CC BY
84
Khazratkulova Sevara Musinovna, National University of Uzbekistan teaching assistant the Faculty of Chemistry Gulomova Iroda Botirjonovna, National University of Uzbekistan teaching assistant the Faculty of Chemistry E-mail: sevara.hazratqulova.83@mail.ru
Synthesis of N-sabstuted acrylamides on the base natural oxiacids
Abstrakt: New monomers: acryl amide -N-methylen lactic acryl amide -N- methylen glycolic, acryl amide -N - methylen-citric acid was synthesized and it's chemical structure was determined by physico-chemical methods. Water-soluble polymers on the base of this monomers were obtained.
Keywords: AA-N-MLA-acryl amide - N- methylen lactic acid; AA-N-MCA-acryl amide-N- methylen citric acid; AA-N-MGA-acryl amide-N- methylen glycolic acid.
Хазраткулова Севара Мусиновна, Национальный университет Узбекистана ассистент факультета химии Гулямова Ирода Ботирджоновна, Национальный университет Узбекистана ассистент факультета химии E-mail: sevara.hazratqulova.83@mail.ru
Синтез N замещенного акриламида на основе натуральной кислоты
Аннотация: Синтезированы новые мономеры: акриламидо^-метилен молочной кислоты химическое строение которых идентифицировали физико-химическими методами. Показана возможность получения водорастворимых полимеров на их основе.
Ключевые слова: AA-N-MМA-акриламид-N-метилен молочной кислота; AA-N-MAA.-акриламид-N-метилен лимонной кислота; AA-N-M^- акриламид - N- метилен гликолевой кислота.
Как известно природные оксикислоты, такие как В работе впервые были синтезированы
гликолевая и молочная представляют собой бифунк- N-замещённые акриламиды на основе гликолевой,
циональные соединения и широко используются молочной и лимонной кислот. При синтезе акрила-
как поликонденсационные мономеры. Полимеры мидо N-метилен молочной (АА-Ы-ММК), акрилами-
этих соединений, (полигликолиды и полиактиды) до N-метилен лимонной (АА-Ы-МЛК) и акриламидо
не токсичны и не иммуногенны и в результате ме- N-метилен гликолевой кислот (АА-Ы-МГК) исполь-
таболических превращений в организме образуют зована реакция Манниха [3]. В данной реакции
СО2 и Н2 О. Поэтому они широко используются проиcходит взаимодействие акриламида с формаль-
в медицине для изготовления шовных хирургиче- дегидом в результате которого образуется метилола-
ских нитей и получения пролонгированных лекар- криламид, который далее последний взаимодействует
ственных форм [1]. с природной оксикислотой и в результате выделения
Ранее проведенные исследования по синтезу воды образуются соответствующие N-замещенные
мономеров и карбоцепных полимеров на основе гли- акриламиды оксикислот по следующей схеме:
колевой оксикислоты показали их перспективность. АА-Ы-МГК представляет собой бесцветную вяз-
Полимеры, синтезированные на основе акрилового кую жидкость с характерным запахом, а АА^-ММК
эфира гликолевой кислоты проявляли pH — чувстви- представляет собой красноватую густую жидкость,
тельные свойства и обладали малой токсичностью а АА-Ы-МЛК светло желтую вязкую жидкость. Они
и были неаллергены [2]. Поэтому синтез новых моно- растворяются в воде, спирте, эфире, диоксане и т. д.,
меров и полимеров на основе природных оксикислот но не растворяются в неполярных растворителях.
представляет определенный научный интерес. При изучении зависимости выхода мономеров
8упШев18 оТ N-sabstuted асгу!ат1Ьез оп Ше Ьаэе natural ох1ас1Ьз
от соотношения исходных реагентов установлено, что наибольший выход (до 62%-75%) мономеров наблюдается при эквимольных соотношениях исходных компонентов. Наиболее приемлемым условием синтеза мономеров является одновременная загруз-
ка исходных компонентов и нагревание реакционной смеси при 60 °С в течении 3 часов при постоянном перемешивании [4-7]. Некоторые физико-химические показатели полученных мономеров представлены в таблице 1.
Таблица 1. - Некоторые физико-химические показатели акриламидо-^метилен- гликолевой, акриламидо- ^метилен лимонной и акриламидо^-метилен-молочной кислот
Элементный состав %
120
Мономер МЯ, см3/г < и4 г/см3 С Н N Кис. число
найд выч найд выч найд выч найд выч найд выч
АА-Ы-ММК 41,5 42,0 1,4312 1,05 48,5 49,0 6,3 6,8 8,5 8,8 230 231
АА-Ы-МГК 36,6 37,1 1,3435 1,12 44,5 45,0 6,6 6,8 8,8 9 250 252
АА-Ы-МАК 79,6 80,1 1,5102 1,31 43,6 48,0 4,7 4,9 5,1 5,4 172 174
Химическое строение синтезированных мономеров идентифицировали с помощью ИК-спектров, расчетами молекулярной рефракции, определением кислотного числа методом потенциометрического титрования. В ИК -спектрах АА-Ы-МГК, АА-Ы-МАК и АА-Ы-ММК наблюдаются полосы поглощения в области 1620 см-1, соответствующие двойной связи и 1680 см-1 валентным колебаниям -СОЫН- группы мономера. Полоса поглощения в широком интервале 1050-1300 см-1 соответствует сложноэфирной
связи в молекуле АА-Ы-МГК. Интенсивная полоса поглощения в области 1345 см-1 соответствует -ОН карбоксильной группе, а 1720 см-1 карбонилу карбоксильной группы оксикислоты. При 3753 см-1 наблюдается полоса поглощения соответствующая гидроксильным группам связанным водородными связями, которая свидетельствует о димеризованном состоянии мономера. Интенсивные деформационные колебания -ОН группы в близи 1100 см-1 и валентные колебания С=О связи карбоксильной группы в обла-
сти 1210 см-1 доказывают присутствие карбоксила и гидроксила. Полоса поглощения вблизи 1690 см-1 характеризует валентные колебания -С=С- связи, сопряжённой с С=О группой.
Радикальной полимеризацией АА-Ы-ММК, синтезированы его гомополимеры, которые представляют собой твёрдые вещества красно-жёлтого цвета, АА-К-МГК представляют собой порошкообразные вещества белого цвета а АА-Ы-МЛК представляют собой порошкообразные вещества бело-жёлтого цвета. Растворимость полученных полимеров определяется условиями полимеризации. При больших концентрации раствора мономера (более 10%) или при полимеризации в водном растворе в присутствии инициатора персульфата калия полученные полимеры ограниченно набухают в воде. Полимеры синтезированные в изопропиловом спирте и присутствии инициаторе динитрила -азо-изомасляной кислоты, а также при полимеризации в разбавленных водных растворах мономеров хорошо растворимы в воде.
Таким образом реакцией Манниха впервые синтезированы ряд мономеров на основе природных ок-сикислот: акриламидо Ы-метилен молочная, акрила-мидо Ы-метилен лимонная и акриламидо Ы-метилен гликолевая кислоты, способные образовывать водона-бухающие и водорастворимые полимеры.
Экспрементальная часть
а) Синтез мономеров
Акриламид N — метилен гликолевая кислота (АА-Ы ГК). В двухгорлую колбу с мешалкой помещали 7,1 г (0,1 моль) акриламида, 3 г (0,1 моль)фор-малина, 7.6 г (0,1 моль) гликолевой кислоты и 0,03 г (0,002 моль) гидрохинона. Смесь перемешивали при температуре 333 К 3 часа. Из полученного продукта выпаривали воду с помощью водоструйного насоса при температуре 333 К. Целевой продукт очищали от непрореагировавших компонентов последовательной экстракцией четырёххлористым углеродом
и хлороформом. Мономер представляет собой порошкообразные вещества белого цвета. Выход продукта составил 62%.
Акриламид N — метилен молочной кислота (АА-Ы-МК). В двухгорлую колбу с мешалкой помещали 7,1 г (0,1 моль) акриламида, 3 г (0,1 моль)формалина, 9 г (0,1 моль) молочной кислоты и 0,03 гр (0,002 моль) гидрохинона. Смесь перемешивали при температуре 333 К 3 часа. Из полученного продукта выпаривали воду с помощью водоструйного насоса при температуре 333 К. Целевой продукт очищали от непрореа-гировавших компонентов последовательной экстракцией четырёххлористым углеродом и хлороформом. Мономер представляет собой красно-желтой, вязкую жидкость с характерным запахом. Выход продукта составил 70%.
Синтез акриламидо- N — метилен лимонной кислоты (АА-Ы-МЛК). В двухголовую колбу с мешалкой помещали 7,1 гр (0,1 моль) акриламида, 22,8 мл (0,1 моль) формалина, 1,92 гр (0,1 моль) лимонной кислоты и 0,03 гр (0,002 моль) гидрохинона. Смесь перемешивали при температуре 600 С 3 часа. Из полученного продукта выпаривали воду с помощью водоструйного насоса при температуре 600 С. Выход продукта составил 62%. Мономер представляет собой желтой, вязкую жидкость с характерным запахом.
б) Синтез полимеров
Полимеризацию полученных мономеров проводили в водном растворе в стеклянных ампулах. После загрузки ампул необходимым количеством исходных реактивов, ампулы дегазировали в вакууме до остаточного давления 10-3 мм.рт.ст., отпаивали и полиме-ризовали в термостате при температуре 333 К. Концентрация мономера составляла 5%, а концентрация инициатора 1%. В качестве инициатора использовали динитрил азоизомасляной кислоты. Полученные полимеры были выделены осаждением в изопропиловом спирте и подвергались сушке под вакуумом в эксикаторе до постоянной массы.
Список литературы:
1. Synthetic polymers for biotechnology and medicine/Editor Ruth Freitag. 2003, Eurekan.com, Austin, Texas USA, P. 163.
2. Мусаев У Н., Джахангиров Ф. Н., Режепов Ж., Махкамов М. А., Мухамедиев М. Г. Синтез и исследование гидрогелей полиакрилоилгликолевой кислоты//Наука о полимерах 21-му веку: Тез. докл. Четвертой всероссийской Каргинской конф. - (Москва, 29 янв-2 февр. 2007). Москва, 2007. - С. 196.
3. Марч Дж. Органическая химия. «Мир», Т. 2, 1988, С. 370.
4. Махкамов М. А.//Синтез и свойства рН-чувствительных полимеровна основе гликолевой кислоты, Дисс. хим-наук 2008., С. 122.
5. Препаративная органическая химия; под ред. Абрамова В. А. и Цветкова Н. Ф. - Химия, 1964. - 908 с.
Immobilized reagents for determination of metal ions
6. Махкамов М. А., Атаханов А. А, Мухамедиев М. Г, Мусаев У Н. К синтезу ненасыщенных производных природных оксикислот//Химия природных соединений. - Ташкент, 2001. - Спец. вып. - С. 8-9.
7. Попович С. Н., Чупов В. В., Платэ Н. А. Межд. конф. «Фундаментальные проблемы науки о полимерах». Москва. 21-32 янв. 1997. Тез.докл. С. 2-72//РЖ Химия. 1998. - С. 243.
Inatova Maksuda, teacher, Jizzakh State Pedagogical Institute Alimova Dilnoza, undergraduate chemistry National University of Uzbekistan named after Mirzo Ulugbek faculty
Smanova Zulayxo, Dr., assistant Professor Faculty of Chemistry, National University of Uzbekistan named after Mirzo Ulugbek E-mail: smanova. chem @mail.ru, yaxshiyeva 67@mail.ru
Immobilized reagents for determination of metal ions
Abstract: Spend immobilization reagents studied their kinetics and optimal conditions of immobilization and complexation of cobalt ions.
Keywords: immobilization, nitrozonaftolov derivatives, heavy and toxic metals.
Инатова Максуда Сагдуллаевна, преподаватель, Джиззакский государственный педагогический институт, Алимова Дилноза Бегимматовна, магистрант химического факультета НУУз, Сманова Зулайхо Асаналиевна, д. х.н., доц химического факультета, Национальный университет Узбекистана имени Мирзо Улугбека E-mail: smanova. chem @mail.ru, yaxshiyeva 67@mail.ru
Иммобилизованные реагенты для определения ионов металлов
Аннотация: Проведена иммобилизация реагентов, изучена их кинетика и найдены оптимальные условия иммобилизации и комплексообразования ионов кобальта.
Ключевые слова: иммобилизация, производные нитрозонафтолов, тяжелые и токсичные металлы.
Целью данной работы является разработка сорбционные методы не требуют использования ор-
cорбционно-спектроскопических методик опреде- ганических растворителей, а потому безопасны для
ления кобальта, иммобилизацией на волокнистых здоровья [1]. Сами сорбенты нетоксичны и хорошо
носителях синтезированных новых органических отделяются от раствора фильтрованием, что делает
реагентов на основе производных нитрозонафтолов, анализ более экспрессным.
улучшение с их помощью метрологических характери- Нитрозонафтол взаимодействует со многими ме-
стик этих методик определения кобальта при анализе таллами с образованием комплексов, поэтому этот
природных объектов и промышленных материалов. реагент является одним из менее избирательных ре-
Снижение предела обнаружения достигается кон- агентов. Однако для увеличения избирательности
центрированием определяемых ингредиентов из от- синтезированы новые реагенты на основе нитро-
носительно большого объема раствора в фазе сорбен- зонафтола: 2-гидрокси-3-нитрозо-1-нафтальдегид,
та. В отличие от экстракционного концентрирования, 4-бром-2-нитрозо-1-нафтол, 4-гидрокси-3-нитрозон
