Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Реферат
Дипломная работа представлена на … страницах, включает в себя 11 таблиц, 2 приложения и … использованных источников.
В работе изучены методы получения 3-амино-4-(5-R-1,3,4-оксадиазол-2-ил)фуразанов и их физико – химические свойства. Структура всех полученных соединений доказана с помощью спектроскопии ЯМР 1Н, ИК и подтверждена элементным анализом.
Ключевые слова: фуразан, аминофуразан, 1,3,4-оксадиазол.
Содержание
|
[0.1] Введение [0.2] 1.Аналитический обзор [0.3] 1.1. Методы получения 1,3,4-оксадиазолов [0.4] 1.1.1. Циклизация производных гидразидов [0.5] 1.1.2. Другие методы [0.6] 1.3. Химические свойства 1,3,4-оксадиазолов [0.7] 1.4. Области применения 1,3,4-оксадиазолов [0.8] 2. Цели и задачи [0.9] 3. Экспериментальная часть [0.10] 3.1 Обсуждение результатов [0.11] 3.2. Методики получения
[1] [1.1] Приложения [1.2] Приложение А. Охрана труда и окружающей. среды [1.3] Приложение Б. Технико-экономическая оценка научно-исследовательской работы |
В настоящее время весьма активно развивается химия гетероциклических соединений, в частности оксадиазолов, т.к. они являются прекрасными полупродуктами для синтеза различных поли-гетероциклических систем.
К настоящему времени накоплен огромный экспериментальный материал по химии гетероциклических систем, таких как, например, 1,3,4-оксадиазол. Производные 1,3,4-оксадиазола находят широкое применение в различных сферах жизни человека: в фармации и медицине, в производстве азокрасителей и люминофоров, в цветной фотографии и получения термостойких полимерных материалов.
В последние годы интерес к изучению путей химических превращений 1,3,4-оксадиазолов несомненно повышается, т.к. на их основе могут быть разработаны новые энергоемкие композиции, обладающие полезными характеристиками.
Гетероциклические соединения занимают важное место в современной органической химии, а так же в медицине, физике, агрохимии и материаловедении. В последние годы среди широкого спектра гетероциклических соединений внимание химиков-органиков, фармакологов, технологов привлекли 1,3,4-оксадиазолы. Это связано не только с общим прогрессом в изучении различных циклизаций, но и с уникальной способностью 1,3,4-оксадиазольного кольца к превращению в другие гетероциклические соединения, а также с поисками путей создания принципиально новых высокоэнергетических композиций на его основе.
Одним из наиболее простых методов формирования 1,3,4-оксадиазольного является дегидратация соответствующих диацилгидразонов (1) под действием таких водоотнимающих реагентов, как: хлористый тионил, хлорокись фосфора или пятихлористый фосфор:
Главным недостатком данного метода является применение высокотоксичных веществ. Поэтому, возникла необходимость поиска новых, более мягких условий проведения процесса.
Описан метод синтеза симметричных 2,5-диарил-1,3,4-оксадиазолов [1], который заключается в нагревании смеси ароматических кислот с дигидрохлоридом гидразина в молярном соотношении 2:1, со смесью ортофосфорной кислоты, пентаоксида и оксихлорида фосфора при 140 0С в течение 2 часов. Механизм реакции основан на взаимодействии ароматических кислот с гидразином и оксихлоридом фосфора, что приводит к образованию 1,2-диарилгидразинов. Затем последнее вступают в реакцию с оксихлоридом или пентаоксидом фосфора с получением 2,5-диарил-1,3,4-оксадиазолов с хорошими выходами (60- 96%).
Вероятно, реакция протекает по следующему механизму:
Так же 1,3,4-оксадиазолы были получены путем обработки диацилгидразинов диметилсульфатом в присутствии триэтиламина при комнатной температуре в течении 16 – 20 часов.
Был разработан метод для циклизации диацилгидразинов в мягких условиях с использованием ангидрида трифторуксусной кислоты в качестве реагента. 1,3,4-оксадиазолы были получены в дихлорметане при умеренных температурах (от -10 0С до окружающей среды) под воздействием трифторуксусной кислоты в присутствии пиридина.
Гетероциклические соединения обычно используются как каркасы для расположения формакофоров, расположенных так, что бы обеспечить мощное и селективное действие лекарства. В особенности это относится к пятичленным гетероциклам, которые обладают широким спектром интересной биологической активности. В этой семье 1,3,4-оксадиазолы были использованы в качестве “привилегированных” каркасов для получения веществ интересных во многочисленных терапевтических областях, таких как противовоспалительных, противомикробных, противосудорожных и антигипертензивных.
Был описан региоселективный реагент на основе метода реакции циклизации[2]. Тиосемикарбазид подвергают воздействию винил хлорида и п-толуолсульфонилхлоридом, триэтиламина в N-метил-2-пироллидоне, с получением соответствующего 2-амино-1,3,4-оксадиазола или 2-амино-1,3,4-тиодиазола. Основной скелет полученного 2-амина-1,3,4-оксадиазола реагирует с различными элекрофилами, такими как алкилгалогенид, галогенангидрид кислот и сульфонил хлоридом с хорошими выходами.
Исходный тиосемикарбазид был получен из изоцианата. Его обработка с различными ацилгидразидами в присутствии триэтиламина при комнатной температуре приводит к образованию соотвествующего тиосемикарбазида.
Окислением ацилгидразонов соответствующих альдегидов
В качестве окислителей используют I2 в щелочной среде, PbO2 в уксусной кислоте, KBrO3 и церий – аммоний нитрат.
Молекулярный йод играет большую роль в органическом синтезе, так как он легко доступен, не дорогой и мало токсичный реагент[3]. Он успешно применяется для синтеза индола, учитывая этот факт его так же можно использовать для циклизации гидразонов в 1,3,4-оксадиазолы. Исходный гидразон был получен конденсацией 4-метилбензальдегида с бензогидразидом в этаноле при кипячении с обратным холодильником с выходом 90%. Окислительная циклизация проводилась молекулярным йодом в присутствии карбоната цезия. Исследования показали, что DMSO является наиболее эффективным растворителем для получения 1,3,4-оксадиазола с выходом 84%. Оптимальная температура 1000С. Дальнейшие исследования показали, что карбонат калия в этих условиях приводит к целевому продукту с выходом 95%. Использование органических оснований приводит к снижению выхода.
1. Конденсация N-ацилгидразинов с ортомуравьиным эфиром
2. Конденсация N-ацилгидразинов с гидрохлоридами иминоэфирами
3. Конденсация ацилхлорида с гидразин гидратом[1]
BF3∙Et2O способствовало циклодегидратации из диацилгидразинов, приводя к симметричным 2,5-дизамещенным 1,3,4-оксадиазолам с хорошим выходом.
4. Из других гетероциклов (реакция рециклизации)[4]
При реакции соединений 2 a-c с уксусным ангидридом получаются соответственно соединения 3a с выходом 80%, 3b c выходом 57 % и 3с с выходом 57 %.
1.2. Физико – химические свойства 1,3,4-оксадиазолов
1,3,4-Оксадиазол и его производные хорошо растворим в большинстве органических растворителей (низшие 2-алкил- и 2,5-диалкил-1,3,4-оксадиазолы растворимы в воде); образуют комплексные соединения с AgNO3 и HgCl2; в кислой среде могут проявлять люминесцентные свойства; многие производные 1,3,4-оксадиазола обладают высокой термической стабильностью.
1,3,4-оксадиазолы являются слабыми основаниями. Таким образом при их окислении, уксусная кислота играет роль растворителя, а не протонирующего агента[5].
Алкилирование 2-трифторацетамидо-1,3,4-оксадиазолов региоселективно дает эндо-N-производные:
При нуклеофильной атаке на атом углерода в кольце, основное направление реакции С-Alk-1,3,4-оксадиазол. Когда сильное основание используют в качестве нуклеофильного агента, атака на атом углерода в кольце может предшествовать депротонированию метиленовой группы, присоединенной к кольцу. Обработка 2-метил-5-фенил-1,3,4-оксадиазола бутиллитием в отсутствии алкилирующего агента привело к образованию димера, в котором один из колец оксадиазола затем открыли, в результате чего получали соответствующий N-бензоилированный гидразон.
Очень часто нуклеофильная атака на атом углерода в кольце приводит к расщеплению кольца и образованию алициклических промежуточных продуктов, которые рециклизуются в триазолы[6,7].
Гидролиз происходит аналогично действию нуклеофильных реагентов и приводит к расщеплению цикла.
Введение антибиотиков в химиотерапию бактериальных инфекций в середине прошлого века произвело переворот в медицине, резко снизив смертность от бактериальных заболеваний. Тем не менее, распространение и злоупотребление антибиотиками помогло появлению бактериальной устойчивости, в результате чего популяции бактерий разработали защитные механизмы против большинства антибиотиков.
Золотистый стафилококк, часто приводится в качестве основного возбудителя заболеваний, который становится более опасным и устойчивым к антибиотикам и основным распространителем инфекционных заболеваний во всем мире. Легкость, с которой золотистый стафилококк приобретает устойчивость практически ко всем антибиотикам, в данный момент вызывает большое беспокойство[8].
Также в литературных источниках сообщалось о фунгицидном, противовоспалительным, седативном, противосудорожным действием. Многие оксадиазолы обладают гербецидной и инсектицидной активностью. 1,3,4-оксадиазолы являются важной группой гетероциклических соединений для медицинской химии.
Описаны синтез и свойства жаропрочных полиазометиленов, содержащих 2,5-дизамещенные оксадиазольные фрагменты, являются изоляторами при легировании полупроводников йодом. Полимеры содержащие 1,3,4-оксадиазольные единицы проявляют хорошие теплофизические свойства по сравнению с другими описанными в литературе соединениями. Некоторые оксадиазоловые полимеры получают и исследуют в связи с их электротранспортной способностью и люминесцентными свойствами.
Сопряженные системы, содержащие 2,5-дизамещенные-1,3,4-оксадиазолы часто флуоресцируют, что делает их потенциально полезными в качестве лазерных красителей, оптических отбеливателей, сцинтилляторов и электрофотографических фоторезисторов. В частности полимеры и макромономеры, содержащие 1,3,4-оксадиазольные сегменты, были синтезированы с целью создания синих светоизлучающих диодов[5].
В стеклянный стакан засыпалют 3 г (0,02 моль) гидразида АФК, заливают 60 мл изопропилового спирта и нагревают на водяной бане до кипения. При кипячении приливают расчетное количество альдегида и каталитическое количество соляной кислоты. Кипятят в течение 10 минут при перемешивании. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают изопропиловым спиртом и высушивают.
Продукты:
4-амино-N’-[(4-метоксифенил)метилен]фуразан-3-карбогидразид
Выход продукта 3,99 г (76%). Т.пл. 173 – 1740С.
4-амино-N’-[(3,4-диметоксифенил)метилен]фуразан-3-карбогидразид
Выход продукта 10,22 г (99%). Т.пл. 187 – 189 0С.
N’,N’’-(этан-1,2-диилиден)бис(4-амино-фуразан-3-карбогидразид)
Выход продукта 3,13 г (96%). Т.пл. 240 с разложением
4-амино-N’-[(2-хлорфенил)метилен]фуразан-3-карбогидразид
Выход продукта 2,26 г (43%). Т.пл. 158 – 160 0С.
4-амино-N’-фенилметилен-фуразан-3-карбогидразид
Выход продукта 13,42 г (83%). Т.пл. 184 – 185 0С.
4-амино-N’-[(3-этокси-4-гидроксифенил)метилен]фуразан-3-карбогидразид
Выход продукта 3,60 г (62%). Т.пл. 210 – 213
4-[5-(4-метоксифенил)-1,3,4-оксадиазол-2-ил]фуразан-3-амин
1 методика
В колбу на 50 мл засыпали 2 г (0,007 моль) 4-амино-N’-[(4-метоксифенил) метилен]фуразан-3-карбогидразида и залили 20 мл метанола. При перемешивании дозировали 2,7 г фенилиодозоацетата, по окончании экзотермического эффекта оставляем реакционную массу перемешиваться 2 дня. Мониторинг по ТСХ (1 – 3ч). Реакционную массу фильтруют, промывают 15 мл метанола. Иодбензол экстрагируют 20 мл четыреххлористым углеродом. Делительной воронкой разделяем фазы. Органический слой разбавляем в 60 мл воды. Образуется белая суспензия, осадок фильтруем и сушим. Выход продукта 1,26 г (48%). Т.пл. 223 – 225 0С.
2 методика
В колбу на 50 мл засыпают 2 г (0,007 моль) 4-амино-N’-[(4-метоксифенил)метилен]фуразан-3-карбогидразида, заливаем 20 мл уксусной кислоты и засыпаем 2 г диоксида свинца. Реакционную массу кипятим 1,5 часа, мониторинг по ТСХ. Осадок фильтруем, маточник разбавляем в 60 мл воды и охлаждаем в холодильнике. Выпавший осадок фильтруем и сушим. Выход продукта 0,42 г (23%). Т.пл. 222 – 224
4-[5-(3,4-диметоксифенил)-1,3,4-оксадиазол-2-ил]фуразан-3-амин
1 методика
В колбу на 50 мл засыпают 2 г (0,007 моль) 4-амино-N’-[(3,4-диметоксифенил)метилен]фуразан-3-карбогидразида, заливают 20 мл метанола, дозируют при перемешивании 2,4 г фенилиодозоацетата. По окончании экзотермического эффекта приливают 10 мл трифторуксусной кислоты. Реакционная масса перемешивается при комнатной температуре. Мониторинг по ТСХ. Реакционную массу разбавляем 60 мл воды, осадок фильтруем и сушим. Выход продукта 0,81 г (40%). Т.пл. 204 – 206 0С.
2 методика
В колбу на 50 мл засыпают 2 г (0,007 моль) 4-амино-N’-[(3,4-диметоксифенил)метилен]фуразан-3-карбогидразида, заливают 20 мл диметилсульфоксида, дозируют при перемешивании 2,4 г фенилиодозоацетата. По окончании экзотермического эффекта реакционную массу кипятят 10ч при перемешивании. Мониторинг по ТСХ. Реакционную массу разбавляем 60 мл воды, осадок фильтруют и сушат. Выход продукта 1,20 г (40%). Т.пл. 182 – 185 0С.
3 методика
В колбу на 50 мл засыпают 2 г (0,007 моль) 4-амино-N’-[(3,4-диметоксифенил)метилен]фуразан-3-карбогидразида, заливают 30 мл диоксана, дозируют при перемешивании 2,4 г фенилиодозоацетата. По окончании экзотермического эффекта реакционную массу греют 14ч на водяной бане при перемешивании. Мониторинг по ТСХ. Реакционную массу разбавляют 90 мл воды и 30 мл четыреххлористого углерода, осадок фильтруют, промывают 20 мл четыреххлористого углерода, перекристаллизовывают из ацетонитрила и сушат. Выход продукта 0,47 г (20%). Т.пл. 208 – 210 0С.
4,4'-([2,2'-би(1,3,4-оксадиазол)]-5,5'-диил)бис(фуразан-3-амин)
1 методика
В колбу на 50 мл засыпают 2 г (0,006 моль) N’,N’’-(этан-1,2-диилиден)бис(4-амино-фуразан-3-карбогидразида), заливают 20 мл метанола, дозируют при перемешивании 4.6 г фенилиодозоацетата. По окончании экзотермического эффекта реакционную массу кипятят 8ч при перемешивании. Мониторинг по ТСХ. Реакционную массу разбавляем 60 мл воды, осадок фильтруют и сушат. Выход продукта 0,7 г (38%). Т.пл. 229 – 230 0С с разложением.
2 методика
В колбу на 50 мл засыпают 2 г (0,006 моль) N’,N’’-(этан-1,2-диилиден)бис(4-амино-фуразан-3-карбогидразида), заливают 30 мл диоксана, дозируют при перемешивании 4.6 г фенилиодозоацетата. По окончании экзотермического эффекта реакционную массу кипятят 6ч при перемешивании. Мониторинг по ТСХ. Реакционную массу разбавляем 90 мл воды, добавляют 30 мл четыреххлористого углерода, осадок фильтруют и сушат. Выход продукта 0,75 г (41%). Т.пл. 227 – 230 0С с разложением.
3 методика
В колбу на 50 мл засыпают 2 г (0,006 моль) N’,N’’-(этан-1,2-диилиден)бис(4-амино-фуразан-3-карбогидразида), заливают 30 мл диметилформамида, дозируют при перемешивании 4.6 г фенилиодозоацетата. По окончании экзотермического эффекта реакционную массу нагревают на водяной бане 20ч при перемешивании. Мониторинг по ТСХ. Реакционную массу разбавляем 90 мл воды, добавляют 30 мл четыреххлористого углерода, осадок фильтруют и сушат. Выход продукта 0,08 г (4%). Т.пл. 225 – 229 0С с разложением.
4 методика
В колбу на 50 мл засыпают 2 г (0,006 моль) N’,N’’-(этан-1,2-диилиден)бис(4-амино-фуразан-3-карбогидразида), заливают 40 мл уксусной кислоты, засыпают при перемешивании 3,3 г диоксида свинца. Реакционную массу нагревают на водяной бане 9ч при перемешивании. Мониторинг по ТСХ. Реакционную массу фильтруют, маточник разбавляют 80 мл воды и ставят в холодильник, осадок фильтруют и сушат. Выход продукта 0,57 г (31%). Т.пл. 228 – 230 0С с разложением.
4-[5-(2-хлорфенил)-1,3,4-оксадиазол-2-ил]фуразан-3-амин
В колбу на 50 мл засыпают 3 г (0,01 моль) 4-амино-N’-[(2-хлорфенил)метилен]фуразан-3-карбогидразида, заливают 30 мл диоксана, засыпают при перемешивании 8,0 г фенилиодозоацетата. По окончании экзотермического эффекта реакционную массу нагревают на водяной бане 9ч при перемешивании. Мониторинг по ТСХ. Реакционную массу фильтруют, маточник разбавляют 80 мл воды и ставят в холодильник, осадок фильтруют и сушат. Выход продукта 2 г (76%). Т.пл. 140 – 141 0С.
4-[5-(2,4-дихлорфенил)-1,3,4-оксадиазол-2-ил]фуразан-3-амин
1 методика
В колбу на 50 мл засыпают 2 г (0,007 моль) 4-амино-N’-[(2,4-дихлорфенил)метилен]фуразан-3-карбогидразид, заливают 40 мл уксусной кислоты, засыпают при перемешивании 1,8 г диоксида свинца. Реакционную массу нагревают на водяной бане 3ч при перемешивании. Мониторинг по ТСХ. Реакционную массу фильтруют, маточник разбавляют 80 мл воды и ставят в холодильник, осадок фильтруют и сушат. Выход продукта 0,08 г (4%). Т.пл. 195 – 200 0С.
2 методика
В колбу на 50 мл засыпают 2 г (0,007 моль) 4-амино-N’-[(2,4-дихлорфенил)метилен]фуразан-3-карбогидразид, заливают 20 мл ацетонитрила, засыпают при перемешивании 1,9 г церий аммоний-нитрата. Реакционную массу при комнатной температуре перемешивают 2ч. Мониторинг по ТСХ. Реакционную массу фильтруют, маточник разбавляют 100 мл воды и 20 мл хлороформа, осадок отфильтровывают. Маточник разделяют, водный слой в органический слив, а хлороформ выливают на чашку Петри до полного испарения растворителя. Выход продукта 0,08 г (4%). Т.пл. 195 – 200 0С.
4-[5-(5-фенил)-1,3,4-оксадиазол-2-ил]фуразан-3-амин
1 методика
В колбу на 50 мл засыпают 2 г (0,009 моль) 4-амино-N’-фенилметилен-фуразан-3-карбогидразида, заливают 30 мл диоксана, засыпают при перемешивании 3,1 г фенилиодозоацетата. По окончании экзотермического эффекта реакционную массу кипятят 8ч при перемешивании. Мониторинг по ТСХ. Реакционную массу фильтруют, маточник разбавляют 90 мл воды и ставят в холодильник, осадок фильтруют, перекресталлизовывают из ацетонитрила и сушат. Выход продукта 1,64 г (80%). Т.пл. 167 – 170 0С.
2 методика
В колбу на 50 мл засыпают 2 г (0,009 моль) 4-амино-N’-фенилметилен-фуразан-3-карбогидразида, заливают 40 мл уксусной кислоты, засыпают при перемешивании 2,28 г диоксида свинца. Реакционную массу кипятят 4,5ч при перемешивании. Мониторинг по ТСХ. Реакционную массу фильтруют, маточник экстрагируют 90 мл этилацетата, который отделяют на делительной воронке, промывают водой, отделяют этилацетат и отгоняют под вакуумом. Выход продукта 0,21 г (9%). Т.пл. 180 – 186 0С.
4-[5-(4-аминофуразан-3-ил)-1,3,4-оксадиазол-2-ил]-2-этоксифенол
В колбу на 50 мл засыпают 2 г (0,007 моль) 4-амино-N’-[(3-этокси-4-гидроксифенил)метилен]фуразан-3-карбогидразида, заливают 20 мл уксусной кислоты, засыпают при перемешивании 1,8 г диоксида свинца. Реакционную массу нагревают на водяной бане 5ч при перемешивании. Мониторинг по ТСХ. Реакционную массу фильтруют, маточник разбавляют 60 мл воды и ставят в холодильник, осадок фильтруют и сушат. Выход продукта 1,68 г (83%). Т.пл. 247 – 250 0С с разложением.
Раздел «Охрана труда и окружающей среды» очень важен, так как анализ условий труда, технологического процесса, применяемых и получаемых продуктов с точки зрения возможности возникновения в процессе синтеза опасностей и вредностей позволяет определить опасные участки производства, выявить возможные опасные ситуации и разработать меры их предупреждения и ликвидации.
Настоящая работа проводилась в лаборатории № 26 кафедры ХТОСА.
Характеристика опасных и вредных производственных факторов
Опасные и вредные производственные факторы разделяются по природе воздействия на следующие группы: физические, химические, биологические и психофизические. В данной работе имеются только физические и химические факторы.
К физически опасным факторам относятся: шум (уровень шума на рабочем месте не должен превышать 50Дб, при работе принтера - 75Дб); вибрация; статическое электричество (поверхностный статический потенциал не более 500 В), создаваемое при работе данного оборудования; повышенные и пониженные температуры поверхностей оборудования.
Сведения о химических факторах представлены в таблице 1.
При работе следует руководствоваться требованиями безопасности, а именно соблюдать правила работы с токсическими, едкими веществами, легко воспламеняющимися жидкостями и электрооборудованием.
Таблица1. Характеристика физико-химический, пожароовзрывоопасных и токсических свойств сырью, готового продукта и отходов производства
|
Вещества |
Физико-химические свойства |
Пожаровзрывоопасные свойства |
Токсические свойства |
||||||||||
|
Агрегат-ное состояние |
Темпе-ратура кипения,С |
Темпера-тура пла- вления, С |
Пло-тность, кг/м3 |
Температура,С |
Пределы распространения пламени |
Характер действия на организм человека |
Класс опасности |
ПДК, мг/м3 |
|||||
|
Вспы-шки |
Само-восп-ламе-нения |
Темпера-турные,С |
Концентра-ционные,об.% |
||||||||||
|
Ниж-ний |
Верх-ний |
Ниж-ний |
Верх-ний |
||||||||||
|
Ацетон |
ж |
57,5 |
-95,4 |
797 |
-9 |
535 |
-20 |
6 |
2,7 |
13 |
Наркотик, поражающий все отделы ЦНС. При вдыхании в течение дли-тельного вре-мени нака-пливается в организме |
ΙV |
200 |
|
Диоксан |
ж |
101,3 |
11,8 |
1033 |
11 |
375 |
7 |
58 |
2 |
22,5 |
Яд наркотического типа действия, избирательно влияет на печень и почки, вызывая их необратимые изменения |
III |
10 |
Таблица1. Продолжение
|
Вещества |
Физико-химические свойства [59] |
Пожаровзрывоопасные свойства [59] |
Токсические свойства [58,59] |
||||||||||
|
Агрегат-ное состояние |
Темпе-ратура кипе-ния, С |
Темпера-тура плав-ления, С |
Пло-тность, кг/м3 |
Температура,С |
Пределы распространения пламени |
Характер действия на организм человека |
Класс опас-ности |
ПДК, мг/м3 |
|||||
|
Вспы-шки |
Само-восп-ламе-нения |
Темпера-турные,С |
Концентра-ционные,об.% |
||||||||||
|
Ниж-ний |
Верх-ний |
Ниж-ний |
Верх-ний |
||||||||||
|
Гидроксил-амин солянокислый |
тв |
110 |
33 |
1210 |
не горит |
Токсичен,при попадании на кожу вызывает экземы. Действует на нервные центры |
- |
- |
|||||
|
N,N-Диметил-формамид |
ж |
153 |
-61 |
960 |
53 |
440 |
50 |
85 |
2,35 |
16 |
Оказывает раздражающее действие на слизистые оболочки дыхательных путей, глаз, кожу, общетоксилогическое и эмбриотоксическое действие |
ΙΙΙ |
10 |
|
Гидроксид калия |
тв |
1325 |
- |
2044 |
не горит |
Действует на ткани прижигающим образом. Может вызвать слепоту |
ΙΙ |
0,5 |
Таблица1. Продолжение
|
Вещества |
Физико-химические свойства |
Пожаровзрывоопасные свойства |
Токсические свойства |
||||||||||
|
Агрега-тное состоя-ние |
Темпе-ратура кипе-ния,С |
Темпе-ратура пла- вления, С |
Плот-ность, кг/м3 |
Температура,С |
Пределы распространения пламени |
Характер действия на организм человека |
Класс опас-ности |
ПДК, мг/м3 |
|||||
|
Вспы-шки |
Само-восп-ламе-нения |
Темпера-турные,С |
Концентра-ционные,об.% |
||||||||||
|
Ниж-ний |
Верх-ний |
Ниж-ний |
Верх-ний |
||||||||||
|
Уксусный ангидрид |
ж |
139,6 |
- 73 |
1082 |
49 |
360 |
47 |
77 |
2,7 |
10,2 |
Раздражает слизистые оболочки, вызывает тяжелые ожоги верхних дыхательных путей |
III |
5 |
|
Изопропиловый спирт |
ж |
82,2 |
- |
784,4 |
14 |
430 |
11 |
42 |
2,23 |
12,7 |
Раздражает слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей |
ΙΙΙ |
50/10 |
Примечание.
Если в графе «Величина ПДК» приведено два норматива, то это означает, что в числителе – максимальная разовая, а в знамененателе – среднесменная
Таблица1. Продолжение
|
Вещества |
Физико-химические свойства |
Пожаровзрывоопасные свойства |
Токсические свойства |
||||||||||
|
Агрега-тное состоя-ние |
Темпе-ратура кипения,С |
Темпе-ратура пла- вления, С |
Пло-тнос-ть, кг/м3 |
Температура,С |
Пределы распространения пламени |
Характер действия на организм человека |
Класс опас-ности |
ПДК, мг/м3 |
|||||
|
Вспы-шки |
Само-восп-ламе-нения |
Темпера-турные,С |
Концентра-ционные,об.% |
||||||||||
|
Ниж-ний |
Верх-ний |
Ниж-ний |
Верх-ний |
||||||||||
|
Кислота уксусная |
ж |
118,1 |
16,6 |
1049 |
40 |
465 |
35 |
76 |
4 |
19,9 |
Пары обладают сильным раздра-жающим дейст-вииием. Вызыва-ют ожоги кожи |
ΙΙΙ |
5 |
|
Кислота соляная |
ж |
60 |
-30 |
1179 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Пары обладают сильным раздра-жающим дейст-вииием. Вызыва-ют сильные ожоги кожи |
ΙΙΙ |
5 |
|
Метанол |
ж |
64,7 |
-97 |
791 |
6 |
440 |
5 |
39 |
6,98 |
35,5 |
Яд,действую-щий на нерв-ную и сосуди-стую системы. Может накап-ливаться в организме |
III |
5 |
Таблица1. Продолжение
|
Вещества |
Физико-химические свойства [59] |
Пожаровзрывоопасные свойства [59] |
Токсические свойства [58,59] |
||||||||||
|
Агрега-тное состоя-ние |
Темпе-ратура кипе-ния,С |
Темпе-ратура пла- вления, С |
Пло-тнос-ть, кг/м3 |
Температура,С |
Пределы распространения пламени |
Характер действия на организм человека |
Класс опас-ности |
ПДК, мг/м3 |
|||||
|
Вспы-шки |
Само-воспл-амене-ния |
Темпера-турные,С |
Концентра-ционные,об.% |
||||||||||
|
Ниж-ний |
Верх-ний |
Ниж-ний |
Верх-ний |
||||||||||
|
Мочевина |
тв |
174 |
132,7 |
1320 |
182 |
470 |
- |
- |
- |
- |
Длительное вдыхание пыли вызывает воспаления слизистой трахей и бронхов. |
IV |
20 |
|
Натрия гидроксид |
тв |
1390 |
327 |
2130 |
не горит |
Раздражающий, действует на ткани прижига-ющим образом |
ΙΙ |
0,5 |
|||||
|
Натрия нитрит |
тв |
- |
271 |
2200 |
не горит |
Сильный яд крови. При длительном воздействии вызывает нитритную метгемоглобине-мию |
ΙΙ |
0,3 |
Таблица 1. Продолжение
|
Вещества |
Физико-химические свойства |
Пожаровзрывоопасные свойства |
Токсические свойства |
||||||||||
|
Агрега-тное состоя-ние |
Темпе-ратура кипе-ния,С |
Темпе-ратура пла- вления, С |
Пло-тнос-ть, кг/м3 |
Температура,С |
Пределы распространения пламени |
Характер действия на организм человека |
Класс опас-ности |
ПДК, мг/м3 |
|||||
|
Вспы-шки |
Само-воспл-амене-ния |
Темпера-турные,С |
Концентра-ционные,об.% |
||||||||||
|
Ниж-ний |
Верх-ний |
Ниж-ний |
Верх-ний |
||||||||||
|
Спирт этиловый |
ж |
78,5 |
-115 |
785 |
13 |
400 |
11 |
41 |
3,6 |
19 |
Токсичен,при длительном воздействии больших доз вызывает заболевания печени,ЦНС, пищеваритель-ной системы |
IV |
1000 |
|
Четыреххлористый углерод |
ж |
76,7 |
-22,9 |
1595 |
Не горит |
Токсичен. Поражает печень, почки, легкие. Является наркотиком. |
ΙΙ |
4 |
Организация пожарной безопасности и взрывоопасности
Данная работа проводилась в комнате № 26 кафедры ХТОСА с категорией взрывопожаробезопасности В-4 [60]. Горючие жидкости использовались в небольших количествах без применения открытого пламени в вытяжном шкафу или под вытяжным зонтом.
Таблица 2. Пожарная нагрузка
|
Список горючих веществ |
Удельная теплота сгорания q, МДж/кг |
Масса G, кг |
|
Древесина |
13,9 |
120 |
|
Бумага |
13,4 |
15 |
|
Ткань |
7,5 |
3 |
|
Ацетон |
29 |
1 |
|
Диэтиловый эфир |
43 |
1 |
|
Этанол |
30 |
1 |
МДж - пожарная нагрузка
S= 48м2
Удельная пожарная нагрузка:
Согласно ПУЭ, комната № 26 кафедры ХТОСА относится к классу рабочей зоны В-1б (ограниченное использование ЛВЖ и горючих веществ, работа проводится в вытяжном шкафу).
Средства пожаротушения
В соответствии с категорией пожароопасности рабочего помещения, лаборатория оборудована необходимыми средствами пожаротушения. На случай возможного пожара в лаборатории есть асбестовое одеяло, ящик с песком, огнетушители ОП-2, огнетушители ОУ-5 для тушения электрооборудования, а также предусмотрены противопожарные гидранты. С целью обеспечения электробезопасности все приборы в лаборатории заземлены.
Вентиляция помещения
Для обеспечения нормальных санитарно-гигиенических условий и чистоты воздуха в лаборатории установлена вытяжная вентиляция марки 2Ш-НЖ. Все технологические операции проводились в вытяжном шкафу. Скорость движения воздуха в проеме вытяжного шкафа - 1,0 м/с, что соответствует классам опасности веществ, используемых в работе (таблица 1).
Работа с токсичными веществами должна проводиться в вытяжном шкафу, мощность вытяжной вентиляции которого обеспечивает как минимум 12-тикраный обмен воздуха.
Зная производительность в вытяжном шкафу (720 м3/ч), скорость подсоса воздуха в рабочей зоне (1 м/с) и объем шкафа (1,8 м3), определили кратность обмена воздуха:
К=400 ч-1, что соответствует 1 классу опасности веществ.
Освещение помещения
Разряд зрительных работ – IV, так как работа велась со средней степенью точности, и наименьший размер объекта различения находился в интервале 0,5-1,0 мм. Норма освещенности 200 лк. Освещение осуществляется при помощи газоразрядных люминесцентных ламп типа ЛД (лампы дневного света) одинаковой мощности, равномерно расположенных под потолком.
В помещении, где проводилась работа, использовалось совмещенное освещение: естественное боковое и искусственное комбинированное.
Местное освещение осуществляется с помощью взрывозащищенных светильников согласно, освещенность от которых 250 лк, что для данного разряда считается нормой.
Аптечка и ее содержимое
Для оказание первой помощи в помещении имеется аптечка, в которой содержатся: бинты (эластичный и марлевый), жгут, вата, пластырь, спирт этиловый, спиртовой раствор йода, перекись водорода, настойка валерианы, валидол.
Все работающие в лаборатории должны быть обучены способам оказания первой медицинской помощи.
Безопасность выполнения работ
Помещение, где выполнялась работа, с точки зрения опасности поражения электрическим током относится к категории без повышенной опасности, так как по полу имеется токоизолирующее покрытие, влажность воздуха не превышает допустимого значения (65-75%), температура находится в пределах 18-22 °С, помещение не запылено и не загазовано.
В работе использовались токсические вещества, неорганические вещества, а также электрооборудование. К токсическим веществам, использованным в работе, относятся кислоты, щелочи, органические растворители. При работе с этими веществами необходимы особые меры предосторожности. Работы проводились в соответствии с инструкциями по технике безопасности. Работу с ЛВЖ проводили в вытяжном шкафу.
Электроприборы с открытыми контактами были вынесены из вытяжного шкафа, источники нагрева отключены и также вынесены из шкафа. Работу с едкими веществами проводили в резиновых перчатках и защитных очках. Разбавление кислот осуществляли в термостойкой посуде при перемешивании и охлаждении. Работая со стеклянной посудой, перед началом работы необходимо убедиться в отсутствии каких-либо повреждений.
Токсичные вещества хранятся в стальном ящике под замком, на каждой бутылке должна быть этикетка. Стеклянную тару с токсичными веществами нельзя оставлять на столе. После проведения эксперимента приборы и посуда были тщательно обезврежены. После окончания работы тщательно мылись руки. Остатки растворов токсичных веществ сливались в специальные емкости.
Обеспечение нормальных санитарно-гигиенических условий в лаборатории необходимо для нормальной работы персонала и уменьшения опасности профессиональных заболеваний и травм.
Для поддержания теплового равновесия между телом человека и окружающей средой в лаборатории имеется система центрального водяного отопления.
Анализ технологических операций
При выполнении работы некоторые операции обладали потенциальной опасностью. Перечень и характеристика этих операций, а также меры по их безопасному проведению сведены в таблице 3.
Таблица 3. Анализ технологических операций с точки зрения опасностей и вредностей при их проведении
|
Наименование технологических операций |
Оборудование для проведения операции |
Реактивы необходимые для проведения операции |
Возможные опасности и вредности при проведении технологической операции |
Причины проявления данной опасности и вредности |
Меры по безопасному проведению данной технологической операции |
|
Синтез аминофуразановой кислоты |
Круглодонная трехгорлая колба, обратный холодильник, мешалка, электропривод |
|
1. Отравления |
1. Вдыхание паров |
1.Загружали реактивы в вытяжном шкафу |
|
|
2. Порезы |
2. Осколки разбитой посуды |
2.Тщательно осматривали посуду перед началом работы |
||
|
|
3. Химические ожоги |
3. Попадание реактивов на кожу рук и в глаза |
3.Работали в резиновых перчатках и очках |
||
|
|
4.Поражение электрическим током |
4. Неисправность магнитной мешалки |
4. Проверяли исправность привода мешалки |
||
|
Этерификация аминофуразановой кислоты |
Трехгорлая колба, стакан химический, термометр, колбонагрева-тель |
|
1. Отравления |
1. Вдыхание паров |
1.Загружали реактивы в вытяжном шкафу |
|
|
2. Порезы |
2. Осколки разбитой посуды |
2.Тщательно осматривали посуду перед началом работы |
||
|
|
3. Хими-ческие ожоги |
3. Попадание реактивов на кожу рук и в глаза. |
3.Работали в резиновых перчатках и очках |
||
|
|
4.Поражение электрическим током |
4. Неисправность колбонагревателя |
4. Проверяли исправность колбонагревателя |
Таблица 3. Продолжение
|
Наименование технологических операций |
Оборудование для проведения операции |
Реактивы необходимые для проведения операции |
Возможные опасности и вредности при проведении технологической операции |
Причины проявления данной опасности и вредности |
Меры по безопасному проведению данной технологической операции |
|
Перекристаллизация |
Стеклянный стакан, плитка электрическая |
|
1. Отравления |
1. Вдыхание паров |
1.Загружали реактивы в вытяжном шкафу |
|
|
2. Порезы |
2. Осколки разбитой посуды |
2.Тщательно осматривали посуду перед началом работы |
||
|
|
3. Ожоги |
3. Прикосновение к нагревательному элементу |
3.Работали в резиновых перчатках и очках |
||
|
|
4.Поражение электрическим током |
4. Неисправность электрической плитки |
4. Проверяли исправность плитки |
||
|
Получение гидразида аминофуразан карбоновой кислоты |
Круглодонная двухлитровая колба, колбонагреватель, стеклянный стакан, мешалка |
|
1. Отравления |
1. Вдыхание паров |
1.Загружали реактивы в вытяжном шкафу |
|
|
2. Порезы |
2. Осколки разбитой посуды |
2.Тщательно осматривали посуду перед началом работы |
||
|
|
3. Химические ожоги |
3. Попадание реактивов на кожу рук и в глаза |
3.Работали в резиновых перчатках и очках |
Таблица 3. Продолжение
|
Наименование технологических операций |
Оборудование для проведения операции |
Реактивы необходимые для проведения операции |
Возможные опасности и вредности при проведении технологической операции |
Причины проявления данной опасности и вредности |
Меры по безопасному проведению данной технологической операции |
|
Конденсация различных альдегидов с гидразидом аминофуразан карбоновой кислоты |
Водяная баня, электрическая плитка, стеклянный стакан |
|
1. Отравления |
1. Вдыхание паров |
1.Загружали реактивы в вытяжном шкафу |
|
2. Порезы |
2. Осколки разбитой посуды |
2.Тщательно осматривали посуду перед началом работы |
|||
|
3. Химические ожоги |
3. Попадание реактивов на кожу рук и в глаза |
3.Работали в резиновых перчатках и очках |
|||
|
4.Поражение электрическим током |
4. Неисправность электрической плитки |
4. Проверяли исправность электрической плитки |
|||
|
Окисление гидразонов |
Колба коническая, магнитная мешалка, обратный холодильник |
|
1. Отравления |
1. Вдыхание паров |
1.Загружали реактивы в вытяжном шкафу |
|
2. Порезы |
2. Осколки разбитой посуды |
2.Тщательно осматривали посуду перед началом работы |
|||
|
3. Химические ожоги |
3. Попадание реактивов на кожу рук и в глаза |
3.Работали в резиновых перчатках и очках |
Таблица 3. Продолжение
|
Наименование технологических операций |
Оборудование для проведения операции |
Реактивы необходимые для проведения операции |
Возможные опасности и вредности при проведении технологической операции |
Причины проявления данной опасности и вредности |
Меры по безопасному проведению данной технологической операции |
|
Окисление гидразонов |
Колба коническая, магнитная мешалка, обратный холодильник |
|
1. Отравления |
1. Вдыхание паров |
1.Загружали реактивы в вытяжном шкафу |
|
|
2. Порезы |
2. Осколки разбитой посуды |
2.Тщательно осматривали посуду перед началом работы |
||
|
|
3. Химические ожоги |
3. Попадание реактивов на кожу рук и в глаза. |
3.Работали в резиновых перчатках и очках |
||
|
|
4.Поражение электрическим током |
4. Неисправность магнитной мешалки |
4. Проверяли исправность мешалки |
||
|
Экстракция |
Делительная воронка, стакан |
|
1. Отравления |
1. Вдыхание паров |
1.Загружали реактивы в вытяжном шкафу |
|
|
2. Порезы |
2. Осколки разбитой посуды |
2.Тщательно осматривали посуду перед началом работы |
||
|
|
3. Химические ожоги |
3. Попадание реактивов на кожу рук и в глаза |
3.Работали в резиновых перчатках и очках |
Таблица 3. Продолжение
|
Наименование технологических операций |
Оборудование для проведения операции |
Реактивы необходимые для проведения операции |
Возможные опасности и вредности при проведении технологической операции |
Причины проявления данной опасности и вредности |
Меры по безопасному проведению данной технологической операции |
|
Приготовление образцов для спектральных анализов и тонкослойной хроматографии |
Стеклянные пробирки, капилляры |
|
1.Отравления |
1. Вдыхание паров |
1. Эллюенты, растворы полученных продуктов приготавливались в вытяжном шкафу |
|
|
2.Порезы |
2. Осколки разбитой посуды |
2. Тщательно осматривали посуду перед началом работы |
||
|
|
3.Химические ожоги |
3. Попадание реактивов на кожу рук и в глаза |
3. Работали в резиновых перчатках и очках |
||
|
|
3. Химические ожоги |
3. Попадание реактивов на кожу рук и в глаза |
3.Работали в резиновых перчатках и очках |
||
|
|
4.Поражение электрическим током |
4. Неисправность магнитной мешалки |
4. Проверяли исправность привода магнитной мешалки |
Таблица 3. Продолжение
|
Наименование технологических операций |
Оборудование для проведения операции |
Реактивы необходимые для проведения операции |
Возможные опасности и вредности при проведении технологической операции |
Причины проявления данной опасности и вредности |
Меры по безопасному проведению данной технологической операции |
|
Фильтрация |
Водоструйный насос, фильтр Шотта, круглодонный приемник, тефлоновый шпатель, чашка Петри |
Реакционная масса |
Ранение осколками стекла |
Ранение осколками стекла при разрушении стеклянной системы под действием вакуума в колбе. |
Осматривали стеклянное оборудование на предмет отсутствия трещин, оборачивали колбу тряпкой. Вели процесс в резиновых перчатках и очках |
|
Отгонка растворителей |
Роторный испаритель водяная баня круглодонные колбы |
Реакционная масса |
1. Отравления |
1.Вдыхание паров растворителей |
1.Загружали реакционную смесь через химическую воронку |
|
2. Порезы |
2. Осколки при разрыве колбы в случае падения давления |
2.Осмат-ривали испаритель перед работой, контролировали процесс отгонки на протяжении всего процесса операции |
|||
|
3. Химические ожоги |
3. Попадание реактивов на кожу рук и в глаза |
3. Работали в резиновых перчатках и очках |
Меры первой помощи для случаев травматизма
При работе в химической лаборатории наиболее частыми являются следующие повреждения: порезы, ожоги, отравления, электротравмы.
При порезах рук стеклом, в первую очередь, необходимо пинцетом, промытым спиртом, удалить из раны видимые осколки стекла, затем промыть рану 2% раствором перманганата калия (или 96% этилового спирта), а затем смазать пораженный участок мазью от ожогов и наложить повязку. При ингаляционных поражениях парами токсичных веществ пострадавшего необходимо немедленно вывести (вынести) на свежий воздух, освободить от стягивающей одежды, создать ему абсолютный покой, положить на спину, тепло укутать и вызвать врача.
При поражении электрическим током, если пострадавший остается в соприкосновении с токоведущими частями, необходимо немедленно выключить ток при помощи пускателя, либо вывернуть предохранительную пробку или перерубить токопроводящий провод изолированным инструментом. К пострадавшему, пока он находится под током, нельзя прикасаться незащищенными руками (без резиновых перчаток). После освобождения от действия тока пострадавшему немедленно оказывают медицинскую помощь.
При ожогах необходимо осторожно, не допуская травмирования, обнажить обожженный участок и закрыть его сухой асептической повязкой. Если пострадавший потерял сознание, следует в первую очередь проверить пульс и дыхание. При наличии дыхания и пульса необходимо привести пострадавшего в сознания. При отсутствии дыхания производят искусственное дыхание. При отсутствии пульса производят массаж сердца. Независимо от самочувствия пострадавшего и успешности мероприятий первой помощи, необходимо обязательно и немедленно вызвать врача.
При химических ожогах необходимо немедленно промыть место ожога холодной водой в течение 15-20 минут.
1.При ожоге кислотой на рану наложить повязку, пропитанную 5% водным раствором питьевой соды.
2. При ожоге щелочами повязку смачивают раствором борной кислоты и делают примочки 5% раствором уксусной и лимонной кислоты. Обратиться к врачу медпункта.
Охрана окружающей среды
При выполнении некоторых технологических операций появлялись производственные отходы. После проведения синтезов, использованные растворители сливались в емкости для отработанных растворителей, затем направлялись на уничтожение. Характеристика отходов представлена в таблице 4.
Таблица 4. Характеристика производственных отходов
|
Отходы |
Агрегатное состояние |
Вредные вещества (примеси) |
Примечания (куда направляется отход) |
|
|
Содержание |
ПДК , мг/м3 |
|||
|
Вентиляционные выбросы |
п |
Аммиак |
20 |
В атмосферу на рассеивание |
|
Гексан |
300 |
|||
|
1,2-Дихлорэтан |
3 |
|||
|
Тионил хлористый |
10 |
|||
|
Спирт этиловый |
1000 |
|||
|
Соляная кислота |
5 |
|||
|
Вода |
- |
|||
|
Отработанная смесь растворителей |
ж |
Этилацетат |
200 |
В органический слив, затем на полигон |
|
Хлороформ |
20 |
|||
|
Хлористый метилен |
10 |
|||
|
Диэтиловый эфир |
300 |
|||
|
Ацетон |
200 |
|||
|
Маточный раствор |
ж |
Тетраацетат свинца |
5 |
В органический слив, затем на полигон |
|
Твердые отходы |
тв |
Магния сульфат |
10 |
В сборник твердых отходов, далее на вывоз лицензированной организацией |
|
Битая посуда |
- |
Затраты на проведение исследования могут состоять из текущих и капитальных. Текущие затраты возникают при выполнении любого исследования. В их состав включатся затраты на израсходованные в процессе выполнения исследования сырье, материалы, реактивы, различные виды энергии, заработную плату исследователя, консультантов, руководителя и привлеченных лиц, затраты на стеклянную посуду и приборы, амортизационные отчисления от стоимости лабораторного оборудования и приборов, расходы, связанные с выполнением специальных анализов и использованием ПК, и общеинститутские (накладные) расходы .
Капитальные затраты могут иметь место только в том случае, если для выполнения данной исследовательской работы приобретаются и монтируется специальное оборудование, приборы и т.п. Для данной
дипломной работы рассчитываются только текущие затраты.
Расчет затрат на реактивы
Затраты на сырье, материалы и реактивы (Зм), израсходованные на
проведение исследования, определяются следующим образом:
Зм=ΣРi* Цi,
Где Pi - расход i-oгo вида материальных ресурсов, кг;
Цi - цена i-oгo вида материальных ресурсов, руб/ед.
Расчет затрат на сырье, материалы и реактивы представлен в таблице 6.
Таблица 6. Расчет затрат на реактивы
|
Наименование реактивов |
Технич. характеристика |
Ед. измерения |
Израсходованное количество, нат. ед. |
Цена за единицу, руб |
Сумма затрат, руб |
|
Ацетон |
ч |
л |
3 |
50 |
150 |
|
Гидразин гидрат |
чх |
л |
0,2 |
436,0 |
87,2 |
|
Гидроксиламин солянокислый |
ч |
кг |
2 |
436,5 |
873 |
|
Диэтиловый эфир |
чда |
л |
0,01 |
401,0 |
4,01 |
|
N,N-Диметилформамид |
чда |
л |
0,5 |
150,0 |
75 |
|
Кислота соляная |
хч |
л |
1,2 |
100,0 |
120 |
|
Кислота уксусная |
хч |
л |
0,6 |
129,0 |
77,4 |
|
Метанол |
хч |
л |
1,8 |
245,0 |
441 |
|
Натрий азотистокислый |
ч |
кг |
0,65 |
76,0 |
49,4 |
|
Пергидроль |
хч |
л |
0,08 |
45,0 |
3,6 |
|
Цианоуксусный эфир |
ч |
л |
0,88 |
890,0 |
783,2 |
|
Четыреххлористый углерод |
чда |
л |
0,6 |
330,0 |
198 |
|
Хлороформ |
хч |
л |
0,1 |
99,0 |
9,9 |
|
Этиловый спирт |
хч |
л |
1 |
250,0 |
250 |
|
Всего |
|
3121,7 |
|||
|
Неучтенные затраты (25%) |
|
780,4 |
|||
|
Итого |
|
3902,1 |
Расчет затрат на энергоресурсы
В составе энергетических затрат определяются затраты на электроэнергию, пар, холод, воду и другие ресурсы, использованные непосредственно при выполнении исследования.
Затраты на электроэнергию определяются по следующей формуле:
Зэ= М*Ки*Т*Ц,
Где М - установленная мощность электродвигателей оборудования и электроприборов, кВт;
Ки-коэффициент использования мощности (Ки=0,9);
Т - время использования электрооборудования за весь период выполнения работ, час;
Ц - цена 1 кВт/ч электроэнерии, руб (Ц=2,97 руб).
Расчет затрат на электроэнергию представлен в таблице 7.
Таблица 7. Расчет затрат на энергоресурсы
|
Используемое оборудование и приборы |
Установленная мощность, КВт, Мi |
Число ед. оборудования, n |
Время исп-я оборудования,час Тi |
Ки |
Цена одного КВт/час, руб Цэ |
Затраты на эл.эн., руб, Зэ |
|
Весы аналитические |
0,125 |
1 |
10 |
0,9 |
2,97 |
3,34 |
|
Электроплитка |
0,7 |
1 |
50 |
0,9 |
2,97 |
93,56 |
|
Магнитная мешалка |
0,15 |
1 |
100 |
0,9 |
2,97 |
40,1 |
|
Пропеллерная мешалка |
0,2 |
1 |
150 |
0,9 |
2,97 |
80,19 |
|
Сушильный шкаф |
0,3 |
1 |
300 |
0,9 |
2,97 |
240,57 |
|
Вытяжной шкаф |
0,2 |
1 |
600 |
0,9 |
2,97 |
320,76 |
|
Ротационный испаритель |
0,15 |
1 |
15 |
0,9 |
2,97 |
6,01 |
|
Персональный компьютер |
0,5 |
1 |
170 |
0,9 |
2,97 |
227,21 |
|
Колбонагреватель |
0,7 |
1 |
40 |
0,9 |
2,97 |
74,84 |
|
Итого |
628,82 |
Расчет затрат на другие виды энергии (вода) проводится по формуле:
З = Рэi*Цэi,
Где Рэi- расход i-oгo вида энергоресурса, в нат. единицах измерения;
Цэi- цена i-oro вида энергоресурса за ед., руб.
Расчет затрат на воду при расходе 2,5 м3 и стоимости 43 руб/м3:
Зв =2,5*43=107,5 руб
Расчет затрат на оплату труда с обязательными начислениями
В данной статье учитываются затраты на оплату труда сотрудников Технологического института, занимавшихся проведением лабораторных испытаний, изготовлением приспособлений, разработкой программного
обеспечения, относящихся к исследованию.
Величина затрат на оплату труда (3от) может быть рассчитана по формуле:
Зот =Тст* Тф,
Где Тст- часовая тарифная ставка данного работника, рассчитанная по 18-разрядной Единой Тарифной Сетке (ЕТС);
Тф - время, затраченное конкретным работником на данное исследование, час.
В свою очередь, часовая тарифная ставка работника соответствующего разряда (n) определяется как произведение часовой ставки первого разряда на тарифный коэффициент, соответствующий разряду работника по 18-разрядной ЕТС:
Т ст(n) =Тст(1)*Кт,
Где T(n) - часовая тарифная ставка работника соответствующего разряда, руб.;
Тст(1) - часовая тарифная ставка работника первого разряда, руб.;
Кт - тарифный коэффициент работника по 18-разрядной ЕТС.
Тарифный (разрядный) коэффициент работников 16-ого разряда составляет 8,17, а для работников 19-ого разряда - 10,07. Страховые взносы принимаются в размере 30% от начисленной заработной платы.
Расчет затрат на оплату труда со страховыми взносами приведен в таблице 8.
Таблица 8. Расчет затрат на оплату труда со страховыми взносами
|
Категория работников |
Кол-во, чел |
Часовая тарифная ставка, Тст, руб |
Затраченное время, Тф час |
Сумма затрат на оплату труда, руб |
Страховые взносы (30%) |
Итого затраты на оплату труда с начислениями,руб |
|
Исполнитель |
1 |
1500 (в месяц) |
6 (месяцев) |
9 000 |
- |
9 000 |
|
Руководитель |
1 |
220 |
113 |
24860 |
8452 |
33312 |
|
Консультант по экономике |
1 |
380 |
1 |
380 |
129,2 |
509,2 |
|
Консультант по охране труда |
1 |
380 |
1 |
380 |
129,2 |
509,2 |
|
Рецензент |
1 |
380 |
2 |
760 |
258,4 |
1018,4 |
|
Итого |
35380 |
8968,8 |
44348,8 |
Расчет затрат на приборы и оборудование для научно-экспериментальной работы и суммы амортизационных отчислений
Сумма амортизационных отчислений определяется по формуле:
А=(Ф*На*Т)/(100*12),
Где Ф - первоначальная стоимость оборудования и приборов ,руб.;
На - годовая норма амортизации оборудования, %;
Т -время использования оборудования и/или прибора для проводимого исследования, мес.
Расчет амортизационных отчислений для оборудования представлен в таблице 9.
Таблица 9. Расчет амортизационных отчислений
|
Наименование оборудования |
Кол-во ед., шт |
Сто-ть единицы оборудования, руб |
Сто-ть всего оборудования, руб |
Годовая норма амортизации,% |
Время использования, мес |
Сумма амортизации, руб |
|
Весы аналитические |
1 |
2550 |
2550 |
50 |
6 |
637,5 |
|
Вытяжной шкаф |
1 |
4590 |
4590 |
50 |
6 |
1 147,5 |
|
Сушильный шкаф |
1 |
2760 |
2760 |
50 |
6 |
690 |
|
Электроплитка |
1 |
420 |
420 |
100 |
6 |
210 |
|
Пропеллерная мешалка |
1 |
1035 |
1035 |
50 |
6 |
258,8 |
|
Магнитная мешалка |
1 |
876 |
876 |
100 |
6 |
438 |
|
Персональный компьютер |
1 |
17000 |
17000 |
33 |
6 |
2805 |
|
Мойка МУ-05 |
1 |
1200 |
1200 |
50 |
6 |
300 |
|
Ротационный испаритель |
1 |
80000 |
80000 |
18 |
6 |
7200 |
|
Итого |
13416,8 |
Для определения стоимости стеклянной посуды, использованной для выполнения дипломной работы, составлена таблица 9.
Так как после приборы и посуда списывается сразу при получении на кафедре, то в сумму затрат включаются только амортизационные отчисления в размере 100 % стоимости вышеуказанных предметов.
Таблица 10. Расчет затрат на стеклянную посуду
|
Наименование |
Емкость, см3 |
Кол-во |
Цена за 1 шт.,руб |
Сумма,руб |
|
Колба трехгорлая со шлифом |
2000 |
1 |
1600 |
1600 |
|
Колба круглодонная со шлифом |
2000 |
2 |
290 |
580 |
|
1000 |
1 |
190 |
190 |
|
|
500 |
2 |
120 |
240 |
|
|
250 |
2 |
105 |
210 |
|
|
Колба плоскодонная |
500 |
1 |
129 |
129 |
|
250 |
1 |
139 |
139 |
|
|
100 |
3 |
100 |
300 |
|
|
Воронка лабораторная |
2 |
25 |
50 |
|
|
Стакан химический ТС |
3000 |
2 |
450 |
900 |
|
600 |
1 |
89 |
89 |
|
|
250 |
2 |
53 |
106 |
|
|
150 |
2 |
50 |
100 |
|
|
Цилиндр мерный |
50 |
2 |
22 |
44 |
|
Чашка Петри |
4 |
15 |
60 |
|
|
Фильтр Шотта |
2 |
195 |
390 |
|
|
Шпатель тефлоновый |
2 |
15 |
30 |
|
|
Делительная воронка |
500 |
1 |
180 |
180 |
|
Обратный холодильник |
3 |
282 |
846 |
|
|
Термометр со шлифом |
1 |
78 |
78 |
|
|
Итого |
6261 |
|||
|
Амортизационные отчисления (100%) |
6261 |
Расчет накладных расходов
К данной статье затрат относятся косвенные затраты лабораторий, где производились исследования, и общеинститутские расходы.Это затраты на содержание административно-управленческого персонала, на отопление и освещение, расходы на текущий ремонт на командировки, канцелярские товары и прочее. Они определяются в виде процента от суммы прямых затрат (затрат на материалы, реактивы, энергоресурсы, оплаты труда, с учетом амортизации и расходов по использованию вычислительной техники). Размер процента накладных расходов устанавливается бухгалтерией института ( принимается при расчетах в размере 20%).
Расчет сметы затрат на разработку
Для определения общей суммы затрат составлена общая смета затрат на проведение научно-исследовательской работы, которая представлена в таблице 11.
Таблица 11. Общая смета затрат на проведение работы
|
Наименование статей затрат |
Сумма, руб |
Удельный вес |
|
1.Сырье, материалы, реактивы |
3902,1 |
8,9% |
|
2.Энергетические затраты |
|
|
|
2.1 Электроэнергия |
628,82 |
0,9% |
|
2.2 Вода |
107,5 |
0,2% |
|
3. Специальное оборудование |
13416,8 |
18,6% |
|
4.Приборы для научно-экспери- ментальной работы (в размере амортизационных отчислений) |
6261 |
9,4% |
|
5.Оплата труда персонала с обязательными отчислениями, в т.ч.: |
44348,8 |
41,9% |
|
5.1Сумма затрат на оплату труда |
35380 |
34,8% |
|
5.2 Страховые взносы (34%) |
8968,8 |
7% |
|
Итого прямых затрат |
68665 |
80% |
|
6. Накладные расходы |
13733 |
20% |
|
Итого |
82398 |
100% |
Расчет минимальной цены на НИР
При переходе научных подразделений на хозрасчет важным показателем оценки проводимого исследования является договорная цена на НИР. Она определяется:
Цнир=Знир*(1+Р/100)*К,
где ЗНИР – затраты на НИР;
Р – уровень рентабельности исследования (Р=15%), %;
К – коэффициент, учитывающий поощрительную надбавку за качество разработки.
К зависит от полученного научно-технического эффекта, величина которого определяется:
,
где yi – величина частного показателя, балл;
ki – весовой коэффициент i-го частного показателя, 0.33;
i = 1, 2, 3…n – количество учитываемых частных показателей.
Исходя из степени новизны исследования у1 = 50.
Исходя из научно-технического уровня исследования у2 = 70.
Исходя из уровня глубины воздействия в процессе использования у3 = 30.
, следовательно, К = 1,5 таким образом,
Цнир= 82398∙(1+(15/100))∙1,5=142136,6 руб.
PAGE 1