Mirzo Ulug'bek Nomidagi O‘zbekiston Milliy Universiteti

Ishning ilmiy yangiligi: Birinchi marta birikmalarning yangi sinfi - CEZZh va DBEPC sintez qilindi, ular EPC bilan solishtirganda yuqori fotoelektrik sezgirlikni namoyish etadilar. NEPC o'rganilayotgan monomer ZPK-baliqlar va poli-baliqlar orasida eng yuqori fotosensitivlikka ega ekanligi aniqlandi. Merov - PEPC. Monomerlardan polimerlarga o'tishda fotoelektr sezgirlikning teskari o'zgarishi sababi aniqlandi. NEPE dan fotosensitiv qatlamlar uchun sezgirlashtiruvchi sifatida ham foydalanish mumkinligi ko'rsatilgan.
Ishning maqsadi: Krabazol va uning hosilalari asosida yangi monomerlar va yarimo'tkazgichli polimerlarni olish, ularni olish qonuniyatlarini, fizik-kimyoviy, texnik xususiyatlarini o'rganish edi. tral, fotoelektrik va elektrofizik xossalari hamda karbazol saqlovchi polimerlar va ularning kompozitsiyalaridan amaliy foydalanish imkoniyatlarini ochib berish.
Kurs ishining hajmi va tuzilishi: ish kirish, ikki bob, xulosa va foydalanilgan adabiyotlar ro'yxatidan iborat.

1. Karbazol va uning xossalari. Fenantrendan sintezi.
Karbazolning erish nuqtasi kabi asosiy xususiyati masalasida ham jiddiy kelishmovchiliklar mavjud. Olimlar sof karbazolning erish nuqtasini eng ishonchli, 245,247 deb hisoblashadi, ammo bu ko'rsatkichni hali yakuniy deb hisoblash mumkin emasligini ta'kidlashadi. Ko'pincha "karbazol 98" deb ataladigan tijorat karbazol 235-238 oralig'ida eriydi.Ultrabinafsha nurda lyuminestsatsiyaga uchramaydigan va 245-246 haroratda eriydigan juda sof
preparatni faqat sintetik moddadan boshlanganda qayta kristallanish orqali olish mumkin. Karbazolni sifat jihatidan aniqlash uchun turli xil rang reaktsiyalari qo'llaniladi, ammo, afsuski, ular o'ziga xoslikdan uzoqdir.
Agar sulfat kislotadagi karbazolning juda suyultirilgan eritmasiga nitrat kislota yoki formaldegid qo'shilsa, ko'k-yashil rang paydo bo'ladi; Efir eritmasidagi xloranil qizil rangga olib keladi . uglerod tetraxloriddagi surma pentaklorid esa karbazol bilan yashil cho'kma beradi. Qarag'ay parchalari R qizil rangga bo'yalgan. Karbazolni aniqlashning eng yaxshi usuli uning pikrati yoki trinitrobenzolga qo'shilgan mahsulotidir. Ksiloldan qayta kristallanishdan so'ng qizil karbazol pikrat 185 186 da eriydi, trinitrobenzol hosilasi .
Karbazolning tozaligini tekshirish uchun azotni miqdoriy aniqlashga murojaat qilinadi, bu Dumas usuli bo'yicha eng qulay tarzda amalga oshiriladi; Shvenk va Bank tomonidan taklif qilingan Kjeldahl usulining variantidan ham foydalanish mumkin. Ularning o'zgarishlari shuni ko'rsatadiki, namunaning oksidlanishi muzli sirka kislotasidagi xrom kislotasi yordamida amalga oshiriladi.
Karbazol olish Karbazolning asosiy manbai ko'mir smolasidir, ammo shuni ta'kidlash joizki, uni tayyorlashning sintetik usullari ham mavjud va sintetik mahsulot "tabiiy" karbazol bilan yaxshi raqobatlashishi mumkin. Bundan 25 yil oldin Konning monografiyasida karbazolni tayyorlashning sintetik usullari faqat ilmiy qiziqish uyg'otganligi haqida xabar berilgan edi. Bu keskin o'zgarishga ham

iqtisodiy omillar, ham jiddiy kimyoviy sabablar sabab bo'ldi. Karbonli karbazolni tozalash juda qiyin.
Vintershteyn faqat bitta misol keltirib, karbazolni fenantren va antrasendan toʻliq ajratish uchun xromatografik adsorbsiyaga murojaat qilish kerakligini koʻrsatadi. Karbazolning erish nuqtasi va flüoresans kabi muhim jismoniy xususiyatlari bo'yicha kelishmovchiliklar, shubhasiz, ko'mir karbazolining hech qachon uglevodorod aralashmalaridan tozalanmaganligi bilan bog'liq. Boshqa tomondan, uglevodorodlar tarkibida karbazol va uning hosilalari ham mavjud. Vintersteyn xrizinning kanserogen ta'siri, ehtimol, 1,2 benzokarbazol aralashmasidan kelib chiqqanligini ko'rsatadi. Winklcarbazole texnik ilovalarni topganligi sababli, xom karbazolni tozalash muammosi yanada muhimroq bo'ldi. Agar juda toza mahsulot kerak bo'lsa, uni ko'mir smolasidan ko'ra sintetik usulda olish ancha oson.
Difenildan sintez Ishlab chiqarishning qo'shimcha mahsuloti sifatida onitrodifenilning mavjudligi uni karbazol sintezi uchun qulay boshlang'ich materialga aylantiradi. Morgan va Walls usuli boʻyicha yoki katalitik yoʻl bilan vanadiy oksidi, molibden oksidi va marganets oksidi ishtirokida tegishli oaminodifenil pirogenetik halqani yopish orqali karbazolga aylanadi. Waterman va Vivian uglerod yoki temir oksalati kabi kislorodni yutuvchi moddalar ishtirokida pirogenetik reaksiya yordamida onitrobifenilni karbazolga bevosita aylantirish usulini ishlab chiqdi.
Pirogenetik usullarga, shuningdek, oaminodifenildan karbazol olish (ikkinchisini organik nitrobirikmalar ishtirokida 250 ga qizdirish va 2amino4oksidifenildan 2gidroksikarbazol sintezi kiradi (bir) Taber 2,2 diaminodifenilni 25% li sulfat kislota bilan 200 gacha qizdirib, miqdoriy hosilda karbazol oldi. Bu usul I. G. Farbenindustry tomonidan korroziy ta'sirga ega bo'lgan suyultirilgan sulfat kislotani 63% li fosfor kislotasiga almashtirish orqali takomillashtirildi. Ushbu usul ancha arzon xom ashyoga asoslangan, chunki 2,2 diaminodifenil benzidin ishlab chiqarishning qo'shimcha mahsuloti bo'lib, qo'shimcha ravishda mis ishtirokida (ikki bosqichda) onitroxlorbenzoldan olinishi mumkin.
Fenantrendan sintez.
Fenantrendan sintez¹ Shmidt va Kempf tomonidan fenantren hosilalari seriyasidan karbazolning qiziqarli sintezi amalga oshirildi. 4,5 Dinitrofenantrenkinon (III) 2,2 dinitrodifenil 6,6 dikarboksilik kislota (IV) ga oksidlangan, keyin esa mos keladigan 2,2 diaminodifenil (V) ga qaytarilgan. Olingan diaminokislota (V) ni bariy oksidi bilan quruq distillashda karbazol hosil bo'ladi. 2,2 Diaminodifenil 6'c diazol birikmasini mis bilan ishlov berishdan so'ng karbazolga kondensatsiya qilindi. Tetrahidrokarbazol va uning hosilalarini olish uchun Ott birlamchi va ikkilamchi aromatik aminlarning 2halosiklogeksanon bilan reaksiyasidan foydalanishni taklif qildi. Bu usulning imkoniyatlarini Kempbell va Barklay o‘rgangan. Shunday qilib, karbazol ishtirokida fenantrenning eruvchanligi pasayadi, shuning uchun xom ashyo uning minimal miqdorini o'z ichiga olishi kerak. Benzinlar oz miqdordagi azotli birikmalarni (0,01-0,03%) o'z ichiga oladi, ular yoqilg'ining ishlash xususiyatlariga amalda ta'sir qilmaydi. Bu birikmalar azotli asoslar (piridinlar, xinolinlar, izokinolinlar, akridinlar, aminlar) va neytral moddalar (pirrollar, indollar, karbazollar, porfirinlar) bilan ifodalanadi. Quyida ko'mir smolasidan sanoatda olinadigan eng muhim azotli birikmalar keltirilgan bo'lib, ularning barchasi asosiy xususiyatga ega, bir oz kislotali bo'lgan indol va karbazol bundan mustasno. Neytral moddalar neft tarkibidagi azotli birikmalarning ko'p qismini (80% gacha) tashkil qiladi va moylarning yuqori molekulyar qismida to'plangan. Ularning tuzilishi va xususiyatlari kam o'rganilgan. Ayrim moylarda pirrol, indol, karbazol gomologlari mavjudligini isbotlangan deb hisoblash mumkin.
Fenantren reaktsiyalari odatda 9 va 10 pozitsiyalarida uchraydi, shu jumladan:
-Organik oksidlanish bilan fenantrenekinonga xrom kislotasi;
-Organik kamayish 9,10-dihidrofenantren bilan vodorod gaz va raney nikel;
-Elektrofil galogenlash 9-bromofenantren bilan brom;
-Aromatik sulfatlanish bilan 2 va 3-fenantrensülfonik kislotalarga sulfat kislota;
-Ozonoliz difenilaldegidga.

Karbazolning xossalari.

Karbazolning xossalarini tavsifi, oldingi tadqiqotlar natijasida olingan ma'lumotlar asosan ko'mirni o'rganishga asoslanganligi, ammo sintetik karbazolni o'rganishga asoslanganligi bilan juda murakkab. Sof karbazol sulfat kislotada rangsiz eriydi, ammo aralashmalar och sariqdan jigarranggacha o'zgaruvchan rangga olib keladi. Floresansiya juda sof karbazolning o'ziga xos xususiyati deb hisoblangan, ammo Kempbell xromatografik jihatdan tozalangan ko'mir karbazolining floresan emasligini ko'rsatdi. kondensatsiya yoki singdirish va distillash orqali olingan spirtdan tozalanadi. Yuqori qaynaydigan moddalarni sintez qilishda (masalan, N-vinilkarbazol) issiqlikni olib tashlash uchun maxsus issiqlik almashinuvi qurilmalari taqdim etiladi. Reaktsiya mahsuloti suyuqlik reaktsiyasi massasida qoladi va undan komponentlarning xususiyatlariga bog'liq bo'lgan usul bilan ajratiladi. N vinilkarbazol ishlab chiqarishda uglevodorod ishlatiladi (erituvchi - karbazolga 100% (massa) miqdorida qo'shilgan metil yoki dimetilsiklogeksan). U N-vinilkarbazolni eritib, reaktsiya massasidan olib tashlaydi, ta'sir ostida keyingi o'zgarishlarni oldini oladi. ishqor va asetilendan iborat. Keyin erituvchi distillanadi va vakuumda distillangandan so'ng etarli darajada toza N-vinilkarbazol olinadi. Qo'shimcha sof namunalarni olish uchun h navli karbazol xromatografik usulda, so'ngra sublimatsiya va zonali eritish bilan tozalandi. Namunalarning tozaligi xromato-massa spektrometriyasi bilan baholandi. Aniqlangan aralashmalar 0,0% antrasen, 0,005% metilkarbazol va 0,005% tetrametilnaftalindir. Fizik xossalarini oʻrganish Bridgman usulida yetishtirilgan monokristalli namunalarda olib borildi.Namunalarni yoʻnaltirish rentgen usulida toʻgʻridan-toʻgʻri Laue naqshlari boʻyicha amalga oshirildi. AS neftdan ajratib olinishi va turli sohalarda qoʻllanilishi mumkin. milliy iqtisodiyotning.
Tetragidrokarbazolning xossalari.
Oltitadan ikkita qo'sh bog'ning yo'qolishi karbazol molekulasining simmetriyasini buzadi. Ko'pgina xarakterli xususiyatlarda tetrahidrokarbazol karbazoldan ko'ra indolga yaqinroqdir. Tetragidrokarbazol gidroksidi eritish orqali p-indolilkarboksilik kislotaga oksidlanadi, undan kaltsiy tuzini quruq distillash orqali indol olish mumkin. Tetragidrokarbazol, Borsh usuli bilan karbazollar sintezi, albatta, mos keladigan tetragidro birikma hosil bo'lishi orqali davom etishi sababli, ko'p sonli
-tetragidrokarbazollar adabiyotda tasvirlangan. Ushbu bo'limda tetragidrokarbazolning reaktsiyalari karbazolning reaktsiyalari bilan birgalikda ko'rib chiqilishi va tetragidrokarbazolning xossalari yuqorida berilganligi sababli, tetragidrokarbazolning olinishi va xossalarining alohida tavsifi. karbazolni gidrogenlash mahsuloti sifatida bu erda berilmagan. Karbolinlarning karbazollardan farqi shundaki, ular piridin halqasining azot atomi mavjudligi sababli aniq asosli xususiyatlarga ega. Ular monotomik asoslar kabi harakat qiladilar va mineral kislotalar bilan yaxshi ajratilgan tuzlar beradi. Metil yodid yoki dimetil sulfat kabi reaktivlar bilan ular to'rtlamchi tuzlarni ham hosil qiladi. Karbolinlar kimyosining eng qiziqarli savollaridan biri — bu toʻrtlamchi tuzlarning ulardan olingan angidroniy asoslari bilan aloqasi quyida muhokama qilinadi. Karbazol muhim elektron donorlik xususiyatiga ega, elektron-akseptorlari (xinonlar, polinitroarenlar) bilan rangli zaryad o'tkazuvchi komplekslarni hosil qiladi. Qolgan sulfopropil-suvli karbazollarning 3,6-disulfonik kislotalarning natriy tuzlari 9-oktnlkarbazolning 3,6-disulfonik kislotaning natriy tuziga o'xshash tarzda olingan va tahlil qilingan. Yuqori 9-alkilkarbazollarning 3, 6-disulfonik kislotalarning natriy tuzlarining asosiy moddaning tarkibi, unumi, xususiyatlari va ayrim xossalari jadvalda keltirilgan. Kimyoviy xossalari bo'yicha ko'mir smolasining tarkibiy qismlari neytral, kislotali va asosli bo'linadi. Neytral birikmalar naftalin, antrasen, indol, karbazol, stirol, inden, tiofen, tionaften va ularning hosilalari bilan ifodalanadi.
Benzinda vinillanish jarayoni Vinillanish benzinda (bp 120-60 ° C) 7 atom boshlang'ich asetilen bosimida (reaktsiya vaqtida u 10-11 atomgacha ko'tariladi) va 160-180 ° S haroratda muvaffaqiyatli amalga oshirilishi mumkin. Bunday sharoitda jarayon 2 soat ichida yakunlandi, texnik mahsulotning rentabelligi 10-90% ni tashkil etadi.

Tegirmonlar va hamkasblar ammiak ishtirokida 5° haroratda kumenning yorilishi jarayonining bir oz inhibisyonini kuzatdilar. Boshqa tajribalarda setanning yorilishi xinolin tomonidan dekalin krekingi bilan bir xil darajada inhibe qilingan. Shunisi qiziqki, zaifroq asosli xususiyatlarga ega bo'lgan geterotsiklik azotli birikmalar kuchliroq asosiy xususiyatlarga ega bo'lgan hamkasblariga qaraganda yorilish jarayonini kamroq darajada inhibe qiladi. Shunday qilib, masalan, indol yorilish jarayonini kinolindan kamroq, karbazol esa akridindan kamroq bo'ladi. Xuddi shu asosiy xususiyatlarga ega, molekulyar og'irlik ortishi bilan inhibitiv ta'sir kuchayadi.

Grebe Ullmanning sintezi.

Grebe Ullmanning sintezi Oaminodifenilaminning diazotizatsiyasi natijasida 1 fenil 1, 2,3 benzotriazol hosil bo'ladi, u qizdirilganda azotni yo'qotadi va karbazolni ajoyib hosil beradi. (4) Graebe Ullmann usuli almashtirilgan karbazollarni sintez qilishda muvaffaqiyatli qo'llanilgan, ammo u ba'zi cheklovlarga ega: 1) oaminodifenilamin hosilalarini olish ancha qiyin 2) oaminodifenilamin molekulasidagi manfiy o'rinbosarlar tegishli karbazol unumini sezilarli darajada kamaytiradi. 3) 1tolil1,2,3benzotriazol bilan ishlaganda yon reaksiya kuzatiladi, bu akridin hosil bo'lishiga olib keladi.
Borsh sintezi.
Aldegidlar va ketonlarning fenilgidrazonlarini rux xlorid bilan qizdirishdan iborat indol gomologlarini tayyorlash uchun Fisher tomonidan topilgan usul Borsh tomonidan tetragidrokarbazollar sintezi uchun ishlatilgan Agar reaksiya gidrogenlashtiruvchi vosita sifatida qo'rg'oshin oksidi ishtirokida amalga oshirilsa, bu to'g'ridan-to'g'ri karbazol va uning hosilalarini olish imkonini beradi. Ko'rib chiqilayotgan reaksiya mexanizmi Pauzaker va Shubert ishlarida muhokama qilingan. Sikloheksanonning otolilgidrazonu va 2 metilsikloheksanonning fenilgidrazonu Borsh sintezida taxminan teng miqdorda VI va VII geksagidrokarbazollarning aralashmasini beradi. VI va VII birikmalarning gidrogenlanishi VIII va IX karbazollarning hosil bo'lishiga olib keladi. Bundan sirka kislotada NN bog` bo`ylab gidrazonlar yorilib, hosil bo`lgan molekulaning bo`laklari qaytadan birlashadi, degan xulosaga keldi. Yuqoridagi sxema sirka kislotada siklogeksanon otolilgidrazon va fenilgidrazindan dehidrogenlanish natijasida oz miqdorda karbazol hosil bo'lishi, aftidan, tasdiqlanadi. Perkin va Plant kondensator sifatida muzli sirka kislotasini, suvsizlantiruvchi vosita sifatida oltingugurt va simob asetatdan foydalanishni taklif qildi.
Dehidrogenlanish palladiy xlorid ishtirokida toʻliq davom etadi; vodorod qabul qiluvchi sifatida palladiy qora va sinnamik kislotani olish ham mumkin. Bunday hollarda karbazollarning hosildorligi 89% ga etadi. I.G.ning patentida. Farbenindustry vodorodli karbazollarni fenol, aldegidlar yoki toʻyinmagan yogʻli birikmalar bilan 200230 gacha qizdirish yoʻli bilan gidrogenlash katalizatori ishtirokida, lekin vodorod boʻlmaganda karbazol hosilalarini tayyorlashni tavsiflagan. Barklay va Kempbell tomonidan taklif qilingan xloranilni qayta oqimli ksilenda dehidrogenlash uchun qo'llashni alohida ta'kidlash kerak. .
Bu oksidlovchi vosita tetrahidrokarbazolni 90% hosilda karbazolga aylantiradi; geksahidro va dihidrokarbazollar 70 va 85% ga ko'ra suvsizlanadi. Usulning qiymati juda aniq. E. Horning, M., Horning va Uoker bir qator tetragidrokarbazollarning deyarli miqdoriy dehidrogenatsiyasini trimetilbenzol bilan taxminan 5% palladiy, ugleroddagi organik moddada qizdirish orqali tasvirlab berdi. Borsch usuli, afsuski, mavjud karbazollarning tuzilishini kiritishda hisobga olinishi kerak bo'lgan kamchilikka ega.
Borsh o'z ishida siklogeksanon 3nitrofenilgidrazonning nitrotetragidrokarbazolga, ya'ni muallif individual modda sifatida qabul qilgan birikmaning halqasini yopishini tasvirlab berdi. Keyinchalik zavod bu birikma 2:1 nisbatda 5 va 7 nitrotetragidrokarbazollarning aralashmasi ekanligini ko'rsatdi Barklay va Kempbell 1:1 nisbatda xromatografik adsorbsiyadan foydalangan holda ikkala izomerni sof holatda ajratib olishga muvaffaq bo'lishdi.
Xuddi shunday, tetrahidrokarbazol 5 va 7 karboksilik kislotalarning bir vaqtning o'zida hosil bo'lishi sodir bo'ladi. Rojers va Korson Borsh sintezini soddalashtirishni va fenilgidrazonni ajratmasdan sikloheksanonni fenilgidrazinning organik kislotalardagi eritmasi yoki spirtdagi suyultirilgan mineral kislota qo‘shilishi bilan davolashni taklif qilishdi [39]. Ko'rinib turibdiki, Borsh reaktsiyasi uning barcha variantlarida asosan karbazol hosilalarini laboratoriya tayyorlash uchun xizmat qiladi; texnologiyada bu maqsadda difenil hosilalari qo'llaniladi. Zamonaviy kimyo va polimer texnologiyasining eng muhim vazifalaridan biri ftorga sezgir va elektr o'tkazuvchan yangi materiallarni olishdir, chunki ularni elektronika, elektrotexnika, radiotexnika, quyosh energiyasini o'zgartiruvchi, tok manbalarida elektrod materiallari sifatida qo'llashning yangi istiqbollari mavjud. va boshqalar. Bunday materiallarga bo'lgan ehtiyoj, bir tomondan, an'anaviy noorganik yarim o'tkazgichlar va metallarga nisbatan ularning strukturaviy va fizik-kimyoviy xususiyatlarining ancha xilma-xilligi, boshqa tomondan, ularni doimiy kimyoviy modifikatsiya qilish imkoniyati bilan bog'liq.
Кarbazolning aminokislotalari va uning o'rnini bosuvchi moddalarning sintezi kam o'rganilgan. Kremniy o'z ichiga olgan karbazol hosilalariga kelsak, adabiyotda faqat dikarbazol silandiolni tayyorlashni tavsiflovchi patentning ko'rsatmasi mavjud .


Fotosensitiv² termoplastik material sifatida amaliy qo'llanilishini topgan birinchi polimer bu poli-N-vinilkarbazol (PVX). PVX ning o'ziga xos yuqori yumshatilish nuqtasi, turli substratlarga past yopishishi va yomon plyonka hosil qiluvchi xususiyatlari ularning elektrofotografiyada (EP) qo'llanilishiga biroz to'sqinlik qilishi mumkin, bu esa Karbazol geterosikllar sinfining organik birikmasidir. Ikki benzol va bitta pirol halqasidan iborat. Shuningdek, karbazol 9-aza-ftoren sifatida ham ko'rib chiqilishi mumkin.uni almashtirish uchun yaxshilangan xususiyatlarga ega organik yarimo'tkazgichlarni yaratishni izlashni rag'batlantiradi.
PVX ning fotoelektrik xossalari, birinchi navbatda, karbazol guruhlarining mavjudligi va o'zaro joylashishi bilan bog'liq bo'lganligi sababli, karbazol asosida yaxshilangan xususiyatlarga ega yangi organik yarimo'tkazgichlarni yaratish usullaridan biri karbozanjir polimerlaridan poliesterlarga va shunga o'xshash o'rinbosarlarni o'z ichiga olgan boshqa funktsional guruhlarga o'tishdir. konjugatsiyalangan bog'lanish tizimlari ishlab chiqilgan. Kelajakdagi istiqbollarni hisobga olgan holda, yangi narsalarni olish dolzarbdir organik materiallar, ular asosida elektron qurilmalarning fotoelementlar, quyosh batareyalari, fotorezistorlar, fotokondensatorlar, issiqlik va deformatsiyalar kabi elementlarini yaratish va yaratish.
Ishlab chiqarish jarayonlarini avtomatlashtirishning kengayishi va turli tarmoqlarda masofadan boshqarishning joriy etilishi munosabati bilan elektrsiz kattaliklarni elektrga aylantirish tobora muhim ahamiyat kasb etmoqda. Bunday o'lchovlar uchun qarshilik deformatsiyalari qo'llaniladi. Shu bilan birga, noorganik deformatsiya o'lchagichlarga xos bo'lgan bir qator kamchiliklar yangi deformatsiyaga sezgir materiallarni izlashga olib keldi. Organik polimer deformatsiya o'lchagichlari chet elda keng qo'llaniladi. Hamdo'stlik mamlakatlarida (Rossiyadan tashqari) deyarli hech kim bu masalalar bilan shug'ullanmaydi