ISSN 1991-3087

Свидетельство о регистрации СМИ: ПИ № ФС77-24978 от 05.07.2006 г.

ISSN 1991-3087

Подписной индекс №42457

Периодичность - 1 раз в месяц.

Вид обложки

Адрес редакции: 305008, г.Курск, Бурцевский проезд, д.7.

Тел.: 8-910-740-44-28

E-mail: jurnal@jurnal.org

Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100
Яндекс.Метрика

Синтез новых производных cульфадимезина на основе алкоксиметилхлорированных 4-винил-циклогексенa и хлоразона и их исследование

 

Байрамов Гияс Ильяс оглы,

Бакинский Государственный Университет.

 

На основании алкоксиметилхлорированных 4-винилциклогексена и хлора-зона были синтезированы 8 новых производных сульфадимезина, ранее неизвестных в литературе. Во время исследования было установлено, что эти новые соединения (I-VIII) обладают высокоэффективными свойствами ингибиторов. Эти новые соединения (особенно соединения V-VIII), содержащие несколько функциональных групп и 7 атомов азота даже при концентрации 2,5; 5; 10 мг/л на 100 % превосходят эффективность известных в литературе ингибиторов при концентрации их 200 мг/л.

 

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 производных сульфадимезина на основе алкоксиметилхлорированных 4 - винилциклогексенa и хлоразона были получены ранее неизвестные в литературе 8 новых органических соединений I-VIII.

Процентный выход, физико-химические константы и показатели эле-ментного анализа синтезированных I–VIII новых органических соединений приведены в табл. 1.

Синтез новых органических соединений I–VIII был проведен нижеследующими этапами:

I. На первом этапе известными способами в литературе [4–6] были получены α-хлор-алкоксиметил эфиры:

Купить офисную бумагу для принтера

Офисная мебель оптом и в розницу. Офисные приложения онлайн

xcom.ru

 

где R= –C8H17; –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 α-хлор-алкоксиметил эфирами по известным методам в литературе [6]:

 

где R= –C8H17; –C10H21; –C12H25; –CH2–CH=CCl–CH3.

 

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)циклогексанами, а также 1-винил-3,4-[хлор,(2-хлор-5-ок-согексен-2)] циклогексанов с сульфадимезином по известным методам в литературе [7]:

 

где R= –C8H17 (I); –C10H21 (II); –C12H25 (III) –CH2–CH=CCl–CH3 (IV).

 

IV. На четвертом этапе была проведена реакция между производ-ными сульфадимезина новыми соединениями IIV с хлоразоном:

 

где

 

R= –C8H17(V); –C10H21(VI); –C12H25 (VII), –CH2–CH=CCl–CH3 (VIII).

 

В целях определения степени ингибиторной эффективности новых синтезированных соединений I–VIII 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 эффективности соединений I-VIII приведены в табл. 2.

Как видно из таблицы 2, каждое из новых соединений, (особенно соединения V–VIII) 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 производные сульфадимезина (соединения I–VIII, особенно соединения V–VIII) могут использоваться как высокоэффектив-ные ингибиторы защиты от коррозии стального технологического обору-дования в нефтегазодобывающей, перерабатывающей промышленности, а так же и в нефтехимической промышленности.

Как видно из строения и состава соединений I–VIII 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 3,4-N1,N1-ди(1-винил-3,4-октоксиметил)циклогексан-сульфа-димезина (I). В реакционную колбу для синтеза помещают 2 г ZnCl2, 13,9 г (0,05 г-моль) сульфадимезина, прибавляют 150 мл этилового спирта. Смесь при температуре 750С перемешивается в течение одного часа до полного растворения сульфадимезина. Затем из капельной воронки периодически подают 28,65г (0,1 г-моль) 1-винил-3,4-(хлор, октоксиметил) циклогексана и в течение 8 часов реакционная смесь перемешивается при температуре 750С. Затем при комнатной температуре реакционную смесь нейтрализуют, добавляя 100 мл 10% раствора NaOH и промывают 200 мл дистиллированной воды. Органический слой извлекается диэтиловым эфиром. Отгоняют эфир, реакционный продукт сушат над СаСl2. Синтезированный 3,4-N1,N1-ди(1-винил-3,4-октоксиметил)циклогексан- сульфадимезина (I) отгоняется на вакуумной установке.

Аналогично синтезу соединения (I) был проведен синтез 3,4-N1,N1-ди(1-винил-3,4-дeсоксиметил)циклогексан-сульфадимезина (II), 3,4-N1,N1-ди(1-винил-3,4-ундесоксиметил)-сульфадимезина (III) и 3,4-N1,N1-[1-ви-нил-3,4-(2хлор-5-оксогексен-2)]циклогексан-сульфадимезина (VIII).

Составы и структуры синтезированных новых соединений IIV были установлены на основании данных элементного анализа, ИК 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; связь С–S 515, 730-745 см-1; СН3 группу 1380, 1460, 2990, 3030 см-1; СН2 группу 2950 см-1; NН-N группу 1580 см-1, NН группу 3400, 3450 см-1, содержащуюся в ядре бензола С=С связь 1440 - 1465, 1500 – 1510, 1590 – 1610 см-1; С6Н5 группу 700 – 780 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–Сl связь 650 см-1.

В масс спектре соединений IIV было определено, что их молекуляр-ным массам соответствуют молекулярные ионы 963 m/е, 1019 m/е, 1075 m/е и 916 m/е.

Синтез 3,4-N1,N1-ди(1-винил-3,4-октоксиметил)циклогексан--N2'-азон-сульфадимезина (V). В реакционную колбу для синтеза помещают 2 г ZnCl2, 11,125г (0,2 г-моль) хлоразона, прибавляют 100 мл метилового спирта. Смесь при температуре 600С перемешивается в течение одного часа. Затем из капельной воронки периодически подают 48,5г (0,05 г-моль) 3,4-N1,N1-ди(1-винил-3,4-октоксиметил)циклогексан-сульфа-димезина и в течение 8 часов реакционная смесь перемешивается при температуре 750С. Затем при комнатной температуре реакционную смесь нейтрализуют, добавляя 100 мл 10% раствора NaOH и промывают 200 мл дистиллированной воды. Органический слой извлекается диэтиловым эфиром. Отгоняют эфир, реакционный продукт сушат над СаСl2. Синтезированный 3,4-N1,N1-ди(1-метил-2-октоксиметил)цик-логексан-N2'-азон-сульфадимезина (V) отгоняется на вакуумной установке.

Синтез соединений 3,4-N1,N1-ди(1-винил-3,4-десоксиметил)цикло-гексан-N2'-азон-сульфадимезина (VI), 3,4-N1,N1-(1-винил-3,4-ундесоксиме-тил)-циклогексан-N2'-азон-сульфадимезина (XI) и 3,4-N1,N1-ди[1-винил-3,4-(2-хлор-5-оксогексен-2)]циклогексан-N2'-азон-сульфадимезина (VIII), был проведен аналогично синтезу соединения V.

Состав и структуры синтезированных новых соединений сульфадимезина VVIII были установлены на основании элементного анализа, ИК и масс спектров.

В ИК-спектре этих соединений интенсивно проявляются полосы, ха-рактеризующие винильную группу 3080, 1647–1650; 910–980 см-1; С–О–С простую эфирную группу 1050, 1080 см-1; СН3 группу 1380, 1460, 2990 см-1; СН2 группу 2950 см-1; С–N связь 1310, 1350 см-1; N–N группу 1580 см-1; связь С–S 515, 730-745 см-1; в группе азона NH2 группу 550, 1570, 3300 см-1; связь С=O 1650-1750 см-1; в бензольном кольце С=С связь 1440, 1465, 1500–1510, 1590–1600 см-1; С6Н5 группу 700-780 см-1. В ИК-спектре соединения VIII наряду с перечисленными выше характеристиками структуры интенсивно проявляются полосы относящие-ся к 2-хлор-5-оксогексен-2 группе связь С=С 1640 см-1; С–Сl связь 650 см-1.

В масс спектрах соединений VVIII было определено, что их молеку-лярным массам соответствуют молекулярные ионы 963 m/е, 1019 m/е, 1075 m/е и 916 m/е.

 

Таблица 1.

Процентный выход, физико–химические константы и элементный анализ новых производных сульфадимезина (cоединения I–VIII) на основе алкоксиметилхлорированных 4-винилциклогексенa и хлоразона.

Химическая формула соединения и

условный номер

Выход, %

Ткип, 0С (мм рт.ст)

MRD

Брутто формула, мол. вес

 

Элементный анализ, %

Вычислено/ Найдено

 найдено

вычислено

C

H

N

S

Cl

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

 

I

95.67

223-224

(3)

1.0944

1.5716

233.78

233.62

C46H74N4O4S

778

70,95

70,78

9,51

9,32

7,19

7,01

4,11

3,90

II

95.65

232-233

(3)

1.1042

1.5828

252.35

252.21

C50H82 N4O4S

834

71,94

71,75

9,83

9,62

6,71

6,53

3,84

3,62

 

III

94.68

241-242

(3)

1.146

1.5940

270.94

270.79

C54H90 N4O4S

890

72,80

72,62

10,11

9,92

6,29

6,07

3,60

3,39

 

IV

94.49

243-244

(3)

1.2642

1.6282

205.25

205.11

C38H52N4O4SCl2

731

62,38

62,19

7,11

6,90

7,66

7.47

4,38

4,27

9.71

9.53

V

95.57

253-254

(3)

1.2602

1.6727

286.33

286.17

C56H81N7O5S

963

69,78

69,57

8,41

8,22

10,18

10,01

10,47

10,29

 

VI

95.62

258-259

(3)

1.2685

1.6939

304.91

304.76

C60H89N7O5S

1019

70,66

70,48

8,73

8,51

9,62

9,43

3,14

2,92

VII

95.58

262-263

(3)

1.2788

1.6961

323.49

323.35

C64H97N7O5S

1075

71.44

71,25

9,02

8.83

9.12

8.94

2.98

2.76

VIII

94.75

274-275

(3)

1.3191

1.6652

257.93

257.76

C48H59N7O5S Cl2

916

62,88

62,68

6,44

6,25

10,70

10,48

 3,49

3,37

7.75

7.56

где

R2= –CH2–CH=CCl–CH3.

 

Таблица 2.

Показатели результатов исследования ингибиторной эффективности новых производных сульфадимезина на основании алкоксиметилхлорированных 4-винилциклогексена и хлоразона cоед. I – XVI.

 

Условный номер соединения

 

Концентрация ингибитора, мг/л

3% NaCl+нефт (10:1)

H2S 500 мг/л

0.3 N HCl +бензин (1:7)

H2S 1000 мг/л

Скорость коррозии, г/см2 час

Эффек-тивность ингибитора, %

Скорость коррозии, г/см2 час

Эффективность ингибитора,

 %

1

2

3

4

5

5

Без ингибитора

2.56

3.65

I

2.5

5

10

0.053

0.012

0.005

97.92

99.53

99.80

0.069

0.007

0.002

97,78

99.75

99.89

 

II

2.5

5

10

0.034

0.008

0.002

98.27

99.68

99.92

0.048

0.005

0.001

98.27

99.80

99.94

 

III

2.5

5

10

0.019

0.003

0.001

99.25

99.88

99.96

0.031

0.002

0.001

99.82

99.89

100

IV

2.5

5

10

0.009

0.001

99.64

99.96

100

0.014

0.0005

99.50

99.97

100

 

V

2.5

5

10

0.003

99.88

100

0.001

99.92

100

 

VI

2.5

5

10

0.001

99.92

100

0.0001

100

 

VII

2.5

5

10

0.0001

100

0.0001

100

VIII

2.5

5

10

0.0001

100

 

100

А [9]

 

200

0.038

98.5

0.073

98

 

Литература

 

1.                  Байрамов Г.И. Синтез серо-, а так же азот- и серосодержащих новых органи-ческих соединений на основе 1-метил-1-хлор-2-октоксиметилциклогексана. // Химические проблемы. 2008. № 1. с.96.

2.                  Байрамов Г.И. Синтез и исследование азотсодержащих новых органических соединений на основе 1,3-дихлорбутена-2. НАН Азербайджана. // 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 α-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, N'–дифенил–-N'-октоксиметил-гуанидин в качестве ингибитора коррозии стали в двухфазной системе.

 

Поступила в редакцию 25.06.2009 г.

2006-2018 © Журнал научных публикаций аспирантов и докторантов.
Все материалы, размещенные на данном сайте, охраняются авторским правом. При использовании материалов сайта активная ссылка на первоисточник обязательна.