Бензилимиды алкенил-янтарных кислот в качестве компонента к консервационным жидкостям

Изобретение относится к области нефтехимии, в частности к области синтеза и применения бензилимидов алкенил-янтарных кислот, которые могут быть применены в качестве компонента консервационных жидкостей. Задачей изобретения является создание азотсодержащих веществ,растворимых в минеральных маслах, обладающих способностью ингибитора, которые могут применяться в качестве консервационных масел, защищающих технику от атмосферной коррозии,и тем самым расширение их ассортимента. Созданием консервационных жидкостей и добавлением в качестве компонента синтезированных имидов алкенил-янтарных кислот в минеральное масло Т-30 была достигнута защита металлических конструкций от атмосферной коррозии в различных условиях в течение 47-260 дней. Мамедьяров Магеррам Али оглы,Аббасов Вагиф Магеррам оглы,Алиева Фатмаханым Хейбар кызы,Абдуллаев Эльмар Шахлар оглы,Гасанов Эльгюн Камил оглы,Мамедова Гюльшан Фирудин кызы(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ИНСТИТУТ НЕФТЕХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ИМ. АКАДЕМИКА Ю. МАМЕДАЛИЕВА, НАН АЗЕРБАЙДЖАНА (AZ) Изобретение относится к области нефтехимии, в частности к области синтеза и применения бензилимидов алкенил-янтарных кислот, которые могут быть применены в качестве компонента консервационных жидкостей. В литературе известно о применении азотсодержащих соединений в качестве антиокислителей топлив и масел [1], моющих и диспергирующих присадок [2], а также в качестве присадок, предотвращающих коррозию [3]. Однако эти соединения работают в многокомпонентной системе, плохо растворяются в маслах (минеральных и синтетических) и поэтому обладают низкой гидролитической стабильностью,что делает их дорогостоящими и мешает их широкому применению в качестве консервационных жидкостей. Известно о включении в состав консервационных жидкостей солей моноэфиров, синтезированных на основе высокомолекулярных ангидридов алкенил-янтарных кислот (АЯК) и алифатических спиртов. Состав этих консервационных жидкостей следующий: соли моноэфиров АЯК и фракция C10-C20 алифатических аминов - 15-35 мас.%; сульфонат кальция - 9-24 мас.%, фракция C12-C30 высокомолекулярных олефинов, антиокислительная присадка и базовое масло [4]. Недостатки: многокомпонентность, использование водного раствора солей, количество ингибитора составляет 15-35 мас.%, что является дорогостоящим и экономически не выгодным. Из литературы более близким (прототип) являются эфиры олеиновой кислоты с триэтаноламином[5]. Эти эфиры получены реакцией триэтаноламина с олеиновой кислотой. Состав концентрата следующий, мас.%: триэтаноламин 20-25, олеат триэтаноламина 10-19, триэтаноламиновые соли таловой кислоты 11-17, нитрит натрия 3-5, оксиэтилированный изононилфенол 4-7, водорастворимый силиконовый пеногаситель 0,5-1, вода (паровой конденсат) до 100. Отмеченный концентрат обладает низким пенообразованием и моющими свойствами. Тем не менее имеются недостатки: по сравнению с предложенными консервационными жидкостями защита от коррозии низкая (11 сутки) состав многокомпонентный, добавление к концентрату 20-25 мас.% азотсодержащего соединения делает его дорогостоящим. Задачей настоящего изобретения является создание азотсодержащих веществ, растворимых в минеральных маслах, обладающих способностью ингибитора, которые могут применяться в качестве консервационных масел, защищающих технику от атмосферной коррозии, и тем самым расширение их ассортимента. Задача решена синтезом бензилимида алкенил-янтарных кислот общей формулы где R=C6H11; C8H15,в качестве компонента консервационных масел. Нахождение аминогруппы и ароматического кольца в структуре предлагаемого ингибитора увеличивает ингибирующие свойства, ускоряет растворимость в минеральном масле и улучшает показатели качества. При добавлении этого ингибитора в минеральное масло Т-30 в количестве 3, 5, 7, 10% срок защиты от коррозии, полученной консервационной жидкости в разных средах, составляет 27-260 дней. Бензилимиды алкенил-янтарной кислоты - н-гекс-2-енил-янтарной и н-окт-2-енил-янтарной синтезированы по ниже приведенной методике, изучены их физико-химические свойства, которые приведены в табл. 1. Пример 1. Для синтеза бензилимида н-гекс-2-енил-янтарной кислоты (БГЯК) в трехгорлую колбу,снабженную механической мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают 45,5 г(0,25 моль) ангидрида н-гекс-2-енил-янтарной кислоты и при комнатной температуре по каплям добавляют 26,8 г (0,25 моль) свежеперегнанного бензиламина. В смесь добавляют 50 мл толуола, реакцию ведут при температуре кипения толуола до окончания выделения реакционной воды. В результате реакции получено 65,04 г (96% от теор.) бензилимида н-гекс-2-енил-янтарной кислоты. Физико-химические свойства полученного соединения приведены в табл. 1. Структура синтезированных соединений утверждена методом ИК-спектроскопией. ИК-спектры были сняты на спектрофотометре UR-20 в области 700-4000 см-1. Отнесение полос полученных спектров проводилось, как описано в работе [6]. В ИК-спектре наблюдаются полосы поглощения при 2950,2850 см-1, ответственные за валентные колебания С-Н связи в СН 2 и СН 3 группах. Полосы поглощения этих групп, ответственные за деформационные колебания, - при 1460 и 1380 см-1. Область поглощения,наблюдаемая при 1750 см-1, утверждает существование карбонильной группы C=O. Пример 2. Для синтеза бензилимида н-окт-2-енил-янтарной кислоты (БОЯК) проведен опыт, аналогичный примеру 1. Разница в том, что для реакции взято 52,5 г (0,25 моль) ангидрида н-окт-2-енилянтарной кислоты и добавлено 26,8 г (0,25 моль) свежеперегнанного бензиламина. В смесь добавляют 50 мл толуола реакцию ведут при температуре кипения толуола до окончания выделения реакционной воды. В результате реакции получено 66,9 г (89,5% от теор.) бензилимида н-окт-2-енил-янтарной кислоты. Физико-химические свойства полученного соединения также приведены в табл. 1. Структура синтезированных соединений утверждена методом ИК-спектроскопии. Таблица 1 Используя различные концентрации синтезированных соединений, на их основе были приготовлены консервационные жидкости. Консервационная жидкость, содержащая 3-10% бензилимида алкенил-янтарной кислоты (АЯК) и 90-97% минерального масла получена при комнатной температуре до получения однородной массы путем механического смешивания. Образец 1. Для получения консервационной жидкости в колбу, снабженной механической мешалкой, добавляли 97 г минерального масла Т-30 и 3 г бензилимида н-гекс-2-енил-янтарной кислоты и был получен 3%-ный раствор. Аналогично были приготовлены 5-, 7-, 10%-ные растворы. Полученные композиции были испытаны в гидрокамере "Г-4", морской воде и 0,001%-ном растворе серной кислоты и результаты приведены в табл. 2. Образец 2. Приготовлен аналогично образцу 1. Разница в том, что вместо бензилимида н-гекс-2 енил-янтарной кислоты был взят бензилимид н-окт-2-енил-янтарной кислоты. Аналогично были приготовлены 5-, 7-, 10%-ные растворы. Полученные композиции были испытаны в гидрокамере "Г-4", морской воде и 0,001%-ном растворе серной кислоты. Полученные результаты приведены в табл. 2. Исследования способности защиты от коррозии консервационных жидкостей проведены согласно ГОСТ 9.054-75. Испытания проведены на металлических пластинках марки "Сталь-3" в жестких условиях: при высокой влажности (98-100%) и температуре (402 С). Для сравнения металлические пластинки были испытаны в минеральном масле Т-30 без добавки имида. В табл. 2 приведены результаты испытания способности защиты от коррозии предлагаемых консервационных жидкостей с различной концентрацией. Способность защиты отмечалась при визуальном осмотре: появление коррозионных точек на поверхности металлических пластинок и оценивалась сутками. Как видно из результатов испытания, с изменением массовой доли бензилимида алкенил-янтарной кислоты (3-10 мас.%) в составе консервационной жидкости способность защиты от коррозии тоже меняется. С увеличением количества ингибитора - бензилимида алкенил-янтарной кислоты в составе минерального масла увеличиваются защитные свойства. Так, консервационные жидкости, полученные на основе БГЯК и БОЯК, защищают от коррозии металлические пластинки марки "Сталь-3" в гидрокамере"Г-4" 90-210 и 138-260 суток, морской воде 27-44 и 47-125 суток, 0,001%-ном растворе H2SO4 33-46 и 55137 суток соответственно. Как видно из табл. 2, предложенные консервационные жидкости обладают более высокими защитными свойствами от коррозии, чем применяемые в настоящее время промышленные масла К-17 и НГ-203 А. Таким образом, синтезированные бензилимиды алкенил-янтарных кислот можно рекомендовать в качестве компонентов консервационных жидкостей. Литература 1. А.М. Кулиев. "Химия и технология присадок к маслам и топливам". М., Химия, 1973, 358 с. 2. Патент РФ 2280067, 2007. 3. Заявка 1967568, ЕПВ, 2011. 4. Патент РФ 2184769, 2004. 5. Патент РФ 2215777, 2004. 6. Наканиси К. Инфракрасные спектры и строение органических соединений. М., 1985, 210 с. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Бензилимид алкенил-янтарной кислоты общей формулы где R=C6H11; C8H15,в качестве компонента консервационных масел.