Введение к работе
Актуальность темы
Каталитическое восстановление ароматических нитросоедине-ний - наиболее перспективный метод синтеза ароматических аминов. Являясь экологически чистым процессом, он может обеспечивать близкий к 100% вьпсод продукта реакции. Процесс имеет большое практическое значение: получающиеся в результате амины представляют интерес как индивидуальные соединения и полупродукты в производстве красителей, гербицидов, фунгицидов, флотаторов руд, а также биологически активных препаратов. В связи с этим становится актуальным изучение основных закономерностей и оптимальных условий протекший реакций гидрирования ароматических нитросоедннений, некоторые представители которых ( а именно ряд слочочых эфиров м- и л-ннтробензойных кислот ) являются объектами исследования в настоящей работе. Цель работы
Изучение строения молекул сложных эфиров мета- и иара-нитробензойных кислот н установление связи межлу строением и реакционной способностью данных соединений в реакции гидрирования. Научная новизна
впервые проведены квантово-химнческие расчеты электронных и энергетических характеристик молекул м- и л-шггробензойных кислот (нбк) н 12 их сложных эфироз;
впервые выполнен электронографический эксперимент по изучению строения этилового эфира и-нбк, как простейшего представителя изучаемого ряда эфиров ;
полученные квантопо-химическне характеристики исследуемых молекул сопоставлены с их реакционной способностью в гидрировании, найдены кор-
1 реляционные зависимости между эффективной константой скорости гидрирования, зарядом на активном центре субстрата и стерической константой заместителя. Практическая значимость
- проведенные квантово-хнмические исследования дают возможность пред
сказания реакционной способности в гидрировании соединений рассмогрен-
ного ряда и вычисления констант скоростей их гидрирования на изученных ка
тализаторах без выполнения эксперимента ;
сопоставление данных о структуре молекул, полученных методами MNDO, AMI и РМЗ с результатами электронографического эксперимента подтверждает целесообразность дальнейшего применения подобных расчетов для изучения строения такого рода молекул;
информация, полученная с помощью квантово-химических расчетов, может служить материалом для изучения механизма гидрирования сложных эфиров нитробензойных кислот на металлополимерных и других катализаторах. Апробация работы
Результаты работы докладывались и обсуждались на 1 Региональной межвузовской конференции "Актуальные проблемы химии, химической технологии и химического образования "ХИМИЯ-96" (Иваново, 1996 г.); Международной конференции студентов и аспирашов по фундаментальным наукам "ЛОМОНОСОВ-97" (Москва, 1997г.); VI Европейском симпозиуме по реакционной способности органических соединений (ESOR-VI), (Louvain-la-Neuve, 1997г.); 1 Международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы химии и химической технологии (ХИМИЯ-97)" (Иваново,1997г.); научных конференциях преподавателей и сотрудников Ивановского государственного университета (Иваново, 1997-98 гг.)-Публикации
Ио материалам диссертации опубликованы 2 статьи и 5 тезисов докладов.
з Объем н структура диссертации
Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, обсуждения результатов, итогов работы, списка литературы и приложения. Работа изложена на 130 страницах машинописного текста, включая 13 рисунков и 30 таблиц. Список литературы включает 178 отечественных и зарубежных источников. Материалы и методы исследования
Квантово-химическис расчеты геометрических, электронных и энергетических характеристик исследуемых молекул проводились с использованием типовых программ. Расчеты были выполнены полуэмпирическими методами MNDO, AMI и РМЗ с полной оптимизацией геометрии в приближении изолированной молекулы.
Исследование строения молекулы этилового эфира «-нитробензойной кислоты осуществлялось на комплексе аппаратуры электронограф-масс-спектрометр ЭМР-100/АДПМ-1 лаборатории молекулярных параметров ИГХ-ТУ.
