Научная статья на тему 'СИНТЕЗ И СВОЙСТВА 2-ГИДРОКСИ-5[1(3)-МЕТИЛЦИКЛОАЛКИЛ]-БЕНЗИЛАМИНОЭТИЛНОНИЛИМИДАЗОЛИНОВ'

СИНТЕЗ И СВОЙСТВА 2-ГИДРОКСИ-5[1(3)-МЕТИЛЦИКЛОАЛКИЛ]-БЕНЗИЛАМИНОЭТИЛНОНИЛИМИДАЗОЛИНОВ Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
137
34
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ФЕНОЛ / МЕТИЛЦИКЛОАЛКЕН / КАТАЛИЗАТОР / ПАРА-(МЕТИЛЦИКЛОАЛКИЛ)-ФЕНОЛЫ / АМИНОЭТИЛНОНИЛИМИДАЗОЛИН / ФОРМАЛЬДЕГИД / АМИНОМЕТИЛИРОВАНИЕ

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Расулов Чингиз Князь Оглы, Агамалиев Заур Забил Оглы, Нагиева Мехрибан Видади Кызы, Гасанова Гюльшан Джаббар Кызы, Гасымова Фатма Иса Кызы

Приведены результаты циклоалкилирования фенола 1-метилциклопентеном, 1(3)-метилциклогексенами в присутствии катализатора КУ-23 и влияния различных параметров на выход целевого продукта. Температуру реакции варьировали в интервале от 80 до 140 °С, время реакции от 2 до 8 ч, мольное соотношение фенола к циклену от 1:2 до 2:1 моль/моль, количество катализатора от 5 до 15%. Выявлено, что для получения максимального выхода пара-[1(3)-метилциклоалкил] фенолов необходимы следующие условия: температура 110-120 °С, продолжительность 5-6 ч, мольное соотношение фенола к 1(3)-метилциклоалкену 1:1 моль/моль и количество катализатора 10% в расчете на взятый фенол. При этом выход целевых продуктов - пара-[1(3)-метилциклоалкил] фенолов составляет 68,6-73,5% на взятый фенол, селективность 91,8-94,3% по целевому продукту. Хроматографические исследования продуктов реакции циклоалкилирования фенола 1(3)-метилциклоалкенами в присутствии катализатора КУ-23 показали, что в алкилате в основном содержатся парациклоалкилзамещенные фенолы (89,6-94,1%). После ректификации алкилата при низком давлении (10 мм рт.ст.) целевые продукты получали с чистотой 97,6-98,2%. Определены их физико-химические характеристики. Полученные пара-[1(3)-метилциклоалкил]-фенолы подвергали аминометилированию формальдегидом и аминоэтилнонилимидазолином в соотношении 1:2:2. В результате получены основания Манниха с выходом 68,3-76,7% от теории. Синтезированные метилциклоалкилбензиламиноэтилнонилимидазолины были испытаны в качестве антиоксидантов моторного масла М-8. Исследовали устойчивость к окислению масла без добавки и с добавками антиоксидантов ИХП-21, известных бензилфениламинов и предлагаемые нами соединения. Добавление к базовому маслу полученных соединений приводит к усилению его антиокислительных свойств, при их применении нарастание вязкости составляет 14,07-15,28%, а осадок - 0,45-0,57%.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Расулов Чингиз Князь Оглы, Агамалиев Заур Забил Оглы, Нагиева Мехрибан Видади Кызы, Гасанова Гюльшан Джаббар Кызы, Гасымова Фатма Иса Кызы

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

SYNTHESIS AND PROPERTIES OF 2-HYDROXY-5[1(3)-METHYLCYCLOALKYL]-BENZYLAMINOETHYLNONYLIMIDAZOLINES

The paper deals with the results of cycloalkylation of phenol with 1-methylcyclopentene, 1(3)-methylcyclohexene in the presence of KU-23 catalyst and influence of various parameters on the yield of the target product. The reaction temperature was varied from 80 to 140 °C, the reaction time - from 2 to 8 h, molar ratio of phenol to cyclene - from 1:2 to 2:1 mol/mol, the catalyst amount - from 5 to 15%. Maximum yield of para-[1(3)-methylcycloalkyl] phenols is obtained under the following conditions: temperature - 110-120 °C, duration - 5-6 h, molar ratio of phenol to 1(3)-methylcycloalkene - 1:1 mol/mol and the catalyst amount is 10% based on taken phenol. Simultaneously, the yield of the target products - para-[1(3)-methylcycloalkyl] phenols is 68.6-73.5% per taken phenol, the selectivity is 91.8-94.3% on the target product. As a result of the chromatographic studies of the products of phenol cycloalkylation with 1(3)-methylcycloalkenes in the presence of KU-23 catalyst it becames clear that the alkylate mainly contains paracycloalkyl-substituted phenols (89.6-94.1%). After rectification of the alkylate at low pressure (10 mm Hg), the target products were obtained with a purity of 97.6-98.2% and their physico-chemical properties were determined. The resulting para-[1(3)-methylcycloalkyl] phenols were aminomethylated by formaldehyde and aminoethylnonylimidazoline at the ratio of 1:2:2. As a result, Mannich bases were obtained with yield of 68.3-76.7% from theory. The synthesized methylcycloalkylbenzylaminoethylnonylimidazolines were tested as antioxidants of M-8 engine oil. The oxidation resistance of the oil has been investigated without the addition and with the addition of ИХП-21 antioxidants, known benzylphenylamines and the compounds of the invention. Addition of the obtained compounds to the base oil leads to enhancement of its antioxidant properties, at application of which viscosity increase is 14.07-15.28%, and precipitate - 0.45-0.57%.

Текст научной работы на тему «СИНТЕЗ И СВОЙСТВА 2-ГИДРОКСИ-5[1(3)-МЕТИЛЦИКЛОАЛКИЛ]-БЕНЗИЛАМИНОЭТИЛНОНИЛИМИДАЗОЛИНОВ»

DOI: 10.6060/ivkkt.20216404.6265 УДК: 547.425:547.464:547.569

СИНТЕЗ И СВОЙСТВА 2-ГИДРОКСИ-5[1(3)-МЕТИЛЦИКЛОАЛКИЛ]-БЕНЗИЛАМИНОЭТИЛНОНИЛИМИДАЗОЛИНОВ

Ч.К. Расулов, З.З. Агамалиев, М.В. Нагиева, Г.Д. Гасанова, Ф.И. Гасымова

Чингиз Князь оглы Расулов, Заур Забил оглы Агамалиев*, Мехрибан Видади кызы Нагиева, Гюльшан Джаббар кызы Гасанова, Фатма Иса кызы Гасымова

Институт нефтехимических процессов им. академика Ю.Г. Мамедалиева НАН Азербайджана, пр. Ход-жалы, 30, Баку, Азербайджанская Республика, AZ1025

E-mail: rchk49@mail.ru, zaur_agamaliyev@hotmail.ru*, mehri.nagieva@mail.ru, gulwen.hesenova@inbox.ru, fatimahuseynova89@gmail .com

Приведены результаты циклоалкилирования фенола 1-метилциклопентеном, 1(3)-метилциклогексенами в присутствии катализатора КУ-23 и влияния различных параметров на выход целевого продукта. Температуру реакции варьировали в интервале от 80 до 140 °С, время реакции от 2 до 8 ч, мольное соотношение фенола к циклену от 1:2 до 2:1 моль/моль, количество катализатора от 5 до 15%. Выявлено, что для получения максимального выхода пара-[1(3)-метилциклоалкил] фенолов необходимы следующие условия: температура 110-120 °С, продолжительность 5-6 ч, мольное соотношение фенола к 1(3)-ме-тилциклоалкену 1:1 моль/моль и количество катализатора 10% в расчете на взятый фенол. При этом выход целевых продуктов - пара-[1(3)-метилциклоалкил] фенолов составляет 68,6-73,5% на взятый фенол, селективность 91,8-94,3% по целевому продукту. Хроматогра-фические исследования продуктов реакции циклоалкилирования фенола 1(3)-метилцикло-алкенами в присутствии катализатора КУ-23 показали, что в алкилате в основном содержатся парациклоалкилзамещенные фенолы (89,6-94,1%). После ректификации алкилата при низком давлении (10 мм рт.ст.) целевые продукты получали с чистотой 97,6-98,2%. Определены их физико-химические характеристики. Полученные пара-[1(3)-метилцикло-алкил]-фенолы подвергали аминометилированию формальдегидом и аминоэтилнонилимида-золином в соотношении 1:2:2. В результате получены основания Манниха с выходом 68,376,7% от теории. Синтезированные метилциклоалкилбензиламиноэтилнонилимидазолины были испытаны в качестве антиоксидантов моторного масла М-8. Исследовали устойчивость к окислению масла без добавки и с добавками антиоксидантов ИХП-21, известных бен-зилфениламинов и предлагаемые нами соединения. Добавление к базовому маслу полученных соединений приводит к усилению его антиокислительных свойств, при их применении нарастание вязкости составляет 14,07-15,28%, а осадок - 0,45-0,57%.

Ключевые слова: фенол, метилциклоалкен, катализатор, иара-(метилциклоалкил)-фенолы, ами-ноэтилнонилимидазолин, формальдегид, аминометилирование

SYNTHESIS AND PROPERTIES OF 2-HYDROXY-5[1(3)-METHYLCYCLOALKYL]-BENZYLAMINOETHYLNONYLIMIDAZOLINES

Ch.K. Rasulov, Z.Z. Aghamaliyev, M.V. Nagiyeva, G.D. Gasanova, F.I. Gasimova

Chingiz K. Rasulov, Zaur Z. Aghamaliyev*, Mekhriban V. Nagiyeva, Gulshan D. Gasanova, Fatma I. Gasimova

Academician Y.H. Mamedaliyev Institute of Petrochemical Processes of NAS of Azerbaijan, Khodzhaly ave., 30, Baku, AZ1025, Azerbaijan Republic

E-mail: rchk49@mail.ru, zaur_agamaliyev@hotmail.ru*, mehri.nagieva@mail.ru, gulwen.hesenova@inbox.ru, fatimahuseynova89@gmail.com

The paper deals with the results of cycloalkylation of phenol with 1-methylcyclopentene, 1(3)-methylcyclohexene in the presence of KU-23 catalyst and influence of various parameters on

the yield of the target product. The reaction temperature was variedfrom 80 to 140 °C, the reaction time - from 2 to 8 h, molar ratio ofphenol to cyclene - from 1:2 to 2:1 mol/mol, the catalyst amount -from 5 to 15%. Maximum yield of para-[1(3)-methylcycloalkyl] phenols is obtained under the following conditions: temperature - 110-120 °C, duration - 5-6 h, molar ratio of phenol to 1(3)-methylcycloalkene -1:1 mol/mol and the catalyst amount is 10% based on taken phenol. Simultaneously, the yield of the target products - para-[1(3)-methylcycloalkyl] phenols is 68.6-73.5% per taken phenol, the selectivity is 91.8-94.3% on the target product. As a result of the chromatographic studies of the products of phenol cycloalkylation with 1(3)-methylcycloalkenes in the presence of KU-23 catalyst it becames clear that the alkylate mainly contains paracycloalkyl-substituted phenols (89.6-94.1%). After rectification of the alkylate at low pressure (10 mm Hg), the target products were obtained with a purity of97.6-98.2% and their physico-chemical properties were determined. The resulting para-[1(3)-methylcycloalkyl] phenols were aminomethylated by formaldehyde and aminoethylnonylimidazoline at the ratio of 1:2:2. As a result, Mannich bases were obtained with yield of 68.3-76.7% from theory. The synthesized methylcycloalkylbenzylaminoethylnonylimidaz-olines were tested as antioxidants of M-8 engine oil. The oxidation resistance of the oil has been investigated without the addition and with the addition of ИХП-21 antioxidants, known ben-zylphenylamines and the compounds of the invention. Addition of the obtained compounds to the base oil leads to enhancement of its antioxidant properties, at application of which viscosity increase is 14.07-15.28%, and precipitate - 0.45-0.57%.

Key words: phenol, methylcycloalkene, catalyst, parn-(methylcycloalkyl)-phenols, aminoethylnonylimidazoline, formaldehyde, aminomethylation

Для цитирования:

Расулов Ч.К., Агамалиев З.З., Нагиева М.В., Гасанова Г.Д., Гасымова Ф.И. Синтез и свойства 2-гидрокси-5[1(3)-ме-тилциклоалкил]-бензиламиноэтилнонилимидазолинов. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2021. Т. 64. Вып. 4. С. 79-84

For citation:

Rasulov Ch.K., Aghamaliyev Z.Z., Nagiyeva M.V., Gasanova G.D., Gasimova F.I. Synthesis and propertiesof 2-hydroxy-5[1(3)-methylcycloalkyl]-benzylaminoethylnonylimidazolines. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. [ChemChemTech]. 2021. V. 64. N 4. P. 79-84

ВВЕДЕНИЕ

Имеющиеся литературные материалы последнего десятилетия показывают, что химические добавки, полученные на основе алкилфенолов, успешно применяют в различных областях промышленности. Их используют в качестве исходных соединений при получении эффективных ан-тиоксидантов, стабилизаторов, присадок и т.д. для полиолефинов, синтетических каучуков, масел и топлив [1-10]. В последнее время их широко применяют как лиганды к каталитическим прекурсорам для процесса олигомеризации этилена, а также в виде лекарственных препаратов против вредителей и болезней растений в сельском хозяйстве [11-20].

В работе приводятся результаты синтеза пара-[1(3)метилциклоалкил]фенолов и на их основе 2-гидрокси-5(метилциклоалкил)-бензилами-ноэтилнонилимидазолинов аминометилированием пара-[1(3)-метилциклоалкил]-фенолов с формальдегидом и аминоэтилнонилимидазолином и результаты испытаний полученных продуктов в качестве антиоксидантов моторного масла М-8.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Синтез имидазолиновых производных пара-[1(3)метилциклоалкил]-фенолов осуществляли в две стадии.

I стадия - циклоалкилирование фенола 1(3)-метилциклоалкенами.

Для получения пара-(метилциклоалкил)-фенолов использованы свежеперегнанный фенол, 1-метилциклопентен (1-МЦП) с температурой кипения 74-75,5 °С, Пв20 1,4347, р420 0,0782, м.м. 82, чистотой 98,0%, 1-метилциклогексен (1-МЦГ) с температурой кипения 110-111 °С, Пв20 1,4500, р420 0,8200, м.м. 96, чистотой 99,8%, 3-метилциклогек-сен (3-МЦГ) с температурой кипения 103-104 °С, пв20 1.4530; р420 0,8142, чистотой 98,6%.

В качестве катализатора использовали ка-тионит КУ-23(ГОСТ 20298-74).

В трехгорлую колбу загружали в рассчитанном количестве фенол и КУ-23. При 45 °С с перемешиванием по каплям добавляли метилциклен. По окончании добавления осуществляли процесс циклоалкилирования в течение 2-8 ч при температуре реакции 70-130 °С. Затем алкилат отделяли от катализатора и подвергали атмосферно-вакуумной

Ch.K. Rasulov et al.

ректификации: при этом сначала при атмосферном давлении выделяли непрореагировавшие цикло-олефины, а затем под вакуумом - непрореагиро-вавший фенол и продукты реакции [3].

II стадия - аминометилирование пара-[ 1(3)-метилциклоалкил] -фенолов формальдегидом и аминоэтилнонилимидазолином.

В качестве исходного сырья использованы пара-[ 1(3) -метилциклоалкил] -фенолы, формальдегид и аминоэтилнонилимидазолин.

2-Гидрокси-5 -[1(3) -метилциклоалкил] бен-зиламиноэтилнонилимидазолины получали взаимодействием пара-метилциклоалкилфенолов с формальдегидом и амином в соотношении 1:2:2 по известной методике [3].

Синтез 2-гидрокси-5( 1-метилциклопентил)-бензиламиноэтилнонилимидазолина (IV)

В колбу помещают 44,0 г пара-(1-ме-тилциклопентил)-фенола, 60,0 г аминоэтилнонили-мидазолина, 44,0 г бензола и при 40 °С с перемешиванием из капельной воронки добавляют 25,0 г 30%-ного раствора формальдегида. Далее эксперимент осуществляют по вышеуказанной методике. Выход целевого продукта составляет 72,4% от теории.

Синтез 2-гидрокси-5(1-метилциклогексил)-бензиламиноэтилнонилимидазолина (V)

В трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой и термометром, помещают 47,5 г пара-(1-метилциклогексил)-фенола, 60,0 г амино-этилнонилимидазолина, 47,5 г бензола и при постоянном перемешивании при температуре 40 °С добавляют 25,0 г 30%-ного раствора формальдегида. Далее эксперимент осуществляют по вышеуказанной методике. Целевой продукт получили с выходом 76,7% ректификацией под вакуумом.

Синтез 2-гидрокси-5(3-метилциклогексил)-бензиламиноэтилнонилимидазолина (VI)

Синтез проводили аналогично предыдущему. Целевой продукт получили ректификацией под вакуумом с выходом 68,3%.

Структуру синтезированных продуктов определяли методом ИК и :Н ЯМР спектроскопии. ИК спектры образцов регистрировали на ИК Фурье спектрометре ALPHA (фирма BRUKER, Германия) в диапазоне волновых чисел 600-4000 см-1 [3]. Спектры :Н ЯМР снимали на приборе «Bruker-300» (Германия) при комнатной температуре CCI4 c внутренним стандартом - тетраметилсилоксаном.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

I стадия. Осуществлены исследования реакции циклоалкилирования фенола 1 -метилцикло-

пентеном, 1-метилциклогексеном и 3-метилцикло-гексеном в присутствии катализатора КУ-23.

сн3

о

упз_

■о

,_„ <?нз

СН3

(П) ,сн3

(Ш)

На рисунке даются для примера кривые зависимости выхода пара-(1-метилциклопентил)-фе-нола от температуры, продолжительности опыта, мольного соотношения исходных компонентов и количества катализатора [3].

Как видно из рис. а, максимальный выход пара-(1-метилцикло-пентил)-фенола - 68,6% от теории на взятый фенол получается при температуре реакции 110 °С. При температурах 70, 90 °С выход целевого продукта составляет всего лишь 32,3-50,7% соответственно. Увеличение времени реакции от 2 ч до 6 ч приводит к повышению выхода целевого продукта от 30,1 до 68,6%; дальнейшее увеличение продолжительности опыта не способствует подъему выхода целевого продукта реакции, так как при нахождении исходных компонентов в зоне реакции 8 ч выход уменьшается до 43,0% [3]. Результаты экспериментов показывают, что мольное отношение фенола к 1-МЦП-у 1:1 моль/моль являлось оптимальным [3]. Как видно из рис. в, с увеличением концентрации 1 -МЦП-а в исходной смеси уменьшается количество пара-(1-ме-тилциклопентил)-фенола в алкилате до 26,4%. Надо отметить, что с увеличением концентрации исходного фенола увеличивается выход до 74,3%. Из рисунка видно, что при количестве катализатора 10% выход целевого продукта является оптимальным - 68,6%.

Таким образом, для получения максимального выхода пара-(1-метилциклопентил)-фенола необходимы следующие условия: температура 110 °С, продолжительность 6 ч, мольное отношение фенола к 1 -МЦП-у 1:1 моль/моль и количество катализатора 10% в расчете на взятый фенол. При этом выход пара-(1-метилциклопентил)-фенола составляет 68,6% на взятый фенол, а селективность -91,8% по целевому продукту.

После выделения пара-(1-метилциклопен-тил)-фенола ректификацией при низком давлении (10 мм рт.ст.) определены его химическое строение и физико-химические показатели [3].

70-

60-

50-

о

и

Ld 40-

РЧ

30-

20-

10-

50Ч О X

3 40-

га

2010-

И

3 40 И

и

302010

706050-

^ 40-1

80 90 100 110 120

Т, °С

5

t, ч

Фенол : 1-МЦП, м°ль

в

Идентификацию синтезированных продуктов проводили методами ЯМР- и ИК-спектроско-пии. В ЯМР спектре иара-(1-метилциклопентил)-фенола присутствуют синглет СНз-группы в области 1,22 ppm, уширенный синглет насыщенного углеводородного кольца (5 = 1,77 ppm), синглет в области ОН-группы 5-6 ppm, сдвигающийся при разбавлении в сильное поле, и мультиплет 1,4-заме-щенного бензольного кольца, соответствующий приближенно спектру вида АВ со средним химическим сдвигом 6,87 ppm и константой v, равной 8,5±0,5 Гц.

ИК спектр пара-(1-метилциклопентил)-фе-нола содержит полосы поглощения в области 825, 1240,1510, 1592-1610 см-1, характерные для параза-мещенного бензольного кольца, и полосу с максимумом при 3220 см-1 (ассоциированная ОН-группа).

Пятичленный гемм-замещенный цикл характеризуется полосами поглощения в области 2920, 2850 см-1 (валентные колебания ОН-групп) и 1440 см-1 (деформационные колебания СШ-групп). Метильной группе соответствуют полосы при 1365 и 2940 см-1.

Аналогичным образом осуществлена реакция циклоалкилирования фенола 1- и 3-метилцик-логексенами. Установлено, что при температуре 120 °С, продолжительности 5-6 ч, мольном соотношении фенола к 1(3)-метилциклогексенам 1:1 моль/моль и количестве катализатора 10% выход пара-[1(3)-метилциклогексил] -фенолов составляет 69,8-73,5% от теории на взятый фенол, а селективность 93,7-94,3% по целевому продукту.

ИК и 1Н ЯМР спектры соединения (II) и (III) аналогичны спектрам соединения (I), однако в спектрах ИК циклогексановое кольцо охарактеризовано полосами валентных колебаний связей С-Н при 2920 и 2850 см-1, а также полосами при 1108, 1345 см-1, характеризующими деформационные колебания группы СН2 в цикле [3].

Таблица 1

Физико-химические показатели иара-[1(3)-ме-

тилциклоалкил] фенолов Table 1. Physico-chemical properties ofpara-[1(3)-

Кол.-ва кат.-ра, %

г

Рис. Зависимость выхода пара-(1-метилциклопентил)-фенола от температуры (а), продолжительности (б), мольного соотношения

исходных компонентов (в) и количества катализатора (г) Fig. Dependence of the yield of para-(1-methylcyclopentyl)phe-nol on temperature (a), duration (б), molar ratio of initial components (в) and the catalyst amount (г)

Соединения Темп. кип., °С (10 мм рт.ст.) Темп. плав., °С М. м. Вычислено, % Найдено,%

С Н

I 145-148 88 176 81,8 82,3 9,1 8,4

II 161-164 96 190 82,1 82,4 9,5 8,8

III 158-159 91 190 82,1 82,5 9,5 9,1

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

70

130

а

70

60

30

2

3

4

6

7

8

б

70-

60-

= 50-

1:1

2:1

1:2

30-

20-

5

10

Хроматографические исследования продуктов реакции циклоалкилирования фенола 1(3)-метилциклоалкенами показали, что в алкилате в основном (89,6-94,1%) содержатся пара-[1(3)-ме-тилциклоалкил]фенолы [3].

Физико-химические характеристики пара-метилциклоалкилфенолов даются в табл. 1.

II стадия. Аминометилирование пара-[1(3)-метилциклоалкил]-фенолов с формальдегидом и аминоэтилнонилимидазолином осуществляли по известной методике [3].

[(3)) *ch2O*NH2-(CH2)2-N{^N

где R =

СН, СН,

гл NyN

CgH^

СИ.К. Яа8и1оу й а1.

Из данных ИК и 1Н ЯМР спектров, видно, что спектры соединения (IV) идентичны спектрам (I). Однако, в ИК спектре (IV) МН- группа наблюдаются в области 3050 см-1; С=М 920, 976 см-1; С-К 1094, 1100, 1120, 1300 см-1, а в ЯМР спектре МН-группе соответствует резонансный сигнал при 5 = 3,60 ррт, а протонам СШ-радикала 5 = 4,75 ррт.

В табл. 2 приведены физико-химические характеристики синтезированных соединений.

Синтезированные метилциклоалкилбензи-ламиноэтилнонилимидазолины были испытаны в качестве антиоксидантов (АО) моторного масла М-8. Исследовали устойчивость к окислению масла без добавки и с добавками АО ИХП-21, известных бен-зилфениламинов и предлагаемые нами соединения.

Результаты испытаний приведены в табл. 3.

Таблица2

Физико-химические показатели 2-гидрокси-5[1(3)-метилциклоалкил]-бензиламиноэтилнонилимидазолинов

Метилциклоалкил-бензиламино -этилнонилимидазолины Т °C А кип., ^ (666,5 Па) п 20 Пб г. 40 Р4 М.м. Найдено,% Вычислено, %

C H N

IV (C27H46N3O) 196-202 1,5814 1,1081 427 75,9 75,4 10,5 9,7 98 9,2

V (C28H48N3O) 211-216 1,6107 1,1230 441 76,2 75,6 10,7 10,2 95 8,8

VI (C28H48N3O) 207-212 1,5965 1,1147 441 76,2 75,4 10,7 9,9 95 8,7

Таблица 3

Результаты испытаний 2-гидрокси-5[1(3)-метилциклоалкил]-бензиламиноэтилнонилимидазолинов в качестве АО моторного масла М-8 (Т = 200 °С, т = 20 ч, количество АО - 0,5 %) Table 3. Test results of 2-hydroxy-5 [1 (3) methylcycloalkyl]-benzylaminoethylnonilimidazolines as AO of motor oil _M-8 (T = 200 °C, т = 20 h, the amount of AO - 0.5%)_

П/п Антиоксидант Количество Вязкость при 100 °C, мм2/с 1 Нарастание

осадка, % до окисления после окис- вязкости, %

ления

1 М-8 (без добавления АО) 4,47 7,95 9,23 16,10

2 Масло + ИХП-21 1,36 7,97 9,24 15,93

3 Масло + он сгс18 С9Н19 0,72 7,98 9,20 15,29

4 Масло + соединение (IV) 0,53 7,95 9,17 15,34

5 Масло + соединение (V) 0,57 7,92 9,13 15,28

6 Масло + соединение (VI) 0.45 7,96 9,08 14,07

Как видно из табл. 3, добавление к базовому маслу полученных соединений приводит к усилению его антиокислительных свойств. Наилучший эффект наблюдается в присутствии соединений IV-VI, при

применении которых нарастание вязкости составляет 14,07-15,28%, а осадок - 0,45-0,57% и они могут быть использованы в качестве эффективных антиокислительных присадок к моторному маслу М-8.

ВЫВОДЫ

Циклоалкилированием фенола в присутствии катализатора КУ-23 1(3)-метилциклоалке-нами получены пара-[1(3)-метилциклоалкил]-фе-нолы с выходом 68,6-73,5% на взятый фенол, селективностью 91,8-94,3% по целевому продукту.

Аминометилированием пара-[1(3)-метилцик-лоалкил]-фенолов формальдегидом и аминоэтилно-нилимидазолином получены 2-гидрокси-5(ме-тилциклоалкил)бензиламиноэтилнонилимидазо-лины с выходом 68,3-76,7% и испытаны в качестве эффективных присадок к моторному маслу М-8.

ЛИТЕРАТУРА REFERENCES

1. Chukicheva I.Yu., Sukrusheva O.V., Kutchin A.V. Alkylation of isobornylphenols with styrene in the presence of p-toluenesul-fonic acid. Russ. J. gen. chem. 2015. V. 85. N 6. P. 1397-1400. DOI: 10.1134/S1070363215060079.

2. Babiak M., Kosno J. Imidazolines as modifiers of asphalts used in production of hydroinsulating materials. Przemysl Chemiczny. 2016. V. 95. N 4. P. 820-823. DOI: 10.15199/62.2016.4.21.

3. Агамалиев З.З., Аббасов В.М., Расулов Ч.К., Назаров И.Г., Рзаева Н.Ш., Нагиева М.В. Синтез пространственно-затрудненных метилциклоалкилфенолов и некоторые особенности реакции аминометилирования их аминоэтилнони-лимидазолином. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2019. Т. 62. Вып. 2. С. 17-24. DOI: 10.6060/ivkkt.20196202.5786. Aghamaliyev Z.Z., Abbasov V.M., Rasulov Ch.K., Naza-rov I.G., Rzaeva N.Sh., Nagiyeva M.V. Synthesis of spatially-hindered methylcycloalkyl-phenols and some peculiarities of their aminomethylation reactions by aminoethyl-nonylimidazoline. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. [ChemChemTech]. 2019. V. 62. N 2. P. 17-24 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20196202.5786.

4. Ashworth I.W., Chan L.C., Cox B.G., McFarlane I. M., Phillips A.R. Understanding the alkylation of a phenol by 1-(3-chloropropyl)pyrrolidine: Evidence for the intermediacy of an azetidinium ion. J. org. chem. 2019. V. 84. N 8. P. 4754-4762. DOI: 10.1021/acs.joc.8b02458.

5. Maglinao R.L., Resurrection E.P., Kumar S., Maglinao A.L., Capareda S., Moser B.R. Hydrodeoxygenation-alkyl-ation pathway for the synthesis of a sustainable lubricant improver from plant oils and lignin-derived phenols. Indust. & eng. Chem. res. 2019. V. 58. N 10. P. 4317-4330. DOI: 10.1021/acs.iecr.8b05188.

6. Roman G. Novel phenolic 1-aryl-3-arylamino-1-propanones: synthesis and characterization. Acta chemica IASI. 2017. V. 25. N 2. P. 179-194. DOI: 10.1515/achi-2017-0015.

7. Saharan R., Halder G., Barman S. Synthesis of ethyl phenol over modified HZSM-5 catalyst in a fixed bed reactor. Internat. j. chem. reactor eng. 2019. V. 17. N 7. P. 1-12. DOI: 10.1515/ijcre-2018-0224.

8. Mirzayev V.H. Some Peculiarities of alkylation Reactions of phenol with C4-fraction dimerization products of pyrolysis process. Elixir Appl. Chem. 2017. V. 109. P. 47926-47928.

9. Radhika N.P., Selvin R., Kakkar R., Roselin L.S. Nanocrystal-line hierarchical ZSM-5: An efficient catalyst for the alkylation of phenol with cyclohexene. J. nanosci. nanotechnol. 2018. V. 18. N 8. P. 5404-5413. DOI: 10.1166/jnn.2018.15390.

10. Amirfirouzkouhi H., Kharat A.N. Application of ionic liquids as recyclable green catalysts for selective alkylation of phenol. Separat. Purificat. technology. 2018. V. 196. P. 132-139. DOI: 10.1016/j.seppur.2017.06.065.

11. Karakhanov E.A., Gotszyun M., Kryazheva I.S., Talanova M.Yu., Terenina M.V. Alkylation of phenol with olefins in the presence of catalysts based on mesoporous aromatic frameworks. Russ. Chem. bull. 2017. V. 66. N 1. P.39-46. DOI: 10.1007/s11172-017-1697-8.

12. Zhao Z.C., Shi H., Wan C., Hu M.Y., Liu Y., Mei D., Ca-maioni D.M., Hu J.Z., Lercher J.A. Mechanism of phenol alkylation in Zeolite H-BEA using in situ solid-state NMR spectroscopy. J. Am. Chem. soc. 2017. V. 139. N 27. P. 9178-9185. DOI: 10.1021/jacs.7b02153.

13. Rasulov Ch.K., Aghamaliyev Z.Z., Abasov S.I. Cycloalkyl-ation of para-cresol with 1-methylcycloalkenes in the presence of phosphorous-containing zeolite. Proc. Petrochem. oil-refining. 2017. V. 18. N 1. P. 80-87.

14. Venkatesha N.J., Bhat Y.S., Prakash Jai B.S. Re-usability of zeolites and modified clays for alkylation of cyclohexanol a contrast study. RSC Adv. 2015. N 5. P. 69348-69355. DOI: 10.1039/c5ra09692h.

15. Kotov S.V., Tyshchenko V.A., Zerzeva I.M., Tarasov A.V., Timofeeva G.V., Kotova N.S. Influence of alkylation parameters, feedstock composition, and catalyst type on the or-tho/para ratio of resulting alkylphenols. Petrol. chem. 2017. V. 57. N 3. P. 257-261. DOI: 10.1134/S0965544117020165.

16. Yan L., Liu X.X., Fu Y. N-Alkylation of amines with phenols over highly active heterogeneous palladium hydride catalysts. RSC Adv. 2016. V. 6. N 111. P. 109702-109705. DOI: 10.1039/c6ra22383d.

17. Gonzalez M.A., Resasco D.E. Reaktion Rathuays in the Liguid Phase alkylation of biomass-derived phenolic compounds. Am. Inst. Chem. Eng. 2015. V. 61. P. 598-609. DOI: 10.1002/aic.14658.

18. Nesterova T.N., Chernyshov D.A., Shalkin V.A. Sulfonic acid cation exchange resins in the synthesis of straight chain alkylphenols. Catal. Ind. 2016. V. 8. N 1. P. 16-22. DOI: 10.1134/S2070050416010086.

19. Jiang T.S., Cheng J.L., Liu W.P., Fu L., Zhou X., Zhao Q., Yin H. Sulfuric acid functional zirconium (or aluminum) incorporated mesoporous MCM-48 solid acid catalysts for al-kylation of phenol with tert-butyl alcohol. J. solid state chem. 2014. V. 218. P. 71-80. DOI: 10.1016/j.jssc.2014.06.021.

20. Нагиева М.В. Cинтез этиловых эфиров 4(4-гидроксифе-нил)- и 4'-метил-4(4-гидроксифенил)циклогексанкарбо-новых кислот и их аминометилированных производных. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2020. Т. 63. Вып. 4. С. 22-27. DOI: 10.6060/ivkkt.20206304.6096.

Nagiyeva M.V. Synthesis of ethyl ether of 4(4-hydroxy-phenyl)-and 4 '-methyl-4(4-hydroxyphenyl)cyclohexancarbonic acids and their aminomethylated derivatives. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. [ChemChemTech]. 2020. V. 63. N 4. P. 22-27 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20206304.6096.

Поступила в редакцию (Received) 25.05.2020 Принята к опубликованию (Accepted) 25.02.2021

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.