CC BY
7
№ 10 (79)
AUNÎVE
TEXHI
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
октябрь, 2020 г.
РЕАКЦИЯ ДИМЕТИЛБЕНЗИЛАМИНА С ПЕНТИЛОВЫМ И БЕНЗИЛОВЫМ ЭФИРАМИ МОНОХЛОРУКСУСНОЙ КИСЛОТЫ
Бурихонов Бахтиёр Холмирзаевич
докторант,
Каршинский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Карши E-mail: [email protected]
Холиков Турсунали Суюнович
д-р хим. наук, доцент, Национальный университет Узбекистана им. Мирзо Улугбека,
Республика Узбекистан, г. Tашкент E-mail: [email protected]
Таджимухамедов Хабибулла Сайфуллаевич
канд. хим. наук, доцент, Национальный университет Узбекистана им. Мирзо Улугбека,
Республика Узбекистан, г. Tашкент
Курбонов Улугбек Абдурахмонович
преподаватель, Каршинский государственный университет, Республика Узбекистан, г.Карши E-mail: [email protected]
Валеева Наиля Геннадиевна
канд. техн. наук, доцент,
Ташкентский государственный технический университет им. Ислама Каримова,
Республика Узбекистан, г. Tашкент
REACTION OF DIMETHYLBENZYLAMINE WITH PENTYL AND BENZYL ETHERS OF MONOCHLOROACETIC ACID
Bakhtiyor Burikhonov
doctoral student, Karshi State University, Uzbekistan, Karshi
Tursunali Kholikov
Doctor of Chemical Sciences, assistant professor, National University of Uzbekistan named after Mirzo Ulugbek,
Uzbekistan, Tashkent
Khabibulla Tadjimukhamedov
Candidate of chemical Sciences, assistant professor, National University of Uzbekistan named after Mirzo Ulugbek,
Uzbekistan, Tashkent
Ulugbek Qurbonov
Lecturer Karshi State University, Uzbekistan, Karshi
Nailya Valeeva
Candidate Technical Sciences, Tashkent State Technical University named after Islam Karimov,
Uzbekistan, Tashkent
Библиографическое описание: Реакция диметилбензиламина с пентиловым и бензиловым эфирами монохлорук-сусной кислоты // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Бурихонов Б.Х. [и др.]. 2020. 10(79). URL: https://7universum. com/ru/tech/archive/item/10786
jU UNÎVERSUM:
№ 10 (79)_Да ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_октябрь. 2020 г.
АННОТАЦИЯ
В результате реакции монохлоруксусной кислоты с пентиловым, бензиловым эфирами N,N -диметилбензиламина синтезированы соответствующие четвертичные соли аммония. Реакция монохлористой кислоты со спиртами велась с участием кислотных катализаторов и были получены эфиры с высокими выходами. Было замечено, что реакционная способность насыщенных спиртов снижается с увеличением молекулярной массы. Было установлено, что реакция бензилового спирта с бензилхлоридом идет с более низким выходом по сравнению с другими спиртами. Показано, что для синтеза бензилового эфира монохлоруксусной кислоты удобнее использовать его натриевую соль с бензилхлоридом. Найдены оптимальные условия для синтеза солей четвертичного аммония с использованием этилацетата, ацетона и этанола в качестве растворителей. При использовании этанола в качестве растворителя было установлено, что выход продукта выше, чем у других растворителей. Строение полученных эфиров и солей изучено с помощью ИК- и ПМР-спектров.
ABSTRACT
As a result of the reaction of monochloroacetic acid with pentyl, benzyl esters of N, N-dimethylbenzylamine, the corresponding quaternary ammonium salts were synthesized. The reaction of monochlorous acid with alcohols was carried out with the participation of acid catalysts and esters were obtained in high yields. It has been observed that the reactivity of saturated alcohols decreases with increasing molecular weight. It was found that the reaction of benzyl alcohol with benzyl chloride occurs in a lower yield compared to other alcohols. It is shown that for the synthesis of benzyl ester of monochloroacetic acid, it is more convenient to use its sodium salt with benzyl chloride. The optimal conditions for the synthesis of quaternary ammonium salts using ethyl acetate, acetone and ethanol as solvents have been found. Using ethanol as solvent, it was found that the product yield is higher than that of other solvents. The structure of obtained esters and salts was studied using IR and PMR spectra.
Ключевые слова: диметилбензиламин, эфир монохлоруксусной кислоты, пентиловый эфир монохлоруксусной кислоты, бензиловый эфир монохлоруксусной кислоты, этанол, ацетон, этилацетат.
Keyword: dimethylbenzilamine, monochlorsic acid ether, monochlorsic acid pentyl ether, monochlorsic acid benzyl ether, ethanol, acetone, ethylacetate.
Одним из самых простых и эффективных методов борьбы с коррозией являются ингибиторы кислотной коррозии. В настоящее время большое значение имеют ингибиторы кислотной коррозии в нефтегазодобывающей, металлургической, пищевой промышленности, теплоэнергетической промышленности. Ингибиторы, используемые в настоящее время, представляют собой азотистые поверхностно-активные соединения, которые представляют большой интерес. Среди них четвертичные аммониевые соединения считаются высокоэффективными в качестве ингибиторов коррозии в промышленности [1]. Четвертичные аммониевые соли, содержащие фенильный радикал, широко применяются во многих областях медицины и промышленности. Эти соединения используются в качестве фунгицидов, биоцидов и антимикробных дезинфицирующих средств. [2]. Китайские ученые также синтезировали соли хитозана, такие как ^^ ^триметилхитозан, ^метил-М^-диметилхитозан, ^фурфурил-М, N диметилхитозан, и изучили их антибактериальную
активность [3, 4, 5] Имеются также данные о синтезе четвертичных аммониевых солей, содержащих полимерные и функциональные группы, и их биологической активности.
Результаты и их анализ
Тот факт, что выход продукта реакции монохлоруксусной кислоты с бензиловым спиртом при выше указанных условиях даже ниже, чем выход насыщенных спиртов, можно объяснить легким образованием бензильного катиона и другими его изменениями.
Действительно, в этой реакции, помимо низкого выхода соответствующего эфира, наблюдалось также образование смолистых продуктов.
Поэтому для получения бензилового эфира монохлоруксусной кислоты с более высоким выходом были проведены реакции натриевой соли монохлорезиновой кислоты с бензилхлоридом на основе известной методике [8].
CH2Cl
CH2-C^ + I \ Cl ONa
DMFA > CH2-C^ + NaCl
| 2 \
Cl O-CH2
№ 10 (79)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
октябрь, 2020 г.
В результате этой реакции мы получили более высокий выход (73%), чем в предыдущих реакциях.
Уравнение реакции диметилбензиламина с бензиловым эфиром монохлоруксусной кислоты протекает следующим образом.
Реакцию проводили при разных температурах, ме- растворителях. Результаты приведены в следующих
няя мольные соотношения реагентов и в различных таблицах.
Таблица 1.
Влияние растворителей на выход ^бензил-2-(бензилокси)^^-диметил-2- оксоэтиламмония хлорида
№ Мольные соотношения диметилбензиламина и бензилового эфира монохлоруксусной кислоты Растворитель Выход %
1 1:1 Этилацетат 65
2 1:1 Этил спирт (абсолют) 84
3 1:1 Ацетон 73
В этих экспериментах мы изучали влияние в этаноле получен продукт реакции с высоким
растворителей на выход реакции и в качестве выходом. Полученное соединение проанализировали
растворителей использовали этилацетат, этиловый с физико-химическими методами.
спирт и ацетон. Из результатов можно увидеть, что
Таблица 2.
Влияние мольных соотношений реагентов на выход хлорида ^бензил-2- (2,5-диметилбензилокси)
^диметил-2-оксоэтиламмония
№ Мольные соотношения диметилбензиламина и бензилового эфира монохлоруксусной кислоты Растворитель Выход %
1 1:1 Этанол 65
2 1:1,5 Этанол 78
3 1:2 Этанол 88
Реакция диметилбензиламина с пентиловым эфиром монохлоруксусной кислоты
CH3 I 3 ch2-n 2 I
CH3
о
ch-c*
C1 О-СзНц
о
II
H3C—C—CH3
Реакции проводили в различных условиях, и оптимальные условия были проанализированы методами ИК - и ПМР-анализа полученных соединений.
О
сн3
сн2-ы—сн2-с
Сн3 О-СзНц сГ
В приведенной ниже таблице приведены оптимальные условия реакции.
№ 10 (79)
AUNÎVE
TEXHI
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
октябрь, 2020 г.
Таблица 3.
Влияние мольных соотношений реагентов на выход хлорида N-бензил-^ ^диэтил-2-оксо-2 (пентилокси) этиламмония
Тритич-ный амин Эфир моно-хлоруксус-ной кислоты Температу-ра реакции, 0С Мольные соотношения реагентов Растворитель Время реакции Выход, %
Диметил-бензил-амин Пентиловый эфир 60 1:1 Этанол 6 65
60 1:1,5 Этанол 6 78
60 1:2 Этанол 6 82
Эксперименты показали, что хорошие результаты для повышения выхода реакций получаются при использовании ацетона в качестве растворителя. Мы определили оптимальные условия реакции, температуры и продолжительности на выход реакции.
Экспериментальный часть.
В круглодонную колбу объемом 50 мл помещают 0,05 моль диметилбензиламина, в ацетоне растворяют пентиловый и бензиловый эфиры монохло-
руксусной кислоты, затем осторожно добавляют ди-метилбензиламин поверх сложных эфиров, растворенных в растворителе. Реакционную смесь нагревают при 60 0С в течение 3 часов. После окончания эксперимента ацетон удаляем, а остаток помещают в эксикатор на 24 часа для просушки. В эксикаторе образовывались игольчатые бесцветные кристаллы. Полученные кристаллы перекристаллизовывали в смеси метанола и воды (5: 1). Высушенную массу взвешивали на весах для расчета выхода продукта.
Таблица 4.
Реакция диметилбензиламина с бензиловым эфиром монохлоруксусной кислоты
Для реакции взято:
Диметилбензиламин 3,375 гр; 4 мл, (0,025 моль)
бензиловый эфир МХУК 4,6 гр, 3,8мл (0,05 моль)
Этанол 9 мл (0,15 моль)
Диметилбензиламин и бензиловый эфир МХУК 3,375 г : 4,6 г 1:2
Реакцию проводили при нагревании в течение Выход соли хлорида №бензил-2- (бензилокси) -N,
3 часов. ^диметил-2-оксоэтанаммония составляет (7 г) 88 %.
Температура плавления = 206-209 оС.
Таблица 5.
Реакция диметилбензиламина с пентиловым эфиром монохлоруксусной кислоты
Диметилбензиламин 3,375 гр; 4 мл, (0,025 моль)
пентиловый эфир МХУК 8,225 гр, 7 мл (0,05 моль)
Этанол 9 мл (0,15 моль)
Диметилбензиламин и пентиловый эфир МХУК 3,375 г : 8,225 г 1:2
Реакция протекала при нагревании в течение 3 часов.
Выход соли хлорида К-бензил-Ы^-диметил-2-оксо-2 - (пентилокси)этан аммония составляет (6,7 г) 82 % . Температура плавления = 211 оС
ИК-спектры полученных соединений записаны на ИК-спектрометрах SPECORD-75IR и Avator 360 в таблетках КВг, ПМР :Н спектры получены на спектрометре "Unity 400plus (Varian)", растворитель CD3OD, внутренний стандарт - HMDSO
Анализ ИК-спектра хлорида ^бензил-2-(бензилокси) -N, ^диметил-2-оксоэтиламмония,
V, см- 2490-2583 (N+), 1197 (С-О-С);1737 (C=O), 2890 (CH2-CH2).
1H ПМР (1H, s), 4.65 (2H, d), 3.95 (2H, d), 3.63 (1H, s), 6.10 (1H, (2H, d), 3.37 (2H) ), 1,83 (2H, d), 0,83-1,44 (5H, d)
Анализ ИК-спектра хлорида N-бензил^-(пентилокси)^^-диметил-2-оксоэтиламмония, V, см- 2560 (N+) ,1210 (С-О-С); 2850 (CH2-CH2).,1740 C=O.
1H ПМР 1.04(6H.t,) 3.19(4H,s), 6.73(2H,dd,), 6.87
(1H,
№ 10 (79)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
октябрь, 2020 г.
Список литературы:
1. Hamze A., Rubi E., Arnal P., Boisbrun M., Carcel C., Salom-Roig X., Calas M. (2005). Mono - and bis-thiazolium salts have potent antimalarial activity. Journal of Medicinal Chemistry, 48(10), 3639-3643. https://doi.org/10.1021/jm0492608.
2. Caldarelli S.A., Boisbrun M., Alarcon K., Hamze A., Ouattara M., Salom-Roig X., Vial H. (2010). Exploration of potential prodrug approach of the bis-thiazolium salts T3 and T4 for orally delivered antimalarials. Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters, 20(13), 3953-3956. https://doi.org/10.1016/j.bmcl.2010.05.001
3. Caldarelli, S.A., El Fangour, S., Wein, S., Tran Van Ba, C., Perigaud, C., Pellet, A., Peyrottes, S. (2013). New bis-thiazolium analogues as potential antimalarial agents: Design, synthesis, and biological evaluation. Journal of Medicinal Chemistry, 56(2), 496-509. https://doi.org/10.1021/jm3014585
4. Ortial, S., Denoyelle, S., Wein, S., Berger, O., Durand, T., Escale, R., Vo-Hoang, Y. (2010). Synthesis and evaluation of hybrid bis-cationic salts as antimalarial drugs. ChemMedChem, 5(1), 5255. https://doi.org/10.1002/cmdc.200900427
5. Pernak J., & Feder-Kubis J. (2005). Synthesis and properties of chiral ammonium-based ionic liquids. Chemistry -A European Journal, 11(15), 4441-4449. https://doi.org/10.1002/chem.200500026
