Комплексна сполука біс[n-(саліцил-2-фурил-2-морфолілетил)]альдимінат міді як присадка для підвищення несучої здатності моторних палив

Реферат: Даний винахід стосується біс [N-(саліцил-2-фурил-2-морфолілетил)]альдимінату міді загальної формули: O N H C O N O Cu O C H O N N O , який може знайти застосування як металокомплексна присадка для підвищення несучої здатності моторних палив. UA 105866 C2 (12) UA 105866 C2 O N H C O N O Cu O C H O N N O UA 105866 C2 5 10 15 Даний винахід стосується комплексу міді з основою Шиффа - N-саліцил-2-фурил-2морфолілетиламіном, який може знайти застосування як добавка до альтернативних моторних палив - біодизеля та спиртобензинових сумішей. Сполука, що заявляється, її властивості і спосіб одержання в літературі не описані. В літературі відомі комплекси Шиффових основ з металами, наприклад Сu [1], які були використані як стабілізатори при окисненні органічних сполук. Для модифікації моторних палив з метою підвищення їх несучої здатності такі сполуки не застосовувались. В літературі відомі [2, 3] фулерени як антиокиснювальні присадки до олив та діефіри на основі адамантану, які призначаються для використання як добавок до синтетичних моторних олив. Серед багатьох аналогів як прототип нами вибрані металокомплекси, які були синтезовані із похідних аміноадамантану [4, 5]. Такі сполуки мають об'ємний замісник, що сприяє його підвищеній розчинності у мінеральних і синтетичних оливах та термостійкості. Але для поліпшення несучої здатності моторного палива такі металокомплекси не застосовувались. Задачею даного винаходу є синтез сполуки - комплексу міді з основою Шиффа, яка забезпечила б покращення трибологічних властивостей моторних палив, а саме підвищення несучої здатності. Поставлена задача досягається синтезом металокомплексу наступної формули: O N H C O N O Cu O C H O 20 N N O . (1) Цей комплекс одержують в одну стадію шляхом взаємодії основи Шиффа з дигідратом хлориду міді (СuСl2 • 2Н2О) у метиловому спирті в присутності гідроксиду натрію за схемою: O N H C O + 1/ 2 CuCl2 . O N 2H2O H C N OH N O (Cu)1/2 25 30 O . (2 Конденсацію проводять при мольному співвідношенні основа Шиффа: сіль = 2:1. Продукт являє собою кристали темно-зеленого кольору, які розчиняються в толуолі, гексані, бензиловому спирті та амідних розчинниках (ДМФА, ДМАА, NMП) при кімнатній температурі. Спосіб одержання комплексу ілюструється прикладом. Приклад У тригорлий реактор з мішалкою, холодильником та термометром розміщують 0,400 г, (0,00133 моль) N-саліциліден-2-фурил-2-морфолілетиламіну, додають 15 мл етилового спирту та перемішують протягом 20 хв. для одержання розчину. При постійному перемішуванні додають порціями 6 мл спиртового розчину 0,053 г NaOH (0,00133 моль). Нагрівають до температури 40-50 °C та частинами додають 7 мл спиртового розчину 0,113 г СuСl2·Н2О 1 UA 105866 C2 5 10 15 20 25 30 (0,000664 моль). Кип'ятять протягом 6 годин, суміш охолоджують та виливають у дистильовану воду. Осад фільтрують, промивають дистильованою водою та сушать під вакуумом до постійної маси. Вихід: 0,35 г (93,85 %). Після перекристалізації із етилового спирту Тпл = 194-195 °C. Rf=0,714 (ДМФА: толуол 1:4). Склад та будова отриманого ліганду підтверджені даними елементного аналізу, УФ-, ІЧ- та ПМР-спектроскопії. Елементний аналіз. Знайдено (%): N-8,50; Сu-10,07. С34Н38O6N4Сu. Обчислено (%): N-8,46; Сu-10,02. З ІЧ-спектрів видно, що при хелатуванні спостерігаються низькочастотний зсув смуги поглинання азометинового фрагменту з 1636 до 1619 см-1 і високочастотний з 1276 до 1290 см1, характерний для валентних коливань феноксигрупи ν Ph-O у хелатному кільці. Відсутня смуга поглинання ОН групи при утворенні комплексу, і з'являються піки при 463,46 см-1 та 577,39 см1, характерні для зв'язків Me-N та Ме-О відповідно у хелатному кільці. Вивчення спектра ПМР показало, що при утворенні Ме-комплексу зникає пік протону гідроксилу, характерний для основи Шиффа, а для протону азометинової групи характерний зсув у слабке поле при δ = 8,90 м. ч., що вказує на участь цієї групи у координації з іоном металу. З електронних спектрів видно, що пік при 318 нм, який характеризує π - π* перехід, характерний для азометинової групи, зсувається у довгохвильову область (λ = 364 нм), що також підтверджує утворення хелатного кільця. Одержані результати свідчать про відповідність синтезованої сполуки заявленій. Динамічну міцність (несучу здатність) вибраних середовищ оцінювали за методикою ASTM D2783 (ГОСТ 9490-75) на чотирикульковій машині тертя по показнику критичного навантаження. Цей показник являє собою максимальну величину навантаження, при якому ще не виникає металевого контакту (задиру) при терті у досліджуваній рідині стандартизованих металевих кульок виготовлених зі сталі ШХ15 (мікротвердість 64-66 HRC, параметр шорсткості Ra < 0,25 мкм). Умови експерименту: частота обертання верхньої навантаженої кульки відносно трьох нерухливих нижніх кульок - 1500 хв-1., температура розчину 20 °C, час випробувань при кожному навантаженні - 10 с. У таблиці наведена несуча здатність різних середовищ (бензиловий спирт, біодизель, етанол) при додаванні Ме-комплексу міді. Таблиця Критичне навантаження (несуча здатність) етанолу, бензилового спирту та біодизеля у присутності Ме-комплексів Ме-комплекс (С 0,1 %) / бенз. сп. (С 0,1 %) / біодизель (С 0,08 %) / етанол (С 0,04 %) / етанол 35 40 45 Несуча здатність, Рк, (Н) 360 (320) 550 (480) 80 (50) 50 (50) Ці дані показують, що додавання Ме-комплексу підвищує несучу здатність розчинників (у дужках наведена несуча здатність чистих компонентів без додавання присадок). Такі присадки можуть бути застосовані як у альтернативних видах палива (біодизель), так і в паливах на основі спиртобензинових сумішей. Джерела інформації: 1. Ковтун Г.А., Плужников В.А. Химия ингибиторов окисления органических соединений. Киев: Наук, думка, 1995. - 296 с. 2. Багрий Е.И. Адамантаны: получение, свойства, применение. - М: Наука, 1989. - 264 с. 3. Пилявский B.C., Хильчевский А.И., Петренко А.Е. и др. Антифрикционные свойства адамантансодержащих сложных эфиров // Катализ и нефтехимия. - 2001. - № 9-10. - С. 103-106. 4. Xu-Dong Jin, Yue-Hong Jin, Zhi-Yuan Zou et al. Synthesis, characterization and antibacterial activity of indium (III) complexes with adamantine-ring containing Schiff bases // J. Coordination Chem.-2011. - Vol. 64, № 9. - P. 1533-1543. 5. Guoliang Zhao, Xiaochum Hu, Pinghua Zhang. Synthesis, characterization and antibacterial activites of lanthanide complexes with Schiff Base N-salicylidene-1-adamantane // Asian Journal of Chemistry.-2008. - Vol. 20, № 4. - P. 2774-2780. 50 2 UA 105866 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 Комплексна формули: сполука O біс[N-(саліцил-2-фурил-2-морфолілетил)]альдимінат N H C міді O N O Cu O C H O N N O як присадка для підвищення несучої здатності моторних палив. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3 загальної