СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АМИДОИМИДОВ АЛКЕНИЛЯНТАРНОЙ КИСЛОТЫ (ВАРИАНТЫ)
METHOD OF PRODUCING AMIDOIMIDES OF ALKENYLSUCCINIC ACID (VERSIONS)

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% тетра-децена, 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 для имидизации тетра-этиленпентамин является дефицитным соединением.
10-30
Наиболее близким к заявленному по сущности и достигаемому результату является способ получения алкенилсукцинимидов взаимодействием алкенил-замещенной янтарной кислоты или ее ангидрида (≥90% алкенильного заместителя, С) со смесью аминов в мольном соотношении 1:0,8÷1,5 при температуре 125-135°С в присутствии ароматического растворителя (толуол, ксилол, ароматическая нафта и т.п.) в течение 3,5 ч с последующей фильтрацией полученного продукта. На первой стадии алкилирование малеинового ангидрида (МА) проводят при 150-250°С в течение 15 ч. Для предотвращения помутнения добавляют до 10% (на алкенилсукцинимид) полигликольалкил-фенолформальдегидную смолу. В качестве аминов используют смесь, содержащую 5-70% аминоэтилэтаноламина, 5-30% аминоэтилпиперазина, 0-25% триэтилентетрамина (ТЭТА), 0-20% гидроксиэтилпиперазина, 0-10% диэтилентриамина (ДЭТА), 10-15% олигомеров этих аминов (см. US 4863487 А, опубл. 05.09.1989, МКИ C10L 1/18, C10L 1/22; РЖХ 16 П 213 П, 1990).
Недостатком известного способа является высокая температура 150-250°С на первой стадии синтеза и продолжительность процесса получения (15 ч), трудность регулирования стадии имидизации алкенилянтарного ангидрида.
Задача изобретения - разработка способа получения алкенилсукцинамидоимидов, пригодных для использования в качестве эффективных сукцинимидных присадок, обладающих вместе с тем антикоррозионным действием, заметное расширение ассортимента выпускаемой продукции, использование отходов производства.
Технический результат при использовании изобретения выражается в получении эффективно работающей сукцинамидоимидной присадки, упрощении технологического процесса - снижении энергетических затрат и продолжительности процесса синтеза, отсутствие дорогостоящих растворителей и их процесса регенерации.
Решение поставленной задачи достигается способом получения амидоимидов алкенилянтарной кислоты - противокоррозионных присадок для смазочных масел взаимодействием индивидуальных полипропиленполиаминов нормального или изостроения, выбранных из дипропилентриамина, или трипропилентетрамина, или тетрапропиленпентамина, или смеси полиаминов, или 1,2-диаминопропана с масляной (МК), или изомасляной (ИМК), или олеиновой (например, марки А, Б и С) (Ол.к.), или 2-эгилгексеновой (Эг.к.) кислотами при температуре 150-170°С в течение 4-6 ч в мольном соотношении амин: кислота, равном 1-1,15:1, с последующим взаимодействием полученных аминоамидов с алкенилянтарным ангидридом (АЯА) сначала при температуре 90-105°С в течение 1,2-1,8 ч, затем при 162-165°С в течение 3,5-4 ч в мольном соотношении алкенилянтарный ангидрид (АЯА): аминоамид, равном 1:1-1,2, в присутствии углеводородного растворителя - индустриального масла.
Решение поставленной задачи достигается также способом получения амидоимидов алкенилянтарной кислоты - противокоррозионных присадок для смазочных масел взаимодействием алкенилянтарного ангидрида (АЯА) с индивидуальными полипропиленполиаминами нормального или изостроения, выбранными из дипропилентриамина, или трипропилентетрамина, или тетрапропиленпентамина, или со смесью полиаминов, или с 1,2-диаминопропаном при 140-148°С в мольном соотношении алкенилянтарный ангидрид: амин, равном 1:1-1,1, в течение 4-6 ч с последующим взаимодействием сукцинимида с масляной (МК), или изомасляной (ИМК), или олеиновой (например, марки А, Б и С) (Ол.к.), или 2-этилгексеновой (Эг.к.) кислотами при 165-175°С в течение 6-8 ч в мольном соотношении сукцинимид: кислота, равном 1:1, в присутствии углеводородного растворителя - индустриального масла.
Для имидизации берут индивидуальные полипропиленполиамины (ПППА) нормального или изостроения - дипропилентриамин (ДПТА), или трипропи-лентетрамин (ТПТА), или тетрапропиленпентамин (ТППА), или смесь полиаминов - смесь ГШПА, или 1,2-диаминопропан (1,2-ДАП). В качестве ангидрида используют замещенный ангидрид янтарной кислоты - алкенилянтарный ангидрид (АЯА), описанный в патентном документе RU 2296133, опубл. 06.10.2006.
В качестве масла берут индустриальное масло марки И-20А, или И-40А (ГОСТ №20799-88 с изм. 1-5), или их смеси.
2
Смесь полиаминов (смесь ПППА) содержит, мас.%: HO - 0,2-0,6; 1,2-диаминопропан (1,2-ДАП) - 0,1-0,6; 2,5-диметилпиперазин - 0,3-0,5; дипропилентриамин (ДПТА) - 25-30; N-(β-метиламиноэтил)-2,5-диметилпиперазин - 0,04-0,2; трипропилентетрамин (ТПТА) - 30-35; тетрапропиленпентамин (ТППА) и высшие амины - остальное.
1. ,
2
2
3
3
2
17
33
7
13
где R=(CH)CH, CH(CH). CH, CH.
2.
1
R-алкилен с молекулярной массой 700-1100, n=0, 1-3.
2
2
3
Соединение 1, R=(CH)CH, n=1 [амидоимид (АИ) на основе ДПТА, МК и алкиленянтарного ангидрида (АЯА)];
3
2
Соединение 2, R=CH(CH), n=1 [АИ на основе ДПТА, ИМК и АЯА];
17
33
Соединение 3, R=CH, n=1 [АИ на основе ДПТА, Ол.к. и АЯА];
7
3
Соединение 4, R=CH|, n=1 [АИ на основе ДПТА, Эг.к. и АЯА];
2
2
3
Соединение 5, R=(CH)CH, n=2 [АИ на основе ТПТА, МК и АЯА];
3
2
Соединение 6, R=CH(CH), n=2 [АИ на основе'ТПТА, ИМК и АЯА];
17
33
Соединение 7, R=CH, n=2 [АИ на основе ТПТА, Ол. к. и АЯА];
7
13
Соединение 8, R=CH, n=2 [АИ на основе ТПТА, Эг.к. и АЯА];
2
2
3
Соединение 9, R=(CH)CH, n=3 [АИ на основе ТППА, МК и АЯА];
3
2
Соединение 10, R=CH(CH), n=3 [АИ на основе ТППА, ИМК и АЯА];
17
33
Соединение 11, R=CH, n=3 [АИ на основе ТППА, Ол.к. и АЯА];
7
13
Соединение 12, R=CH, n=3 [АИ на основе ТППА, Эг.к. и АЯА];
2
2
3
Соединение 13, R=(CH)CH, n=0 [АИ на основе 1,2-ДАП, МК и АЯА];
3
2
Соединение 14, R=CH(CH), n=0 [АИ на основе 1,2-ДАП, ИМК и АЯА);
17
33
Соединение 15, R=CH, n=0 [АИ на основе 1,2-ДАП, Ол.к. и АЯА];
7
13
Соединение 16, R=CH, n=0 [АИ на основе 1,2-ДАП, Эг.к. и АЯА];
17
33
Соединение 17, R=CH, n=1-3 [АИ на основе смеси ПППА, Ол.к. и АЯА];
7
13
Соединение 18, R=CH, n=1-3 [АИ на основе смеси ПППА, Эг.к. и АЯА];
3
2
Соединение 19, R=CH(CH), n=1-3 [АИ на основе смеси ПППА, ИМК и АЯА];
17
33
Соединение 20, R=CH, n=1-3 [АИ на основе 1,2-ДАП, Ол.к. и АЯА];
2
2
3
Соединение 21, R=(CH)CH, n=1 [АИ на основе ДПТА, МК и АЯА];
3
2
Соединение 22, R=CH(CH), n=1 [АИ на основе ДПТА, ИМК и АЯА];
17
33
Соединение 23, R=CH, n=2 [АИ на основе ТПТА, Ол.к. и АЯА];
2
2
3
Соединение 24, R=(CH)CH, n=3 [АИ на основе ТППА, МК и АЯА];
7
13
Соединение 25, R=CH, n=3 [АИ на основе ТППА, Эг.к. и АЯА];
17
33
Соединение 26, R=CH, n=1-3 [АИ на основе 1,2-ДАП, Ол.к. и АЯА];
3
2
Соединение 27, R=CH(CH), n=1 [АИ на основе ДПТА, ИМК и АЯА];
17
33
Соединение 28, R=CH, n=2 [АИ на основе ТПТА, Ол.к. и АЯА];
7
13
Соединение 29, R=CH, n=3 [АИ на основе ТППА, Эг.к. и АЯА];
7
13
Соединение 30, R=CH, n=1-3 [АИ на основе смеси ПППА, Эг.к. и АЯА];
3
2
Соединение 31, R=CH(CH), n=1 [АИ на основе ДПТА, ИМК и АЯА];
17
33
Соединение 32, R=CH, n=3 [АИ на основе ТППА, Ол. к. и АЯА];
7
i3
Соединение 33, R=CH, п=3 [АИ на основе ТППА, Эг.к. и АЯА];
7
3
Соединение 34, R=CH,, п=1-3 [АИ на основе смеси ПППА, Эг.к. и АЯА];
Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами:
Пример 1. В реактор, снабженный механической мешалкой, термометром, холодильником и капельной воронкой, загружают 14,41 г (0,11 моль) диизо-пропилентриамина (ДПТА) и 8,8 г (0,1 моль) масляной кислоты (МК). Мольное соотношение ДПТА: МК равно 1,1:1. Смесь перемешивают при температуре 150-160°С в течение 4 ч, одновременно производят отгон воды и легкокипящих компонентов. Выделено эквимольное количество воды. Содержимое реактора охлаждают до 60°С и при этой температуре добавляют 20 г масла И-20А (массовое соотношение аминоамид: масло равно 1:1). Затем загружают 75 г (0,1 моль) алкенилянтарного ангидрида (АЯА) в 75,0 г масла И-20А (массовое соотношение АЯА и масла равно 1:1). Мольное соотношение АЯА: аминоамид равно 1:1. Реакционную смесь нагревают сначала при температуре 90°С в течение 1,2 ч и выдерживают при 162°С в течение 3,5 ч. После чего реакционную смесь охлаждают до 65°С, к системе подключают вакуум, создаваемый вакуумным насосом, и при 125-126°С (10-12 мм рт.ст.) отгоняют воду и легкокипящие примеси (примеси образуются за счет небольшого разложения реагирующих веществ или их содержания в исходных соединениях). Выделено эквимольное количество воды. Содержимое реактора охлаждают до 65°С и фильтруют через суконный фильтр.
Получают 90,22 г (96,7%) алкиленсукцинамидоимида (соединение 1).
Пример 2. В условиях примера 1 в реактор загружают 13,11 г (0,1 моль) ДПТА и 8,8 г (0,1 моль) изомасляной кислоты (ИМК). Мольное соотношение ДПТА: ИМК равно 1:1. Смесь нагревают при температуре 160°С в течение 4 ч. Воду отгоняют, содержимое реактора охлаждают до 65°С, добавляют 20,0 г масла И-40А (массовое соотношение аминоамид: масло составляет 1:1). Затем загружают 90 г (0,1 моль) АЯА в 90 г масла И-40А. Мольное соотношения аминоамид: АЯА составляет 1:1. Смесь нагревают сначала при температуре 90-95°С в течение 1,4 ч, выдерживают при 162-163°С в течение 3,5 ч. После охлаждения смеси до 65°С производят отгон воды и легкокипящих компонентов при 126-128°С (12-14 мм рт.ст.). Содержимое реактора охлаждают до 65°С и фильтруют через суконный фильтр и амидоимид (2) фильтруют через суконный фильтр.
Получают 105,18 г (97,3%) соединения (2).
Пример 3. В условиях примера 1 в реактор загружают 19,65 г (0,115 моль) ДПТА, 28,2 г (0,1 моль) олеиновой кислоты (Ол.к.). Мольное соотношение ДПТА: Ол. к. составляет 1,15:1. Смесь нагревают при 155-160°С в течение 5 ч. После отгона воды содержимое реактора охлаждают до 60°С, добавляют 46,0 г И-20А (массовое соотношение аминоамид: масло равно 1:1), загружают 110,0 г (01 моль) АЯА в 100 г масла И-20А (мольное соотношение аминоамид: АЯА составляет 1 : 1). Смесь нагревают при 95-100°С в течение 1,6 ч, затем при 162°С в течение 4 ч. После чего производят отгон воды и легкокипящих продуктов при 125-128°С (10-14 мм рт.ст.) и производят фильтрацию продукта. Получено 152,4 г (98,8%) соединения (3).
Пример 4. В условиях примера 1 в реактор загружают 15,72 г (0,12 моль) ДПТА, 17,04 г (0,12 моль) 2-этилгексановой кислоты (Эг.к.). Мольное соотношение ДПТА: Эг. к. составляет 1 : 1. Смесь нагревают при 160°С в течение 4 ч, воду отгоняют, остаток охлаждают до 65°С, добавляют 31 г масла И-20А. Массовое соотношение аминоамид: масло составляет 1 : 1. Затем в реактор загружают 90,0 г (0,1 моль) АЯА в 90,0 г масла И-20А. Мольное соотношение аминоамид: АЯА равно 1,2 : 1. Смесь нагревают при 90-95°С в течение 1,5 ч, затем при 162-164°С в течение 4 ч. После отгона воды и легкокипящих компонентов получают 118,08 г (99,1%) соединения (4).
Пример 5. В условиях примера 1 в реактор загружают 18,8 г (0,1 моль) триизопропилтетрамина (ТПТА), 8,8 г (0,1 моль) МК (мольное соотношение аминоамид: масло равно 1:1, ТПТА: МК равно 1:1). Смесь нагревают при температуре 160-165°С в течение 4 ч, воду отгоняют, добавляют 26,0 г масла И-40А (мольное соотношение аминоамид: масло составляет 1:1). В реактор загружают 100,0 (0,1 моль) г АЯА в 100,0 г масла И-40А. Мольное соотношение аминоамид: АЯА составляет 1:1. Смесь нагревают при 95-100°С в течение 1,6 ч, затем при 165°С в течение 4 ч. Воду и примеси отгоняют.
Получено 121,89 (98,3%) соединения (5).
Пример 6. В условиях примера 1 из 18,8 г (0,1 моль) ТПТА, 8,8 г (0,1 моль) ИМК получают аминоамид, нагревание которого в 26,0 г И-20А (массовое соотношение аминоамид: масло равно 1:1) с 110,0 г (0,1 моль) АЯА в 110 г масла И-20А (мольное соотношение аминоамид: АЯА составляет 1:1) получают 131,99 г (98,5%) соединения 6.
Пример 7. В условиях примера 1 из 18,8 г (0,14 моль) ТПТА, 28,2 г (0,1 моль) Ол.к. получают аминоамид, нагреванием последнего в 45,0 г масла И-40А (массовое соотношение аминоамид: масло равно 1:1) с 70,0 г (0,1 моль) АЯА в 70,0 г масла И-40А (мольное соотношение аминоамид: АЯА равно 1:1).
Получают 112,49 г (99,2%) соединения (7).
Пример 8. В условиях примера 1 из 18,8 г (0,114 моль) ТПТА, 14,2 г (0,1 моль) Эг.к. получают аминоамид, нагреванием последнего в 31,0 г масла И-20А (массовое соотношение аминоамид: масло составляет 1:1) с 80,0 г (0,1 моль) АЯА в 80,0 г масла И-20А (мольное соотношение аминоамид: АЯА составляет 1:1).
Получают 108,19 г (98,9%) соединения (8).
Пример 9. В условиях примера 1 в реактор загружают 26,95 г (0,11 моль) тетраизопропиленпентамин (ТППА) и 9,68 г (0,11 моль) МК. Мольное соотношение ТППА:МК равно 1:1). Смесь перемешивают при 165°С в течение 3,5 ч, отгоняют воду и примеси, реактор охлаждают до 60°С, добавляют 35,0 г смеси масла И-20А и И-40А, взятых в массовом соотношении 1:1. После чего в реактор загружают 90,0 г (0,1 моль) АЯА в 90,0 г смеси масла И-20А и И-40А, взятых в массовом соотношении 1:1. Мольное соотношение аминоамид: АЯА равно 1,1:1. Реакционную смесь нагревают сначала при 100-105°С, затем при 163-165°С в течение 4 ч и производят отгон воды и легкоки-пящих компонентов, содержимое реактора фильтруют.
Получают 121,40 г (98,7%) амидоимида (9).
Пример 10. В условиях примера 1 из 24,5 г (0,1 моль) ТППА, 8,8 г (0,1 моль) ИМК нагреванием при 165°С в течение 3,5 ч получают аминоамид, которому при 65°С добавляют 31,5 г масла И-40А, массовое соотношение аминоамид: масло равно 1 : 1, затем добавляют 75,0 г (0,1 моль) АЯА в 75,0 г масла И-40А, нагревают сначала при 100°С в течение 1,6 ч, затем при 165°С в течение 4 ч и производят отгон воды, продукт фильтруют.Получают 103,23 г (98,6%) соединения (10).
Пример 11. В условиях примера 1 из 24,5 г (0,1 моль) ТППА, 28,2 г (0,1 моль) Ол.к. при 170°С в течение 6 ч получают аминоамид и после охлаждения содержимого реактора до 60°С добавляют 51,0 г масла И-20А (массовое соотношение аминоамид: масло равно 1:1) и 90,0 г (0,1 моль) АЯА в 90,0 г масла И-20А. Смесь нагревают при 100-105°С в течение 1,8 ч, затем при 164-165°С в течение 4 ч. Затем производят отгон воды и примесей, продукт фильтруют.
Получают 137,70 г (99,0%) соединения (11).
Пример 12. Аналогично примеру 1 из 26,95 г (0,11 моль) ТППА, 15,62 г (0,11 моль) Эг.к. при 165°С в течение 4 ч получают аминоамид (мольное соотношение амин: кислота равно 1:1), которому добавляют при 65°С 41,0 г масла И-40А и 110,0 г (0,1 моль) АЯА в 110,0 г масла И-40А (мольное соотношение аминоамид: АЯА равно 1,1 : 1). Смесь нагревают при 105°С в течение 1,8 ч и 163-165°С в течение 4 ч. Воду и примеси отгоняют, содержимое реактора фильтруют.
Получают 146,98 г (98,8%) соединения (12).
Пример 13. В условиях примера 1 в реактор загружают 14,8 г (0,2 моль) 1,2-диаминопропана (1,2-ДАП), 17,2 г (0,2 моль) МК. Мольное соотношение 1,2-ДАП: МК равно 1:1). Смесь нагревают при 150°С в течение 5 ч, воду отгоняют, затем добавляют 28,0 г масла И-20А при 65°С (массовое соотношение аминоамид: масло составляет 1:1) и 140,0 г (0,2 моль) АЯА в 140,0 г масла И-20А (мольное соотношение аминоамид: АЯА составляет 1:1). Смесь нагревают при 90°С в течение 1,2 ч и 162-164°С в течение 4 ч. Воду удаляют, раствор охлаждают и фильтруют.
Получают 162,32 г (98,5%) соединения (13).
Пример 14. В условиях примера 1 из 14,8 г (0,2 моль) 1,2-ДАП, 17,2 г (0,2 моль) ИМК при 155-160°С получают аминоамид (мольное соотношение 1,2-ДАП: ИМК составляет 1:1), добавляют при 60°С 28,0 г масла И-20А (массовое соотношение аминоамид: масло составляет 1:1) и 150,0 г (0,2 моль) АЯА в 150,0 г масла И-20А. Смесь нагревают при 90-95°С в течение 1,4 ч и 164-165°С в течение 4 ч. Затем производят отгон воды и легкокипящих примесей в вакууме.
Получают 172,35 г (98,6%) соединения (14).
Пример 15. В условиях примера 1 из 14,8 г (0,2 моль) 1,2-ДАП, 56,4 г (0,2 моль) Ол.к. (мольное соотношение составляет 1 : 1) при 150-155°С в течение 5 ч получают аминоамид, затем при 65°С добавляют 68,0 г масла И-20А и 140,0 г (0,2 моль) АЯА (мольное соотношение аминоамид: АЯА составляет 1 : 1). Смесь нагревают при 95-100°С в течение 1,5 ч, затем при 162-163°С в течение 4 ч. Воду отгоняют, продукт отфильтровывают. Получают 201,34 г (98,7%) соединения (15).
Пример 16. В условиях примера 1 из 14,8 г (0,2 моль) 1,2-ДАП, 28,4 г (0,2 моль) Эг.к. при 150-155°С (мольное соотношение 1,2-ДАП: Эг. к. равно 1:1) получают аминоамид, смесь охлаждают до 65°С и добавляют 40,0 г масла И-20А (массовое соотношение аминоамид: масло равно 1:1) и 160,0 г (0,2 моль) АЯА в 160,0 г масла И-20А (мольное соотношение аминоамид: АЯА равно 1:1). Смесь нагревают при 95-100°С в течение 1,6 ч и 162-164°С в течение 4 ч.
Получают 192,27 г (98,2%) соединения (16).
2
Пример 17. В условиях примера 1 в реактор загружают 16,5 г (0,1 моль) смесь полиаминов (смесь ПППА) (средний молекулярный вес 165) состава, мас.%: НО - 0,4; 1,2-ДАП - 1,6; ДПТА - 44,8; ТПТА - 28,6; ТППА - 16,2; высшие ПППА - 8,4 и 28,8 г (0,1 моль) Ол.к. (мольное соотношение смесь ПППА: Ол.к. равно 1:1). Смесь нагревают при 170°С в течение 6 ч, отгоняют воду, после чего содержимое реактора охлаждают до 65°С, добавляют 43,0 г смеси масла И-20А и И-40А в массовом соотношении 1:1 и 150,0 г (0,1 моль) АЯА (мольное соотношение смеси аминоамидов: АЯА составляет 1:1). Смесь нагревают при 100-105°С в течение 1,8 ч и 165°С в течение 4 ч, затем производят отгон воды в вакууме, продукт фильтруют.
Получают 187,08 г (97,9%) соединения (17).
2
Пример 18. В условиях примера 1 и 17 из 19,0 г (0,1 моль) смесь ПППА (средний молекулярный вес 190) состава, мас.%: НО - 0,6; 1,2-ДАП - 1,0; ДПТА - 18,2; ТПТА - 36,8; ТППА - 23,8; высшие ПППА - 19,6 и 14,2 г (0,1 моль) Эг.к. (мольное соотношение смесь ПППА: Эг.к. равно 1:1). Смесь нагревают при 165-170°С в течение 6 ч, затем содержимое реактора охлаждают до 60°С, добавляют 31,0 г смеси масла И-40А и 70,0 г (0,1 моль) АЯА в 70,0 г масла И-4А. (мольное соотношение смеси аминоамидов: АЯА равно 1:1). Смесь нагревают при 105°С в течение 1,8 ч и 163-165°С в течение 4 ч. Воду отгоняют в вакууме фильтруют.
Получают 97,90 г (98,3%) соединения (18).
Пример 19. В условиях примера 1 и 17 в реактор загружают 16,5 г (0,1 моль) смесь ПППА в 16,5 г масла И-20А, 100,0 г (0,1 моль) АЯА в 100,0 г масла И-20А (массовое соотношение смесь ПППА: масло и АЯА: масло составляет 1:1). Смесь нагревают при 140-148°С в течение 6 ч, затем к системе подключают вакуум и производят отгон воды при 126-128°С (10-12 мм рт.ст.), затем добавляют 8,8 г (0,1 моль) ИМК, нагревают при 165°С в течение 6 ч и производят отгон воды в вакууме, продукт фильтруют.
Получают 119,26 г (98,0%) соединения (19).
Пример 20. В условиях примера 1 и 17 в реактор загружают 18,15 г (0,11 моль) смесь ПППА (средний молекулярный вес 165, состав - см. пример 17) и 90,0 г (0,1 моль) АЯА в 90,0 г масла И-20А (мольное соотношение смесь ПППА: АЯА: масло равно 1,1:1:). Смесь нагревают при 145-148°С в течение 4 ч, затем производят отгон воды в вакууме, после чего добавляют 28,2 г (0,1 моль) Ол.к. и нагревают при 170-175°С в течение 8 ч, производят отгон воды в вакууме, продукт фильтруют.
Получают 130,17 г (98,1%) соединения (20).
Пример 21. В условиях примера 1 в реактор загружают 75,0 г (ОД моль) АЯА в 75,0 г масла И-20А, 13,11 г (0,1 моль) ДПТА, нагревают при температуре 140°С в течение 4 ч. Мольное соотношение АЯА и ДПТА равно 1:1. Смесь охлаждают до 60-70°С и добавляют 8,8 г (0,1 моль) МК, 10,0 г масла И-20А. Смесь нагревают при 165°С в течение 6 ч. Мольное соотношение амидоимида и кислоты равно 1:1. После чего производят отгон воды и легко-кипящих продуктов при 128-130°С (10-14 мм рт.ст.) и фильтруют продукт через суконный фильтр.
Получают 90,68 г (97,2%) соединения (21), которое идентично соединению, описанному в примере 1.
Пример 22. В условиях примера 1 и 2 в реактор загружают 90,0 г (ОД моль) АЯА в 90,0 г масла И-40А, 14,41 г (0,11 моль) ДПТА. Мольное соотношение АЯА : ДПТА равно 1:1,1. Смесь нагревают при 145°С в течение 4 ч, после чего добавляют 8,8 г (0,1 моль) ИМК в 10,0 г масла И-40А. Мольное соотношение амидоимида и ИМК равно 1:1. Смесь нагревают при 165°С в течение 6 ч. После охлаждения смеси до 65-70°С производят отгон воды и примесей при 126-128°С (12-14 мм рт.ст.). Содержимое реактора охлаждают до 60°С и фильтруют через суконный фильтр.
Получают 107,1 г (98,9%) соединения (22), которое идентично соединению, описанному в примере 2.
Пример 23. В условиях примера 1 и 7 в реактор загружают 70,0 г АЯА в 70,0 г масла И-40А, 18,8 г (0,1 моль) ТПТА. Мольное соотношение АЯА: ТПТА равно 1:1. Реакционную смесь нагревают при 145°С в течение 5 ч. Смесь охлаждают до 70°С и добавляют 28,2 г (0,1 моль) Ол.к. в 30,0 г масла И-40А. Мольное соотношение амидоимида и Ол.к. равно 1:1. Смесь нагревают при 175°С в течение 6 ч.
Получают 112,26 г (99,0%) амидоимида (23), которое идентично соединению, описанному в примере 7.
Пример 24. В условиях примера 1 и 9 в реактор загружают 90,0 г АЯА в 90,0 г смеси масла И-20А и И-40А, взятых в массовом соотношении 1:1, 26,95 г (0,11 моль) ТППА. Смесь перемешивают при 148°С в течение 6 ч, затем содержимое реактора охлаждают до 60°С и добавляют 8,8 г (0,1 моль) МК в 10,0 г масла И-20А и И-40А (смесь 1:1). Смесь нагревают при 165°С в течение 6 ч, затем отгоняют воду и примеси, фильтруют.
Получают 118,37 г (98,9%) соединения (24), которое идентично соединению, описанному в примере 9.
Пример 25. В условиях примера 1 и 12 в реактор загружают 110,0 г (0,1 моль) АЯА в 110,0 г масла И-40А, 26,95 г (0,11 моль) ТППА. Смесь нагревают при 145°С в течение 5 ч. Мольное соотношение АЯА : ТППА равно 1 : 1,1. Смесь нагревают при 146-148°С в течение 6 ч, затем смесь охлаждают до 65°С и добавляют 15,62 г (0,11 моль) Эг.к. в 16,0 г масла И-40А. Смесь нагревают при 170°С в течение 6 ч. Воду и примеси отгоняют, содержимое фильтруют.
Получают 143,64 г (99,0%) соединения (25), которое идентично соединению, описанному в примере 12.
Пример 26. В условиях примера 1 и 15 в реактор загружают 140,0 г (0,2 моль) АЯА в 140,0 г масла И-20А, 14,8 г (0,2 моль) 1,2-ДАП. Мольное соотношение АЯА : 1,2-ДАП равно 1:1. Смесь перемешивают при 148°С в течение 6 ч, смесь охлаждают и добавляют 56,2 г (0,2 моль) Ол.к. в 56,0 г масла И-20А, перемешивают при 165°С в течение 8 ч. Воду и примеси отгоняют, продукт фильтруют.
Получают 201,76 г (99,0%) соединения (26), которое идентично соединению, описанному в примере 15.
Пример 27. В условиях примера 1 в реактор загружают 13,1 г (0,1 моль) ДПТА, 10,56 г (0,12 моль) ИМК (мольное соотношение ДПТА : ИМК равно 1:1,2). Смесь нагревают при 180-190°С. Воду и примеси отгоняют (выделено 2,1 г воды вместо 1,8), после чего к реакционной смеси добавляют при 60°С 21,5 г масла И-20А и 70,0 г (0,1 моль) АЯА в 70,0 г масла И-20А (мольное соотношение аминоамид : АЯА равно 1:1). Смесь нагревают при 140-150°С в течение 3 ч. Воду отгоняют при атмосферном давлении. Получают 65,03 г (72,5%) соединения (27).
Пример 28. В условиях примера 1 в реактор загружают 18,8 г (0,1 моль) ТПТА, 28,2 г (0,1 моль) Ол.к. (мольное соотношение ТПТА: Ол. к. равно 1:1), нагревают при 130-140°С в течение 8 ч, одновременно производят отгон воды и легкокипящих компонентов, смесь охлаждают до 65°С, добавляют 45,0 г масла И-40А (массовое соотношение аминоамид : масло равно 1:1) и 75,0 г (0,1 моль) АЯА в 75,0 г масла И-40А (мольное соотношение аминоамид : АЯА равно 1:1). Смесь нагревают при 180-190°С в течение 6 ч, производит отгон воды.
Получают 87,26 г (73,7%) соединения (28).
Пример 29. В условиях примера 1 в реактор загружают 34,3 г (0,14 моль) ТППА, 14,2 г (0,1 моль) Эг.к. (мольное соотношение ТППА : Эг.к. равно 1,4:1). Смесь нагревают при 140°С в течение 3 ч, затем производят отгон воды, содержимое реактора охлаждают до 50°С, добавляют 37,0 г масла И-20А (массовое соотношение аминоамид : масло равно 1:1) и 90,0 г (0,1 моль) АЯА в 90,0 г масла И-20А (мольное соотношение аминоамид : АЯА равно 1:1). Смесь нагревают при 180-190°С в течение 6 ч, затем производят отгон воды.
Получают 89,57 г (73,7%) продукта (29).
Пример 30. В условиях примера 1 в реактор загружают 19,0 г (0,1 моль) смесь ПППА (состав, см. пример 18), 14,2 г (0,1 моль) Эг.к. (мольное соотношение смесь ПППА: Эг.к. равно 1:1). Смесь нагревают при 165-170°С в течение 2,5 ч, после отгона воды содержимое реактора охлаждают до 70°С, добавляют 31,0 г масла И-40А и 80,0 г (0,1 моль) АЯА в 80,0 г масла И-40А. Мольное соотношение аминоамид : АЯА составляет 1:1. Смесь нагревают при 140-145°С в течение 3 ч, производят отгон воды легкокипящих примесей.
Получают 78,80 г (71,9%) продукта (30).
Пример 31. В условиях примера 1 и 27 в реактор загружают 70,0 г (0,1 моль) АЯА в 70,0 г масла И-20А, 13,1 г (0,1 моль) ДПТА (мольное соотношение АЯА и ДПТА равно 1:1). Смесь перемешивают при 155-160°С в течение 3 ч, после чего реакционную смесь охлаждают до 60°С и добавляют 10,56 г (0,12 моль) ИМК в 10,0 г масла И-20А. Мольное соотношение амидоимид и ИМК равно 1:1. Смесь нагревают при 180-190°С в течение 7 ч. Воду и примеси отгоняют, продукт фильтруют через суконный фильтр.
Получают 63,1 г (71,5%) амидоимида (31), которое идентично соединению, описанному в примере 27.
Пример 32. В условиях примера 1 и 28 в реактор загружают 75,0 г (0,1 моль) АЯА в 75,0 г масла И-40А, 18,8 г (0,1 моль) ТППА. Мольное соотношение АЯА и ТППА равно 1:1. Смесь перемешивают при 180-190°С в течение 6 ч, смесь охлаждают и добавляют 28,2 г (0,1 моль) Ол.к. в 28,0 г масла И-40А. Мольное соотношение амидоимид : Ол.к. равно 1:1. Смесь нагревают при 130-135°С в течение 8 ч, затем производят отгон воды и примесей.
Получают 86,43 г (73,0%) амидоимида (32), которое идентично соединению, описанному в примере 28.
Пример 33. В условиях примера 1 и 29 в реактор загружают 90,0 г (0,1 моль) АЯА в 90,0 г масла И-20А, 34,3 г (0,14 моль) ТППА. Мольное соотношение АЯА и ТППА равно 1:1,4. Смесь перемешивают при 180-190°С в течение 6 ч, затем добавляют 14,2 г (0,1 моль) Эг.к. (мольное соотношение имида : Эг.к. равно 1:1) в 14,0 г масла И-20А. Смесь перемешивают при 140°С в течение 3 ч, после чего производят отгон воды и примесей.
Получают 91,57 г (73,6%) амидоимида (33), которое идентично соединению, описанному в примере 29.
Пример 34. В условиях примера 1 и 30 в реактор загружают 80,0 г (0,1 моль) АЯА в 80,0 г масла И-40А, 19,0 г (0,1 моль) смеси ПППА (состав смеси ПППА см. пример 18). Мольное соотношение АЯА : смесь ПППА равно 1 : 1. Смесь нагревают при 140-145°С в течение 3 ч, после охлаждения до 70°С добавляют 14,2 г (0,1 моль) Эг.к., нагревают при 165-170°С в течение 2,5 ч, затем отгон воды и примесей.
Получают 78,9 г (72,0%) амидоимида (34), которое идентично соединению, описанному в примере 30.
Примеры 1-26 при условии выдерживания заявляемых параметров процесса получения амидоимидов алкиленянтарной кислоты подтверждают высокий выход (96,7-99,2%), соответствие результатов испытаний ТУ 381-01-146-77 на сукцинимидные присадки и высокий защитный эффект (95,4-99,4%) от коррозии (см. табл.1).
Примеры 27-34 при условии отклонения от заявляемых параметров процесса получения амидоимидов алкенилянтарной кислоты подтверждают, что выход падает (71,6-73,7%)), и снижается защитные свойства (78,9-84,0%) (см. табл.2).
Продукты по примерам (27-34) не соответствуют ТУ 381-01-146-77 на сукцинимидные присадки по показателям «кислотное число», «массовая доля активного вещества», «содержание свободных аминов» и «температура вспышки».
Таблица 1
Результаты испытаний соединений (1-24) на соответствие ТУ 381-01- 14-77 на сукцинимидные присадки
№ п/п
Состав соединений по примерам (1-24)
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
10
1.
Амидоимид (АИ) на основе ДПТА, МК и алкиленянтарного ангидрида (АЯА)
24,6
2,6
2,8
0,04
0,08
46,0
0,15
173,0
2.
АИ на основе ДПТА, ИМК и АЯА
23,8
2,4
2,7
0,03
0,07
45,8
0,1
175,0
3.
АИ на основе ДПТА, Ол.к. и АЯА
24,3
2,8
2,9
0,02
0,05
46,2
0,09
176,0
4.
АИ на основе ДПТА, Эг.к. и АЯА
22,9
2,9
3,1
0,05
0,08
44,8
0,1
171,0
5.
АИ на основе ТПТА, МК и АЯА
25,3
3,1
3,0
0,04
0,06
44,7
0,11
169,0
6.
АИ на основе ТПТА, ИМК и АЯА
21,8
2,7
2,7
0,03
0,04
45,2
0,12
172,0
7.
АИ на основе ТПТА, Ол.к. и АЯА
24,1
3,3
2,8
0,03
0,09
43,7
0,13
168,0
8.
АИ на основе ТПТА, Эг.к. и АЯА
23,7
2,9
2,9
0,04
0,07
43,9
0,14
174,0
9.
АИ на основе ТППА, МК и АЯА
21,9
3,4
2,6
0,05
0,05
45,0
0,09
170,0
10.
АИ на основе ТППА, ИМК и АЯА
22,8
3,0
2,7
0,02
0,06
44,3
0,11
168,0
11.
АИ на основе ТППА, Ол.к. и АЯА
24,0
2,7
2,5
0,03
0,07
43,9
0,12
171,0
12.
АИ на основе ТППА, Эг.к. и АЯА
23,8
2,6
2,9
0,04
0,08
44,3
0,14
167,0
13.
АИ на основе 1,2-ДАП, МК и АЯА
20,9
3,4
2,6
0,04
0,02
44,7
0,16
172,0
14.
АИ на основе 1,2-ДАП, ИМК и АЯА
21,8
3,2
2,5
0,05
0,03
43,8
0,17
170,0
15.
АИ на основе 1,2-ДАП, Ол.к. и АЯА
22,4
3,1
2,6
0,04
0,05
44,8
0,12
173,0
16.
АИ на основе 1,2-ДАП, Эг.к. и АЯА
23,3
3,0
2,5
0,03
0,06
44,2
0,13
174,0
17.
АИ на основе смеси ПППА, Ол.к. и АЯА
24,6
2,4
2,6
0,01
0,03
45,3
0,11
175,0
18.
АИ на основе смеси 111111А, Эг.к. и АЯА
23,9
2,6
2,8
0,02
0,04
44,6
0,12
174,0
19.
АИ на основе смеси ПППА, ИМК и АЯА
22,1
3,5
2,7
0,03
0,05
44,3
0,10
171,0
20.
АИ на основе смеси ПППА, Ол.к. и АЯА
23,5
3,6
2,6
0,04
0,04
44,4
0,11
172,0
21.
АИ на основе ДПТА, МК и АЯА
22,2
1,8
2,9
0,04
0,06
43,0
0,18
172,0
22.
АИ на основе ДПТА, ИМК и АЯА
22,4
1,9
2,7
0,05
0,07
44,0
0,17
172,0
23.
АИ на основе ТПТА, Ол.к. и АЯА
23,1
1,9
2,6
0,04
0,09
42,0
0,19
173,0
24.
АИ на основе ТППА, МК и АЯА
24,0
1,18
2,5
0,03
0,08
45,0
0,18
171,0
25.
АИ на основе смеси ТППА, Эг.к. и АЯА
25,1
1,2
2,6
0,05
0,07
44,0
0,17
169,0
26.
АИ на основе смеси 1,2-ДАП, Ол.к. и АЯА
23,8
2,9
2,5
0,02
0,08
45,3
0,15
173,0
27.
АИ на основе ДПТА, ИМК и АЯА
20,0
4,6
2,4
0,03
0,08
39,4
0,12
158,0
28.
АИ на основе ТПТА, Ол.к. и АЯА
21,1
4,1
2,4
0,04
0,08
39,5
0,22
158,0
29.
АИ на основе ТПТА, Эг.к. и АЯА
20,2
4,4
2,5
0,05
0,09
38,9
0,23
159,0
30.
АИ на основе ТПТА, Эг.к. и АЯА
20,3
4,2
2,4
0,04
0,08
38,2
0,24
159,5
31.
АИ на основе ДПТА, ИМК и АЯА
22,3
4,2
2,4
0,03
0,07
39,2
0,24
159,0
32.
АИ на основе ТППА, Ол.к. и АЯА
21,6
4,1
2,5
0,04
0,08
39,3
0,21
159,0
33.
АИ на основе ТППА, Эг.к. и АЯА
22,8
4,3
2,4
0,05
0,09
38,7
0,22
158,0
34.
АИ на основе смеси ПППА, Эг.к. и АЯА
22,9
4,2
2,6
0,05
0,08
39,4
0,23
159,0
Таблица 2
Результаты испытаний соединений (1-24)на защитную активность
№ п/п
Состав соединений по примерам
Дозировка ингибитора, мг/л
Степень защиты, %
1
2
3
4
1
Амидоимид (АИ) на основе ДПТА, МК и алкиленянтарного ангидрида (АЯА)
50
98,6
2
АИ на основе ДПТА, ИМК и АЯА
50
98,9
3
АИ на основе ДПТА, Ол.к. и АЯА
30
99,0
4
АИ на основе ДПТА, Эг.к. и АЯА
50
97,6
5
АИ на основе ТПТА, МК и АЯА
50
96,9
6
АИ на основе ТПТА, ИМК и АЯА
50
97,2
7
АИ на основе ТПТА, Ол.к. и АЯА
50
98,0
8
АИ на основе ТПТА, Эг.к. и АЯА
30
97,4
9
АИ на основе ТППА, МКиАЯА
30
98,3
10
АИ на основе ТППА, ИМК и АЯА
50
99,4
11
АИ на основе ТППА, Ол.к. и АЯА
50
99,3
12
АИ на основе ТППА, Эг.к. и АЯА
30
98,6
13
АИ на основе 1,2-ДАП, МК и АЯА
50
96,6
14
АИ на основе 1,2-ДАП, ИМК и АЯА
50
96,8
15
АИ на основе 1,2-ДАП, Ол.к. и АЯА
30
95,4
16
АИ на основе 1,2-ДАП, Эг.к. и АЯА
50
96,8
17
АИ на основе смеси ПППА, Ол.к. и АЯА
50
98,9
18
АИ на основе смеси ПППА, Эг.к. и АЯА
50
99,1
19
АИ на основе смеси ПППА, ИМК и АЯА
50
98,7
20
АИ на основе смеси ПППА, Ол.к. и АЯА
50
99,0
21
АИ на основе ДПТА, МК и АЯА
50
98,8
22
АИ на основе ДПТА, ИМК и АЯА
50
98,9
23
АИ на основе ТПТА, Ол.к. и АЯА
30
97,1
24
АИ на основе ТППА, МК и АЯА
50
98,6
25
АИ на основе смеси ТППА, Эг.к. и АЯА
30
98,1
26
АИ на основе смеси 1,2-ДАП, Ол.к. и АЯА
30
98,3
27
АИ на основе ДПТА, ИМК и АЯА
50
78,9
28
АИ на основе ТПТА, Ол.к. и АЯА
50
81,6
29
АИ на основе ТПТА, Эг.к. и АЯА
50
82,8
30
АИ на основе ТПТА, Эг.к. и АЯА
50
84,0
31
АИ на основе ДПТА, ИМК и АЯА
50
79,2
32
АИ на основе ТППА, Ол.к. и АЯА
50
82,3
33
АИ на основе ТППА, Эг.к. и АЯА
50
82,1
34
АИ на основе смеси ПППА, Эг.к. и АЯА
50
81,9