Кинетика и механизм жидкофазной каталитической гидрогенизации замещенных 2-нитроазобензолов

• Автор: Зуенко, Мария Анатольевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 120 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ . . . . Стр.

1. ВВЕДЕНИЕ и

2. ПРИНЯТЫЕ В РАБОТЕ СОКРАЩЕНИЯ

3. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

3.1. Практическое применение и механизм светозащитного дей 8 ствия замещенных 2Нбензотриазолов

3.2. Способы получения замещенных 2Нбензотриазолов

3.3. Влияние природы и состава растворителя на последователь ность превращений замещенных нитро, азо и нитроазобензолов в условиях жидкофазной гидрогенизации
3.4. Роль гомогенных стадий в гетерогеннокаталитической гид рогенизации 2нитро2гидрокси5метштазобензола

Влияние заместителя на скорость превращения нитро, азо

и 2нитро2гидроксиазобензолов в условиях жидкофазной

гидрогенизации

3.6. Влияние количества катализатора, давления водорода и тем
пературы на скорость и селективность жидкофазной гидрогенизации замещенных 2нитро2гидроксиазобснзолов
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
4.1. Материалы и реактивы, используемые в работе
4.2. Мегодика приготовления катализатора, используемого в ки нетичсских исследованиях
4.3. Методика проведения кинетических исследований
4.4. Методика проведения качественного и количественного анализа продуктов реакции гидрогенизации замещенных 2нитро2гидроксиазобснзолов
4.5. Влияние состава растворителя на скорость и стадийность превращения замещенных 2нитро2гидроксиазобензолов
4.6. Влияние состава водного раствора 2пропанолвода на ско рость гидрогенизации 2нитро2гидроксиазобензолов на никеле Ренея
4.7. Исследование стадий гомогенных превращений замещенных 2нитро2,гидроксигидразобензолов
5. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
6. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
7. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ
8. ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Данные соединения используются в качестве фотостабилизаторов при получении светочувствительных высококачественных фотоматериалов , в процессах светостойкого крашения , в синтезе азокрасителей , ингибиторов коррозии цветных металлов, антиоксидантов моторных топлив и инсектицидных препаратов , , добавок к смазкам и антифризам . Соединения данного класса также используют в лакокрасочном производстве и при изготовлении различных косметических и дерматологических препаратов , , . Благодаря своим уникальным свойствам, 2Нбензотриазолы являются идеальными вспомогательными соединениями в синтезе гетероциклических соединений различного строения . Наиболее широкое применение замещенные 2Нбензотриазолы получили в качестве УФабсорберов, замедляющих фотостарение полимеров. Они входят в состав термопластичных и погодостойких материалов на основе полиолефинов , , полистирола , полиакрила , поливинилхлорида , полиэфиров , , полиуретанов , поликарбонатов , , силиконовых композиций, применяемых в офтальмологии . Наряду с высокой фотостабилизирующей активностью замещенные 2Нбензотриазолы характеризуются незначительным поглощением в видимой области , высокой термостойкостью , устойчивостью к действию кислот и оснований и высокой совместимостью с полимерами различного строения. Совместимость с полимерами в значительной степени определяется заместителями, входящими в состав молекулы 2Нбензотриазола. В качестве заместителей, связанных с бензольным кольцом или с фенильным ядром, могут быть галоген, алкил, сульфокси, алкилсульфонил, карбокси и аминогруппы , , . На основе замещенных 2Нбензотриазолов синтезированы эффективные термостабилизаторы , светоустойчивые красители , высокомолекулярные фотостабилизаторы , . Использование 2Нбензотриазолов в качестве фотостабилизаторов полимерных материалов в первую очередь обусловлено особенностями строения молекул бензотриазолов. На рис. Рис. В состав молекул 2Нбензотриазолов входит гетероцикл, который включает два атома углерода, принадлежащих бензольному кольцу, и три атома азота. За счет внутримолекулярной водородной связи, которая возникает между находящимися в оположении протоном гидроксильной группы и атомом азота хромофорной группы, возможно образование шестичленного хелатного кольца , . При поглощении кванта света фотохимически неустойчивая хиноидная структура молекулы переходит в бензоидную, при этом отщепляется протон от гидроксильной группы и две части молекулы поворачиваются вокруг центральной оси связи 0. Быстрый таутомерный переход в возбужденное состояние и возможность его эффективного тушения за счет внутренней конверсии и определяют эффективное фотостабилизирующее действие 2Нбензотриазолов , . Отсутствие канцерогенного действия и низкой токсичности замещенных 2Нбензотриазолов еще в большей степени расширяет круг их использования в качестве эффективных фотостабилизаторов и УФ абсорберов различных материалов. В частности для стабилизации полимеров, используемых при изготовлении упаковочных материалов в пищевой промышленности, наиболее широкое применение нашли 2гидрокси2Нбензотриазолы. Области применения замещенных 2Нбензотриазолов и названия их выпускных форм приведены в таблице 1 , . Известны различные способы синтеза замещенных 2гидрокси2Нбензотриазолов и их производных. Данные соединения могут быть получены при химическом, электрохимическом и каталитическом восстановлении замещенных 2нитро2гидроксиазосоединений. Наиболее часто замещенные 2гидрокси2Нбензотриазолы получают химическим восстановлением соответствующих 2нитро2гидроксиазосоединений , , , , сопровождающимся циклизацией промежуточных продуктов реакции. Восстановление до соответствующих 2гидрокси2Нбснзотриазолов проводят с использованием цинка 6, , азотсодержащих и серосодержащих восстановителей . Не исключено использование в качестве восстановителя оксида углерода. В этом случае реакция протекает за счет дезоксигенирования нитрогруппы в молекулах исходных 2нитро2гидроксиазосоединений , , , с последующей циклизацией промежуточных продуктов, сопровождающейся образованием триазольного цикла и соответствующего 2гидрокси2Нбензотриазола.