Tabiiy gazni qayta ishlash mahsuloti asosida aromatik karbon kislotalarning murakkab vinil efirlari sintezi

Magistrlik dissertatsiyasining tuzilishi va hajmi: Magistrlik dissertatsiyasi 71 betdan iborat bo‘lib, kirish, adabiyotlar taxlili, tajriba qism, olingan natijalar va ularning tahlili, sintez qilingan moddalarning elektron tuzilishi, kvant-kimyoviy hisoblari va biologik faolligi, xulosa, foydalanilgan adabiyotlar ro‘yxati va ilovani o‘z ichiga oladi.

1. 
   I BOB. ADABIYOTLAR SHARHI
   
2. 
   Aromatik karbon kislota vinil efirlarining ahamiyati va ishlatilish sohalari
   

Hozirgi vaqtda dunyoda neft va gazni qayta ishlash mahsulotlaridan turli xil organik birikmalar sintez qilinmoqda. Atsetilen metanni piroliz qilish yo‘li bilan olinadi va uning asosida tibbiyot, kimyo sanoati, texnologiya va boshqa ko‘plab sohalarda qo‘llaniladigan moddalar sintezlanadi. Karbon kislotalar asosida turli xossalarga ega birikmalar olinadi. Karbon kislotalarning vinil efirlari keng tarqalgan birikmalar bo‘lib, ular turli sohalarda qo‘llaniladi: yengil sanoat materiallari, terini qayta ishlash, qog‘oz va yog‘och materiallari uchun bo‘yoqlar, shuningdek, polimerlar yoki sopolimerlar tayyorlashda monomer sifatida ishlatilib, ular termostabil va organizm uchun zararsizdir [1].
Molekulalarida karboksil guruhlari tutgan birikmalar tabiatda keng tarqalgan. Karbon kislotalarning faollashtirilgan hosilalari uzoq vaqtdan beri uglerod zanjirini hosil qilishda ko‘p qirrali ulanish markazlari bo‘lib xizmat qiladi. So‘nggi yillarda ko‘plab katalizatorlar kashf etildi va ular karbon kislotalarni qo‘shimcha faollashtirish bosqichlarisiz faol markazlar sifatida ishlatishga imkon beradi. Ko‘p bosqichli reaksiya yo‘nalishlari bo‘ylab ushbu funksionallikdan turli xil mahsulot sinflariga kirish mumkin. Katalitik o‘zgarishlarda atsil metall komplekslaridan gaz holatda uglerod oksidi va karbonat angidrid ajralib turli xil metallorganik birikmalar hosil bo‘ladi. Shunday qilib, karbon kislotalar atsil, aril yoki alkil galogenidlarning metall tutgan hosilalari metallorganik reagentlar sifatida ishlatilishi mumkin. Ushbu adabiyotlar sharhi karbon kislotalarning katalitik o‘zgarishlari va ulardan foydalanish mumkin bo‘lgan bir qator hosilalarning umumiy ko‘rinishini ochib beradi. Bu organik sintezda ushbu yangi usullarni to‘ldirish, takomillashtirish va foydalanishga taklif qilish uchun xizmat qiladi. Karbon kislotalar tijoratda juda ko‘p strukturaviy xilma-xillikda mavjud va ularni saqlash, ishlov berish oson va kerak bo‘lganda xilma-xil usullar yordamida tayyor holda foydalanish mumkin. Masalan, aromatik karbon kislotalari aren halqasining yon zanjirlarining oksidlanishi natijasida hosil bo‘lishi mumkin. Bu jarayonda atmosfera kislorodidan foydalanish va reaksiya mahsuloti sifatida suv hosil bo‘ladi. Ushbu jarayon geterotsiklik karbon kislotalar uchun ham mos keladi. Tarkibida -COOH guruhi bo‘lgan geterotsiklik birikmalar ko‘pincha asosiy birikmalarga qaraganda osonroq hosil bo‘ladi. Ular kondensatsiya reaksiyalaridan (masalan, oksoefirlardan) sintez qilinganida karbon kislotalardan boshlangan sintetik ishlab chiqarish galogenlash, diazotizatsiya yoki Fridel-Krafts reaksiyalaridan kelib chiqadigan bir qator an’anaviy arenlarga xos reaksiyalarga nisbatan ekologik afzalliklarga ega. Chunki ular ko‘pincha chiqindilardan sintez qilinadi va mahsulotlar tarkibida fazoviy izomerlar hosil qiladi. Ushbu barqarorlik jihatlari, ayniqsa, tabiiy manbalardan (qayta tiklanadigan xomashyo) yoki bilvosita tabiiy spirtlarning oksidlanishi natijasida hosil bo‘ladigan alifatik karbon kislotalarga ham tegishli. Shu bilan bir qatorda, karbon kislotalar oddiy usulda, masalan, nitrillarning gidrolizi, malon efirlarning alkillanishi hamda alkenlar yoki galogenli birikmalarning karbonillanishi orqali hosil bo‘lishi mumkin [2].
Flavonoid glyukozidlar tabiiy mahsulotlarda keng tarqalgan juda muhim birikmalardir. Ular oziq-ovqat tarkibiy qismlari sifatida, kosmetika va boshqa turli xil mahsulotlarda qo‘llaniladi. O‘simlik pigmentlarida uchraydigan flavonoid glyukozidlar tarkibiga kiruvchi p-kumar (3-(p-gidroksofenil) akril kislota) va ferul (3-(p-gidrokso 3-metoksifenil) akril kislota) kislotalari aromatik karbon kislotalarning tabiiy manbai bo‘lib xizmat qilishi mumkin [3].
Murakkab efirlari organik kimyoda juda ko‘p qirrali qurilish bloklari bo‘lib, ular polimerizatsiya, gidrogenatsiya va o‘zaro bog‘lanish reaksiyalarida oraliq moddalar sifatida ishlatilishi mumkin. Yengil sharoitda oraliq metallari katalizatorligida alkinlarga karbon kislotalarning bevosita birikishi murakkab efirlarini sintez qilishning eng samarali usuli hisoblanadi [4].
Vinil efirlar kimyo sanoati uchun muhim birikmalardir, chunki ularning molekulalarida qo‘sh bog‘ va efir guruhi mavjudligi sababli ular asosida turli xil kimyoviy o‘zgarishlar amalga oshirilishi mumkin. Bunday birikmalar bo‘yoqlar tayyorlashda va turli polimerlarni sintez qilish uchun monomerlar olishda keng qo‘llaniladi. Samarali emulsifikatorlar va bo‘yoqlarni ishlab chiqarish uchun karbonat kislotaning vinil efirlari, ularning polimerlari va sopolimerlarining qo‘sh bog‘larini turli xil kimyoviy o‘zgarishlar orqali birikmalar olishning ma’lum usullari qo‘llanilgan. Kauchuk sanoati uchun moylash materiallari va o‘zaro bog‘lovchi moddalarning qovushqoqligini yaxshilaydigan materiallar ham olingan. Hozirgi vaqtda polimer materiallarga yuqori talablar mahsulot sifati va ularning narxini oshirishning maqsadga muvofiqligi bilan bog‘liq. Shu nuqtai nazardan qaraganda, xuddi shunday maqsadlarda tabiiy birikmalardan foydalanish ham juda muhimdir. Masalan, 2-gidroksi-2-feniletan kislotasi (bodom kislotasi) tabiiy birikma hisoblanadi. Uning asosida tibbiyotda antibiotiklar ishlab chiqarish uchun boshlang‘ich birikmalar sifatida ishlatiladigan antiseptiklar olingan. Hozirgi vaqtda urologiyada urogen moddalar sifatida bodom kislotaning ammoniy va kalsiy tuzlari qo‘llaniladi. Bundan tashqari, Ti, Fe, Al, Cr, V ionlarini aniqlash va Zn ni Mo dan ajratish uchun analitik reagent sifatida ishlatiladi. O‘rganilayotgan kislotaning kislotali xossalari sirka kislotasi bilan solishtirganda yuqori bo‘lib, bu uning biologik faolligiga va undan foydalanishning cheklangan doirasiga ta’sir qiladi. Shu sababli, uning vinillash reaksiyasi orqali kislotali xususiyatlarining pasayishi bodom kislotasining biologik faolligini oshirishga imkon berdi [5].
Hozirgi vaqtda vinil efirlari turli sohalarda keng qo‘llaniladi: tibbiyotda biologik faol moddalar sifatida; polimerlar va plastmassa materiallar ishlab chiqarish uchun monomerlar; neft-gaz sanoatida ingibitorlar; kauchuk va kauchuk ishlab chiqarishda o‘zaro bog‘lovchi moddalar; mikroyelektronikada yopishtiruvchi moddalar; to‘qimachilik sanoatida turli xil erituvchilar sifatida ishlatiladi [6].
Vinil efirlar organik sintezda va polimerlar sintezida muhim reagentlar hisoblanadi. Vinil efirlarning nozik xossalaridan polimerlar kimyosida keng qo‘llaniladi. Ayniqsa, eng muhim vinil efirlardan biri sifatida vinil benzoatlar parchalanadigan biomateriallar, qoplama materiallari, yopishtiruvchi va bosma siyoh kabi amaliy-kimyoviy moddalarda keng qo‘llaniladi. Ular, shuningdek, organik sintezda ham qo‘llanilishi mumkin, masalan, halqa hosil qilish reaksiyalari [7], gidroformillash [8], almashinish reaksiyalari [9], Klayzen gruppalanish reaksiyalari [10], enantioselektiv siklopropanlanish reaksiyalari, shuningdek, Xek reaksiyasilarda qo‘llaniladi [11].
Vinilbenzoat kabi vinilefirlarni hosil qilish uchun iqtisodiy jihatdan foydali jarayonga uzoq vaqtdan beri ehtiyoj seziladi. Vinil karboksilatlar, masalan, vinil benzoat bo‘yoqlar, yopishtiruvchi moddalar va boshqa qoplama materiallari, shuningdek sement va ohak qo‘shimchalarida qo‘llaniladi.
Yuqori karbon kislotalarning vinil efirlari sopolimerlar sifatida muayyan iqtisodiy ahamiyatga ega. Ular polimerlarning xususiyatlarini o‘zgartirish uchun ishlatiladi. Masalan, polivinilxlorid, polivinilatsetat, polistirol yoki poliakrilatlarda. Emulsiya bo‘yoqlarining gidrolizga chidamliligini oshirish mumkin. Yopishtiruvchi moddalarni ishlab chiqarish uchun ham yuqori karbon kislotalarning vinil efirlari ishlatiladi. Ushbu foydalanish sohalari uchun 2-etilgeksan kislota, izononan kislota, laurik kislotalar asosidagi vinil efirlari sanoat ahamiyatiga ega ekanligi aniqlandi [12].
Terini shikastlash va sitotoksiklik xususiyatiga ega (met)akrilat asosidagi fotopolimerlardan foydalanishni chetlab o‘tish uchun vinil efirlarga asoslangan yangi monomerlar tayyorlandi. Osteoblastga o‘xshash hujayralar bilan sitotoksiklik tadqiqotlarda vinil efirlarga asoslangan monomerlar (met)akrilatlarga qaraganda sezilarli darajada kamroq sitotoksik ekanligini isbotlandi, hamda osteoblastga o‘xshash hujayralar polimer namunalariga muvaffaqiyatli kiritilgan. Olingan gistologik natijalar vinil efirlarning mukammal biologik mosligini tasdiqladi [13].