Никотин және изоникотин қышқылдарының гидролиттік өзгерістерін зерттеу

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 54 бет
Таңдаулыға:

Ф-ОБ-001/033

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

Қ. А. ЯСАУИ АТЫНДАҒЫ ХАЛЫҚАРАЛЫҚ ҚАЗАҚ - ТҮРІК УНИВЕРСИТЕТІ

ЖАРАТЫЛЫСТАНУ ЖӘНЕ МЕДИЦИНА ИНСТИТУТЫ

ЖАРАТЫЛЫСТАНУ ФАКУЛЬТЕТІ

ЭКОЛОГИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯ КАФЕДРАСЫ

ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС

Тақырыбы: Никотин және изоникотин қышқылдарының гидролиттік өзгерістерін зерттеу

«Бекітемін» Ғылыми жетекшісі

Кафедра меңгерушісі ХҚТУ профессоры, х. ғ. к.

техн. ғ. д., профессор

Орындаған студент

Хаттама № ___

«» 2011 ж. ЖХМ - 411 тобы,

050112-химия

2011

МАЗМҰНЫ

БЕЛГІЛЕУЛЕР МЕН ҚЫСҚАРТУЛАР . . . 8

КІРІСПЕ. . 9

1 ӘДЕБИЕТТІК ШОЛУ . . . 11

1. 1 Пиридинкарбон қышқылдарын синтездеу әдістері . . . 11

1. 2 Карбон қышқылдарының гидразидтерін алу әдістері……… . . . 16

1. 3 Нитрилдердің гидразинмен әрекеттесу механизмі. . ……… . . . 21

2 ЭКСПЕРИМЕНТТІК БӨЛІМ . . . 24

2. 1 Бастапқы заттардың, аралық және соңғы өнімдердің сипаттамасы . . . 24

2. 2 АВ-17-8, АВ-17-8 Т, АН-31 аниониттерінің сипаттамалары . . . 25

2. 3 Аниониттердің ОН - формасын дайындау әдістемесі . . . 28

2. 4 Аниониттерді регенерациялау әдістемесі . . . 29

2. 5 Никотин қышқылынан оның гидразидін синтездеу әдістемесі . . . 29

2. 6 Реакцияның бастапқы заттары мен соңғы өнімдерін анализдеу және

идентификациялау . . . 31

2. 6. 1 Никотин және изоникотин қышқылдарының гидразидтерін

фотоколориметриялық әдіспен анықтау . . . 31

2. 6. 2 Изоникотин қышқылы гидразидінің шынайылығын анықтау . . . 31

2. 6. 3 Никотин қышқылының шынайылығын анықтау . . . 33

2. 6. 4 Никотин және изоникотин қышқылдарын сандық анықтау

әдістемесі . . . 34

2. 6. 5 Реакцияның бастапқы заттары мен соңғы өнімдерін

ИҚ- спектроскопиялық әдіспен зерттеу . . . 35

3 НӘТИЖЕЛЕРДІ ТАЛҚЫЛАУ . . . 36

3. 1 Никотин қышқылының АВ-17-8 (ОН) аниониті қатысында

гидразинолиз процесіне әртүрлі факторлардың әсерін зерттеу . . . 36

3. 2 Изоникотин қышқылының гидразинолизін АВ-17-8, АВ-17-8 Т, АН- 31, АРА-20П аниониттері қатысында зерттеу . . . 40

3. 3 Никотин, изоникотин және бензой қышқылдарының гидразинолиз процесіндегі реакцияласу қабілетін салыстыру . . . 42

3. 4 АВ-17-8 (ОН) анионитіндегі гидратация және гидразинолиз реакцияларының механизмдері. . . . . 43

4 ЕҢБЕКТІ ҚОРҒАУ. ҚАУІПСІЗДІК ТЕХНИКАСЫ . . . 49

4. 1 Химия лабораториясында техника қауіпсіздік шараларын сақтау . . . 49

4. 2 Электр тогымен зақымданудан қорғау шаралары . . . 50

ҚОРЫТЫНДЫ . . . 53

ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ . . 55

ҚОСЫМШАЛАР . . . 59

БЕЛГІЛЕУЛЕР МЕН ҚЫСҚАРТУЛАР

НҚ - никотин қышқылы

ИНҚ - изоникотин қышқылы

НҚГ - никотин қышқылының гидразиді

ИҚГ - изоникотин қышқылының гидразиді

БҚ - бензой қышқылы

ГГ - гидразингидрат

Кt - катализатор

t - реакцияның температурасы

τ - реакция ұзақтығы

А. с. - алмасу сыйымдылығы, мг · экв/г

ИҚ - спектр - инфрақызыл спектр

ν - сіңіру жолақтарының жиілігі

КІРІСПЕ

Тақырыптың өзектілігі: Никотин, изоникотин қышқылдары және олардың туындылары - амидтер, гидразидтер, күрделі эфирлер медициналық практикада жиі қолданылатын препараттар қатарына жататындықтан, қазіргі кезде оларды синтездеу әдістері зерттеушілердің назарын аударып жүр. Айталық, никотин қышқылы және никотинамид РР дәрумені ретінде пеллагра ауруына қарсы қолданылады. Изоникотин қышқылының гидразиді - изониазид туберкулезге қарсы қолданылатын препарат болып табылады.

Гидразидтерді негізінен өздеріне сәйкес карбон қышқылынан және оның туындыларынан синтездейді, ал бұл қосылыстар негізінен көмірсутекті шикізатты калий перманганатымен немесе азот қышқылымен сұйық фазада тотықтыру арқылы алынады. Гидразидтерді алу үшін нитрилдерді гидразинолиздеу әдісі перспективті әдістің бірі болып саналады. Өндірісте изоникотин қышқылының гидразидін 5 сатылы процесс арқылы синтездейді:

Ол үшін γ-пиколин фракциясын метилольді туындылар қоспасына айналдырады. Одан кейін азот қышқылымен тотықтырып, изоникотин қышқылын алады. Ары қарай оны тионилхлорид көмегімен хлорангидридке айналдырады. Соңғы өнімді алкоголиздеу арқылы күрделі эфир алып, оны гидразингидратпен әрекеттестіріп, изоникотин қышқылының гидразидін алады. Бұл әдістің кемшіліктеріне процестің көп сатылы жолмен жүруі, жанама өнім ретінде қауіпті жарылғыш нитроқосылыстардың түзілуі жатады. Сондықтан гетерогенді катализаторларды қолдану арқылы пиридинкарбон қышқылдарынан өздеріне сәйкес туындылар - мысалы, практикалық жағынан маңызды гидразидтерді синтездеу өзекті мәселе болып саналады.

Ғылыми - зерттеу жұмысының мақсаты:

Алғашқы рет никотин және изоникотин қышқылдарынан өздеріне сәйкес гидразидтерді әртүрлі аниониттер қатысында синтездеу, сонымен қатар гидратация және гидразинолиз реакцияларының механизмдері жөнінде болжамдар жасау болып табылады.

Мақсатты орындау үшін келесі зерттеулер жүргізілді:

никотин қышқылының АВ-17-8(ОН) аниониті қатысында гидразинолиз процесіне әртүрлі факторлардың (температура, уақыт, катализатор мөлшері, гидразингидрат мөлшері) тигізетін әсерін зерттеу;
изоникотин қышқылынан АВ-17-8(ОН), АВ-17-8(ОН) Т, АН-31, АРА-20П аниониттері қатысында изоникотин қышқылының гидразидін синтездеу процесін зерттеу;
гетерогенді катализатор АВ-17-8(ОН) аниониті қатысында гидратация және гидразинолиз реакцияларының механизмдерін зерттеу;
ИҚ- спектроскопиялық әдіспен реакцияның бастапқы заттарын және соңғы өнімдерін зерттеу.

Ғылыми жаңалығы:

Алғашқы рет никотин және изоникотин қышқылдарынан гетерогенді катализаторлар АВ-17-8(ОН), АВ-17-8(ОН) Т, АН-31, АРА-20П аниониттері қатысында өздеріне сәйкес гидразидтерді синтездеу мүмкіншілігі көрсетілді, сонымен қатар гидратация және гидразинолиз реакцияларының механизмдері жөнінде болжамдар жасалды.

Жұмыс экология және химия кафедрасының органикалық химия лабораториясында жүргізілді.

Ұсынылған дипломдық жұмыс тақырыбына және зерттеулер жүргізуге, зерттеулер нәтижесін талқылауға көрсеткен көмегі және кеңестері үшін ғылыми жетекшім ХҚТУ профессоры С. А. Жұмаділлаеваға алғысымды білдіремін.

1 ӘДЕБИЕТТІК ШОЛУ

1. 1 Пиридинкарбон қышқылдарын синтездеу әдістері

Соңғы жылдары органикалық цианидтер негізіне қойылатын синтездерге қызығушылық кенеттен артты, мұндай жағдай тотықтырғыштық аммонолиз процесінің ойластырылып өндіріске енгізілуіне байланысты болды, бұл кезде көмірсутекті шикізаттан өзіне сәйкес нитрил алынады.

Нитрилдердің гидролизі деп - олардың сумен әрекеттесіп, қышқыл түзу реакциясын айтады, бұл процестің аралық өнімдеріне амидтер жатады. Нитрилдердің гидролизі қышқылды немесе сілтілі ортада жүреді. Әдебиеттік мәліметтерден каталиттік әрекеттесу механизмі қышқылдар мен сілтілерде әртүрлі екендігі және спецификалық ерекшелігімен сипатталатындығы белгілі.

Нитрилдер гидролизінің ерекше әдісі болып құмырсқа қышқылын қолдануға негізделген әдіс болып табылады, мұнда температура 110-200 ⁰ С болғанда реакция аяғына дейін жүреді [1] . Аз мөлшерлі тұз қышқылы немесе бромды сутек қышқылының қатысында процесс атмосфералық қысымда жүреді және қосымша қыздыруды талап етпейді.

Нитрилдердің гидролизі сатылап, аралық өнімдер - амидтер түзілуімен жүреді.

Тепе-теңдік константасының мәні және екі реакцияның да жылдам-дықтарының қатынасы нитрилдердің құрылымына, қолданылатын катализатор табиғатына және гидролизді жүргізу жағдайына тәуелді. Егер k ₁ >k ₂ болса, амид түзілу сатысында тоқтатуға болады. Күкірт қышқылымен гидролиздегенде

k ₁ /k ₂ қатынасы қышқыл концентрациасына тәуелді [2-3] . Көптеген нитрилдерді 50%-дық немесе одан да сұйытылған қышқылмен өңдегенде сәйкес карбон қышқылдар алынады. Нитрилдерді бұдан гөрі концентрлі қышқылмен әрекеттестіргенде реакция амид түзілу сатысында тоқтайды. Мысалы, сірке қышқылды ортада кейбір алифатты және ароматты нитрилдердің амидтерге дейін гидратациялану жылдамдығы, амидтердің гидратация жылдамдығы мәніне қарағанда әлдеқайда жоғары. Сонымен жоғары концентрлі минералды қышқылдарды қолдану карбон қышқылдарының орнына амидтердің алынуын қамтамасыз етеді [4] .

Нитрилдердің сумен әрекеттесу бағытына реакцияның температурасы әсер етеді, яғни неғұрлым реакция ұзақтығы және температура жоғары болса, соғұрлым нитрил амидке емес, керісінше қышқылға айналу мүмкіндігі жоғары.

Металдар гидроксидтерінің қатысында нитрилдерді гидролиздеу де қышқылды гидролиздеу сияқты жиі қолданылады. Алифатты немесе май-ароматты нитрилдердің құрылымы олардың сілті әсерінен гидролизге ұшырау қабілетіне өз әсерін тигізеді [5] . Алифатты нитрилдердің алкилдік қалдықтары неғұрлым көп тармақталған болса, соғұрлым гидролиз жылдамдығы кем болады. Бір гомологтық қатардың алифатты нитрилдерінің молекулалық салмағы артқан сайын (С ₃ - С ₄ ке дейін) басында гидролиз жылдамдығы төмендейді де, ал кейіннен бұл мән тұрақты болып қалады. Қанықпаған қышқылдар нитрилдері әдетте сәйкес қанықпаған алифатты нитрилдердің гидролизіне қарағанда жылдамырақ жүреді.

Нитрилдер гидролизінде негізгі реагенттер ретінде натрий, калий және барий гидроксидтері қолданылады. Сілті концентрациясы жоғарылаған сайын гидролиз жылдамдығы артады [6] . Қышқыл әсерінен гидролиздегі секілді кейбір жағдайларда сілті концентрациясының өзгеруі реакцияның амид немесе қышқыл түзілуіне бағыттайды. Мысалы, 1-циклогексил - 2 - цианэтилениминді эквивалентті көлемді сулы - спиртті сілті ерітіндісімен қайнатқанда 1-циклогексилэтилен мен 2-карбон қышқылының амиді түзіледі. Сілтінің артық

мөлшерінде және ұзақ мерзімді қыздырғанда гидролиз карбон қышқылының түзілуіне дейін жүреді.

Әдетте гидролиз нитрилдерді натрий немесе калий гидроксидтерінің сулы ерітіндісімен қыздыру нәтижесінде жүреді. Суда нашар еритін нитрилдерді қолдану жағдайында күйдіргіш калий ерітіндісінің этил спиртінде немесе жоғары температурада қайнайтын спирттердегі (амил спирті, глицерин т. б. ) ерітіндісі қолданылады.

Екіншілік немесе үшіншілік сілтілі гидролизін зерттеу барысында алынған мәліметтерді ескере отырып, Ремик А. Е. [7] сол реакцияның биномды механизмін ұсынды:

О ^-

Мұнда гидроксил ионының нитрил молекуласына жасаған шабуылы реакция жылдамдығын анықтаушы саты болып табылады. Осылайша нитрил тобының көміртек атомы электрондық тығыздығының маңындағы гидролизге жағымды әсерін тигізуі керек, яғни электрон акцепторлы орынбасушыларды ендіру реакцияны жылдамдатады, ал электрон донорлық орынбасушыларды ендіру реакция жылдамдығын керісінше баяулатады. Зерттеулер сондай-ақ гидролиз механизмі құрылымға тәуелділігін көрсетті және осыған орай спецификалық ерекшеліктерге ие.

Патенттік әдеби деректерде берілгендер санының басым көбі - құрамында мыс бар катализаторлар, амидтер нитрилдердің гидратациясы арқылы алынады, металды мыс катализатор ретінде қолданылады. Катализатор құрамында мыстан басқа да металдардың болуы мүмкін, мысалы Cr, Zn, Ni, Mn немесе Mо [8] .

Ватанабе К. К. және Сакай К. А. [9] никельді катализатор қатысында гидратация механизмін зерттеу үшін реакция жылдамдығына әртүрлі заттардың әсерін зерттеді. Көптеген тәжірибелер нәтижесінде пиридин және басқада органикалық негіздер гидролизге жағымды әсер ететіні, ал тиофен және органикалық қышқылдар гидролизді тежейтіні анықталды. Нитрилдердің гидролизіне каталитикалық әсер айнымалы валентті элементтердің тотықтары да тигізеді. Ең жиі қолданылатын тотық катализаторы ретінде марганец оксиді қолданылады. Мысалы, бензамидтің максимальды шығымы (48-84%) 100-125 ⁰ С-та нитрил мен судың эквимолярлық қатынасында MnO ₂ -нің қатысында жүзеге асырылады. Аралық өнім ретінде 1-2% бензой қышқылы түзіледі. Температураны жоғарылатқанда бензамид шығымы төмендейді, ал бензой қышқылының түзілуі жоғарылайды. MnO ₂ - нің активтігі гидратация реакциясында 3 рет қолдансақ та бастапқы қалпында қалады [10] .

Ватанабе К. К. және Сакай К. А. MnO ₂ қатысында бензонитрил гидра-тациясының заңдылықтарын қарастырған болатын. Зерттеу нәтижесінде бензамид түзілу жылдамдығы судың мөлшері артқан сайын төмендейтіндігі дәлелденген. Никотин және изоникотин қышқылдары нитрилдерінің сұйық фазалы гидролизінің мысалында MnO ₂ температура 100 ⁰ С және реакция ұзақтығы 5 сағат болғанда белсенді каталиттік әсер көрсететіндігі анықталды.

Құрамында фосфор, мышьяк, сурьма бар комплекстердің каталиттік әсерінің мысалы ретінде екі компоненттен тұратын: ауыспалы металдардың қосылысы мен органикалық фосфиннен, фосфиттен, арсиннен, стибиннен немесе антимониттен тұратын гомогенді катализатордың қатысуымен нитрилдердің гидролиздену процесін келтіруге болады [11] . Нитрилдердің амидтерге гидратациялануы құрамында платина тобының металдары мен о-фенантролин, глицин және басқа да қосылыстар сияқты органикалық лигандтары бар комплексті катализаторларды қолданғанда жоғары селективтілікпен жүреді.

Соңғы кездері гидратациялау катализаторлары ретінде қаңқалы катализаторлар қолданылып келеді. Олардың басқалардан артықшылығы механикалық мықтылығында, бұл өндіріс құрылғылары үшін маңызды, дайындалу жеңілділігінде және активтілігінің ұзақ уақыт сақталуында. Қаңқалы катализаторлар химия, тамақ, электротехника өндірісінде кеңінен қолданылғандықтан, көптеген зерттеулердің обьектісі болып табылады. Катализатордың каталиттік активтілігінде құйма құрамының үлкен маңызы бар. Активті катализатор құрамында 18%-дан 67%-ға дейін никель бар құймалардан алынатыны белгілі. Никель алюминий құймасының құрамында никель мөлшерінің 67%-дан асуы құймалардың сілтімен ыдырауын қиындатады [12] .

Султанов пен Левановский [13] катализаторды дайындау үшін дайындалатын құйманың құрамында никельдің 35% болуын дұрыс деп есептейді. Құймаларда никелдің аз болуынан тез бүлінетін, тиімділігі аз катализаторлар алынады.

Металдық катализаторлар қатысында нитрилдердің гидролизі жоғары селективтілікпен жүреді, бірақ күрделі құрамды катализаторды қолдану өнімді бөліп алуды және тазартуды қиындатады. Катализатор ретінде суда ерімейтін, негіздік және қышқылдық сипаты бар жасанды жоғары молекулалық ионалмасушы заттарды қолдануға болады.

Қарастырылған әдеби деректердің негізінде келесі тұжырым жасауға болады: нитрилдің амидке, амидтің қышқылға дейін гидролизінде катализаторлар ретінде әртүрлі қосылыстарды нитрилдің құрылымына және реакцияның бағытына байланысты таңдайды. Гетерогенді контактілерді қолдану қолайлы, олардың ерекшеліктері:

1. өте жұмсақ жағдайларда жоғары шығыммен қышқылдар алу;

2. катализатор шығыны төмен;

3. бірнеше рет қайта қолдануға мүмкіндік береді;

4. осы әдіспен алынған қышқылдың тазалығы жоғары және қосымша тазалауды талап етпейді.

Никотин қышқылы немесе РР дәрумені 1867 жылы алынған, бірақ оның спецификалық дәрумен ретінде әсері 1937 жылы анықталған.

Медицинада никотин қышқылы және оның туындылары кеңінен қолданылады. Мысалы, никотин қышқылы және никотинамид РР дәрумені ретінде пеллагра ауруына қарсы қолданылады.

Никотин қышқылын синтездеудің әртүрлі жолдары белгілі. Бірақ оны β-пиколиннен алудың маңызы зор.

Никотин қышқылы - ақ кристалды зат, эфирде аз мөлшерде ериді немесе мүлдем ерімейді. Никотин қышқылын сәулелерден қорғаушы жақсы тығындалған ыдыста сақтайды. Никотин қышқылы амфотерлі қасиетке ие, оның пиридин циклінде азот атомы болуына байланысты негіздік қасиет көрсетеді және карбоксил тобында қозғалғыш сутек атомы болуына байланысты қышқылдық қасиет көрсетеді. Никотин қышқылы спецификалық антипеллагрикалық құрал болып есептеледі және де ол қан тамырларын кеңейту қасиетіне ие. Пеллагра кезінде оны ішке 0, 1г-ға дейін, ал профилактика кезінде 0, 015-0, 05г-ға дейін қабылдайды [14] .

1. 2 Карбон қышқылдарының гидразидтерін алу әдістері

Гидразидтерді алудың кең тараған әдісі қышқылдардың, ангидридтердің, эфирлер мен кетондардың гидразинолизі, яғни С(О) -N байланыстарының түзілуіне әкеліп соғатын құрамында карбонилді топтары бар қосылыстардың гидразинмен немесе оның алкил және арил туындыларымен әрекеттесуі.

Карбон қышқылдарының немесе оның тұздарының гидразинолизі түрлі еріткіштерді жоғары температурада және кейде сілтілі металдардың гидроксидтерін пайдалана жүргізіледі. Реакцияны бөлме температурасында N, N- дегидраттаушы агент ретінде пайдаланады [15] немесе дихлорфенил қатысында жүргізуге болады [16] . Осы тектес реакцияларда моноорынбасқан гидразиндердегі орынбасушының бағыты қышқылдардың хлорангидридтерін пайдаланған кездегідей.

Изоникотин қышқылын (ИНҚ) гидразингидратпен 30°С -та тура конденсациялау арқылы 85% шығыммен изоникотин қышқылының гидразиді (ИҚГ) алынады [17] . Егер реакция жағдайлары толығымен қамтамасыз етілмесе, онда изоникотин қышқылының гидразиді аз шығыммен алынады, өйткені бұл жағдайда реакция өнімінің құрамында және 2, 5-ди(н-пиридин) -амино-1, 3, 4-триазолдың мөлшері анағұрлым көп болады [18-19] .

Алифатты карбон қышқылдарының 4-бромфенил гидразидтері пропион, бутил және изобутил қышқылдарын 4-бромфенилгидразинмен қыздыру арқылы 50-75% шығыммен алынады [20] .

N-орынбасылған фенилсірке қышқылының 200-220°С гидразинолизі жоғары температурада қайнайтын еріткіш ортасында сілтілі металдардың гидроксидтері қатысуымен жүзеге асады, нәтижесінде сәйкес гидразид алынады [21] . Көбінесе карбон қышқылдарының гидразинолизін екі деңгейде, кейде аралық эфирді бөлу арқылы жүргізеді. Изоникотин қышқылының гидразидін синтездеу үшін алдын ала изоникотин

қышқылын этерификациялап, ары қарай түзілген эфирді гидразингидратпен өңдейді. Осы жолмен өндірісте 66% шығыммен изоникотин қышқылының гидразиді алынады [22] .

Гидразидтерді алу үшін қышқыл амидтерін қолдануға болады. Қышқылдардың күрделі эфирі немесе хлорангидридтеріне қарағанда амидтердің гидразинмен едәуір жоғары температурада және ұзақ уақыт ішінде тура қыздырылуы қышқыл жағдайындағыдай жүзеге асады және өнім шығымы жоғары емес [23] . Бұл реакция пептидті байланысты үзу жолымен ақуыз деградациясы үшін қолданылады. Осы секілді реакцияның жүруін гидразинанион көмегімен тек қана үшіншілік амидтер реакциясы үшін жеңілдетуге болады. Біріншілік және екіншілік амидтер анион түзілуін тежейді. Сонымен қатар гидразингидратты жеңіл бензоилдейтін белсенді-бензоилимидазолды пайдалану арқылы да жеңілдетуге болады [24] .

100-104°С-да сілтілі ортада изоникотинамидтің гидразинолизі изоникотин қышқылы гидразидінің түзілуіне әкеледі [25-26] .

Карбон қышқылдарының күрделі эфирлерінің гидразинолизі қарапайым гидразидтерді алудың жеңіл жолы болса, карбон қышқылдарының хлорангидридтері мен ангидридтері екі, үш және төрт ацилгидразиндерді алуда лайықты реагент екені мәлім. Карбон қышқылдарының күрделі эфирлерін жиі гидразингидратпен әрекеттестіреді, кей жағдайларда әлсіз қыздыруды қажет етеді [27] . Осылай сірке қышқылының гидразидін оның метилді эфирін гидразингидратпен 10 ⁰ С - 45°С температура аралығында спирттік ортада әрекеттестіру арқылы алады [28] .

Карбон қышқылдарының қанықпаған гидразидтерін алу жолдары зерттелген. Онда метилолеатты азот атмосферасында гидразинолиздеу арқылы олеин қышқылының гидразидін алуға болатындығы көрсетілген [29] .

Карпман А. К. мен Яхонтов А. Н. изоникотин қышқылының гидразидін алу үшін оның бутилді эфирі қолданылуы мүмкін екендігін көрсетті [30] .

3, 5-динитросалицил қышқылы эфирінің гидразинолизін 60-65ºС метанолда, триэтиламин қатысында жүргізу арқылы сәйкес гидразид алады [31] .

Орынбасылған гидразиндерді пайдаланған жағдайда эфирлер гидразинолизі стереофакторлар әсеріне ұшырайды [32] . Моноалкил гидразиндердегі орынбасу азот атомының кез-келгенінде жүруі мүмкін, нәтижесінде изомерлі гидразидтер түзіледі.

Алайда тәжірибеде едәуір кеңістіктік күрделенген изомерлердің көбісі тек қана формиаттардан (R'=H) түзіледі. R¹ немесе R² қалдықтар мөлшерін көбейткен жағдайда реакция жылдамдығы төмендейді, бірінші өнімнің мөлшері екіншісінің есебінен көбейеді [33] . Осылайша күрделі эфирдің метилгидразинмен әрекеттесуі негізінен симметриялық туынды береді. Керісінше, қышқыл хлорангидридінің гидразинолизі кезінде, негізгі өнім симметриялық емес изомер, өйткені метил тобының электрондонорлы қасиеттері бұл жағдайда өнім құрылысын анықтайтын фактор болып табылады. 1, 1-диметилгидразин жағдайында кеңістіктік бөгеттердің әсері күрделі эфирлердің гидразинолизін жүргізбейді, циан, нитро және галоген орынбасушылары бар белсендетілген эфирлермен формиаттарды санамағанда [34-35] . Стереофакторлардың активтелген эфирлерге әсері есептелмейді. Өйткені олар S _N 1 механизмі бойынша ацилденеді. Эфирлер ықпалымен 1, 2- диметилгидразиндердің ары қарай орынбасуы қиындай түседі. Монофенилгидразиндер жағдайында бірінші изомер жалғыз өнім, электронды және стереофакторлар тұрғысынан түзілген [36] . Этилфенилацетаттың гидразиндермен әсері жалпы қышқылдық және жалпы сілтілік катализге ұшырайды [37] .

Көптеген нитрилдер қазіргі таңда гидразидтер алуға болатын қол жетерлік қосылыстар класы болып табылады. Әдебиеттерде алифатты нитрилдердің гидразидтерге дейін гидразинолизі туралы мәліметтер жоқ, тек ароматты нитрилдерден және цианпиридиннен гидразидтерді алу жұмыстары қысқаша сипатталған.

Нитрилдердің гидразинолизі екі кезеңде жүреді: бірінші нитрилдерден амидтер алынады, кейін оларды гидразингидратпен өңдейді. Нитрилдермен гидразингидраттан гидразидтерді тікелей синтездеу әдісі үлкен қызығушылық тудырады ( карбон қышқылдарының амидтерін алу сатысын есептемегенде) .

Гидразидтерді нитрилдерден синтездеу жоғары температурада, кейде негіздік катализаторлар қатысында жүзеге асады.

Бензой қышқылының гидразиді бензонитрилдің гидразингидратпен органикалық еріткіш ортасында қыздырылуы арқылы алынады [38] .

β- гидразиднитрилдер циансірке эфирінің арилгидразиндермен реакциясы арқылы алынады [39-40] .

4-цианпиридиннің гидразинолизін күйдіргіш натр қатысында жүргізеді және изоникотин қышқылы гидразидінің шығымы 50-62% [41-42] .

Келесі әдістің бірінші сатысында 4-цианпиридиннің 2% натрий карбонатымен гидролизінде изоникотин қышқылының амиді алынады, сосын ол тазартылғаннан кейін гидразингидратпен әрекеттеседі. изоникотин қышқылы гидразидінің амидке есептелген шығымы 55%-ға жуық. Негізгі өніммен бірге изоникотин қышқылы түзіледі (29%) .

Кешірек Молль К. К. әріптестерімен бірге 4-цианпиридиннің сілтілермен гидролизінде қиын еритін қосымша өнімдер түзілетінін көрсетті, негізінен 3, 5-бис(4-пиридин) -4-амино-1, 2, 4-триазол, олардан изоникотин қышқылының гидразидін тазарту қиын. Сондықтан 4-цианпиридиннің сілтілі гидролизін бір сағат амидке дейін жүргізіп, сосын оны 3-сағат 100˚С сілтілі ортада 49% гидразингидратпен қайнату ұсынылады. Катализатор ретінде сілтілі металдардың оксидтері, гидроксидтері және карбонаттары қолданылады. Түзілген гидразидті судан кристалдап 60-65% таза изоникотин қышқылының гидразидін алады [43] .

Сычева Т. Б. әріптестерімен бірге әрекеттесуші заттардың температуралық жағдайын, олардың қозу жылдамдығын анықтады. Сонымен қатар реакционды массаны өңдеу өзгертілді, мұндай әдіс изоникотин қышқылы гидразидінің шығымын жоғарылатады. (65-69%) және сапасын арттырады, 20%-ға дейін ИНҚ түзіледі [44] .

4-цианпиридиннің гидразинолизі гетерогенді катализаторлар ион-алмасушы шайырлар АВ-17-8, АНКБ-2, АН-31, АН-18-10П және қорғасын, марганец, магний, кобальт және темір оксидтерін қолданғанда едәуір жақсы жүреді. Реакцияны 80-100˚С, тәжірибе ұзақтығы 1, 5 сағат, нитрил:катализатор:гидразингидрат:су қатынасы сәйкесінше 1:2:0, 72:8 жағдайда жүргізеді, изоникотин қышқылы гидразидінің шығымы 73-79% [45] .

1. 3 Нитрилдердің гидразинмен әрекеттесу механизмі

Нитрилдердің гидразинмен әрекеттесуі кезінде реакция гидразиннің нитрилдік топпен немесе қандайда бір функциональдық топпен қосылуымен жүре бастайды. Реакцияның бастапқы сатысының сипатына байланысты амидразондар, гидразидтер, 1, 2-дигидро-1, 2, 4, 5-тетразиндер, 4-амино-1, 2, 4-триазолдар және басқа да гетероциклды қосылыстар

түзіледі. Нитрилдердің гидразинмен және оның туындыларымен реакциясының механизмін келесі түрде келтіруге болады. Алдымен β-гидразононитрилдер, таутомерлі немесе β-гидразино-α, β-қанықпаған нитрилдер түзіледі, олар функционалдық топтардың ішкі-молекулярлы әрекеттесуі нәтижесінде 5-аминопиразолдарға айналады: