ДИ-Н-ГЕКСИЛЦИКЛОПЕНТАН КАК ПРИГОДНЫЙ КОМПОНЕНТ
ДЛЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ МАСЕЛ
А.М. МАМЕДОВА, А.Г. ГАСАНОВ, И.Г. АЮБОВ, С.Р.ХАЛИЛОВА, И.М.
МАМЕДОВА
Институт Нефтехимических процессов им. акад. Ю.Г.Мамедалиева НАНА
aygun_memmedova_89@list.ru
AЗЕРБАЙДЖАН
Осуществлен синтез дигексилциклопентана на основе реакции алкилирования
циклопентадиена н-гексиловым спиртом с последующим гидрированием образовавшегося
дигексилциклопентадиена. Изучены физико-химические свойства полученного соединения и
показана возможность его применения в качестве синтетического масла.
Известно, что алкил- и полиалкилциклопентаны обладают хорошими вязко-текучими
свойствами, что создает предпосылки для их использования в качестве синтетических масел [1-
4]. В этом направлении ключевыми соединениями для их синтеза являются алкил- и
полиалклициклопентадиены (ЦПД), также находящие широкий спектр применения [5]. В
настоящей работе осуществлен синтез ди-н-гексилциклопентана через алкилирование ЦПД с
целью получения ди-н-гексилЦПД и последующим гидрированием полученного продукта.
IV INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE OF YOUNG RESEARCHERS
198
Qafqaz University 29-30 April 2016, Baku, Azerbaijan
Экспериментальная часть
В качестве исходного сырья использовали дициклопентадиен, имевший следующие
физико-химические показатели: плотность – 0,976 г/см
3
;; показатель преломления – 1,5050;
температура кипения - 170
0
С (с разложением), а также н-гексиловый спирт (плотность – 0,819
г/см
3
, показатель преломления – 1,4130, температура кипения - 157,2
0
С).
ИК-спектры исходных и синтезированных соединений сняты на спектрофотометре UR-20
в области 700-4000 см
-1
. Спектры ЯМР
1
Н сняты на приборе BrukerWP-400 (400 МГц).
Химические сдвиги определены относительно ТМС, растворитель СDCl
3
.
Ди-н-гексил-ЦПД получен по следующей методике.
В реакционную колбу, снабженную механической мешалкой, капельной воронкой,
насадкой Дин-Старка с холодильником и термометром помещали 86 г н-гексанола (2,65 моль) и
10,3 г 87%- ного раствора КОН (0,16 моль). Перед нагреванием добавляли порцию ДЦПД (6,6
г; 0,05 моль) в реакционную смесь. Затем нагревание доводили до 150°С. После того, как вода
начинает собираться в насадке Дин-Старка, по каплям добавляли оставшуюся порцию ДЦПД
(28,4 г;0,22 моль) в течении 1,5 часа. После окончания добавления ДЦПД, реакционную смесь
нагревали в течении 4- часов. После охлаждения смесь промывали водой, гексаном, сушили
над MgSO
4
и разгоняли под вакуумом (р=10 мм. рт. ст.). Получили ди-н-гексилциклопентадиен.
Определили его физико-химические показатели: температура кипения – 72-75
0
С (10 мм. рт.
ст.), плотность – 0,7855 г/мл, показатель преломления – 1,4340
Гидрирование ди-н-гексилциклопентана осуществлено во вращающемся автоклаве в
присутствии катализатора Ni/Cr
2
O
3
при температуре 200-220
0
С и давлении водорода 30 атм.
Полученный продукт имел следующие физико-химические показатели: температура кипения -
135
0
С (при 10 мм.рт.ст.) показатель преломления – 1,4475, плотность – 0,8730 г/мл, индекс
вязкости – 169, температура застывания – (минус) 55
0
С.
Результаты и обсуждения
Синтез ди-н-гексилциклопентадиена осуществлен на основе реакции алкилирования ЦПД
н-гексиловым спиртом по схеме:
где R = n.C
6
H
13
Ди-н-гексилциклопентан получен реакцией гидрирования ди-н-гексилЦПД в присутствии
никель-хромового катализатора.
Анализ физико-химических свойств полученного ди-н-гексилциклогексана показывает
наличие низкой температуры застывания и высокого индекса вязкости, что создает
предпосылки для его использования в качестве синтетических масел.
2 ROH
2 H
2
O
R
R
+
IV INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE OF YOUNG RESEARCHERS
199
Qafqaz University 29-30 April 2016, Baku, Azerbaijan
Рис. 2. ИК-спектр ди-н-гексилциклопентана
В ИК-спектре ди-н-гексилциклопентана найдены полосы поглощения в области 723, 890,
1054, 1119, 1375, 1450 см
-1
, соответствующие валентным и деформационным колебаниям связи
С-Н в метильных и метиленовых группах, а также в области 2857-2922 см
-1
, относящиеся к
поглощению двойной С=С связи.
Рис. 3. ПМР-спектр ди-н-гексилциклопентана
IV INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE OF YOUNG RESEARCHERS
200
Qafqaz University 29-30 April 2016, Baku, Azerbaijan
В ПМР-спектре ди-н-гексилциклопентана обнаружены сигналы протонов метильных и
метиленовых групп в областях 0,862 м.д. и 1,234-1,490 м.д. соответственно, а также сигналы
циклической метиленовой группы в области 2,290 м.д. Сигналы протонов при двойной связи
проявляются в области 3,527-3,805 м.д.
Рис. 4. ЯМР
13
С-спектр ди-н-гексилциклопентана
В ЯМР-
13
С спектре ди-н-гексилциклопентана обнаружены сигналы атомов углерода в
областях 13, 22, 25, 30-32 м.д., соответствующие атомам С из метильных, метиленовых,
метиновых и циклической метиленовой группы соответственно, а также в области 61 м.д.,
соответствующая атому С двойной связи.
DIESEL FUEL LUBRICITY ADDITIVES
A.M. MAMMADOV
Qafqaz University
aqmemmedov@qu.edu.az
AZERBAİJAN
R. N. ASADZADE
Qafqaz University
resedzade@std.qu.edu.az
AZERBAİJAN
Fuel lubricity can be enhanced by the addition of lubricity additives. They comprise a range of
surface-active chemicals. They have an affinity for metal surfaces, and they form boundary films that
prevent metal to metal contact that leads to wear under light to moderate loads. Certain lubricity
additives include derivatives of fatty acids of long chain and natural oils, such as esters, amines and
imidazolines.
IV INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE OF YOUNG RESEARCHERS
201
Qafqaz University 29-30 April 2016, Baku, Azerbaijan
Knothe and Steidley compared the lubricity of numerous fatty compounds to that of hydrocarbon
compounds found in diesel. According to their study, fatty compounds possess better lubricity than
hydrocarbons, because of their polarity-imparting oxygen atoms. Additionally, pure free fatty acids,
monoacylglycerols, and glycerol possess better lubricity than pure esters, because of their free OH
groups. An order of oxygenated moieties enhancing lubricity (COOH > CHO > OH > COOCH3 > C-
O > C-O-C) was obtained from studying various oxygenated C10 compounds. Another experiment,
with pure C3 compounds containing OH, NH2, and SH groups, shows that oxygen enhances lubricity
more than nitrogen and sulfur. The addition of biodiesel improves the lubricity of low-sulfur diesel
more than pure fatty esters, indicating that other biodiesel components cause lubricity enhancement at
low biodiesel blend levels. The addition of polar compounds such as free fatty acids or
monoacylglycerols improves the lubricity of low-level blends of esters in low lubricity diesel.
Bio components were presented by fatty acids methyl esters (FAME) of rape oil, meeting the
requirements of EN 14214 and fatty acids methyl esters of rape oil that are specially modified for
application as a component of jet fuel (FAME(M)). The modification was done by vacuum distillation
according to the developed technology. The content of biocomponents in fuel blends was: 10–50 %
(vol.). Biocomponents used in jet biofuel blends are the products of reaction between complex esters
of glycerine and higher fatty acids (triglycerides) and simple alcohol (methanol or ethanol). Molecules
of biocomponents are complex esters, which contain residuals of fatty acid and alcohol. Another
property that influences on details wear is fuel viscosity. Conventional jet fuels with lower viscosity
are composed of compounds with smaller molar mass. Their molecules have smaller sizes and thus
smaller dipole moment. As a result, the boundary film formed at the solid surface possesses less
strength comparing to fuels with higher viscosity values. Viscous characteristics of conventional jet
fuel depends on their hydrocarbon composition: content of alkanes (paraffin’s), cycloalkanes
(naphthens), mono- and bicyclic arenes with average number of carbon atoms in molecule from 5 to
16. At the same time, hydrocarbon chain of ester molecules contain about 14–23 carbon atoms. This
influences on molecules’ size and thus decreases the speed of their chaotic movement. Fuel
hydrocarbons are non-polar and almost do not protect friction pairs from wear.
This effect is explained by surface activity of FAME molecules and its high viscosity. The results
of the tests have shown that increasing of biocomponent content in fuel blend caused strengthening of
boundary film of friction pair surface. It may be assumed that alternative jet fuels, which contain rape
oil derived biocomponent are characterized by better antiwear properties. Other words, rape oil esters
positively affect lubricity properties of conventional jet fuels and may be used as an improver of jet
fuel antiwear properties. The use of rape oil esters may have a number of advantages. Among them:
substitution of conventional oil with renewable resource, decreasing of exhaust gases emissions toxici-
ty, improvement of safety parameters of fuel, decreasing of carbon dioxide emissions.
Biodiesel is usually prepared through the transesterification of vegetable oils or animal fats and
the most commonly used oils are rapeseed, soybean, sunflower, palm, rapeseed, cotton seed. The
acidic Ionic liquid was more popularly applied in preparing biodiesel in the literature. Several
researches presented some ionic liquids, such as SO3H-functionalized ionic liquids and 1-H-3-
methylimidazolium hydrogen sulfate, could be used to catalyze the transesterification of rapeseed oil,
soybean oil or fat with methanol to provide biodiesel. Low-sulfur diesel fuel to have poor lubricity.
The engine and fuel injection systems would be damaged when using the poor lubricity fuels.
IV INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE OF YOUNG RESEARCHERS
202
Qafqaz University 29-30 April 2016, Baku, Azerbaijan
ИЗУЧЕНИЕ СОРБЦИИ ИОНА Сd(II) ПОЛИМЕРНЫМ
СОРБЕНТОМ НАОСНОВАНИИ ФРАГМЕНТА
N,N'ДИФЕНИЛГУАНИДИНА
Р.А. АЛИЕВА
1
, Н.С. ГУСЕЙНОВА
2
, У.М. АБИЛОВА
1
, Ф.М. ЧЫРАГОВ
1
1
Бакинский Государственный Университет, Баку, Азербайджан,
2
Азербайджанский Медетинский Университет
u.abilova@mail.ru
AЗЕРБАЙДЖАН
Так как рутинные инструментальные методы в прямом анализе не способны обеспечить
требуемые пределы обнаружения этих металлов, необходимой стадией аналитического
процесса является их отделение от макрокомпонентов пробы с применением таких приёмов как
соосаждение, экстракция или сорбция из конечных растворов после спекания, сплавления или
кислотного разложения горных пород, руд концентратов и т.д. [3-4]. Известно, что [5-6] для
концентрирования элементов используют, как правило, привитые комплексообразующие
сорбенты на основе полистирола, силикагеля, пористого стекла, пенополиуретана, полиакрило-
нитрильного волокна, высоко селективные к извлекаемым элементам, ионообменники моди-
фицированные оксид алюминия комплексообразующими реагентами, реже – коммерческие
катионо и анионообменники. Однако в литературе нами было обнаружены недостаточная
сведения о аналитическом применении сорбентов на основе малеинового ангидрида-стирола.
Сополимер стирола с малеиновым ангидридом был модифицирован с участием формаль-
дегида n,n'дифенилгуанидином и был синтезирован сорбент. Сорбент является линейным
полимером, содержащим хелатные звенья. Идентификация сорбента была осуществлена с
помощью ИК-спектроскопии, а его температурная устойчивость исследована термогравимет-
рическим методом анализа. Исследованы сорбция и десорбция полученного сорбента с ионом
кадмия(II) и определены оптимальные условия концентрирования.Равновесные характеристики
сорбента и его комплексов с кадмием(II) определяли в статических условиях. В состоянии
равновесия в жидкой фазе концентрация ионов Сd(II) была определена с помощью известного
реагента ксиленолового оранжевого (C
11
H
32
N
2
O
13
S) фотометрическим методом.
На основании полученного сорбента, в жидкой фазе, для иона Cd(II) были определены
оптимальные условия сорбции. Изучено влияние рН на предварительное концентрирование
ионов Сd(II) в статических условиях на хелатообразующем сорбенте в диапазоне рН 1-8.
Количественное извлечение ионов металлов достигается в интервале рН 5. Была изучена
зависимость сорбционного процесса от времени. Сорбционное равновесие достигается в тече-
ние 120 мин. контакта раствора с сорбентом. При взаимодействии сорбента с жидкой фазой
после два часа, степень адсорбции иона Сd(II) уменьшается. Увеличение процесса набухания
сорбентов способствует выделению ионов Сd(II) из сферы, поглощенных за счет диффузии.
Дальнейшее увеличение времени сорбции не изменяет характеристики сорбента. Известно, что
ионная сила, которое способствует значительному уменьшению степени сорбции и существенно
влияет на гибкость твердофазной матрицы и состояние функциональных групп аналитического
реагента. Поэтому исследована зависимость аналитического сигнала от концентрации раствора
калии хлорида в диапазоне 0,1-1,4М. Отмечено отрицательное влияние увеличения ионной
силы раствора на свойства сорбента, что объясняется экранированием координационно-
активных групп ионами электролита. Все дальнейшие опыты проводили в растворах с ионной
силой 0,6М (KCl).
С увеличением концентрации ионов кадмия(II) в растворе увеличивается количество
сорбироваронного металла, а при концентрации равной 8·10
-3
моль/л становится максимально
(pH=5,
2
Cd
C
=8·10
-3
моль/л, V
об.
=20 мл, m
сорб.
=0,05 г, СЕ=600 мг/г).
Также было изучено влияние различных кислот на процесс десорбции поглощен-
ногополимерным сорбентомионакадмия(II). Для выбора подходящего элюента испытывали
различные кислоты- HClO
4
, H
2
SO
4
, HCl, HNO
3
. Наибольшее влияние на степень десорбции
IV INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE OF YOUNG RESEARCHERS
203
Qafqaz University 29-30 April 2016, Baku, Azerbaijan
кадмия оказывает HClO
4
. После выбора подходящего элюента испытывали различныекон-
центрации 0,2-1,5М HClO
4
. Опыт показывает, что из взятых кислот самой лучшей десорби-
рующей способностью обладает 0,5 М раствор HClO
4
.Предлагаемая методика спектрофотомет-
рического определения кадмия обладает хорошей чувствительностью и избирательностью, дает
возможность определения микроколичеств кадмия в биологических объектах. Методика
использована для определения кадмия в печени крупного рогатого скота.Известно, что кадмии
из организма выводиться очень медленно. Для анализа взяли два образца печени. В первом
образце найдено 0,514 мг/кг, втором образце 0,687 мг/кг.
ХАРАКТЕР ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В ПОДЧИНЕННОМ
ТРЕУГОЛЬНИКЕ GaAsSe- AsSe- As
2
Se
3
Г.И. ИБРАГИМЛИ, Т.М. ИЛЬЯСЛЫ, Л.А. МАМЕДОВА,
Р.Ф. АББАСОВА, С.М. ВЕЙСОВА
Бакинский Государственный Университет
teymur.ilyasly@ mail.ru
AЗЕРБАЙДЖАН
С целью выявления полного характера химического взаимодействие в системе Ga- As- Se
нами предварительно проведён триангуляция тройной системы по квазибинарным разрезам.
Изучены различные подчиненные системы. В литературе имеется сведения об изученности
разрезов с участием GaAs, селенидов галлия и селен т.е. изучены системы GaAs - Se, GaAs -
Ga
2
Se, GaAs - GaSe и GaAs - Ga
2
Se
3
, а также система Ga
2
Se
3
– As
2
Se
3
. Указано, что разрезы
GaAs- Se и GaAs- Ga
2
Se неквазибинарные, а разрез GaAs– GaSe и GaAs- Ga
2
Se
3
квазибинарный
в системе GaAs – Ga
2
Se
3
образуются непрерывные твердые растворы. В литературе о
взаимодействие в системах на основе AsSe, As
2
Se
3
сведение не имеется, исключение составляет
разрез As
2
Se
3
- Ga
2
Se
3
.Нами изучены многочисленные разрезы на основе AsSe – As
2
Se
3
и Se
тройной системы Ga – As – Se. Установлено что разрезы AsSe- As
2
Se
3
, GaAsSe - As
2
Se
3
и
GaAsSe – AsSe являются квазибинарными сеченями тройной системы Ga- As- Se. Сплавы
разреза синтезированы и из исходных компонентов As
2
Se
3
и GaAs прямым ампульным методом
при температурах 450
0
С и выше 1000
0
С. При 450
0
С элементы взаимодействует с селеном при
1000
0
С сплавы выдерживали 4- 5 часов и постепенно охлаждали сплавы место с печью до 750
0
С и из этой температуры закаляли на воздухе и в воду. После закалки на воздухе сплавы
содержащие до 15 моль% GaAsSe и при закалке в воду содержащие до 25 моль% GaAsSe
получались в стеклообразном виде. Полученные стекла черного цвета не растворяется в
минеральных кислотах кроме HNO
3
и растворяются в щелочах. Изучены некоторые физико –
химические свойство полученных стекол разрезаAs
2
Se
3
– GaAsSe которые приведены в таблице.
Некоторые физико – химические свойства стекол системы As
2
Se
3
– GaAsSe (до отжига)
Состав,
моль%
Термические
эффекты нагревания,
0
С
Микротвердость,
кгс/мм
2
Плотность,
г/см
3
As
2
Se
3
GaAsSe
97 3,0
180,380 135 4,5
95 5,0
180,375 135 4,57
90 10,0
180,370 135 4,60
85 15,0
175,390 130 4,65
80 20
180,435 133 4,70
75 25
175,525 130 4,75
70 30
170,520
130,175
4,80
Разрез AsSe-As
2
Se
3
.По разрезу область стеклообразования простирается от AsSe до As
2
Se
3
.
Разрез AsSe – GaAsSe.По разрезу область стеклообразования установлено в двух режимах
охлаждения подобно разрезу As
2
Se
3
– GaAsSe установлено, что область стеклообразования
IV INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE OF YOUNG RESEARCHERS
204
Qafqaz University 29-30 April 2016, Baku, Azerbaijan
закалкой на воздухе доходит до 15 моль% GaAsSe.По результатом полученных комплекс
методами физико – химического анализа установлено, что разрезы GaAsSe – As
2
Se
3
, GaAsSe –
AsSe и As
2
Se
3
– AsSe являются квазибинарными сечениями тройной системы Ga – As – Se. На
основание экспериментальных данных полученных комплекс методами физико – химического
анализа установлено границы области стеклообразования в тройной системе Ga – As – Se двух
режимах охлаждения, выявлено что область стеклообразования при закалки в воду больше чем
закалкой на воздухе. Исследовано некоторые физические свойство как электропроводность и
фотопроводимость полученных стекол. Изучено температурные зависимости электропровод-
ность и фотопроводимости полученных стекол. Установлено что, они обладают «р» типа
проводимость и обладают высокой фотопроводимость. Нами также изучено скорость раство-
рения стекол в щелочах и объемная кристаллизация стекол. Выявлено что скорость раство-
рения в зависимости от концентрации щелоча и температуры увеличивается. По данным
скорости растворениям было рассчитаны некоторые термодинамические параметры. По
результатом исследования выявлено, что в стеклах образуются новые структурные единицы,
т.е. тригональные структурные единицы AsSe 3/2 переходит на тетраэдрическую GaAsSe 4/2.
Dostları ilə paylaş: |