Библиографическое описание:

Байрамов Г. И. Синтез новых производных cульфадимезина на основе α-хлор-алкоксиметл эфиров и хлоразона и их исследование // Молодой ученый. — 2009. — №7. — С. 49-52.

On the basis of  α - chlorine-alkyl and alkenyloxymethyl aethers and chlorazon have been synthesized 8 new derivative sulfadimezine organic connections. It has been conducted their researches as inhibitors protection against corrosion of metals. These new connections (especially connections V-VIII), containing some functional groups and 7 atoms of nitrogen even at concentration 2,5; 5; 10 mg/l are highly effective inhibitors.

 

На основании α-хлор-алкил и алкенилоксиметил эфиров и хлоразона были синтезированы 8 новых производных сульфадимезиновых органических соединений. Проведено их исследования в качестве ингибиторов защиты от коррозии металлов. Эти новые соединения (особенно соединения V-VIII), содержащие несколько функциональных групп и 7 атомов азота даже при концентрации 2,5; 5; 10 мг/л являются высокоэффективными ингибиторами.

 

       В результате ранее проведенного нами синтеза азот и серосодержащих органических соединений и их исследования в качестве ингибиторов [1–2] было установлено, что действительно соединения, содержащие несколько функциональных групп и много атомов азота  обладают высокоэффектив-ными свойствами ингибиторных веществ [3].

            В связи с этим, в результате продолженных работ по синтезу и исследованию, нами на основе a-хлор-октоксиметил, a-хлор-десоктиме-тил, a-хлор-ундесоксиметил и 2,6-дихлор-5-оксогексен-2 эфиров, а так же на основе хлоразона были получены производные сульфадимезина (услов-но названные органическими соединениями I-VIII). Синтез и исследования были проведены известными методами в литературе [4–7].

            Синтез был проведен в несколько нижеследующих этапов:

I.                  На первом этапе был проведен синтез a-хлор-алкенилок-симетил эфиров на основании нижеследующих реакций известными методами в литературе [4–6]:

 

CH2O     +    ROH    +    HCl­   ROCH2Cl    +    H2O

 

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

Структура и элементный анализ синтезированных a-хлор-октоксиме-тил, a-хлор-десоксиметил, a-хлор-ундесоксиметил и 2,6-дихлор-5-оксогек-сен-2 эфиров были определены известными методами. Полученные результаты соответствуют известным в литературе [4-6] показателям.

II. На втором этапе была проведена реакция a-хлор-алкил и алкенилоксиметил эфиров с сульфадимезином и были синтезированы новые органические соединения I–IV. Синтез был проведен по известному методу в литературе [7]:

 

 

 

 

 

 


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

 

III. На третьем этапе была проведена реакция синтезированных на втором этапе новых органических соединений с хлоразоном и были синтезированы новые органические соединения V–VIII. Синтез был проведен по известному методу в литературе [7]:

 

 

 

 

 


   

 

      где,                              ;  R=  –C8H17 (V);  –C10H21 (VI); –C12H25 (VII);

                                                               –CH2–CH=CCl–CH3 (VIII).

 

 

           Определение структуры новых синтезированных органических соединений I–VIII было проведено снятием их в ИК и масс спектре. Информация об этом приведена в разделе экспериментальной части.

Процентный выход, физико-химические константы и элементный анализ новых производных приведены в таблице 1.

     Во время исследовательских работ по определению ингибиторной активности  новых соединений I–VIII было установлено, что каждое из них по своей ингибиторной эффективности превосходит как взятый в качестве сырья для синтеза сульфадимезина, так и многие известные в литературе ингибиторные вещества. Исследовательские работы по определению ингибиторной эффективности новых производных сульфадимезина (соединения  I–VIII) были проведены на основе известного в литературе [8] «гравиметрического» метода потери массы металла.

      Установление эффективности синтезированных новых производных сульфадимезина (I–VIII) в качестве ингибитора коррозии стали проведено в четырехгорлых колбах в динамических условиях при постоянном перемешивании (600 об/мин.) коррозионной двухфазной смеси при           40–450С. Образцы из стали 3 с общей поверхностью 2 см2 перед испытанием шлифуются, обезжириваются соответствующим образом. Расход ингибитора рассчитывается на 1 л коррозионной среды. Время испытания 3 ч. Результаты исследования приведены  в табл. 2.

             Как видно из табл. 2, даже при концентрации 2.5; 5; 10 мг/л полученные нами новые соединения I–VIII (особенно соединения V–VIII) по своим ингибиторным свойствам превышают взятое нами для сравнения известное в литературе [9] условно обозначенное нами А, ингибиторное вещество, получившее авторское свидетельство, даже при его концентрации  200 мг/л.

      Вероятнее всего, что  новые производных сульфадимезина соед. I–VIII адсорбируются на поверхности стали и проявляя свою ингибиторную активность, положительно действуют на сталь, делая ее поверхность пассивной для коррозии. За счет наличия в составе новых соединений двойных связей, много функциональных групп, атомов азота и за счет повышения плотности электронов в их составе поверхность стали становится пассивной к коррозии. Все это способствует образованию комплекса между молекулой ингибитора и металлом и приводит к повышению степени защиты.

          На основании исследовательской работы можно заявить, что синте-зированные новые производные сульфадимезина (соединения I–VIII, а осо-бенно соединения V–VIII) могут использоваться как высокоэффективные ингибиторы защиты от коррозии стального технологического оборудова-ния в нефтегазодобывающей, перерабатывающей промышленности, а так же и в нефтехимической промышленности.

         Как видно из состава и структуры новых производных сульфади-мезина соединений I–VIII, эти соединения могут найти свое применения как медицинский препараты, присадки, биологически активные вещества, инсектисиды. Поэтому очень актуален синтез таких соединений в нефте-химической промышленности, а так же в промышленности органической химии.

Экспериментальная часть

          Синтез N1,N1-диоктоксиметил-сульфадимезина (I). В реакционную колбу помещают 2 г ZnCl2, 27,8 г (0,1 г-моль) сульфадимезина прибавляют 100 мл этилового спирта, и при температуре 700С перемешивают до полного растворения сульфадимезина. Затем из капельной воронки периодически добавляется 35,68г (0,2 г-моль) α-хлор-октоксиметилового эфира и в течение 8 часов перемешивается при температуре 760С. При комнатной температуре реакционную смесь нейтрализуют, добавляя 100 мл 10 % раствора NaOH и промывают 200 мл дистиллированной воды. Органический слой извлекается диэтиловым эфиром, затем растворитель отгоняют водоструйным вакуумом и органический слой сушат над СаСl2.

      Синтезированный N1,N1-диоктоксиметил-сульфадимезина (I) отгоняет-ся на вакуумной установке.

        Аналогично синтезу соединения I был проведен синтез N1,N1-дидeсо-ксиметил-сульфадимезина (II), N1,N1-диундесоксиметил-сульфадимезина (III) и N1,N1-ди(2-хлор-5-оксогексен-2)-сульфадимезина (IV).

     Составы и структуры синтезированных новых соединений I-VIII были установлены на основании данных элементного анализа, ИК и масс спектров.

       В ИК спектре этих соединений интенсивно проявляются полосы характеризующие простую эфирную группу С-О-С 1050, 1080 см-1; С-N связь 1280, 1310, 1350 см-1; NH связь 3360, 3375 - 3395 см-1; СН3 группу 1380, 1460, 2990, 3030 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 спектрах соединений I-IV было определено, что их молекулярным массам соответствуют молекулярные ионы 526 m/е, 618 m/е,  674 m/е  и 515 m/е.

          Синтез N1,N1-диоктоксиметил-N2'-азон-сульфадимезина (V). В ре-акционную колбу для синтеза помещают 2 г ZnCl2, 22,25 г (0,1 г-моль) хло-разона, и прибавляют 150 мл метилового спирта. Смесь  при температуре 600С перемешивается в течение одного часа до полного растворения хло-разона. Затем из капельной воронки постепенно подают 52,6г (0,1 г-моль) N1,N1-диоктоксиметил-сульфадимезин и в течение 8 часов реакционная смесь перемешивается при температуре 600С. Затем при комнатной температуре реакционную смесь нейтрализуют, добавляя 100 мл 10% раст-вора NaOH и промывают 200 мл дистиллированной воды. Органический слой извлекается диэтиловым эфиром. Отгоняют эфир, реакционный продукт сушат над СаСl2. На вакуумной установке выделяют N1,N1-диоктоксиметил-N2'-азон-сульфадимезин(V).

        Синтез соединений N1,N1-дидесоктоксиметил-N2'-азон-сульфадиме-зина(VI), N1,N1-диундесоктоксиметил-N2'-азон-сульфадимезина (VII) и      N1,N1-ди(2-хлоp-5-оксогексен-2)-N2'-азон-сульфадимезина (VIII) был про-веден аналогично синтезу соединения V.

           Составы и структуры синтезированных новых соединений сульфа-димезина V–VIII были установлены на основании данных элементного анализа, масс и ИК-спектров.

             В ИК-спектре этих соединений интенсивно проявляются полосы характеризующие простую эфирную группу С–О–С 1050, 1080 см-1;     СН3-группу 1380, 1460, 2990 см-1; СН2-группу 2950 см-1; связь С-N 1310-1350 см-1; в группе азона N–N связь 1580 см-1,  NH2-группу 550, 1570,   3300 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. VIII наряду с перечисленными выше харак-теристиками структуры интенсивно проявляются полосы, относящиеся к  2-хлор-5-оксогексен-2 группе связь С=С 1640 см-1; С–Сl связь 650 см-1

       В масс спектрах соединений V–VIII было определено, что их моле-кулярным массам соответствуют молекулярные ионы 747 m/е, 803 m/е,  859 m/е и 700 m/е.

 


                Таблица 1

 Процентный выход, физико–химические константы и элементный анализ синтезированных новых

производных сульфадимезина (cоед. I–VIII)

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

 

 

95.45

 

 

286-187

(3)

 

 

1.0527

 

 

1.5285

 

 

164.52

164.34

 

 

C30H50N4O4S

562

 

 

64,06

63,89

 

 

8,89

8,74

 

 

9,96

9,79

 

 

5,69

5,47

 

 

 

 

 

 

 

II

 

 

95.39

 

 

191-192

(3)

 

 

1.0586

 

 

1.5397

 

 

183.09

182.93

 

 

C34H58 N4O4S

618

 

 

66,02

65,84

 

 

9,39

9,18

 

 

9,06

8,87

 

 

5,18

4,95

 

 

 

 

 

 

 

 

III

 

 

95.43

 

 

196-197

(3)

 

 

1.0654

 

 

1.5508

 

 

201.67

201.52

 

 

C38H66 N4O4S

674

 

 

67,66

67,48

 

 

9,79

9,57

 

 

8,31

8,13

 

 

4,75

4,58

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IV

 

 

94.37

 

 

221-222

(3)

 

 

1.2649

 

 

1.5827

 

 

136.02

135.84

 

 

C22H28N4O4SCl2

515

 

 

 

51,26

51,04

 

 

5,44

5,27

 

 

10,87

10,65

 

 

6,21

6,03

 

 

 

13,79

13,56

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

 

 

 

 

 

V

 

 

95.38

 

 

235-236

(3)

 

 

1.1218

 

 

1.5655

 

 

217.05

216.89

 

 

C40H57N7O5S

747

 

 

64,26

64,07

 

 

7,63

7,45

 

 

13,12

12,91

 

 

4,28

4,09

 

 

 

 

 

 

 

 

VI

 

 

95.44

 

 

241-242

(3)

 

 

1.1289

 

 

1.5768

 

 

235.63

235.48

 

 

C44H65N7O5S

803

 

 

65,75

65,58

 

 

8,09

7,91

 

 

12,2

12,04

 

 

3,98

3,75

 

 

 

 

 

 

 

VII

 

 

95.42

 

 

246-247

(3)

 

 

1.1372

 

 

1.5881

 

 

254.25

254.07

 

 

C48H73N7O5S

859

 

 

67.05

66,87

 

 

8,50

831

 

 

11.41

11.18

 

 

3.73

3.51

 

 

 

 

 

 

 

 

VIII

 

 

94.51

 

 

254-255

(3)

 

 

1.3043

 

 

1.6201

 

 

188.54

188.39

 

 

C32H35N7O5S Cl2

700

 

 

54,86

54,67

 

 

4,57

4,39

 

 

14,0

13,78

 

 

4,57

4,29

 

 

10.14

9.91

 

 

 

        

               где,                        .


 

                                                                                                                           Таблица 2

Показатели результатов исследования ингибиторной эффективности

новых производных сульфадимезина cоед. I – VIII

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  ингиби-тора,  %

Скорость коррозии, г/см2 час

Эффективность  ингибитора,

  %

1

2

3

4

5

5

Без ингибитора

2.56

3.65

I

2.5

5

10

0.081

0.023

0.011

96.84

99.10

99.76

0.098

0.012

0.0005

97.32

99.65

99.98

 

II

2.5

5

10

0.063

0.012

0.005

97.54

98.0

99.8

0.0075

0.0009

0.0002

99.79

99.97

99.99

 

III

2.5

5

10

0.044

0.007

0.001

98.28

99.73

100

0.0051

0.0005

0.0001

99.86

99.98

100

IV

2.5

5

10

0.028

0.005

0.001

98.91

99.8

100

0.0023

0.0002

99.94

99.99

100

 

V

2.5

5

10

0.007

0.002

99.97

99.99

100

0.0005

0.0002

99.98

99.99

100

 

VI

2.5

5

10

0.0005

0.0001

99.98

100

0.0002

99.99

100

 

VII

2.5

5

10

0.0002

99.99

100

0.0001

100

VIII

2.5

5

10

0.0001

 

100

100

А [9]

 

200

0.038

98.5

0.073

98

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

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. НАН  Азербайджана. 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 ежемесячный журнал. Чита.  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.

 

Основные термины (генерируются автоматически): новых производных, новых производных, новых соединений, новых соединений, органических соединений, органических соединений, Синтез новых производных, соединений i–viii, Синтез новых производных, масс спектрах соединений, новых производных сульфадимезина, соединения v–viii, новые органические соединения, соединений i–viii, комнатной температуре реакционную, температуре реакционную смесь, соединения v–viii, мл дистиллированной воды, качестве ингибитора коррозии, ИК спектре соед.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle