СИНТЕЗ N,N1-ГЕКСАМЕТИЛЕН-БИС-[(1,11-АМИНОНАФТАЛИН)-МОЧЕВИНА] И ЕГО СВОЙСТВА

SYNTHESIS OF N,N1-HEXAMETHYLENE-BIS-[(1,11-AMINONAPHTHALENE)-UREA] AND ITS PROPERTIES
Цитировать:
СИНТЕЗ N,N1-ГЕКСАМЕТИЛЕН-БИС-[(1,11-АМИНОНАФТАЛИН)-МОЧЕВИНА] И ЕГО СВОЙСТВА // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. Хаитов Ж.К. [и др.]. 2023. 5(107). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/15398 (дата обращения: 24.02.2024).
Прочитать статью:
DOI - 10.32743/UniChem.2023.107.5.15398

 

АННОТАЦИЯ

В данной статье простым, а главное эффективным методом был синтезирован новый N,N1-гексаметилен-бис-[(1,11-аминонафталин)-мочевина]. Для развивающейся химической промышленности синтезировано новое соединение методами и механизмами, не дающими отходов в обычных комнатных условиях, с высокой эффективностью, а из методов физического исследования структуры изучены исходные свойства инфракрасной (ИК) спектроскопии этого вещества.

ABSTRACT

In this article, a new N,N1-hexamethylene-bis-[(1,11-aminonaphthalene)-urea] was synthesized by a simple and most importantly effective method. For the developing chemical industry, a new compound was synthesized using methods and mechanisms that produce no waste in a normal room environment, with high efficiency, and the initial properties of infrared (IR) spectroscopy were studied from the methods of physical research of the structure of this substance.

 

Ключевые слова: Бис-мочевина, изоцианат, гексаметилендиизоцианат, аминонафталин, триэтиламин, диметилформамид.

Keywords: Bis-urea, isocyanate, hexamethylene diisocyanate, aminonaphthalene, triethylamine, dimethylformamide.

 

Введение. Использование бисмочевины в различных промышленных технологиях, сельском хозяйстве, медицине, текстильной промышленности и многих других областях показывает, что в этой области работали многие ученые [1-2, 6-9]. Поэтому в мире собрано много материала по методам синтеза и свойствам соединений бисмочевины. [3-5, 10].

Нафталин и дифениловый мостик можно использовать в различных биологических, фармакологических, физиологических действиях, в качестве ингибиторов коррозии металлов, в процессах окрашивания и печати. Кроме того, в медицине «ксероз» представляет собой многогранное и широко распространенное кожное заболевание, которое нередко проявляется симптомом [11].

Анализ литературы [12] показал, что строение радикала N в группе –N=C=O существенно влияет на активность электронного облака на активность изоцианатной группы. В то же время добавление АN к нуклеофильному реагенту увеличивает реакционную способность электроноакцепторных заместителей, а электронодонорных - снижает.

Так, например, С.Г. Энтелис с сотр. [13] показано, что в случае замещения арилизоцианатом плотность заряда на углеродном атоме (Сδ+) коррелирует с δ-константами заместителя. Увеличение доли положительного заряда δ+ на этом атоме, при введении в ядро электроно-акцепторных заместителей, согласуется с изменениеми реакционной способности арилизоцианатов при изменении заместителя. Возрастание дефицита электронной плотности на углеродном атоме группы   приводит к увеличению константы скорости присоединения нуклеофильного реагента  к диизоцианатам. Однако в ряде работ для изоцианатной группы в статическом состоянии применяется и жесткая структура. На основание квантово-химических расчетов полагается, что зарядовая плотность на атомах –N=C=О группы не меняется при замене заместителя в молекуле R–N=C=О. Химической поведение диизоцианата наиболее полно согласуется с таким распределением электронной плотности в  группе, которое описывается сопряжением следующих структур (III):

Для окончательного решения вопроса о механизме присоединения аминов к ГМДИ необходимо дополнительное изучение кинетики реакции.

Синтез проводили по следующей схеме (это наиболее экономичный метод)

Экспериментальный метод. В реакции использовали диметилформамид в качестве растворителя и триэтиламин в качестве катализатора. Реакцию проводили при комнатной температуре в течение 4,0 часов. Следует отметить, что производные N,N1-гексаметилен-бис-[(1,11-аминонафталин)-мочевины] были получены с очень высоким выходом 86%. (I)

N,N1-дихлоргексаметилен-бис-[(1,11- аминонафталин)мочевина] [II]

В тетра хлорметану CCl4, влажный алюминий и гипохлорит кальция добавляли по каплям N,N1-гексаметилен-бис-[(1,11-аминонафталин)-мочевины] в течение 4 часов. Температуру реакции проводили при комнатной температуре при 37°С. Затем реакционную смесь оставляли на 32 ч. Образовавшийся осадок пропускали через фильтр и промывали диэтиловым эфиром. Уровень чистоты полученного вещества проверяли методом тонкопластинчатого хроматографа.

Химическое N,N1-диалкилирование N,N1-гексаметилен-бис-[(1,11-аминонафталин)-мочевины] (III)

В N,N1-гексаметилен бис-[(1,11-аминонафталин)-мочевиной] с раствором ДМФА добавляли йодистый метил при перемешивании смеси на низкой скорости. Смесь перемешивали над кипящей водой в течение 9-10 часов. Реакционную смесь охлаждают, осадок отделяют добавлением 20-30 мл воды, фильтруют, кристаллизуют и сушат в 50% спирте.

Полученные результаты и их анализ

Физико-химические параметры синтезированных соединений представлены в табл. 1.

Таблица 1.

Физико-химические свойства синтезированного вещества (1)

Структура соединения

Выход, %

Т.плав, 0С

Rf

Брутто формула

Элем.анализ;%

 MM

Рассчитано

Найдено

С

Н

N

С

Н

N

86

114-115

0,67

C28H30N402

69.9

6,8

18,1

63,6

6,18

16.47

454

90,4%

 

0,71

C28H26N4O2Cl2

77.7

4.10

8.84

63.9

3.71

7.51

633

88,6

 

0,67

C28H30N4O6

71.1

4.76

8.88

63.0

4.21

7.87

630

 

Высокая плотность  групп, селективность и легкая подвижность электронного облака свидетельствуют о его высокой реакционной способности. Как и ожидалось, продукты были получены с хорошим выходом по механизму реакции AN.

За чистотой исходного реагента следили с помощью препаративной тонкослойной хроматографии на системе Al2O3:

(НСООН:СН3-СО-СН3:СНСl3=0,5:4,5:1,0)

 

Рисунок 1. График

 

Для подтверждения структуры N,N1-гексаметилен-бис-[(1,11-аминонафталин)-мочевины] использовали анализ ИК-спектроскопии табл. 2.

Таблица 2.

Результаты анализа ИК-спектроскопии

Структурная формула

ИҚ спектр, ɣ, см-1

-CH2-

1634

1720

1598-1563

834

1417

769-724

 

Заключение

По результатам научных исследований, в ходе реакции увеличивается положительный заряд на атоме углерода изоцианатной группы гексаметилендиизоцианата. Это увеличивает положительный заряд на атоме углерода в изоцианатной группе, облегчая атаку на этот атом углерода или стабилизируя переходное состояние. Однако в нашем эксперименте мы наблюдали, что амин-N-H группа 4-аминоазобензола с неподеленной парой атакует электрофильный центр в молекуле изоцианата, образуя промежуточный продукт (В), который затем становится конечным продуктом реакции. Полученный N,N1-гексаметилен-бис-[(1,11-аминонафталин)-мочевина] представляет собой розоватый кристаллический порошок.

 

Список литературы:

  1. Махсумов А.Г., Абсалямова Г.М., Исмаилов Б.М., Машаев Э.Э. Синтез и свойства производного –N, N'-гексаметилен бис-[(орто-аминоацетилфенокси)]-карбамата и его применение // Universum: химия и биология, Москва, 2019, №3(57). – С.65-72. URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/7029.
  2. Makhsumov A.G., Valeeva N.G., Nabiev U.A., Ismailov B.M. Synthesis of new bromine acetylene dithiocarbamates derivatives and their growth-stimulating activity// J.: Journal of Critical Reviews, ISSN-2394-5125, DOI: http://dx.doi.org/10.31838/jcr.07.04.20, Vol 7, Issue 4, 2020- PP.113-119.
  3. Махсумов А.Г., Сулаймонов Б.И., Бурханов И.Б. Синтез и свойства производных полиметилен бис-[N,N1-(замещенных фенил)-мочевины] // Вестник. Ошского Университета, Киргизия, г.Ош,2006, №7,-с.130-134.
  4. Гравчикова В.А., Рудаков Г.Ф., Милин В.Ф. Синтез и реакционная способность азидометил-мочевин // Успехи химии и химич.технол., Москва, 2001, т.15, вып.4,-с.80-82.
  5. Хайитов Ж.К., Махсумов А.Г. Синтезы, биологическая активность бис-ароматических производных мочевины // Ж. Universum: технические науки: Российская Фeдeрация, Москва, 2022, №1(94), с. 5-14.
  6. Максумова Н.А, Сулоймонов Б.И, Джураев А.Дж., Бобоев И.Д., Махсумов А.Г. Синтез и иследования свойств производных N1N-ди(гетероцикло) полиалкилен бис-мочевины // Вестник Ошского Университета, Кыргызия, г. Ош, ср5, вып. 2., -стр. 103-106.
  7. Максумова Н.А, Джураев А. Дж., Бобоев И.Д., Махсумов А.Г. Синтез производных гексаметилен бис(N,N1-замещенные)мочевины и их свойства// “Химия и химическая технология”.-Ташкент 2003, №2, с.13-21.
  8.  Максумова Н.А, Бобоев И.Д., Махсумов А.Г. Производные мочевины и их ПВА// “Фармацептическая журнал”. -Ташкент 2005, №1, с.20-23.
  9. Okino Tomataka, Hoashi Yasutaka. Синтез, молекулярная структура и химическая реакционная способность производных мочевин // J.Amer.Chem.,Soc.2003, 125, №42, - С.12672 – 12673.
  10. Wei Tai-Bao, Hang You-Ming, Wu Jia-Wai. “Эффективный синтез производных полиметилен бис-ароилмочевин в условиях межфазного катализа”// Chem Res. Che.Univ, 2001, 17, №3 с-194-195.
  11. Махсумов А.Г., Холбоев Ю.Х., Валеева Н.Г. Синтез, технология, свойства производных бис-мочевин и их применение//Монография, Латвия, Рига, Lambert Academic Publishing, с.1-118.
  12. Луценко В.В.,Блюм Р.А., Кнунянц И.Л.  N-нитрозоуреиды. I-N, N1-дизамещенные гексаметилен бис[(нитрозо)-мочевины] // Ж. Органич. химия, Москва, 1971, т. VII, вып.6, -с1149-1152.
  13. Энтелис С.Г., Нестеров О.В. Кинетика и механизм реакции изоцианатов с соединениями, содержащими активный водород // Успехи химии, 1966, М.; XXXV, вып.11, -с.2178-2203.
Информация об авторах

старший преподаватель, Каршинский инженерно-экономический институт кафедры “Переработки нефти и газа”, Республика Узбекистан, г. Карши

Senior Lecturer, Department of Oil and Gas Processing, Karshi Engineering and Economic Institute, Republic of Uzbekistan, Karshi

д-р хим.наук, проф., заслуженный изобретатель Республики Узбекистан, действительный член Академии исцеления Узбекистана, акад. АН «Турон», Ташкентский химико-технологический институт, кафедра «Химическая технология переработки нефти и газа», Республика Узбекистан, г. Ташкент

doctor of Chemical Sciences, professor of the department of chemical technology of oil and gas refining, Honored Inventor of the Republic of Uzbekistan valid member of the healing academy of Uzbekistan, Academician of the Ac.Sc. “Turon”, Tashkent chemical-technological Institute, Republic of Uzbekistan, Tashkent

доцент кафедры «Химическая технология переработки газа» Ташкентского химико-технологического института, Республика Узбекистан, г. Ташкент

Doctor of Philosophy in Chemical Sciences, PhD, department of Chemical technology of oil and gas refining, Tashkent Institute of Chemical Technology, Republic of Uzbekistan, Tashkent

д-р филос. в обл. техн. наук, PhD, Ташкентский химико-технологический институт, кафедра “Химическая технология переработки нефти и газа”, Республика Узбекистан, г. Ташкент

Doctor of Philosophy in Technical Sciences, PhD, Tashkent Institute of Chemical Technology, department of Chemical technology of oil and gas refining, Republic of Uzbekistan, Tashkent

Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор), регистрационный номер ЭЛ №ФС77-55878 от 17.06.2013
Учредитель журнала - ООО «МЦНО»
Главный редактор - Ларионов Максим Викторович.
Top