RU2337914C1 - Long-chain alkylphosphonic acids as soft steel corrosion inhibitors and their production - Google Patents

Long-chain alkylphosphonic acids as soft steel corrosion inhibitors and their production Download PDF

Info

Publication number
RU2337914C1
RU2337914C1 RU2007120822/04A RU2007120822A RU2337914C1 RU 2337914 C1 RU2337914 C1 RU 2337914C1 RU 2007120822/04 A RU2007120822/04 A RU 2007120822/04A RU 2007120822 A RU2007120822 A RU 2007120822A RU 2337914 C1 RU2337914 C1 RU 2337914C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
olefins
alkylphosphonic acids
long
acid
mixture
Prior art date
Application number
RU2007120822/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иль с Саидович Низамов (RU)
Ильяс Саидович Низамов
Евгений Сергеевич Ермолаев (RU)
Евгений Сергеевич Ермолаев
Гульнур Гатаулловна Сергеенко (RU)
Гульнур Гатаулловна Сергеенко
Эльвира Салиховна Батыева (RU)
Эльвира Салиховна Батыева
Владимир Алексеевич Альфонсов (RU)
Владимир Алексеевич Альфонсов
Рашид Мухтарович Галиакберов (RU)
Рашид Мухтарович Галиакберов
Юрий Павлович Ходырев (RU)
Юрий Павлович Ходырев
Ильдар Мухтарович Магдеев (RU)
Ильдар Мухтарович Магдеев
шин Олег Герольдович Син (RU)
Олег Герольдович Синяшин
Рафинат Саматович Яруллин (RU)
Рафинат Саматович Яруллин
Original Assignee
Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра РАН (ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН)
Открытое акционерное общество "Татнефтехиминвест-холдинг" (ОАО "Татнефтехиминвест-холдинг")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра РАН (ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН), Открытое акционерное общество "Татнефтехиминвест-холдинг" (ОАО "Татнефтехиминвест-холдинг") filed Critical Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра РАН (ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН)
Priority to RU2007120822/04A priority Critical patent/RU2337914C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2337914C1 publication Critical patent/RU2337914C1/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to phosphoroorganic chemistry, namely, to method of obtaining long-chain alkylphosphonic acids, possessing anticorrosion activity, based on α-olefins of industrial fraction C16-C18 and C20-C26. Invention can be applied for protection of pipelines, reservoirs, construction metallic structures, equipment for extraction, transportation and processing oil and gas, in metal processing. Long-chain alkylphosphonic acids are obtained by interaction of α-olefins of industrial fraction C16-C18 and C20-C26 with O,O-dimethylphosphorous acid in molar ratio 1:(1.0-2.0) in presence of benzoyl peroxide in amount of 1.0-5.0% of weight of dimethylphosphorous acid at 110-150°C during 10-12 hours in absence of solvent with further hydrolysis of intermediate higher O,O-dimethyl(alkyl) phosphonates with hydrochloric acid with heating, obtaining target product which represents mixture of long-chain alkylphosphonic acids.
EFFECT: elaboration of novel method of obtaining mixture of alkylphosphonic acids and soft steel corrosion inhibitor.
2 cl, 1 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к фосфорорганической химии, а именно к длинноцепным алкилфосфоновым кислотам общей формулы (Ia, б), обладающим антикоррозионной активностью и полученных на основе α-олефинов промышленных фракций C16-C18 и С2026 The invention relates to organophosphorus chemistry, namely to long-chain alkylphosphonic acids of the general formula (Ia, b) having anticorrosive activity and obtained on the basis of α-olefins of industrial fractions C 16 -C 18 and C 20 -C 26

Figure 00000001
Figure 00000001

где алкил = CnH2n+1, n=16, 18 (a),where alkyl = C n H 2n + 1 , n = 16, 18 (a),

n=20, 22, 24, 26 (б).n = 20, 22, 24, 26 (b).

Изобретение может быть использовано в различных отраслях промышленности, в частности, для защиты трубопроводов, резервуаров, строительных металлических конструкций, оборудования для добычи, транспорта и переработки нефти и газа, при металлообработке.The invention can be used in various industries, in particular, for the protection of pipelines, tanks, building metal structures, equipment for the extraction, transport and processing of oil and gas, and metalworking.

Низшие аналоги предлагаемых длинноцепных алкилфосфоновых кислот, полученные из олефинов С610, используются в качестве смачивателей, детергентов, мягчителей, связывающих агентов, присадок к смазочным маслам (Пудовик А.Н., Гурьянова И.В., Ишмаева Э.А. Реакции присоединения фосфорсодержащих соединений с подвижным атомом водорода. // Реакции и методы исследования органических соединений / Под ред. Б.А.Казанского, И.Л.Кнунянца, М.М.Шемякина, Н.Н.Мельникова, кн. 19. / Химия. - М., 1968. - 848 с.)The lower analogues of the proposed long-chain alkylphosphonic acids obtained from C 6 -C 10 olefins are used as wetting agents, detergents, softeners, binding agents, additives for lubricating oils (Pudovik A.N., Guryanova I.V., Ishmaeva E.A. Addition reactions of phosphorus-containing compounds with a mobile hydrogen atom // Reactions and methods for the study of organic compounds / Edited by B.A. Kazansky, I.L. Knunyants, M.M.Shemyakin, N.N. Melnikov, book 19. / Chemistry. - M., 1968. - 848 p.)

Известны низшие алкилфосфоновые кислоты, полученные взаимодействием фосфористой кислоты с индивидуальными моноолефинами (гексеном-1, циклогексеном, октеном-1, деценом-1) в присутствии пероксида бензоила при температуре кипения олефинов (Griffin C.E., Wells H.J. // J. Org. Chem. 1959. V.24. P.2049; Griffin C.E. // J. Org. Chem. 1960. V.25, N3. - P.665-666). Однако выходы целевых алкилфосфоновых кислот низкие (18-23%), что связано с образованием теломеров в качестве побочных продуктов в результате вторичного присоединения первичных алкилфосфоновых кислот по кратной связи С=С олефинов. Таким образом, путь к алкилфосфоновым кислотам при прямом фосфорилировании олефинов фосфористой кислотой затруднителен.Lower alkylphosphonic acids are known, obtained by reacting phosphorous acid with individual monoolefins (hexene-1, cyclohexene, octene-1, decene-1) in the presence of benzoyl peroxide at the boiling point of olefins (Griffin CE, Wells HJ // J. Org. Chem. 1959 V.24. P.2049; Griffin CE // J. Org. Chem. 1960. V.25, N3. - P.665-666). However, the yields of the target alkylphosphonic acids are low (18-23%), which is associated with the formation of telomeres as by-products as a result of the secondary addition of primary alkylphosphonic acids via a multiple C = C bond of olefins. Thus, the path to alkylphosphonic acids with direct phosphorylation of olefins with phosphorous acid is difficult.

Известно получение O,O-диалкиловых эфиров алкилфосфоновых кислот реакцией радикального присоединения O,O-диалкилфосфористых кислот к олефинам (Пудовик А.Н., Коновалова И.В. // ЖОХ. 1959. Т.29. №10. С.3342-3346; Stiles A.R., Vaughan W.E., Rust F.F. // J. Am. Chem. Soc. 1958. V.80. N3. P.714-716; патент GB 694772, опубл. 29.071953), (патент GB 660918, опубл. 14.11.1951, патент US 4108889, опубл. 19.11.1976). O,O-Диалкиловые эфиры алкилфосфоновых кислот используют для получения соответствующих алкилфосфоновых кислот путем их гидролиза соляной кислотой (патент GB 660918, опубл. 14.11.1951) или обработкой таких эфиров безводными хлористым или бромистым водородом с последующим гидролизом образующихся хлор- или броман-гидридов алкилфосфоновых кислот (патент US 4108889, опубл. 19.11.1976).It is known to obtain O, O-dialkyl esters of alkylphosphonic acids by the reaction of radical addition of O, O-dialkylphosphorous acids to olefins (Pudovik AN, Konovalova IV // Zhokh. 1959. V.29. No. 10. P.3342- 3346; Stiles AR, Vaughan WE, Rust FF // J. Am. Chem. Soc. 1958. V.80. N3. P.714-716; GB 694772, published 29.071953), (GB 660918, publ. 11/14/1951, patent US 4108889, publ. 19.11.1976). O, O-dialkyl esters of alkylphosphonic acids are used to produce the corresponding alkylphosphonic acids by hydrolysis with hydrochloric acid (patent GB 660918, publ. 11/14/1951) or by treating such esters with anhydrous hydrogen chloride or bromide, followed by hydrolysis of the resulting chloro or bromo-hydrogen hydrides of alkyl acids (patent US 4108889, publ. 11/19/1976).

Однако в литературе не обнаружено сведений о получении длинноцепных алкилфосфоновых кислот на основе фосфорилирования α-олефинов промышленных фракций C16-C18 и С2026 и их применении в качестве ингибиторов коррозии стали. Проблема разработки эффективного способа переработки в практически полезные продукты промышленных высших α-олефинов, получаемых из фракций углеводородного сырья при переработке нефти, в настоящее время в нашей стране является актуальной в связи с накоплением огромного количества этих α-олефинов, отличающихся низкой реакционной способностью и не находящих к настоящему времени рационального применения для создания коммерческой продукции.However, no information was found in the literature on the preparation of long-chain alkylphosphonic acids based on the phosphorylation of α-olefins of industrial fractions C 16 -C 18 and C 20 -C 26 and their use as inhibitors of steel corrosion. The problem of developing an effective method for processing industrial higher α-olefins obtained from fractions of hydrocarbon feedstocks into practically useful products of oil refining is currently urgent in our country due to the accumulation of a huge amount of these α-olefins, which are characterized by low reactivity and are not found To date, rational use to create commercial products.

Технический результат - возможность переработки промышленных фракций α-олефинов C16-C18 и С2026 в алкилфосфоные кислоты.EFFECT: possibility of processing industrial fractions of α-olefins C 16 -C 18 and C 20 -C 26 into alkylphosphonic acids.

Технический результат достигается предлагаемым способом получения смесей длинноцепных алкилфосфоновых кислот общей формулы (1а,б) на основе а-олефинов промышленных фракций C16-C18 или С2026 The technical result is achieved by the proposed method for producing mixtures of long-chain alkylphosphonic acids of the general formula (1a, b) based on a-olefins of industrial fractions C 16 -C 18 or C 20 -C 26

Figure 00000002
Figure 00000002

алкил = CnH2n+1, n=16, 18 (a), n=20, 22, 24, 26 (б).alkyl = C n H 2n + 1 , n = 16, 18 (a), n = 20, 22, 24, 26 (b).

Сущность изобретения заключается в том, что α-олефины промышленных фракций С1618 или С2026 (ТУ 2411-067-05766801-97 и ТУ 2411-068-05766801-97 производства ОАО "Нижнекамскнефтехим") подвергают взаимодействию с O,O-диметилфосфористой кислотой в молярном соотношении 1:(1.0-2.0) в присутствии пероксида бензоила в количестве 1.0-5.0% от веса O,O-диметилфосфористой кислоты при 110-150°С в течение 10-12 ч при перемешивании в отсутствие растворителя с последующим гидролизом промежуточных высших O,O-диметил(алкил) фосфонатов соляной кислотой при 100-110°С в течение 6-9 часов при перемешивании с последующим упариванием реакционной смеси до получения твердого продукта, содержащего смесь длинноцепных алкилфосфоновых кислот C16Н33Р(O)(OH)2 и C18H37P(O)(OH)2 или смесь С20Н41Р(О)(ОН)2, С22Н45Р(O)(ОН)2, С24Н49Р(O)(ОН)2 и С26Н53Р(O)(ОН)2 соответственно. Для синтеза целевых продуктов промежуточные O,O-диметил(алкил)фосфонаты можно не очищать, что повышает технологичность предлагаемого способа получения длинноцепных алкилфосфоновых кислот (I), которые были испытаны на антикоррозионную активность без очистки.The essence of the invention lies in the fact that α-olefins of industrial fractions C 16 -C 18 or C 20 -C 26 (TU 2411-067-05766801-97 and TU 2411-068-05766801-97 manufactured by OAO Nizhnekamskneftekhim) are subjected to interaction with O, O-dimethylphosphorous acid in a molar ratio of 1: (1.0-2.0) in the presence of benzoyl peroxide in an amount of 1.0-5.0% by weight of O, O-dimethylphosphorous acid at 110-150 ° C for 10-12 hours with stirring in the absence of solvent, followed by hydrolysis of intermediate higher O, O-dimethyl (alkyl) phosphonates with hydrochloric acid at 100-110 ° C for 6-9 hours at alternating stitching followed by evaporation of the reaction mixture to obtain a solid product containing a mixture of long chain alkylphosphonic acids C 16 H 33 P (O) (OH) 2 and C 18 H 37 P (O) (OH) 2 or a mixture of C 20 H 41 P (O ) (OH) 2 , C 22 H 45 P (O) (OH) 2 , C 24 H 49 P (O) (OH) 2, and C 26 H 53 P (O) (OH) 2, respectively. For the synthesis of the target products, intermediate O, O-dimethyl (alkyl) phosphonates can not be purified, which increases the manufacturability of the proposed method for producing long-chain alkylphosphonic acids (I), which were tested for anticorrosion activity without purification.

Проведенный газовый хроматографический анализ состава исходных олефинов промышленной фракции C16-C18 показывает, что эта фракция содержит только углеводороды с четным числом атомов углерода, причем суммарное содержание олефинов рядов С16 и C18 составляет 98%. Во фракции C16-C18 имеются 2 буша пиков с временами удерживания 9.67-10.40 мин состава C16 с массовым числом 222 и 12.01-12.68 мин состава C18 с массовым числом 252. При этом соотношение пиков олефинов с массами C16 и C18 составляет 3:2. По данным хроматограмм и масс-спектров установлено, что общее содержание α-олефинов во фракции C16-C18 составляет 80%. По данным спектров ЯМР 1H общее содержание α-олефинов во фракции C16-C18 составляет не менее 82%. Остальное приходится на олефины с внутренней связью С=С.A gas chromatographic analysis of the composition of the starting olefins of the industrial fraction C 16 -C 18 shows that this fraction contains only hydrocarbons with an even number of carbon atoms, and the total content of olefins of series C 16 and C 18 is 98%. In the C 16 -C 18 fraction, there are 2 bushes of peaks with retention times of 9.67-10.40 min of composition C 16 with mass number 222 and 12.01-12.68 min of composition C 18 with mass number 252. Moreover, the ratio of the peaks of olefins with masses of C 16 and C 18 is 3: 2. According to chromatograms and mass spectra, it was found that the total content of α-olefins in the C 16 -C 18 fraction is 80%. According to 1 H NMR spectra, the total content of α-olefins in the C 16 -C 18 fraction is not less than 82%. The rest is olefins with an internal bond C = C.

Массовое распределение в газовых хроматограммах фракции C2026 показывает, что в этой фракции содержатся, в основном, олефины рядов C20, С22, С24 и С26 в соотношении 48.6:21.0:14.6:8.6%. Остальное приходится на олефины рядов C18 и C28. По данным спектров ЯМР 1Н общее содержание α-олефинов во фракции C2026 составляет не менее 85%. Таким образом, значительное содержание α-олефинов во фракциях C16-C18 и С2026 обусловливает высокий выход целевых продуктов.The mass distribution in gas chromatograms of the C 20 -C 26 fraction shows that this fraction contains mainly olefins of the C 20 , C 22 , C 24 and C 26 series in a ratio of 48.6: 21.0: 14.6: 8.6%. The rest falls on olefins of series C 18 and C 28 . According to 1 H NMR spectra, the total content of α-olefins in the C 20 -C 26 fraction is at least 85%. Thus, a significant content of α-olefins in the fractions C 16 -C 18 and C 20 -C 26 determines a high yield of target products.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1. Длинноцепные алкилфосфоновые кислоты (1а) на основе реакции α-олефинов фракции C16-C18 с O,O-диметилфосфористой кислотой в соотношении 1:1.Example 1. Long-chain alkylphosphonic acids (1a) based on the reaction of α-olefins of the C 16 -C 18 fraction with O, O-dimethylphosphorous acid in a 1: 1 ratio.

Смесь 33.5 г (140.0 ммоль) олефинов промышленной фракции C16-C18, 15.5 г (140.9 ммоль) O,O-диметилфосфористой кислоты и 0.4 г (1.7 ммоль, 2.6% от веса O,O-диметилфосфористой кислоты) пероксида бензоила нагревают 10-12 ч при 130-140°С при перемешивании. Смесь отмывают водой, органический слой отделяют и выпаривают в вакууме. Не вступившие в реакцию олефины отгоняют из остатка в вакууме. В остатке получают 33.6 г твердого вещества, который разбавляют 70 мл концентрированной соляной кислоты и нагревают 6-8 ч при перемешивании при 100-110°С. Раствор выпаривают в вакууме. В остатке получают 27.3 г (81%) твердых алкилфосфоновых кислот (Ia) с т.пл. 60°С, кислотное число 139. ИК спектр (KBr, ν, см-1): 2921 с, 2852 с ν (СН3 as, s; CH2 as, s); 2750 ср. ш, 2738 ср. ш ν (O-Н); 2298 ср. о. ш 2γ (ОН); 1720 ср. о. ш, 1640 ср. о. ш δ (ОН); 1129 о. с. ш ν (Р=O); 1000 о. с ν [Р-О(Н)]. Спектр ЯМР 1Н (600 МГц, CDCl3, смесь гомологов и изомеров, δ, м.д., J, Гц): 0.85 (т, 3Н, СН3С, 3JHH 7.1); 1.28 [м, 28Н, С(СН2)14СР; 32Н, C(СН2)15СР]; 1.39-1.76 (м, 2Н, С-CH2Р); 9.21 [уш. м; 2Н, Р(ОН)2]. Спектр ЯМР 31Р (С6Н6, δP, м.д.): 37.1. Масс-спектр (ЭУ), m/z (Iотн, %): 306.3 [М]+ (13) и 334.3 [М]+ (5).A mixture of 33.5 g (140.0 mmol) of olefins of industrial fraction C 16 -C 18 , 15.5 g (140.9 mmol) of O, O-dimethylphosphorous acid and 0.4 g (1.7 mmol, 2.6% by weight of O, O-dimethylphosphorous acid) of benzoyl peroxide is heated 10 -12 hours at 130-140 ° C with stirring. The mixture was washed with water, the organic layer was separated and evaporated in vacuo. Unreacted olefins are distilled off from the residue in vacuo. The residue gives 33.6 g of a solid, which is diluted with 70 ml of concentrated hydrochloric acid and heated for 6-8 hours with stirring at 100-110 ° C. The solution was evaporated in vacuo. The residue gives 27.3 g (81%) of solid alkylphosphonic acids (Ia) with mp 60 ° C, acid number 139. IR spectrum (KBr, ν, cm -1 ): 2921 s, 2852 s ν (CH 3 as, s; CH 2 as, s); 2750 cf. w, 2738 cf. w ν (O-H); 2298 cf. about. w 2 γ (OH); 1720 cf. about. w, 1640 cf. about. w δ (OH); 1129 about from. w ν (P = O); 1000 about. with ν [P-O (H)]. 1 H NMR spectrum (600 MHz, CDCl 3 , mixture of homologs and isomers, δ, ppm, J, Hz): 0.85 (t, 3H, CH 3 C, 3 J HH 7.1); 1.28 [m, 28H, C (CH 2 ) 14 CP; 32H, C (CH 2 ) 15 CP]; 1.39-1.76 (m, 2H, C-CH 2 P); 9.21 [ears. m; 2H, P (OH) 2 ]. Nuclear Magnetic Resonance Spectrum 31 P (C 6 H 6 , δ P , ppm): 37.1. Mass spectrum (EU), m / z (I rel ,%): 306.3 [M] + (13) and 334.3 [M] + (5).

Найдено, %: С 64.71; Н 11.61; Р 9.37. C16H35О3P и С18Н39O3Р.Found,%: C 64.71; H, 11.61; R 9.37. C 16 H 35 O 3 P and C 18 H 39 O 3 R.

Вычислено, %: С 62.60 и 64.60; Н 11.54 и 11.78; Р 10.11 и 9.26. М 306.3 и 334.4.Calculated,%: C 62.60 and 64.60; H 11.54 and 11.78; R 10.11 and 9.26. M 306.3 and 334.4.

Пример 2. Длинноцепные алкилфосфоновые кислоты (Iа) на основе реакции α-олефинов фракции C16-C18 с O,O-диметилфосфористой кислотой в соотношении 1:2.Example 2. Long-chain alkylphosphonic acids (Ia) based on the reaction of α-olefins of the C 16 -C 18 fraction with O, O-dimethylphosphorous acid in a ratio of 1: 2.

Смесь 100.0 г (419.5 ммоль) олефинов промышленной фракции C16-C18, 87.3 г (793.6 ммоль) O,O-диметилфосфористой кислоты и 0.9 г (6.2 ммоль, 1.0% от веса O,O-диметилфосфористой кислоты) пероксида бензоила нагревают 12 ч при 110-120°С при перемешивании. Смесь отмывают водой, органический слой отделяют и выпаривают в вакууме. В остатке получают 120.5 г твердого вещества, который разбавляют 250 мл концентрированной соляной кислоты и нагревают 8 ч при перемешивании при 100-110°С. Раствор выпаривают в вакууме. В остатке получают 110.5 г (87%) твердых алкилфосфоновых кислот (Ia) с т.пл. 59-61°С. Данные ИК, ЯМР 1H, 31P и масс-спектров соответствуют спектрам образца соединения (Ia), полученного в примере 1.A mixture of 100.0 g (419.5 mmol) of olefins of industrial fraction C 16 -C 18 , 87.3 g (793.6 mmol) of O, O-dimethylphosphorous acid and 0.9 g (6.2 mmol, 1.0% by weight of O, O-dimethylphosphorous acid) of benzoyl peroxide is heated 12 h at 110-120 ° C with stirring. The mixture was washed with water, the organic layer was separated and evaporated in vacuo. The residue gives 120.5 g of a solid, which is diluted with 250 ml of concentrated hydrochloric acid and heated for 8 hours with stirring at 100-110 ° C. The solution was evaporated in vacuo. The residue gives 110.5 g (87%) of solid alkylphosphonic acids (Ia) with mp 59-61 ° C. The data of IR, NMR 1 H, 31 P and mass spectra correspond to the spectra of the sample compound (Ia) obtained in example 1.

Найдено, %: С 63.55; Н 11.56; Р 9.77. С16H35О3Р и С18H39О3Р.Found,%: C 63.55; H 11.56; R 9.77. C 16 H 35 O 3 P and C 18 H 39 O 3 R.

Вычислено, %: С 62.60 и 64.60; Н 11.54 и 11.78; Р 10.11 и 9.26. М 306.3 и 334.4.Calculated,%: C 62.60 and 64.60; H 11.54 and 11.78; R 10.11 and 9.26. M 306.3 and 334.4.

Пример 3. Длинноцепные алкилфосфоновые кислоты (Iб) на основе реакции α-олефинов фракции C2026 с O,O-диметилфосфористой кислотой в соотношении 1:1.Example 3. Long-chain alkylphosphonic acids (Ib) based on the reaction of α-olefins of the C 20 -C 26 fraction with O, O-dimethylphosphorous acid in a 1: 1 ratio.

Смесь 146.5 г (454.3 ммоль) олефинов промышленной фракции C2026, 50.0 г (454.5 ммоль) O,O-диметилфосфористой кислоты и 5.5 г (22.7 ммоль, 5.0% от веса O,O-диметилфосфористой кислоты) пероксида бензоила нагревают 10 ч при 140-150°С при перемешивании. Смесь отмывают водой, органический слой отделяют и выпаривают в вакууме. Не вступившие в реакцию олефины отгоняют из остатка в вакууме. Остаток разбавляют 240 мл концентрированной соляной кислоты и нагревают 9 ч при перемешивании при 100-110°С. Раствор выпаривают в вакууме. В остатке получают 136.8 г (75%) твердых алкилфосфоновых кислот (Iб) в виде пасты. ИК-спектр (KBr, ν, см-1): 2923 с, 2854 с ν (СН3 as, s; СН3 as, s); 2744 ср. ш, 2735 ср. ш ν (O-Н); 2356 ср. о. ш 2γ (ОН); 1723 ср. ш, 1695 ср. ш δ (ОН); 1378 ср δ (СН3 s); 1128 с. ш ν (Р=O); 1005 о. с ν [Р-О(Н)]. Спектр ЯМР 1H (400 МГц, D2О, смесь гомологов и изомеров, δ, м.д., J, Гц): 0.90 (т, 3Н, СН3С, 3JHH 7.3); 1.29 (м, ССНС); 1.93 (м, 2Н, ССН2Р); 8.10 [м; 2Н, Р(ОН)2]. Спектр ЯМР 31P (С6Н6, δP, м.д.): 33.1, 33.8 и 36.2 в соотношении 1:143: 1.A mixture of 146.5 g (454.3 mmol) of olefins of industrial fraction C 20 -C 26 , 50.0 g (454.5 mmol) of O, O-dimethylphosphorous acid and 5.5 g (22.7 mmol, 5.0% by weight of O, O-dimethylphosphorous acid) of benzoyl peroxide is heated 10 h at 140-150 ° C with stirring. The mixture was washed with water, the organic layer was separated and evaporated in vacuo. Unreacted olefins are distilled off from the residue in vacuo. The residue was diluted with 240 ml of concentrated hydrochloric acid and heated for 9 hours with stirring at 100-110 ° C. The solution was evaporated in vacuo. 136.8 g (75%) of solid alkylphosphonic acids (Ib) are obtained in the residue as a paste. IR spectrum (KBr, ν, cm -1 ): 2923 s, 2854 s ν (СН 3 as, s; СН 3 as, s); 2744 cf. w, 2735 cf. w ν (O-H); 2356 cf. about. w 2 γ (OH); 1723 cf. w, 1695 cf. w δ (OH); 1378 cf δ (CH 3 s); 1128 s. w ν (P = O); 1005 about. with ν [P-O (H)]. 1 H NMR spectrum (400 MHz, D 2 O, mixture of homologs and isomers, δ, ppm, J, Hz): 0.90 (t, 3H, CH 3 C, 3 J HH 7.3); 1.29 (m, SSNA); 1.93 (m, 2H, CCH 2 P); 8.10 [m; 2H, P (OH) 2 ]. 31 P NMR spectrum (С 6 Н 6 , δ P , ppm): 33.1, 33.8 and 36.2 in the ratio 1: 143: 1.

Найдено, %: С 68.37; Н 12.41; Р 6.97. С22Н47O3Р, С20Н43О3Р, С24Н51O3Р и С26Н55O3Р.Found,%: C 68.37; H 12.41; P 6.97. C 22 H 47 O 3 P, C 20 H 43 O 3 P, C 24 H 51 O 3 P and C 26 H 55 O 3 R.

Вычислено, %: С 66.23, 67.62, 68.82 и 69.87; Н 11.98, 12.16, 12.31 и 12.44; Р 8.55, 7.93, 7.40 и 6.94.Calculated,%: C 66.23, 67.62, 68.82 and 69.87; H 11.98, 12.16, 12.31 and 12.44; P 8.55, 7.93, 7.40 and 6.94.

Полученные образцы длинноцепных алкилфосфоновых кислот прошли испытания в качестве ингибиторов углекислотной коррозии мягкой стали с использованием электрохимической ячейки с барботажем углекислого газа в присутствии ПАВ (неонол) или в его отсутствие (рабочие электроды MS-R-101S Pattern 44B, электрод сравнения Ag/AgCl, pH-электрод, датчик температуры, капилляр Луггина, отверстия для ввода углекислого газа и выхода газа, состав агрессивной среды основан на стандартном растворе ASTM D1144, который включает 24.5 г/л NaCl (98.8%), 0.66 г/л KCl (98.3%), 0.2 г/л NaHCO3 (98.0%), 5.2 г/л MgCl2 (98.5%), 1.16 г/л CaCl2 (98.3%) и 4.09 г/л Na2SO4 (98.3%), в соответствии со стандартными методиками (Griffith Р. // J. Petroleum Tech. - 1984. - Vol.36, No.3. - P.361-367; Brill J.P. // J. Petroleum Tech. - 1987. - Vol.39, No.1. - P.15-21). Образцы соединений вносились в стандартный раствор при использовании однофазной системы, либо в слой керосина, либо в слой стандартного раствора при использовании двухфазной системы органический/неорганический слои в соотношении 1:9. Установлено, что в концентрации 10 мг/л соединения (Ia) ингибируют коррозию мягкой стали на 99.5% через 6 ч после внесения ингибитора в отсутствие неонола (см. таблицу). В среде пластовых попутно добываемых вод, отобранных из скважины №1010 Зюзеевского месторождения Республики Татарстан, ингибирующая активность соединений (Ia) составляет 94.6% по отношению к мягкой стали.The obtained samples of long-chain alkylphosphonic acids were tested as carbon dioxide corrosion inhibitors of mild steel using an electrochemical cell with sparging of carbon dioxide in the presence of a surfactant (neonol) or in its absence (working electrodes MS-R-101S Pattern 44B, comparison electrode Ag / AgCl, pH -electrode, temperature sensor, Luggin capillary, openings for carbon dioxide inlet and gas outlet, the composition of the aggressive medium is based on a standard solution of ASTM D1144, which includes 24.5 g / l NaCl (98.8%), 0.66 g / l KCl (98.3%), 0.2 g / l NaHCO 3 (98.0%), 5.2 g / l MgCl 2 (98.5%), 1.16 g / l CaCl 2 (98.3%) and 4.09 g / l Na 2 SO 4 (98.3%), in accordance with standard methods (Griffith R. // J. Petroleum Tech. - 1984. - Vol.36, No.3. - P.361-367; Brill JP // J. Petroleum Tech. - 1987. - Vol.39, No.1. - P.15-21). Samples of the compounds were introduced into a standard solution when using a single-phase system, either into a layer of kerosene or into a layer of a standard solution when using a two-phase system, the organic / inorganic layers in a ratio of 1: 9. It was found that at a concentration of 10 mg / l, compounds (Ia) inhibit mild steel corrosion by 99.5% 6 hours after the introduction of the inhibitor in the absence of neonol (see table). In the environment of produced produced waters taken from well No. 1010 of the Zyuzeyevsky field of the Republic of Tatarstan, the inhibitory activity of compounds (Ia) is 94.6% with respect to mild steel.

Таким образом, длинноцепные алкилфосфоновые кислоты, полученные на основе высших промышленных α-олефинов, являются эффективным ингибитором коррозии и заявляемый способ их получения решает проблему утилизации отходов производства в практически полезные продукты.Thus, long-chain alkylphosphonic acids obtained on the basis of higher industrial α-olefins are an effective corrosion inhibitor and the inventive method for their preparation solves the problem of recycling production waste into practically useful products.

Данные испытаний на антикоррозионную активность длинноцепных алкилфосфоновых кислот (Ia) по отношению к мягкой сталиTest data for anticorrosive activity of long chain alkylphosphonic acids (Ia) with respect to mild steel Доза, мг/лDose, mg / L Добавка ПАВ, неонолAdditive surfactant, neonol Агрессивная средаAggressive environment Р, %, 6 чP,%, 6 h Р, %, 16 чP,%, 16 h γ, 6 чγ, 6 h γ, 16 чγ, 16 h 1010 Стандартный растворStandard solution 99.599.5 99.799.7 186.4186.4 341.7341.7 1010 3 мг/л3 mg / l Стандартный растворStandard solution 98.098.0 99.299.2 51.351.3 120.6120.6 1010 Стандартный раствор/керосинa Standard solution / kerosene a 46.746.7 1.91.9 1010 3 мг/л3 mg / l Стандартный раствор/керосинa Standard solution / kerosene a 29.429.4 1.41.4 2.52.5 Стандартный растворStandard solution 96.096.0 97.497.4 25.325.3 36.636.6 2.52.5 3 мг/л3 mg / l Стандартный растворStandard solution 96.696.6 98.398.3 29.329.3 60.360.3 2.52.5 3 мг/л3 mg / l Стандартный раствор/керосинб Standard solution / kerosene b 38.038.0 38.038.0 1.61.6 1.61.6 1010 Стандартный растворStandard solution 98.898.8 99.299.2 82.082.0 120.6120.6 1010 Пластовая водаFormation water 94.694.6 18.618.6 1010 3 мг/л3 mg / l Пластовая водаFormation water 86.386.3 7.37.3 Примечания:
Р - ингибирующая активность, %;
γ - коэффициент ингибирования.
aВвод ингибитора в слой стандартного раствора;
бВвод ингибитора в слой керосина.
Notes:
P - inhibitory activity,%;
γ is the coefficient of inhibition.
a Insertion of an inhibitor into the standard solution layer;
b Injection of an inhibitor into the kerosene layer.

Claims (2)

1. Способ получения смесей длинноцепных алкилфосфоновых кислот из α-олефинов промышленных фракций C16-C18 и С2026, который включает в себя а) взаимодействие α-олефинов промышленной фракции C16-C18 или С2026 с O,O-диметилфосфористой кислотой в молярном соотношении 1:(1,0-2,0) в присутствии каталитических количеств пероксида бензоила, взятого в количестве 1,0-5,0% от веса O,O-диметилфосфористой кислоты, при 110-150°С в течение 10-12 ч при перемешивании в отсутствие растворителя, с последующим отмыванием водой органического слоя и отгонкой непрореагировавших олефинов с получением промежуточных высших O,O-диметил(алкил)фосфонатов; б) гидролиз промежуточных высших O,O-диметил(алкил)фосфонатов концентрированной соляной кислотой при 100-110°С в течение 6-9 ч при перемешивании с последующим упариванием реакционной смеси до получения твердого остатка.1. A method of producing mixtures of long-chain alkylphosphonic acids from α-olefins of industrial fractions C 16 -C 18 and C 20 -C 26 , which includes a) the interaction of α-olefins of industrial fraction C 16 -C 18 or C 20 -C 26 s O, O-dimethylphosphorous acid in a molar ratio of 1: (1.0-2.0) in the presence of catalytic amounts of benzoyl peroxide, taken in an amount of 1.0-5.0% by weight of O, O-dimethylphosphorous acid, at 110- 150 ° C for 10-12 hours with stirring in the absence of solvent, followed by washing with water the organic layer and distillation unreacted of olefins to produce higher intermediate O, O-dimethyl (alkyl) phosphonates; b) hydrolysis of intermediate higher O, O-dimethyl (alkyl) phosphonates with concentrated hydrochloric acid at 100-110 ° C for 6-9 hours with stirring, followed by evaporation of the reaction mixture to obtain a solid residue. 2. Продукт, содержащий смесь длинноцепных алкилфосфоновых кислот С16Н33Р(O)(ОН)2 и С18Н37Р(O)(ОН)2 или смесь C20H41P(O)(OH)2, С22Н45Р(O)(ОН)2, С24Н49Р(O)(ОН)2 и С26Н53Р(O)(ОН)2, полученный способом по п.1 из α-олефинов промышленной фракции C16-C18 или С2026, соответственно, в качестве ингибитора коррозии мягкой стали.2. A product containing a mixture of long chain alkylphosphonic acids C 16 H 33 P (O) (OH) 2 and C 18 H 37 P (O) (OH) 2 or a mixture of C 20 H 41 P (O) (OH) 2 , C 22 Н 45 Р (O) (ОН) 2 , С 24 Н 49 Р (O) (ОН) 2 and С 26 Н 53 Р (O) (ОН) 2 , obtained by the method according to claim 1 from α-olefins of industrial fraction C 16 -C 18 or C 20 -C 26 , respectively, as an inhibitor of mild steel corrosion.
RU2007120822/04A 2007-06-04 2007-06-04 Long-chain alkylphosphonic acids as soft steel corrosion inhibitors and their production RU2337914C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007120822/04A RU2337914C1 (en) 2007-06-04 2007-06-04 Long-chain alkylphosphonic acids as soft steel corrosion inhibitors and their production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007120822/04A RU2337914C1 (en) 2007-06-04 2007-06-04 Long-chain alkylphosphonic acids as soft steel corrosion inhibitors and their production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2337914C1 true RU2337914C1 (en) 2008-11-10

Family

ID=40230279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007120822/04A RU2337914C1 (en) 2007-06-04 2007-06-04 Long-chain alkylphosphonic acids as soft steel corrosion inhibitors and their production

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2337914C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2449056C1 (en) * 2011-02-25 2012-04-27 Учреждение Российской академии наук Институт органической физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра РАН Organic phosphorosulphuric steel corrosion inhibitor on basis of alpha-olefins of industrial fraction c16, c18

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SU 511013 (Хехст АГ) 15.04.1976. WO 2007112312 (Innovative properties company) 04.10.2007. US 6433359 (Innovative properties CO) 13.08.2002. US 4108889 (The Procter and Gamble company) 22.08.1978. JP 05-212965 (RICOH CO LTD) 24.08.1993. M.GABOYARD ET ALL, Phosphorus, Sulfur and Silicon, 2002, v.177, 877-891. STEPHEN MANN ET ALL, J.C.S. Chem. Coram, 1981, 1083-1084. BERTRAM OSTERMAYER ET ALL, Makromol. Chem., Rapid commun., 1982, 3, 563-568. YUAN CHENGYE ET ALL, Scientia sinica, 1982, V. XXXV, №1, 7-19. T.VALLANT ET ALL, Langmuir, 1998, 14, 5826-5833. TSITSUI KYOJI, Nippon Kagaku kaishi, 1995, 1, 68-73. T.RIGO, Electrochemical and solid-state letters, 2005, 8 (10) B51-B54. IRIS MAEGE, Progress in Organic Coatings, 1998, 34, 1-12. GERNOT BUSCH, Synthetic metals, 2003, 137, 871-872. TAMAS KESZTHELYI, Journal of physical chemistry B, 2006, 110, 17, 8701-8714. J.TELEGDI, Surface engineering, 2005, 21, 2, 107-112. RAO S.NAGARAJO, Helvetica Chimica Acta, 1998, 81(5), 902-915. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2449056C1 (en) * 2011-02-25 2012-04-27 Учреждение Российской академии наук Институт органической физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра РАН Organic phosphorosulphuric steel corrosion inhibitor on basis of alpha-olefins of industrial fraction c16, c18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0909299B1 (en) Control of naphthenic acid corrosion with thiophosphorus compounds
SG191953A1 (en) Method for producing biphephos
JP2010539278A5 (en)
WO2008122989A4 (en) Naphthenic acid corrosion inhibition using new synergetic combination of phosphorus compounds
US7947632B2 (en) Gelled hydrocarbons for oilfield processes, phosphate ester compounds useful in gellation of hydrocarbons and methods for production and use thereof
RU2503683C2 (en) Diarylalkylphosphonates and methods for production thereof
US9120833B2 (en) Polyfluoroalkylphosphonic acid ester and process for producing the same
RU2337914C1 (en) Long-chain alkylphosphonic acids as soft steel corrosion inhibitors and their production
US7834228B1 (en) Synthesis of mono-substituted cyclopentadienes
Maier Organic Phosphorus Compounds 90. l A Convenient, One-Step Synthesis of Alkyl-and Arylphosphonyl Dichlorides
RU2337913C1 (en) Method of obtaining long-chain s-alkyl ethers of o,o-dialkyldithiophosphoric acids, possessing anticorrosion activity
US8871693B2 (en) Volatile-phosphorus free gelling agents
Qiu et al. Cuprous chloride promoted coupling reaction of diethoxyphosphinyldifluoromethylcadmium reagent with aryl iodides: A practical and convenient preparation of α, α-difluoro benzylic phosphonates
CA2766277C (en) Polyfluoroalkylphosphonic acid ester and process for producing the same
US2836558A (en) Method of inhibiting corrosion of metals
US8367590B2 (en) Gelled hydrocarbons for oilfield processes and methods of use
RU2298555C1 (en) Oxyethylated alkyl- (or phenol)methyl- or ethyl phosphites of n-methyl- or ethylalkylammonium as corrosion inhibitors possessing bactericidal activity with respect to sulfate-reducing microorganisms
Batyeva et al. New, effective carbon dioxide and hydrogen sulfide corrosion inhibitors based on white phosphorus, sulfur, alcohols, and amines
JP5270338B2 (en) Method for producing onium alkylsulfonate
RU2449056C1 (en) Organic phosphorosulphuric steel corrosion inhibitor on basis of alpha-olefins of industrial fraction c16, c18
RU2331650C1 (en) Acidic phosphorous containing complex-forming reagent and method of obtaining it
US4113807A (en) Arbuzov rearrangement of triphenyl phosphite
RU2400564C1 (en) Inhibition method of carbon-dioxide steel corrosion
Weil et al. (Z)-4, 6-Dichloro-N-(4-chlorophenyl) quinoline-3-carbimidoyl chloride
Badeeva et al. Synthesis of organophosphorus compounds based on the reaction of elemental phosphorus with proton-donor reagents

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140605