1251
ResearchBib IF - 11.01, ISSN: 3030-3753, Volume 2 Issue 3
STUDY OF CYANIZATION REACTIONS OF AMINES
Elmurodov Chori
Teacher of Karshi State University.
Kodirov Abduakhad
DSc, docent. Head of the Department of Organic Chemistry of Karshi State University.
Inoyatov Yanvar
Associate Professor of Karshi State University.
Kholikova Gulnoza
PhD student of Karshi State University.
https://doi.org/10.5281/zenodo.15081603
Abstract.
The article presents information on the synthesis of α-aminonitriles with
aliphatic amines in the presence of various cyanating agents. Acetone cyanhydrin, as well as
sodium, potassium and ammonium salts of cyanic acid were used as cyanating agents.
Keywords:
methylamine, ethylamine, dimethylamine, diethylamine, morpholine,
piperidine, acetone cyanohydrin, sodium cyanide, potassium cyanide, ammonium cyanide,
product yield, IR spectra.
ИЗУЧЕНИЕ РЕАКЦИИ ЦИАНИРОВАНИИ АМИНОВ
Аннотация.
В статье приведены данные по синтезу α
-
аминонитрилов на основы
алифатическими
аминами.
В
роли
цианирующего
агента
использованы
ацетонциангидрин, натриевое, калиевое и аммониевое соли цианистой кислоты.
Ключевые слова:
метиламин, этиламин, диметиламин, диэтиламин, морфолин,
пиперидин, ацетонциангидрин, натрий цианид, калий цианид, аммоний цианид, выход
продукта, ИК-спектры.
AMINLARNI SIANLASH REAKSIYALARINI O’RGANISH
Annotatsiya.
Maqolada α-aminonitrillarning alifatik aminlar bilan turli sianlovchi
agentlar ishtirokidagi sintezlari haqidagi ma’lumotlar keltirilgan. Sianlovchi agentlar sifatida
atsetonsiangidrin, hamda sianid kislotasining natriyli, kaliyli va ammoniyli tuzlaridan
foydalanilgan.
Kalit so‘zlar:
metilamin, etilamin, dimetilamin, dietilamin, morfolin, piperidin,
atsetonsiangidrin, natriy sianid, kaliy sianid, ammoniy sianid, mahsulot unumi, IQ spektrlari.
Kirish.
Bugungi kunda dunyoda biologik faolligi yuqori bo‘lgan, tarkibida turli
funksional guruhlar saqlagan yangi organik molekulalarni maqsadli sintez qilish usullarini ishlab
chiqish va ularni amaliyotda qo‘llash juda muhimdir.
1252
ResearchBib IF - 11.01, ISSN: 3030-3753, Volume 2 Issue 3
Bunday molekulalar orasida aminonitrillar va ularning modifikatsiya mahsulotlari muhim
o‘rin tutadi. Bu yo‘nalishda import o‘rnini bosuvchi va eksport uchun yo‘naltirilgan yuqori
samarali preparatlar yaratish, ularning biologik xossalarini yanada yaxshilash muhim ahamiyat
kasb etadi. O‘simliklarni kimyoviy himoya qilish vositalarining hamda o‘simliklarni o‘stiruvchi
kimyoviy birikmalarning qo‘llanilishi o‘simliklarni har xil kasalliklarga chidamliligini oshiradi,
hosilning erta yetilishini ta’minlaydi, hosildorlikni oshirishga va yuqori sifatli mahsulot olishga
zamin yaratadi. O‘simliklarni o‘stiruvchi moddalar qatoriga α-aminonitrillarni, tirik
organizmlarning hayot faoliyati uchun juda zarur bo‘lgan α
-
aminokislotalarning nitrilli
hosilalarini kiritishimiz mumkin. Shuningdek,
-aminonitril fragmenti turli alkaloidlar tarkibida
topilgan va α-amidoatsetonitril guruhi esa yangi gipoglikemik dorilar va istiqbolli farmakologik
va agrokimyoviy vositalarning muhim fragmenti hisoblanadi.
Mavzuga oid adabiyotlar tahlili
(Literature review).
Аminonitrillar kimyosi va biologiyasi sohasidagi izlanishlar XIX asrning o‘rtalarida
boshlangan. Dunyoning qator davlatlarida bu sinf birikmalari bilan tadqiqotlar jadal olib
borilmoqda. Xususan, xorijlik olimlar –
A. Strecker, T. Opatz, J.P. Hurvois,
P. Galletti, D.
Giacomini,
A.M. Nauth
, X. Feng, T. Kawasaki, N. Takamatsu, S.I. Murahashi, V.V. Zhdankin,
H. Shen, C. Yan, M. Rueping, E.N. Jacobsen, C. Kunick, F. Fleming aminonitrillarning sintezi,
modifikatsiyasi va qo‘llanilishini o‘rganish bilan shug‘ullanishgan. Mamalakatimizda ushbu
yo‘nalish rivojiga X.M. Shaxidoyatov, N.D. Abdullayev, M.G. Levkovich, B. Tashxodjayev,
B.J. Elmuradov, V.A. Saprikina, T.F. Ibragimov va boshqalar o‘z izlanishlari bilan aminonitrillar
sintezi, reaksion qobiliyati, kimyoviy o‘zgarishlarini amalga oshirish, ularning tuzilishini va
biologik faolligini o‘rganishda o‘zlarining munosib hissalarini qo‘shishgan.
Ilmiy adabiyotlarda [1,2] aminonitrillar bilan tadqiqotlar olib borilgan, lekin, bu
yo‘nalishda gomologik qator alifatik, aromatik va geterotsiklik
mono-
va
bis-
aminonitrillarning
multikomponentli bir reaktorli sintez (One-pot synthesis) usullarini ishlab chiqish, ularning turli
xil almashinish hamda birikish reaksiyalarini shuningdek, ular qatoridan biologik faol birikmalar
sintezlari to‘g‘risida ma’lumotlar kam uchraydi.
Tadqiqot metodologiyasi (Research Methodology).
Vodorod sianidi (HC≡N) aldegidlar
va ketonlarga qo‘shilganda odatda siangidrinlar deb ataladigan gidroksialkannitrillarni hosil qiladi.
Reaksiya mexanizmini taxminiy quyidagicha tasvirlash mumkin: reaksiya ikki
bosqichdan iborat bo‘lib, birinchi bosqich – natriy sianid kislotali muhitda hosil bo‘ladigan
sianid anionining karbonil guruhga nukleofil hujumi sodir bo‘ladi va yangi С-C bog‘ saqlagan
alkoksid anioni hosil bo‘ladi.
Reaksiyaning ikkinchi bosqichi – protonlanishdan, ya’ni alkoksid anioni HCN ta’sirida
protonlanadi, sianid anioni qayta hosil bo‘ladi va jarayon davom etadi.
1253
ResearchBib IF - 11.01, ISSN: 3030-3753, Volume 2 Issue 3
Atsetonsiangidrinni (
АСН
) metilamin va etilamin bilan reaksiyasi geksan erituvchisida
reagentlarning: ACH:Amin - 1:1 nisbatdagi aralashmasi 2-2.5 soat xona haroratida aralashtirib
olib borildi. Aniqlandiki, nitrillash reaksiyasi ekzotermik ravishda borib reaksiya nisbatan qisqa
vaqtda tugaydi va yuqori unumlar bilan 2-metil-2-(metilamino)propannitril (
1
) va 2-(etilamino)-
2-metilpropannitril (
2
) sintez qilindi:
Reaksiyani ekzotermik ravishda borishiga reaksiya uchun olingan aminlarning asosliligi
hamda atsetonsiangidrinning kislotalik xossasi yuqoriligi bilan ifodalanadi.
Tadqiqotlar davomida reaksiyalar ikkilamchi aminlar (dimetilamin va dietilamin) bilan
yuqorida keltirilgan sharoitlarda olib borildi va tegishli 2-(dimetilamino)-2-metilpropannitril (
3
)
hamda 2-(dietilamino)-2-metilpropannitril (
4
) olindi:
Ta’kidlash kerakki, reaksiyalar juda oson ketib yuqori unumlar bilan kerakli mahsulotlar
(
3
,
4
) sintez qilindi. 2.1-Jadvalda turli sinfga kiruvchi aminlarning asoslilik va kislotalilik
konstantalari keltirilgan. Alkil guruhlarning elektronodonor ta’siri tufayli aminlar ammiakdan
kuchliroq asoslardir. Biroq, bu qonuniyat suvli eritmalarda buziladi: uchinchi o‘rinbosarning
mavjudligi proton qo‘shilishi uchun ham, hosil bo‘lgan kationning erituvchi molekulalari
tomonidan solvatlanishi uchun ham fazoviy (sterik) to‘siq yaratadi. Aromatik aminlar kuchsizroq
asoslar bo‘lib, bu aromatik yadro bo‘ylab azot atomining umumlashmagan elektron juftining
delokalizatsiyasi bilan bog‘liq.
Tahlil va natijalar (Analysis and rezults).
Tadqiqotlar ikkilamchi geterotsiklik aminlar
ishtirokida davom ettirildi. Xususan, atsetonsiangidrinni morfolin va piperidin bilan
reaksiyalarini tadqiq qilish, olingan mahsulotlarni biologik faolligini o‘rganish nuqtai nazaridan
bizda katta qiziqish uyg‘otdi.
α
-
Aminonitrillarning turli sintez usullari bo‘yicha ham tadqiqotlar olib borilgan [3,4,5].
1254
ResearchBib IF - 11.01, ISSN: 3030-3753, Volume 2 Issue 3
Olingan natijalar shuni ko‘rsatdiki, reaksiyani xona haroratida olib borilganda sintez
qilingan α
-
aminonitrillarni unumi yuqori bo‘lmadi, shuning uchun, reaksiyalar qizdirib olib borildi
va yuqori unumlar bilan kerakli α
-
aminonitrillar (
5
,
6
) sintez qilindi.
E’tiborli tomoni shundaki, reaksiyalar Din-Stark nasadkasi ishtirokida olib borilganda
yaxshi natijalar bilan reaksiya mahsulotlari olindi. Geterotsiklik ikkilamchi amin - morfolinni ham
xuddi shu reagentlar bilan reaksiyalari olib borilganda ham mahsulotning unumlari yuqori
bo‘lganligi kuzatildi.
Shuning uchun, ushbu reaksiyalar erituvchining (geksan) qaynash haroratida (68
о
С) olib
borilganda ajralib chiqayotgan suvni haydash yo‘li bilan olib borilganda mahsulotlar unumi:
piperidin misolida 80-91 % ni, morfolin misolida esa 75.4-86 % ni tashkil etdi.
Piperidin ishtirokida С usulda boradigan aminonitrillar sintezining taxminiy mexanizmini
quyidagicha tasvirlash mumkin.
Reaksiya 4 bosqichdan iborat bo‘lishi mumkin: birinchi bosqichda kaliy sianid va suvli
sirka kislotadan molekulaga nitril guruhi kiritish uchun kerakli sianid kislota hosil bo‘lishi
mumkin, reaksiyaning ikkinchi bosqichida sianid anionining atsetonga nukleofil hujumi
natijasida alkoksid anioniga aylanishi mumkin.
1255
ResearchBib IF - 11.01, ISSN: 3030-3753, Volume 2 Issue 3
Uchinchi bosqichda esa bu anionning sirka kislota ta’sirida protonlanishi natijasida
sianlovchi agent – atsetonsiangidrin (АСН) hosil bo‘ladi, to‘rtinchi bosqichda esa АСН va
piperidin o‘rtasida nukleofil almashinish reaksiyasi tufayli, degidratatsiya natijasida 91 % unum
bilan 2-metil-2-(piperidin-1-il)propannitril (
5
) hosil bo‘ladi.
Tajriba qismi
Sintez qilingan moddalarning IQ-spektrlari Furye-spektrometrining 2000 lik modelida
(Perkin Elmer) KVg tabletkalarida, mass-spektrlari esa MX-1303 uskunasida, PMR-spektrlari
esa JNM-4H-100 Varian Unity 400(+) uskunasida ichki standartlar CD
3
OD va GMDS
kimyoviy birikmalari ishtirokida olib borildi.
Reaksiyalarni borishini va reaksiya mahsulotining tozaligini yupqa qatlamli
xromotografiya orqali Silufol UV-254 maxsus plastinkalarida turli xil erituvchi sistemalarida
tekshirib borildi va ilmiy adabiyotlardagi ma’lumotlardan foydalanildi [6, 7].
Ko‘rsatuvchi kimyoviy birikmalar va jihozlar: yod parlari, UF-nurlari. Olingan
moddalarning suyuqlanish harorati Bouets mikroskopida aniqlandi.
Xulosa va takliflar (Conclusion/Recommendations).
Ilmiy adabiyotlarda keltirilgan
ma’lumotlarni o‘rganish davomida shu holat aniqlandiki, aminobirikmalarni sianlash
reaksiyalarini olib borish va tegishli mahsulotlarni olish ancha yillardan buyon kimyogar
olimlarni o‘ziga jalb etib kelgan.
Olingan natijalar va ushbu birikmalarning biologik faolligini o‘rganish shuni ko‘rsatdiki,
bu birikmalar qatorida turli sintezlarni amalga oshirish hamda ularning reaksiyalarini turli
sharoitlarda tadqiq etish orqali qo‘yilgan maqsadga erishish mumkinligi aniqlandi.
REFERENCES
1.
Vargas Méndez L.Y., Kouznetsov V.V. First Girgensohnine Analogs Prepared Through
InCl3-catalyzed Strecker Reaction and their Bioprospection. Curr. // Org. Synth. -2013; -
№10. -Р. 969–973.
2.
Kushwaha R.N., Haq W., Katti S.B. Discovery of 17 Gliptins in 17-Years of Research for
the Treatment of Type 2 Diabetes: A Synthetic Overview. // Chem Biol Interface. -2014; -
№4. –Р. 137–162.
3.
Kodirov A.A., Boymurodov B., Eshtemirov E., Primov A. Aromatik aminlarning sianlash
reaksiyalarini o‘rganish // O‘zMU xabarlari - 2022, - №3/2/1, - 370
-
372 betlar.
4.
Кодиров А.А. Изучение реакции цианировония аминов // Universum: Химия и
биология: - 2022. Часть 3. - № 12 (102), с. 27-30.
5.
Chuliyev J.R., Yusupova F.Z., Kodirov A.A., Berdimurodov E.T., Turg‘unov K.K.
Synthesis, X-Ray Characterization, IR Vibrational Frequencies, NMR Chemical Shiftsand
1256
ResearchBib IF - 11.01, ISSN: 3030-3753, Volume 2 Issue 3
DFT Propertiesof 2, 7-Dimethyl-2, 7-Dicyanide-3, 6-Diazaoctane // International Journal
of Innovative Technology and Exploring Engineering (IJITEE) Volume-9 Issue-3, January
-2020. -Р. 396-404.
6.
А. Кодиров ва бошқалар. ЎзМУ Хабарлари. 2021, 3/2. 304-307 бетлар.
7.
Беккер Г., Бергер В., Домшке Г. Органикум // Практикум по органической химии.
Пер с нем. Под. ред. Попова В.М., Пономарева СВ.
-
М.: Мир., 1979. Т.2. Стр. 353
-
380.
