масса сухого сорбента, г. Статическая емкость по иону меди (II) полу- . ченных сорбентов равна: Здесь: qе – количество иона, поглощенного ПАБК-ЭП = 8,33 ммоль/г. По иону цинка (II) = ионитом, ммоль/г; 4,5 ммоль/г. C0 – начальная концентрация ммоль/л; Изучено влияние мольных соотношений исход- Cм – равновесная концентрация, ммоль/л; ных веществ на состав и физико-химические свойства синтезированного хелатообразующего сорбента (ПАБК-ЭП) (табл. 1). Таблица 1. Влияние соотношения первичных компонентов на физико-химические свойства синтезированного хелатообразующего сорбента Мольные отношения парааминабензойной Выход реакции,% Статическая обменная способ- кислоты, эпоксисмола и полиэтиленполиамина ность в 0,1 н растворе, ммоль/г CuSO4 ZnSO4 1:1:1 80 2,8 2,3 1:1:2 88 3,5 2,7 1:1:5.5 93,5 8,3 4,5 С целью установления структуры полученного 1577 см–1, (CH2) 1506 см–1, (СH) 1455 см–1, νc(–CO2–) сорбента была использована ИК-спектроскопия. 1369 см–1, (NH)+ (СN)сл 1296 см–1,  (СN)st 1180 см–1, ИК-спектры: ν(NH) 3298 см–1, s(CH2) 2926 см–1, s(O-CH3) 2826см–1, ср(NH2) 1608 см–1, сл(R2-NH) (эпокси) 936 см–1, (N-H) 826 см–1, (CH2) 753 см–1 (рис. 1). Рисунок 1. ИК-спектр хелатообразущего сорбента на основе реакции поликонденсации парааминабензойной кислоты, эпоксисмола и полиэтиленполиамина Согласно полученным результатам выполненных исследований, строение полиамфолита может быть представлено следующим образом (рис. 2). 21

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. CH2 CH R1 CH CH2 NH R NH O NH n COOH где R CH2CH2 CH3 R1 CH2 O C O CH2 CH3 Рисунок 2. Строение образовавшегося сорбента Выводы. Таким образом, получен новый Полученные результаты показали, что синтезирован- хелатообразующий сорбент ПАБК-ЭП на основе ный хелатообразующий сорбент ПАБК-ЭП обладает парааминабензойной кислоты, эпоксисмола и высокой статической обменной емкостью при мо- полиэтиленполиамина, обладающий высоким лярном соотношении 1:1:5.5 исходных веществ. По сорбционным способом к катионам меди и цинка. результатам ИК-спектроскопии предложено строение полученного полиамфолита. Список литературы: 1. ИК-спектроскопические исследования и квантово-химические характеристики азот- и фосфорсодержащего полимерного лиганда / Ш.А. Касимов, Х.Х. Тураев, А.Т. Джалилов, Н.Б. Чориева [и др.] // Universum: химия и биология: электрон. научн. журн. – 2019. – № 6 (60) / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://7universum.com/ru/nature/archive/item/7400. 2. Касимов Ш.А., Тураев Х.Х., Джалилов А.Т. Исследование процесса комплексообразования ионов некоторых двухвалентных 3d-металлов с хелатообразующим сорбентом // Universum: химия и биолия: электрон. научн. журн. – 2018. – № 3 (45). 3. Лейкин Ю.А. Исследование в области химии комплексообразующих фосфорсодержащих полимеров трехмерной структуры : дис. ... д-ра хим. наук. – М. : МХТИ им. Д.И. Менделеева, 2009. – 440 с. 4. Нецкина О.В. Адсорбция из растворов на твердой поверхности. – Новосибирск, 2015. – С. 3–15. 5. Синтез и исследование хелатообразующего сорбента на основе карбамида, формальдегида, дитизона / Н. Чориева, Н. Ермуратова, Х. Тураев, Ш. Касимов // Химия и химическая инженерия. – 2021. – Т. 2020, № 4. – Ст. 4. 6. Синтез сложных ионообразующих ионов на основе гидролизованного полиакрилонитрила / Ф.Б. Эшкурбонов, Х.Х. Тураев, М.Б. Эшкурбонова, Н.Б. Чориева [и др.] // Universum: химия и биология: электрон. научн. журн. – 2018. – № 7 (49) / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/6115. 7. Сманова З.А., Гафурова Д.А., Савчков А.В. Динатрий 1-(2-пиридилазол)-2-оксинафталин-3,6-дисульфонат: иммобилизованный реагент для определения железа (III) // Российский журнал общей химии. – 2011. – Т. 81, № 4. – С. 739–742. 8. Сорбция ионов Zn (II) и Cr (III) на аниониты и полиамфолиты, полученные на основе местного сырья / Х.М. Исмоилова, Д.Ж. Бекчанов, Ш.Б. Хасанов, Ф.К. Матмурадова // Universum: химия и биология: электрон. научн. журн. – 2019. – № 12 (66). 9. Юшкова О.Г. Иммобилизованный на твердофазной матрице гетарилформазан для концентрирования, разде- ления и идентификации металлов : дис. – Екатеринбург: Ин-т химии твердого тела УрО РАН, 2004. 10. Brown C.-J., Sheedy M. A new ion exchange process for softening high TDS produced water, SPE/Petroleum Society of CIM/CHOA, Technical Paper № 78941. – Eco-Tec Inc., 2002. 11. Sorption isotherms, pseudo-first-order model and pseudo-second-order model studies of Cu (II) and Pb (II) using defatted Moringa oleifera seed powder / Keno David Kowanga, Erastus Gatebe, Godfrey Omare Mauti, Eliakim Mbaka Mauti Kinetic // The Journal of Phytopharmacology. – 2016. – № 5 (2). – Р. 71–78. 22

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОКСИДА КАЛИЯ КОНВЕРСИОННО – ЭКСТРАКЦИОННЫМ СПОСОБОМ Туракулов Беҳзод Бегматович ст. преподаватель Ташкентского химико-технологического института, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Чавлиева Фарогат Бойбуриевна стажер-исследователь Института Общей и неорганической химии АН РУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент Кучаров Бахром Хайриевич доцент Института Общей и неорганической химии АН РУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент Эркаев Актам Улашевич профессор Ташкентского химико-технологического института, Республика Узбекистан, г. Ташкент Тоиров Зокир Каландарович доцент Ташкентского химико-технологического института, Республика Узбекистан, г. Ташкент IMPROVEMENT OF POTASSIUM HYDROXIDE PRODUCTION BY THE LIME METHOD Behzod Turakulov Senior teacher of Tashkent Chemical Technology Institute, Republic of Uzbekistan, Tashkent Farog’at Boybo’rievna Chavlieva Research Assistant at the Institute of General and Inorganic Chemistry of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Republic of Uzbekistan, Tashkent Baxrom Kucharov Associate Professor of the Institute of General and Inorganic Chemistry of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Republic of Uzbekistan, Tashkent Aktam Erkayev Professor of Tashkent Chemical Technology Institute Republic of Uzbekistan, Tashkent Zokir Toirov Assistant professor of Tashkent Chemical Technology Institute Republic of Uzbekistan, Tashkent __________________________ Библиографическое описание: РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОКСИДА КАЛИЯ КОНВЕРСИОННО – ЭКСТРАКЦИОННЫМ СПОСОБОМ // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. Туракулов Б.Б. [и др.]. 2021. 10(88). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/12308

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. АННОТАЦИЯ Определены оптимальные условия конверсионно – экстракционного способа получения гидроксида калия из поташа и гидроксида кальция с выходом продукта не менее 60 %. Разработана технологическоя схема получения гидроксида калия, состоящая из стадий конверсии, отстаивания, фильтрации сгущенной части с трехкротной промывкой, возврата промывной воды на стадию конверсии, упорки фильтрата с получением раствора гидроксида калия с высокой концентрацией. ABSTRACT The optimal conditions for the conversion-extraction method for obtaining potassium hydroxide from potash and calcium hydroxide with a product yield of at least 60% have been determined. A technological scheme for obtaining potassium hydroxide has been developed, consisting of the stages of conversion, settling, filtration of the thickened part with three-speed washing, return of wash water to the conversion stage, filtrate props to obtain a solution of potassium hydroxide with a high concentration. Ключевые слова: поташ, гидроксид кальция, гидроксид калия, конверсия, фильтрация, промывка, упарка, концентрация, температура, технологическая схема. Keywords: potash, calcium hydroxide, potassium hydroxide, conversion, filtration, purification, concentration, tem- perature, technological scheme. ________________________________________________________________________________________________ Для очистки технического КОН его настаивают хлорида калия АО “Дехканабадский калийный за- несколько дней с 3- кратным количеством этилового вод” и извести, полученной обжигом известняка спирта. Прозрачный раствор сливают с осевшей на Джамансайского месторождения Республики Кара- дне твердой и сиропообразной массы. Основное коли- калпакстан в ООО “Кунградский содовый завод”, а чество спирта отгоняют, а остальное выпаривают в также этиловый спирт квалификации “хч”. серебряной чашке до сплавления КОН. Дальнейшую обработку проводят, как описано [1]. После окончания процесса конверсии в пульпу добавляли спирт и образующаяся суспензия на лабо- Известен ряд способов, позволяющих либо очи- раторной фильтровальной установке разделялась щать уже синтезированный гидроксид калия от ука- на жидкую (спиртовый раствор КОН) и твердую занных выше примесей, либо сразу синтезировать (осадок СаСО3) фазы. Соотношение пульпа : спирт уже чистый гидроксид калия. Так, например, чистый было выбрано так, чтобы соотношение Н2О : спирт гидроксид калия реактивной квалификации полу- находилось в пределах 0.25, как было показано ранее. чают обменной реакцией взаимодействия сульфата калия с гидроксидом бария или карбоната калия с гид- Из литературных данных известно, что раство- роксидом кальция [2]. Однако данный метод римость КОН в этиловом спирте при 18-20оС состав- не обеспечивает получения высокочистого продукта, ляет 37г/100г. Это показывает, что гидроксид калия поскольку в процессе синтеза образуется довольно можно экстрагировать из сложных водных солевых большое количество побочно образующихся про- систем, состоящих из Са(ОН)2, СаСО3, К2СО3, по- дуктов (щелоков и шламов), дополнительная пере- скольку их растворимость в растворах этилового работка которых достаточно трудоемка и требует спирта при 60-97 0С не превышает 0.03-0.05%. больших затрат энергии. Процесс растворения гидроксида калия в этило- Ранее [3,4] была показана возможность получения вом спирте протекает по обратимой реакции: гидроксида калия конверсией поташа известковым молоком, предложена технологическая схема и рас- С2Н5ОН+КОН С2Н5ОК+Н2О считан материальный баланс. Однако продукт при этом получается с концентрацией КОН менее 30% Простой калиевый эфир коричневого цвета яв- и достаточно высоким содержанием СаО, СО32- и НСО3-, которые затрудняют его дальнейшее концен- ляется неустойчивым, который при нагревании трирование и ухудшают качество продукта. в водном растворе разлагается с образованием ис- Анализ литературных данных и результаты экс- ходных компонентов. периментальных исследований [5,6] показали, что в системах КОН – Са(ОН)2 – С2Н5ОН – Н2О и К2СО3, Экспериментальные данные (см.табл.) иссле- (СаСО3) – С2Н5ОН – Н2О гидроксид калия обладает высокой растворимостью в спирте. дования конверсии поташа известковым молоком С учетом этого в процессе каустификации для показали, что с повышением температуры конверсии получения гидроксида калия исходными материа- от 25 до 100оС соотношение Т : Ж в суспензии сни- лами служили поташ (К2СО3), синтезированный из жается от 1 : 5.3 до 1 : 3.3, а скорость фильтрации колеблется в интервалах 197.5 – 250.1 кг/м2*час. При температуре более 70оС выход К2О в продукте повышается незначительно, причем температурный градиент повышения содержания К2О составляет всего лишь 0.027 % / град (см.табл. 1). 24

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. Таблица 1. Влияние технологических параметров на процесс получения гидроксида калия из пульпы, образующейся при каустификации карбоната калия гидроксидом кальция № Соотношение Температура Скорость Влажность Соотно- Содержание Плотность Выход Н2О:К2СО3:Са(ОН)2 фильтрации, твердой шение К2О в про- продукта, К2О, % процесса кау- фазы, % Т:Ж дукте, % стификации, оС кг/м2*час г/см3 Т/Ф Ж/Ф 1. 2 2 1 25 200,6 915,4 12,1 1:5,3 30,5 1,297 34,8 2. 2 2 1 40 221,3 1154,4 10,7 1:5,0 31,2 1,303 35,3 3. 2 2 1 60 250,1 975,6 9,7 1:4,4 31,8 1,308 35,5 4. 2 2 1 70 231,4 880,2 9,6 1:4,3 36,8 1,369 40,1 5. 2 2 1 90 211,7 909,8 16,4 1:3,4 41,3 1,428 40,5 6. 2 2 1 100 197,5 999,1 10,3 1:3,3 42,1 1,432 40,9 7. 1 2 1 90 222,1 868,3 11,2 1:4,5 43,7 1,456 35,3 8. 1,67 2 1 40 163,9 814,6 12,5 1:4,6 33,4 1,328 35,7 9. 1,67 2 1 60 166,8 788,8 11,8 1:4,8 33,6 1,331 36,9 10. 1,67 2 1 90 163,4 689,3 17,3 1:5,3 43,9 1,223 37,2 11. 3 2 1 40 228,0 868,6 18,1 1:6,2 32,3 1,316 39,6 12. 3 2 1 60 234,8 1108 15,1 1:5,7 30,3 1,293 39,8 13. 2 2 1 40 200,3 1255,4 10,4 1:6,8 30,7 1,297 39,0 14. 2 2 1 40 176,0 1372,4 9,7 1:8,2 31,5 1,304 39,6 15. 2 2 1 40 251,4 1462,6 9,8 1:7,2 32,1 1,315 39,9 С повышением соотношения Н2О: К2СО3 : ции известкового молока - на 21% скорость филь- Са(ОН)2 при одинаковых значениях других пара- трации уменьшается. Эта закономерность наблюда- метров выход К2О повышается примерно на 3 – 4%, лась также в процессах очистки и промывки осадка, однако при этом снижается содержание последнего что связано с образованием структурированных в продукте. осадков. При соотношении пульпа : спирт в пределах 0,5 – Установлено, что при применении в процессе 1 выход К2О в продукте увеличивается от 54,0 до конверсии 30%-ного раствора карбоната калия и 62,5 % при одновременном увеличении концентрации с повышением концентрации известкового молока полученного продукта от 33,8 до 49,1% ( см. табл. 1). от 18 до 50% соотношение Т : Ж возрастает от 1: 6.13 Однако дальнейшее повышение соотношения нежела- до 1:4.21, а максимальная степень отстаивания дости- тельно, поскольку при этом выход К2О практически гается в течение 17.5 – 44.0 мин. не изменяется. Химический анализ жидкой фазы продуктов ка- Как показывают экспериментальные данные, при устификации показал, что содержание калия в ос- применении 30%-ного карбоната калия с повышением новном фильтрате 15.43 – 21.35%, а СО2 – 0.24- 0.72%. концентрации известкового молока от 18 до 21% Рентгенофазовым и химическим анализами установ- соотношение Т꞉Ж повышается от 1꞉6.13 до 1꞉4.53, лено наличие остального калия в осадке основной а при применении 40 и 50 %-ного карбоната калия – фильтрации в количестве 6.8- 9.2%, а после одно- от 1꞉6.09 и 1꞉5.53 до 1꞉4.25 и 1꞉4.21 соответственно. кратной промывки его содержание снижается до Максимальная 55%-ная степень отстаивания дости- 1.50 –4.01 %. гается через 17.5; 28 и 44 мин., соответственно. Изучение реологических свойств суспензий, об- Химический анализ жидкой и твердой фаз про- разующихся в процессе конверсии и промывки по- дуктов каустификации показал, что содержание ка- казало, что с изменением концентрации гидроксида лия в продукте основного фильтрата составляет калия от 5 до 30%, Т:Ж - от 1:2 до 1:4 и температуры 15.43 - 21.35% при содержании 0.24 - 0.72% СО2. - от 80 до 20оС плотность суспензии находится в пре- Остальной калий переходит в осадок после основ- делах 1.136 – 1.534 г/см3, вязкость – 2.42 - 8.93 сПз, ной фильтрации и, в зависимости от условий опыта, что доказывает транспортабельность суспензии су- его значение достигает до 6.8- 9.2%, а после одно- ществующими перекачивающими устройствами без стадийной промывки понижаетея до 1.50-4.01%. каких – либо затруднений. В процессе каустификации с увеличением кон- Разработаны номограммы, которые позволяют центрации гидроксида кальция с 15 до 18% скорость определить реологические свойства и фильтруемость фильтрации полученной суспензии увеличивается и суспензии при заданных технологических параметрах. по осадку, и по фильтрату. Далее, с увеличением концентрации карбоната калия на 50%, а концентра- По окончании процесса конверсии после отделе- ния жидкой фазы и 2-4-х кратной промывки осадка водой при соотношении Т:Ж = 1:2 в зависимости 25

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. от значений технологических параметров остаточное на 59.7 с/м. Рост концентрации раствора гидроксида содержание калийных соединений (К2СО3 и КОН) калия приводит к повышению значения показателя в осадках составило 0.7 – 3.0 %, а выход калия в го- преломления, температуры кристаллизации, и кипе- товый продукт – 76.74 – 85.19 %. ние растворов также увеличивается. Эксперименты показали, что, полученные рас- Исследованием изотермы растворимости системы творы можно упаривать до концентрации гидроксида С2Н5ОН – КОН – Н2О в температурном интервале – калия 60% с выделением твердой фазы, содержащей 3–(+80оС), являющейся физико – химической осно- К2СО3, СаСО3 и Са(ОН)2, которые служат добавкой вой экстракционного способа получения гидроксида к шламу конверсии для приготовления чистящих калия, установлено, что при соотношении Н2О : средств. С2Н5ОН = 20 – 1 : 80 – 99 в жидкой фазе наблюдается максимальная растворимость гидроксида калия в Из рентгенограмм и термограмм образцов (а) температурном интервале 60 – 80оС, при котором следует, что промытые образцы, в основном, состоят жидкая фаза после отделения твердой фазы обогаща- из К2СО3 и незначительного количества КОН и ется чистым гидроксидом калия после ректификации кремнийсодержащих соединений. В образце (б) ос- этилового спирта. новными составляющими минералами являются КОН*2Н2О, КОН*Н2О и содержатся незначитель- Определены оптимальные технологические пара- ные количества К2СО3 и силикатных соединений. метры экстракционного способа получения гидрок- сида калия при соотношении пульпа : спирт 1.0 – 2.0; Установлено, что образующийся карбонат Н2О : К2СО3 : Са(ОН)2= (1.8 – 3) : 2:1, температуре, кальция быстро осаждается из суспензии и легко не менее 95оС, продолжительности каустификации фильтруется, что позволяет рекомендовать приме- не менее 120 мин. При этом выход калия в продукт нение существующих стандартных сгустителей и составляет не менее 60%, а концентрация - не менее фильтрующих установок с минимальной рабочей 45% в полученном очищенном растворе гидроксида поверхностью, после которых фильтрат легко упа- калия. ривается под разрежением до 50-80 мм.рт.ст. с даль- нейшей экстракцией гидроксида калия этиловым На основании проведенных исследований, воз- спиртом. После дистилляции получен гидроксид можно, предложить технологическую схему, состо- калия, отвечающий требованиям на продукты реак- ящую из стадий: конверсия, отстаивание, фильтра- тивной квалификации и специального назначения. ция сгущенной части с трехкратной промывкой, воз- вращение промывной воды на стадию конверсии и В интервале 20-1000С плотность и вязкость рас- упарка фильтрата с получением раствора КОН высо- творов уменьшается с увеличением температуры и кой концентрации 40-50% с дальнейшей ее пере- повышается с увеличением концентрации гидроксида работкой на чешуйчатый или таблетированный калия. С увеличением степени упарки значения гидроксид калия. электропроводности уменьшаются, а повышение температуры на 10оС приводит к ее увеличению Список литературы: 1. Карякин Ю.В, Ангелов И.И. Чистые химические вещества. Изд. 4 – е, пер. и доп. М., «Химия», 1974. 408 с. 2. Карякин Ю.В., Ангелов И.И. Чистые химические вещества.: Госхимиздат, 1974. -С.125. 3. Патент RU 2064432 C 01 D 1/04. Способ получения чистого гидроксида калия // Канель М.З., Коноплев Е.В., Шестеркин И.А. и др. Заявлено 02.09. 1992. Опубликовано 27.07.1996. 4. Патент РФ 1562805 с 01D1/32. Способ очистки раствора гидроокиси калия // Филотова Л.Н., Волводов А.И., Вендило А.Г. и др. Заявлено 01.11. 2010. Опубликовано 27.03.2012. 5. Schmidl, W., Ball, A.R., Frederick Jr., W.J., DeMartini, N., Experimental Determination and Modeling of potassium hydroxide Solubilities in High Solids Kraft Black Liquor - Accepted for Presentation at the 2003 TAPPI Fall Tech- nical Conference. р-5-13 6. Shi B.; Euhus D.D.; Rousseau R.W., “Crystallization and Control of potassium hydroxide Scales in Black Liquor Concentrators,” Tappi J. 3(6):7-13 (2004). 7. Патент RU1321565 C 01D1/32. Способ очистки раствора гидроокиси калия // Вендило А.Г., Ковалёва Н.Е. и др. Заявлено 03.12. 1969. Опубликовано11.10.1972. 8. Патент US 2634102. 23 – 45. Methd of purifying potassium hydroxide solution. B. Zhao, X. Wang, X. Qian. Заявлено 21.04. 1953. Опубликовано 18.11.1955. 9. Патент RU 2106306, C01D 1/04. Способ очистки раствора гидроокиси калия. Вендило А.Г., Ковалёва Н.Е., и др. Заявлено 18.11. 1992. Опубликовано 14.06.1996. 10. Патент RU 2106306, C 01D 1/28. Способ очистки водных раствора гидрооксидов метолов от примисей. / Митрохин А.М., Гордон Е.П., Сергеев С.А., и др. Заявлено 03.04. 2008. Опубликовано 11.08.2012. 11. Туракулов Б.Б., Кучаров Б.Х., Эркаев А.У., Тоиров З.К., Реймов А.М. Усовершенствование производства гидроксида калия известковым способом. UNIVERSUM: ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. Г.МОСКВА – 2017. № 10(43). 26

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. 12. Bobokulov A.N., Erkaev A.U., Toirov Z.K., Kucharov B.X. Research on the Carbonization Process of Potassium Chloride Solutions in the Presence of Diethylamine. International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering (IJITEE),Volume-8 Issue-9S2, 2019, ISSN: 2278-3075 https://www.ijitee.org/wp-content/uploads/pa- pers/v8i9S2/I10480789S219.pdf 13. Turakulov B B, Erkayev A U, Kucharov B X, Toirov Z K, Iskenderov A M Research of rheological properties and filtrability of suspension in the production of potassium hydroxide by calcareous method // СHEMICAL TECHNOL- OGY. CONTROL AND MANAGEMENT(CTCM) .- 2019, No4-5 (88-89) pp. 30-36. https://doi.org/10.34920/2019.3.30-36 / 27

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. DOI - 10.32743/UniChem.2021.88.10.12317 ИЗУЧЕНИЕ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СУСПЕНЗИИ, ОБРАЗУЮЩЕЙСЯ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ПЕРОКСИДА КАЛЬЦИЯ Холов Илхом Абдукаюмович базовый докторант Ташкентского государственного технического университета по имени И. Каримова, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Турабджанов Садритдин Махаматдинович д-р техн. наук, проф., ректор Ташкентского государственного технического университета по имени И. Каримова, Республика Узбекистан, г. Ташкент Искендеров Ахмед Макседбаевич д-р техн. наук, зам. директора Национального исследовательского университета «МЭИ» в Ташкенте, Республика Узбекистан, г. Ташкент Эркаев Актам Улашевич д-р техн. наук, проф. каф. «Химическая технология неорганических веществ» ТХТИ, Республика Узбекистан, г. Ташкент Тоиров Зокир Каландарович канд. техн. наук, доц. каф. «Химическая технология неорганических веществ» ТХТИ, Республика Узбекистан, г. Ташкент STUDY OF THE RHEOLOGICAL PROPERTIES OF THE SUSPENSION FORMED IN THE PRODUCTION OF CALCIUM PEROXIDE Ilhom Kholov Doctoral student Tashkent State Technical University named after Islam Karimov, Uzbekistan, Tashkent Sadritdin Turabdjanov Doctor of Technical Sciences, Professor, Rector of the Tashkent State Technical University named after I. Karimov, Uzbekistan, Tashkent Ahmed Iskenderov Doctor of Technical Sciences, deputy. Director of the National Research University \"MEI\" in Tashkent, Uzbekistan, Tashkent Aktam Erkayev Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of \"Chemical technology of inorganic substances\" TCHTI, Uzbekistan, Tashkent Zokir Toirov Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department \"Chemical technology of inorganic substances\" TCHTI, Uzbekistan, Tashkent __________________________ Библиографическое описание: ИЗУЧЕНИЕ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СУСПЕНЗИИ, ОБРАЗУЮЩЕЙСЯ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ПЕРОКСИДА КАЛЬЦИЯ // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. Холов И.А. [и др.]. 2021. 10(88). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/12317

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. АННОТАЦИЯ Для разработки технологической схемы получения пероксида кальция большое значение имеют реологические свойства промежуточных пульп и растворов, образующихся в результате конверсии нитрата кальция пероксидом водорода. Исследование реологических свойств промежуточных пульп производилось при температуре 20-60 °С, кон- центрация нитрата аммония варьировалась от 20 до 60 %, соотношение твердой и жидкой фазы (Т:Ж) находилось в пределах 1:2-1:6. Уменьшение соотношения Т:Ж и температуры привело к снижению вязкости и увеличению текучести пульпы, а концентрация нитрата аммония не оказывала существенного влияния. Установлено, что с увеличением концентрации раствора и соотношения твердой и жидкой фазы плотность пульпы возрастает, а с увеличением температуры она уменьшается. Максимальная плотность пульпы наблюдается при 60%-ном растворе нитрата аммония и температуре 60°С, а минимальной (1,1517 г/см3) плотностью обладает пульпа, полученная конверсией нитрата кальция при 60°С и соотношении твердой и жидкой фаз 1:6. Результаты исследований реологических свойств суспензии, образующейся при получении пероксида кальция в интервалах варьирования технологических параметров, показали, что образуется подвижная масса, приемлемая для использования существующего перекачивающего устройства. Также проведены исследования фильтрации пульп и установлены оптимальные параметры процесса: рН=9 и мольное соотношение исходных компонентов-1:1. ABSTRACT For the development of a technological scheme for the production of calcium peroxide, the rheological properties of intermediate slurries and solutions formed as a result of the conversion of calcium nitrate with hydro gen peroxide are of great importance. The study of the rheological properties of the intermediate slurries was carried out at a temperature of 20 -60 °C, the concentration of ammonium nitrate varied from 20 to 60%, the ratio of the solid to liquid phase (S:L) was in the range of 1:2-1:6. A decrease in the S:L ratio and temperature led to mixing of the viscosity and an increase in the fluidity of the pulp, and the concentration of ammonium nitrate did not have a significant effect. It was found that with an increase in the concentration of the solution, the ratio of the solid and liquid phases increases, and with an increase in temperature, it decreases. The maximum density of the pulp is observed at a 60% solution of ammonium nitrate and a temperature of 60 °C, and the minimum (1.1517 g/sm3) density is possessed by the pulp obtained by the conversion of calcium nitrate at 60 °C and the ratio of solid to liquid phases 1:6. The results of studies of the rheological properties of the suspension formed during the production of calcium peroxide in the intervals of varying technological parameters have shown that a movable mass is formed that is acceptable for using the existing pumping device. Also, studies of pulp filtration were carried out and the following optimal process parameters were established: pH=9 and the molar ratio of the initial components-1:1. Ключевые слова: жидкая фаза, нитрат кальция, плотность, пульпа, суспензия, пероксид кальция, хлорид кальция, вязкость, фильтрация, пероксид водорода. Keywords: liquid phase, calcium nitrate, density, pulp, suspension, calcium peroxide, calcium chloride, viscosity, hydrogen peroxide. ________________________________________________________________________________________________ Введение: Неорганические пероксидные соеди- Современное состояние производства перок- нения привлекают внимание исследователей как ис- сида кальция. Известен способ получения пероксида точники химически связанного легко выделяюще- кальция путем взаимодействия водного раствора гося кислорода. Пероксидные соединения щелочных хлорида кальция, 10% -ного раствора NaOH и металлов находят широкое применение в системах 30%--ного раствора H2O2. Раствор NaOH дополни- жизнеобеспечения для регенерации воздуха. Однако тельно содержит 6,02-10 масс.% NaCl. Реакционная этот класс веществ имеет ряд недостатков, что сни- смесь имеет рН-10-12. Полученный осадок отфиль- жает эффективность их использования в указанных тровывают, промывают водой и сушат при 125°С. системах. Поэтому представляется перспективным Недостатком данного способа является сложность поиск новых веществ для очистки воздуха в замкну- технологии, связанная с необходимостью контроля тых объемах. Среди всех известных твердых неорга- за содержанием в растворе NaCl, и повышенные нических пероксидов, которые могли бы выполнять энергозатраты на его осуществление [2]. двойную функцию, а именно, выделять кислород и одновременно поглощать диоксид углерода, пред- Известен способ [3-9] получения пероксида ставляет интерес пероксид кальция-CaO2. Он имеет кальция путем взаимодействия сухого гидроксида высокое содержание активного кислорода (22,2%), кальция или его 50%-ной водной суспензии с 16- термически стабилен до 350°С, негигроскопичен. 35%-ным водным раствором пероксида водорода Продукт его реакции с диоксидом углерода - карбонат при отношении пероксида водорода к гидроксиду кальция - экологически безопасное вещество и может кальция, равном 1,2-2,0. Продукт взаимодействия быть использовано в дальнейшем без переработки, подвергают дегидратации при 40-170°С с предвари- например, в сельском хозяйстве [1-9]. тельной фильтрацией при остаточном давлении 29

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. 0,1-10,0 мм рт.ст. или путем сублимации при оста- с увеличением температуры уменьшается при всех точном давлении 102-10\"3 мм рт.ст. Недостатком соотношениях Т:Ж. Так, если при температуре 20℃ данного способа является сложность технологии на и массовом соотношении Т:Ж=1:2 вязкость пульпы стадии выделения продукта, что приводит к повы- равна 5,254 мм2/с, то увеличение температуры до 60℃ шенным энергозатратам. при данных условиях приводит к изменению вязкости до 2,465 мм2/с. Уменьшение массового соотношения Пероксид кальция возможно получать взаимо- Са(NO3)2:Н2О2 до 1:6 при температуре 20℃ и кон- действием гидроксида кальция с водным раствором центрации 20% привело к снижению вязкости пероксида водорода при молярном соотношении пульпы до 1,602 мм2/с. Нагревание пульпы до 60℃ Н2О2:Са(ОН)2, равном 1,2-7,0, с образованием гид- в 20%-ном растворе при соотношении Т:Ж=1:2 рата пероксида кальция и далее его термической привело к уменьшению вязкости на 2,789 мм2/с. дегидратацей. При этом гидроксид кальция вводят Увеличение жидкой фазы (Н2О2) в 6 раз при конверсии в реакцию в виде водной суспензии оксида кальция, нитрата кальция привело к уменьшению вязкости раствор пероксида водорода вводят путем регулиру- пульпы на 49%. Увеличение концентрации NH4NO3 емой подачи со скоростью 0,006-0,060 молей Н2О2 в растворе до 40% при 20℃ и Т:Ж=1:2 привело к на моль Са(ОН)2 в минуту; перед стадией термической увеличению вязкости пульпы до 5,31 мм2/с. С повы- дегидратации осадок гидрата пероксида кальция шением концентрации раствора до 60% наблюдался отделяют от раствора декантацией, а термическую незначительный рост значений вязкости пульпы на дегидратацию проводят в токе нагретого воздуха. 0,092 мм2/с. Такая же закономерность наблюдается и при соотношении Т:Ж=1:6, т.к. при концентрациях Методы исследований и полученные резуль- жидкой фазы 20 и 60 % происходит незначительное таты. Изучение плотности суспензий проводилось увеличение вязкости с 1,602 мм2/с до 1,913 мм2/с. при помощи пикнометров (V=25±0,015 мм), а вязко- сти -вискозиметра ВЗ-246 [10]. При количественном Таким образом, на вязкость пульпы значи- химическом анализе количество натрия и кальция тельное влияние оказывает соотношение Т:Ж (табл.1). определяли методом пламенной фотометрии [11]. Снижению Т:Ж приводит к уменьшению вязкости и увеличению текучести пульпы. Также значительное Влияние температуры на реологические свойства положительное влияние на вязкость пульпы оказы- пульп изучалось в пределах 20-60℃, концентрация вает температура процесса, а концентрация суще- варьировалась от 20 до 60%, соотношение твердой ственного влияния не оказывает. фазы к жидкой изменялось от 1:2 до 1:6. Таблица 1. Вязкость пульпы, полученной конверсией нитрата кальция перекисью водорода в 20%-ном растворе, Влияние технологических параметров на вязкость образующихся пульп (мм2/с) № Концентрация Температура, 1:2 Т:Ж 1:6 NH4NO3, % ℃ 1:4 1 20 5,254 1,976 1,602 2 20 40 3,268 1,529 1,279 3 60 2,465 1,407 1,213 4 20 5,317 2,253 1,671 5 40 40 3,308 1,687 1,388 6 60 2,523 1,465 1,285 7 20 5,346 2,315 1,913 8 60 40 3,352 1,805 1,473 9 60 2,607 1,533 1,348 Зависимость плотности пульпы от температуры плотностью 1,1517 г/см3 обладает пульпа, полученная и Т:Ж изучалась в пределах 20-60℃ и 1:2-1:6 соот- конверсией нитрата кальция при 60℃ и соотношении ветственно (рис.1,2). Т:Ж=1:6. При концентрации NH4NO3 20 % со снижением Таким образом, с ростом концентрации раствора Т:Ж от 1:2 до 1:6 плотность пульпы уменьшается от и Т:Ж плотность пульпы увеличивается, а с увели- 1,3686 г/см3 до 1,1773 г/см3. Такая же закономерность чением температуры она уменьшается. наблюдается в 40 и 60%-ном растворе. При разработке технологической схемы большое При 20%-ном растворе, Т:Ж=1:2 и температуре экономическое значение имеет скорость фильтрации 20℃ плотность пульпы равна 1,3886 г/см3, а при пульпы. Результаты экспериментов показали, что тех же условиях с концентрацией раствора 60%, наибольшей скоростью фильтрации 307,37 кг/м2с плотность увеличилась до 1.4875 г/см3. При темпе- обладает пульпа при соблюдении условий: рН=9,15 и молярное соотношение Ca(NO3)2:H2O2=1:1. ратуре 40℃ и Т:Ж=1:2 плотность растворов растет С ростом рН до 10 при этом же соотношении исход- от 1,3475г/см3 до 1,4807г/см3 для концентрации 40 и ных продуктов скорость фильтрации уменьшается 60% соответственно (рис.1,2). незначительно. Уменьшение рН пульпы до 8,2 резко снизило скорость фильтрации от 307,37 кг/м2с при Наибольшая плотность наблюдается в 60%-ном растворе NH4NO3 и температуре 60℃, а наименьшей 30

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. рН=9 до 17,395 кг/м2с при рН=8. Эксперименты по- интервалах 9,15÷9,58 а скорость фильтрации снижа- казали, что с уменьшением мольного соотношения ется от 307,37 до 228,44 кг/м2с (табл.2). Ca(NO3)2:H2O2 от 1:1 до 1:4 рН среды колеблется в Таблица 2. Влияние мольного соотношения Ca(NO3)2:H2O2 и рН на скорость фильтрации готового продукта № рН Молярные Скорость фильтрации, соотношения кг/м2с Ca(NO2)2:H2O2 1 10 1:1 275,184 2 9,15 1:1 307,37 3 8,2 1:1 17,395 4 9,7 1:1 95,541 5 9,15 1:1 307,37 6 9,64 1:1 92,281 7 9,74 1:1 90,055 8 9,68 1:1 58,283 9 9,15 1:1 307,37 10 9,58 1:2 212,514 11 9,55 1:3 201,161 12 9,5 1:4 228,444 13 9,6 1:2 177.881 14 9,74 1:2 237,295 15 9,77 1:2 202,096 31

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. Рисунок 1. Зависимость плотности от температуры. а-при концентрации раствора 20%; б-при концентрации раствора 40%; в-при концентрации раствора 60% Рисунок 2. Зависимость плотности от концентрации раствора. а-при температуре 20ºС; б-при температуре 40ºС; в-при температуре 60ºС 32

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. Заключение. Таким образом, результаты иссле- казывают, что образуется подвижная масса, прием- дований реологических свойств суспензии, образу- лемая для использования существующего перека- ющейся при получении пероксида кальция в интер- чивающего оборудования. Оптимальные условия валах варьирования технологических параметров, по- фильтрации суспензии достигаются при рН=9 и мольном соотношении исходных компонентов 1:1. Список литературы: 1. Пероксидные соединения кальция. Синтез. Свойства. Применение Гладышев Н.Ф., Гладышева Т.В., Леме- шева Д.Г. и др.//2013, М.: Издательский дом «Спектр», с. 216. 2. Патент RU №2069171. Способ получения пероксида кальция. Ипполитова Е.Г., Болотова Е.Л. Институт об- щей неорганической химии им. Н.С. Курнакова. 20.11.1996. 3. Патент RU № 2136583. Способ получения пероксида кальция. Витковская М.П, Гладышева Т.В, Лемешева Д.Г. Тамбовский научно-исследовательский химический институт. 10.09.1999. 4. Патент R С № 2315708 C1. Способ получения пероксида кальция. Трипольская Татьяна Алексеевна (RU), Артемов Арсений Валерьевич (RU), Новоторцев Владимир Михайлович (RU). Москва, ГСП-1, Ленинский пр-кт, 31, Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН, Т.А.Трипольской. 27.01.2008. 5. Патент SU 1839945 А1. Способ получения перекиси кальция. Гладышева Т.В, Симоненков С.И. Тамбовский научно-исследовательский химический институт. 20.06.2006. 6. Перекись водорода и перекисные соединения: Пер. с англ. / Под ред. М.Е. Позина. - Л.: Химия, 1951. 476 с. 7. http://www.ark-inform.com 8. http://rusbiz.net 9. http://www.babyton.ru 10. Практикум по физической химии. Горбачев С.В. -М.: Высшая школа, 1974. -300 с. 11. Методы анализа по фотометрии пламени. Полуэктов Н.С. –Л.: Химия, 1967.-307 с. 33

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. DOI - 10.32743/UniChem.2021.88.10.12312 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ АЗОТНОКИСЛОГО КАЛИЯ ПУТЕМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ АЗОТНОКИСЛОГО МАГНИЯ И ХЛОРИСТОГО КАЛИЯ Эркаев Актам Улашевич профессор Ташкентского химико-технологического института, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Кучаров Бахром Хайриевич доцент Ташкентского химико-технологического института, Республика Узбекистан, г. Ташкент Алламуратова Айжамол доцент Ташкентского химико-технологического института, Республика Узбекистан, г. Ташкент Усербаева Дильфуза Куралбаевна магистр, ведущий инженер – технолог, АО “MAXAM – CHIRCHIQ”, Республика Узбекистан, г. Ташкент Тоиров Зокир Каландарович доцент Ташкентского химико-технологического института, Республика Узбекистан, г. Ташкент Миллабаев Умидилло Исматиллаевич Первый Заместитель Председателя Правления по локализации, расширению кооперационных связей и информационных технологий Акционерного Общества \"Farg'onaazot, Республика Узбекистан, г. Ташкент\" Зокирова Нигорахон Рустамовна магистр, Ташкентского химико-технологического института, Республика Узбекистан, г. Ташкент RESEARCH OF THE PROCESS OF OBTAINING POTASSIUM NITROGEN BY THE INTERACTION OF MAGNESIUM NITROGEN AND POTASSIUM CHLORIDE Aktam Erkayev Professor of Tashkent Chemical Technology Institute Republic of Uzbekistan, Tashkent Bakhrom Kucharov Assistant professor of Tashkent Chemical Technology Institute Republic of Uzbekistan, Tashkent _________________________ Библиографическое описание: ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ АЗОТНОКИСЛОГО КАЛИЯ ПУТЕМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ АЗОТНОКИСЛОГО МАГНИЯ И ХЛОРИСТОГО КАЛИЯ // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. Эркаев А.У. [и др.]. 2021. 10(88). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/12312

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. Ayjamal Allamuratova Assistant professor of Tashkent Chemical Technology Institute Republic of Uzbekistan, Tashkent Dilfuza Userbayeva Master Student, leading engineer technologist АО “MAXAM – CHIRCHIQ”, Republic of Uzbekistan, Tashkent Zokir Toirov Assistant professor of Tashkent Chemical Technology Institute Republic of Uzbekistan, Tashkent Umidillo Millabaev First Deputy Chairman of the Management Board for localization, expansion of cooperation ties and information technologies of the Joint Stock Company \"Farg'onaazot\", Republic of Uzbekistan, Tashkent Nigoraxon Zokirova Master Student, Tashkent Chemical Technology Institute, Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ Изучено влияние массовых соотношений ионов Cl/Mg; К/Mg и содержания воды на сумму 1 моль солей и выход нитрата калия относительно хлорида калия. Установлено, что со снижением соотношения Cl/Mg более 2,58 и при содержании H2O 1,8-2 моль на 1 моль суммы солей выход нитрата калия снижается от 98,85 до 25,0%. Также установлено, что на выход нитрата калия влияет содержание воды в реакционной массе, снижение коли- чества воды на сумму солей от 2,065 до 1,906 приводит к снижению выхода нитрата калия от 98,85 до 85,84%, при соотношение Cl/Mg =2,58. А при соотношении 2,56 13,10 – от 96,5 до 83,4%. ABSTRACT The influence of the mass ratios of Cl / Mg ions has been studied; K / Mg and water content in the amount of 1 mol of salts and the yield of potassium nitrate relative to potassium chloride. It was found that with a decrease in the Cl / Mg ratio over 2.58 and with an H2O content of 1.8-2 mol per 1 mol of the total salt, the yield of potassium nitrate decreases from 98.85 to 25.0%. It was also found that the yield of potassium nitrate is affected by the water content in the reaction mass, a decrease in the amount of water by the amount of salts from 2.065 to 1.906 leads to a decrease in the yield of potassium nitrate from 98.85 to 85.84%, with a Cl / Mg ratio of 2.58 ... And with a ratio of 2.56 13.10 - from 96.5 to 83.4%. Ключевые слова: нитрат калия, нитрата магния, конверсия, гидроксида магния, доломит, дифрактограмма. Keywords: potassium nitrate, magnesium nitrate, conversion, magnesium hydroxide, dolomite, diffractogram. ________________________________________________________________________________________________ Введение от 46,44 до 54,53%, аЖ: Т– в интервале 3,75-4,70, скорость фильтрация составляет 1066,24-2213,85 кг/м2 Нитрат калия имеет широкое сельскохозяйствен- час. Выявлено, что продолжительность конверсии ное и промышленное применение. Также используется практически не влияет на процесс. в технических ваннах при повышенных температурах. Большая часть нитрата калия на рынке производится Нитрат калия используют для производства по- промышленным способом. рохов, в пиротехнике пищевой и стекольной про- мышленности и как удобрение [4]. К преимуществам В работе [1-3] с целью получения нитрата калия нитрата калия по сравнению со многими другими изучена конверсия на основе хлорида калия и нитрата удобрениями относятся: отсутствие балласта, что аммония. Установлены следующие оптимальные особенно важно при дальних перевозках и малая технологические параметры процесса: соотношение гигроскопичность. В технике известны следующие KCl:NH4NO3=1:1÷1,1:1, продолжительность конвер- способы получения калиевой селитры [1-13]: сии 2-3 мин, температура процесса конверсии 95- 100 оС, а температура и продолжительность кристал- Существует три основных маршрута производства лизации 5-10 0С и 30-40мин, соответственно. нитрата калия: Так же определено, что с изменением вышеука- 1) путем конверсии NH4 NO3 хлористым калием; занных параметров выход нитрата калия колеблется 2) путем конверсии Na NO3 хлористым калием; 35

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. 3) поглощением окислов азота едким калием или калийный завод» по патенту [14]. Результаты опытов, поташем. проведенных в лабораторных условиях, приведены в таблицах 1 и 2.В жидких и твёрдых фазах, проме- Кроме этих способов, нашедших заводское при- жуточных и конечных продуктах реакции содержание менение, также имеются ряд патентов, предлагающих получение калиевой селитры: NО  определяли фотоколориметрическим [4],Mg+2 – 3 1) конверсией Mg(N03)2хлористым калием; 2) разложение хлористого калия азотной кисло- комплексометрическим [5] и K+-пламенно- той; 3) конверсией. Са(NO3)2 сернокислым калием; фотометрическим методом [6], Cl- – методом 4) конверсией Са(NO3)2 хлористым калием. В данной работе рассмотрена возможность по- Мора [7]. лучения нитрата калия из нитратов магия и хлорида калия. Эксперименты проводили на лабораторной уста- В химической промышленности для производства нитрата калия раствор нитрата магния, выделенного новке, состоящей из трубчатого стеклянного реактора, из азотнокислотной вытяжки магний содержаших ма- териалов (карбоната магния, оксида магния (брускит), снабженного лопастной мешалкой, приводимой в дви- гидроксида магния и доломита рН 6-8, осадок отде- ляют от примесей, а концентрацию нитрата магния жение мотором. Необходимое количество соляной в очищенном растворе поддерживают в пределах 38-45 мас.%. Нейтрализацию раствора нитрата магния кислоты помещали в реактор и добавляли расчетное можно проводить карбонатом магния или последо- вательно, сначала карбонатом магния, потом оксидом количество низкосортного фосфатного сырья при или гидроксидоммагния. Полученный раствор нитрата магния обрабатывают белым кристаллом галлурги- интенсивном перемешивании (скорость вращения ческого хлорида калия или отфильтрованным рас- твором, полученным из флотационного хлорида мешалки -250-300 об/мин). Температуру реакционной калия с соотношением хлорида к нитрату 0,7:0,95. Исходную смесь нейтрализуют до рН 6-8 растворами массы поддерживали на уровне 40-45°С. Загрузку гидроксида калия или натрия, предпочтительно при температуре 78-115°С; процесс продолжается фосфорита осуществляли в течение 5-7 мин. Высота до достижения плотности реакционной массы до 1,41- 1,44 г/см3. Продукты обработки охлаждают пены достигала 4-7 см, но она быстро разрушалась. при температуре в пределах от 0 до 20°С, осадок отделяют и промывают насыщенным раствором Результаты и обсуждение. Нами было изучено нитрата калия. Получают нитрат калия с содержанием влияние массовых соотношений ионов Cl/Mg; К/Mg основного вещества 98,2-99,8% с выходом 85-98%. и содержание воды на сумму одной моли солей на Оставшийся фильтрат, состоящий, в основном, из выход нитрата калия относительно хлорида калия. хлоридов и нитратов магния и около 1-2% калиевых Как видно из таблицы 1, со снижением соотношения солей перерабатывают на магний содержашие дефо- Cl/Mg более 2,58 и при содержанииH2O 1,8-2 моль лианты и / или после упарки выделяют смесь гидратов на 1 моль суммы солей выход нитрата калия снижается хлорида магния и циркулируюший раствор, направ- с 98,85 до 25,0%. Gри повышении (Cl/Mg) более 2,58, ляемых на стадию конверсии. выход нитрата калия увеличивается. Также из таблицы видно, что на выход нитрата калия влияет содержание Материалы и метод. В данной работе был воды в реакционной массе. Например, снижение использован шестиводный нитрат магния марких.ч количества воды на сумму солей от 2,065 до 1,906 и 39% -ный раствор с плотностью 1,35 и рН=5,4 приводит к снижению выхода нитрата калия с 98,85 до при комнатной температуре. Произведенный на 85,84%; при соотношенииCl/Mg -2,58, а при соотно- ОА «Ферганаазот» из брускита белый кристалли- шении 2,56 : 13,10 –с 96,5 до 83,4%. ческий хлорид калия получали из флотационного хлорида калия, получаемого на ОА «Деханабадский При применение флотационного хлорида калия и раствора нитрата магния, полученного из буркеита при соотношенииCl/Mg 2,58 и 3,0 , содержание воды достигало 3,56 и 4,27 моль на 1 моль суммы солей. Поэтому реакционную пульпу упаривали до плотно- сти 1,43 и 4,47 г/см3 и после охлаждения до 200оС выпавшие кристаллы отделяли центрифугированием. Полученный нитрат калия промывали насышенным растворам нитрата калия при соотношении Ж:Т= 1,5 – 2:1, и получили готовый продукт с содержанием 96,5-99,0% нитрата калия. Как показывает дифрактограмма образцов полученного продукта, при условиях опыта № 3 (таблица 1) соответствует 100%-ному содержанию нитрата калия (рис.) 36

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. Рисунок 1. Дифрактограмма полученного нитрата калия Таблица 1. Влияние состава раствора на соотношение ионов № опытов Ионный состав исходного реакционного Моль Соотношение ионов Выход Плотность, раствора, мас, % Н2О на KNO3, г/см3 один % моль ∑соли K+ Mg2 Cl- NO3- H2O К/Mg Cl/NO3 Cl/Mg При применении реактивных реагентов 1. 10,73 4,824 9,768 24,65 50,0 2,060 2,22 0,396 2,02 25,0 1,430 2. 12,07 4,74 10,99 24,25 48,0 1,906 2,546 0,45 2,32 91,2 1,500 3. 12,3 4,34 11,20 22,18 50,0 2,065 2,834 0,505 2,58 98,85 1,426 4. 12,79 4,516 11,65 23,06 48,3 1,906 2,834 0,505 2,58 85,84 1,500 5. 12,338 4,312 11,286 22,11 50,0 2,06 2,86 0,510 2,62 96,5 1,430 6. 13,02 4,527 11,85 23,12 47,5 1,855 2,87 0,511 2,62 83,4 1,540 При применении сырых материалов 7 8,926 3,14 8,124 16,033 63,78 3,56 2,843 0,507 2,58 - - 71 12,322 4,33 11,21 22,14 50,0 2,38 2,845 0,506 2,58 98,8 1,430 8 9,402 2,85 8,558 14,567 64,63 4,27 3,296 0,589 3,0 - - 81 13,298 4,028 12,096 20,59 50,0 1,865 3,30 0,587 3,0 60,45 1,470 При контроле производства важно определить NO3/ Mg связаны с выходом нитрата калия, который химический состав фильтрата после отделении кри- снижается. Для контроля процесса с учетом возмож- сталлов нитрата калия. С отделением нитрата калия ности и точности определения соотношения можно в системе соотношение Cl/Mg практически не изме- выбирать одно из них. няется. В основном, соотношения NO3/ Cl; К/Mg и 37

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. Изучение состава фильтрата в зависимости от выхода нитрата калия Таблица 2. Номера проб К+ Содержание ионов, масс.% H2O Соотношение Исходное соответ. Выход 5,99 Mg2+ Cl- NO3- 59,44 К/Mg в филь- соотношение номерам КNO3,% 5,94 13,34 15,74 табл. 1 трате K/Mg 2,548 60 1,01 2,834 2 70 4,62 6,13 14,08 13,79 61,36 0,74 80 3,22 6,384 14,66 11,81 63,92 0,50 90 1,675 6,67 15,30 9,65 66,70 0,25 60 6,07 5,36 13,82 12,96 61,81 1,132 3 70 4,763 5,64 14,38 10,86 64,26 0,845 80 3,297 5,82 15,00 8,82 67,87 0,588 90 1,718 6,07 15,63 6,475 69,99 0,294 Из таблицы видно, что с увеличением выхода раствора можно выделить кристаллогидраты магния нитрата калия. или их непосредственно можно перерабатывать на хлорид-магниевые дефолианты. В таблице 2 показана взаимосвязь выхода нитрата калия и соотношенияК/Mg. Заключение. Таким образом, установлено, что при оптимальных условиях конверсии нитрата магния Из полученных данных видно, что с повышением с хлоридом калия можно получить продукт с выходом содержания нитрата калия более 90% количество более 95%, а фильтрат перерабатывать на кристалло- ионов K+иNO3- снижается до 1,68, 9,65 и 1,72, 6,48%, гидраты хлорида магния или хлорат – магниевый соответственно, при соотношениях Cl/Mg 2,32 и 2,58 дефолиант. т.е. содержание калийных солей не превышает 5-6% от общей массы раствора. Из этого вытекает, что из Список литературы: 1. Нормаматов Ф.Х., Эркаев А.У., ДадаходжаевА.Т., Тоиров З.К., Кучаров Б.Х. Исследование процесса упарки маточных растворов образуюшихся при получения нитрата калия путем конверсии. //Universum: технические науки, 2019. - № 9(66).-С. 71-76. 2. Нормаматов Ф.Х., Эркаев А.У., Тоиров З.К., Кучаров Б.Х. Исследование основных стадий получения нитрата калия конверсионным способом./Узбекский химический журнал – Ташкент, 2021.- № 6. -С. 16. 3. Нормаматов Ф.Х., Кучаров Б.Х., Тоиров З.К., Эркаев А.У., Новик Д.М., Дормешкин О.Б. Изучение физико- химических свойств нитрата калия.// Международной научно-технической конференции молодых ученых «Инновационные материалы и технологии» IMT-2021. 19-21 января Белоруссия 2021 г. 4. Винник М.М., Ербанова Л.Н., Зайцев П.М и др. Методы анализа фосфатного сырья, фосфорных и комплексных удобрений, кормовых фосфатов. –Москва.: Химия.- 1975.- 218 с. 5. Шварценбах Г., Флашка Г. Комплексонометрическое титрование. – Москва.: Химия.- 1970.- 360 с. 6. Полуэктов Н.С. Методы анализа по фотометрии пламени.-Москва.: Химия. -1967.-307 с. 7. Пискарева С.К. изр. Аналитическая химия. – М.: Высшая школа, 1994. – 384 с. – IBSN 5-06-0021793 8. Производство нитрата калия из нитрата кальция: пат. US3433584A, USA / St Paul Ammonia Products Inc; заявл. 07.03.1966; опубл. 18.03.1969. 9. Приготовление нитрата калия: пат. GB1313926А, Рос.Федерация / МонтедисонСпа; заявл. 22.05.1969; опубл. 18.04.1973. 10. Процесс производства нитрата калия: пат. CN1144192А, КНР / КНР; заявл. 31.08.1995; опубл. 05.03.1997. 11. Способ получения азотнокислого калия путем взаимодействия азотнокислого кальция и хлористого калия: пат. SU31004А1, Рос.Федерация / Шойхет С.Н.; заявл. 31.07.1933; опубл. 20.08.1937. 12. Способ получения нитрата калия: пат. RU2261227С1, Рос.Федерация / Абрамов О.Б.; заявл. 31.07.1933; опубл. 27.09.2005. 13. Способ получения нитрата калия: пат. SU1495298А1, Рос.Федерация / Иванов Ю.А.; заявл. 31.07.1933; опубл. 23.07.1989. 14. Способ получения хлорида калия. Пат. IAР05424, РУз / Эркаев А.У., З.К.Тоиров и др. заявл. 14.12.2012; опубл. 30.06.2017. 38

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ DOI - 10.32743/UniChem.2021.88.10.12351 СИНТЕЗ РАЗЛИЧНЫХ АПОРФИНОВЫХ АЛКАЛОИДОВ ОКИСЛЕНИЕМ ЙОДОМ Аликулов Рустам Валиевич д-р хим. наук, проф., Термезский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Термез E-mail: [email protected] Атамуратова Дилором Маматмуминовна преподаватель, Термезский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Термез Тураев Хайит Худайназарович д-р хим. наук, проф., Термезский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Термез E-mail: [email protected] Джумаев Хикматулла Абдирашидович магистрант, Термезский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Термез Эшдавлатов Эркин Алим угли магистрант, Термезский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Термез SYNTHESIS OF VARIOUS APORPHINE ALKALOIDS BY OXIDATION WITH IODINE Rustam Alikulov Doctor of Chemistry, Professor, Termez State University, Republic of Uzbekistan, Termez Dilorom Atamuratova Lecturer, Termez State University, Republic of Uzbekistan, Termez Khayit Turaev Doctor of Chemical Sciences, professor, Termez State University, Republic of Uzbekistan, Termez Hikmatulla Zhumaev Master's student, Termez State University, Republic of Uzbekistan, Termez Erkin Eshdavlatov Master's student, Termez State University, Republic of Uzbekistan, Termez АННОТАЦИЯ В статье представлен метод синтеза гомопроапорфинового алкалоида из различных апорфиновых алкалоидов с окислением йода. Доказана идентичность синтезированного вещества современными спектральными методами и установлена структура нового вещества. А также химическим превращением установлен их состав. _________________________ Библиографическое описание: СИНТЕЗ РАЗЛИЧНЫХ АПОРФИНОВЫХ АЛКАЛОИДОВ ОКИСЛЕНИЕМ ЙОДОМ // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. Аликулов Р.В. [и др.]. 2021. 10(88). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/12351

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. ABSTRACT The article presents a method for the synthesis of a homoproporphine alkaloid from various aporphine alkaloids with iodine oxidation. The identity of the synthesized substance has been proved by modern spectral methods and the structure of the new substance has been established. And their composition was determined by chemical transformation. Ключевые слова: алкалоид, йолантамин, окисление, йод, хромотография, ИК-спектроскопия. Keywords: alkaloid, iolantamine, oxidation, iodine, chromatography, IR spectroscopy. ________________________________________________________________________________________________ Введение. Частичные синтезы дегидро- и оксо- норапорфинового) ряда – дегидронорглауцин и де- гомопроапорфиновых алкалоидов. В последнее де- гидронорлаурелин. В последние годы из растений сятилетие из большого количества растений – про- сем. Annоnасеае выделен целый ряд 6,6а-дегидроно- дуцентов апорфиновых алкалоидов выделены их де- рапорфинов, но содержащий заместители в положе- гидропроизводные, содержащие двойные связи и нии С-7 в виде метильных и гидроксильных групп [8]. оксигруппы в различных положениях. Наиболее многочисленными из них являются 6а,7-дегидроапор- Поэтому частичный синтез дегидро- и оксогомо- фины (дегидроглауцин 15 и аналоги), 7-оксоапорфины проапорфиновых алкалоидов и поиск их присутствия (атеролин 16 и аналоги) и их четвертичные основания в безвременниках представляет определенный ин- (коруннин 17 и аналоги). Осуществлены также их терес. Известны только два дегидрогомопроапор- синтезы [2]. финовых алкалоида – регеколин и изорегеколин, выделенные из безвременника кессельринга. Кроме В последние годы было использовано множество того, из этого же растения выделены лишь два 7- методов для синтеза новых соединений путем окис- оксогомопроапорфиновых основания – регелинон ления йода. Сложные эфиры N-арилглицина переве- и изорегелинон. Дегидро- и оксопроизводные других дены в циклическую форму под действием света, а гомопроапорфиновых алкалоидов в растениях пока синтез хинолинов с высоким выходом осуществляли не идентифицированы, несмотря на большую веро- с использованием йода. Преимущество этого метода ятность их присутствия. Причиной этого могут быть заключается в том, что не используются катализа- слабая экстрагируемость в хлороформе из водных торы или промежуточные продукты, содержащие растворов ввиду сильной полярности и малое содер- металл [10]. жание. С целью частичного синтеза их и идентифи- кации в маточных растворах мы изучали реакции Гомологи окситоцина были синтезированы син- окисления йодом гомопроапорфинового алкалоида – тетическим путем из существующих алкалоидов пу- йолантамина [1]. тем окисления йодом природного алкалоида цитизина. В процессе окисления йодом аминогруппа в кольце Метод синтеза. Окисление йолантамина йодом. защищена бутоксикарбонильной группой [6]. Растворяли 0,15 г йолантамина в 8 мл диоксана, добавляли 0,15 г свежеплавленного уксуснокислого Гомоапорфиновые алкалоиды выделяют из раз- натрия. Далее к кипящему раствору в течение 2 часов личных растений. Наиболее распространенными из прибавляли 0,12 г йода в 6 мл диоксана до перехода них являются колхицин и колхамин, были разрабо- реакционного раствора в темно-оранжевый цвет. таны эффективные методы их извлечения и очистки из различных органов растений. Обычно продукт Экспериментальная часть. Использованием раз- имеет сложный состав, и разные алкалоиды распре- личной растворимости продуктов реакции в диоксане, деляются в зависимости от вида растения и места ацетоне и смеси ацетона и метанола и хроматогра- произрастания. Также были разработаны методы фированием на окиси алюминия удалось выделить химического синтеза других членов группы из этих 3 соединения: с Rf 0,41; 0,47 (минорное) и 0,64 (йолан- алкалоидов [3]. тамина с Rf 0,52) по системе 4. Гомоапорфиновые алкалоиды представляют Изучали ПМР-спектры двух соединений с Rf 0,41 большой интерес для синтеза из-за их сильного и 0,64 (в С2D5ОD): биологического действия. Помимо активного хи- мического синтеза изучаются физико-химические соединение 2, Rf 0,41 (м.д.): 6,50 (1H, с, Н-3), методы синтеза новых алкалоидов из природных 3,58 (3Н, с, N+-СН3) и 3,52 (3Н, с, ол. ОСН3). алкалоидов. Одним из таких методов является синтез гомоапорфинового кольца во время арилирования соединение 3, Rf 0,64 (м.д.): 5,76; 5,83 и 5,88 (H-13, с использованием Pd в присутствии Pd. Этот метод Н-4, Н-5), 3,55 (3Н, с, ол. ОСН3), 2,40 (3Н, с, N–СН3). используется при синтезе гомонантеина [4]. Разделить смесь на индивидуальные соединения Кава и др. [7] окислением йодом нефенольных не удалось. апорфинов превратили их в 6а,7-дегидро- и 7-оксо- апорфины. Окисление же йодом фенольных апорфи- Окисление йолантамина йодом как в присутствии нов приводило к совершенно другим соединениям [5]. уксуснокислого натрия, так и без него приводит к Так, при окислении йодом изотебаина выделено смеси веществ, главное из которых -12-деметилйо- зеленого цвета соединение. лантамин выделен и изучен. Аналогичное окисление йолантамина (1, схема 1) приводит к выделению из В литературе ранее были известны лишь два ал- смеси двух новых соединений, которым по спек- калоида дегидропорапорфинового (6,6а-дидегидро- тральным данным предположены строения 2 и 3. 40

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. Следует отметить, что элиминирование метиль- фенольных, так и нефенольных гомопроапорфинов ной группы из положения С-2 бензольного кольца образуются четвертичные дегидропроизводные, с при окислении йодом наблюдали некоторые авторы двойной связью при 6,6а, тогда как апорфины об- также в апорфиновых алкалоидах. Вместе с тем разуют 6а,7-дегидропроизводные [9]. необходимо отметить, что при окислении йодом как Схема 1. Реакция окисления йолантамина йодом Кроме окисления йодом, нами были получены и облучении кессельрингин образует смесь продуктов регеколин и регелинон из кессельрингина также фо- реакции, содержащую в значительном количестве тохимической реакцией. При облучении солнечным регелинон. Выход – 26%. светом водного раствора кессельрингина после вытеснения воздуха азотом получен регеколин. Выводы. Полученные продукты идентифици- При вытеснении же из раствора воздуха кислорода ровали хроматографическим и спектроскопическим методами. Список литературы: 1. Аликулов Р.В. Алкалоиды Colchicum Kesselringii Rgl., и Merendera Robusta Bge. Строение новых гомопроапорфиновых и гомоапорфиновых алкалоидов: Автореф. дис. … канд. хим. наук. Специальность 02.00.10 «Биоорганическая химия». – 1993. – С. 23. 2. Проблемы и перспективы создания лекарственных препаратов ВИЛАР на основе алкалоидов / О.Н. Толкачев, Н.И. Сидельников, О.А. Семкина, О.П. Шейченко [и др.] // Научно-практический журнал. – 2014. – С. 6. 3. Alikulov R.V., Yusupov M.K. Homoaporphine alkaloids from Merendera robusta // Chem. Nat. Compd. – 1993. – Vol. 29, № 6. – P. 767–770. 4. Chaudhary S., Harding W.W. Synthesis of C-homoaporphines via microwave-assisted direct arylation // Tetrahedron. – 2011. – Vol. 67, № 3. 5. ChemInform Abstract: Isolierung und chemie der alkaloide einiger papaverarten 47. mitt. ox.-produkte einiger aporphinalkaloide / V. Preininger [et al.] // Chem. Informationsdienst. Org. Chemie. – 1970. – Vol. 1, № 6. 6. Diastereodivergent Synthesis of the Quinolizidine-Indolizidine Alkaloids of the Leontidine/Camoensine Family / S. Wagner [et al.] // European J. Org. Chem. – 2021. – Vol. 2021, № 17. – P. 2498–2505. 7. Oxidative transformations in the aporphine alkaloid series / M.P. Cava [et al.] // Tetrahedron. – 1972. – Vol. 28, № 16. – P. 4299–4307. 8. Structural variations among the aporphine-benzylisoquinoline dimers / H. Guinadeau [et al.] // Tetrahedron Lett. – 1982. – Vol. 23, № 25. – P. 2523–2526. 9. Umezawa B., Hoshino O. Some Topics in the Synthesis of Aporphine Alkaloids / Yuki Gosei Kagaku Kyokaishi // Journal Synth. Org. Chem. – 1978. – Vol. 36, № 10. – P. 858–870. 10. Visible-Light-Mediated Aerobic Tandem Dehydrogenative Povarov/Aromatization Reaction: Synthesis of Isocryptolepines / E. Schendera [et al.] // Chem. – A Eur. J. – 2020. – Vol. 26, № 1. – P. 269–274. 41

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О МЕХАНИЗМЕ ОБРАЗОВАНИЯ СОЕДИНЕНИЯ С АНТИПИРИНОМ И ЕГО ПРОИЗВОДНЫМИ Атоев Эхтиёр Худоёрович доцент Бухарского инженерно-технологического института, Республика Узбекистан, г. Бухара E-mail: [email protected] MODERN CONCEPTS OF THE MECHANISM OF FORMATION OF COMPOUNDS WITH ANTIPYRIN AND ETO DERIVATIVES Ekhtiyor Atoev Associate Professor of the Bukhara Engineering Technological Institute, Uzbekistan, Bukhara АННОТАЦИЯ В статье описаны представлении о механизмах образовании соединения с антипирином и его производными. Сравниваются механизмы образования соединения антипирина и его производных и делаются соответствующие выводы. ABSTRACT The article describes the concept of the formation mechanisms of a compound with antipyrine and its derivatives. The mechanisms of formation of the antipyrine compound and its derivatives are compared and the corresponding conclusions are drawn. Ключевые слова: антипирин, пирамидон, диантипирилметан, диантипирилметилметан, диантипирилпропил- метан, диантипирилфенил-метан, ацетонитрил, валентные колебания, полоса поглощения, экзоциклический азот, делокализация. Keywords: antipyrine, pyramidone, diantipyrylmethane, diantipyrylmethylmethane, diantipyrylpropylmethane, diantipyrylphenylmethane, acetonitrile, stretching vibrations, absorption band, exocyclic nitrogen, delocalization. ________________________________________________________________________________________________ Введение. Антипирин (Ant), пирамидон (Руr), а также с анионами с Cl-, SCN-, ClO4-, JO4-. В спек- диантипирилметан (ДАМ), диантипирилметилметан трах соединений в кристаллическом состоянии от- (ДАММ), диантипирилпропилметан (ДАПМ) и ди- сутствует полосы поглощения С=О группы молекулы антипирилфенилметан (ДАФМ) образуют в кислых антипирина и его производных при 1656-1680 см-1. растворах с комплексными и простыми анионами Не проявляется она и в спектрах растворов соединений соединения типа [MmXn]. С антипирином образу- в ацетонитриле, хлороформе. В спектрах соединения ются часто соединения, содержащие избыточные мо- с Ant в области валентных колебаний ОН группы лекулы антипирина (Ant-H)(n-m)[MmXn]*gAnt, так (3400-2200 см-1) появляются интенсивные полосы называемые аномальные соединения. В нейтральных поглощения. В спектрах же соединений с производ- или слабокислых средах эти реагенты дают с метал- ными антипирина они или малоинтенсивны или от- лами соединения типа Me(R)mXn. Механизм образо- сутствуют за исключением некоторых соединения. вания соединений до последнего времени не изу- Такой характер ИК-спектров свидетельствует о том, чался. Предполагалось, что присоединение протона что при образовании катионов (R-H)+ происходит или металла происходит к одному из циклических присоединение протона к атому кислорода карбо- атомов азота молекулы антипирина и его производ- нильной группы молекулы антипирина и его произ- ного. При этом не учитывалась возможность коорди- водных. Отсутствие отчетливо выраженных полос нации по атому кислорода карбонильной группы. В поглощения в области 3400-2200 см-1 как в кристал- настоящее время методом ИК-спектроскопии на лическом состоянии, так и в растворах ацетонитриле большом числе соединений установлен механизм об- (хлороформе) у соединений с ДАМ, ДАММ, ДАПМ, разования комплексов [1,3,5]. ДАФМ связано, по-видимому, с образованием внут- Результаты их обсуждение римолекулярной водородной связи со второй С=О группой молекулы реагента. В спектрах растворов Соединения (R-H)(n-m)[МmХn]. Изучены ИК- соединений с антипирином так называемого аномаль- спектры соединения и антипирина и его производ- ного состава проявляется полоса поглощения С=О ных с галогенидными комплексными анионами Au, группы молекулы антипирина при 1656-1660 см-1. B, Hg, Tl, Ti, Ta, Sb, Bi, Te, Re, Co, Ni, Pd, Os, Ir, Pt, _________________________ Библиографическое описание: Атоев Э.Х. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О МЕХАНИЗМЕ ОБРАЗОВАНИЯ СОЕДИНЕНИЯ С АНТИПИРИНОМ И ЕГО ПРОИЗВОДНЫМИ // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2021. 10(88). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/12314

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. Значения интегральной интенсивности ее свиде- С=О. Значения интегральной интенсивности ее сви- тельствуют о полной или частичной диссоциации детельствуют о полной или частичной диссоциации соединений с выделением свободной молекулы анти- комплексов в зависимости от природы металла - пирина. Это позволяет сделать вывод, что избыточные комплексообразователя. Полученные данные хорошо молекулы антипирина связаны межмолекулярной согласуются с характером антипиринового цикла. водородной связью с катионом антипириния (Ant-H)+ Действительно, атомы азота молекулы антипирина и соединения являются ионными ассоциатами, обра- находятся в sp² состоянии, а неподеленные пары зованными катионом диантипириния [(Ant)2-H]+ и электронов этих атомов включаются в общую сопря- простым или комплексным анионом. В спектрах женную систему антипиринового цикла. В результате соединений антипирина и его производных с ReО4-, электронодонорные свойства циклических атомов ClО4-, JО4-, наблюдаются нерасщепленные полосы азота антипиринового цикла будут сильно ослаблены V3(F2) и V4(F2) колебаний ReО4-, ClО4-, JО4-. Это и, как следствие, способность их к координации будет свидетельствует о том, что водородные связи незначительна. Координация через атом азота потре- RH....OReO3, RH.....OClO3, ORe…..OJO3 в этих соеди- буют выключения неподеленной пары электронов нениях или не образуются или очень слабы. азота из сопряженной системы цикла, что связано с В спектрах соединений с пирамидоном з кристал- большой затратой энергии. Координация же через лическом состоянии появляются интенсивные по- атом кислорода, должна протекать легко, т.к. кислород лосы при 2700-2400 см-1. относящиеся к валентным имеет несвязанную пару электронов, а делокализа- колебаниям связи N+-H, а полоса поглощения группы ция цикла при этом сохраняется. Это подтвержда- С=O (1652-1674 см-1) смещается в длинноволновую ется расчетным методом МО---ЛKAO. Координация область на 30-40 см-1. В спектрах растворов комп- металла (протона) через атом кислорода карбониль- лексов в ацетонитриле проявляется несмещенная ной группы подтверждена рентгеноструктурными полоса поглощения С=О группы 1660 см-1, а полосы данными, полученными другими исследователями. поглощения связи N+-H сохранятся. Следовательно, В спектрах соединений с пирамидоном в кристалли- при образовании катиона пирамидония (Pyr-H)+ ческом состоянии отсутствует полоса поглощения протон присоединяется к экзоциклическому атому С=О группы пирамидона при 1652-1670 см-1, но в азота с последующим образованием водородной связи спектрах растворов комплексов в ацетонитриле она с атомом кислорода С=О группы peaгента [1, 2, 4]. проявляется [3, 4, 5]. Соединения Me(R)mXn. Изучены ИК-спектры Выводы. Отнесение полосы поглощения связи соединений Ant, Pyr и ДАМ с Cu, Zn, Cd, Hg, V, Sn, Ti, Ме-N сильно затруднены. Однако, при образовании РЗЭ, Fe(III), Ni, Co, Mn(II). В спектрах комплексов катиона пирамидония (Pyr-H)+ протон образует более в кристаллическом состоянии отсутствует полоса прочную связь с экзоциклическим атомом азота, валентного колебания С=О группы молекулы анти- чем с С=О группой, можно утверждать, что металл- пирина и его производного при 1656-1680 см-1. Следо- комплексообразователь также дает прочную связь с вательно, металл координирует Ant и ДАМ через атом экзоциклическим азотом молекулы реагента. Связь кислорода карбонильной группы молекулы реагента. с кислородом карбонильной группы слабее и разры- В спектрах растворов комплексов в ацетонитриле вается в растворах в органических растворителях. (хлороформе) проявляется полоса поглощения связи Список литературы: 1. Башкатова Н.В. Электроаналитические свойства производных антипирина и бенздиазепина. Автореферат дисс... на соискание кандидата химических наук. 2009. -Томск. 2. Филимонов В.Д., Карбаинов Ю.А., Короткова Е.И., Воловоденко А.В. Исследование связи между электрохимическими параметрами ряда производных карбазола и антипирина и их квантовохимическими характеристиками // Изв. вузов. Химия и хим. технология. – 2002. – Томск. 3. Korotkova E.I., Karbainov Yu.A., Mamaeva E.A., Bakibaev A.A. Investigation of antioxidant properties of pharmaceuticals by voltammetry // Вook of abstr. 7th International Conference / Workshop on Pharmacy and Applied Physical Chemistry. Innsbruck. 2003. 4. Yagovkin A.Yu., Bakibaev A.A. Investigation of electrochemical and antioxidant properties of pharmaceuticals by voltammetry // Вook of abstr. 15th International Symposium “Pharmaceutical and Biomedical Analysis”. Florence. 2004. 5. Karbainov Yu.A., Yagovkin A.Yu., Bakibaev A.A. Electrochemical, quantum-chemical and antioxidant properties of antipyrine and its derivatives // J. Pharm. Biomed. Anal. – 2005. – V. 37. 43

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. СИНТЕЗ АЦЕТИЛЕНОВОГО АМИНОСПИРТА И ЕГО ПРОИЗВОДНЫХ Журабоев Фозил Мамасолиевич докторант Национального университета Узбекистана Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Зокиров Содикжон канд. хим. наук, доцент Наманганского инженерно-технологического института, Республика Узбекистан, г. Наманган Нурмонов Сувонкул Эрхонович д-р тех. наук, профессор Национального университета Узбекистана Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] SYNTHESIS OF ACETYLENIC AMINOALCOHOL AND ITS DERIVATIVES Fozil Juraboev Doctoral student of the National University of Uzbekistan, Uzbekistan, Tashkent Sodikjon Zokirov Candidate of chemical sciences, associate professor of Namangan Institute of Engineering and Technology, Uzbekistan, Namangan Suvonkul Nurmonov Doctor of Sciences, Professor of the National University of Uzbekistan Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В данной статье представлен метод синтеза ацетиленового аминоспирта аминометилированием третичного ацетиленового спирта по реакции Манниха и синтез производного ацетиленовым аминоэфира аминометили- рованием полученного продукта с использованием морфолина. Механизм этих процессов объясняется также квантово-химическими расчетами реакционной способности веществ. ABSTRACT This article presents a method for the synthesis of acetylenic amino alcohol by aminomethylation of tertiary acetylene alcohol by the Mannich reaction and the synthesis of an acetylenic amino ester derivative by aminomethylation of the resulting product using morpholine. The mechanism of these processes is also explained by quantum-chemical calculations of the reactivity of substances. Ключевые слова: ацетиленовый спирт, ацетиленовый аминоспирт, реакция Манниха, 2-метилбут-3-ин-2-ол, 5-(2-гидроксиэтиламино)-2-метилпент-3-ин-2-ол. Keywords: acetylene alcohol, acetylenic aminoalcohol, Mannich reaction, 2-methylbut-3-in-2-ol, 5- (2-hydroxy- ethylamino) -2-methylpent-3-in-2-ol. ________________________________________________________________________________________________ Введение. Известно, что ацетиленовые амино- областях мировой экономики в качестве биологически спирты, благодаря своим физико-химическим и хими- активных соединений благодаря наличию в их составе ческим свойствам, имеют значительное практическое нескольких активных реакционных центров. В част- значение, они широко используются в различных ности, аминоспирты широко используются в области _________________________ Библиографическое описание: Журабоев Ф.М., Зокиров С., Нурмонов С.Э. СИНТЕЗ АЦЕТИЛЕНОВОГО АМИНОСПИРТА И ЕГО ПРОИЗВОДНЫХ // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2021. 10(88). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/12258

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. фармакологии, в качестве пестицидов в сельском изучен синтез новых видов ацетиленовых амино- хозяйстве, в качестве поверхностно-активных веществ спиртов и их сложных эфиров, рострегилирующих в промышленности, в качестве добавок к автомобиль- свойств синтезированных соединений [2, 3]. ным топливам в области транспортной энергетики, в производстве химикатов и нефтехимии, а также при В нашем исследовании синтез ацетиленаминовых разработке железобетонных конструкций в качестве спиртов и их сложных эфиров был проведен на основе ингибиторов коррозии и в других областях [1, 2]. реакции Манниха, в которой параформальдегид, моноэтаноламин и морфолин использовались в каче- Разработка новых методов синтеза ацетиленовых стве аминометилирующих агентов [3]. аминоспиртов и их гомологов, изучение взаимо- связи их химической структуры, функциональных Первоначально в процессе синтеза ацетиленовый свойств и биологической активности - одна из спирт (2-метилбут-3-ин-2-ол), параформальдегид и наиболее актуальных проблем в данной области моноэтаноламин взаимодействовали в присутствии сегодня. В связи с этим в наших исследованиях был катализатора хлорида меди и был получен 5- (2- гидроксиэтиламино)-2-метилпент-3-ин-2-ола (схема 1). CH3 CH + CH2O + H2N H2 OH Cu2Cl2, 95-98OC, CH3 1-схема CH3 C C CH2 C диоксан CH3 C C H C CH2 N CH2 CH2OH OH -H2O OH Осуществлен синтез ацетиленоаминоэфира - 2- этанола на основе полученных ацетиленаминоспирта, (4-метил-4- (морфолинометокси) пент-2-иниламино) параформальдегида и морфолинов (схема 2). 2-схема CH3 H H2 95-98OC CH3 C C C CH2 N CH2 C OH + CH2O + HN O диоксан H2 OH CH3 H C OH CH3 C C C CH2 N CH2 95-98OC диоксан O CH2 N O Методика исследования. В синтезе 5-(2- в воронке приливали 100 мл хлороформа, экстраги- гидроксиэтиламино)-2-метилпент-3-ин-2-ола исполь- ровали и отделяли органическую часть. Данную зуется третичный ацетиленовый спирт (2-метилбут- операцию с повторяли не менее 3 раз. Части с хлоро- 3-ин-2-ол), в качестве аминометилирующих агентов формом объединяли, сушили с использованием параформальдегид и этаноламин, качестве катализа- карбоната калия и смеси отгоняли хлороформ на тора хлорид меди (I), а также в качестве растворителя водяной бане при температуре 60-80 °С. Остаток и экстрагента 1,4-диоксан и хлороформ. подвергали вакуумной перегонке. В четрёхгорлую колбу объёмом 250 мл, снабжен- Синтез 2-(4-метил-4-(морфолинометокси)пент- ную мешалкой, обратным холодильником и термо- 2-иниламино)этанола также основан на реакции метром, помещали 0,1 моль ацетиленового спирта Манниха. Этот метод синтеза, в отличие от описан- (2-метилбут-3-ин-2-ол), и 0,1 моль параформа, 80 мл ного выше, проводился без катализатора. В этом диоксана, 0,02 г соли хлорида меди (I). Реакционную случае смесь 0,05 моль 5- (2-гидроксиэтиламино) -2- смесь нагревали при 95-980С в течение 4-5 часов при метилпент-3-ин-2-ола, 0,05 моль параформальдегида перемешивании. и 0,05 моль морфолина взаимодействовала без присутствия катализатора вышеописанным оразом. В течение 30 минут после начала реакции через Продукт реакции отделяли и очищали. капельную воронку по каплям добавляют смесь 0,1 моль этаноламина и 20 мл 1,4-диоксана. Далее Обсуждение результатов. В ходе теоретического процесс останавливали и готовый продукт оставляли исследования использовались полуэмпирические на 1 сутки. Реакционную смесь переносили в дели- методы AM1 и РM3 [4, 5, 6]. Получены модельные тельную воронку на 1000 мл и разбавляли 10%-ным вещества этаноламин, 2-метилбут-3-ин-2-ол и его раствором карбоната калия. В реакционную смесь интермедиатов с Cu2Cl2 (см. Рис. 1). 45

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. Рисунок 1-а. Строение молекула этаноламина и распределение заряда (ChemOffice, ChemDraw Ultra 10.0) Здесь, 0,031 [C(1)]; 0,152 [C(2)]; -0,282 [N(3)]; -0,375 [O(4)]; 0,025 [H(5)]; 0,007 [H(6)]; 0,012 [H(7)]; 0,013 [H(8)]; 0,110 [H(9)]; 0,110 [H(10)]; 0,199 [H(11)]. Рисунок 1-б. Строение молекул 2-метилбут-3-ин-2-ола и распределение заряда (ChemOffice, ChemDraw Ultra 10.0) Здесь, -0,123 эВ [C(1)]; 0,298 [C(2)]; -0,130[C(3)]; 0,085 [C(4)]; -0,235 [C(5)]; -0,381 [O(6)]; 0,038 [H(7)]; 0,041 [H(8)]; 0,039 [H(9)]; 0,038 [H(10)]; 0,041 [H(11)]; 0,039 [H(12)]; 0,052 [H(13)]; 0,198 [H(14)]. Рисунок 1-в. Строение комплекса 2-метилбут-3-ин-2-ола и хлоридом меди (I) и распределение заряда (ChemOffice, ChemDraw Ultra 10.0) Здесь, -1,134 [C(1)]; -1,075 [C(2)]; -1,114 [C(3)]; -2,150 [C(4)]; -2,470 [C(5)]; -1,000[O(6)]; 6,350 [Cu(7)]; 5,717 [Cu(8)]; -0,409 [Cl(9)]; -0,767 [H(10)]; -0,487 [Cl(11)]; -0,337 [H(12)]; -0,072 [H(13)]; -0,272 [H(14)]; -0,304 [H(15)]; -0,068 [H(16)]; -0,265 [H(17)]; -0,144 [H(18)]. На основании этих данных можно сделать заряд атома углерода в текстовой группе ацети- следующие выводы о промежуточных продуктах и леновой связи меньше. Под действием катализатора направлении реакции: распределение заряда в молекуле изменяется (рис. 1в), причем наиболее активной нуклеофильной частью Наиболее активной нуклеофильной частью в в этом комплексе является 5-атом углерода (С (5) - молекуле 2-метилбут-3-ин-2-ола (рис. 1б) является 2,470 эВ). атом кислорода (O (6) -0,381 эВ), где отрицательный 46

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. Атом водорода в гидроксильной группе Молекула ацетиленового аминоспирта имеет этаноламина имеет самый высокий положительный очень сложную структуру, в ней много активных заряд (рис. 1а), и его молекулы направлены к атому реакционных центров. Поэтому делать выводы о кислорода (1,4-диоксан) в растворителе, что увели- реакционной способности вещества очень сложно. чивает активность атома азота в этаноламине. В частности, наличие в молекуле метильных групп, Взаимодействие параформальдегида и этаноламина обладающих индуктивным действием, атома азота с приводит к образованию соли α-метилоламина. нераспределенной парой электронов и двух гидрок- сильных групп подтверждает изложенную выше Образовавшийся α-метилоламин взаимодействует идею [8, 9, 10]. Поэтому квантово-химические расчеты с промежуточным комплексом, состоящим из хлорида были выполнены для положительных и отрица- меди (I) и ацетиленового спирта, с образованием тельных частей молекулы 5 - [(2-гидроксиэтил) продуктов реакции: 5-[(2-гидроксиэтил)амино]-2- амино] -2-метилпент-4-ин-2-ола на основе точных метилпент-4-ин-2-ол и воды. значений. Результат такой: Синтез эфирного производного ацетиленамино- спирта протекает по следующим механизмам. Рисунок 2. Строение молекула этаноламина и распределение заряда (ChemOffice, ChemDraw Ultra 10.0) Здесь, 0,031 0,297 [C(1)]; -0,128 [C(2)]; -0,134 [C(3)]; -0,098 [C(4)]; -0,060 [C(5)]; 0,037 [C(6)]; 0,022 [C(7)]; 0,152 [C(8)]; -0,387 [O(9)]; -0,375 [O(10)]; -0,176 [N(11)]. Как видно, что часть молекулы с наибольшей Выводы нуклеофильностью представляет собой гидроксиль- ную группу, в которой находится атом кислорода O (9) Таким образом, был осуществлен синтез новых (-0,387 эВ). Следовательно, процесс аминометили- органических соединений: 5-[(2-гидроксиэтил) рования, скорее всего, происходит именно в этой амино]-2-метилпент-4-ин-2-ола и 2-(4-метил-4- гидроксильной группе. В результате в качестве (морфолино-метокси) пент-2-иниламино)этанол, а основного продукта реакции образуется 2-(4-метил- направление реакции было основано на квантово- 4-(морфолинометокси) пент-2-иниламино) этанол. химических исследованиях. Список литературы: 1. Темкин О.Н. Химия ацетилена // Соросовский образовательный журнал. – 1998. -№ 12. -С. 52-58. 2. Гусарова Н.К., Михалева А.И., Шмидт Е.Ю., Малькина А.Г. Химия ацетилена: Новые главы // Новосибирск: Наука, 2013. 368 с. Электрон. ресурс: https://www.rfbr.ru/rffi/ru/books/o_1915396. Дата обращения: 02.09.2021. 3. Ф.М. Журабоев, С.Э. Нурмонов. Синтез ацетиленового аминоспирта на основе этаноламина и 2-метилбут-3- ин-2-ола. Universum: технические науки: электрон. научн. журнал.Россия, Москва. 2021, 6 (87). 4. Frisch M.J., Trucks G.W., Schlegel H.B., et. al. (2007) // Gaussian 03 (Revision E0.1), Gaussian Inc., Pittsburgh PA. 5. Чуев Г.Н. Молекулярные модели сольватации в полярных жидкостях. // Успехи химии. – 2003. – Т. 72, № 9. – С. 827–851. 6. Степанов Н.Ф. Квантовая механика и квантовая химия. –М:.-2001. –С. 128-139. 7. Tomasi J. Quantum Mechanical Continuum Solvation Models. // Chem. Rev. – 2005. – V. 105, No. 8.– P. 2999–3094. 8. Солиев М.И., Охундадаев А.К. Теоретическое расчёты электронных строении молекулы ментола и тимола // Журнал «Вопросы науки и образования».-2018.-№8(20). Россия. /https://scientificpublication.ru. Дата обращения: 04.09.2021. 9. Нурманов С.Э. и др. Электронная структура ароматических ацетиленовых спиртовых и моделирование их винилирования // «Современные научные исследования и инновации» [Электронный ресурс]. 2015. № 3. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=23501671 (Дата обращения: 04.09.2021). 10. Солиев М.И., Атаханов Ш.Н., Акрамбоев Р.А. Расчет электронных строении молекулы некоторых веществ с основе компьютерных программ // «Новые информационные технологии в науке». Сборник статей Между- народной научно-практической конференции. Уфа, 01 ноября 2015 года. стр. 12-15. 47

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. СИНТЕЗ АКРИЛОВОЙ КИСЛОТЫ Тожидинов Машхурбек Баходирович мл. науч. сотр., Ташкентский научно-исследовательский институт химической технологии, Республика Узбекистан, Ташкентская область, Ташкентский р-н, п/о Шуро-базар E-mail: [email protected] Джалилов Абдулахат Турапович д-р хим. наук, акад. АН РУз, Ташкентский научно-исследовательский институт химической технологии, Республика Узбекистан, г. Ташкент Каримов Масъуд Убайдулла угли д-р техн. наук, начальник отдела технологии Ташкентского научно-исследовательского института химической технологии, Республика Узбекистан, г. Ташкент Шеров Шовкат Эштурсунович технолог, OOO «Epsilon Development Company», Республика Узбекистан, Кашкадарьинская область, г. Карши SYNTHESIS OF ACRYLIC ACID Mashhurbek Tojidinov Junior Researcher, Tashkent Research Institute of Chemical Technology, Republic of Uzbekistan, Tashkent region, Tashkent district, p/o Shuro Bazaar Abdulahat Djalilov D.Sc., Academician, Tashkent Scientific Research Institute of Chemical Technology, Uzbekistan, Tashkent Mas’ud Karimov Doctor of Technical Sciences Head of Technology, Tashkent Scientific Research Institute of Chemical Technology, Republic of Uzbekistan, Tashkent Sherov Shovkat Technolog, «Epsilon Development Company», Republic of Uzbekistan, Kashkadarya region, Karshi АННОТАЦИЯ Исследован метод синтеза акриловой кислоты на основе уксусной кислоты и формальдегида. Показано новое составное соотношение ванадий-фосфорного катализатора. Проведен элементный анализ ванадий-фосфорного катализатора, Изучено влияние катализатора на выход продукта реакции – акриловой кислоты, в зависимости от температуры проведения реакции и мольных соотношений реагентов, входящих в состав катализатора. Оптимизиро- ваны условия осуществления синтеза. Определен наиболее эффективный состав ванадий-фосфорного катализатора для реакции взаимодействия уксусной кислоты и формальдегида. ABSTRACT The article investigates a method for the synthesis of acrylic acid based on acetic acid and formaldehyde. A new compositional ratio of the vanadium-phosphorus catalyst is shown. Elemental analysis of the vanadium-phosphorus catalyst was carried out. The effect of the catalyst on the yield of the reaction product was studied. The influence of the temperature of the reaction and the molar ratios of the reagents on the yield of acrylic acid was investigated. The optimal synthesis conditions have been established. The most effective composition of a vanadium-phosphorus catalyst for the reaction of interaction between acetic acid and formaldehyde has been determined. Ключевые слова: уксусная кислота, формальдегид, акриловая кислота, альдольная конденсация, термоката- литический процесс, катализатор. _________________________ Библиографическое описание: СИНТЕЗ АКРИЛОВОЙ КИСЛОТЫ // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. Тожидинов М.Б. [и др.]. 2021. 10(88). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/12291

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. Keywords: acetic acid, formaldehyde, acrylic acid, aldol condensation, thermocatalytic process, catalyst. ________________________________________________________________________________________________ Введение для приготовления водорастворимых красок. Также акриловая кислота широко применяется в производ- Сегодня спрос на мономеры, которые являются стве небьющегося стекла, в электропромышленности, основным сырьем при производстве высокомоле- в производстве пластмасс. [6, 7, 8]. кулярных соединений и полимеров, очень высок. В частности, из года в год растет спрос на мономеры, Поэтому актуальной задачей является совер- содержащие винильную группу, включая акриловую шенствование производства и разработка получения кислоту, акрилонитрил, винилацетат, винилхлорид мономеров из местного сырья. и т.д. Некоторые соли акриловой кислоты входят в полимерный состав для крепления грунтов. Акрило- Исходя из этого, была поставлена цель – синте- вая кислота и ее эфиры используют для получения зировать акриловую кислоту из уксусной кислоты полимерных материалов, в производстве полиакри- и формальдегида. ловой кислоты, ионообменных смол, каучуков [1, 2, 3]. Экспериментальная часть Кроме того, акриловые эфиры применяют для получения полимерных эмульсий, востребованных Процесс получения акриловой кислоты из уксус- в кожевенной и текстильной промышленности, в ной кислоты и формальдегида проводили на основе производстве бумаги [4, 5]. В лакокрасочной про- термокаталитического процесса, который основан на мышленности акриловые эмульсии необходимы механизме реакции альдольной конденсации [9, 10]. Этот процесс можно выразить следующим уравне- нием: CH3COOH + HCOH CH2=CH-COOH + H2O AcA + (*) k1 (AcA*) k2 (AcA*) + FA k3 CH2-CH2-COOH k5 AA + (*) + H2O k4 OH здесь, АсА – уксусная кислота, АА – акриловая кислота, FA – формальдегид, (*) - свободный активный центр поверхности катализатора. Для процесса использовали катализаторы, со- температуры на выход вещества, образующегося при производстве акриловой кислоты. Результаты держащие P–V––Ox/SiO2. В данном исследовании приведены в таблице 1 и на рисунке 1. изучалось влияние мольного соотношения сырья и Таблица 1. Влияние мольного соотношения веществ и температуры на выход акриловой кислоты № Мольное Температура, Выход, % № Мольное Температура, Выход, % соотношение 0С соотношение 0С 1 1:1 18,8 11 1:1 45,3 2 1:2 25,4 12 1:2 53,4 3 1:3 280 31,8 13 1:3 320 64,8 4 1:5 40,8 14 1:5 83,2 5 1:10 43,1 15 1:10 83,2 6 1:1 18,8 16 1:1 45,3 7 1:2 25,4 17 1:2 53,4 8 1:3 300 31,8 18 1:3 340 64,8 9 1:5 40,8 19 1:5 83,2 10 1:10 43,1 20 1:10 83,2 На основании данных, представленных в таблице 1, построен график зависимости температуры от выхода продукта. 49

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. выход продукта, % 90,0 1:1 80,0 1:2 70,0 1:3 360 60,0 1:5 50,0 1:10 40,0 30,0 280 300 320 340 20,0 10,0 Температура, С 0,0 260 Рисунок 1. Влияние мольного соотношения веществ и температуры на выход продукта Из таблицы 1 и рисунка 1 видно, что выход акриловой кислоты наиболее высока при мольном соотношении формальдегида и уксусной кислоты 1:5 и при температуре 320 0С, и эти параметры являются оптимальными для данного процесса. Затем было изучено влияние соотношения P/V, содержащихся в катализаторе, на выход полу- ченной акриловой кислоты. Таблица 2. Влияние соотношения P/V на выход акриловой кислоты № Температура, соотношения Выход, % № Температура, соотношения Выход, % 0С P:V 0С P:V 1 0,5 26,5 11 0,5 46,7 2 0,75 31,6 12 0,75 55,4 3 280 1 38,6 13 320 1 67,2 4 1,5 51,3 14 1,5 83,2 5 2 53,3 15 2 83,2 6 0,5 38,3 16 0,5 46,7 7 0,75 43,2 17 0,75 55,4 8 300 1 52,7 18 340 1 67,2 9 1,5 68,9 19 1,5 83,2 10 2 69,4 20 2 83,2 90 80 Выход продукта, % 70 60 50 40 0,5 30 0,75 20 1 1,5 10 2 0 260 280 300 320 340 360 Температура, С Рисунок 2. Влияние соотношения P/V на выход акриловой кислоты 50

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. Из таблицы 2 и рисунка 2 видно, что выход ак- Был проведен элементный анализ катализатора, риловой кислоты наиболее высока при соотношении используемого при производстве акриловой кислоты, P/Vравном 1,5 и при температуре 320 – 340 0С, и эти он показан на рисунке 3 ниже. параметры являются оптимальными для данного процесса. Из элементного анализа катализатора также видно, что мольное соотношение фосфора и ванадия в катализаторе составляет почти 1,5: 1. Рисунок 3. Элементный анализ катализатора Выводы Создано новое составное соотношение ванадий- фосфорного катализатора для управления химической Обоснована важность исследования синтеза ак- кинетики реакции взаимодействия уксусной кислоты риловой кислоты путем проведения литературного и формальдегида. анализа по получению и применению акриловых мономеров. Установлены температурный режим и оптималь- ное мольное соотношение реагентов для проведения синтеза акриловой кислоты. Список литературы: 1. Тожидинов М.Б., Джалилов А.Т., Каримов М.У. Cинтез акрилоилморфолина и изучение его ИК-спектров // Universum: Технические науки. 2021 № 1 (82). 90 – 93 с. 2. Kryzhanovskii V.K., Lavrov N.A., Kiemov S.N. The effect of disperse fillers on the thermomechanical characteristics of epoxy polymers //Polymer Science, Series D. – 2018. – Т. 11. – №. 2. – С. 230-232. 3. Крыжановский В.К., Лавров Н.А., Киемов Ш.Н. Влияние дисперсных наполнителей на термомеханические характеристики эпоксидных полимеров //Все материалы. Энциклопедический справочник. – 2017. – №. 11. – С. 9-13. 4. J.Skubiszewska-Zieba, S.Khalameida, V.Sydorchuk. Comparison of surface properties of silica xero- and hydrogels hydrothermally modified using mechanochemical, microwave and classical methods. // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2016. Vol. 504. p. 139-153. 5. Хусанова М.Ф., Киёмов Ш.Н., Джалилов А.Т. Свойства новых олеогелей на основе каучуков // Universum: технические науки. – 2020. – № 9-2 (78). 6. I.Shpyrka, R.Nebesnyi, V.Sydorchuk, S.Khalameida, V.Ivasiv, K.Zavalii. Catalysts of Aldol Condensation of Acetic Acid with Formaldehyde. // International youth science forum “LITTERIS ET ARTIBUS”. 2017. Lviv, Ukraine 23–25 November.р. 76 – 77. 7. A.Pavliuk, O.Orobchuk, V.Ivasiv, R.Nebesnyi. Kinetics of Aldol Condensation of Acetic Acid with Formaldehyde on Modified Fumed Silica Supported Catalyst. // International youth science forum “LITTERIS ET ARTIBUS”. 2019. Lviv, Ukraine 21–23 November.р. 38 – 41. 8. J.Liu, Р.Xu, Р.Wang, Z.Xu, X.Feng, W.Ji, Ch.T.Au. Vanadium phosphorus oxide/Siliceous Mesostructured cellular Foams: efcient and selective for sustainable acrylic acid production via condensation route. // Scientific Reports 2019. V.9. p. 16988-16998. 9. A. Wang et.al. Aldol condensation of acetic acid with formaldehyde to acrylic acid over Cs(Ce, Nd) VPO/SiO2 catalyst. // The Royal Society of Chemistry 2017. V 7. p. 48475 – 48485. 10. V.V. Ivasiv, Z.G. Pikh, V.M. Zhyznevskyy, R.V. Nebesnyi. Physical-chemical properties of surface of B2O3 – P2O5 – МеOх/SiO2 catalysts and their influence on parameters of propionic acid aldol condensation with formaldehyde. // Reports of NASc of Ukraine.2011. Vol. 11, p. 126-130. 51

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. РАДИОХИМИЯ РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ РАДОНА 222 В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ СУРХАНДАРЬИНСКОЙ ОБЛАСТИ Абдикадиров Шавкат Абдихомидович ст. преподаватель Термезского филиала Ташкентского государственного технического университета имени Ислама Каримова, Республика Узбекистан, г. Термез E-mail: [email protected] Тураев Хайит Худойназарович д-р хим. наук, проф., Термезский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Термез E-mail: [email protected] Эшкараев Садриддин Чориевич д-р философии (PhD), доцент, Термезский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Термез E-mail: [email protected] Жумаева Зулхумор Эргашевна канд. техн. наук, доцент, Термезский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Термез E-mail: [email protected] Бабамуратов Бекзод Эргашевич д-р философии (PhD), доцент, Термезский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Термез E-mail: [email protected] RADIOECOLOGICAL STUDIES OF THE ATMOSPHERIC AIR OF THE SURKHANDARYA REGION OF THE REPUBLIC OF UZBEKISTAN Shavkat Abdikadirov Senior lecturer of the Termez branch of the Tashkent State Technical University, Republic of Uzbekistan, Termez Khait Turaev Doctor of Chemical Sciences, Professor of Termez State University, Republic of Uzbekistan, Termez Sadridin Eshkaraev Head of Department, Termez State University, Republic of Uzbekistan, Termez Zulkhumor Zhumaeva Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Termez State University, Republic of Uzbekistan, Termez _________________________ Библиографическое описание: РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗУЧЕНИЕ РАДОНА 222 В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ СУРХАНДАРЬИНСКОЙ ОБЛАСТИ // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. Абдикадиров Ш.А. [и др.]. 2021. 10(88). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/12342

№ 10 (88) октябрь, 2021 г. Bekzod Babamuratov Associate Professor of Termez State University, Republic of Uzbekistan, Termez АННОТАЦИЯ В статье приведены результаты определение наличия радионуклидов Rn-222 в атмосферном воздухе Сурхандарьинской области Республики Узбекистан радиометрическим методом. Выявлено повышенное количество Rn-222 в атмосферном воздухе сел Пашхурт и Шураб Шерабадского района, потому что эти кишлаки находятся близости и по направлению ветра от карбидного и гранитных заводов Байсунского района. Из-за раскопок каменных руд просочивался радон из недр в атмосферный воздух. По этой причине концентрация радона намного выше, чем в других точках. ABSTRACT The article presents the results of determining the presence of Rn-222 radionuclides in the atmospheric air of the Surkhandarya region of the Republic of Uzbekistan by the radiometric method. An increased amount of Rn-222 was revealed in the atmospheric air of the villages of Pashkhurt and Shurab, Sherabad region. Because these villages are, also close to the direction of the wind from the carbide and granite factories of the Baysun region. Due to the excavation of stone ores, radon seeped from the depths into the atmospheric air. For this reason, the concentration of radon is much higher than at other points. Ключевые слова: радиоактивность, бета-излучения, радионуклид, блок детектирования, радиометр, спектро- метр, сосуд Маринелли. Keywords: radioactivity, beta and gamma radiation, radionuclide, detection unit, radiometer, spectrometer, Marinelli vessel. ________________________________________________________________________________________________ Введение. В связи с беспрецедентным ростом В своей монографии ученые обобщали 40-летний отраслей национальной экономики (металлургия, опыт проведения радиоэкологического мониторинга авиация, машиностроение, ракетостроение и т.д.) в крупных пресноводных экосистем Урала и Западной мире сокращаются запасы невозобновляемых энерго- Сибири, подверженных воздействию предприятий ресурсов в недрах. Поэтому скорость добычи, пере- ядерного топливного цикла. Изучены закономерно- работки и использования активного урана, перспек- сти миграции, накопления и распределения 60Со, тивного ядерного топлива, которое считается основ- 90Sr, 137Cs и 239,240Pu по основным компонентам прес- ным энергоносителем, также увеличивается. Опре- новодных биогеоценозов. Рассмотрен радиоэколо- деление, оценка и контроль воздействия руд на гический мониторинг речных экосистем и, прежде окружающую среду и обезвреживание руд являются всего, рек Теча, Исеть, Тура, Иртыш и Обь, относя- актуальными проблемами в процессе добычи щихся к Обь-Иртышской системе, загрязненной ра- руды [3, с. 124]. диоактивными веществами различного генезиса в основном в результате деятельности Производствен- Ученые подтверждает, что радон-222 входит в ного объединения «Маяк» на Южном Урале. Второй состав радиоактивных рядов 238U, 235U и 232Th. Ядра крупномасштабный радиационный инцидент на радона постоянно возникают в природе при радио- этом предприятии был связан с тем, что конструкци- активном распаде материнских ядер. Равновесное онные недостатки первых емкостей для хранения содержание в земной коре 7⋅10–16% по массе. Ввиду жидких высокоактивных отходов привели к радиа- химической инертности радон относительно легко ционному перегреву одной из них. 29 сентября 1957 г. покидает кристаллическую решетку «родительского» произошел взрыв содержащихся в емкости нит- минерала и попадает в подземные воды, природные ратно-ацетатных солей. Взрывом в окружающую газы и воздух. Поскольку наиболее долгоживущим среду было выброшено около 740 ПБк (20 млн Кu) из четырех природных изотопов радона (218, 219, 220, радиоактивных веществ, из которых 74 ПБк (2 млн Кu) 222) является 222, именно его содержание в этих были рассеяны ветром в северо-восточном направле- средах максимально. В.И. Уткин и А.К. Юрков утвер- нии, обусловив радиоактивное загрязнение северной ждают, что концентрация радона в воздухе зависит в части Челябинской, южной части Свердловской первую очередь от геологической обстановки (так, и небольшой территории Тюменской областей. граниты, в которых много урана, являются актив- Названная Восточно-Уральским радиоактивным ными источниками радона, в то же время над по- следом (ВУРС) эта территория в границах мини- верхностью морей радона мало), а также от погоды мально детектируемых уровней радиоактивного за- (во время дождя микротрещины, по которым радон грязнения – 0,1 Кu (3,7 ГБк) стронция-90 на квадрат- поступает из почвы, заполняются водой; снежный ный километр имела площадь около 20 тыс. км2, а в покров также препятствует доступу радона в воздух). границах плотности загрязнения 2 Кu (74 ГБк) Перед землетрясениями наблюдается повышение стронция-90 на квадратный километр, принятой концентрации радона в воздухе благодаря сейсми- за допустимый уровень безопасного проживания ческой активности [6, с. 67]. населения, – 1000 км2 [2, с. 28]. 53