Кінетика окиснення 4-амінотолуолу озоном у рідкій фазі
Вивчено реакцію озону з 4-амінотолуолом в оцтовій кислоті. Показано, що реакція озонування перебігає з високою швидкістю (2.5×10^3 л×моль^–1×c^–1) по вільній парі електронів гетероатома аміногрупи з утворенням переважно смолоподібних сполук, а також нітрозо-, нітротолуолу і толухінону. Напрям атаки...
Збережено в:
Дата: | 2008 |
---|---|
Автори: | , , , |
Формат: | Стаття |
Мова: | Ukrainian |
Опубліковано: |
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
2008
|
Теми: | |
Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/15444 |
Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
Цитувати: | Кінетика окиснення 4-амінотолуолу озоном у рідкій фазі / А.Г. Галстян, А.С. Бушуєв, Р.М. Соломяний, Г.А. Галстян // Украинский химический журнал. — 2008. — Т. 74, № 7. — С. 57-61. — Бібліогр.: 16 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraineid |
irk-123456789-15444 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
irk-123456789-154442013-02-13T02:36:22Z Кінетика окиснення 4-амінотолуолу озоном у рідкій фазі Галстян, А.Г. Бушуєв, А.С. Соломяний, Р.М. Галстян, Г.А. Органическая химия Вивчено реакцію озону з 4-амінотолуолом в оцтовій кислоті. Показано, що реакція озонування перебігає з високою швидкістю (2.5×10^3 л×моль^–1×c^–1) по вільній парі електронів гетероатома аміногрупи з утворенням переважно смолоподібних сполук, а також нітрозо-, нітротолуолу і толухінону. Напрям атаки озоном змінюється і спрямовується по метильній групі і ароматичному кільцю шляхом ацилювання аміногрупи. 4-Ацет-амінотолуол окиснюється з утворенням продуктів руйнування ароматичного кільця — аліфатичних пероксидів (79.7 %) і продуктів окиснення по метильній групі — 4-ацетамінобензальдегіду і 4-ацетамінобензойної кислоти (16 %). Визначені константи швидкості реакції озону з 4-амінотолуолом і продуктами його перетворення. Запропоновано механізм реакції озону з 4-ацетамотолуолом. Изучена реакция озона с 4-аминотолуолом в уксусной кислоте. Показано, что реакция озонирования происходит с высокой скоростью (2.5×10^3 л×моль^–1×c^–1) по свободной паре электронов гетероатома аминогруппы с образованием преимущественно смолоподобных соединений, а также нитрозо-, нитротолуола и толухинона. Направление атаки озоном изменяется и устанавливается по метильной группе и ароматическому кольцу путем ацилирования аминогруппы. 4-Ацетаминотолуол окисляется с образованием продуктов разрушения ароматического кольца — алифати- ческих пероксидов (79.7 %) и продуктов окисления по метильной группе — 4-ацетаминобензальдегида и 4- ацетаминобензойной кислоты (16 %). Определены кон- станты скорости реакции озона с 4-аминотолуолом и продуктами его преобразования. Предложен механизм реакции озона с 4-ацетаминотолуолом. The reaction of ozone with 4-aminotoluene in the acetic acid is investigated. It is shown, that reaction of ozonization proceeds with high speed (25×10^2 l×mole^–1×sec^–1), on free pair electrons of heteroatom amino group with formation mainly resinification substances, and also nitroso-, nitrotoluene and toluquinone. The direction of attack changes and is straightened by ozone on methil group and an aromatic ring by acylation of amino group. 4-Аminotoluene is oxidized with formation of products of destruction of an aromatic ring — aliphatic peroxide (79.9 %) and products of oxidation on methil group — 4-acetaminobenzaldehyde and 4- acetaminobenzoic acids (16 %). Constants of speed of reaction of ozone with 4-ami- notoluene and products of his transformation are determined.The mechanism of reaction of ozone with 4-amino- toluene is offered. 2008 Article Кінетика окиснення 4-амінотолуолу озоном у рідкій фазі / А.Г. Галстян, А.С. Бушуєв, Р.М. Соломяний, Г.А. Галстян // Украинский химический журнал. — 2008. — Т. 74, № 7. — С. 57-61. — Бібліогр.: 16 назв. — укр. 0041–6045 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/15444 541.127: 542.943 uk Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України |
institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
collection |
DSpace DC |
language |
Ukrainian |
topic |
Органическая химия Органическая химия |
spellingShingle |
Органическая химия Органическая химия Галстян, А.Г. Бушуєв, А.С. Соломяний, Р.М. Галстян, Г.А. Кінетика окиснення 4-амінотолуолу озоном у рідкій фазі |
description |
Вивчено реакцію озону з 4-амінотолуолом в оцтовій кислоті. Показано, що реакція озонування перебігає з високою швидкістю (2.5×10^3 л×моль^–1×c^–1) по вільній парі електронів гетероатома аміногрупи з утворенням переважно смолоподібних сполук, а також нітрозо-, нітротолуолу і толухінону. Напрям атаки озоном змінюється і спрямовується по метильній групі і ароматичному кільцю шляхом ацилювання аміногрупи. 4-Ацет-амінотолуол окиснюється з утворенням продуктів руйнування ароматичного кільця — аліфатичних пероксидів (79.7 %) і продуктів окиснення по метильній групі — 4-ацетамінобензальдегіду і 4-ацетамінобензойної кислоти (16 %). Визначені константи швидкості реакції озону з 4-амінотолуолом і продуктами його перетворення. Запропоновано механізм реакції озону з 4-ацетамотолуолом. |
format |
Article |
author |
Галстян, А.Г. Бушуєв, А.С. Соломяний, Р.М. Галстян, Г.А. |
author_facet |
Галстян, А.Г. Бушуєв, А.С. Соломяний, Р.М. Галстян, Г.А. |
author_sort |
Галстян, А.Г. |
title |
Кінетика окиснення 4-амінотолуолу озоном у рідкій фазі |
title_short |
Кінетика окиснення 4-амінотолуолу озоном у рідкій фазі |
title_full |
Кінетика окиснення 4-амінотолуолу озоном у рідкій фазі |
title_fullStr |
Кінетика окиснення 4-амінотолуолу озоном у рідкій фазі |
title_full_unstemmed |
Кінетика окиснення 4-амінотолуолу озоном у рідкій фазі |
title_sort |
кінетика окиснення 4-амінотолуолу озоном у рідкій фазі |
publisher |
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України |
publishDate |
2008 |
topic_facet |
Органическая химия |
url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/15444 |
citation_txt |
Кінетика окиснення 4-амінотолуолу озоном у рідкій фазі / А.Г. Галстян, А.С. Бушуєв, Р.М. Соломяний, Г.А. Галстян // Украинский химический журнал. — 2008. — Т. 74, № 7. — С. 57-61. — Бібліогр.: 16 назв. — укр. |
work_keys_str_mv |
AT galstânag kínetikaokisnennâ4amínotoluoluozonomurídkíjfazí AT bušuêvas kínetikaokisnennâ4amínotoluoluozonomurídkíjfazí AT solomânijrm kínetikaokisnennâ4amínotoluoluozonomurídkíjfazí AT galstânga kínetikaokisnennâ4amínotoluoluozonomurídkíjfazí |
first_indexed |
2025-07-02T16:55:39Z |
last_indexed |
2025-07-02T16:55:39Z |
_version_ |
1836555006049779712 |
fulltext |
вып. 5. -С. 839—847.
5. Мчедлов-Петросян Н .О. // Вестн. Харьков. национ.
ун-та. -2004. -№ 626, вып.11 (34). -С. 221—312.
6. Ельцов А .В., Поняев А .И., Мартынова В.П. // Журн.
общ. химии. -1992. -62, вып.7. -С. 1626—1630.
7. Мчедлов-Петросян Н .О. Дифференцирование силы
органических кислот в истинных и организован-
ных растворах. -Харьков: Изд-во Харьков. национ.
ун-та им. В.Н . Каразина, 2004.
8. Бейтс Р. Определение рН . -Л.: Химия, 1972.
9. Александров В.В. Кислотность неводных раство-
ров. -Харьков: Вищ. шк., 1981.
10. http://www.bestnet.kharkov.ua/kholin/clinp.html.
Харьковский национальный университет им. В.Н . Каразина Поступила 12.07.2007
УДК 541.127: 542.943
А.Г. Галстян, А.С. Бушуєв, Р.М. Соломяний, Г.А. Галстян
КІНЕТИКА ОКИСНЕННЯ 4-АМІНОТОЛУОЛУ ОЗОНОМ У РІДКІЙ ФАЗІ
Вивчено реакцію озону з 4-амінотолуолом в оцтовій кислоті. Показано, що реакція озонування перебігає
з високою швидкістю (2.5⋅103 л⋅моль–1⋅c–1) по вільній парі електронів гетероатома аміногрупи з утворенням
переважно смолоподібних сполук, а також нітрозо-, нітротолуолу і толухінону. Напрям атаки озоном змі-
нюється і спрямовується по метильній групі і ароматичному кільцю шляхом ацилювання аміногрупи. 4-Ацет-
амінотолуол окиснюється з утворенням продуктів руйнування ароматичного кільця — аліфатичних перок-
сидів (79.7 %) і продуктів окиснення по метильній групі — 4-ацетамінобензальдегіду і 4-ацетамінобензойної
кислоти (16 %). Визначені константи швидкості реакції озону з 4-амінотолуолом і продуктами його перет-
ворення. Запропоновано механізм реакції озону з 4-ацетамінотолуолом.
Попередніми дослідженнями [1] було встано-
влено, що озон у розчині оцтової кислоти реагує
з 4-амінотолуолом з високою швидкістю (kеф=
=25⋅102 л⋅моль–1⋅c–1 (табл. 1)) з утворенням пере-
важно смолоподібних сполук, а також нітрозо-,
нітротолуолу і „слідів” толухінону. Отриманий на-
ми склад продуктів майже не відрізняється від
описаного у літературі [2, 3] і відповідає схемі пе-
ретворень, що запропонованa Бейлі [2] для реак-
ції озону з ароматичними амінами (схема 1).
Схема передбачає швидку атаку озону по віль-
ній парі електронів атомa азоту з утворенням іон-
радикальної пари, яка в залежності від структури
аміну перетворюється у різноманітні продукти,
більшість з яких являють собою смолоподібні по-
лімери не встановленої будови. Відсутність у про-
дуктах реакції продуктів окиснення по метильній
групі і ароматичному кільцю є наслідком того,
що реакційна здатність 4-амінотолуолу по цих
напрямках майже на три порядки нижча [4], ніж
по аміногрупі.
Напрям атаки озоном можна змінити і спря-
мувати по метильній групі і ароматичному кіль-
цю шляхом ацилювання аміногрупи, оскільки у
цьому випадку утворюється більш міцний, ніж
N-Н , зв’язок – N-С [5], а вільна пара електронів
на атомі азоту бере участь у спряженні з аце-
тильною групою. Визначена реакційна здатність
4-амінотолуолу і 4-ацетамінотолуолу в реакціях
з озоном підтверджує це припущення: після аци-
лювання 4-амінотолуолу вона знижується на два
© А.Г. Галстян, А.С. Бушуєв, Р.М . Соломяний, Г.А. Галстян , 2008
Схема 1.
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2008. Т. 74, № 7 57
порядки (табл.1) і наближається до значення kеф
для метилбензолів [4].
Таким чином, напрям реакції в умовах озо-
нування 4-ацетамінотолуолу змінюється і стає ти-
повим для реакції озону з алкілбензенами — за
подвійними зв’язками ароматичного кільця і ал-
кільній групі.
У даній роботі вивчається реакція озону з
4-ацетамінотолуолом. Передбачається, що в умо-
вах досліджень основними напрямками озонуван-
ня 4-ацетамінотолуолу може бути окиснення по
метильній групі і ароматичному кільцю. Вивчен-
ня цих напрямків сприятиме пошуку селективних
методів прямого окиснення амінотолуолів з утво-
ренням відповідних амінобензилових спиртів,
альдегідів і карбонових кислот [6].
В експериментах застосовували крижану оц-
тову кислоту марки х.ч. без попереднього очищен-
ня. Хроматографічно чисті 4-амінотолуол і 4-ацет-
амінотолуол використовували після трьохкрат-
ної перекристалізації з води. 4-Ацетамінотолуол
синтезували ацилюванням 4-амінотолуолу оцто-
вою кислотою при температурі 114 оС, 4-
ацетамі нобензальдегід — по методиці, опи-
саній у [7], а 4-ацетамінобензиловий спирт
і 4-ацетамінобензойну кислоту — по методи-
кам, описаним у [8, 9]. Озон синтезували з
повітря у бар’єрному розряді [10].
Дослідження проводили у термостато-
ваному реакторі типу „каталітична качка”
об’ємом 0.2 л. Концентрацію 4-ацетамі-
нотолуолу і продуктів його подальшого
перетворення у розчині визначали методом
газорідинної хроматографії [6]. Визначення
констант швидкості реакції озону з 4-амі-
нотолуолом і його ацильованим похідним
проводили по методиці, описаній у роботі
[6]. Кількість поглиненого озону знаходи-
ли за допомогою озонограм (рис. 1) з вико-
ристанням параболічної формули Сімпсо-
на [11]. Стехіометричний коефіцієнт за озо-
ном знаходили за формулою: n = ∆О3/∆ArH,
де ∆ArH — витрати реагенту, що відпові-
дають кількості поглиненого озону (∆О3)
у молях.
На рис. 2 приведені результати дослі-
джень реакції озону з 4-ацетамінотолуолом
в середовищі оцтової кислоти при темпера-
турі 20 oС. При атмосферному тиску окис-
нення 4-ацетамінотолуолу озоном відбу-
вається без індукційного періоду і, перева-
жно, по ароматичному кільцю з утворен-
ням аліфатичних пероксидів — 79.7 % (рис.
2). Серед продуктів окиснення метильної групи у
початковий період реакції ідентифіковано „слі-
ди” 4-ацетамінобензилового спирту, 4-ацетаміно-
бензальдегід (16 %), а наприкінці — 4-ацетамі-
нобензойну кислоту (16 %) (рис. 2). Стехіомет-
ричний коефіцієнт реакції за озоном дорівнює
1.23 (рис. 1).
Т а б л и ц я 1
Залежність константи швидкості реакції озону з 4-ацетаміното-
луолом від концентрації вихідних реагентів і температури
Т, оС α
Початкова кон-
центрація, моль⋅л–1 √ [O3]
0
[ArH] 0
⋅102 kеф,
л⋅моль–1⋅c–1
[ArСH3]0 [O3]0⋅105
20 1,70 2.5⋅10–4 8.68 0.0059 25⋅102 ± 250 *
15 1.91 0.04 6.45 4.01 23 ± 2
0.03 7.90 5.12 22 ± 2
0.02 8.40 6.48 23 ± 2
0.01 5.65 7.51 22 ± 2
20 1.70 0.04 5.40 3.67 28 ± 2
0.03 6.10 4.51 31 ± 3
0.02 8.40 6.48 34 ± 3
0.01 6.35 7.96 35 ± 3
30 1.41 0.04 5.65 3.76 61 ± 6
0.03 6.50 4.65 67 ± 6
0.02 7.38 6.07 72 ± 7
0.01 7.62 8.80 81 ± 8
40 1.06 0.04 5.65 3.76 101 ± 10
0.03 6.95 4.82 116 ± 11
0.02 7.95 6.30 128 ± 12
0.01 6.30 7.93 139 ± 13
* Для реакції 4-амінотолуолу з озоном.
Рис. 1. Озонограма окиснення 4-ацетамінотолуолу в
оцтовій кислоті при 20 оС: 1 — концентрація озону
на вході в реактор , 2 — на виході з реактору. С —
концентрація озону, моль⋅л–1.
58 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2008. Т. 74, № 7
Виділені після відгонки розчинника під ва-
куумом (5 мм рт.ст.) пероксиди являють собою ма-
слянисту в’язку рідину світло-жовтого кольору.
Вони легко розчиняються в оцтовій кислоті, оц-
товому ангідриді, але важко у тетрахлорметані,
активно взаємодіють з йодидом калію та гідро-
ксидом натрію. З йодидом калію пероксиди реа-
гують протягом однієї години з виділенням моле-
кулярного йоду у кількості, эквівалентній одній
пероксидній групі (табл. 2). Характер взаємодії з
йодидом калію [12] та стехіометричний коефіці-
єнт реакції за озоном (1.23) дають можливість уя-
вити будову пероксидів з однією гідропероксид-
ною групою і схему їх утворення [2]:
Таким чином, експериментальні дані показу-
ють, що при озонуванні 4-ацетамінотолуолу існує
два напрями атаки озоном: по метильній групі з
утворенням кисневмісних похідних 4-ацетаміно-
толуолу і ароматичному кільцю з утворенням пе-
роксидів, причому, переважною є реакція озонолі-
зу ароматичного кільця (3).
AcNHArCH 3 + O3 → AcNHArC
•
H 2 +
+ OН
•
+ O2 ; (1)
AcNHArCH 3 + O3 → AcNHArCH 2OH + O2 ; (2)
AcNHArCH 3 + O3 →
→ продукти озонолізу (див. сх. 2) ; (3)
AcNHArC
•
H 2 + О2 → AcNHArCH 2O2
• ; (4)
AcNHArCH 2O2
• + AcNHArCH 3 →
→ AcNHArCH 2O2Н + AcNHArC
•
H 2 ; (5)
2AcNHArCH 2O2
• → AcNHArCН2ОН +
+ AcNHArCНО . (6)
В умовах окиснення озоноповітряною суміш-
шю утворений 4-ацетамінобензильний радикал
швидко перетворюється у 4-ацетамінопероксидний
радикал, який диспропорціонує за реакцією (6)
[13]. Реакцією пероксидного радикалу з субстра-
том (5) можна знехтувати, оскільки для толуолів во-
на на два порядки нижча за реакцію диспропор-
ціювання (6) [13].
При температурах до 20 оС реакція озону з
4-ацетамінотолуолом при коливанні „каталітич-
ної качки” зі швидкістю 8 с-1 перебігає у кінетич-
Рис. 2. Кінетика окиснення 4-ацетамінотолуолу в оц-
товій кислоті при 20 oС: 1 — 4-ацетамінотолуол; 2 —
пероксиди; 3 — 4-ацетамінобензальдегід; 4 — 4-ацет-
амінобензойна кислота. С — концентрація 4-ацет-
амінотолуолу і продуктів його перетворення, моль⋅л–1;
τ — час процесу окиснення, хв. [ArСH3]0 = 0.4, [О3]0 =
=4.7⋅10–4 моль⋅л–1; V р = 0.01 л.
Схема 2.
Т а б л и ц я 2
Вплив тривалості витримки суміші розчину перок-
сидів 4-ацетамінотолуолу з йодидом калію на резуль-
тати аналізу при 15 oС *
Час окиснення,
хв
Концентрація пероксидів,
моль⋅л–1⋅102, після витримки
1 год 24 год
10 3.3 3.4
20 6.3 6.3
30 9.5 9.7
40 14.6 14.5
60 25.2 25.5
80 31.8 31.9
* [ArСH3]0 = 0.4, [О3]0 = 4.7⋅10–4 моль⋅л–1.
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2008. Т. 74, № 7 59
чній області, а швидкість реакції має перший по-
рядок за реагентами (рис. 3, а).
При більш високих температурах перший по-
рядок по реагентах порушується і ефективна кон-
станта швидкості реакції kеф виявляє залежність
від початкових концентрацій озону і 4-ацетаміно-
толуолу (табл. 1, рис. 3, б):
kеф = k / + k //(√[O3]0 /[AcNHArCH 3]0 ), (7)
де k/ и k// — експериментальні параметри, які за-
лежать від температури.
Рівняння для швидкості витрачання озону в
цих умовах записується у вигляді:
WO3 = k /[O3]0[AcNHArCH 3]0 +
+ k //[O3]0
1.5[AcNHArCH 3]0
0.5 . (8)
Залежність (8) свідчить про можливість одно-
часного існування неланцюгового (W / = k /[O3]0-
[AcNHArCH3]0) і ланцюгового витрачання озону
(W// = k //[O3]0
1.5[AcNHArCH3]0
0.5 [14]). Неланцю-
гове витрачання озону, мабуть, пов’язане з його уча-
стю у первинній реакції з 4-ацетамінотолуолом
(реакції (1)—(3)).
Аналіз можливих шляхів ланцюгової витрати
озону дозволяє припустити, що воно пов’язане з
участю озону в реакції з продуктами термічного
руйнування пероксидів, наприклад, з аліфатични-
ми альдегідами [15] (реакції (10)—(16)). Про це
свідчить той факт, що температура, при якій стає
помітним термічний розклад пероксидів (рис. 4)
(рeакція (9)), співпадає з тем- пературою початку
витрачання озону за ланцюго-
вим механізмом.
ROОН
t
RCHO; (9)
RCHO + O3 RC
•
(O) +
+ HO• + О2 ; (10)
RC
•
(O) + O2 RC(O)О
•
2 ; (11)
R 1
• + O2 R 1O2
• ; (12)
RC(O)O2
• + O3 R 1
• +
+ CO2 + 2O2 ; (13)
R1O2
• + O3 R1O
• + 2O2 ; (14)
R1O• + O3 R1O2
• + O2 ; (15)
2R 1O2
• продукти . (16)
Вважаючи, що ініціація
ланцюгового процесу витра-
чання озону здійснюється по
реакції з аліфатичним альдегі-
дом зі швидкістю W i ~ [RСHО][O3], отримуємо
W O3
// = k//[RСHО]0.5[O3]1.5 або W O3
// ~ [O3]0√W i .
Такий вид залежності швидкості ланцюгової ре-
акції від W i і [O3]0 вказує на можливу участь
озону в лімітуючій стадії продовження ланцюга
(реакції (14) і (15)) і квадратичному обриві лан-
цюга (реакція (16)). Протікання реакції (13) під-
тверджується якісною реєстрацією СО2 у газах,
що відходять.
У стаціонарному режимі окиснення за умов,
що лімітуючою стадією є реакція (14), маємо:
W O3
// =
K14
(2k16)0.5 k10
0.5[O3]0
1.5[RСHО]0
0.5 . (17)
Рис. 3. Залежність швидкості окиснення 4-ацетамінотолуолу від концентрації
субстрату (1) і озону (2) при 15 оС (а); залежність константи швидкості (kеф,
л⋅моль–1⋅с–1) реакції озону з 4-ацетамінотолуолом від концентрації вихідних
реагентів при 15 (1), 20 (2), 30 (3), 40 oС (4) (б); W — швидкість окиснення,
моль⋅л–1⋅с–1.
Рис. 4. Кінетичні криві термічного розкладу пероксидів
4-ацетамінотолуолу при 15 (1), 20 (2), 30 (3), 40 oС (4);
С — концентрація пероксидів, моль⋅л–1.
60 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2008. Т. 74, № 7
Отримане рівняння за своєю суттю відповідає
другій частині рівняння (8), записаному на під-
ставі експериментальних даних, в якому:
k // =
K14
(2k16)0.5 k10
0.5. (18)
Для оцінки величини константи швидкості
продовження ланцюгa k14 можна прийняти вели-
чину k16=108 і k10 ≈ 4.3 л⋅моль–1⋅c–1 [16], тоді для
4-ацетамінотолуолу (при 30 oС k//=0.17 л⋅моль–1⋅c–1
(рис. 3)) величина k14 ≈ 1.2⋅103 л⋅моль–1⋅c–1.
Таким чином, показано, що реакція озону
з 4-амінотолуолом в оцтовій кислоті відбуваєть-
ся з високою швидкістю і переважно по вільній
парі електронів гетероатома, продукти окиснення
метильної групи субстрату в цих умовах не утво-
рюються. Напрям атаки озоном змінюється і
спрямовується по метильній групі і ароматич-
ному кільцю шляхом ацилювання аміногрупи.
4-Ацетамінотолуол окиснюється з утворенням
продуктів деструктивного окиснення ароматично-
го кільця — аліфатичних пероксидів (79.7 %) і
продуктів окиснення метильної групи 4-ацет-
амінобензальдегіду і 4-ацетамінобензойної кис-
лоти (16 %). Озон в умовах реакції витрачається
за двома напрямками: при температурах до 20
оС переважним є неланцюговий механізм вит-
рачання озону, а при більш високих температу-
рах поряд з неланцюговим стає помітним лан-
цюгове витрачання озону.
РЕЗЮМЕ. Изучена реакция озона с 4-аминотолу-
олом в уксусной кислоте. Показано, что реакция озо-
нирования происходит с высокой скоростью (2.5⋅103
л⋅моль–1⋅c–1) по свободной паре электронов гетероато-
ма аминогруппы с образованием преимущественно смо-
лоподобных соединений, а также нитрозо-, нитротолу-
ола и толухинона . Направление атаки озоном изменя-
ется и устанавливается по метильной группе и аромати-
ческому кольцу путем ацилирования аминогруппы.
4-Ацетаминотолуол окисляется с образованием проду-
ктов разрушения ароматического кольца — алифати-
ческих пероксидов (79.7 %) и продуктов окисления по
метильной группе — 4-ацетаминобензальдегида и 4-
ацетаминобензойной кислоты (16 %). Определены кон-
станты скорости реакции озона с 4-аминотолуолом и
продуктами его преобразования. Предложен механизм
реакции озона с 4-ацетаминотолуолом.
SUMMARY. The reaction of ozone with 4-amino-
toluene in the acetic acid is investigated. It is shown, that
reaction of ozonization proceeds with high speed (25⋅102
l⋅mole–1⋅sec–1), on free pair electrons of heteroatom amino
group with formation mainly resinification substances,
and also nitroso-, nitrotoluene and toluquinone. The di-
rection of attack changes and is straightened by ozo-
ne on methil group and an aromatic ring by acylation
of amino group. 4-Аminotoluene is oxidized with forma-
tion of products of destruction of an aromatic ring —
aliphatic peroxide (79.9 %) and products of oxidation
on methil group — 4-acetaminobenzaldehyde and 4-
acetaminobenzoic acids (16 %). Constants of speed of
reaction of ozone with 4-ami- notoluene and products
of his transformation are determined.The mechanism
of reaction of ozone with 4-amino- toluene is offered.
1. Галстян А .Г., Седых А .А ., Бушуєв А .С., Тарасенко
А .И. // Материалы международ. симп. “Advanced
Science in Organic chemistry”. -Судак, 2006. -С. 147.
2. Bailey P.S. Ozonation in organic chemistry. Nono-
lefinic Compounds // New-York; London: Academ.
Press., 1982. -Vol. 2.
3. Галстян Г.А., Тюпало Н .Ф ., Разумовский С.Д.
Озон и его реакции с ароматическими соедине-
ниями в жидкой фазе. -Луганск: ВУНУ, 2004.
4. Галстян Г.А. // Журн. физ. химии. -1992. -66, №
4. -С. 775—778.
5. Гуревич Л .В., Карачевцев Г.В., Кондратов В.Н .
Энергия разрыва химических связей. Потенциалы
ионизации и сродство к электрону. -М .: Мир, 1974.
6. Седых А.А., Галстян А.Г. // Журн. прикл. химии.
-2006. -79, № 1. -С. 125—128.
7. Wei Wu, Cheng Ye, Dong Wang. // Arkivoc. -2003.
-2. -P. 59—69.
8. Byung Tae Cho, Sang Kyu Kang, M in Sung Kim, Soo
Ryeon Ryu // Tetrahedron. -2006. -62. -P. 8164—8168.
9. Галстян А.Г., Тюпало Н .Ф ., Андреев П .Ю . // Кине-
тика и катализ. -2003. -44, № 1. -С. 91—94.
10. Разумовский С.Д ., Заиков Г.Е. Озон и его реакции
с органическими соединениями. -М .: Наука, 1974.
11. Барышников С.В., Медведев Р.Б ., Фиалков Ю .Я .
Вычислительная математика в химии и химической
технологи. -Киев: Вищ. шк., 1986.
12. Успехи химии органических перекисных соедине-
ний и аутоокисления / Под ред. Н .М . Эмануэля.
-М .: Химия, 1969.
13. Захаров И .В., Галетий Ю .В. // Нефтехимия. -1978.
-18, № 4. -С. 615—621.
14. Эмануэль Н .М ., Денисов Е.Т., Майзус З.К . Цепные
реакции окисления углеводородов в жидкой фазе.
-М .: Наука, 1965.
15. Комиссаров В.Д ., Комиссарова И .Н ., Фаррахова
Г.К ., Денисов Е.Т. // Изв. АН СССР. Сер. Хим.
-1979. -№ 6. -С. 1205—1212.
16. Комиссаров В.Д., Галимова Л.Г., Денисов Е.Т. //
Кинетика и катализ. -1974. -15, № 4. -С. 1063—1069.
Інститут хімічних технологій Східно-українського Надійшла 24.07.2007
університету ім. В. Даля, Рубіжне
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2008. Т. 74, № 7 61
|