RU2379280C1 - N,n-diethyl-n-[isoalkoxycarbonylmethyl n-[alkylphenoxypoly(ethyleneoxy)-carbonylethyl]ammonium 2-hydroxypropionates with steel corrosion inhibitor properties - Google Patents

N,n-diethyl-n-[isoalkoxycarbonylmethyl n-[alkylphenoxypoly(ethyleneoxy)-carbonylethyl]ammonium 2-hydroxypropionates with steel corrosion inhibitor properties Download PDF

Info

Publication number
RU2379280C1
RU2379280C1 RU2008130550/04A RU2008130550A RU2379280C1 RU 2379280 C1 RU2379280 C1 RU 2379280C1 RU 2008130550/04 A RU2008130550/04 A RU 2008130550/04A RU 2008130550 A RU2008130550 A RU 2008130550A RU 2379280 C1 RU2379280 C1 RU 2379280C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
isoalkyl
formula
exchange resin
methyl acrylate
ethyleneoxy
Prior art date
Application number
RU2008130550/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Сагитович Фахретдинов (RU)
Павел Сагитович Фахретдинов
Дмитрий Николаевич Борисов (RU)
Дмитрий Николаевич Борисов
Геннадий Васильевич Романов (RU)
Геннадий Васильевич Романов
Олег Герольдович Синяшин (RU)
Олег Герольдович Синяшин
Людмила Леонидовна Макарова (RU)
Людмила Леонидовна Макарова
Original Assignee
Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра РАН (ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН)
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) filed Critical Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра РАН (ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН)
Priority to RU2008130550/04A priority Critical patent/RU2379280C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2379280C1 publication Critical patent/RU2379280C1/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to synthesis of novel N,N-diethyl-N-[isoalkoxycarbonylmethyl]-N-[alkylphenoxypoly-(ethyleneoxy)carbonylethyl]ammonium 2-hydroxypropionates of formula
Figure 00000022
where R1 is a C8-C10 alkyl fraction; R2 is C12 isoalkyl, C12-C14 isoalkyl fraction, C14 isoalkyl; n is the average oxyethylation degree, equal to 6, with properties for inhibiting steel corrosion in aqueous chloride media. Said compounds are obtained by reacting alkylphenoxy polyethyleneglycol of formula
Figure 00000023
(R1, n see above) with methylacrylate in the presence of an acid catalyst and polymerisation inhibitor at temperature 60-80°C, further bonding of diethylamine in isopropanol at 30-40°C, subsequent treatment of the bonding product with isoalkyl monochloroacetates of formula
Figure 00000024
(R2 see above) and a strongly basic anion exchange resin which is a product of copolymerisation of styrene and divinylbenzene with quaternary ammonium groups, such as AB-17-8, in OH-form, modified 2-hydroxypropionic acid, and which is an anionite salt, at temperature 60-80°C and with the following ratio of reagents in gram equivalents: alkylphenoxy polyethylenegylcol : methylacrylate : diethylamine : isoalkyl monochloroacetate : modified anionite 1.0:(1.0-1.5):(1.0-1.1):(1.0-1.04):(3.8-4.0).
EFFECT: given compounds can be used for protecting equipment in chemical, oil and petrochemical industry, when pickling metals in chemical industry and metallurgy, and when processing oil wells.
3 cl, 1 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к органической химии, а именно к синтезу не известных ранее четвертичных аммониевых соединений типа N,N-диэтил-N-[изоалкоксикарбонилметил]-N-[алкилфеноксиполи(этиленокси)карбонилэтил] аммоний 2-гидроксипропионатов, обладающих свойствами ингибиторов коррозии стали в солянокислых водных средах, которые могут быть использованы для защиты оборудования в химической, нефтяной и нефтехимической отраслях промышленности, а также при травлении металлов в химической промышленности и металлургии, при обработке нефтяных скважин в нефтяной промышленности.The invention relates to organic chemistry, in particular to the synthesis of previously unknown quaternary ammonium compounds such as N, N-diethyl-N- [isoalkoxycarbonylmethyl] -N- [alkylphenoxypoly (ethyleneoxy) carbonylethyl] ammonium 2-hydroxypropionates having the properties of steel corrosion inhibitors in hydrochloric acid aquatic environments that can be used to protect equipment in the chemical, oil and petrochemical industries, as well as in metal etching in the chemical industry and metallurgy, in the processing of oil well in in the oil industry.

Известны четвертичные аммониевые соединения типа N,N,N-триэтил-N-[алкоксикарбонилметил]аммоний хлоридов, общей формулыKnown are quaternary ammonium compounds of the type N, N, N-triethyl-N- [alkoxycarbonylmethyl] ammonium chlorides of the general formula

Figure 00000001
Figure 00000001

содержащие сложноэфирную группировку с длинноцепочечными алкильными радикалами [Козлова Н.В., Левина А.С. Поверхностно-активные свойства N-[алкилоксикарбонилметил]пиридиний хлоридов и N-[алкилоксикарбонилметил]триэтиламмоний хлоридов // Поверхностно-активные вещества. (Синтез и свойства): Межвуз. темат. сборник. - Калинин: Изд. КГУ, 1980. - С.35-41].containing an ester moiety with long chain alkyl radicals [Kozlova N.V., Levina A.S. Surfactant properties of N- [alkyloxycarbonylmethyl] pyridinium chlorides and N- [alkyloxycarbonylmethyl] triethylammonium chlorides // Surfactants. (Synthesis and Properties): Interuniversity. topics compilation. - Kalinin: Ed. KSU, 1980. - S. 35-41].

Известны четвертичные аммониевые соединения, содержащие полиоксиэтильные фрагменты, общей формулыKnown Quaternary ammonium compounds containing polyoxyethylene fragments of the General formula

Figure 00000002
Figure 00000002

[Стефанович Е.В., Гершенович А.И., Чернявская М.А. и др. Применения алкилди-β-гидроксиэтилбензиламмоний хлорида в качестве антибактериального препарата // VI всесоюзн. конф. по поверхностно-активных веществам и сырью для их производства: Тез. докл. - Волгодонск, 1984. - С.303-304].[Stefanovich E.V., Gershenovich A.I., Chernyavskaya M.A. and others. The use of alkyldi-β-hydroxyethylbenzylammonium chloride as an antibacterial drug // VI All-Union. conf. on surfactants and raw materials for their production: Proc. doc. - Volgodonsk, 1984. - S.303-304].

Известны также N-[алкоксиполи(этиленокси)карбонилметил] аммоний хлориды, содержащие сложноэфирные и полиоксиэтильные фрагменты, общей формулыAlso known are N- [alkoxypoly (ethyleneoxy) carbonylmethyl] ammonium chlorides containing ester and polyoxyethyl moieties of the general formula

Figure 00000003
Figure 00000003

обладающие свойствами присадок, регулирующих вязкоупругие свойства ассоциированных мультикомпонентных нефтяных систем [пат. 2221775 РФ, опубл. 2004.01.20].possessing the properties of additives that regulate the viscoelastic properties of the associated multicomponent oil systems [US Pat. 2221775 RF, publ. 2004.01.20].

Наиболее близкими по структуре к предлагаемым соединениям являются N-[изононилфеноксиполи(этиленокси)карбонилметил] аммоний хлориды, содержащие сложноэфирные, полиоксиэтильные и изононилфеноксильные фрагменты, общей формулыThe closest in structure to the proposed compounds are N- [isononylphenoxypoly (ethyleneoxy) carbonylmethyl] ammonium chlorides containing ester, polyoxyethyl and isononylphenoxyl moieties of the general formula

Figure 00000004
Figure 00000004

обладающие свойствами ингибиторов коррозии углеродистых сталей в минерализованных сероводородсодержащих водных средах, проявляющих также фунгистатическое, бактериостатическое и дезинфицирующее действие [пат. 1531416 RU, опубл. 1995.04.10]. Однако эти аммониевые соединения проявляют невысокую антикоррозионную активность в солянокислых водных средах.possessing the properties of carbon steel corrosion inhibitors in mineralized hydrogen sulfide-containing aqueous media, also exhibiting fungistatic, bacteriostatic and disinfecting effects [US Pat. 1531416 RU, publ. 1995.04.10]. However, these ammonium compounds exhibit low anticorrosive activity in hydrochloric acid aqueous media.

Технический результат настоящего изобретения - возможность получения новых аммониевых соединений - N,N-диэтил-]-N-[изоалкоксикарбонилметил]-N-[алкилфеноксиполи(этиленокси)карбонилэтил]аммоний 2-гидроксипропионатов, обладающих свойствами ингибиторов коррозии стали в солянокислых водных средах.The technical result of the present invention is the ability to obtain new ammonium compounds - N, N-diethyl -] - N- [isoalkoxycarbonylmethyl] -N- [alkylphenoxypoly (ethyleneoxy) carbonylethyl] ammonium 2-hydroxypropionates having the properties of steel corrosion inhibitors in hydrochloric acidic aqueous media.

Заявляемые четвертичные аммониевые соединения N,N-диэтил-N-[изоалкоксикарбонилметил]-N-[алкилфеноксиполи(этиленокси)карбонил-этил] аммоний 2-гидроксипропионаты содержат одновременно сложноэфирные, полиоксиэтильные, алкоксильные и алкилфеноксильные фрагменты, где алкилами являются длинноцепочечные углеводородные радикалы, и имеют общую формулуThe inventive quaternary ammonium compounds N, N-diethyl-N- [isoalkoxycarbonylmethyl] -N- [alkylphenoxypoly (ethyleneoxy) carbonyl-ethyl] ammonium 2-hydroxypropionates simultaneously contain ester, polyoxyethyl, alkoxyl and alkylphenoxy radicals, where alkyl and have the general formula

Figure 00000005
Figure 00000005

где R1 = алкил фракции C810;where R 1 = alkyl fractions C 8 -C 10 ;

R2 = изоалкил С12, изоалкил фракции С1214, изоалкил С14;R 2 = isoalkyl C 12 , isoalkyl fractions C 12 -C 14 , isoalkyl C 14 ;

n = средняя степень оксиэтилирования, равная 6.n = average degree of hydroxyethylation equal to 6.

Эти соединения являются новыми и обладают свойствами ингибиторов коррозии в солянокислых водных средах.These compounds are new and possess the properties of corrosion inhibitors in hydrochloric acid aqueous media.

Известен способ получения аммониевых соединений, содержащих сложноэфирные и полиоксиэтильные группировки, формулыA known method of producing ammonium compounds containing ester and polyoxyethyl groups, formula

Figure 00000004
Figure 00000004

путем взаимодействия монохлоруксусной кислоты со спиртовой компонентой, которой являются изононилфеноксиполиэтиленгликоли, формулыby reacting monochloracetic acid with an alcohol component, which is isononylphenoxypolyethylene glycols, of the formula

Figure 00000006
Figure 00000006

и последующей обработкой аминами [пат. 1531416 RU, опубл. 1995.04.10].and subsequent treatment with amines [US Pat. 1531416 RU, publ. 1995.04.10].

Для заявляемых нами N,N-диэтил-N-[изоалкоксикарбонилметил]-N-[алкилфеноксиполи(этиленокси)карбонилэтил]аммоний 2-гидроксипропионатов предлагается способ получения путем взаимодействия алкилфеноксиполиэтиленгликолей, формулыFor our claimed N, N-diethyl-N- [isoalkoxycarbonylmethyl] -N- [alkylphenoxypoly (ethyleneoxy) carbonylethyl] ammonium 2-hydroxypropionates, a process for preparing by reacting alkylphenoxypolyethylene glycols is provided, the formula

Figure 00000007
Figure 00000007

где R1 = алкил фракции C810;where R 1 = alkyl fractions C 8 -C 10 ;

n = средняя степень оксиэтилирования, равная 6,n = average degree of hydroxyethylation equal to 6,

с метилакрилатом в условиях кислотного катализа H+-формой катионообменной смолы КУ-2-8 и в присутствии ингибитора полимеризации, например гидрохинона; дальнейшим присоединением диэтиламина в полярном органическом растворителе, например изопропаноле, при температуре 30-40°С; и последующей обработкой продукта присоединения изоалкилмонохлорацетатами, общей формулыwith methyl acrylate under acid catalysis with the H + form of a KU-2-8 cation exchange resin and in the presence of a polymerization inhibitor, for example hydroquinone; further addition of diethylamine in a polar organic solvent, for example isopropanol, at a temperature of 30-40 ° C; and subsequent processing of the coupling product with isoalkyl monochloroacetates of the general formula

Figure 00000008
Figure 00000008

где R2 = изоалкил С12, изоалкил фракции С1214, изоалкил С14 и модифицированной анионообменной смолой АВ-17-8, представляющей собой соль OH--формы анионита с 2-гидроксипропионовой кислотой при температуре 60-80°С и соотношениях реагентов в г-эквивалентах - алкилфеноксиполиэтиленгликоль:метилакрилат:диэтиламин:изоалкилмонохлорацетат:модифицированный анионит=1,0:(1,0-1,5):(1,0-1,1):(1,0-1,04):(3,8-4,0).where R 2 = isoalkyl C 12 , isoalkyl fractions C 12 -C 14 , isoalkyl C 14 and modified anion exchange resin AB-17-8, which is a salt of the OH - form of anion exchange resin with 2-hydroxypropionic acid at a temperature of 60-80 ° C and ratios of reagents in g-equivalents - alkylphenoxypolyethylene glycol: methyl acrylate: diethylamine: isoalkyl monochloracetate: modified anion exchange resin = 1.0: (1.0-1.5) :( 1.0-1.1) :( 1.0-1.04 ) :( 3.8-4.0).

В основе предлагаемого способа получения заявляемых N,N-диэтил-N-[изоалкоксикарбонилметил]-N-[алкилфеноксиполи(этиленокси) карбонилэтил] аммоний 2-гидроксипропионатов лежат следующие химические превращения (Схемы 1 и 2). Алкилфеноксиполиэтиленгликоли (1) служат основой для синтеза новых третичных аминов (3) путем их первоначального взаимодействия с метилакрилатом, образованием при этом соответствующих алкилфеноксиполи(этиленокси)акрилатов (2) и последующим присоединением к ним диэтиламинаThe basis of the proposed method for producing the claimed N, N-diethyl-N- [isoalkoxycarbonylmethyl] -N- [alkylphenoxypoly (ethyleneoxy) carbonylethyl] ammonium 2-hydroxypropionates are the following chemical transformations (Schemes 1 and 2). Alkylphenoxypolyethylene glycols (1) serve as the basis for the synthesis of new tertiary amines (3) by their initial interaction with methyl acrylate, the formation of the corresponding alkylphenoxypoly (ethyleneoxy) acrylates (2) and the subsequent addition of diethylamine to them

Figure 00000009
Figure 00000009

Далее по предлагаемому способу полученные третичные амины (3) вводят во взаимодействие с изоалкилмонохлорацетатами (4) и модифицированной анионообменной смолой АВ-17-8 (в виде соли основной формы анионита с 2-гидроксипропионовой кислотой) (5):Further, according to the proposed method, the obtained tertiary amines (3) are reacted with isoalkyl monochloroacetates (4) and a modified anion exchange resin AB-17-8 (in the form of a salt of the main form of anion exchange resin with 2-hydroxypropionic acid) (5):

Figure 00000010
Figure 00000010

и получают целевые N,N-диэтил-N-[изоалкоксикарбонилметил]-N-[алкилфеноксиполи(этиленокси)карбонилэтил]аммоний 2-гидроксипропионаты (6).and the desired N, N-diethyl-N- [isoalkoxycarbonylmethyl] -N- [alkylphenoxypoly (ethyleneoxy) carbonylethyl] ammonium 2-hydroxypropionates are obtained (6).

В качестве исходных алкилфеноксиполиэтиленгликолей, наряду с индивидуальными соединениями, можно также использовать выпускаемые нефтехимической промышленностью оксиэтилированные алкилфенолы, в том числе Неонол АФ9-6 (ТУ 2483-077-05766801-98) со средней степенью оксиэтилирования, равной 6.Along with individual compounds, hydroxyethylated alkylphenols produced by the petrochemical industry, including Neonol AF 9 -6 (TU 2483-077-05766801-98) with an average degree of hydroxyethylation of 6, can also be used as starting alkylphenoxypolyethylene glycols.

В качестве метилакрилата можно использовать как индивидуальный метиловый эфир акриловой кислоты, так и выпускаемый промышленностью продукт по ТУ 2435-003-52470063-2003.As methyl acrylate, you can use both individual methyl acrylic acid ester and an industrial product according to TU 2435-003-52470063-2003.

В качестве кислотного гетерогенного катализатора используют H+-форму катионообменной смолы КУ-2-8, которая представляет собой твердые, ограниченно набухающие высокомолекулярные полисульфокислоты сополимера стирола с дивинилбензолом, общей формулыThe acidic heterogeneous catalyst used is the H + form of the KU-2-8 cation exchange resin, which is a solid, limited-swelling, high molecular weight polysulfonic acid of a styrene-divinylbenzene copolymer of the general formula

Figure 00000011
Figure 00000011

и выпускается в различных модификациях, отличающихся количеством дивинилбензола в сополимере. Например, марки катионита КУ-2-8- и КУ-2-10 содержат 8% и 10% дивинилбензола соответственно [Салдадзе К.М., Пашков А.Б., Титов B.C. Ионообменные высокомолекулярные соединения. Под ред. Салдадзе К.М. Москва: Госхимиздат, 1960].and is available in various versions, differing in the amount of divinylbenzene in the copolymer. For example, the KU-2-8- and KU-2-10 cation exchange grades contain 8% and 10% divinylbenzene, respectively [Saldadze KM, Pashkov AB, Titov B.C. High molecular weight ion exchange compounds. Ed. Saldadze K.M. Moscow: Goskhimizdat, 1960].

Диэтиламин может быть использован как индивидуальное соединение, так и выпускаемый промышленностью диэтиламин технический по ГОСТ 9875-88.Diethylamine can be used both as an individual compound and as a commercial diethylamine according to GOST 9875-88.

В качестве модифицированного анионита может быть использована сильноосновная анионобменная смола АВ-17-8, выпускаемая промышленностью по ГОСТ 20301-74 и представляющая собой продукт сополимеризации стирола и дивинилбензола с функциональными четвертичными аммониевыми группами в виде хлорида, формулыAs a modified anion exchange resin, AB-17-8, a strongly basic anion-exchange resin manufactured by industry according to GOST 20301-74 and representing the copolymerization of styrene and divinylbenzene with functional quaternary ammonium groups in the form of chloride, can be used, of the formula

Figure 00000012
Figure 00000012

Для получения модифицированной формы промышленный анионит переводят в основную ОН--форму обработкой растворами щелочей, а далее нейтрализуют полученное основание анионита раствором 2-гидроксипропионовой кислоты, аналогично процедуре, описанной в работе [MacPherson L.B. Recovery of Lecithin from the Lecithin - Cadmium Chloride Complex // Nature - 1954 - Vol.173 - №4416 - P.1195-1196]. Полученный таким образом модифицированный анионит является солью 2-гидроксипропионовой кислоты формулы (5)To obtain a modified form, industrial anion exchange resin is converted into the main OH - form by treatment with alkali solutions, and then the resulting anion exchange resin is neutralized with a solution of 2-hydroxypropionic acid, similar to the procedure described in [MacPherson LB Recovery of Lecithin from the Lecithin - Cadmium Chloride Complex // Nature - 1954 - Vol. 173 - No. 4416 - P.1195-1196]. Thus obtained modified anion exchange resin is a salt of 2-hydroxypropionic acid of the formula (5)

Figure 00000013
Figure 00000013

и используется как реагент в предлагаемом способе получения целевых четвертичных аммониевых соединений.and is used as a reagent in the proposed method for producing the target quaternary ammonium compounds.

В качестве 2-оксипропионовой кислоты могут быть использованы как индивидуальная 2-оксипропионовая (молочная) кислота, а также промышленно выпускаемый продукт - кислота молочная пищевая по ГОСТ 490-2006.As 2-hydroxypropionic acid can be used as an individual 2-hydroxypropionic (lactic) acid, as well as an industrially produced product - food lactic acid according to GOST 490-2006.

Изоалкилмонохлорацеты получали аналогично способу, представленному в работе [Абрамзон А.А., Зайченко Л.П., Файнгольд С.И. Поверхностно-активные вещества. Синтез, анализ, свойства, применение. Л.: Химия, 1988. С.33] путем этерификации монохлоруксусной кислоты индивидуальными α-олефинами С12, С14 и/или промышленными α-олефинами фракции С14, С12-С14, выпускаемыми по ТУ 2411-058-05766801-96.Isoalkyl monochloracetes were obtained analogously to the method presented in the work [Abramzon A.A., Zaichenko L.P., Fayngold S.I. Surfactants. Synthesis, analysis, properties, application. L .: Chemistry, 1988. P.33] by esterification of monochloracetic acid with individual C12, C14 α-olefins and / or industrial C14, C12-C14 α-olefins, produced according to TU 2411-058-05766801-96.

Общий способ получения изоалкилмонохлорацетовGeneral Method for the Preparation of Isoalkyl Monochloracets

В реакционную колбу, снабженную механической мешалкой и обратным холодильником, помещают смесь 0,3 г-моля α-олефина, (0,3-0,4) г-моля монохлоруксусной кислоты, Н+-формы катионообменной смолы КУ-2-8 в количестве 10-15% от веса монохлоруксусной кислоты (в качестве кислотного катализатора) и нагревают при температуре 60-80°С в течение 10-12 часов. Контроль реакции ведут по количеству непрореагировавшей монохлоруксусной кислоты, которую определяют потенциометрическим титрованием спиртовым раствором КОН. После окончания реакции полученную реакционную смесь разгоняют в вакууме, отбирая целевую фракцию.In a reaction flask equipped with a mechanical stirrer and a reflux condenser, a mixture of 0.3 g-mole of α-olefin, (0.3-0.4) g-mole of monochloracetic acid, H + form of KU-2-8 cation exchange resin is placed in the amount of 10-15% by weight of monochloracetic acid (as an acid catalyst) and heated at a temperature of 60-80 ° C for 10-12 hours. The reaction is monitored by the amount of unreacted monochloracetic acid, which is determined by potentiometric titration with an alcoholic KOH solution. After the reaction, the resulting reaction mixture was dispersed in vacuo, selecting the target fraction.

Конкретные примеры выполнения изобретенияSpecific Examples of the Invention

Пример 1Example 1

N,N-Диэтил-N-[изоалкил(С12)оксикарбонилметил]-N-[алкил(С810)-феноксиполи(этиленокси)карбонилэтил]аммоний 2-гидроксипропионат со средней степенью оксиэтилирования, равной 6.N, N-Diethyl-N- [isoalkyl (C 12 ) hydroxycarbonylmethyl] -N- [alkyl (C 8 -C 10 ) -phenoxypoly (ethyleneoxy) carbonylethyl] ammonium 2-hydroxypropionate with an average degree of hydroxyethylation equal to 6.

Смесь 145,4 г (0,3 г-экв) алкил(С810)феноксиполиэтиленгликоля со средней степенью оксиэтилирования, равной 6; 38,7 г (0,45 г-экв) метилакрилата, 3,8 г (10,0% от веса метилакрилата) Н+-формы катионообменной смолы КУ-2-8 (в качестве кислотного катализатора) и 1,94 г (5,0% от веса метилакрилата) гидрохинона (в качестве ингибитора полимеризации) нагревают с ловушкой Дина-Старка и обратным холодильником при температуре 60-80°С до прекращения выделения метилового спирта. Время реакции 10-15 часов. Отфильтровывают от реакционной массы катализатор. В вакууме удаляют остатки образовавшегося метанола и не вступивший в реакцию метилакрилат, остаток растворяют в 180 мл изопропанола, добавляют 24,1 г (0,33 г-экв) диэтиламина и при перемешивании выдерживают при температуре 30-40°С в течение 10 часов. В вакууме удаляют не вступивший в реакцию диэтиламин. Полученный в изопропаноле продукт смешивают с 78,8 г (0,3 г-экв) изоалкил(С12)монохлорацетата и 110,0 г (1,2 г-экв) модифицированной анионообменной смолы АВ-17-8 (в виде соли основной ОН--формы анионита с 2-гидроксипропионовой кислотой) и при эффективном перемешивании нагревают при 60-80°С в течение 10-15 часов. Контроль реакции ведут титрометрически, определяя содержание свободных аминов потенциометрическим титрованием спиртовым раствором соляной кислоты. Реакцию прекращают при остаточном содержании свободных аминов менее 2,0%. Отфильтровывают анионит и в вакууме удаляют изопропанол. Получено 258,9 г целевого продукта (конверсия по амину 96,2%) в виде вязкой жидкости желтого цвета.A mixture of 145.4 g (0.3 g-equiv) alkyl (C 8 -C 10 ) phenoxypolyethylene glycol with an average degree of hydroxyethylation equal to 6; 38.7 g (0.45 g-equiv) of methyl acrylate, 3.8 g (10.0% by weight of methyl acrylate) of the H + form of the KU-2-8 cation exchange resin (as an acid catalyst), and 1.94 g ( 5.0% by weight of methyl acrylate) hydroquinone (as a polymerization inhibitor) is heated with a Dean-Stark trap and refluxed at a temperature of 60-80 ° C until the evolution of methyl alcohol ceases. The reaction time is 10-15 hours. The catalyst is filtered off from the reaction mass. The residual methanol and unreacted methyl acrylate are removed in vacuo, the residue is dissolved in 180 ml of isopropanol, 24.1 g (0.33 g-equiv) of diethylamine are added and the mixture is kept at a temperature of 30-40 ° С for 10 hours. Unreacted diethylamine is removed in vacuo. The product obtained in isopropanol is mixed with 78.8 g (0.3 g-equiv) of isoalkyl (C 12 ) monochloracetate and 110.0 g (1.2 g-equivalent) of modified anion exchange resin AB-17-8 (in the form of a basic salt OH - forms of anion exchange resin with 2-hydroxypropionic acid) and with effective stirring are heated at 60-80 ° C for 10-15 hours. The reaction is monitored titrometrically, determining the content of free amines by potentiometric titration with an alcoholic solution of hydrochloric acid. The reaction is stopped when the residual content of free amines is less than 2.0%. The anion exchange resin is filtered off and isopropanol is removed in vacuo. Received 258.9 g of the target product (amine conversion 96.2%) as a yellow viscous liquid.

ИК-спектр: ν(C=O)=1740-1750 см-1; ν(С-Oацикл)=1115-1140 см-1; ν(C-Оацетатн)=1240-1260 см-1.IR spectrum: ν (C = O) = 1740-1750 cm -1 ; ν (C-O-cycle) = 1115-1140 cm -1 ; ν (C-Oacetate) = 1240-1260 cm -1 .

Элементный анализ: найдено, %: С 71,27; Н 8,65; N 1,21; вычислено, %: С 71,63; Н 8,87; N 1,33.Elemental analysis: found,%: C 71.27; H, 8.65; N, 1.21; calculated,%: C 71.63; H, 8.87; N 1.33.

Пример 2Example 2

N,N-Диэтил-N-[изоалкил(C14)оксикарбонилметил]-N-[алкил(C8-C10)-феноксиполи(этиленокси)карбонилэтил] аммоний 2-гидроксипропионат со средней степенью оксиэтилирования, равной 6.N, N-Diethyl-N- [isoalkyl (C 14 ) hydroxycarbonylmethyl] -N- [alkyl (C 8 -C 10 ) -phenoxypoly (ethyleneoxy) carbonylethyl] ammonium 2-hydroxypropionate with an average degree of hydroxyethylation equal to 6.

Получен аналогично примеру 1 из 145,3 г (0,3 г-экв) алкил(С810)-феноксиполиэтиленгликоля со средней степенью оксиэтилирования, равной 6; 31,0 г (0,36 г-экв) метилакрилата, 3,1 г (10,0% от веса метилакрилата) Н+-формы катионообменной смолы КУ-2-8 (в качестве кислотного катализатора), 1,55 г (6,0% от веса метилакрилата) гидрохинона, 21,9 г (0,3 г-экв) диэтиламина, 87,1 г (0,3 г-экв) изоалкил (С14)монохлорацетата и 110,0 г (1,2 г-экв) модифицированной анионообменной смолы АВ-17-8. Получено 298,7 г целевого продукта (конверсия по амину 91,8%) в виде вязкой жидкости желтого цвета,

Figure 00000014
.Obtained analogously to example 1 from 145.3 g (0.3 g-equiv) of alkyl (C 8 -C 10 ) -phenoxypolyethylene glycol with an average degree of hydroxyethylation equal to 6; 31.0 g (0.36 g-equiv) of methyl acrylate, 3.1 g (10.0% by weight of methyl acrylate) of the H + form of the KU-2-8 cation exchange resin (as an acid catalyst), 1.55 g ( 6.0% by weight of methyl acrylate) hydroquinone, 21.9 g (0.3 g-eq) diethylamine, 87.1 g (0.3 g-eq) isoalkyl (C 14 ) monochloracetate and 110.0 g (1, 2 g-eq) of modified AB-17-8 anion exchange resin. Received 298.7 g of the target product (amine conversion 91.8%) as a yellow viscous liquid,
Figure 00000014
.

ИК-спектр: ν(C=O)=1740-1750 см-1; ν(С-Oацикл)=1115-1140 см-1; ν(C-Оацетатн)=1240-1260 см-1.IR spectrum: ν (C = O) = 1740-1750 cm -1 ; ν (C-O-cycle) = 1115-1140 cm -1 ; ν (C-Oacetate) = 1240-1260 cm -1 .

Элементный анализ: найдено, %: С 66,37; Н 10,07; N 1,55; вычислено, %: С 66,60; Н 10,16; N 1,47.Elemental analysis: found,%: C 66.37; H 10.07; N 1.55; calculated,%: C 66.60; H 10.16; N 1.47.

Пример 3Example 3

N,N-Диэтил-N-[изоалкил(С1214)оксикарбонилметил]-N-[алкил(С810)феноксиполи(этиленокси)карбонилэтил]аммоний 2-гидроксипропионат со средней степенью оксиэтилирования, равной 6.N, N-Diethyl-N- [isoalkyl (C 12 -C 14 ) hydroxycarbonylmethyl] -N- [alkyl (C 8 -C 10 ) phenoxypoly (ethyleneoxy) carbonylethyl] ammonium 2-hydroxypropionate with an average degree of hydroxyethylation equal to 6.

Получен аналогично примеру 1 из 145,4 г (0,3 г-экв) алкил(С810)феноксиполиэтиленгликоля со средней степенью оксиэтилирования, равной 6; 31,0 г (0,3 г-экв) метилакрилата; 6,0 г (20,0% от веса метилакрилата) Н+-формы катионообменной смолы КУ-2-8 (в качестве кислотного катализатора); 1,55 г (5,0% от веса метилакрилата) гидрохинона (в качестве ингибитора полимеризации); 21,93 г (0,3 г-экв) диэтиламина; 86,3 г (0,31 г-экв) изоалкил(С12-C14)монохлорацетата; 104,5 г (1,14 г-экв) модифицированной анионообменной смолы АВ-17-8 (в виде соли основной ОН--формы анионита с 2-гидроксипропионовой кислотой). Получено 290,0 г целевого продукта (конверсия 90,3%) в виде вязкой жидкости желтого цвета,

Figure 00000015
.Obtained analogously to example 1 from 145.4 g (0.3 g-equiv) of alkyl (C 8 -C 10 ) phenoxypolyethylene glycol with an average degree of hydroxyethylation equal to 6; 31.0 g (0.3 g-equiv) of methyl acrylate; 6.0 g (20.0% by weight of methyl acrylate) of the H + form of the KU-2-8 cation exchange resin (as an acid catalyst); 1.55 g (5.0% by weight of methyl acrylate) hydroquinone (as a polymerization inhibitor); 21.93 g (0.3 g-equiv) of diethylamine; 86.3 g (0.31 g-equiv) of isoalkyl (C 12 -C 14 ) monochloracetate; 104.5 g (1.14 g-equiv) of modified AB-17-8 anion exchange resin (in the form of a salt of the main OH - form of anion exchange resin with 2-hydroxypropionic acid). Received 290.0 g of the target product (90.3% conversion) as a viscous yellow liquid,
Figure 00000015
.

ИК-спектр: ν(C=O)=1740-1750 см-1; ν(С-Oацикл)=1115-1140 см-1; ν(C-Оацетатн)=1240-1260 см-1.IR spectrum: ν (C = O) = 1740-1750 cm -1 ; ν (C-O-cycle) = 1115-1140 cm -1 ; ν (C-Oacetate) = 1240-1260 cm -1 .

Элементный анализ: найдено, %: С 66,14; Н 10,00; N 1,55; вычислено, %: С 66,31; Н 10,10; N 1,49.Elemental analysis: found,%: C 66.14; H 10.00; N 1.55; calculated,%: C 66.31; H 10.10; N 1.49.

Испытания в качестве ингибиторов коррозии сталиTests as steel corrosion inhibitors

Оценку эффективности веществ в качестве ингибиторов коррозии проводят гравиметрическим методом на образцах стали Ст.3 в перемешиваемых свободно аэрируемых 1 N, 0,1 N и 0,01 N водных растворах соляной кислоты. Размеры пластинок из Ст.3, их подготовка и обработка проводились по ОСТ 39-099-79. Ингибиторы вводились в дозировке 50 мг/л в виде 5%-ных водных растворов. Защитный эффект ингибиторов коррозии (Z) вычислялся по формулеEvaluation of the effectiveness of substances as corrosion inhibitors is carried out by the gravimetric method on steel samples St.3 in freely agitated 1 N, 0.1 N and 0.01 N hydrochloric acid solutions that are stirred. The sizes of the plates from Art. 3, their preparation and processing were carried out according to OST 39-099-79. Inhibitors were administered at a dosage of 50 mg / L in the form of 5% aqueous solutions. The protective effect of corrosion inhibitors (Z) was calculated by the formula

Z=((П12)/П1)·100%Z = ((P 1 -P 2 ) / P 1 ) 100%

гдеWhere

П1 - потеря массы образца стали после испытания в солянокислой среде без ингибитора, г;P 1 - weight loss of the steel sample after testing in hydrochloric acid medium without inhibitor, g;

П2 - потеря массы образца стали после испытания в солянокислой среде с добавлением ингибитора, г.P 2 - weight loss of a steel sample after testing in hydrochloric acid medium with the addition of an inhibitor, g

Коэффициент торможения коррозии (γ) вычислялся по формулеThe corrosion inhibition coefficient (γ) was calculated by the formula

γ=П12 γ = P 1 / P 2

Результаты испытания веществ в качестве ингибиторов коррозии приведены в таблице.The test results of substances as corrosion inhibitors are shown in the table.

В качестве эталонов сравнения взяты: структурный аналог - N,N-диметил-N-алкил-N-[изононилфеноксидека(этиленокси)карбонилметил]-аммоний хлорид фракции C10-C16 (Препарат Ф-761) формулыAs reference standards are taken: structural analogue - N, N-dimethyl-N-alkyl-N- [isononylphenoxydec (ethyleneoxy) carbonylmethyl] -ammonium chloride fraction C 10 -C 16 (Preparation F-761) of the formula

Figure 00000016
Figure 00000016

где R = алкил С1016 [пат. 1531416 РФ, опубл. 1995.04.10], а также выпускаемый промышленностью и широко используемый ингибитор коррозии «Катамин-А» [Угрюмов О.В., Ившин Я.В., Фахретдинов П.С. и др. // Защита металлов. 2001. Т.37. №4. С.380-385].where R = alkyl C 10 -C 16 [US Pat. 1531416 RF, publ. 1995.04.10], as well as a widely used corrosion inhibitor “Catamine-A” [Ugryumov OV, Ivshin Ya.V., Fakhretdinov P.S. and others // Protection of metals. 2001.V. 37. Number 4. S.380-385].

Эффективность ингибиторов коррозии в 1 N водном растворе соляной кислоты при дозировке 50 мг/лThe effectiveness of corrosion inhibitors in 1 N aqueous hydrochloric acid at a dosage of 50 mg / l № п.п.No. p.p. ИнгибиторInhibitor Коэффициент торможения, γBraking coefficient, γ Защитный эффект Z, %Protective effect Z,% 1one Пример 1Example 1 3,553,55 71,871.8 22 Пример 2Example 2 3,623.62 72,472,4 33 Пример 3Example 3 3,563.56 71,971.9 4four Структурный аналог «Препарат Ф-761»Structural analogue "Preparation F-761" 1,641,64 39,039.0 55 Промышленный ингибитор коррозии «Катамин-А»Industrial Corrosion Inhibitor "Catamine-A" 2,492.49 59,859.8

Как видно из приведенных в таблице данных, предлагаемые N,N-диэтил-N-[изоалкоксикарбонилметил]-N-[алкилфеноксиполи(этиленокси) карбонилэтил]аммоний 2-гидроксипропионаты со средней степенью оксиэтилирования, равной 6, по ингибирующей активности в солянокислых водных средах превосходят структурный аналог «Препарат Ф-761», а также применяемый в нефтяной промышленности ингибитор коррозии «Катамин-А».As can be seen from the data in the table, the proposed N, N-diethyl-N- [isoalkoxycarbonylmethyl] -N- [alkylphenoxypoly (ethyleneoxy) carbonylethyl] ammonium 2-hydroxypropionates with an average degree of hydroxyethylation equal to 6 excel in inhibitory activity in hydrochloric acid aqueous media structural analogue “Preparation F-761”, as well as the corrosion inhibitor “Catamine-A” used in the oil industry.

Предлагаемые ингибиторы коррозии могут быть использованы при кислотном травлении металлов в металлургии, химической промышленности и теплоэнергетике, а также при кислотной обработке нефтяных и газовых скважин для восстановления или повышения фильтрационных характеристик призабойной зоны нефтяных или газовых пластов в нефтяной и газовой промышленности.The proposed corrosion inhibitors can be used in acid etching of metals in metallurgy, chemical industry and heat power engineering, as well as in acid treatment of oil and gas wells to restore or increase the filtration characteristics of the bottom zone of oil or gas reservoirs in the oil and gas industry.

Предлагаемый способ получения заявляемых соединений является несложным, не требующим особых условий и специального оборудования и может быть осуществлен практически на любом химическом производстве.The proposed method for producing the claimed compounds is simple, not requiring special conditions and special equipment and can be carried out in almost any chemical production.

Claims (3)

1. N,N-Диэтил-N-[изоалкоксикарбонилметил]-
N-[алкилфеноксиполи(этиленокси)карбонилэтил]аммоний 2-гидроксипропионаты формулы
Figure 00000017

где R1 = алкил фракции C810;
R2 = изоалкил С12, изоалкил фракции С1214, изоалкил С14;
n = средняя степень оксиэтилирования, равная 6,
обладающие свойствами ингибиторов коррозии стали в соляно-кислых водных средах, полученные путем взаимодействия алкилфеноксиполиэтиленгликолей формулы
Figure 00000018
,
где R1 = алкил фракции C810;
n = средняя степень оксиэтилирования, равная 6,
с метилакрилатом в присутствии кислотного катализатора и ингибитора полимеризации при температуре 60-80°С, дальнейшим присоединением диэтиламина в изопропаноле при температуре 30-40°С, последующей обработкой продукта присоединения изоалкилмонохлорацетатами общей формулы
Figure 00000008
,
где R2 = изоалкил С12, изоалкил фракции С1214, изоалкил С14,
и сильноосновной анионообменной смолой, являющейся продуктом сополимеризации стирола и дивинилбензола с четвертичными аммониевыми группами, такой как АВ-17-8, в ОН-форме, модифицированной 2-гидроксипропионовой кислотой, и представляющей собой соль анионита, при температуре 60-80°С и при следующих соотношениях реагентов в г-эквивалентах: алкилфеноксиполиэтиленгликоль: метилакрилат: диэтиламин: изоалкилмонохлорацетат: модифицированный анионит = 1,0:(1,0-1,5):(1,0-1,1):(1,0-1,04):(3,8-4,0).
1. N, N-Diethyl-N- [isoalkoxycarbonylmethyl] -
N- [alkylphenoxypoly (ethyleneoxy) carbonylethyl] ammonium 2-hydroxypropionates of the formula
Figure 00000017

where R 1 = alkyl fractions C 8 -C 10 ;
R 2 = isoalkyl C 12 , isoalkyl fractions C 12 -C 14 , isoalkyl C 14 ;
n = average degree of hydroxyethylation equal to 6,
possessing the properties of steel corrosion inhibitors in hydrochloric acid aqueous media obtained by the interaction of alkylphenoxypolyethylene glycols of the formula
Figure 00000018
,
where R 1 = alkyl fractions C 8 -C 10 ;
n = average degree of hydroxyethylation equal to 6,
with methyl acrylate in the presence of an acid catalyst and a polymerization inhibitor at a temperature of 60-80 ° C, further addition of diethylamine in isopropanol at a temperature of 30-40 ° C, followed by treatment of the product of addition with isoalkyl monochloracetates of the general formula
Figure 00000008
,
where R 2 = isoalkyl C 12 , isoalkyl fractions C 12 -C 14 , isoalkyl C 14 ,
and a strongly basic anion-exchange resin, which is a product of the copolymerization of styrene and divinylbenzene with quaternary ammonium groups, such as AB-17-8, in OH - form, modified with 2-hydroxypropionic acid, and representing an anionite salt, at a temperature of 60-80 ° С and at the following reagent ratios in g-equivalents: alkylphenoxypolyethylene glycol: methyl acrylate: diethylamine: isoalkyl monochloracetate: modified anion exchange resin = 1.0: (1.0-1.5) :( 1.0-1.1) :( 1.0-1, 04) :( 3.8-4.0).
2. Соединение, полученное по п.1, отличающееся тем, что при получении в качестве кислотного катализатора используют Н+-форму катионообменной смолы КУ-2-8, взятую в количестве 10-20 мас.% от веса метилакрилата.2. The compound obtained according to claim 1, characterized in that when receiving as the acid catalyst using the H + form of the cation exchange resin KU-2-8, taken in an amount of 10-20 wt.% By weight of methyl acrylate. 3. Соединение, полученное по п.1, отличающееся тем, что при получении в качестве ингибитора полимеризации используют гидрохинон, взятый в количестве 5,0-6,0 мас.% от веса метилакрилата. 3. The compound obtained according to claim 1, characterized in that upon receipt as a polymerization inhibitor use hydroquinone taken in an amount of 5.0-6.0 wt.% By weight of methyl acrylate.
RU2008130550/04A 2008-07-23 2008-07-23 N,n-diethyl-n-[isoalkoxycarbonylmethyl n-[alkylphenoxypoly(ethyleneoxy)-carbonylethyl]ammonium 2-hydroxypropionates with steel corrosion inhibitor properties RU2379280C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008130550/04A RU2379280C1 (en) 2008-07-23 2008-07-23 N,n-diethyl-n-[isoalkoxycarbonylmethyl n-[alkylphenoxypoly(ethyleneoxy)-carbonylethyl]ammonium 2-hydroxypropionates with steel corrosion inhibitor properties

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008130550/04A RU2379280C1 (en) 2008-07-23 2008-07-23 N,n-diethyl-n-[isoalkoxycarbonylmethyl n-[alkylphenoxypoly(ethyleneoxy)-carbonylethyl]ammonium 2-hydroxypropionates with steel corrosion inhibitor properties

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2379280C1 true RU2379280C1 (en) 2010-01-20

Family

ID=42120717

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008130550/04A RU2379280C1 (en) 2008-07-23 2008-07-23 N,n-diethyl-n-[isoalkoxycarbonylmethyl n-[alkylphenoxypoly(ethyleneoxy)-carbonylethyl]ammonium 2-hydroxypropionates with steel corrosion inhibitor properties

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2379280C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106220522A (en) * 2016-08-09 2016-12-14 陕西科技大学 A kind of Mannich base quarternary ammonium salt compound and preparation method thereof
CN114773215A (en) * 2022-06-22 2022-07-22 山东科兴化工有限责任公司 Oil field oily sewage oil removing agent and preparation method and application thereof
CN115160491A (en) * 2022-07-26 2022-10-11 四川禾创智源新材料有限公司 Gemini surfactant modified polymer and preparation method thereof
CN116685659A (en) * 2021-12-29 2023-09-01 京东方科技集团股份有限公司 Quantum dot ligand, quantum dot film preparation method and quantum dot light-emitting device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106220522A (en) * 2016-08-09 2016-12-14 陕西科技大学 A kind of Mannich base quarternary ammonium salt compound and preparation method thereof
CN116685659A (en) * 2021-12-29 2023-09-01 京东方科技集团股份有限公司 Quantum dot ligand, quantum dot film preparation method and quantum dot light-emitting device
CN114773215A (en) * 2022-06-22 2022-07-22 山东科兴化工有限责任公司 Oil field oily sewage oil removing agent and preparation method and application thereof
CN115160491A (en) * 2022-07-26 2022-10-11 四川禾创智源新材料有限公司 Gemini surfactant modified polymer and preparation method thereof
CN115160491B (en) * 2022-07-26 2023-06-23 四川禾创智源新材料有限公司 Gemini surfactant modified polymer and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2379280C1 (en) N,n-diethyl-n-[isoalkoxycarbonylmethyl n-[alkylphenoxypoly(ethyleneoxy)-carbonylethyl]ammonium 2-hydroxypropionates with steel corrosion inhibitor properties
JPS59196799A (en) Prevention of scale adhesion
JPS62270603A (en) Polymer containing amido alkoxylated/modified by cation and its production
CN101724464B (en) Preparation method of oil soluble hydrogenation corrosion inhibitor for hydrogenation and reforming device
Khaligh Poly (N-vinylimidazole) as a halogen-free and efficient catalyst for N-Boc protection of amines under solvent-free conditions
EP0306831B1 (en) Use of polyaralkyl amines as corrosion inhibitors
US4306988A (en) Selected poly(oxyalkylated) 1,3,4-thiadiazoles and their use as corrosion inhibitors
Bobir et al. SYNTHESIS AND PROPERTIES OF NITROGEN-RETAINING CORROSION INHIBITORS
JP6188506B2 (en) Process for producing and working up a reaction mixture containing triacetoneamine
US3478003A (en) Cationic polyacrylamide terpolymers
CN109913879B (en) Compound pyridine amidine corrosion inhibitor for pickling brass parts with nitric acid and preparation method thereof
CN114230536B (en) triazine-N-heterocyclic dicarboxylic acid-based waterborne antirust corrosion inhibitor and preparation method and application thereof
RU2604151C1 (en) Method of producing corrosion inhibitor for ferrous metals for protection of oil field equipment
US3367959A (en) Esters of amidoximes and hydroxamic acids
EP0439186A2 (en) Novel betaine and dispersant composition containing the same
CN112094635A (en) Water-soluble high-temperature corrosion inhibitor for oil field and preparation method thereof
JP2004536803A (en) Ether carboxylic acids based on alkoxylated mercaptobenzthiazoles and their use as corrosion inhibitors
US5530131A (en) N-alkyl-n'-poly(oxyalkyl)-hexahydropyrimidines
CN111057034A (en) Coumarin functionalized pillared [5] arene and synthesis and application thereof
JPH07502056A (en) Use of triethanolamine product mixtures
US3201467A (en) Propargylabietylamines
RU2794937C1 (en) Method for producing a heavy metal precipitator for wastewater treatment
RU2202652C1 (en) Method for preparing corrosion inhibitor exhibiting bactericidal effect for inhibition of growth of sulfate-reducing microorganisms
RU2809166C2 (en) Method of obtaining organosulphate salts of amino acids esters
CN103359836A (en) Efficient calcium scale inhibitor

Legal Events

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

Effective date: 20100724