СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СВОЙСТВ КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩЕГО ОРГАНИЧЕСКОГО МОДИФИКАТОРА ОП - 10 И ОП-11 Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

A UNiVERSUM:

№ 3 (108)_Ak ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_март. 2023 г.

СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СВОЙСТВ КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩЕГО ОРГАНИЧЕСКОГО МОДИФИКАТОРА ОП - 10 И ОП-11

Муртазаев Бахтиер Муртазаевич

магистрант,

Каршинский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Карши

Умиров Нурбек Норбутаевич

доцент,

Каршинский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Карши E-mail: [email protected]

SYNTHESIS AND STUDY OF POLYFUNCTIONAL PROPERTIES OF OXYGEN-CONTAINING ORGANIC MODIFIERS OP-10 AND OP-11

Murtazayev Baxtiyor

Master's student, Karshi State University Republic of Uzbekistan, Karshi

Nurbek Umirov

Docent,

Karshi State University Republic of Uzbekistan, Karshi

АННОТАЦИЯ

В данной статье мы рассматриваем синтез и исследование процесса полифункциональных свойств кислородсодержащего органического модификатора ОП - 10 и ОП-11. Процесс реакции освещен с помощью физико-химических методов анализа.

ABSTRACT

In this article, we consider the synthesis and study of the process polyfunctional properties of the oxygen-containing organic modifiers OP-10 and OP-11. The reaction process is illuminated with the help of physico-chemical methods of analysis.

Ключевые слова: полифункциональных, модификатор, эффективность , ОП - 10, ОП-11. Keywords: polyfunctional, modifier, efficiency, OP - 10, OP-11.

Введение

Сегодня во всем мире в промышленных масштабах используются три типа октаноповышающих веществ (присадок, добавок и компонентов) -металлсодержащие антидетонаторы, беззольные антидетонаторы и оксигенаты (кислородсодержащие антидетонаторы) [1; 114 с].

Азотсодержащие органические соединения являются эффективными присадками к топливам. Применению в качестве присадки аминоспиртов, амидов, аминоэфиров и др. посвящены многочисленные работы. Из азотсодержащих присадок нашли широкое применение ароматические амины [2; с.117., 3; с. 14-15].

В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром, загрузили

100 г эпихлоргидрина и катализатор - 0,2 г ионной жидкости (триэтилбензиламмоний хлорид). Реакционную массу перемешивали в течение одного часа при температуре 100°С до получения однородной массы, после этого охлаждали продукт до температуры 80°С и загрузили 50 г водного раствора карбоната натрия. Затем реакционную смесь кипятили и перемешивали в течение 2,5 часов при температуре 100- 110°С с обратным холодильником до образования медовой вязкой массы. Полученный продукт отфильтровали, отмыли водой и отогнали исходные органические вещества. Общее время получения кислородсодержащего органического модификатора, на основе марки ОП-11 3,5 часа. Характеристика полученной смолы приведена в таблице 1. Выход синтезированного кислородсодержащего органического модификатора, марки ОП-11 составил 68,7%; рН-6,5-7.

Библиографическое описание: Муртазаев Б.М., Умиров Н.Н. СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СВОЙСТВ КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩЕГО ОРГАНИЧЕСКОГО МОДИФИКАТОРА ОП - 10 И ОП-11 // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2023. 3(108). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/15182

№ 3 (108)

AunI

/Ш. ТЕ)

UNIVERSUM:

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

март, 2023 г.

На выход полученного кислородсодержащего органического модификатора, на основе эпихлор-гидрина и карбоната натрия марки ОП-11, влияет температура, соотношение компонентов и время, а также использование катализатора. Нами синте-

зирован кислородсодержащий органический модификатор при этом были изучены оптимальные режимы получения олигомеров, такие как температура, вязкость и соотношение исходных компонентов, изучены спектральные данные их ИК и ЯМР с целью обоснования структуры соединения.

О

■С1

Х7

-О-с-о

Х7

+ Na2C03

2-хлорооксиран

2NaCl

Ди (оксиран-2-ил) карбонат

ОНИ"

<1

Ди (оксиран-2-ил) карбонат Рисунок 1. Соединения

Изучен синтез нового кислородсодержащего органического модификатора и оптимальные режимы получения олигомера. На рис.2. показана зависимость выхода кислородсодержащего органического

модификатора от времени (а) и температуры (б) при соотношении эпихлоргидрин : карбонат натрия: 1-1:0.5: 2- 1:1; 3- 0,5:1.

Рисунок. 2. Зависимость выхода кислородсодержащего органического модификатора от времени и температуры при соотношении эпихлоргидрин : карбонат натрия: 1) 1:0,5, 2) 1:0,1, 3) 0,5:1

Как видно из рис. 2, оптимальное время выхода составляет 4 часа, а температура для выхода кислородсодержащего органического модификатора из эпихлоргидрина и карбоната натрия является 100-1100С. Последующее увелечение времени и температуры приводит к уменьшению выхода кислородсодержащего органического модификатора.

Приведены, для сравнения, некоторые данные из полученных результатов. В таблицах 1, 2 показаны

физико-химические свойства кислородсодержащего органического модификатора марки ОП-11, полученного при оптимальных условиях (Т= 100-110°С, т=4ч). Высокий выход олигомерного соединения получается при соотношении эпихлоргидрин : карбонат натрия = 1:0,5. При этом выход составляет 68,7%. Полученное олигомерное соединение является вязким веществом и маркируется ОП-11 [114 с. 22-26].

№ 3 (108)

AunI

/Ш. ТЕ)

UNIVERSUM:

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

март, 2023 г.

Таблица 1,

Физико-химические свойства кислородсодержащего органического модификатора марки ОП-11

1 Внешний вид Медовая вязкая масса

2 Плотность (25°С), г/см3 1,06

3 рН 7,0

4 Растворимость Растворяется в органических веществах

Данные исследования элементного анализа, синтезированного кислородсодержащего органического модификатора, приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Физико-химические свойства кислородсодержащего органического модификатора марки ОП-11

Наименование Брутто формула Найдено, % Вычислено, % Ткип, °К Тпл, °К

C H O C H O 578.12 301.82

Ди (оксиран-2-ил) карбонат С5Н10О5 39.56 6.61 55.29 40.00 6.71 53.29

Получение кислородсодержащего органического модификатора ОП-11 проводили при температуре 100-110°С в течение 4 часов с различными катализаторами. Изучали производительность реакции.

Выход реакции наибольший при использовании в качестве катализатора ионной жидкости (три-этилбензиламмоний хлорид) (рис.3).

ОП-11

80

^ 60 I 40

CQ

20

2 3

Время, час

1. Аммоний хлористый. 2. Ионная жидкость. 3. Алюминий хлорид Рисунок 3. Влияние катализатора на производительность реакции при 100-110°С

Синтез кислородсодержащего органического модификатора ОП-11 проводили при температуре 100-110°С в течение 4 часов с различными катализаторами. Результат исследования показал, что наилучший выход реакции получился при использовании в качестве катализатора ионную жидкость на основе триэтилбензиламмония хлорида. (рис.3).

Измерения вязкости для разбавленных растворов кислородсодержащего органического модификатора ОП-11 проводили вискозиметрическим методом. Вязкостные характеристики течения разбавленных растворов определяли на вискозиметре Уббеллоде.

В таблице 3 показаны результаты измерения вязкости для разбавленных растворов кислородсодержащего органического модификатора ОП-11. Метод основан на измерении времени истечения чистого растворителя и растворов различной концентрации (начинали с концентрации 1%-ного раствора со следующим разбавлением раствора до концентрации 1; 0,5; 0,25), при постоянной температуре 22оС. По показаниям таблицы 3 была построена диаграмма (рисунок 4) и по диаграмме была определена характеристическая вязкость кислородсодержащего органического модификатора, ОП-11 [112; с.46-49].

0

1

4

5

Д UNi

Ä ТЕ)

7universum.com

UNIVERSUM:

№ Название олигомера. Концентрация раствора, % Потн Пуд Ппр Плог Пхв

1 Кислородсодержащий органический модификатор ОП-11 1 1,03 0,03 0,03 0,03 0,04

0,5 1,02 0,02 0,02 0,713

0,25 1,01 0,01 0,01 1,410

март, 2023 г.

Таблица 3.

№

Название олигомера.

Концентрация раствора, %

я

П

я

пр

Пл

Кислородсодержащий органический модификатор ОП-11

1,03

0,03

0,03

0,03

0,5

1,02

0,02

0,02

0,713

0,04

0,25

1,01

0,01

0,01

1,410

Рисунок 4. Зависимость Пуд/С или 1п Потн/С от концентрации

На ИК-спектре видно, что полосы поглощения, соответствующие валентными колебаниями связей в областях 2850-2900 см-1, подтверждают наличие -СН2- групп. Сдвигается до 3040-3150 см-1 при увеличении напряжения эпоксидного кольца и полосы поглощения в области 750-950 см1, асимметричные валентным колебаниям кольца. В интервале 1200-1030см-1 находятся сложные полосы, отнесенные к

валентным колебаниям в области С=О. Полосы поглощения, асимметричные валентным колебаниям в областях 1150-1070 см-1, подтверждают наличие -С-О-С- групп. ИК спектр содержит полосы поглощения в области 1750-1770см-1, соответствующие -ОСОО- группам. (рисунок 5) [111; с.80-86].

1) Эпихлоргидрин 2) Полученный модификатор Рисунок 5. ИК-спектр кислородсодержащего органического модификатора ОП-11

1

1

№ 3 (108)

UNIVERSUM:

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

март, 2023 г.

Список литературы:

1. Шараф Фарук А.М. Антидетонационные добавки на основе синергетических смесей оксигенатов к бензиновым топливам // Диссертация кандидат технических наук. Казан. 2018. -114 с.

2. Бабкин К.Д. Влияние метил-трет-бутилового (мтбэ) и метил-трет-амилового (мтаэ) эфиров на свойства реформулированных бензинов // 05.17.07 - Химическая технология топлива и высокоэнергетических веществ. Москва - 2020. -117 с.

3. Емельянов В.Е. Применение метил-трет-амилового эфира в автомобильных бензинах / В.Е. Емельянов // Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний. - 2013. - №5 - С. 14-15.