СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АМИДОИМИДОВ АЛКЕНИЛЯНТАРНОЙ КИСЛОТЫ
METHOD OF PRODUCING AMIDOIMIDES OF ALKENYLSUCCINIC ACID

Изобретение относится к области нефтехимического синтеза, в частности к способу получения алкенилсукцинамидоимидов, и может быть использовано в качестве антикоррозионной, моющей и диспергирующей присадки в составе смазочных масел для уменьшения образования углеродистых отложений на деталях двигателей внутреннего сгорания.
Известен синтез алкенил-бис-сукцинимидов путем алкилирования малеинового ангидрида тетра- и гексадеценами или смесью на основе 58% тетрадецена, 40% гексадецена и гидрохинона с последующим взаимодействием полученного ангидрида алкенилянтарной кислоты с тетраэтиленпентамином (ТЭПА) при 130°С (Khidr Taiser Т, Mohamed Mamdouhs. П Petrol and Technol. 2001, 19, №5-6б С.547-560; РЖХ, 2002, 19П229).
Недостатком известного метода синтеза присадок является то, что он не эффективен при применении в составе моторных масел из-за низкомолекулярного веса алкильного радикала, но может быть использован в производстве ингибиторов коррозии для экстракции ароматических углеводородов из непарафинистых газойлей. Кроме того, применяемый при синтезе индивидуальный тетраэтиленпентамин является дефицитным веществом.
Известен способ получения сукцинимидной присадки, обладающей моющими, диспергирующими и противокоррозионными свойствами (US 3309316, Азот- и серосодержащиеся детергентная и антикоррозионная присадка к смазочным маслам / Me Ninch Herbert A., Karll Robert E. // РЖХ, 1968, 10П219), которую получают обработкой полиизобутенилянтарного ангидрида азотсодержащим соединением с последующим взаимодействием продукта реакции с борсодержащим соединением.
Недостатком известного способа является низкие антикоррозионные свойства и сложный состав компонентов присадки.
Наиболее близким способом по технической сущности и достигаемому результату является получение моющей и противокоррозионной присадки путем реакции алкенилянтарного ангидрида со свободной серой и дальнейшей обработкой полученного соединения полиэтиленполиамином (US 3306908. Продукты реакции высокомолекулярных углеводородов замещенных янтарных кислот, аминов и соединений металлов / Le Suer William М. РЖХ, 1968, 10П226).
Недостатком известного способа получения присадки является ее низкие противокоррозионные свойства и сложный состав компонентов, входящих в структуру присадки.
Задачей заявляемого изобретения является разработка эффективного способа получения амидоимидов алкенилянтарной кислоты - присадок для моторных масел, расширение ассортимента выпускаемой продукции и использование доступных продуктов в качестве сырья.
Технический результат при использовании изобретения выражается в интенсификации производства, повышении качества продукции.
Вышеназванный результат получения амидоимидов алкенилянтарной кислоты - антикоррозионных присадок для смазочных масел достигается способом получения амидоимидов алкенилянтарной кислоты взаимодействием индивидуальных полиаминов или смеси полиаминов с масляной (МК), или изомасляной (ИМК), или олеиновой (Ол.к), или стеариновой кислотами (Ст.к.), или стеарином, представляющим собой смесь стеариновой и пальмитиновой (ПК) кислот в мольном соотношении 1:1, при температуре 160-190°С в течение 4-6 ч, при этом мольное соотношение полиамин: кислота составляет 1-1,1:1, с последующим взаимодействием полученных аминоа-мидов кислот с замещенным алкенилянтарным ангидридом в присутствии углеводородного растворителя и инициатора - индустриального масла сначала при температуре 25-29°С в течение 0,5 ч, затем при 110-115°С в течение 0,5-1 ч и выдерживанием при 145-150°С в течение 3-4 ч, при этом мольное соотношение алкенилянтарный ангидрид: аминоамид составляет 1:1,1-1,4.
В качестве алкенилянтарного ангидрида используют замещенный ангидрид янтарной кислоты, описанный в патентном документе RU 2296134, опубл. 27.03.2007.
В качестве индивидуальных полиаминов (ПЭПА) для получения амидоимидов используют диэтилентриамин (ДЭТА), или N,N'-бис(β-аминоэтил)пиперазин (бис-АЭП), или триэтилентетрамин (ТЭТА), или тетраэтиленпентамин (ТЭПА), или этилендиамин (ЭДА).
2
Смесь полиаминов (смесь ПЭПА) содержит, мас.%: НО - 0,1-0,5; этилендиамин (ЭДА) - 0,05-0,2; пиперазин - 0,2-0,4; N-β(аминоэтил)пиперазин (N-АЭП) - 2,5-3,5; диэтилентриамин (ДЭТА) - 25-35; N,N'-бис(β-аминоэтил)пиперазин (бис-АЭП) - 15-20; триэтилентетрамин (ТЭТА) - 30-35; тетраэтиленпентамин (ТЭПА) и другие высшие амины - остальное.
В качестве индустриального масла используют масло марки И-20А, или И-40А (ГОСТ №20799-88 с изм. 1-5), или их смеси.
2
2
3
3
2
17
33
17
35
где R=(CH)CH, СН(СН), СН, СН
или
или
2
2
3
Соединение 1, R=(CH)CH, n=1 [амидоимид (АИ) на основе ДЭТА, МК и алкенилянтарного ангидрида (АЯА)];
3
2
Соединение 2, R=CH(CH), n=1 [АИ на основе ДЭТА, ИМК и АЛА];
17
33
Соединение 3, R=CH, N=1 [АИ на основе ДЭТА, Ол. к. и АЯА];
17
35
Соединение 4, R=CH, n=1 [АИ на основе ДЭТА, Ст.к. и АЯА];
17
35
19
31
Соединение 5, R=CH и СН, n=1 [АИ на основе ДЭТА, Ст.к., ПК и АЯА];
2
2
3
Соединение 6, R=(CH)CH, n=2 [АИ на основе ТЭТА, МК и АЯА];
3
2
Соединение 7, R=CH(CH), n=2 [АИ на основе ТЭТА, ИМК и АЯА];
17
33
Соединение 8, R=CH, n=2 [АИ на основе ТЭТА, Ол. к. и АЯА];
17
35
Соединение 9, R=CH, n=2 [АИ на основе ТЭТА, Ст.к. и АЯА];
17
35
15
31
Соединение 10, R=CH+CH (1:1), n=2 [АИ на основе ТЭТА, Ст.к., ПК и АЯА];
2
2
3
Соединение 11, R=(CH)CH, n=3 [АИ на основе ТЭПА, МК и АЯА];
3
2
Соединение 12, R=CH(CH), n=3 [АИ на основе ТЭПА, ИМК и АЯА];
17
33
Соединение 13, R=CH, n=3 [АИ на основе ТЭПА, Ол. к. и АЯА];
17
35
Соединение 14, R=CH, n=3 [АИ на основе ТЭПА, Ст.к. и АЯА];
17
35
15
31
Соединение 15, R=CH+CH (1:1), n=3 [АИ на основе ТЭПА, Ст.к., ПК и АЯА];
2
2
3
Соединение 16, R=(CH)CH, n=3 [АИ на основе бис-АЭП, МК и АЯА];
3
2
Соединение 17, R=CH(CH), n=3 [АИ на основе бис-АЭП, ИМК и АЯА];
17
33
Соединение 18, R=CH, n=3 [АИ на основе бис-АЭП, Ол. к. и АЯА];
17
35
Соединение 19, R=CH, n=3 [АИ на основе бис-АЭП, Ст.к. и АЯА];
17
35
15
31
Соединение 20, R=CH+CH (1:1), n=3 [АИ на основе бис-АЭП, Ст.к., ПК и АЯА];
2
2
3
Соединение 21, R=(CH)CH, n=0 [АИ на основе ЭДА, МК и АЯА];
3
2
Соединение 22, R=СН(СН), n=0 [АИ на основе ЭДА, ИМК и АЯА];
17
33
Соединение 23, R=CH, n=0 [АИ на основе ЭДА, Ол. к. и АЯА];
17
35
Соединение 24, R=CH, n=0 [АИ на основе ЭДА, Ст.к. и АЯА];
17
35
15
31
Соединение 25, R=CH+CH (1:1), n=0 [АИ на основе ЭДА, Ст.к., ПК и АЯА];
3
2
Соединение 26, R=CH(CH), n=1-3 [АИ на основе смеси ПЭПА, ИМК и АЯА];
2
2
3
Соединение 27, R=(CH)CH, n=1 [АИ на основе ДЭТА, МК и АЯА];
3
2
Соединение 28, R=CH(CH), n=2 [АИ на основе ТЭТА, ИМК и АЯА];
17
33
Соединение 29, R=CH, n=2 [АИ на основе бис-АЭП, Ол. к. и АЯА];
17
35
Соединение 30, R=CH, n=3 [АИ на основе ТЭПА, Ст.к. и АЯА]. Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами:
Пример 1. В реактор, снабженный механической мешалкой, термометром, холодильником и капельной воронкой, загружают 20,6 г (0,2 моль) диэтилен-триамина (ДЭТА) и 17,6 г (0,2 моль) масляной кислоты. Мольное соотношение ДЭТА: МК составляет 1:1. Реакционную смесь перемешивают при температуре 160°С в течение 4 ч, одновременно производят отгон воды и легко-кипящих компонентов. Реакционную смесь охлаждают до 60-65°С и к полученному аминоамиду кислот добавляют 34 г масла И-20А (массовое соотношение аминоамид: масло составляет 1:1) и дозируют 150 г (0,2 моль) раствора алкенилянтарного ангидрида (АЯА) в масле И-20А (массовое соотношение АЯА и масла составляет 1:1). Мольное соотношение аминоамид: АЯА составляет 1,1:1. Реакционную смесь нагревают сначала при температуре 25-29°С в течение 0,5 ч, затем при 110-115°С 0,5 ч и выдерживают при температуре 145°С в течение 3 ч, после чего смесь охлаждают до 70°С, к системе подключают вакуум и при 120-125°С (7-12 мм рт.ст.) отгоняют воду и легкокипящие вещества (примеси, содержащиеся в сырье и частичные разложения продуктов), затем содержание реактора охлаждают до 60°С и фильтруют через суконный фильтр.
Получено 172,3 г (95,2%) алкиленсукцинамидоимида (соединение 1).
Образование амидоимида (1) подтверждается образованием эквимольного количества воды.
Пример 2. В условиях примера 1 в реактор загружают 10,8 г (0,105 моль) ДЭТА и 8,8 г (0,1 моль) изомасляной кислоты (ИМК). Мольное соотношение ДЭТА: ИМК составляет 1,05:1. Реакционную смесь перемешивают при температуре 160°С в течение 4 ч, воду и легкие примеси отгоняют, затем содержимое реактора охлаждают до 65°С, добавляют 18 г масла И-40А и дозируют 75 г (0,1 моль) АЯА в 75 г масла И-40А. Массовые соотношения аминоамид: масло составляет 1:1, а АЯА: масло составляет 1:1. Смесь нагревают сначала при температуре 25-28°С в течение 0,5 ч, затем при 110°С в течение 45 мин и выдерживают при 145°С в течение 3 ч, отгоняют воду при 125°С (7-8 мм рт.ст.), после чего смесь охлаждают до 65°С и амидоимид (2) фильтруют через суконный фильтр.
Получено 87,7 г (96,4%) соединения (2).
При реакции образования аминоамида и алкиленсукцинамидоимида (2) выделены эквимольные количества воды.
Пример 3. В условиях примера 1 в реактор загружают 11,33 г (0,11 моль) ДЭТА, 28,2 г (0,1 моль) олеиновой кислоты (Ол. к.). Мольное соотношение ДЭТА: Ол. к. составляет 1,1:1. Смесь нагревают при 170°С в течение 5 ч, воду и примеси отгоняют, содержимое реактора охлаждают до 60°С и при этой температуре добавляют 36,5 г масла И-20А. Массовое соотношение аминоамид: масло составляет 1:1. Затем к раствору аминоамида дозируют 75 г (01 моль) АЯА в 75 г масла (массовое соотношение АЯА: масло равно 1:1). Содержимое реактора нагревают сначала при 26-29°С в течение 0,5 ч, при 115°С в течение 1 ч и выдерживают при 145-148°С в течение 3,5 ч. Воду и примеси отгоняют в вакууме и целевой продукт (3) отфильтровывают.
Получено 107,15 г (97,5%) соединения (3).
Пример 4. В условиях примера 1 в реактор загружают 10,3 г (0,1 моль) ДЭТА, 28,4 г (0,1 моль) стеариновой кислоты (Ст.к.). Мольное соотношение ДЭТА: Ст.к. составляет 1:1. Реакционную смесь нагревают при 180°С в течение 6 ч (до выделения эквимольного количества воды), воду и примеси удаляют, к содержимому реактора добавляют 3,6 г смеси масла И-20А и И-40А (массовое соотношение 1:1). Массовое соотношение аминоамида: масла (1: 1). После чего дозируют 75,0 г (0,1 моль) АЯА в 75 г смеси масла И-20А и И-40А (1:1) и перемешивают при 25-29°С в течение 0,5 ч, при 115°С в течение 1 ч и реакционную смесь выдерживают при 148-150°С в течение 3,5 ч. Воду и примеси легкокипящих компонентов удаляют, алкенилсукцинамидоимид (4) отфильтровывают.
Получено 104,48 г (94,9%) соединения (4).
Пример 5. В условиях примера 1 в реактор загружают 10,3 г (0,1 моль) ДЭТА, 27,0 г стеарина - [смесь стеариновой и пальмитиновой кислот (1:1)] - 14,2 (0,05 моль) Ст.к. и 12,8 г (0,05 моль) пальмитиновой кислоты (ПК). Мольное соотношение ДЭТА: Ст.к. и ПК равно 1:1. Смесь нагревают при температуре 180°С в течение 6 ч. После удаления воды и примесей к реакционной смеси добавляют 35 г масла И-20А (массовое соотношение аминоамида: масла равно 1:1) и дозируют 75,0 г (0,1 моль) АЯА в 75 г масла И-20А. Смесь нагревают сначала при 29°С в течение 0,5 ч, затем при 115°С в течение 1 ч и выдерживают при 148-149°С в течение 3,5 ч, после чего производят отгон воды и примесей в вакууме.
Получено 101,9 (93,8%) соединения (5).
Пример 6. В условиях примера 1 в реактор загружают 14,6 г (0,1 моль) триэтилентетрамина (ТЭТА), 8,8 г масляной кислоты (МК) (мольное соотношение ТЭТА: МК составляет 1:1). Смесь нагревают при 160°С в течение 5 ч, затем добавляют 21 г масла И-40А (массовое соотношение аминоамид: масло 1:1). Затем к раствору аминоамида дозируют 95,0 г (0,1 моль) АЯА в 95 г масла И-40А (массовое соотношение АЯА и масла равно 1:1) и нагревают сначала при 25-27°С в течение 0,5 ч, при 110°С в течение 0,5 ч и выдерживают при 145-147°С в течение 3,5 ч.
Получено 112,6 г (98,1%) соединения (6).
Пример 7. В условиях примера 1 из 20,44 г (0,14 моль) ТЭТА и 12,32 г (0,14 моль) ИМК получают аминоамид, который подвергают реакции с 95,0 г (0,1 моль) АЯА в среде масел. Мольное соотношение аминоамид: АЯА равно 1,4:1.
Получено 123,94 г (98,4%) соединения (7).
Пример 8. В условиях примера 1 в реактор загружают 14,6 г (01 моль) ТЭ-ТА, 28,2 г (0,1 моль) Ол. к. Смесь нагревают при 180°С в течение 6 ч, воду отгоняют и добавляют к смеси 41,0 г масла И-40А (массовое соотношение аминоамид: масло равно 1: 1) и дозируют 80,0 г (0,1 моль) АЯА в 80 г масла И-40А (массовое соотношение АЯА: масло равно 1:1), нагревают при температуре 28-29°С в течение 0,5 ч, при температуре 110-115°С в течение 1 ч и выдерживают при 146-149°С в течение 3,5 ч.
Получено 115,98 г (97,3%) алкенилсукцинамидоимида (8) (соединения 8).
Пример 9. В условиях примера 1 в реактор загружают 17,52 г (0,12 моль) ТЭТА, 34,08 г (0,1 моль) Ст.к. (мольное соотношение 1:1), нагревают при 180°С в течение 6 ч, отгоняют воду и легкокипящие компоненты, добавляют 41 г масла И-20А, дозируют 120 г (0,1 моль) АЯА в 120 г масла (мольное соотношение аминоамид: АЯА равно 1,2:1), реакционную смесь нагревают при 28-29°С в течение 0,5 ч, при 115°С в течение 1 ч и выдерживают при 147-150°С в течение 3,5 ч. Воду и примеси (продукты разложения) отгоняют в вакууме, продукт (9) отфильтровывают.
Получено 162,83 г (95,9%) амидоимида (9).
Пример 10. В реактор загружают 16,06 г (0,11 моль) ТЭТА, 27,0 г стеарина (по 0,05 моль Ст.к. и ПК). Мольное соотношение ТЭТА: стеарина составляет 1,1:1. Смесь нагревают при 180°С в течение 6 ч, одновременно воду и примеси удаляют, после чего добавляют 40 г масла И-20А (массовое соотношение 1:1) и дозируют 80,0 г (0,1 моль) АЯА в 80 г масла И-20А. Смесь нагревают при 28-29°С в течение 0,5 ч, при 115°С в течение 1 ч и выдерживают при 146-149°С в течение 3,5 ч. Затем производят отгон воды и легкокипящих компонентов (примеси содержащиеся в сырье и продуктов разложения).
Получено 111,27 г (94,3%) соединения (10).
Пример 11. В реактор загружают 18,9 г (0,1 моль) тетраэтиленпентамина (ТЭПА), 8,8 г МК (мольное соотношение ТЭПА: МК равно 1:1), нагревают при 180-190°С в течение 6 ч, воду отгоняют, затем добавляют 26,0 г масла И-40А (массовое соотношение аминоамид: масло равно 1:1) и после чего дозируют 95,0 г (0,1 моль) АЯА в 95,0 г масла И-40А. Смесь нагревают при 25-29°С в течение 0,5 ч, затем при 115°С в течение 1 ч и выдерживают при 145-148°С в течение 4 ч, воду и легкокипящие компоненты перегоняют в вакууме.
Получено 116,47 г (97,8%) соединения (11).
Пример 12. В условиях примера 1 в реактор загружают 18,9 г (0,1 моль) ТЭПА, 8,8 г (0,1 моль) ИМК получают аминоамид, который подвергают реакции с 95,0 г (0,1 моль) АЯА в среде масла И-20А.
Получено 116,12 г (97,5%) соединения (12).
Пример 13. В условиях примера 1 в реактор загружают 18,9 г (0,1 моль) ТЭПА, 28,2 г (0,1 моль) Ол. к. (мольное соотношение 1:1). Смесь нагревают при температуре 180-190°С в течение 6 ч, после отгона воды добавляют 45,0 г масла И-40А (массовое соотношение аминоамид: масло составляет 1:1) и дозируют 75,0 г (0,1 моль) АЯА в 75,0 г масла И-40А (массовое соотношение аминоамид: масло равно 1:1), нагревают при 28-29°С в течение 0,5 ч, затем при 115°С в течение 1 ч и выдерживают при 145-149°С в течение 4 ч.
Получено 114,94 г (97,0%) соединения (13).
Пример 14. В условиях примера 1 в реактор загружают 18,9 г (0,1 моль) ТЭПА, 28,4 г (0,1 моль) Ст.к. (мольное соотношение ТЭПА: Ст.к. составляет 1: 1). Смесь нагревают при 190°С в течение 6 ч, воду отгоняют, затем к реакционной смеси добавляют 45,5 г масла И-20А и дозируют 95,0 г (0,1 моль) АЯА в 95,0 г масла И-20А. Реакционную смесь нагревают при 25-29°С в течение 0,5 ч, при 115°С в течение 1 ч и выдерживают при 147-149°С в течение 4 ч. После отгона воды и примесей в вакууме продукт отфильтровывают.
Получено 131,48 г (94,8%) соединения (14).
Пример 15. В условиях примера 1 в реактор загружают 18,9 г (0,1 моль) ТЭПА, 27,0 г стеарина (по 0,05 Ст.к. и ПК). Смесь нагревают при 180-190°С в течение 6 ч, воду и примеси удаляют, к содержимому реактора добавляют 44,0 г смеси масел И-20А и И-40А (массовое соотношение 1:1) и дозируют 120,0 г (0,1 моль) АЯА в 120,0 г масла И-20А и И-40А (смесь массовое соотношение 1:1), нагревают при 25-29°С в течение 0,5 ч, при 115°С в течение 1 ч и выдерживают при 147-149°С в течение 4 ч, одновременно удаляют воду и легкокипящие компоненты в вакууме.
Получено 152,72 г (94,1%) соединения (15).
Пример 16. В условиях примера 1 в реактор загружают 22,36 г (0,13 моль) N,N'-бис(β-аминоэтил)пиперазина (бис-АЭП), 11,44 г (0,13 моль) МК (мольное соотношение 1:1), нагревают при 160°С в течение 5 ч. Воду отгоняют и добавляют 24,0 г масла И-20А (массовое соотношение аминоамид: масло равно 1:1), затем дозируют 80,0 г (0,1 моль) АЯА в 80,0 г масла И-20А. Мольное соотношение аминоамид: АЯА составляет 1,3:1. Реакционную смесь нагревают при 25-29°С в течение 0,5 ч, при 110°С в течение 0,5 ч и выдерживают при 145-149°С в течение 4 ч. Воду и примеси отгоняют в вакууме.
Получено 110,43 г (98,6%) алкенилсукцинамидоимида (16).
Пример 17. В условиях примера 1 из 17,2 г (0,1 моль) бис-АЭП и 8,8 г (0,1 моль) ИМК получают аминоамид, которому добавляют 24,0 г масла И-20А и подвергают реакции с 80,0 г (0,1 моль) АЯА в 80,0 г масла И-20А.
Получено 100,55 г (98,2%) соединения (17).
Пример 18. В условиях примера 1 в реактор загружают 17,2 г (0,1 моль) бис-АЭП, 28,2 г (0,1 моль) Ол. к., нагревают при 170-180°С в течение 6 ч. После отгона воды к смеси добавляют 44,0 г масла И-40А (массовое соотношение аминоамид: масло равно 1:1), затем дозируют 95,0 г (0,1 моль) АЯА в 95,0 г масла И-40А. Смесь нагревают при 25-29°С в течение 0,5 ч, при 110-115°С в течение 1 ч и выдерживают при 148-149°С в течение 3,5 ч. После отгона воды продукт (18) отфильтровывают.
Получено 133,79 г (97,8%) соединения (18).
Пример 19. В условиях примера 1 в реактор загружают 17,2 г (0,1 моль) бис-АЭП, 28,4 г (0,1 моль) Ст.к. Смесь нагревают при 180-190°С в течение 6 ч. После отгонки воды к смеси добавляют 44,0 г масла И-40А и дозируют 75,0 г (0,1 моль) АЯА в 75,0 г масла И-40А. Смесь нагревают при 28-29°С в течение 0,5 ч, при 115°С в течение 1 ч и выдерживают в течение 3,5 ч. После отгонки воды в вакууме продукт (19) отфильтровывают.
Получено 113,13 г (96,7%) соединения (19).
Пример 20. В условиях примера 1 и 19 из 18,92 г (0,11 моль) бис-АЭП и 27,0 г стеарина (мольное соотношение бис-АЭП: стеарин равно 1,1:1) получают аминоамид, к которому дозируют 75,0 г (0,1 моль) АЯА в 75,0 г масла И-20А.
Получено 109,58 г (94,8%) соединения (20).
Пример 21. В условиях примера 1 в реактор загружают 12,0 г (0,2 моль) этилендиамина (ЭДА), 17,6 г (0,2 моль) МК, смесь нагревают до 160°С и выдерживают при 160°С в течение 4 ч, затем производят отгон воды и легкокипящих примесей. Затем к реакционной смеси добавляют 24,0 г масла И-40А (массовое соотношение аминоамид: масло равно 1: 1) и дозируют 180,0 г (0,2 моль) АЯА в 180,0 г масла И-40А, нагревают при 25-29°С в течение 0,5 ч, при 110°С в течение 1 ч и выдерживают при 145°С в течение 3 ч. Получено 187,57 г (93,6%) соединения (21).
Пример 22. В условиях примера 1 и 21 из 12,0 г (0,2 моль) ЭДА и 17,6 г (0,2 моль) ИМК получают аминоамид, к которому добавляют 160,0 г (0,2 моль) АЯА.
Получено 169,98 г (93,4%) продукта (22).
Пример 23. В условиях примера 1 и 21 из 13,2 г (0,2 моль) ЭДА, 56,4 г (0,2 моль) Ол. к. (Мольное соотношение ЭДА: Ол. к. равно 1,1: 1) и 180,0 г (0,2 моль) АЯА в среде масел (смесь И-20А и И-40А) синтезируют соединение (23).
Получено 224,55 г (93,1%) продукта (23).
Пример 24. В условиях примера 1 и 21 из 12,0 г (0,2 моль) ЭДА, 56,8 г (0,2 моль) Ст.к. и 150,0 г (0,2 моль) АЯА получают 185,22 г (92,8%) алкенилсукцинамидоимида (24).
Пример 25. В условиях примера 1 в реактор загружают 12,0 г (0,2 моль) ЭДА, 54,0 г стеарина (0,05 Ст.к. и 0,05 ПК), нагревают до 160°С и выдерживают при 160-180°С в течение 5 ч. Воду и примеси удаляют и к реакционной смеси добавляют 62,0 г масла И-20А, затем дозируют 150,0 г (0,2 моль) АЯА в 150,0 г масла И-20А и нагревают при 25-29°С в течение 0,5 ч, при 110-115°С в течение 1 ч и выдерживают при 147-149°С в течение 3,5 ч. Воду и примеси удаляют в вакууме, амидоимид отфильтровывают.
Получено 195,64 г (93,7%) соединения (25).
2
Пример 26. В условиях примера 1 в реактор загружают 16,0 г (0,1 моль) смесь ПЭПА (средний молекулярный вес 160) следующего состава, мас.%: HO - 0,15; ЭДА-0,1; ДЭТА-26; N-(β-аминоэтил)пиперазин (АЭП); бис-АЭП-15,5; ТЭТА-32; ТЭПА и другие высшие амины - остальное, 8,8 г (0,1 моль) ИМК, нагревают при 160-170°С в течение 5 ч, затем производят отгон воды и легкокипящих примесей. Смесь охлаждают до 60°С, добавляют 21,0 г масла И-20А (массовое соотношение аминоамид: масло равно 1:1) и дозируют 90,0 г (0,1 моль) АЯА в 90,0 г масла И-20А. Реакционную смесь нагревают при 25-29°С в течение 0,5 ч, при 115°С в течение 1 ч и выдерживают при 145-149°С в течение 3,5 ч, воду и легкие примеси отгоняют в вакууме.
Получено 108,42 г (97,5%) смеси амидоимидов (26).
Пример 27. В условиях примера 1 в реактор загружают 20,6 г (0,2 моль) ДЭТА, 19,36 г (0,22 моль) МК (мольное соотношение ДЭТА: МК равно 1,1:1), нагревают при 130-140°С в течение 3 ч, воду и легкокипящие вещества отгоняют, раствор охлаждают до 60-65°С, затем к смеси добавляют 35,0 г масла И-40А (мольное соотношение аминоамид: масло равно 1:1) и дозируют 160,0 г (0,2 моль) АЯА в 160,0 г масла И-20А, нагревают при 120-130°С в течение 2 ч и легкокипящие компоненты перегоняют в вакууме.
Получено 78,88 г (71,2%) амидоимида (27).
Пример 28. В условиях примера 1 нагреванием 14,6 г (0,1 моль) ТЭТА, 8,8 г (0,1 моль) ИМК при температуре 130°С в течение 8 ч получают аминоамид, который с 75,0 г (0,1 моль) АЯА при 160°С в течение 5 ч дает амидоимид (28).
Получено 51,53 г (68,9%) амидоимида (28).
Пример 29. В условиях примера 1 в реактор загружают 17,2 г (0,1 моль) бис-АЭП, 22,56 г (0,08 моль) Ол. к. (мольное соотношение бис-АЭП: Ол. к. равно 1:0,8), смесь нагревают при 200°С в течение 7 ч, после отгона воды и добавления соответствующего количества масла (мольное соотношение аминоамид: масло равно 1:1) в реакционную смесь дозируют 95,0 г (0,1 моль) АЯА и нагревают при 150-160°С в течение 6 ч. Цвет амидоимида (29) стал темно-коричневым.
Получено 96,17 г (70,3%) продукта (29).
Пример 30. В условиях примера 1 в реактор загружают 18,9 г (0,1 моль) ТЭПА, 28,4 г (0,1 моль) Ст.к. (мольное соотношение ТЭПА: Ст.к. равно 1:1, нагревают при 140-150°С в течение 3 ч. К раствору аминоамида дозируют 120,0 г (0,1 моль) АЯА, смесь нагревают при 130-135°С в течение 6 ч.
Получено 121,82 г (74,6%) продукта (30).
-1
ИК-спектры полученных амидоимидов имеют полосы поглощения при 1645 см-1, характерную для амидной группы, при 1720 и 1780 см, характерные для С=O группы в пятичленных имидах.
В табл.1 приведены результаты испытаний амидоимидов (1-30) в качестве присадок по ТУ 38101146-77. Замещенный янтарный ангидрид (алкиленянтарный ангидрид) был получен в условиях, описанных в патенте RU 2296134, опубл. 27.03.2007.
Примеры (1-26) при условии выдерживания заявленных параметров процесса получения амидоимидов алкенилянтарной кислоты подтверждают высокий выход (92,8-98,2%) и соответствие результатов испытаний ТУ 38 101146-77 на сукцинимидные присадки (см. табл.1 п.1-26).
Примеры (27-30) при условии отклонения от заявленных параметров процесса получения амидоимидов алкенилянтарной кислоты подтверждают снижение выхода (68,9-74,6%) и качества продукта.
Продукты по примерам (27-30) не соответствует ТУ по показателям «массовая доля активного вещества», «массовая доля свободных аминов», «температура вспышки».
В табл.2 приведены результаты испытаний составов (соединения 1-30) в качестве ингибитора коррозии. Из табл.2 видно, что составы (1-26) показывают защитный эффект от 94,8 до 99,6%.
Примеры 27-30 свидетельствуют о том, что отклонение от заявляемых в формуле изобретения параметров процесса приводит также к снижению защитных свойств целевых продуктов (88,7-90,2%) (см. табл.2, п.27-30).
Таблица 1
Результаты испытаний амидоимидов (1-30) в качестве присадок по ТУ 38 101 146-77
Соединения
Наименование показателей
Аминное число, мг HCl на 1 г присадки, не менее
Кислотное число, мг КОН на 1 г присадки, не более
Массовая доля азота в присадке, %, не менее
Массовая доля механических примесей, %, не более
Массовая доля воды, %, не более
Массовая доля активного вещества, % не менее
Массовая доля свободных полиаминов, %, не более
Температура вспышки, определяемая в открытом тигле, °С, не менее
Норма по ТУ 38 101 146-77
20
4,0
2,4
0,06
0,1
40
0,2
160
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
24,2
2,3
2,6
0,02
0,02
44,2
0,1
172
2
24,8
2,9
3,3
0,04
0,03
45,9
0,16
185
3
22,1
2,9
2,8
0,04
0,08
42,2
0,1
170
4
22,7
2,7
2,7
0,02
0,05
43,9
0,15
172
5
21,9
2,3
2,6
0,05
0,03
42,8
0,14
173
6
21,0
3,2
2,7
0,03
0,02
46,3
0,14
182
7
26,8
2,8
2,5
0,04
0,05
46,6
0,08
185
8
22,4
2,8
2,7
0,04
0,06
43,3
0,09
173
9
22,4
3,1
2,5
0,01
0,07
42,8
0,18
168
10
23,7
3,2
2,4
0,02
0,03
41,9
0,16
164
11
22,5
3,0
3,0
0,05
0,05
45,1
0,08
175
12
22,3
3,2
2,4
0,05
0,07
46,9
0,15
170
13
24,6
3,1
2,8
0,06
0,08
46,4
0,07
180
14
22,0
3,6
2,5
0,02
0,07
42,6
1,12
166
15
22,2
3,8
2,6
0,03
0,06
41,2
1,14
164
Окончание табл.1.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
16
25,7
2,2
3,2
0,01
0,08
48,2
1,11
177
17
26,1
2,4
3,4
0,03
0,05
47,6
0,1
179
18
25,3
2,9
3,1
0,02
0,06
46,6
0,18
176
19
25,6
2,8
3,0
0,03
0,07
45,8
0,14
172
20
24,9
2,7
3,2
0,04
0,09
46,7
0,16
170
21
21,2
2,9
2,5
0,01
0,03
41,0
0,15
163
22
21,4
2,8
2,4
0,03
0,04
42,0
0,16
162
23
21,8
2,9
2,6
0,05
0,08
42,5
0,13
164
24
21,0
2,5
2,5
0,04
0,07
41,1
0,18
165
25
21,3
2,5
2,4
0,03
0,05
41,8
0,17
161
26
24,6
2,8
2,8
0,02
0,04
46,2
0,13
174
27
20,5
3,3
2,4
0,04
0,07
39,8
0,3
158
28
20,8
4,2
2,3
0,05
0,09
38,5
0,4
155
29
28,8
2,6
2,5
0,03
0,08
39,0
0,6
153
30
22,8
4,3
2,4
0,02
0,07
37,5
0,3
152
Таблица 2
Результаты испытаний соединений (1-30) на защитную активность
№ п/п
Состав ингибитора коррозии
Мольное соотношение
Дозировка ингибитора, мг/л
Степень защиты, %
1
2
3
4
5
1
ДЭТА:МК:амид:АЯА
1:1:1,1:1
50
98,8
2
- ДЭТА:ИМК:амид:АЯА
1,05:1:1:1
50
99,3
3
ДЭТА:Ол.к:амид:АЯА
1,1:1:1:1
30
98,5
4
ДЭТА:Ст.к.:амид:АЯА
1:1:1:1
30
97,4
5
ДЭТА: Стеарин: амид: АЯА
1:1:1:1
50
97,1
6
ТЭТА:МК:амид:АЯА
1:1:1:1
50
99,2
7
ТЭТА:ИМК:амид:АЯА
1:1:1,4:1
50
99,1
8
ТЭТА:Ол.к.:амид:АЯА
1:1:1:1
50
99,1
9
ТЭТА:Ст.к.:амид:АЯА
1:1:1,2:1
30
95,8
10
ТЭТА:Стеарин:амид:АЯА
1,1:1:1:1
50
97,08
11
ТЭПА:МК:амид:АЯА
1:1:1:1
50
99,3
12
ТЭПА:ИМК:амид:АЯА
1:1:1:1
50
98,6
13
ТЭПА:Ол.к.:амид:АЯА
1:1:1:1
50
98,3
14
ТЭПА:Ст.к.:амид:АЯА
1:1:1:1
30
97,2
15
ТЭПА:Стеарин:амид:АЯА
1:1:1:1
50
97,15
16
бис-АЭП:МК:амид:АЯА
1:1:1,3:1
30
99,4
17
бис-АЭП:ИМК:амид:АЯА
1:1:1:1
50
99,6
18
бис-ЭП:Ол.к.:амид:АЯА
1:1:1:1
50
99,5
19
бис-АЭП:Ст.к.:амид:АЯА
1:1:1:1
50
97,8
20
бис-АЭП:Стеарин:амид: АЯА
1,1:1:1:1
50
98,2
21
ЭДА:МК:амид:АЯА
1:1:1:1
50
95,4
22
ЭДА: ИМК:амид:АЯА
1:1:1:1
50
95,3
23
ЭДА:Ол.к.:амид:АЯА
1,1:1:1:1
30
94,8
24
ЭДА:Ст.к.:амид:АЯА
1:1:1:1
50
95,2
25
ЭДА:Стеарин:амид:АЯА
1:1:1:1
50
95,1
26
Смесь ПЭПА:ИМК: амид:АЯА
1:1:1:1
50
99,15
27
ДЭТА:МК:амид:АЯА
1:1,1:1:1
50
88,7
28
ТЭТА:ИМК:амид:АЯА
1:1:1:1
50
88,8
29
бис-АЭП:Ол.к.:амид:АЯА
1:0,8:1:1
50
89,4
30
ТЭПА:Ст.к.:амид:АЯА
1:1:1,3:1
50
90,2