CC BY
16
УДК: 547. 592. 1.543.51: 620.197.3
Магеррамов А.М., Алиева Р.А., Гаджиева С.Р., Алиев И.А., Мамедъярова И.Ф.*,
Байрамов М.Р., Байрамов Г.И.
Бакинский Государственный Университет *Институт химических проблем им. М.Ф.Нагиева Национальной АН Азербайджана
СИНТЕЗ НОВЫХ СЕРО-АЗОТСОДЕРЖАЩИХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ НА ОСНОВЕ АЛКОКСИМЕТИЛХЛОРИРОВАННЫХ 4 ВИНИЛЦИКЛОГЕКСЕНА, ХЛОРАЗОНА И ИХ ИССЛЕДОВАНИЕ
На основании алкоксиметилхлорированных 4-винилциклогексена и хлора-зона были синтезированы 4 новых серо-азотсодержащих органических соединений, ранее неизвестных в литературе. Во время исследования было установлено, что эти новые соединения (I-IV) обладают высокоэффек-тивными свойствами ингибиторов.
В результате ранее проведенного нами синтеза азотсодержащих органических соединений и их исследования в качестве ингибиторов [1-2] было установлено, что действительно соединения, содержащие несколько функциональных групп и много атомов азота обладают высокоэффек-тивными свойствами ингибиторных веществ [3].
В связи с этим в результате продолженных работ по синтезу новых серо-азотсодержащих органических соединений на основе алкоксиметил-хлорированных 4-винилциклогексена и хлоразона были получены ранее неизвестные в литературе 4 новых органических соединений I-IV.
Процентный выход, физико-химические константы и показатели эле-ментного анализа синтезированных I-IV новых органических соединений приведены в табл. 1.
Синтез новых органических соединений I-IV был проведен ниже-следующими этапами:
I. На первом этапе известными способами в литературе [4-6] были получены а-хлор-алкоксиметил эфиры:
CH2O + ROH + HCl s S5°C® ROCH2Cl + H2O
где, R= -C8Hn; -C10H21; -C12H25; -CH2-CH=CCl-CH3
Структуры, составы, физико-химические константы и элементные анализы были определены известными методами. Полученные данные соответствовали показателям в литературе [4-6].
II. На втором этапе была проведена реакция между 4-винил-циклогексеном с а-хлор-алкоксиметил эфирами по известным методам в литературе [6]:
Структуры, составы, физико-химические константы и элементные анализы синтезированных 1-винил-3,4-(хлор, алкилоксиметил) и 1-винил- 3,4-[хлор,(2-хлор-5-
оксогексен-2)] циклогексанов были определены извест-ными методами. Полученные данные соответствовали показателям в литературе [6].
III. На третьем этапе была проведена реакция между 1-винил-3,4-(хлор, алкилоксиметил)циклогексанов, а также 1-винил-3,4-[хлор,(2-хлор-5-оксогексен-2)] циклогексанами с хлоразоном по известным методам в литературе [7]:
КК;,
с1 Л
; Ц + СН^- СН п ИЩ 2ПС12Л°С »
о ' Ч I ■ СН2ОК.
Ж
СЫ=СЫз
сн=сн3
IV. На четвертом этапе была проведена реакция между производ-ными хлоразона с натриевой соли ^№диэтилдитиокарбаматом:
В целях определения степени ингибиторной эффективности новых синтезированных соединений !-ГУ в лаборатории в созданных сильно коррозионных
средах при различной концентрации соединений испытание проводилось на стали 3 в течение 3-х часов при температуре 40-450С.
Определение ингибиторной эффективности новых производных проводилось известным в литературе [8] «гравиметрическим» методом по потери массы металла. Результаты определения ингибиторной эффектив-ности соединений НУ приведены в табл. 2.
Как видно из таблицы 2, каждое из новых соединений, даже при малой концентрации 2.5; 5; 10 мг/л по своей ингибиторной эффективности в значительной степени превышает известное ингибиторное вещество в литературе [9], получившее авторское свидетельство и взятое нами для сравнения, условно обозначенное нами вещество А, даже при его концентрации 200 мг/л.
На основании результатов исследования можно считать, что на эффект защиты оказывает влияние не только наличие или отсутствие кратной связи, а так же природа и количество функциональных групп
и количество атомов азота. Все это способствует образованию комплекса между молекулой ингибитора и металлом и приводит к повышению степени защиты.
На основании результатов исследования можно заявить, что синтезированные новые серо-азотсодержащих органических соед. НУ могут использоваться как высокоэффективные ингибиторы защиты от коррозии стального технологического оборудования в нефтегазодобываю-щей, перерабатывающей промышленности, а так же и в нефтехимической промышленности.
Как видно из строения и состава соединений НУ можно вести исследования для использования их в разных направлениях, поэтому очень актуален синтез таких соединений в нефтехимической промышленности, а так же в промышленности органической химии.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Синтез ^^диэтиламинодитиокарбамат-3,4-^,^-ди[(1-винил-3,4-октоксиметил) циклогексан]-^-азона (I). В реакционную колбу для синтеза помещают 0,2 г ZnCl2, 3,42 г (0,02 г-моль) натриевой соли диэтиламинодитиокарбамата, прибавляют 50 мл этилового спирта. Смесь при температуре 750С перемешивается в течение одного часа до полного растворения диэтиламинодитиокарбамата натрия. Затем из капельной воронки периодически подают 14,43г (0,02 г-моль) 3,4-К',К'-ди[(1-винил- -3,4-октоксиметил) циклогексан]-^-хлоразона и в течение 8 часов реакционная смесь перемешивается при температуре 750С. Затем при комнатной температуре реакционную смесь промывают 200 мл дистиллированной водой. Органический слой извлекается диэтиловым эфиром. Отгоняют эфир, реакционный продукт сушат над СаС12. Синтезированный К,К-диэтил-аминодитиокарбамат-3,4-К'К/-ди[(1-винил-3,4-октоксиметил)циклогексан]-К/-азона (I) отгоняется на вакуумной установке.
Аналогично синтезу соединения (I) был проведен синтез К,К-диэтил-аминодитиокарбамат-3,4-К'К'-ди[(1-винил-3,4-десоксиметил)циклогек-сан]-К/-азона (II), К,К-диэтиламинодитиокарбамат-3,4-К'К'-ди[(1-винил-3,4-ундесоксиметил)
циклогексан] -№'-азона (III) и К,К-диэтиламинодити-окарбамат-3,4-К'К'-ди[1-винил-3,4-(2хлор-5-оксогексен-2)циклогексан]-К'-азона (IV).
Составы и структуры синтезированных новых соединений НУ были установлены на основании данных элементного анализа, ИК, ПМР и масс спектров.
В ИК-спектре этих соединений интенсивно проявляются полосы характеризующие СН2=СН- винильную группу 910, 990 см-1, простую эфирную группу С-О-С 1050, 1080 см-1; связь С-N 1310- 1350 см-1; СНз группу 1380, 1460, 2990, 3030 см-1; СН2-группу 2950 см-1; содержащуюся в азоновой группе С=С связь 1675 см-1, N-N группу 1580 см-1; C=N группу 1615-1650 см-1; С=О связь 1680-1700 см-1; содержащуюся в ядре бензола С=С связь 1440-1465, 1500-1510, 1590-1610 см-1; С6Н5 группу 700-780 см-1; С^ группу 665 см-1; группу >C=S характеризуют полосы имеющие небольшую интенсивность проявлены в области 1120-1150 см-1.
В ИК-спектре соед. IV наряду с перечисленными выше характерис-тиками структуры интенсивно проявляются полосы, относящиеся к 2-хлор-5-оксогексен-2 группе С=С связь 1640 см-1; С-С1 связь 650 см-1.
В спектре ПМР этих соединений имеются сигналы метиленовых групп кольца (широкий, интенсивный мультиплет в области 1,41-1,82 м.д), метильной группы (триплет 0,8-1,21 м.д.), группы СН20 (дублет 2,05 м.д., а также винильной группы (мультиплет 4,2-4,5 м.д.). Синглетный сигнал 4,8 м.д. в спектре ПМР соединения V относится к протону фрагмента СН=СС1, а протоны фрагмента -N^2^)2 соед. I - IV характеризуруются уширенным сигналом, проявляются в области 3,4 - 3,62 м.д.
В масс спектре соединений 1-ГУ было определено, что их молекуляр-ным массам соответствуют молекулярные ионы 834, 890, 946 и 787 м/е.
Таблица 1.
Процентный выход, физико-химические константы и элементный анализ новых серо-азотсодержащих органических соед. I- I V на основе алкоксиметилхлорированных 4-
винилциклогексена и хлоразона
Таблица 2.
Показатели результатов исследования ингибиторной эффек-тивности новых синтезированных серо-азотсодержащих органических соед. Г-ГУ на основе алкоксиметилхлорированных 4-винилциклогексена и хлоразона
Условный 3% №С1+нефт (10:1) 0.3 N НС1 +бензин (1:7)
номер Концентрация H2S 500 мг/л H2S 1000 мг/л
соединения ингибитора, Скорость Эффек- Скорость Эффективность
мг/л коррозии, г/ см2 час тивность ингибитора, % коррозии, г/см2 час ингибитора, %
1 2 3 4 5 5
Без - 2.56 - 3.65 -
ингибитора
Г 2.5 0.0014 99.94 0.0009 99,97
5 0.0006 99.97 0.0005 99.98
10 - 100 - 100
2.5 0.0008 99.96 0.0005 99.98
II 5 0.0003 99.98 0.0001 100
10 - 100 -
2.5 0.0003 99.98 0.0002 99.99
ГГГ 5 10 0.0002 99.99 100 — 100
2.5 0.009 100 0.0001 100
IV 5 10 0.001 —
А [9] 200 0.038 98.5 0.073 98
Литература
1. Байрамов Г.И. Синтез серо-, а так же азот- и серосодержащих новых органических соединений на основе 1-метил- 1-хлор-2-октоксиметилциклогексана. //Журнал Химические проблемы. 2008. № 1. С.96.
2. Байрамов Г.И. Синтез и исследование азотсодержащих новых органических соединений на основе 1,3-дихлорбутена-2. // Азерб. хим. журн. 2008. № 2. С.102.
3. Рачев Х., Стефанова С. Справочник по коррозии. М.: Мир, 1982. 62 с.
4. Поконова Ю.В. Химия и технология галоген эфиров. Л.: ЛГУ. 1982. 243 с.
5. Поконова Ю.В. Галлоиды эфиров. М.: Химия. 1966. 57 с.
6. Байрамов Г.И. Дисс. .. .канд.хим.наук. Баку: ИНХП АН Азерб. ССР, 1988. С.80, 82.
7. Байрамов Г.И. Синтез новых производных дифенилкарбазона на основе а-хлор-метил-алкил и алкенил эфиров и хлоразона и их исследование. //"Молодой ученый". 2009. № 5. С.13, 15.
8. Жук Н.П. Курс коррозии и защита металлов. М.: Металлургия, 1968. 361 с.
9. А.с. СССР. №1031141, 1983 г., А С 07 С129/12 С 23 F 11/14. Шихмамедбекова А.З, Мамедьярова И.Ф., Байрамов Г.И. и др. N №-дифенил—№-октоксиметил-гуанидин в качестве ингибитора коррозии стали в двухфазной системе.
