(STUDY OF THE EFFECTIVNESS OF -METHYLBENZYLPHENOLS DERIVATIVES AS TRANSFORMER OILS INHIBITORS)
В работе описаны результаты исследований производных пространственно-затрудненных фенолов ( -метилбен-зилзамещенных) в качестве ингибиторов трансформаторных масел.
Известно, что трансформаторные масла в целях предотвращения старения стабилизируются антиокислительной присадкой – 2,6‑ди-третичным бутил-4‑метилфенолом (ионолом) в концентрации 0,2–0,5 %масс. В модельных реакциях окисления углеводородов выявлена эффективность антирадикального действия S-, O-содержащих производных -метилбензилзамещенных фенолов. Изучаемые в рамках описанного исследования антиоксиданты – 2,6‑ди- -метилбензилфенолы и их производные можно рассматривать как структурные аналоги ионола, и по антиокислительной эффективности (6,0–6,5·104 л / моль·с при 60 °C) в ряде случаев они превосходят ионол (2,2·104 л / моль·с). В связи с этим в рамках исследования, результаты которого представлены в данной статье, были проведены испытания образцов трансформаторных масел, ингибированных и не ингибированных ионолом, с исследуемыми соединениями в концентрации 0,2 %масс.
Рассмотрено влияние структуры исследуемых пространственно-затрудненных фенолов и природы заместителей в фенольном кольце на их антиокислительную активность. Обоснована целесообразность введения в состав пространственно-затрудненных фенолов -метилбензильных радикалов, способствующих повышению ингибирующих свойств фенолов за счет усиления стерического эффекта, а также наличия в молекулах атомов серы, обусловливающих появление эффекта автосинергизма.
Results of research of sterically hindered derivatives of phenols ( -methylbenzylphenols) as inhibitors of transformer oils are described in the work.
It is known that transformer oils in order to prevent ageing are stabilized with antioxidant additive – 2,6-ditertiary butyl-4-methylphenol (ionol) in concentration of 0,2–0,5 %wt. In model hydrocarbon oxidation the efficiency of antiradical action of S-, O-containing derivatives of -methylbenzylsubstituted phenols was revealed. Antioxidants 2,6-di- -methylbenzylphenols and their derivatives studied in this investigation can be considered as structural analogues of ionol and are superior to ionol in antioxidant efficiency in some cases (6.0–6.5·104 l/mol·s at 60 °C vs 2.2·104 l/mol·s). In this regard, as part of the study, the results of which are presented in this article, tests were carried out on samples of transformer oils inhibited and not inhibited with ionol, with investigated compounds in concentration of 0,2 %wt.
Influence of structure and nature of substituents in the phenol ring on their antioxidant activity has been considered. The expediency of the introduction of -methylbenzyl radicals into the composition of spatially hindered phenols has been substantiated, which contribute to an increase in the inhibitory properties of phenols due to the strengthening of steric effect, as well as the presence of sulfur atoms in molecules, which cause the appearance of the effect of autosynergism.
Н.Р. Бабаев1, e-mail: nijat79@mail.ru
1 Институт нефтехимических процессов им. Ю.Г. Мамедалиева Национальной академии наук Азербайджана (Баку, Азербайджанская Республика).
N.R. Babayev1, e-mail: nijat79@mail.ru
1 Y.H. Mamedaliyev's Institute of Petrochemical Processes of the National Academy of Sciences of Azerbaijan (Baku, the Republic of Azerbaijan).
Фарзалиев В.М., Садыкова Г.К., Ахундова М.М., Мамедова П.Ш. Ингибирующая активность серосодержащих производных -метилбензилфенолов при окислении кумола // Материалы Всесоюзной конференции по ингибированию цепных реакций. Черноголовка, 1986.
Ершов В.В., Никифоров Т.А., Володькин А.А. Пространственно-затрудненные фенолы. М.: Химия, 1972. 352 с.
Мамедова П.Ш., Фарзалиев В.М., Велиева Ф.М., Бабаев Э.Р. Оптимизация процессов орто-алкилирования фенола стиролом // Нефтехимия. 2007. Т. 47. № 1. С. 58–63.
Бабаев Э.Р. Изучение антиокислительных свойств серосодержащих производных орто-замещенных фенолов кинетическими и квантово-химическими методами // Промышленное производство и использование эластомеров. 2019. № 1. C. 10–14.
Movsumzade E.M., Poletaeva O.Yu, Kolchina G.Yu. Mechanism of Action of Antioxidant Additives for Hydrocarbons Selective Oxidation and Functionallization: Classical and Alternative Routes and Sources // Proceedings of DGMK Conference. 2014. P. 189–195.
Тухватуллин Р.Ф., Колчина Г.Ю., Мовсумзаде Э.М. и др. Синтез и исследование геометрии и электронной плотности пространственно-затрудненных фенолов, используемых в качестве антиокислительных присадок к смазочным маслам // Известия высших учебных заведений. (Сер.: Химия и химическая технология). 2018. Т. 61. Вып. 4–5. С. 84–92.
Rappoport Z. The Chemistry of Phenols. Part 1. Wiley, 2003. 1667 p.
Колчина Г.Ю., Полетаева О.Ю., Александрова А.Ю. Квантово-химическое исследование антиокислительных присадок для реактивных топлив // Сб. науч. трудов по материалам Международной научно-практической конференции «Теоретические и прикладные вопросы образования и науки». 2014. С. 80–82.
Klein E., Luke V., Cibulkava Z. On the Energetics of Phenol Antioxidants Activity // Petroleum and Coad. 2005. Vol. 47. Iss. 1. P. 33–39.
Farzaliyev V.M., Sadykova G.K., Akhundova M.M., Mammadova P.Sh. Inhibiting Activity of Sulfur-Containing Derivatives of -Methylbenzylphenols during Oxidation of Cumene. In Materials of All-Union Conference on Chain Reaction Inhibition. Chernogolovka; 1986. (In Russ.)
Ershov V.V., Nikiforov T.A., Volodkin A.A. Sterically-Hindered Phenols. Moscow: Khimiya [Chemistry]; 1972. (In Russ.)
Mamedova P.Sh., Farzaliev V.M., Velieva F.M., Babaev E.R. Optimization of Phenol Ortho-Alkylation with Styrene. Neftekhimiya [Petroleum Chemistry]. 2007;47(1):58–63. (In Russ.)
Babayev E.R. Study of the Antioxidant Properties of Sulfur-Containing Derivatives of Ortho-Substituted Phenols by Kinetic-and-Chemical Methods. Promyshlennoye proizvodstvo i ispol'zovaniye elastomerov [Industrial Production and Use of Elastomers]. 2019;(1):10–14. (In Russ.)
Movsumzade E.M., Poletaeva O.Yu, Kolchina G.Yu. Mechanism of Action of Antioxidant Additives for Hydrocarbons Selective Oxidation and Functionallization: Classical and Alternative Routes and Sources. In: Proceedings of DGMK Conference. 2014. P. 189–195.
Tukhvatullin R.F., Kolchina G.Yu., Movsumzade E.M. et al. Synthesis and Research of Geometry and Electronic Density of Hindered Phenols Used as Antioxidant Additives for Lubricating Oils. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. (Ser.: Khimiya i khimicheskaya tekhnologiya) [ChemChemTech]. 2018;61(4–5):84–92. (In Russ.)
Rappoport Z. The Chemistry of Phenols. Part 1. Wiley, 2003. 1667 p.
Kolchina G.Yu., Poletaeva O.Yu., Aleksandrova A.Yu. Quantum-Chemical Study of Antioxidant Additives for Jet Fuels. In: Proceedings of the International Scientific-Practical Conference ‘Theoretical and Applied Issues of Education and Science’, 2014. P. 80–82. (In Russ.)
Klein E., Luke V., Cibulkava Z. On the Energetics of Phenol Antioxidants Activity. Petroleum and Coad. 2005;47(1):33–39.
Вход
Главная
Журналы
Назад к журналу