Никотин және изоникотин қышқылдарының гидролиттік өзгерістерін зерттеу


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
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.
1. Весkе Ғ, Fleig H, Popler P, “J.Zilbids Ann Chem, 1971”, 749, 198
2. Авт Свид.СССР №277789. 1969. Бюлл. Изобретений. 1970. 749. 198.
3. Vasiliеv J., Cocu P., Rew Chеm 19, 243, 1968.
4. Jansen Н., Ann., 250, 136, 1989.
5. Widegvist S., Arhiv Remі 10, 205,1965.
6. Линецкий В.А. Серебряков В.Р. Хим. Пром. 1965. 198
7. Remuck A.E., Elektronic Interpretionc of org. chem. New York, 1969, P 422
8. Англ. Пат. № 1459685; 1978.
9. Watanabe K, Sakai K, “Bull. Chem. Soc. Japon” 1966, 39, 8
10. Зильберман Е.Н., Воронцева Н.Б., Френкеев Р.Ш., Султанова И.Б. ЖОХ. 1972. 8, 426
11. Пат. США. № 3673250. 1972. С.А. 1972. 77. 100855
12. Англ. Пат. № 2006169, 1979, С.А. 1980
13. Сокольский Д.В. и др. “Изв. АН. Каз. СССР”, сер. хим., І 1965
14. Беликов В.Г. Фармацевтическая химия: Учеб. Для фармац. ин-тов.- М.: Высш.шк.1970 444-456
15. Smith R.F., Bates A.C., Smearing T.S., Alberecht F.X. Reactions of
Hydrazines with Esters and Carboxylic Acides S.оrg. Chem., 1968,851-856
16. Roy.Siser Кumar, Rоy Subhos, Roy Р.К., J.Jnolion Chem. Soc. 1980, 57 №2, 195-198 (англ). РЖ.Хим, 1980, 2451137
17. Шу Кай-Кун. Получение гидразида изоникотиновой кислоты прямой конденсацией изоникотиновой кислоты с гидразингидратом. Мед. промышленность 1967, 19-23
18. Ящунский В.Г., Павлов Л.Н., Ермолаева В.Г., Щукина М.Н. О побочном продукте конденсации изоникотиновой кислоты с гидразингидратом. Мед. промышленность СССР, 1967 38-40
19. Ящунский В.Г., Павлов Л.Н., Ермолаева В.Г., Щукина М.Н. 2,5-ди (4-пиридин)-1-аминотриазол-(1,3,4) и его превращения. 1967, 658
20. А.С. 686309 (СССР). 4-Бромфенилгидразиды алифатических карбоновых кислот, обладающие фунгицидной активностью (Сысаева Л.П., Молодых Ж.В., Бузыкин Б.И. и др.). Опубл. в Б.И., 1981, №35
21. Патент СССР. №873871. Способ получения производственных фенилукусной кислоты. (Колл И.Ф. Руфер К.Шеринг А.Г.). Опубл. 14.07.78. в Б.И., 1981, №38.
22. Яхонтов Л.Н. Успехи химии гетероциклов в химикофармацевтической промышленности СССР. // Хим.гетероцикл. соединений. 1977, №11, с.1443-1446.
23. Paulsen H., Stoуl D. Fragmentierung von α-mesyloxy- Carbоnsаurеhydrasiden // Chem. Ber., 1966, Bd 99 - P:908-912
24. Sencks W.P., Gilchrist M.S. The Reaction of Hydroxylamine with Amides.//S.Amer. Chem. SO., 1965, V84,- P.5616-5620
25. Патент США 3718628, опубл.27.02.73., РЖХ 1974, 2С 729П
26. Патент ГДР. №63493. Verfahren zur, Hurstellung von Isonikotinsaurehydrazid // Seetluth H., Moll K.K. Balts H., Brusechaber. / РЖХ,1970, 2H 284.
27. Salerni O. L., Smart B.E., Post A., Cheng C.C., Synthesis of-Aminolaevulinic Acid Anasogues as Potential Antimalarial Agents. J.Chem.Soc.(c)., 1968, V. 12, p.1399-1401.
28. А.С. № 187539 ЧССР. Способ получения гидразида 4-(7-оксикумаринил) уксусной кислоты. // Kreycovess, Drobic J. Kalol, опубл. 15.04.81.м / РЖХ. 1982, 164, 162 П.
29. Kinhicаt G.M., Rao B.G., N.Ғette., Seifen. Получение ненасыщенных гидразидов гидразинолизом 1970, 72,№3, с.165-167.
30. Карпман Я.С., Яхонтов Я.Н. Этерификация изоникотиновой кислоты с катионитом в синтезе гидразида изоникотиновой кислоты. Хим. фарм. журн., 1980, 93-96
31. Патент ВНР №174115. Способ получения гидразида салициловой кислоты. // Toht.G., Kollay V., Tomos E.G., опубл. 15.04.80, /РЖХ 1981, 18061.
32. Smith P.A.S. Org Reactions, 1966 366-371
33. Dorn H., Zubek A., Walter K. Chem.,1967,100-106
34. Mekillip W.S., Slagel R.C. Syntesis of aminides from carboxylic acid ecters.//Canad.S.Chem.,1967, V 45, -Р. 2619-2623
35. Jencks W.P., Carruiolo J. Reactivity of nucleophilic reagents toward ecters. Chem. Soc., 1965, V 82, 1778-1786
36. Bouchet P. Elguero J. Jaсguier R. Synthese Struktur d'aryl -1pyrazolidones-3et-5 Bull.Soc.Chem.Franсe, 1967, 3502-3516
37. Bruice T.C., Willes R.G. The reaction of aliphatic diamines. 1965, 531-536
38. Gurtius T., Hess A. Cyanbensoesoure and Hydrazin. J.prakt. Chem., 1965 43-52
39. Япон. Пат. № 47103976. РЖ Хим 1977. Zn 194 n.
40. Дубенко Р.Г., Пелькис П.С. Исследования в ряду арилгидразинов замещенных глиоксиловой кислоты (IV). / Журн. орг. хим., 1975, т.1, №7, с1255-1260.
41. Патент Англии 787282. Izoniazid. Chem. 1968, 6729
42. Dutta S.P., Ahаryyga A.K. Utility of Cyanopyridine the Formation of Іsonicotinic Acid Hydrazidе. Indiаn S.оf Applied.Chem., 1966,V 29,№4, 99-100.
43. Moll K.K., Seetluth H., Brusechaber L.,Schrattenhols, G.Einstufige Vberfuhryng von Isonikotinsaurenitril in Isonicotinsfurehydrazid. 1968, 36-37.
44. Сычева Т.Б., Павлова Т.Н., Щукина М.Н., Синтез изониазида из 4-цианпиридина. Хим. фарм.журн., 1972, №11,-с-6-8.
45. А.C.№908018 СССР. Способ получения изониазида // Кагарлицкий А.Д., Суворов Б.В., Джумакаев К.Х., Лихачева Н.А., Опубл. в Б.И. 1981, №17.
46. Архипова И.А. Исследование гидролиза нитрилов карбоновых кислот и термической устойчивости образующихся продуктов. Автореф. дис.канд. хим. наук. Алма-Ата:ИХН АН РК,1964-16
47. Кагарлицкий А.Д., Джумакаев К.Х., Лихачева Н.А. Тез. Докл. ІІІ Всесоюзн. Симпозиума «Гетерогенный катализ в химии гетероциклических соединений». Рига: 1981, 164-165
48. ГОСТ 10896-78. Иониты. Подготовка к испытанию.
49. Беллами Л. Инфракрасные спектры молекул. М.: Изд. иностр. лит., 1967,111
50. Джумакаев К.Х., Джумадуллаева С.А. и др. Концертный механизм гидратации нитрилов на ионитах, // Докл. АН СССР., 1991, т. 317, № 6, с.1405-1408.
51. Джумакаев К.Х., Аяпбергенов К.А., Май И.И., Джумадуллаева С.А., // Кинетика и катализ. 1989, т.30, 495
52. Литтл Л. Инфракрасные спектры адсорбированных молекул. М.: Мир, 1969. 514
53. Химия цеолитов и катализ на цеолитах.// Под ред. Дж. Рабо. М.: Мир, 1980, т.1. 506.
54. Хван Т. А., Хван П. А. Основы безопасности жизнедеятельности. Ростов н/Д: «Феникс», 2000.-384 с.
55. Басаков М. И. Охрана труда (безопасность жизнедеятельности в условиях производства). Ростов н/Д: Издательский центр «МарТ», 2003.-400 с.

Пән: Химия
Жұмыс түрі:  Дипломдық жұмыс
Тегін:  Антиплагиат
Көлемі: 54 бет
Таңдаулыға:   
Бұл жұмыстың бағасы: 1900 теңге
Кепілдік барма?

бот арқылы тегін алу, ауыстыру

Қандай қате таптыңыз?

Рақмет!






Ф-ОБ-001033
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 · эквг
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 110-2000 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 k1k2 болса,
амид түзілу сатысында тоқтатуға болады. Күкірт қышқылымен
гидролиздегенде
k1k2 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
(С3 – С4 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 фенилацетонитрилдердің 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%) 100-1250С-та нитрил мен судың эквимолярлық
қатынасында MnO2-нің қатысында жүзеге асырылады. Аралық өнім ретінде 1-
2% бензой қышқылы түзіледі. Температураны жоғарылатқанда бензамид шығымы
төмендейді, ал бензой қышқылының түзілуі жоғарылайды. MnO2- нің активтігі
гидратация реакциясында 3 рет қолдансақ та бастапқы қалпында қалады [10].
Ватанабе К.К. және Сакай К.А. MnO2 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 MnO2 температура 1000С 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- дициклогексилкарбамидті 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 диизоникотиноилгидразид 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 100С - 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 SN1 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:с у 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:

Бірқатар жағдайларда β-гидразононитрилдер және β-гидразино-
α,β-қанықпаған нитрилдер реакциялық қоспалардан бөліп
алынған және олар 5-аминопиразолдарға айналатындығы көрсетілген.
Айта кету керек, егер бірінші саты (гидразинмен ығыстыру)
қышқыл қатысынсыз жүретін болса, екінші сатыда циклдің
орындалуы үшін қышқылдың қосылуы міндетті түрде болуы мүмкін.
Минералды қышқыл ортада ацилцианидтердің фенилгидразиндермен
реакциясында сәйкес фенилгидразондар, эфирде немесе сулы сірке
қышқылында β-ацилфенилгидразиндер және цианды сутек түзіледі.
Бұл реакция, авторлардың тұжырымдауы бойынша, аралық α-
оксинитрилдің түзілуі арқылы жүреді.

Күшті қышқылды ортада тепе-теңдік бастапқы өнімдерге
қарай ығысқан; нейтралды, әсіресе сілтілі ортада циан тобының
ығысуы оңайрақ өтеді.
Гидразин мен күйдіргіш натрдың сулы ерітінділерінің 3-
цианпиридин гидролизіне әсерін Архипова И.А. және тағы басқалар
зерттеген [46]. Екі жағдайда да, ерітіндіде аз мөлшерде
негіздің болуы (шамамен бір литрде 1,05-0,15 моль) негізінен
амидтің түзілуіне жағдай жасайды. Гидразиннің немесе сілтінің
артық мөлшерінде тек никотин қышқылының сәйкес тұзы алынады.
Сондықтан 3-цианпиридин гидролизі өнімінің шығымы гидразиннің немесе
күйдіргіш натрдың алынғандығына емес, реакциялық қоспадағы
негіздің мөлшеріне байланысты болады. Осы жағдай, мынандай
қорытынды жасауға мүмкіндік береді: нитрилдердің сілтілік
гидролиз процесі кезінде негізбен нитрилдердің арасындағы
қандайда бір тұрақсыз аралық өнімдер немесе аралық комплекс
түзетін химиялық әрекеттесу орын алады.

Негіздік катализатор қатысындағы 4-цианпиридиннің
гидразинолизінде изоникотинамид аралық өнім болып табылады [47].
Процесс екі тізбекті саты арқылы жүреді деп жорамалдауға
болады: нитрилдердің амидтерге дейін гидратациялануы және
соңғысының гидразид түзе гидразинолизденуі.

2 ЭКСПЕРИМЕНТТІК БӨЛІМ
2.1 Бастапқы заттардың, аралық және соңғы өнімдердің
сипаттамасы
Жұмыста "т" және "а . ү. т." маркалы реактивтер
қолданылды.
2.1-кесте
Бастапқы заттардың, аралық және соңғы өнімдердің физикалық-
химиялық қасиеттері
Заттардың аталуы Брутто- Молек. tқайн, t балқ.d²º4
формула масса °С ºС

Никотин қышқылы С6Н5NО2 123 234-238-
178
Изоникотин қышқылы C6H5NО2 123 -
120
Бензой қышқылы C6H5СООН 122 -
-
Гидразингидрат N2H4· H2O 44 198 1,42

Никотин қышқылының 168
гидразиді С6Н7N3О 137
Изоникотин қышқылының
гидразиді 170
Бензой қышқылының С6Н7N3О 137 - -
гидразиді
156
С7Н8N2O 136

2.2 АВ-17-8, АВ-17-8 Т, АН-31 аниониттерінің сипаттамалары

Анионит АВ-17-8 құрамында төртіншілік бензилтриметиламмонийлі
функционалдық топтары бар, сополимерлі күшті негізді, көп функционалды
гель структуралы анионит. Ол стиролдың 8% дивинилбензолмен
сополимерін хлорметилдеу арқылы және ары қарай триметиламиндермен
аминдеу арқылы алынады.
Құрылысы:

- CH2 – CH - - CH2 – CH -
- CH2 – CH -

CH2N+(CH3)3 n - CH2 – CH - m
C2H5 p

Ол Кемерово қаласында "Азот" өндірістік бірлестігінде
жоғары категориялы сапамен бірінші сортты Clˉ формада
шығарылды. Шетелдік аналогтары: амберлит JRA-400, дауэкс-1,
зеролит ҒҒ, дуолит А-101Д, кастель А-500, диайон-10А, вофатит
SBW. Анионит АВ-17-8 жоғары температура әсеріне ( 90°С )
және ионизациялаушы сәулелерге төзімсіз. Қыздыру және
сәулелендіру кезінде бөлшектер ұсақталады, ісінуі төмендейді,
функционалдық топтары деградацияға, аминсізденуге ұшырайды. 18-20ºС
температурада сұйылтылған қышқылдардың, сілтілердің және
тотықтырғыштардың әсеріне тұрақты немесе төзімді. ОН - формада
ауадан көмір қышқыл газын сіңіруге бейім. Сондықтан оны герметикалық
жабық ыдыста, су қабатының астында немесе тұз формасында
(хлоридті) сақтау қажет.
Анионит АВ-17-8 түсті металлургия өндірістерінің
декантация-ланған және ағызынды суларын силикаттар, цианидтер
және роданидтер қоспасынан және тағы басқалардан тазалауда
перспективті болып саналады.

2.2-кесте

АВ-17-8 анионитінің эксплутациялық сипаттамасы

Көрсеткіш

Үйінді салмағы
гм³ ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 0,70-0,74

Максималды жұмыс температурасы ОН-
формада,ºС ... ... ... ... ... ... ... .35-90

Жұмыс мәндерінің диапазоны рН
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 1,14

Ісіну
коэффициенті ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ...
... ... ... 1

2.3-кесте

АВ-17-8 анионитінің физикалық-химиялық көрсеткіштері


АВ-17-8

Көрсеткіштер

Сапаның жоғары 1-сорт
категориясы
Сыртқы көрінісі Дөңгелек дән, ашық
... ... ... ... ... ... ... сары түсті

Дәндердің өлшемі
... ... ... ... ... ...
Дәндердің эффективті өлшемі,
мм ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Біртектілік
коэффициенті ... ... ...
Ылғал мөлшері, %
... ... ... ... ... ...
ОНˉформасында меншікті кө-лем,
см³г
... ... ... ... ... ... ... ... .
... ..

Типі ... ... ... ... ... ... ... .
... ... ... ... ... .
Матрица
негізі ... ... ... ... ... ... ...
...
Байланыстырғыш
агент ... ... ... ..
Функционалды топ
... ... ... ... ... ...
Негізділігі ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ..
Толық көлемдік сыйым-дылығы,
эквм³ ... ... ... ... ... ..
Үйінді тығыздығы, гм³ ... ... .
Суда ісінуі
... ... ... ... ... ... ... .
0,355 0,355-1,25

0,4-0,6 0,6
1,7 1,8
35-50
3,0+(-0)0,3 35-50
3,0+(-0,3)

Полимеризациялық
Полистирол
Дивинилбензол, 8%
R3N+
Күшті негізді

1300-1500
0,66-0,74
0,33-0,35

АВ-17-8 (ОН) Т анионитінің құрылысы АВ-17-8 (ОН)анионитіне ұқсас.
Тек оның құрамындағы стиролмен дивинилбензолдың қатынастары өзгешелеу. АВ-
17-8(ОН)Т аниониті жоғары температураға төзімді.
АН-31 аниониті аммиак, полиэтиленполиамин және эпихлоргидринді
поликонденсациялау арқылы алынады, ионогенді топтар ретінде екіншілік және
үшіншілік амин топтары бар. АН-31 аниониті өндірістік масштабта
СІ- формасында шығарылады. АН-31 кейбір сирек кездесетін
элементтерді сорбциялауда қолданылады. Сұйылтылған қышқыл, сілті және
органикалық еріткіштерге тұрақты.

2.3 Аниониттердің ОН-формасын дайындау әдістемесі

Товарлы ионитті кондиционирлеп, ОН - формасына келесі түрде
өткізеді [48].
Массасы 300 грамнан аспайтын ионит мөлшері 1М натрий
хлориді ерітіндісін бес есе мөлшерде сіңіреді. 3-10 сағаттан
соң ерітіндіні төгіп тастайды, ал ионитті иониттің бір
мөлшеріне бес су мөлшері қатынасында, әр араластырған сайын
абайлап декантациялай отырып бірнеше рет шаяды. Ісінген ионит
колонкаға ауыстырылып, тағыда бірнеше рет дистилденген сумен
шаяды. Анионитті дайындаудағы суреттелген операцияларды
матрицаны шынықтыру үшін үш реттен қайталайды.
Анионитті Clˉ формасынан ОН - формасына ауыстыру үшін,
алдымен оны 0,1М тұз қышқылы ерітіндісімен өңдейді,
ерітіндінің бес көлемі ісінген аниониттің бір көлеміне
қатынасы бойынша алынады. Сонан соң аниониттің қышқылдығын
кетіру үшін судың бес көлемімен жуады және ол арқылы 0,1М
натрий гидроксиді ерітіндісін өткізеді.
Әлсіз негіздік ионитті өңдеу кезінде натрий гидроксиді
ерітіндісін, бастапқы сілті ерітіндісінде және фильтратта хлор
иондары концентрациясы теңескенше өткізіп отырады.
Ол үшін пробиркаға шамамен 1 мл зерттеліп отырған
ерітіндіні алады, қышқыл реакцияға дейін 2н азот қышқылы
ерітіндісін тамшылата отырып қосады және бірнеше тамшы 0,1н
азот қышқылды күміс ерітіндісін қосады. Қанағаттанарлық
нәтижелер алынған соң сілтімен шаюды тоқтатады.

2.4 Аниониттерді регенерациялау әдістемесі
Алмасу сыйымдылығы (А.с.) 3,2 мг·эквг болатын 500г қолданылған
анионитті регенерациялау үшін 1,5-2 л 10%-ды натрий және калий гидроксиді
ерітінділерін алады. Қоспаны 75-800С-та 5-6 сағат бойы араластырады.
Көрсетілген уақыт біткеннен соң қоспаны бөлме температурасына дейін суытып,
шайынды суларды фенолфталеин бойынша нитралды реакцияға дейін анықтай
отырып, анионитті дистилденген сумен шаяды. Регенерациядан соң аниониттің
сыйымдылығы 4,2 мг·эквг -ды құрайды.

2.5 Никотин қышқылынан оның гидразидін синтездеу әдістемесі
Кері мұздатқышпен, механикалық араластырғышпен және термометрмен
жабдықталған көлемі 250 мл дөңгелек түпті колбаға
1г никотин қышқылын, 2г ауада кептірілген АВ-17-8 анионитін, 0,75г
63%-дық гидразингидратты және 8г су мөлшерін алып, 1,5 сағат су
моншасында 900С температурада қыздыра отырып араластырады
(2.1-сурет). 1,5 сағаттан кейін реакциялық қоспаны бөлме
температурасына дейін салқындатып, түзілген никотин қышқылының
гидразидін сүзіп алады да, 15мл 700С-қа дейін қыздырылған
дистилденген сумен шаяды. Содан кейін 600С температурада кептіреді.
Изоникотин қышқылынан жоғарыда қарастырылған әдіс бойынша изоникотин
қышқылының гидразиді алынады.

Пиридинкарбон қышқылдарынан гидразидтерді синтездеу қондырғысы

6

7

5
1
4

3

2

2.1-сурет. 1-ток түзеткіш; 2-электр плиткасы; 3-су моншасы; 4-дөңгелек
түпті колба; 5-реакциялық қоспа; 6-механикалық араластырғыш; 7-кері
мұздатқыш;

2.6 Реакцияның бастапқы заттары мен соңғы өнімдерін
анализдеу және идентификациялау
2.6.1 Никотин және изоникотин қышқылдарының гидразидтерін
фотоколориметриялық әдіспен анықтау
Құрамында 30-60 мг пиридинкарбон қышқылдарының гидразидтері
RCONHNH2 бар үлгіні 5мл 0,5 н HCl-да ерітеді де, 30 мл 0,5 н
мыс нитраты ерітіндісін қосады. Ерітіндіні көкшіл түске бояйтын
[Cu(RCONHNH2)2·2H2O] комплексі түзіледі. Араластырудан соң бірнеше
минуттан кейін сұйықтық оптикалық тығыздығын 582 нм толқын
ұзындығында өлшейді. Бұл анализ фотоколориметр КФК-2-УХЛ
қондырғысында орындалады.

2.6.2 Изоникотин қышқылы гидразидінің шынайылығын анықтау
Изоникотин қышқылы гидразидінің шынайылығын анықтау
үшін тотықсыздандырғыштық қасиет қолданылады, бұл
препарат молекуласындағы гидразин қалдығының болуына негізделген.
Изоникотин қышқылының гидразиді күміс ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
«ионитті катализаторлар қатысында пиридинкарбон қышқылдарының амидтерін алу реакциясының инетикалық заңдылықтарын зерттеу»
Нитрилдер гидролизінің механизмі
Органикалық химия
Спазмофилия
Күкірт органикалық қосылыстардың қолданылуы
Шошқа азықтандырудағы В витаминінің маңызы
Пиридинннің химиялық қасиеті
Нуклеин қышқылдарының биосинтезі
Аминақышқылдары – белоктың структуралық элементі
Туберкулез қоздырғышы
Пәндер