Синтез енаминов с тиоамидной группой

Введение

Соединения, содержащие енаминовый фрагмент, обладают различными видами биологической активности, а также широко применяются в синтетической органической химии как исходные реагенты для синтеза витаминов и фармацевтических препаратов [1].

Енамины примененяются в медицине, например как кардиотонические средства [2], агонисты ГАМК-рецепторов [3], интибиторы ВИЧ-протеазы.

Многие гетероциклические соединения, синтез которых основан на различных превращениях енаминов также показали высокую противоопухолевую активность, антидепрессантное действие, противовирусную активность.

Таким образом, разработка методов синтеза енаминов, и изучение их реакций гетероциклизации является важным разделом гетероциклической органической химии.

енамин тиоамидный бензил акриламид

 

1. Синтез и свойства енаминов с тиоамидной группой (обзор литературы)

Наиболее изученными соединениями, в молекуле которых имеется енаминовая группа и дополнительный функциональный фрагмент, являются енаминоны [4-6]. Гораздо менее представлены соединения, в которых, наряду с енаминовой функцией, имеется амидная или тиоамидная группа. Исследование реакций енаминонов, в особенности реакций их гетероциклизации, показывает, что введение дополнительных нуклеофильных или электрофильных центров в молекулу этих соединений существенно расширяет возможности их использования для синтеза гетероциклических соединений.

 

.1 Синтез фунционализированных енаминов

В литературе описан синтез функционализированных енаминов, наиболее широко представлены методы синтеза карбокамидов и тиоамидов, основанные на замещение легкоуходящих групп в акриламидах. Пропентиоамиды часто получают при взаимодействии соединений, содержащих енаминовый фрагмент, с изотиоцианатами. Следует отметить, сто акриламиды часто являются исходными соединениями для получения соответствующих пропентиоамидов.

Получение енаминов с карбоксамидной группой

Кляйзен Л. [7] впервые обнаружил, что анилин может взаимодействовать с этоксиметиленмалоновым эфиром Л4 с образованием β-анилино-α-карбэтоксиакрилового эфира Л5. Ацетамиды Л3 взаимодействуют с триэтилортоформиатом Л2 с образованием β-анилино-α-карбэтоксиакриловых эфиров Л4, которые далее реагируют с молекулой п-хлоранилина с образованием енаминов Л5 (схема 1.1). Кроме того, было обнаружено, что при использовании эфира (R²=CO₂Et) реакция не останавливается на стадии образования карбоксамида Л5, а идет дальше, приводя к диамиду малоновой кислоты Л6 (схема 1.1) [8].

Схема 1.1

Использование в реакции конденсации гетероциклических и ароматических аминов позволило авторам расширить ряд енаминов с карбоксамидной группой. Карбоксамиды Л8 и Л9 были получены при нагревании эквимолярных количеств арил- или пиридиламина, триэтилортоформиата и этилового эфира или амида малоновой кислоты, а также цианацетамида. В результате были получены 2-циано- и 2-этоксикарбонил-3-арил(пиридил) аминоакриловые кислоты Л8 и Л9 с хорошими выходами (схема 1.2) [9].

Схема 1.2

Удобным методом синтеза енаминов, содержащих карбоксамидную группу, является замещение легко уходящей группы (NMe₂, OEt) первичными или вторичными аминами.

Так 2-циано-3-диметиламинокротонамид Л12, полученный при взаимодействии диэтилацеталя N, N-диметилацетамида Л10 и α-цианоацетамида Л11 [10], вступает в реакцию переаминирования с анилином или п-толуидином с образованием 3-ариламино-2-цианокротон-амидов Л13 (схема 1.3) [11].

Схема 1.3

Необходимо отметить, что диметилацеталь N, N-диметилформамида (ДМФДМА) действует как формилирующий агент и может быть использован в синтезе енаминов из активированных метиленов и активных метильных групп [12]. Так, например, обработка ацетоацетанилида Л14 ДМФДМА приводит к образованию енамина Л15 [13].

Схема 1.4

Аналогично проходит взаимодействие ДМФДМА с цианоацетамидами Л16, имеющими активированную метиленовую группу, и приводит к образованию цианопропенамидов Л17 с хорошими выходами (схеиа 1.5).

Схема 1.5

Удобным способом введения енаминового фрагмента в молекулу ацетамида является реакция Вильсмейера. Взаимодействие цианоацетамида Л18 (R¹=H, R²=Me), хлорокиси фосфора с диметилформамидом (ДМФА) дает цианопропенамид Л19 с низким выходом (схема 1.6, метод 1). Использование ДМФДМА (схема 1.6, метод 2) позволило получить аналогичные продукты Л19 с хорошими выходами. Следует отметить, что в результате конденсации енаминов Л19 и циклических аминов (пирролидин, пиперидин, морфолин, 1Н-имидазол) образуются карбоксамиды с циклической трет-аминогруппой Л20 [14].

Схема 1.6

Ряд цианоакриламидов Л22 был получен в условиях реакции Вильсмейера, которую проводили при комнатной температуре или при нагревании до 45 ^оС и 60 ^оС. Наибольший выход продукта Л22 был получен при выдерживании реакционной смеси при комнатной температуре в течение 3-4 часов [15] (схема 1.7).

Схема 1.7

Енамины, содержащие карбоксамидную группу, могут быть получены конденсацией первичных или вторичных аминов с 1,3-дикетонами. Так в результате взаимодействия 1,3-дикарбонильных соединений Л23 с аминами Л24 были получены енамины Л25 с хорошими выходами (схема 1.8) [16, 17].

Схема 1.8

Анализ литературных данных по методам синтеза енаминов, содержащих карбоксамидную группу, показал, что наиболее распространенным методом синтеза этих веществ является конденсация соединений, содержащих активированную метиленовую группу с триэтилортоформиатом или ацеталями, такими как диметилформамиддиметилацеталь (ДМФДМА), с последующим нуклеофильным замещением. Этот метод позволяет ввести в молекулу енаминов остатки алифатических, ароматических, гетороароматических аминов и варьировать заместители у атома азота в амидном фрагменте. Другис вариантом введения легкоуходящей группы является реакция Вильсмейера, но в сравнении с реакцией, в которой участвут ацетали, как правило, дает меньший выход продукта. Наиболее редко для синтеза карбоксамидов применяют конденсацию первичных или вторичных аминов с дикетонами. Возможности этого метода ограничены заместителями у атома азота амидного фрагмента 1,3-дикарбонильных соединений.

Получение енаминов с тиоамидной группой

Удобным методом получения енаминов, содержащих тиоамидную группу, является конденсация 2-цианобут-2-ентиоамидов Л26, содержащих легкоуходящие группы у двойной связи (R² = OEt, NMe₂), с первичными или вторичными аминами. В литературе имеются примеры таких конденсаций с алифатическими аминами (аммиак, изобутиламин, пропиламин, диэтиламин) или с циклическими аминами (пиперидин), а также с замещенными анилинами и фенилгидразинами (схема 1.9).

Схема 1.9

Для получения пропентилоамидов Л29 могут быть использованы такие формилирующие агенты, как трис(морфолинометан) (схема 1.10, метод 1) и триэтилортоформиат и амин (схема 1.10, метод 2). При сплавлении смеси арилтиоацетамида или тиоацетилморфолина Л28 с трис(морфолинометаном) (метод 1) были получены соответствующие 3-морфолино- или 3-пирролидинотиоакриламиды Л29. Кипячение арилтиоацетамида Л28 в избытке триэтилортоформиата и амина привело к образованию аналогичных продуктов с умеренными и хорошими выходами (схема 1.10) [18, 19].

Схема 1.10

При конденсации цианоацетамида Л30 с диметилацеталем N, N-диметилацетамида образуется 2-циано-3-диметиламинотиокротонамид Л31, который способен вступать в реакцию переаминирования с анилином и п-хлоранилином при кипячении в уксусной кислоте, что приводит к енаминам Л32 (схема 1.11) [11].

Схема 1.11

Часто для синтеза 3-аминопропентиоамидов используют методы, основанные на введение тиоамидной группы в молекулы соединений, содержащих енаминовый фрагмент, реакцией сульфгидрирования циано-группы. Так винилтиоамид Л34 был получен при взаимодействии ДМФДМА и тиоамида Л33 с очень маленьким выходом (6,5%) [20]. Альтернативная методика синтеза этого соединения, включающая сульфгидрирование 3-диметиламиноакрилонитрила Л33 (соотношение транс/цис-форм: 95/5) в пиридине в присутствии триэтиламина, позволила получить винилтиоамид Л34 с хорошим выходом и исключительно в Е-конфигурации (схема 1.12) [21].

Схема 1.12

Широко распространенным методом введения тиоамидной группы в молекулы органических соединений является взаимодействие СН-кислот с изотиоцианатами. Так, например, ацилизотиоцианаты Л36 реагируют с 3-аминокротонитрилом Л35 в ацетонитриле с образованием двух типов соединений: продукта нуклеофильного замещения по аминогруппе с образованием 3-аминокротонитрилов Л37 и продуктов нуклеофильного присоединения ацетамидов Л38 (схема 1.13) [22].

Схема 1.13

При взаимодействии аминопропенов Л39 с изотиоцианатами Л40 в бензоле образуется тиоамиды Л41 с хорошими выходами (схема 1.14) [23].

Схема 1.14

Конденсация циклических кетонов Л42 с аминами и последующее взаимодействие полученного гетероциклического производного Л43 с изотиоцианатом, позволила синтезировать соединения, содержащие циклический енаминовый фрагмент и тиоамидную группу Л44. Реакцию проводили при эквимолярном соотношении реагентов при повышенной температуре [24].

Схема 1.15

Для получения оптически активных енаминов с тиоамидной функцией Л47 была использована хорошо известная методика синтеза 3-анилинотиокротонамидов из изотиоцианатов и енаминов [25]. Реакцию активных изотиоцианатокарбоксилатов Л45, полученных из природных L-α-аминокислот и 4-анилинопентенона Л46 проводили при кипячении без растворителя в течение часа. В результате были получены тиоамиды Л47 с умеренными и хорошими выходами [26].

Схема 1.16

Таким образом, методы синтеза пропентиоамидов можно разделить на две основных группы. Первая группа основана на введении енаминового фрагмента конденсацией тиоацетамидов с ортоэфиром или ацеталем и последующим взаимодействии с амином. Другая группа состоит во взаимодействии енаминов с изотиоцианатами. Эти методы позволили синтезировать енамины, содержащие как замещенную, так и незамещенную тиоамидную группу, а также ввести остатки различных аминов в енаминовом фрагменте.

 

.2 Свойства енаминов, содержащих карбоксамидную и тиоамидную группу

В литературе описан ряд превращений енаминов с карбоксамидной и тиоамидной группой. Для этих соединений характерны реакции с электрофильными агентами, такие как алкилирование, ацилирование, с биэлектрофильными агентами (ДМАД), а также реакции окислительной циклизации.

Алкилирование и ацилирование

При алкилировании енаминов Л34, содержащих тиоамидную группу, йодистым метилом образуются тиоимидиевые соли Л48 с диеновым фрагментом. Реакция хорошо проходит при использовании избытка йодистого метила при комнатной температуре в ТГФ. (схема 1.17) [21].

Схема 1.17

Ацилирование по атому азота ди-трет-бутилдикарбонатом в присутствии 4-диметиламинопиридина (DMAP) и триэтиламина (ТЭА) в дихлорметане при комнатной температуре дает соответствующий N-трет-бутоксикарбонилпропен Л49 [27].

Схема 1.18

 

Взаимодействие с изоцианатами и изотиоцианатами

Реакция [4+2] - циклоприсоединения иодида диазадиена Л48 и гликозилизотиоцианата Л50 протекает с образованием дигидропиримидинтионов Л53 с хорошими выходами. В процессе реакции генерируется диметиламин, который может реагировать со вторым эквивалентом диенофила, образуя гликозилтиомочевину Л52. Этот метод открывает новые возможности для получения функционализированых шестичленных гетероциклов, обладающих высокой биологической активностью.

Взаимодействие с ДМАД и другими биэлектрофильными агентами

Взаимодействие тиоамидов Л48 с диалкилацетилендикарбоксилатами приводит к образованию пиридиновых производных Л55 с умеренными выходами. Это превращение представляет собой тандем реакции [4+2] - циклоприсоединения и деаминирования.

N-трет-бутоксикарбонилпропен Л49 взаимодействует с акриловыми диенофилами с образованием дигидропиридинов Л56. Процедура удаления защитной группы в соединениях Л56 при обработке трифторуксксной кислотой в дихлорметане [28], способствует одновременной ароматизации. В результате всех превращений могут быть получены пиридины Л57.

Взаимодействие α-енаминокетонов с хлористым акрилоилом Л59 приводит к образованию азинов [29]. Аналогично, обработка енамина Л58 хлористым акрилоилом Л59 позволила региоселективно получить 1,4,5,6-тетрагидропиридин Л60 [30].

Взаимодействие с ДМФДМА

Конденсация цианокротонамидов Л13 с ацеталями протекает по двум центрам: аминогруппе амидного фрагмента и активированной метильной группе у атома углерода енаминового фрагмента, и приводит к образованию 1,4-дигидропиримилинов Л62 [11, 31, 32].

Конденсация соединения Л32 с избытком ДМФДМА при кипячении в сухом толуоле приводит к образованию пиримидинтионов Л64. Следует отметить, что реакцию необходимо проводить в токе аргона, так как кислород воздуха приводит к быстрому осмолению реакционной массы. Пиримидинотионы Л64 в условиях щелочного гидролиза дают пиридинтионы Л65.

Енамины, содержащие тиоамидную группу, способны взаимодействовать с диалкилацеталем N, N-диалкилформамида с образованием продуктов циклизации (схема 1.25). При дальнейшем взаимодействии тиопиранов с α-галогенацетамидами в присутствии основания происходит образование тиенопиридиновых производных.

Следует отметить, что взаимодействие с тиоамидов Л61 с ацеталями возможно по двум центрам: аминогруппе тиоамидного фрагмента и метильной группе у атома углерода енаминового фрагмента. В направлении «а» реакцию тиоамида Л66 с N, N-диалкилформамиддиалкилацеталем проводили при двойном избытке реагента в инертном растворителе (спирты, эфиры, ароматические углеводороды, галогенпроизводные углеводородов). Полученный на первой стадии продукт Л67 без дополнительной очистки нагревали с образованием тиопиридонового производного Л69. В направлении «b» на первой стадии использовался трехкратный избыток реагента при температуре от 0 ^оС до температуры кипения. На второй стадии происходит щелочной гидролиз интермедиата Л68 с образованием тиопиридонового производного Л69.

Реакция окислительной циклизации

Окислительная циклизация 3-амино-2-цианотиокротонамида Л71 приводит к образованию 5-амино-3-метилизотиазол-4-карбонитрила Л72 с отличными выходами [23]. Надуксусная кислота, йод в смеси этанол-пиридин, бром в хлороформе, пентасульфид аммония в воде, перекись водорода в воде или метаноле являются эффективными окисляющими агентами и позволяют получать соединение Л72 с высоким выходом.

При обработке тиоамидов Л75 йодом или бромом образуется 2,5-дигидроизотиазол Л76 быстро и с хорошими выходами [23].

Циклодегидрирование β-анилиноакриламидов Л5 приводит к образованию хинолинов Л77, содержащих алкиламино- или аминогруппу в положении 4 хинолинового цикла. Циклизация происходит под действием хлорокиси фосфора или пентаоксида фосфора и дает в результате соответствующие замещенные хинолины с умеренными и хорошими выходами.

Результатом изучения окисления карбоксамидов, полученных из 1,3-кетонов, в присутствии бис(трифторацетат) фенилиодида (III) (PIFA) [35] явился простой и эффективный метод синтеза высоко замещенных пирролин-4-онов Л78 посредством циклизации легкодоступных енаминов. Взаимодействие енаминов Л25 с PIFA проводили в хлороформе в присутствии трифторуксусной кислоты.

Исследование реакций аннелирования енаминов Л19, Л20 с различными реагентами, такими как ангидрид трифторметансульфокислоты (Tf₂O), хлорокись фосфора, трифторметансульфоновая кислота (TfOH), ангидридтрифторуксусной кислоты (TFAA), показало, что при взаимодействии с Tf₂O и TFAA происходит циклизация с образованием хинолонов Л79 с хорошими выходами, в то время как TfOH и POCl₃ в тех же условиях не приводят к образованию продуктов циклизации.

На основании представленных данных по методам синтеза и химическим свойствам енаминов с тиоамидной группой можно сделать вывод, что наиболее удобным методом синтеза таких соединений является замена легкоуходящих групп в ацетамидах при взаимодействии с первичными или вторичными аминами. На основе этого метода был получен ряд тиоамидов, содержащих в структуре остатки ароматических, циклических аминов.

Несмотря на разнообразие представленных реакций енаминов, существует мало примеров синтеза новых соединений на их основе. Необходимо отметить, что карбоксамиды малоактивны и, как правило, применяются для синтеза других производных. Наиболее изученными превращениями для пропентиоамидов являются реакции с электрофильными агентами (ацилирование, алкилирование, реакции с ДМАД), а также окислительная циклизация, в результате которых был получен ряд гетероциклических соединений, включающий пиридины, пиримидины и изотиазолы, обладающие широким спектром биологической активности.

Некоторые аспекты реакционной способности енаминов с тиоамидной группой мало изучены или совсем не рассматривались ранее.

Поэтому целью настоящего исследования является синтез енаминов, содержащих в структуре тиоамидную группу и различные по электронным и пространственным эффектами заместители, а также изучение структуры синтезированных соединений спектральными методами и их химических свойств.

2. Обсуждение результатов

Анализ литературных данных по методам синтеза и свойствам енаминов показал, что эти соединения представляют интерес как удобные синтоны для получения гетероциклических соединений. Введение дополнительных функциональных групп (особенно тиоамидной группы) приводит к появлению новых химических и физических свойств, а также открывает возможности для реализации новых направлений гетероциклизации.

Следует отметить, что, несмотря на то, что енамины известны уже давно, синтез и свойства пропентиоамидов и акриламидов по сравнению с другими производными енаминов, изучены мало, реакции (схемы 1.17-1.31) часто представлены единичными примерами, закономерности превращений и область их распространения и ограничения не определены.

Все это определило цель настоящей работы: синтез, исследование структурных особенностей и химических свойств аминопропентиоамидов и аминоакриламидов.

В качестве объектов нашего исследования мы выбрали 3-амино-2-цианопропен-2-амиды и - тиоамиды 1 (Х=O, S) с различными заместителями у атомов азота енаминового и амидного (тиоамидного) фрагмента (схема 2.1).

Схема 2.1

Удобным подходом к изучению закономерностей реакционной способности в ряду соединений является сравнение их свойств со свойствами близких по структуре веществ. Для енаминов 1 такими соединениями являются гидразоны 2, которые в литературе часто рассматриваются как азаенамины (схема 2.1). Ранее в нашей лаборатории были проведены подробные исследования реакционной способности арилгидразоноацетамидов и арилгидразонотиоацетамидов. В результате этого исследования были обнаружены новые реакции и получены новые гетероциклические соединения. С этой точки зрения представляет интерес изучение аналогичных превращений в ряду аминоакриламидов и аминопропентиоамидов и сравнение полученных результатов.

Для реализации намеченной цели необходимо решение следующих задач:

·        синтезировать 3-амино-2-цианопропен-2-тиоамиды 1, содержащие различные по электронным и пространственным эффектам заместители в енаминовом фрагменте и тиоамидной группе;

·        провести теоретическое исследование реакционной способности енаминов 1 квантово-химическими методами и провести сравнение полученных результатов с индексами реакционной способности (заряды на активных центрах, энергии граничных орбиталей) близких структурных аналогов - арилгидразонотиоацетамидов;

·        провести исследование структуры полученных соединений с помощью спектральных методов;

·        исследовать реакции аминопропентиоамидов с диметиловым эфиром ацетилендикарбоновой кислоты и реакции окислительной циклизации.

 

2.1 Синтез аминоакриламидов

Анализ литературных данных по методам синтеза енаминов, содержащих амидную и тиоамидную группу и их химическим свойствам показал, что в качестве основного метода синтеза этих соединений может быть использован метод, основанный на замене легкоуходящих групп в цианоакриламидах и цианопропентиоамидах при взаимодействии с аминами (схемы 1.1-1.7). В качестве легкоуходящих групп могут быть использованы этокси- и диметиламиногруппа. Синтез соответствующих 2-циано-3-этокси- и 2-циано-3 - (диметиламино) акриламидов 4,5 (X=O) может быть осуществлен по методу 1 конденсацией цианоацетамида 3 с триэтилортоформиатом в присутствии уксусного ангидрида, а 2-циано-3 - (диметиламино) акриламиды 5 - по методу Вильсмейера или при взаимодействии цианоацетамида 3 с диметилформамиддиметилацеталем (ДМФАДМА) (схема 2.2).

Схема 2.2

Исследования показали, что для получения ариламиноцианопропенамидов 7а-е более предпочтительной является методика 1, при использовании которой нами были получена серия соединений 7а-е, содержащих алкильный заместитель у атома азота амидной группы (схема 2.3).

Схема 2.3

Доказательство строения всех синтезированных пропенамидов 7а-е проводили с помощью спектров ИК-, ЯМР ¹Н, масс-спектрометрии и данных элементного анализа.

В спектрах ЯМР ¹Н акриламидов 7а-е наблюдается два набора сигналов протонсодержащих групп. Это свидетельствует об образовании двух изомеров относительно C=N-связи енаминового фрагмента (рис. 1). Следует отметить, что в молекуле енамина 7а возможно образование внутримолекулярной водородной связи, что может способствовать стабилизации транс-изомера.

Рис. 1. Спектр ЯМР ¹Н 2-цианоакрил-амида 7а (соотношение изомеров 4:1)

В спектрах ЯМР ¹Н ариламинопропентиоамидов 7а-е кроме сигналов протонов двух ароматических циклов и метокси-группы присутствуют два дублета протонов СН-группы и NH-группы енаминового фрагмента в области 8.0-9.0 и 10.0-12.0 м.д. соответственно, а так же сигналы NH-группы амидного фрагмента в области 6.5 и 8.0 м.д.

В ИК-спектрах аминоакриламидов 7а-е наблюдаются полосы поглощения валентных колебаний СН-связи в области 2850-3050 см^-1, CN-связи в области 2200-2256 см^-1, полоса поглощения валентных колебаний CO-связи в области 1641-1643 см^-1 (рис. 2). Присутствие нескольких полос поглощения NH-связей в области 3300-3415 см^-1 свидетельствует об участии этих групп в образовании водородных связей (рис. 2).

Рис. 2. ИК-спектр метоксифенилцианоакриламида 7а

Расчет энергий образования (DH_f) изомерных форм соединения 7а полуэмпирическим методом АМ1 показал, что наиболее стабильным изомером является Z, trans-изомер (схема 2.4), энергия образования которого имеет наименьшее значение по сравнению с другими изомерными формами.

Схема 2.4

Синтез 3-трет-циклоалкиламинопропен-2-енамидов 9а-г был осуществлен переаминированием соответствующих диметиламино-акриламидов 4а, б (схема 2.5), полученных при взаимодействии цианоацетамидов 3а, б с ДМФА и POCl₃ (схема 2.5).

Схема 2.5

В спектрах ЯМР ¹Н енаминов с трет-аминогруппой в енаминовом фрагменте 9а-г присутствует синглет СН-группы енаминового фрагмента в области 7.5-8.5, а так же сигнал NH-протона амидного фрагмента с в области 6.2-7.6 м.д. и сигналы протонсодержащих групп в заместителе R¹ соответствующей мультиплетностью. Следует отметить, что в спектрах ЯМР ¹Н акриламидов 9а-г наблюдается только один набор сигналов протонсодержащих групп (рис. 3).

Рис. 3. Спектр ЯМР ¹Н 3 - (пирролидин-1-ил) акриламида 9а

Карбоксамиды 12а-е с трет-аминогруппой в амидном фрагменте были получены по схеме, включающей на первой стадии формилирование цианоацетамидов 10а, б диметилацеталем N, N-диметилформамида (ДМФДМА) и переаминирование полученных 3-аминоакрилонитрилов 11а, б ариламинами 12а-е на второй стадии (схема 2.6).

Схема 2.6

В спектрах ЯМР ¹Н ариламино - (2-трет-циклоалкиламино-1-карбонил) акрилонитрилов 12а-е, также как и для ариламино - (2-алкиламино-1-карбонил) акрилонитрилов 7а-е, наблюдается два набора сигналов протонсодержащих групп, соответствующих двум геометрическим изомерам в различных соотношениях (рис. 4). В спектрах ЯМР ¹Н наблюдаются два дублета СН- и NH-группы енаминового фрагмента в области 8.0-8.5 и 10.25-11.75 м.д., а также сигналы СН₂-групп трет-аминогруппы амидного фрагмента в области 1.5-4.00 м.д., синглет MeO-группы, сигналы протонов ароматического фрагмента и метиленовых групп морфолина.

В ИК-спектрах аминоцианакриламидов 12а-е наблюдаются полосы поглощения валентных колебаний СН-связей в области 2847-3057 см^-1, CN-связи в области 2197-2200 см^-1, валентных колебаний CO-связи в области 1648-1650 см^-1 и полосы поглощения NH-связей в области 3227-3260 см^-1.

В УФ-спектрах енаминов 7а-в имеется две полосы поглощения в области 207-212 нм и в области 320-365 нм. При изменении заместителя в ароматическом кольце от электронодонорного (МеО-группа) до электроноакцепторного (NO₂-группа) наблюдается батохромный сдвиг на 7-35 нм, что свидетельствует о передаче электронных эффектов через систему сопряжения в молекуле этих соединений.

Действительно, и в спектрах ЯМР ¹Н происходит изменение положения сигнала NH-протона амидной группы на 0.1-0.3 м.д. при изменении природыьэлектронного эффекта заместителя в ароматическом цикле.

Следует отметить, что по сравнению с УФ-спектрами арилгидразонокарбоксамидов 2а-в, в спектрах ариламинопропенамидов 7а-в наблюдается гипсохромный сдвиг полосы поглощения динноволнового максимума на 10-35 нм.

2.2 Синтез аминопропентиоамидов

Синтез 3 - (ариламино) - 2-цианопропентиоамидов 14 был осуществлен реакцией цианотиоацетамида 13 с ДМФДМА в этаноле при комнатной температуре. Дальнейшее взаимодействие полученного соединения с ариламинами 6а-г привело к образованию тиоамидов 15а-г с хорошим выходом.

В спектре ЯМР ¹Н тиоамида 15а наблюдается два набора сигналов протонсодержащих групп. Это свидетельствует об образовании двух изомеров относительно С=С связи в соотношении 2:5. Следует отметить, что соответствующие гидразонтиоацетамиды 2 существуют в форме одного изомера.

Характерными сигналами в спектрах ЯМР ¹Н тиоамидов 15а-г являются дублеты СН и NH-групп енаминового фрагмента в области 8.0-9.0 и 10.0-14.0 м.д. соответственно, а также сигналы аминогруппы тиоамидного фрагмента в области 8.0-9.0 м.д.

Сравнение спектров ЯМР ¹Н пропентиоамидов 15а-г со спектрами соответствующих гидразонтиоацетамидов 2 показало, что для енаминов характерно смещение сигнала NH-группы енаминового фрагмента по сравнению с аналогичной группой гидрозонного фрагмента на 2.0-2.2 м.д. в слабое поле.

Енамины с вторичной тиоамидной группой были получены тионированием соответствующих аминоакриламидов.

Для реакции тионирования обычно используется ряд тионирующих агентов: пентасульфид фосфора, О, О-диэтилдитиофосфоновая кислота, сульфид бора, дисульфид кремния и элементарная сера в гексаметилфосфортриамиде. Удобным реагентом для мягкой и селективной трансформации амидов в соответствующие тиоаналоги является 2,4-бис - (р-метоксифенил) - 1,3-дитиадифосфетан - 2,4-дисульфид или реагент Лавессона (LR) [36]. Механизм реакции предположительно связан с образованием высоко полярного интермедиата типа дитиофосфинилида.

Исследования стехиометрии и условий тионирования реактивом Лавессона показали, [32] что превращение осуществляется интервале температур 80-150 ^оС при соотношении реагент / реактант 0.5:1, причем практически с количественным выходом. Наряду с тиоамидом при этом образуется тример А, выделенный в виде белых кристаллов с низкой растворимостью[36].

Следует отметить, что достоинством метода является то, что при тионировании реагентом Лавессона не затрагиваются функциональные группы, в частности, не происходит восстановления нитрогрупп в исходном карбоксамиде или гидролиз этоксикарбонильных групп, что является ограничением при тионировании пентасульфидом фосфора. Поэтому для тионирования енаминов 7а-в, 9а-г, 12а-з мы выбрали в качестве тионирующего реагента реагент Лавессона.

Ариламинопропентиоамиды 16а-г были получены с высокими выходами при кипячении соответствующих карбоксамидов 7а, б, г, д в толуоле с реактивом Лавессона.

В спектрах ЯМР ¹Н аминопропентиоамидов 16а-г, по сравнению со спектрами исходных аминоакриламидов 7а, б, г, д, наблюдается смещение сигналов СН- и NH-групп енаминового фрагмента в область более слабого поля на 0.2-1.35 м.д. и 0.3-2.0 м.д., соответственно.

В спектре ЯМР ¹Н ариламинотиоамида 16а наблюдается три набора сигналов протонсодержащих групп. Это свидетельствует об образовании трех изомеров в соотношении 1:2:3.

В сравнении с соответствующими гидразонотиоацетамидами, наблюдается смещение сигнала протонов NH-группы енаминового фрагмента в более слабое поле на 0.3-2.0 м.д. и сигнала протонов NH - группы в сильное поле на 0.7-2.1 м.д. Остальные сигналы идентичны сигналам в спектрах ЯМР ¹Н гидразонтиоацетамидов.

В ИК-спектрах полученных пропентиоамидов 16а-г (рис. 10) наблюдаются полосы поглощения валентных колебаний NH-связей в области 3131-3335 см^-1 и CN-связи в области 2175-2203 см^-1.

Расчет энергии образования различных изомерных форм пропентиоамида 16а (АМ1) показал, что наиболее стабильным изомером является Е, цис-изомер.

Следует отметить, что в структуре различных изомеров пропентиоамидов 16а-г возможно образование водородной связи, что повышает устойчивость изомерных форм.

Тионирование циано-3 - (трет-циклоалкиламино) пропенамидов 9а-г реагентом Лавессона в толуоле привело к получению енаминов 17а-г.

Следует отметить, что в спектрах циано-3 - (трет-циклоалкиламино) пропентиоамидов 17а-г, как и в спектрах соответствующих карбоксамидов 9а-г, наблюдается только один набор сигналов протонсодержащих групп.

Синтез тиоамидов, содержащих трет-аминогруппу в тиоамидном фрагменте, 19а-и был осуществлен двумя способами. Первый подход основан на конденсации акриламидов 4б или 11а, б с ариламинами и последующем нагревании соответствующих енаминов 7а-в, 12а-з с реактивом Лавессона в толуоле.

Второй метод включает тионирование цианопропентиоамидов 4б, 11а, б реактивом Лавессона, а затем следует конденсация полученных тиоамидов 18а-в с ариламинами. Полученные экспериментальные данные позволяют сделать вывод, о том, что для енаминов, содержащих пирролидиновый фрагмент, лучшие результаты (выход, время превращения) более подходит первый метод, в то время как для соединений с морфолиновым фрагментом 19ж-и более целесообразно использование второго метода.

Доказательство строения синтезированных тиоамидов 19а-и проводили с помощью ИК- и масс-спектров, спектров ЯМР ¹Н и данных элементного анализа.

Для исследования системы сопряжения в молекулах пропентиоамидов 16а, б и гидразонотиоамидов 2г, д были измерены УФ спектры. Анализ полученных данных показал, что максимум поглощения енаминотиоамидов, по сравнению с гидразонотиоамидами, смещается в коротковолновую область на 40 нм. Причем наибольшая интенсивность поглощения наблюдается для соединений, не содержащих заместителей в ароматическом кольце (R¹ = H).

Сравнение данных УФ-спектров карбоксамидов 7а, б и тиоамидов 16а, б (таблица 3) показало, что максимум поглощения пропентиоамидов 16а, б расположен на 10-20 нм в более длинноволновой области, по сравнению с максимумами поглощения карбоксамидов 7а, б. Полученные данные подтверждаются изменением окраски с белой - для карбоксамидов 7а, б на бежевую - для тиоамидов 16а, б.

Таблица 2.2. Данные УФ-спектров аминопропенкарбоксамидов 7а, б и аминопропентиоамидов 16а, б

№ п/п	Соединение, №	λмах	lg ε	Соединение, №	λмах	lg ε
1	7а	350	6.97	16а	360	6.76
2	7б	322	7.14	16б	343	6.85

2.3 Химические свойства енаминов с тиоамидной группой

Реакционная способность пропентиоамидов определяется в основном наличием нескольких нуклеофильных центров, активность которых зависит от имеющихся рядом с этим центром заместителей и функциональных групп.

Для прогнозирования реакционной способности полученных пропентиоамидов 16а, б мы определили геометрические параметры, заряды на атомах и энергии граничных орбиталей полуэмпирическим методом АМ1 и сравнили их с аналогичными характеристиками для гидразонотиоацетамидов.

Рассчитанные величины зарядов на атомах азота показывают, что для енаминов 16а, б при изменении электронной природы заместителей в ароматическом цикле молекулы заместителей происходит небольшие изменения величины заряда на атоме азота N(1), на атоме серы S(5), а так же на атоме азота N(6) тиоамидной группы. В сравнении с рассчитанными значениями зарядов на нуклеофильных центрах для арилгидразонтиоамидов 2г, д, следует отметить увеличение отрицательного заряда на атоме серы S(5). Остальные значения остаются практически неизменными или изменяются незначительно. Таким образом, можно сделать вывод, что по сравнению с соответствующими азааналогами 2г, д, для пропентиоамидов 16а, б должно наблюдаться увеличение нуклеофильных свойств атома серы тиоамидного фрагмента.

Согласно данным расчета геометрических параметров (АМ1), можно сделать вывод, что длины связей в аминопропентиоамидах 16а, б сильно отличаются от литературных данных (стандартное значение указано в скобках).⁵ В структуре пропентиоамидов 16а, б происходит уменьшение длины одинарных связей и увеличение длины двойных, что говорит о выравнивании связей в результате их сопряжения. При изменении заместителей в ароматическом кольце и у аминогруппы пропентиоамидов 16а, б наиболее значительные изменения характерны для длин связей N-C и C=C енаминового фрагмента.

Одной из важных характеристик реакционной способности органических соединений являются энергии граничных орбиталей. Представление об орбиталях широко используется в химии для описания образования химической связи и перераспределения электронной плотности при изменении строения молекул. Изменения остовных МО и соответствующих орбитальных энергий используют для интерпретации рентгеноэлектронных и фотоэлектронных спектров молекул. Высшие занятые и низшие свободные МО наиболее сильно меняются при каких-либо воздействиях на молекулу. Это позволяет использовать такие граничные МО для предсказания направления химической реакции. Например, электрофильная атака наиболее вероятна по положению, которому отвечает максимум плотности ВЗМО, а нуклеофильная атака в положение, отвечающее максимуму плотности НСМО [37].

Таблица 4. Значения энергий граничных орбиталей пропентиоамидов 2 и арилгидразонотиоацетамидов 1

Энергия, эВ	Соединение, №
	17а	17б	2г	2д
ЕВЗМО	-8.82	-8.99	-8.83	-9.03
ЕНСМО	-0.95	-0.95	-1.31	-1.30
ЕВЗМО − ЕНСМО	7.87	8.04	7.52	7.72

Согласно полученным данным, при изменении заместителя в ароматическом цикле от электронодонорного к электроноакцепторному, величина энергии граничных орбиталей арилгидразонотиоамидов 1 изменяется более значительно, чем в случае акриламидов 2.

Полученые с помощью полуэмпирического метода АМ1 данные говорят о том, что для пропентиоамидов 15-17, 19 возможно взаимодействие с электрофильными агентами по положениям 1, 5 и 6 и взаимодействие с нуклеофильными агентами по положениям 2, 4 и 7.

Использование бифункциональных агентов (биэлектрофилов или соединений, содержащих одновременно электрофильный и нуклеофильный фрагмент) в реакциях с тиоамидами 15-17, 19 может привести к образованию различных азот- и серусодержащих гетероциклических соединений.

Реакция окислительной циклизации пропентиоамидов

Реакцию окисления пропентиоамидов 15а-г проводили при комнатной температуре при добавлении раствора брома в уксусной кислоте или кристаллического N-хлорсукцинамида (NCS) к раствору соответствующего тиоамида. Продукты реакции были выделены с помощью фильтрования после завершения реакции (ТСХ). В результате были получены соответствующие 2,5-дигидроизотиазолы 20а-з в виде гидрохлоридов или гидробромидов с хорошими выходами.

Механизм реакции окисления приламинопропентиоамидов 15-17,19 галогенами и их производными по-видимому аналогичен механизму окисления гидразонотиоамидов 2 и проходит через образование промежуточного S-галогенаддукта А и последующую циклизацию с участием атома азота енаминной группы.

Характерными изменениями в спектрах ЯМР ¹Н изотиазолов 20а-з по сравнению с исходными тиоамидами 15а-г является отсутствие сигналов протонов NH-группы енаминового фрагмента в области 10.5-11.5 и 13.0-14. м.д. Смещение сигнала СН-протонов енаминового фрагмента в область более слабого поля на 0.5-1.0 м.д. и изменение мультиплетности этого сигнала с дублета на синглет также свидетельствует о превращении тиоамида 15а-г в циклический продукт 20а-з.

Реакцию окисления ариламинопропентиоамидов 16а-г и 19а-в проводили при комнатной температуре при добавлении раствора йода в этиловом спирте, брома в уксусной кислоте или кристаллического N-хлорсукцинамида к раствору соответствующего тиоамида (схема 2.19). В ходе реакции окисления N-хлорсукцинамидом продукт образуется в виде белого или желтого кристаллического осадка, который был отделен с помощью фильтрования после завершения реакции (ТСХ). В результате были получены соответствующие 2,5-дигидроизотиазолы 21а-е в виде гидрохлоридов с хорошими выходами.

Следует отметить, что ариламинопропентиоамиды 16а-г, 19а-в, в отличие от арилгидразоноацеттиоамидов 2г, д, которые легко окисляются I₂, Br₂ и N-хлорсукцинимидом, окисляются только при действии N-хлорсукцинимида. Данные квантово-химических расчетов показывают, что значение потенциала ионизации арилгидразоноацеттиоамидов (I_M=8.826-9.190) больше, чем потенциал ионизации соответствующих ариламинопропентиоамидов (I_M=8.815-9.119), что согласуется с полученными экспериментальными данными.

В спектрах ЯМР ¹Н полученных 5-имино - 2,5-дигидроизотиазолов 21а-е, по сравнению со спектрами исходных соединений 16а-г, 19а-в, отсутствуют сигналы протонов NH-групп енаминового и тиоамидного фрагментов, а сигнал СН-группы енаминового фрагмента смещается в область слабого поля на 0.1-1.5 м.д. по сравнению с исходными соединениями 17а, б, д, е, и 18а-м. Следует отметить, что в спектрах ЯМР ¹Н регистрируется сигнал протона иминиевой группы, как это ранее наблюдалось в спектрах продуктов окисления соответствующих гидразонотиоацетамидов 2.

В ИК-спектрах полученных соединений 20, 21 имеются полосы поглощения валентных колебаний СН-связей в области 2831-3115 см^-1 и полосы поглощения валентных колебаний CN-связей в области 2223-2225 см^-1.

Реакция окисления пропентиоамидов с третичной тиоамидной группой 19г-и проходит только при использовании NCS в этилацетате с хорошим выходом.

Таким образом, в результате исследования реакции окисления ариламинопропентиоамидов Br₂ и NCS был синтезирован ряд 4-циано-2-фенилазотиазол-5 (2H) - иминий бромидов и хлоридов, содержащих различные заместители в ароматическом цикле и у атома азота иминогруппы, с умеренными и хорошими выходами.

Реакция аминопропентиоамидов с диметиловым эфиром ацетилендикарбоновой кислоты

Реакции тиоамидов с активированными ацетиленами давно привлекают внимание химиков-синтетиков. Особенно интересны соединения, содержащие несколько нуклеофильных центров, такие, например, как тиомочевины, тиоакриламиды, тиоацетамиды, а также гетероциклические производные. При этом возможно образование различных гетероциклических систем при реализации различных механизмов: циклоприсоединения [38, 39], циклоконденсации [40] и присоединения [41].

В молекуле пропентиоамидов 18 имеется три нуклеофильных центра, которые могут взаимодействовать с электрофильными центрами ДМАД, а также других диенофилов. Результатом такого взаимодействия может быть образование продуктов циклоконденсации (тиазолидинонов 24), продуктов присоединения - циклоконденсации (тиазинов или тиадиазинов 25), и продуктов циклоприсоединения (тиопиранов или тиазинов 26).

Взаимодействие пропентиоамидов 17а-з с ДМАД проводили при комнатной температуре в хлороформе. В результате были получены функционализированные тиопираны 28а, б с умеренными и хорошими выходами.

В спектре ЯМР ¹Н тиопирана 28а присутствуют два синглета MeO-группы в области 3.83 м.д. и 3.88 м.д., двухпротонный синглет CH₂-группы в области 4.5 м.д., сигналы протонов ароматического цикла в области 7.3-7.5 м.д; а также однопротонный синглет СН-группы в области 7.84 м.д.

Образование тиопирана 28 происходит по механизму Дильса-Альдера через промежуточный интермедиат 27 и последующее отщепление молекулы ариламина.

Расчет энергий граничных орбиталей пропентиоамида 17а и ДМАД полуэмпирическим методом АМ1 показал, что образование двух новых связей происходит при перекрывании ВЗМО диена (тиоамида) и НСМО диенофила (ДМАД), что соответствует реализации классического механизма реакции Дильса-Альдера.

Арилгидразонотиоамиды 2г, д в реакции с диметиловым эфиром ацетилендикарбоновой кислоты (ДМАД) взаимодействуют по механизму циклоконденсации с образованием тиазолидинонов 24 (схема 2.20, X=N). Это является существенным отличием реакционной способности енаминов 17а, б, содержащих тиоамидный фрагмент и арилгидразонотиоацетамидов 2г, д.

3. Экспериментальная часть

Контроль за ходом реакции и индивидуальностью полученных веществ осуществляли с помощью ТСХ на пластинках Sorbfil UV-254 в системах хлороформ; хлороформ: ацетон (10:1); этилацетат: гексан (1:2); хлороформ: гексан (10:1); гексан: ацетон (3:1). ИК-спектры измерены на ИК-Фурье спектрометре Bruker Alpha (НПВО, ZnSe). Спектры ЯМР измерены на спектрометре Bruker Avance II (400 MHz для ¹H and 100 MHz для ¹³C), внутренний стандарт TMС. Масс-спектры зарегистрированы на спектрометре «Varian MAT 311A», ускоряющее напряжение 3 кВ, энергия ионизирующих электронов 70 эВ с прямым вводом образца в источник. УФ-спектры записаны на УФ-спектрометре Perkin Elmer Lambda 35.

Разделение и очистку веществ проводили с помощью жидкостной колоночной хроматографии на силикагеле 0.035-0.070 мм, 60Å (Acros Organics).

3.1    Синтез аминоакриламидов

Метод А: К раствору 0.5 г. (2.2 ммоль) 2-циано-3-этоксиакриламида 4а, б в 50 мл этилового спирта при охлаждении до 0−5 ^оС добавляют 0.32 г. (2.6 ммоль) ариламина 6а-г. Через 9-10 часов кристаллы отфильтровывают.

Метод Б: Раствор 0.5 г. (2.2 ммоль) диметиламиноакриламида 4а, б и 0.89 г. (5.5 ммоль) амина 8а, б в 50 мл этилового спирта выдерживают 10-12 часов при температуре 60^оС. Выливают реакционную массу на лед, выпавшие кристаллы выделяют фильтрованием.

Метод В: Раствор 0.5 г. (2.5 моль) 3-аминоакрилонитрила 11а, б, 0.49 г. ариламина 6а-г (3.75 ммоль) и 0.09 г. конц. соляной кислоты (2.5 ммоль) в этиловом спирте выдерживают при температуре 60 ^оС в течение 6-8 часов. Выпавшие кристаллы выделяют отфильтрованием.

N-Бензил-3 - (4-метоксифениламино) - 2-цианоакриламид (7а). Серый порошок, 0.508 г. (66%). Метод А.Т.пл. 166-167 ^оС. ИК-спектр, ν, см^-1: 1543 (C=О); 2202, 2256 (C≡N); 2962, 3061 (CH); 3300, 3415 (NH). Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 3.75 (c, 3H, ОMe); 4.36 (д, 2H, J=6.0, СН₂); 6.85 и 7.22 (AA'XX', 4H, J=9.2, H_Ar); 7.26-7.31 (м, 5H, H_Ar); 7.80-7.82 (м, 1H, NH); 7.95-7.97 (м, 1H, NH); 8.11 и 8.20 (оба д, 1H, J=14.0, СН); 10.09 и 11.56 (оба д, 1H, J=14.4, NH). Смесь Z- и E-изомеров в соотношении 1:4. УФ-спектр (EtOH), λ_мах/нм (lgε): 350 (6.97). Масс-спектр, m/z (I,%): 307 (M⁺, 21). Найдено,%: C 70.6; H 5.0; № 14.1. C₁₈H₁₇N₃O₂. Вычислено,%: C 70.34; H 5.58; № 13.67.

N-Бензил-3-фениламино-2-цианоакриламид (7б). Бежевый порошок, 0.335 г. (58%). Метод А.Т.пл. 127-129 ^оС. ИК-спектр, ν, см^-1: 1641 (C=О); 2210, 2264 (C≡N); 2958, 3071 (CH); 3302, 3409 (NH). Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 4.34 и 4.43 (оба д, 2H, J=5.6, СН₂); 6.91-7.43 (м, 10H, H_Ar); 7.73 и 7.92 (оба т, 1H, J=5.9, NH); 10.19 и 11.43 (оба д, 1H, J=13.3, NH). Смесь Z- и E-изомеров в соотношении 1:4. УФ-спектр (EtOH), λ_мах/нм (lgε): 322 (7.14). Масс-спектр, m/z (I,%): 277 (M⁺, 24). Найдено,%: C 73.8; H 5.2; № 15.4. C₁₈H₁₇N₃O₂. Вычислено,%: C 73.63; H 5.45; № 15.15.

3 - (4-Нитрофениламино) - 2-циано-N-бензил-акриламид (7в). Порошок желтого цвета, 0.397 г. (56%). Метод А.Т.пл. = 158-160^оС. Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 4.29 и 3.37 (оба д, 2Н, J=5.2, CH₂); 6.48-8.40 (оба шир, 1Н, NH); 7.20-7.29 (м, 5Н, H_Ar); 7.57 и 8.17 (AA'XX', 4H, J=8.8, H_Ar); 7.89 и 8.49 (оба д, 1Н, J=12.2, СНNH); 11.89 (д, 1Н, J=12.0, CHNH). Смесь Z- и E-изомеров в соотношении 1:5. Масс-спектр, m/z (I,%): 322 (M⁺, 27). Найдено,%: C 63.5; H 4.1; № 17.4. C₁₇H₁₄N₄O₃. Вычислено,%: C 63.35; H 4.38; № 17.38.

2-Циано-N-циклогексил-3 (4-метоксифениламино) акриламид (7г). Серый порошок, 0.257 г. (39%). Метод А.Т.пл. = 117-119 ^оС. Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 1.18-1.39 (м, 5Н, cyclo-C₆H₁₁); 1.61-1.80 (м, 5Н, cyclo-C₆H₁₁); 3.66-3.38 (м, 1Н, СН); 3.76 (с, 3Н, OMe); 6.80 (д, 1Н, J=12.0, NH); 6.88 и 7.22 (AA'XX', 4H, J=8.8, H_Ar); 8.12 (д, 1Н, J=12.2, СНNH); 11.61 (д, 1Н, J=12.4, NHСН). Масс-спектр, m/z (I,%): 299 (M⁺, 18). Найдено,%: C 67.9; H 7.2; № 14.2. C₁₇H₂₁N₃O. Вычислено,%: C 68.20; H 7.07; № 14.04.

2-Циано-N-циклогесил-3 - (фениламино) акриламид (7д). Белый порошок, 0.368 г. (56%). Метод А.Т.пл. = 137-139 ^оС. Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 1.19-1.37 (м, 5Н, cyclo-C₆H₁₁); 1.57-1.74 (м, 5Н, cyclo-C₆H₁₁); 3.65 (м, 1Н, СН); 6.80 (д, 1Н, J= 8.0, NH); 6.82-7.13 (м, 5H, H_Ar); 8.14 и 8.53 (оба д, 1Н, J=12.0, СНNH); 9.32 и 11.61 (оба д, 1Н, J=12.4, NHСН). Смесь Z- и E-изомеров в соотношении 2:3. Масс-спектр, m/z (I,%): 299 (M⁺, 18). Найдено,%: C 67.9; H 7.1; № 14.2. C₁₇H₂₁N₃O. Вычислено,%: C 68.20; H 7.07; № 14.04.

- (4-Нитрофениламино) - 2-циано-N-циклогексил-акриламид (7е). Желтый порошок, 0.428 г. (62%). Метод А. Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 1.16-1.33 (м, 5Н, cyclo-С₆Н₁₁); 1.60-1.80 (м, 5Н, cyclo-С₆Н₁₁); 3.62-3.65 (м, 1Н, СН); 6.93-6.99 (м, 1Н, NH); 7.30-7.31 (м, 4H, H_Ar); 8.12-8.23 (м, 1Н, СНNH); 10.18 и 11.67 (оба д, 1Н, J= 12.0, CHNH). Смесь Z- и E-изомеров в соотношении 1:3. Масс-спектр, m/z (I,%): 314 (M⁺, 52). Найдено,%: C 60.9; H 5.9; № 17.4. C₁₆H₁₈N₄O₃. Вычислено,%: C 61.13; H 5.77; № 17.82.

N-Бензил-2-циано-3 - (пирролидин-1-ил) акриламид (9а). Желтый порошок, 0.353 г. (63%). Метод Б.Т.пл. 126-128 ^оС. ИК-спектр, ν, (см^-1): 1651 (С=О), 2181 (C≡N), 2875, 2919, 2972, 3023 (CH), 3386 (NH).Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 1.02-2.20 (м, 4H, СН₂); 3.78-3.82 (м, 2H, СН₂); 3.88-3.91 (м, 2H, СН₂); 4.50 (д, 2H, J=6.0, NHСН₂); 7.35-7.36 (м, 1H, ArH); 7.42-7.45 (м, 4H, ArH); 7.60-7.63 (м, 1H, NH); 8.06 (с, 1H, СH). Масс-спектр (ЭУ, 70 эВ), m/z (I_отн (%)): 255 (M⁺, 29). Найдено (%): C, 70.5; H, 6.8; N, 16.4. C₁₅H₁₇N₃O. Вычислено (%): C, 70.56; H, 6.71; N, 16.46.

2-Циано-N-циклогексил-3 - (пирролидин-1-ил) акриламид (9б). Бежевый порошок, 0.451 г. (83%). Метод Б.Т.пл. 183-185 ^оС. ИК-спектр, ν, (см^-1): 1647 (С=О); 2187 (C≡N), 2850, 2928, 2970, 3034 (CH); 3340 (NH).Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 1.22-1.32 (м, 5H, СН₂); 1.60-1.63 (м, 1Н, СН₂); 1.68-1.78 (м, 4Н, СН₂); 1.85-1.88 (м, 2H, СН₂); 2.01-2.04 (м, 2H, СН₂); 3.61-3.70 (м, 5Н, H_Ar); 6.20 (д, 1H, J=8.0, NH); 7.82 (с, 1Н, СН). Масс-спектр (ЭУ, 70 эВ), m/z (I_отн (%)): 247 (M⁺, 12). Найдено (%): C, 68.0; H, 8.6; N, 16.8. C₁₄H₂₁N₃O. Вычислено (%): C, 67.98; H, 8.56; N, 16.99.

N-Бензил-2-циано-3 - (пиперидин-1-ил) акриламид (9в). Желтый порошок, 0.391 г. (66%).Метод Б.Т.пл. 113-115 ^оС. ИК-спектр, ν, (см^-1): 1645 (С=О), 2189 (C≡N), 2851, 2917, 2939, 3002, 3029, 3061, 3084 (CH), 3354 (NH).Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 1.70 (шир, 5H, СН₂); 3.21-3.28 (м, 1H, СН₂); 3.52 (шир, 2H, СН₂); 3.86 (шир, 2H, СН₂); 4.34 (д, 2H, J=6.0, СН₂); 7.19-7.20 (м, 1H, ArH); 7.26-7.29 (м, 4H, ArH); 7.47 (т, 1H, J=5.6, NH); 7.73 (с, 1H, СH). Найдено (%): C, 71.5; H, 7.0; N, 15.4. C₁₆H₁₉N₃O. Вычислено (%): C, 71.35; H, 7.11; N, 15.60.

2-Циано-N-циклогексил-3 - (пиперидин-1-ил) акриламид (9г). Белый порошок, 0.333 г. (58%). Метод Б. Т.пл. 197-181 ^оС. ИК-спектр, ν, (см^-1): 1650 (С=О), 2178 (C≡N), 2851, 2927 (CH), 3364 (NH).Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 1.18-1.35 (м, 5Н, СН₂); 1.59-1.79 (м, 11Н, СН₂); 3.53 (м, 2Н, СН₂); 3.62-3.64 (м, 1H, СН); 3.82 (шир, 2Н, СН₂); 6.19 (д, 1H, J=7.9, NH); 7.66 (с, 1H, СH). Найдено (%): C, 69.1; H, 8.8; N, 16.3. C₁₅H₂₃N₃O. Вычислено (%): C, 68.93; H, 8.87; N, 16.08.

3 - (4-Метоксифениламино) - 2 - (пиролидин-1-карбонил) акрилонитрил (12а). Серый порошок, 0.224 г. (33%).Метод В.Т.пл. 157-159^оС. ИК-спектр, ν, см^-1: 1631 (С=О); 2186 (C≡N); 2842, 2873, 2941, 2972, 3045 (СH). Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 1.90 (уш. с, 4Н, 2СН₂); 3.46-3.68 (м, 4Н, 2СН₂); 3.76 (с, 3Н, OMe); 6.86-6.89 (м, 2H, H_Ar); 7.21-7.25 (м, 2H, H_Ar); 8.11 и 8.17 (оба д, 1Н, J= 14.4, СН); 10.14 и 11.60 (оба д, 1Н, J= 14.4, NH). Смесь Z- и E-изомеров в соотношении 1:3. Масс-спектр, m/z (I,%): 271 (M⁺, 78). Найдено (%): C, 66.1; H, 6.6; N, 15.8. C₁₅H₁₇N₃O₂. Вычислено (%): C, 66.40; H, 6.32; N, 15.49.

- (Пиролидин-1-карбонил) - 3 - (4-хлорфениламино) акрилонитрил (12б). Белый порошок, 0.372 г. (54%). Метод В.Т.пл. 199-201^оС. ИК-спектр, ν, см^-1: 1648 (С=О); 2198 (C≡N); 2866, 2971, 3051 (C-H); 3227 (NH).Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 1.91 (шир, 4Н, 2СН₂); 3.45-3.72 (м, 4Н, 2CH₂); 7.29-7.37 (м, 4H, H_Ar); 8.22-8.26 (м, 1Н, СН); 11.29 и 11.63 (оба д, 1Н, J=14.1, NH). Смесь Z- и E-изомеров в соотношении 2:3. Найдено (%): C, 61.0; H, 5.4; N, 15.4. C₁₄H₁₄ClN₄O. Вычислено (%): C, 60.98; H, 5.12; N, 15.24.

- (4-Нитрофениламино) - 2 - (пиролидин-1-карбонил) акрилонитрил (12в). Желтый порошок, 0.500 г. (70%). Метод В.Т.пл. 207-209^оС. ИК-спектр, ν, см^-1:1651 (С=О); 2203 (C≡N); 2888, 2982, 3089 (C-H). Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 1.87-1.96 (м, 4Н, 2СН₂); 3.45-3.72 (м, 4Н, 2СН₂); 7.51-7.57 (м, 2Н, H_Ar); 8.14-8.17 (м, 2Н, H_Ar); 8.32 и 8.43 (оба д, 1Н, J=13.2, СН); 10.64 и 11.73 (оба д, 1Н, J=13.4, NH). Найдено (%): C, 59.0; H, 4.9; N, 19.9. C₁₄H₁₄N₄O₃. Вычислено (%): C, 58.73; H, 4.93; N, 19.57.

- (4-Метоксифениламино) - 2 - (морфолин-4-карбонил) акрилонитрил (12г). Серый порошок, 0.387 г. (63%). Метод В.Т.пл. 143-145^оС. ИК-спектр, ν, см^-1: 1650 (С=О); 2194 (C≡N); 2824, 2859, 2902, 2928, 2960 (C-H); 3196 (NH). Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 3.58-3.64 (м, 8Н, 4СН₂); 3.77 (с, 3Н, OMe); 6.86-6.89 (м, 2Н, H_Ar); 7.23-7.28 (м, 2H, H_Ar); 8.06 и 8.12 (оба д, 1Н, J=14.3, СН); 10.28 и 10.96 (оба д, 1Н, J=14.3, NH). Смесь Z- и E-изомеров в соотношении 1:6. Масс-спектр, m/z (I,%): 287 (M⁺, 63). Найдено (%): C, 62.0; H, 5.8; N, 14.7. C₁₅H₁₇N₃O₃. Вычислено (%): C, 62.71; H, 5.96; N, 14.63.

- (Морфолин-4-карбонил) - 3 - (4-хлорфениламино) акрилонитрил (12д). Белый порошок, 0.321 г. (44%). Метод В.Т.пл. 215-217^оС. ИК-спектр, ν, см^-1: 1651 (С=О); 2197 (C≡N); 2847, 2916, 2967, 3058 (C-H); 3201, 3261 (NH). Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 3.57-3.65 (м, 8Н, 4СН₂); 7.29 - 7.39 (м, 4H, H_Ar); 8.13 и 8.23 (оба д, 1Н, J=14.4, СН); 10.41 и 10.86 (оба д, 1Н, J= 14.0, NH). Смесь Z- и E-изомеров в соотношении 1:8. Найдено (%): C, 57.7; H, 4.7; N, 14.6. C₁₄H₁₄ClN₃O₂. Вычислено (%): C, 57.64; H, 4.84; N, 14.40.

- (Морфолин-4-карбонил)-3 - (4-нитрофениламино) - акрилонитрил (12е). Желтый порошок, 0.574 г. (76%). Метод В.Т.пл. 207-209^оС. ИК-спектр, ν, см^-1: 1651 (С=О); 2201 (C≡N); 2842, 2922, 2982, 3017, 3074 (C-H); 3203, 3246 (NH). Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 3.60-3.66 (м, 8Н, 4СН₂); 7.56-7.61 (м, 2Н, H_Ar); 8.16-8.19 (м, 2Н, H_Ar); 8.26 и 10.75 (оба с, 1Н, NH); 8.39 и 10.86 (оба д, 1Н, J=12.0, СН). Смесь Z- и E-изомеров в соотношении 1:1. Найдено (%): C, 56.0; H, 4.6; N, 18.7. C₁₄H₁₄N₄O₄. Вычислено (%): C, 55.63; H, 4.67; N, 18.53.

3.2    Синтез аминопропентиоамидов

Метод А: Раствор 1.0 г. (3 ммоль) енамина 7а-е, 9а-г и 0.67 г. (1.7 ммоль) реактива Лавессона в 100 мл толуола кипятят 2-6 ч, охлаждают до комнатной температуры, растворитель упаривают, остаток перекристаллизовывают из этилового спирта.

Метод Б: К раствору диметиламинопропентиоамида 14, 18а-в 0.5 г. (5.0 ммоль) в 50 млэтиловом спирте добавляли 0.97 г. (7,5 ммоль) ариламина 6а-г и 0.18 г. (5.0 ммоль) соляной кислоты. Полученную смесь выдерживали при 60 ^оС и перемешивании с добавлением в течение 6-8 ч. Выпавшие кристаллы выделяли фильтрованием.

3 - (4-Метоксифениламино) - 2-циано-тиоакриламид (15а). Коричневый порошок, 0.862 г. (74%). Метод Б. Т_пл=186-188 ^оС. Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 3.76 (с, 3Н, ОМе); 6.86-6.95 (м, 2Н, H_Ar); 7.26-7.30 (м, 2H, H_Ar); 7.92 и 8.18 (оба уш. с, 2Н, NH₂); 8.29 и 8.70 (оба д, 1Н, J= 14.4, NHСН); 10.44 и 13.70 (оба д, 1Н, J= 14.4, NHCH). Смесь двух изомеров в соотношении 1:2. Спектр ЯМР ¹³С (DMSO-d₆, δ, м.д.) 55.8, 80.4, 85.7, 115.1, 115.4, 116.4, 117.0, 117.1. 117.8, 119.3, 119.5, 120.0, 132. 0,133.8, 142.0, 151.6, 152.8, 157.1, 157.5, 177.3, 182.0, 183.1, 190.1, 192.3. Масс-спектр, m/z (I,%): 233 (M⁺, 63). Найдено (%): C, 56.4; H, 5.6; N, 18.4; S, 13.7. C₁₁H₁₁N₃OS. Вычислено (%): C, 56.63; H, 4.75; N, 18.01; S, 13.74.

-Фениламино-2 цианотиоакриламид (15б). Оранжевый порошок, 0.470 г. (46%). Метод Б. Т_пл=203-205 ^оС. ИК-спектр, ν, см^-1: 2192 (C≡N); 2956, 3014, 3084, 3170 (СН), 3245, 3402 (NH). Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 7.08-7.15 (м, 1Н, H_Ar); 7.30-7.38 (м, 4Н, H_Ar); 7.94 и 8.99 (оба шир, 1Н, NH); 8.04 и 8.27 (оба шир, 1Н, NH); 8.41 и 8.80 (оба д, 1Н, J= 14.2, NHСН); 10.52 и 13.75 (оба д, 1Н, J= 12.0, NHСН). Найдено (%): C, 69.9; H, 4.6; N, 20.8; S, 15.6. C₁₀H₉N₃S. Вычислено (%): C, 59.09; H, 4.46; N, 20.67; S, 15.78.

3 - (4-Хлорфениламино) - 2-цианопроп-2-ентиомид (15в). Персиковый порошок, 0.831 г. (70%). Метод Б. ИК-спектр, ν, см^-1: 2192 (C≡N); 2964,3091, 3187 (C-H); 3289, 3419 (NH). Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 7.33 - 7.44 (м, 4H, H_Ar); 8.16 и 8.46 (оба шир, 1Н, NH₂); 8.73 (д, 1Н, J= 13.4, СН); 9.00-9.08 (оба шир, 1Н, NH₂); 10.51 и 13.76 (оба д, 1Н, J= 13.2, NH). Смесь Z- и E-изомеров в соотношении 1:3,5. Найдено (%): C, 50.9; H, 3.3; N, 14.8; S, 13.6. C₁₀H₈ClN₃S. Вычислено (%): C, 50.53; H, 3.39; N, 14.68; S, 13.49.

- (4-Нитрофениламино)-2-циано-проп-2-ентиоамид (15г). Оранжевый порошок, 0.868 г. (70%). Метод Б. Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 6.58 и 7.89, 7.63 и 8.26 (AA'XX', 4H, J=9.12, H_Ar); 8.57-8.76 (м, 2Н, СН+NH₂); 9.21 и 9.57 (оба шир, 2Н, NH₂); 10.73 и 13.86 (оба д, 1Н, J= 13.4, NH). Смесь Z- и E-изомеров в соотношении 1:3. Найдено (%): C, 47.9; H, 3.6; N, 22.8; S, 12.7. C₁₀H₈N₄O₂S. Вычислено (%): C, 48.38; H, 3.25; N, 22.57; S, 12.92.

N-Бензил-3 - (4-метоксифениламино) - 2-цианотиоакриламид (16а). Бежевые кристаллы, 0.911 г. (94%). Метод А.Т.пл. 158-159 ^оС. ИК-спектр, ν, см^-1: 2191 (C≡N); 3272 (NH). Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 3.75 и 3.76 и 3.77 (три с, 3Н, ОMe); 4.35 и 4.84 и 4.93 (три д, 2Н, J=6.2, СН₂); 6.81-6.95 (м, 2Н, H_Ar); 7.38-7.45 (м, 7Н, H_Ar); 8.12 (д, 1Н, J=14.4, СН); 8.24 и 8.82 (оба д, 1Н, J=14.3, СН); 7.99 и 9.26 и 9.32 (все шир, 1Н, NH); 10.45 и 11.58 и 13.57 (три д, 1Н, J=14.6, NH). Смесь трех изомеров в соотношении 1:2:3. УФ-спектр (EtOH), λмах/нм (lgε): 402 (6.78).Масс-спектр, m/z (I,%): 323 (M⁺, 12). Найдено,%: C 66.6; H 5.2; № 13.1; S 10.0. C₁₈H₁₇N₃OS. Вычислено,%: C 66.85; H 5.30; № 12.99; S 9.91.

N-Бензил-3-фениламино-2-цианотиоакриламид (16б). Оранжевые кристаллы, 0.659 г. (75%). Метод А.Т.пл. 178-179^оС. ИК-спектр, ν, см^-1: 2203 (C≡N); 2916, 3026 (CH); 3274, 3335 (NH). Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 4.85 и 4.94 (оба д, 2Н, J=5.6, СН₂); 6.91-7.43 (м, 10H, H_Ar); 8.39 (д, 1Н, J=13.6, СН), 8.89 (д, 1Н, J=14.0, СН); 9.41-9.51 (м, 1Н, NН); 10.53 и 12.50 (оба д, 1Н, J=14.0, NН). Смесь изомеров в соотношении 1:1. УФ-спектр (EtOH), λмах/нм (lgε): 380 (7.08).Масс-спектр, m/z (I,%): 293 (M⁺, 13). Найдено,%: C 69.4; H 5.4; № 14.1; S 11.1. C₁₇H₁₅N₃S. Вычислено,%: C 69.60; H 5.15; № 14.32; S 10.93.

2-Циано-N-циклогексил-3 (4-метоксифениламино) - тиоакриламид (16в). Порошок песочного цвета, 0.293 г. (34%). Метод А. Т_пл=115-118^оС. ИК-спектр, ν, см^-1: 2192 (C≡N); 3069, 2993, 2933, 2850, 2830 (СН); 3273, 3130 (NH). Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 1.19-1.95 (м, 10Н, cyclo-С₆Н₁₁); 3.78 (с, 3Н, ОMe); 4.35 (уш. с, 1Н, СН); 6.83-6.92 (м, 2Н, H_Ar); 7.21-7.30 (м, 2H, H_Ar); 8.37 и 8.62 (оба д, 1Н, J=12.2, NН); 8.12 и 8.23 и 8.68 (все д, 1Н, J=12.0, СН); 10.36 и 11.61 и 13.52 (все д, 1Н, J=12.2, NН). Смесь трех изомеров в соотношении 1:2:7. Найдено (%): C, 65.1; H, 6.3; N, 13.1; S, 10.5. C₁₇H₂₁N₃ОS. Вычислено (%): C, 64.73; H, 6.71; N, 13.32; S, 10.17.

-Фениламино-N-циклогексил-2-цианотиоакриламид (16г). Кристаллы песочного цвета, 0.291 г. (34%). Метод А. Т_пл=129-131^оС. ИК-спектр, ν, см^-1: 2194 (C≡N); 3072, 2989, 2931, 2835 (СН); 3270, 3142 (NH). Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 1.17-1.96 (м, 10Н, cyclo-С₆Н₁₁); 4.35 (м, 1Н, СН); 6.83-7.05 (м, 5Н, H_Ar); 7.96 и 8.12 и 8.64 (все д, 1Н, J=12.6, NН); 8.17 и 8.37 и 8.69 (все д, 1Н, J=12.0, СН); 10.42 и 11.51 и 13.27 (все д, 1Н, J=12.4, NН). Смесь трех изомеров в соотношении 1:3:4. Найдено (%): C, 67.5; H, 6.6; N, 15.0; S, 11.5. C₁₆H₁₉N₃S. Вычислено (%): C, 67.33; H, 6.71; N, 14.72; S, 11.23.

N-Бензил-2-циано-3 - (пирролидин-1-ил) проп-2-ентиоамид (17а). Бежевые кристаллы, 0.745 г. (92%). Метод А.Т.пл. 163-165 ^оС. ИК-спектр, ν, (см^-1): 2186 (C≡N), 2872, 2979, 3026 (CH), 3275 (NH).Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 1.91-1.94 (м, 2Н, СН₂); 2.06-2.09 (м, 2Н, СН₂); 3.73-3.84 (м, 2Н, 2СН₂); 4.92 (д, 2Н, J=5.8, СН₂); 7.19-7.26 (м, 1H, ArH); 7.25-7.32 (м, 4H, ArH); 8.62 (с, 1Н, СН); 8.87-8.90 (м, 1Н, NH). Найдено (%): C, 66.5; H, 6.1; N, 15.4; S, 11.9. C₁₆H₁₉N₃O. Вычислено (%): C, 66.39; H, 6.31; N, 15.48; S, 11.82.

N-Бензил-2-циано-3 - (пиперидин-1-ил) проп-2-ентиоамид (17б). Желтые кристаллы, 0.499 г. (60%). Метод А.Т.пл. 208-210 ^оС. Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 1.88-1.93 (м, 2Н, СН₂); 2.01-2.06 (м, 2Н, СН₂); 3.70-3.81 (м, 4Н, 2СН₂); 4.89 (д, 2Н, J=12.0, СН₂); 7.16-7.19 (м, 1Н, H_Ar); 7.22-7.29 (м, 4Н, H_Ar); 8.59 (с, 1Н, СН); 8.84 (шир, 1Н, NH); Найдено (%): C, 67.5; H, 6.3; N, 14.4; S, 11.1. C₁₆H₁₉N₃S. Вычислено (%): C, 67.33; H, 6.71; N, 14.72; S, 11.23.

2-Циано-N-циклогексил-3 - (пирролидин-1-ил) проп-2-ентиоамид (17в).

Коричневые кристаллы, 0.742 г. (94%). Метод А.Т.пл. 183-185 ^оС. ИК-спектр, ν, (см^-1): 2175 (C≡N), 2847, 2931 (CH), 3330 (NH).Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 1.22-1.40 (м, 5Н, СН₂); 1.63-1.76 (м, 3Н, СН₂); 1.91-1.95 (м, 4Н, СН₂); 2.05-2.08 (м, 2Н, СН₂); 3.72-3.80 (м, 4H, 2СH₂); 4.37-4.39 (м, 1Н, СН); 7.72 (д, 1H, J=7.9, NH); 8.53 (с, 1Н, СН). Масс-спектр (ЭУ, 70 эВ), m/z (I_отн (%)): 263 (M⁺, 35). Найдено (%): C, 63.5; H, 8.1; N, 15.8; S, 12.0. C₁₅H₁₇N₃S. Вычислено (%): C, 63.84; H, 8.04; N, 15.95; S, 12.17.

2-Циано-N-циклогексил-3 - (пиперидин-1-ил) проп-2-ентиоамид (17г). Желтые кристаллы, 0.465 г. (92%). Метод А.Т.пл. 213-215^оС. ИК-спектр, ν, см^-1: 2174 (C≡N); 2850, 2937 (C-H); 3329 (NH). Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 1.19-1.37 (м, 5Н, СН₂); 1.59-1.69 (м, 9Н, CH₂); 1.90 (шир, 2Н, СН₂); 3.57-3.68 (м, 4Н, СН₂); 4.35-4.36 (м, 1Н, СН); 7.67 (д, 1Н, J= 7.8, NH); 8.38 (с, 1Н, СН). Найдено (%): C, 65.1; H, 8.6; N, 15.4; S, 11.7. C₁₅H₂₃N₃S. Вычислено (%): C, 64.94; H, 8.36; N, 15.15; S, 11.56.

3 - (4-Метоксифениламино) - 2-циано-N-метилпроп-2-ентиоамид (19а). Желтый порошок, 0.556 г. (45%). Метод Б.Т.пл. 174-176^оС. ИК-спектр, ν, см^-1: 2195 (C≡N); 2834, 2909, 2955, 3000, 3058 (C-H); 3297 (NH). Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 3.04-3.11 (м, 3Н, Ме); 3.79 (с, 3Н, OMe); 6.89-6.98 (м, 2Н, H_Ar); 7.25-7.33 (м, 2H, H_Ar); 8.19 и 8.81 (оба д, 1Н, J= 14.4, СН); 8.88 - 8.94 (м, 1Н, NHМе); 10.38 и 13.57 (оба д, 1Н, J= 14.3, NH). Смесь Z- и E-изомеров в соотношении 2:3. Найдено (%): C, 58.3; H, 5.1; N, 16.8; S, 12.6. C₁₂H₁₃N₃OS. Вычислено (%): C, 58.28; H, 5.30; N, 16.99; S, 12.97.

3 - (4-Нитрофениламино) - 2-циано-N-метилпроп-2-ентиоамид (19б). Желтый порошок, 1.205 г. (92%). Метод Б.Т.пл. 273-275^оС. Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 3.12 (д, 3Н, J=4.5, Ме); 7.53-7.60 (м, 2Н, H_Ar); 8.20-8.22 (м, 2Н, H_Ar); 8.55 и 8.83 (оба д, 1Н, J= 12.4, СН); 9.34-9.35 (м, 1Н, NHМе); 9.35 (уш. с, 1Н, NHМе); 10.76 и 13.69 (оба д, 1Н, J= 12.2, NH). Смесь Z- и E-изомеров в соотношении 1:4. Найдено (%): C, 50.2; H, 4.1; N, 21.4; S, 12.1. C₁₆H₁₉N₃O₂S. Вычислено (%): C, 50.37; H, 3.84; N, 21.36; S, 12.23.

3 - (4-Хлорфениламино)-2-циано-N-метилпроп-2-ентиоамид (19в). Светло желтый порошок, 0.905 г. (72%). Метод Б.Т.пл. 212-214^оС. ИК-спектр, ν, см^-1: 2202 (C≡N); 2963, 3035 (C-H); 3281, 3329 (NH). Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 3.05-3.12 (м, 3Н, Ме); 7.32-7.40 (м, 4H, H_Ar); 8.35 и 8.80 (оба д, 1Н, J= 13.2, СН); 9.07 (м, 1Н, NHМе); 10.49 и 13.60 (оба д, 1Н, J= 13.2, NH). Смесь Z- и E-изомеров в соотношении 2:3. Найдено (%): C, 66.5; H, 4.2; N, 16.3; S, 12.9. C₁₁H₁₀ClN₃O. Вычислено (%): C, 52.48; H, 4.00; N, 16.69; S, 12.74.

3 - (4-Метоксифениламино) - 2 - (пирролидин-1-карботионил) акрилонитрил (19г). Желтый порошок, 0.674 г. (47%). Метод Б.Т.пл. = 215-217 ^оС. Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 2.02 (шир, 4Н, СН₂); 3.77 (с, 3Н, OMe); 3.83 (шир, 4Н, СН₂); 6.88 и 7.22 (AA'XX', 4H, J=8.8, H_Ar); 7.96 и 8.63 (оба д, 1Н, J= 14.4, СН); 10.30 и 11.74 (оба д, 1Н, J= 14.4, NH). Смесь Z- и E-изомеров в соотношении 1:3. Найдено (%): C, 66.5; H, 6.1; N, 14.8; S, 11.2. C₁₅H₁₇N₃OS. Вычислено (%): C, 62.69; H, 5.96; N, 14.62; S, 11.16.

3 - (4-Нитрофениламино) - 2 - (пирролидин-1-карботионил) акрилонитрил (19д). Желтые кристаллы, 1.011 г. (67%). Метод Б.Т.пл. 200-202^оС. Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 2.07-2.09 (м, 4Н, СН₂); 3.80-3.89 (м, 4Н, СН₂); 7.54 и 8.20 (AA'XX', 4H, J=9.3, H_Ar); 8.12 и 8.60 (оба д, 1Н, J= 13.0, СН); 10.79-10.72 (м, 1Н, NH). Смесь Z- и E-изомеров в соотношении 2:3. Найдено (%): C, 55.5; H, 4.4; N, 18.4; S, 10.9. C₁₄H₁₄N₃O₂S. Вычислено (%): C, 55.61; H, 4.67; N, 18.53; S, 10.61.

2 - (Пирролидин-1-карботионил) - 3 - (4-хлорфениламино) акрилонитрил (19е). Ярко-желтый порошок, 0.815 г. (56%). Метод Б.Т.пл. 162-164^оС. Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 2.04-2.06 (м, 4Н, СН₂); 3.80-3.87 (м, 4Н, СН₂); 7.31 - 7.35 (м, 4H, H_Ar); 8.06 и 8.61 (оба д, 1Н, J= 14.1, СН); 10.46 и 11.24 (оба д, 1Н, J= 14.0, NH). Смесь Z- и E-изомеров в соотношении 1:3. Найдено (%): C, 67.8; H, 4.5; N, 14.3; S, 11.7. C₁₄H₁₄ClN₃S. Вычислено (%): C, 57.63; H, 4.84; N, 14.40; S, 10.99.

3 - (4-Метоксифениламино) - 2 - (морфолин-4-карботионил) акрилонитрил (19ж). Желтые кристаллы, 1.985 г. (65%). Метод Б.Т.пл. 167-169^оС. ИК-спектр, ν, см^-1: 2198 (C≡N); 2749, 2836, 2850, 2880, 32964, 2999, 3047, 3085 (C-H); 3194, 3269 (NH). Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 3.73-3.77 (м, 4Н, 2СН₂); 3.78 (с, 3Н, OMe); 3.96-4.00 (м, 4Н, 2СН₂); 6.88 и 7.24 (AA'XX', 4H, J=8.8, H_Ar); 7.80 и 8.40 (оба д, 1Н, J= 13.6, СН); 10.39 и 10.51 (оба д, 1Н, J= 13.2, NH). Смесь Z- и E-изомеров в соотношении 1:5. Найдено (%): C, 60.1; H, 5.7; N, 13.6; S, 10.9. C₁₅H₁₇N₃O₂S. Вычислено (%): C, 59.38; H, 5.65; N, 13.85; S, 10.57.

- (Морфолин-4-карботионил) - 3 - (4-нитрофениламино) акрилонитрил (19з). Желтый порошок, 1.113 г. (70%). Метод Б. Выход 70%. Т.пл. 245-247^оС. ИК-спектр, ν, см^-1: 2205 (C≡N); 2859, 2903, 2978, 3023, 3092 (C-H). Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 3.73-3.76 (м, 4Н, 2СН₂); 4.04-4.06 (м, 4Н, 2СН₂); 7.50-7.56 (м, 2H, H_Ar); 7.92 и 8.37 (оба д, 1Н, J= 12.9, СН); 8.37-8.40 (м, 2H, H_Ar); 10.00 и 10.80 (оба д, 1Н, J= 12.9, NH). Смесь Z- и E-изомеров в соотношении 2:5. Найдено (%): C, 52.5; H, 4.1; N, 17.3; S, 9.9. C₁₄H₁₄N₄O₃S. Вычислено (%): C, 52.82; H, 4.43; N, 17.60; S, 10.07.

2 - (Морфолин-4-карботионил) - 3 - (4-хлорфениламино) акрилонитрил (19и). Желтый порошок, 1.001 г. (65%). Метод Б.Т.пл. 166-168^оС. ИК-спектр, ν, см^-1: 2191 (C≡N); 2866, 2903, 2972 (C-H); 3309 (NH). Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 3.70-3.72 (м, 4Н, 2СН₂); 4.01-4.03 (м, 4Н, 2СН₂); 7.26 - 7.38 (м, 4H, H_Ar); 7.80 и 8.37 (оба д, 1Н, J= 13.2, СН); 9.97 и 10.57 (оба д, 1Н, J= 13.4, NH). Смесь Z- и E-изомеров в соотношении 1:4. Найдено,%: C 54.4 H 4.5; № 13.9; S 10.8. C₁₄H₁₄ClN₃OS. Вычислено,%: C 54.63; H 4.58; № 13.65; S 10.42.

3.3    Окисление минопропентиоамидов

Метод А: Раствор 0.25 г. (0.8 ммоль) тиоамида 16а-г, 16, 19 и 0.33 г. (2.5 ммоль) N-хлорсукцинимида в 50 мл этилацетата выдерживали при комнатной температуре и перемешивании в течение 1 часа. Выпавшие кристаллы выделяли фильтрованием.

Метод Б: К раствору 0.25 г. (0.8 ммоль) тиоамида 15а-г в 50 мл уксусной кислоты добавлли раствор 0.4 г. (2.5 ммоль) Br в 5 мл уксусной кислоты. Смесь выдерживали при комнатной температуре и перемешивании в течение 1-3 часов. Выпавшие кристаллы выделяли фильтрованием.

2 - (4-Метоксифенил)-4-циано-изотиазол-5 (2H) - аммоний хлорид (20а). Белый порошок, 0.141 г. (66%). Метод А.Т.пл. 225-227 ^оС. Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 3.84 (с, 3Н, ОМе); 7.05 и 7.53 (AA'XX', 4H, J=9.0, H_Ar); 9.31 (с, 1Н, СН); 10.23 (шир, 1Н, NH); 10.40 (шир, 1Н, NH). Найдено (%): C, 49.5; H, 3.5; N, 15.4; S, 11.8. C₁₀H₁₁ClN₃OS. Вычислено (%): C, 49.35; H, 3.76; N, 15.69; S, 11.98.

2 - (4-Метоксифенил)-4-циано-изотиазол-5 (2H) - аммоний бромид (20д). Коричневый порошок, 0.248 г. (100%). Метод Б.Т.пл. 193-195^оС. Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 3.85 (с, 3Н, ОМе); 7.09 и 7.54 (AA'XX', 4H, J=8.2, H_Ar); 9.29 (с, 1Н, СН); 10.32 (шир, 1Н, NH); 9.84 (шир, 1Н, NH). Найдено (%): C, 42.5; H, 3.1; N, 13.3; S, 9.9. C₁₁H₁₀BrN₃OS. Вычислено (%): C, 42.32; H, 3.23; N, 13.46; S, 10.27.

2 - (4-Хлорфенил) - 4-цианоизотиазол-5 (2H) - аммоний бромид (20ж). Оранжевый порошок, 0.249 г. (99%). Метод Б.Т.пл. 267-269 ^оС. ИК-спектр, ν, см^-1: 2235 (C≡N); 2989, 3034, 3051, 3088, 3152 (C-H); 3252-3585 (NH). Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 7.53 и 7.64 (AA'XX', 4H, J=8.8, H_Ar); 9.42 (с, 1Н, СН); 9.87 (шир, 1Н, NH); 10.49 (уш. с, 1Н, NH). Найдено (%): C, 38.2; H, 2.4; N, 13.3; S, 9.9. C₁₀H₇BrClN₃S. Вычислено (%): C, 37.94; H, 2.23; N, 13.27; S, 10.13.

N - (2 - (4-Метоксифенил) - 4-цианоизотиазол-5 (2H) - илиден) метанаммоний хлорид (21а). Белый порошок, 0.189 г. (84%). Метод А. Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 3.5 (д, 3Н, J=5.2 Me); 3.85 (с, 3Н, ОМе); 7.08 и 7.56 (AA'XX', 4H, J=9.0, H_Ar); 9.38 (с, 1Н, СН); 11.02 (шир, 1Н, NH). Найдено (%): C, 51.4; H, 4.1; N, 15.2; S, 11.4. C₁₂H₁₂ClN₃OS. Вычислено (%): C, 51.15; H, 4.29; N, 14.91; S, 11.38.

N - (2 - (4-Метоксифенил) - 4-цианоизотиазол-5 (2H) - иллиден) - 1-фенилметан-аммоний хлорид (21б). Бежевый порошок, 0.176 г. (68%). Метод А.Т.пл. 142-143 ^оС. ИК-спектр, ν, см^-1: 2223 (C≡N); 2835, 2905, 2954, 3000, 3039, 3115 (C-H). Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 3.84 (c, 3Н, OМе); 5.10 и 5.12 (д, 2H, J=5.2, СН₂); 7.08 и 7.57 (AA'XX', 4H, J=9.2, H_Ar); 7.34-7.48 (м, 5H, H_Ar); 9.39 (с, 1Н, СН); 11.58 (с, 1Н, NH). Масс-спектр, m/z (I,%): 323 (M⁺, 3). Найдено,%: C 67.5; H 5.0; № 13.3; S 10.1. C₁₈H₁₅N₃ClOS. Вычислено,%: C 67.27; H 4.70; № 13.07; S 9.98.

N - ((4-Метоксифенил) - 4-циано-2 изотиазол-5 (2H) - илиден) циклогексан-аминий хлорид (21в). Порошок персикового цвета, 0.234 г. (84%). Метод А. ИК-спектр, ν, см^-1: 2216 (C≡N); 2846, 2901, 2921, 2980 (C-H).Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 1.20-1.57 (м, 6Н, СН₂); 1.81 (шир, 2Н, СН₂); 2.02 (шир, 2Н, СН₂); 3.84 (с, 3Н, ОМе); 7.12 и 7.58 (AA'XX', 4H, J=8.2, H_Ar); 9.38 (с, 1Н, СН); 11.35 (уш. с, 1Н, NH). Масс-спектр, m/z (I,%): 349 (M⁺, 6).Найдено (%): C, 58.1; H, 5.5; N, 12.2; S, 8.9. C₁₇H₂₀ClN₃OS. Вычислено (%): C, 58.36; H, 5.76; N, 12.01; S, 9.16.

N - (2 - (4-Хлорфенил) - 4-цианоизотиазол-5 (2H) - илиден) метанаминий хлорид (21г). Бежевый порошок, 0.192 г. (84%). Метод А. Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 3.45-3.47 (м, 3Н, Me); 7.63-7.69 (м, 4Н, H_Ar); 9.73 (с, 1Н, СН); 11.05 (шир, 1Н, NH). Найдено (%): C, 46.4; H, 3.1; N, 14.3; S, 11.3. C₁₁H₉Cl₂N₃S. Вычислено (%): C, 46.17; H, 3.17; N, 14.68; S, 11.20.

N - (2-Фенилизотиазол-4-циано-5 (2H) - иллиден) - 1-фенилметанаммоний хлорид (21д). Бежевый порошок, 0.217 г. (83%). Метод А.Т.пл. 165-166 ^оС. ИК-спектр, ν, см^-1: 2225 (C≡N); 2831, 2942, 3056 (C-H). Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 5.13 (д, 2H, J=5.6, СН₂); 7.35-7.67 (м, 9H, H_Ar); 9.54 (с, 1Н, СН); 11.66 (м, 1Н, NH). Масс-спектр, m/z (I,%): 291 (M⁺, 3). Найдено,%: C 62.5; H 4.4; № 12.7; S 9.9. C₁₇H₁₄ClN₃S. Вычислено,%: C 62.28; H 4.30; № 12.82; S 9.78.

1 - (2 - (4-Метоксифенил) - 4-цианоизотиазол-5 (2H) - илиден) пирролидиний хлорид (22а). Желтый порошок, 0.211 г. (82%). Метод А.Т.пл. 272-274 ^оС. Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 2.16 (шир, 4Н, 2СН₂); 3.56 (шир, 4Н, 2СН₂), 7.16 и 7.71 (AA'XX', 4H, J=8.9, H_Ar); 9.78 (с, 1Н, СН). Найдено (%): C, 55.8; H, 5.2; N, 13.1; S, 10.1. C₁₅H₁₆ClN₃OS. Вычислено (%): C, 55.98; H, 5.01; N, 13.06; S, 9.96.

4 - (2 - (4-Метоксифенил) - 4-цианоизотиазол-5 (2H) - илиден) морфолин-4-ий хлорид (22б). Белый порошок, 0.270 г. (100%). Метод А. Выход 100%. Т.пл. 199-201^оС. Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 3.85 (с, 3Н, ОМе); 3.87-3.92 (м, 8Н, 4СН₂); 7.11 и 7.71 (AA'XX', 4H, J=8.9, H_Ar); 9.93 (с, 1Н, СН). Найдено,%: C 49.03; H 4.91; № 12.18; S 6.79. C₁₅H₁₆ClN₃O₂S. Вычислено,%: C 59.58; H 5.33; № 13.90; S 10.60. Найдено (%): C, 53.7; H, 4.1; N, 12.2; S, 9.6. C₁₅H₁₆ClN₃O₂S. Вычислено (%): C, 53.33; H, 4.47; N, 12.44; S, 9.49.

1 - (2 - (4-Хлорфенил) - 4-цианоизотиазол-5 (2H) - илиден) пирролидиний хлорид (22в). Белый порошок, 0.232 г. (89%). Метод А.Т.пл. 217-220^оС. Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 2.14 (шир, 4Н, 2СН₂); 3.48-3.50 (м, 2Н, СН₂); 4.10-4.12 (м, 2Н, СН₂); 7.72-7.74 (м, 2Н, Н_Ar); 7.79-7.81 (м, 2Н, H_Ar); 9.86 (с, 1Н, СН). Найдено (%): C, 51.3; H, 4.2; N, 12.9; S, 9.6. C₁₄H₁₃Cl₂N₃S. Вычислено (%): C, 51.54; H, 4.02; N, 12.88; S, 9.83.

4 - (2 - (4-Хлорфенил) - 4-цианоизотиазол-5 (2H) - илиден) морфолин-4-ий хлорид (22г). Бежевый порошок, 0.246 г. (90%). Метод А.Т.пл. 204-206 ^оС. ИК-спектр, ν, см^-1: 2230 (C≡N); 2906, 2954, 3049, 3331 (C-H). Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 3.89-3.96 (м, 8Н, 4СН₂); 7.76 и 7.80 (AA'XX', 4H, J=8.1, H_Ar); 9.94 (с, 1Н, СН). Найдено (%): C, 48.8; H, 4.3; N, 12.4; S, 9.6. C₁₄H₁₃Cl₂N₂OS. Вычислено (%): C, 49.13; H, 3.83; N, 12.28; S, 9.37.

1 - (2 - (4-Нитрофенил) - 4-цианоизотиазол-5 (2H) - илиден) пирролидиний хлорид (22д). Светло желтый порошок, 0.235 г. (87%). Метод А.Т.пл. 200-202^оС. Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 2.09 (м, 4Н, 2СН₂); 3.58 (шир, 2Н, СН₂); 4.19 (шир, 2Н, СН₂); 8.10 и 8.46 (AA'XX', 4H, J=9.1, H_Ar); 10.24 (с, 1Н, СН). Найдено (%): C, 50.1; H, 3.7; N, 14.3; S, 9.6. C₁₄H₁₃ClN₄O₂S. Вычислено (%): C, 49.94; H, 3.89; N, 14.64; S, 9.52.

4 - (2 - (4-Нитрофенил) - 4-цианоизотиазол-5 (2H) - илиден) морфолин-4-ий хлорид (22е). Светло желтый порошок, 0.253 г. (90%). Метод А.Т.пл. 204-206^оС. ИК-спектр, ν, см^-1: 2238 (C≡N); 2903, 2967, 3059, (CH). Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 3.76-4.04 (м, 8Н, 4СН₂); 8.16 и 8.44 (AA'XX', 4H, J=8.9, H_Ar); 10.30 (с, 1Н, СН). Найдено (%): C, 47.5; H, 3.5; N, 16.1; S, 9.2. C₁₄H₁₃ClN₄O₃S. Вычислено (%): C, 47.66; H, 3.71; N, 15.88; S, 9.09.

3.4 Взаимодействие аминопропентиоамидов с ДМАД

Общая методика: Раствор 0.7 ммоль тиоамида 16а-г, 17а-г и 0.11 г. (1.5 ммоль) ДМАД в 5 мл хлороформа выдерживают при комнатной температуре и перемешивании до окончания реакции (ТСХ). Продукт высаживают гексаном из хлороформа, выпавшие кристаллы фильтруют.

Диметиловый эфир 6-бензилимино-6Н-тиопиран-5-циано - 2,3-дикарбоновой кислоты (28а).

Выход 56%. Т.пл. 170-171 ^оС. ИК-спектр, ν, см^-1: 2205 (C≡N); 2913, 3026, 3276 (C-H). Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 3.83 (с, 3Н, OМе); 3.88 (с, 3Н, OМе); 4.45 (с, 2Н, СН₂); 7.26-7.38 (м, 5H, H_Ar); 7.84 (с, 1Н, СН). Спектр ЯМР ¹³С (DMSO-d₆, δ, м.д.) 138.1, 140.2 (2С); 48.5, 86.9, 116.5, 117.5, 117.9, 124.5, 126.9, 127.6, 128.3, 129.6, 129.8, 150.6, 180.7. Масс-спектр, m/z (I,%): 342 (M⁺, 7). Найдено,%: C 60.04; H 4.45; № 8.08; S 9.60. C₁₇H₁₄N₂O₄S. Вычислено,%: C 59.64; H 4.12; № 8.18; S 9.37.

Диметиловый эфир 3-циано-2-циклогексилимино-2Н-тиопиран - 5,6-дикарбоновой кислоты (28б). Выход 49%. Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆, δ, м.д., J, Гц): 1.36-1.50 (м, 5Н, СН₂); 1.67-1.81 (м, 5Н, СН₂); 3.29 (уш. с, 1Н, СН); 3.83 (с, 3Н, OМе); 3.88 (с, 3Н, OМе); 7.73 (с, 1Н, СН). Спектр ЯМР ¹³С (DMSO-d₆, δ, м.д.) 24.2, 25.5, 31.5, 53.7, 54.6, 62.1, 112.5, 115.5, 122.5, 141.3, 142.7, 144.7, 162.8, 163.1. Масс-спектр, m/z (I,%): 334 (M⁺, 8).Найдено (%): C, 57.51; H, 5.13; N, 8.17; S, 9.72. C₁₆H₁₉N₃O. Вычислено (%): C, 57.47; H, 5.43; N, 8.38; S, 9.59.

4. Описание технологического процесса

 

.1 Характеристика готовой продукции

Молекулярная масса: 307 г./моль.

Таблица 4.1. Характеристика технического продукта

Наименование показателя	Норма
1. Внешний вид	Бежевый порошок
2. Температура плавления	166-167оС
3. Содержание примесей	Не более 0,5%
4. Растворимость	Ацетон, толуол, хлороформ

Характеристика исходного образца:

1. Стандартный образец утверждается в соответствующем порядке.

2. Стандартный образец подлежит замене вновь приготовленным и утвержденным через 6 месяцев.

3. Срок действия, продления и хранение стандартного образца устанавливается в соответствии с «Инструкцией по отбору, испытанию, утверждению, хранению и расходованию стандартных образцов», утвержденных в установленном порядке. Стандартный образец хранится в герметично закрытой таре в сухом затемненном месте при 20-25 ^оС.4.2. Характеристика сырья, материалов и полупродуктов.

Таблица 4.2. Характеристика сырья, материалов и полупродуктов

Наименование	Обозначение НТД	Сорт или артикул	Показатель для проверки	Примечание
1. N-бензил-2-цианоацетамид	Полупродукт	98%	Кристаллическое вещество белого цвета, содержание основного вещества не менее 98%	Технический продукт
2. Триэтилортоформиат	Acros organics	99%	Бесцветная жидкость с резким запахом, Ткип=143 °С, сод-е основного вещества не менее 99%	ЛВЖ
3. Уксусный ангидрид	ГОСТ 21039-75	97%	Бесцветная жидкость с резким запахом, tкип 139,5 °С, сод-е основного вещества не менее 97%	Химический реактив
4. п-Анизидин	Acros organics	95%	Кристаллы, буреющие на воздухе, Тпл=57,2 °С, сод-е основного вещества не менее 95%	Химический реактив
5. ЭС	ГОСТ 11547-65	96%	Бесцветная жидкость, Ткип =78,4оС; сод-е осн. вещества не менее 96%	Растворитель ЛВЖ

4.5 Описание стадий технологического процесса

Производство N-бензил-3 (4-метоксифениламино) 2-циано-акриламида является многостадийным, периодическим процессом.

1.  Проверка и подготовка к работе оборудования.

Всё оборудование перед началом работы через люк визуально проверяют на целостность покрытия аппарата, запорной арматуры, отсутствие реакционной массы от предыдущей операции. Герметичность аппарата проверяют созданием давления 2 атм внутри реактора, закрывают подачу сжатого воздуха. При выдержке 10 мин давление не должно уменьшиться. На холостом ходу проверяют работу мешалки, поступление пара в рубашку. Контролируют приборы КИПиА, пульт управления.

2.  Подготовка сырья.

В производство передается сырьё и полупродукты, принятые входным контролем с соответствующей отметкой о качестве. Предварительно все хранилища заполняют соответствующим сырьём.

ТП-1 Получение ЭАА (конденсация)

Аппаратурное оформление стадии

.        Мерник для ТЭОФ М-2 - нержавеющий стальной аппарат, вместимостью 0.016 м³, скоммуницирован с ЛУ, снабжен выносным мерным стеклом.

.        Мерник для УА М-4 - нержавеющий стальной аппарат, вместимостью 0.010 м³, скоммуницирован с ЛУ, снабжен выносным мерным стеклом.

.        Реактор для конденсации Р-5 - нержавеющий стальной аппарат, вместимостью 0.063 м³, снабжен якорной мешалкой, гладкой рубашкой, змеевиком, приборами для измерения температуры и давления, скоммуницирован с ЛУ.

.        Хранилище ТЭОФ Х-1 - нержавеющий стальной аппарат, вместимостью 0.063 м³, скоммуницирован с ЛУ.

.        Хранилище уксусного ангидрида Х-3 - нержавеющий стальной аппарат, вместимостью 0.040 м³, скоммуницирован с ЛУ.

.        Теплообменник Т-6 - графитовый аппарат, условное давление 1.6 МПА, одноходовой.

Таблица 4.3. Загружено на стадии ТП-1

Наименование полупродуктов и сырья

сод-е,%(масс.)

масса техн., кг

масса 100%, кг

Объем, л

1. БК, в том числе

14,592

компонента

98,00

14,300

примеси

2,00

0,292

2. ТЭОФ, в том числе

12,173

ТЭОФ

98,00

11,930

13,404

вода

2,00

0,243

0,243

3. УА в том числе

8,474

УА

97,00

8,220

7,597

вода

3,00

0,254

0,254

Итого

35,240

35,240

21,498

Из хранилища Х-1 сжатым азотом подают ТЭОФ в мерник М-2 и из хранилища Х-3 - УА в мерник М-4. В чистый и проверенный реактор Р-5, шнеком загружается заданное количество БК (предварительно бункер шнекового питателя заполняется соответствующим сырьём) и из мерника М-2 и М-4 подается заданное количество ТЭОФ и УА соответственно. Включается перемешивание и в рубашку аппарата подают пар, реакционная масса нагревается до 140 ^оС (к.т. 1). Полученная смесь выдерживается 12 часов при этой температуре. По окончании выдержки отбирают пробу для определения конца реакции (к.т. 2). При удовлетворительном результате реакционную массу передают на стадию охлаждения, в противном случае выдержку увеличивают на 1 час. Выделяющиеся газы улавливаются ЛУ. Полученная реакционная масса остается в том же аппарате для осуществления стадии ТП-2.

Таблица 4.4. Получено на стадии ТП-1

Получено
Наименование продуктов, потерь и отходов	Сод-е,%(масс.)	Масса техн., кг	Масса 100%, кг	Объем, л
А. реакц. масса 1, в том числе		35,240
ЭАА	46,67		16,445	-
этилацетат	17,85		6,292	6,976
уксусная кислота	12,17		4,290	4,593
ЭС	9,33		3,289	4,163
БК (ост)	5,28		1,859	-
ТЭОФ (ост)	3,83		1,348	1,514
УА(ост)	2,63		0,927	0,857
примеси	0,83		0,292	-
вода	1,41		0,498	0,498
Итого	100,00	35,240	35,240	18,601

ТП-2 Кристаллизация ЭАА

Аппаратурное оформление стадии

.        Реактор для кристаллизации Р-5 тот же, что и для конденсации.

Таблица 4.5. Загружено на стадии ТП-2

Загружено
Наименование полупродуктов и сырья	Сод-е,%(масс.)	Масса техн., кг	Масса 100%, кг	Объем, л
А. реакц. масса 1, в том числе		35,240
ЭАА	46,67		16,445	-
этилацетат	17,85		6,292	6,976
уксусная кислота	12,17		4,290	4,593
ЭС	9,33		3,289	4,163
БК	5,28		1,859	-
ТЭОФ	3,83		1,348	1,514
УА	2,63		0,927	0,857
примеси	0,83		0,292	-
вода	1,41		0,498	0,498
Итого	100,00	35,240	35,240	18,601

Реакционная масса охлаждается подачей в рубашку аппарата холодной воды, до 15-20 ^оС (к.т. 3), в течение 4 часов. Затем полученную суспензию передают на стадию фильтрации ЭАА. Полученная реакционная масса передается на стадию ТП-3 с помощью сжатого азота.

Таблица 4.6. Получено на стадии ТП-2

Получено
Наименование продуктов, потерь и отходов	Сод-е,%(масс.)	Масса техн., кг	Масса 100%, кг	Объем, л
А. Суспензия, в том числе		35,240
ЭАА(осадок)	42,00		14,801	-
ЭАА (в р-ре)	4,67		1,645	-
примеси	51,92		18,297	-
вода	1,41		0,498	0,498
Итого	100,00	35,240	35,240	0,498

ТП-3 фильтрация ЭАА

Аппаратурное оформление стадии

1.      Нутч-фильтр Ф-8 - стальной эмалированный аппарат, закрытого типа, выгрузка с помощью ножа, рабочий объём 200 л.

2.      Приемник фильтрата Сб-7 - нержавеющий стальной аппарат, вместимостью 0.200 м³.

Таблица 4.7. Загружено на стадии ТП-3

Загружено
Наименование полупродуктов и сырья	Сод-е,%(масс.)	Масса техн., кг	Масса 100%, кг	Объем, л
А. Суспензия, в том числе		35,240
ЭАА(осадок)	42,00		14,801	-
ЭАА (в р-ре)	4,67		1,645	-
примеси	51,92		18,297	-
вода	1,41		0,498	0,498
Б. Вода на промывку		148,005	148,005	148,005
Итого		183,245	183,245	148,503

Фильтрация проводится в нутч-фильтре Ф-8. Фильтрат направляется в сборник Сб-7 и затем на регенерацию. Паста с помощью ножа выгружается и передается на стадию сушки (ТП-4) в вакуумную полочную сушилку СШ-9.

Таблица 4.8. Получено на стадии ТП-3

Получено
Наименование продуктов, потерь и отходов	Сод-е,%(масс.)	Масса техн., кг	Масса 100%, кг	Объем, л
А. Паста, в том числе		17,064
ЭАА	85,00		14,504	-
примеси	13,00		2,218	-
вода	2,00		0,341	0,341
Б. Отходы: 1. Фильтрат, в том числе		166,180
примеси	10,66		17,723	-
вода	89,16		148,161	148,161
2. Потери:
ЭАА			0,296	-
Итого		183,245	183,245	148,502

ТП-4 сушка ЭАА

Аппаратурное оформление стадии

.        Сушилка для ЭАА Сш-9 - полочная вакуумная сушилка из коррозионностойкой стали, оснащена системой автоматического регулирования температуры, внутрь полок подают горячую воду. Объём 0.025 м³.

Таблица 4.9. Загружено на стадии ТП-4

Загружено
Наименование полупродуктов и сырья	Сод-е,%(масс.)	Масса техн., кг	Масса 100%, кг
1. Паста, в том числе		17,064
ЭАА	85,00		14,504
примеси	13,00		2,218
вода	2,00		0,341
Итого	100,00	17,064	17,064

Полученную из нутч-фильтра Ф-8 пасту раскладывают на поддоны, которые затем помещают на полки шкафа вакуумной полочной сушилки СШ-9. Нагрев осуществляют подачей воды внутрь полок.

Сушку проводят при остаточном давлении 250 мм. рт. ст. и температуре 80 ºС в течение 2 часов. По окончании сушки массовая доля влаги в продукте должна составлять не более 1,0% (к.т. 4). После сушки технический ЭАА отправляется на следующую стадию.

Таблица 4.10. Получено на стадии ТП-4

Получено
Наименование продуктов, потерь и отходов	Сод-е,%(масс.)	Масса техн., кг	Масса 100%, кг
А. Сухой ЭАА, в том числе:		14,504
ЭАА	98,00		14,214
примеси	1,00		0,145
вода	1,00		0,145
Б. Летучие компоненты, в том числе:		2,270
примеси	91,35		2,073
вода	8,65		0,196
В. Потери ЭАА		0,290	0,290
Итого		17,064	17,064

ТП-5 Получение ЕН

Аппаратурное оформление стадии

.        Мерник для этилового спирта М-11 - нержавеющий стальной аппарат, вместимостью 0.320 м³, скоммуницирован с ЛУ, снабжен выносным мерным стеклом.

.        Реактор Р-12 - эмалированный стальной аппарат, вместимостью 0,250 м³, снабжен якорной мешалкой, гладкой рубашкой, приборами для измерения температуры и давления, скоммуницирован с ЛУ.

.        Хранилище ЭС Х-10 - нержавеющий стальной аппарат, вместимостью 1.6 м³, скоммуницирован с ЛУ.

Таблица 4.11. Загружено на стадии ТП-5

Загружено
Наименование полупродуктов и сырья	Сод-е,%(масс.)	Масса техн., кг	Масса 100%, кг	Объем, л
А. Полупродукты: 1. Сухой ЭАА, в том числе		14,504
ЭАА	98,00		14,214	-
примеси	1,00		0,145	-
вода	1,00		0,145	0,145
Б. Сырьё: 1. ПА, в том числе		8,002
ПА	95,00		7,602	-
примеси	5,00		0,400	-
2. ЭС, и т.ч.		72,522
ЭС	96,00		69,622	88,129
вода	4,00	2,901
Итого		95,029	95,029	91,175

Предварительно сжатым азотом из хранилища Х-10 в мерник М-11 подают этиловый спирт, бункер шнекового питателя заполняют необходимым количеством ПА. ЭАА загружается шнеком в реактор Р-12. Самотеком из мерника М-11 загружается заданное количество этилового спирта и шнеком загружают ПА. Включается мешалка, в рубашку аппарата подается рассол и реакционная масса охлаждается до 5 - 10^оС (к.т. 5). Смесь выдерживают в течение 12 часов при этой температуре. По окончании выдержки отбирают пробу для определения конца реакции (к.т. 6). При удовлетворительном результате реакционная передаётся на ТП-6 в нутч-фильтр Ф-13, в противном случае выдержку увеличивают на 1 час.

Таблица 4.12. Получено на стадии ТП-5

Получено
Наименование продуктов, потерь и отходов	Сод-е,%(масс.)	Масса техн., кг	Масса 100%, кг	Объем, л
А. Рекц.масса 2, в том числе		95,029
ЕН	13,18		12,522	-
ЭС	75,24		71,498	90,504
ЭАА	5,09		4,833	-
ПА	2,72		2,585	-
примеси	0,57		0,545	-
вода	3,21		3,046	3,046
Итого	100,00	95,029	95,029	93,550

ТП-6 Фильтрация ЕН

Аппаратурное оформление стадии

.        Нутч-фильтр Ф-16 - стальной эмалированный аппарат фильтрующего действия, закрытого типа, выгрузка с помощью ножа, рабочий объём 300 л.

.        Приемник фильтрата Сб-14 - нержавеющий стальной аппарат, вместимостью 0.500 м³.

Таблица 4.13. Загружено на стадии ТП-6

Загружено
Наименование полупродуктов и сырья	Сод-е,%(масс.)	Масса техн., кг	Масса 100%, кг	Объем, л
А. Рекц.масса, в том числе		95,029
ЕН	13,18		12,522	-
ЭС	75,24		71,498	90,504
ЭАА	5,09		4,833	-
ПА	2,72		2,585	-
примеси	0,57		0,545	-
вода	3,21		3,046	3,046
Б. ЭС на промывку, в том числе		125,223
ЭС	96,00		120,214	152,170
вода	4,00		5,009	5,009
Итого		220,251	220,251	250,729

Операцию проводят в нутч-фильтре Ф-16. Фильтрат собирается в сборник Сб-14 и направляется на регенерацию. Паста выгружается с помощью ножа и передается на стадию перекристаллизации (ТП-7) в Р-15.

Таблица 4.14. Получено на стадии ТП-6

Получено
Наименование продуктов, потерь и отходов	Сод-е,%(масс.)	Масса техн., кг	Масса 100%, кг	Объем, л
А. Паста ЕН, в том числе		14,437
ЕН	85,00		12,272	-
ЭС	7,00		1,011	1,280
примеси	3,00		0,433	-
вода	5,00		0,722	0,722
Б. Отходы: Фильтрат, в том числе		205,814
ЭС	92,66		190,701	241,394
примеси	3,66		7,529	-
вода	3,56		7,333	7,333
В. Потери ЕН			0,250	-
Итого		220,251	220,251	250,729

ТП-7 Перекристаллизация ЕН

Аппаратурное оформление стадии:

.        Мерник для ЭС М-11 - нержавеющий стальной аппарат, вместимостью 0.320 м³, скоммуницирован с ЛУ, снабжен выносным мерным стеклом.

.        Реактор для перекристаллизации Р-15 - стальной аппарат, вместимостью 0.250 м³, снабжен якорной мешалкой, гладкой рубашкой, приборами для измерения температуры и давления, скоммуницирован с ЛУ.

.        Хранилище ЭС Х-10 - нержавеющий стальной аппарат, вместимостью 1.6м³, скоммуницирован с ЛУ.

.        Теплообменник Т-16 - вертикальный теплообменник из углеродистой стали, условное давление 1.6 МПА, одноходовой.

Таблица 4.15. Загружено на стадии ТП-7

Загружено
Наименование полупродуктов и сырья	Сод-е,%(масс.)	Масса техн., кг	Масса 100%, кг	Объем, л
А. Полупродукты: Паста ЕН, в том числе		14,437
ЕН	85,00		12,272	-
ЭС	7,00		1,011	0,628
примеси	3,00		0,433	-
вода	5,00		0,722	0,354
Б. Сырьё: ЭС, в том числе		144,374
ЭС	96,00		138,599	175,441
вода	4,00		5,775	5,775
Итого		158,812	158,812	182,198

В реактор Р-15 через мерник М-11 подается самотеком необходимое количество этилового спирта. Включается мешалка и осуществляется подача горячей воды в рубашку аппарата, реакционная масса нагревается до 70-72 ^оС (к.т. 7) и перемешивается в течение 30 минут. Далее отключается мешалка, и реакционная масса охлаждается путём прекращения подачи воды в рубашку. Образовавшуюся суспензию подают на фильтрацию давлением сжатого азота (стадия ТП-8).

Таблица 4.16. Получено на стадии ТП-7

Получено
Наименование продуктов, потерь и отходов	Сод-е,%(масс.)	Масса техн., кг	Масса 100%, кг	Объем, л
А. Реакционная масса 3, в том числе		156,848
ЕН	6,57		10,308	-
ЭС	89,01		139,610	176,721
примеси	0,28		0,433	-
вода	4,14		6,497	6,497
Б. Потери		1,963	1,963	-
Итого		158,812	158,812	183,218

ТП-8 фильтрация ЕН

Аппаратурное оформление стадии

.        Центрифуга Ц-17 - аппарат фильтрующего действия, горизонтальный, выгрузка с помощью ножа, рабочий объём 200 л. Материал рабочих частей - сталь.

.        Приемник фильтрата Сб-14 - нержавеющий стальной аппарат, вместимостью 0.500 м³.

Таблица 4.17. Загружено на стадии ТП-8

Загружено
Наименование полупродуктов и сырья	Сод-е,%(масс.)	Масса техн., кг	Масса 100%, кг	Объем, л
А. Реакционная масса, в том числе		156,848
ЕН	6,57		10,308	-
ЭС	89,01		139,610	176,721
примеси	0,28		0,433	-
вода	4,14		6,497	6,497
Итого	100,00	156,848	156,848	183,218

Фильтрация проводится в центрифуге Ц-17. Фильтрат направляется в сборник Сб-14 и затем на регенерацию. Паста с помощью ножа выгружается и передается на стадию сушки (ТП-9) в полочную сушилку СШ-18.

Таблица 4.18. Получено на стадии ТП-8

Получено
Наименование продуктов, потерь и отходов	Сод-е,%(масс.)			Масса техн., кг		Масса 100%, кг		Объем, л
А. Паста ЕН, в том числе				11,824
ЕН	85,00					10,051		-
ЭС	8,00					0,946		1,197
примеси	2,00					0,236		-
вода	5,00					0,591		0,591
Б. Отходы: Фильтрат, в том числе				144,766
примеси	0,14					0,197		-
вода		4,08			5,906		5,906
ЭС		95,78			138,664		175,524
В. Потери			0,258		0,258		-
Итого			156,848		156,848		183,218

ТП-9 Сушка ЕН

1.      Сушилка для ЕН Сш-18 - вакуумная полочная сушилка из коррозионностойкой стали, оснащена системой автоматического регулирования температуры, внутрь полок подают горячую воду. Объём 0.016 м³.

Таблица 4.20. Загружено на стадии ТП-9

Загружено
Наименование полупродуктов и сырья	Сод-е,%(масс.)	Масса техн., кг	Масса 100%, кг
А. Паста ЕН, в том числе		11,824
ЕН	85,00		10,051
ЭС	8,00		0,946
примеси	2,00		0,236
вода	5,00		0,591
Итого	100,00	11,824	11,824

Полученную из центрифуги Ц-17 пасту раскладывают на поддоны, которые затем помещают на полки шкафа вакуумной полочной сушилки СШ-18. Нагрев осуществляют подачей воды внутрь полок.

Сушка проводится при остаточном давлении 250 мм. рт. ст. и температуре 50 ºС в течение 2 часов. По окончании сушки массовая доля влаги в продукте должна составлять не более 0,5% (к.т. 8). После сушки получается технический ЕН, который отправляется на склад готовой продукции.

Таблица 4.21. Получено на стадии ТП-9

Получено
Наименование продуктов, потерь и отходов	сод-е,%(масс.)	масса техн., кг	масса 100%, кг
А. Продукт: Сухой ЕН, в том числе		10,000
ЕН	99,00		9,900
примеси	0,50		0,050
вода	0,50		0,050
Б. Отходы: Летучие компоненты, в том числе		1,674	56,52		0,946
примеси	11,14		0,186
вода	32,34		0,541
В. Потери		0,151	0,151
Итого		11,824	11,824

 

.6 Контроль производства

Основные технологические параметры и контроль производства приведены в таблице 4.21.

Таблица 4. 21. Основные технологические параметры и контроль производства

Контрольная точка	Наименование объекта контроля	Контролируемый параметр и размерность	Норматив	Метод и средство контроля
Реактор Р-5, КТ-1	реакционная масса	температура, оС	138-140 оС	датчик с выводом на щите аппаратуры
Реактор Р-5, КТ-2	реакционная масса	конец реакции	наличие ЭАА в реакционной массе	ТСХ (цеховая лаборатория)
Реактор Р-5, КТ-3	реакционная масса	температура, оС	15-20 оС	датчик с выводом на щите аппаратуры
Сушилка Сш-9, КТ-4	осадок	остаточная влажность	не более 1,0%	гравиметрически (цеховая лаборатория)
Реактор Р-12, КТ-5	реакционная масса	температура, оС	5-10 оС	датчик с выводом на щите аппаратуры
Реактор Р-12, КТ-6	реакционная масса	конец реакции	наличие ЕН в реакционной массе	ТСХ (цеховая лаборатория)
Реактор Р-15, КТ-7	реакционная масса	температура, оС	70-72 оС	датчик с выводом на щите аппаратуры
Сушилка Сш-18, КТ-8	осадок	остаточная влажность	не более 0,5%	гравиметрически (цеховая лаборатория)

 

5. Расчёт материального баланса производства N-бензил - (4-метоксифениламино) акриламида

 

.1 Исходные данные для расчёта

 

Масштаб расчёта

Материальный баланс составлен на 1 кг технического N - бензил - 3 - (4-метоксифениламино) 2-циано - акриламида (ЕН).

Состав технического енамина:

ЕН-100%   γ_ЕН=0,99

Примеси    γ_прим=0,005

Вода          γ_вода=0,005

Выходы по стадиям (узлам) производства

Узел 1 Конденсация БК                                                       η₁=0.87

Узел 2 Кристаллизация р.м.                                                η₂=0.90

Узел 3 Фильтрация ЭАА                                                     η₃=0.98

Узел 4 Сушка ЭАА                                                              η₄=0.98

Узел 5 Получение ЕН                                                          η₅=0.66

Узел 6 Фильтрация ЕН                                                                 η₆=0.98

Узел 8 Перекристаллизация ЕН                                          η₈=0.85

Узел 9 Фильтрация ЕН                                                                 η₉=0.98

Узел 10 Сушка продукта                                                     η₁₀=0.98

Общий выход:

η_∑= η₁ * η₂ * η₃ * η₄ * η₅ * η₆ * η₇ * η₈ * η₉ * η₁₀ = 0.87 * 0.90 * 0.98 * 0.98 * 0.66 * 0.98 * 0.85* 0.98 *0.98=0,40.

Составы полупродуктов, растворов, паст, нормативных механических потерь и прочие исходные данные взяты из экспериментальных данных.

Таблица 5.1. Молекулярные массы (М) веществ участвующих в процессе

	Вещество	М., г/моль
1	N-бензил-2-цианоацетамид	174
2	Триэтилортоформиат	148
3	Уксусный ангидрид	102
4	п-Анизидин	123
5	Этиловый спирт	46

Таблица 5.2. Содержание основного вещества в загружаемом сырье и плотность

	Вещество	γ	ρ, г/см3
1	N-бензил-2-цианоацетамид	0,98
2	Триэтилортоформиат	0,99	0,89
3	Уксусный ангидрид	0,97	1,082
4	п-Анизидин	0,95
5	Этиловый спирт	0,96	0,79

Определение расхода ключевого вещества

Соотношение мольных масс исходного вещества и конечного продукта.

На 1 кг продукта необходимо загрузить следующее количество 100% N-бензил-2-цианоацетамид (БК):

G_БК^100% = G_ЕН^100%*М_БК/М_ЕН*η_Σ = 0,990*174/307*0,40 = 1,403 кг

Соответственно загрузка технического БК составит:

G_БК^техн = G_БК^100%/γ_БК = 1,403/0,98 = 1,432 кг

Количество примесей в техническом БК:

G_БК^прим = G_БК^техн - G_БК^100% = 1,432 - 1,403 = 0,029 кг

 

.3 Расчет материального баланса по узлам (стадиям производства)

Узел 1: Конденсация БК

Баланс мольных масс:

* 174+ 1*148+ 1*102 =424 1*230+ 1*88+ 1*60+ 1*46=424

Загружено:

Количество БК:

G_БК^100% = G_ЕН^100%*М_БК/М_ЕН*η_Σ = 0,990*174/307*0,40 = 1,403 кг

G_БК^техн = G_БК^100%/γ_БК = 1,403/0,98 = 1,432 кг

G_БК^прим = G_БК^техн - G_БК^100% =1,432 - 1,403 = 0,029 кг

Количество ТЭОФ:

G _ТЭОФ ^100% = G_БК^100%*М _ТЭОФ *υ_ТЭОФ/М_БК*υ_БК = 1,403*148*1/174*1 = 1,193 кг,

G_ТЭОФ^техн = G_ТЭОФ^100%/γ_ТЭОФ = 1,193/0,98 = 1,217 кг

G_ТЭОФ^прим = G_ТЭОФ^техн - G_ТЭОФ^100% = 1,217 - 1,193 = 0,024 кг

Количество УА:

G_УА^100% = G_БК^100%*М_УА*υ_УА/М_БК*υ_БК = 1,403*102*1/174*1 = 0,822 кг;

G_УА^техн = G_УА^100%/γ_УА = 0,822/0,97 = 0,847 кг

G_УА^прим = G_УА^техн - G_УА^100% = 0,847 - 0,822 = 0,025 кг

Итого в узле 1 загружено: G_Σ = G_БК^техн + G_ТЭОФ^техн + G_УА^техн = 1,432 + 1,217 + +0,847= 3,496 кг

Получено:

БК, вступивший в реакцию: G_БК^реакц = 1,403*η₁ = 1,403*0,87 =1,221 кг

БК осталось: G_БК^ост = G_БК^100% - G_БК^реакц = 1,403 - 1,221 = 0,182 кг

ТЭОФа прореагировало: G_ТЭОФ^реакц = G_БК^реакц*М_ТЭОФ*1/М_БК = 1,221*148*1/174*1 = 1,038 кг

ТЭОФа осталось: G_ТЭОФ^ост = G_ТЭОФ^100% - G_ТЭОФ^реакц =1,193 - 1,038 = 0,155 кг

УА прореагировало: G_УА^реакц = G_БК^реакц*М_УА*1/М_БК = 1,221*102*1/174*1 = 0,716 кг

УА осталось: G_УА^ост = G_УА^100% - G_УА^реакц = 0,822 - 0,716 = 0,106 кг

Образовалось в ходе реакции:

ЭАА: G_ЭАА= G_БК^реакц*М_ЭАА* υ_ЭАА /М_БК* υ_БК = 1,221*230*1/174*1 = 1,613 кг;

Этилацетата: G_э = G_БК^реакц *М_э*υ_э/М_БК*υ_БК = 1,221*88*1/ 174*1 = 0,617 кг

Этилового спирта: G_ЭС =G_БК^реакц *М_ЭС*υ_ЭС/М_БК*υ_БК=1,221*46*1/ 174*1=0,323 кг

Метилацетата: G_м =G_БК^реакц *М_м*υ_м/М_БК*υ_БК=1,234*60*1/ 174*1= 0,421 кг

Без изменения остается загруженное количество воды и примесей.

G_прим = 0,029 кг,

G_вод = 0,050 кг

Итого в узле 1 получено: G_Σ = G_ЭАА^обр + G_э^обр + G_ЭС^обр + G_м^обр +G_БК^ост + G_ТЭОФ^ост + G_УА^ост + G_прим+ G_вод = 1,613 + 0,617 + 0,323 + 0,421+0,182+0,155+0,106+0,029+ 0,050= 3,496 кг

Таблица 5.3. Стадия ТП-1. Материальный баланс конденсации БК (узел 1)

Загружено				Получено
Сырьё	сод-е,%(масс.)	масса техн., кг	масса 100%, кг	продукты	сод-е,%(масс.)	масса техн., кг	масса 100%, кг
1. БКтехн, в том числе		1,432		1. реакц. масса, в том числе		3,496
БК	98,00		1,403	ЭАА	46,15		1,613
примеси	2,00		0,029	этилацетат	17,66		0,617
2. ТЭОФ, в том числе		1,217		метилацетат	12,04		0,421
ТЭОФ	98,00		1,193	ЭС	9,23		0,323
вода	2,00		0,024	БК (ост)	5,22		0,182
3. УА, в том числе		0,847		ТЭОФ(ост)	4,43		0,155
УА	97,00		0,822	УА(ост)	3,05		0,106
вода	3,00		0,025	примеси	0,82		0,029
				вода	1,42		0,050
Итого		3,496	3,496	Итого	100,00		3,496

Узел 2: Кристаллизация ЭАА

Выход на стадии: η₂=0,90

Загружено:

Реакционная масса из узла 1: G_ЭАА^рм=3,496 кг, в том числе G_ЭАА^100%= 1,613 кг

Итого в узле 2 загружено: G_Σ = G_ЭАА^рм = 3,496 кг

Получено:

Количество ЭАА с учетом выхода по стадии:

G_ЭАА = G_ЭАА^100%* 0,90 = 1,452 кг

ЭАА, оставшийся в растворе:

G_ЭАА^раств = G_ЭАА^100% - G_ЭАА = 1,613 - 1,452 = 0,161 кг

Количество остальных компонентов в осадке:

вода: G_вод^сусп. = G_вод^рм = 0,050 кг;

примеси: G_прим^сусп.= G_прим^рм + G_э^рм + G_м^рм +G_ЭС^рм + G_БК^рм +G_ТЭОФ^рм+ G_УА^рм = 0,029 + 0,617 + 0,421+ 0,323+0,182+0,155+0,106 = 1,833 кг;

Итого в узле 2 получено: G_Σ = G_вод^сусп. + G_прим^сусп.+ G_ЭАА^раств + G_ЭАА = 0,050 + 1,833 + 0,161 +1,452 = 3,496 кг

Таблица 5.4. Стадия ТП-2. Кристаллизация ЭАА (узел 2)

Загружено				Получено
Сырьё	сод-е,%(масс.)	масса техн., кг	масса 100%, кг	продукты	сод-е,%(масс.)	масса техн., кг	масса 100%, кг
1. реакц. масса, в том числе:		3,496		1. Суспензия, в том числе:		3,496
ЭАА	46,15		1,613	ЭАА(осадок)	41,53		1,452
этилацетат	17,66		0,617	ЭАА (в р-ре)	4,61		0,161
метилацетат	12,04		0,421	примеси	52,43		1,833
ЭС	9,23		0,323	вода	1,42		0,050
БК	5,22		0,182
ТЭОФ	4,43		0,155
УА	3,05		0,106
примеси	0,82		0,029
вода	1,42		0,050
Итого	100,00		3,496	Итого	100,00		3,496

Узел 3: Фильтрация ЭАА

Выход на стадии η₃ = 0,98

Состав пасты ЭАА после фильтрации:

ЭАА                             γ_ЭАА = 0,85;

вода                                       γ_вода = 0,02;

примеси                       γ_прим = 0,13.

Загружено:

Суспензия ЭАА с ТП-2, в том числе ЭАА:G_∑ = 3,496 кг, G_ЭАА=1,452 кг.

Вода на промывку: G_вод^промыв= G_ЭАА^100% * 10 = 1,452*10 = 14,521 кг

Итого в узле 3 загружено: G_Σ = G_∑ + G_вод^промыв = 18,017 кг

Получено:

Количество ЭАА в пасте с учетом выхода по стадии:

G_ЭАА^паста = G_ЭАА*η₃ = 1,452 * 0,98 = 1,423 кг

Масса всей Пасты: G_паста = G_ЭАА^паста/0,85 = 1,423/0,85 = 1,674 кг

Количество остальных компонентов в пасте:

вода: G_вод^паста = G_паста*0,13 = 1,674*0,13 = 0,033 кг;

примеси: G_прим^паста = G_паста *0,02 = 1,674 *0,02 = 0,218 кг

Количество компонентов в фильтрате:

потери ЭАА: G_ЭАА^потерь = G_ЭАА - G_ЭАА^паста = 1,452 - 1,423 = 0,029 кг;

вода: G_вод^фильтр = G_вод^сусп.п + G_вод^промыв - G_вод^паста = 0,050 +14,521 -0,033 = 14,537 кг;

примеси: G_прим^фильтр = G_прим^сусп.+ G_ЭАА^раств - G_прим^паста = 1,833 +0,161 - 0,218= 1,777 кг.

Итого в узле 3 получено: G_Σ= G_Паста + G_ЭАА^потерь + G_вод^фильтр + G_прим^фильтр = 1,674 + 0,029 + 14,537 + 1,777 = 18,017 кг

Таблица 5.5. Стадия ТП-3. Фильтрация ЭАА (узел 3)

Загружено				Получено
Сырьё	сод-е,%(масс.)	масса техн., кг	масса 100%, кг	Продукты	сод-е,%(масс.)	масса техн., кг	масса 100%, кг
1. Суспензия, в том числе		3,496		1. Паста, в том числе		1,674
ЭАА(осадок)	41,53		1,452	ЭАА	85,00		1,423	4,61		0,161	примеси	13,00		0,218
примеси	52,43		1,833	вода	2,00		0,033
вода	1,42		0,050	2. Фильтрат, в том числе		16,343
2. Вода на промывку		14,521	14,521	ЭАА	0,18		0,029
				примеси	10,87		1,777
				вода	88,95		14,537
Итого		18,017	18,017	Итого		18,017	18,017

Узел 4: Сушка ЭАА

Выход на стадии η₄ = 0,98

Загружено:

Вся Паста из узла 3: G_паста = 1,674 кг, в том числе G_ЭАА = 1,423 кг

Итого в узле 4 загружено: G_Σ = G_паста = 1,674 кг

Получено:

Состав сухого ЭАА:

ЭАА                             γ_ЭАА = 0,98;

вода                                                γ_вода = 0,01;

примеси                                 γ_прим = 0,01.

Количество ЭАА с учетом выхода: G_ЭАА^100% = G_ЭАА^паста *0,98 = 1,423 *0,98 = 1,395 кг;

Количество сухого ЭАА: G_ЭАА^сух = G_ЭАА^100%/0,98 = 1,395/0,98 = 1,423 кг;

Количество остальных компонентов в сухом продукте:

вода: G_вод^сух = G_ЭАА^сух* γ_вод = 1,423 *0,01 = 0,014 кг;

примеси: G_прим^сух = G_ЭАА^сух * γ_прим = 1,423 *0,01 = 0,014 кг

Количество летучих компонентов:

вода: G_вод^летуч = G_вод^паста - G_вод^сух = 0,033 - 0,014 = 0,019 кг;

примеси: G_прим^летуч = G_прим^паста - G_прим^сух = 0,218 - 0,014 = 0,203 кг

Механические потери ЭАА: G_ЭАА^потерь = G_ЭАА^паста - G_ЭАА^100% = 1,423 - 1,395 = 0,028 кг

Итого в узле 4 получено: G_Σ = G_осад + G_вод^летуч + G_прим^летуч + G_ЭАА^потерь = 1,423 + 0,019 + 0,203 + 0,028 = 1,674 кг

Таблица 5.6. Стадия ТП-4. Сушка ЭАА (узел 4)

Загружено				Получено
Сырьё	сод-е,%(масс.)	масса техн., кг	масса 100%, кг	Продукты	сод-е,%(масс.)	масса техн., кг	масса 100%, кг
1. Паста, в том числе		1,674		1. Сухой ЭАА, в том числе		1,423
ЭАА	85,00		1,423	ЭАА	98,00		1,395
примеси	13,00		0,218	примеси	1,00		0,014
вода	2,00		0,033	вода	1,00		0,014
				2. Летучие, в том числе		0,223
				примеси	91,35		0,203
				вода	8,65		0,019
				3. Потери		0,028	0,028
Итого	100,00	1,674	1,674	Итого		1,674	1,674

Узел 5: Получение ЕН

Баланс мольных масс:

*1 + 123*1 = 353 307*1 + 46*1 = 353

Выход на стадии: η₅ = 0,66

Загружено:

ЭАА технический: G_ЭАА = 1,423 кг, в том числе G_ЭАА^100% = 1,395 кг;

Количество ПА: G_ПА^100% =G_ЭАА*М_ПА*υ_ПА/М_ЭАА=1,395*123*1/230=0,746 кг;

G_ПА^техн = G_ПА^100%/γ_ПА = 0,746/0,95 = 0,785 кг;

G_ПА^прим= G_ПА^техн - G_ПА^100% = 0,785 - 0,746 = 0,039 кг

Количество этилового спирта с учетом удельной загрузки:

G_ЭС= G_ЭАА^техн*10 = 1,423*5 = 7,115 кг;

G_ЭС^100% = G_ЭС^техн*γ_ЭС = 7,115*0,96 = 6,831 кг;

G_ЭС^вод= G_ЭС^техн - G_ЭС^100% = 7,115 - 6,831 = 0,285 кг

Итого в узле 5 загружено: G_Σ = G_ЭАА^техн + G_ПА^техн + G_ЭС = 1,423 +0,785+ 7,115 = 9,323 кг.

Получено:

ЭАА прореагировало: G_ЭАА^реакц = G_ЭАА*η₅ = 1,395*0,66 = 0,931 кг;

ЭАА осталось: G_ЭАА^ост = G_ЭАА - G_ЭАА^реак = 1,395 - 0,931 = 0,474 кг

С учетом выхода вступило в реакцию ПА: G_ПА^реакц = G_ЭАА*М_ПА*η₅*1/М_ЭАА*1 = 1,395*123*0,66*1/230*1 = 0,492 кг;

ПА осталось: G_ПА^ост = G_ПА^100% - G_ПА^реакц = 0,746 - 0,492 = 0,254 кг

В ходе реакции образуется:

ЕН: G_ЕН^реак = G_ЭАА*М_ЕН* η₅/М_ЭАА = 1,395*307*0,66/230 = 1,229 кг;

Этилового спирта: G_ЭС^рм = G_ЭАА*М_ЭС*υ_ЭС* η₅/М_ЭАА = 1,395*46*1* 0,66/230 = 0,184 кг

Без изменения остается загруженное количество примесей, воды и этилового спирта:

G_прим = 0,014 + 0,039 = 0,053 кг;

G_вода = 0,014 + 0,285= 0,299 кг;

G_ЭС = 6,831 кг

Итого в узле 5 получено: G_Σ = G_ЕН+ G_ЭАА^ост + G_ПА^ост + G_ЭС^рм+ G_прим + G_вода + G_ЭС= 1,229 + 0,474+ 0,254 + 0,184 + 0,053 + 0,299 + 7,015 = 9,323 кг

Таблица 5.7. Стадия ТП-5. Получение ЕН (узел 5)

Загружено				Получено
Сырьё	сод-е,%(масс.)	масса техн., кг	масса 100%, кг	Продукты	сод-е,%(масс.)	масса техн., кг	масса 100%, кг
1. Сухой ЭАА, в том числе		1,423		1. Рекц.масса, в том числе		9,323
ЭАА	98,00		1,395	ЕН	13,18		1,229
примеси	1,00		0,014	ЭС	75,24		7,015
вода	1,00		0,014	ЭАА	5,09		0,474
2. ПА, в том числе		0,785		ПА	2,72		0,254
ПА	95,00		0,746	примеси	0,57		0,053
примеси	5,00		0,039	вода	3,21		0,299
3. ЭС, и т.ч.		7,115
ЭС	96,00		6,831
вода	4,00		0,285
Итого		9,323	9,323	Итого	100,00	9,323	9,323

Узел 6: Фильтрация ЕН

Выход на стадии η₆ = 0,98

Загружено:

Вся реакционная масса из узла 5: G_р.м = 9,323 кг, в том числе енамина G_ЕН^р.м = 1,229 кг

Этиловый спирт на промывку: G_ЭС^техн = 12,286 кг;

G_ЭС^100% = 12,286 * 0,96 = 11,794 кг;

G_ЭС^прим = 0,491 кг

Итого в узле 6 загружено: G_Σ = G_р.м + G_ЭС^техн = 9,323 + 12,286 = 21,609 кг

Получено:

Состав пасты ЕН после фильтрации:

ЕН                                γ_ен = 0,85;

вода                                       γ_вода = 0,05;

примеси                       γ_прим = 0,03;

ЭС                      γ_ЭС = 0,07.

Количество ЕН в пасте с учетом выхода по стадии: G_ЕН^осад = G_ЕН^р.м*η₆ = 1,229 * 0,98 = 1,204 кг;

Масса всей пасты: G_паста = G_ЕН^осад/0,85 = 1,204 / 0,85 = 1,416 кг

Количество остальных компонентов в пасте:

вода: G_паста^вод = G_паста*0,05 = 1,416*0,05 = 0,071 кг;

примеси: G_паста^прим = G_паста *0,03 = 1,416 *0,03 = 0,042 кг;

ЭС: G_паста^эа = G_паста *0,07 = 1,416 *0,07 = 0,099 кг

Количество компонентов в фильтрате:

потери енамина: G_ЕН^потерь = G_ЕН^р.м - G_ЕН^паста = 1,229 - 1,204 = 0,025 кг;

вода: G_вод^фильтр = G_вод^р.м +G_вод^ЭС - G_паста^вод = 0,299+0,491 - 0,071 = 0,719 кг;

ЭС: G_ЭС^фильтр = G_ЭС^р.м + G_ЭС^промыв - G_Паста^ЭС = 7,015 + 11,794 - 0,099 = 18,710 кг

примеси: G_прим^фильтр= (G_прим^рм + G_ЭАА + G_ПА) - G_прим^паста = (0,053+0,474+0,254) -0,042=0,739 кг

Итого в узле 6 получено: G_Σ= G_паста + G_ЕН^потерь + G_вод^фильтр + G_ЭС^фильтр + G_прим^фильтр = 1,416 + 0,025 + 0,719 + 18,710+0,739 = 21,609 кг

Результаты расчета сводим в таблицу 5.8

Таблица 5.8. Стадия ТП-6. Фильтрация ЕН (узел 6)

Загружено				Получено
Сырьё	сод-е,%(масс.)	масса техн., кг	масса 100%, кг	Продукты	сод-е,%(масс.)	масса техн., кг	масса 100%, кг
1. Рекц.масса, в том числе		9,323		1. Осадок ЕН, в том числе		1,416
ЕН	13,18		1,229	ЕН	85,00		1,204
ЭС	75,24		7,015	ЭС	7,00		0,099
ЭАА	5,09		0,474	примеси	3,00		0,042
ПА	2,72		0,254	вода	5,00		0,071
примеси	0,57		0,053	2. Фильтрат, в том числе		20,193
вода	3,21		0,299	ЕН	0,12		0,025
2. ЭС на промывку, в том числе		12,286		ЭС	92,66		18,710
ЭС	96,00		11,794	примеси	3,66		0,739
вода	4,00		0,491	вода	3,56		0,719
Итого		21,609	21,609	Итого	100	21,609	21,609

Узел 7: Перекристаллизация ЕН

Выход на стадии η₇ = 0,85

Загружено:

Осадок ЕН с ТП-6, в том числе ЕН: G_∑^осад = 1,416 кг,

G_ЕН^осад = 1,204 кг

Этиловый спирт с учетом удельной загрузки: G_ЭС^техн= G_∑^осад*10 = 1,416 * 10 = 14,165 кг,

G_ЭС^100% = G_ЭС * γ_ЭС= 14,165* 0,96 = 13,598 кг;

G^вода = G_ЭС^техн - G_ЭС^100% = 14,165 - 13,598 = 0,567 кг

Итого в узле 7 загружено: G_Σ = G_осад + G_спирт^техн = 1,416+ 14,165 = 15,581 кг

Получено:

Количество енамина с учетом выхода по стадии:

G_ЕН = G_ЕН^осад * η₇ = 1,204*0,85 = 1,023 кг

Количество воды: G_вод = G_вод^осад + G_вод^спирт = 0,071 + 0,567 = 0,637 кг;

Количество остальных компонентов в растворе:G_прим = 0,042 кг,

G_ЭС = 13,697 кг.

Потери ЕН: G_ЕН^потерь = G_ЕН^осад - G_ЕН = 1,204 - 1,023 = 0,181 кг

Итого в узле 7 получено: G_Σ = G_ЕН + G_прим + G_ЭС +G_вода + G_ЕН^потерь = 1,023 + 0,042 + 13,697 +0,637 + 0,181= 15,581 кг.

Таблица 5.9. Стадия ТП-7. Перекристаллизация ЕН (узел 7)

Загружено				Получено
Сырьё	сод-е,%(масс.)	масса техн., кг	масса 100%, кг	продукты	сод-е,%(масс.)	масса техн., кг	масса 100%, кг
1. Осадок ЕН, в том числе		1,416		1. Реакционная масса, в том числе		15,401
ЕН	85,00		1,204	ЕН	6,65		1,023
ЭС	7,00		0,099	ЭС	88,94		13,697
примеси	3,00		0,042	примеси	0,28		0,042
вода	5,00	вода	4,14		0,637
2. ЭС, в том числе		14,165		2. Потери		0,181	0,181
ЭС	96,00		13,598
вода	4,00		0,567
Итого		15,581	15,581	Итого		15,581	15,581

Узел 8: Фильтрация ЕН

Выход на стадии η₈ = 0,98

Загружено:

Вся реакционная масса из узла 7: G_р.м = 15,401 кг, в том числе ЕН

G_ЕН^р.м = 1,023 кг

Итого в узле 7 загружено: G_Σ = G_р.м = 15,401 кг

Получено:

Состав пасты ЕН после фильтрации:

ЕН                       γ_ен = 0,85;

вода                                       γ_вода = 0,05;

примеси                       γ_прим = 0,02;

ЭС                       γ_ЭС= 0,08.

Осадок ЕН с учетом выхода по стадии: G_ЕН^осад = G_ЕН^р.м*η₈ = 1,023 * 0,98 = 1,003 кг;

Масса всей пасты: G_паста = G_ЕН^осад/0,85 = 1,003 / 0,85 = 1,180 кг

Количество остальных компонентов в пасте:

вода: G_вод^паста= G_паста*0,05 = 1,180*0,05 = 0,059 кг;

примеси: G_прим^паста = G_паста *0,03 = 1,180 *0,02 = 0,024 кг;

ЭС: G_ЭС^паста = G_паста *0,07 = 1,180 *0,08 = 0,094 кг

Количество компонентов в фильтрате:

примеси: G_прим^фильтр = 0,019 кг

потери ЕН: G_ЕН^потерь = G_ЕН^р.м - G_ЕН^паста = 1,023 - 1,003 = 0,020 кг;

вода: G_вод^фильтр = G_вод^р.м - G_вод^паста = 0,637 - 0,059 = 0,578 кг;

ЭС: G_ЭС^фильтр = G_ЭС^р.м - G_ЭС^паста = 13,697 - 0,094 = 13,603 кг

Итого в узле 8 получено: G_Σ= G_паста + G_ЕН^потерь + G_вод^фильтр + G_ЭС^фильтр +G_прим^фильтр = 1,180 + 0,020 + 0,578 + 13,603 + 0,019 = 15,401 кг

Таблица 5.10. Стадия ТП-8. Фильтрация ЕН (узел8)

Загружено				Получено
Сырьё	сод-е,%(масс.)	масса техн., кг	масса 100%, кг	Продукты	сод-е,%(масс.)	масса техн., кг	масса 100%, кг
1. Реакционная масса, в том числе		15,401		1. Паста ЕН, в том числе		1,180
ЕН	6,65		1,023	ЕН	85,00		1,003
ЭС	88,94		13,697	ЭС	8,00		0,094
примеси	0,28		0,042	примеси	2,00		0,024
вода	4,14		0,637	вода	5,00		0,059
				2. Фильтрат, в том числе		14,200
				примеси	0,13		0,019
				вода	4,07		0,578
				ЭС	95,79		13,603
				3. Потери		0,020	0,020
Итого	100,00	15,401	15,401	Итого		15,401	15,401

Узел 9: Сушка ЕН

Выход на стадии η₉ = 0,98

Загружено:

Вся паста из узла 8: G_осад = 1,180 кг, в том числе G_ЕН = 1,003 кг

Итого в узле 9 загружено: G_Σ = G_осад = 1,180 кг

Получено:

Состав сухого ЕН:

ЕН                                γ_ЕН = 0,99;

вода                                                γ_вод = 0,005;

примеси                                 γ_прим = 0,005.

Количество ЕН с учетом выхода: G_ЕН^сух = G_ЕН^паста *0,98 = 1,003 *0,98 = 0,990 кг;

Количество технического ЕН: G_ЕН = G_ЕН ^сух/0,98 = 0,990/0,98 = 1,000 кг;

Количество остальных компонентов в сухом продукте:

вода: G_вод^сух = G_ЕН * γ_вод = 1,000*0,005 = 0,005 кг;

примеси: G_прим^сух = G_ЕН * γ_прим = 1,000*0,005 = 0,005 кг

Количество летучих компонентов:

ЭС: G_ЭС^летуч = 0,094 кг;

примеси: G_прим^летуч = G_паста^прим - G_прим^сух = 0,024 - 0,005 = 0,019 кг;

вода: G_вод^летуч = G_паста^вод - G_вод^сух = 0,059 - 0,005 = 0,054 кг

Механические потери ЕН: G_ЕН^потерь=G_ЕН - G_ЕН^сух =1,003 - 0,990 =0,013 кг.

Итого в узле 9 получено: G_Σ = G_осад + G_ЭС^летуч + G_прим^летуч + G_вода^летуч + G_ЕН^потерь = 1,000 + 0,094 + 0,019 + 0,054 + 0,013 = 1,180 кг

Таблица 5.11. Стадия ТП-9. Сушка ЕН (узел 9)

Загружено				Получено
Сырьё	сод-е,%(масс.)	масса техн., кг	масса 100%, кг	Продукты	сод-е,%(масс.)	масса техн., кг	масса 100%, кг
1. Осадок ЕН, в том числе		1,180		1. Сухой ЕН, в том числе		1,000
ЕН	85,00		1,003	ЕН	99,00		0,990
ЭС	8,00		0,094	примеси	0,50		0,005
примеси	2,00		0,024	вода	0,50		0,005
вода	5,00		0,059	2. Летучие, в том числе		0,167
				ЭС	56,53		0,094
				примеси	11,14		0,019
				вода	32,34		0,054
				3. Потери		0,013	0,013
Итого	100,00	1,180	1,180	Итого		1,180	1,180

Получено 1,000 кг технического N-бензил - (4-метоксифениламино) акриламид состава: ЕН 0,990 кг (99%), вода 0,005 кг (0,5%), примеси 0,005 кг (0,5%).

 

.4 Сводка расходных коэффициентов сырья

Растворители в данном производстве подвергаются регенерации, это необходимо учесть при составлении данных о расходных коэффициентах. Процент регенерации составляет 90%.

Количество 100%-го ЭС на первую загрузку составляет 32,223 кг. На все последующие операции количество загружаемого ЭС с учетом регенерируемого ЭС составит: G_ЭС^рег = 32,223 *(1-0,9) = 3,222 кг, G_{ЭС.техн}^рег = 3,357 кг

Таблица 5.12. Расходные нормы сырья на производство 1 кг ЕН

Наименование сырья и материалов	Содержание основного вещества,%	Расходная норма на 1 кг ЕН
		Масса техн-го вещества	Масса 100%-го вещества
N-бензил-2-цианоацетамид	0,98	1,432	1,403
Триэтилортоформиат	0,99	1,217	1,193
Уксусный ангидрид	0,97	0,847	0,822
п-Анизидин	0,95	0,785	0,746
ЭС	0,96	3,222	3,357
Вода	1,00	14,521	14,521
Материальный индекс производства (с учетом регенерации растворителей) -22,042 кг/кг

 

6. Технологические расчеты основного и вспомогательного оборудования

Материальный баланс стадий рассчитан исходя из возможной потребности в наработке продукта в количестве 100 кг на 10 дней. Период процесса получения ЕН:

конденсация                 12 часов,

присоединение             12 часов,

Число операций в сутки для узкой стадии:

α = 24/τ_{конден.} = 24/12 = 2.

Принимаем, что за сутки производится 2 операции, но так как объёмы поступаемого сырья конденсации невелики, целесообразнее производить 1 операцию в сутки, для всех остальных стадий принимаем α = const.

С каждой операции получается продукта G = 100/10 = 10 кг.

 

.1 Расчет основного оборудования

Для мелкосерийного производства (с учетом заданной мощности) объём реактора рассчитывается по общей формуле:

V_а,расч = 100 кг*G_1кг,i*(1+z)/10 дн*ρ_i* α*φ, где

G_1кг,I - количество перерабатываемого материала на 1 кг готовой продукции на i-ой установке,

z - запас мощности на i-ой установке,

ρ_i - плотность реакционной массы i-ой установке,

α - число операций в сутки,

φ - коэффициент заполнения.

. Расчет реактора для конденсации (Р-5)

V_а,расч = 100*3,496*(1+0,1)/10*1*0,75 =51,275 л = 0,052 м³

V_а,ст =0,063 м³

. Расчет реактора для получения енамина (Р-12)

V_а,расч = 100*9,323*(1+0,1)/10*1*0,75 = 136,73 л = 0,137 м³

V_а,ст = 0,160 м³

. Расчет реактора для перекристаллизации (Р-15)

V_а,расч = 100*15,401*(1+0,1)/10*1*0,75 = 225,881 л = 0,226 м³

V_а,ст = 0,250 м³

6.2. Расчет и выбор вспомогательного оборудования

Мерники

Расчет ведется по общей формуле:

V_м = G_опер/(ρ_i*φ_м), где

_опер - масса операционной загрузки i-ого вида сырья в реактор, кг/опер;

ρ_i - плотность i-ого вида сырья;

φ_м - коэффициент заполнения мерника для i-ого вида сырья.

1)      мерник для ТЭОФ (М-2)

V_м = 12,173/(890*0,9) = 0,015 м³

V_м,ст = 0,016 м³

2)      мерник для УА (М-4)

V_м = 8,474/(1082*0,9) = 0,009 м³

V_м,ст = 0,010 м³

3)      мерник для раствора этилового спирта (М-11)

V_м = 72,522/(790*0,9) = 0,102 м³(в Р-12)

V_м = 144,374/(790*0,9) = 0,203 м³ (в Р-15)

V_м^сумм = 0,305 м³

V_м,ст = 0,320 м³

Сборники

Полный объем хранилища для i-ого вида сырья V_a рассчитывают по формуле:

V_хран = V_сут*Y/φ_хран,

где V_сут - суточный объемный расход i-ого вида сырья, м³/сут;

Y - коэффициент запаса i-ого вида жидкого сырья, сутки, Y = 1;

φ_хран - коэффициент заполнения сборника, доли единицы, φ_хран = 0,9.

)           Сборник для водной части (Сб-7)

V_сб = 148,161*10^-3/0,9 = 0,165 м³

V_сб,ст = 0,200 м³

2)         Сборник для спиртовой части (Сб-14)

V_сб = (241,394+175,524)*10^-3/0,9 = 0,463 м³

V_сб,ст = 0,500 м³

Фильтры

Выбор фильтров

Для фильтрации ЭАА и ЕН выбираем стальные эмалированные нутч-фильтры, предназначенные для фильтрования кристаллизующихся неагрессивных сред под небольшим давлением (не более 0,4 Мпа). Тип фильтрующей поверхности - бельтинг. Площадь фильтрующей поверхности - 0,4 м². Выгрузка с помощью ножа. Покрытие универсальное стекловидное высшего. Условное обозначение НСэ 0,4-0,200-12-01 закрытого типа. (рабочий объем 200 л) и НСэ 0,4-0,300-12-01 (рабочий объём 300 л).

Для фильтрации готового ЕН выбираем центрифугу для более тщательного разделения суспензий, детали центрифуги для ЕН выполнены из стали. Условное обозначение: ФГН-1253К-01

Расчет ведется по общей формуле:

G_{паст i} = G_pм^оп · а_j / γ_i,

G_{паст i} - количество пасты, которое образуется после фильтрования;

G_pм^оп - общая масса смеси, которая поступает на центрифугу;

а_j - массовая доля j-того вещества, твердого продукта, который необходимо отделить;

γ_i - содержание вещества в пасте после фильтрования;

) Нутч-фильтр для реакционной массы 1 (Ф-8):

G_{паст i} = 183,245 · 0,079/0,85 = 17,03 кг;

) Нутч-фильтр для реакционной массы 2 (Ф-13):

G_{паст i} = 220,251· 0,056/0,85= 14,51 кг;

) Центрифуга для реакционной массы 3 (Ц-17):

G_{паст i} = 156,848 · 0,065/0,85 = 11,99 кг;

Расчет объёмов хранилищ

Полный объем хранилища для i-ого вида сырья V_a рассчитывают по формуле:

V_хран = V_сут * Y / φ_хран,

V_сут - суточный объемный расход i-ого вида сырья, м³/сут;

Y - коэффициент запаса хранимого i-ого вида жидкого сырья, сутки, Y =4;

φ_хран - коэффициент заполнения хранилища, доли единицы, φ_хран =0,9.

). Хранилище для УА (Х-1)

V_хр = 13,404*4*10^-3/0,9 = 0,061 м³

V_хр,ст = 0,063 м³

2). Хранилище для Уксусного ангидрида (Х-3)

V_хр = 7,851*4*10^-3/0,9 = 0,035 м³

V_хр,ст = 0,040 м³

3). Хранилище для этилового спирта (Х-10)

V_хр = (91,03+157,179+181,216)*4*10^-3/0,9 = 1,909 м³

V_хр,ст = 2,00 м³

Сушильное оборудование

Сушилка для ЭАА и готового продукта (ЕН) полочная вакуумная во взрывозащищенном исполнении ПВ - 4,5-0,025ВК-01, ПВ - 4,5-0,016ВК-01 ТУ 26-01-808-80, в которой создан вакуум 250 мм. рт. ст. и внутрь полок подают воду.

 

.3 Ведомость-спецификация оборудования

Таблица 6.1. Ведомость-спецификация оборудования

Обозначение	Кол-во единиц			Материал рабочей зоны	Техническая характеристика
Реакторы
Р-5	1			Сталь 12Х18Н10Т	Реакторная система Estrella, Швейцария, обозначение ES-R-63 Стальной аппарат с эллиптическим днищем и съёмной крышкой, снабжён трубой передавливания, огнепреградителем, гладкой термостатируемой рубашкой. Вместимость аппарата 0,063 м3. Аппарат снабжен якорной мешалкой, барометром, термометром, нижним сливом, устройством для взятия проб и ввода добавок. Предназначен для проведения различных химических и физических процессов с агрессивными средами. Мощность двигателя 0,75 кВт, частота вращения мешалки - 50 об/мин, условное давление 0,6 МПА. Выгрузка сжатым азотом
Р-12	1			Сталь-эмаль	ГОСТ 9931-79 Обозначение ВЭЭ 2-3-0,250-0,6. Эмалированный стальной аппарат с эллиптическим днищем и эллиптической съёмной крышкой, снабжён трубой для передавливания и наполнения, гладкой рубашкой. Аппарат снабжен якорной мешалкой, барометром, термометром, нижним сливом, устройством для взятия проб и ввода добавок. Вместимость 0,250 м3. Предназначен для проведения различных химических и физических процессов с агрессивными средами. Мощность двигателя 0,75 кВт, частота вращения мешалки - 50 об/мин, условное давление 0,6 МПА. Загрузка самотеком, выгрузка сжатым азотом.
Р-15	1			Сталь 12Х18Н10Т	ГОСТ 9931-79. Обозначение ВЭЭ 2-3-0,250-0,6. Стальной аппарат с эллиптическим днищем и эллиптической съёмной крышкой, снабжён трубой для передавливания и трубой наполнения, гладкой рубашкой. Аппарат снабжен якорной мешалкой, барометром, термометром, нижним сливом, устройством для взятия проб и ввода добавок. Вместимость 0,250 м3. Предназначен для проведения различных химических и физических процессов с коррозионными средами. Мощность двигателя 0,75 кВт, частота вращения мешалки - 50 об/мин, условное давление 0,6 МПА. Загрузка самотеком, выгрузка сжатым азотом.
Мерники
М-2		1		Сталь 12Х18Н10Т	ГОСТ 9931-79. Обозначение ВЭЭ1-1-0,016-0,6. Вместимость - 0,016 м3. Нержавеющий стальной аппарат с нижним сливом, вертикальный. Условное давление 0,6 МПА. Загрузка сжатым азотом, выгрузка самотеком.
М-4		1		Сталь 12Х18Н10Т	ГОСТ 9931-79. Обозначение ВЭЭ1-1-0,010-0,6. Вместимость - 0,010 м3. Эмалированный аппарат с нижним сливом, вертикальный. Условное давление 0,6 МПА. Загрузка сжатым азотом, выгрузка самотеком.
М-11		1		Сталь12Х18Н10Т	ГОСТ 9931-79. Обозначение ВЭЭ1-1-0,320-0,6. Вместимость - 0,320 м3. Нержавеющий стальной аппарат с нижним сливом, вертикальный. Условное давление 0,6 МПА. Загрузка сжатым азотом, выгрузка самотеком.
Хранилища
Х-1		1		Сталь 12Х18Н10Т	ГОСТ 9931-79. Обозначение ВЭЭ1-6-0,063-0,6. Вместимость - 0,063 м3. Предназначены для хранения и переработки жидких химических коррозионных сред и пищевых продуктов. Условное давление 0,6 МПА. Выгрузка сжатым азотом.
Х-3			1	Сталь 12Х18Н10Т	ГОСТ 9931-79. Обозначение ВЭЭ1-6-0,040-0,6. Вместимость - 0,040 м3. Предназначены для хранения и переработки жидких химических коррозионных сред и пищевых продуктов. Условное давление 0,6 МПА. Выгрузка сжатым азотом.
Х-10			1	Сталь 12Х18Н10Т	ГОСТ 9931-79. Обозначение ВЭЭ1-6-1,6-0,6. Вместимость - 1,6 м3. Предназначены для хранения и переработки жидких химических коррозионных сред и пищевых продуктов. Условное давление 0,6 МПА. Выгрузка сжатым азотом.
Сборники
Сб-7			1	Сталь 12Х18Н10Т	ГОСТ 9931-79, ВЭЭ1-1-0,200-0,3 Вместимость 0,200 м3; Предназначены для хранения и переработки жидких химических коррозионных сред и пищевых продуктов. Остаточное давление 40 кПА Условное давление 0,3 МПА. Покрытие универсальное высшего класса.	1	Сталь 12Х18Н10Т	ГОСТ 9931-79, ВЭЭ1-1-0,32-0,3 Вместимость 0,500 м3; Предназначены для хранения и переработки жидких химических коррозионных сред и пищевых продуктов. Остаточное давление 40 кПА Условное давление 0,3 МПА. Покрытие универсальное высшего класса, снабжен огнепреградителем.
Фильтровальное оборудование
Ц-17			1	Сталь 12Х18Н10Т	Рабочий объем V=200 л условное обозначение ФГН-1253К-01. Центрифуга фильтрующего действия горизонтальная. Выгрузка производится с помощью ножа. Предназначена для разделения суспензий.
Ф-8			1	Сталь-эмаль	ТУ 26-01-1106-91. Нутч-фильтр НСэ 0,4-0,200-12-01 закрытого типа. Рабочее давление не более 0,4 МПа. Тип фильтрующей поверхности - бельтинг. Площадь фильтрующей поверхности - 0,4 м2. Рабочий объем V=0,200 м3. Выгрузка с помощью ножа. Покрытие универсальное стекловидное высшего класса.
Ф-13			1	Сталь-эмаль	ТУ 26-01-1106-91. Нутч-фильтр НСэ 0,4-0,300-12-01 закрытого типа. Рабочее давление не более 0,4 МПа. Тип фильтрующей поверхности - бельтинг. Площадь фильтрующей поверхности - 0,5 м2. Рабочий объем V=0,300 м3. Выгрузка с помощью ножа. Покрытие универсальное стекловидное высшего класса.
Сушильное оборудование
СШ-9		1		Сталь 12Х18Н10Т	ПВ - 0,5-0,025ВК-01 ТУ 26-01-808-80. Полочная вакуумная сушилка из коррозионно-стойкой стали, оснащена системой автоматического управления для регулирования температуры в аппарате. Продукт загружается на противни. Площадь поверхностной загрузки 0,5 м2, объем аппарата 0,025 м3, остаточное давление в сушилке 2,63 кПА.
СШ-18		1		Сталь 12Х18Н10Т	ПВ - 0,8-0,016ВК-01 ТУ 26-01-808-80. Полочная вакуумная сушилка из коррозионно-стойкой стали, оснащена системой автоматического управления для регулирования температуры в аппарате. Продукт загружается на противни. Площадь поверхностной загрузки 0,8 м2, объем аппарата0,016 м3, остаточное давление в сушилке 2,63 кПА.
Теплообменники
Т-6		1		Графит	Вертикальный теплообменник GN1-04 (0,74 м2), с неподвижными трубными решетками и условным давлением 1,6 МПА.
Т-16		1		Углеродистая сталь	Вертикальный теплообменник (159 ТКВ-16-М1-0/20-1-4 гр. Б, ГОСТ 15122-79) с неподвижными трубными решётками и условным давлением 1,6 МПА.

 

7. Экономическая часть

 

.1 Исходные данные

Лаборатория кафедры ТОС занимается синтезом гетероциклических соединений, а так же разработкой новых методов получения ранее не известных гетероциклических систем, представляющих интерес с точки зрения их биологической активности. Данная работа носит характер фундаментального исследования, цель которого - изучение методов синтеза енаминов с тиоамидной группой.

Расчет затрат на выполнение научно-исследовательской работы

Затраты на проведение научно-исследовательской работы складывается из следующих составляющих:

·        Затраты на материалы и реактивы;

·        Затраты на электроэнергию;

·        Затраты на заработанную плату;

·        Расходы на услуги сторонних организаций;

·        Накладные расходы.

Затраты на материалы и реактивы

Таблица 7.1

№ п/п	Наименование материалов, реактивов	Единица измерения	Цена, руб./ед.	Количество израсходованного материала, реактива	Сумма, руб.
1	П-анизидин	г	108,62	15,00	1629,30
2	Анилин	мл	1,16	10,00	11,60
3	П-нитроанилин	г	11,56	10,00	115,60
4	П-хлоранилин	г	6,13	5,00	30,65
5	Реактив Лавессона	г	2,14	10,00	21,40
6	Этанол	л	140	1,00	140,00
7	Толуол	л	62,7	1,00	62,70
8	ДМАД	мл	0,57	10,00	5,70
9	N-хлорсукцинимид	г	7,60	10,00	76,00
10	Этилацетат	л	232,6	1	232,60
11	Триэтилортоформиат	л	17,23	0,20	3,45
12	Силикaгель	кг	1681,5	0,5	840,75
13	Ацетон	л	183,5	1	183,50
14	Гексан	л	224,13	1,5	336,20
15	Хлороформ	л	456,22	2,00	912,44
16	Соляная кислота	л	735,05	0,05	36,75
17	Уксусный ангидрид	л	819,99	0,10	82,00
18	ДМФА	л	1445,19	0,05	72,26
19	POCl3	мл	0,14	10	1,40
	Всего				4794,29

Информация о ценах: [61, 62]

Использованы цены в рублях на 2013 год.

Курс валюты взят на 3 мая 2013 г. - 1EUR = 40.836 руб.

Затраты на электроэнергию

Таблица 7.2

№ п/п	Наименование оборудования	Мощность, кВт	Время, ч	Цена 1 кВт·ч, руб.	Сумма, руб.
1	Насос вакуумный мембранный	0,75	10	2,42	18,15
2	Насос вакуумный мембранный	0,25	10	2,42	6,05
3	Испаритель ротационный	1,4	10	2,42	33,88
4	Облучатель хроматографический	0,009	12	2,42	0,26
5	Весы электронные	0,01	12	2,42	0,29
6	Шкаф сушильный	2	160	2,42	774,40
7	Плитка электрическая	1	96	2,42	232,32
	Итого				1065,35

Затраты на заработную плату

1) Сумма стипендии выплаченной студенту-дипломнику за время преддипломной практики и дипломирования:

С_т - месячная стипендия, руб.;

,15 - учет выплат по районному коэффициенту (15%);

- кол-во месяцев выполнения работы при пятидневной рабочей неделе.

2) Заработная плата руководителя и консультантов с учетом должностных окладов и отработанного времени:

О - оклад, руб./мес.;

∑_Н - сумма всех надбавок, руб./мес.;

,15 - учет выплат по районному коэффициенту (15%);

Н_в - норма времени консультаций, ч;

- номинальное время работы за месяц, ч.

Заработная плата руководителя проекта (профессор, д.х.н.):

Заработная плата консультантов:

- по экономической части (доцент, к.э.н.):

- по БЖД (доцент, к.х.н.):

- по природопользованию и охране окружающей среды (профессор, д.х.н.):

- по энергосбережению (профессор, д.х.н.):

Таким образом, расчетная величина заработной платы руководителя и консультантов составляет:

Всего затраты на заработную плату и стипендию составляют:

Таблица 7.3

Участники исследования с указанием должности и степени	Норма времени, ч	Сумма, руб.
1 Руководитель (профессор, д.х.н)	20	3173,11
2 Консультанты: ● экономическая часть (доцент, к.э.н) ● безопасность жизнедеятельности (доцент, к.х.н) ● природопользование и охрана окружающей среды (профессор, д.х.н) ● энергосбережение (профессор, д.х.н)	3   1   1 1	363,69   121,13   158,66 158,66
3 Студент	4 мес.	6900
Итого		10875,25

Страховые взносы (С_н) принимаются в размере 30% от расчетной величины заработной платы:

Затраты на заработную плату с отчислениями на социальные нужды:

 

Расходы на услуги сторонних организаций

Снятие спектров ядерного магнитного резонанса (ЯМР).

Стоимость снятия одного спектра ЯМР ¹Н составляет 100 руб.

Всего произведено 20 съемок спектров ЯМР ¹Н.

Итог затрат: У_1Н =100 · 20 = 2000 руб.

Стоимость снятия одного спектра ЯМР ¹³С составляет 150 руб.

Всего произведено 10 съемок спектров ЯМР ¹³С.

Итог затрат: У_13С =150 · 10 = 1500 руб.

Снятие инфракрасных спектров.

Стоимость снятия одного ИК-спектра составляет 50 руб.

Всего произведено 20 съемок ИК-спектров.

Итог затрат: У_ик= 60 · 20 = 1200 руб.

Итого расходы на услуги сторонних организаций:

У_орг = У_1Н + У_13С + У_ик = 2000+1500+1200 = 4700 руб.

 

Накладные расходы

Накладные расходы (стоимость электроэнергии на освещение лаборатории, обеспечение работы вытяжной вентиляции, амортизационные отчисления, расходы на ремонт и содержание зданий, затраты на содержание учебно-вспомогательного и административно-управленческого персонала, расходы на охрану труда и др.) принимаются в размере 20% от суммы предыдущих статей:

где    Н_р - накладные расходы;

М - расходы на материалы и реактивы;

Э - расходы на электроэнергию;

З_Σ - затраты на заработную плату с отчислениями на социальные нужды;

У_р - расходы на услуги сторонних организаций. Смета затрат на выполнение научно-исследовательской работы

Таблица 7.4

Наименование статей расходов	Сумма, руб.	Удельный вес в общей сумме затрат,%
1. Материалы и реактивы	4794,29	16,18
2. Электроэнергия	1065,35	3,59
3. Заработная плата	10875,25	36,70
4. Страховые взносы	3262,10	11,01
5. Услуги сторонних организаций	4700	15,86
6. Накладные расходы	4939,50	16,67
Всего	29636,49	100,00

7.2 Взаимосвязь с предыдущими исследованиями подобного направления

Сотрудниками лаборатории Х-252 ранее были получены и достаточно изучены енамины и гидразоны, содержащие карбоксамидные и тиоамидные функции, однако енамины с тиоамидной группой были представлены гораздо реже. Задачами данной работы являются: синтез пропентиоамидов, изучение их свойств и сравнение полученных данных с данными, накопленными ранее.

 

.3 Расчеты величины или характеристики составляющих ожидаемого экономического эффекта

Ввиду того, что проведенная работа носит характер фундаментального исследования, не представляется возможным определить экономическую эффективность проекта. Это обусловлено отсутствием сведений о цене на некоторые виды материалов и полуфабрикатов, невозможностью определить точные расходные коэффициенты сырья и материалов на единицу продукции, необходимостью более детального изучения полученных веществ.

Информационным эффектом данной работы являются тезисы «Реакции пропентиоамидов с диметиловым эфиром ацетилендикарбоновой кислоты» в сборнике докладов XXIII Российской студенческой научной конференции «Проблемы теоретической и экспериментальной химии».

Научный эффект проведенного исследования состоит в разработке удобного метода синтеза и изучении свойств ранее не изученных соединений, а так же в получении ряда производных пропентиоамидов и их производных, обладающих биологической активностью.

Заключение

1.      В результате проведенного исследования осуществлен синтез серии аминоакриламидов и аминопропентиоамидов, содержащих алифатические, ароматические и трет-алкиламиногруппы в амидном или тиоамидном фрагменте, а также остатки ароматических или трет-алкиламинов в енаминовом фрагменте. Впервые получены енамины, содержащие фрагменты трет-алкиламинный заместитель как в амидной или тиоамидной группе, так и в енаминовом фрагменте.

.        Проведено сравнительное исследование особенностей электронной структуры ариламинопропентиоамидов и арилгидразоноацетамидов и - тиоамидов квантово-химическими и спектральными методами.

.        Изучена окислительная циклизация ариламинопропентиоамидов, синтезированы новые 5-имино - 2,5-дигидроизотиазолы и показано, что ариламинопропентиоамиды окисляются хуже, чем соответствующие арилгидразонотиоацетамиды.

.        Изучено взаимодействие ариламинопропентиоамидов с ДМАД и показано, что в отличие от соответствующих арилгидразонотиоамидов, реакция протекает по механизму циклоконденсации с образованием тиопиранов.

.        Разработана принципиальная технологическая схема производства N-бензил-3 (4-метоксифениламино) 2-циано-акриламида. Выбрано основное и вспомогательное оборудование. Рассчитан материальный баланс производства на 1 кг технического продукта и дано описание технологического процесса.

Предложены мероприятия по безопасности и экологичности проекта, энергосберегающим технологиям, проведены экономические расчеты на проведение исследовательской работы.

Библиографический список

1.      Ferraz H.M. Synthesis of enaminones // Quim. Nova. 2004. Vol. 27. P. 89-95.

.        Greenhill J.V. Enaminones // Chem. Soc. Rev. 1977. Vol. 6. P. 277-294.

.        Lue P., Greenhill J.V. Enaminones in Heterocyclic Synthesis // Adv. Heterocycl. Chem. 1997. № 67. P. 207-343.

.        Auricchio S., Bini A., and Pastormerlo E. Iron dichloride isomerization or reductive cleavage of isoxazoles: A facile synthesis of 2-carboxy-azirines // Tertrahedron. 1997. Vol. 53. № 31. P. 10911-10920.

.        Negri G., Kascheres C., Kascheres A. Recent Development in Preparation and Biological Activity of Enaminoketones and Enaminothiones and Utilization to Prepare Heterocyclic Compound // J. Heterocycl. Chem. 2004. Р 461-491.

.        Kostyuk N., M. Volochyuk D., Sibgatulin D.A. Reaction of Linear Push-Pull Enamines at the β’ - position // Sinthesis. 2008. P. 0161-0184.

.        Claisen L. Untersuchungen uber die Oxymathelenverbindungen // Just. Liebigs Ann. Chem. 1897. Vol. 297. P. 77-98.

.        Price C.C., Boekelheide V. A synthesis of substituted 4-aminoquinolines //J. Am. Chem. Soc. 1946. Vol. 68. Р.1246-1250.

.        Mikhlaev A.I., Ukhov S.V., Konshin M.E. Synthesis and properties of amides of 2-substituted 3-aryl or 3-pyridylaminoacrylic acid // Chem. of Heterocycl. Comp. 1994. Vol 30. № 5. Р.551-555.

10.    Граник В.Г. Ацетали амидов и лактамов. ХГС. 1976. С. 1509-1512.

11.    Иванов А.С., Тугущева Н.З., Алексеева Л.М., Граник В.Г. Синтез и гетеролитическое расщепление 1-арил-5-циано-6 (-2-диметиламино) - 4-оксо(тиоксо) - 1,4-дигидропиримидинов // Известия Акаденмии Наук. Серия химическая. 2004. Том. 53. № 4. Стр. 873-881.

.        Abdulla R.F., Brinkmeyer R.S. The chemistry of formamide acetals // Tetrahedron. 1979. Vol. 35. № 14. Р. 1675-1735.

.        Abu-Shanab F.A., Sherif Sh.M., Mousa S.A.S. Dimethylformamide dimethyl acetal as a buildind block in heterocyclic synthsis // J. Heterocycl. Chem. 2009. № 46. Р. 801-827.

14.    Kobayashi Y., Nakatani T., Tanaka R., Okada M., Torii E., Harayama T., Kimachi T. α-Dimethylaminomethylenation-induced Houben-Hoesch-type cyclization of cyanoacetanilides: a practical synthesis of 3-formyl-4-hydroxyquinolin-2 (1H) - ones // Tetrahedron. 2011. № 67. Р. 3457-3463.

15.    Selvi S., Perumal P.T. Synthesis of 2-cyano-3-dimethylamino-n-phenylacrylamides using the vilsmeer reaction // Org. Prep. Proced. Int.: New J. Org. Synth. 2001. Vol. 33. № 2. Р. 194-198.

.        Stefani H.A.; Costa I.M.; Silva D.O. An easy synthesis of enaminones in water as solvent // Synthesis. 2000. № 11. Р. 1526-1528.

.        Huang J., Liang Y., Pan W., Yang Y., Dong D. Efficient synthesis of highly substituted pyrrolin-4-ones via pifa-mediated cyclization reactions of enaminones // Org. Lett. 2007. Vol. 9. №. 26. Р. 5345-5348.

.        Scheeren J.W., Nivard R.J.F. Synthesis and stability of tri-sec-aminomethanes // Recl. Trav. Chim. Pays-Bas. 1969. № 88. Р. 289-300.

.        Rolfs A., Leibscher J. Efficient synthesis of 3-aminothioacrylamides by iminoformylation of thioacetamides // Synthesis. 1994. Р. 683-684.

.        Rajappa S., Advani B.G. // Indian J. Chem. 1978. № 16. Р. 819-821.

.        Pearson M.S.M., Robin A., Bourgougnon N., Meslin J.C., Deniaud D. An efficient route to pyrimidine analogues by [4+2] cycloaddition reaction // J. Org. Chem. 2003. № 68. Р. 8583-8587.

.        Uher M., Ilavsky D., Foltin J., Skvareninova K. Reactions of carbonyl isothiocyanates with enamines of type CH₃-C(NH₂)=CH-X // Coll. Czech. Chem. Commun. 1981. Vol. 46. Р. 3128-3133.

.        Massaroli G. / US patent № 3520901 // 1970.

25.    Behrend R, Meyer F.C, Buchholz J. // Liebigs Ann. Chem. 1901. Vol. 314. Р. 224-226.

.        Ciez D., Szneler E. Synthesis of optically active isothiazole derivatives from l - (α) - amino acids // Monatsh. Chem. 2005. № 136. Р. 2059-2066.

.        Robin A., Julienne K., Meslin J.C., Deniaud D. Synthesis of pyridone and pyridine rings by [4+2] hetero-cyclocondensation // Tetrahedron lett. 2004. № 45. Р. 9557-9559.

.        Sakai N., Ohfune Y. Total synthesis of galantine. Acid-catalyzed cyclization of galantic acid // J. Am. Chem. Soc. 1992. Vol. 114. Р. 998-1010.

.        Paulvannan K., Stille J.R. Heterocycle formation through aza-annulation: A stereochemically controlled route to (±) - lupinine // Tetrahedron Lett. 1993. Vol. 34. Р. 8197-8200.

.        Paulvannan K., Stille J.R. Heterocycle formation through aza-annulation: stereochemically controlled syntheses of (±) - 5-epitashiromine and (±) - tashiromine // J. Org. Chem. 1994. № 59. Р. 1613-1620.

31.    Азимов В.А., Граник В.Г., Гризик С.И., Ершов Л.В., Сметская Н.И., Ушаков С.Д., Машковский М.Д., Яхотов Л.Н. Изучение β-адреноблокаторов в 2 - (2’ - гидрокси-3’ - изопропиламинопропокси) - 3-циано- 4 аминопиридинах // Хим.-фарм. журнал. 1985. № 8. Стр. 947-952.

32.    Фаемрик И.Ф., Гусь Л.Т, Ершов Л.В., Шварц Г.Я., Граник В.Г. Синтез и биологическая активность 3,4-дизамещённых 2-аминопиридинов и 2 - пиридонов // Хим.-фарм. журнал 1990. № 5. Стр. 27-30.

.        Anderson R.C., Hsiao Y.Y. Synthesis of isothiazolo[5,4-d] pyrimidines (1,2) // Isothiazoles. 1975. Vol. 3. Р. 883-887.

.        Unverferth K., Engel E., Hofgen N., Rostock A., Gunther R., Lankau H.-J., Menzer M., Rolfs A., Liebscher J., Muller B., Hofmann H.-J. Synthesis, anticonvulsant activity, and structure-activity relationship of sodium channel blocking 3-aminopyrroles // J. Med. Chem. 1998. № 41. Р. 63-73.

.        Huang J., Lu Y., Qiu B., Liang Y., Li N., Dong D. One-pot synthesis of substituted isotiozol-3 (2H) - ones: intramolecular annulations of α-carbamoyl ketene-S, S-acetals via PIFA-madiated N-S bond formation  // Synthesis. 2007. Р. 2791-2796.

.        Ozturk T., Ertas E., Mert O. Use of Lawesson’s Reagent in organic sintesys // Chem. Rev. 2007. Vol. 107. P. 5210-5278.

37.    Минкин В.И., Симкин Б.Я., Миняев Р.М. Теория строения молекул // Учебники и учебные пособия. Феникс. 1997. Стр. 108.

.        Valle Y., Chavant P.Y., Pinet S., Pelloux-Leon N., Arnaud R., Barone V. [4π+2π] Cycloaddition of N-acyl-thioformamides // Phosphorus, Sulfur, and Silicon. 1997. Vol. 120. P 245-258.

.        Arnaud R., Chavant P.Y., Molvinger K., Vallee Y. Theoretical approach and first examples of N-acyl-thioformamides as dienophiles in the dies-alder reaction // J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1995. P. 1897-1898.

.        Bhatia S.H., Buckey D.M., McCabe R.W., Avent A., Brown R.G., Hitchcock P.B. Novel photochemical rearangments of dihydro - 1,3-thiazines // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1998. P. 569-574.

.        Giammona G., Neri M., Carlisi B., Palazzo A., La Rosa C. Reaction of azoesters and dimethyl acetylendicarboxylate with 3-methyl - 1,2,4-triazole-5-thione // J. Heterocyclic Chem. 1991. Vol. 28. P. 325-327.

42.    Безопасность жизнедеятельности, безопасность технологических процессов и производств / П.П. Кукин, В.Л. Лапин, Н.Л. Пономарев и др. М.: Высш. шк., 2009.-319 с.

.        ГОСТ 12.2.033-78 ССБТ. Рабочее место при выполнении работ стоя. Общие эргономические требования.

.        ГОСТ 12.1.005-85 ССБТ. ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

.        Лазарев Н.В., Левина Э.И. Вредные вещества в промышленности./ Л.: Химия, 1976.-624 с.

.        Безопасность жизнедеятельности: конспект лекций. ч. 3: БЖД в условиях производства (охрана труда) / А.А. Волкова, В.Г. Шишкунов, А.А. Вершинин, г.В. Тягунов. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2006.-112 с.

.        СанПиН 2.2.4.548-96 Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. Санитарные правила и нормы.

.        ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования.

.        ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ. Шум. Общие требования безопасности.

.        СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки.

.        ГОСТ 12.1.012-90 ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования.

.        СН 2.2.4/2.1.8.566-96 Производственная вибрация, вибрации в жилых и общественных зданиях. Санитарные нормы.

.        СП 52.13330.2011. Строительные нормы и правила. Нормы проектирования. Естественное и искусственное освещение.

.        ГОСТ 12.1.019-79 ССБТ. Электробезопасность. Общие требования.

.        ПУЭ Правила эксплуатации электроустановок 7-ое изд, М: НЦ ЭНАС, 2010-704 с.

.        ГОСТ 12.1.030-81 ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление.

.        ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.

.        НПБ 105-03. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.

.        СНиП 2.01.02-85. Огнестойкость строительных конструкций.