CC BY
0
ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
СИНТЕЗ ^МОРФОЛИНБУТАНОНА-2 И ЕГО ИНГИБИРУЮЩИЕ СВОЙСТВА
Жумаев Жаббор Хамрокулович
доц. кафедры химии Бухарского инженерно-технологического института, Республика Узбекистан, г Бухара Е-mail: _ jabbor.jumayev@mail.ru
SYNTHESIS OF N-MORPHOLINE BUTANONE-2 AND ITS INHIBITORY PROPERTIES
Jabbor Jumaev
Assistant of the Department of Chemistry, Bukhara Engineering Technological Institute, Republic of Uzbekistan, Bukhara
АННОТАЦИЯ
В статье изучен синтез ^морфолинбутанона-2 и его ингибирующие свойства. Ингибирующие свойства анализировали гравиметрическим методом в стали марки Ст-3, законсервированной и неконсервированной 1М раствором соляной кислоты ^морфолинбутанона-2.
ABSTRACT
The article studies the synthesis of N-morpholinebutanone-2 and its inhibitory properties. The inhibitory properties were analyzed by the gravimetric method in St-3 steel, preserved and unpreserved with a 1 M solution of N-morpholinebutanone-2 hydrochloric acid.
Ключевые слова: Ингибирование, 1-морфолинбутанон-2, скорость коррозии, гравиметрический анализ, N-морфолинбутин^, колбе Дрекселя.
Keywords: Inhibition, 1-morpholinebutanone-2, corrosion rate, gravimetric analysis, N-morpholinebutin-2, Drexel flask.
Введение
Морфолин и его производные широко используются в качестве ингибиторов коррозии. Другие производные применяют в качестве фармацевтических химикатов, бактерицидов, антиоксидантов. Морфо-линовые соли жирных кислот наносили на восковые слои фруктов и овощей, а их количество на поверхности фруктов анализировали с помощью газовой хромато-масс-спектрометрии [1]. В работе [2] изучалось изучение реакции сочетания морфола с винила-цетиленом. Получение производные морфолина и изучение его свойств вызвало у нас большой интерес. В наших исследованиях мы изучали влияние
температуры, катализатора, растворителей на присоединение винилацетилена к морфолину при атмосферном давлении и выход продукта [3,4,5]. Алле-новых аминов, которыее при продолжительно нагревании с избытком амина или при действии ал-коголятов превращаются в ацетиленовые амины. При гидратации ^морфолинбутадиен-2,3 в кислых условиях ^2+ образуется ^морфолинбутанон-2.
Цель исследования: Синтез ^морфолин-бутанона-2 и изучение его ингибирующих свойств.
Материалы и методы исследований
Синтезированную реакцию N
морфолинбутанона-2 можно записать в общем виде.
^ + О NH +
W
KOH/DMSO/65"'
Hg2+,60°C
Библиографическое описание: Жумаев Ж.Х. СИНТЕЗ ШМОРФОЛИНБУТАНОНА-2 И ЕГО ИНГИБИРУЮЩИЕ СВОЙСТВА // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2024. 5(119). URL:
https://7universum. com/ru/nature/archive/item/17453
^ О N-
W
о
Синтез ^морфолинбутанона-2 проводился следующим образом.
Синтез К-морфолинбутанона-2: Колба оборудована, как показано на рис. 1. Колба снабжена капельной воронкой, термометром и обратным холодильником. В колбу добавили 4 г серной кислоты, 1,5 г сульфата ртути(11) и 50 мл воды. Смесь нагревали до 60 °С и добавляли ]Ч-морфолинбутин-2 (14 г) с помощью капельной воронки в течение 40 минут. Смесь перемешивали при 60°С в течение 2 часов и реакционную колбу охлаждали холодной водой. Затем реакционную смесь переносят в делительную воронку, добавляют к ней этилацетат и продукт экстрагируют этилацетатом. Экстракт дважды промывают насыщенным раствором поваренной соли и сушат прокаленным сульфатом натрия. Через сутки его фильтруют и перекачивают в колбу Вюрца с помощью складчатой фильтрующей фильтр. Этилацетат сначала отгоняют, затем собирают фракцию, кипящую при 130-133 оС. Выход продукта составляет 72%.
Для определения антикоррозионной эффективности синтезированного М-морфолинбутанона-2 определяли скорость коррозии гравиметрическим методом. Ингибитор коррозии имеет несколько активных центров адсорбции благодаря наличию гете-роатомов. Гравиметрическим методом изучены и проанализированы сопряженные связи, содержащие неэлектронные пары О, N и гидрофобные алкильные цепи, соединяющие различные адсорбирующие структуры. Эффективность ингибирования NMBN-2 на стали марки Ст.3 в 1М растворе НС1.
Образцы стали марки СТ-3 имеют химический состав (мас.%) С-0,14-0,22; 81-0,05-0,17; Mg-0,4-0,65; Р-0,04; Сг-0,3; N1-0,3; Си-0,3 и остальное Бе. Поверхность образцов стали Ст.3 полировали абразивом, затем промывали этанолом и дистиллированной водой, сушили и использовали для экспериментальных испытаний.
Гравиметрическим методом определяли скорость коррозии стальных пластин в сильнокислой (1 М НС1) среде с присутствием исследуемых ингибиторов в различных концентрациях и соотношениях в определенном диапазоне температур. После 3-х проб металлических пластин, выдержанных в агрессивной среде в колбе Дрекселя в течение 72 часов в растворах без и с ингибитором, продукты коррозии удаляли и сравнивали гравиметрическую скорость коррозии (Ся) с холостым образцом (коррозия металла в раствор без добавления ингибитора) определяли степень защиты от коррозии (2).
_ (Ш1 - т2)
u - —~-[■
S • т lcm2 • чась
- И^инг
■ 100%
где: m1 - масса металлической пластины до воздействия, г: m2 - масса металлической пластины после воздействия, г: Wo - уменьшение массы металла в растворе без ингибитора, Wинг - уменьшение массы металла масса в растворе, содержащем ингибитор, S - поверхность металлической пластины, см2: t1 - время выдержки, час.
Коррозионно-ингибирующее действие концентрации NMBN-2 в интервале температур 303-333 К. Данные по средней потере массы 3-х образцов стали с разными концентрациями ингибиторов и без ингибитора в 1 М HCl представлены в таблице 1.
Рисунок 1. Лабораторная установка для синтеза ^-морфолинбутанона-2
мг
Таблица 1.
Параметры коррозии получены путем измерения потери массы стали Ст.3 в 1,0 М HCl, содержащей различные концентрации NMBN-2, при разных температурах
Температура, (K) Концентрация ингибитора, мг/л NMBN-2
Cr, (мг^см"2^ч-1) Уровень защиты, Z%
303 0 1,781 -
50 0,769 56,8
100 0,576 67,6
150 0,502 71,8
200 0,441 75,2
250 0,347 80,5
300 0,199 88,8
350 0,151 91,5
400 0,135 91,5
313 0 2,281 -
50 1,16 49,1
100 0,973 57,3
150 0,811 64,4
200 0,633 72,2
250 0,545 76,1
300 0,453 80,1
350 0,358 84,3
400 0,291 87,2
323 0 3,171 -
50 1,645 48,1
100 1,325 58,2
150 1,201 62,1
200 0,935 70,5
250 0,779 75,4
300 0,723 77,2
350 0,685 78,4
400 0,656 79,3
333 0 3,624 -
50 1,842 49,1
100 1,710 52,8
150 1,541 57,5
200 1,301 64,1
250 1,174 67,6
300 0,986 72,8
350 0,953 73,7
400 0,902 75,1
Согласно полученным данным, уровень защиты синтезированного ингибитора быстро снижается с увеличением его концентрации. По результатам исследования все ингибиторы показали очень высокую эффективность при оптимальной концентрации 350 мг/л, при этом существенного увеличения эффективности ингибирования при более высоких
концентрациях ингибиторов не наблюдалось. Значения скорости коррозии (Ся) для КМВ^2 при 350 мг/л при 303 К составили 0,151 мг-см"2-ч-1, однако значение Ся для образца без ингибитора составило 1,781 мг-см"2-ч-1 . Кроме того, уровень защиты от коррозии и эффективность КМВ^2 постепенно возрастали с увеличением
концентрации ингибитора, а максимальная эффективность ингибирования составила 91,5% соответственно. Это указывает на то, что по мере увеличения концентрации ингибитора на поверхности стали адсорбируется больше ингибитора, который отделяет поверхность стали от коррозионной среды.
Заключение
^морфолинбутадиен-2,3, полученный сочетанием морфолина с винилацетиленом, дает N морфолинбутадиен-2, устойчивый при нагревании.
^морфолинбутанон-2 (НМБН-2) получали гидратированием полученного продукта в присутствии солей ртути (II). Скорость коррозии и степень защиты НМБ-2 в кислых условиях определяли гравиметрическим методом. С повышением температуры степень защиты ингибитора снижалась. Причину этого можно объяснить разложением карбонильной группы при высоких температурах и снижением абсорбции ингибитора.
Список литературы:
1. An K. et al. Quantification of Morpholine in Peel and Pulp of Apples and Oranges by Gas Chromatography- Mass Spectrometry //Foods. - 2020. - Т. 9. - №. 6. - С. 746.
2. Engelhardt V.A. (1956). Allenic and Acetylenic Amines from Vinylacetylene. Journal of the American Chemical Society, 78(1), 107-109
3. Жумаев Ж.Х., Ахмедов В., Шарипова Н.У. Влияние природы и количества катализатора при синтезе морфо-линовых ненасыщенных продуктов при участии винилацетилена // Universum: химия и биология. - 2021. -№. 2. - С. 58-61.
4. Жумаев Ж.Х., Шарипова Н.У. Влияние растворителей на процесс взаимодействия морфолина с винилацетиленом// Universum: химия и биология. - 2020. - №. 11-2. - С. 4-7.
5. Ахмедов В.Н., Олимов Б.Б. Способ получения виниловых эфиров на основе винилацетилена //Gaydar Aliyevning. - 2020. - Т. 97.
