CC BY
32
2. Бурашева Г.Ш., Абилов Ж.А., Рахимов К.Д. Биологически активный комплекс - алхидин и его фармакологическая активность.- Алматы.- 2001.- 180 с.
3. Бурашева Г.Ш., Абилов Ж.А., Рахимов К.Д. Субстанция «Алхидин». ВФС РК 42-389-01.
4. Бурашева Г.Ш., Абилов Ж.А., Рахимов К.Д. Субстанция «Алхидин». РК-ЛС-3- № 004762.
5. Предпатент №10991 РК. МПК А 61К 35/78. Противовоспалительное, ранозаживляющее, противоожоговое фармакологическое средство./ Г.Ш.Бура-шева и др. 0публ.14.12.2001. бюл.№12.
6. ISO 10993-5:2009. Biological evaluation of medical devices -- Part 5: Tests for in vitro cytotoxicity
7. ГОСТ Р ИСО 10993-5-2009. Изделия медицинские. Оценка биологического действия медицинских изделий. Часть 5. Исследования на цитотоксичность: методы invitro.
8. «Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ» Под ред.члена-корр.РАМН, проф.Р.У.Хаб-риева, Москва, 2005 г.
9. Катцунг Б.Г. - Базисная и клиническая фармакология. Санкт-Петербург, 1998, т 2.
10. Лоуренс Д.Р., Беннет П.Н., Браун М.Дж. - Клиническая фармакология. Москва, «Медицина», 2002 г.
11. A Guide to the Management Hazardous Substances. -http ://www. hrsdc.gc.ca/eng/labour/publications/health _safety/manage_guide/page07.shtml. http://www.ccohs.ca/oshanswers/chemicals/ld50.html
ПОЛУЧЕНИЕ ПАВ НА ОСНОВЕ НАФТАЛИН-ФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ АНТИПИРИНА
Строганова Елена Алексеевна
старший преподаватель каф. химии, Оренбургский государственный университет, г.Оренбург
Шимук Анна Петровна, Ветштейн Виктория Олеговна
студенты химико-биологического факультета, Оренбургский государственный университет, г. Оренбург
АННОТАЦИЯ
В статье описывается методика синтеза ПАВ на основе нафталин-формальдегидных производных антипирина. Предложена схема наиболее вероятно протекающих процессов, а также предложено строение полученного вещества на основании данных ИК-спектра.
Ключевые слова: поверхностно-активные вещества (ПАВ), нефтяные эмульсии, нафталин, серная кислота, антипирин, синтез, конденсация, структура, ИК-спектроскопия. ABSTRACT
This article describes a technique of synthesis naphthaleneformaldehyde derivatives of antipyrine surfance active substunce. A scheme of the most probable occuring process and a stucture of obtained substance based on IR spectroscopy are offered.
Keywords: surfance active substunce (SAA), oil emulsion, naphthalene, sulfuric acid, antipyrine, synthesis, condensation, structure, IR spectroscopy.
Нефтяные эмульсии образуются при добыче нефти, что значительно повышает затраты на транспортировку и переработку. Присутствие воды в нефти негативно влияет на оборудование нефтепромысла, вызывает закупорку и коррозию оборудования. Разрушение эмульсий является важным этапом процесса переработки нефти. Этим объясняется актуальность нашей работы.
Одним из наиболее используемых на производстве способов разрушения эмульсий является использование поверхностно-активных веществ. Поверхностно-активными называют вещества, снижающие поверхностное натяжение на границе раздела фаз.
Целью данной работы является разработка методики синтеза поверхностно-активного вещества на основе
нафталин-формальдегидных смол и антипирина, пригодного для разрушения нефтяных эмульсий.
Поскольку ПАВы представляют собой дифильные вещества, в ходе синтеза необходимо было создать условия получения фрагмента соединения, обладающего гидрофобными свойствами (например, нафталин-формальде-гидный олигомер), а затем ввести гидрофильную составляющую. В роли гидрофильной группы был выбран антипирин (рисунок 1), поскольку это вещество представляет собой азотсодержащий гетероциклический кетон, способный к енолизации в щелочных средах, а также легко вступающий в процессы электрофильного замещения в гетероциклическое ароматическое кольцо.
Рисунок 1. Строение молекулы антипирина
Разработку методики осуществляли на основании существующих рабочих методик получения производных антиприна [1, 2], а также сульфопластификаторов на основе нафталина [6]. Синтез осуществляли в несколько этапов: получение нафталин-формальдегидного олигомера,
введение анпириновои составляющей и перевод продукта синтеза в солевую форму. Соотношение реагентов для синтеза (нафталин:формальдегид:антипирин) было выбрано как 1:4:0,5, массы и объемы приведены в таблице 1.
Количество реагентов для синтеза
Таблица 1
Масса нафталина, г 10
Объем формалина, мл 21
Объем серной кислоты 98%, мл 18
Масса антипирина, г 7,34
Объем диоксана, мл 25
Масса натрия металлического, г 40
В круглодонную колбу с обратным шариковым холодильником поместили кристаллический нафталин, раствор формалина и серную кислоту. Смесь нагревали на водяной бане в течение 90 минут. При этом наблюдалось окрашивание водной фазы в темно-коричневый цвет, что свидетельствовало о протекании реакции конденсации нафталина и формальдегида при сернокислотном катализе (рисунок 2).
Затем вводили навеску антипирина и продолжали нагревание на водяной бане в течение 1,5-2 часов. На данной стадии происходило взаимодействие нафталин-фор-мальдегидного олигомера с антипирином по схеме наиболее вероятной реакции электрофильного замещения в пиразолоновое кольцо (рисунок 3).
Рисунок 2. Нафталин-формальдегидный олигомер
Рисунок 3. Натфлин-формальдегидное производное антипирина
По окончании синтеза отделили кристаллы непро-реагировавшего нафталина на воронке Бюхнера (в процессе фильтрования наблюдали интенсивное пенообразо-вание). Далее фильтрат поместили в большую фарфоровую чашу и нагревали на водяной бане в течение 3 часов с целью удаления избытка воды. Во время нагревания жидкость загустела и потемнела, а на поверхности появилась блестящая пленка олигомера. К полученному обезвоженному сернокислотному раствору олигомера добавили 25 мл свежеперегнанного 1,4-диоксана и внесли мелкоизмельченный металлический натрий. Систему нагревали с обратным холодильником до полного растворения натрия. В процессе взаимодействия наблюдали об-
разование кристаллического осадка, который представляет собой натриевую соль нафталин-формальдегидного производного антипирина. Процесс, протекающий на данной стадии, представлен на рисунке 4.
По окончании синтеза осадок отделили, получив вещество грязно-коричневого цвета. Очистку продукта проводили методом перекристаллизации из этилового спирта. В результате проведенной работы получили кристаллическое вещество белого цвета, массой 3,2 г.
Вещество растворимо в воде, малорастворимо в этиловом спирте, нерастворимо в петролейном эфире и тетрахлорметане. Измерение температуры плавления не дало результатов, поскольку произошло разложение вещества по достижении температуры 200 °С.
В целях определения состава продукта синтеза на в вазелиновом масле. Соотнесение частот колебания приборе ИНФРАЛЮМ-Ф был записан ИК-спектр (рису- функциональных групп приведено в таблице 2. нок 5) для суспензии измельченного в порошок вещества
Рисунок 4.Натриевая соль нафталин-формальдегидного производного антипирина
Рисунок 5. ИК-спектр полученного вещества
Таблица 2
Характеристические частоты колебаний ИК-спектра_
Частота колебаний спектра, см-1 Функциональная группа
(vs SO)1103, (vs SO)617 -SO3H
(vas CH) 2901, (5CH) 1480-1440 -СН2-
(vas) 2954, (vs) 2854, (Sas) 1405 -СН3
(vCH) 3042 -С-Н ароматических соединениях
(5СН) 768, 1449, (5СН неплоские) 842 конденсированные ароматические соединения (2 смежных атома)
(vCH) 2020, (vCH) 1582, (vCH) 1469-1438 ароматические кольца
(пер.) 1582, (пер.) 1515, (пер.) 1494 пиролы
(vC=0) 1710 альдогруппа
(ср) 3166 ассоциированная группа МН
(ср) 1320 азотсодержащие органические соединения
где 5 это деформационное колебание, V — валентное колебание, аs — антисимметричное колебание, ср. — полоса средней интенсивности, пер. —полоса переменной интенсивности.
Согласно полученным данным, продукт синтеза действительно представляет собой производное нафталина, формальдегида и антипирина. Кроме того, зафиксировано присутствие сульфогрупп, что свидетельствует о прошедшей реакции сульфирования нафталиновой группы или пиразолонового кольца. Поскольку поверхностно-активные свойства соединения сильно зависят от
содержания гидрофильных групп, при дальнейшей отработке настоящей методики синтеза следует особо обратить внимание на выбор количества серной кислоты, вводимой на первой стадии в качестве катализатора процесса конденсации.
Таким образом, нами была предложена методика и осуществлен синтез поверхностно-активного вещества, представляющего собой натриевую соль продукта сульфа-тизации олигомера нафталин-формальдегидного производного антипирина. Для установления точной структуры вещества необходимы дальнейшие исследования с приме-
нением методов ЯМР 1Н спектроскопии и масс-спектро-метрии. В целом работа требует продолжения в целях подбора оптимальных условий для получения ПАВ с заданными свойствами.
Список использованной литературы
1. Бусев, А.И. Синтез новых органических реагентов для неорганического анализа / А.И. Бусев. -Москва: Изд-во Моск. гос. ун-та, 1972. - 247с.
2. Дегтев, М. И. Физико-химические свойства антипирина и его проивзводных: монография / М. И. Дег-тев, Е. Н. Аликина — Пермь: Перм. гос. ун-т., 2009 — 174 с.
3. Ланге К. Р., Повехностно-активные вещества синтез, свойства, анализ, применение. — Санкт-Петербург: Профессия, 2007 — 240 с.
4. Левченко Д.Н., Эмульсии нефти с водой и методы их разрушения — Москва — Химия, 1967 - 200 с.
5. Органическая химия: практикум. Ч. 3. Применение методов УФ, ИК и ПМР спектроскопии в структурном анализе органических соединений/ Е.А. Строганова, П.А. Пономарева, М.А. Киекпаев. - Орен-бург.:ООО ИПК «Университет», ИП Осиночкин Я.В., 2013 - 115 с.
6. Пат. 2357937 Российская федерация, МПК7 С 04 В 24/22, С 04 В 111/20. Суперпластификатор / Ковалев. А. Ф, Шасмутдинов И. З.; заявитель и правообладатель ОАО «Полипласт» — № 2007136392/03, заявл. 03.10.07; опубл. 10.06.09
