CC BY
22
УДК 547.233.1: 547.822.7
Р. З. Гильманов, И. Ф. Фаляхов, Ф. Г. Хайрутдинов, Т. Б. Гильманова, З. Г. Ахтямова
СИНТЕЗ, СТРОЕНИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
СОЛЕЙ 1-ГИДРОКСИ- И 1,6-ДИГИДРОКСИ-3,5-ДИНИТРОПИРИДИНОВ-2
Ключевые слова: синтез, физико-химические свойства, соли 1-гидрокси- и 1,6-дигидрокси-3,5-динитро-пиридинов-2.
Впервые синтезированы и изучено строение солей металлов 1-гидрокси- и 1,6-дигидрокси-3,5-динитропиридонов-2.Соли имеют пиридонное строение с координацией металла по N-оксидному кислороду.
Key words: synthesis, physico-chemical properties, salts of 1-hydroxy - 1,6-dihydroxy-3,5-dinitro-pyridines-2.
First synthesized and studied the structure of metal salts of 1-hydroxy - 1,6-dihydroxy-3,5-dinitropyridine-2. Salts have pyridone structure with coordination of the metal to the N-oxide oxygen.
Нитрованием 1-гидрокси- и 1,6-ди-гидроксипиридонов-2 синтезированы новые органические нитрокислоты: 1-гидрокси- и 1,6-дигидрокси-3,5-динитропиридоны-2. На их основе синтезированы соли металлов, изучены их строение, физико-химические свойства. Синтез солей щелочных металлов осуществляют действием на исходный гидроксинитропиридин-Ы-оксид гидроокисью металла. Соли тяжелых металлов были получены по обменным реакциям солей щелочных металлов Ы-окиси гидроксинитропиридинов с нитратами тяжелых металлов.
Солеобразование происходит по схеме:
Таблица 1 - Основные характеристические частоты ИК-спектров 1-гидроксии 1,6-дигидрокси-3,5-динитропиридонов-2 и их солей
При действии на металлические соли разбавленными кислотами происходит их разрушение с образованием исходных 1-гидрокси и 1,6-дигидрокси-3,5 -динитропиридонов-2. Количественное определение содержания катиона в солях, полученных на основе 1,6-дигидрокси-3,5-динитро-пиридона-2 показало, что процесс солеобразования протекает только по одной из гидроксигрупп. Строение синтезированных солей изучено методом ИК-спектроскопии.
Анализ табл. Ошибка! Источник ссылки не найден. показывает, что металлические соли 1-гидрокси и 1,6-дигидрокси-3,5-динитропиридонов-2 в кристаллическом состоянии существуют, подобно самим кислотам, в пиридонной форме. Об этом свидетельствует полоса поглощения в области 16701680 см-1, характерная карбонильной группе.
Соединение Vc=0, -1 см Von, см 1 Vc=C,Vc=N , -1 см VasN02, -1 см VsN02, см-
1-Гидрокси-3,5-динитропиридон-2 1680 3160 1625, 1590 1560, 1510 1350, 1320
Калиевая соль 1-гидрокси-3,5-динитропиридона-2 1675 - 1625, 1600 1560, 1510 1350, 1320
Таллиевая соль 1-гидрокси-3,5-динитропиридона-2 1680 - 1625, 1590 1560, 1520 1355, 1320
Бариевая соль 1-гидрокси-3,5-динитропиридона-2 1680 - 1625, 1590 1550, 1510 1360, 1330
Кадмиевая соль 1-гидрокси-3,5-динитропиридона-2 1680 - 1625, 1590 1560, 1520 1350, 1320
Свинцовая соль 1- гидрокси-3,5- динитропиридона-2 1670 - 1625, 1595 1560, 1520 1350, 1315
1,6-Дигидрокси-3,5-динитропиридон-2 1670 3150 1620, 1590 1560, 1510 1350, 1320
Калиевая соль 1,6- дигидрокси-3,5- динитропиридона-2 1670 - 1625, 1595 1560, 1520 1350, 1325
Таллиевая соль 1,6- дигидрокси-3,5- динитропиридона-2 1680 - 1625, 1590 1560, 1520 1355, 1320
Бариевая соль 1,6- дигидрокси-3,5- динитропиридона-2 1680 - 1620, 1590 1550, 1510 1350, 1320
Кадмиевая соль 1,6- дигидрокси-3,5- динитропиридона-2 1675 - 1620, 1590 1550, 1510 1350, 1320
Свинцовая соль 1,6- дигидрокси-3,5- динитропиридона-2 1680 3160 1625, 1590 1550, 1510 1355, 1315
Кроме того, отсутствие валентных колебаний М-оксидной группы в области 1200-1290 см-1 позволяет предположить о координации катиона металла с кислородом этой группы. Некоторые соли обладают высоким значением температуры вспышки (табл.2).
Таблица 2 - Соли 1-гидрокси-3,5-динитро-пиридона-2
№ п/п Металл Элементный анализ Uc=o , -1 см Твст °C Вы- ход,%
Найдено, % Вычислено, %
1 2 3 4 5 6 7
1 Pb C - 18,68 N - 13,48 Н - 0,83 C - 18,78 N - 13,14 Н - 0,62 1680 261 84
2 Ва C - 20,11 N - 15,04 Н - 0,65 C - 21,08 N - 14,76 Н - 0,70 1680 322 74
Окончание табл. 2
1 2 3 4 1 5 | 6 1 7
№ п/п Металл Элементный анализ Uc=o , -1 см Твсп 1 °C Вы- ход,%
Найдено, % Вычислено, %
3 Cd C - 26,16 N - 18,28 Н - 0,71 C - 25,86 N - 18,10 Н - 0,86 1680 195 68
1-Гидрокси и 1,6-дигидрокси-3,5-динитро-пиридоны-2, а также соли на их основе могут найти применение в качестве реагентов в органическом синтезе и как исходные продукты для синтеза биологически активных веществ [1-3].
Экспериментальная часть
1. Калиевая соль 1-гидрокси-3,5-динитро-пиридона-2
К кипящему раствору 1г (0,005 моль) 1-гидрокси-3,5-динитропиридона-2 в 10 мл метилового спирта прибавляют 0,4 г (0,007 моль) гидроокиси калия, растворенного в 5 мл метанолов. Раствор охлаждают, выпавший осадок отфильтровывают, промывают спиртом, эфиром, сушат. Выход: 1,1 г (93%). Тпл. 269°С. Найдено, %:С 25,14; N 17,71; Н 0,76; К 16,42. С5Н^306 К. Вычислено, %: С 25,10; N 17,57; Н 0,84; К 16,30. ИК-спектр, см-1: 1675 (С=О); 1320, 1510 (N0^).
2. Калиевая соль 1,6-дигидрокси-3,5-ди-нитропиридона-2
К раствору 2 г (0,009 моль) 1,6-дигидрокси-3,5-динитропиридона-2 в 80 мл этанола при перемешивании прибавляют 0,84 г (0,015 моль) гидро-
окиси калия в 40 мл этанола. Реакционную массу выдерживают при температуре 20^25°С в течение 1 часа, осадок отфильтровывают, промывают спиртом, эфиром, сушат. Выход: 2,2 г (93%). Тпл. 290°С(бензол). Найдено, %: С 23,64^ 16,61; Н 0,63. С5Н^307 К. Вычислено, %: С 23,53; N16,47; Н 0,78. ИК-спектр, см-1:1670 (С=О), 1325, 1520 (N0^).
3. Металлические соли 1,6-дигидрокси-3,5-динитропиридона-2
В 20 мл воды растворяют 2,5 г (0,01 моль) калиевой соли 1,6-дигидрокси-3,5-динитро-пиридона-2 и прибавляют 0,011 моль нитрата одновалентного металла (0,0051 моль нитрата двухвалентного метла).Реакционную массу кипятят с обратным холодильником в течение 1 часа, охлаждают до комнатной температуры, выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой, спиртом, сушат. Элементный анализ некоторых солей приведен в табл. 2.
Литература
1. И.Ф. Фаляхов, Р.З. Гильманов, В.Г. Никитин,Ларионова О.А.Сообщ. IX. Изучение строения 2-гидроксипиридинов с электроноакцепторными заместителями в ядре. Вестник КТУ. №7, 37-39 (2013).
2. И.Ф. Фаляхов, Р.З. Гильманов, Ф.Г. Хайрутдинов, З.Г. Ахтямова Химия нитропроизводных пиридина. Сообщ. 5. Синтез и свойства 2-хлор-3,5-динитропиридина. Вестник КТУ №10, 43-44, (2012).
3. Р.З.Гильманов, И.Ф.Фаляхов, Ф.Г.Хайрутдинов, Т.Б.Гильманова, Е.С.Петров Изучение нитрования 3-гидроксипиридинов. Вестник КТУ. №17, 32-33 (2013).
© Р. З. Гильманов - д-р хим. наук, профессор каф. химия технология органических соединении азота КНИТУ, И. Ф. Фаляхов - д-р хим. наук, профессор той же кафедры; Ф. Г. Хайрутдинов - канд. хим. наук, доцент той же кафедры, Т. Б. Гиль-манова - канд. техн. наук, ассистент каф. химия технология органических соединении азота КНИТУ; З. Г. Ахтямова - канд. хим. наук, доцент той же кафедры, zuhra-aprel@mail.ru.
© R. Z. Gilmanov - Professor, head. the Department of chemistry and technology of organic nitrogen compounds, KNRTU; 1 F. Falyakhov - Professor, the Department of chemistry and technology of organic nitrogen compounds, KNRTU; F. G. Khairutdinov -candidate of chemical Sciences, professor of department, the Department of chemistry and technology of organic nitrogen compounds, KNRTU; T. B. Gilmanova - candidate of technical Sciences, associate Professor of the same Department, KNRTU; Z. G. Akhtyamova - candidate of chemical Sciences, associate Professor of the same Department, zuhra-aprel@mail.ru.
