Новые пуш-пульные флуорофоры на основе функционализированных 2,2'-бипиридинов

Мария Савчук

Новые пуш-пульные флуорофоры на основе функционализированных 2,2'-бипиридинов

Составлен аналитический обзор литературы на тему «Методы синтеза 2,2‘- бипиридинов с остатками спиртов в альфа-положении, в том числе через их 1,2,4-триазиновые аналоги, а также некоторые способы функционализации последних». Предложен эффективный синтетический подход к альфа-алкокси(би)пиридинам (новым «push-pull» флуорофорам) через их 1,2,4-триазиновые аналоги. Изучены фотофизические свойства новых соединений, выполнен первичный анализ «структура-свойства». Описан технологический процесс производства 6-(фенил)-3-(2-пиридил)-1,2,4-триазина. Произведен расчет материального баланса производства, выполнены технологические расчеты основного оборудования. Составлена технологическая схема производства.

Химия

Дипломы

Вуз: Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина (УрФУ)

ID: 608153a9ccefde000132b728

UUID: b48040e0-8585-0139-3120-0242ac180002

Язык: Русский

Опубликовано: около 3 лет назад

Просмотры: 27

10.54

Мария Савчук

Комментировать 0

Рецензировать 0

Скачать - 2,7 МБ

Поделиться работой

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» Химико – технологический институт Кафедра органической и биомолекулярной химии ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ Зав. кафедрой ___________ Русинов В. Л. «______»________________2020 г. НОВЫЕ ПУШ-ПУЛЬНЫЕ ФЛУОРОФОРЫ НА ОСНОВЕ ФУНКЦИОНАЛИЗИРОВАННЫХ 2,2’-БИПИРИДИНОВ МАГИСТЕРСКАЯ ДИССЕРТАЦИЯ Пояснительная записка 18.04.01. 20.14.52.110 008 ПЗ Руководитель, м.н.с., д.х.н. проф., д.х.н. Нормоконтролер, ст. преподаватель, к.х.н. Студент гр. ХМ - 280013 Екатеринбург 2020 Д. С. Копчук Г. В. Зырянов О. С. Тания М. И. Савчук

Оглавление Реферат ...........................................................................................................................................3 Abstract ............................................................................................................................................4 Перечень листов графических документов .................................................................................5 Список используемых сокращений .............................................................................................6 Введение .........................................................................................................................................7 1 Литературный обзор .............................................................................................................8 1.1 Введение ........................................................................................................................8 1.2 Методы получения 2,2‘-бипиридинов с остатками спиртов в альфа-положении ........8 1.3 Методы получения 1,2,4-триазинов с остатками спиртов в положении С5 ..........14 1.4 Последовательные реакции нуклеофильного замещения и аза-Дильса-Альдера в ряду 3-(2-пиридил)-1,2,4-триазинов и их 4-оксидов, как методология получения функционализированных 2,2‘-бипиридинов ........................................................................17 1.5 2 Заключение...................................................................................................................22 Обсуждение результатов ....................................................................................................23 2.1 Введение .......................................................................................................................23 2.2 Синтез 2,2‘-бипиридинов с остатками спиртов в положении С6 ...........................23 2.3 Фотофизические свойства новых замещенных 2,2‘-бипиридинов .........................27 2.4 Заключение...................................................................................................................31 3 Экспериментальная часть ...................................................................................................32 4 Технологическая часть ........................................................................................................41 4.1 Свойства готового продукта .......................................................................................41 4.2 Свойства сырья ............................................................................................................42 4.3 Схема материальных потоков ....................................................................................43 4.4 Расчет материального баланса ...................................................................................45 4.5 Технологический расчет и выбор основного и вспомогательного оборудования 67 4.6 Ведомость-спецификация оборудования ..................................................................79 Заключение...................................................................................................................................80 Библиографический список ........................................................................................................81 Приложение..................................................................................................................................87 2

Реферат Магистерская диссертация: Новые пуш-пульные флуорофоры на основе функционализированных 2,2‘-бипиридинов. Стр. 87, рис. 14, табл. 45, библиограф. назв. 54. 6-АЛКОКСИ-2,2‘-БИПИРИДИНЫ, 2-АЛКОКСИПИРИДИНЫ, 1,2,4-ТРИАЗИНЫ, РЕАКЦИЯ АЗА-ДИЛЬСА-АЛЬДЕРА, АВТОКЛАВ, НУКЛЕОФИЛЬНОЕ ИПСО- ЗАМЕЩЕНИЕ, ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ Составлен аналитический обзор литературы на тему «Методы синтеза 2,2‘бипиридинов с остатками спиртов в альфа-положении, в том числе через их 1,2,4триазиновые аналоги, а также некоторые способы функционализации последних». Предложен эффективный синтетический подход к альфа-алкокси(би)пиридинам (новым «push-pull» флуорофорам) через их 1,2,4-триазиновые аналоги. Изучены фотофизические свойства новых соединений, выполнен первичный анализ «структура-свойства». Описан технологический процесс производства 6-(фенил)-3-(2-пиридил)-1,2,4триазина. Произведен расчет материального баланса производства, выполнены технологические расчеты основного оборудования. Составлена технологическая схема производства. 3

Abstract We have been proposed an effective synthetic approach to 2(6)-alkoxy(bi)pyridines as new push-pull fluorophores via their 1,2,4-triazine analogs. The photophysical properties of the new compounds have been studied. The study of their «structure-property» relationship has been performed. Keywords: 6-alkoxy-2,2'-bipyridines, 2-alkoxypyridines, 1,2,4-triazines, autoclave, azaDiels–Alder reactions, luminescence, nucleophilic ipso-substitution. 4

Перечень листов графических документов № п/п 1 Наименование документа Количество листов Обозначение документа Формат 18.04.01. 20.14.52.110 008 ТС А1 Технологическая схема производства 6-(фенил)-3(2-пиридил)-1,2,4- 1 триазина. 5

Список используемых сокращений ТГФ – тетрагидрофуран mv – микроволновое излучение ДМСО – диметилсульфоксид ДМФА – диметилформамид DDQ – 2,3-дихлоро-5,6-дициано-1,4-бензохинон ТМС – тетраметилсилан ТСХ – тонкослойная хроматография DMSO-d6 – дейтерированный диметилсульфоксид ПТ – 6-(фенил)-3-(пиридин-2-ил)-1,2,4-триазин ГИН – гидразона изонитрозо-ацетофенон ИНАФ – изонитрозо-ацетофенон ФГ – фенилгидразонооксим 6

Введение Производные 2,2‘-бипиридинов являются наиболее часто используемыми в настоящее время лигандами в координационной и супрамолекулярной химии. При этом зачастую требуется обеспечение возможности варьирования их структуры в достаточно широких пределах в зависимости от их назначения (люминесцентные материалы, лиганды для координации различных катионов металлов, сенсоры для определения различных аналитов и т.д.) и требуемых при этом свойств (фотофизические характеристики, растворимость и др.). При этом производные 2,2‘-бипиридинов, имеющие в альфа-положении остатки различных спиртов, представляют отдельный интерес, в частности, за счет улучшенных фотофизических характеристик, использования в качестве катализаторов и т.д. Таким образом, разработка новых удобных методов синтеза данных производных 2,2‘бипиридинов является актуальной задачей ввиду некоторой ограниченности синтетических подходов к данным соединениям, предложенным ранее. Достаточно давно с целью синтеза замещенных аналогов 2,2‘-бипиридинов используется «1,2,4-триазиновая» методология, что связано с весьма широкими возможностями функционализации исходных 3-(2-пиридил)-1,2,4-триазинов, в т.ч. с использованием реакций нуклеофильного замещения водорода, идующих с соблюдением принципов атомной экономии. Целью данной магистерской диссертации является разработка нового удобного синтетического подхода к синтезу 2,2‘-бипиридинов, имеющих в альфа-положении остатки алифатических спиртов (в. т.ч. фторсодержащих) с применением «1,2,4-триазиновой» методологии. Достижение данной цели возможно в результате решения следующих задач: 1. Синтез функционализированных необходимым образом 3-(2-пиридил)-1,2,4триазинов. 2. Разработка синтетических методов для получения на их основе соответствующих 2,2‘-бипиридинов, в т. ч. с конденсированными алифатическими карбоциклами. 3. Изучение фотофизических свойств новых соединений, сравнение их с таковыми для некоторых ранее описанных флюорофоров 2,2‘-бипиридинового ряда, анализ полученных данных. 7

Литературный обзор 1 Введение 1.1 Настоящий обзор посвящен методам синтеза 2,2‘-бипиридинов с остатками спиртов в альфа-положении, в том числе через их 1,2,4-триазиновые аналоги, а также некоторым способам функцианализации последних. 1.2 Методы получения 2,2’-бипиридинов с остатками спиртов в альфа-положении 1.2.1 Реакции кросс-сочетания Для получения 2,2‘-бипиридинов с остатками спиртов в альфа-положении широкое применение нашли различные варианты реакций кросс-сочетания [1]. Например, метоксипроизводное 1 было получено по стандартной реакции Стилле на основе 2-метокси-6бромпиридина 2, в качестве катализатора был использован Pd(PPh3)4 в присутствии LiCl. В результате был получен целевой бипиридин с хорошим выходом (Схема 1) [2]. Pd(PPh3)4 LiCl N + MeO N Br Me N Bu3Sn N Me OMe 3 2 1 Схема 1 – Синтез 6-метокси-6‘-мутил-2,2‘-бипиридина по реацкии Стилле Использование реакции кросс-сочетания по Негиши также приводит к желаемым продуктам. Например, взаимодействие 2-бром-5-метилпиридина 4 и 2-хлор-6- метоксипиридина 5 в ТГФ дает 6-метокси-5‘-метил-2,2‘-бипиридин 6 с выходом 85% [3] Схема 2. Me 1 tBuLi, THF 2 ZnCl2 Me N Br 3 [Pd(PtBu3)2] N N OMe 4 MeO N Cl 6 85% 5 THF Схема 2 – Синтез 6-метокси-5‘-метил-2,2‘-бипиридина по реакции Негиши 1.2.2 Замещение атомов галогена Замещение атомов галогена является также одним из способов получения 6алкоксибипиридинов. Так, была проведена реакция замещения хлора в 6-метокси-4трифторометил-2-хлорпиридине 7 в присутствии цинка, триэтиламмония иодида и NiCl2(PPh3)2 в ТГФ при комнатной температуре (Схема 3). В результате реакции был получен симметричный бипиридин 8 с двумя метоксигруппами [4]. 8

Zn NiCl2(PPh3)2 C8 H20 IN CF3 MeO N CF3 MeO Cl OMe N N 8 7 CF3 Схема 3 – Замещение хлора в 6-метокси-4-трифторометил-2-хлорпиридине Также возможно замещение атомов галогенов в уже готовых бипиридиновых структурах по реакции Вилльямсона. Такое взаимодействие с метилатом натрия было реализовано для терпиридина 9 в диоксане при нагревании до 100 °С в течение двух дней в атмосфере азота, в результате целевое соединение 10 было получено с выходом 96%. Исходный альфа-бромтерпиридин 9 был получен по методу Кренке (Схема 4) [5]. O Br NaOH MeOH/H2O Br + N Br N CHO Br O 13 12 1 N + 14 N N I N NaOMe O N NH4OAc N Br N N Br Br MeO 9 10 96 % Схема 4 – Замещение брома по реакции Вилльямсона Имеются примеры проведения данной реакций с использованием микроволнового излучения. Так, исходные бромпроизводные 15 были получены димеризацией 2бромпиридина по реакции кросс-сочетания по Негиши. Затем в присутствии соответствующего алкоголята натрия под микроволновым излучением были получены целевые бипиридины 16 с хорошими выходами (Схема 5). Данные соединения были использованы в дальнейшем в качестве лигандов для комплексов одновалентной меди, которые используют для светоизлучения электрохимической ячейки [6]. 9

NaOR N N mv N N 15 R = Me, Et, Ph Br OR 16 Схема 5 - Замещение брома по реакции Вилльямсона с использованием микроволнового излучения Реакции гетероциклизации 1.2.3 В литературе описан ряд примеров получения альфа-алкокси-2,2‘-бипиридинов в результате использования различных вариантов гетероциклизации с применением соответствующих синтонов. В частности, в результате взаимодействия соответствующих альдегидов 17, 2-ацетоксипиридина 18 и малононитрила 19 был получен широкий спектр бипиридинов 20. Реакция проводилась в метаноле с использованием хлорида индия (III) при кипячении в течение 2-3 ч. Целевые соединения были получены с высокими выходами 7590% (Схема 6) [7]. 3 R 2 R CHO 1 1 R 2 R CN + + CN CN N 3 R InCl3 17 18 O N O R 19 N 20 75 % - 90 % R1 = H, Cl, R2 = H,NO2, R3 = H, CH3, OMe, Cl, Br, F Схема 6 – Реакция гетероциклизации с использованием хлорида индия (III) Данный метод был использован и в другой модификации, а именно, взаимодействие при комнатной температуре в присутствии соответствующего спирта и металлического натрия. Однако, в данном методе выходы целевых продуктов 21 составили не более 40% (Схема 7) [8]. 10

N NC O R N CN ROH Na N O N + N N 22 23 N O O N 21 R=Me, Et 40 % Схема 7 – Реакция гетероциклизации в присутствии металлического натрия Предложен метод получения 2,2‘-бипиридинов в результате взаимодействия 3,3диметилтио-1-(2-пиридил)проп-2-ен-1-она 24 с арилацетонитрилами 25 при комнатной температуре в ДМСО с добавлением щелочи с последующей внутримолекулярной циклизацией при кипячении в среде метанола. В результате конечные соединения 26 были получены с выходами 40 % (Схема 8) [9]. 2 O SMe O SMe N 1 1 1 R + 24 NaOH R NC SMe R N 2 R 25 R =R =H 1 2 R = H, R = OMe 1 2 R = OMe, R = OMe 27 2 R SMe 2 CN MeOH 1 R N N OMe 26 40 % Схема 8 – Реакция гетероциклизации с использованием 3,3-диметилтио-1-(2пиридил)проп-2-ен-1-она На примере 1,10-фенантролина 28 показана возможность введения в соединения 2,2‘-бипиридинового типа фрагментов спиртов. Для этого фенантролин подвергают действию раствору хлорноватистой кислоты с образованием 5,5-дихлор-6-оксо-5,6-дигидроl,l0-фенантролина 29, который в среде метанола при нагреве превращается в 5-хлор-6гидрокси-2-метокси-1,10-фенантролин 30 в результате реакции нуклеофильного телезамещения (Схема 9) [10]. 11

MeO N Cl N HClO MeOH N Cl N OH Cl N N O 30 29 28 Схема 9 – Введение метоксигруппы в 1,10-фенантролин Для 2,9-диметокси-1,10-фенантролина 31 также описана двойная внутримолекулярная циклизация диалкинилдиизоцианобензола 32 в среде метанола в присутствии K2CO3 с хорошим выходом (64%) (Схема 10) [11]. MeO TMS N K2CO3 MeOH N CN TMS MeO CN 31 64 % 32 Схема 10 – Внутримолекулярная циклизация диалкинилдиизоцианобензола Также описан подход, основанный на взаимодействии 1,1′-дифтор-2,2‗-бипиридин бис(тетрафторбората) 33 (MEC-31) с различными первичными спиртами при температуре 60°С в течение 24 часов. В ходе данной реакции получаются бипиридиновые производные, содержащие нефторированные остатки спиртов 34. В случае фторированных спиртов реакция не идет. Однако, был предложен метод получения соединений с такими остатками, основанный на взаимодействии бипиридина с остатком диэтилен гликоля 35 с последующей обработкой трифторид диэтиламиносульфидом (DAST) или трифторид бис(2метоксиэтил)аминосульфидом при комнатной температуре (Схема 11) [12]. 12

RfOH F OR + N N + N F 33 ROH 2 BF4- N 34 R=Me, Et, Pr, Bu, Hex OR OCH2CH2OCH2CH2OH 35 O(CH2CH2OH)2 OCH2CH2OCH2CH2F DAST N N N N 36 OCH2CH2OCH2CH2OH 37 OCH2CH2OCH2CH2F Схема 11 – Взаимодействие MEC-31 с различными первичными спиртами Кроме этого, имеются примеры сочетания литиевых солей 2-метоксипиридинов с различными производными пиридина. Метилирование метоксипиридинов 38 производилось с помощью основания BuLi-LINDMAE в гексане при 0°С в течение часа. Последующее присоединение гетероциклического остатка проводилось в ТГФ при комнатной температуре в течение 2 часов (Схема 12). В результате были получены бипиридины 39 с выходами 58-64% [13]. 1.BuLi-LiDMAE 2. HetArH-THF MeO MeO N 38 N HetAr 39 , HetAr: N N OMe Схема 12 – Сочетания литиевых солей 2-метоксипиридинов с различными производными пиридина Кроме этого, представлена димеризация замещенного пиридина 40 при нагреве в присутствие молекулярного иода и меди в ДМФА. Дальнейшее замещение нитрогруппы в присутствии метилата натрия при нагреве приводит к 4-метокси замещенному бипиридину 41 с выходом 38% (Схема 13) [14]. 13

O + I N N MeI OH 42 43 O2 N I N I I N H2O2 H2SO4 HNO3 O O2 N + N OMe OMe OMe 45 44 I2 Cu I PCl3 MeO MeO MeOH O2 N N N OMe 40 NO2 Na MeO N OMe N OMe OMe 46 41 38 % Схема 13 – Димеризация в присутствии молекулярного иода и меди Реакции через 1,2,4-триазиновые аналоги 1.2.4 Отдельно необходимо отметить возможность получения таких соединений через их 1,2,4-триазиновые аналоги, что является эффективной методологией во многих случаях [15]. В частности, предложен метод получения 6,6‘-диметокси-2,2‘-бипиридина 47 на основе бис-1,2,4-триазинового прекурсора 48, который возможно получить прямой димеризацией 3-метокси-1,2,4-триазина 49 (Схема 14). В данном примере на последней стадии используется реакция аза-Дильса-Альдера с 2,5-норборнадиеном [16]. N N N KCN N OMe H2O N N N N OMe N N 49 N OMe 48 OMe OMe 47 Схема 14 – Получение 6,6‘-диметокси-2,2‘-бипиридина 1.3 Методы получения 1,2,4-триазинов с остатками спиртов в положении С5 Ранее в литературе описано получение 5-алкокси-1,2,4-триазинов несколькими способами: в результате функционализации 1,2,4-триазин-5-онов, нуклеофильного ипсозамещения атома хлора или цианогруппы. 1.3.1 Нуклеофильное ипсо-замещение цианогруппы в положении С5 на остатки спиртов Остаток спирта в данном случае вводится в результате взаимодействия 5-циано1,2,4-триазина 50 со спиртом, в качестве катализатора обычно используют основания (щелочь или алкоголят натрия) (Схема 15) [17]. 14

1 1 R N NC N R N AlkO N N N R 50 R 51 1 R = R = Alk, Ar; Alk = Me, Et, Bu, i-Pr, и др. Ar = Ph, 4-ClC6H4, и др. Схема 15 – Замещение цианогруппы в присутсвии основания Реакции с циано-триазином и соответствующими нуклеофилами были также проведены в разных смесях растворителей: этанол-хлороформ, этанол-вода, гексан и др. с хорошими выходами 60-90% [18]. Также был предложен метод получения триазинов, имеющих в положении С5 положении остатки спиртов, в результате ипсо-замещения цианогруппы в отсутствии растворителя, реакция была реализована при 150ºС в инертной атмосфере (Схема 16) [30]. N Ar NC N Alk-OH N Ar' 20 52a-c a-c t° t N Ar AlkO N N Ar' 21 a-c 53 a-c a Ar = Ar' = Ph, Alk = C14 H29 b Ar = Ar' = 4-Tol, Alk = C10 H29 c Ar = Tol, Ar' = 4- FC6 H4 , Alk = C14 H29 Схема 16 – Замещение цианогруппы в отсутствии растворителя 1.3.2 Замещение галогена в положении С5 на остаток спирта Одним из наиболее часто встречающихся методов введения алкоксигруппы в положение C5 триазина являются реакции ипсо-замещения хлора. Так, на основе 5хлортриазина 54 могут быть получены необходимые продукты в результате взаимодействия с алкоголятами натрия (Схема 17) [19]. Реакция с алкоголятами натрия довольно широко используются в практике [20], [21]. Помимо этого, описана реакция с алкоголятом лития [22]. В результате было получено достаточно большое количество соединений триазинового ряда с остатками спиртов в положении С5. RO-M+ 1 R N Cl N 1 R N RO N N N 2 2 R R 55 54 M = Na, Li; R = Me, Et, Ph; R1 = R2 = H, Cl, Ph Схема 17 – Замещение хлора в результате взаимодействия с алкоголятами натрия или лития 15

Также возможно проведение данной реакции в 1,4-диоксане с гидридом натрия и необходимым спиртом при 60 °С в течение 3 ч (Схема 18). Данный метод является запатентованным [23]. Также имеется патент на метод введения данного заместителя путем нуклеофильного замещения хлор-производного [24]. OH N N NaH Cl N N N O NH2 N NH2 57 56 Схема 18 – Замещение хлора в присутствии гидрида натрия 1.3.3 Реакция О-алкилирования 1,2,4-триазин-5-онов Для получения необходимых соединений могут быть использованы реакции алкилирования соответствующих триазин-5-онов. В частности, в литературе описано взаимодействие с иодистым метилом в ацетоне в присутствии карбоната калия. Соединение 58 получается в смеси с другими продуктами метилирования (Схема 19) [25]. CF3 CH3 I N N N H CF3 K2CO3 C6 H5 CF3 N N N OMe O O O + N N C6 H5 N CF3 Me + N N C6 H5 N C6 H5 Me 59 58 61 60 Схема 19 – Реакция алкилирования триазин-5-онов иодистым метилом Так же описан метод, где метилирующим агентом является диметилсульфат, реакцию проводят в присутствии щелочи при 20-25 °С в течение 3 ч, в результате также получается смесь продуктов (Схема 20) [26]. H2 N O N N NH Me2SO4 / NaOH H2 N R MeO N N N N O N + R 12 63 62 11 H2 N N Me R 64 13 R: Ph, SMe, 4- ClC6 H4 Схема 20 – Реакция алкилирования триазин-5-онов диметилсульфатом Известны также способы метилирования диазометаном (Схема 21) [27]. 16

H N O N 14 65 N H H N MeO N CH2 N2 R N R 66 15 R = Ph, pTol 63 Схема 21 – Реакция алкилирования триазин-5-онов диазометаном Помимо этого, следует отметить возможность ипсо-замещения метилтиогруппы в данном положении действием этилата натрия (Схема 22) [28] или триэтилоксониуматетрафторобората (Схема 23) [29]. H3C N CH3S N CH3ONa N CH3 CH3OH H3C N CH3O N 16 67 17 68 64 63 N CH3 Схема 22 – Замещение метилтиогруппы действием этилата натрия 63 H2 N N O N N R CH3 H2 N N H5C2O N (C2 H5)3OBF4 R = Ph, Me N + BF4R CH3 18 69 19 70 63 63 Схема 23 – Реакция алкилирования триазин-5-онов триэтилоксониум-тетрафтороборатом 1.4 Последовательные реакции нуклеофильного замещения и аза-Дильса-Альдера в ряду 3-(2-пиридил)-1,2,4-триазинов и их 4-оксидов, как методология получения функционализированных 2,2’-бипиридинов В последнее время получила развитие новая стратегия синтеза функционализированных бипиридинов, включающая в себя синтез 3-(2-пиридил)-1,2,4-триазинов, имеющих необходимые заместители, введение которых было выполнено в результате использования реакций нуклеофильного замещения водорода или иных легкоуходящих групп (в частности, цианогруппы) и трансформацию триазинового цикла в пиридиновый. Так, прямое цианирование пиридил-1,2,4-триазин-4-оксидов 71 ацетонцианогидрином в присутствии триэтиламина приводит к 3-(2-пиридил)-5-циано-1,2,4-триазинам 72. Последующая реакция Дильса-Альдера циано-1,2,4-триазинов с 2,5-норборнадиеном или 1-пирролидиноциклопентеном приводит к 6-циано-2,2‘-бипиридинам 73 и их циклопентен-аннелированных аналогов 74 (Схема 24). Присутствие электроноакцепторной группы значительно облегчает протекание данных реакций [31, 32]. Наличие в молекуле бипиридина цианогруппы позволяет осуществить широкий спектр типичных для нитрилов превращений, что приводит к новым функциональным производным олигопиридинов. 17

N Ar N N HO CN Me Me N+ O Ar NC NEt3 N NC N N 150°С N 56 74 N 50°С N Ar 63 N Ar 72 54 53 71 Δ 63 NC 63 N 55 73 N Схема 24 – Цианирование пиридил-1,2,4-триазин-4-оксидов и последующая 63реакция азаДильса-Альдера Кроме этого, в качестве нуклеофилов могут быть использованы литиевые производные ацетиленов, карборанов и резорцин. Их использование привело, соответственно, к получению 5-этинил-, 5-карборанил- и 5-(2,4-дигидроксифенил)-3-пиридил-1,2,4триазинов 75, 76 и 77. Взаимодействие последних с 2,5-норборнадиеном привело к образованию соответствующих замещенных 2,2‘-бипиридинов 78-81 (Схема 25) [33]. N Ar Ar R N N H N 63 79 78 60 Ph Ph 63 N N (R = SiMe3) (R = Ph) (R = SiMe3) (R = Ph) 57 75 Ar N R N i 80% N N Tol iii ii N N iv Ph Ph 63 ii N 90% N 63 N + O N N 56% N 71 53 58 76 Ar63= Ph (a), Tol (б) 4-Cl-C6H4 (в) 80 61 63 Ph v N N vi 54% OH N 82% N HO 63 Ph N HO N OH 62 81 59 77 63 или PhCCH, 63 карборанов и условия : : (i) Me3SiCCH BuLi, затемацитиленов, XXIa или XXIб, -78 °C, 20 мин, затем MeCOCl; Схема 25 –Реагенты Получение 2,2‘-бипиридинов с остатками и резорцина. (ii) 2,5-норборнадиен, толуол, кипячение, 5 h; (iii) K2CO3/MeOH, 20 ОС, 1 ч; (iv) Ph-C2B10H11, BuLi, 15 мин, Реагенты и затем условия: SiCCH или PhCCH, затем TFA, 71а-в, -78 °С, 20(vi)мин, затем MeCOCl; XXIa, (i) -50 Me °C, 320 мин, и затем (MeCO)2O;BuLi, (v) резорцин, Т. комн., 14 ч; 2,5-норборнадиен, o-ксилол, кипячение, 32 ч. (ii) 2,5-норборнадиен, толуол, кипячение, 5 ч; (iii) K2CO3/MeOH, 20 °С, 1 ч; (iv) Ph-C2B10H11, BuLi, 15 мин, затем 71а, -50 °С, 20 мин, и затем (MeCO)2O; (v) резорцин, TFA, T. комн., 14 ч; (vi) 2,5норборнадиен, о-ксилол, кипячение, 32 ч. 18

Также в литературе описан пример использования антипирина 82 в качестве нуклеофила. В этом случае пиридин-2-ил производные 83 были получены в результате дезоксигенативного нуклеофильного замещения водорода в исходном 1,2,4-триазин-4-оксиде 84 (в качестве ацилирующего агента применялся бензоил хлорид) и последующей его реакции аза-Дильса-Альдера с 2,5-норборнадиеном (Схема 26) [34]. O Ph N Ph N + + N O BzCl N Ph N R Me 82 63 63 N N Me 84 O N N N Me O Ph Ph Ph N N N R Me Me R Me 85 83 63 63 R = Ph, Fur Схема 26 – Введение остатка антипирина в производные пиридина Для получения аналогичных (2-тиенил)-производных описано два подхода: в первом исходным соединением является 1,2,4-триазин-4-оксид 86 и синтез осуществляется с использованием реактива Гриньяра, получаемого на основе 2-бромтиофена [33], а во втором синтез осуществляют на основе 1,2,4-триазина 87 с использованием 2-незамещенных производных тиофена, реакция реализуется в среде трифторуксусной кислоты. При этом в ходе синтеза выделяются стабильные аддукты, которые затем подвергаются окислительной ароматизации (Схема 27) [35]. Ar N N N + O v N R'' 53 86 Ar N 63 Ar N S N R' 89 66 63 N vi 63 S R' N N 8764 Ar N N iii R'' N N 67 90 63 R'' ii i N Ar R' S H NH N N R'' 88 65 63 Ar =4-Cl-C6H4 (a), Ph, Tol, 4-MeOC6H4, 3-NO2C6H4; R‘ = H, Br, Et, Hex; R‘‘ = H, COOMe, COOC9H19;). Схема 27 – Получение 2-тиенил-производных 2,2‘-бипиридинов. Реагенты и условия: i) R‘-тиофен (R‘ = H, Br, Et, Hexyl), CF3COOH, 24 ч; ii) Pb3O4, уксусная кислота; iii) 2,5-норборнадиен, o-ксилол, 200 °C, 12 ч; (v) 2-бромтиофен, Mg, к.т., 3 ч, затем Me2NCOCl, 15 мин; (vi) 2,5-норборнадиен, o-ксилол, кипячение, 8 ч; 19 R''

Так же, используя вышеописанную стратегию, были получены функционализированные 2,2‘-бипиридины, имеющие остатки полиаренов (Схема 28) [36]. N Ph N N N N Ph i Ar-Br Ar 9168 Ar N 70 93 63 63 (a,d) (CH2)n N Ph iii or iv N N 69 92 63 Ar = N N H Ph ii N Ar N N 71 94 63 (c) (b) n = 0 (a-c), метод iii n = 3 (d), метод iv Схема 28 – Получение 2,2‘-бипиридинов с остатками полиаренов. Реагенты и условия: i) sec-BuLi, сухой ТГФ-сухой толуол (1:1), -78 ºC до 20 ºC; ii) DDQ, CH2Cl2, 20 ºC, 30 мин; iii) 2,5-норборнадиен, o-ксилол, 143 ºC, 16 ч; iv) 1-морфолиноциклопентен, o-ксилол, 143 ºC, 10 ч. Для получения петафторфенил-модифицированных азагетероциклов подобная методология также может быть применена. В качестве исходного соединения был использован замещенный 1,2,4-триазин 95, реакция замещения водорода протекала через образование стабильного аддукта 96, который затем был окислен с помощью DDQ. После проведения реакции циклоприсоединения были получены целевые бипиридины 97, 98 с хорошими выходами до 85% (Схема 29) [37]. F N HetAr Ar N Li F F F + N H F 95 63 N Ar N Δ HetAr 63 от -78°С HetAr до к.т. 99 96 63 63 F C6 H5Cl2 F HetAr F F F F F F N 97 F 63 F F F F Ar N Ar = Ph, 4-FC6H4, 4-MeOC6H4 и др. HetAr = 2-пиридин, 2-хинолин F N H H F N 100 Ar N N Ar DDQ EtOAc THF C6 H5Cl2 HetAr F F N 98 63 F F F Схема 29 – Получение петафторфенил-модифицированных азагетероциклов 20

Взаимодействие 3,6-дифенил-1,2,4-триазина 101 с 5,7-диметоксикумаринами 102 также позволяет осуществить нуклеофильное ароматическое замещение водорода; стабильные аддукты 103 были выделены и в этом случае (Схема 30) [38]. 2 2 OMe R OMe R 1 1 R N + HO Ph O O Ph MsOH N N R CH2Cl2 102 101 63 63 HO Ph N 2 2 103 Ph N H OMe R OMe R O O N 63 1 1 R R 1 R = H, Bn 2 R = Me, Ph DDQ HO Ph N Ph HO O O O Ph N 104 N N O 105 Ph 63 63 Схема 30 – Получение производных 5,7-диметоксикумаринов Получение 5-арил-6-метил-2,2‘-бипиридинов 106 возможно с использованием двух подходов: в первом в качестве исходного соединения используется замещенный 1,2,4триазин 107, в результате нуклеофильного замещения водорода образуется стабильный ϭН-аддукт 108. Его окисление приводит к 5-метил-1,2,4-триазину 109. Альтернативный подход основан на ипсо-замещении цианогруппы в 1,2,4-триазине 110, что также приводит к 5-замещенному 1,2,4-триазину 109. В качестве нуклеофильного реагента был использован метиллитий. Для получения конечных соединений используется реакция азаДильса-Альдера (Схема 31) [39]. R R N MeLi N N THF Me 1 107 N R 108 63 N N H H R 63 R R = H, OMe, F 1 R = 2-Py 1 DDQ / MnO2 R R N 110 63 MeLi N N 1 NC N R 109 63 N 1 Me N R 106 63 Схема 31 – Получение 5-арил-6-метил-2,2‘-бипиридинов 21 1 Me N R

Кроме этого, в результате ипсо-замещения цианогруппы в положении С5 3-(2пиридил)-1,2,4-триазинов 111а-е на остатки анилинов в условиях отсутствия растворителя и дальнейшей реакции аза-Дильса-Альдера с 2,5-норборнадиеном или 1- морфолиноциклопентеном были получены 2,2‘-бипиридины 112 a-m и 113, имеющие в альфа-положении остатки анилинов (Схема 32) [40, 41]. NH2 R NC N R' N N N i solvent free R N HN N 72 a-e a-e 111 ii N N solvent free R HN 73 a-m R' 114 a-m N N R' 74 a-m 112 a-m iii Ph HN N N R' 113 75 R = Ph (a), Tol (b), тиофен-2-ил (c), 4-FC6H4 (d), 4-MeOC6H4 (e). R‘=H, 2-OMe, 4OMe, 4-Me и др. Схема 32 – Получение 2,2‘-бипиридинов с остатками анилинов. Реагенты и условия: i) 150 ºC, 10 ч; ii) 1-морфолиноциклопентен, 200 ºC, 3 ч; iii) 2,5-норборнадиен, 1,2дихлорбензол, кипячение, 21 ч. 1.5 Заключение Проведенный анализ литературных данных показал, что в литературе имеется относительно небольшое количество методов синтеза 2,2‘-бипиридинов с остатками спиртов в альфа-положении. Описанные способы, как правило, являются многостадийными, зачастую с использованием дорогих и редких реактивов. Для изучения фотофизических свойств требуется возможность варьировать структуру соединений в достаточно широких пределах, что с использованием выше описанных реакций становится сложным. Поэтому имеется потребность в разработке новых удобных синтетических подходов к 6-алкокси2,2‘-бипиридинам с широкими возможностями варьирования заместителей в их составе. 22

2 Обсуждение результатов 2.1 Введение Интерес к 2,2‘-бипиридинам обусловлен их перспективными люминесцентными свойствами, в т.ч. их металлокомплексов. Большое внимание при этом привлекает функционализация 2,2‘-бипиридинов как инструмент настройки прикладных свойств. Например, установлено положительное влияние метоксигрупп в структуре 2,2‘-бипиридинового лиганда на фото- и электролюминесцентные свойства комплексов меди [42,43], показано возможное применение европиевых комплексов 1,10-фенантролина, аналога 2,2‘бипиридина, в качестве УФ-светодиодов [44], а иридиевые комплексы алкокси-2,2‘бипиридинов могут использоваться в качестве катализаторов гидрирования CO 2 [45]. Также перспективными являются исследования фотофизических свойств данных соединений в виде свободных лигандов [46]. Целью работы являлось получение 5-арил-2,2‘-бипиридинов, имеющих в положении С6 различные алкоксигруппы, с применением «1,2,4-триазиновой методологии». Достижение поставленной цели осуществляется за счет решения следующих задач: 1. Получение 3-(2-пиридил)-1,2,4-триазинов, имеющих в положении С5 остатки спиртов; 2. Изучение возможностей превращения триазинового цикла в пиридиновый. Помимо этого, предполагается изучение фотофизических свойств новых соединений и сравнение их с таковыми для некоторых ранее опубликованных флюорофоров 2,2‘-бипиридинового ряда. 2.2 Синтез 2,2’-бипиридинов с остатками спиртов в положении С6 С использованием «1,2,4-триазиновой» методологии в рамках данной магистерской диссертации был разработан удобный синтетический подход к синтезу 2,2'- бипиридиновых флуорофоров, содержащих в α-положении различные алкоксигруппы. В качестве исходного соединения нами были выбраны замещенные 1,2,4-триазины. Однако, в ходе попытки проведения реакции в различных условиях желаемый продукт замещения водорода в положении С5 1,2,4-триазинового цикла так и не был получен (Схема 33). Поэтому в качестве исходных соединений нами далее были использованы описанные ранее [47, 48] 5-циано-1,2,4-триазины 115 a–i (Схема 34). Нуклеофильное ипсо-замещение цианогруппы на алкоксигруппу было выполнено двумя способами: в результате взаимодействия с раствором алкоголята натрия в соответствующем спирте [49, 50], в случае высших спиртов (тетрадеканол), а также фторных спиртов (Схема 35) была использована предложенная ранее процедура без применения растворителя [51]. Дальнейшее взаимодействие полупродуктов 116 a–p с 2,5-норборнадиеном протекало в соответствии с описанной ранее методикой [52] и было реализовано в условиях повышенных температуры и давления, причем в ''классическом варианте'', а именно при кипячении в высококипящих органиче23

ских растворителях, реакция не проходила. При наличии в положении С3 1,2,4-триазина заместителя, отличного от электроноакцепторного 2-пиридила, даже при таких условиях для завершения реакции требовалось более длительное время. В результате образовывались 6-алкокси(би)пиридины 117 a–p с хорошими выходами. В реакции с избытком 1-морфолиноциклопентена в отсутствие растворителя при 200 °С, согласно ранее описанной процедуре [53], 5-метокси-1,2,4-триазин 116a образует циклопентенаннелированный 2,2'-бипиридин 118. При этом было показано, что для полной конверсии требуется более длительное время реакции, а именно 8 ч, в отличие от ранее указанных 3 ч. Далее 6-алкокси-(2,2'-би)пиридины 117 и 118 очищали флешхроматографией. 1 N Ar R OH N N N Ar O R N N R 1 R Схема 33 – Замещение водорода на остатки спиртов в 1,2,4-триазине N Ar i, ii, iii N N Ar iv N Ar Ar N N NC N R 72-88% R1O N R R1O N - N2 R N 72-79% v (116b) O Ph MeO Ar N N 118 N - N2 Ar N H N N N N O R1O N R 117 a-k 116 a-k 115 a-i R1O - 119 a-c R 60% i: C14H29OH, 150 °C, 10 ч (116a) ii: CF3CH2OH, NaH, THF, 20 °C, 2 ч (116e) iii: R1OH, Na, Δ, 5 мин, затем 20 °C, 1 ч (116 b-d, f-k) iv: 2,5-норборнодиен, 1,2-Cl2C6H4, 215 °C, 18-25 ч v: 1-морфолинциклопентен, 200 °C, 8 ч Схема 34 – Получение (би)пиридинов с остатками спиртов в положении С6 24

Таблица 1 – Положение заместителей в структуре ряда 6-алкокси(би)пиридинов и исходных триазинов Цианотриазин 115a 115a 115a 115b 115c 115d 115d 115e 115f 115g 115h 115i N Ar Алкокситриазин 116a 116b 116b 116c 116d 116e 116f 116g 116h 116i 116j 116k i N Ar Пиридин Ar R 119a52 117a 117b 118 117c 119b52 117d 117e 117f 119c52 117g 117h 117i 117j 117k Ph Ph Ph Ph Ph p-Tol p-Tol p-Tol p-Tol 4-MeOC6H4 4-MeOC6H4 4-MeOC6H4 4-MeOC6H4 4-FC6H4 4-FC6H4 2-Py 2-Py 2-Py 2-Py 2-FC6H4 2-Py 2-Py Ph Ph 2-Py 2-Py 2-Тиенил p-Tol 2-Py 4-FC6H4 N Ar N N NC N RfO R N C14H29 Me Me Pr Me CH2F3 Me Me Me Me Me Et Ar ii N R1 R RfO N R - N2 - RfO R 117 l-p 116 l-p 115 a,c,e N i: RfOH, 150 °C, 10 ч (116 l-p) ii: 2,5-норборнодиен, 1,2-Cl2C6H4, 215 °C, 18-25 ч Схема 35 – Получение (би)пиридинов с остатками фторных спиртов в положении С6 Таблица 2 - Положение заместителей в структуре ряда 6-фторалкокси(би)пиридинов и сиходных триазинов Цианотриазин 115a 115a 115a 115c 115e Алкокситриазин 116l 116m 116n 116o 116p Пиридин Ar Ph Ph Ph p-Tol 4-MeOC6H4 117l 117m 117n 117o 117p R 2-Py 2-Py 2-Py 2-Py 2-Py Rf -CH2CF2CHF2 -CH2(CF2)3CHF2 -CH2(CF2)5CHF2 -CH2(CF2)5CHF2 -CH2(CF2)5CHF2 Строение синтезированных соединений подтверждено данными 1Н, 13 С, 19 F ЯМР спектроскопии, масс-спектрометрии и элементного анализа. В частности, в ЯМР 1Н спектре триазина 116а, содержащего остаток тетрадеканола, присутствуют сигналы алифати25

ческой части молекулы, среди которых можно отметить сигнал концевой метильной группы в области 0.87 м.д. и метиленовой группы, связанной с атомом кислорода, в области 4.67 м.д. Кроме этого, наблюдаются остатки 2-пиридила и фенильного заместителя в области резонанса ароматических протонов. А во всех соединениях, полученных с использованием 2,5-норборнадиена, появляются два характерных дублета протонов нового пиридинового кольца при сильнопольном смещении сигналов протонов остальных фрагментов (остаток 2-пиридила и арильных заместителей). ЯМР спектры соединений 116a и 117а представлены на рисунках 1 и 2 соответственно. Рисунок 1 – Спектр ЯМР 1Н соединения 116а в ДМСО-d6 26

Рисунок 2 – Спектр ЯМР 1Н соединения 117а в ДМСО-d6 Фотофизические свойства новых замещенных 2,2’-бипиридинов 2.3 В рамках работы были изучены фотофизические свойства новых представителей данного класса. Спектры поглощения и испускания новых соединений в ацетонитриле представлены на рисунках 3-14. Фотофизические свойства продуктов 117 a–k, 118 представлены в таблице 3, а продуктов 117 l–p – в таблице 4. Также для сравнения приведены фотофизические свойства некоторых 6-незамещенных 5-арил-2,2'-бипиридинов 119а–с, описанных ранее [52]. 1,0 1,0 0,9 0,9 0,8 0,8 Excitation Emission Excitation Emission 0,7 Intensity Intensity 0,7 0,6 0,5 0,6 0,5 0,4 0,4 0,3 0,3 0,2 0,2 0,1 0,1 0,0 0,0 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 260 λ, nm Рисунок 3 – Спектры поглощения и флюоресценции соединений 117а в ацетонитриле при комнатной температуре. 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 λ, nm Рисунок 4 – Спектры поглощения и флюоресценции соединений 117b в ацетонитриле при комнатной температуре. 27

1,0 1,0 Excitation Emission 0,9 0,8 0,8 0,7 0,7 Intensity Intensity 0,9 0,6 0,5 0,4 Excitation Emission 0,6 0,5 0,4 0,3 0,3 0,2 0,2 0,1 0,1 0,0 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 0,0 540 λ, nm 200 Рисунок 5 – Спектры поглощения и флюоресценции соединений 117c в ацетонитриле при комнатной температуре. 1.0 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 λ, nm Рисунок 6 – Спектры поглощения и флюоресценции соединений 117d в ацетонитриле при комнатной температуре. 1,0 0.9 0,9 Excitation Emission 0.8 Excitation Emission 0,8 0.7 Intensity Intensity 0,7 0.6 0.5 0,6 0,5 0.4 0,4 0.3 0,3 0.2 0,2 0.1 0,1 0.0 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 0,0 540 200 λ, nm Рисунок 7 – Спектры поглощения и флюоресценции соединений 117e в ацетонитриле при комнатной температуре. 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 λ, nm Рисунок 8 – Спектры поглощения и флюоресценции соединений 117f в ацетонитриле при комнатной температуре. 1,0 1,0 0,9 Excitation Emission 0,9 0,8 Excitation Emission 0,7 0,6 Intensity Intensity 0,7 0,8 0,5 0,4 0,6 0,5 0,4 0,3 0,3 0,2 0,2 0,1 0,1 0,0 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 0,0 λ, nm Рисунок 9 – Спектры поглощения и флюоресценции соединений 117g в ацетонитриле при комнатной температуре. 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 λ, nm Рисунок 10 – Спектры поглощения и флюоресценции соединений 117h в ацетонитриле при комнатной температуре. 28

1,0 1,0 0,9 0,9 Excitanion Emission 0,8 0,8 Intensity Intensity Excitation Emission 0,7 0,7 0,6 0,5 0,6 0,5 0,4 0,4 0,3 0,3 0,2 0,2 0,1 0,1 0,0 0,0 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 260 540 280 300 320 340 360 380 λ, nm Рисунок 11 – Спектры поглощения и флюоресценции соединений 117i в ацетонитриле при комнатной температуре. 420 440 460 480 500 520 540 Рисунок 12 – Спектры поглощения и флюоресценции соединений 117j в ацетонитриле при комнатной температуре. 1,0 1,0 0,9 0,9 0,8 0,8 Excitation Emission Excitation Emission 0,7 Intensity 0,7 Intensity 400 λ, nm 0,6 0,5 0,6 0,5 0,4 0,4 0,3 0,3 0,2 0,2 0,1 0,1 0,0 0,0 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 260 540 Рисунок 13 – Спектры поглощения и флюоресценции соединений 117k в ацетонитриле при комнатной температуре. 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 λ, nm λ, nm Рисунок 14 – Спектры поглощения и флюоресценции соединений 118 в ацетонитриле при комнатной температуре. Сопоставление полученных данных с ранее опубликованными показало, что, в частности, введение алкоксигруппы в положение С6 5-фенил-2,2'-бипиридина приводит к батохромному сдвигу максимумов поглощения (максимально на 20 нм) и испускания (максимально на 12 нм). Кроме этого, необходимо отметить существенное возрастание квантового выхода люминесценции с 3.2 до 57.3% в случае введения остатка тетрадеканола (соединение 117а). Конденсация циклопентенового фрагмента с пиридиновым циклом приводит к некоторому снижению интенсивности люминесценции (соединение 118, квантовый выход 26.4%). В случае 4-толилсодержащего бипиридина 117d наблюдалась схожая картина, а именно введение метоксигруппы привело к батохромному сдвигу максимума испускания на 14 нм по сравнению с соединением 119b. Квантовый выход люминесценции соединения 117d достигает 73.8%. При наличии 4-метоксифенильного заместителя в положении С5 (соединение 117g) введение алкоксигрупп приводит к небольшому гипсохромному сдвигу максимума испускания (на 3 нм), в сравнении с соединением 119с, однако при этом достигается один из максимальных квантовых выходов люминесценции (95.4%). Введение атома фтора в состав ароматического заместителя бипиридина (соеди29

нение 117j) привело к существенному увеличению квантового выхода люминесценции с 1.7 до 57.3%. Введение остатков фторных спиртов в положение С-6 5-фенил-2,2'-бипиридина также приводит к батахромному сдвигу максимумов поглощения на 14 нм и незначительному сдвигу (5 нм) максимумов испускания. Однако, наблюдается существенное возрастание квантового выхода люминесценции до 52% в случае введения остатка тетрафторсодержащего спирта (соединение 117l). Увеличение количества атомов фтора незначительно уменьшает квантовый выход люминесценции до 49.59% (соединение 117m) и 45.9% (соединение 117n). При введении остатка фторсодержащего спирта в состав 5-(4толил)бипиридина (соединение 117o) наблюдается аналогичная картина, а именно незначительный батахромный сдвиг максимумов поглощения (13 нм) и испускания (8 нм). При этом наблюдается резкое увеличение квантового выхода люминесценции в 4 раза (до 67.62%). Введение остатка фторного спирта в бипиридин с 4-метоксифенильным заместителем в положении С5 (Соединение 117р) приводит к максимальному квантовому выходу люминесценции в исследуемом ряду люминофоров (99.27 %), при незначительном гипсохромном сдвиге максимума испускания (4 нм). Замена фрагмента 2-пиридила на другие (гетеро)ароматические фрагменты обычно приводит к ухудшению фотофизических свойств, что выражается в гипсохромном сдвиге максимумов испускания и поглощения и уменьшению квантового выхода люминесценции. Представленные ранее 4-метилсульфанилпроизводные 2,2'-бипиридинов с метоксигруппой в положении С-6, напротив, показали лишь очень слабую флуоресценцию [54]. 30

Таблица 3 – Фотофизические свойства 6-алкокси(би)пиридинов Пиридин 119a52 117a 117b 118 117c 119b52 117d Ar R R1 Ph 2-Py 2-Py 2Тиенил Me Me 263, 315 309 323 λисп., нм (MeCN) 357 369 369 368 366 360 374 353 пл,365 370 399 396 Ph Ph Ph Ph Ph p-Tol p-Tol 2-Py 2-Py 2-Py 2-Py 2-FC6H4 2-Py 2-Py 117e p-Tol Ph C14H29 Me Me Pr Me CH2CF Me 281, 333 397 33,6 4-MeOC6H4 p-Tol Me 383 33,7 117j 4-FC6H4 2-Py Me 316 57,3 117k 4-FC6H4 4-FC6H4 Et 260, 315 365 пл, 368 364 λисп., нм (MeCN) Ф, % (MeCN ) λпогл., нм (MeCN) 298 318 308 314 222 пл, 263, 319 302 234, 319 262, 311 3 117f 119c52 117g p-Tol 4-MeOC6H4 4-MeOC6H4 117h 4-MeOC6H4 117i 228, 240 пл, 263 пл, 272, 319 Ф, % (MeCN) 3,2 57,3 1,7 26,4 17,6 17 73,8 8,7 15,6 89 95,4 5,3 Таблица 4 - Фотофизические свойства 6-фторалкокси(би)пиридинов Пиридин Ar R Rf λпогл., нм (MeCN) 117l Ph 2-Py -CH2CF2CHF2 312 117m 117n 117o 117p Ph Ph p-Tol 4-MeOC6H4 2-Py 2-Py 2-Py 2-Py -CH2(CF2)3CHF2 -CH2(CF2)5CHF2 -CH2(CF2)5CHF2 -CH2(CF2)5CHF2 224, 312 224, 311 315 320 2.4 350пл, 362 361 361 368 395 52.01 49.59 45.90 67.62 99.27 Заключение В результате реализации данного исследования разработан удобный метод синтеза 6-алкокси-2,2‘-бипиридинов через их 1,2,4-триазиновые аналоги, который позволяет варьировать природу заместителей в их составе в достаточно широких пределах, как в плане ароматических заместителей в положении С5, так и остатков спиртов в положении С6. Использовано два основных подхода к введению фрагментов спиртов в состав триазинов: в результате взаимодействия с раствором алкоголята натрия в соответствующем спирте, а также с применением процедуры без растворителя. Изучены фотофизические свойства новых бипиридинов. Выполнен первичный анализ «структура-свойства». Показано улучшение свойств за счет введения в состав бипиридинов алкоксигруппы. 31

3 Экспериментальная часть Спектры поглощения УФ и видимого света зарегистрированы на спектрофотометре Shimadzu 1800, а спектры и aбсолютные квантовые выходы люминесценции – на спектрофлюориметре Horiba-Fluoromax-4 по описанному методу [33]. Спектры ЯМР 1H, 13 C, 19 F записаны на спектрометре Bruker Avance II (400, 100 и 376 MГц соответственно), внутренний стандарт ТМС (для ядер 1Н и 13С) или CFСl3 (для ядер 19F). Массспектры записаны на спектрометре micrOTOF-Q II фирмы Bruker Daltonics, ионизация электрораспылением. Элементный анализ выполнен на автоматическом CHN-анализаторе PerkinElmer РЕ 2400, серия II. Контроль за ходом реакций и чистотой продуктов осуществлен методом ТСХ на пластинах Sigma-Aldrich 91835. Продукты выделены колоночной хроматографией на силикагеле фирмы Sigma-Aldrich (230–400 меш). Исходные 5-циано-1,2,4-триазины 115a–i [4, 6] и 6-(п-толил)-5-(2,2,2- трифторэтокси)-3-фенил-1,2,4-триазин (116е) [8] получены по литературным методикам. 3-(2-Пиридил)-5-тетрадецилокси-6-фенил-1,2,4- триазин (116а). Смесь 100 мг (0.39 ммоль) 1,2,4-триазин-5-карбонитрила 115а и 0.1 мл (0.39 ммоль) тетрадекан-1-ола перемешивают при 150 °С в атмосфере аргона в течение 10 ч. Продукт выделяют с помощью колоночной хроматографии (элюент AcOEt, Rf 0.4) и используют на следующей стадии без дополнительной очистки. Аналитический образец получают перекристаллизацией из MeCN. Выход 88%, светло-желтые кристаллы, т. пл. 98–100 °С. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д. (J, Гц): 0.87 (3Н, т, J = 6.8, СН3); 1.18–1.43 (20Н, м, (СН2)10СН3); 1.43– 1.55 (2Н, м, О(СН2)2СН2); 1.83–1.94 (2Н, м, ОСН2СН2); 4.67 (2Н, т, J = 6.8, ОСН2); 7.47– 7.56 (4Н, м, H Ph, H-5 Py); 7.96 (1Н, т. д, J = 7.6, J = 1.0, Н-4 Py); 8.08–8.12 (2Н, м, H Ph); 8.50 (1Н, д, J = 8.0, Н-3 Py); 8.78 (1Н, д, J = 4.8, Н-6'). Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 447 [M+H] + (100). Найдено, %: С 75.10; Н 8.17; N 12.38. С28Н38N4O. Вычислено, %: С 75.30; Н 8.58; N 12.54. Получение 5-алкокси-1,2,4-триазинов 116b–d,f–k (общая методика). К раствору алкоголята натрия, полученного из 10 мг натрия и 25 мл соответствующего спирта, добавляют 1.0 ммоль соответствующего 1,2,4-триазин-5-карбонитрила 115. Смесь кипятят при перемешивании в течение 5 мин, затем выдерживают при комнатной температуре в течение 1 ч. Растворитель удаляют при пониженном давлении. Продукты выделяют с помощью колоночной хроматографии (элюент AcOEt, Rf 0.4) и используют на следующей стадии без дополнительной очистки. Аналитические образцы получают перекристаллизацией из MeCN. 5-Метокси-3-(2-пиридил)-6-фенил-1,2,4-триазин (116b). Выход 80%, желтые кристаллы, т. пл. 214–216 °С (т. пл. 214–216 °С). Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д. (J, 32

Гц): 4.25 (3H, с, OCH3); 7.52–7.59 (4H, м, H Ph, H-5 Py); 8.00 (1H, т. д, J = 7.8, J = 1.8, H-4 Py); 8.09– 8.11 (2H, м, H Ph); 8.53 (1H, д. д, J = 7.8, J = 0.8, H-3 Py); 8.81 (1H, д. д, J = 4.8, J = 1.8, H-6 Py). Спектр ЯМР 13C (ДМСО-d6), δ, м. д.: 54.4 (ОCH3); 123.8; 125.6; 128.4; 129.1; 130.3; 132.4; 137.3; 148.9; 150.0; 152.4; 160.4; 161.0. Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 265 [M+H]+ (100). Найдено, %: C 68.01; H 4.43; N 20.98. C15H12N4O. Вычислено, %: C 68.17; H 4.58; N 21.20. 5-Пропокси-3-(2-фторфенил)-6-фенил-1,2,4-триазин (116c). Выход 72%, светложелтые кристаллы, т. пл. 166–168 °С. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д. (J, Гц): 1.07 (3Н, т, J = 8.0, (СН2)2CH3); 1.91 (2Н, к, J = 8.0, СН2CH3); 4.56 (2Н, т, J = 8.0, OСН2); 7.27–7.37 (2Н, м, H Ar); 7.51–7.58 (4Н, м, H Ar); 8.08–8.18 (3Н, м, H Ar). Спектр ЯМР 13C (CDCl3), δ, м. д. (J, Гц): 10.7; 21.8; 69.2; 117.1 (д, J = 22.6); 123.7 (д, J = 9.5); 124.2 (д, J = 3.8); 128.4; 129.2; 130.3; 131.6 (д, J = 1.6); 132.5 (2C); 132.7; 147.9; 160.2 (2C); 160.3; 161.6 (д, J = 258.6). Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 310 [M+H]+ (100). Найдено, %: С 69.80; Н 5.15; N 13.49. С18Н16FN3O. Вычислено, %: С 69.89; Н 5.21; N 13.58. 5-Метокси-3-(2-пиридил)-6-(п-толил)-1,2,4-триазин (116d). Выход 79%, светложелтые кристаллы, т. пл. 210–212 °С (т. пл. 209–211 °С [34]). Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д. (J, Гц): 2.47 (3Н, с, СН3); 4.26 (3Н, с, OСН3); 7.34–7.39 (2Н, м, H Ar); 7.55–7.60 (1H, м, H-5 Py); 7.99–8.06 (3H, м, H-4 Py, H Ar); 8.52 (1H, д. д, J = 7.8, J = 0.8, H-3 Py); 8.82 (1H, д. д, J = 4.8, J = 1.8, H-6 Py). Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 279 [M+H] + (100). Найдено, %: С 69.15; Н 5.19; N 20.02. С16Н14N4O. Вычислено, %: С 69.05; Н 5.07; N 20.13. 5-Метокси-6-(п-толил)-3-фенил-1,2,4-триазин (116f). Выход 75%, светло-желтые кристаллы, т. пл. 202–204 °С. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д. (J, Гц): 2.44 (3Н, с, СН3); 4.22 (3Н, с, OСН3); 7.29–7.32 (2Н, м, H Ar); 7.52–7.55 (3Н, м, H Ar); 7.97–7.99 (2Н, м, H Ar); 8.46–8.49 (2Н, м, H Ar). Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 278 [M+H] + (100). Найдено, %: С 73.55; Н 5.35; N 15.09. С17Н15FN3O. Вычислено, %: С 73.63; Н 5.45; N 15.15. 5-Метокси-6-(4-метоксифенил)-3-(2-пиридил)-1,2,4- триазин (116g). Выход 73%, желтые кристаллы, т. пл. 222–224 °С. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д. (J, Гц): 3.88 (3Н, с, OСН3); 4.26 (3Н, с, OСН3); 7.00–7.06 (2Н, м, H Ar); 7.48–7.53 (1H, м, H-5 Py); 7.95 (1H, т. д, J = 7.8, J = 1.8, H-4 Py); 8.10–8.15 (2Н, м, H Ar); 8.50 (1H, д. д, J = 7.8, J = 0.8, H-3 Py); 8.77 (1H, д. д, J = 4.8, J = 1.8, H-6 Py). Спектр ЯМР 13C (CDCl3), δ, м. д.: 53.2; 54.4; 113.0; 122.9; 123.9; 124.1; 129.9; 135.8; 147.6; 149.2; 152.1; 159.0; 160.0; 160.6. Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 295 [M+H]+ (100). Найдено, %: С 65.43; Н 4.66; N 19.19. С16Н14N4O2. Вычислено, %: С 65.30; Н 4.79; N 19.04. 5-Метокси-6-(4-метоксифенил)-3-(2-тиенил)-1,2,4- триазин (116h). Выход 78%, светло-желтые кристаллы, т. пл. 219–222 °С. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д.: 3.87 (3Н, 33

с, OСН3); 4.18 (3Н, с, OСН3); 7.00– 7.02 (2Н, м, H Ar); 7.19–7.21 (1Н, м, H тиофен); 7.68– 7.69 (1Н, м, H тиофен); 8.02–8.05 (3Н, м, H тиофен, Н Ar). Спектр ЯМР 13 C (CDCl3), δ, м. д.: 54.0; 55.4; 113.9; 125.1; 128.2; 129.6; 130.6 (2С); 139.8; 147.2; 158.0; 160.3; 161.3. Массспектр, m/z (Iотн, %): 300 [M+H] + (100). Найдено, %: С 60.09; Н 4.29; N 13.98. С15Н13N3O2S. Вычислено, %: С 60.19; Н 4.38; N 14.04. 5-Метокси-6-(4-метоксифенил)-3-(п-толил)-1,2,4- триазин (116i). Выход 80%, светло-желтые кристаллы, т. пл. 202–204 °С. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д.: 2.45 (3Н, c, СН3); 3.87 (3Н, c, OСН3); 4.21 (3Н, c, OСН3); 7.01–7.03 (2Н, м, H Ar); 7.31–7.33 (2Н, м, H Ar); 8.05–8.07 (2Н, м, H Ar); 8.33–8.35 (2Н, м, H Ar). Массспектр, m/z (Iотн, %): 308 [M+H] + (100). Найдено, %: С 70.24; Н 5.51; N 13.59. С18Н17N3O2. Вычислено, %: С 70.34; Н 5.58; N 13.67. 5-Метокси-3-(2-пиридил)-6-(4-фторфенил)-1,2,4-триазин (116j). Выход 76%, желтые кристаллы, т. пл. 199–201 °С. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д. (J, Гц): 4.26 (3Н, с, OСН3); 7.24–7.31 (2Н, м, H Ar); 7.50– 7.55 (1H, м, H-5 Py); 7.97 (1H, т. д, J = 7.8, J = 1.8, H-4 Py), 8.17–8.22 (2Н, м, H Ar); 8.52 (1H, д. д, J = 7.8, J = 0.8, H-3 Py); 8.78 (1H, д. д, J = 4.8, J = 1.8, H-6 Py). Спектр ЯМР 13C (CDCl3), δ, м. д. (J, Гц): 54.3; 115.6 (д, J = 22.3); 124.1; 125.3; 128.6 (д, J = 2.9); 131.4; 131.5; 136.9; 148.2; 150.3; 152.9; 161.2; 164.3 (д, J = 251.3). Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 283 [M+H] + (100). Найдено, %: С 63.70; Н 3.82; N 19.72. С15Н11FN4O. Вычислено, %: С 63.83; Н 3.93; N 19.85. 3,6-Бис(4-фторфенил)-5-этокси-1,2,4-триазин (116k). Выход 76%, светло-желтые кристаллы, т. пл. 188–190 °С. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д. (J, Гц): 1.53 (3Н, т, J = 8.0, СН2CH3); 4.71 (2Н, к, J = 8.0, СН2CH3); 7.24–7.30 (4Н, м, H Ar); 8.12–8.17 (2Н, м, H Ar); 8.49–8.53 (2Н, м, H Ar). Спектр ЯМР 13C (CDCl3), δ, м. д. (J, Гц): 14.1; 63.4; 115.5 (д, J = 21.3); 115.8 (д, J = 22.0); 128.8 (д, J = 3.5); 130.3; 130.4; 131.0 (д, J = 3.5); 131.1; 131.2; 146.9; 160.2 (2C); 164.0 (д, J = 251.5); 165.1 (д, J = 252.5). Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 314 [M+H] + (100). Найдено, %: С 65.08; Н 4.10; N 13.35. С17Н13F2N3O. Вычислено, %: С 65.17; Н 4.18; N 13.41. Получение 5-фторалкокси-1,2,4-триазинов 116 l–p (общая методика). Смесь 100 мг (0.39 ммоль) соответсвующего1,2,4-триазин-5-карбонитрила 115 и 3 экв. соответствующего спирта перемешивают при 150 °С в атмосфере аргона в течение 10 ч. Продукт выделяют с помощью колоночной хроматографии (элюент AcOEt, Rf 0.6) и используют на следующей стадии без дополнительной очистки. Аналитический образец получают перекристаллизацией из MeCN. 5-(2,2,3,3-Тетрафторпропокси)-3-(пиридин-2-ил)-6-фенил-1,2,4-триазин (116l). Выход 79%, светло-желтые кристаллы, т. пл. 192-194 °С. ЯМР 1H (ДМСО-d6): 5.13 (т, 2Н, 34

3 J 13.6 Гц, ОСН2), 5.99 (ддд, 1Н, 3J 50.4, 50.4 Гц, 3J 5.4 Гц, СF2H), 7.48-7.55 (м, 4Н, Ph, H- 5‘), 7.93 (ддд, 1Н, 3J 7.6 Гц, Н-4‘), 8.13-8.15 (м, 2Н, Ph), 8.64 (д, 1Н, 3J 8.0 Гц, Н-3‘), 8.93 (дд, 1Н, 3J 4.8 Гц, Н-6‘). ЯМР 19F (376.5 M Гц, ДМСО-d6): -136.84 (м, 2F), -122.75 (м, 2F). Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 365.10 (М+Н)+. Вычислено, %: C 56.05, H 3.32, N 15.38. С17Н12F4N4O. Найдено, %: C 55.91, H 3.13, N 15.29. 5-(2,2,3,3,4,4,5,5-Октафторпентокси)-3-(пиридин-2-ил)-6-фенил-1,2,4-триазин (116m). Выход 77%, светло-желтые кристаллы, т. пл. 203-205 °С. ЯМР 1H (ДМСО-d6): 5.34 (т, 2Н, 3J 13.6 Гц, ОСН2), 6.89 (ддд, 1Н, 3J 50.4, 50.4 Гц, 3J 5.4 Гц, СF2H), 7.54-7.59 (м, 4Н, Ph, H-5‘), 8.01 (ддд, 1Н, 3J 7.6 Гц, Н-4‘), 8.09-8.14 (м, 2Н, Ph), 8.57 (д, 1Н, 3J 8.0 Гц, Н3‘), 8.81 (дд, 1Н, 3J 4.8 Гц, Н-6‘). ЯМР 19F (376.5 M Гц, ДМСО-d6): -138.27 (м, 2F), -129.66 (м, 2F), -124.73 (м, 2F), -118.58 (м, 2F). Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 465.10 (М+Н)+. Найдено, %: C 49.15, H 2.61, N 12.07. С19Н12F8N4O. Вычислено, %: C 49.05, H 2.58, N 12.01. 5-(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-Додекафторгептокси)- 3-(пиридин-2-ил)-6-фенил-1,2,4- триазин (116n) . Выход 74%, светло-желтые кристаллы, т. пл. 190-192 °С. ЯМР 1H (ДМСО-d6): 5.37 (т, 2Н, 3J 13.6 Гц, ОСН2), 6.93 (ддд, 1Н, 3J 50.4, 50.4 Гц, 3J 5.4 Гц, СF2H), 7.51-7.61 (м, 4Н, Ph, H-5‘), 8.01 (ддд, 1Н, 3J 7.6 Гц, Н-4‘), 8.10 (м, 2Н, Ph), 8.56 (д, 1Н, 3J 8.0 Гц, Н-3‘), 8.82 (дд, 1Н, 3J 4.8 Гц, Н-6‘). ЯМР 19F (376.5 M Гц, ДМСО-d6): -138.34 (м, 2F), 129.07 (м, 2F), -123.08 (м, 2F), -122.73 (м, 2F), -122.02 (м, 2F), -118.20 (м, 2F). Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 565.09. (М+Н)+. Вычислено, %: C 44.70, H 2.14, N 9.93. С21Н12F12N4O. Найдено, %: C 44.61, H 2.03, N 9.80. 5-(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7- Додекафторгептокси)- 3-(пиридин-2-ил)-6-п-толил- 1,2,4-триазин (116o). Выход 77%, светло-желтые кристаллы, т. пл. 188-190 °С. ЯМР 1H (ДМСО-d6): 2.42-2.96 (м, 3H, Tol), 5.33 (т, 2Н, 3J 13.6 Гц, ОСН2), 6.85 (ддд, 1Н, 3J 50.4, 50.4 Гц, 3J 5.4 Гц, СF2H), 7.33-7.56 (м, 3Н, Ph, H-5‘), 7.96-8.08 (м, 3Н, Н-4‘, Ph), 8.57 (д, 1Н, 3 J 8.0 Гц, Н-3‘), 8.80 (дд, 1Н, 3J 4.8 Гц, Н-6‘). ЯМР 19F (376.5 M Гц, ДМСО-d6): -138.25 (м, 2F), -129.11 (м, 2F), -122.78 (м, 4F), -122.02 (м, 2F), -118.25 (м, 2F). Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 579.11 (М+Н)+. Вычислено, %: C 45.69, H 2.44, N 9.69. С22Н14F12N4O. Найдено, %: C 45.58, H 2.24, N 9.56. 5-(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-Додекафторгептилокси)- 3-(пиридин-2-ил)-6-(4- метоксифенил)-1,2,4-триазин (116p). Выход 71%, светло-желтые кристаллы, т. пл. 212214 °С. ЯМР 1H (ДМСО-d6): 3.89 (м, 3H, CH3), 5.35 (т, 2Н, 3J 13.6 Гц, ОСН2), 6.89-7.56 (м, 4Н, СF2H, Ph, H-5‘), 7.96-8.01 (м, 1Н, 3J 7.6 Гц, Н-4‘), 8.11 (м, 2Н, Ph), 8.54 (д, 1Н, 3J 8.0 Гц, Н-3‘), 8.80 (дд, 1Н, 3J 4.8 Гц, Н-6‘). ЯМР 19 F (376.5 M Гц, ДМСО-d6): -138.29 (м, 2F), - 129.08 (м, 2F), -123.08 (м, 2F), -122.73 (м, 2F), -121.99 (м, 2F), -118.23 (м, 2F). Масс35

спектр, m/z (Iотн, %): 595.10 (М+Н)+. Вычислено, %: C 44.46, H 2.37, N 9.43. С22Н14F12N4O2 . Найдено, %: C 44.36, H 2.31, N 9.32. Получение бипиридинов 117 a–p (общая методика). В 25 мл 1,2-дихлорбензола суспендируют 1.0 ммоль соответствующего 1,2,4-триазина 116 a–p, добавляют 0.82 мл (8.0 ммоль) 2,5-норборнадиена и образовавшуюся смесь перемешивают в автоклаве при 215 °C в течение 18 ч (в случае продуктов 117 с,е,f,h,i,k – в течение 25 ч). Растворитель удаляют при пониженном давлении. Продукты выделяют с помощью колоночной хроматографии (элюент CH2Cl2, Rf 0.5). Аналитические образцы получают перекристаллизацией из MeCN. 6-Тетрадецилокси-5-фенил-2,2'-бипиридин (117a). Выход 79%, бесцветные кристаллы, т. пл. 80– 82 °С. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д. (J, Гц): 0.87 (3Н, т, J = 6.8, СН3); 1.16–1.40 (20Н, м, (СН2)10СН3); 1.40–1.50 (2Н, м, О(СН2)2СН2); 1.74–1.84 (2Н, м, ОСН2СН2); 4.47 (2Н, т, J = 6.8, ОСН2); 7.30–7.43 (4Н, м, H Ph, H-5'); 7.60–7.62 (2Н, м, H Ph); 7.82 (1Н, д, J = 7.6, Н-3); 7.86 (1Н, т. д, J = 7.6, J = 1.6, Н-4'); 8.07 (1Н, д, J = 7.6, Н-4); 8.35 (1Н, д, J = 8.0, Н-3'); 8.62 (1Н, д. д, J = 4.8, J = 2.0, Н-6'). Спектр ЯМР 13C (CDCl3), δ, м. д.: 14.2; 22.8; 26.3; 29.0; 29.4; 29.5; 29.7 (3С); 29.8 (2С); 32.0; 66.1; 68.0; 113.9; 121.0; 123.4; 124.7; 127.5; 128.2; 129.3; 136.8 (2С); 139.5; 149.2; 152.2; 156.1; 160.0. Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 445 [M+H] + (100). Найдено, %: С 81.16; Н 9.17; N 6.48. С30Н40N2O. Вычислено, %: С 81.03; Н 9.07; N 6.30. 6-Метокси-5-фенил-2,2'-бипиридин (117b). Выход 78%, бесцветные кристаллы, т. пл. 155–157 °С (т. пл. 155–157 °С [26]). Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д. (J, Гц): 4.09 (3H, с, OCH3); 7.26–7.31 (1H, м, H-5'); 7.33– 7.38 (1H, м, H Ph); 7.41–7.47 (2H, м, H Ph); 7.61–7.65 (2H, м, H Ph); 7.76 (1H, д, J = 7.6, H-3); 7.81 (1Н, т. д, J = 7.6, J = 1.6, Н-4'); 8.09– 8.13 (1H, д, J = 7.6, Н-4); 8.45 (1Н, д, J = 8.0, H-3'); 8.68 (1Н, д, J = 4.8, Н-6'). Спектр ЯМР 13 C (CDCl3), δ, м. д.: 53.4 (OCH3); 114.2; 121.0; 123.5; 124.8; 127.6; 128.3; 129.2; 136.7; 136.8; 139.5; 149.2; 152.2; 156.0; 160.2. Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 263 [M+H] + (100). Найдено, %: С 77.76; Н 5.30; N 10.50. С17Н14N2O. Вычислено, %: С 77.84; Н 5.38; N 10.68. 2-Пропокси-6-(2-фторфенил)-3-фенилпиридин (117с). Выход 73%, , бесцветные кристаллы, т. пл. 94– 96 °С. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д. (J, Гц): 1.12 (3Н, т, J = 8.0, (СН2)2CH3); 1.92 (2Н, к, J = 8.0, СН2CH3); 4.53 (2Н, т, J = 8.0, ОСН2); 7.21–7.53 (6Н, м, H Ar); 7.62–7.65 (1Н, м, Н-5); 7.73–7.78 (3Н, м, Н-4, H Ar); 8.24–8.28 (1Н, м, H Ar). Спектр ЯМР 13 C (CDCl3), δ, м. д. (J, Гц): 11.0; 22.4; 67.7; 116.3 (д, J = 23.4); 117.5 (д, J = 11.6); 123.3; 124.4 (д, J = 3.2); 126.9; 127.0; 127.5; 128.2; 129.3; 130.0; 130.1; 130.8 (д, J = 3.2); 136.7; 139.1; 149.0 (2C); 160.2; 161.0 (д, J = 250.4). Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 308 [M+H] 36 +

(100). Найдено, %: С 78.11; Н 5.81; N 4.48. С20Н18FNO. Вычислено, %: С 78.15; Н 5.90; N 4.56. 6-Метокси-5-(п-толил)-2,2'-бипиридин (117d). Выход 76%, бесцветные кристаллы, т. пл. 151–153 °С. Спектр ЯМР 1Н (CDCl3), δ, м. д. (J, Гц): 2.31 (3Н, с, СН3); 4.00 (3Н, с, OСН3); 7.14–7.20 (2H, м, H Ar); 7.32– 7.38 (1H, м, H-5'); 7.42–7.47 (2H, м, H Ar); 7.67 (1Н, д, J = 7.9, Н-3); 7.72 (1Н, т. д, J = 7.6, J = 1.6, Н-4'); 8.01 (1H, д, J = 7.6, Н-4); 8.36 (1Н, д, J = 8.0, H-3'); 8.59 (1Н, д, J = 4.8, Н-6'). Спектр ЯМР 13 C (CDCl3), δ, м. д.: 21.3; 53.4; 114.2; 121.0; 123.4; 124.8; 129.0; 129.1; 133.7; 136.8; 137.5; 139.3; 149.2; 151.9; 156.0; 160.2. Массспектр, m/z (Iотн, %): 277 [M+H] + (100). Найдено, %: С 78.08; Н 5.71; N 10.29. С18Н16N2O. Вычислено, %: С 78.24; Н 5.84; N 10.14. 2-(2,2,2-Трифторэтокси)-3-(п-толил)-6-фенилпиридин (117e). Выход 72%, бесцветные кристаллы, т. пл. 135–137 °С. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д. (J, Гц): 2.39– 2.50 (3Н, с, СН3); 5.00–5.07 (2Н, т, J = 13.6, ОСН2); 7.22–7.49 (7Н, м, H Ar); 7.65 (1Н, д, J = 7.9, Н-5); 7.84 (1Н, д, J = 7.9, Н-4); 8.05–8.11 (2Н, м, H Ar). Спектр ЯМР 13C (CDCl3), δ, м. д. (J, Гц): 21.3; 62.1 (к, J = 36.0, СH2CF3); 114.8; 123.0; 124.1 (к, J = 278.0, СH2CF3); 126.7; 128.8; 129.0; 129.1; 129.2; 132.7; 137.7; 138.2; 140.0; 152.9; 157.8. Спектр ЯМР 19F (ДМСОd6), δ, м. д.: –72.61 (3F, м). Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 344 [M+H] + (100). Найдено, %: С 69.79; Н 4.63; N 4.57. С20Н16F3NO. Вычислено, %: С 69.96; Н 4.70; N 4.08. 2-Метокси-6-фенил-3-(п-толил)пиридин (117f). Выход 70%, бесцветные кристаллы, т. пл. 149–151 °С. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д. (J, Гц): 2.40 (3Н, с, СН3); 4.08 (3Н, с, OСН3); 7.24–7.25 (2Н, м, H Ar); 7.39– 7.53 (6Н, м, Н-5, H Ar); 7.67 (1Н, д, J = 7.9, Н4); 8.08– 8.11 (2Н, м, H Ar). Спектр ЯМР 13 C (CDCl3), δ, м. д.: 21.3; 53.4; 113.1; 123.0; 126.6; 128.7; 128.8; 129.1 (2C); 133.6; 137.3; 138.9; 139.1; 153.1; 160.4. Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 276 [M+H] + (100). Найдено, %: С 82.79; Н 6.12; N 4.99. С19Н17NO. Вычислено, %: С 82.88; Н 6.22; N 5.09. 6-Метокси-5-(4-метоксифенил)-2,2'-бипиридин (117g). Выход 76%, бесцветные кристаллы, т. пл. 161– 163 °С. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д. (J, Гц): 3.83 (3H, с, ОCH3); 4.06 (3H, с, ОCH3); 6.92–6.94 (2Н, м, H Ar); 7.31–7.34 (1Н, м, Н-5'); 7.52–7.54 (2Н, м, H Ar); 7.82–7.86 (2Н, м, Н-3,4'); 8.07 (1Н, д, J = 7.4, Н-4); 8.37 (1Н, д, J = 8.0, Н-3'); 8.60 (1Н, д, J = 4.8, Н-6'). Спектр ЯМР 13C (CDCl3), δ, м. д.: 53.5; 55.4; 113.8; 114.2; 121.0; 123.4; 124.5; 128.9; 130.4; 136.8; 139.0; 149.2; 151.7; 156.1; 159.2; 160.1. Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 293 [M+H] + (100). Найдено, %: С 73.81; Н 5.36; N 9.51. С18Н16N2O2. Вычислено, %: С 73.96; Н 5.52; N 9.58. 2-Метокси-3-(4-метоксифенил)-6-(2-тиенил)пиридин (117h). Выход 78%, бесцветные кристаллы, т. пл. 131–133 °С. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д. (J, Гц): 3.88 37

(3Н, с, OСН3); 4.07 (3Н, с, OСН3); 6.98–6.99 (2Н, м, H Ar); 7.11–7.13 (1Н, м, Н-5); 7.26–7.33 (1Н, м, H Ar); 7.37 (1Н, д, J = 7.9, Н-4); 7.55–7.61 (4Н, м, H тиофен, H Ar). Спектр ЯМР 13C (CDCl3), δ, м. д.: 53.6; 55.4; 111.8; 113.8; 122.4; 124.1; 127.0; 128.0; 129.0; 130.2; 138.7; 145.1; 148.4; 159.1; 160.1. Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 298 [M+H] + (100). Найдено, %: С 68.67; Н 4.99; N 4.61. С17Н15NO2S. Вычислено, %: С 68.66; Н 5.08; N 4.71. 2-Метокси-3-(4-метоксифенил)-6-(п-толил)пиридин (117i). Выход 75%, бесцветные кристаллы, т. пл. 141–143 °С. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д. (J, Гц): 2.40 (3Н, с, СН3); 3.82 (3Н, с, OСН3); 4.03 (3Н, с, OСН3); 7.91–7.93 (2Н, м, H Ar); 7.22–7.24 (2Н, м, H Ar); 7.46– 7.51 (3Н, м, Н-5, H Ar); 7.67 (1Н, д, J = 7.9, Н-4); 7.94– 7.96 (2Н, м, H Ar). Спектр ЯМР 13C (CDCl3), δ, м. д.: 21.4; 53.4; 55.4; 112.8; 113.8; 122.3; 126.5; 129.2; 129.4; 130.3; 136.2; 138.8 (2С); 152.9; 159.1; 160.2. Массспектр, m/z (Iотн, %): 306 [M+H] + (100). Найдено, %: С 78.59; Н 6.18; N 4.50. С20Н19NO2. Вычислено, %: С 78.66; Н 6.27; N 4.59. 6-Метокси-5-(4-фторфенил)-2,2'-бипиридин (117j). Выход 73%, бесцветные кристаллы, т. пл. 157– 159 °С. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д. (J, Гц): 4.07 (3H, с, ОCH3); 7.12–7.16 (2Н, м, Н-5', H Ar); 7.32–7.35 (1Н, м, H Ar); 7.59–7.63 (2Н, м, H Ar); 7.78–7.87 (2Н, м, Н-3,4'); 8.09 (1Н, д, J = 7.4, Н-4); 8.39 (1Н, д, J = 8.0, Н-3'); 8.61 (1Н, д, J = 4.8, Н-6'). Спектр ЯМР 13 C (ДМСО-d6), δ, м. д. (J, Гц): 53.8; 114.4; 115.6 (д, J = 22.4); 121.0; 123.5; 124.6; 131.5; 131.6; 132.7 (д, J = 2.2); 137.8; 140.2; 149.8; 152.2 (2C); 160.0; 160.2 (д, J = 243.4). Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 281 [M+H] + (100). Найдено, %: С 72.77; Н 4.49; N 9.86. С17Н13FN2O. Вычислено, %: С 72.85; Н 4.67; N 9.99. 3,6-Бис(4-фторфенил)-2-этоксипиридин (117k). Выход 77%, бесцветные кристаллы, т. пл. 126–128 °С. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д. (J, Гц): 1.42 (3Н, т, J = 8.0, СН2CH3); 4.53 (2Н, к, J = 8.0, СН2CH3); 7.12– 7.20 (4Н, м, H Ar); 7.50 (1Н, д, J = 7.9, Н-5); 7.60–7.63 (2Н, м, H Ar); 7.73 (1Н, д, J = 7.9, Н-4); 8.08–8.12 (2Н, м, H Ar). Спектр ЯМР 13C (ДМСО-d6), δ, м. д. (J, Гц): 14.9; 61.8; 113.5; 115.5 (д, J = 21.4); 116.0 (д, J = 21.4); 121.5; 128.9 (2C); 131.3; 131.4; 132.8 (д, J = 3.4); 134.9 (д, J = 3.4); 140.1; 151.9; 159.6; 161.9 (д, J = 186.2); 163.5 (д, J = 188.5). Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 312 [M+H] + (100). Найдено, %: С 73.25; Н 4.77; N 4.41. С19Н15F2NO. Вычислено, %: С 73.30; Н 4.86; N 4.50. 5-(2,2,3,3-Тетрафторпропокси)-5-фенил-2,2’-бипиридин (117l). Выход 76%, бесцветные кристаллы, т. пл. 140-142 °С. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д. (J, Гц): 4.96 (т, 2Н, 3J 13.6 Гц, ОСН2), 6.26 (ддд, 1Н, 3J 50.4, 50.4 Гц, 3J 5.4 Гц, СF2H), ), 7.35-7.38 (м, 2Н, Н-5‘, Ph), 7.42-7.46 (м, 2Н, Ph), 7.59-7.62 (м, 2Н, Ph), 7.86-7.92 (м, 2Н, Н-3,4‘), 8.21 (д, 1Н, 3 J 7.4 Гц, Н-4), 8.38 (д, 1Н, 3J 8.0 Гц, Н-3‘), 8.64 (дд, 1Н, 3J 4.8 Гц, Н-6‘). ЯМР 19F (376.5 M Гц, ДМСО-d6): -138.65 (м, 2F), -124.29.25 (м, 2F). Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 363.11 38

(М+Н)+. Найдено, %: C 62.98, H 3.89, N 7.73. С19Н14F4N2O. Вычислено, %: C 62.88, H 3.72, N 7.69. 5-(2,2,3,3,4,4,5,5-Октафторпентокси)-5-фенил-2,2’-бипиридин (117m). Выход 71%, бесцветные кристаллы, т. пл. 144-146 °С. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д. (J, Гц): 5.09 (т, 2Н, 3J 13.6 Гц, ОСН2), 5.89 (ддд, 1Н, 3J 50.4, 50.4 Гц, 3J 5.4 Гц, СF2H), ), 7.307.34(м, 1Н, Н-5‘), 7.37-7.41 (м, 1Н, Ph), 7.44-7.47 (м, 2Н, Ph), 7.62-7.64 (м, 2Н, Ph), 7.82-7.87 (м, 2Н, Н-3,4‘), 8.23 (д, 1Н, 3J 7.4 Гц, Н-4), 8.34 (д, 1Н, 3J 8.0 Гц, Н-3‘), 8.69 (дд, 1Н, 3J 4.8 Гц, Н-6‘). ЯМР 19F (376.5 M Гц, ДМСО-d6): -137.22 (м, 2F), -130.25 (м, 2F), -125.40 (м, 2F), -118.91 (м, 2F). Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 463.09 (М+Н)+. Найдено, %: C 54.56, H 3.05, N 6.06. С21Н14F8N2O. Вычислено, %: C 54.49, H 2.51, N 5.88. 5-(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-Додекафторгептилокси)-5-фенил-2,2’-бипиридин (117n). Выход 76%, бесцветные кристаллы, т. пл. 128-130 °С. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д. (J, Гц): 5.08 (т, 2Н, 3J 13.6 Гц, ОСН2), 6.00 (ддд, 1Н, 3J 50.4, 50.4 Гц, 3J 5.4 Гц, СF2H), 7.30 (м, 1Н, Н-5‘), 7.37 (м, 1Н, Ph), 7.43 (м, 2Н, Ph), 7.61 (м, 2Н, Ph), 7.78-7.88 (м, 2Н, Н-3,4‘), 8.22 (д, 1Н, 3J 7.4 Гц, Н-4), 8.32 (д, 1Н, 3J 8.0 Гц, Н-3‘), 8.68 (дд, 1Н, 3J 4.8 Гц, Н-6‘). ЯМР 19 F (376.5 M Гц, ДМСО-d6): -137.04 (м, 2F), -129.52 (м, 2F), -123.43 (м, 2F), -123.29 (м, 2F), -118.69 (м, 2F), -118.20 (м, 2F). Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 563.09 (М+Н)+. Найдено, %: C 49.12, H 2.51, N 4.98. С23Н14F12N2O. Вычислено, %: C 48.98, H 2.48, N 4.86. 5-(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-Додекафторгептилокси)-5-п-толил-2,2’-бипиридин (117о). Выход 77%, бесцветные кристаллы, т. пл. 150-152 °С. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д. (J, Гц): 2.40-2.50 (м, 3H, Tol), 5.15 (т, 2Н, 3J 13.6 Гц, ОСН2), 6.85 (ддд, 1Н, 3J 50.4, 50.4 Гц, 3J 5.4 Гц, СF2H), 7.21-7.49 (м, 5Н, Н-5‘, Ph), 7.85-7.91 (м, 2Н, Н-3,4‘), 8.19 (д, 1Н, 3 J 7.4 Гц, Н-4), 8.33 (д, 1Н, 3J 8.0 Гц, Н-3‘), 8.64 (дд, 1Н, 3J 4.8 Гц, Н-6‘). ЯМР 19F (376.5 M Гц, ДМСО-d6): -138.28 (м, 2F), -129.16 (м, 2F), -123.09 (м, 4F), -122.09 (м, 2F), -118.29 (м, 2F). Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 577.11 (М+Н)+. Найдено, %: C 50.01, H 2.80, N 4.86. С24Н16F12N2O. Вычислено, %: C 48.94, H 2.74, N 4.79. 5-(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-Додекафторгептилокси)-5-(4-метоксифенил)-2,2’бипиридин (117р). Выход 72%, бесцветные кристаллы, т. пл. 155-157 °С. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д. (J, Гц): 3.89 (м, 3H, CH3), 5.15 (т, 2Н, 3J 13.6 Гц, ОСН2), 6.84-7.37 (м, 4Н, СF2H, Ph, H-5‘), 7.53-7.56 (м, 2Н, Ph), 7.84-7.89 (м, 2Н, Н-3,4‘), 8.19 (д, 1Н, 3J 7.4 Гц, Н4), 8.32 (д, 1Н, 3J 8.0 Гц, Н-3‘), 8.63 (дд, 1Н, 3J 4.8 Гц, Н-6‘). ЯМР 19F (376.5 M Гц, ДМСОd6): -138.26 (м, 2F), -129.17 (м, 2F), -123.12 (м, 2F), -123.07 (м, 2F), -122.08 (м, 2F), -118.30 (м, 2F). Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 593.11 (М+Н)+. Найдено, %: C 48.66, H 2.72, N 4.73. С24Н16F12N2O2. Вычислено, %: C 48.55, H 2.61, N 4.69. 39

3-Метокси-1-(2-пиридил)-4-фенил-6,7-дигидро-5H-циклопента[c]пиридин (118). Смесь 266 мг (1 ммоль) триазина 116b и 0.79 мл (5 ммоль) 1- морфолинциклопентена перемешивают при 200 °C в атмосфере аргона в течение 8 ч. Продукт выделяют из образовавшейся смеси методом колоночной хроматографии (элюент CH2Cl2, Rf 0.5). Растворитель из фракций, содержащих продукт, удаляют при пониженном давлении, остаток обрабатывают EtOH. Сформировавшийся осадок фильтруют и промывают EtOH. Аналитический образец получают перекристаллизацией из MeCN. Выход 184 мг (60%), бесцветные кристаллы, т. пл. 134–136 °C. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д. (J, Гц): 1.96–2.06 (2H, м, 6-CH2); 2.77 (2H, т, J = 7.6, 7-CH2); 3.42 (2H, т, J = 7.6, 5-CH2); 3.95 (3Н, с, OCH3); 7.22–7.42 (6Н, м, H Ph, H-5 Ph); 7.82 (1Н, т. д, J = 7.6, J = 1.6, Н-4 Py); 8.34 (1Н, д, J = 8.0, Н-3 Py); 8.62 (1Н, д, J = 4.0, Н-6 Py). Спектр ЯМР 13C (CDCl3), δ, м. д.: 26.2; 32.4; 32.9; 53.7; 121.1; 122.4; 122.8; 127.3; 128.1; 129.8; 132.9; 135.8; 136.3; 146.0; 148.5; 157.3; 158.3; 159.0. Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 303 [M+H] + (100). Найдено, %: С 79.32; Н 6.11; N 9.34. С20Н18N2O. Вычислено, %: С 79.44; Н 6.00; N 9.26. 40

Технологическая часть 4 Данный раздел посвящен синтезу пиридилтриазинов. В качестве объекта проектирования выбран 6-(фенил)-3-(2-пиридил)-1,2,4-триазин. Проектируемая потребность в данном продукте – 100 кг в год. 4.1 Свойства готового продукта Конечным продуктом является 6-(фенил)-3-(пиридин-2-ил)-1,2,4-триазин (ПТ). Состав технического ПТ: 1. ПТ - 99% 2. Спирт – 0,5% 3. Примеси - 0,5% Структурная формула: N N N N Брутто-формула: C14H10N4. Внешний вид: бледно-желтые кристаллы. Растворимость: хорошо растворим в хлороформе, диметилсульфоксиде, трудно в спирте. 41

Свойства сырья 4.2 Таблица 5 – Свойства сырья Наименование Обозначение НТД Сорт или артикул 1 2 3 Уксусная кислота ГОСТ 5642-79 Марка ч Спирт этиловый ГОСТ 8314-57 Гидролизный Гидразингидрат ГОСТ 5832-65 Марка ч Артикул 2029 Прочность полоски 50 Х 200 мм-285Кг Материалы Бельтинг фильтровальный 42 Показатели, обязательные для проверки 4 Массовая доля не менее 99% Массовая доля не менее 96% Массовая доля не менее 99,6%

Схема материальных потоков 4.3 ИНАФ  гидр.гидрат этанол вода    Узел 1.1. Взаимодействие ИНАФ с гидразин гидратом и осаждение водой   G1 вода Узел 1.2. Фильтрация ГИН и промывка осадка водой фильтрат на нейтрализацию   G2 этанол пиридинальдегид Узел 2.1 Взаимодействие ГИН с пиридинальдегидом   G3 этанол Узел 2.2. Фильтрация ФГ и промывка осадка спиртом фильтрат на нейтрализацию   G4 Узел 2.3. Сушка ФГ пары на нейтрализацию   G5 укс. к-та вода Узел 3.1. Ароматизация ФГ, отгонка укс.к-ты и осаждение ПТ водой укс. к-та   G6 вода Узел 3.2. Фильтрация ПТ и его промывка фильтрат на нейтрализацию   G7 Узел 3.3. Сушка техн. ПТ   G8 43 пары на нейтрализацию

  G8 этанол Узел 4.1. Растворение ПТ и горячая фильтрация   G9 этанол Узел 4.2. Кристаллизация ПТ и фильтрация фильтрат на регенерацию   G10 Узел 4.3. Сушка ПТ  ГОТОВЫЙ ПРОДУКТ 44 пары на нейтрализацию

Расчет материального баланса 4.4 4.4.1 Стадии производства 1. Получение гидразона изонитрозо-ацетофенона (ГИН) 2 взаимодействием изонитрозо-ацетофенона (ИНАФ) 1 с гидразин гидратом N O EtOH + N NH2 H2N + NH2 * H2O 2 H2O N OH OH 1 2 2. Взаимодействие ГИН 2 и пиридинальдегида 3 с образованием фенилгидразонооксима (ФГ) 4 N NH2 N N EtOH + N O N N N OH H 107.11 163.18 3. OH 252.27 2 3 4 Ароматизация ФГ 4 с получением 6-(фенил)-3-(2-пиридил)-1,2,4-триазин ПТ 5 AcOH N N N N  N N N N OH 252.27 234.26 4 5 4. Очистка ПТ 5 45

4.4.2 Узлы изменения материальных потоков 1.1. Взаимодействие ИНАФ с гидразин-гидратом и осаждение водой 1.2. Фильтрация ГИН и промывка осадка водой 2.1. Взаимодействие ГИН с пиридинальдегидом 2.2. Фильтрация ФГ и промывка осадка спиртом 2.3. Сушка ФГ 3.1. Ароматизация ФГ и осаждение ПТ водой 3.2. Фильтрация ПТ и его промывка 3.3. Сушка техн. ПТ 4.1. Растворение ПТ 4.2. Кристаллизация ПТ и его фильтрация 4.3. Сушка ПТ 4.4.2 Выходы по стадиям (узлам) и общий выход технического ПТ. 1.1 Химическая реакция 74% 1.2, 2.2, 3.2 Фильтрация и промывка 98% 2.1 Химическая реакция (гидразон+альдегид) 98% 2.3, 3.3, 4.3 Сушка 99% 3.1 Ароматизация (химический процесс) 85% 4.1 Растворение и горячая фильтрация 92% 4.2 Кристаллизация и фильтрация 95% Общий выход η∑ = 0,74*0,98*0,98*0,98*0,98*0,99*0,99*0,99*0,85*0,92*0,95= = 0,492 = 49% 46

4.4.3 Описание технологического процесса СТАДИЯ 1 В мерники М-1, М-2 из общецеховых емкостей загружают 2,35 л гидразин-гидрата и 28,42 л спирта, соответственно. В аппарат Р-3 через люк 4,33 кг ИНАФ, подают из мерника М-2 самотеком спирт, включают мешалку, затем из М-1 самотеком подают гидразин-гидрат. Через 2 ч добавляют через расходомер 60,03 л воды. Через 1 ч выключают мешалку (КТ-1, КТ-2). Образующуюся реакционную массу передавливают сжатым азотом на нутч-фильтр Ф-4. Осадок отфильтровывают и промывают 25,73 л воды. Расход воды контролируют по ротаметру. Полученную пасту 4,73 кг передают на стадию 2. Таблица 6 – Материальный баланс стадии 1 Статьи расхода 1. ИНАФ 2.Гидразингидрат 3. Спирт 4. Вода Итого: Расход Соед-ие Масса %(масс.) техн., кг 99,00 4,33 64,00 95,50 100,00 2,41 22,45 85,76 114,95 Приход Масса 100%,кг 4,29 1,54 21,44 85,76 Статьи прихода 1. Паста ГИН Масса техн., кг 4,73 2. Фильтрат 110,22 Итого: 114,95 СТАДИЯ 2 Мерник М-2 заполняют 30,30 л спирта, мерник М-5 – 2 л пиридинальдегида из общецеховых емкостей. В реактор Р-6 загружают 4,73 кг пасты со стадии 1. В Р-6 из М-2 самотеком подают спирт. Включают мешалку. В рубашку реактора Р6 подают для нагревания горячую воду 60оС (КТ-3). Выдерживают 15 мин. Затем из мерника М-5 самотеком подают пиридинальдегид. Через 3 ч прекращают подачу горячей воды и начинают охлаждение холодной водой (КТ-4). Выдерживают 4,5 ч (КТ-5, КТ-6). Выключают мешалку. Полученную смесь передавливают сжатым азотом на центрифугу Ц-7. Осадок отфильтровывают и промывают спиртом из мерника М-2. Пасту вручную передают в сушилку СШ-8, где ее сушат под вакуумом в течение 1 ч (КТ-7), потом передают на стадию 3. 47

Таблица 7 – Материальный баланс стадии 2 Расход Статьи расхода 1.Паста 2.Пир.альд. 3. Спирт Итого: Соед-ие %(масс.) 72,00 99,00 95,50 Приход Масса техн., Масса кг 100%,кг Статьи прихода 4,73 3,40 1. Фильтрат 2,25 2,23 2. Техн. ФГ 23,93 22,85 3. Летучие+потери 30,91 Итого: Масса техн., кг 23,79 5,05 2,07 30,91 СТАДИЯ 3 Мерник М-9 заполняют 54,45 л уксусной кислотой из общецеховых емкостей. В реактор Р-10 загружают вручную через люк 5,05 кг высушенного осадка со стадии 2. Из мерника М-9 подают самотеком уксусную кислоту. Включают мешалку. В рубашку реактора Р-10 подают горячую воду 800С (КТ-8) Выдерживают 1 ч (КТ-9), отгоняют под вакуумом уксусную кислоту, приливают через ротаметр 56,6 л воды. Выдерживают 1 ч (КТ-10). Выключают мешалку. Полученную реакционную массу передавливают сжатым азотом на нутч-фильтр Ф11. Осадок отфильтровывают и промывают 115,78 л воды. Расход воды контролируют по ротаметру. Далее пасту вручную передают в сушилку СШ-12, где ее сушат под вакуумом в течение 1 ч (КТ-11). Высушенный осадок передают на стадию 4. Таблица 8 – Материальный баланс стадии 3 Расход Статьи расхода 1.Технолог. ФГ 2.Уксус. к-та 3. Вода Итого: Соед-ие %(масс.) 99,00 99,00 Приход Масса техн., кг 5,05 57,16 172,38 234,59 Масса Статьи 100%,кг прихода 4,99 1. Фильтрат 56,59 2. Техн. ПТ 172,38 3. Летучие+потери Итого: Масса техн., кг 229,23 3,93 1,43 469,21 СТАДИЯ 4 Мерник М-2 заполняют 73,89 л спирта из общецеховых емкостей. В реактор-растворитель Р-14 загружают 3,93 кг осадка со стадии 3, из М-2 подают самотеком спирт. Включают мешалку. В рубашку аппарата Р-14 подают пар (КТ-12). Через 0,5 ч мешалку выключают (КТ-13) и передавливают горячий раствор в Ф-15, проводят горячее фильтрование. Подключают вакуум через реактор-кристаллизатор К-16, в который поступает отфильтрованный раствор. Трубы от Р-14 к Ф-15 и от Ф-15 к К-16 двойные типа «труба в трубе» обогреваются паром. В кристаллизаторе К-16 включают мешалку и в 48

рубашку подают холодную воду (КТ-14). Через 1 ч (КТ-15) образовавшуюся суспензию передавливают сжатым воздухом на центрифугу Ц-17. Осадок отфильтровывают и промывают спиртом из мерника М-2. Далее пасту вручную передают в сушилку СШ-18, где ее сушат под вакуумом в течение 1 ч (КТ-16). Готовый сухой очищенный продукт в количестве 3,33 кг поступает на хранение. Таблица 9 – Материальный баланс стадии 4 Расход Статьи расхода 1.Технолог. ФГ 2. Спирт Соед-ие %(масс.) 97,27 95,50 Итого: Приход Масса техн., кг 3,93 58,37 62,30 Масса Статьи 100%,кг прихода 3,82 1. Осадок 55,74 2. Фильтрат 3. ПТ 4. Летучие+потери Итого: Масса техн., кг 5,49 53,41 3,33 0,07 62,30 Таблица 10 – Основные технологические параметры и контроль производства Реактор Р-3, КТ-1 Наименование объекта контроля Реакционная масса Контролируемый параметр и размерность Время перемешивания, ч Реактор Р-3, КТ-2 Реакционная масса Реактор Р-6, КТ-3 Контрольная точка Норматив Метод и средство контроля 1 Таймер времени Конец реакции Отсутствие ИНАФ в фильтрате Реакционная масса Температура, °С 50°С Реактор Р-6, КТ-4 Реакционная масса Температура, °С 10°С ТСХ со свидетелем (Цеховая лаборатория) Датчик с выводом на щите аппаратуры Датчик с выводом на щите аппаратуры Реактор Р-6, КТ-5 Реакционная масса Время перемешивания, ч 4,5 Реактор Р-6, КТ-6 Реакционная масса Конец реакции Отсутствие в фильтрате ГИН Сушильный шкаф СШ-8, КТ-7 Паста Остаточная влажность Не более 2% Реактор Р-10, КТ-8 Реакционная масса Температура, °С 70°С 49 Таймер времени ТСХ со свидетелем (Цеховая лаборатория) Гравиметрически (цеховая лаборатория) Датчик с выводом на щите аппаратуры

Продолжение Таблицы 10 Реактор Р-10, Реакционная КТ-9 масса Время перемешивания, ч 1 Таймер времени ТСХ со свидетелем (Цеховая лаборатория) Гравиметрически (цеховая лаборатория) Реактор Р-10, КТ-10 Реакционная масса Конец реакции Отсутствие ФГ в реакционной массе Сушильный шкаф СШ-12, КТ-11 Паста Остаточная влажность Не более 2% Реактор Р-14, КТ-12 Реакционная масса Температура, °С (80 - 90)°С Датчик с выводом на щите аппаратуры Реактор Р-14, КТ-13 Реакционная масса Растворимость До растворения осадка Визуально Кристаллизатор К-16, КТ-14 Реакционная масса Температура, °С 10°С Датчик с выводом на щите аппаратуры Кристаллизатор К-16, КТ-15 Реакционная масса Время перемешивания, ч 1 Таймер времени Паста Остаточная влажность Сушильный шкаф СШ-18, КТ-16 Не более 2% Гравиметрически (цеховая лаборатория) 4.4.4 Исходные данные для расчета Масштаб расчета. Материальный баланс составить на 1 кг технического ПТ. Состав технического ПТ: ПТ 99% Примеси 0,5% Спирт 0,5% техн. GПТ = 1 кг Удельные массы загружаемого сырья и содержание основного вещества в сырье ИНАФ Гидразингидрат Спирт узел 1.1 Вода узел 1.1 Вода узел 1.2 Пиридинальдегид Спирт узел 2.1 gИНАФ100%= 1 gгидр.гидр.100%= 0,36 gспирт1.1100%= 5 gвода 1.1100%= 14 gвода 1.2100%= 6 gпиридинальдегид100%= 0,52 gспирт2.1100%= 5,03 50 кг/кг кг/кг кг/кг кг/кг кг/кг кг/кг кг/кг γИНАФ= 0,99 γгид.гидр= 0,64 γспирт= 0,955 γвода= 1,00 γвода= 1,00 γпир.альд= 0,99 γспирт= 0,955

gспирт2.2100%= 0,3 gуксусная кислота100%= 13,2 gвода 3.1100%= 13,2 gвода 3.2100%= 27 gспирт4.1100%= 10 gспирт4.2100%= 3 Спирт узел 2.2 Уксусная кислота Вода узел 3.1 Вода узел 3.2 Спирт узел 4.1 Спирт узел 4.2 γспирт= 0,955 γукс.к-та= 0,99 γвода= 1,00 γвода= 1,00 γспирт= 0,955 γспирт= 0,955 кг/кг кг/кг кг/кг кг/кг кг/кг кг/кг Определение расхода основного исходного сырья (ключевого вещества) На 1кг ПТ необходимо загрузить следующее количество 100% ИНАФ O N N N → N OH N МИНАФ= 149,15 МПТ= 234,26 GИНАФ100%=GПТ100%*МИНАФ/(МПТ*η∑)= 1*149,15/(234,26*0,49) = 1,28 кг Соответственно загрузка технического ИНАФ составит: GИНАФтехн. = GИНАФ100% / γИНАФ = 1,28/0,99 = 1,29 кг Количество примесей в ИНАФ техническом: GИНАФприм.(общ)=GИНАФтехн.-GИНАФ100%=1,29 – 1,28 = 0,01 кг 4.4.5 Расчет материального баланса по узлам Стадия 1. Получение ГИН Узел 1.1. Химическая реакция N O + N М.м. ∑М.м. NH2 EtOH H2N + NH2 * H2O 2 H2O N OH OH 149,15 50,06 163,18 199,21 Загружено: Определение количеств загруженных в данном узле веществ. Загрузка гидразингидрата: Gгидр.гидр.100%=GИНАФ100%*gгидр.гидр.100%= 1,28 * 0,36 = 0,46 кг Gгидр.гидр.техн. = Gгидр.гидр.100% / γгидр.гидр. = 0,46 / 0,64 = 0,72 кг Gгидр.гидр.вода=Gгидр.гидр.техн.-Gгидр.гидр.100%= 0,72 – 0,46 = 0,26 кг 51 36,03 199,21

Загрузка спирта: Gспирт100%=GИНАФ100%*gспирт100%= 1,28 * 5 = 6,40 кг Gспирттехн. = Gспирт100% / γспирт = 6,40 /0,955 = 6,70 кг Gспиртвода=Gспирттехн.-Gспирт100%= 6,70 – 6,40 = 0,30 кг Вода для осаждения: Gводаос=GИНАФ100%*gвода 1,1= 1,28 * 14 = 17,92 кг Итого в 1.1 загружено: ∑Gзагр.1,1=GИНАФтехн.+Gгидр.гидр.техн.+Gспирттехн.+Gвода= 1,29 + 0,72 + 6,70 + 17,92 = 26,63 кг Получено: Определение количеств прореагировавших веществ и полученных в результате реакций продуктов с учетом выходов Вступило в реакцию: GИНАФреак.=GИНАФ100%*η1,1= 1,28 * 0,74 = 0,95 кг Примеси неопределенного состава: Gприм.неопред.сост.=GИНАФ100%-GИНАФреак.= 1,28 – 0,95 = 0,33 кг Прореагировало гидразингидрата: Gгидр.гидр.реаг=GИНАФреак*Мгидр.гидр./МИНАФ= 0,95 * 50,06 / 149,15 = 0,32 кг Не вступило в реакцию гидразингидрата: Gгидр.гидр.ост.=Gгидр.гидр.100%-Gгидр.гидр.реак.= 0,46 – 0,32 = 0,14 кг В результате реакции обрауется: ГИН: GГИН=GИНАФреак.*МГИН/МИНАФ= 0,95 * 163,18/ 149,15 = 1,04 кг Вода: Gвода=GИНАФреак.*2*Мвода/МИНАФ= 0,95*2*18,015 / 149,15 =0,23 кг Всего воды в реакционной массе: ∑Gвода1,1=Gгидр.гидр.вода+Gспиртвода+Gводаос+Gвода=0,26+0,30+17,92+0,23 = 18,71 кг Неизменными остаются: спирт Gспирт100%= примеси внесенные с сырьем GИНАФприм.(общ)= Итого в 1.1 получено: 52 6,40 кг 0,01 кг

Таблица 11 – Узел 1.1. Взаимодействие ИНАФ и гидразин гидрата и осаждение водой Расход Статьи расхода Соед-ие Масса %(масс. техн., кг ) 1. ИНАФ в т.ч ИНАФ примеси 2.Гидразингидрат в т.ч. гидр.гидрат вода 3. Спирт в т.ч. спирт вода 4. Вода Итого: 100,00 99,00 1,00 1,29 100,00 64,00 36,00 0,72 100,00 95,50 4,50 100,00 6,70 Масса 100%, кг Масса техн., кг 1,28 0,01 100,00 3,78 1,25 0,46 0,26 гидразингидрат вода спирт 0,95 69,95 24,03 0,14 18,71 6,40 примеси 0,05 0,01 Итого: 26,63 1,04 0,33 26,63 Узел 1.2. Фильтрация и промывка Загружено: Реакционная масса из узла 1.1: ∑Gреак.массы1,1= Вода на промывку: Gвода пром =GИНАФ 100% 26,63 кг *gвода 1,2= 1,28 * 6 = 7,68 кг Итого в 1.2 загружено: ∑Gреак.массы1,2=Gреак.массы 1.1+Gводапром= 26,63 + 7,68 = 34,31 кг Получено: Паста состава: ГИН 72,00% вода 27,50% примеси 0,50% Паста ГИН следующего состава: ГИН: GГИН100%=GГИНреакц.массы.*η1,2=1,04 * 0,98= 1,02 кг Вода: Gвлпаста=Gпаста*γвл= 1,42 * 0,275 = 0,39 кг Примеси: Gпр=Gпаста*γпр=1,42 * 0,005 = 0,0071 кг Масса всей пасты: Gпаста=GГИН100%/γГИНпаста= 1,02 / 0,72 = 1,42 кг Фильтрат: Вода: Масса 100%, кг 1.Реакционная масса в т.ч. ГИН пр.неопред.сост 6,40 0,30 17,92 26,63 17,92 26,63 Статьи прихода Приход Соедие %(масс .) Gводаф1.2=Gвода1.1+Gводапром-Gвлпаста= 18,71+7,68-0,39=26,00 кг Потери ГИН: GГИНпот=GГИНреакц.масса-GГИН100%=1,04 – 1,02=0,02 кг 53 26,63

Gспирт100%= Спирт: 6,40 кг Примеси, включая примеси неопределенного состава, гидразингидрат: Gприм=Gприм.неопред.сост.+Gгидр.гидр.ост.+(GИНАФприм-Gпр)=0,33 + 0,14 +0,01-0,0071= =0,47 кг Gфильтрата=26,00+0,02+6,40+0,47 = 32,89 кг Итого в 1.2 получено: ∑G1,2=Gфильтрата+Gпаста= 32,89 + 1,42 = 34,31 кг Таблица 12 – Узел 1.2. Фильтрация и промывка Расход Статьи расхода 1.Реакционная масса в т.ч. ГИН ИНАФ гидразингидрат вода спирт примеси 2. Вода на промывку Приход Соед-ие Масса %(мас) техн., кг 100,00 3,78 1,25 Масса 100%, кг 26,63 1,04 0,33 0,95 0,14 69,95 24,03 0,05 18,71 6,40 0,01 Итого: 7,68 7,68 34,31 34,31 Статьи прихода Соедие %(мас) Масса техн., кг 1.Паста в т.ч. ГИН вода 100,00 72,00 27,50 1,42 примеси 2.Фильтрат вт.ч вода ГИН спирт примеси Итого: Масса 100%, кг 1,02 0,39 0,007 1 0,50 100,00 78,72 0,06 32,89 26,00 0,02 19,43 1,80 34,31 6,40 0,47 34,31 Стадия 2. Взаимодействие ГИН с пиридинальдегидом N NH2 N N EtOH + N O N N 163,18 ∑М.м. H 107,11 OH 252,27 270,29 18,02 270,29 Узел 2.1. Химический процесс Загружено: Масса всей пасты: Паста ГИН: H2O N OH М.м. + 1,42 кг Gпаста= 54

ГИН: GГИН100%= 1,02 кг Вода: Gвлпаста= 0,39 кг Примеси: Gпр= 0,0071 кг Загрузка пиридинальдегида: Gпир.альд.100%=GИНАФ100%*gпир.альд.100%=1,28 * 0,52= 0,67 кг Gпир.альд.техн. = Gпир.альд.100% / γпир.альд. =0,67 / 0,99 = 0,68 кг Gпир.альдприм=Gпир.альд.техн.-Gпир.альд.100%=0,68 – 0,67 = 0,01 кг Загрузка спирта: Gспирт100%=GИНАФ100%*gспирт100%=1,28 * 5,03= 6,44 кг Gспирттехн. = Gспирт100% / γспирт =6,44 / 0,955 = 6,74 кг Gспиртвода=Gспирттехн.-Gспирт100%= 6,74 – 6,44 = 0,30 кг Итого в 2.1 загружено: ∑Gзагр.2.1=Gпаста+Gпир.альд.техн+Gспирттехн=1,42+0,68+6,74 = 8,84 кг Получено: GГИНреак.=GГИН100%*η2,1=1,02 * 0,98 = 1,00 кг Gприм.неопред.сост.=GГИН100%-GГИНреак.=1,02 – 1,00 = 0,02 кг Gпир.альд.реак.=GГИНреак.*Мпир.альд./МГИН= 1,00*107,11 / 163,18 = 0,66 кг Gпир.альд.ост.=Gпир.альд.100%-Gпир.альд.реак.= 0,67 – 0,66 = 0,01 кг GФГ=GГИНреак.*МФГ/МГИН=1,00*252,27 / 163,18 = 1,55 кг Gвода=GГИНреак.*Мвода/МГИН=1,00*18,02 / 163,18 = 0,11 кг Также в реакционной массе: Вода: GводаΣ=Gвлпаста+Gводаспирт+Gвода= 0,39+0,30+0,11 = 0,80 кг Спирт: Gспирт100%= Примеси: Gприм=Gпир.альд.прим.+Gпр= 0,01+0,0071 = 0,02 кг 6,74 кг Итого в 2.1 получено: ∑G1,2=Gприм.неопред.сост.+Gпир.альд.ост.+GФГ+GводаΣ+Gспирт+Gприм.= =0,02+0,01+1,55+0,80+6,44+0,02 = 8,84 кг 55

Таблица 13 – Узел 2.1. Химический процесс Расход Статьи расхода 1.Паста в т.ч. ГИН вода примеси 2.Пир.альд. в т.ч пир.альдегид Соед-ие Масса %(масс. техн., кг ) 100,00 72,00 27,50 0,50 1,42 100,00 99,00 0,68 Масса 100%,к г 1,02 0,39 0,0071 1.Реакционная масса в т.ч. ФГ вода спирт 0,01 примеси пр.неопред.сост Пиридинальдегид 6,44 0,30 8,84 Итого: 0,67 примеси 1,00 3. Спирт в 100,00 6,74 т.ч. спирт 95,50 вода 4,5 Итого: 8,84 Узел 2.2. Фильтрация и промывка Статьи прихода Приход СоедМас ие Масса са %(мас техн., кг 100 ) %,кг 100,00 15,40 8,76 75,08 0,02 0,02 0,39 0,01 Реакционная масса из узла 2.1: ∑Gреак.массы2,1= 8,84 кг Спирт на промывку: Gспирт100%=GИНАФ100%*gспирт 2,2=1,28*0,3 = 0,38 кг Gспирттехн. = Gспирт100% / γспирт =0,38 / 0,955 = 0,40 кг Gспиртвода=Gспирттехн.-Gспирт100%= 0,40 – 0,38 = 0,02 кг Итого в 2.2 загружено: ∑Gзагр.2.2=Gреакц.масса2.1+Gспирттехн= 8,84 + 0,40= 9,24 кг Получено: Паста ФГ следующего состава: 71,00% Вода: 1,50% Спирт: 27,40% Примеси: 0,10% Паста следующего состава: ФГ: GФГ100%=GФГреакц.массы.*η2,2= 1,55 * 0,98 = 1,52 кг Масса всей пасты: Gпаста=GФГ100%/γФГпаста=1,52 / 0,71= 2,14 кг Вода: Gвлпаста=Gпаста*γвл=2,14*0,015 = 0,03 кг Спирт: Gспиртпаста=Gпаста*γспирт=2,14*0,274 = 0,59 кг 56 1,55 0,80 6,44 0,13 0,23 Загружено: ФГ: 8,84 8,84 8,84

Примеси: Gпр=Gпаста*γпр=2,14*0,001= 0,002 кг Фильтрат: Вода: GводаΣ=Gводареакц.массы.+Gводаспирт-Gвлпаста=0,80+0,02-0,03= 0,79 кг Примеси включая примеси неопределенного состава и пиридинальдегид: GпрΣ=Gпримреакц.масса+Gприм.неопред.сост.+Gпир.альд.реакц.масса-Gпр.=0,02+0,02+0,01= 0,05 кг ФГ: GФГпот=GФГреакц.масса-GФГ100%= 1,55-1,52= 0,03 кг Спирт: Gспирт100%=Gспиртреакц.массы.+Gспирт100%-Gспиртпаста=6,44+0,38-0,59= =6,23 кг Gфильтрата=0,79+0,05+0,03+6,23= 7,10 кг Итого в 2.2 получено: ∑G2,2=Gфильтрата+Gпаста=7,1+2,14= 9,24 кг Таблица 14 – Узел 2.2. Фильтрация и промывка Расход Статьи расхода 1.Реакционн ая масса в т.ч. ФГ вода спирт примеси 2.Спирт на промывку в т.ч. спирт вода Соед-ие Масса %(масс. техн., кг ) 100,00 15,40 8,76 75,08 Итого: 1.Паста в т.ч. ФГ спирт вода 0,05 примеси 2.Фильтрат вт.ч ФГ спирт примеси вода Итого: 0,40 0,38 0,02 9,24 9,24 Узел 2.3. Сушка Загружено: Gпаста= 2,14 кг Паста ФГ следующего состава: ФГ: 99,00% Вода: 0,55% Спирт: 0,35% Примеси: 0,10% Статьи прихода 1,55 0,80 6,44 8,84 0,75 100,00 95,50 4,50 Масса 100%,к г 57 Приход СоедМас ие Масса са %(мас техн., кг 100 ) %,кг 100,00 71,00 27,40 1,50 2,14 1,52 0,59 0,03 0,00 2 0,10 100,00 0,37 88,38 0,88 10,38 7,10 9,24 0,03 6,23 0,05 0,79 9,24

Получено: Сухого ФГ следующего состава: ФГ: GФГ100%=GФГреакц.массы.*η2,3=1,52*0,99 = 1,50 кг Масса техн. ФГ: Gпаста=GФГ100%/γФГпаста= 1,50 /0,99 = 1,52 кг Примеси: Gпр=Gпаста*γпр=1,52 * 0,001 = 0,0015 кг Спирт: Gспиртпаста=Gпаста*γспирт=1,52*0,0035= 0,0053 кг Вода: Gвлпаста=Gпаста*γвл=1,52*0,0055= 0,0084 кг Летучие: Спирт: Gспиртлет=Gспиртреакц.масса-Gспиртпаста=0,59-0,0053 = 0,58 кг Вода: Gводалет=Gводареакц.масса-Gвлпаста=0,03-0,0084= 0,02 кг Примеси: Gпримлет=Gпримреакц.масса-Gпр=0,002-0,0015= 0,0005 кг ΣGлет=0,58+0,02+0,0005= 0,60 кг Поттери ФГ: GФГпот=GФГреакц.масса-GФГ100%= 1,52-1,50 = 0,02 кг Итого в 2.3 получено: ∑G2,3=Gпаста+Gлет+GФГпот=1,52+0,60+0,02= 2,14 кг Таблица 15 – Узел 2.3. Сушка Расход Статьи расхода 1.Паста в т.ч. ФГ спирт вода примеси Итого: Приход Соед-ие %(масс. Масса ) техн., кг 100,00 71,00 27,40 1,50 0,10 Масса 100%,к г 2,14 1,52 0,59 0,03 0,002 2,14 2,14 58 Статьи прихода 1.Технолог. ФГ в т.ч. ФГ вода спирт примеси 2. Летучие в т.ч. вода спирт примеси 3. Потери вва Итого: Соед-ие %(масс.) Масса техн., кг 100,00 99,00 0,55 0,35 0,10 1,52 100,00 3,92 95,98 0,10 0,60 Масса 100%,к г 1,5000 0,0084 0,0053 0,0015 0,0200 0,5800 0,0005 0,02 2,14 0,0200 2,14

Стадия 3. Ароматизация ФГ AcOH N N N + N  Н2О N N N N OH М.м. 252,27 ∑М.м. 252,27 234,25 18,02 252,27 Узел 3.1. Химический процесс Загружено: Технический ФГ: GФГтехн= 1,52 кг Загрузка уксусной кислоты: Gуксус. к-та100%=GИНАФ100%*gуксус.к-та =1,28*13,2 = 16,90 кг Gуксус.к-татехн. = Gуксус.к-та100% / γуксус.к-та =16,90/0,99 = 17,07 кг Gуксус.к-таприм=Gуксус.к-таттехн.-Gуксус.к-та100%= 17,07-16,90 = 0,17 кг Вода на осаждение: Gвода=GИНАФ100%*gвода3.1 =1,28*13,2= 16,90 кг Итого в 3.1 загружено: ∑Gзагр.3.1=Gуксус.к-татехн+Gвода+GФГтехн=17,07+16,90+1,52 = 35,49 кг Получено: Вступило в реакцию ФГ: GФГреакц=GФГ100%*η3,1= 1,50*0,85= 1,28 кг Примеси неопределенного состава: Gприм.неопред.сост.=GФГ100%-GФГ.реак.= 1,50-1,28 = 0,22 кг В результате реакции образуется: ПТ: GПТ=GФГреак.*МПТ/МФГ=1,28*234,25 / 252,27= 1,19 кг Вода: Gвода=GФГреак.*Мвода/МФГ=1,28 * 18,02/252,27 = 0,09 кг Уксусная кислота идет как растворитель, катализатор и в процессе химической реакции не изменна Gуксус. к-та100%= Примеси внесенные с сырьем: 16,90 кг GпримΣ= Всего воды в реакционной массе: GводаΣ= 0,17 кг 17,00 кг Итого в 3.1 получено: 59

Таблица 16 – Узел 3.1. Химический процесс Расход Статьи расхода 1.Технолог. ФГ в т.ч. ФГ вода спирт примеси 2.Уксус. к-та в т.ч. уксус.к-та примеси 3. Вода Итого: Соед-ие Масса %(масс. техн., кг ) 100,00 99,00 0,55 0,35 Масса 100%,к г 1,5000 0,0084 0,0053 1.Реакционная 100,00 масса в т.ч. ПТ 2,92 вода 48,11 пр.неопред.сост 0,55 0,0015 спирт 0,01 2. Уксус.к-та примеси 47,92 0,49 1,52 0,10 100,00 99,00 1,00 17,07 16,90 35,49 Статьи прихода Приход Соедие %(мас ) 16,90 0,17 16,90 35,49 Итого: Масса техн., кг 18,42 1,19 17,00 0,22 0,005 3 17,07 16,90 0,17 35,49 35,49 Узел 3.2. Фильтрацияи промывка Загружено: Реакционная масса из узла 3.1 ∑G3.1= 18,42 кг Вода на промывку: Gвода=GИНАФ100%*gвода3.2 =1,28*27= 34,56 кг Итого в 3.2 загружено: ∑Gзагр.3.2=Gреакц.масса 3.1+Gвода=18,42+34,56 = 52,98 кг Получено: Паста ПТ следующего состава: ПТ: 72,00% Вода: 27,40% Примеси: 0,60% Паста следующего состава: ПТ: GПТ100%=GПТреакц.массы.*η3,2=1,19*0,98= 1,17 кг Масса всей пасты: Gпаста=GПТ100%/γПТпаста=1,17/0,72= 1,63 кг Вода: Gвлпаста=Gпаста*γвл=1,63*0,274 = 0,45 кг Примеси: Gпр=Gпаста*γпр=1,63*0,006 = 0,0098кг Фильтрат: Вода: GводаΣ=Gводареакц.массы.+Gвода-Gвлпаста=17,00+34,56-0,45= 51,11 кг Примеси: GпрΣ=Gприм.неопред.сост.-Gпр.=0,22-0,0098= 0,21 кг 60 Масса 100%, кг

ПТ: GФГпот=GПТреакц.масса-GПТ100%=1,19-1,17= 0,02 кг Спирт: Gспирт100%= 0,0053 кг Gфильтрата=51,11+0,21+0,02+0,0053= 51,35 кг Итого в 3.2 получено: ∑G3,2=Gфильтрата+Gпаста=51,35+1,63= 52,98 кг Таблица 17 – Узел 3.2. Фильтрация и промывка Расход Статьи расхода 1.Реакционн ая масса в т.ч. ПТ вода примеси спирт Приход Соед-ие Масса %(масс. техн., кг ) 100,00 2,92 48,11 1,03 0,01 Масса 100%,к г 18,42 1,19 17,00 0,22 0,0053 2. Вода на промывку 34,56 34,56 Итого: 52,98 52,98 Статьи прихода Соедие %(мас) 1.Паста в т.ч. ПТ вода примеси 100,00 72,00 27,40 0,60 2. Фильтрат в т.ч вода спирт примеси ПТ Итого: Узел 3.3. Сушка Загружено: Gпаста= 1,63 кг Получено: Сухой ПТ следующего состава: ПТ: Примеси: Вода: 98% 0,50% 1,5% ПТ: GПТ100%=GПТреакц.массы.*η3,3=1,17*0,99= 1,16 кг Примеси: Gпр=Gпаста*γпр=1,18*0,005= 0,005 кг Вода: Gвл=Gпаста*γвл=1,18*0,015= 0,017 кг Масса технического ПТ: GПТтехн=1,16/0,98= 1,18 кг Летучие: 61 Масса техн., кг Масса 100%,к г 1,63 1,17 0,45 0,0098 51,35 74,75 0,01 0,52 0,03 52,98 51,11 0,0053 0,21 0,02 52,98

Примеси: Gпримлет=Gпримреакц.масса-Gпр= 0,0098-0,005=0,0048 кг Вода: Gводалет=Gводареакц.масса-Gвлпаста= 0,45-0,017= 0,43кг Потери ПТ: GПТпот=GПТреакц.масса-GПТ100%= 1,17-1,16= 0,01 кг Итого в 3.3 получено: ∑G2,3=Gпаста+Gлет+Gптпот=1,18+0,0048+0,43+0,01= 1,63 кг Таблица 18 – Узел 3.3. Сушка Расход Статьи расхода 1.Паста в т.ч. ПТ вода примеси Соед-ие %(масс. Масса ) техн., кг 100,00 72,00 27,40 0,60 Итого: Масса 100%,к г 1,63 1,17 0,45 0,0098 1,63 1,63 Статьи прихода 1.Технолог. ФГ в т.ч. ПТ вода примеси 2. Летучие в т.ч. вода примеси 3. Потери вва Итого: Приход Соедие %(масс. ) 100,00 97,27 2,05 0,68 1,18 100,00 99,62 0,38 0,44 Узел 4.1. Растворение и горячая фильтрация Загружено: GПТтех= 1,18 Gспирт100%=GИНАФ100%*gспирт 4.1=1,28*10= 12,80 Спирт: Gспирттехн. = Gспирт100% / γспирт =12,80/0,955= 13,40 кг Gспиртвода=Gспирттехн.-Gспирт100%=13,40-12,80= 0,60 кг Итого в 4.1. загружено: ∑Gзагр.4.1=GПТтехн2.1+Gспирттехн=1,18+13,40= 14,58 кг Получено: Фильтрат: ПТ: Вода: Спирт: Примеси: GПТ100%=GПТреакц.массы.*η4.1.=1,16*0,92= 1,06 кг Gвл=(0,60+0,017)*0,94= 0,58 кг Gспирт=12,80*0,88= 11,26 кг Gпр= 0,006*0,92=0,0055 кг 62 1,160 0,017 0,006 0,430 0,005 0,01 1,63 Стадия 4. Очистка Технический ПТ с узла 3.3. Масса техн., кг кг кг Масса 100%, кг 0,010 1,63

Gфильтрат=1,07+0,58+11,26+0,0055= 12,91 кг Осадок на фильтре: ПТ: Вода: Спирт: Примеси: GПТОС=GПТ-GПТфильтр=1,16-1,07= 0,09 кг Gвл= 0,617-0,58 = 0,04 кг Gспирт=12,80-11,26= 1,54 кг Gпр=0,006-0,0055= 0,0005 кг Gос=0,09+0,04+1,54+0,0005= 1,67 кг Итого в 4.1. получено: ∑G4.1=Gфильтрата+Gос=12,91+1,67= 14,58 кг Таблица 19 – Узел 4.1. Растворение и горячая фильтрация Расход Статьи расхода 1.Технолог. ФГ в т.ч. ПТ вода примеси 2. Спирт в т.ч спирт вода Приход Соед-ие Масса %(масс. техн., кг ) 100,00 97,27 2,05 Итого: МасМасса са 100%,к техн., г кг 1,160 0,017 0,006 спирт 88,62 1,0600 0,5800 11,260 0 примеси 3. Осадок на фильтре в т.ч. ПТ вода спирт примеси Итого: 0,05 0,0055 12,80 0,60 14,58 Соедие %(мас) 100,00 6,87 4,46 13,40 4,50 Статьи прихода 2.Фильтрат вт.ч ПТ вода 1,18 0,68 100,00 95,50 Масса 100%,к г 14,58 Узел 4.2. Кристаллизация и фильтрование Загружено: Фильтрат из узла 4.1; Gфильтрат= 12,91 кг Спирт на промывку: Gспирт100%=GИНАФ100%*gспирт 4.2=1,28*3= 3,84 кг Gспирттехн. = Gспирт100% / γспирт =3,84/0,955= 4,02 кг Gспиртвода=Gспирттехн.-Gспирт100%=4,02-3,84= 0,18 кг Итого в 4.2. загружено: ∑Gзагр.4.2=Gфильтрат+Gспирттехн=12,91+4,02= 16,93 кг 63 100,00 7,60 2,62 89,73 0,04 12,91 1,67 14,58 0,09 0,04 1,54 0,0005 14,58

Получено: Паста следующего состава: ПТ: GПТ100%=GПТреакц.массы.*η4.2.=1,06*0,95= 1,00 кг Спирт: Gспирт= 0,0075 кг Вода: Gвл= 0,0037 кг Примеси: Gпр= 0,0055 кг 1,02 кг Gпаста= Фильтрат: ПТ: GПТ=1,06-1,00= 0,06 кг Спирт: Gспирт=15,10 – 0,0075 = 15,09 кг Вода: Gвл=0,76-0,0037= 0,76 кг Примеси: Gпр=0,0055-0,0055= 0,00 кг Gфильтрат= 15,91 кг Итого в 4.2. получено: ∑G4,2=Gфильтрата+Gпаста=15,91+1,02= 1701,98 кг Таблица 20 – Узел 4.2. Кристализация и фильтрование Расход Статьи расхода 1.Фильтр. вт.ч ПТ вода спирт примеси 2. Спирт в т.ч спирт вода Соед-ие %(масс. ) 100,00 6,87 4,46 Приход Масса техн., кг Итого: 1,0600 0,5800 100,00 0,28 4,69 11,2600 0,0055 спирт примеси 95,03 0,01 2. Паста в т.ч. ПТ вода спирт примеси 100,00 97,94 0,42 1,00 0,64 4,02 3,8400 0,1800 16,93 Статьи прихода 2.Фильтрат вт.ч ПТ вода 12,91 88,62 0,05 100,00 95,50 4,50 Масса 100%,кг Соедие %(мас) 16,9300 Итого: Узел 4.3. Сушка Загружено: Gпаста=1,02 кг 64 МасМасса са 100%,к техн., г кг 15,91 0,0600 0,7600 15,090 0 0,0 1,02 1,0000 0,0037 0,0075 0,0055 16,93 16,930

Получено: Сухой ПТ следующего состава: ПТ: GПТ100%=GПТреакц.массы.*η4.3.=1,00*0,99 = 0,99 кг Примеси: Gприм= 0,005 кг Спирт: Gспирт= 0,005 кг Масса технического ПТ: GПТ=GПТ100%/γПТ=0,99/0,99=1,00 кг Летучие: Примеси: Gприм=0,0055-0,0050= 0,0005 кг Спирт: Gспирт=0,0075-0,0050= 0,0025 кг Вода: Gвл= ΣGлет= 0,0037 кг 0,0067 кг Потери ПТ: GПТпот=GПТреакц.масса-GПТ100%= 0,01 кг Итого в 4.3. получено: ∑G4,2=GПТ+Gлет+Gпот= 1,00+0,0067+0,01= 1,02 кг Таблица 21 – Узел 4.3. Сушка Расход Статьи расхода 1.Паста в т.ч. ПТ вода примеси спирт Итого: Соед-ие %(масс. ) 100,00 97,94 0,42 0,64 Приход Масса техн., кг Масса 100%,кг 1,02 1,0000 0,0037 0,0055 1,00 0,0075 1,02 1,02 Статьи прихода 1.ПТ в т.ч. ПТ спирт примеси 2. Летучие в т.ч. вода примеси спирт 3. Потери в-ва Итого: 65 Соедие %(мас) 100,00 99,00 0,50 0,50 100,00 39,09 13,64 47,27 Масса техн., кг 100,0 0 Масса 100%,к г 99,00 0,50 0,50 0,006 7 0,01 1,02 0,0037 0,0005 0,0025 0,01 1,02

Сводка расходных коэффициентов сырья Растворитель (этиловый спирт) в данном производстве подвергается регенерации, по экспериментальным данным процент регенерации составляет 85%, от количества находящегося в фильтрате, после центрифуг (7,14+15,91)*0,85=20,66 кг Таблица 22 – Расходные коэффициенты % сод- Расходная норма, кг/кг ие осн. Масса осн. вНаименование сырья и мат-ов в-ва Масса техн. ва 1. ИНАФ 99% 1,29 1,28 2. Гидразингидрат 64% 0,72 0,46 3. Пиридинальдегид 99% 0,68 0,67 4. Спирт (с учетом регенерации) 96% 11,76 11,23 5. Вода 100% 77,44 77,44 Материальный индекс производства 92,83 МИ=ΣGсырья/Gпрод= 92,83 66

4.5 Технологический расчет и выбор основного и вспомогательного оборудования Данный раздел посвящен определению основных параметров аппаратов, необхо- димых для осуществления данной стадии производства с учетом заданной производственной мощности. 4.5.1 Исходные данные для расчета Годовая мощность: Gгод.  100 кг / год Число рабочих дней в году: D  15 дней Запас мощности: z  10% Время всего цикла: t1  4 ч. ; t 2  10 ч. ; t 3  6 ч. ; t 4  5 ч. Для самой узкой стадии - 2: количество операций в сутки:   24 / t   24 / 10  2,4  2 операции в сутки Принимаем  = const для всех остальных стадий. Тогда в результате проведения одной операции нужно получить следующее количество ПТ: G (ПТ, 1 загр.) =100 / (15*2) = 3,33 кг 4.5.2 Расчет основного и вспомогательного оборудования Стандартные объемы аппаратов принимаются в данном расчете согласно ГОСТ 13372-78. Р-3. Реактор для получения ГИН Таблица 23 – Загрузочные нормы для Р-3 Сырье 1. ИНАФ в т.ч ИНАФ примеси 2.Гидразин-гидрат в т.ч. гидр.гидрат вода 3. Спирт в т.ч. спирт вода 4. Вода Итого: Рабочий объем аппарата: Соед-ие %(масс.) Масса техн., кг 100,00 99,00 1,00 4,33 Масса 100%,кг Объем, м3 4,29 0,04 0,0023 100,00 64,00 36,00 100,00 95,50 4,50 100,00 67 2,41 1,54 0,87 22,45 60,03 89,22 0,0280 21,44 1,01 60,03 89,22 0,0600 0,090

Vp = 2,41/1026 + 22,45/790+60,03/1000 = 0,090 м3 (принимаем по жидким веществам, 1026кг/м3 – плотность гидразин гидрата; 790 кг/м3 – спирта и 1000 кг/м3 - воды). С учетом процесса перемешивания в ходе проведения реакции задаем φ=0,8. Объем аппарата с учетом коэффициента заполнения: Va = 0,09/0,8 = 0,113 л Объем аппарата с учетом запаса мощности (z): Vz = Va*(1+ z)= 0,113*1,1 = 0,124 м3 Выбираем стандартный объем аппарата 0,125 м3 М-2. Мерник для этилового спирта Таблица 24 – Загрузочные нормы для М-2 Сырье 1. Спирт (р-ия 1) Спирт вода 2. Спирт (р-ия 2) Спирт вода 3. Спирт на промывку Спирт вода 4. Спирт Спирт вода 5. Спирт на промывку Спирт вода Итого Данный мерник используется Соед-ие %(масс.) 100,00 95,50 4,50 100,00 95,50 4,50 Масса техн., кг 22,45 100,00 95,50 4,50 100,00 95,50 4,50 1,35 100,00 95,50 4,50 Масса 100%,кг Объем, м3 0,028 21,44 1,01 22,56 0,029 21,54 1,02 0,002 1,28 0,07 44,90 0,057 42,88 2,02 13,47 0,017 12,86 0,61 104,73 104,73 0,133 как для наполнения аппарата для проведения хими- ческой реакции, так и для промывки осадка при фильтровании. Т.к. данные загрузки производятся не одновременно, расчет мерника будет проведен на большую загрузку. Для мерника здесь и далее принимаем коэффициент заполнения Объем аппарата с учетом коэффициента заполнения: Va = 0,057/0,9= 0,063 л Объем аппарата с учетом запаса мощности (z): Vz= 0,063*1,1 = 0,069 м3 Выбираем стандартный объем аппарата 0,100 м3 68 φ = 0,9.

Х-1. Хранилище для этилового спирта на 3 суток Таблица 25 – Загрузочные нормы для Х-1 Соед-ие %(масс.) 100,00 95,50 4,50 100,00 95,50 4,50 Масса техн., кг 134,70 Сырье 1. Спирт (р-ия 1) Спирт вода 135,51 2. Спирт (р-ия 2) Спирт вода 3. Спирт на промыв100,00 8,07 ку 95,50 Спирт 4,50 вода 100,00 269,40 4. Спирт 95,50 Спирт 4,50 вода 5. Спирт на промыв100,00 80,82 ку 95,50 Спирт 4,50 вода 628,50 Итого Объем аппарата с учетом коэффициента заполнения: Масса 100%,кг Объем, м3 0,170 128,64 6,06 0,172 129,41 6,10 0,01 7,71 0,36 0,341 257,28 12,12 0,102 77,18 3,64 628,50 0,795 Va = 0,795/0,9= 0,883 л Объем аппарата с учетом запаса мощности (z): Vz= 0,883*1,1 = 0,972 м3 Выбираем стандартный объем аппарата 1,00 м3 М-1. Мерник для гидразингидрата Таблица 26 – Загрузочные нормы для М-1 Соед-ие Масса Сырье %(масс.) техн., кг Гидразин-гидрат в 100,00 2,41 т.ч. гидр.гидрат 64,00 вода 36,00 2,41 Итого: Объем аппарата с учетом коэффициента заполнения: Va = 0,0023/0,9= 0,0026 м3 Объем аппарата с учетом запаса мощности (z): Vz= 0,0026*1,1 = 0,003 м3 Выбираем стандартный объем аппарата 0,01 м3 69 Масса 100%,кг 1,54 0,87 2,41 Объем, м3 0,0023 0,0023

Х-2. Хранилище для гидразингидрата на 3 суток Таблица 27 – Загрузочные нормы для Х-2 Соед-ие Масса Сырье %(масс.) техн., кг Гидразин-гидрат в 100,00 14,46 т.ч. гидр.гидрат 64,00 вода 36,00 14,46 Итого: Объем аппарата с учетом коэффициента заполнения: Масса 100%,кг 9,25 5,21 14,46 Объем, м3 0,014 0,014 Va = 0,014/0,9= 0,016 м3 Объем аппарата с учетом запаса мощности (z): Vz= 0,016*1,1 = 0,018 м3 Выбираем стандартный объем аппарата 0,025 м3 Ф-4. Нутч-фильтр для выделения ГИН Таблица 28 – Загрузочные нормы для Ф-4 Соед-ие Масса Масса Сырье %(масс.) техн., кг 100%,кг 100,00 4,73 Паста в т.ч. ГИН 72,00 3,40 вода 27,50 1,29 примеси 0,50 0,04 4,73 4,73 Итого: В качестве фильтрующего аппарата выбираем периодически действующий нутч-фильтр. Принимая плотность осадка 1600 кг/м³, объем осадка составляет: V (ос.) = 4,73/1600 = 0,0029 м³ Принимая высоту осадка h = 5 см, необходимая поверхность фильтрования составляет: F = V (ос.)/h = 0,0029/0,05 = 0,06 м² Принимаем поверхность фильтрования 0,075 м² 70

Р-6. Реактор для получения ФГ Таблица 29 – Загрузочные нормы для Р-6 Сырье 1.Паста в т.ч. ГИН вода примеси 2.Пир.альд. в т.ч пир.альдегид примеси 3. Спирт в т.ч. спирт вода Итого: Рабочий объем аппарата: Соед-ие %(масс.) 100,00 72,00 27,50 0,50 100,00 99,00 1,00 100,00 95,50 4,5 Масса техн., кг 4,73 Масса 100%,кг Объем, м3 3,40 1,29 0,04 2,25 0,002 2,23 0,02 22,56 29,54 0,029 21,54 1,02 29,54 0,061 Vp = 2,25/1124 + 22,56/790= 0,031 м3 (принимаем по жидким веществам, 1124кг/м3 – плотность пиридинальдегида; 790 кг/м3 – спирта). С учетом процесса перемешивания и нагревания смеси в ходе проведения реакции задаем φ=0,7. Объем аппарата с учетом коэффициента заполнения: Va = 0,031/0,7 = 0,044 л Объем аппарата с учетом запаса мощности (z): Vz = 0,044*1,1 = 0,048 м3 Выбираем стандартный объем аппарата 0,063 м3 М-5. Мерник для пиридинальдегида Таблица 30 – Загрузочные нормы для М-5 Соед-ие %(масс.) Масса техн., кг Сырье Пиридинальдегид в 100,00 2,25 т.ч. пиридинальдегид 99,00 примеси 1,00 100,00 2,25 Итого: Объем аппарата с учетом коэффициента заполнения: Va = 0,002/0,9= 0,0022 л Объем аппарата с учетом запаса мощности (z): Vz= 0,0022*1,1 = 0,0024 м3 Выбираем стандартный объем аппарата 0,01 м3 71 Масса 100%,кг Объем, м3 0,002 2,23 0,02 0,002

Х-3. Хранилище для пиридинальдегида на 3 суток Таблица 31 – Загрузочные нормы для Х-3 Соед-ие Масса Сырье %(масс.) техн., кг Пиридинальдегид в 100,00 13,50 т.ч. пиридинальдегид 99,00 примеси 1,00 100,00 13,50 Итого: Объем аппарата с учетом коэффициента заполнения: Масса 100%,кг Объем, м3 0,012 13,37 0,13 0,012 Va = 0,012/0,9= 0,013 л Объем аппарата с учетом запаса мощности (z): Vz= 0,013*1,1 = 0,015 м3 Выбираем стандартный объем аппарата 0,016 м3 Ц-7. Центрифуга для выделения ФГ Таблица 32 – Загрузочные нормы для Ц-7 Сырье Соед-ие Масса Масса %(масс.) техн., кг 100%,кг 100,00 7,12 Паста в т.ч. ФГ 71,00 5,05 спирт 27,40 1,95 вода 1,50 0,11 примеси 0,10 0,01 7,12 7,12 Итого В качестве фильтрующего аппарата выбираем центрифугу ФГН-633К-01 (диаметр ротора 630 мм, макс. частота вращения 2390 об/мин). СШ-8. Вакуум-сушильный шкаф для ФГ Таблица 33 – Загрузочные нормы для СШ-8 Сырье Соед-ие Масса Масса %(масс.) техн., кг 100%,кг 100,00 7,12 Паста в т.ч. ФГ 71,00 5,05 спирт 27,40 1,95 вода 1,50 0,11 примеси 0,10 0,01 7,12 7,12 Итого В ходе данной стадии производится удаление 98% влаги, содержащейся в исходном осадке. Следовательно, количество удаляемой влаги составляет G (исп. влага) = (1,95+0,11)*0,98 = 2,02 кг. Устанавливаем продолжительность процесса сушки t = 2 часа. Производительность сушилок такого типа составляет G (уд.) = 0,5 – 3,5 кг/(м²*ч) испаряе72

мой влаги. Принимаем G (уд.) = 1,5 кг/(м²*ч). Тогда необходимая поверхность нагрева будет равна: F = G (исп. влага) /(G (уд.)*t) = 2,02/(1,5*2) = 0,67 м² Принимаем поверхность нагрева вакуум-сушильного шкафа 1,0 м² Р-10. Реактор для ароматизации ФГ Таблица 34 – Загрузочные нормы для Р-10 Сырье 1.Технолог. ФГ в т.ч. ФГ вода спирт примеси 2.Уксус. к-та в т.ч. уксус.к-та примеси 3. Вода Итого: Рабочий объем аппарата: Соед-ие %(масс.) Масса техн., кг 100,00 99,00 0,55 0,35 0,10 100,00 99,00 1,00 5,05 Масса Объем, 100%,кг м3 5,000 0,030 0,018 0,002 57,16 56,60 118,81 0,054 56,59 0,57 56,60 118,81 0,057 0,111 Vp = 56,60/1000 + 57,16/1050= 0,111 м3 (принимаем по жидким веществам, 1000кг/м3 – плотность воды; 1050 кг/м3 – уксусной кислоты). С учетом процесса перемешивания и нагревания смеси в ходе проведения реакции задаем φ=0,7. Объем аппарата с учетом коэффициента заполнения: Va = 0,111/0,7 = 0,159 л Объем аппарата с учетом запаса мощности (z): Vz = 0,159*1,1 = 0,175 м3 Выбираем стандартный объем аппарата 0,200 м3 М-9. Мерник для уксусной кислоты Таблица 35 – Загрузочные нормы для М-9 Соед-ие Масса Сырье %(масс.) техн., кг 100,00 57,16 Уксус. к-та в т.ч. уксус.к-та 99,00 примеси 1,00 57,16 Итого: Объем аппарата с учетом коэффициента заполнения: Va = 0,054/0,9= 0,06 л Объем аппарата с учетом запаса мощности (z): Vz= 0,06*1,1 = 0,07 м3 73 Масса Объем, 100%,кг м3 0,054 56,59 0,57 57,16 0,054

Выбираем стандартный объем аппарата 0,1 м3 Х-4. Хранилище для уксусной кислоты на 3 суток Таблица 36 – Загрузочные нормы для Х-4 Соед-ие Масса Сырье %(масс.) техн., кг 100,00 343,05 Уксус. к-та в т.ч. уксус.к-та 99,00 примеси 1,00 343,05 Итого: Объем аппарата с учетом коэффициента заполнения: Масса Объем, 100%,кг м3 0,327 339,62 3,43 343,05 0,327 Va = 0,327/0,9= 0,363 л Объем аппарата с учетом запаса мощности (z): Vz= 0,363*1,1 = 0,399 м3 Выбираем стандартный объем аппарата 0,40 м3 Ф-11. Нутч-фильтр для выделения ПТ Таблица 37 – Загрузочные нормы для Ф-11 Соед-ие Масса Масса Сырье %(масс.) техн., кг 100%,кг 100,00 5,37 Паста в т.ч. ПТ 72,00 3,87 вода 27,40 1,47 примеси 0,60 0,03 5,37 5,37 Итого: В качестве фильтрующего аппарата выбираем периодически действующий нутч-фильтр. Принимая плотность осадка 1600 кг/м³, объем осадка составляет: V (ос.) = 5,37/1600 = 0,0034 м³ Принимая высоту осадка h = 5 см, необходимая поверхность фильтрования составляет: F = V (ос.)/h = 0,0034/0,05 = 0,068 м² Принимаем поверхность фильтрования 0,075 м² СШ-12. Вакуум-сушильный шкаф для ПТ Таблица 38 – Загрузочные нормы для СШ-12 Соед-ие %(масс.) 100,00 72,00 27,40 0,60 Масса техн., кг 5,37 Масса 100%,кг Сырье Паста в т.ч. ПТ 3,87 вода 1,47 примеси 0,03 5,37 5,37 Итого: В ходе данной стадии производится удаление 98% влаги, содержащейся в исходном осадке. Следовательно, количество удаляемой влаги составляет G (исп. влага) = 1,47*0,98 = 1,44 кг. Устанавливаем продолжительность процесса сушки t = 2 часа. Производитель74

ность сушилок такого типа составляет G (уд.) = 0,5 – 3,5 кг/(м²*ч) испаряемой влаги. Принимаем G (уд.) = 1,5 кг/(м²*ч). Тогда необходимая поверхность нагрева будет равна: F = G (исп. влага) /(G (уд.)*t) = 1,44/(1,5*2) = 0,48 м² Принимаем поверхность нагрева вакуум-сушильного шкафа 1 м² Р-14. Реактор для растворения ПТ Таблица 39 – Загрузочные нормы для Р-14 Сырье 1.Технолог. ФГ в т.ч. ПТ вода примеси 2. Спирт в т.ч спирт вода Итого: Рабочий объем аппарата: Соед-ие %(масс.) Масса техн., кг 100,00 97,27 2,05 0,68 100,00 95,50 4,50 3,94 Масса Объем, 100%,кг м3 3,83 0,08 0,03 44,90 48,84 0,057 42,88 2,02 4,84 0,057 Vp = 44,90/790= 0,057 м3 (принимаем по жидким веществам, 790кг/м3 – плотность спирта). С учетом процесса перемешивания и кипения смеси в ходе проведения реакции задаем φ=0,6. Объем аппарата с учетом коэффициента заполнения: Va = 0,057/0,6 = 0,095 л Объем аппарата с учетом запаса мощности (z): Vz = 0,095*1,1 = 0,105 м3 Выбираем стандартный объем аппарата 0,125 м3 Расчет толщины теплоизоляции: Суммарный коэффициент теплоотдачи в окружающую среду ɑ = 11,14 Вт/(м2*К). Удельный тепловой поток q = ɑ (tст – t0) = 11,14 (40-20) = 222,8 Вт/м2 Принимаю, что все термическое сопротивление сосредоточено в слое изоляции: q = K(tвн – t0) ≈ (λ (tвн – t0))/δ. Отсюда толщина теплоизоляции δ = (0,04 (90 – 20))/222,8 = 0,013 м. 75

Ф-15. Нутч-фильтр для выделения ПТ Таблица 40 – Загрузочные нормы для Ф-15 Соед-ие Масса Масса Сырье %(масс.) техн., кг 100%,кг Осадок на фильтре в 100,00 5,58 т.ч. ПТ 7,59 0,42 вода 2,56 0,14 спирт 89,68 5,00 примеси 0,17 0,02 5,58 5,58 Итого: В качестве фильтрующего аппарата выбираем периодически действующий нутч-фильтр. Принимая плотность осадка 1600 кг/м³, объем осадка составляет: V (ос.) = 5,58/1600 = 0,003 м³ Принимая высоту осадка h = 5 см, необходимая поверхность фильтрования составляет: F = V (ос.)/h = 0,003/0,05 = 0,06 м² Принимаем поверхность фильтрования 0,075 м² К-16. Реактор-кристаллизатор для ПТ Таблица 41 – Загрузочные нормы для К-16 Сырье 1.Фильтр. вт.ч ПТ вода спирт примеси 2. Спирт в т.ч спирт вода Итого: Рабочий объем аппарата: Соед-ие %(масс.) 100,00 6,87 4,46 88,62 0,04 100,00 95,50 4,50 Масса Масса Объем, техн., кг 100%,кг м3 43,27 2,97 1,93 0,002 38,35 0,049 0,02 13,47 0,017 12,86 0,61 56,74 56,74 0,068 Vp = 1,93/1000+(38,35+13,47)/790= 0,134 м3 (принимаем по жидким веществам, 790 кг/м3 – плотность спирта; 1000 кг/м3-воды). С учетом процесса перемешивания смеси в ходе проведения реакции задаем φ=0,8. Объем аппарата с учетом коэффициента заполнения: Va = 0,068/0,8 = 0,085 л Объем аппарата с учетом запаса мощности (z): Vz = 0,085*1,1 = 0,0,94 м3 Выбираем стандартный объем аппарата 0,10 м3 76

Ц-17. Центрифуга для выделения ФГ Таблица 42 – Загрузочные нормы для Ц-17 Соед-ие Масса Масса Сырье %(масс.) техн., кг 100%,кг 100,00 3,39 Паста в т.ч. ПТ 97,96 3,32 вода 0,44 0,02 спирт 1,03 0,03 примеси 0,57 0,02 3,39 3,39 Итого: В качестве фильтрующего аппарата выбираем центрифугу ФГН-633К-01 (диаметр ротора 630 мм, макс. частота вращения 2390 об/мин). СШ-18. Вакуум-сушильный шкаф для ПТ Таблица 43 – Загрузочные нормы для СШ-18 Соед-ие %(масс.) 100,00 97,96 0,44 1,03 0,57 Масса техн., кг 3,39 Масса 100%,кг Сырье Паста в т.ч. ПТ 3,32 вода 0,02 спирт 0,03 примеси 0,02 3,39 3,39 Итого: В ходе данной стадии производится удаление 98% влаги, содержащейся в исходном осадке. Следовательно, количество удаляемой влаги составляет G (исп. влага) = (0,02+0,03)*0,98 = 0,049 кг. Устанавливаем продолжительность процесса сушки t = 1 часа. Производительность сушилок такого типа составляет G (уд.) = 0,5 – 3,5 кг/(м²*ч) испаряемой влаги. Принимаем G (уд.) = 1,5 кг/(м²*ч). Тогда необходимая поверхность нагрева будет равна: F = G (исп. влага) /(G (уд.)*t) = 0,049/(1,5*1) = 0,016м² Принимаем поверхность нагрева вакуум-сушильного шкафа 0,1м² 77

Сб-19. Сборник для спиртового фильтрата на 3 суток Таблица 44 – Загрузочные нормы для сборника Сб-19 Соед-ие Масса Масса Объем, Сырье %(масс.) техн., кг 100%,кг м3 1. Фильтрат в 100 661,35 т.ч. Вода 78,72 520,61 0,520 ГИН 0,06 0,34 Спирт 19,43 128,50 0,163 Примеси 1,80 11,90 2. Фильтрат в 100 142,74 т.ч. ФГ 0,37 0,51 Спирт 88,38 126,15 0,160 Примеси 0,88 1,26 Вода 10,38 14,82 0,015 3. Фильтрат в 100 320,46 т.ч. ПТ 0,28 0,88 Вода 4,69 15,03 0,015 Спирт 95,03 304,53 0,385 Примеси 0,01 0,02 374,85 374,85 1,258 Итого: Рабочий объем сборника: Vp=(520,61+14,82+15,03)/1000+(128,50+126,15+304,53)/790 = 1,258 м3 Объем сборника с учетом коэффициента заполнения: Va = 1,258/0,9 = 1,398м3 Объем сборника с учетом запаса мощности: Vz = 1,398*1,1 = 1,538м3 Выбираем стандартный объем аппарата 1,60 м3. Сб-20. Сборник для уксусной кислоты на 3 суток Таблица 45 – Загрузочные нормы для сборника Сб-20 Сырье Уксус. к-та в т.ч. уксус.к-та примеси Итого: Рабочий объем сборника: Соед-ие %(масс.) Масса техн., кг 100,00 99,00 1,00 343,05 343,05 Vp=343,05/1040= 0,329м3. Объем сборника с учетом коэффициента заполнения: Va = 0,329/0,9 = 0,367 м3. Объем сборника с учетом запаса мощности: Vz = 0,367*1,1 = 0,403 м3. Выбираем стандартный объем аппарата 0,500 м3. 78 Масса Объем, 100%,кг м3 0,327 339,62 3,43 343,05 0,327

Ведомость-спецификация оборудования 4.6 Название и обозначение Реактор Р-3 Реактор Р-6 Колво 1 1 Материал Примечание (объем, оснастка, прочие характеристики) Ст.3 ГОСТ 9931-79 Объем 0,125 м3, днище эллиптическое и эллиптическая съемная крышка со штуцерами для загрузки веществ, снабжен трубой передавливания, огнепреградителем, якорной мешалкой. Ст.3 ГОСТ 9931-79 Объем 0,063 м3, днище эллиптическое, съемная крышка со штуцерами для загрузки веществ, снабжен трубой передавливания, гладкой рубашкой огнепреградителем, термометром и якорной мешалкой. Реактор Р-10 1 Реактор Р-14 1 Реактор К-16 1 Ст.3 Мерник М-1 1 Х18Н10Т Мерник М-2 1 Ст.3 Мерник М-5 1 Ст.3 Мерник М-9 1 Х18Н10Т ГОСТ 9931-79 Объем 0,200 м3, днище эллиптическое, съемная крышка со штуцерами для загрузки веществ, снабжен трубой передавливания, гладкой рубашкой огнепреградителем, термометром и якорной мешалкой. ГОСТ 9931-79 Объем 0,125 м3, днище эллиптическое, съемная крышка со штуцерами для загрузки веществ, снабжен трубой передавливания, гладкой рубашкой огнепреградителем, термометром и якорной мешалкой. ГОСТ 9931-79 Объем 0,100 м3, днище эллиптическое, съемная крышка со штуцерами для загрузки веществ, снабжен трубой передавливания, гладкой рубашкой огнепреградителем, термометром и якорной мешалкой. ГОСТ 9931-79 Объем 0,01 м3, аппарат с нижним сливом, выгрузка самотеком в реактор. ГОСТ 9931-79 Объем 0,100 м3, аппарат с нижним сливом, выгрузка самотеком в реактор. ГОСТ 9931-79 Объем 0,01 м3, аппарат с нижним сливом, выгрузка самотеком в реактор. ГОСТ 9931-79 Объем 0,100 м3 аппарат с нижним сливом, выгрузка самотеком в реактор. 4 Х18Н10Т ТУ 2601387-80 ФГН-63 3 Ст.3 ТУ 2601-808-80 СП-30 Центрифуги Ц-7, Ц17 Сушилки СШ-8, СШ-12, СШ18 Нутч-фильтры Ф-4,Ф-11 Нутч-фильтр Ф-15 Теплообменник Т-13, Т-21 2 Х18Н10Т Ст.3 12Х18Н10Т Периодически действующие фильтрующие аппараты, F =0,075 м² 1 Ст.3 ТУ 2601-508-74 ЕВЗ-0,06У 2 Ст.3 Кожухотрубный Сборник Сб-19 1 Ст.3 Сборник Сб-20 1 Х18Н10Т ГОСТ 9931-79 V= 1,60 м3 аппарат снабжен трубой передавливания трубой наполнения, огнепреградителем. Заполнение производится самотеком, разгрузка – сжатым азотом. ГОСТ 9931-79 V= 0,50 м3 аппарат снабжен трубой передавливания трубой наполнения, огнепреградителем. Заполнение производится самотеком, разгрузка – сжатым азотом. 79

Заключение В результате реализации данной магистерской диссертации достигнуты следующие результаты: 1. Предложен эффективный синтетический подход к альфа-алкокси(би)пиридинам (новым «push-pull» флуорофорам) через их 1,2,4-триазиновые аналоги. 2. Изучены фотофизические свойства новых бипиридинов. Установлено, что они люминесцируют в ацетонитрильных растворах в диапазоне 350-399 нм, при этом за счет введения алкокси-групп в альфа-положение достигнуто батохромное смещение максимумов поглощения и испускания по сравнению с 6-незамещенными 5-арил-2,2‘бипиридинами, описанными ранее. 3. Разработана принципиальная технологическая схема получения 6-(фенил)-3-(2пиридил)-1,2,4-триазина. Произведен технологических расчет, сделан выбор материалов основного и вспомогательного оборудования. 4. Рассчитан материальный баланс на производство 1 кг готового продукта. 80

Библиографический список 1. Da Silva J. F. M. Phosphine-Free Suzuki Cross-Coupling Reaction Using an Efficient and Reusable Pd Catalyst in an Aqueous Medium under Microwave Irradiation / J. F. M. Da Silva, A. F. Yepes Perez, N. P. De Almeida // Synth. Comm. – 2015. – 45 (17). – P. 1995 – 2004. 2. De Boer, S. Y. Ruthenium PNN(O) Complexes: Cooperative Reactivity and Application as Catalysts for Acceptorless Dehydrogenative Coupling Reactions / S. Y. De Boer, T. J. Korstanje, S.R. La Rooij, R. Kox, J. N. H. Reek, J. I. Van Der Vlugt // Organometallics. – 2017. – 36 (8). – P. 1541 – 1549. 3. Luetzen A. Synthesis of Differently Disubstituted 2,2′-Bipyridines by a Modified Negishi Cross-Coupling Reaction / A. Luetzen, M. Hapke, H. Staats, J. Bunzen // Eur. J. Org. Chem. – 2003. – 20. – P. 3948 – 3957. 4. Ken-Ichi F. Reversible Interconversion between 2,5-Dimethylpyrazine and 2,5- Dimethylpiperazine by Iridium-Catalyzed Hydrogenation/Dehydrogenation for Efficient Hydrogen Storage / F. Ken-Ichi, W. Tomokatsu, S. Takumi // Angewand. Chem. – Inter. Ed. – 2017. – 56 (36). – P. 10886 – 10889. 5. Fu S. H. Metallosupramolecular polyelectrolytes self-assembled from various pyridine ring-substituted bisterpyridines and metal ions: Photophysical, electrochemical, and electrochromic properties / S. H. Fu, M. Higuchi, D. G. Kurth // J. Americ. Chem. Soc. – 2008. – 130 (6). – P. 2073 – 2081. 6. Alkan-Zambada M. [Cu(P^P)(N^N)][PF6] compounds with bis(phosphane) and 6alkoxy, 6-alkylthio, 6-phenyloxy and 6-phenylthio-substituted 2,2′-bipyridine ligands for lightemitting electrochemical cells / M. Alkan-Zambada, S. Keller, L. Martínez-Sarti, A. Prescimone, J. M. Junquera-Hernández, E. C. Constable, H. J. Bolink, M. Sessolo, E. Ortí, C. E. Housecroft // J. Materials Chem. – 2018. – 6 (31). – P. 8460 – 8471. 7. Thirumurugan P., Perumal P. T. InCl3 mediated one-pot synthesis of indol-3-yl pyridine and 2,2′-bipyridine derivatives through multi-component reaction // Tetrahedron. – 2009. – 65 (36). – P. 7620 – 7629. 8. Khalifa N. M. Synthesis and 2D-QSAR study of active benzofuran-based vasodilators / N. M. Khalifa, A. M. Srour, S. S. A. El-Karim, D. O. Saleh, M. A. Al-Omar // Molecules. – 2017. – 22 (11). 9. Mizuyama N. Synthesis and steady-state spectroscopic study of 5-aryl-2,2′- bipyridyls. New fluorescent compounds in solid state / N. Mizuyama, Y. Tominaga, S. Kohra, K. Ueda, S.-I. Hirayama, Y. Shigemitsu // Bull. Chem. Soc. Jap. – 2006. – 79 (4). – P. 602 – 611. 10. Antkowiak R., Antkowiak W. Z. On the chlorine addition to the C(5)-C(6) bridge and the N-oxidation of 1,10-phenanthroline // Heterocycl. – 1998. – 47 (2). – P. 893 – 909. 81

11. Suginome M. New Access to 2,3-disubstituted Quinolines through Cyclization of oAlkynylisocyanobenzenes / M. Suginome, T. Fukuda, Y. Ito // Org. Lett. – 1999. – 1 (12). – P. 1977 – 1979. 12. Manandhar S. Electrophilic fluorinating reagent mediated synthesis of fluorinated αketo ethers, benzil, and 6,6′-dialkoxy-2,2′-bipyridines / S. Manandhar, R. P. Singh, G. V. Eggers, J. M. Shreeve // J. Org. Chem. – 2002. – 67 (18). – P. 6415 – 6420. 13. Gros P., Fort Y. Direct synthesis of unsymmetrical bis-heterocycles from 2heterosubstituted 6-lithiopyridines // J. Chem. Soc. Perk. Transact. – 1998. – 1 (21). –P. 3515 – 3516. 14. Dehmlow E. V., Schulz H. J. Notiz zur chemischen Reaktivitaet von hydroxylierten Pyridinen // J. Chem. Res. Miniprint. – 1987. – 11. – P. 2951 – 2973. 15. (a) Prokhorov A. M., Kozhevnikov D. N. // Chem. Heterocycl. Compds. – 2012. – 48. – P. 1153; (b) Boger J. J. L. Pyridine synthesis. In: Name Reactions // Springer. – 2014. – P. 64; (c) Pabst G. R., Pfüller O. C., Sauer J. // Tetrahedron. – 1999. – 55. – P. 8045; (d) Rykowski A., Branowska D., J. Kielak // Tetrahedron Lett. – 2000. – 41. – P. 3657. 16. Branowska D. A direct route to 6,6′-disubstituted-2,2′-bipyridines by double DielsAlder/retro Diels-Alder reaction of 5,5′-bi-1,2,4-triazines // Molecules. – 2005. – 10 (1). – P. 274 – 278. 17. Kozhevnikov, D. N. Transformations of 1,2,4-Triazines in Reactions with Nucleophiles: V*, SN and Transformations of 5-Cyano-1,2,4-triazines / D. N. Kozhevnikov, V. N. Kozhevnikov, I. S. Kovalev, V. L. Rusinov, O. N. Chupakhin, G. G. Aleksandrov // Rus. J. Org. Chem. – 2002. – 38(5). – P. 744-750. 18. Rykowski, A. Reactions of 1,2,4-Triazines with Nitromethide Ion. A Convenient Method of Preparation of 1,2,4-Triazin-5-ylcarbaldehyde Oximes and their Synthetic Applications / A. Rykowski, D. Branowska, M. Makosza, P. v. Ly // J. Heterocycl. Chem. – 1996. – 33. – P. 1567-1571. 19. Sanemitsu, Y. 5-Substituted amino-3,6-dichloro-1,2,4-triazines as New Potential Herbicides / Y. Sanemitsu, Y. Nakayama, Y. Tanabe, H. Matsumoto, S. Hashimoto // Agricultural and Biological Chemistry. – 1990. – 54(12). – P. 3367-3369. 20. Konno, S., Studies on as-triazine derivatives. Synthesis of 5-substituted 1.2.4triazines / S. Konno, S. Ohba, M. Agata, Y. Aizawa, M. Sagi, H. Yamanaka // Heterocycl. – 1987. – 26(12). – P. 3259-3264. 21. Кonno, S. Studies on as-triazine derivatives. Chlorination of 5.6-dimethyl-3-phenylas-triazine / S. Кonno, M. Sagia, M. Yokoyama, H. 'Famanakaifa // Heterocycl. – 1990. – 31(11). – P. 1933-1935. 82

22. Neunhoeffer, H. Synthese und Reaktionen von 5-Chlor-1,2,4-triazinen / H. Neunhoeffer, D. Reichel, B. Cullmann, I. Rehn // Liebigs Annalen der Chemie. – 1990. – 11. – P. 631-640. 23. USA Патент WO 2016/145383 A1. Board of Regents, University of Texas System. MTH1 Ingibitors for Treating Disease., 15 September 2016. 24. Japan Патент 6,159,974. Company, Sumitomo Pharmaceticals, LDL Receptor Gene Expression Promoters. 12 December 2000. 25. Katagiri, N. Cycloadditions in Syntheses. Syntheses of 6-Trifluoromethyl-1,2,4triazines and -1,2,4-triazin-5-ones and Their Pericyclic Reactions with Olefins / N. Katagiri, H. Watanabe, C. Kaneko // Chem. Pharm. Bull. – 1998. – 36(9). – P. 3354-3372. 26. Neunhoeffer, H., Reichel, D. [1,2,4] Triazino[6,5-e]-1,2,4-triazine // Syntheses. – 1988. – 11. – P. 877-879. 27. Pic, N. First Metalation of 1,2,4-Triazine Derivatives / N. Pic, A. Turck, G. Quguiner, B. Glad, H. Neunhoeffer // Liebigs Annalen der Chemie. – 1993. – 6. – P. 583-583. 28. Paudler, L. J., U‘illiam, W. 2,5-Dihydro-S-oxo-l,2,4-triazines // J. Heterocycl. Chem. – 1972. – 9. – P. 995-999. 29. Harnrnann, G., Neunhoeffer, H. Synthese und Reaktionen von 6-Amino-1,2,4-triazin5-onen und 6-Amino-1,2,4-triazin-5-thionen // Liebigs Annalen der Chemie. – 1984. – 2. – P. 283-295. 30. Krinochkin, A. P. The synthesis of 1,2,4-triazines bearing the residues of higher alcohols in the 5-position via the ipso-substitution of cyano group under the solvent-free conditions / A. P. Krinochkin, D. S. Kopchuk, E. S. Starnovskayа, Ya. K. Shtaiz, A. F. Khasanov, I. S. Kovalev, O. S. Taniya, G. V. Zyryanov, V. L. Rusinov, O. N. Chupakhin // Chim. Tech. Act. – 2017. – 4(2). – P. 112–119. 31. Kozhevnikov, V.N. A versatile strategy for the synthesis of functionalized 2,2′-biand 2,2′:6′,2′-terpyridines via their 1,2,4-triazine analogues / V.N. Kozhevnikov, D.N. Kozhevnikov, T.V. Nikitina, V.L. Rusinov, O.N. Chupakhin, M. Zabel, B. Koenig // J. Org. Chem. – 2003. – 68. – P. 2882–2888. 32. Kozhevnikov, D. N. Synthesis of functionalised bipyridines by sequential nucleophilic substitution of hydrogen and cycloaddition in 1,2,4-triazine rings / D. N. Kozhevnikov, V. N. Kozhevnikov, T.V. Nikitina, V.L. Rusinov, O.N. Chupakhin, H. Neunhoeffer // Mendeleev Comm. – 2002. – 12. – P. 30-32. 33. Kozhevnikov, D. N. Consecutive nucleophilic substitution and aza Diels–Alder reaction—an efficient strategy to functionalized 2,20-bipyridines / D. N. Kozhevnikov, V. N. Kozhevnikov, A. M. Prokhorov, M. M. Ustinova, V. L. Rusinov, O. N. Chupakhin, G. G. Aleksandrov, B. Konig // Tetrahedron Lett. – 2006. – 47. – P. 869–872. 83

34. Kovalev I.S. Convenient Synthetic Approach to Phenazone Derivatives Containing a 1,2,4-Triazine or Pyridine Fragment / I. S. Kovalev, M. I. Savchuk , D. S. Kopchuk , G. V. Zyryanov , T. A. Pospelova , V. L. Rusinov , O. N. Chupakhin // A. Russ. J. Org. Chem. – 2019. – 55. – P. 886 – 889. 35. Устинова. М.М., Тиенилпиридины: удобный подход к синтезу, координационные и фотофизические свойства. Дис.канд. хим. наук., Екатеринбург: УГТУ - УПИ, 2008, 134 с. 36. Kovalev, I. S. The synthesis of polyarene-modified 5-phenyl-2,2‘-bipyridines via the SNH methodology and aza-Diels-Alder reaction / I. S. Kovalev, D. S. Kopchuk, A. F. Khasanov, G. V. Zyryanov, V. L. Rusinov, O. N. Chupakhin // Mendeleev Commun. – 2014. – 24. – P. 117118. 37. Moseev T. D. Direct C-H/C-Li coupling of 1,2,4-triazines with C6F5Li followed by aza-Diels-Alder reaction as a pot, atom, and step economy (PASE) approach towards novel fluorinated 2,2‘-bipyridine fluorophores / T. D. Moseev, M. V. Varaksin, D. A. Gorlov, E. A. Nikiforov, D. S. Kopchuk, E. S. Starnovskaya, A. F. Khasanov, G. V. Zyryanov, V. N. Charushin, O. N. Chupakhin // J. Fluor. Сhem. – 2019. – 224. – P. 89 – 99. 38. Fatykhov R.F. Nucleophilic substitution of hydrogen–the Boger reaction sequence as an approach towards 8-(pyridin-2-yl)coumarins / R. F. Fatykhov, M.I. Savchuk, E. S. Starnovskay, M. V. Bobkina, D. S. Kopchuk, E. V. Nosova, G. V. Zyryanov, I. A. Khalymbadzha, O. N. Chupakhin, V. N. Charushin, V. G. Kartsev // Mendeleev Commun. – 2019. – 29. – P. 299 – 300. 39. Krinochkin A. P. Direct Introduction of a Methyl Group at the C5-Position of 1,2,4Triazines: Convinient Synthesis of 6-Functionalized 5-Aryl-2,2‘-bipyridines / A. P. Krinochkin, D. S. Kopchuk, I. S. Kovalev, S. Santra, G. V. Zyryanov, A. Majee, V. L. Rusinov, O. N. Chupakhin // ChemistrySelect. – 2020. – 5. – P. 2753 – 2755. 40. Kopchuk, D.S. 6-Arylamino-2,2′-bipyridine ―Push-Pull‖ Fluorophores: Solvent-free Synthesis and Photophysical Studies / D.S. Kopchuk, A.P. Krinochkin, E.S. Starnovskaya, Y.K. Shtaitz, A.F. Khasanov, O.S. Taniya, S. Santra, G.V. Zyryanov, A. Majee, V.L. Rusinov, O.N. Chupakhin // ChemistrySelect. – 2018. – 3(16). – P. 4141-4146. 41. Kopchuk, D.S. Solvent-free synthesis of 5-(aryl/alkyl)amino-1,2,4-triazines and αarylamino-2,2‘-bipyridines with greener prospects / D.S. Kopchuk, N.V. Chepchugov, I.S. Kovalev, S. Santra, M. Rahman, K. Giri, G.V. Zyryanov, A. Majee, V.N. Charushin, O.N. Chupakhin // RSC Adv. – 2017. – 7(16). – P. 9610-9619. 42. Alkan-Zambada, M. [Cu(P^P)(N^N)][PF6] compounds with bis(phosphane) and 6alkoxy, 6-alkylthio, 6-phenyloxy and 6-phenylthio-substituted 2,2′-bipyridine ligands for light84

emitting electrochemical cells / M. Alkan-Zambada, S. Keller, L. Martinez-Sarti, A. Prescimone, J. M. Junquera-Hernandez, E. C. Constable, H. J. Bolink, M. Sessolo, E. Orti, C. E. Housecroft // J. Mater. Chem. – 2018. – 6. – P. 8460 – 8471. 43. Fresta, E. Novel Ligand and Device Designs for Stable Light-Emitting Electrochemical Cells Based on Heteroleptic Copper(I) Complexes / E. Fresta, G. Volpi, M. Milanesio, C. Garino, C. Barolo, R. D. Costa // Inorg. Chem. – 2018. – 57. – P. 10469 – 10479. 44. Akerboom, S. Substituted phenanthrolines as antennae in luminescent EuIII complexes / S. Akerboom, J. J. M. H. van den Elshout, I. Mutikainen, M. A. Siegler, W. T. Fu, E. Bouwman // Eur. J. Inorg. Chem. – 2013. – 36. – P. 6137 – 6146. 45. Siek, S. Iridium and ruthenium complexes of N-heterocyclic carbene- and pyridinolderived chelates as catalysts for aqueous carbon dioxide hydrogenation and formic acid dehydrogenation: The role of the alkali metal / S. Siek, D. B. Burks, D. L. Gerlach, G. Liang, J. M. Tesh, C. R. Thompson, F. Qu, J. E. Shankwitz, R. M. Vasquez, N. Chambers, G. J. Szulczewski, D. B. Grotjahn, C. E. Webster, E. T. Papish // Organometallics. – 2017. – 36. – P. 1091 – 1106. 46. Han, F.S. Synthesis of π-conjugated, pyridine ring functionalized bis-terpyridines with efficient green, blue, and purple emission / F. S. Han, M. Higuchi, D. G. Kurth // Tetrahedron. – 2008. – 64. – P. 9108 – 9116. 47. Kozhevnikov, V. N. A versatile strategy for the synthesis of functionalized 2,2‗- bi- and 2,2‗:6‗,2‗-terpyridines via their 1,2,4,-triazene analogues / V. N. Kozhevnikov, D. N. Kozhevnikov, T. V. Nikitina, V. L. Rusinov, O. N. Chupakhin, M. Zabel, B. Köenig // J. Org. Chem. – 2003. – 68 (7). – P. 2882 – 2888. 48. Chupakhin, O. N. Nucleophilic substitution of hydrogen in the reaction of 1,2,4- triazine-4-oxides with cyanides / O. N. Chupakhin, V. L. Rusinov, E. N. Ulomsky, D. N. Kozhevnikov, H. Neunhoeffer // Mendeleev Commun. – 1997. – 7 (2). – P. 66-67. 49. philes: V. Kozhevnikov, D. N. Transformations of 1,2,4-triazines in reactions with nucleoSNH and ipso-substitution in the synthesis and transformations of 5-cyano-1,2,4- triazines / D. N. Kozhevnikov, V. N. Kozhevnikov, I. S. Kovalev, V. L. Rusinov, O. N. Chupakhin, G. G. Aleksandrov // Russ. J. Org. Chem. – 2002. – 38 (5). –P. 744 – 750. 50. Прохоров, А. М. Введение в 1,2,4-триазины фторалкильных фрагментов / А. М. Прохоров, А. А. Шумкова, М. М. Устинова, Д. Н. Кожевников, В. Л. Русинов, О. Н. Чупахин // Вестник УГТУ-УПИ, сер. хим. – 2003. – 3 (23). – P. 82 – 84. 51. Krinochkin, A. P. The synthesis of 1,2,4-triazines bearing the residues of higher alcohols in the 5-position via the ipso-substitution of cyano group under the solvent-free conditions / A. P. Krinochkin, D. S. Kopchuk, E. S. Starnovskaya, Ya. K. Shtaiz, A. F. Khasanov, I. S. 85

Kovalev, O. S. Taniya, G. V. Zyryanov, V. L. Rusinov, O. N. Chupakhin // Chim. Tech. Act. – 2017. – 4 (2). – P. 112 – 119. 52. Savchuk, M. I. Synthesis of 5-Phenyl-2,2'-bipyridines 6-Substituted with Donor Groups by aza-Diels–Alder Reactions of 5-R-1,2,4-Triazines under High Pressure Conditions / M. I. Savchuk, E. S. Starnovskaya, Y. K. Shtaitz, D. S. Kopchuk, E. V. Nosova, G. V. Zyryanov, V. L. Rusinov, O.N. Chupakhin // Russ. J. Gen. Chem. – 2018. – 88 (10). – P. 2213 – 2215. 53. Kozhevnikov, V. N. Facile synthesis of 6-aryl-3-pyridyl-1,2,4-triazines as a key step toward highly fluorescent 5-substituted bipyridines and their Zn(II) and Ru(II) complexes / V. N. Kozhevnikov, O. V. Shabunina, D. S. Kopchuk, M. M. Ustinova, B. Köenig, D. N. Kozhevnikov // Tetrahedron. – 2008. – 64 (37). – P. 8963 – 6973. 54. Mizuyama, N. Synthesis and steady-state spectroscopic study of 5-aryl-2,2′- bi- pyridyls. New fluorescent compounds in solid state / N. Mizuyama, Y. Tominaga, S. Kohra, K. Ueda, S.-I. Hirayama, Y. Shigemitsu // Bull. Chem. Soc. Jpn. – 2006. – 79 (4). –P. 602 – 611. 86

Приложение 87

Рецензии:

Авторизуйтесь, чтобы добавить рецензию

- у работы пока нет рецензий -

Отзывы:

Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв