Синтез аминометильных производных алкилфенолов в качестве антимикробных присадок к топливам Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

AZЭRBAYCAN KiMYA JURNALI № 4 2014

57

УДК 547.56.4

СИНТЕЗ АМИНОМЕТИЛЬНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ АЛКИЛФЕНОЛОВ В КАЧЕСТВЕ АНТИМИКРОБНЫХ ПРИСАДОК К ТОПЛИВАМ

М.М.Мовсумзаде, Н.Р.Султанова, Л.Р.Махмудова, Х.А.Иманова, Г.С.Кязимова

Институт химии присадок им. А.М.Кулиева Национальной АН Азербайджана

[email protected] Поступила в редакцию 15.05.2014

Реакцией алкилфенолов с формальдегидом и ^метилэтиланилином синтезированы

аминометилпроизводные алкилфенолов. Исследованы их антимикробные свойства в

отношении физиологических групп микроорганизмов, поражающих нефтепродукты.

Синтезированные вещества рекомендованы к применению.

Ключевые слова: аминометилпроизводные алкилфенолов, антимикробные свойства, формальдегид.

Фенолы и его замещенные производные (алкилфенолы, галоидэфиры) занимают одно из ведущих мест в качестве исходного сырья при производстве большинства присадок к моторным маслам [1].

Одним из необходимых видов присадок к маслам, топливам и СОЖ являются антимикробные присадки, действующие на образующиеся в этих продуктах бактерии и грибы.

Широкое применение в качестве таких присадок находят производные фенолов. Главным образом, это о-фенилфенол, п-крезол, м-крезол, симметричный хлоркрезол, о-бензил, п-хлорфенол, пентадихлорофен и другие хлорпроизводные фенола. В настоящее время гексахлорофен, натриевая соль о-фенилфенола, пентахлорфенолят натрия используются в металлообрабатывающей промышленности для защиты СОЖ от бактериального заражения [2].

Аминометилирование является одним из основных методов получения присадок с гетероатомами (азотом) [3].

С целью получения подобных аминометильных производных алкилфенолов и исследования их защитных свойств в составе нефтепродуктов была изучена совместная конденсация алкилфенолов с первичными аминами.

Синтез алкилфенолов с формальдегидом (использовали параформ) и Д-метилэтил-анилином осуществляется по следующей реакции:

OH

OH

+ C H 2о + ж я '

я

я

н 2 — О >+ н „о

я '

где я = СНз, С4Н9, С9Н19; Я' = СНз, С2Н5 .

Для установления структуры синтезированных соединений исследовали их ИК-спектры, снятые на спекрофотометре ия-20 в интервале 4000-400 см-1. В ИК-спектре индивидуальных соединений 1-1У (при соотношении нонилфенол:амин=1:1) проявляются полосы поглощения 3402-3020 см-1, характерные для ОН-группы. Полосы поглощения при 2989, 2928, 2871 см-1 характерны для -Д, а полосы при 1917, 1823, 1604 см-1 присущи валентным колебаниям бензольного кольца (С=С).

58

СИНТЕЗ АМИНОМЕТИЛЬНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ АЛКИЛФЕНОЛОВ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, капельной воронкой и насадкой Дина-Старка, помещали 108 г (1 моль) крезола, 30 г (1 моль) параформа, 100 мл бензола и 0.5 гранулы едкого кали. Смесь нагревали до кипения для деполимеризации параформа. Далее по каплям при непрерывном перемешивании добавляли 107 г (1 моль) свежеперегнан-ного К-метиланилина с одновременной азеотропной отгонкой реакционной воды. По прекращении выделения воды отгоняли бензол, остаток перогоняли под вакуумом. Получили 70% (160 г) соединения I с Ткип 94-950С/1 мм, п 2° 1.5270, ё2° 1.0122.

Остальные аминометильные производные алкилфенолов II-IV синтезированы аналогично. Физико-химические характеристики полученных продуктов приведены в табл. 1.

Таблица 1. Физико-химические характеристики аминометильных производных алкилфенолов_

Соединения Ткип /мм рт.ст. 2° п0 й 42° Мол.вес МЯ0 N

№ Формула

найдено вычислено найдено вычислено

I он сУ^-т-О У* Снз СНз 94-950/1мм 1.5270 1.0122 227 68.93 69.32 6.17 6.00

II он ¿рч.-н-о СНз С4Н9 92-940/1мм - - 269 Т - 920С А крисстализ. ^ 5.20 4.93

III он ¿тм-О ^^ СНз С9Н19 140-1450/1мм 1.4870 0.9706 339 104.7 105.6 4.1 3.8

IV он С2н5 С9н19 94-1000/1мм 1.4868 0.9827 383 111.91 111.3 3.7 4.0

Антимикробные добавки токсичны для человека и фауны. Поэтому проводятся научно-исследовательские работы по поиску новых антимикробных малотоксичных, и нетоксичных присадок [4, 5].

Ввиду отсутствия в литературе данных об антисептических свойствах аминоме-тильных производных алкилфенолов представлял интерес исследовать с этих позиций синтезированные нами соединения.

Соединения ^ГУ (табл.1) не растворяются в воде, и поэтому их антимикробные свойства исследованы в составе смазочного масла М-8 по ГОСТ 9.052-75. Сущность метода заключается в выдерживании смазочного масла [5], зараженного микроорганизмами и помещенного в питательную среду для микроорганизмов в условиях, благоприятных для их развития. В эту среду вводили определенную концентрацию испытуемого вещества. Эффективность испытуемого соединения оценивали по диаметру зоны подавления роста микроорганизмов. Результаты микробиологических испытаний приведены в табл. 2. Как

М.М.МОВСУМЗАДЕ и др.

59

видно из данных табл. 2, соединение 2-метилметиланилинобутилфенол обладает высокими антимикробными свойствами (как бактерицидными, так и фунгицидными).

Таблица 2. Антимикробные свойства соединений в составе смазочного масла М-8

Соединения Концентрация, %, к массе масла Диаметр зоны угнетения роста микроорганизмов, см

№ Формула грибы бактерии

8-оксихинолин - эталон 1 2.3-2.3 1.0

I OH ^^ CH3 С"з 1 + * + *

II он гЧ^-тО ^^ CH3 C4H9 1 3.0-3.5 1.0-1.2

III OH ¿П^-О ^f^ CH3 C9H19 1 + * + *

IV OH [f^l—CH2 — N—$ \ V ck^ C9H19 1 + * + *

Смазочное масло М-8 1 + * + *

I *

+ - зона угнетения микроорганизмов

В качестве эталона использовали 8-оксихинолин. В результате испытаний установлено, что соединение II обладает хорошими антимикробными свойствами и при концентрации в 1% защищает смазочное масло от поражения как грибами, так и бактериями. При этом бактерицидные свойства уступают фунгицидным.

Полученные данные вносят определенный вклад в создание научных основ целенаправленного синтеза биоцидных присадок с заданными антимикробными свойствами.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кулиев А.М. Химия и технология присадок к маслам и топливам. М.: Химия, 1972.

С.291-304.

2. Белов П.С., Гуляев Н.А., Корнеев К.Д. и др. // Химия и технология топлив и масел.

1982. № 2. С. 11-12.

3. Бобылев В.В., Костюченко В.М. // Нефтепереработка и нефтехимия. 1970. № 2.

С. 13-14.

4. Eggensperger H. // Seifen, Öle, Fette, Wachse. 1978. V. 104. No 20. S. 578-582.

5. Либерман Е.А., Гладкова В.Н., Карпова Е.А. // В тр. центр. НИИ дезинфекции. 1968.

Вып. 16. С. 25-30.

60

СИНТЕЗ АМИНОМЕТИЛЬНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ АЛКИЛФЕНОЛОВ

YANACAQLARIN ANTlMlKROB xass3l3r1n1 YAX§ILA§DIRAN

alkilfenollarin aminometil tor3m3l3r!n!n sintez!

M.M.Movsumzada, N.R.Sultanova, L.R.Mahmudova, X.3.1manova, G.S.Kazimova

Alkilfenollann formaldehid va N-metiletilanilinla reaksiyasi naticasinda alkilfenollann aminometil tora-malari sintez olunmu§dur. Neft mahsullarini zadalayan mikroorqanizmlarin fizioloji qrupuna qar§i an-timikrob xassalari tadqiq edilmi§dir. Sintez olunmu§ maddalar tatbiq u?un tovsiya olunmu§dur.

Agar sozlsr: alkilfenollann aminometil toramalari, antimikrob xassalari, formaldehid.

THE SYNTHESIS OF AMINOMETHYL DERIVATIVES OF ALKYLPHENOLS AS ANTIMICROBIAL ADDITIVES TO FUELS

M.M.Movsumzadeh, N.R.Sultanova, L.R.Mahmudova, Kh.A.Imanova, G.S.Kazimova

Aminomethyl derivatives of alkylphenols by the reaction of alkylphenols with formaldehyde and N-methylethylaniline have been synthesized. The antimicrobial properties have been investigated against physiological groups of microorganisms, damaging petro-products. The synthesized substances are recommended for application.

Keywords: aminomethyl derivatives of alkylphenols, antimicrobial properties, formaldehyde.