CC BY
24при падении не пылит и при погружении в расплавленный электролит, сталкиваясь с другими активными частицами, разлетается по поверхности расплава, мгновенно погружаясь в него. При добавлении неактивированного глинозема в электролит он расходится по его поверхности в течение первых 10-15 с. Частицы, находящиеся на поверхности, тонут и продолжают сравнительно долго растворяться, находясь на дне тигля. Из активированного же при загрузке в расплав электролита за счет повышенной поверхностной энергии его частиц самопроизвольно образуются агрегаты, которые сразу погружаются в расплав и растворяются в течение первых 15 мин (рис. 2). Что касается скорости растворения исходного глинозема, то она составляет 35 мин.
Даже кратковременная МА глинозема (в течение 5 - 10 с) существенно повышает его реак-
Лаборатория гидрометаллургии
ционную способность. Содержание самой тонкодисперсной фракции (с размером частиц меньше 10 мкм) возрастает с 1,7 до 65,1%. За счет самопроизвольного агрегирования частиц активированных фракций удельная поверхность уменьшается более чем на порядок. Более чем вдвое сокращается и время полного растворения глинозема в расплаве электролита в рабочем интервале температур промышленного электролизера 950-980°С.
ЛИТЕРАТУРА
1. Минцис М.Я., Поляков П.В., Сиразутдинов Г.А.
Электрометаллургия алюминия. Новосибирск: Наука. 2001. 368 с.
2. Крыловский А.В., Можаев В.М., Поляков П.В. // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1989. № 3. С. 50-57.
УДК 547.814.5.94 : 577.153.4.047
Р.Т. Тлегенов
СИНТЕЗ НОВЫХ ДИАЛКИЛАМИНОУКСУСНЫХ ЭФИРОВ АЛКАЛОИДА ЛУПИНИНА
(Каракалпакский государственный университет) E-mail: rustem_t@rambler.ru
При взаимодействии лупининового эфира хлоруксусной кислоты с диалкилами-нами в присутствии поташа были синтезированы новые диалкиламиноуксусные эфиры лупинина.
К наиболее интересному по своему строению классу алкалоидов относятся производные хинолизидина. Модификация хинолизидиновых алкалоидов позволяет расширить возможные пути поиска лекарственных средств [1]. В этом отношении идеальным объектом для модификации является наиболее простой алкалоид лупинин.
Лупинин является вторым по содержанию алкалоидом в растениях Anabasis aphylla. Фармакологическое исследование лупинина показало, что он является малотоксичным и оказывает бактерицидное, незначительные седативное действие и обладает кратковременными глистогонными, гипотензивными свойствами [2, 3].
С целью поиска биологически активных веществ на основе алкалоида лупинина осуществили синтез диалкиламиноуксусных эфиров по схеме:
Et2NH
Лупининовые эфиры диэтиламиноуксус-ной (3a), пиперидинуксусной (3Ь) и морфолинук-сусной (3с) кислот получены взаимодействием лупининового эфира хлоруксусной кислоты с соответствующими аминооснованиями в бензоле.
Состав и строение синтезированных соединений 2, 3а,b,с доказаны данными элементного анализа и ИК, :Н-ЯМР и масс спектрами (табл.1, 2).
Таблица 1
Физико-химические характеристики соединений 2, 3а,1),с. Table 1. Physical-chemical properties of compounds 2, 3а,1),с.
Соединение* Брутто-формула Найдено, % Вычислено, % -а20 а D (с 1.0, EtOH) Выход, %
С H N
2 C12H20O2NCI 58,77 58,60 8,29 8,14 5,81 5,69 7,4 74
3а C16H30O2N2 68,19 68,01 10,76 10,62 10,10 9,91 16,2 85
3b C17H30O2N2 69,20 69,31 10,09 10,19 9,58 9,51 12,5 98
3с CwH28O3N2 65,03 64,86 9,41 9,45 9,33 9,45 10,8 96
*Масло. *Oil
Таблица 2
Спектральные характеристики соединений
В спектрах ПМР соединений 2, 3а,b,с протоны хинолизидиновой системы проявляются в области 1,0-2,1 м.д. (14 Н,м,СЩ 4,0-4,1 м.д. (2Н,м.ОСН2), 2,69-2,76 (2н.д.Н2е и Н10е J=10,6 Гц).
В масс-спектрах соединений 2, 3а,b,с наблюдаются характерные пики с максимальной интенсивностью иона с m/z 152, кроме того пики
ионов с m/z 138, 124, 98 характерные для транс-хинолизидиновых алкалоидов.
Таким образом, при анализе спектральных данных и величины оптической активности полученных соединений установлено, что конфигурация хинолизидиновой части молекулы в этих эфи-рах остается транс-сочлененной [2].
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Контроль за ходом реакций и чистотой полученных соединений осуществляли методом ТСХ на пластинках марки Silufol UV 254. Элюент хлороформ - этанол, 2:1. ИК спектры снимали на приборе Specord 71IR. ПМР спектры воспроизведены на приборе XL-200 Varian (США) в растворе CCl4. Масс-спектры зарегистрированы на приборе МАТ-331 Varian (США) с использованием системы прямого ввода при температуре ионизационной камеры 100-120 °С и ионизирующем напряжений 70 В. Алкалоид лупинин был выделен из технического анабазина сульфата по известной методике [1].
Лупининовый эфир хлоруксусной кислоты 2. К смеси 3,4 г (0,02 моль) лупинина, 2,02 г (0,02 моль) триэтиламина в 80 мл абсолютного эфира при перемешивании и охлаждении до 0 °С в течение 30 мин по каплям добавляли 2,25 г (0,02 моль) хлорангидрида хлоруксусной кислоты в 30 мл абсолютного эфира. Реакционную смесь перемешивали 3 часа, нагревая до 30-40°С, затем охлаждали. Выпавший хлорогидрат триэтиламина отфильтровывали, несколько раз промывали эфиром. Непрореагировавший лупинин удаляли отработкой 5%-ным раствором H3BO3. Растворитель отгоняли. Остаток пропускали через колонку, заполненную силикагелем. Физико-химические и спектральные характеристики приведены в табл. 1-3.
Таблица 3
Спектры 1H ЯМР в.м.д., для соединений 2, 3a,b,c.
Table 3. 'H NMR spectra* for compounds 2, 3а,Ь,с.
Соединение OCH2, м CO-CH2 , м N-CH2, м CH2 , м H2е-H10е, д
2 4,17 3,21 2,52 1,12 2,69
3а 4,25 3,25 2,59 1,11 2,72
3b 4,34 3,20 2,63 1,18 2,73
3c 4,21 3,21 2,55 2,19 2,70
* Растворитель - CCl 4, *A solvent is CCl4.
Лупининовый эфир диэтиламиноуксус-ной кислоты 3а. Смесь 2,45 г (0,01 моль) 2 и 2,19 г (0,03 моль) диэтиламина, 1,38 г (0,01 моль) K2CO3 в 50 мл сухого бензола нагревали с обратным холодильником в течение 5-6 часов. Выпавший осадок отфильтровывали и промывали бензолом. Избыток диэтиламина и растворителя от-
Table 2. Spectral properties of compounds 2, 3а,1),с.
Молекулярная масса ИК, V, см -1
Соединение Найдено, [ М ]+ Вычислено Voco Voco V транс-хинолизидин
2 245 245,5 1730 1130 2720
3а 282 282 1735 1210 2820
3b 294 294 1725 1225 2810
3с 296 296 1730 1220 2810
гоняли. Продукт очищали методом колоночной хроматографии на силикагеле. Аналогично получены лупининовый эфир пиперидинуксусной 3Ь и лупининовый эфир морфолинуксусной кислот 3с. Физико-химические и спектральные характеристики 2, 3а,b,с приведены в табл. 1-3.
ЛИТЕРАТУРА
1. Садыков А.С., Асланов Х.А, Кушмурадов Ю.К. Алкалоиды хинолизидинового ряда. Москва. 1975. 292 с.
2. Тлегенов Р.Т. и др. ХПС. 1991. № 1. С. 64
3. Опарина Л.А. и др. Изв. АН. Серия химическая 2004. № 1. С. 232-234.
Кафедра органической химии
УДК 66.074.378.1:66.097.38
Н.Н. Николаева, Т.М. Афонина, Н.В. Ксандров
РЕГЕНЕРАЦИЯ АКТИВНЫХ УГЛЕЙ, СОРБИРОВАВШИХ ДИОКСИД СЕРЫ
(Нижегородский государственный технический университет, Дзержинский политехнический институт) www.tema.n88@mail.ru,www.tanytnv@mail.ru
Статическим методом изучена зависимость равновесной сорбционной емкости активных углей по серной кислоте от ее концентрации при 30-60°С. Найдены условия концентрирования регенерирующей кислоты выше 20% мас.
Проблема очистки отходящих газов, в том числе газов «угольных» ТЭЦ, от SO2 остается актуальной, так как сжигание серосодержащих мазута и угля ведет к выбросу в атмосферу порядка 105 тонн/год SO2. Доля угля в балансе топлива может вырасти с истощением запасов нефти и газа.
В ходе адсорбционно-каталитической очистки газов оксигенерированная поверхность активного угля сорбирует, окисляя до SOз, диоксид серы. Уголь промывают регенерирующей серной кислотой, которая концентрируется за счет экстракции SOз. Работы по очистке газов углем от SO2 [1-4] посвящены, в основном, его сорбции. Для создания технологии, совмещающей очистку отходящих газов от SO2 и получение серной кислоты, недостаточно данных по равновесию в системе «активный уголь - серная кислота».
С целью определения условий концентрирования регенерирующей кислоты до массовой доли, превышающей 20%, не рассмотренных в известной литературе, статическим методом изучена зависимость А (моль/кг) - равновесной сорб-ционной емкости активного угля марки АР-В по
серной кислоте, от ее температуры и концентрации. На механическом встряхивателе уголь суспендировали в растворе серной кислоты до состояния адсорбционного равновесия, суспензию расфильтровывали. В эксперименте определяли массу пробы угля (т), исходный объем кислоты (V]), титрованием 0,Ш №ОН определяли концентрации кислоты: в исходном растворе (С1), в фильтрате (С2). Вследствие гидратации серной кислоты уголь сорбирует из исходного Раствора на поверхности и в порах совместно кислоту и воду, поэтому Ук<У\ (V,; - конечный объем жидкости). Как рабочая гипотеза принято равенство п - числа молей воды, связанных молем кислоты, в растворах поверхностном и конечном объемном; п равно мольному соотношению {[Н2Ооб]-[И2Освоб ]}/ /С2; [Н20] -содержание воды, общее и вне гидрат-ных частиц электролита находили по активности воды в растворе aw и степени диссоциации кислоты а [5].
aw = [Н20СвобН3С2-а + С2-(1-а) + [Н^б]}-1. (1) Адсорбционная емкость равна отношению ^1С1^кС2)-тк-1. Vк вычисляли из уравнения (2) итерационным методом, учитывая, что масса ки-
