Введение к работе
Актуальность работы
Известно, что производные бензимидазола и бензоксазола
используются в медицине, фотографии, текстильной промышленности, а
также применяются в качестве красителей, стимуляторов, химических
средств защиты растений, поверхностно-активных веществ,
флотационных и аналитических реагентов, присадок различного назначения к топливам и маслам, ускорителей вулканизации и т.д. Применяемые на практике антидетонаторы (например, тетраэтилсвинец) чрезвычайно токсичны и даже запрещены ВОЗ. Однако в настоящее время Узбекистан вынужден закупать около 400 тонн этого препарата для покрытия потребности нефтеперерабатывающей промышленности. В связи с этим, изучение методов синтеза и технологии антидетонаторов в ряду производных бензимидазола и бензоксазола является в настоящее время одним из интересных и перспективных направлений в химии и технологии гетероциклических соединений.
Однако синтез и разработка технологии бисгетероциклов такого типа часто встречают многочисленные затруднения, основным из которых является низкий выход целевых продуктов и сложность их выделения и очистки.
В связи с вышеизложенным, исследования, посвященные разработке новых методов синтеза и технологии производных бензазолов, являются актуальными.
В настоящей работе поставлена цель разработать метод синтеза и технологию бензазолов на основе гидрохлоридов иминоэфиров. При этом получен широкий ассортимент 2-замещенных бензазолов, содержащих С-оксоалкильные и фурановые фрагменты.
Работа выполнена на кафедре органической химии и технологии
сахаристых веществ Южно-Казахстанского государственного
университета им. М. Ауэзова и является частью плановых исследований университета.
Цель работы
Разработка методов синтеза и оптимальной технологии 2-замещенных бензазолов, содержащих функционально-замещенные алкнльные радикалы и фрагменты фурана как потенциальных антидетонаторов и добавок к топливам. В связи с поставленной целью п работе решались следующие задачи:
1 .Разработка способов получения иминоэфиров и гидрохлоридов: иминоэфиров J> -алкилтиопропионовых, (Г-оксокарбоновых, фуран-карбоиовых и Jb -фурилакриловых кислот;
2.Изучение реакций конденсации иминоэфиров и солей иминоэфиров указанных кислот с бифункциональными реагентами, приводящими к 2-замещенным бензазолам. Разработка на этой основе
оптимальной технологии получения 2-(фурил-2')-бензимидазола потенциального антиприсадочного материала;
З.Обеспечение препаратами различных видов испытаний;
4.Поиск путей возможного практического применения
синтезированных соединений.
Научная новизна работы
1 .С целью синтеза иминоэфиров ряда алкилкарбоновых кислот и их гидрохлоридов изучена реакция Пиннера с нитрилами ja-алкилтиопро-пионовых и (Г-оксокарбоновых кислот. Впервые взаимодействием 5-хлорпентанона и роданистого калия синтезирован простейший представитель (Г-оксотиацианатов - 4-оксопентилцианат.
2.Для получения гидрохлоридов этиловых иминоэфиров разработана технология на основе реакции взаимодействия оксоалкилцианатов, этилового спирта и хлористоводородной кислоты.
3.Путем использования метода математического планирования эксперимента найдеЕіьі факторы, влияющие на процесс конденсации иминоэфиров карбоновых кислот с фенилендиамином-1,2.
Практическая ценность работы
1 .Разработаны методы синтеза 2-замещенных бензазолов, содержащих функционально-замещенные алкильные радикалы и фурановые фрагменты, которые могут найти применение в различных областях народного хозяйства; этиvсоединения получены с высоким выходом и чистотой целевых продуктов;
2.Используя в качестве исходных реагентов гидрохлориды метиловых иминоэфиров карбоновых кислот, получены 2-замещенные бензазолы, которые предложены в качестве антидетонаторов и добавок к топливам.
З.Разработана технология получения 2-(фурил-2')-бензимидазола, обладающего свойствами антидетонатора к бензинам.
Апробация работы
Результаты исследований, представленных в диссертации, обсуждались на научных семинарах кафедры органической химии и технологии сахаристых веществ Южно-Казахстанского государственного университета им. М.Ауэзова, на 1-ом Международном Узбекско-Турецком Симпозиуме "Химия растительных веществ" (Ташкент, 1994), Международном Симпозиуме по механохимии (Ташкент, 1995), Республиканской научно-технической конференции "Проблема разработки химической технологии импортзамещаемой продукции в Узбекистане (Ташкент, 1995), Конференциях молодых ученых ИХРВ АН РУз (1997-1999), Международных научно-практических конференциях по производству новых препаратов (Шымкент, 1997-1999гг.).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 12 научных работ, из них 4 статьи и 8 тезисов, представленных на различных научных форумах.
Структура диссертации
Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и списка литературы, который содержит 88 наименований. Приложение включает ряд официальных документов, подтверждающих практическое значение работы.
В первой, второй, третьей и четвертой главах обсуждается понятие об антидетонаторах и особенности синтеза и технологии бепзазолов исходя из гидрохлоридов иминоэфиров Jb -алкилтиопропионовых и <Г-оксокарбоновых кислот. Приводятся результаты исследований по синтезу и технологии 2-замещенных бензазолов, содержащих фурановые фрагменты. На основе использования математических методов проведена оптимизация и разработана технология потенциального антидетонатора. Обсуждаются возможные области практического применения синтезированных соединений.
В пятой главе приводятся описания методов проведения экспериментов и технология 2-(фурил-2')-бснзимидазола.
Диссертация изложена на страницах машинописного текста,
содержит 12- таблиц, I рис.