Біс(саліцилальдимінати) міді як присадки для підвищення несучої здатності моторних палив та їх компонентів

Реферат: Комплексні сполуки біс(саліцилальдимінати) міді загальної формули: CH2 R1=H, R2= O N (1) C H O , C H R1 N R2 R1=H, R2= O (2) , O (Cu)1/2 R= , R1=4-OH, 2 O (3) , R1=H, R2= O N C H (4) HO , як присадки для підвищення несучої здатності моторного палива (біодизель) та компонентів спиртобензинових сумішей. UA 85919 U (12) UA 85919 U UA 85919 U 5 10 15 Дана корисна модель належить до застосування комплексів міді з основами Шиффа як присадок для підвищення несучої здатності моторних палив. В літературі відомі комплекси основ Шиффа з металами (наприклад Сu) [1, 2], які були використані як каталізатори багаторазового обриву ланцюгів окиснення циклогексиламіну, або як стабілізатори при окисненні органічних сполук. В літературі наведено також приклади застосування основ Шиффа на основі аміну з нітроксильним замісником для інгібування окиснення полімерів [3]. Найбільш близьким за будовою до сполуки, що заявляється, є фторовані металокомплекси - біс(саліцилальдімінати) міді [2], які були вивчені як стабілізатори окиснення органічних сполук, а саме бензилового спирту. Як присадки до моторних палив для підвищення їх несучої здатності такі сполуки не використовувались. У наш час проблема підвищення трибологічних характеристик моторних палив, а саме, несучої здатності набуває все більшого значення. Задачею даної корисної моделі є застосування комплексів міді з основами Шиффа за новим призначенням, а саме як біфункціональні присадки для підвищення несучої здатності моторних палив. Поставлена задача вирішується синтезом металокомплексів наступних формул: N O H C O N O Cu O C H N O O N (1) CH N O N O O Cu O CH (2) 1 UA 85919 U H C N O C H HO N O O Cu O HO (3) C H N O N C H HO O Cu O HO C H N O N C H (4) 5 10 і застосуванням їх як присадок для підвищення несучої здатності моторних палив. У практичному відношенні запропоновані сполуки можуть знайти застосування як присадки до існуючих моторних палив, а також для альтернативних палив (біодизель, спиртобензинові суміші). Запропоновані комплекси одержують в одну стадію шляхом взаємодії основи Шиффа з дигідратом хлориду міді (СuСl2·2Н2О) у метиловому спирті в присутності гідроксиду натрію. Нижче, на прикладі першого комплексу наведена схема синтезу запропонованих присадок: N O H C N O + N O 1/ 2 CuCl2 . 2H2O H C OH O N O (Cu)1/2 15 20 (5) 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 NaOH (0,053 г, 0,00133 моль). Нагрівають до температури 40-50 °C та частинами додають 7 мл спиртового розчину СuСl2·Н2О (0,113 г, 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 Т пл = 194-195 °C. 2 UA 85919 U 5 10 15 20 25 30 35 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. C34H38O6N4Cu. Обчислено (%): N, 8,46. Сu, 10,02. Даний комплекс повільно розчиняється у толуолі, бензиловому спирті, гексані, альтернативному моторному паливі (біодизель), амідних розчинниках (ДМФА, ДМАА, НМП), частково в етиловому спирті. За аналогічною методикою були отримані комплекси 2, 3 та 4. Склад та будову отриманих продуктів підтверджено даними елементного аналізу ІЧ-, УФ- та ПМР-спектроскопією. З ІЧ-спектрів видно, що при хелатуванні спостерігається низькочастотний зсув смуги -1 поглинання азометинового фрагменту з 1636 до 1619 см і високочастотний з 1276 до 1290 см 1 , характерний для валентних коливань феноксигрупи ν Ph-O у хелатному кільці. Відсутня смуга -1 -1 поглинання -ОН групи при утворенні комплексу і заявляються піки при 463,46 см та 577,39 см , характерні для зв'язків Me-N та Ме-O відповідно у хелатному кільці. Вивчення спектру 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.д., 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 синтезованих сполук структурним формулам. 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