Термодинамічні властивості ортозаміщених 5-(4-нітрофеніл) фуран-2-карбальдегіду і його кислоти

ТЕРМОДИНАМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ОРТОЗАМІЩЕНИХ 5-(4-НІТРОФЕНІЛ) ФУРАН-2-КАРБАЛЬДЕГІДУ І ЙОГО КИСЛОТИ

Р.Т. Прокоп1, М.Я. Пуняк1, Ю.І. Горак2, І.Б. Собечко1

1 Національний університет “Львівська політехніка”,в, м. Львів, Україна, 79013, e-mail: [e-mail]

2 Львівський національний університет ім. Івана Франка, вул. Кирила і Мефодія, 6, м. Львів, Україна, 79005

Ортозаміщені 5-(4-нітрофеніл)фуран-2-карбальдегід (І) і 5-(4-нітрофеніл)фуран-2-карбонову кислоту (ІІ) використовують для синтезу біологічно активних гетероциклічних сполук. Інформація щодо термодинамічних характеристик учасників реакції дозволить здійснювати оптимізацію процесів синтезу та очищення цільових продуктів.

Енергії згорання визначали в прецизійному калориметрі типу В-08-МА з ізотермічною оболонкою та статичною калориметричною бомбою. Енергетичний еквівалент калориметричної системи визначали за допомогою еталонної бензойної кислоти марки К-1.

Кристалічні зразки ортозаміщених 5-(4-нітрофеніл)фуран-2-карбальдегіду та кислоти спалювали у виді таблетки. Повноту згорання визначали аналізуючи вміст СО2, що утворився; вона становила не менше 99,8 %, мас. Вміст азотної кислоти в бомбі, визначали титруванням 0,1н розчином КОН. Кількість сажі, яка утворилась, визначали ваговим методом з точністю 0,00002 г.

Теплоту згорання в умовах досліду розраховували за формулою:

, де W – енергетичний еквівалент калориметричної системи; DT – дійсне зростання температури в досліді; qн, qак, qс – кількість енергії, яка виділилась при згоранні нитки, утворенні розчину азотної кислоти та догоранні сажі; m – маса зразка.

Стандартні ентальпії утворення (табл. 1) азотвмісних сполук в конденсованому стані розраховували за рівнянням:

з використанням наступних значень продуктів згорання кДж/моль, кДж/моль,

Таблиця 1. Стандартні ентальпії згорання та утворення 5-(4-нітрофеніл)фуран-2-карбальдегіду (І) та 5-(4-нітрофеніл)фуран-2-карбонової кислоти (ІІ)

Речовина
кДж/моль
I	5145,5±7,4	5148,1±7,4	180,9±7,4
II	4966,7±6,1	4968,7±6,1	360,4±6,1

Температурну залежність визначали ефузійним методом Кнудсена та розраховували за формулою: , де m – маса речовини, що дефундувала з камери за час t через отвір у мембрані, площа якого S; K – коефіцієнт Клаузінга; T – абсолютна температура; R – універсальна газова стала; M – молекулярна маса пари; a – коефіцієнт випаровування (конденсації).

Втрату маси речовини під час ефузії визначали з точністю ± 0,00002 г.

Розрахована ентальпія сублімації становить кДж/моль (для речовини І) та кДж/моль (для речовини ІІ).

Список літератури :

1. Cox J. D. Thermochemistry of organic and organometallic compounds / J. D. Cox, G. Pilcher. - London, New Jork: Acad. Press., 19p.

2. Сталл термодинамика органических соединений / , Е. Ф. Вестрам, . - М: Мир, 197 с.