МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН
НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ УЗБЕКИСТАНА 
им. МИРЗО УЛУГБЕКА

На правах рукописи
УДК 547. 234+547.298+547.398+547.467

Ахмедов Урал Чориевич

Реакции N,N-Диэтилгидразина С Алкилгалогенидами, Карбоновыми Кислотами И Ангидридами Кислот

02.00.03- Органическая химия

Автореферат
диссертации на соискание ученой степени 
кандидата химических наук

Ташкент-2008

Работа выполнена на кафедре органической химии Национального университета Узбекистана имени Мирзо Улугбека

Научный руководитель:       кандидат химических наук, доцент 
                                                     Таджимухамедов Хабибулла Сайфуллаевич

Официальные оппоненты: 	   доктор химических наук, профессор
					   Шахидоятов Хуснутдин Мухитович

					   доктор химических наук, профессор
					   Балтабаев Убайдулла Абдувакилович

Ведущая организация:            Ташкентский Фармацевтический институт

Защита состоится «__» _______ 2008 года в____часов на заседании Объединенного специализированного совета Д 067.02.09 при Национальном университете Узбекистана им. Мирзо Улугбека по адресу: 100174, г. Ташкент, Вузгородок, НУУз, химический факультет, ауд. 225.
Тел.: 998-712-214-52-36, факс 998-71-246-53-21, 246-02-24.
E-mail: rektor@nuuz.uzsci.net.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Национального университета Узбекистана имени Мирзо Улугбека.

Автореферат разослан «_____» ____________ 2008 г.

Ученый секретарь Объединенного
специализированного совета                                                Х.И. Акбаров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ
Актуальность работы. Реакционная способность гидразина, его замещённых производных обусловлена наличием в их молекулах двух реак-ционных центров с подвижными атомами водорода. В зависимости от условий реакции могут идти как за счёт атома (атомов) азота или водорода. Поэтому проведение избирательных реакций по тому или иному из атомов азота в замещённых производных гидразинов имеет высокую вероятность. В этой связи синтезы и исследование механизма образования различных производных гидразина, изучение их физико-химических, биологически-активных свойств представляют не только теоретической, но и практический интерес. Примером к вышеизложенному может служить следующее. На основе производных гидразина создан ряд лекарственных средств, в частности известный всему миру изониазид-гидразид изоникотиновой кислоты. Производные гидразина нашли применение в качестве регуляторов роста растений (гидразид малеиновой кислоты, N,N-диметилгидразид янтарной кислоты). 
Однако, до настоящего времени последовательное изучение реакций карбоновых кислот с N,N-диэтилгидразином и его алкилирования низкомо-лекулярными алкилгалогенидами с целью синтеза ингибиторов “гоммоза” и “корневой гнили”, а также стимуляторов роста и развития семян хлопчатника и других сельскохозяйственных культур не проводились, что и определило актуальность данного исследования.
Степень изученности проблемы. Химия гидразина и его производных изучена достаточно подробно. Однако, в литературе не имеются достаточных сведений, касающихся реакций N,N-диэтилгидразина с низкомолекулярными алкилгалогенидами, алифатическими и некоторыми замещёнными аромати-ческими карбоновыми кислотами и др. Известные данные не дают представления о том, являются ли полученные соединения в реакциях N,N-диэтилгидразина с карбоновыми кислотами солями, гидразидами или ион-молекулярными комплексами. Имеются данные о разнообразной биологи-ческой активности производных гидразина.
Связь диссертационной работы с тематическими планами НИР. Исследования проводились в рамках проекта государственного гранта Комитета по координации развития науки и технологий при Кабинете Министров РУз ГНТП-17.35 «Синтез и исследование свойств новых органических пестицидов и регуляторов роста растений».
Цель исследования. Целью работы является систематическое исследование реакций N,N-диэтилгидразина с алкилгалогенидами, карбо-новыми кислотами, ангидридами кислот и изыскание возможности практического применения полученных новых соединений.
Задачи исследования: 
 усовершенствование методики получения N-нитрозодиэтиламина; исследование реакции N,N-диэтилгидразина с алкилгалогенидами;
    исследование реакции N,N-диэтилгидразина с алифатическими карбоно-выми кислотами;
     исследование реакции N,N-диэтилгидразина с замещенными бензойными кислотами, имеющих электроноакцепторные и электронодонорные группы;
     изучение влияния характера растворителя и силы использованных кислот на протекание реакций и характер получаемых продуктов;
  получение соответствующих гидразидов из продуктов реакции N,N-диэтилгидразина с карбоновыми кислотами;
     исследование реакции N,N-диэтилгидразина с ангидридами кислот;
  изучение биологической активности новых производных N,N-диэтил-гидразина.
Объект и предмет исследования. Продукты реакций N,N-диэтил-гидразина с алкилгалогенидами, щавелевой, муравьиной, гликолевой и заме-щенными бензойными кислотами, уксусным и фталевым ангидридами, исследование биологической активности новых производных N,N-диэтил-гидразина.
Методы исследований. Методы cинтетической органической химии и хроматографии, элементный анализ, физические методы исследования строения соединений такие как ИК-, ЯМР 1Н-спектроскопия и рентгено-структурный анализ.
Основные положения, выносимые на защиту:
  результаты экспериментов по усовершенствованию методики получения N-нитрозодиэтиламина;
   результаты исследования реакций N,N-диэтилгидразина с алкилгалоге-нидами, карбоновыми кислотами и ангидридами кислот;
  результаты установления состава и строения синтезированных новых производных N,N-диэтилгидразина современными физико-химическими методами исследования;
   результаты исследования биологической активности новых производных N,N-диэтилгидразина.
Новизна работы. Усовершенствована методика получения N-нитрозо-диэтиламина. Проведены систематические исследования реакций N,N-диэтилгидразина с алкилгалогенидами, карбоновыми кислотами, ангид-ридами кислот и найдены оптимальные условия их проведения. 
   показано, что в реакции N,N-диэтилгидразина с алкилгалогенидами и карбоновыми кислотами алкильные группы и протон кислоты присое-диняются к третичному атому азота N,N-диэтилгидразина; 
  впервые показано, что в результате реакции N,N-диэтилгидразина с щавелевой кислотой образуется соль, а в реакции с гликолевой кислотой образуется ион-молекулярный комплекс;
   найдено, что в реакции с муравьиной кислотой при комнатной темпе-ратуре образуется соль, которая при 700С превращается в N,N-диэтил-гидразид муравьиной кислоты с отщеплением воды;
     показана возможность получения гидразидов из продуктов реакции N,N-диэтилгидразина с карбоновыми кислотами на примере реакции с о-бензоилбензойной кислотой, проведением ее выше 1000С в растворе толуола;
   найдено, что в результате реакции N,N-диэтилгидразина с фталевым ангидридом образуется главным образом N,N-диэтиламинофталимид с незначительным количеством монодиэтилгидразида фталевой кислоты. 
Научная и практическая значимость результатов исследования. Впервые показано, что в зависимости от условий реакции и характера кислоты полученные соединения N,N-диэтилгидразина с карбоновыми кис-лотами являются солями, гидразидами, ион-молекулярными комплексами. Показано, что ион-молекулярные комплексы, полученные впервые в результате реакций N,N-диэтилгидразина с карбоновыми кислотами, состоят из одной молекулы N,N-диэтилгидразина и двух молекул кислоты, связанные водородными связями. 
Найдено, что среди полученных новых производных N,N-диэтил-гидразина имеются вещества, защищающие хлопчатник от “гоммоза” и “корневой гнили”, эффективно влияющие на прорастание семян хлопчатника и развитие его корневой части, повышающие урожайность картофеля, тома-тов, перца и баклажанов, стабилизирующие мембрану митохондрии печени, эффективно влияющие на граммположительные и граммотрицательные микроорганизмы, вызывающие гнойно-воспалительные болезни и внутри-больничные инфекции. 
Реализация результатов. Данные рентгеноструктурного анализа впервые полученных веществ в виде CIF файла депонированы в Кембрид-жском центре кристаллоструктурных данных (ССDC 607433, 611656, 611657, 611658). 1,1-Диэтил-1-бутилгидразиний йодид и 1,1-диэтилгидразиний п-аминобензоат рекомендованы для углеблённого испытания в качестве средств борьбы против “корневой гнили” и “гоммоза” хлопчатника. N,N-Диэ-тилгидразид муравьиной кислоты и N,N-диэтиламинофталимид рекомен-дованы для широких испытаний в качестве стимуляторов роста и развития картофеля, томатов, перца и баклажанов. Полученные результаты по иссле-дованию реакций N,N-диэтилгидразина с алкилгалогенидами, карбоновыми кислотами и ангидридами кислот используются при проведении семи-нарских, лабораторных занятий, при чтении лекций по курсу «Органическая химия» и спецкурсов на кафедре органической химии НУУз.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на: XL- и XLI-Международных научно-студенческих конферен-циях «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск 2003, 2004), конференции International Workshop on biotechnology Commercialization and Security (Tashkent 2003), IV- и V-Международных конференциях молодых химиков, посвященных 90 и 93-летию акад. А.С. Садыкова «Проблемы биоорганической химии» (Наманган 2003, 2006), конференции молодых ученых, посвященной памяти акад. С.Ю. Юнусова (Ташкент 2005), VIII-Молодежной научной школе-конференции по органической химии (Казань 2005), II-Республиканской научно-практической конференции, посвященной 75-летию акад. А.Г. Ганиева «Актуальные проблемы аналитической химии» (Термез 2005).
Опубликованность результатов. Основные результаты диссертаци-онной работы опубликованы в 8 статьях (две из них в зарубежном журнале) и 7 тезисах докладов в сборниках международных и Республиканских научных конференций. 
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 115 страницах компьютерного текста, включая 103 наимено-ваний цитируемой литературы, 28 таблиц, 5 рисунков. В приложении приведены акты испытаний и внедрения, ИК-, ЯМР1Н-спектры.
Автор выражает искреннюю благодарность д.х.н., профессору Ахмедову Кудрату Нигматовичу за научные консультации при выполнении данной диссертационной работы. 

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
	Во введении раскрыта актуальность работы, определены цели и задачи исследования, сформулированы научная новизна, практическая значимость проведенных исследований.
В главе 1 приведён обзор литературы по получению несимметричных диалкилгидразинов и синтезам на их основе. Проанализированы и обобщены литературные данные.
В главах 2 и 3 приведены экспериментальные результаты и их обсуждение, экспериментальная часть и основные выводы, акты испытаний и внедрения.

СИНТЕЗ N,N-ДИЭТИЛГИДРАЗИНА 
Для лабораторных научных исследований несимметричные диалкил-гидразины получают способами включающии две стадии. В первой стадии нитрозируется диалкиламин, на второй- восстанавливаются полученные N-нитрозодиалкиламины в различных условиях. Восстановление с помощью амальгамированного цинка в солянокислой среде является удобным и доступным методом получения диалкилгидразинов в лабораторных условиях. 
По известной методике, разработанной Иоффе, нитрозированием диэтиламина нитритом натрия в присутствии серной кислоты N-нитрозо-диэтиламин получается с выходом 55%. Изменением соотношения и порядка смешивания исходных реагентов нами усовершенствована методика его получения. Увеличение количества нитрозирующего агента до 1,5 моля на 1 моль диэтиламина привело к получению N-нитрозодиэтиламина с выходом 86%. Схему реакции можно представить следующим образом:

N-Нитрозодиэтиламин восстанавливали амальгамированным цинком в солянокислой среде по методике, описанной в литературе. N,N-Диэтил-гидразин (N,N-ДЭГ) (I) получен с выходом 55% :

ПОЛУЧЕНИЕ НОВЫХ ПРОИЗВОДНЫХ N,N-ДИЭТИЛГИДРАЗИНА 
Реакции N,N-диэтилгидразина с алкилгалогенидами

В литературе отсутствуют систематические исследования реакции N,N-ДЭГ с алкилгалогенидами. Отмечено, что реакции гидразина и замещенных гидразинов с алкилйодидами протекают легче по сравнению с алкилбро-мидами и алкилхлоридами с образованием четвертичных солей.
Нами проведены реакции N,N-ДЭГ с йодистыми метилом, этилом, пропилом, бутилом; бромистыми этилом, пропилом, бутилом; хлористым бензилом и получены соответствующие четвертичные соли с высокими выходами. Исследовано влияние характера растворителя, температуры, продолжительности реакции и мольного соотношения реагентов на выход продуктов. Найдены оптимальные условия проведения реакций. Характерно, что реакция с йодистым метилом протекает энергично и поэтому её проводили при охлаждении. Однако, выход йодида 1-метил-1,1-диэтилгид-разиния (II) составляет всего 37%. По-видимому, глубокое течение реакций, гигроскопичность и трудность выделения продукта II уменьшают выход.
При проведении реакции N,N-ДЭГ с йодистыми этилом, пропилом, бутилом при комнатной температуре в течение 3 часов получены продукты с выходами 48, 39, 28% соответственно. При 700С образуются продукты с выходами 76, 64, 43% соответственно. Дальнейшее повышение температуры от 70 до 1000С не влияет на выход продуктов. Изучено влияние характера растворителя и мольного соотношения реагентов на выход продуктов на примере реакции N,N-ДЭГ с йодистыми этилом и пропилом. В качестве растворителей использовали абс. бензол, этанол и этилацетат. Результаты этих исследований показали, что реакции протекают лучше и с высоким выходом в бензоле или этилацетате; оптимальными условиями являются: мольное соотношение N,N-ДЭГ и алкилйодида 1,5:1, температура 700С, продолжительность реакции 3 часа, растворитель бензол или этилацетат. В этих условиях синтезированы 1,1,1-триэтилгидразиний йодид (III) с выходом 93%, 1,1-диэтил-1-пропилгидразиний йодид (IV) с выходом 88% и 1,1-диэтил-1-бутилгидразиний йодид (V) с выходом 80%. 
Результаты реакций с бромистыми алкилами показали, что они лучше протекают без растворителей при 700С с перемешиванием реакционной смеси. В этих условиях получены 1,1,1-триэтилгидразиний бромид (VI) с выходом 97%, 1,1-диэтил-1-пропилгидразиний бромид (VII) и 1,1-диэтил-1-бутилгидразиний бромид (VIII) с выходом 96%. 
	Оптимальными условиями реакции N,N-ДЭГ с хлористым бензилом являются проведение реакции без растворителя при 300С в течение 0,5 часа при мольном соотношении реагентов 1,5:1. Хлорид 1,1-диэтил-1-бензилгид-разиния (IX) выделен с выходом 45%. Ниже приведена общая схема реакции N,N-ДЭГ c алкилгалогенидами:

X-I, R-CH3 (II), -C2H5 (III), -C3H7 (IV), -C4H9 (V); X-Br, R-C2H5 (VI),
-C3H7 (VII), -C4H9 (VIII); X-Cl, R-CH2C6H5 (IX)
	В реакциях N,N-ДЭГ с йодистым метилом и хлористым бензилом наблюдали уменьшение выхода продуктов. По-видимому, в этих реакциях протекают побочные и глубокие реакции из-за активности алкилгалогенидов. Мы в своих исследованиях ограничились изучением образования моноалкил-продуктов.
Реакции с алифатическими и замещенными бензойными кислотами
Реакции N,N-ДЭГ с карбоновыми кислотами проводились впервые. Проведены реакции N,N-ДЭГ с щавелевой, муравьиной, гликолевой кислотами и синтезированы соответствующие соли, гидразиды, ион-молекул-ярные комплексные соли с высокими выходами. Показано, что в результате реакции N,N-ДЭГ с щавелевой кислотой при комнатной температуре в течение суток и мольном соотношении реагентов 1,2:1 в растворе этилацетата образуется 1,1-диэтилгидразиний оксалат (X) с выходом 65%. Наличие в ИК-спектре соединения X колебаний, соответствующих N+H, COOH и NH2 группам, показывает, что в реакции участвует только одна карбоксильная группа щавелевой кислоты с присоединением протона к третичному атому азота N,N-ДЭГ. Уравнение реакции:

	При проведении реакции N,N-ДЭГ с муравьиной кислотой при комнатной температуре образуется 1,1-диэтилгидразиний формиат (XI) с выходом 94%, который при перемешивании превращается в N,N-диэтилгид-разид муравьиной кислоты (XII) с выходом 32%. 
Установлено, что при повышении температуры реакции до 700С ускоря-ется образование XII и его выход составляет 41%. Изучение оптимальных условий реакции показывает, что наиболее эффективным растворителем является диоксан, продолжительность реакции 4 часа, мольное соотношение N,N-ДЭГ и муравьиной кислоты 1:1,4. Выход XII cоставляет 61%. Структура молекулы XII доказана ренгенструктурным анализом (РСА) (рис. 1). 
Пространственное строение N,N-диэтилгидразида муравьиной кислоты XII (нумерована независимая часть молекулы)

Рис.1.
Молекула XII имеет собственную симметрию и в кристалле она находится в частной позиции-в плоскости симметрии зеркального отражения (атомы N1, N2-H, С3-Н и О1 участвуют в ячейке с кратностью 0.5). Как видно из рис.1, валентные связи N-N и C=O в пространстве взаимно син-расположены (относительно N-C связи). Схему реакции N,N-ДЭГ с муравьиной кислотой можно представить следующим образом:

	В отличие от этой реакции в результате взаимодействия N,N-ДЭГ с гликолевой кислотой образуется ион-молекулярная комплексная соль, содержащая одну молекулу N,N-ДЭГ и две молекулы кислоты. Опти-мальными условиями реакции являются: мольное соотношение 1,2:2, температура 40-450С, продолжительность 3 часа. Выход комплекса (XIII) составляет 96%. На основе данных ИК-спектра, элементного анализа и результатов встречного синтеза можно представить схему реакции N,N-ДЭГ с гликолевой кислотой следующим образом:

Проведены реакции N,N-ДЭГ с п-амино-, м-, п-гидрокси-, о-, м-, п-нит-ро- и о-бензоилбензойными кислотами и получены соответствующие соли, ион-молекулярные комплексы с высокими выходами. 
При комнатной температуре и мольном соотношении реагентов 1:1 реакция N,N-ДЭГ с п-аминобензойной кислотой в бензоле и ДМФА не идет. В абс. этаноле и этилацетате реакция идет и выход п-аминобензоат N,N-диэтилгидразиния составляет 5 и 63% соответственно. Результаты исследо-вания реакций N,N-ДЭГ с м- и п-гидроксибензойными кислотами показали, что при комнатной температуре реакция с м-гидроксибензойной кислотой в бензоле, спирте, ДМФА и реакция с п-гидроксибензойной кислотой в бензоле и ДМФА не идут. Выход продуктов реакций, проведенных в этилацетате, составляет 44 и 70%, соответственно. При повышении темпера-туры и продолжительности реакции наблюдается уменьшение выхода продуктов на 15-20%. По-видимому, в этих условиях протекают реакции дегидратации и осмоления, уменьшающие выход основного продукта. Оптимальными условиями реакции N,N-ДЭГ с п-амино-, м- и п-гидрок-сибензойными кислотами являются: мольное соотношение 1,6:1, темпе-ратура 20-250С, продолжительность реакции 24 часа, растворитель этил-ацетат. Выход соответствующих бензоатов N,N-диэтилгидразиния составляет 94 (XIV), 94 (XV) и 84% (XVI) соответственно.
Химические и спектральные характеристики полученных веществ не позволяют однозначно установить строение комплексных солей. По этой причине нами были получены монокристаллы некоторых полученных веществ и подвергнуты РСА. Методом РСА показано, что в результате реакции с п-нитро- (XX) и о-бензоилбензойными кислотами (XVII) образуются ион-молекулярные комплексы, состоящие из одной молекулы протонированного N,N-ДЭГ (катиона) и двух молекул кислоты, где одна из них является молекулярным ионом (анионом) (рис.2 и 3 ). 
Пространственное строение комплекса XVII (водородные атомы N,N-диэтилгид-разина не приведены и штрихами связаны атомы его эквивалентной позиции)

Рис.2.
В кристаллической структуре комплекса XVII в независимой части элементарной ячейки находится половина молекулы N,N-ДЭГ и одна молекула о-бензоилбензойной кислоты (рис.2.). 
Преобразование независимой части кристаллографическими элементами симметрии позволяет увидеть ион-молекулярный комплекс в целом. В кристалле одна протонированная молекула N,N-ДЭГ связана с двумя молекулами кислоты (расстояние N1-НО3 и N1-Н…О3’ равно 2.31 Ǻ), кото-рые, в свою очередь, взаимно связаны общим (единым) атомом Н межмо-лекулярной водородной связью (расстояние О2НО2’ равно 2.23 Ǻ) (рис.2.).
Необходимо отметить, что реакция N,N-ДЭГ с о-бензоилбензойной кислотой при комнатной температуре в этилацетате идет лучше, с высоким выходом и выпадением продукта реакции в осадок. При проведении реакции кипячением реакционной смеси наблюдается уменьшение выхода продукта на 4-8%. Увеличение относительного количества о-бензоилбензойной кислоты до 2 молей приводит к возрастанию выхода комплекса о-бензоил-бензойной кислоты с о-бензоилбензоатом N,N-диэтилгидразиния (XVII) до 87%. Оптимальными условиями реакции N,N-ДЭГ с о-бензоилбензойной кислотой являются: мольное соотношение 1,2:2, температура 20-250С, продолжительность реакции 24 часа, растворитель этилацетат. 
	При проведении реакции N,N-ДЭГ с п-нитробензойной кислотой в мольном соотношении 1:2 и кипячении в абс. спирте или бензоле в течение 3 часов выход комплекса п-нитробензойной кислоты с п-нитробензоатом N,N-диэтилгидразиния (XX) составляет 59 и 90% соответственно. Дальнейшее увеличение продолжительности реакции не влияет на выход продукта. При мольном соотношении N,N-ДЭГ и п-нитробензойной кислоты 1,2:2 получен 
XX с выходом 97%. Оптимальными условиями реакции N,N-ДЭГ с п-нитро-бензойной кислотой являются: мольное соотношение 1,2:2, температура 700С, продолжительность реакции 3 часа, растворитель бензол. 
На рис.3 приведена пространственная структура комплекса XX (независимая часть элементарной ячейки).
Пространственное строение и нумерация атомов в комплексе XX (водородные атомы «беспорядочного» участка аниона диэтилгидразина не приведены)

Рис.3.
	В реакциях N,N-ДЭГ с о- и м-нитробензойными кислотами в опти-мальных условиях получены ион-молекулярные комплексные соли с выходом 81 (XVIII) и 87% (XIX) соответственно. 
	На основе данных РСА реакцию N,N-ДЭГ с п-амино-, м- и п-гидрок-сибензойными кислотами можно представить следующей схемой:

а реакции N,N-ДЭГ с о-бензоилбензойной, о-, м- и п-нитробензойными кислотами протекают по схеме:

	С целью исследования влияния характера растворителя на течение реакции и выход продукта сравнивали значения полярности использованных растворителей. Сравнение показывает, что с увеличением полярности раство-рителей затрудняется протекание реакций и выход продукта уменьшается. В результате нерастворимости исходной кислоты в бензоле и уменьшения подвижности протонов кислоты за счет образования водородных связей с этанолом и ДМФА при комнатной температуре реакции не идут. Проведение реакций при 700С показало, что для их протекания требуется температура ~70-800С. По-видимому, растворимость образующихся солей также влияет на выделение и выход продукта. Из-за хорошей растворимости исходных веществ при комнатной температуре и нерастворимости продуктов в этил-ацетате обеспечивается легкое протекание реакции с высоким выходом. На течение реакции и выход продукта отрицательно влияет также образование водородных связей между молекулами кислоты и растворителя.
	Известно, что возможность образования водородной связи увеличи-вается с возрастанием силы кислоты. Аналогичная закономерность просле-живается также при образовании ион-молекулярного комплекса с водо-родной связью. В табл.1 приведены характер полученных веществ и значения pKa использованных кислот. 

Таблица 1
Характер полученных веществ и значения pKa соответствующих кислот 

Название кислоты	Значение pKa	Характер продукта реакции	
Щавелевая кислота	1,17	Соль	
о-Нитробензойная кислота 	2,16	Ион-молекулярный 
комплекс	
о-Бензоилбензойная кислота	-	Ион-молекулярный 
комплекс	
п-Нитробензойная кислота 	3,41	Ион-молекулярный 
комплекс	
м-Нитробензойная кислота 	3,47	Ион-молекулярный 
комплекс	
Муравьиная кислота 	3,75	Гидразид	
Гликолевая кислота 	3,83	Ион-молекулярный 
комплекс	
м-Гидроксибензойная 
кислота 	4,06	Соль	
п-Гидроксибензойная 
кислота 	4,48	Соль	
п-Аминобензойная кислота 	4,92	Соль	

	Как видно из данных табл.1, наличие электроноакцепторных групп в ароматическом кольце кислоты способствует образованию ион-молекул-ярных комплексов. 
	Можно полагать, что ион-молекулярные комплексы возможно обра-зуются также с м-, п-гидрокси- и п-аминобензойными кислотами, однако, из-за неустойчивости выделить их не удаётся.
	При перемешивании соли муравьиной кислоты с N,N-ДЭГ в условиях реакции она легко дегидратируется с образованием гидразида, выход которого увеличивается с повышением температуры:

Специальными опытами показано, что аналогичная дегидратация комплекса о-бензоилбензойной кислоты XVII протекает только при кипячении выше 1000С в растворе толуола в течении часа:

Реакции N,N-диэтилгидразина с ангидридами кислот

Реакции N,N-ДЭГ с уксусным и фталевым ангидридами проводились нами впервые. В реакции N,N-ДЭГ с уксусным ангидридом образуются два продукта- N,N-диэтилгидразид уксусной кислоты (XXII) (основной продукт) и N,N-диэтилгидразиний ацетат (XXIII) с выходом 84 и 4% соответственно. Показано, что в реакции с избытком уксусного ангидрида образуется XXIII:

	Исследование реакции N,N-ДЭГ с фталевым ангидридом показало, что при этом также образуются два продукта- N,N-диэтиламинофталимид (XXIV) (основной продукт) и монодиэтилгидразид фталевой кислоты (XXV) с выходом 94 и 3% соответственно. Проведение реакции кипячением реакционной смеси при ~90-950С в гептане приводит к образованию только основного продукта- XXIV с выходом 60%.
На рис.4 показано пространственное строение молекулы XXIV. Как видно из рисунка, фталимидный бицикл имеет плоское строение с точностью ±0.008 Е, к которому практически перпендикулярна (87.90) среднеквад-ратичная плоскость диэтиламиновой части (±0.27 Е):
Пространственное строение молекулы N,N-диэтиламинофталимида XXIV

Рис.4. 
	Оптимальными условиями реакции N,N-ДЭГ с уксусным ангидридом являются: мольное соотношение 1:1,2, температура 700С, продолжитель-ность реакции 1 час; с фталевым ангидридом: мольное соотношение 1,2:1, температура 700С, продолжительность реакции 3 часа, растворитель- бензол. Схема реакции:

Исследование строения и состава новых производных 
N,N-диэтилгидразина 

Строение и состав полученных веществ изучены методами ИК-, ЯМР1Н-спектроскопии, элементного и рентгеноструктурного анализа. ИК-спектроскопическое исследование показало, что протон кислоты и алкильные группы присоединяются к третичному атому азота N,N-ДЭГ. В ИК-спектре четвертичных солей, полученных с алкилгалогенидами, наблюдали (см-1) при 2019-2325 полосы поглощения валентных колебаний связи ≡N+-NH2, которые образуются в результате присоединения алкильных групп к третичному атому азота; при 1600-1620-деформационные колебания свободной NH2 группы. В ИК-спектре продуктов реакции N,N-ДЭГ с карбоновыми кислотами наблюдали характерные нижеследующие полосы поглощения: при 2000-2759 валентные колебания связи N+H, которая образуется в результате присоединения протона кислоты; при 3140-3462 валентные колебания свободной NH2 группы; при 1280-1626 валентные колебания СОО- групп. В ИК-спектре полученных веществ наблюдали смещение в низкочастотную область полосы поглощения свободной NH2 группы на 100-300 см-1, чем полосы свободной NH2 группы, приведенные в литературе. 
В ИК-спектрах комплексов XVII и XXI валентное колебание ОН группы карбоксила смещается на 14-15 см-1 в низкочастотную область по сравнению с ОН группой исходной кислоты. Эти результаты указывают на образование ионных и водородных связей в полученных солях и ион-молекулярных комплексах. 
	В ЯМР1Н-спектре отсутствуют сигналы протонов NH2 групп и N+H связи из-за наличия воды и малых количеств в недейтерированной части в использованных растворителях D2O, (СD3)2SO, CD3COOD, CD3OD и пиридина-d5. Эти результаты совпадают с литературными данными. 
	В табл.2 приведены выходы, физические константы и результаты элементного анализа соединений, синтезированных на основе N,N-ДЭГ.
Таблица 2
Выходы, физические константы и результаты элементного анализа соединений, синтезированных на основе N,N-ДЭГ 

№
ве-щест-ва	В
Ы
Х
О
Д, %	Т.пл., 
0С	Найдено, %	

Формула	Вычислено, %	
			
С	
Н	
N		
C	
H	
N	
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	
II	37	109-110	25,89	7,48	12,38	C5H15N2I	26,08	6,52	12,17	
III	93	66-67	29,01	7,78	11,86	C6H17N2I	29,26	6,91	11,38	
IV	88	124-125	32,89	8,24	11,38	C7H19N2I	32,55	7,36	10,85	
V	80	79-80	34,94	8,63	10,28	C8H21N2I	35,29	7,72	10,29	
VI	97	135-136	35,79	7,15	13,89	C6H17N2Br	36,54	8,62	14,21	
VII	96	138-139	38,24	9,86	12,53	C7H19N2Br	39,81	9,00	13,27	
VIII	96	95-96	41,98	10,06	13,22	C8H21N2Br	42,66	9,33	12,44	
IX	46	103-104	61,86	9,73	12,84	C11H19N2Cl	61,53	8,85	13,05	
X	65	138-139	40,28	8,57	15,43	C6H14N2O4	40,44	7,86	15,73	
XI	94	 1,4487,  1,010	44,68	11,16	20,16	С5Н14N2О2	44,77	10,44	20,89	
XII	61	88-89	51,79	9,74	24,63	C5H12N2O	51,72	10,34	24,13	
XIII	97	 1,4700	40,95	9,18	11,38	C8H20N2O6	40,00	8,33	11,66	
XIV	94	120	58,41	9,23	18,11	C11H19N3O2	58,66	8,44	18,66	
XV	94	186-187	59,06	8,48	12,76	C11H18N2O3	58,40	7,96	12,38	
XVI	84	145	57,89	8,54	12,98	C11H18N2O3	58,40	7,96	12,38	
XVII	87	160	71,54	6,87	5,76	C32H32N2O6	71,11	5,92	5,18	
XVIII	81	64-65	51,22	5,73	12,99	C18H22N4O8	51,18	5,21	13,27	
XIX	87	71-72	51,53	5,96	12,30	C18H22N4O8	51,18	5,21	13,27	
XX	97	139-140	51,76	5,83	13,32	C18H22N4O8	51,18	5,21	13,27	
XXI	43	148-149	72,26	6,45	6,12	C32H30N2O5	73,56	5,74	5,36	
XXII	84	Т.кип.
146-150
(34 р.с.)	55,72	11,59	21,30	C6H14N2O	55,38	10,76	21,53	
XXIII	4	59-60	48,12	11,47	19,16	C6H16N2O2	48,64	10,81	18,91	
XXIV	3	95-96	66,48	7,24	12,21	C12H14N2O2	66,05	6,42	12,84	
XXV	94	151,5	61,64	7,43	11,39	C12H16N2O3	61,01	6,77	11,86	

Данные РСА в виде CIF файла депонированы и регистрированы в Кембриджском центре кристаллоструктурных данных (CCDC 607433, 611656, 611657, 611658).
Биологическая активность cинтезированных веществ

Испытание полученных веществ было проведено в НИИ селекции и семеноводства хлопчатника Узбекистана против бактерии- Xanthamonos malvecearum и гриба- Thielaviopsis basicola, которые вызывают болезни “гоммоза” и “корневой гнили” хлопчатника. Найдено, что среди полученных соединений V, VII, X, XIV, XIX и XX обладают высокой бактерицидной и фунгицидной активностью по сравнению с эталоном. Показано, что вещество V хорошо влияет на прорастание семян хлопчатника и развитие его корневой части. 
Предварительные испытания проводились также в лаборатории биологи-ческого факультета НУУз. Результаты испытаний показали, что среди изученных соединений вещества II, VIII, X, XIV и XV, XVII обладают стаби-лизирующим влиянием на мембрану митохондрии печени и могут проявить антиоксидантную и антигипоксантную активность.
Испытания проводились также в лабораториях Ташкентской меди-цинской академии против граммотрицательных и граммположительных микроорганизмов, которые вызывают гнойно-воспалительные болезни и внутрибольничные инфекции. Результаты испытаний показали, что соеди-нения IV, VIII, IX, X, XIII, XIV проявляют высокую бактериостатическую, бактерицидную и фунгицидную активность, чем эталонные штаммы. 
Предварительные испытания, проведённые на полях УзНИИ овоще-бахчевых культур и картофеля, показали, что вещества V, VIII, XIV, XII, XXIV хорошо влияют на прорастание и развитие картофеля, перца, томатов, баклажанов и повышают урожайность на 8-15% по сравнению с эталоном. 

Заключение

1. Усовершенствована методика получения N-нитрозодиэтиламина. Показано, что в реакции N,N-диэтилгидразина с алкилгалогенидами образу-ются четвертичные соли N,N-диэтил-N-алкилгидразиния. 
2. Впервые показано, что в зависимости от условий реакции и характера кислоты полученные продукты реакций N,N-диэтилгидразина с карбоновыми кислотами являются солями, гидразидами, ион-молекулярными комплек-сами. Найдено, что с щавелевой кислотой образуется соль, с муравьиной кислотой сначала образуется соль, затем гидразид; с гликолевой кислотой - ион-молекулярный солевой комплекс.
3. Впервые найдено, что в реакции N,N-диэтилгидразина с бензойными кислотами, имеющими электронодонорные группы, образуются соли, а в реакциях с бензойными кислотами, имеющими электроноакцепторные группы, образуются ион-молекулярные комплексы, которые состоят из одной молекулы N,N-диэтилгидразина и двух молекул кислоты, связанных водородными связями.
4. Найдено, что с повышением полярности использованных раство-рителей затрудняется протекание реакций N,N-диэтилгидразина с карбо-новыми кислотами, а с возрастанием pKa значений кислоты уменьшается способность образования ион-молекулярных комплексов.
5. Показана возможность получения гидразидов из продуктов реакции N,N-диэтилгидразина с карбоновыми кислотами на примере реакции с о-бензоилбензойной кислотой, проведенной выше 1000С в растворе толуола. 
6. Найдено, что в результате реакций N,N-ДЭГ с уксусным и фталевым ангидридами вместе с основными продуктами- N,N-диэтилгидразидом уксусной кислоты и N,N-диэтиламинофталимидом образуются в малых количествах N,N-диэтилгидразиний ацетат и монодиэтилгидразид фталевой кислоты.
7. Среди полученных новых соединений найдены вещества, проявляющие фунгицидные и бактерицидные свойства, стимуляторы роста и развития, повышающие урожайность сельскохозяйственных культур, стабилизирующие мембрану митохондрии печени, эффективно подавляющие внутрибольничные микроорганизмы, вызывающих гнойно-воспалительные болезни. 

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1.	Tadjimykhamedov H.S., Akhmedov K.N., Akhmedov U.Ch., Samarov Z.U. Diethylhydrazine salination research with organic compounds  International workshop on biotechnology commercialization and security: Scientific materials. -Tashkent, 2003. -P. 88.
2.	Аҳмедов Ў.Ч., Тожимуҳамедов Ҳ.С., Аҳмедов Қ.Н., Самаров З.У. 1,1-Диэтилгидразин ва унинг айрим ҳосилаларининг олиниши  Биоорганик кимё муаммолари: IV-Халқаро ёш кимёгарлар анжумани материаллари. –Наманган, 2003. -II-қисм.-Б. 73-75.
3.	Тожимуҳамедов Ҳ.С., Аҳмедов Қ.Н., Аҳмедов Ў.Ч. Носимметрик диэтилгидразиннинг метилйодид ва бутилбромидлар билан туз ҳосил қилиш реакцияларини ўрганиш  Ўзб. кимё журн. –Тошкент, 2004. -№ 6. –Б. 6-10.
4.	Таджимухамедов Х.С., Ахмедов К.Н., Ахмедов У.Ч. Получение йодида 1,1,1-триэтилгидразиния  VIII-Молод. научная школа-конф. по орга-нической химии: Тез. докл. -Казань, 2005. -С.45. 
5.	Таджимухамедов Х.С., Ахмедов К.Н., Ахмедов У.Ч. Синтез форми-ата 1,1-диэтилгидразиния  Акад. С.Ю. Юнусов хотирасига бағишланган ёш олимлар илмий анжумани материаллари. –Тошкент, 2005. –Б. 147.
6.	Таджимухамедов Х.С., Ахмедов К.Н., Ахмедов У.Ч. Синтез хлорида 1,1-диэтил-1-бензилгидразиния  Аналитик кимё фанининг долзарб муаммо-лари: Акад. А.Ғ. Ғаниевнинг 75 йиллигига бағишланган II-Республика илмий-амалий конференция материаллари. –Термиз, 2005. –Б. 155-156.
7.	Таджимухамедов Х.С., Ахмедов К.Н., Ахмедов У.Ч. Получение фор-миата 1,1-диэтилгидразиния  Узб. хим. журн. -Ташкент, 2005. -№ 6. -С.23-25.
8.	Таджимухамедов Х.С., Ахмедов К.Н., Ахмедов У.Ч., Бобоназаров А. Биологическая активность солей N,N-диэтилгидразина  Вестник НУУз. -Ташкент, 2005. -№ 4. -С.81-82.
9.	Таджимухамедов Х.С., Ахмедов К.Н., Ахмедов У.Ч., Ташхаджаев Б., К.К. Тургунов, Тожибоев А. Взаимодействие N,N-диэтилгидразина с фталевым ангидридом  Вестник НУУз. -Ташкент, 2005. -№ 4. -С. 71-74.
10.	Ахмедов К.Н., Таджимухамедов Х.С., Ахмедов У.Ч. Синтез несим-метричного диэтилгидразина и его реакции с карбоновыми кислотами и ал-килгалогенидами  Журн. общ. хим. – Санкт-Петербург, 2005. –Т.75. -Вып. 11. –С.1802-1805.
11.	Ахмедов К.Н., Таджимухамедов Х.С., Ахмедов У.Ч., Самаров З.У. Синтез четвертичных солей 1,1-диэтилгидразина с некоторыми замещён-ными бензойными кислотами  ДАН РУз. –Ташкент, 2005. -№ 3. –С. 48-51.
12.	Таджимухамедов Х.С., Ахмедов К.Н., Ахмедов У.Ч., Ташхаджаев Б., К.К. Тургунов, Тожибоев А. Синтез и строение п-нитробензоата N,N-диэтил-гидразиния  Узб. хим. журн. -Ташкент, 2006. -№ 1. -C. 24-29.
13.	Ахмедов К.Н., Таджимухамедов Х.С., Ахмедов У.Ч., Ташхаджаев Б.Б. О характере продуктов взаимодействия N,N-диэтилгидразина с муравьи-ной и о-бензоилбензойной кислотами  Биоорганик кимё муаммолари: V-Республика ёш кимёгарлар анжумани материаллари. –Наманган, 2006. -Б.94-96.
14.	Ахмедов К.Н., Таджимухамедов Х.С., Ахмедов У.Ч. Получение комплекса о-бензоилбензойной кислоты с N,N-диэтилгидразидом о-бензо-илбензойной кислоты  Биоорганик кимё муаммолари: V-Республика ёш кимёгарлар анжумани материаллари. –Наманган, 2006. -Б. 97-98.
15.	Ахмедов К.Н., Таджимухамедов Х.С., Ахмедов У.Ч. Ташхаджаев Б., Тургунов К.К., Тожибоев А. Взаимодействие N,N-диэтилгидразина с муравь-иной и о-бензоилбензойной кислотами  Журн. общ. хим. –Санкт-Петербург, 2007. –Т. 77. –Вып. 8. –С. 1256-1260.

Кимё фанлари номзоди илмий даражасига талабгор Ахмедов Урал Чориевичнинг 02.00.03-Органик кимё ихтисослиги бўйича «N,N-Диэтил-гидразиннинг алкилгалогенидлар, карбон кислоталар ва кислота ангидридлари билан реакциялари» мавзусидаги диссертациясининг 
РЕЗЮМЕСИ
	Таянч сўзлар: N,N-диэтилгидразин, алкилгалогенид, карбон кислота, кислота ангидриди, туз, ион-молекуляр комплекс, гидразид, биологик фаоллик.
Тадқиқот объектлари: N,N-диэтилгидразиннинг алкилгалогенидлар, оксалат, чумоли, гликол ва алмашинган бензой кислоталар, сирка ва фтал ангидридлари билан реакцияларининг маҳсулотлари. 
Ишнинг мақсади: ишнинг мақсади N,N-диэтилгидразиннинг алкилга-логенидлар, карбон кислоталар ва кислота ангидридлари билан реакция-ларини систематик ўрганиш ва олинган янги бирикмаларнинг амалиётда қўллаш имкониятларини аниқлаш.
Тадқиқот методлари: синтетик органик кимё ва хроматография усуллари, элемент анализи, бирикмалар тузилишини ўрганишнинг физик усуллари- ИҚ-, ЯМР1Н-спектроскопия ва рентгентузилиш анализи.
	Олинган натижалар ва уларнинг янгилиги: биринчи марта кислота характери ва реакция шароитига боғлиқ равишда N,N-диэтилгидразиннинг карбон кислоталар билан реакциясидан олинган бирикмалар туз, гидразид ва ион-молекуляр комплекс шаклида бўлиши, олинган ион-молекуляр комплексларнинг водород боғлари билан боғланган бир молекула N,N-диэтилгидразин ва икки молекула кислотадан ташкил топганлиги аниқланди. о-Бензоилбензой кислота билан реакцияси мисолида, 1000С дан юқори ҳароратда толуол эритмасида олиб бориб N,N-диэтилгидразиннинг карбон кислоталар билан реакциясидан олинган маҳсулотлардан гидразидлар олиш мумкинлиги кўрсатилди. 
	Амалий аҳамияти: биринчи марта N,N-диэтилгидразиннинг янги ҳосилалари орасида ғўзани “гоммоз” ва “илдиз чириш” касалликларидан ҳимоя қилувчи, ғўза чигитининг униб чиқишига ва унинг илдиз қисмининг ривожланишига самарали таъсир этувчи, картошка, помидор, қалампир ва бақлажоннинг ҳосилдорлигини оширувчи, йирингли яллиғланиш касалликлари ва касалхона ичи инфекцияларини келтириб чиқарувчи граммусбат ва грамманфий микроорганизмларга самарали таъсир қилувчи бирикмалар мавжудлиги аниқланди.
Татбиқ этиш даражаси ва иқтисодий самарадорлиги: фаоллиги юқори бўлган N,N-диэтилгидразин ҳосилалари ғўзанинг “илдиз чириш” ва “гоммоз” ига қарши курашувчи восита сифатида ва картошка, помидор, қалампир ва бақлажонларнинг ўсиши ва ривожланишини стимулловчи восита сифатида кенгайтирилган синовга тавсия этилди. Олинган натижалар ўқув жараёнига татбиқ этилган. 
	Қўлланиш соҳалари: қишлоқ хўжалиги, тиббиёт, ўқув жараёни.
РЕЗЮМЕ
диссертации Урала Чориевича Ахмедова на тему: «Реакции 
N,N-диэтилгидразина с алкилгалогенидами, карбоновыми кислотами и ангидридами кислот» на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности 02.00.03-Органическая химия
	Ключевые слова: N,N-диэтилгидразин, алкилгалогенид, карбоновая кислота, ангидрид кислоты, соль, ион-молекулярный комплекс, гидразид, биологическая активность.
Объекты исследования: продукты реакций N,N-диэтилгидразина с алкилгалогенидами, щавелевой, муравьиной, гликолевой и замещенными бензойными кислотами, уксусным и фталевым ангидридами. 
Цель работы: целью работы является систематическое исследование реакций N,N-диэтилгидразина с алкилгалогенидами, карбоновыми кислота-ми, ангидридами кислот и изыскание возможности практического примене-ния полученных новых соединений.
Методы исследования. методы синтетической органической химии и хроматографии, элементный анализ, физические методы исследования строения соединений такие как ИК-, ЯМР 1Н-спектроскопия и рентгено-структурный анализ.
Полученные результаты и их новизна: впервые показано, что полу-ченные соединения реакцией N,N-диэтилгидразина с карбоновыми кислота-ми являются солями, гидразидами и ион-молекулярными комплексами в зависимости от условий реакции и характера кислоты, полученные ион-молекулярные комплексы состоят из одной молекулы N,N-диэтилгидразина и двух молекул кислоты, связанных водородными связями. Показана возможность получения гидразидов из продуктов реакции N,N-диэтилгид-разина с карбоновыми кислотами на примере реакции с о-бензоилбензойной кислотой, проведенной выше 1000С в растворе толуола. 
Практическая значимость: впервые найдено, что среди новых произ-водных N,N-диэтилгидразина имеются вещества, защищающие хлопчатник от болезней “гоммоз” и “корневая гниль”, эффективно влияющие на прорас-тание семян хлопчатника и развитие его корневой части, повышающие урожайность картофеля, томатов, перца и баклажанов, эффективно влияю-щие на граммположительные и граммотрицательные микроорганизмы, вызы-вающие гнойно-воспалительные болезни и внутрибольничные инфекции. 
Степень внедрения и экономическая эффективность: наиболее эффективные производные N,N-диэтилгидразина рекомендованы для углеб-лённого испытания в качестве средств борьбы против “корневой гнили” и “гоммоза” хлопчатника и стимуляторов роста и развития картофеля, томатов, перца и баклажанов. Полученные результаты внедрены в учебный процесс.
	Область применения: сельское хозяйство, медицина, учебный процесс.

RESUME

Thesis of Akhmedov Ural Chorievich on the scientific degree competition of candidate of chemical sciences, in speciality 02.00.03-Organic chemistry on the theme “Reactions of N,N-diethylhydrazine with alkylhalogenides, 
carbonic acids and anhydrides of acids”

	Key words: N,N-diethylhydrazine, alkylhalogenid, carbonic acid, salt, ion-molecular complex, hydrazide, biological activity.
	Subject of the inquiry: reaction products of N,N-diethylhydrazine with alkylhalogenides, oxalic, formic, glicolic and substituted benzoic acids, acetic and рthalic anhydrides.
	Aim of the inquiry: systematical investigation of reactions of N,N-diethyl-hydrazine with alkylhalogenides, carbonic acids and anhydrides of acids, search for possibilities of practical usage of obtained new compounds.
	Methods of inquiry: methods of synthetical organic chemistry and chromatography, elemental analysis, physical methods of investigation of com-pounds structure such as methods IR-, NMR 1H-spectroscopy and X-ray analysis. 
	The results achieved and their novelty: for the first time it was shown that obtained products of N,N-diethylhydrazine reactions with carbonic acids are salts, hydrazides and ion-molecular complexes depending on reaction conditions and nature of acids and also it was determined that synthesized complexes consist of one molecule of N,N-diethylhydrazine and two molecules of acid connected by hydrogen bonds. The possibility of hydrazides obtained from products of reaction of N,N-diethylhydrazine with carbonic acids was shown on the example of reaction with o-benzoylbenzoic acid carryied out in tholyene at above 1000C.
	Practical value: for the first time it was shown that among new derivatives of N,N-diethylhydrazine there were compounds protecting cotton from diseases “hommoz” and “root stuff”; effectively influencing the cotton seeds sprouting and development it’s root part, increasing productivity of potato, tomatos, pipper and aubergines, effectively influencing the grammpositive and grammnegative microorganisms, causing suppurative inflammations and inside-medical infections.
	Degree of embed and economical efficiency: the most effective derivatives of N,N-diethylhydrazine were recomended for tests as means of fighting against “root stuff” and cotton “hommoz” and also as stimulators growth and development of potato, tomatos, pepper and aubergines. Obtained results are introduced in edicational process.
	Sphere of usage: agriculture, medicine, edicational process.