Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ИХТ / 3 группа (ХТОСА) / ДИПЛОМ / Дипломная работа - Збарский, Юдин - Куштаев - 2007 / Текст / Изучение процесса нитрования 2-метилпиримидин-4,6-диона в среде серной кислоты.ppt
Скачиваний:
179
Добавлен:
08.01.2014
Размер:
5.15 Mб
Скачать

ПМР и ИК спектры 6-гидрокси-2-метил-5- нитропиримидин-4(3Н)-она

 

 

 

 

 

2.32

1.0

 

 

 

 

 

0.9

 

 

 

 

 

0.8

 

CH3

 

 

 

 

 

 

 

 

0.7

N

 

NH

 

 

 

 

 

 

 

0.6

HO

 

O

 

%Transmittance

 

 

 

 

 

O­

N+

 

 

0.5

 

O

 

 

 

 

 

0.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.3

 

 

 

 

 

0.2

 

 

 

 

2.51

 

 

 

 

 

0.1

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

1.053.00

1.24

 

 

 

 

12

10

8

6

4

2

 

Chemical Shift (ppm)

 

 

 

 

3611 см-1

 

 

 

 

 

O-H

 

 

1695 см-1

96

 

 

 

 

 

C=O

88

 

 

 

 

 

 

80

 

 

 

 

 

 

72

 

 

 

 

 

 

64

 

 

 

 

 

 

56

 

 

 

 

 

 

48

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

32

 

 

 

 

 

 

24

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

8

2500-3200 см-1

 

 

1368, 1613 см-1

N-H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-NO2

 

 

 

 

 

 

 

3500

3000

2500

2000

1500

1000

 

 

Wavenumber (cm-1)

 

 

 

ИК спектр 2-(динитрометилен)-5,5-динитропиримидин-

 

 

 

 

 

 

4,6-(1Н,3Н,5Н)-диона

 

 

 

96

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

88

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

72

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

64

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%Transmittance

56

 

 

 

 

 

 

 

 

 

48

O

­

O

 

 

 

 

 

 

 

 

N+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

­

 

 

 

 

 

40

O

N+

O

 

3162 см-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O-H

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H N

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

 

 

 

O

O­

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N+

1785, 1751см-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

O­

N+

 

 

 

 

 

 

 

 

O

O

 

C=O

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

1245-1616 см-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-NO2

 

 

4000

 

 

3500

 

3000

2500

2000

1500

1000

 

 

 

 

 

 

 

Wavenumber (cm-1)

 

 

ДСК анализ 2-(динитрометилен)-5,5-динитропиримидин-4,6- (1Н,3Н,5Н)-диона

^e xo

mW 200

150

100

50

0

wes/TeNMePyrDO/dsc, 16.02.2007 14:36:10 wes/TeNMePyrDO/dsc, 4,0100 mg

Integral

2677,34 mJ

normalized

667,67 Jg^-1

Onset

110,14 °C

Peak

117,81 °C

Heating Rate

10,00 °Cmin^-1

Extrapol. Peak

63,91 °C

Peak Value

204,92 mW

normalized

51,10 Wg^-1

Heating Rate

10,00 °Cmin^-1

Peak

117,81 °C

-40

-20

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180 °C

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

min

 

L ab : ME T T L E R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S T A Re S W 8 .1 0

УФ-спектры компонентов, присутствующих в смеси при синтезе ДАДНЭ

Зависимость УФ спектров при нитровании 6-

гидрокси-2-метилпиримидин-4(3Н)-она от времени

Спектральные характеристики компонентов реакционной смеси.

Вещество

6-Гидрокси-2- метилпиримидин- 4(3Н)-он

6-Гидрокси-2-метил-

5-нитропиримидин- 4(3Н)-он

2-(динитрометилен)-5,5- динитропиримидин- 4,6(1Н,3Н,5Н)-дион

1,1-Диамино-2,2- динитроэтилен

Динитрометан Вещество «Х»

Максимумы поглощения и МКЭ, соответствующие максимумам, в интервале

длин волн от 250 до 500 нм

максимум, нм

МКЭ

255

13239

324

6370

338

20589

350

11277

В области 250-500 нм не поглощает

354

16695

УФ - спектр вещества «Х»

Схема процессов протекающих при нитровании 6- гидрокси-2-метилпиримидин-4(3Н)-она

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H2N

 

 

NH2

CH2(NO2)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k4

O2N

 

 

NO2

2CO2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

k1

 

 

 

NO2

k2

O N

 

NO

 

H2O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

OH

HNO

O

 

 

 

OH

HNO3

O 2

 

 

2O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HN

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H2SO4

HN

 

 

N

H2SO4

HN

 

 

NH

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

CH3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H2SO4 > 80%

 

 

 

 

 

 

CH

3

 

O N

 

NO2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HNO3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

[ X ]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изменение концентраций веществ в реакционной смеси от времени

Dλ1Σ=Dλ11+Dλ12+Dλ13+Dλ14

Dλ2Σ=Dλ21+Dλ22+Dλ23+Dλ24

……………………………………………

DλnΣ=Dλn1+Dλn2+Dλn3+Dλn4

DλnΣ =Ci*E λni,

где Ci-концентрация i-го крмпонента,

D-оптическая плотность,

E-коэффиц. экстинции i- го компонента

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет констант скорости реакций

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M o d e l: T N = ( ( k 1 * 0 , 0 0 0 0 3 5 1 ) / ( k 2 - k 1 ) ) * ( e x p ( - k 1 * t ) - e x p ( - k 2 * t ) )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M o d e l: X = 0 , 0 0 0 0 3 5 1 - ( ( k 2 * 0 , 0 0 0 0 3 5 1 ) / ( k 2 - k 1 ) ) * e x p ( - k 1 * t ) + ( ( k 1 * 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y = 0 , 0 0 0 0 3 5 1 - ( ( ( , 0 2 1 2 7 4 ) * 0 , 0 0 0 0 3 5 1 ) / ( ( , 0 2 1 2 7 4 ) - ( , 0 9 4 8 7 6 ) ) ) * e x p ( - ( , 0 9 4 8 7 6 ) * x ) + ( ( (

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y = ( ( ( , 0 7 4 1 2 8 ) * 0 , 0 0 0 0 3 5 1 ) / ( ( , 0 2 1 1 0 1 ) - ( , 0 7 4 1 2 8 ) ) ) * ( e x p ( - ( , 0 7 4 1 2 8 ) * x ) - e x p ( - ( , 0 2 1 1 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, 0 9 4 8 7 6 ) * 0 , 0 0 0 0 3 5 1 ) / ( ( , 0 2 1 2 7 4 ) - (, 0 9 4 8 7 6 ) ) )* e x p ( - ( , 0 2 1 2 7 4 ) * x )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 )

* x )

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

, 0

0

0 0 4 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

, 0

0

0

0

3

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 , 0 0 0 0 3 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C : 1 1

 

 

0

, 0

0

0

0

2

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C : 1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

, 0

0

0 0 3 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 , 0 0 0 0 2 0

C : 4

C : 5 C : 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 , 0 0 0 0 2 5

 

 

 

 

 

 

 

C : 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C : 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

: 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C : 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

, 0

0

0 0 2 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

: 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C : 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

, 0

0

0

0

1

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 , 0 0 0 0 1 5

 

 

 

C : 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C : 2

 

 

 

 

C

: 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

: 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

, 0

0

0

0

1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

, 0

0

0 0 1 0

C

: 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C : 1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 , 0 0 0 0 0 5

C : 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 , 0 0 0 0 0 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

: 1C : 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

: 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

, 0

0

0 0 0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C : 1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 , 0 0 0 0 0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 0 , 0 0 0 0 0 5

0

2

0

4

0

6

0

8

0

1

0

0

1

2

0

1

4

0

1

6

0

1

8

0

 

 

 

 

 

 

0

2

0

4

0

6

0

8

0

1

0

0

1

2

0

1

4

0

1

6

0

1

8

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

k1

 

 

 

B

 

 

k2

 

 

 

C

 

k3

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[A]=[A0]*(exp(-k1*t))

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[B]=((k1*[A0])/(k2-k1))*(exp(-k1*t)-exp(-k2*t))

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[C]=k1*k2*[A0] *((exp(-k1*t)/((k2-k1)*(k3-k1)))-(exp(-k2*t)/((k2-k1)*(k3-k2)))+(exp(-k3*t)/((k3-k1)*(k3-k2))))

 

X=[A0] -exp(-k1*t)*k2*k3*[A0] /((k2-k1)*(k3-k1))+exp(-k2*t)*k1*k3*[A0] /((k2-k1)*(k3-k2))-exp(- k3*t)*k1*k2*[A0] /((k3-k1)*(k3-k2))