Метою даної роботи є дослідження термодинамічних властивостей розчинності метил 6-метил-2-оксо-4-феніл-1,2,3,4-тетрагідропіримідин-5-карбоксилата, який проявляє широкий спектр біологічної активності в органічних розчинниках різної полярності та їхніх сумішей. Як відомо, процеси синтезу та очистки твердих речовин, здебільшого, відбуваються за участі індивідуальних розчинників або їх сумішей, тому оптимізація цих процесів є неможлива без визначення термодинамічних параметрів їх розчинення.
Величини ентальпій (ΔsolH) та ентропій (ΔsolS) розчинення визначали за температурною залежністю розчинності метил 6-метил-2-оксо-4-феніл-1,2,3,4-тетрагідропіримідин-5-карбоксилату у: етилацетаті (ΔsolH) = 24,05±0,53 кДж/моль, (ΔsolS) = 27,0±1,7 Дж/моль•K; бензолі (ΔsolH) = 32,76±0,42 кДж/моль, (ΔsolS) = 40,3±1,3 Дж/моль•K; та їх сумішах у співвідношенні етилацетат: бензол у % мас: 75:25 (ΔsolH) =23,30±0,62 кДж/моль, (ΔsolS) = 23,8±2,0 Дж/моль•K; 50:50 (ΔsolH) =26,85±0,44 кДж/моль; (ΔsolS) = 31,9±1,4 Дж/моль•K; 25:75 (ΔsolH) =28,58±0,81 кДж/моль; (ΔsolS) = 34,2±2,7 Дж/моль•K.
Для визначення зміни ентальпії (ΔmixН) і ентропії (ΔmixS) змішування, необхідно враховувати величину ентальпії (ΔfusН) і ентропії (ΔfusS) плавлення метил 6-метил-2-оксо-4-феніл-1,2,3,4-тетрагідропіримідин-5-карбоксилата при середній температурі дослідів з визначення їх розчинності: ΔfusН487,7=32,9±1,7 кДж/моль; ΔfusS487,7=67,5±2,0 Дж/мольК. Величину ентальпії та ентропії плавлення досліджуваної речовини перераховували до 298К : ΔfusН298=23,4 ±1,8 кДж/моль, Δ fusS298=32,9±2,1 Дж/мольК. Після цього розрахували термодинамічні параметри змішування для досліджуваних систем: етилацетат (ΔmixH)= 0,7±2,0 кДж/моль, (ΔmixS)= -15,1±4,3 Дж/моль·K; бензол (ΔmixH)= 9,4±1,9 кДж/моль, (ΔmixS)= -2,6±2,5 Дж/моль·K; 75:25 (ΔmixH)= -0,1±1,9 кДж/моль, (ΔmixS)= -19,1±2,9 Дж/моль·K; 50:50 (ΔmixH)= 3,4±1,9 кДж/моль, (ΔmixS)= -11,0±2,5 Дж/моль·K; 25:75 (ΔmixH)= 5,2±2,0 кДж/моль, (ΔmixS)= -8,7±3,4 Дж/моль·K.
Позитивні, або близькі до 0 термодинамічні параметри розчинності досліджуваної сполуки за 298К свідчать, що на руйнування міжмолекулярних зв'язків в індивідуальних речовинах потрібні більші витрати енергії, ніж виділяється в результаті утворенні нових міжмолекулярних зв'язків в досліджуваних системах.
В результаті проведених досліджень визначено термодинамічні властивості розчинності для метил 6-метил-2-оксо-4-феніл-1,2,3,4-тетрагідропіримідин-5-карбоксилату в органічних розчинниках різної полярності та їх сумішах. Отримані експериментальні та розрахункові дані можуть бути використані для оптимізації процесів очищення та розділення, .прогнозування реакційної поведінки речовини у розчині. Також вдалось встановити присутність компенсаційного ефекту процесу змішування досліджуваного естеру з етилацетатом, бензолом та їх сумішами.
1. Tianhua Huang, Dingqiang Lu, Xiuquan Ling, Xinxian Wang, Tongqi Liu, Fangfang Shen, Kefei He. (2017). Thermodynamic models for determination of the solid-liquid equilibrium of istradefylline in ethyl acetate plus (isopropanol, tetrahydrofuran, acetone) binary solvent mixtures. J. Chem. Thermodynamics. 111. 31-40. doi: 10.1016/j.jct.2017.03.015
https://doi.org/10.1016/j.jct.2017.03.015
2. Huan Shen, Songgu Wu, Yumin Liu, Kangli Li., Shijie Xu, Junbo Gong. (2017). Determination and correlation of Avermectin B1a solubility in different binary solvent mixtures at temperatures from (283.15 to 313.15) K. J. Chem Thermodynamics. 105. 253-266. doi: 10.1016/j.jct.2016.10.022
https://doi.org/10.1016/j.jct.2016.10.022
3. Jinxiu Wang, Chuang Xie, Qiuxiang Yin, Linggang Tao, Jun Lv, Yongli Wang, Hongxun Hao. (2016). Measurement and correlation of solubility of cefmenoxime hydrochloride in pure solvents and binary solvent mixtures. J. Chem Thermodynamics. 95. 63-71. doi: 10.1016/j.jct.2015.11.024
https://doi.org/10.1016/j.jct.2015.11.024
4. Zhengyang Han, Hongxun Hao, HaoWu, Qi Liu, Shuyi Zong, Xin Huang. (2019). Solubility and thermodynamic properties of dirithromycin form A and form B in pure solvents and binary solvent mixture. J. Chem Thermodynamics. 132. 240-249. doi: 10.1016/j.jct.2018.12.044
https://doi.org/10.1016/j.jct.2018.12.044
5. Yüfang Wu, Jiangwei Gao, Suyue Yan, Chenmeng Wu, Bin Hu. (2019) The dissolution behavior and apparent thermodynamic analysis of temozolomide in pure and mixed solvents. J. Chem Thermodynamics. 132. 240-249. doi: 10.1016/j.jct.2018.11.026
https://doi.org/10.1016/j.jct.2018.11.026
6. JiaxinWu, RenjieXu, XinYuan, JiaZhao JianWang. (2019). Equilibrium solubility of dinitolmide in several neat solvents and binary aqueous co-solvent mixtures: Experimental determination and thermo-dynamic analysis. J. Chem Thermodynamics. 132. 373-382. . doi: 10.1016/j.jct.2019.01.013
https://doi.org/10.1016/j.jct.2019.01.013
7. Sandhu S., Sandhu J. (2012). Past, present and fu¬tu¬re of the Biginelli reaction: a critical perspective. ARKAT-USA, 1(і), 66-130. doi: 10.3998/ark.5550190.0013.103.
https://doi.org/10.3998/ark.5550190.0013.103
8. Chemistry Web-book [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://webbook.nist.gov.
9. Рідка О. Р., Матійчук В.С., Собечко І. Б., Кочубей В. В., Сергеєв В. В. (2017). Термодинамічні властивості метил-6-метил-2-оксо-4-феніл-1,2,3,4-тетрагідропіримідин-5-карбоксилату в органічних розчинниках. Вісник Національного університету "Львівська політехніка". 868. 57-61.
10. Собечко И. Б., Прокоп Р. Т., Горак Ю. И. и др. Термодинамические характеристики растворения 1-метил-2-пирролкарбоновой кислоты в органических растворителях Вопросы химии и химической технологии. 2013. 4. 12-15.
11. Собечко И. Б., Ван-Чин-Сян Ю. Я., Кочубей В. В. и др. Термодинамические свойства фуран-2-карбоновой и 3-(2-фурил)-2-пропеновой кислот Журнал физической химии. 2014. Т. 88. 12. С. 1885-1892.
https://doi.org/10.7868/S0044453714120322