PL215447B1 - Sposób wytwarzania modyfikowanych alkenylobursztynoimido-amidów - Google Patents
Sposób wytwarzania modyfikowanych alkenylobursztynoimido-amidówInfo
- Publication number
- PL215447B1 PL215447B1 PL398289A PL39828912A PL215447B1 PL 215447 B1 PL215447 B1 PL 215447B1 PL 398289 A PL398289 A PL 398289A PL 39828912 A PL39828912 A PL 39828912A PL 215447 B1 PL215447 B1 PL 215447B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- intensity
- succinic anhydride
- succinimide
- alkenyl succinic
- anhydride
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 10
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 claims abstract description 12
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 238000005917 acylation reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000010933 acylation Effects 0.000 claims abstract description 3
- -1 alkenyl succinic anhydride Chemical compound 0.000 claims description 31
- KZNICNPSHKQLFF-UHFFFAOYSA-N succinimide Chemical compound O=C1CCC(=O)N1 KZNICNPSHKQLFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 229940014800 succinic anhydride Drugs 0.000 claims description 23
- 229960002317 succinimide Drugs 0.000 claims description 17
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 claims description 13
- 229920001281 polyalkylene Polymers 0.000 claims description 11
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 10
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 9
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 9
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 7
- 229920001083 polybutene Polymers 0.000 claims description 6
- 229920002367 Polyisobutene Polymers 0.000 claims description 5
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 5
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 3
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 3
- FAGUFWYHJQFNRV-UHFFFAOYSA-N tetraethylenepentamine Chemical compound NCCNCCNCCNCCN FAGUFWYHJQFNRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 2,2,2-tetramine Chemical compound NCCNCCNCCN VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 2-(chloromethyl)pyridine-3-carbonitrile Chemical compound ClCC1=NC=CC=C1C#N FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 2
- LSHROXHEILXKHM-UHFFFAOYSA-N n'-[2-[2-[2-(2-aminoethylamino)ethylamino]ethylamino]ethyl]ethane-1,2-diamine Chemical compound NCCNCCNCCNCCNCCN LSHROXHEILXKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RUKCJUBTRDGPCC-UHFFFAOYSA-N acetic acid;acetyl acetate Chemical compound CC(O)=O.CC(=O)OC(C)=O RUKCJUBTRDGPCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 abstract description 4
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000002243 precursor Substances 0.000 abstract description 3
- 230000003381 solubilizing effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000013049 sediment Substances 0.000 abstract description 2
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 abstract 1
- 238000006254 arylation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 23
- 239000000047 product Substances 0.000 description 22
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 13
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 12
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 10
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 9
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 7
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 7
- WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N acetic acid anhydride Natural products CC(=O)OC(C)=O WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 6
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 5
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 3
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 2
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 2
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000538 analytical sample Substances 0.000 description 1
- 238000013142 basic testing Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 150000001733 carboxylic acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- VILAVOFMIJHSJA-UHFFFAOYSA-N dicarbon monoxide Chemical group [C]=C=O VILAVOFMIJHSJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 125000005462 imide group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011968 lewis acid catalyst Substances 0.000 description 1
- 150000004702 methyl esters Chemical class 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 230000000269 nucleophilic effect Effects 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 150000003141 primary amines Chemical group 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Pyrrole Compounds (AREA)
- Indole Compounds (AREA)
Abstract
Sposób wytwarzania alkenylobursztynoimido-amidów z bezwodnika alkenylobursztynowego i polialkylenopoliamin poprzez acylowanie polialkylenopoliamin bezwodnikiem alkenylobursztynowym o masie cząsteczkowej od 750 do 2500 Daltonów charakteryzuje się tym, że wytworzone w reakcji arylowania monoalkenylobursztynoimidy i/lub bisalkenylobursztynoimidy i/lub trisalkenylobursztynoimidy, korzystnie monoalkenylobursztynoimidy modyfikuje się termicznie w temperaturze od 50 do 130°C, do momentu ustabilizowania się intensywności pasma widma IR w zakresie od 1650 do 1694 cm-1 i osiągnięciu stosunku intensywności pasma widma IR w zakresie od 1650 do 1694 cm-1 do intensywności pasma widma IR przy 1705 cm-1, czyli stosunku intensywności pasma amidowego do imidowego jak 1:(0,5 do 1,5); korzystnie od 1:(0,7 do 0,9), w celu uzyskania imido-amidów wykazujących korzystne własności termo grawimetryczne, detergentowo-dyspergujące jak również solubilizujące prekursory osadów, łatwo ulegających polimeryzacji i koksowaniu.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania modyfikowanych alkenylobursztynoimido-amidów, nadających się do stosowania jako bezpopiołowe dodatki detergentowo-dyspergujące do paliw.
Znany jest z opisów patentowych US 3172892, US 3219666, US 3272746, US 3310492, US 3341542, US 3438899, US 3444170, US 3455831, US 3455832, US 3576743, US 3630904, US 3632511, US 3804763, US 4234435 sposób wytwarzania alkenylobursztynoimidów w reakcji acylowania polialkylenopoliamin bezwodnikiem alkenylobursztynowym.
Z opisów patentowych PL 147691 i PL 148245 znany jest sposób wytwarzania bisalkenylobursztynoimidów i monoalkenylobursztynoimidów polegający na acylowaniu bezwodnikiem alkenylobursztynowym o masie cząsteczkowej od 800 do 2000 Daltonów polialkylenopoliamin przy zachowaniu odpowiednich stosunków molowych do bisalkenylobursztynoimidów i monoalkenylobursztynoimidów. Jako katalizator procesu imidyzacji stosuje się kwas szczawiowy w ilości od 0,05% masowych do 1,0% masowych na mol bezwodnika alkenylobursztynowego.
W zgłoszeniu patentowym US 2006/0218854 zostało opisane paliwo węglowodorowe zawierające dodatek detergentowo-dyspergujący będący produktem reakcji bezwodnika alkenylobursztynowego z poliaminą zawierającą co najmniej jedną grupę aminową. Dla otrzymanego produktu reakcji stosunek pasm IR grup karbonylowych imidu do amidu wynosi od 1,0 do 0,0 - 0,6, przy czym zawiera on niewielką ilość chloru.
W międzynarodowym zgłoszeniu patentowym WO 2009/010225 opisano alkenylobursztynoimidy stosowane jako substancje o działaniu detergentowym do paliw, otrzymywane w procesie kondensacji niskocząsteczkowego bezwodnika alkenylobursztnynowego z aminą, posiadającą co najmniej jedną grupę aminową pierwszorzędową, mogącą się przekształcić w grupę amidową. Bezwodnik alkenylobursztynowy otrzymywany jest w procesie termicznej addycji w temperaturze powyżej 180°C z niskocząsteczkowego polialkenu i bezwodnika maleinowego przy zastosowaniu katalizatora będącego kwasem Lewisa.
Według polskiego zgłoszenia patentowego P. 391098 znany jest sposób wytwarzania alkenylobursztynoimido-amidów z bezwodnika alkenylobursztynowego i poliakylenopoliaminy, który polega na tym, że polialkylenopoliaminy acyluje się bezwodnikiem alkenylobursztynowym o masie cząsteczkowej od 750 do 2500 Daltonów przy zachowaniu takiego stosunku reagentów, że na 1,0 mol polialkylenopoliaminy przypada od 1,0 do 3,0 moli bezwodnika alkenylobursztynowego, przy czym reakcję prowadzi się w rozpuszczalniku węglowodorowym, korzystnie w ksylenie, z dodatkiem wysokowrzącego alkoholu lub bez alkoholu w czasie od 2 do 5 godzin, korzystnie od 3 do 4 godzin, przy zachowaniu temperatury od 140°C do 180°C, korzystnie od 150°C do 170°C, pod zmniejszonym ciśnieniem, w atmosferze azotu lub innego gazu obojętnego, wobec kwasu szczawiowego i/lub kwasu octowego i/lub bezwodnika kwasu octowego jako katalizatora imidyzacji, dodawanego do środowiska reakcji w ilości od 0,05% do 1,0% masowych na mol bezwodnika, odbierając wodę reakcyjną na przykład metodą azeotropową lub bez użycia rozpuszczalników przez przedmuchanie azotem lub innym gazem obojętnym, a otrzymany monoalkenylobursztynoimid i/lub bisalkenylobursztynoimid i/lub trisalkenylobursztynoimid poddaje się częściowej amidyzacji przy użyciu kwasów karboksylowych i/lub dikarboksylowych i/lub estrów metylowych i/lub etylowych kwasów dikarboksylowych, w temperaturze od 140°C do 170°C, w czasie od 3 do 4 godzin, pod zmniejszonym ciśnieniem, korzystnie w atmosferze azotu, odbierając wodę reakcyjną.
Głównym celem wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania modyfikowanych alkenylobursztynoimido-amidów o ulepszonych własnościach detergentowych i dyspergujących w stosunku do związków alkenylobursztynoimidowych znanych z opisów patentowych US 3172892, US 3219666, US 3272746, US 3310492, US 3341542, US 3438899, US 3444170, US 3455831, US 3455832, US 3576743, US 3630904, US 3632511, US 3804763, US 4234435, PL 147691, PL 148245 i zgłoszeń patentowych US 2006/0218854, WO 2009/010225 i P.391098.
Nieoczekiwanie stwierdzono, że można otrzymać modyfikowane alkenylobursztynoimidoamidy poprzez acylowanie polialkylenopoliamin bezwodnikiem alkenylobursztynowym o masie cząsteczkowej od 750 do 2500 Daltonów, a wytworzone monoalkenylobursztynoimidy i/lub bisalkenylobursztynoimidy i/lub trisalkenylobursztynoimidy, korzystnie monoalkenylobursztynoimidy można modyfikować w procesie termicznego kondycjonowania w kontrolowanych warunkach ciśnienia i temperatury w kierunku uzyskania amido-imidów wykazujących korzystne własności termograwimetryczne
PL 215 447 B1 i zdecydowanie lepsze własności detergentowo-dyspergujące w porównaniu z alkenylobursztynoimido-amidami uzyskiwanymi na drodze znanej modyfikacji chemicznej przy użyciu kwasów karboksylowych, jak również lepsze właściwości solubilizujące prekursory osadów łatwo ulegających polimeryzacji i koksowaniu.
Sposób wytwarzania modyfikowannych alkenylobursztynoimido-amidów z bezwodnika alkenylobursztynowego i polialkylenopoliamin, polega według wynalazku na acylowaniu polialkylenopoliamin bezwodnikiem alkenylobursztynowym o masie cząsteczkowej od 750 do 2500 Daltonów przy zachowaniu stosunku molowego reagentów, takiego, że na 1 mol polialkylenopoliaminy przypada od 1,0 do 3,0 mola bezwodnika alkenylobursztynowego, korzystnie na 1 mol polialkylenopoliaminy 1 do 1,2 mola bezwodnika alkenylobursztynowego, przy czym reakcję prowadzi się w rozpuszczalniku węglowodorowym, korzystnie w ksylenie w czasie od 2 do 5 godzin, korzystnie od 3 do 4 godzin, przy zachowaniu temperatury od 100°C do 150°C, korzystnie od 110°C do 140°C, pod zmniejszonym ciśnieniem, w atmosferze azotu lub innego gazu obojętnego, wobec kwasu szczawiowego i/lub kwasu octowego i/lub bezwodnika kwasu octowego jako katalizatora imidyzacji, dodawanego do środowiska reakcji w ilości od 0,0075 do 0,015 mola na 1 mol bezwodnika, odbierając wodę reakcyjną na przykład metodą azeotropową, pod zmniejszonym ciśnieniem, korzystnie w atmosferze azotu, lub bez użycia rozpuszczalników przez przedmuchanie azotem lub innym gazem obojętnym, a otrzymany monoalkenylobursztynoimid i/lub bisalkenylobursztynoimid i/lub trisalkenylobursztynoimid, korzystnie monoalkenylobursztynoimid, poddaje się procesowi termicznego kondycjonowania w kontrolowanych warunkach ciśnienia i temperatury przez czas konieczny do uzyskania alkenylobursztynoamido-imidu o stosunku -1 intensywności pasma widma IR w zakresie od 1650 do 1694 cm-1 do intensywności pasma widma IR -1 przy wartości 1705 cm-1, czyli stosunku intensywności pasma amidowego do imidowego jak 1 : (0,5 do 1,5), korzystnie 1 : (0,7 do 0,9).
W sposobie wytwarzania modyfikowanych alkenylobursztynoimido-amidów według wynalazku, jako bezwodnik alkenylobursztynowy stosuje się produkty reakcji enowych polibutenów i/lub poliizobutenów z bezwodnikiem maleinowym, przy czym tak wytworzony bezwodnik alkenylobursztynowy charakteryzuje się tym, że stosunek molowy polibutenu i/lub poliizobutenu do bezwodnika bursztynowego wynosi 1,0 : 1,2, korzystnie 1,0 : 1,1, a stosowany do wytwarzania bezwodnika enowy polibuten i/lub poliizobuten, korzystnie wysoce reaktywny, otrzymywany jest metodą bez stosowania katalizatora zawierającego chlor, natomiast jako aminy stosuje się polialkylenopoliaminy o strukturze liniowej i/lub rozgałęzionej, korzystnie dietylenotriaminę lub trietylenotetraminę lub tetraetylenopentaminę lub pentaetylenoheksaminę lub ich mieszaniny.
Proces termicznego kondycjonowania produktu kondesacji bezwodnika alkenylobursztynowego z polialkylenopoliaminą polega zgodnie z wynalazkiem na tym, że po zakończeniu procesu kondesacji, mieszaninę reakcyjną przetrzymuje się w temperaturze od 50 do 130°C, korzystnie od 70 do
100°C do momentu ustabilizowania się intensywności pasma widma IR w zakresie od 1650 do -1 -1
1694 cm-1 i osiągnięciu stosunku intensywności pasma widma IR w zakresie od 1650 do 1694 cm-1 do -1 intensywności pasma widma IR przy 1705 cm-1, czyli stosunku intensywności pasma amidowego do amidowego jak 1 : (0,5 do 1,5); korzystnie od 1 : (0,7 do 0,9).
Podczas prowadzonego w powyższych warunkach procesu termicznego kondycjonowania następuje otwarcie pięcioczłonowego pierścienia imidowego z wytworzeniem nowego centrum reakcyjnego na karbonylowym atomie węgla. W miejscu tym może się przyłączyć druga cząsteczka bezwodnika polialkenylobursztynowego z utworzeniem wiązania amidowego pomiędzy pierwszo- lub drugorzędowym atomem azotu i grupą karbonylową 3.
Dzięki temu modyfikowane w ten sposób alkenylobursztynoimido-amidy wykazują zdecydowanie korzystniejsze własności detergentowo-dyspergujące, jak również korzystne właściwości solubilizujące prekursory osadów w porównaniu z alkenylobursztynoimido-amidami uzyskiwanymi na drodze modyfikacji chemicznej przy użyciu kwasów karboksylowych.
Wynalazek zilustrowano przykładami wykonania od 1 do 9, objaśniającymi sposób wytwarzania modyfikowanych alkenylobursztynoimido-amidów oraz ocenę wybranych własności użytkowych tak otrzymanych produktów w próbach testowych. Przykładów tych nie można zatem traktować za ograniczenie istoty wynalazku czy zawężenie zakresu ochrony, ponieważ mają one jedynie ilustracyjny charakter.
P r z y k ł a d 1
Wytworzono alkenylobursztynoimid według wynalazków PL 147691 i PL 148245 dla celów badań porównawczych.
PL 215 447 B1
Do szklanego reaktora zaopatrzonego w mieszadło mechaniczne, chłodnicę z nasadką azeotropową i płaszcz grzejny wprowadzono 59,5 g bezwodnika alkenylobursztynowego o masie cząsteczkowej 1311,0 Daltonów, 10,4 g tetraetylenopentaaminy o temperaturze wrzenia 190 - 240°C 3 (przy ciśnieniu 20 mbar), 30 cm3 ksylenu oraz 0,1 g kwasu szczawiowego. Mieszaninę reakcyjną podgrzano do temperatury 145°C i mieszano przez 5 godzin pod zmniejszonym ciśnieniem. Odbierano azeotropowo wodę wydzielającą się z reakcji. Otrzymany produkt reakcji o liczbie kwasowej 0,93 mg KOH/g oraz całkowitej liczbie zasadowej 128,31 mg KOH/g zawierał 70% (m/m) substancji aktywnej będącej imidem kwasu alkenylobursztynowego o charakterystycznym paśmie w podczerwieni (IR) -1 pochodzącym od drgań rozciągających wiązań C=O imidu przy 1703 cm-1.
P r z y k ł a d 2
Wytworzono zmodyfikowany alkenylobursztynoimido-amid według niniejszego wynalazku.
Produkt z przykładu 1 poddano termicznemu kondycjonowaniu w temperaturze 95°C przez okres 12 dni. W widmach w podczerwieni obserwowano zmniejszanie intensywności pasma IR wiązań -1
C=O imidu przy 1703 cm-1 oraz pojawienie się pasma absorpcyjnego grup C=O z maksimum przy -1 długości fali równej 1665 cm-1. Produkt z przykładu 1 kondycjonowano aż do momentu uzyskania stosunku zawartości grup amidowych do imidowych równego 1:0,6.
Podanie w niniejszym przykładzie czasu prowadzenia procesu termicznego kondycjonowania produktu kondensacji, ma jedynie charakter pomocniczy, ponieważ dla znawców oczywistym jest, że proces takiego kondycjonowania zachodzić może w różnych okresach czasu, które zależą między innymi od rodzaju surowców zastosowanych do wytwarzania alkenylobursztynoimido-amidów, zaś o skutecznym przeprowadzeniu procesu kondycjonowania (oraz o skuteczności działania wytworzonej w nim substancji) - nie decyduje czas, lecz stosunek intensywności sygnałów IR imidowych i amidowych grup karbonylowych.
P r z y k ł a d 3
Wytworzono zmodyfikowany alkenylobursztynoimido-amid według niniejszego wynalazku.
Produkt z przykładu 1 poddano kondycjonowaniu termicznemu w temperaturze 100°C. W wid-1 mach w podczerwieni obserwowano zmniejszanie intensywności pasma C=O imidu przy 1703 cm-1 -1 oraz pojawienie się pasma absorpcyjnego grup C=O z maksimum przy długości fali równej 1665 cm-1. Produkt z przykładu 1 kondycjonowano do momentu uzyskania stosunku zawartości grup amidowych do imidowych równego 1:0,9.
P r z y k ł a d 4
Produkty z przykładów 1 i 3 poddano badaniom termograwimetrycznym. Miarą odporności produktu na nukleofilowy rozkład termiczny w wyższych temperaturach jest analiza termograwimetryczna (TGA).
Na załączonych rysunkach fig. 1 do fig. 4 przedstawiono krzywe charakteryzujące trwałość termiczną substancji aktywnych produktów - krzywe termograwimetryczne (TGA), na których linią przerywaną oznaczono procentowy ubytek masy próbki w trakcie badania, a linią ciągłą przepływ ciepła, przy czym:
fig. 1 ilustruje wyniki badań produktu z przykładu nr 1 w atmosferze powietrza, fig. 2 - wyniki badań produktu z przykładu nr 1 w atmosferze azotu, fig. 3 - wyniki badań produktu z przykładu nr 3 w atmosferze powietrza, fig. 4 - wyniki badań produktu z przykładu nr 3 w atmosferze azotu.
Pomiary wykonano stosując Termograwimetr SETARAM w systemie termoanalitycznym STARe. Pomiary wykonano dla próbek analitycznych z przykładów 1 i 3 o masie 3 do 13 mg, w atmosferze powietrza (100 ml/min), w zakresie temperatury od 20 do 900°C, przy szybkości ogrzewania ok. 20°C/min. oraz powtórzono w atmosferze azotu, w zakresie temperatury od 20 do 900°C przy tej samej szybkości ogrzewania. Stosowano cylindryczne (φ = 7 mm), płaskodenne naczyńka pomiarowe
Pt-70 μ|. We wszystkich przypadkach badane substancje uległy całkowitemu rozkładowi/wypaleniu. Produkt z przykładu 1
W czasie eksperymentu TGA prowadzonego w atmosferze powietrza ok. 30% (m/m) badanej próbki oddestylowuje do temperatury ok. 250°C (usunięcie rozpuszczalnika). Substancja aktywna próbki produktu z przykładu 1 ulega degradacji w zakresie temperatur od 360°C do 460°C (ubytek masy około 93%). Pozostałe 7% (m/m) próbki rozkłada się w zakresie temperatur od 580°C do 660°C z dodatnim efektem ciep|nym.
W czasie eksperymentu prowadzonego w atmosferze azotu ok. 30% (m/m) badanej próbki oddestylowuje do temperatury ok. 250°C (usunięcie rozpuszczalnika). Substancja aktywna ulega degradacji
PL 215 447 B1 w zakresie temperatur od 360°C do 470°C (ubytek masy około 98%). Pozostałe 2% (m/m) próbki rozkłada się łagodnie do temperatury około 890°C.
W czasie rozkładu termicznego próbki produktu z przykładu 1, zarówno w obecności powietrza jak i azotu następuje ubytek masy substancji aktywnej w dość wąskim zakresie temperatur 360 - 480°C. Powyżej temperatury 480°C obserwowana jest jednak pozostałość ulegająca rozkładowi dopiero w temperaturach powyżej 650°C.
Produkt z przykładu 3
W czasie eksperymentu TGA prowadzonego w atmosferze powietrza destylacja rozpuszczalnika następuje do temperatury od 60°C do 180°C, rozpuszczalnik stanowi 17% (m/m) badanej próbki. Rozkład substancji aktywnej próbki produktu z przykładu 3 następuje w zakresie temperatur od 260°C do 460°C. W zakresie temperatur od 460°C do 620°C obserwowane jest całkowite wypalenie pozostałych 2% (m/m) badanej próbki.
W czasie eksperymentu prowadzonego w atmosferze azotu usunięcie (destylacja) rozpuszczalnika następuje w zakresie temperatur od 60°C do 180°C. Rozkład substancji aktywnej próbki produktu z przykładu 3 następuje w zakresie temperatur od 260°C do 460°C (prawie 100% (m/m) badanej próbki).
W czasie rozkładu termicznego próbki produktu z przykładu 3, zarówno w obecności powietrza jak i azotu następuje ubytek masy substancji aktywnej w dość wąskim zakresie temperatur 260°C - 460°C (prawdopodobnie w złożonym kilkuetapowym procesie).
Dość wąski zakres temperatur rozkładu substancji aktywnej oraz wypalenie pozostałości do
600°C wskazują na możliwość dobrego działania detergentowego.
P r z y k ł a d 5
Produkt z przykładu 1 wprowadzono w ilości 100 mg/kg w przeliczeniu na substancję aktywną do oleju napędowego o właściwościach przedstawionych w tablicy 1, wyznaczonych w wyniku standardowych badań.
T a b l i c a 1
Charakterystyka oleju napędowego do badań.
| P | Właściwość | Jednostka | Wyniki badań |
| 1 | Liczba cetanowa | - | 52,9 |
| 2 | Skład frakcyjny | ||
| 10% (V/V) destyluje do temp. | 202,3 | ||
| 50% (V/V) destyluje do temp. | °C | 276,5 | |
| 90% (V/V) destyluje do temp. | 343,2 | ||
| 95% (V/V) destyluje do temp. | 356,8 | ||
| 3 | Gęstość w 15°C | kg/m3 | 826 |
| 4 | Zawartość siarki | mg/kg | 8,78 |
| 5 | Temperatura mętnienia | °C | -4 |
P r z y k ł a d 6
Produkt z przykładu 2 wprowadzono w ilości 100 mg/kg w przeliczeniu na substancję aktywną do oleju napędowego o właściwościach przedstawionych w tablicy 1.
P r z y k ł a d 7
Produkt z przykładu 3 wprowadzono w ilości 100 mg/kg w przeliczeniu na substancję aktywną do oleju napędowego o właściwościach przedstawionych w tablicy 1.
P r z y k ł a d 8
Olej napędowy uszlachetniony jak w przykładach 5, 6 i 7, poddano badaniu właściwości detergentowych według procedury CEC F-23-01. Badania wykonano w silniku Peugeot XUD 9. Miarą skuteczności działania substancji detergentowej wprowadzonej do oleju napędowego jest stopień zakoksowania rozpylaczy paliwa, który jest wyrażany przez spadek przepływu powietrza przez rozpylacz, przy wzniosie iglicy rozpylacza 0,1 mm, przed i po zakończeniu testu. Parametr ten obliczany jest jako procentowa różnica spadku przepływu powietrza przez rozpylacz, co oznacza, iż jego wyższe wartości liczbowe należy interpretować jako gorsze właściwości detergentowe badanego paliwa. Wyniki badań przedstawiono w tablicy 2.
PL 215 447 B1
T a b l i c a 2
Wyniki badania właściwości detergentowych w silniku Peugeot XUD 9.
| Badane paliwo | Spadek przepływu powietrza przez rozpylacz w (%) | |
| 1 | Olej napędowy z tablicy 1 | 81 |
| 2 | Olej napędowy uszlachetniony jak w przykładzie 5 | 68 |
| 3 | Olej napędowy uszlachetniony jak w przykładzie 6 | 43 |
| 4 | Olej napędowy uszlachetniony jak w przykładzie 7 | 3 |
P r z y k ł a d 9
Olej napędowy z przykładu 7 poddano badaniu właściwości detergentowych w teście w silniku Fiat 2,0 JTD 106 kW EURO 5, w którym zastosowany jest układ wtryskowy typu Common Rail. W Tablicy 3 przedstawiono krótką charakterystykę silnika Fiat 2,0 JTD.
T a b l i c a 3
Charakterystyka silnika Fiat 2,0 JTD
| Producent | Fiat Powertrain Technologies Italia |
| Pojemność skokowa | 1956 cm3 |
| Liczba cylindrów | 4 |
| Liczba zaworów na cylinder | 4 |
| Maksymalne ciśnienie wtrysku | 1600 bar |
| Liczba otworków we wtryskiwaczu | 7 |
| Moc maksymalna | 106 kW przy prędkości obrotowej 4000 obr./min. |
| Maksymalny moment obrotowy | 310 Nm przy prędkości obrotowej 2000 obr./min. |
Badania prowadzono w oparciu o metodykę CEC F-98-08. Podstawowy cykl testu trwał 16 h i był powtarzany aż do uzyskania 72 h testu. Każdy pojedynczy cykl składał się z jednogodzinnej sekcji pracy o zmiennych parametrach pracy silnika. Każda sekcja powtarzana była 8 razy, po których stosowano 8 godzin postoju.
Miarą skuteczności działania detergentowego w tym teście jest spadek mocy skorygowanej. W normie CEC F-98-08 zawarte jest kryterium mówiące o maksymalnie 2% spadku mocy skorygowanej silnika po teście.
Silnik zasilany paliwem nieuszlachetnionym o właściwościach jak w tablicy 1 wykazuje około 5 do 7% spadek mocy skorygowanej w trakcie 72 - godzinnego testu, natomiast w takim samym czasie badania paliwo uszlachetnione jak w przykładzie 7 wykazuje spadek mocy od 0,5 do 1,5% w zależności od parametrów pracy silnika. Wyniki testu przedstawiono w tablicy 4.
T a b l i c a 4
Wyniki badania właściwości detergentowych w silniku Fiat 2,0 JTD
| Punkt badawczy. Parametry pracy silnika | Olej napędowy nieuszlachetniony | Olej napędowy z Przykładu 7 |
| Zakres spadku mocy skorygowanej [%] | ||
| 2000 obr./min. 100% obciążenia | 3,0 - 4,0 | 0,5 - 1,0 |
| 3000 obr./min. 100% obciążenia | 4,0 - 5,0 | 0,0 - 1,0 |
| 4000 obr./min. 100% obciążenia | 5,5 - 6,5 | 1,0 - 1,5 |
| KRYTERIUM wg CEC F-98-08: maksymalnie 2,0 [%] |
PL 215 447 B1
Claims (3)
1. Sposób wytwarzania modyfikowanych alkenylobursztynoimido-amidów z bezwodnika alkenylobursztynowego i poliakylenopoliamin, w którym polialkylenopoliaminy acyluje się bezwodnikiem alkenylobursztynowym o masie cząsteczkowej od 750 do 2500 Daltonów, przy zachowaniu takiego stosunku reagentów, że na 1,0 mol polialkylenopoliaminy przypada od 1,0 do 3,0 moli bezwodnika alkenylobursztynowego, przy czym reakcję prowadzi się w rozpuszczalniku węglowodorowym w czasie od 2 do 5 godzin, w podwyższonej temperaturze, pod zmniejszonym ciśnieniem, w atmosferze azotu lub innego gazu obojętnego, wobec kwasu szczawiowego i/lub kwasu octowego i/lub bezwodnika kwasu octowego jako katalizatora imidyzacji, odbierając wodę reakcyjną, a otrzymany monoalkenylobursztynoimid i/lub bisalkenylobursztynoimid i/lub trisalkenylobursztynoimid, korzystnie monoalkenylobursztynoimid poddaje się częściowej amidyzacji, znamienny tym, że acylowanie poliakylenopoliamin prowadzi się przy zachowaniu temperatury od 100°C do 150°C, korzystnie od 110°C do 140°C, a po zakończeniu procesu kondesacji, mieszaninę reakcyjną, przetrzymuje się w temperaturze od 50 do 130°C, korzystnie od 70 do 100°C, do momentu ustabilizowania się intensywności pasma widma -1
IR w zakresie od 1650 do 1694 cm-1 i osiągnięciu stosunku intensywności pasma widma IR w zakresie -1 -1 od 1650 do 1694 cm-1 do intensywności pasma widma IR przy 1705 cm-1, czyli stosunku intensywności pasma amidowego do imidowego jak 1 : (0,5 do 1,5); korzystnie od 1 : (0,7 do 0,9).
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako bezwodnik alkenylobursztynowy stosuje się produkty reakcji enowych polibutenów i/lub poliizobutenów z bezwodnikiem maleinowym, przy czym tak wytworzony bezwodnik alkenylobursztynowy charakteryzuje się tym, że stosunek molowy polibutenu i/lub poliizobutenu do bezwodnika bursztynowego wynosi 1,0 : 1,2, korzystnie 1,0 : 1,1, a stosowany do wytwarzania bezwodnika enowy polibuten i/lub poliizobuten, korzystnie wysoce reaktywny, otrzymywany jest metodą bez stosowania katalizatora zawierającego chlor, natomiast jako aminy stosuje się polialkylenopoliaminy o strukturze liniowej i/lub rozgałęzionej, korzystnie dietylenotriaminę lub trietylenotetraminę lub tetraetylenopentaminę lub pentaetylenoheksaminę lub ich mieszaniny.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stężenie katalizatora imidyzacji wynosi od 0,0075 do 0,015 mola na 1 mol bezwodnika alkenylobursztynowego.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL398289A PL215447B1 (pl) | 2012-03-01 | 2012-03-01 | Sposób wytwarzania modyfikowanych alkenylobursztynoimido-amidów |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL398289A PL215447B1 (pl) | 2012-03-01 | 2012-03-01 | Sposób wytwarzania modyfikowanych alkenylobursztynoimido-amidów |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL398289A1 PL398289A1 (pl) | 2012-11-05 |
| PL215447B1 true PL215447B1 (pl) | 2013-12-31 |
Family
ID=47264005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL398289A PL215447B1 (pl) | 2012-03-01 | 2012-03-01 | Sposób wytwarzania modyfikowanych alkenylobursztynoimido-amidów |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL215447B1 (pl) |
-
2012
- 2012-03-01 PL PL398289A patent/PL215447B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL398289A1 (pl) | 2012-11-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10479950B2 (en) | Quaternary ammonium amide and/or ester salts | |
| Mahapatra et al. | s-Triazine containing flame retardant hyperbranched polyamines: synthesis, characterization and properties evaluation | |
| RU2046806C1 (ru) | Способ получения производных полиолефина, содержащего группы янтарного ангидрида | |
| JP5717719B2 (ja) | アミン末端テレキリックポリマーおよびその前駆体、並びにそれらを製造するための方法 | |
| AU2011332104B2 (en) | Polyester quaternary ammonium salts | |
| EP0644208A2 (en) | Process for preparing oligomeric copolymers of the pibsa-type in specific solvents | |
| JP2005256001A (ja) | 潤滑剤および燃料用の新規な添加剤 | |
| CA2466260C (en) | Improved process for preparing polyalkenylsuccinimides | |
| CA2849633A1 (en) | Quaternary ammonium salts in heating oils | |
| JPH1087948A (ja) | 新規な重合体分散剤 | |
| JPS58176296A (ja) | 潤滑油添加剤およびその製造方法 | |
| ITMI20071445A1 (it) | Polialchenil succinimmidi e loro impiego come disperdenti in oli lubrificanti | |
| PL215447B1 (pl) | Sposób wytwarzania modyfikowanych alkenylobursztynoimido-amidów | |
| RU2670452C1 (ru) | Способ получения алкенилсукцинцианэтилимидов 1,2-дизамещённых имидазолина | |
| US7763681B2 (en) | Process for the preparation of polyalkenyl acylating agents | |
| RU2296133C2 (ru) | Способ получения алкенилсукцинимидов | |
| PL228075B1 (pl) | Sposób wytwarzania alkenylobursztynoimido -amidów o kontrolowanej zawartosci grup imidowych i amidowych | |
| CN1221431A (zh) | 取代的羧酸衍生物 | |
| US5472457A (en) | Gasoline additives containing alkoxylated imidazo-oxazoles | |
| PL218478B1 (pl) | Sposób wytwarzania alkenylobursztynoimido-amidów | |
| RU2737716C1 (ru) | Способ получения алкенилфталамидосукцинимидов на основе триэтилентетрамина | |
| RU2291186C1 (ru) | Моющая и антикоррозионная присадка к автомобильным топливам | |
| JP2000507571A (ja) | ポリエーテルアミノ酸エステル化合物とその調製方法及びその使用 | |
| PL231364B1 (pl) | Wielofunkcyjny pakiet dodatków do olejów napędowych zawierający alkenylobursztynoimido-amidy o kontrolowanej zawartości grup imidowych i amidowych | |
| ITMI20071446A1 (it) | Polialchenil siccinimmidi e loro impiego come detergenti per carburanti |