CC BY
19ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ
ДИАГРАММА РАСТВОРИМОСТИ СИСТЕМЫ 2 -
ХЛОРЭТИЛФОС-ФОНОВАЯ КИСЛОТА КАРБОНАТ
ГУАНИДИНА - ВОДА 1 1 1 Аминов З. , Шакаров Н.Ж. , Хусанов Э.С. ,
Убайдуллаев Ж.Н.4
1 Аминов Зоир - кандидат химических наук, доцент, кафедра естественных наук и теоретических знаний, Самаркандский институт ветеринарной медицины;
Шакаров Норбой Жумаевич - кандидат химических наук, доцент, кафедра естественных наук, Самаркандский государственный архитектурно-строительный институт;
3Хусанов Элдор Сафариддинович - ассистент; 4Убайдуллаев Журабек Нуриддинович - ассистент, кафедра естественных наук и теоретических знаний, Самаркандский институт ветеринарной медицины, г. Самарканд, Республика Узбекистан
Аннотация: впервые изучены способности реакций натуральных порфиренов с медью, цинком и нитратами кадмия кислород содержащие растворителы ацетона 1 л диоксан и изучена уменьшение скорости реакции медью, цинка и кадмия металлопорфиринных комплексов образование. Разработаны физико-химические свойства мало токсичных высоко эффективных дефолиантов 2-хлорэтилфосфоновой кислоты - гуанидина - воды ЫИ2СЫНЫН2 - С1СИ2-СН2РО(ОН)2. Впервые изучен визуально политермический метод равновесия гетерогенов системы 2-хлорэтилфосфоной кислоты, построена политермическая диаграмма его растворимости.
Ключевые слова: дефолиант, гуанидин, политермическая диаграмма, физико-химический анализ, рентгенофазный анализ, константа всаливания.
Введение: Среди существующего ассортимента дефолиантов хлопководства наиболее доступными с точки
5
зрения производства и применения является хлорат магния и 2 - хлорэтилфосфоновая кислота. Перспективным является совершенствование и расширение их эффективности. В этом аспекте представляет интерес получения дефолиантов на основе хлорат магния, 2 - хлорэтилфосфоновой кислоты и изпоаьзуя антагонистов ауксина- соли гуанидина. Поскольку известно, что наличие последних в составе дефолиантов значительно усиливает дефилирующую активность, снижает норму расхода, «жесткость» действия на растения основных препаратов и предотвращают вторичное отрастание листьев хлопчатника, что является важным для качественной механизированной уборки урожая хлопка - сырца. В доступной нам научной литературе отсутствуют сведения о растворимости и взаимодействии в водной среде указанных солей гуанидина с хлоратом магния и 2 -хлорэтилфосфоновой кислотой.
сесигснг ро(он)*
Рис.1. Диаграмма растворимости системы С1СН2СН2Р0{0Н)2 - [ЫН2СЫНЫН2]2 * н2со3 -Н20
Исследование взаимного растварения этих компонентов представляют собой определенный теоритический и практический интерес. Так как позволяет познать химизм реагирующих компонентов, судить об их устойчивости в технологическом процессе, выяснить оптимальные параметры получения, целевого продукта применения, условий хранения дефолиантов на базе этих соединений и их комплексов.
Экспериментальная часть.
Изучением растворимости в бинарной системе карбонат гуанидина - вода, входящую в состав исследуемой системы установлено, что политермическая кривая растворимости ее состоит из ветвей кристаллизации исходных компонентов, пересекающихся в криогидратной точке при - 4,60Си 24,0% карбонат гуанидина.
На диаграмме плавкости системы С1СН2СН2Р0(0Н)2 — Н2С03 * [Н2СЫНЫН2] выявлены линии ликвидуса 2 -хлорэтилфосфоновой кислоты, карбонат гуанидина и нового соединения С1СН2СН2Р0(0Н)2 * ЫН2СЫНЫН2.
Растворимость в системе С1СН2СН2Р0(0Н)2 — [ЫН2СЫНЫН2]2* Н2С03 —Н20 изучена от - 52,8 до 700С(рис.1). На построенной политермической диаграмме растворимости разграничены поля кристаллизации льда, 2 -хлорэтилфосфоновой кислоты, карбонат гуанидина и нового соединения С1СН2Р0{0Н)2*ЫН2СЫНЫН2 для которых определены температурные и концентрационные пределы существования.
Поля сходятся в двух узловых точках, отвечающих кристаллизации трех различных твердых фаз (таблица 1).
Таблица 1. Двойные и тройные точки системы 2 - хлорэтилфосфоновая кислота - карбонат гуанидина - вода
Состав жидких фаз, масс, % Температ УРа кристалл 0/1 изации, С Твердая фаза
С1СН2СН2Р0 [ЫН2СЫНЫН2 *н2со3 н20
50,5 - 49,6 -47,0 Лед + С1СН2СН2РО(ОН)2
43,3 15,8 40,9 -51,6 Тоже
45,9 10,8 43,3 -49,9 Тоже
- 24,0 76,0 -4,6 Лед + ДО Н 2 с N Н N Н2 ] 2* Н2С03
7,0 30,0 63,0 -7,5 Тоже
15,8 21,2 63,0 -7,6 Лед+NН2СN Н N Н 2* С1СН2СН2РО(ОН)2
31,1 19,3 49,6 -22,4 Тоже
10,6 25,0 64,4 -7,0 Тоже
32,2 19,2 48,6 -23,8 Тоже
13,2 35,3 51,7 12,0 Лед+NН2СN Н N Н 2* С1СН2СН2РО(ОН)2 +[Ы Н 2С N Н N Н2 ] 2* Н2С03
24,1 39,6 36,3 39,6 Тоже
32,8 41,0 26,2 49,2 N Н 2С N Н N Н 2* С1СН2СН2РО(ОН)2 * ДО Н 2С N Н N Н 2] 2* Н2С03
40,4 42,0 17,6 56,0 Тоже
48,3 42,8 8,9 61,8 Тоже
56,5 43,2 0,3 67,0 Тоже
45,6 18,3 36,1 -31,8 С1С Н 2С Н 2РО (ОН)2* N Н 2С N Н N Н 2* С1СН2СН2РО(ОН)2
57,2 17,9 24,9 3,2 Тоже
76,0 17,6 12,4 33,2 Тоже
82,7 17,2 0,1 46,2 Тоже
42,0 18,4 39,6 -52,8 Лед+ С1СН2СН2РО(ОН) 2 +N Н 2С N Н N Н 2* С1СН2СН2РО(ОН)2
9,2 32,0 58,8 -8,9 Лед+NН2 С N Н N Н 2* С1СН2СН2РО(ОН)2 +ДО Н 2С N Н N Н2 ] 2* Н2С03
Анализ диаграмм растворимости показал, что обнаруженные соединения 2 - хлорэтилфосфоновой кислоты с гуанидином конгруэнтно растворимы в воде, поскольку лучи кристаллизации 2 - хлорэтилфосфонат гуанидина, связывающие полюс соединений с началом координат, пересекают поля его кристаллизации в широком интервале температур.
Соединения выделены в кристаллическом виде и идентифицированы химическим, рентгенографическим (рис.2), дериватографическим(рис.З) и ИК - спектрокопическим(рис.4) методами физико - химического анализа.
Химический анализ выделенных соединений из предполагаемой ее области кристаллизации дал следующие результаты: найдено, мас.%:
С1СН2СН2Р0(0Н)2 -70,98, МН2СМНЫН2 -29,02. Для С1СН2СН2Р0(0Н)2*ЫН2СЫНЫН2 вычислено моль %: ЫН2СЫНЫН2 -28,99, С1СН2СН2Р0(0Н)2 -71,01.
Рентгенофазовым анализом установлено(рис-2), что для соединения ЫН2СЫНЫН2 *С1СН2СН2Р0(0Н)2 характерен следующий набор дифрактолиний со значением межплоскостных расстояний (ё): 11,28
7,34, 4,91, 4,69, 4,61, 3,86, 3,75, 3,67,
3,52, 3,44,
3,17, 3,08, 3,01, 2,84, 2,72, 2,60, 2,51,
2,46, 2,42,
2,34, 2,26, 2,21, 2,10, 2,06, 2,02, 1,95,
1,89, 1,86,
1,80, 1,78 А. Это указывает, что выделенное
соединение не содержит примеси исходных компонентов. Исследование термических свойств соединений С1СН2СН2Р0(0Н)2(1) 2ЫН2 СЫНЫН2*Н2 С03 (2) и ЫН2СЫНЫН2*С1СН2СН2Р0{0Н)2 и полученные их дериватограммы существенно отличаются друг от друга(рис-
3). Соединение 2ЫН2СЫНЫН2 *Н2С03 разлагается ступенчато, чему соответсвует эндотермические эффекты наблюдаемых при 250,360 и 5850С.
По ТГ дериватограммы убыль массы соответственно составляет 54,67, 25,33, 20,00% .
Термические свойства 2 - хлорэтилфосфонат гуанидина существенно отличаются от свойств составляющих его компонентов. При нагревании соединения плавятся с разложением при 2550С. Потеря в массе при этом составляет 34,67%. Последуюущийтермоэффект при 3850С отвечает разложению 16,0% вещества. Далнейшее разложение 2 -хлорэтилфосфонат гуанидина не характеризуется ярко выраженными термоэффектами. Общая потеря массы при нагревании соединения до 6000С составляет 78,67%.
В ИК - спектре 2 - хлорэтилфосфонат гуанидина (рис.4.) исчезает интенсивные полосы поглощения в области 1590, 1400 см-1 отнесенные соответственно к валентным колебаниям V ( С = N) и деформационным колебаниям гуанидина.
Это обстоятельства указывает на то, что протонирование идет именно по этой группе за счет которого происходит делокализация электронной плотности С = Ндвойной связи. Кроме того в спектре соединения умеренная полоса поглощения в области 3000-3400 см-1 смещается на 90-60 см-1 в более высокочастотную область, что свидетельствует о появлении сигнала свободной ОН - группы хлорэтилфосфоного комплекса, полоса поглощения V (N Н2) нами обнаружена в области частот 3480 и 3390 см-1.
В изученной системе имеет место высаливающие действие карбонат гуанидина на 2 - хлорэтилфосфоновой кислоты, которое до 300Сповышается с ростом температуры, а затем постепенно снижается, о чем свидетельствует зависимость значения коэффициента вываливания от температуры. В то время как 2 - хлорэтилфосфоновая кислота наоборот оказывает высаливающее действие на карбонат гуанидина уменьшается по мере увеличения температуры.
Таблица 2. Константа всаливания и коэффициент высаливания компонентов в системе 2 -хлорэтилфосфоновая кислота - карбонат гуанидина вода
Температура, 0С Коэффициент высаливания карбонат гуанидина на 2 -хлорэтилфосфоновую кислоту Константа всаливания кислоты на карбонат гуанидина
0 0,105 2,173
10 0,108 2,543
20 0,110 6,929
30 0,114 2,401
40 0,093 1,971
50 0,046 0,989
Таким образом, установлено, что в системе 2 -хлорэтилфосфоновая кислота - карбонат гуанидина - вода происходит образование соединения состава N Н 2С N Н N Н 2* С 1 С Н 2С Н 2Р О ( О Н) 2, место образования которое выделено в кристаллическом виде и идентифицированы химическим и физико-химическим методами анализа.
Анализируя политермическую диаграмму растворимости рассматриваемой системы необходимо отметить, что 2 -хлорэтилфосфоновая кислота и соль гуанидина оказывают взаимное всаливающее и высаливающее действие друг на друг, для рассчитаны коэффициент вываливания и контсанта в сваливания.
Имеет место высаливающее действие 2 -хлорэтилфосфоновой кислоты на соли гуанидина.
Список литературы
1. Киргинцев А.Н., Трушникова Л.Н., Лаврентьева В.Г. Растворимость неорганических веществ в воде. -Л.:Химия, 1972г. 248с.
2. Беллами Л. Инфракрасные спектры сложных молекул. М., 1963г. 592 с.
3. Средства защиты растений, дефолианты, десиканты и регуляторы роста. Защита растений. 1987г. № I, 30-64 с.
4. Панов Н. Дефолиация и десикация хлопчатника в США. Хлопководства 1959 г. № 8. 61-65с.
5. Юсупов Д.Х., Наджимходжаева Р. Некоторые физико-химические свойства растворов солей гуанидина Узб. хим.журн. Ташкент 1980 г. 19 с.
