Қазақстан Республикасының білім жəне ғылым министрлігі
жүктеу/скачать 31,15 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ
- Мамутова А.А. , Құлжабай А.М.
- Ключевые слова
- Keywords
- Экспериментальная часть
- Результаты и обсуждение
- Студенттерге химия курсын оқытудың кейбір мәселелері
- Түйін сөздер
- Некоторые аспекты преподавания курса химии студентам
- Some aspects of teaching che mistry course to students
ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ
548 Таблица 2 – Физико-химические константы и ИК-спектральные данные енаминодиэфиров (3-4)
Соединение Т.кип./мм.рт.ст (т.пл.,
С)
20 D n
Выход, % Характеристическая полоса, ν, см -1
C=O С=С
3 150-162/2-3 (55-56) 1,5012
95,0 1695
1620
4 164-169/2-3 1,4860
85,1 1705
1615
Строение енаминодиэфиров (3-4) установлено на основании ИК-спектроскопии. В ИК-спектрах всех непредельных аминодиэфиров (3-4) наблюдается сдвиг частоты валентных колебаний карбонильной группы в низкочастотную область (1690-1670 см -1 ) и
снижение ее интенсивности, в то время как интенсивность активированной двойной углерод-углеродной связи значительно возрастает (1630-1610 см -1 ).
Полученные енаминодиэфиры (3,4) были восстановлены боргидридом натрия вследствие его эффективности как восстановителя, доступности и устойчивости., Использование метода каталитического гидрирования менее целесообразно, вследствие дороговизны катализаторов и применения водорода. В (2-метил-2-метоксикарбонилэтил)(2-этоксикарбонилизопропенил)-метиламина (3) и (2-метил-2-метоксикарбонилэтил)(2-этоксикарбонилизопропенил)-аллиламина, вследствие отсутствия сопряжения неподеленной пары электронов атома азота с - электронами двойной связи, электрофильность С -углеродного атома повышена и -С=С- легко восстанавливается боргидридом натрия. Боргидрид натрия преимущественно присоединяется в положение 1,4-енаминного фрагмента, причем идут последовательные реакции образования моно-, ди-, три- и тетраалкоксибората натрия. Тетраалкоксибораты натрия при мольном соотношении 4:1 (енамин : NaВН 4 ) образуются почти с количественными выходами и представляют собой масло белого цвета нерастворимое в воде.
Тетраалкоксибораты натрия довольно устойчивые комплексы, не разлагающиеся водой при комнатной температуре. Комплексы были разложены 18 % соляной кислотой при энергичном встряхивании. Выход продуктов восстановления при мольном соотношении енамин : NaBH 4 = 4:1 почти количественный. С увеличением количества боргидрида натрия (2:1) наблюдается и восстановление сложноэфирной группы и выходы диэфиров снижаются:
C
2 C C H 3 C C H O OC 2 H 5 CH H 3 C R 1 OOC
R + NaBH
4 C H 2 C C H 3 C C H O OC 2 H 5 CH H 3 C R 1 OOC
R BH 3 CH H 2 C CH 2 H 3 C C H O OC 2 H 5 CH H 3 C R 1 OOC
R 4 4 B N N H N
CH H 2 C C H 3 C C H OH OC 2 H 5 CH H 3 C R 1 OOC R -4NaCl -4 BCl 3 CH H 2 C CH 2 H 3 C C O OC 2 H 5 CH H 3 C R 1 OOC R 4 4 N N
Таким образом, были разработаны новые пути синтеза эфиров первичных и третичных -аминокислот из доступных енаминов. Способ позволяет получать аминодиэфиры с различными заместителями у атома азота и по углеродному скелету.
ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ
549 Заключение Отработаны оптимальные условия синтеза енаминодиэфиров. Впервые в качестве дегидратирующего агента в синтезе енаминодиэфиров была использована система пара- толуолсульфокислота, нанесенная на силикагельную матрицу. Предложены эффективные условия восстановления енаминодиэфиров боргидридом натрия, позволяющие селективно восстанавливать активированную кратную связь. Предложен механизм восстановления енамиодиэфиров боргидридом натрия.
1 Банерджи А.К., Лайа М.С., Вера Вегас В.Х. Силикагель в органическом синтезе //Успехи химии. - Т. 70, №11. - С.1094-1115.
1 1 Банерджи А.К., Лайа М.С., Вера Вегас В.Х. Силикагель в органическом синтезе //Успехи химии. - Т. 70, №11. - С.1094-1115.
ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ
550 УДК 547 Мамутова А.А. , Құлжабай А.М.
Казахский национальный университет им. Аль-Фараби, г. Алматы, Казахстан E-mail: aidana_1140@mail.ru
Статья посвящена актуальной проблеме утилизации серы – избыточного продукта нефтедобывающей отрасли Казахстана. Использование элементарной серы и ароматических аминов, простота методов получения новых соединении, которые могут использоватья в самых разных отраслях начиная с строительства и заканчивая пестицидами. В работе анализируется реакционная способность серы с ароматическми аминами в разных условиях.
Казахский национальный университет им. Аль-Фараби, г. Алматы, Казахстан E-mail: aidana_1140@mail.ru
Қазақстанның мұнай өңдеу саласының маңызды компоненттерінің бірі күкіртті пайдалы утилизациялау бүгінде басты міндеттердің бірі болып табылады. Алғаш рет күкірттің ароматты аминдермен түрлі жағдайда реакцияға түсу қабілеттілігі зерттеліп, жұмыста көрсетілді. Ключевые слова: сера, ароматические амины, нафтиламины, осернение
Mamutova A.A., Kulzhabai A.M.
The article is devoted to the urgent problem of disposing of sulfur - the product of excessive oil and gas industry of Kazakhstan. Using elemental sulfur and aromatic amines, simple methods for the preparation of new compounds that may be operated in a variety of industries ranging from construction to pesticides. The paper analyzes the reactivity of sulfur aromaticheskmi amines in different conditions. Keywords: sulfur, aromatic amines, naphthylamines, sulfiding
Реакции серы с органическими соединениями довольно широко используются на практике. Взаимодействие органических соединений с серой служит методом получения сернистых и других красителей, пластмасс, присадок к смазочным маслам, комплексообразователей, лекарственных средств, пестицидов, удобрений, ингибиторов коррозии и других технически ценных продуктов[1,2].
Как известно, сера является многотоннажным продуктом нефтехимического производства и поэтому весьма актуальна проблема реализации практического использования её и массового применения. ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ
551
Сера и α-нафтиламин являются доступными и недорогими продуктами на основе которых можно получить сераорганические соединения, потенциально обладающие и биологической активностью, такой как пестицидная акивность. Элементная сера при взаимодействии с органическими соединениями взаимодействует неодназначно, с образованием продуктов различной степени осернения, в виду самой природы. Реакция серы с различными производными ароматических аминов нашла реализацию и признание как метод синтеза сернистых красителей, особенно "Сернистого черного", как продукта крупнотоннажного производства. α-Нафтиламин применяется чаще всего для синтеза других типов красителей.
Взаимодействие серы с α-нафтиламином проводилось в различных условиях, с изменением параметров реакции таких как, температура, соотношение реагентов и использование гидроксида натрия в качестве активатора и акцептора сульфид ионов. Контроль за ходом реакции проводился методом бумажной хроматографии, в системах , в системах: ацетон : вода (1:1), БУВ (бутанол : уксусная кислота : вода – 40:12,5:29), до исчезновения исходных веществ. В таблицах 1,2 показаны варианты проведенных синтезов, выходы и полученные вещества. 1.Синтез сернистых красителей на основе α-нафтиламина. В
трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой ,обратным холодильником и термометром загружен измельченный порошок серы и, в мольных соотношениях указанных в таблицах 1,2. NaOH используется в виде 40%-го раствора. Контроль за ходом реакции проводился методом бумажной хроматографии, в системах: ацетон:вода (1:1), БУВ (бутанол : уксусная кислота : вода – 40:12,5:29). По окончании реакции добавлено 25-35 мл воды, осадок отфильрован. Осадок, промыт 3 раза теплой водой по 5-10 мл, высушен при температуре 50-70˚С. Невступивший в реакцию α-нафтиламина удаляется методом возгонки по стандартной методике. Данные проделенных синтезов приведены в таблицах 1,2. 2. Количественное определение серы. Образец вещества массой 0,1 г помещают в круглодонную колбу, добавляют 3 капли 4% NaOH и добавляют 10 мл 30%-ной перекиси водорода. Колбу накрывают часовым стеклом , нагревают до кипения и кипятят 20 минут. Затем добавляют еще 10 мл 30%-ной перекиси водорода и продолжают кипятить еще 30 минут. Далее добавляют 30-40 мл дистиллированной воды и продолжают кипятить до уменьшения примерно половины содержимого колбы. Затем раствор фильтруют. К отфильтрованному раствору добавляют избыток 0,1М раствора ВаСl 2 . Выпадает белый осадок. Его фильтруют на складчатом фильтре, сушат и взвешивают. Содержимое серы в веществе рассчитывают по формуле: W(S) = m(BaSO 4 ) · 32,06 · 100/ 233,4 · m(навески) (0,1г) Результаты и обсуждение
продукты реакции
№ вещества Т, ⁰Cреакции Т пл ,
S,% Выход,%
1 160-170
67 5,63
75,43 2 185-190 78 7,53
71,55 3(без NaOH) 200-205 199
11,08 62,95
ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ
552 Как видно, из полученных результатов этой серии синтеза отсутствие в реакционной смеси гидрооксида натрия требует повышения температуры реакции до 200
0 С, а приводит к получению продукта реакции черного цвета и повышению % осернения (рис. 1).
№1 №2 №3
в соотношении 1:1
Данные при изменении времени реакции и температуры приведены в Таблице 2. Таблица 2 - Условия взаимодействия серы с α-нафтиламином в соотношении 5:1 и продукты реакции
№ вещества Время реакции,час Т, ⁰C реакции Т пл , ⁰C S,% Выход,%
4 10
130-135 87
8,52 48,27
5 15
185-190 90
5,49 50,24
6 9 200-210 98 10,98
45,24
Хроматографический контроль за ходом процесса взаимодействия серы с α- нафтиламином в соотношении 5:1 показал, что при 135 ⁰C реакция заканчивается за 10 часов, при 190 - за 15, а при 210 за 9 часов, а содержание серы при 210 0 с составляет 10,98 %. При соотношении 5:1 сера и α-нафтиламином получены пигменты более ярких цветов Рис 2.
Рисунок 2 - Продукты взаимодействия серы с α-нафтиламином в соотношении 5:1 ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ
553 В целях улучшения физических свойств полученных веществ были проведены дополнительные синтезы с добавлением в реакционную смесь нафтиламина и серы оксиды металлов как Al,Mg,Zn. Время синтеза составляло не более 3-х часов, в равных мольных сотношениях с полученными веществами (рис. 3).
№7 №8 №10 Рисунок 3 - Продукты взаимодействия серы с α-нафтиламином оксиды Al,Mg,Zn
В результате были получены новые композиты (вещества №7-11 соответственно), стойкие к температуре(>350 ⁰С), свету.
Установлено, что получение различных цветовых пигментов на основе взаимодействии серы с α-нафтиламином зависит от температуры, времени, и соотношения реагентов их взаимодействия и позволит их использовать для получения окрашенных материалов.
Литература
1 Садбаев Ж. А. Новейшая история утилизации серы в ТОО «Тенгиз Шевройл» в письмах и документах // Нефть и газ, 2007. - №1. – С. 93 2 Казахбаев И.Н. Нефтехимическая промышленность в Казахстане // KazEnergy, 2012. - №3. – С. 53. 3 Проблема загрязнения окружающей среды нефтегазовой отраслью Республики Казахстан // МИР.-2005.-№2, - С.84-85. 4 G. Centi, P. Ciambelli, S. Perathoner, P. Russo, Catal // Today. 2002. №75.-Р. 3-15. 5 Злaтоуcов A.В. Рaзвитие нефтяной промышленноcти Кaзaхcтaнa // Oil and Gas of Kazakhstan. 2006. №3. C.23-25. 6 Вacильев Е.Н. Добычa и экcпорт углеводородного cырья // Oil and Gas of Kazakhstan. 2005. №3. C. 36. 7 Мировое производcтво и рынок cеры// Еврaзийcкийхимичеcкий рынок. – 2010. - №4 (64). – C. 34 - 47. 8 Елюбaев Ж.C. Проблемы прaвового регулировaния производcтвa cеры в Кaзaхcтaне // Нефть и гaз Кaзaхcтaнa.- 2009, №2.-C.99-101. 9 J. S. Williams and R. M. Cooper,«The oldest fungicide and newest phytoalexin – a reappraisal of the fungitoxicity of elemental sulphur» Plant Pathology (2004) 53, 263–279.
ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ
554
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ХИМИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ
555
1 Аққазин Е.Ә., 2 Маматаева А.Т., 1 Тілеуберді Е.
1 Әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық университеті, Алматы қ., Қазақстан 2 Алматы технологиялық университеті, Алматы қ., Қазақстан E- mail: Erzhan_akkazin@mail.ru
Берілген мақалада жоғарғы оқу орындарындағы студенттерінің химия пәнінен алатын білім деңгейлерін дамыта отырып, оқытуды дұрыс ұйымдастыру процесін арттырудағы әртүрлі бағдарламалық сараптамалар мен талдаулары жөнінде қысқаша мәліметтер келтірілген. Сонымен қатар, теориялық жағынан маңызды болып саналатын химия пәні бойынша ғылыми негіздегі білім беруді ұйымдастырудың жолдары баяндалған.
Акказин Е.А., 2 Маматаева А.Т., 1 Тилеуберди Е.
1 Казахский национальный университет им. аль-Фараби, г. Алматы, Казахстан 2 Алматинский технологический университет, г. Алматы, Казахстан Некоторые аспекты преподавания курса химии студентам
В данной статье приведены краткие сведения о роли различных програмных экспертиз и анализов в улучшении правильного процесса организации обучения студентов в вузах по предмету химии с развитием уровня их образования. Вместе с тем, изложены пути организации образования на научной основе по предмету химии, являющейся важным с теоретической стороны. Ключевые слова: обучение курсу химии
Akkazin E.A., 2 Mamataeva A.T., 1 Tileuberdi E. 1 Al-Farabi Kazakh National University, Almaty, Kazakhstan 2 Almaty Technological University, Almaty, Kazakhstan
In the article, with the development of received education level in chemistry students of Institutions of higher education, brief information about raising the various program expertise and analysis on proper organization in the teaching process are proposed. At the same time, it was noted that the ways of organization of education on the scientific-basis in the discipline of chemistry, which is theoretical important. Keywords : teaching chemistry course
Нарықтық экономиканың дамуы мен нарық талаптарына сай жастарға білім, тәрбие беру және жан-жақты дамыған жеке тұлғаны қалыптастыру қазіргі кездегі білім беру жүйесіндегі аса маңызды міндеттердің бірі. Қазақстан Республикасының Президенті Н.Ә.Назарбаевтың 2012 жылғы 27 қаңтардағы халыққа Жолдауында: «Оқыту үдерісінің тәрбиелік құрамдасын күшейту қажет. Олар–патриотизм, моральмен парасаттылық нормалары, ұлтаралық келісім мен
ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ
556
толеранттылық, тәннің де, жанныңда дамуы, заңға мойынұсынушылық. Бұл құндылықтар, меншіктің қандай түріне жататынына қарамастан, барлық оқу орындарында да сіңірілуге тиіс»,−деп атап көрсетті [1]. Президенттіміз Н.Ә.Назарбаев айтқандай тәуелсіз еліміздің болашағы дарынды, білімді, ізденімпаз жастарға байланысты. Соған байланысты бүгінгі күні жоғары оқу орындарының алдында тұрған басты міндет – өзіндік айтар ой-пікірі бар, белсенді, жоғары сапалы білімді мамандар тәрбиелеп шығару. Жоғары оқу орындарында білім алушыларға жалпы химия курсын меңгерту өте маңызды және терең білім алып шығуы міндетті. Осы міндеттерді жүзеге асыру үшін білім беру жүйесінің алдына жаңа тұлғаны қалыптастыру және оны дамыту мақсаттары қойылып отыр. Оқытудың заманауи теориясы мен тәжірибесіне сәйкес келетін оқытудың оңтайлы жолдарын табуға мүмкіндік беретін химия курсында білім берудің маңызы зор. Сапалы білім мен біліктерді жүйелі сабақтастыра отырып, кәсіби міндеттерін білімділікпен шеше білетін болашақ мамандарды – оқытудың түрлі технологиялармен қаруландыру жоғары оқу орындарының міндеті [2]. Заманауи тәжірибелерге сүйене отырып студенттерге сапалы және жүйелі білім беру біздің мемлекетіміздің негізгі міндеті болып саналады. Сол себепті қандай да бір оқытылатын пәндер мен курстардың әдістемелік қамтылуы мен мазмұны үнемі өзгеріп отырады және мемлекеттік білім беру талаптары, жұмыс оқу бағдарламалары, оқытудың әдіс-тәсілдері де жылда жүйелі қарастырылып отырады. Әлеуметтік, қоғамдық өзгерістер мен экономикалық процестердің күрделенуі және нарықтық, экономикалық, менеджменттік бәсекелестіктің артуына байланысты студенттердің білім деңгейінің сапалы болуына ықпал жасай отырып, жоғары оқу орындары студенттеріне өте үлкен талап қойылады. Білім алушы студенттердің алдында тұрған басты міндеттердің бірі қабілеттілік, белсенділік, ой-өрісін, танымын жетілдіру, өздігінен ізденуі және білікті мамандардан алған білімдерін әлеуметтік қоғамдық жүйеде пайдалана білуді үйрену болып табылады. Ал, білім берушінің алдында қойылатын міндет студент бойында өз білім ін жетілдіруге деген қажеттілікті таба білу, зерттеуге деген құштарлылығын арттыру және алған білімін іс жүзінде қолдана білуі үшін тәжірибелік, теориялық білімін дағдыландыруды қалыптастыру [3]. Жалпы жоғары оқу орындарындағы оқу үрдісі бір – бірімен жүйелі құрылымдық негізде байланысқан. Оқу процесі оқытудың мақсат мүддесіне, білім беру мен тәрбие міндеттеріне тікелей тәуелді. Қазіргі білім беру мен тәрбие жұмыстарының алға қойған талаптарына сәйкес студенттерді тек оқытып қана қоймай, олардың білімін, оқу дағдысын болашақ маман болып қалыптасуын да бақылауымыз қажет. Алға қойған осы міндеттерді шешудің тиімді жолдардың бірі берілген пәнді оқытуда терең талаптар қоя білу. Қойылған талаптарды студенттердің дәріс алуында және тәжірибелік сабақтарда, сондай-ақ сабақтан тыс білім алуын тиімді ұйымдастыру арқылы, атап айтқанда студенттердің өзіндік жұмысын белсендіру, білім алуға деген құштарлығын арттыру, білім сапасын көтере отырып, жүзеге асыру арқылы орындау қажет. Оқытудың мақсаттары қаншалықты іске асқанын анықтау үшін алған білімдерін объективті жолмен бақылаудың ғылыми негізделген әдістеріне сүйенуге болады. Білімді бақылау жүйесі мамандардың тәжірибе мен сапалық жетістіктеріне тікелей негізделген. Сол себепті оқытудың әдістерін түрлендіру жолдары және білімді ұтымды бақылау жүйелері қазіргі қоғамның өзекті мәселесінің бірі. Сондықтан, педагогикалық бақылау мен білім беру жүйесі жекеленбеген біріңғай тұтас оқу процесінің негізгі бөлігі болып табылады [4]. Қазіргі өндірістің қарқынды дамуына байланысты білім беру жүйесінде химия пәнін оқыту маңызды болып саналады. Химия - жаратылыстану ғылымдары ішіндегі, іргетасы қаланған, негізгі базалық білімді қалаушы пәндердің бірі деп айтуға болады. Жалпы жоғары оқу орнындағы химия, биология және технолог мамандықтарды дайындауда бейорганикалық химия пәні төменгі курста оқылады. Бейорганикалық химия пәні 1-2
|