Научная статья на тему 'Многоосновные амины. Сообщение v*. Синтез производных 1,2-имидазолина'

Многоосновные амины. Сообщение v*. Синтез производных 1,2-имидазолина Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
1286
330
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СИНТЕЗ / ПРОИЗВОДНЫЕ 2-АЛКИЛ-ИМИДАЗОЛИН-1 / АЛКИЛИРОВАНИЕ / ПОЛИЭТИЛЕНПОЛИАМИНЫ / ВЫСШИЕ ИЗОМЕРНЫЕ Б-РАЗВЕТВЛЕННЫЕ МОНОКАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ / СИНТЕТИЧЕСКИЕ ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ / ИМИДАЗОЛИНЫ / ИНГИБИТОРЫ КОРРОЗИИ / HIGH ISOMERIC α-MONOCARBON ACIDS / SYNTHESIS / DERIVATIVES OF 2-ALKYLIMIDAZOLINE-1 / ALKYLATION / POLYETHYLENPOLYAMINES / SYNTHETIC FAT ACIDS / IMIDAZOLINS / CORROSION INHIBITOR

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Загидуллин Р. Н., Рахманкулов Д. Л., Рысаев У. Ш., Рысаев Д. У., Козырева Ю. П.

Синтезированы производные 1,2 имидазолина на основе полиэтиленполиаминов, высших изо мерных б разветвленных монокарбоновых кис лот (ВИК) и синтетических жирных кислот (СЖК), которые представляют интерес в каче стве ингибиторов коррозии и наводораживания металлов в сероводородсодержащих средах.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE MULTIBASES AMINES. REPORT 5. SYNTHESIS OF 1,2-IMIDAZOLINE DERIVATIVES1JSC «

Derivatives of 1,2-imidazoline on the basis of polyethylenamines, high isomeric α-branched out monocarbonic acids and synthetic fat acids which are interest as corrosion inhibitors and for metals hydrogenation in hydrogen sulphidesour environments are synthesized.

Текст научной работы на тему «Многоосновные амины. Сообщение v*. Синтез производных 1,2-имидазолина»

УДК 547.861.1(088.8)

Р. Н. Загидуллин 1, Д. Л.Рахманкулов 2, У. Ш. Рысаев 3, Д. У. Рысаев 4, Ю. П. Козырева 3, И. Ш. Мазитова 3

Многоосновные амины. Сообщение V*. Синтез производных 1,2-имидазолина

1 ОАО «Каустик» г. Стерлитамак, ул. Техническая, 32; тел.: (3473) 29-07-45 2 Научно-исследовательский институт малотоннажных химических продуктов и реактивов 450029, г. Уфа, ул. Ульяновых, 75; тел./факс: (347) 242-08-53 3 Уфимский государственный нефтяной технический университет 450062, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1; тел.: (347) 225-24-90 4 ООО «Промышленно-торговоая компания Тантана» 453130, г. Стерлитамак, ул.Суханова, 10 Б; тел.: (3473) 26-86-92 вта!:1ап1апа@$1г.ги

Синтезированы производные 1,2-имидазолина на основе полиэтиленполиаминов, высших изомерных а-разветвленных монокарбоновых кислот (ВИК) и синтетических жирных кислот (СЖК), которые представляют интерес в качестве ингибиторов коррозии и наводораживания металлов в сероводородсодержащих средах.

Ключевые слова: синтез, производные 2-алкил-имидазолин-1,2, алкилирование, полиэтиленпо-лиамины, высшие изомерные а-разветвленные монокарбоновые кислоты, синтетические жирные кислоты, имидазолины, ингибиторы коррозии.

Имидазолины и их производные благодаря своей высокой термостабильности, моющей, эмульгирующей, смачивающей способности, низкой токсичности, биоразлагаемости, бактерицидной и фунгицидной активности, хорошим экстрагирующим свойствам находят широкую и разнообразную область применения; кроме того, они обладают высокими антикоррозионными свойствами и представляют большой интерес в качестве активной основы

ингибиторов коррозии в сероводородсодержа-1 2

щих средах '' 2.

В литературе описано применение ингибиторов коррозии металлов для кислых сред на основе производных хинолинов, получаемых смешанной конденсацией анилина с бен-зальдегидом и масляным альдегидом 3. Недостатком указанного ингибитора коррозии является его большой расход (100—200 мг/л) и невысокий выход продуктов синтеза.

Ингибирующие свойства проявляют также продукты конденсации анилина с масляным альдегидом и 4-пиридинальдегидом в присутствии катализатора, содержащего ИиС13, РРЬ3 и 2-(4-пиридин)-3-этилхинолин. Основными недостатками данного ингибитора являются сравнительно большой расход (100—200 мг/л) и использование при получении труднодоступных соединений 4.

Наиболее эффективными ингибиторами коррозии металлов являются композиции на основе имидазолинов.

В научной и патентной литературе описано большое количество методов получения 1,2-дизамещенных имидазолинов; в частности, ал-килированием 2-замещенных имидазолинов алкил-, арил-, алкиларилгалоидами, диалкил-сульфатами и другими алкилирующими агентами. Основным недостатком этого метода является образование значительных количеств четвертичных солей, что в итоге приводит к получению широкой гаммы продуктов, выход 1,2-дизамещенных имидазолинов не превышает 40—50 % мас. 5.

Синтез имидазолинов нами проводился на основе полиэтиленполиаминов (ПЭПА) и высших изомерных а-разветвленных монокарбоновых кислот (ВИК) и синтетических жирных кислот (СЖК) по схеме:

ПЭПА + (Смесь СЖК и ВИК) ^ Имидазолины

*см. Сообщение IV 1.

Дата поступления 28.08.07

Башкирский химический журнал. 2007. Том 14. №4

Высшие изомерные а-разветвленные мо-нокарбоновые кислоты (ВИК) представляют собой:

Н(СН2СН2)тС(СН3)2СООН,

где т = 4 ■ 12

Синтетические жирные кислоты (СЖК) представляют собой:

СН3(СН2)тСН2СООН,

где т = 10 ■ 18

Полиэтиленполиамины (ПЭПА) представляют собой индивидуальные соединения — диэтилентриамин (ДЭТА-1а), триэтилентетра-мин (ТЭТА-16), тетраэтиленпентамин (ТЭПА-1в), пентаэтиленгексамин (ПЭГА-1г) с общей формулой:

H2N

где п = 1 ■ 4

N (СН2СН^Н)пН

N N (CH2CH2NH)nH,

V

R

1а-г;2а-г

или техническую смесь ПЭПА, в следующем соотношении, % мас.: ДЭТА - 10-16; N-(0-аминоэтил) пиперазина (N, 0-АЭП) 2-4; ТЭТА - 28-46; ТЭПА - 17-22; ПЭГА -25-30.

На Стерлитамакском ОАО «Каустик» налажен выпуск технической смеси полиэтилен-полиаминов, состоящей из трех фракций: легкая фракция содержит преимущественно ди-этилентриамин (ДЭТА) и имеет следующий состав, % мас.: влага - 0.05-0.1; этиленди-амин (ЭДА) - 0.2; ДЭТА - 52-64; N 0-АЭП - 8-12; ТЭТА - 24-29; ТЭПА - 1-3; ПЭГА - 2-4; средняя фракция состоит преимущественно из триэтилентетрамина (ТЭТА) и имеет следующий состав, % мас.: влага 0.02-0.05; ЭДА - 0.1-0.15; ДЭТА - 3-5; N 0-АЭП - 2-3; ТЭТА - 59-72; ТЭПА -22-34; ПЭГА - 0.5-1.0; тяжелая фракция содержит тетраэтиленпентамин (ТЭПА) и имеет следующий состав, % мас.: влага - отс.; ЭДА - отс.; ДЭТА - 0.3-0.4; N 0-АЭП -0.1-0.2; ТЭТА - 22-26; ТЭПА - 40-48; ПЭГА - 26-28.

Эти фракции были использованы в синтезе имидазолинов (1а-г) и (2а-г).

где 1а-г И = Н(СН2СН2)т С(СН3)2, т = 4 ■ 12; п = 1 ■ 4;

2а-г И = Н(СН2СН2)т СН2, т = 5 ■ 12; п = 1 ■ 4

Образование 2-алкилимидазолинов из ПЭПА и ВИК (СЖК) проходит гладко при перемешивании в токе азота сначала в течение 20-30 мин при комнатной температуре, затем при 140-160 оС в течение 8-10 ч с одновременным отгоном воды и последующей выдержкой при 230-250 оС в течение 1.5-2.5 ч.

В реакции с аминами была использована смесь СЖК и ВИК. Высшие изомерные а-раз-ветвленные монокарбоновые кислоты (ВИК) в промышленности получают теломеризацией этилена с изомасляной кислотой в присутствии инициатора - перекиси трет. бутила.

Реакция ЭДА с ВИК и СЖК проходит энергично при 120-140 оС в среде толуола или без растворителя с образованием амидов соответствующих кислот. Нагревание последних в токе азота при 180-220 оС приводит к циклизации с образованием 2-алкилимидазо-линов.

ВИК, СЖК H2N NH2 _н 0» H2N NHCOR

г

п

N NH,

Н20 \/

I

И

3,4

где 3И = Н(СН2СН2)т С(СН3)2, т = 4 ■ 12;

4И = Н(СН2СН2)т СН2, т = 5 ■ 12;

Однако выход соединений 3, 4 был ниже, чем следовало ожидать. Невысокий выход (70-75 %) соединений объясняется тем, что в результате бурного протекания реакции эти-лендиамина с кислотами на ряду с монозаме-щенными амидами кислот образуются 1,2-диза-мещенные амиды 5, 6; которые при 180-220 оС циклизуются с образованием 3-амидоалкили-мидазолинов 7, 8.

H2N NHt + 2RCOOH ■

-H2O

RCONH NHOCR

5, 6

-H2O I-1

-H20 -^/OCR C

R

7, 8

где 5, 7R = H(CH2CH2)m C(CH3)2, m = 4 ■ 12; 6, 8R = H(CH2CH2)m CH2, m = 5 ■ 12

1

N N

V

R

(CH2CH2NR1)nR2,

9а-к

С высокими выходами происходит взаимодействие соединения (1а), (имидазолины на основе ДЭТА) с этиленоксидом и пропиле-ноксидом, а также глицидолом при 25—45 оС, в мольном соотношении 1 : 1 приводящее к образованию соответствующих диоксиэтил-, ди-оксипропил- и дипроизводных имидазолина (10а—в). Соединения (1б) (имидазолины на основе ТЭТА) взаимодействуют с этиленок-сидом, пропиленоксидом, глицидолом в мольном соотношении 1 : 2 при 45—55 оС и дают соединения (10а—е) с выходами 85—90 %.

Структура соединений 5, 6 подтверждена встречным синтезом: реакция этилендиамина с кислотами в мольном соотношении 1 : 2 при 120—140 оС дает вышеуказанные соединения 5.

Соединения (1а—г) легко алкилируются аллил- и металлилхлоридами, хлористым бензилом (ХБ), монохлоруксусной кислотой (МХУ), эпихлоргидрином (ЭПХГ) и в зависимости от соотношения реагентов при 45—100 оС дают моно-, ди- и триалкилпроизводные (9а—к) с выходами 88—96 %.

N N (CH2CH2NR1)nCH2CH2R2R3,

V

R

10 a-e

где И = Н(СН2СН2)т С(СН3)2, т = 4 ■ 12; п = 1;

И1 = СН2СН = СН2, И2 = Н (9а); И1 = И2 = СН2СН = СН2 (9б);

И1 = СН2С(СН3) = СН2, И2 = Н (9в);

И1 = И2 = СН2С(СН3) = СН2 (9г);

И1 = СН2С6Н5, И2 = Н(9д);

И1 = И2 = СН2-С6Н5 (9е);

И1 = СН2СООН, И2 = Н(9ж);

И1 = И2 = СН2СООН (9з);

И1 = СН2СН(ОН)-СН2С1, И2 = Н(9и);

И1 = И2 = СН2СН(ОН)СН2С1 (9к)

Соединения (9а-к) представляют собой алкилированные производные 1,2-имидазоли-на, полученные на основе ДЭТА и представляют практический интерес как исходные для получения ингибиторов коррозии и четвертичных аммониевых соединений.

Аналогичные производные имидазолина на основе ТЭТА (п = 2), ТЭПА (п = 3) и ПЭГА (п = 4) представляют интерес в качестве ингибиторов коррозии и сырья для получения ка-тионно активных поверхностноактивных веществ (ПАВ) и бактерицидов.

где R = H(CH2CH2)m C(CH3)2, n = 0.1; m = 4 ■ 12; n = 0, R2 = CH2CH2OH, R3 = H (10a); R2 = CH2CH(OH)CH3, R3 = H (106); R2 = CH2CH(OH)CH2OH, R3 = H (10в); n = 1, R2 = R3 = CH2CH2OH (10г); R2 = R3 = CH2CH(OH)CH3 (10д); R2 = R3 = CH2CH(OH)CH2OH (10е)

Соединения (10а—е) обладают ингибиру-ющими свойствами и эффектом наводоражива-ния 3, а также представляют интерес в качестве сырья для получения ПАВ и бактерицидов.

Исчерпывающее оксиалкилирование имидазолинов (1в) (на основе ТЭПА, n = 2), 1 г (на основе ПЭГА, n = 3) проходит при 50—65 °C в течение 7—8 ч с выходами 75—85 %.

Цианэтилирование соединений (1а—г) нитрилом акриловой кислоты (НАК) в мольном соотношении (1а—г) : НАК = 1 : 1 ■ 2 проходит гладко при 50—60 ^ с образованием моно- и дицианэтильных производных с высокими выходами.

N N (CH2CH2NR1)nCH2CH2N(CH2CH2CN)R2,

R

11 а-г

где И = Н(СН2СН2)тС(СН3)2, п = 0-3; т = 4 ■ 12; п = 0; И2 = Н (11а);И2 = СН2СН^ (11б); п = 1; И1 = И2 = Н (11в); И1 = И2 = СН2СН2СЫ (11г)

Исчерпывающее цианэтилирование соединений (1в—г) на основе ТЭПА (1в) и ПЭГА (1г), где п = 2 и 3 соответственно идет при 55-60 оС в течение 7-8 ч с выходами 85-88 %.

Таким образом, 1,2-имидазолины с высокими выходами образуются из индивидуальных полиэтиленполиаминов - диэтилентри-амина, триэтилентетрамина, тетраэтиленпен-тамина, пентаэтиленгексамина, а их модификация с их галоидалкилами, оксидами этилена и пропилена, а также глицидолом и акрило-нитрилом привела к получению ранее неизвестных производных 2-алкилимидазолинов-1,2.

Установлено соединения (1а-г) обладают ингибирующими свойствами и эффектом наво-дораживания 6.

Новые производные 2-алкилимидазоли-нов-1,2, синтезированные нами (табл. 3) использованы в составе ингибирующих композиций (табл. 1). Определен защитный эффект, полученных композиций, в кислых и водно-солевых сероводородсодержащих средах (табл. 2). Защитный эффект определяли элек-

трохимическим и гравиметрическим методами согласно методик 7, 8.

Экспериментальная часть

ИК спектры записаны на приборе иИ-20 в тонком слое или суспензии в нуйоле. Анализ полиэтиленполиаминов проводили на хроматографе ЛХМ-72 с катарометром [длина колонки 2.0 м, наполнитель - фторопласт-4, неподвижная фаза - силиконовый эластомер СКТФТ-50Х, рабочая температура 50-250 оС, скорость газа - носителя гелия 1.8 ■ 2.6 л/ч].

Этилендиамин выделен ректификацией: чистота продукта 99.2% (ГЖХ), 1кип = (116-117) оС, d20 = 0.8996; п2о0 = 1.4496.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Диэтилентриамин выделен ректификацией: чистота продукта 99.4% (ГЖХ), 1кип = 207 оС (86 оС при 10 мм рт. ст.), d240 = 0.9542;

Таблица 1

Соотношение компонентов ингибиторов коррозии

№ составов № соединений по табл. 3 Концентрации соединений, % мас. Бутанол, % мас. Концентрация ОП-7 (0П-10), % мас. Растворитель (Нефрас), % мас.

1 1 20 10 4 66

2 1 25 10 5 60

3 1 25 10 6 59

4 1 30 10 6 54

5 1 30 10 3 57

6 1 25 10 3 62

7 2 25 10 3 62

8 2 25 10 2 63

9 3 25 10 3 62

10 4 25 10 3 62

11 5 25 10 3 62

12 6 25 10 3 62

13 7 25 10 3 62

14 8 25 10 3 62

15 9 25 10 3 62

16 9 25 10 2 63

17 10 25 10 5 60

18 10 25 10 3 62

19 11 25 10 3 62

20 11 25 10 2 63

21 12 25 10 3 62

22 13 25 10 3 62

23 14 25 10 3 62

24 15 25 10 3 62

25 15 25 10 2 63

26 16 25 10 3 62

27 20 25 10 4 61

28 21 25 10 3 62

29 22 25 10 3 62

30 24 25 10 3 62

31 25 25 10 3 62

32 26 25 10 4 61

33 27 25 10 5 60

Примечание: ОП-7, ОП-10 — промышленные ПАВ (полиоксиэтиленовые эфиры) 24 Башкирский химический журнал. 2007. Том 14. Жо4

Защитная эффективность ингибирующих композиций на основе 2-алкилимидазолинов-1,2, в различных коррозионных средах

№ со- Содержание Защитный эффект, %

ставов воды в ингиби- электрохимическим методом гравиметрическим методом

торе модельная реальная пла- кислая модельная реальная пла-

вода стовая вода среда вода стовая вода

1 2 3 4 5 6 7

1 0 92.1 — 87.5 — —

3 90.7 — 87.0 — —

2 0 95.8 — 89.1 — —

3 95.9 — 91.0 — —

3 0 96.1 — 90.0 — —

3 95.9 — 89.2 — —

4 0 98.2 — 93.0 — —

3 96.7 — 94.7 — —

5 0 93.2 — 90.0 — —

3 94.3 — 91.5 — —

6 0 97.0 96.0 97.2 91.2 93.0

3 98.2 98.3 95.1 92.1 93.1

7 0 93.3 — 92.3 — —

3 96.2 — 91.2 — —

8 0 95.1 — 93.7 — —

3 94.7 — 94.2 — —

9 0 96.0 93.9 91.1 88.9 91.8

3 95.9 94.7 92.4 82.7 90.4

10 0 91.0 — 95.1 — —

3 90.2 — 93.2 — —

11 0 89.2 — 89.9 — —

3 87.6 — 92.5 — —

12 0 91.0 — 93.1 — —

3 92.0 — 94.9 — —

13 0 94.1 — 95.4 — —

3 93.7 — 92.7 — —

14 0 92.9 — 91.0 — —

3 93.0 — 90.3 — —

15 0 90.1 — 92.7 — —

3 89.7 — 90.8 — —

16 0 92.3 — 89.7 — —

3 92.1 — 90.5 — —

17 0 92.0 — 85.2 — —

3 89.2 — 86.8 — —

18 0 91.0 — 91.3 — —

3 89.9 — 92.1 — —

19 0 90.1 — 93.7 — —

3 88.9 — 92.9 — —

20 0 91.3 — 93.4 — —

3 92.0 — 93.1 — —

21 0 93.7 — 95.2 — —

3 93.0 — 94.7 — —

22 0 90.0 — 92.1 — —

3 90.3 — 93.0 — —

23 0 90.4 90.6 91.7 88.2 89.7

3 90.0 87.8 89.6 86.8 88.9

24 0 99.1 98.9 94.9 91.7 92.7

3 98.8 99.3 98.6 92.4 93.4

25 0 98.2 98.1 99.1 93.0 91.7

3 96.8 97.3 97.3 91.1 90.0

26 0 95.2 — 94.6 — —

3 95.1 — 96.2 — —

27 0 92.5 — 94.3 — —

3 90.9 - 95.7 — —

Окончание таблицы 2

Примечание: Защитная эффективность определялась при расходе ингибитора:

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

а) в реальной пластовой воде и модельной среде — 50 мг/л;

б) в кислой среде — 200мг/л

1 2 3 4 5 6 7

28 0 90.6 — 90.5 — —

3 89.7 — 93.1 — —

29 0 92.7 — 97.7 — —

3 91.9 — 93.6 — —

30 0 92.5 — 98.8 — —

3 91.9 — 93.4 — —

31 0 91.6 — 92.2 — —

3 92.4 — 93.6 — —

32 0 92.1 — 93.2 — —

3 90.9 - 94.3 — —

= 1.4856.

Триэтилентетрамин выделен ректификацией технического продукта (ТУ 6-02-1099-83): чистота продукта 99.2% (ГЖХ), 1кип = 146 оС (10 мм рт. ст.), ё2/ = 0.9820, < = 1.4984.

Тетраэтиленпентамин выделен из технической смеси полиэтиленполиаминов : чистота продукта 94.0% (ГЖХ), 1кип = 340 оС разлагается, 195 оС (10 мм рт. ст.), ё2/ = 0.9950,

< = 1.5076.

Пентаэтиленгексамин выделен из технической смеси полиэтиленполиаминов : чистота продукта 90.0% (ГЖХ), при 1кип > 360 оС разлагается, 200 оС (10 мм рт. ст.), ё2/ = 1.000,

< = 1.5188.

1-Аминоэтил-2-алкилимидазолин (1а). В колбу, снабженную механической мешалкой, термометром, капельной воронкой и обратным холодильником, загружают 103 г (1 моль) ДЭТА и 256 г (1 моль) ВИК фракции С12-20, температуру реакционной смеси поднимают до 140—160 оС и продолжают отгон воды в течение 2—2.5 ч, после чего выдерживают при 240—250 оС в течение 1.5 ч. Конец реакции определяют по балансу воды (с учетом свободной и выделенной в результате реакции). ИК-спектр (у, см-1) : 1630 (С=Ю.

1-Этилендиамино-2-алкилимидазолин (1б). Аналогично получают (1б) из ВИК фракции С12-20 и ТЭТА (1б), т = 4 ■ 12, п = 2; ВИК и ТЭПА (1в), т = 4 ■ 12, п = 3; ВИК и ПЭГА(1г), т = 4 ■ 12, п = 4.

В условиях получения продукта (1а) из СЖК и ДЭТА т = 5 ■ 12, п = 1, получают соединения (2а); СЖК и ТЭТА (2б), т = 5 ■ 12, п = 2; СЖК и ТЭПА (2в), т = 5 ■ 12, п = 3; СЖК и ПЭГА (2г), т = 5 ■ 12, п = 4.

1,2-Имидазолин (3). В условиях получения продукта (1а) нагреванием 60 г (1 моль) ЭДА и 256 г (1 моль) ВИК фракции С12-20

при 120-140 оС в течение 3 ч с последующим выдерживанием при 180-220 оС в течение 2.0-2.5 ч получен продукт (3), ИК-спектр (V, см-1): 1628 (С=Ю.

1,2-Диамидоэтилендиамин (5): смесь 6.0 г (0.1 моль) ЭДА и 51.8 г (0.2 моль) ВИК фракции С12-20 в 100 мл изопропилового спирта нагревали при 100-120 оС в течение 4 ч, получали продукт (5), ИК-спектр (V, см-1): 1645 (СО). Аналогично получен продукт (6), из СЖК и ЭДА. ИК-спектр (V, см-1): 1640 (СО).

1-Амидоалкил,2-алкилимидазолин (7). Продукт (5) нагревают при 220-240 оС в течение 8 ч в атмосфере азота с одновременным отгоном воды и получают соединение (7). ИК-спектр (V, см-1) : 1632 (С=Ю, 1648 (СО). Аналогично получают продукт (8) нагреванием соединения (6).

1-Аллиламиноэтил-2-алкилимидазолин (9а). Смесь 36.8 г (0.1 моль) соединения (1а) и 7.65 г (0.1 моль) аллилхлорида нагревают при 45 оС в течение 4 ч. Хлоргидрат соединения (9а) нейтрализуют 40%-м водным раствором 0.1 моля ЫаОИ. Воду отгоняют, выпавший ЫаС1 отфильтровывают.

Аналогично получают 1-металлиламино-этил-2-алкилимидазолин (9в) из соединения (1а)и металлилхлорида.

1-Бензиламиноэтил-2-алкилимидазолин (9д). В условиях получения соединения (9а), смесь 36.8 г (0.1 моль) соединения (1а) и 12.65 г (0.1 моль) хлористого бензила перемешивают при 80-90 оС в течение 6 ч, после чего нейтрализуют 40%-м водным раствором ЫаОИ. Воду отгоняют, выпавший ЫаС1 отфильтровывают.

1-Карбоксиметиламиноэтил-2-алкили-мидазолин (9ж). В условиях получения соединения (9а), смесь 36.8 г (0.1 моль) соединения (1а) и 9.46 г (0.1 моль) монохлоруксусной кис-

Условия синтеза и физико-химические характеристики 2-алкилимидазолинов-1,2

01

а

Е

*

х тз

о *

X X X X

X

ф

0 *

X

X *

1 а ь

о о

о

№ № соеди- Исходные соединения Мольное соотноше- Выход, Кислотное Общий Растворимость 1 г Содержание

п / п нения ние исходных компонентов % число, мг КОМ г азот, ".. вещества в НС1 при 50 °С свободных аминов, %

1 1а ДЭТА : ВИК 1.1 96 4.5 11.95 Полная 3.2

2 16 ТЭТА : ВИК 1.1 96.5 4.0 14.2 Полная 3.6

3 1в ТЭПА:ВИК 1.1 95.8 3.8 15.98 Полная 3.4

4 1 г ПЭГА : ВИК 1.1 95.4 3.6 18.22 Полная 3.5

5 2а ДЭТА : СЖК 1.1 97.2 2.8 11.48 Полная 3.3

6 26 ТЭТА : СЖК 1.1 95.9 2.9 14.51 Полная 3.2

7 2в ТЭПА : СЖК 1.1 95.7 3.6 15.68 Полная 4.0

8 2г ПЭГА : СЖК 1.1 94.8 4.0 16.99 Полная 3.7

9 3 ЭДА:ВИК 1.1 70.2 2.4 9.02 Полная 1.8

10 5 ЭДА:ВИК 1.1 2 90.4 2.6 4.08 Полная 2.4

11 6 ЭДА : СЖК 1.1 2 92.3 2.8 4.35 Полная 2.5

12 7 ЭДА:ВИК 1.1 2 88.7 2.9 4.11 Полная 1.8

13 8 ЭДА : СЖК 1.1 2 87.6 2.1 4.29 Полная 1.7

14 9а ДЭТА: ВИК:ХА 1.1 1 1 98.6 4.6 10.68 Полная 2.2

15 9в ДЭТА : ВИК : МАХ 1.1 1 1 97.9 4.4 10.38 Полная 2.1

16 9д ДЭТА: ВИК:ХБ 1.1 1 1 96.6 3.9 9.38 Полная 3.0

17 9ж ДЭТА : ВИК : МХУ 1.1 1 1 96.5 3.7 10.19 Полная 2.9

18 9и ДЭТА : ВИК : ЭПХГ 1.1 1 1 98.4 5.0 9.32 Полная 1.9

19 96 ДЭТА: ВИК:ХА 1.1 1 2 96.3 4.4 9.58 Полная 1.7

20 9г ДЭТА : ВИК : МАХ 1.1 1 2 96.1 4.9 9.01 Полная 1.4

21 9е ДЭТА: ВИК:ХБ 1.1 1 2 95.8 5.1 8.41 Полная 1.2

22 9з ДЭТА : ВИК : МХУ 1.1 1 2 94.7 3.4 8.86 Полная 1.7

23 9к ДЭТА : ВИК : ЭПХГ 1.1 1 2 97.9 3.0 7.64 Полная 1.9

24 10а ДЭТА: ВИК: ОЭ 1.1 1 1 98.4 4.4 10.54 Полная 2.1

25 106 ДЭТА: ВИК:ОП 1.1 1 1 97.5 4.3 10.96 Полная 2.4

26 10в ДЭТА : ВИК : глицидол 1.1 1 1 95.7 3.8 9.77 Полная 1.6

27 Иг ТЭПА:ВИК:ОЭ 1.1 1 1 96.8 4.2 9.41 Полная 1.3

28 Юд ТЭПА:ВИК:ОП 1.1 1 3 97.1 3.7 11.29 Полная 1.7

29 10е ТЭПА : ВИК : глицидол 1.1 1 3 97.6 3.4 20.78 Полная 1.4

30 11а ДЭТА : ВИК : НАК 1.1 1 1 98.0 3.7 10.33 Полная 1.9

31 116 ДЭТА : ВИК : НАК 1.1 1 2 97.7 3.5 7.58 Полная 2.1

32 Ив ТЭТА : ВИК : НАК 1.1 1 1 96.4 3.6 14.96 Полная 2.0

Ко N

лоты нагревают при 90-100 оС в течении 6 ч, нейтрализуют 40%-м водным раствором ЫаОИ. Воду отгоняют, выпавший ЫаС1 отфильтровывают.

Аналогично получают 1-хлор-2-оксипро-пиламиноэтил-2-алкилимидазолин (9и). ИК-спектр (V, см-1) : 1634 (С=Ю, 1555 (СООН).

1-Диаллиламиноэтил-2-алкилимидазо-лин (9б): В условиях синтеза соединения (9а) смесь 0.1 моля соединения (9а) и 0.2 моля ал-лилхлорида нагревают при 50-60 оС в течение 5 ч.

В аналогичных условиях получают соединения 9г, 9е, 9з, 9к., из соединения (1а) и металлилхлорида, хлористого бензила, мо-нохлоруксусной кислоты и эпихлоргидрина соответственно в мольных соотношениях 1 : 2.

1-Оксиэтиламиноэтил-2-алкилимидазо-лин (10а). Смесь 36.8 г (0.1 моль) соединения (1а) и 4.4 г (0.1 моль) этиленоксида нагревают при 25-45 оС в течение 3 ч.

Аналогично получают соединения (10б, 10в) нагреванием (1а) с пропиленоксидом, а также глицидолом при 45-65 оС.

1-Диоксипропиламиноэтил-2-алкилими-дазолин (10г). Смесь 36.8 г (0.1 моль) соединения (1в) и 8.8 г (0.2 моль) этиленоксида нагревают при 45-55 оС в течение 4 ч. В аналогичных условиях получают соединения (10д, 10е).

Моно-, ди-, три-, тетра- и пентаалкильные производные на основе имидазолинов (1б-г). Нагревание (1б-г) с оксидами этилена, оксидами пропилена и глицидолом при 50-65 оС в течение 5-6 ч, в мольном соотношении 1 : 1 ■ 3; 1 : 1 ■ 4; 1 : 1 ■ 5 привело к получению соответствующих алкильных производных имидазо-линов на основе ТЭТА (1б), ТЭПА (1в), ПЭГА(1г). ИК-спектры соединений (10а-е) имеют полосы поглощения при 1060 см-1, характерные для ОН группы.

1-Цианэтиламиноэтил-2-алкилимидазо-лин (11а). Смесь 36.8 г (0.1 моль) соединения (1а) и 5.3 г (0.1 моль) акрилонитрила нагревают

при 50-55 оС в течение 4 ч. Аналогично получают соединение (11б). ИК-спектры соединений (11а—б) имеют полосы поглощения при 2228 см-1 , характерные для С=Ы группы. В аналогичных условиях были получены соединения (11в и 11г). Моно-, ди-, три-, тетра-и пентацианэтильные производные на основе (1б—г), где п = 1 (ТЭТА), п = 2 (ТЭПА), п = 3 (ПЭГА) получены с выходами 85-88 % нагреванием (1б-г) с акрилонитрилом при 55-65 оС в течение 7-8 ч в мольном соотношении 1 : 3 ■ 5.

Условия проведения синтеза, свойства, и некоторые физико-химические характеристики синтезированных соединений приведены в табл. 3.

Литература

1. Загидуллин Р. Н., Кургаева С. Н., Идрисо-ва В. А. // Баш. хим. ж.- 2006.- Т.13, №3.-С. 73.

2. Рахманкулов Д. Л., Бугай Д. Е., Габитов А. И., Голубев М. В., Лаптев А. Б., Калимуллин А. А. Ингибиторы коррозии. Том 1. Основы теории и практики применения.- Уфа: Реактив, 1997.- 296 с.

3. А.с. 1773910 СССР 2-Фенил-3-этилхинолин в качестве ингибитора коррозии стали в высоко минерализованных средах // Б. И.- 1992.- № 41.

4. А.с. 1759839 СССР 2-(4-Пиридил)-3-этилхино-лин в качестве ингибитора коррозии стали в водно-нефтяных средах // Б. И.- 1992.- №33.

5. Новые поверхностно-активные вещества на основе замещенных имидазолинов. Тематические обзоры. ЦНИИТЭ НЕФТЕХИМ.- Москва, 1975.- С. 9.

6. Пат.2135483 РФ Способ получения ингибитора коррозии и наводораживания металлов // Б. И.- 1992.- №24.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

7. ГОСТ 9.506-87 (СТ СЭВ 5733-86) Единая система защиты от коррозии и старения. Ингибиторы коррозии металлов в водно-нефтяных средах. Методы определения защитной способности.-М.: Издательство стандартов, 1988.- 17 с.

8. РД 39-3-519-91 Методика испытания ингибиторов коррозии в двухфазных сероводородсодер-жащих средах. Издание ВНИИСПТнефти, Уфа, 1991.- 15 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.