Пиколин, м-фенилендиамин, нафтиламин негізіндегі бояғыштардың синтездеу әдістерін жасап шығару
КІРІСПЕ
НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1 ӘДЕБИ ШОЛУ
1.1 Күкірторганикалық қосылыстардың қолданылуы
1.2 Күкірттің ароматты қосылыстармен әрекеттесуі
1.2.1 Күкірттің ароматты аминдермен әрекеттесуі
1.3 Күкіртті бояғыштар
1.3.1 Күкіртті бояғыштардың өндірісі туралы жалпы мәліметтер
1.3.1.1 Полисульфидпен күкірттеу (қайнату)
1.3.1.2 Құрғақ күкіртпен қыздыру (пісіру)
1.3.2 Күкіртті бояғыштардың құрылымы
1.3.2.1 Күкіртті тиазинді бояғыштар
1.3.2.2 Күкіртті тиазолды бояғыштар
1.3.2.3 Күкіртті диазинді бояғыштар
1.3.2.4 Күкіртті кубты бояғыштар
1.4 Пиколиннің реакциялық қабілетін зерттеу
1.4.1 Күкірттің пиколинмен әрекеттесуі
2 ЖҰМЫСТЫҢ ӘДІСІ ЖӘНЕ НЫСАНДАРЫ
2.1 Пиколиннің м.фенилендиамин және күкіртпен әрекеттесуі (ПФДАК)
2.1.1 ПФДАК.тың NaOH.пен әрекеттесуі
2.2 ПФДАК олеин қышқылымен әрекеттесуі
2.3 ПФДАК бромды амилмен әрекеттесуі
2.4 Пиколиннің нафтиламин және күкіртпен әрекеттесуі (ПНАК)
2.4.1 ПНАК.тың NaOH.пен әрекеттесуі
2.5 Нафтиламиннің күкіртпен әрекеттесуі
2.5.1 Нафтиламин күкірттің NaOH.пен әрекеттесуі
2.6 Тұндыру әдісімен күкіртті анықтау
2.7 Күкіртті бояғыштарды бояу
2.8 Боялған заттың физика.химиялық әсерге төзімділігін анықтау
3 НӘТИЖЕЛЕР ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ТАЛҚЫЛАУ
3.1 Пиколиннің м.фенилендиамин және күкіртпен әрекеттесуі (ПФДАК)
3.2 ПФДАК олеин қышқылымен әрекеттесуі
3.3 ПФДАК бромды амилмен әрекеттесуі
3.4 Пиколиннің нафтиламин және күкіртпен әрекеттесуі (ПНАК)
3.5 Нафтиламиннің күкіртпен әрекеттесуі
3.6 ПФДАК, ПФНАК және НАК бояғыш түстерінің сипаттамасы мен классификациясы
3.6 Тұндыру әдісімен күкіртті зерттеу
3.7 Күкіртті бояғыштарды бояу
3.8 Боялған заттың физика.химиялық әсерге төзімділігін зерттеу
ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР
НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1 ӘДЕБИ ШОЛУ
1.1 Күкірторганикалық қосылыстардың қолданылуы
1.2 Күкірттің ароматты қосылыстармен әрекеттесуі
1.2.1 Күкірттің ароматты аминдермен әрекеттесуі
1.3 Күкіртті бояғыштар
1.3.1 Күкіртті бояғыштардың өндірісі туралы жалпы мәліметтер
1.3.1.1 Полисульфидпен күкірттеу (қайнату)
1.3.1.2 Құрғақ күкіртпен қыздыру (пісіру)
1.3.2 Күкіртті бояғыштардың құрылымы
1.3.2.1 Күкіртті тиазинді бояғыштар
1.3.2.2 Күкіртті тиазолды бояғыштар
1.3.2.3 Күкіртті диазинді бояғыштар
1.3.2.4 Күкіртті кубты бояғыштар
1.4 Пиколиннің реакциялық қабілетін зерттеу
1.4.1 Күкірттің пиколинмен әрекеттесуі
2 ЖҰМЫСТЫҢ ӘДІСІ ЖӘНЕ НЫСАНДАРЫ
2.1 Пиколиннің м.фенилендиамин және күкіртпен әрекеттесуі (ПФДАК)
2.1.1 ПФДАК.тың NaOH.пен әрекеттесуі
2.2 ПФДАК олеин қышқылымен әрекеттесуі
2.3 ПФДАК бромды амилмен әрекеттесуі
2.4 Пиколиннің нафтиламин және күкіртпен әрекеттесуі (ПНАК)
2.4.1 ПНАК.тың NaOH.пен әрекеттесуі
2.5 Нафтиламиннің күкіртпен әрекеттесуі
2.5.1 Нафтиламин күкірттің NaOH.пен әрекеттесуі
2.6 Тұндыру әдісімен күкіртті анықтау
2.7 Күкіртті бояғыштарды бояу
2.8 Боялған заттың физика.химиялық әсерге төзімділігін анықтау
3 НӘТИЖЕЛЕР ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ТАЛҚЫЛАУ
3.1 Пиколиннің м.фенилендиамин және күкіртпен әрекеттесуі (ПФДАК)
3.2 ПФДАК олеин қышқылымен әрекеттесуі
3.3 ПФДАК бромды амилмен әрекеттесуі
3.4 Пиколиннің нафтиламин және күкіртпен әрекеттесуі (ПНАК)
3.5 Нафтиламиннің күкіртпен әрекеттесуі
3.6 ПФДАК, ПФНАК және НАК бояғыш түстерінің сипаттамасы мен классификациясы
3.6 Тұндыру әдісімен күкіртті зерттеу
3.7 Күкіртті бояғыштарды бояу
3.8 Боялған заттың физика.химиялық әсерге төзімділігін зерттеу
ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР
Реакция жүру барысы қағазды хроматография әдісімен ацетон:су (1:1); БСС (бутанол: сірке қышқылы: су – 40:12,5:29) жүйелерінде қадағаланды. УК – спектр СФ – 26 приборында түсірілді, ИҚ – спектр NICOLET 5700 приборында KBr таблеткасымен түсірілді.
2.1 Пиколиннің м-фенилендиамин және күкіртпен әрекеттесуі (ПФДАК) (1)
11,32 г (0,355 моль) күкірт, 4,20 мл (0,04 моль) пиколин және 4,32 г (0,04 моль) м-фенилендиаминді фарфор келіде біркелкі қоспа пайда болғанша ұнтақтаймыз. Алынған күкірт, пиколин, м-фенилендиамин қоспасын фарфор ыдысқа салып, 200-205ºС температураға дейін қыздырып, 10 сағат балқытамыз. Осы процестен соң балқыманы бөлме температурасына дейін салқындатамыз. Балқыманы ұсақтап, фарфор келіде ұнтақ күйге келгенше ұнтақтаймыз. 12,9 г қою қоңыр түсті ұнтақ алынды.
2.1 Пиколиннің м-фенилендиамин және күкіртпен әрекеттесуі (ПФДАК) (1)
11,32 г (0,355 моль) күкірт, 4,20 мл (0,04 моль) пиколин және 4,32 г (0,04 моль) м-фенилендиаминді фарфор келіде біркелкі қоспа пайда болғанша ұнтақтаймыз. Алынған күкірт, пиколин, м-фенилендиамин қоспасын фарфор ыдысқа салып, 200-205ºС температураға дейін қыздырып, 10 сағат балқытамыз. Осы процестен соң балқыманы бөлме температурасына дейін салқындатамыз. Балқыманы ұсақтап, фарфор келіде ұнтақ күйге келгенше ұнтақтаймыз. 12,9 г қою қоңыр түсті ұнтақ алынды.
1. Степанов Б. И. Введение в химию и технологию органических красителей, 2 изд., М., 1977. С. – 448
2. Чекалин М.А., Пасет Б.В., Иоффе Б.А. Технология органических красителей и промежуточных продуктов. – Л.: Химия, 1980. С. – 472
3. Электронный ресурс http://ru.wikipedia.org/wiki/
4. Электронный ресурс http://www.himhelp.ru/section25/section27/
5. Электронный ресурс http://www.jurnal.org/articles/2010/
6. Электронный ресурс http://www.ximicat.com/
7. Соколов В.З., Харлампович Г.Д. Производство и использование ароматических углеводородов. М.: Химия, 1980. С. – 336
8. В.А. Альфонсов, Л.И. Беленький, Н.Н. Власова и др.; Получение и свойства органических соединений серы Под ред. Л.И.Беленького. – М.: Химия, 1998. С. 344-369
9. Новейшая история утилизации серы в ТОО «ТенгизШевройл» в письмах и в документах. // Нефть и газ- 2007. - №5, С. 93.
10. Проблема загрязнения окружающей среды нефтегазовой отрасьлю Республики Казахстан // МИР. - 2005.- №2, С. 84-85.
11. Воронков М.Г., Вязанкин Н.С., Дерягина Э.Н., Нахманович А.С., Усаков В.А. Реакции серы с органическими соединениями. Н.: Наука, 1979. С.93-96.
12. Cai, J.Y., Rippon, J.A., McDonnell, J., Parnell, A.E. Dyeing wool with a sulphur black dye using a sodium borohydride/sodium bisulphite reducing system. // Coloration Technology. -2012. Vol. 128 (1) , Р. 9-14
13. Mamutova, A.A., Balashov, E.V. Synthesis and modification of sulfur dyes. // Russian Journal of Applied Chemistry.- 2009 .- Vol. 82 , № 7 , Р. 1263-1267
14. Dong, F., Wang, J., Huang, G., Jia, Y. Short-flow and high-efficiency dyeing process of sulfur black on cotton fabrics // Advanced Materials Research. - 2012 .- Vol. 441 , Р. 150-154
2. Чекалин М.А., Пасет Б.В., Иоффе Б.А. Технология органических красителей и промежуточных продуктов. – Л.: Химия, 1980. С. – 472
3. Электронный ресурс http://ru.wikipedia.org/wiki/
4. Электронный ресурс http://www.himhelp.ru/section25/section27/
5. Электронный ресурс http://www.jurnal.org/articles/2010/
6. Электронный ресурс http://www.ximicat.com/
7. Соколов В.З., Харлампович Г.Д. Производство и использование ароматических углеводородов. М.: Химия, 1980. С. – 336
8. В.А. Альфонсов, Л.И. Беленький, Н.Н. Власова и др.; Получение и свойства органических соединений серы Под ред. Л.И.Беленького. – М.: Химия, 1998. С. 344-369
9. Новейшая история утилизации серы в ТОО «ТенгизШевройл» в письмах и в документах. // Нефть и газ- 2007. - №5, С. 93.
10. Проблема загрязнения окружающей среды нефтегазовой отрасьлю Республики Казахстан // МИР. - 2005.- №2, С. 84-85.
11. Воронков М.Г., Вязанкин Н.С., Дерягина Э.Н., Нахманович А.С., Усаков В.А. Реакции серы с органическими соединениями. Н.: Наука, 1979. С.93-96.
12. Cai, J.Y., Rippon, J.A., McDonnell, J., Parnell, A.E. Dyeing wool with a sulphur black dye using a sodium borohydride/sodium bisulphite reducing system. // Coloration Technology. -2012. Vol. 128 (1) , Р. 9-14
13. Mamutova, A.A., Balashov, E.V. Synthesis and modification of sulfur dyes. // Russian Journal of Applied Chemistry.- 2009 .- Vol. 82 , № 7 , Р. 1263-1267
14. Dong, F., Wang, J., Huang, G., Jia, Y. Short-flow and high-efficiency dyeing process of sulfur black on cotton fabrics // Advanced Materials Research. - 2012 .- Vol. 441 , Р. 150-154
РЕФЕРАТ
Дипломдық жұмыс ... ... .
Негізгі сөздер: күкірт, мұнай, ароматикалық қосылыстар, күкірттеу, м-фенилендиамин, бутанол, бромды амил, олеин қышқылы, нафтиламин.
Жұмыстың жаңалығы: Жұмыстың жаңалығы күкіртті бояғыштардың синтезі кезіндегі күкіртті жою проблемасына комплексті келуден, сонымен қатар пиколин, м-фенилендиамин, нафтиламин негізіндегі жаңа бояғыштар алынды. Алынған бояғыштардың модификациясы нәтижесінде бояғыш қасиеті бар жаңа қосылыстар алынды.
Зерттеу аймағы: Пиколин және ароматикалық қосылыстардың күкіртпен әрекеттесу барысында реакцияға түсу қабілеттілігі, күкірттеу реакциясы, күкірт бояғыштарын синтездеу және олардың модификациясы, матаның боялу қабілеттілігін және бояғыштардың физика-химиялық әсерге төзімділігін анықтау.
Жұмыстың мақсаты: Пиколин, м-фенилендиамин, нафтиламин негізіндегі бояғыштардың синтездеу әдістерін жасап шығару. Алынған қосылыстардың модификациясы бромды амилмен алкилдеу және олеин қышқылымен әрекеттесу реакцияларымен жүргізілді. Алынған өнімдердің бояғыш қасиеттері анықталды.
Зерттеу әдістері: синтез, реакция өнімдерін алу, экстракция, қағазды хроматография, УК-, ИҚ - спектроскопия.
Алынған нәтижелер: м-фенилендиамин, нафтиламин, пиколин негізіндегі бояғыш қабілеттілігі бар, құрамында күкірті бар ароматикалық қосылыстарды алу.
РЕФЕРАТ
Дипломная работа состоит из ... ... ..
В работе встречаются следующие ключевые слова: сера, нефть, ароматические соединения, осернение, м-фенилендиамин, бутанол, бромистый амил, олеиновая кислота, нафтиламин.
Новизна работы: Новизна работы заключается в комплексном подходе к проблеме утилизации серы, при синтезе сернистых красителей, при этом, что впервые получены новые красители на основе пиколина, м-фенилендиамина, нафтиламина. Модификацией полученных красителей получены новые соединения, обладающие красящей способностью.
Объект исследования: реакционная способность ароматических соединений при взаимодействии с серой, реакция осернения, синтез сернистых красителей, а также их модификация и определение способности окрашивать ткани устойчивости окраски к различным физико-химическим воздействиям.
Цель работы: разработка методов синтеза сернистых красителей на основе пиколина, м-фенилендиамина, нафтиламина. Модификация полученных соединений алкилированием бромистым амилом и реакцией с олеиновой кислотой. Выяснение красящей способности полученных продуктов.
Методы исследования: синтез выделение продуктов реакций, перегонка, экстракция, бумажная хроматография, УФ-, ИК-спектроскопия.
Полученные результаты: синтезированы серосодержащих ароматических соединений на основе пиколина, м-фенилендиамина, нафтиламина обладающих красящей способностью.
БЕЛГІЛЕР ЖӘНЕ ҚЫСҚАРТУЛАР
УК- Ультракүлгін спектроскопия
ИҚ- Инфрақызыл спектроскопия
ПФДАК- пиколин, м-фенилендиамин, күкірт әрекеттесу негізінде алынған бояғыш
ПНАК- пиколин, нафтиламин, күкірт әрекеттесу негізінде алынған бояғыш
НАК- нафтиламин, күкірт әрекеттесу негізінде алынған бояғыш
БСС- бутанол; сірке қышқылы; су (40:12,5:29)
ДМФ- диметилформамид
Rf- бояулату факторы
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ
НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1 ӘДЕБИ ШОЛУ
1.1 Күкірторганикалық қосылыстардың қолданылуы
1.2 Күкірттің ароматты қосылыстармен әрекеттесуі
1.2.1 Күкірттің ароматты аминдермен әрекеттесуі
1.3 Күкіртті бояғыштар
1.3.1 Күкіртті бояғыштардың өндірісі туралы жалпы мәліметтер
1.3.1.1 Полисульфидпен күкірттеу (қайнату)
1.3.1.2 Құрғақ күкіртпен қыздыру (пісіру)
1.3.2 Күкіртті бояғыштардың құрылымы
1.3.2.1 Күкіртті тиазинді бояғыштар
1.3.2.2 Күкіртті тиазолды бояғыштар
1.3.2.3 Күкіртті диазинді бояғыштар
1.3.2.4 Күкіртті кубты бояғыштар
1.4 Пиколиннің реакциялық қабілетін зерттеу
1.4.1 Күкірттің пиколинмен әрекеттесуі
2 ЖҰМЫСТЫҢ ӘДІСІ ЖӘНЕ НЫСАНДАРЫ
2.1 Пиколиннің м-фенилендиамин және күкіртпен әрекеттесуі (ПФДАК)
2.1.1 ПФДАК-тың NaOH-пен әрекеттесуі
2.2 ПФДАК олеин қышқылымен әрекеттесуі
2.3 ПФДАК бромды амилмен әрекеттесуі
2.4 Пиколиннің нафтиламин және күкіртпен әрекеттесуі (ПНАК)
2.4.1 ПНАК-тың NaOH-пен әрекеттесуі
2.5 Нафтиламиннің күкіртпен әрекеттесуі
2.5.1 Нафтиламин күкірттің NaOH-пен әрекеттесуі
2.6 Тұндыру әдісімен күкіртті анықтау
2.7 Күкіртті бояғыштарды бояу
2.8 Боялған заттың физика-химиялық әсерге төзімділігін анықтау
3 НӘТИЖЕЛЕР ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ТАЛҚЫЛАУ
3.1 Пиколиннің м-фенилендиамин және күкіртпен әрекеттесуі (ПФДАК)
3.2 ПФДАК олеин қышқылымен әрекеттесуі
3.3 ПФДАК бромды амилмен әрекеттесуі
3.4 Пиколиннің нафтиламин және күкіртпен әрекеттесуі (ПНАК)
3.5 Нафтиламиннің күкіртпен әрекеттесуі
3.6 ПФДАК, ПФНАК және НАК бояғыш түстерінің сипаттамасы мен классификациясы
3.6 Тұндыру әдісімен күкіртті зерттеу
3.7 Күкіртті бояғыштарды бояу
3.8 Боялған заттың физика-химиялық әсерге төзімділігін зерттеу
ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР
КІРІСПЕ
2 ЖҰМЫСТЫҢ ӘДІСІ ЖӘНЕ НЫСАНДАРЫ
Реакция жүру барысы қағазды хроматография әдісімен ацетон:су (1:1); БСС (бутанол: сірке қышқылы: су - 40:12,5:29) жүйелерінде қадағаланды. УК - спектр СФ - 26 приборында түсірілді, ИҚ - спектр NICOLET 5700 приборында KBr таблеткасымен түсірілді.
2.1 Пиколиннің м-фенилендиамин және күкіртпен әрекеттесуі (ПФДАК) (1)
11,32 г (0,355 моль) күкірт, 4,20 мл (0,04 моль) пиколин және 4,32 г (0,04 моль) м-фенилендиаминді фарфор келіде біркелкі қоспа пайда болғанша ұнтақтаймыз. Алынған күкірт, пиколин, м-фенилендиамин қоспасын фарфор ыдысқа салып, 200-205ºС температураға дейін қыздырып, 10 сағат балқытамыз. Осы процестен соң балқыманы бөлме температурасына дейін салқындатамыз. Балқыманы ұсақтап, фарфор келіде ұнтақ күйге келгенше ұнтақтаймыз. 12,9 г қою қоңыр түсті ұнтақ алынды.
2.1.1 ПФДАК-тың NaOH-пен әрекеттесуі
250 мл екі мойынды колбаны кері тоңазытқыш, араластырғышпен жалғап, колба қыздырғыш аппаратына орнатамыз. Ұнтақталған ұнтақты колбаға салып, 10 мл NaOH - тың 40% ерітіндісін косып, 7 сағат араластыру қатысында қайнатамыз Rf 0,74 (ацетон:су - 1:1). 25 мл су құйып араластырғыш пен тоңазытқышты аламыз. Бояғышты фильтрлеп, кара түсті фильтрат аламыз Rf 0,95 (ацетон : су - 1:1). Тұнбаны сығып, 7,5-10 мл жылы сумен 3 рет шайып тағы да сығамыз, тұнбаны Петри ыдысына салып 80-90ºС температурада кептіргіш шкафта кептіреміз.
5,785 г (61,54 %) құрғақ, қою жасыл түсті бояғыш алынды. Тбалқу=186ºС.
2.6 әдісі бойынша анықталған күкірт мөлшері 45,74 % тең болды.
Алынған тұнба диоксан, су және изопропил спиртімен экстракцияланды. Диоксан экстракциясынан кейінгі тұнба массасы 6,209 г, судан кейінгі тұнба массасы 5,684 г, изопропил спиртінен кейінгі тұнба массасы 5,608 г.
Колбаға газометр трубкасын қойып 50ºС температурада ауа жібереміз. Тотығу процесін сынама фильтр қағазында түссіз түс бергенінше жалғастырамыз (5-6 сағат).
Алынған бояғыштың ИҚ спектр және УК спектрлері түсірілді.
2.2 ПФДАК олеин қышқылымен әрекеттесуі (2)
Алынған бояғыштан 3 г алып, 1,5 мл (0,06 моль) олеин қышқылын колбаға саламыз. 2 сағат 80-90ºС температурада қыздырамыз.
Алынған өнімді фарфор ыдыста қыздырамыз. Өнім қоңыр түсті Rf 0,75 (БСС - 40:12,5:29).
2.6 әдіс бойынша анықталған күкірт мөлшері 21,34 % тең болды.
Алынған бояғыштың ИҚ спектр және УК спектрлері түсірілді.
2.3 ПФДАК бромды амилмен әрекеттесуі (3)
Алынған бояғыштан 2 г (0,007 моль) алып, 0,73 мл (0,015 моль) бромды амил және 5 мл бутанолды колбаға құямыз. 100-105ºС температурада 8 сағат қыздырамыз.
Алынған өнімді фильтрлеп, қою қоңыр түсті фильтрат Rf 0,85 (БСС - 40:12,5:29) және 1,950 г (89,86%) қара түсті ұнтақ алынды. Тбалқу= 184ºС.
2.6 әдіс бойынша анықталған күкірт мөлшері 36,94 % тең болды.
Алынған бояғыштың ИҚ спектр және УК спектрлері түсірілді.
2.4 Пиколиннің нафтиламин және күкіртпен әрекеттесуі (ПНАК) (4)
12,83 г (0,4 моль) күкірт, 4,20 мл (0,04 моль) пиколин және 5,73 г (0,04 моль) нафтиламинді фарфор келіде біркелкі қоспа пайда болғанша ұнтақтаймыз. Алынған күкірт, пиколин, нафтиламин қоспасын фарфор ыдысқа салып, 200-205ºС температураға дейін қыздырып, 10 сағат балқытамыз. Осы процестен соң балқыманы бөлме температурасына дейін салқындатамыз. Балқыманы ұсақтап, фарфор келіде ұнтақ күйге келгенше ұнтақтаймыз. 8,325 г қою қара түсті ұнтақ алынды.
2.4.1 ПНАК-тың NaOH-пен әрекеттесуі
250 мл екі мойынды колбаны кері тоңазытқыш, араластырғышпен жалғап, колба қыздырғыш аппаратына орнатамыз. Ұнтақталған ұнтақты колбаға салып, 10 мл NaOH - тың 40% ерітіндісін қосып, 7 сағат араластыру қатысында қайнатамыз Rf 0,85 (БСС - 40:12,5:29). 25 мл су құйып араластырғыш пен тоңазытқышты аламыз. Бояғышты фильтрлеп, кара түсті фильтрат аламыз Rf 0,74 (БСС - 40:12,5:29). Тұнбаны сығып, 7,5-10 мл жылы сумен 3 рет шайып тағы да сығамыз, тұнбаны Петри ыдысына салып 80-90ºС температурада кептіргіш шкафта кептіреміз.
4,215 г (90,44 %) құрғақ, қара түсті бояғыш алынды. Тбалқу=190ºС.
Алынған тұнба диоксан, су және изопропил спиртімен экстракцияланды. Диоксан экстракциясынан кейінгі тұнба массасы 3,979 г, судан кейінгі тұнба массасы 3,828 г, изопропил спиртінен кейінгі тұнба массасы 3,130 г.
2.6 әдіс бойынша анықталған күкірт мөлшері 37,21 % тең болды.
Алынған бояғыштың ИҚ спектр және УК спектрлері түсірілді.
2.5 Нафтиламиннің күкіртпен әрекеттесуі (5)
12,83 г (0,4 моль) күкірт және 5,73 г (0,04 моль) нафтиламинді фарфор келіде біркелкі қоспа пайда болғанша ұнтақтаймыз. Алынған күкірт, пиколин, нафтиламин қоспасын фарфор ыдысқа салып, 200-205ºС температураға дейін қыздырып, 10 сағат балқытамыз. Осы процестен соң балқыманы бөлме температурасына дейін салқындатамыз. Балқыманы ұсақтап, фарфор келіде ұнтақ күйге келгенше ұнтақтаймыз. 8,613 г қою қара түсті ұнтақ алынды.
2.5.1 Нафтиламин күкірттің NaOH-пен әрекеттесуі
250 мл екі мойынды колбаны кері тоңазытқыш, араластырғышпен жалғап, колба қыздырғыш аппаратына орнатамыз. Ұнтақталған ұнтақты колбаға салып, 10 мл NaOH - тың 40% ерітіндісін косып, 7 сағат араластыру қатысында қайнатамыз Rf 0,85 (БСС - 40:12,5:29). 25 мл су құйып араластырғыш пен тоңазытқышты аламыз. Бояғышты фильтрлеп, кара түсті фильтрат аламыз Rf 0,76 (БСС - 40:12,5:29). Тұнбаны сығып, 7,5-10 мл жылы сумен 3 рет шайып тағы да сығамыз, тұнбаны Петри чашкасына салып 80-90ºС температурада кептіргіш шкафта кептіреміз.
5,655 г (58,87 %) құрғақ, қара түсті бояғыш алынды. Тбалқу=189ºС.
2.6 әдіс бойынша анықталған күкірт мөлшері 48,67 % тең болды.
Алынған бояғыштың ИҚ спектр және УК спектрлері түсірілді.
2.6 Тұндыру әдісімен күкіртті анықтау
Зерттелетін затты (өнім) құрғақ немесе ерітінді күйінде дөңгелек түпті колбаға салып, 3 тамшы NaOH - тың 4% ерітіндісін және 10 мл 30 % сутек пероксидін қосып, колбаны часовый шынымен жауып, қайнағанша қыздырып, 20 минут қайнатамыз. Сосын 10 мл 30 % сутек пероксидін қосып 30 минут қайнатуды жалғастырамыз. 30-40 мл су құйып колбадағы ерітіндінің жартысына дейін азайғанынша қайнатамыз. Ерітіндіні фильтрлеп, фильтратқа 0,1 М BaCl2 еріткішін қосамыз. Ақ түсті тұнба түседі. Тұнбаны қатпарлы фильтрде фильтрлеп, кептіріп өлшейміз.
Заттағы күкірттің құрамы мына формуламен (2.1) анықталады:
W(S)=m (BaSO4)∙32.06∙100233.4 ∙ m(алынған зат) (2.1)
m (алынған зат) - 0,1 г, анықтау қателігі 0,22-3,3% құрайды.
2.7 Күкіртті бояғыштарды бояу
a) Стаканға 1,6 г бояғыш, 1,6 г (0,06 моль) тиодигликольды қышқыл, 0,3 г (0,025 моль) NaOH бәрін араластырып, 16,6 мл су қосамыз. Матаны стаканға салып 2 сағат қайнатып, 10 минут сайын араластырып отырамыз. Қыздырылған сон матаны 10 минут көлемінде ауада ұстап, K2Cr2O7 немесе H2O2 еріткішінде талшыққа бояғышты бекіту үшін өңдейміз. Боялған матаны бірінші салқын сумен сосын жылы сумен жуып шаямыз.
б) Бояу үшін сілтілі ортада глюкоза ерітіндісін дайындаймыз. Ол үшін бояғышты фильтрлегенде алынған фильтратқа 0,5 г глюкозаны салып араластырамыз. Стаканға матаны салып 30 мин 60-70ºС температурада қыздырамыз.
2.8 Боялған заттың физика-химиялық әсерге төзімділігін анықтау
1. Жууға төзімділігі: боялған матаны боялмаған матамен бірге 50 немесе 100оС температурада 1) таза суға және 2) сабынның сулы ерітіндісінде (2г сабынды 1л суда) 15-30 минут қыздырамыз. Сосын матаны ауада кептіреміз.
2. Қышқыл әсеріне төзімділігі: 1 сағат көлемінде 4 % күкірт қышқылы және алынған матаның салмағына катысты 10 % глауберлі тұздан тұратын ваннаға боялған және боялмаған матаны бірге қыздырамыз.
3.Дистелденген су әсеріне төзімділігі: боялған мата үлгісін екі шыны пластинка арасына қойып, дистелденген су құйып, 37ºС температурада термостатта 4 сағат көлемінде ұстаймыз.
3 ТӘЖІРИБЕЛЕР ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ТАЛҚЫЛАУ
Зерттеу нысаны ретінде күкіртті бояғыштар синтезінде қолданылған ароматты қосылыстар алынды. Күкіртті бояғыштарды алу аралық және бірге болатын өнімдерінің түзілуінсіз жүретін күкірттеу (қайнату) және қыздыру (пісіру) әдістерімен жүргізіледі. Осы секілді жеңіл процеспен жүргізілетін күкіртті бояғыштар арзан және қол жетімді бояғыш болып табылады. Бiз күкірт пен ароматты қосылыстардың әрекеттесу нәтижесіндегі аралық өнімдердің түзілу мүмкіндігін экологиялық талаптар және кең тұрғыдан астам қолдануларын зерттедiк. Бұрыннан бояғыштарды алуда ароматты қосылыстар пайдаланылған, ал қазір реакцияға қабілетті және бояғыш қасиеті бар пиколинді пайдалану тиімді болып табылады.
3.1 Пиколиннің м-фенилендиамин және күкіртпен әрекеттесуі (ПФДАК)
Күкірттің 4-пиколинмен әрекеттесу реакциясы 135-200ºС температурада 1,2-бис-(4-пиридил)этан (1) және үлкен емес көлемде 1,2,3-трис(4-пиридил)пропан (2) түзілуі барысында жүреді. 4-пиколин мен күкірт реакциясының сапалы өнімі ретінде 290-330ºС температурада 2,3,4,5-тетра(4-пиридил)тиофен (3) бөлінді. 135-200ºС температурада NaOH қатысында 1 және 2 сатыда 1,2-бис-(4-пиридил)этилен (4) алынды, уақыт пен температураның ұлғаюы тиофен шығымын ұлғайтады:
(3.1)
2-пиколин күкіртпен қыздыру барысында кейбір гетероциклды аминдермен (п-, м-фенилендиамин, 2-аминопиридин) әрекеттескенде тиоамидтер (5), ал басқа ароматты аминдермен (1-нафтиламин) әрекеттескенде осы жағдай секілді араласқан бензтиазолдар (6) түзіледі. Температураны жоғарылатқанда бензтиазол шығыны жоғары болып, аралық өнім амидин (7) түзіледі:
(3.2)
2-пиколиннің ұзақ уакыт NaOH қатысында қыздыру барысында дисульфид бөлініп шығады:
(3.3)
Пиколиннің (алкилпиридин) м-фенилендиаминмен әрекеттесу барысында метил тобы пиридин сақинасында реакцияға қабілетті топ болып табылады.
Алкилпиридиндер көміртек атомының сақиналы байланысы арқылы алкил тобының депротондау жолымен әсер етеді:
(3.4)
(3.5)
α- және γ-изомерлердің депротондау реакциясының жоғары активтілігі сақиналы азот атомының мезомерлі әрекеттесуінің теріс заряд тұрақтылығымен түсіндіріледі. Мұндай әсерлесу β-изомерде жүрмейді. Депротондау нәтижесінде пайда болатын аниондар әртүрлі реакцияларда нуклеофил ретінде әсер береді. Олар реакциялық қабілеттілігі бойынша енолят анионына ұқсас келеді. Пиколин, м-фенилендиамин және күкірттің әрекеттесу өнімдерін алу екі жолмен жүзеге асырылады, заттың нақты құрылымын білу үшін тотығу және тотығусыз процестерін жүргізеді.
Пиколиннің м-фенилендиамин және күкірттің әрекеттесуі 200-205ºС температурада 10 сағат көлемінде қыздыру әдісімен жүзеге асырылды. Процесс ұзақтылығы реакциялық қоспаның жоғалып кеткенінше қағазды хроматография әдісімен анықталды. Өнімді 7 сағат көлемінде NaOH еріткішінде өңделді. Содан кейін 2 сағаттан аса 90-95ºС температурада лейкоқосылысты ерімейтін күйге ауыстыру үшін ауа оттегісімен тотығу процесін жүргіземіз. Тотығу барысында лейкоқосылыс молекулалары өзара - SO-SO- дисульфоксидті ерімейтін бояғыштың күрделі молекуласын түзеді. Қаралып отырған жағдайда тотығу процесі жүрмеді.
Өнімнің жалпы шығымы 61,54 %, Тбалқу=186ºС.
1-сурет. ПФДАК бояғышының ИҚ-спектрі
Пиколиннің м-фенилендиамин және күкірттің әрекеттесуі барысында ИҚ-спектрде күшті жұтылулар байқалады және олардың мәндері төмендегі 1-кестеде келтірілген.
1-кесте. Синтезделген өнімнің ИҚ-спектрлері
Жиілігі, см-1
Тербеліс
Қосылыс типі
2920
Ассим.валент. υCH3
Бензол сақинасына жалғанған метил тобы
2600-2550
Валент.υS-H
алкилмеркаптандар
3350
Валенттілік байл. ΥNH2
Біріншілік амидтер
3450
Еркін валентті υNH
Екіншілік аминдер
3000
1580
680
υС-H
υC=C
υC-C
Ароматты көмірсутектер
750-650
υC-S
Диалкилсульфидтер
490-430
υS-S
Дисульфидтер
2-сурет. Пиколин, м-фенилендиамин және күкірттің диметилформамидтегі УК спектрі
УК спектрде максимум жұтылу 268 нм және 353 нм (диметилформамид) аралығында циклды сульфидтер, ароматты сақинамен байланысқан сульфидтер және гетероатомдар арасындағы байланыстар n -- PI* көшуіне сәйкес ұзын толқындық жолақтар береді. Пиридин молекуласына орынбасардың енгізілуі интенсивтілік және α - жолақтың жағдайының өзгеріне әкеледі. 2- және 3- алкил араласқан пиридин гомологта α - жолақтар үлкен толқынды жаққа байқалады, ал 4- араласқан аз толқынды жаққа жылжиды. Орынбасушы жағдайы келесі түрде ұзындыққа әсер етеді: 3 2 4, цикл сыртындағы орынбасушы α - жолақ толқын ұзындығына S N O секілді әсер етеді.
ИҚ және УК-спектрлерінен алынған мәліметтер бойынша және әдеби мәліметтерге сүйене отырып келесі реакция схемасын ұсынуға болады:
(3.6)
(3.7)
(3.8)
Тәжірибеде анықталған күкірт мөлшерін есептей отырып, реакцияда он күкірт атомы қатысқанын айта аламыз. Бұл қосылыстардың нақты құрылымын білу үшін әрмен қарай бромды амил, олеин қышқылымен модификациясы жүргізілді.
Жүргізілген аналогия типті реакция заманауи процеске жататындықтан, аралық өнімдердің түзілуінсіз жүретін реакцияны каскадты реакция деп атаймыз.
Алынған тұнбаны диоксан, су және этил спиртімен экстракциялаймыз. Сумен экстракцияланған бояғыш тұнбаның ИҚ- спектрінде бензол сақинасы 1610-1590 см-1, υC-N - 1120 см-1, υ= 2820 см-1 валентті - СН3, υ = 3500 - 3200 см-1, υ = 1650-1550 см-1 аралықтарында ароматты екіншілік аминдер байқалады.
3-сурет. ПФДАК бояғышының сумен ИҚ-спектрі
Алынған өнім матаны қоңыр, ашық қоңыр түске бояды.
4
4-сурет. ПФДАК бояғышымен боялған мата
3.2 ПФДАК олеин қышқылымен әрекеттесуі
Алынған бояғыш олеин қышқылымен әрекеттесу реакциясы 90 - 110оС температурада 2 ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Дипломдық жұмыс ... ... .
Негізгі сөздер: күкірт, мұнай, ароматикалық қосылыстар, күкірттеу, м-фенилендиамин, бутанол, бромды амил, олеин қышқылы, нафтиламин.
Жұмыстың жаңалығы: Жұмыстың жаңалығы күкіртті бояғыштардың синтезі кезіндегі күкіртті жою проблемасына комплексті келуден, сонымен қатар пиколин, м-фенилендиамин, нафтиламин негізіндегі жаңа бояғыштар алынды. Алынған бояғыштардың модификациясы нәтижесінде бояғыш қасиеті бар жаңа қосылыстар алынды.
Зерттеу аймағы: Пиколин және ароматикалық қосылыстардың күкіртпен әрекеттесу барысында реакцияға түсу қабілеттілігі, күкірттеу реакциясы, күкірт бояғыштарын синтездеу және олардың модификациясы, матаның боялу қабілеттілігін және бояғыштардың физика-химиялық әсерге төзімділігін анықтау.
Жұмыстың мақсаты: Пиколин, м-фенилендиамин, нафтиламин негізіндегі бояғыштардың синтездеу әдістерін жасап шығару. Алынған қосылыстардың модификациясы бромды амилмен алкилдеу және олеин қышқылымен әрекеттесу реакцияларымен жүргізілді. Алынған өнімдердің бояғыш қасиеттері анықталды.
Зерттеу әдістері: синтез, реакция өнімдерін алу, экстракция, қағазды хроматография, УК-, ИҚ - спектроскопия.
Алынған нәтижелер: м-фенилендиамин, нафтиламин, пиколин негізіндегі бояғыш қабілеттілігі бар, құрамында күкірті бар ароматикалық қосылыстарды алу.
РЕФЕРАТ
Дипломная работа состоит из ... ... ..
В работе встречаются следующие ключевые слова: сера, нефть, ароматические соединения, осернение, м-фенилендиамин, бутанол, бромистый амил, олеиновая кислота, нафтиламин.
Новизна работы: Новизна работы заключается в комплексном подходе к проблеме утилизации серы, при синтезе сернистых красителей, при этом, что впервые получены новые красители на основе пиколина, м-фенилендиамина, нафтиламина. Модификацией полученных красителей получены новые соединения, обладающие красящей способностью.
Объект исследования: реакционная способность ароматических соединений при взаимодействии с серой, реакция осернения, синтез сернистых красителей, а также их модификация и определение способности окрашивать ткани устойчивости окраски к различным физико-химическим воздействиям.
Цель работы: разработка методов синтеза сернистых красителей на основе пиколина, м-фенилендиамина, нафтиламина. Модификация полученных соединений алкилированием бромистым амилом и реакцией с олеиновой кислотой. Выяснение красящей способности полученных продуктов.
Методы исследования: синтез выделение продуктов реакций, перегонка, экстракция, бумажная хроматография, УФ-, ИК-спектроскопия.
Полученные результаты: синтезированы серосодержащих ароматических соединений на основе пиколина, м-фенилендиамина, нафтиламина обладающих красящей способностью.
БЕЛГІЛЕР ЖӘНЕ ҚЫСҚАРТУЛАР
УК- Ультракүлгін спектроскопия
ИҚ- Инфрақызыл спектроскопия
ПФДАК- пиколин, м-фенилендиамин, күкірт әрекеттесу негізінде алынған бояғыш
ПНАК- пиколин, нафтиламин, күкірт әрекеттесу негізінде алынған бояғыш
НАК- нафтиламин, күкірт әрекеттесу негізінде алынған бояғыш
БСС- бутанол; сірке қышқылы; су (40:12,5:29)
ДМФ- диметилформамид
Rf- бояулату факторы
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ
НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1 ӘДЕБИ ШОЛУ
1.1 Күкірторганикалық қосылыстардың қолданылуы
1.2 Күкірттің ароматты қосылыстармен әрекеттесуі
1.2.1 Күкірттің ароматты аминдермен әрекеттесуі
1.3 Күкіртті бояғыштар
1.3.1 Күкіртті бояғыштардың өндірісі туралы жалпы мәліметтер
1.3.1.1 Полисульфидпен күкірттеу (қайнату)
1.3.1.2 Құрғақ күкіртпен қыздыру (пісіру)
1.3.2 Күкіртті бояғыштардың құрылымы
1.3.2.1 Күкіртті тиазинді бояғыштар
1.3.2.2 Күкіртті тиазолды бояғыштар
1.3.2.3 Күкіртті диазинді бояғыштар
1.3.2.4 Күкіртті кубты бояғыштар
1.4 Пиколиннің реакциялық қабілетін зерттеу
1.4.1 Күкірттің пиколинмен әрекеттесуі
2 ЖҰМЫСТЫҢ ӘДІСІ ЖӘНЕ НЫСАНДАРЫ
2.1 Пиколиннің м-фенилендиамин және күкіртпен әрекеттесуі (ПФДАК)
2.1.1 ПФДАК-тың NaOH-пен әрекеттесуі
2.2 ПФДАК олеин қышқылымен әрекеттесуі
2.3 ПФДАК бромды амилмен әрекеттесуі
2.4 Пиколиннің нафтиламин және күкіртпен әрекеттесуі (ПНАК)
2.4.1 ПНАК-тың NaOH-пен әрекеттесуі
2.5 Нафтиламиннің күкіртпен әрекеттесуі
2.5.1 Нафтиламин күкірттің NaOH-пен әрекеттесуі
2.6 Тұндыру әдісімен күкіртті анықтау
2.7 Күкіртті бояғыштарды бояу
2.8 Боялған заттың физика-химиялық әсерге төзімділігін анықтау
3 НӘТИЖЕЛЕР ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ТАЛҚЫЛАУ
3.1 Пиколиннің м-фенилендиамин және күкіртпен әрекеттесуі (ПФДАК)
3.2 ПФДАК олеин қышқылымен әрекеттесуі
3.3 ПФДАК бромды амилмен әрекеттесуі
3.4 Пиколиннің нафтиламин және күкіртпен әрекеттесуі (ПНАК)
3.5 Нафтиламиннің күкіртпен әрекеттесуі
3.6 ПФДАК, ПФНАК және НАК бояғыш түстерінің сипаттамасы мен классификациясы
3.6 Тұндыру әдісімен күкіртті зерттеу
3.7 Күкіртті бояғыштарды бояу
3.8 Боялған заттың физика-химиялық әсерге төзімділігін зерттеу
ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР
КІРІСПЕ
2 ЖҰМЫСТЫҢ ӘДІСІ ЖӘНЕ НЫСАНДАРЫ
Реакция жүру барысы қағазды хроматография әдісімен ацетон:су (1:1); БСС (бутанол: сірке қышқылы: су - 40:12,5:29) жүйелерінде қадағаланды. УК - спектр СФ - 26 приборында түсірілді, ИҚ - спектр NICOLET 5700 приборында KBr таблеткасымен түсірілді.
2.1 Пиколиннің м-фенилендиамин және күкіртпен әрекеттесуі (ПФДАК) (1)
11,32 г (0,355 моль) күкірт, 4,20 мл (0,04 моль) пиколин және 4,32 г (0,04 моль) м-фенилендиаминді фарфор келіде біркелкі қоспа пайда болғанша ұнтақтаймыз. Алынған күкірт, пиколин, м-фенилендиамин қоспасын фарфор ыдысқа салып, 200-205ºС температураға дейін қыздырып, 10 сағат балқытамыз. Осы процестен соң балқыманы бөлме температурасына дейін салқындатамыз. Балқыманы ұсақтап, фарфор келіде ұнтақ күйге келгенше ұнтақтаймыз. 12,9 г қою қоңыр түсті ұнтақ алынды.
2.1.1 ПФДАК-тың NaOH-пен әрекеттесуі
250 мл екі мойынды колбаны кері тоңазытқыш, араластырғышпен жалғап, колба қыздырғыш аппаратына орнатамыз. Ұнтақталған ұнтақты колбаға салып, 10 мл NaOH - тың 40% ерітіндісін косып, 7 сағат араластыру қатысында қайнатамыз Rf 0,74 (ацетон:су - 1:1). 25 мл су құйып араластырғыш пен тоңазытқышты аламыз. Бояғышты фильтрлеп, кара түсті фильтрат аламыз Rf 0,95 (ацетон : су - 1:1). Тұнбаны сығып, 7,5-10 мл жылы сумен 3 рет шайып тағы да сығамыз, тұнбаны Петри ыдысына салып 80-90ºС температурада кептіргіш шкафта кептіреміз.
5,785 г (61,54 %) құрғақ, қою жасыл түсті бояғыш алынды. Тбалқу=186ºС.
2.6 әдісі бойынша анықталған күкірт мөлшері 45,74 % тең болды.
Алынған тұнба диоксан, су және изопропил спиртімен экстракцияланды. Диоксан экстракциясынан кейінгі тұнба массасы 6,209 г, судан кейінгі тұнба массасы 5,684 г, изопропил спиртінен кейінгі тұнба массасы 5,608 г.
Колбаға газометр трубкасын қойып 50ºС температурада ауа жібереміз. Тотығу процесін сынама фильтр қағазында түссіз түс бергенінше жалғастырамыз (5-6 сағат).
Алынған бояғыштың ИҚ спектр және УК спектрлері түсірілді.
2.2 ПФДАК олеин қышқылымен әрекеттесуі (2)
Алынған бояғыштан 3 г алып, 1,5 мл (0,06 моль) олеин қышқылын колбаға саламыз. 2 сағат 80-90ºС температурада қыздырамыз.
Алынған өнімді фарфор ыдыста қыздырамыз. Өнім қоңыр түсті Rf 0,75 (БСС - 40:12,5:29).
2.6 әдіс бойынша анықталған күкірт мөлшері 21,34 % тең болды.
Алынған бояғыштың ИҚ спектр және УК спектрлері түсірілді.
2.3 ПФДАК бромды амилмен әрекеттесуі (3)
Алынған бояғыштан 2 г (0,007 моль) алып, 0,73 мл (0,015 моль) бромды амил және 5 мл бутанолды колбаға құямыз. 100-105ºС температурада 8 сағат қыздырамыз.
Алынған өнімді фильтрлеп, қою қоңыр түсті фильтрат Rf 0,85 (БСС - 40:12,5:29) және 1,950 г (89,86%) қара түсті ұнтақ алынды. Тбалқу= 184ºС.
2.6 әдіс бойынша анықталған күкірт мөлшері 36,94 % тең болды.
Алынған бояғыштың ИҚ спектр және УК спектрлері түсірілді.
2.4 Пиколиннің нафтиламин және күкіртпен әрекеттесуі (ПНАК) (4)
12,83 г (0,4 моль) күкірт, 4,20 мл (0,04 моль) пиколин және 5,73 г (0,04 моль) нафтиламинді фарфор келіде біркелкі қоспа пайда болғанша ұнтақтаймыз. Алынған күкірт, пиколин, нафтиламин қоспасын фарфор ыдысқа салып, 200-205ºС температураға дейін қыздырып, 10 сағат балқытамыз. Осы процестен соң балқыманы бөлме температурасына дейін салқындатамыз. Балқыманы ұсақтап, фарфор келіде ұнтақ күйге келгенше ұнтақтаймыз. 8,325 г қою қара түсті ұнтақ алынды.
2.4.1 ПНАК-тың NaOH-пен әрекеттесуі
250 мл екі мойынды колбаны кері тоңазытқыш, араластырғышпен жалғап, колба қыздырғыш аппаратына орнатамыз. Ұнтақталған ұнтақты колбаға салып, 10 мл NaOH - тың 40% ерітіндісін қосып, 7 сағат араластыру қатысында қайнатамыз Rf 0,85 (БСС - 40:12,5:29). 25 мл су құйып араластырғыш пен тоңазытқышты аламыз. Бояғышты фильтрлеп, кара түсті фильтрат аламыз Rf 0,74 (БСС - 40:12,5:29). Тұнбаны сығып, 7,5-10 мл жылы сумен 3 рет шайып тағы да сығамыз, тұнбаны Петри ыдысына салып 80-90ºС температурада кептіргіш шкафта кептіреміз.
4,215 г (90,44 %) құрғақ, қара түсті бояғыш алынды. Тбалқу=190ºС.
Алынған тұнба диоксан, су және изопропил спиртімен экстракцияланды. Диоксан экстракциясынан кейінгі тұнба массасы 3,979 г, судан кейінгі тұнба массасы 3,828 г, изопропил спиртінен кейінгі тұнба массасы 3,130 г.
2.6 әдіс бойынша анықталған күкірт мөлшері 37,21 % тең болды.
Алынған бояғыштың ИҚ спектр және УК спектрлері түсірілді.
2.5 Нафтиламиннің күкіртпен әрекеттесуі (5)
12,83 г (0,4 моль) күкірт және 5,73 г (0,04 моль) нафтиламинді фарфор келіде біркелкі қоспа пайда болғанша ұнтақтаймыз. Алынған күкірт, пиколин, нафтиламин қоспасын фарфор ыдысқа салып, 200-205ºС температураға дейін қыздырып, 10 сағат балқытамыз. Осы процестен соң балқыманы бөлме температурасына дейін салқындатамыз. Балқыманы ұсақтап, фарфор келіде ұнтақ күйге келгенше ұнтақтаймыз. 8,613 г қою қара түсті ұнтақ алынды.
2.5.1 Нафтиламин күкірттің NaOH-пен әрекеттесуі
250 мл екі мойынды колбаны кері тоңазытқыш, араластырғышпен жалғап, колба қыздырғыш аппаратына орнатамыз. Ұнтақталған ұнтақты колбаға салып, 10 мл NaOH - тың 40% ерітіндісін косып, 7 сағат араластыру қатысында қайнатамыз Rf 0,85 (БСС - 40:12,5:29). 25 мл су құйып араластырғыш пен тоңазытқышты аламыз. Бояғышты фильтрлеп, кара түсті фильтрат аламыз Rf 0,76 (БСС - 40:12,5:29). Тұнбаны сығып, 7,5-10 мл жылы сумен 3 рет шайып тағы да сығамыз, тұнбаны Петри чашкасына салып 80-90ºС температурада кептіргіш шкафта кептіреміз.
5,655 г (58,87 %) құрғақ, қара түсті бояғыш алынды. Тбалқу=189ºС.
2.6 әдіс бойынша анықталған күкірт мөлшері 48,67 % тең болды.
Алынған бояғыштың ИҚ спектр және УК спектрлері түсірілді.
2.6 Тұндыру әдісімен күкіртті анықтау
Зерттелетін затты (өнім) құрғақ немесе ерітінді күйінде дөңгелек түпті колбаға салып, 3 тамшы NaOH - тың 4% ерітіндісін және 10 мл 30 % сутек пероксидін қосып, колбаны часовый шынымен жауып, қайнағанша қыздырып, 20 минут қайнатамыз. Сосын 10 мл 30 % сутек пероксидін қосып 30 минут қайнатуды жалғастырамыз. 30-40 мл су құйып колбадағы ерітіндінің жартысына дейін азайғанынша қайнатамыз. Ерітіндіні фильтрлеп, фильтратқа 0,1 М BaCl2 еріткішін қосамыз. Ақ түсті тұнба түседі. Тұнбаны қатпарлы фильтрде фильтрлеп, кептіріп өлшейміз.
Заттағы күкірттің құрамы мына формуламен (2.1) анықталады:
W(S)=m (BaSO4)∙32.06∙100233.4 ∙ m(алынған зат) (2.1)
m (алынған зат) - 0,1 г, анықтау қателігі 0,22-3,3% құрайды.
2.7 Күкіртті бояғыштарды бояу
a) Стаканға 1,6 г бояғыш, 1,6 г (0,06 моль) тиодигликольды қышқыл, 0,3 г (0,025 моль) NaOH бәрін араластырып, 16,6 мл су қосамыз. Матаны стаканға салып 2 сағат қайнатып, 10 минут сайын араластырып отырамыз. Қыздырылған сон матаны 10 минут көлемінде ауада ұстап, K2Cr2O7 немесе H2O2 еріткішінде талшыққа бояғышты бекіту үшін өңдейміз. Боялған матаны бірінші салқын сумен сосын жылы сумен жуып шаямыз.
б) Бояу үшін сілтілі ортада глюкоза ерітіндісін дайындаймыз. Ол үшін бояғышты фильтрлегенде алынған фильтратқа 0,5 г глюкозаны салып араластырамыз. Стаканға матаны салып 30 мин 60-70ºС температурада қыздырамыз.
2.8 Боялған заттың физика-химиялық әсерге төзімділігін анықтау
1. Жууға төзімділігі: боялған матаны боялмаған матамен бірге 50 немесе 100оС температурада 1) таза суға және 2) сабынның сулы ерітіндісінде (2г сабынды 1л суда) 15-30 минут қыздырамыз. Сосын матаны ауада кептіреміз.
2. Қышқыл әсеріне төзімділігі: 1 сағат көлемінде 4 % күкірт қышқылы және алынған матаның салмағына катысты 10 % глауберлі тұздан тұратын ваннаға боялған және боялмаған матаны бірге қыздырамыз.
3.Дистелденген су әсеріне төзімділігі: боялған мата үлгісін екі шыны пластинка арасына қойып, дистелденген су құйып, 37ºС температурада термостатта 4 сағат көлемінде ұстаймыз.
3 ТӘЖІРИБЕЛЕР ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ТАЛҚЫЛАУ
Зерттеу нысаны ретінде күкіртті бояғыштар синтезінде қолданылған ароматты қосылыстар алынды. Күкіртті бояғыштарды алу аралық және бірге болатын өнімдерінің түзілуінсіз жүретін күкірттеу (қайнату) және қыздыру (пісіру) әдістерімен жүргізіледі. Осы секілді жеңіл процеспен жүргізілетін күкіртті бояғыштар арзан және қол жетімді бояғыш болып табылады. Бiз күкірт пен ароматты қосылыстардың әрекеттесу нәтижесіндегі аралық өнімдердің түзілу мүмкіндігін экологиялық талаптар және кең тұрғыдан астам қолдануларын зерттедiк. Бұрыннан бояғыштарды алуда ароматты қосылыстар пайдаланылған, ал қазір реакцияға қабілетті және бояғыш қасиеті бар пиколинді пайдалану тиімді болып табылады.
3.1 Пиколиннің м-фенилендиамин және күкіртпен әрекеттесуі (ПФДАК)
Күкірттің 4-пиколинмен әрекеттесу реакциясы 135-200ºС температурада 1,2-бис-(4-пиридил)этан (1) және үлкен емес көлемде 1,2,3-трис(4-пиридил)пропан (2) түзілуі барысында жүреді. 4-пиколин мен күкірт реакциясының сапалы өнімі ретінде 290-330ºС температурада 2,3,4,5-тетра(4-пиридил)тиофен (3) бөлінді. 135-200ºС температурада NaOH қатысында 1 және 2 сатыда 1,2-бис-(4-пиридил)этилен (4) алынды, уақыт пен температураның ұлғаюы тиофен шығымын ұлғайтады:
(3.1)
2-пиколин күкіртпен қыздыру барысында кейбір гетероциклды аминдермен (п-, м-фенилендиамин, 2-аминопиридин) әрекеттескенде тиоамидтер (5), ал басқа ароматты аминдермен (1-нафтиламин) әрекеттескенде осы жағдай секілді араласқан бензтиазолдар (6) түзіледі. Температураны жоғарылатқанда бензтиазол шығыны жоғары болып, аралық өнім амидин (7) түзіледі:
(3.2)
2-пиколиннің ұзақ уакыт NaOH қатысында қыздыру барысында дисульфид бөлініп шығады:
(3.3)
Пиколиннің (алкилпиридин) м-фенилендиаминмен әрекеттесу барысында метил тобы пиридин сақинасында реакцияға қабілетті топ болып табылады.
Алкилпиридиндер көміртек атомының сақиналы байланысы арқылы алкил тобының депротондау жолымен әсер етеді:
(3.4)
(3.5)
α- және γ-изомерлердің депротондау реакциясының жоғары активтілігі сақиналы азот атомының мезомерлі әрекеттесуінің теріс заряд тұрақтылығымен түсіндіріледі. Мұндай әсерлесу β-изомерде жүрмейді. Депротондау нәтижесінде пайда болатын аниондар әртүрлі реакцияларда нуклеофил ретінде әсер береді. Олар реакциялық қабілеттілігі бойынша енолят анионына ұқсас келеді. Пиколин, м-фенилендиамин және күкірттің әрекеттесу өнімдерін алу екі жолмен жүзеге асырылады, заттың нақты құрылымын білу үшін тотығу және тотығусыз процестерін жүргізеді.
Пиколиннің м-фенилендиамин және күкірттің әрекеттесуі 200-205ºС температурада 10 сағат көлемінде қыздыру әдісімен жүзеге асырылды. Процесс ұзақтылығы реакциялық қоспаның жоғалып кеткенінше қағазды хроматография әдісімен анықталды. Өнімді 7 сағат көлемінде NaOH еріткішінде өңделді. Содан кейін 2 сағаттан аса 90-95ºС температурада лейкоқосылысты ерімейтін күйге ауыстыру үшін ауа оттегісімен тотығу процесін жүргіземіз. Тотығу барысында лейкоқосылыс молекулалары өзара - SO-SO- дисульфоксидті ерімейтін бояғыштың күрделі молекуласын түзеді. Қаралып отырған жағдайда тотығу процесі жүрмеді.
Өнімнің жалпы шығымы 61,54 %, Тбалқу=186ºС.
1-сурет. ПФДАК бояғышының ИҚ-спектрі
Пиколиннің м-фенилендиамин және күкірттің әрекеттесуі барысында ИҚ-спектрде күшті жұтылулар байқалады және олардың мәндері төмендегі 1-кестеде келтірілген.
1-кесте. Синтезделген өнімнің ИҚ-спектрлері
Жиілігі, см-1
Тербеліс
Қосылыс типі
2920
Ассим.валент. υCH3
Бензол сақинасына жалғанған метил тобы
2600-2550
Валент.υS-H
алкилмеркаптандар
3350
Валенттілік байл. ΥNH2
Біріншілік амидтер
3450
Еркін валентті υNH
Екіншілік аминдер
3000
1580
680
υС-H
υC=C
υC-C
Ароматты көмірсутектер
750-650
υC-S
Диалкилсульфидтер
490-430
υS-S
Дисульфидтер
2-сурет. Пиколин, м-фенилендиамин және күкірттің диметилформамидтегі УК спектрі
УК спектрде максимум жұтылу 268 нм және 353 нм (диметилформамид) аралығында циклды сульфидтер, ароматты сақинамен байланысқан сульфидтер және гетероатомдар арасындағы байланыстар n -- PI* көшуіне сәйкес ұзын толқындық жолақтар береді. Пиридин молекуласына орынбасардың енгізілуі интенсивтілік және α - жолақтың жағдайының өзгеріне әкеледі. 2- және 3- алкил араласқан пиридин гомологта α - жолақтар үлкен толқынды жаққа байқалады, ал 4- араласқан аз толқынды жаққа жылжиды. Орынбасушы жағдайы келесі түрде ұзындыққа әсер етеді: 3 2 4, цикл сыртындағы орынбасушы α - жолақ толқын ұзындығына S N O секілді әсер етеді.
ИҚ және УК-спектрлерінен алынған мәліметтер бойынша және әдеби мәліметтерге сүйене отырып келесі реакция схемасын ұсынуға болады:
(3.6)
(3.7)
(3.8)
Тәжірибеде анықталған күкірт мөлшерін есептей отырып, реакцияда он күкірт атомы қатысқанын айта аламыз. Бұл қосылыстардың нақты құрылымын білу үшін әрмен қарай бромды амил, олеин қышқылымен модификациясы жүргізілді.
Жүргізілген аналогия типті реакция заманауи процеске жататындықтан, аралық өнімдердің түзілуінсіз жүретін реакцияны каскадты реакция деп атаймыз.
Алынған тұнбаны диоксан, су және этил спиртімен экстракциялаймыз. Сумен экстракцияланған бояғыш тұнбаның ИҚ- спектрінде бензол сақинасы 1610-1590 см-1, υC-N - 1120 см-1, υ= 2820 см-1 валентті - СН3, υ = 3500 - 3200 см-1, υ = 1650-1550 см-1 аралықтарында ароматты екіншілік аминдер байқалады.
3-сурет. ПФДАК бояғышының сумен ИҚ-спектрі
Алынған өнім матаны қоңыр, ашық қоңыр түске бояды.
4
4-сурет. ПФДАК бояғышымен боялған мата
3.2 ПФДАК олеин қышқылымен әрекеттесуі
Алынған бояғыш олеин қышқылымен әрекеттесу реакциясы 90 - 110оС температурада 2 ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz