Синтетический поиск потенциально биологически активных продуктов из 2-метилбензолсульфонамида Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

УДК 547.269.352.1

СИНТЕТИЧЕСКИЙ ПОИСК ПОТЕНЦИАЛЬНО БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ПРОДУКТОВ ИЗ 2-МЕТИЛБЕНЗОЛСУЛЬФОНАМИДА

© Ю.А. Айзина1

Иркутский государственный технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

С целью поиска потенциально биологически активных веществ осуществлен синтез ^^дихлор-2-метилбензолсульфонамида, взаимодействие которого с трихлорэтиленом завершается образованием нового высокоэлектрофильного представителя W-сульфонилиминов полигалогенальдегидов - N-(2,2,2-трихлорэтилиден)-2-метилбензолсульфонамида. Конденсацией 2-метилбензолсульфонамида с хлоралем получен новый представитель полуаминалей - М-(2,2,2-трихлор-1-гидроксиэтил)-2-метилбензолсульфонамид. Изучена С-амидоалкилирующая активность №(2,2,2-трихлорэтилиден)-2-метилбензолсульфонамида с ароматическими соединениями с целью получения веществ, содержащих в своей структуре фармакофорные группы. С помощью компьютерной программы PASS осуществлен прогноз биологической активности полученных соединений, результаты представлены в виде таблицы. Табл. 1. Библиогр.10 назв.

Ключевые слова: сульфонилимины; дихлорамиды; С-амидоалкилирование; хлорирование; биологическая активность; PASS.

SYNTHETIC SEARCH FOR POTENTIALLY BIOACTIVE PRODUCTS FROM 2-METHYL-BENZENESULFONAMIDE Yu.A. Aizina

Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.

For the purpose of searching for potentially bioactive substances the synthesis of N,N-dichloro-2-methyl-benzenesulfonamide is performed. Its interaction with trichloroethylene results in the formation of a new highly electro-philic representative of N-sulphonyl imine polyhalogenaldehydes - 2-methyl-N-[(Z)-2.2.2-trichloroethyliden] - benzenesul-fonamide. A new representative of semiaminales - 2-methyl-N-(2,2,2-trichloro-1-hydroxyethyl) - benzene-sulfonamide is obtained by the condensation of 2-methyl-benzenesulfonamide with trichloroacetaldehyde. C-amidoalkylation activity of 2-methyl-N-[(Z)-2.2.2-trichloroethylidene] - benzenesulfonamide with aromatic compounds has been studied in order to receive the substances containing pharmacophoric groups in their structure. The biological activity of the received compounds is predicted by means of the PASS computer program. The results are presented in the form of a table. 1 table. 10 sources.

Key words: sulfonyl imines; dichloroamides; C-amidoalkylation; chlorination; biological activity; PASS software.

Известно, что производные сульфонамидов находят широкое применение в качестве лекарственных средств антидиабетического [1], диуретического [2], анальгетического [1, 3], противовоспалительного [1, 4], противоопухолевого [5,6] действия [1]. Препараты сульфонамидного ряда используются как гербициды, инсектициды, фунгициды [7, 8]. Поэтому решение проблемы конструирования соединений, сочетающих в своей структуре арил-сульфонамидный и полигалогеналкильный фрагменты, является актуальной задачей.

Из литературных источников [9, 10] известно, что хлорирование арилсульфонамидов в щелочном растворе приводит к образованию соответствующих N^-дихлорамидов. Несмотря на общедоступность указанных методик получения дихлорамидов аренсульфокислот и промышленное производство 2-метилбензолсульфонамида, N,N-дихлор-2-метилбензолсульфонамид не изучен в реакциях с полигалогенэтенами.

Поэтому перед нами стояла задача - основываясь на литературных данных [9], осуществить хлорирование 2-метилбензолсульфонамида и вовлечь полученный дихлорамид в реакции с трихлорэтиленом.

Нами установлено, что максимальный выход N^-дихлор^-метилбензолсульфонамида достигается при пропускании газообразного хлора через водно-щелочной раствор 2-метилбензолсульфонамида. Было установлено, что процесс протекает через промежуточный продукт N-хлор^-метилбензолсульфонамид, который выпадает в реакционной смеси в виде белого хлопьевидного осадка через 10-15 минут после начала ее хлорирования. Хлорирование 2-метилбензолсульфонамида до N^-дихлор^-метилбензолсульфонамида завершается через 2 часа с выходом до 70%:

1Айзина Юлия Александровна, кандидат химических наук, доцент кафедры информатики, тел.: 89645427497, e-mail: aizina_yulia@irioch.irk.ru

Aizina Yuliya, Candidate of Chemistry, Associate Professor of the Department of Information Science, tel.: 89645427497, email: aizina_yulia@irioch.irk.ru

Синтезированный ^№дихлор-2-метилбензолсульфонамид (II) представляет собой смолообразное вещество, растворимое в хлороформе и четыреххлористом углероде.

Полученный нами дихлорамид (II) с целью синтеза не описанного ранее представителя арилсульфонилими-нов полигалогенальдегидов - М-(2,2,2-трихлорэтилиден)-2-метилбензолсульфонамид (III) был изучен в реакции с трихлорэтиленом, что позволило в одну стадию с хорошим выходом (95%) получить целевой продукт:

CH3 CHCl=CCl2 90-92 oC, 8-10 h

о -:-^

II

S'

.NCl,

CH3

о II

S

N

CCl

II о 70 % III о 95 %

Взаимодействие протекает при кипячении реакционной смеси в течение 8-10 ч в токе аргона. При выдерживании на влажном воздухе в течение 12 ч либо при действии воды имин (III) количественно превращается в соответствующий полуаминаль - М-(2,2,2-трихлор-1-гидроксиэтил)-2-метилбензолсульфонамид (схема 3), что свидетельствует о высокой электрофильности азометиновой группы, активированной сильными электроноакцептор-ными заместителями:

III

CH3

о II S' II о

HO

N

XCU

CCU

IV

о

OH

Продолжая изучать химические свойства 2-метилбензолсульфонамида (I), мы впервые осуществили его конденсацию с хлоралем. Установлено, что взаимодействие амида (I) с хлоралем протекает в присутствии каталитического количества концентрированной серной кислоты и заканчивается через 20 минут. Таким образом, был проведен встречный синтез М-(2,2,2-трихлор-1-гидроксиэтил)-2-метилбензолсульфонамида (IV):

o=chccl

nh

iv

CH3

о h

ii ^n. .ccl3

o Oh

i

Полученный нами М-(2,2,2-трихлорэтилиден)-2-метилбензолсульфонамид (III) был изучен в реакции С-амидоалкилирования ароматических и гетероароматических соединений. Реакция представлена на примере превращений бензола, толуола, анизола и 2-хлортиофена, которые с хорошими выходами превращались в N-(1-арил-2,2,2-трихлорэтил)-2-метилбензолсульфонамиды (V а-в) и 2-метил-М-[2,2,2-трихлор-1-(5-хлор-2-тиенил)этил]бензолсульфонамид (V г):

о

.CCb

+ H-Ar(Het)

H2SO4, P4O10, 3 ч

III

о

CH

о II

'S' II

V а-г о

H

^yCCls

Ar (Het) 62-85 %

Ar = C6H5 (Va), 4-CH3C6H4 (V6), 4-CH3OC6H4 (Vb), Het = 5-хлортиен-2-ил (Vr)

Максимальных выходов продуктов алкилирования (V а-г) удается достичь при кислотном содействии за 3-5

ч.

Высокореакционный имин (III) способен при нагревании вступать в реакции присоединения амидов. Так, нами было осуществлено взаимодействие М-(2,2,2-трихлорэтилиден)-2-метилбензолсульфонамид (III) с 2-метилбензолсульфонамидом, в результате которого через 3 ч кипячения реакционной массы был выделен 2-метил—\1-[2,2,2,-трихлор-1-(2-метилбензолсульфонамидо)этил]бензолсульфонамид (VI):

Все полученные соединения были охарактеризованы с помощью ИК и ЯМР спектроскопии и структуры подтверждены данными элементного анализа.

Ранее нами упоминалось, что производные сульфонамидов находят широкое применение в качестве лекарственных средств. Получив новые потенциально биологически активные соединения (III, V а-г, VI), мы провели исследование их биологической активности с помощью компьютерной программы PASS [10].

Компьютерная программа PASS (Prediction of Activity Spectra for Substances) является удобным инструментом для быстрого прогнозирования биологической активности различного типа. PASS обеспечивает предсказание биологической активности исходя из формулы органического соединения.

Результаты прогнозирования биологической активности выдаются в виде таблицы, которая содержит следующие показатели:

Pa (probability "to be active"), характеризует вероятность проявления биологической активности данного типа;

Pi (probability "to be inactive"), характеризует вероятность отсутствия биологической активности данного типа.

Для случаев, когда Pa >> Pi, от соединения следует ожидать проявления биологической активности. Наибольший интерес представляют структуры, для которых Pa > 0.7 (70%) при Pi < 0.1 (10%), поскольку именно таким показателям удовлетворяют известные биологически активные вещества. Результаты расчетов представлены в таблице.

Прогноз биологической активности производных аренсульфонамидов _по результатам программы PASS_

№ Соединение Номер соединения Вид активности (Ра,%)

1 eç O 2 I Вызывает раздражение кожи (96). Вызывает ацидоз метаболический (92). Глутамил эндопиптазы II ингибитор (91). Гематемезис (74). Акарицид (26).

2 а? /^а O Cl II Противоинфекционный (92). Глутамил эндопиптазы II ингибитор (90). Нейотропный дерматоз (Энцефалит) (87). Акарицид (24).

3 __ОНз Cl \ Cl С/ > III Глутамил эндопиптазы II ингибитор (88). Нейотропный дерматоз (Энцефалит) (86). Акарицид (39).

4 р. _--СНз Cl Г \ Cl С/ > 0s 4NH OH IV Глутамил эндопиптазы II ингибитор (93). Стимулятор роста (92). Токсичен (57). Акарицид (23).

5 РТ" У« rCl V a Глутамил эндопиптазы II ингибитор (93). Нейотропный дерматоз (Энцефалит) (80). Акарицид (25).

6 CG У /V0CH3 V б Глутамил эндопиптазы II ингибитор (94). Нейотропный дерматоз (Энцефалит) (80). Токсичен (39). Акарицид (27).

7 /%^-CHj Cl Cl O \ 0 V в Глутамил эндопиптазы II ингибитор (83). Ингибитор аспулвинон диметилаллилтрансферазы (73). Гиперхолестеринемия (71). Акарицид (19). Инсектиц (14).

8 сек V г Глутамил эндопиптазы II ингибитор (83). Акарицид (15).

9 C{ Cl VNH VI Глутамил эндопиптазы II ингибитор (93). Нейотропный дерматоз (Энцефалит) (82). Токсичен (31). Акарицид (28).

2-Метил-М,М-дихлорбензолсульфонамид (II). К раствору 1.60 г (40 ммоль) NaOH в 20 мл воды при перемешивании добавляли 1.71 г (10 ммоль) 2-метилбензолсульфонамида (I). Далее через раствор пропускали хлор до насыщения, затем реакционную массу выдерживали при комнатной температуре в течение 2 ч. Образовавшийся амид (II) отделяли из реакционной смеси экстракцией хлороформом (2*30 мл), экстракты объединяли и сушили над хлористым кальцием. Выход 1.63 г (68%). ИК спектр, v, см-1: 1164, 1331 (SO2), 3064 (CHAr). Спектр ЯМР 1H (CDCI3), б, м.д.: 2.71 с (3H, CH3), 7.42 т, 7.64 т, 8.14 д (4H, CbH4). Спектр ЯМР 13C (CDCI3), б, м.д.: 21.1 (CH3), 123.8, 126.6, 133.3, 133.7, 135.8, 141.5 (C6H4). Найдено, %: С 34.87; H 2.81; С1 30.09; N 5.58; S 12.87. C7H7CI2NO2S. Вычислено, %: С 35.02; H 2.94; С1 29.53; N 5.83; S 13.35.

2-Метил-М-(2,2,2-трихлорэтилиден)бензолсульфонамид (III). Кипятили 2.40 г (10 ммоль) дихлорамида (II) и 10.50 г (80 ммоль) трихлорэтилена в атмосфере аргона в течение 10-12 ч до прекращения выделения хлора (проверка йодкрахмальной бумагой). Для выделения имина (III) в индивидуальном виде от раствора в вакууме отгоняли растворитель. Имин (III) представляет собой смолообразное вещество c температурой замерзания -20оС. Выход 2.85 г (95%). Спектр ЯМР 1H (CDCl3), б, м.д.: 2.67 с (3H, CH3), 7.33 т, 7.53 т, 8.03 д (4H, C6H4), 8.50 с (1H, N^H). Спектр ЯМР 13C (CDCl3), б, м.д.: 21.0 (CH3), 81.3 (CCl3), 123.8, 126.6, 129.0, 133.2, 133.7, 135.8 (C6H4), 141.5 (C=N). Найдено, %: С 34.87; H 2.81; С1 30.09; N 5.58; S 12.87. C9H8Cl3NO2S. Вычислено, %: С 35.96; H 2.68; С1 35.38; N 4.66; S 10.67.

При проведении дальнейших превращений имин (III) использовался без выделения из раствора, в котором был получен.

2-Метил-М-(2,2,2-трихлор-1-гидроксиэтил)бензолсульфонамид (IV).

а) Интенсивно перемешивали при нагревании до 60-65°С в течение 15 мин 1.71 г (10 ммоль) 2-метилбензолсульфонамида (I), 3.26 г (20 ммоль) хлораля, 1 мл концентрированной H2SO4. Затем в течение такого же времени реакционную смесь выдерживали при комнатной температуре. Далее осадок многократно промы-

вали водой до нейтральной реакции, соединение (IV) отфильтровывали, сушили. Выход 3.16 г (95%), т.пл. 128-130°C.

ИК спектр, V, см-1: 1152, 1314 (SO2), 3098 (С-Ндг), 3259 (NH), 3380 (ОН). Спектр ЯМР 1H (ДМСО-ds), б, м.д.: 2.57 с (3H, CH3), 5.07 д (1H, NCH, Jch-nh 9.2 Гц,), 7.33 т, 7.46 д, 7.90 д (4H, СвН4), 9.04 д (1H, NH, Jch-nh 9.2 Гц,). Спектр ЯМР 13C (ДМСО-de), б, м.д.: 59.8 (CH2), 85.7 (NCH), 102.0 (CCl3), 128.2, 128.4, 129. 5, 130.9 (C6H5). Найдено, %: С 33.93; H 3.16; Cl 33.38; N 4.40; S 10.06. C9H10Cl3NO3S. Вычислено, %: С 35.02; H 3.12; Cl 31.75; N 4.53; S 10.02.

б) Выдерживали на открытом воздухе в течение суток 1.50 г (5 ммоль) имина (III). Выход полученного индивидуального продукта (IV) - 1.59 г (100%).

2-Метил-М-[2,2,2-трихлор-1-фенилэтил]бензолсульфонамид (V а). В течение 3 ч перемешивали имин (III), полученный из 2.40 г (10 ммоль) дихлорамида (II) и 10.50 г (7.2 мл) (80 ммоль) или 8.0 г (5.4 мл) (0.60 ммоль) три-хлорэтилена, 0.6-0.5 мл H2SO4 (96%), 0.5-0.4 г P4O10 в 10 мл бензола. Далее бензол и трихлорэтилен удаляли в вакууме, остаток промывали водой затем 30 мл 20%-ного водного раствора аммиака, снова водой до нейтральной реакции, сушили на воздухе при комнатной температуре. Выход 3.18 г (81%), т.пл. 125-127°С. ИК спектр, v, см-1: 1168, 1330 (SO2), 3061 (С-Наром), 3259 (NH). Спектр ЯМР 1H (œa3), б, м.д.: 2.41 с (3Н, СН3), 5.04 д (1Н, NCH, Jch-nh 10.4 Гц,), 7.08 д, 7.18 м, 7.31 т, 7.48 д, 7.76 д (4H, С6Н4; 5H, С6Н5), 9.27 (1Н, NH, Jch-nh 10.4 Гц,). Спектр ЯМР 13C (CDCl3), б, м.д.: 19.8 (СН3), 71.6 (СН), 100.9 (СС13), 125.1, 127.8, 128.4, 128.7, 131.1, 131.5, 131.8, 136.6, 137.9 (2 C6H4). Найдено, %: С 48.87; H 4.08; Cl 27.21; N 3.42; S 8.24. C15H14Cl3NO2S. Вычислено, %: С 47.57; H 3.73; Cl 28.08; N 3.70; S 8.47.

Соединения (VI б-д) получали по аналогичной методике.

2-Метил-М-[2,2,2-трихлор-1-(4-метилфенил)этил]бензолсульфонамид (V б) получен аналогично из 2.40 г (10 ммоль) дихлорамида (II), 8.0 г (5.4 мл) (0.60 ммоль) трихлорэтилена, 0.5 мл H2SO4 (96%), 0.5 г P4O10 и 10 мл толуола. Выход 3.18 г (81%), т.пл. 80-83°С. ИК спектр, v, см-1: 1153, 1338 (SO2), 3254 (NH). Спектр ЯМР 1H (œCy, б, м.д.: 2.24 с (3Н, СН3), 2.77 с (3Н, СН3), 4.67 д (1Н, NCH, 10.2 Гц, JCH-NH), 6.73, 7.00 AA'BB' (4H, C6H4), 6.77 т, 6.89 т, 7.53 д (4H, С6Н4), 8.21 (1Н, NH, JCH-NH 10.2 Гц,). Спектр ЯМР 13C (CDCl3), б, м.д.: 19.7 (СН3), 20.5 (CH3), 71.6 (СН), 100.9 (ССЬ), 125.1, 127.8, 128.4, 128.7, 131.1, 131.5, 131.8, 136.6, 137.9 (CoH4 и CoK,-^). Найдено, %: С 48.87; H 4.08; Cl 27.21; N 3.42; S 8.24. C16H16Cl3NO2S. Вычислено, %: С 48.93; H 4.11; Cl 27.08; N 3.57; S 8.16.

2-Метил-М-[2,2,2-трихлор-1-(4-метоксифенил)этил]бензолсульфонамид (V в) получен аналогично из 2.40 г (10 ммоль) дихлорамида (II), 7.2 мл (80 ммоль) трихлорэтилена, 0.5 мл H2SO4 (96%), 0.5 г P4O10, 3 мл анизола в 10 мл CCl4. Выход 3.55 г (87 %), т.пл. 134-136°С. ИК спектр, v, см-1: 1164, 1336 (SO2), 2964 (C-HAlk), 3062 (CHar), 3293 (NH). Спектр ЯМР 1H (ДМСО-ds), б, м.д.: 2.44 с (3Н, СН3), 3.71 с (3Н, ОСН3), 4.99 д (1Н, СН, Jch-nh 10.5 Гц), 6.76 д, 7.42 д AA'BB' (4Н, СН3ОС6Н4), 7.12 д, 7.22 т, 7.36 т, 7.76 д (4Н, СН3С6Ш, 9.17 д (1Н, N^ Jch-nh 10.4 Гц). Спектр ЯМР 13C (ДМСО-de), б, м.д.: 20.4 (СН3), 55.7 (OCH3), 71.6 (СН), 102.6 (СС!3), 126.4, 127.03, 129.3, 131.4, 132.6, 133.0, 137.1, 139.1, 159.9 (СН3ОС6Н4 и С^СвНО. Найдено, %: С 47.23; H 3.88; Cl 26.17; N 3.55; S 7.93. C1eH1aCl3NO3S. Вычислено, %: С 47.02; H 3.95; Cl 26.02; N 3.43; S 7.85.

2-Метил-М-[2,2,2-трихлор-1-(5-хлор-2-тиенил)этил]бензолсульфонамид (V г). Синтезирован по методу, описанному для соединения (V^ из 2.40 г (10 ммоль) дихлорамида (II), 0.6 мл H2SO4 (96%), 0.5 г P4O10, 3 мл 2-хлортиофена. Выход 3.14 г (75%), т.пл. 108-110°С. ИК спектр (KBr), v, см-1: 1166, 1330 (SO2), 3254 (NH). Спектр ЯМР 1H (ДМСО-de), б, м.д.: 2.40 с (3H, CH3), 5.28 д (1Н, СН, 3JCH-NH 10.2 Гц), 6.87 д, 7.02 д (2H, 5-хлортиен-2-ил), 7.21 д, 7.28 т, 7.43 т, 7.82 д (4H, СН3С6Н4), 9.36 д (1Н, N^ 3JCH-NH 10.2 Гц). Спектр ЯМР 13C (ДМСО-de), б, м.д.: 19.9 (CH3), 67.6 (СН), 100.6 (СС13), 125.8, 126.1, 129.0, 129.8, 132.2, 132.8, 135.2, 136.8, 138.2 (C6H4, 5-хлортиен-2-ил). Найдено, %: С 38.22; H 2.85; Cl 32.33; N 3.45; S 10.89. C13H11Cl4NO2S2. Вычислено, %: С 37.25; H 2.65; Cl 33.83; N 3.34; S 15.30.

2-Метил-М-[2,2,2-трихлор-1-(2-метилбензолсульфонамидо)этил]бензолсульфонамид (VI)

В течение 3 ч нагревали при 90-92°С при перемешивании имин (III), полученный из 2.40 г (10 ммоль) дихлорамида (II) и 10.50 г (80 ммоль) трихлорэтилена, и 1.71 г (10 ммоль) 2-метилбензолсульфонамида (I) в растворе трихлорэтилена. Реакционную смесь остужали до комнатной температуры, растворитель упаривали, остаток промывали водой, сушили при комнатной температуре. Выход 4.51 г (96 %), т.пл. 158-161°С. ИК спектр, v, см-1: 1161, 1329 (SO2), 2988 (C-HAlk), 3253, 3302 (NH). Спектр ЯМР 1H (œcy, б, м.д.: 2.65 с (6Н, СН3), 5.38 т (1Н, NCH, JCH-NH 8.8 Гц), 7.28 - 7.41 м (8H, С6Н4), 7.99 (1Н, NCH, JCH-NH 8.8 Гц,). Спектр ЯМР 13C (CDCl3), б, м.д.: 19.9 (СН3), 74.6 (СН), 100.7 (СОД, 125.5, 128.3, 128.6, 131.8, 131.9, 136.5, 138.4 (CsH4). Найдено, %: С 40.21; H 3.52; Cl 24.98; N 5.71; S 12.91. С-юН^С^О^. Вычислено, %: С 40.73; H 3.63; Cl 22.54; N 5.94; S 13.59.

Таким образом, на основе реакции хлорирования 2-метилбензолсульфонамида осуществлен синтез N,N-дихлор-2-метилбензолсульфонамида, который взаимодействует с трихлорэтиленом с образованием нового вы-сокоэлектрофильного представителя W-сульфонилиминов полигалогенальдегидов - ^-(2,2,2-трихлорэтилиден)-2-метилбензолсульфонамид (III). Показана возможность синтеза потенциально биологически активных соединений посредством С-амидоалкилирующей активности полученного имина (III) с бензолом, толуолом, анизолом и хлортиофеном. С использованием компьютерной программы PASS (Prediction of Activity Spectra for Substances) осуществлен прогноз биологической активности известных ранее (I, II) и полученных впервые соединений (III, V, VI).

Библиографический список

1. Машковский М.Д. Лекарственные средства. Изд. 16. М.: Новая волна. 2010. 1216 с.

2. Hansch C., Sammes P.G., Taylor J.B. V. 2. Chapter 7.1. Pergamon Press, Oxford, 1990.

3. Wilkinson B. L., Bornaghi L. F., Houston T. A., Innocenti A., Vullo C., Supuran C. T., Poulsen S. J. Med. Chem. 2007, 50, 1651 p.

4. Gannedahloand E-L, Yue Q-Y. Medical Products Agency. 11: 74-77, Dec 2000.

5. Lichtenstein DR, Wolfe MM. Journal of the American Medical Association. 284: 1297-1299, 13 Sep 2000.

6. Бертини Р., Биццарри Ц., Саббатини В., Порцио С., Казелли Д., Аллегретти М., Честа М. К., Гандольфи К.А., Мантованини М., Колотта Ф. EP 99/07740, 14.10.1999.

7. Исследование инсектоакарицидной активности пестицидов новых химических классов и характера ответа популяции насекомых на хроническое действие яда / А.Я.Никитин [и др.] // Сибирь-Восток. 2006. №6. С.13-16.

8. Айзина Ю.А. Использование современных информационных технологий для выявления биологической активности органических соединений // Вестник ИрГТУ. 2012. №10 (57). С.145-149.

9. Айзина Ю.А. Синтез и свойства фенилметансульфонамида // Вестник ИрГТУ. 2011. №10 (57). С.144-147.

10. Синтез и свойства трихлорэтиламидов 2-тиофенсульфокислоты / Ю.А.Айзина [и др.] // Журнал Органической Химии. 2003. Вып. 39. С.1406-1409.

УДК 669.715, 544.08

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ИНТЕРМЕТАЛЛИДОВ В ТЕХНИЧЕСКОМ АЛЮМИНИИ © М.П. Кузьмин1

Иркутский государственный технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Рассмотрен широкий ряд интерметаллических соединений систем Al-Ti, Al-Ni, Al-Zr, Al-Cr, Al-Fe, Al-V. Произведены расчёты энтальпии образования интерметаллических соединений в широком температурном диапазоне. Полученные значения отнесены к одному молю химического соединения. Установлены зависимости полученных значений от стехиометрического состава химических соединений, их положения на диаграмме состояния. Проведена сравнительная оценка устойчивости интерметаллических соединений для каждой системы. Предложена методика приближённого расчёта энтальпии интерметаллических соединений. Ил. 6. Табл. 2. Библиогр. 10 назв.

Ключевые слова: энтальпия образования; интерметаллические соединения; двойные системы; приближённые расчёты; технический алюминий.

DETERMINING INTERMETALLIDES STABILITY IN TECHNICAL ALUMINUM M.P. Kuzmin

Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.

The article examines a wide range of intermetallic compounds based on aluminum for the systems of Al-Ti, Al-Ni, Al-Zr, Al-Cr, Al-Fe, Al-V. The calculations of intermetallic compound formation enthalpy have been performed in a wide temperature range. The obtained values are assigned to one mole of a chemical compound. The dependences of the values obtained on chemical compounds stoichiometric composition and their position on a phase diagram are determined. A comparative analysis of intermetallic compounds stability is carried out for each system. The methodology for the approximate calculation of intermetallic compounds enthalpy is proposed. 6 figures. 2 tables. 10 sources.

Key words: formation enthalpy; intermetallic compounds (intermetallides); binary systems; approximate calculations; technical aluminum.

Известно, что в техническом алюминии, кроме основных примесей железа и кремния, могут содержаться некоторые количества примесей тугоплавких металлов, особенно титана и ванадия. Поведение этих примесей в процессах кристаллизации и образования химических соединений мало исследовано и представляет значительный интерес в задачах совершенствования процессов рафинирования технического алюминия.

На основе данных об энтальпии соединений, в частности интерметаллических, можно судить о возможности их образования и устойчивости [5]. В выра-

жении АН = AG + TAS для процесса образования соединения из чистых компонентов роль энтропийного члена, как правило, невелика, значение AG всегда отрицательно, а энтальпия образования в подавляющем большинстве случаев отрицательна. Чем отрицательнее значение энтальпии, тем соединение более устойчивое и образуется в первую очередь.

В системе единиц СИ за единицу количества вещества принят 1 моль [6]. Это надо учитывать в сложившейся системе обозначений. В термодинамике сплавов, особенно при рассмотрении интерметаллических соединений, интегральные характеристики AH,

1Кузьмин Михаил Петрович, аспирант, тел.: 89148858397, e-mail: mike12008@yandex.ru Kuzmin Mikhail, Postgraduate, tel.: 89148858387, e-mail: mike12008@yandex.ru