danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8323-2025-69-5-376-383dan-1271Research ArticleХИМИЯCHEMISTRYО роли гидроксиламина в реакции аминирования Нитрона-Д диэтилентриаминомOn the role of hydroxylamine in the amination reaction of Nitron-D with diethylenetriamineМатусевичВ. В.MatusevichV. V.

Матусевич Василий Васильевич – канд. хим. наук, ст. науч. сотрудник.

Ул. Сурганова, 13, 220072, Минск

Matusevich Vasily V. – Ph. D. (Chemistry), Senior Researcher.

13, Surganov Str., 220072, Minsk

matus@ifoch.bas-net.byПоликарповА. П.PolikarpovA. P.

Поликарпов Александр Петрович – канд. хим. наук, заведующий лабораторией.

Ул. Сурганова, 13, 220072, Минск

Polikarpov Alexander P. – Ph. D. (Chemistry), Head of the Laboratory.

13, Surganov Str., 220072, Minsk

fiban@ifoch.basnet.byЛысенкоГ. Н.LysenkoG. N.

Лысенко Галина Николаевна – канд. хим. наук, ст. науч. сотрудник.

Ул. Сурганова, 13, 220072, Минск

Lysenko Galina N. – Ph. D. (Chemistry), Senior Researcher.

13, Surganov Str., 220072, Minsk

glysenko95@gmail.comИсаковичО. И.IsakovichO. I.

Исакович Ольга Ивановна – науч. сотрудник.

Ул. Сурганова, 13, 220072, Минск

Isakovich Olga Ivanovna – Researcher.

13, Surganov Str., 220072, Minsk

Институт физико-органической химии Национальной академии наук БеларусиInstitute of Physical Organic Chemistry of the National Academy of Sciences of Belarus202506112025695376383Copyright © Матусевич В.В., Поликарпов А.П., Лысенко Г.Н., Исакович О.И., 20252025Матусевич В.В., Поликарпов А.П., Лысенко Г.Н., Исакович О.И.Matusevich V.V., Polikarpov A.P., Lysenko G.N., Isakovich O.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/1271

Проведено аминирование Нитрона-Д 7,754 моляльным водным раствором диэтилентриамина в реакторе, погруженном в масляную баню с температурой 373 К, при различном времени синтеза (0,25–6 ч) в присутствии гидроксиламина (ГА) и в его отсутствие (0,25–16 ч). Определены ионообменные емкости по аминои карбоксильным группам, зарегистрированы фурье ИК спектры поглощения полученных образцов. Методом жидкостной хроматографии изучена динамика изменения во времени концентрации ГА в аминирующем растворе (без нитрона) и в процессе аминирования нитрона. Концентрация ГА в аминирующем растворе (без нитрона) быстро падает со временем, снижаясь до нуля за 6 ч, и за 2 ч – в присутствии нитрона. Более быстрое снижение концентрации ГА в растворе в присутствии нитрона обусловлено переходом ГА в объем волокна с образованием амидоксимных фрагментов. Присутствие амидоксимов в аминированном волокне подтверждено данными ИК спектроскопии по полосам поглощения при 940 и 912 cм–1, относящимся к деформационному колебанию NH2-групп и валентному колебанию N–O соответственно.

(Представлено академиком В. Е. Агабековым)

Amination of Nitron-D with 7.754 molal aqueous solution of diethylenetriamine (DETA) was carried out in a reactor immersed in an oil bath with a temperature of 373 K at different synthesis times (0.25–6 hours) in the presence of hydroxylamine (HA) and in its absence (0.25–16 hours). The ion exchange capacities for amino and carboxyl groups were determined, and Fourier IR transmission spectra of the obtained samples were recorded. The dynamics of changes in the concentration of HA in the aminating solution (without nitron) and in the process of nitron amination over time were studied using liquid chromatography. It was found that the concentration of HA in the aminating solution (without nitron) rapidly decreases with time, decreasing to zero in 6 hours and in 2 hours, respectively, in the presence of nitron. A more rapid decrease in the concentration of HA in the solution in the presence of nitron is due to the transition of HA into the fiber volume with the formation of amidoxime fragments. The presence of amidoximes in the aminated fiber is confirmed by IR spectroscopy data for the absorption bands at 940 and 912 cm–1, related to the deformation vibration of NH2-groups bond and the stretching vibration of N–O, respectively.

Нитрон-Даминированиедиэтилентриамингидроксиламинволокнистый анионит ФИБАН АК-22ионообменная емкость по аминои карбоксильным группамамидоксимыNitron-Daminationdiethylenetriaminehydroxylaminefibrous anion exchange resin FIBAN AK-22ion exchange capacity for amino and carboxyl groupsamidoximesReferencesХимически активные волокна для очистки воздушных и водных сред ФИБАН. – URL: https://ifoch.by/research/fiban/ (дата обращения: 03.01.2025).Chemically active fibers for air and water purification FIBAN (in Russian). – URL: https://ifoch.by/research/fiban/ (date of access: 03 January 2025).Механизм каталитического влияния гидроксиламина на реакцию полиакрилонитрила с азотсодержащими основаниями / Д. А. Гафурова, Д. Н. Шахидова, М. Г. Мухамедиев, Г. И. Мухамедов // Журнал физической химии. – 2014. – Т. 88, № 11. – С. 1851–1854.Gafurova D. A., Shakhidova D. N., Mukhamediyev M. G., Mukhamedov G. I. The mechanism of the catalytic effect of hydroxylamine on the reaction of polyacrylonitrile with nitrogen-containing bases. Zhurnal fizicheskoi khimii = Journal of Physical Chemistry, 2014, vol. 88, no. 11, pp. 1851–1854 (in Russian).Каталитический способ получения полиамфолитов на основе полиакрилонитрильного волокна / П. В. Нестеронок, Е. Г. Косандрович, Л. Н. Шаченкова, Т. А. Коршунова // Весці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусi. Серыя хiмічных навук. – 2014. – № 4. – С. 80–87.Nesterenok P. V., Kosandrovich E. G., Shachenkova L. N., Korshunova T. A. Catalytic method for synthesis of polyampholytes from (poly)acrylonitrile fiber. Vestsi Natsyyanal’nai akademii navuk Belarusi. Seryya khimichnykh navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Chemical series, 2014, no. 4, pp. 80–87 (in Russian).Брикун, И. К. Гидразин и гидроксиламин и их применение в аналитической химии / И. К. Брикун, М. Т. Козловский, Л. В. Никитина. – Алма-Ата, 1967. – 175 с.Brikun I. K., Kozlovsky M. T., Nikitina L. V. Hydrazine and hydroxylamine and their application in analytical chemistry. Alma-Ata, 1967. 175 p. (in Russian).Оценка факторов, влияющих на сорбцию диоксида серы волокнистыми анионитами ФИБАН / Г. В. Медяк, А. А. Шункевич, А. П. Поликарпов [и др.] // Весці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусi. Серыя хiмічных навук. – 2021. – Т. 57, № 1. – С. 101–108. https://doi.org/10.29235/1561-8331-2021-57-1-101-108Medyak G. V., Shunkevich A. A., Polikarpov A. P., Pansevich V. V., Akulich Z. I. Evaluation of factors affecting the sorption of sulfur dioxide by FIBAN fibrous anion exchangers. Vestsi Natsyyanal’nai akademii navuk Belarusi. Seryya khimichnykh navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Chemical Series, 2021, vol. 57, no. 1, pp. 101–108 (in Russian). https://doi.org/10.29235/1561-8331-2021-57-1-101-108Гафурова, Д. А. Физико-химические особенности процесса модификации волокна нитрон гидроксиламином / Д. А. Гафурова, Д. Н. Шахидов // Вестник Тверского государственного университета. Серия: Химия. – 2016. – № 1. – С. 159–166.Gafurova D. A., Shahidova D. N. Physical and chemical features modification of “nitron” fiber by hydroxylamine. Vestnik Tverskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Khimiya = Bulletin of Tver State University. Series: Chemistry, 2016, no. 1, pp. 159–166 (in Russian).New materials and technologies for environmental engineering. Part I. Syntheses and structure of ion exchange fibers / V. Soldatov, L. Pawlowski, A. Shunkevich, H. Wasag. – Lublin, 2004. – 127 p.Soldatov V., Pawlowski L., Shunkevich A, Wasag H. New materials and Technologies for Environmental Engineering. Part I. Syntheses and Structure of ion exchange fibers. Lublin, 2004. 127 p.Модифицирование полиакрилонитрила и волокон на его основе гидроксиламином / Д. А. Кулински, А. В. Емец, В. В. Котецкий, Л. А. Вольф // Химические волокна. – 1976. – № 6. – С. 21–22.Kulinski D. A., Emets A. V., Kotetsky V. V., Wolf L. A. Modification of polyacrylonitrile and fibers based on it with hydroxylamine. Khimicheskie volokna = Chemical Fibers, 1976, no. 6, pp. 21–22 (in Russian).Особенности новой технологии получения волокнистого анионита ФИБАН АК-22 на основе использования гидроксиламина / В. В. Матусевич, А. П. Поликарпов, В. И. Грачек [и др.] // Альтернативные источники сырья и топлива (АИСТ-2023): тез. докл. IX Междунар. науч.-техн. конф., 17–20 окт. 2023 г., г. Минск: в 2 ч. – Мн., 2023. – С. 68–70.Matusevich V. V., Polikarpov A. P., Grachek V. I., Lysenko G. N., Isakovich O. I., Medyak G. V., Shunkevich A. A., Akulich Z. I. Features of the new technology for producing fibrous anion exchange resin FIBAN AK-22 based on the use of hydroxylamine. Al’ternativnye istochniki syr’ya i topliva (AIST-2023): tezisy dokladov IX Mezhdunarodnoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii, 17–20 oktyabrya 2023 g., g. Minsk: v 2 ch [Alternative sources of raw materials and fuel (AIST-2023): abstracts of the reports IX International scientific and technical conference, Minsk, October 17–20, 2023: in 2 vol.]. Minsk, 2023, pp. 68–70 (in Russian).Яворский, И. А. ИК-спектроскопическое исследование термопревращений полиакрилонитрила в газовых средах / И. А. Яворский, А. П. Баринова // Химические волокна. – 1989. – № 2. – С. 21–25.Yavorsky I. A., Barinova A. P. IR spectroscopic study of thermal transformations of polyacrylonitrile in gaseous media. Khimicheskie volokna = Chemical Fibers, 1989, no. 2, pp. 21–25 (in Russian).Беллами, Л. Инфракрасные спектры сложных молекул / Л. Беллами. – М., 1963. – 590 с.Bellamy L. J. The infra-red spectra of complex molecules. New York, 1975. 433 p. https://doi.org/10.1007/978-94-0116017-9Reusch W. Infrared Spectroscopy / W. Reusch // Virtual Textbook of Organic Chemistry. Michigan State University. Archived from the original on 21 June 2010. Retrieved 6 July 2009. – URL: https://www2.chemistry.msu.edu/faculty/reusch/virttxtjml/intro1.htm (date of access: 20.12.2024).Reusch W. Infrared Spectroscopy. Virtual Textbook of Organic Chemistry. Michigan State University. Archived from the original on 21 June 2010. Retrieved 6 July 2009. Available at: https://www2.chemistry.msu.edu/faculty/reusch/virttxtjml/intro1.htm (Accessed 20 December 2024).Наканиси, К. Инфракрасные спектры и строение органических молекул / К. Наканиси; пер. с англ. – М., 1965. – 216 с.Nakanishi K. Infrared Spectra and STructure of Organic Molecules. Moscow, 1965. 216 p. (in Russian).Юн, Лю. Восстановительные свойства амидооксимной хелатной непряденой ткани / Лю Юн, Ю. Руовен, Х. Узен // Высокомолекулярные соединения. – 1993. – Т. 35, № 4. – С. 422–426.Yun Liu, Ruoven Yu., Uzen H. Reducing properties of amidooxime chelate non-spun fabric. Vysokomolekulyarnye soedineniya = High-molecular Compounds, 1993, vol. 35, no. 4, pp. 422–426 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.