Имидазолиниевые соединения на основе нефтехимического сырья, их синтез, коллоидные свойства и применение для промысловой подготовки нефти тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.13 ВАК РФ
|
Голубев, Иван Юрьевич
АВТОР
|
||||
|
кандидата химических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
|
Казань
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
|
2011
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
02.00.13
КОД ВАК РФ
|
||
|
|
||||
11-2
lia npamw рукописи
Голубев Иван Юрьевич
ИМИДАЗОЛИНИЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ НА ОСНОВЕ
НЕФТЕХИМИЧЕСКОГО СЫРЬЯ, ИХ СИНТЕЗ, КОЛЛОИДНЫЕ СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ ПРОМЫСЛОВОЙ ПОДГОТОВКИ НЕФТИ
02.00.13 - Нефтехимия 02.00.11 - Коллоидная химии
ЛПТОПКФЫ'АТ диссертации ми соискание учеИой степени кандидата химических паук
Качш11.-201 I
Работа выполнена в ГОУ ВІІО «Казанский государственный технологический университет»
Нау ч н ме руководи тел и :
доктор технических наук, профессор Хамидуллин Ренат Фаритович
кандидат химических наук, доцент Фахретдинов Павел Сагитопич
Официальные оппоненты:
доктор химических наук, профессор Лянинп Нафиса Кабировна
Ведущая организация:
доктор химических наук, профессор Барабаном Вильям Петрович.
Г ОУ ВПО «Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина» (г. Москва)
Зашита сост оится «3) I» М А-р 2011 г. в 14.00 часов па заседании
диссертационного совел-а Д 212.080.05 при ГОУ ВІІО «Казанский государственный технологический университет» по адресу: 420015 г. Казань, ул. К. Маркса, 68 (зал заседаний Ученого сонета).
С диссертацией можно ознакомиться и библиотеке ГОУ ВІІО «Казанский государственный технологический университет»
Автореферат разослан « » -¿уЬОУУ-Р 2011 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, к.х.н., доцент
Потапона М.В.
РОССИЙСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ БИБЛИОТЕКА 2011
ОЬЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЛКОТЫ
Актуальность темы. В настоящее время большинство месторождений нефти находится на поздней стадии разработки, что вызывает необходимость применения вторичных и третичных методов увеличения нефтеотдачи, среди которых наиболее част используются процессы заводнения пластон и кислотной обработки призабойпой :юш>1 скважины п карбонатных и смешанных коллекторах.
Длительное заполнение пласта вызывает проблему, связанную с добычей на пыхоле из екпажины устойчивых водонефтнных эмульсии. Кроме того, присутствие в эмульсиях минерализованных сероводородсодержащих пластовых вод дополнительно вызывает сероводородную коррозию нефтедобывающего оборудования, которая усугубляется наличием колоний сульфатвосстанавлившощих бактерий, производящих биогенный сероводород. Применяемая для перфорации карбонатных и смешанных коллекторов кислотная обработ ка пласта также вызывает интенсивную коррозию.
Проблемы обезвоживания эмульсий и антикоррозионной защиты часто решаются применением химических реагентов из различных классов органических соединений, в том числе азотсодержащих катиоппых поверхностно-активных соединений. Причем наиболее целесообразным решением является разработка реагентов комплексного действия, проявляющих одновременно деэмульгирующие, антикоррозионные и антимикробные свойства.
Ранее показано, что перснсктиипым направлением разработки подобных реагентов является синтез четвертичных аммониевых соединений, содержащих в своей структуре углеводородные радикалы, гидрофобпость которых разрывается различными полярными гетероатомными группировками. Ранее синтезированы и исследованы такие соединения с ониевыми центрами алифатического, ароматического и гетероциклического ряда. В продолжение этих работ значительный научный и практический интерес представляет синтез и исследование фупкционалыюзамещепних аммониевых соединений, где в качестве ониевых центров выступают более полярные имидазолиписвые циклы, содержащие два сопряженных атома азота. Таким образом, разработка па основе доступного нефтехимического сырья новых функниопалыюзамешенных мої ю- и бисимидазолиниепых соединений, обладающих деэмулы нрующими. антикоррозионными и антимикробными свойствами является актуальной задачей.
Работа выполнялась в соответствии с научным направлением «Создание научных основ и разработки новых высокоэффективных технологий в химии и нефтехимии» до 2020 г. (Г'Р № 01. 2003. 10099).
Цель работы. Разработка на основе нефтехимического сырья оксиэтилироваппых алкилфеполов и спиртов новсрхностно-актинных имидазолипиевых соединений, обладающих одновременно леэмульгирующими, антикоррозионными и антимикробными свойствами - реагентов комплексного действия для промысловой подготовки нефти.
Для достижения мос-га»лепной цели необходимо решить следующие задачи.
1. Синтезировать новые мои»- и бисимидазолиннепые соединения с разрывами гидрофобное™ углеводородных радикалов полярными кислородсодержащими фрагментами.
2. Исследоиать поведение синтезированных имидазолииисвых соединений на Гранине раздела фаз п системах, моделирующих водопефтяные )му:п.сии (определить изотермы межфазного натяжения, критические концентрации мицеллообразовапия, предельную адсорбцию, минимальную посадочную площадь молекул, максимальную работу адсорбции).
3. Выявить закономерности влиянии структуры соединении на их коллоидные и поверхностно-активные снойстпа.
4. Исследовать детмульгирующис, антикоррозионные и антимикробные (и том числе и м отношении сульфатвоссганавливающих бактерий) спойетпа полученных соединений.
5. Выявить высокоэффективные реагенты комплексною действия для промысловой подготовки нефти с оптимальным соотношением дстмулыирующих, антикоррозионных и антимикробных свойств.
Научная новизна.
• Установлено, что при взаимодействии алкилоксиполи()тилспокси)хлоранстатов с 2-алкенилимидазолипами образуются новые 2-алкенил-1-[ш1килоксииоли-()тилс1юкси)карбонилмсгил|имидазолиний хлориды, а реакция с бисимидазолипами чипа 1,2-бис(2|-алкенилимидазолинил-1|))гапов или о),т-бис(имилаюли11ил-2')алк:а1101) приводит к 1,2-бис{2|-алкенил-3|-[алкилоксиполи('У1иленокси)карбонилмсти.1|имилазолиний-1 '}угап дихлоридам или (1),ш-бис{ I |-|!и1ки;|оксиполи( )тилснокси)карбопилметил]имидазолипий-2| )-ал кап дихлоридам соответственно.
• Найдено, что продуктами реакции олеиновой кислоты с полипилепполиамимами со степенями амииолилиронаиим от 5 до 7 (к=5-^7) и мольных соотношениях реагентов (к-1):1 соответственно, являются (о,(1)-бис(2'-алкенилимидазолииил-1')-1юли()1,илен-Ы-1\лкс110илами110))1аны. Дальнейшее их алкилировлние н0нилфен0кси110ли(:)1илен0кси)хл0ранетатами приводит к (о,о)-бис{2'-алкенил-3 '-[нонилфе110кииполи(')тилснокеи)карбо11илмстил|имилазолипий-1' }поли(тгилсн-М-алкспоиламипо)')тан дихлоридам.
• Впервые установлено, что мопо- и биеимндазолипиевые соединения с попилфснокси1юли(п'илснокси)карбопи;1мстильными или алкилоксиполи-(т1илепокеи)карбопилметильными радикалами обладают свойствами как катиоииых, гак и немонотонных поисрхпостио-иктинпмх потеет», что обусловлено, с одной стороны кнтионпым характером имидазолииисвых центров, а с другой -наличием нолиокситгилспоимх фрагментов.
• Показано, что введение в молекулу имидазолииисвых соединений углеводородных радикалов, содержащих полярные кислородсодержащие фрагменты, обеспечивает
ломулы ируюшие свойства наряду с антикоррозионной и антимикробной активностью.
• Выявлено, что для имидазолиписиых соединений зависимости их поперхпостпо-активпых свойств (адсорбции, посадочной площади молекулы, концентрации мицеллообразонапия и работы адсорбции) от длины полиокеипилепоиого фрагмента носят экстремальный характер.
• В гомологических рядах наиболее активных соединений, обладающих дезмулыирующими свойствами, установлена симбатиость домульгирующей эффективности и работы адсорбции и системе вода-толуол, характеризующей способности, вещества к диффузии из объема фазы на ее поверхность.
• Установлено, что максимальная антикоррозионная активность моно- и бисимидазолиниевых соединений в солянокислых водных средах соответствует средним степеням оксиэтилирования, ранним 3-М. Ьисимидазолинисвыс соединения с этиленовым спсйссром и алкенильпыми радикіишми (Сп) мало чувствительны к изменению длины полярного полиокеиугилеііоітго фрагмента и обеспечивают (лабильно высокий защитный аффект.
Практическая значимость.
Разработаны эффективные ингибиторы коррозии для солянокислых и сероводородсодержащих водных сред, а также реагенты комплексного действия для процессов промысловой подготовки нефти, обладающие одновременно высокими дезмулы ирующими, антикоррозионными и антимикробными (в том числе и в отношении сульфатвосстаппвливающих бактерий) свойствами, которые по каждому свойству в отдельности не уступают высокоэффективным промышленным импортным и отечественным реаген там.
Предложены аффективные антимикробные агенты, которыми являются бисимидазолипиевые соединения с алкилеповыми спеИеерами (С7-Св) и нопилфенокеиполи( ггилепокси)карбопилмегилы1ыми радикалами.
Апробации работы. Результаты работы докладывались и обсуждались пн Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы поздней стадии освоения нефтегазодобывающих регионов» (г. Казань, 2008), III Российской конференции «Актуальные проблемы нефтехимии» (г. Звенигород, 2009). VII Международной конференции «Химия нефти и газа» (г. Томск, 2009). XX Российской молодежной научной конференции «Проблемы теоретической и -экспериментальной химии» (г. Екатеринбург. 2010). V Всероссийской научно-практической конференции «Нефтепромысловая химия» (г. Москва, 2010), итоговых научных конференциях Казанского научного центра Российской академии наук (г. Казань, 2008-2010) и др.
Публикации. Опубликовано 11 работ, в том числе 9 статей, из них 4 в журналах, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией, 2 тезиса.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов, списка литературы и приложения. Содержание работы изложено на .165 страницах печатного текста, содсржиі Г7 таблиц, 27 рисунков. Список литературы включает 163 наименования.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ 1>А1>01 h( Во внслспин обосновывается актуальность работы, сформулированы сс цель, задачи, научная новизна, а также практическая значимость диссертационной работы.
В первой главе рассмотрены литературные данные об общих методах синтеза, свойствах и применении имилазолипон и их производных, в том числе и тех, которые в своей структуре содержат различные гетероатомпые функциональные группировки. В заключение литературного обзора отмечено, что имидазолины и имидазолиниевые соединения представляют интерес для народного хозяйства, и частности, для нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности.
Вторая глава посвящена обсуждению полученных экспериментальных данных.
Третья главк содержит описание проведенных экспериментов, физико-химические характеристики синтезированных веществ и методики их испытаний Синтез новых имндазолннневмх соединений.
Молекулярный дизайн и синтез новых функционалыюзамещепных имидвзолиииевых соединений осуществлен, исходя из следующих соображений:
в качестве ониевого центра предложен имилазолиписный цикл, который при наличии двух сопряженных атомов азота обладает более высокой полярностью, а, следовательно, и более высокой адсорбционной способностью;
- для формирования углеводородных радикалов с полярными кислородсодержащими фрагментами взяты продукты нефтехимии оксиз'1 илированные нопилфеполы и спирты с различной средней степенью оксиэтилирования, что позволяет варьировать длину полярного полиоксиэтиленового фрагмента;
- выбраны достаточно длинные гидрофобные углеводородные фрагменты (радикалы и спейсеры), что в совокупности с гидрофильной составляющей молекулы должно придавать создаваемым имидаюлинисвым соединениям способность легко образовывать устойчивые водные дисперсии, что повышает эффективность и технологичность их использования;
- для выявления оптимальных структур для использования в нефтяной промышленности взяты моноимидазолинисвыс соединения, а также бисимилазолиниевыс соединения с различными спейсерами в положениях I или 2.
Сначала нами были синтезированы исходные имидазолины пяти типов. Для синтеза исходного 2-ялкс|1|1Л11Мнда10Л11ня V использована реакция олеиновой кислоты IV с этилен карбамидом III в условиях удаления образующихся летучих продуктов реакции при температуре 300 "С:
[" \ l-MOt / \
CHj(CH,)£H=CH(CH,),COOH ♦ HN^ ,NH ;н0;с0~ N-^NH
о с17н33
IV III V
Синтез бисимидазолина с этиленовым енейсером. соединяющим атомы азота двух имидазо.зиновых циклов, имеющего структуру 1,2-б|(с-|2'-я.1кс1111л-
іімііла>о.ішш.'і-і') лнім VII проведем путем взаимолсйстння олеиновой кислоты IV с тритгилентстрамином VI її кипящем толуоле с ¡нейтронным удалением образующейся реакционной поды:
t. толуол I \ ( \
2 СН3(СНг),СН=СН(СНг),СООН ♦ HJN-ÍCHJCHjNHJJ-CHJCH^HJ - ^ - ► V СНг Сн2 N' N
С17Н33 С^Нзз
IV VI VII
С экономической точки зрения наиболее доступным техническим продутом является смесь высших этиленовых молиаминов, выпускаемая под маркой «Полиэтилепполиамипы», которая производится крупнотоннажно, в том числе и и России. Поэтому для уменьшения себестоимости конечных функционально-замещенных имидазолиниевых соединений осуществлен синтез <о,о>-бнс(21-алксннлнмидаюлииил-! І|по.ііи(ті'іілсіі-М-алкеііонламііііо)тгяііон IX реакцией олеиновой кислоты IV с полилиленполиаминами VIII н кипящем толуоле с азеотропним удалением образующейся реакционной воды:
,2М.с Г А і 0=Гп\ / \
К-1 R'-COOH ♦ HjN-ICH^HJNHJ.H HQ » N^N-^CjH^-N-N^N
ї
R
IV VIII IX
где: R1 =C'i7IIjj (d.ikhji олсипопоЛ кнс.юты).к - средняя степень ямишптплирования, равняя 4+7; г - срсднян степени )гилс11-1\-алксномлнмн ни ронян нн, рапная 1+3; к=г+3.
Для синтеза бисимидазолинон с гентиленопым и окзиленовым снейесрами в положении 2 использовано взаимодействие дикарбононых кислот азелаиновой X или ссбациновой XI с пилен карбамидом III в условиях удалении образующихся летучих продуктов реакции при температуре 300 "С. Полученные соединения имеют структуру ш^-бнсСнмндаюлиинл^^ялкиноп XII и XIII:
/ \ t»3<xrc , /
HOOC-(CH,)m-COOH * 2 HN. ,NH ;н 0 . ca ; (СН2)П
N NH.
У (СН2)П -^
NH N
\ I
Y
о
X,XI III XII.XIII
где: m=7 (XII) или Я (XIII).
При синтезе новых имидазолиниевых соединений для алкилироиания полученных имидазолинов в качестве функционалмюзамещенных галоидных алкилон, содержащих молярные полиокситтиленоиые фрагменты, использованы
1101111ЛфС110КСН110Л1|('>1 ИЛС11иК1'1|)хЛОрИ1|С I Я ТЫ XVI II ЙЛКИЛиК€Н110ЛН(тГИЛС110КС1|)-
х.шрацегягм XVIII. Для их получения оксиэтилиропанпые помилфеполы (Неонолы ЛФч-n) XIV и спирты (Синтаполы) XVII нодвертади этерификации монохлоруксусной кислотой в условиях гетерогенного кислотного катализа II -формой катиошюобменпой смолы КУ-2-Н и азеотроипого удаления образующейся реакционной по л i.i.
// I. юпуол
R O (CHjCHjO),, H 4- CI СН2 С ...... ► R О <СН2СНгО)„ С- СН2 CI
ОН ■ но о
XIV,XVII XV XVI,XVIII
где: Н=нош1лфенил (XVI) при п=0 (я). 4 (Ь), 6 (с), 9 (d), 10 (с), 12 (Г) или ялкил Cu-Cu (XVIII) при п=0 (g), 3 (li), 10 (i), 20 (j).
Синтез новых momo- и бисимидачолииисиы.х соединений осушестнлсп реакцией полученных имидазолииоп с нони;н|>енокеиполи('>тиле1юкси)хлорацстатнми XVI или алкилоксиполи( )тиленокси)хлорацетатами XVIII н полярном растворителе (изопропаноле) при температуре от 65 до 75 °С.
I. ижпропащл
í \ y
nx ^nh * r- о- (снгсн30)„ с - сн2 ci
I О
C17H33
V XVI,XVIII
Г" Л Г"\ I, иялролаю»
n. n ch2-chrnv^n + 2r о- (снгсн20)г -с сн2- ci.......
i Т^ о
Cj^M С17Н33
VII
XVI,XVIII
N NH„
' ♦ 2 r о (сн2снго)„ с снг ci n"^ о
^N NH
С>^<\ >
NH •"
nh- -сн2 с- о (ch2ch20)„- r О
XIX
снг с о (chjchpo),,- r
f \ О
"гс с,7н33
о
n"0~n сн2 с с (chjcb^o),, r
XX
n^' ajh сн2 с о (ch2ch20)„-r
XII,XIII
XVI,XVIII
Г \ [ 0 I \
N^N-^CjH.-N— f-C,H, N^N +
1 1
r
/ \ Y
» 2 r o (ch2ch20)„ с ch¡ ci
o
C2H«
/r-'-c n \
( IM \ о с2н4/,
(ch2)m
A 11
n' , nh ch2 с o (ch2ch20)„ r
XXI.XXII
/. \
n. n ch¡ с o (chjch20)„ r
/ 5. Ó
, \ A ?
n^ . ^n ch2 с o (ch,chjo)„-r
IX XVI XXIII
гас: К-нонилфсипл при n=0 (я). 4 (b), 6 (с), 9 (d), 10 (с), 12 (Г) или ялкил Cu-Cu при 11=0 (g), 3 (h), 10 (i), 20 (j); m=7 или 8; R1 = СчтНлз (алкил олеинопоН кислоты); r=l+3.
Таким образом, получены поные серии мопо- и бисимидшолиниеиых соединений, которые иредеганлепы:
- 2-алкепил-1-|алкил<жсиполи(>тилепокси)карбонидметил]имидазолипий хлоридами XIX:
- 1.2-бис(2'-алкенил-3'-[алкил(жсиполи()тилепокси)карбопилметил|-имидизолиниН-1 '}тган дихлоридами XX;
- (1).со-бис{ 1 |-[алкилок-си11()ли()тилсмокси)карбонилме1 ил]имидазолиний-2' )-алкап дихлоридами (бисимидазолиниевые соединения с ген тиленовым (XXI) или октилсноиым спейсером (XXII);
- (1),(1)-бис{2'-алкс11ил-3|-|[(011илфеиокси1юли()тилепокси)карбо11илметил1-и.чидазолиний-11 ¡110лн(г1'илси-ы-<1лке1юи.г1амипо^таи дихлоридами XXIII.
Структура полученных имидазолипиевых соединений доказана методами ИК-и ЯМР-спекгроскопии. a cocían - 'цементным анализом. Для примера приводим данные для вещества XIXb. ИК спектр, v, ем"': 1745 (С=0); 1107 (С-0 ацикл.): 1249 (С-0 апетатп.); 3305 (N-l I); 1650 (N=C имидазолип). Спектр ЯМР 'Н, C'DClj, 8. м.д., J. Гц: 0.76, 0,80, 0,82 и 0,83 четыре т |3I1, QljCH2CH2 (попил), 'Jnn 6,8 и 7,8 Гц]; 0,90 т f311. (Л1.,СМ2С112 (алкепил), 'Jim 6.8 Гц]: 1,28, 1,29, 1,32, 1,33 четыре уш. с [20Н, (CJJz)5 (алкепил)]; 2,02 д. г (411. СН,СП,СН=СНСИ,С1Ь (алкенил), 3J,,h 6,2 Гц]; 3,56 с (411, NCIbClbNll - цикл.); 2,78 м |2Н, NI I-CI 12С(0)0]; 3,56-3,74 м (16Н. OCTbClbO); 5,15 (III. NH); 5,35 м (2Н, СН^СИ). Найдено, %: С 67,18; II 9,81; N 3,84; CI 4,34. Вычислено, %: С 69,36; Н 10,15; N 3,60; CI 4,56.
Онрсдсдсннс нопсрхиостно-актнвмых свойств моно- и биснммляю.'шписных соединений проведено в системе вода-толуол. Данный выбор связан с необходимостью моделирования условий, в которых действуют дезмулыаторы иолопефтмпмх эмульсий.
В результате исследований получены изотермы межфазного натяжения моно- и бисимидазолиииепых соединений, по которым определены и рассчитаны параметры поверхностно-активных свойств: критическая концентрация мицеллообразовакия (ККМ). предельно адсорбция Г„„ минимальная посадочная площадь молекулы S0 и максимальная работа адсорбции Wa.
Для удобства анализа результатов исследования новсрхпостпо-активных свойств сначала рассмотрим соединения XIXa-j и XXa-j, в структуре которых присутствуют длиппоцепочечпые алкепильпые радикалы (С|7), что существенно отличает их от соединений XXIa-j и XXIIa-j.
Как и следовало ожидать, гемипальные (лимерпые) бисимидазолиниевые соединения с пилеповым спейсером XXa-j имеют более высокую поверхностную активность и более низкие значения ККМ по сравнению с соединениями е одним имидазолипиевым центром XIXa-j. Существенным является и то. что посадочная площадь одной молекулы димерпых соединений XXa-j является меньшей, чем суммарная площадь двух молекул мопомерпых соединений XIXa-j, следовательно, межфазпая пленка является более насыщенной. Данный факт является следствием достаточно короткою л илепоною спейсера. соединяющего имидазолиниевые цен тры в положении I.
Зависимости концентрации мицеллообразования и посадочной плошали молекулы моно- и бисимидазолиниевых соединений с алкенильными и нонилфсіюксиполи(зтиленокси)карбонилмсгильиьіми радикалами \l\a-f и \Xa-f от степени оксиэтилировапия можно разделить па несколько участков (рис. 1а и 16).
1'нс. I - Зависимости посадочной плошали N.. (я) и ККМ (б) соединеннй структуры XIX и XX от степени оксиэтилировапия н ііонилфсноксііішлн(>іилеііокси)-кярбоиилмстильных рядикялях.
Па начальном участке при п от 0 до 4 рост длины гидрофильного полиоксиэтиленового фрагмента вызывает уменьшение растворимости вещества в толуольной фазе (в результате падает ККМ) и уменьшение посадочной площади молекулы, обусловленное перераспределением молекул вещества из толуольной в водную фазу. При п 4 наблюдается минимум значений ККМ и посадочной площади молекулы, ч то свидетельствует об одинаковой растворимости веществ ХІХЬ и ХХЬ в обеих фазах.
Характер зависимости на втором участке со средними степенями оксиэтилировапия выше п=4 можно объяснить тем, что дальнейший рост длины полярного полиоксиэтиленового фрагмента приводит к увеличению посадочной площади молекулы и к увеличению растворимости соединения в волной фазе, в результате чего повышается значение ККМ. Рост данных параметров происходит до некоторого порогового значения, после которого происходит их уменьшение, по всей видимости, связанное со стерическим эффектом, вызванным скручиванием полиоксиэтиленовых фрагментов, инкорпорированных в углеводородные радикалы. 1) результате лого молекулы принимают свернутую конформанию, что ведег к более плотной упаковке молекул на поверхности раздела фаз. Для соединений с одним имидазолинисвым центром Х1Ха-Г скручивание полиоксиэтиленовых фрагментов происходит на участке со средними степенями оксиэтилировапия от 10 до 12, для бисимидазолиниевых соединений ХХа-Т-от 7 до 10.
У бисимидазолиниевых соединений ХХя-Г с дальнейшим ростом полиоксиэтиленового фрагмента начиная с п=10, снова происходит увеличение посадочной площади молекулы и ККМ. ч то может быть связано с ростом размера молекулы, имеющую свернутую конформанию.
Для моно- и бисимидазолиниевых соединений ХІХц-] и ХХц^ с алкенильными и алкилоксиполи( гтилсиокси)карбони.1метилы1ыми радикалами наблюдается аналогичная тенденция, при этом их ККМ являются более низкими (рис. 2а и 26).
Бо'Ю м'
3 Х1Хд-)
□ ххд±
Степень оксиэтилирования, п
ККМ 10* мопь/л
ВХ1Хд-| [О ХХд-|
Степень оксиэтилирования. п
а б
Рис. 2 - Зависимости посадочной площади 8„ (а) и ККМ (б) соединений структуры XIX и XX от степени оксиэтилирования в алкнлоксиполи(этнлеиокси)карбо11илметильных радикалах.
Что касается бисимидазолиниевых соединений с алкиленовыми снейссрами в положении 2. имеющих структуры \XIa-j и ХХПа-], то они имеют близкие значения параметров поверхностно-активных свойств. Данный факт является следствием очень незначительного различия в длине спейсера (ш=7 для \Xla-j, гп=8 для ХХПа-]).
Анализируя зависимости посадочной площади молекулы и концентрации мицеллообразования от структуры соединений можно отмстить, что для веществ с алкиленовыми спейсерами и нонилфеноксиполи(этилснокси)карбонилмстильными радикалами \Xla-f и \XIIa-f, в отличие от Х1Ха-Г и ХХа-Г, наблюдается несколько иная картина, а именно отсутствие участка, где происходит перераспределение молекул вещества из толуольной в водную фазу, что вероятно связано с их более высокой гидрофильностыо. мак как в их структуре отсутствуют длиннонепочечные гидрофобные алкенильные радикалы (С,7) (рис. За и 36).
я б
Рис. 3 - (аннснмостм посадочной площади Ч„ (а) и ККМ (б) соединений структуры XXI и XXII от степени океиэтил в рона и и я в ноннлфеноксиполиСтгиленоксн)-карбонн.шегильных радикалах.
Таким образом, с увеличением степени оксиэтилирования рост посадочной площади молекулы начинается уже с п=0, впоследствии наблюдается более плавный переход, в отличие от соединений \IXa-f и ХХа-Г. от развернутой к свернутой конформации молекулы, о чем свидетельствует переходный участок, где значения посадочной площади молекулы слабо меняются от степени оксиэтилирования. особенно это наглядно для соединений структуры ХХПа-С.
Для соединений структуры и XXИд-) с алкиленовыми спейсерами и
алкилоксиполи(этиленокеи)карбоиилмсгильными радикалами наблюдается аналог ичная тенденция, при этом их ККМ являются более низкими (рис. 4а и 46).
я б
Рис. А - Зависимости посадочной площади (а) и ККМ (б) соединений структуры XXI и XXII от стснени окситгнлироваиия и а.'ікті.іі(жсііііоли()іилеііокси)-карбоиилмегилміьіх радикалах.
Важнейшей характеристикой поверхностной активности веществ является работа адсорбции характеризующая выигрыш энергии Гиббса при диффузии одного моля поверхностно-активного вещества из объема фазы на ее поверхность, что сказывается на скорости доставки вещества к межфазной границе и может существенно влиять па деэмульгируюшую эффективность. 15 целом можно сказать, что для всех серий соединений введение в структуру полиокситгиленовых фрагментов различной длины повышает их работу адсорбции (рис. 5а и 56).
В Х1Хд-| ШХХд-) К ХХ|д-) ИХХНді
1 4 5 (і 1 н 9 1111112 13
Степень оксиэтипирования, п
Степень оксиэтипирования. п
а б
Рис. 5 - Зависимости работы адсорбции моно- и бисимиляюлиниевык соединений от степени оксиэтилнровапня н понилфеноксиполиОтилснокиОкярбонилмстильных (а) и алкилоксинол11(тгилснокси)к'арбо1111лметильных (0) радикалах.
Установлено, что синтезированные моно- и бисимидазолипиевые соединения обладают свойствами как катиоппых, так и неионогенных поверхпостно-активных веществ. Катионный характер данных соединений подтверждается наличием имидазолиниевых центров. 11сионогснныс свойства этих веществ проявляются в том, что наблюдается образ ная зависимость ККМ от температуры, а также значительным поглощением тепла в процессе мицелдообразования в системе вода-воздух. Такое коллоидно-химическое поведение имидазолиниевых соединений, обнаруженное впервые, напрямую связано с их структурой и объясняется одновременным
аличием и молекуле положительно-заряженных имидазолипиеїшх центром и олярнмх полиоксиэтилеиовых фрагментов.
Таким образом, полученные результаты свидетельствуют, что синтезированные оединения с одним и двумя имидазолнпиевыми центрами проявляют высокие оверхіїостіїо-актишн.іе свойетна и потенциально моїуг быть деэмульсаторами одоїіеф IЯ11ЫX )муЛ 1.СИй.
Домулі.іирушінис свойства моио- и бненмилазолшшевмх соединений сследоваиы на трех эмульсиях па основе иефтей различных типон (табл. I).
Таблица I - Физико-химические свойства и cocían иефтсіі
Тип пеф ш Показатели Высокопарафиновая пысокосмолистая (В1ЇИС) 1 Іарафиновая пысокосмолистая (І1ВС) Парафиновая смолистая (ПС)
Нефть Ьулатонского месторождения (Самарская область) 1 Іефть 1 lypjiaicKOfO месторождения (Республика Татарстан) 1 Іефть 1\лабужскоіо месторождения (Республика Татарстан)
1Ілотность. кг/м' 443 - 950 Вязкость, мм"/с \ 810,3 - 890,6 928 - 936 51 1,9 - 544,4 902 - 907 81,4 - 83,8
Содержание в нефти. %:
Масла (включая углеводороды) 49,0 - 52,3 49.8 - 53.7 78.5 - 83,4
Смолы ___________________________ Аефальтены Парафины 31.3-32,8 34,3 - 35,7 9,5- 10,0
7.2-9.0 8,0-9,3 7,3 - 7,5 4,0 - 4,2 2,9-3,9 3,8-4,2
В целом результаты испытаний показали, что наиболее эффективными еэмулыаторами являются моно- и бисимидазолиниевые соединения с алкенильными 11опилфепокеииоли(ттилепокси)карбопилмстилы1ыми радикалами структуры XIX, [\ и XXIII. Среди них особо выделяются вещества XlXf, XXb, XXtl, ХХс, XXIIle и IXIIId (табл. 2).
Таблиц» 2 - Результаты испытаний наиболее эффект diimx имнлаэолинигнмх
соединений в качестве дезмулм »торов иолонефгиных эмульсий
Тип неф ти Высокопарафиновая высокосмолистая І Іарафшіоная пысокосмолистая Парафиновая смолистая
Температура, °С
20 50 80 20 50 80 20 : 50
Вещество Сі снснь обезвоживания [1, %
ХІХҐ 10 32 70 30 59 85 55 80
ХХЬ 26 40 87 33 65 96 60 95
XXil 3 31 79 22 52 82 58 89
ХХе 19 41 86 24 54 83 60 91
ХХІІІС 20 37 84 36 66 91 60 94
XXIIUI 14 28 75 23 52 81 48 89
1.MI.4312 0 59 78 0 77 77 75 81 ,
СІ IIIX 4315Д 0 50 73 0 88 90 70 97
ДИІІ ЗА 0 3 41 0 10 63 59 74 '
lo эффективности они пс уступают широко используемым промышленным [ому.н.га торам, а порой и превосходя т их. Высокая эффективность данных нещести.
возможно, объясняется их высокой скоростью доставки к межфазной границе, которая характеризуется работой адсорбции. Следовательно, происходит более эффективное разрушение водоиефтяных эмульсий.
При сопоставлении значений работы адсорбции (правая шкала на рис. 6а и 66) имидазодиниевых соединений \IXa-f и \Xa-f с алкенильными и нонилфеноксиполи(этиленокеи)карбонилмстильными радикалами и их деэмульгирующего эффекта (левая шкапа на рис. 6а и 66) наблюдается симбагность изменения данных величин. Это значит, что наиболее эффективные реагенты характеризуются более высокой работой адсорбции. Следует отметить, что наиболее активные вещества начинают разрушение эмульсии высокопарафиновой высокосмолиетой нефти и эмульсии парафиновой высокосмолистой нефти уже при комнатной температуре, чего не наблюдается у исследованных промышленных деэмульгаторов. Это является веским основанием для использования данных реагентов в процессах внутритрубной деэмульеации.
вше -»-?о°с
" -А- 50 °С
4 i —BOt "2 ЛВС
"I -e-2üt
jjS -А- 50 С
36¿ -e-B0t
vr nL о -х-20 "С
30 50t
I 2 3 4 5 í 7 í 9 10 11 12 13 »íigi, Степень оксиэтлирования, n »
0 1 2 3 4 5 lí 7 8 9 10 II 12 13 Степень оксиэшлирования. n
VI (
80 LC
20 °C
50 С
38 *
Щ
-ti
20 "С
-в- 50 Г
P.1DU1.I
.1Я< 0|iGUtllt
Я б
Рис. 6 - Корелицнм работы нлеорбиии VV„ (кДж/моль) н леэмулм ирукнцем эффектшшое i н () (%) моно- и бисимилязолиннсвых соединений с нонилфеноксиноли-(')тилснакси)карп<)1111.||мсгилы11>1\111 раликя.лямн XIX (я) и XX (б)
Таким образом, полученные экспериментальные данные показывают, что наиболее эффективные моно- и бисимидазолиииевые соединения могут быть использованы в качестве активной основы высокоэффективных деэмульгаторов для водоиефтяных эмульсий различного типа, включая проблемные эмульсии, трудно разрушаемые существующими деэмулыаторами.
Антикоррозионные свойства моно- и бненмидязо.тнпиевых соединении. Синтезированные в этой работе соединения структур XIX, XX, XXI, XXII и XXIII были исследованы в качестве ингибиторов кислотной коррозии гравиметрическим и электрохимическим методами. 15 качестве исследуемой агрессивной среды был использован 3N (11%) раствор соляной кислоты.
Результаты испытаний показали, что во всех сериях соединений имеются представители, проявляющие высокую степень защиты от коррозии, вплоть до 90,3%, что находится на уровне импортных промышленных ингибиторов коррозии Nalco 3554 и Nalco 4937R. Причем некоторые из них обеспечивают ингибируюший эффект более 80% уже при дозировке 5 мл/л.
Тнб.шня 3 - Результаты iiciii.iiаний ммпОолсс эффективных имн/шзолииненых сослиисиий u качестве ипгиАуп о рои коррозии в солниокислых водных средах_
Вещество Степень заитигы aciau. кДжЛюль
_______------ 7-BCC , % ¿ясс , % /'11 Ч 11 м . %
Дозировка 250 m т/л 50 M г/л , 50 м г/л 5м г/л
XIXIi V/- 85.Я 90,4 82,5 -34,842
XlXj -II- 87,2 -//- 82,5 -II-
XXb -II- 87,4 92.4 83.5 -37,208
XXIi -II- 89,3 -II- 84.7 -II-
XXj 96,5 89.8 -II- 86,3 -II-
XXIh -II- 84.2 87,3 81,5 -34,087
XXIIb -II- 86,4 89,9 83,8 -34,047
XXIIj -II- 86,5 -II- 74,1 -II-
XXIIIc -II- 88,5 93.9 84,2 -II-
XXIIId 97,3 90.3 92.5 86,1 -II-
Nalco 4937R 94,7 87,5 87,5 82,9 -II-
Nalco 3554 93,1 85,5 85,5 83,2 -II-
Анализ результатов электрохимических испытаний показал, что исследованные соединения относятся к ингибиторам анодного типа, принцип действия которых заключается в кшлнции поверхности металла образующимися пассивирующими пленками. О механизме их образования можно сулить по значениям свободной энергии адсорбции AGris, которые для исследуемых соединений составляют -37^-34 кДж/моль. Эти величины, согласно литературным данным, свидетельствуют об одновременном наличии двух типов взаимодействий с металлической поверхностью -фшичсской и химической адсорбции, так как значения ACi„is находятся в интервале между -40 и -20 кДж/моль.
Хсмосорбция соединений происходит за счет химического взаимодействия по донорпо-акиенгорпому механизму различных элекгропопасынюнных функциональных групп с незанятыми d-орбигалями поверхностных атомов железа. 13 синтезированных соединениях такими группами являются:
- имидазолиписвый центр, в структуре которого находится сопряженное л-электрошюе облако, равномерно распределенное в области между двумя атомами азота, что обеспечивает ему более прочную химическую связь е металлом, чем атому азота в аммонийных соединениях;
- сложноэфирная и простые )фирныс группировки в структуре бокового фуиционалыюзаменвппого углеводородного радикала, в которых присутствуют ................ электронные мары.
Механизм имгибиропания коррозии синтезированными в этой работе соединениями можно объяснить следующим образом. Положительно-заряженные имидазолипиевые центры молекул соединения адсорбируются lui поверхности металла на некотором расстоянии друг от друга, что вызвано их электростатическим отталкиванием. Длинпонепочечпыс гидрофобные фрагменты, например, алкспильпый радикал (Сj?) или алкиленовый спейеер (С7 и СД направлены в оГл^м водной фазы, что способствует образованию гидрофобной адсорбционной пленки. Ключевая роль
бокового функционалыюзамешенного радикала заключается в заполнении незанятой области между имидазолиниевыми центрама приводя к образованию более прочной монолитной адсорбционной пленки. Следствием '(аиного обстоятельства является повышение защитного эффекта новых имидазолииисвых соединений но сравнению с исходными неалкилироваными имидазолипами. Второй функцией бокового радикала является его влияние на противодействующие друг другу диффузионные и адсорбционные свойства молекулы соединения, которые зависят от длины полярною пол иокс ют иле нового фрагмента, что, в конечном счете, также сказывается на эффе кт ив ноет исоединепий.
Рассматривая влияние длины полярного пол иоксиэт ильного фрагмента на антикоррозионную активность имидазолииисвых соединений с боковыми нонилфеноксиноли(этиленокси)карбонилметилыи>1ми радикалами (рис. 7а). следует отметить, что для всех серий соединений введение в структуру функциональзамешеиного радикала гидрофильного полиоксиэтилепопою фрагмента обеспечивает возрастание степени защиты с максимумом при 11=4. Более низкая эффективность соединений при п=0 объясняется недостаточной растворимостью соединений в воде, а при 4<п<12 — чрезмерно высокой растворимостыо.
я Г)
Рис. 7 - Зависимости яіггикорроїионной активности мои»- и бнсимндячолииисвмх соединений ОТ степени ОКГИ'П ІІЛІіроИІІІІІІМ В 11(>11НЛФС110КСИШ>Л1|()Г11ЛС110КГИ)-кярбонилметильных (й) И ЯЛКИЛ0КСИП0ЛИ(>Т11ЛС110КСИ)КЯрП011Ш1МСТИЛЬНЫХ (б) радикалах.
Для соединений с алкилоксиг!оли(ггиленокси)карбонилмет ильными радикалами (рис. 76) при 0<п<10 прослеживается аналогичная картина с наибольшей антикоррозионной эффективностью при п=3. Второй максимум антикоррозионной активности при п-20 объясняется возросшим преобладанием адсорбционной способности молекул ингибитора нал диффузионной, что является следствием наличия длиниоцепочечного полиокс иэтиле нового фрагмента, который способствует более высокой хемосорбции соединений к металлической поверхности.
Особо стоит обратить внимание на то, что наиболее эффективными ингибиторами коррозии являются бисимидазолиниеныс соединения серии XX.
Исследования антикоррозионной активности соединений в минерализованных сероводородеодержащих средах показали, что наиболее эффективными соединениями в данном случае являются ХІХе. ХХс, ХХІІІс и ХХІІІсІ (табл. 4).
Таблица 4 - Антикоррозионные свойства имидазолиниспых соединений (30%-наи пшнриаи форма) и viniicpa.ni mnaiinux ссроицяоролсолсржятих полны» средах_
Дозировка (товарная форма / активная основа), мг/л
50/15 50/15 30/9
Степень защи ты
Вещество ^' i.l XHM i % t-ПСС , 0/" Вещество /' VI \HM . % /«c, % Вещество Z«c,%
Х1Ха 76,9 75.6 XXa 51.9 -II- XXI lie 85,1
XlXb 72.7 -II- XXb 79,0 77,6 XXllld 89.2
XIXe 49,0 -II- XXc 58,1 -II-
XIXe 77,8 91,8 XXe 73,2 90,4
XIX Г 72,7 -//- XXf 62,5 -II-
Таким образом, полученные результаты свидетельствуют, что синтезированные соединения с одним и двумя имидазолиниепыми Петрами проявляют высокие антикоррозионные свойства в отношении солянокислой и сероводородной коррозии. При пом самыми эффективными являются бисимидазолиниевые соединения ХХс, ХХШс и XXI lid. Учитывая их высокую эффективность при разрушении водонефтяных эмульсий (табл. 2), данные вещества могут быть рекомендованы в качестве реагентов комплексного действия, обладающих одновременно деэмулы ирующими и антикоррозионными свойствами.
Антимикробные свойства нмидазолиниевмх соединений. Проведенные исследования показали. что наибольшую антимикробную эффективность обеспечивают бисимидазолиниевые соединения с алкиленовыми спейсерами и нонилфеноксиполи(этилснокси)карбонилмстилы1ыми радикалами структуры XXI и XXII. Наибольшую чувствительность к этим веществам проявляют грамположительные бактерии Staphylococcus aureus и Bacillus cereus. Для St. aureus минимальные подавляющие концентрации (MlIK) наиболее активных веществ составляют 4-8 мкг/мл, а для 1). cereus - 8-16 мкг/мл (табл. 5 и рис. 8).
Таблица 5 - Результаты исследования бакгсриостатичсской активности Лиси мидазолиниевых соединении
- XXIa-f St in i г us -Х1Хн-Г В. cereus
- XXIIii-f St. Hiircn.4
- Wlbl t ll. ccrciis
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Степень оксиэтилироваиия. n
Рис. 8 - Зависимость бактсриоста i ической
активное ти .................свых соединений
\\1 и XXII от степени окситгилироияния
Вещество МПК, мкг/мл
St. aureus B. cereus
XXIa 3,9 7.8
XXIb 7,8 15,6
XXIc 7,8 15,6
XXId 7.8 31,3
XXIe 15.6 31,3
XXI f 62,5 125,0
XXlla 7,8 15,6
XXI lb 7,8 15.6
XXIIc 7,8 15,6
XXI Id 15,6 31,3
XXI le 15,6 31,3
XXIII' 31.3 125,0
Анализируя зависимости бактериостатичеекой активности (MIIK) имидазолиниевых соединений от длины полярного иолиоксиэтиленового фрагмента
следует отметить, что по отношению Sl. aureus и I). cereus они ЯВЛЯЮТСЯ однотипными. Для обсуждаемых серий синтезированных бисимидазолиниевых соединений мысокая активность наблюдается при іі=0-Ч0 (рис. 8).
Таким образом. установлено наличие в рядах синтезированных имидазолипиеных соединений агентов с высокой бактериостатичеекой активностью на уровне антибиотика линкомиципа (MI IK-I0 мкг/л).
Вактсрициднос действие в отношении сульфатвосстанавливающих бактерий исследовано для бисимидазолиниевых соединений \Xlllc и XXIIId. Независимые испытания их 30%-иых товарных форм были проведены в лаборатории ОАО «НИИнефтспромхим». В качестве эталонов сравнения взяты ингибиторы коррозии с бактерицидным действием АМДОІ'-ИК-М и ')М-20 (табл. 6).
Таблица 6 - Результаты исследовании бактерицидной актпиностн имн/іаіолішнсві.іх соединений в отношении сульфвтвосстяиввливаютих бактерий_
Вещество Минимальная бактерицидная концентрация (MISI 0, мг/л
Товарная форма Акційная основа
ХХШс (l;AS 136) 200 60
XXIIId (I-AS 139) 150 45
АМДОІ'-ИК-М •)M-20 80 100
Приведенные результаты показывают, что исследованные соединения ХХШс и ХХП!(1 проявляют высокую бактерицидную эффективность в отношении сульфатвосстапавливаюших бактерий, которая в 1,5+2 раза выше, чем у эталонных реагентов. Кроме того, они также проявляют высокие деэмулы ирующие и антикоррозионные свойства, что является веским основанием, чтобы рекомендовать бисимидазолиниевые соединения ХХШс и ХХП1с1 в качестве реагентов комплексного действия.
Таким образом, разработаны новые имидазолиниевые соединения, обладающие одновременно леэму.зьгирующей, антикоррозионной и антимикробной активностью, которые предлагаются в качестве активной основы композиционных реагентов комплексного действия для добычи и подготовки нефти.
Основные результаты и вы воды:
1. Выявлено. что при реакции мопо- и бисимидазолипов с нонилфеноксиноли(э'тиленокси)клорацстатами или алкилоксиполи-(угилснокси)хлорацетатами образуются новые функционал ыюзамещенные мопо- и бисимидазолиниевые соединения с полярными кислородсодержащими фрагментами.
2. Установлено, что мопо- и бисимидазолиниевые соединения данной структуры сочетают н себе свойства как катионных. так и неионогенпых моверхмоепю-активных нещссти, что связано с наличием в их структуре положительно-заряженных имидазолинисвих петров и полярных нолноксиэтилеповых фрагментов. Для каждой серии соединений зависимости параметров поверхностно-активных свойств от длины полярного нолиоксиэтиленового фрагмен та носят экстремальный характер.
3. Показано, что имидазолиниеиые соединения проявляют максимальную антикоррозионную активность в агрессивных солянокислых водных средах при средней степени оксиэтилирования, равной 3+4. При лом самыми эффективными являются бисимидаюлипиепые соединения с этиленовым спейсером и алкенильными радикалами.
4. Выявлено, что для эффективного разрушения водонефтяпых эмульсий предпочтительно, чтобы в структуре мопо- и бисимидазолинисвых соединений присутствовали одновременно понилфсноксигюли(этилснокси)карбонил-мстильныс и длишюцепочечные ажепильпые радикалы. Бисимидазолиниевые соединения с данными радикалами, являясь геминальными поверхпостно-активными веществами, эффективнее мономерпых соединений с одним имидазолиниевым центром.
5. Найдено, что деэмульгируюшая эффективность таких соединений является симбагиой их работе адсорбции в системе вола-толуол, характеризующей способность вещества к диффузии из объема фазы на се поверхность, что позволяет прогнозировать озбор эффективных деэмульсаторов.
6. Установлено, что бисимидазолиниевые соединения с алкиленовыми спейсерами и нопилфенокси1юли(этиленокси)карбонилметилы1ыми радикалами проявляют высокую бактериостазичсскую активность в отношении фамположительных бактерий на уровне антибиотика липкомицина.
7. Найдено, что наиболее эффективными реагеитами комплексного действия t деэмульгирующими и антикоррозионными свойствами ■ являются бисимидазолиниевые соединения с этиленовым или поли(ттилсп-К-алксноиламипо)этилсновыми спейсерами в положении I, содержащие понилфсноксиполи(этилепокси)карбонилмсгильныс радикалы. При эз-ом последние также эффективны как бактерициды в отношении
сульфатвосстаиаалииающих бактерий.
Основное содержание диссертации изложено в следующих работах: н журналах рекомендованных ВАК
|. Голубей. И. К). Синтез имидазолипиевых соединений с антибактериальной активностью [текст] / И.Ю. Голубев, U.C. Фахретдипов, Л.Д. Полошима, И.И. Кулик. Р.Ф. Хамидуллин // Всаник Казанского технологического университета. -2010. -№ 1.- С. 288-295.
2. фахретдипов, U.C. Новые имидазолинисвыс соединения па основе океиэтилировапых алкилфеполо» - ингибиторы кислотной коррозии [текст] / U.C. фахретдипов, И.Ю. Голубев. Р.Ф. Хамидуллин. Г.В. Романов // Вестник Казанского технологического университета. - 2010. - № 1. - С. 280-287.
3. Голубее. И.Ю Синтез новых бисимидазолинисвых соединений и их исследование П качестве ингибиторов коррозии в солянокислых водных средах [текст] / И.Ю. Голубев. U.C. Фахретдипов. Г.В. Романов, А.Ь. Добрынин. Р.Ф. Хамидуллин // Нефтегазовое дело [электронный журнал]. Режим доступа
h(lp://ww\v.ogbus.ru/aulhors/GoliibcvIY/CjoliibcvlYl.ptlf свободный - проверено 03.11.10.-2010. - II с.
4. Фахретдинов, Г1.С. Дсэмулыируюшие свойства новых фупкциопалыю-замешенпых имидакшипиевых соединений [текст] / U.C. Фахрстдинои, И.Ю. Голубев, Г.В. Романов, Р.Ф. Хамидуллин // Нефтегазовое дело [электронный журнал]. Режим доступа - htlp://vvw\v.ogbiis.ru/aulhors/I'ahreldinov/l'ahreldiiiov 4.pill" свободный - проверено 03.11.10. - 2010. - 15 с.
в других журналах и материалах конференций
5. Курамшина. О.И. Изучение процесса мицеллообразования по результатам физико-химических исследований и методом молекулярной динамики [текст) / О.И. Курамшина, И.Б. Широбоков, U.C. Фахретдипов, И 10. Голубев // Вестник Удмуртского университета. Серия 4: Физика и химия. - 2010. 2. - С. 28-42.
6. Фахретдинов, Г1.С. Новые деэмульгаторм для разрушения проблемных эмульсий [текст] / U.C. Фахретдинов, И.Ю. Голубев, Г.В. Романов, Р.Ф. Хамидуллин // Материалы Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы поздней стадии освоения нефтегазодобывающих регионов». - Казань. -2008.-С. 416-419.
7. Фахретдипов. Г1.С. Новые деэмулыаторы нефтяных эмульсий па основе имидазолиписвых соединений |тскст] / П.С. Фахретдипов, И.Ю. Голубев. Г .В. Романов, Р.Ф. Хамидуллин // Материалы VII Международной конференции «Химия нефти и газа». - Томск. - 2009. - С. 470-473.
8. Голубев. И.Ю. Новые имидазолиниевые соединения с кислородсодержащими фрагментами - деэмулыаторы водонефтяных эмульсий [текст] / И.Ю. Голубев, П.С. Фахретдипов, Г.В. Романов // Материалы V Всероссийской научпо-практичсской конференции «Нефтепромысловая химия». - Москва. - 2010. - С. 107-110.
9. Фахретдипов, U.C. Новые имидазолиниевые соединения - ингибиторы кислотной коррозии [текст] / П.С. Фахретдинов, И.Ю. Голубев. Г.В. Романов, Р.Ф. Хамидуллин // Материалы III Российской конференции «Актуальные
■■ лемы нефтехимии». - Звенигород. - 2009. - С. 249-250.
™ мшипа. О.И. Сравнительное изучение процесса мицеллообразования по |ьтпгам комлуктт)метрических измерений и методом молекулярной динамики
~О т] / О.И. Курамшина. И.Ь. Широбоков, II.С. Фахретдипов, И.Ю. 1'олубев II
— 52 риалы XX Российской молодежной научной конференции «Проблемы
— АО
МО) •тичеекой и экспериментальной химии». - Екатеринбург. - 2010. С. 33 1-332. мшинп. О.И. Изучение процесса мицеллообразования статическими методами г] / О.И. Курамшина, И.Ь. Широбоков, Г1.С. Фахретдинов, И.Ю. Голубев //
— О риалы X Российской упиверситетеко-акалемической научной-практической
еренции.-Ижевск.-2010.-С. 107-111.
■■ iimi Тираж 150 экз.
^ Офсетная лаборатория ЮТУ
420015. г. Казань, ул. Карла Маркса. 68
Список сокращений и условных обозначений
Введение
ГЛАВА 1. Имидазолины и их производные. Синтез, свойства и 11 применение (литературный обзор)
1.1 Общие методы синтеза имидазолинов и их 14 производных, способы введения различных функциональных групп
1.1.1 Синтез имидазолиновых оснований
1.1.1.1 Синтез из карбоновых кислот
1.1.1.2 Синтез из нитрилов
1.1.1.3 Синтез из альдегидов
1.1.1.4 Синтез из этилентиомочевины
1.1.1.5 Другие методы синтеза
1.1.2 Синтез имидазолиниевых солей и четвертичных 27 имидазолиниевых соединений
1.2 Свойства и применение имидазолинов и 34 имидазолиниевых соединений
ГЛАВА 2. Обсуждение результатов
2.1 Исходные соединения
2.2 Синтез промежуточных моно- и бисимидазолинов
2.2.1 Синтез 2-алкенилимидазолина
2.2.2 Синтез 1,2-бис[21-алкенилимидазолинил-11]этана
2.2.3 Синтез со,сй-бис(2'-алкенилимидазолинил- 50 11 )поли(этилен-1М-алкеноиламино)этанов
2.2.4 Синтез ю,ю-бис(имидазолинил-21 )алканов с 51 гептиленовым и октиленовым спейсерами
2.3 Синтез функциональнозамещенных галоидных алкилов - нонилфеноксиполи(этиленокси)хлорацетатов алкилоксиполи(этиленокси)хлорацетатов
2.4 Синтез функциональнозамещенных моно- и бисимидазолиниевых соединений
2.4.1 Синтез 2-алкенил-1-[нонилфеноксиполи-(этиленокси)карбонилметил]имидазолиний хлоридов и 2-алкенил-1 -[алкилоксиполи(этиленокси)-карбонилметил] имидазолиний хлоридов
2.4.2 Синтез 1,2-бис{21-алкенил-31-[нонилфеноксиполи-(этиленокси)карбонилметил] имидазолиний-11 }этан дихлоридов и 1,2-бис{21-алкенил-31-[алкилоксиполи-(эти ленокси)карбонилметил] имидазолиний-11} этан дихлоридов
2.4.3 Синтез со,со-бис{ 1 '-[нонилфеноксиполи-(этиленокси)карбонилметил]имидазолиний-21}алкан дихлоридов и со,со-бис{ 11-[алкилоксиполи(этиленокси)-карбонилметил]имидазолиний-21 }алкан дихлоридов
2.4.4 Синтез со,ю-бис{21-алкенил-31-[нонилфеноксиполи' (этиленокси)карбонилметил] имидазолиний-11 }-поли(этилен-1\[-алкеноиламино)этан дихлоридов
2.5 Поверхностно-активные свойства новых функциональнозамещенных моно- и бисимидазолиниевых соединений
2.3 Деэмульгирующие свойства новых функциональнозамещенных моно- и бисимидазолинивых соединений
2.4 Антикоррозионные свойства новых функциональнозамещенных моно- и бисимидазолиниевых соединений
2.4.1 Антикоррозионная активность moho- и 91 бисимидазолиниевых соединений в солянокислых водных средах
2.4.2 Антикоррозионная активность моно- и 109 бисимидазолиниевых соединений в минерализованных сероводородсодержащих водных средах
2.5 Биологическая активность новых функционально- 111 замещенных моно- и бисимидазолиниевых соединений
Актуальность темы. В настоящее время большинство месторождений нефти находится на поздней стадии разработки, что вызывает необходимость применения.вторичных и третичных методов*увеличения нефтеотдачи, среди которых наиболее часто используются- процессы заводнения пластов и кислотной обработки, призабойной зоны скважины в карбонатных и смешанных коллекторах.
Длительное заводнение пласта вызывает проблему, связанную с добычей на выходе из скважины устойчивых водонефтяных эмульсий. Кроме того, присутствие в эмульсиях минерализованных сероводородсодержащих пластовых вод дополнительно вызывает сероводородную* коррозию нефтедобывающего оборудования, которая усугубляется наличием колоний сульфатвосстанавливающих бактерий (СВБ), производящих биогенный сероводород. Применяемая для перфорации карбонатных и смешанных коллекторов кислотная обработка пласта также вызывает интенсивную коррозию.
Проблемы обезвоживания эмульсий и антикоррозионной защиты часто • решаются применением химических реагентов из различных классов органических соединений, в том числе азотсодержащих катионных поверхностно-активных соединений (ПАВ). Причем наиболее целесообразным решением является разработка реагентов комплексного действия, проявляющих одновременно деэмульгирующие, антикоррозионные и антимикробные свойства.
Ранее показано, что перспективным направлением разработки подобных реагентов является синтез четвертичных аммониевых соединений, содержащих в своей структуре углеводородные радикалы, гидрофобность которых разрывается различными полярными гетероатомными группировками. Ранее синтезированы и исследованы такие соединения с ониевыми центрами алифатического, ароматического и гетероциклического ряда. В продолжение этих работ значительный научный и практический интерес представляет синтез и, исследование функциональнозамещенных аммониевых соединений, где в качестве ониевых центров выступают более полярные имидазолиниевые циклы, содержащие два сопряженных атома азота. Таким образом, разработка на основе доступного нефтехимического сырья* новых функциональнозамещенных моно- и бисимидазолиниевых соединений, обладающих деэмульгирующими, антикоррозионными» и антимикробными свойствами является актуальной задачей.
Работа выполнялась в соответствии с научным направлением «Создание научных основ и разработки новых высокоэффективных технологий в химии и нефтехимии» до 2020 г. (ГР №01. 2003. 10099).
Цель работы. Разработка на основе нефтехимического сырья, оксиэтилированных алкилфенолов и спиртов поверхностно-активных имидазолиниевых соединений, обладающих одновременно деэмульгирующими, антикоррозионными и антимикробными свойствами — реагентов комплексного действия для промысловой подготовки нефти.
Для достижения поставленной цели необходимо-решить следующие задачи.
1. Синтезировать новые моно- и бисимидазолиниевые соединения с разрывами гидрофобности углеводородных радикалов полярными кислородсодержащими фрагментами.
2. Исследовать поведение синтезированных имидазолиниевых соединений на границе раздела фаз в системах, моделирующих водонефтяные эмульсии (определить изотермы межфазного натяжения, критические концентрации мицеллообразования, предельную адсорбцию, минимальную посадочную площадь молекул, максимальную работу адсорбции).
3. Выявить закономерности влияния структуры соединений на их коллоидные и поверхностно-активные свойства.
4. Исследовать деэмульгирующие, антикоррозионные и антимикробные (в том числе и в отношении сульфатвосстанавливающих бактерий) свойства полученных соединений.
5. Выявить высокоэффективные реагенты комплексного действия для промысловой подготовки нефти с оптимальным соотношением деэмульгирующих, антикоррозионных и антимикробных свойств.
Научная новизна.
• Установлено, что при взаимодействии алкилоксиполи(этиленокси)-хлорацетатов с 2-алкенилимидазолинами образуются новые 2-алкенил-1-[алкилоксиполи(этиленокси)карбонилметил]имидазолиний хлориды, а реакция с бисимидазолинами типа 1,2-бис(2'-алкенилимидазолинил-11)-этанов или с^со-бисСимидазолинил^^алканов приводит к 1,2-бис{21-алкенил-31-[алкилоксиполи(этиленокси)карбонилметил]имидазолиний-11 }-этан дихлоридам или со,со-бис{11-[алкилоксиполи(этиленокси)карбонил-метил]имидазолиний-21}алкан дихлоридам соответственно.
• Найдено, что продуктами реакции олеиновой кислоты с полиэтиленполиаминами со степенями аминоэтилирования от 5 до 7 (к=5^-7) и мольных соотношениях реагентов (к-1):1 соответственно, являются со,ю-бис(21-алкенилимидазолинил-11)поли(этилен-Ы-алкеноил-амино)этаны. Дальнейшее их алкилирование нонилфеноксиполи-(этиленокси)хлорацетатами приводит к со,со-бис{21-алкенил-31-[нонилфеноксиполи(этиленокси)карбонилметил]имидазолиний-11}поли-(этилен-Ы-алкеноиламино)этан дихлоридам.
• Впервые установлено, что моно- и бисимидазолиниевые соединения с нонилфеноксиполи(этиленокси)карбонилметильными или алкилоксиполи-(этиленокси)карбонилметильными радикалами обладают свойствами как катионных, так и неионогенных поверхностно-активных веществ, что обусловлено, с одной стороны катионным характером имидазолиниевых центров, а с другой — наличием полиоксиэтиленовых фрагментов.
• Показано, что введение в молекулу имидазолиниевых соединений* углеводородных радикалов, содержащих полярные кислородсодержащие фрагменты, обеспечивает деэмульгирующие свойства наряду с антикоррозионной и антимикробной активностью.
• Выявлено, что для имидазолиниевых соединений зависимости их поверхностно-активных свойств (адсорбции, посадочной площади молекулы, концентрации мицеллообразования и работы адсорбции) от длины полиоксиэтиленового фрагмента носят экстремальный характер.
• В гомологических рядах наиболее активных соединений, обладающих деэмульгирующими свойствами, установлена симбатность деэмульгирующей эффективности и работы адсорбции в системе вода-толуол, характеризующей способность вещества к диффузии из объема фазы на ее поверхность.
• Установлено, что максимальная антикоррозионная активность моно- и бисимидазолиниевых соединений в солянокислых водных средах соответствует средним степеням оксиэтилирования, равным 3^-4. Бисимидазолиниевые соединения с этиленовым спейсером и алкенильными радикалами (Ci7) мало чувствительны к изменению длины полярного полиоксиэтиленового фрагмента и обеспечивают стабильно высокий защитный эффект.
Практическая значимость.
Разработаны эффективные ингибиторы коррозии для солянокислых и сероводородсодержащих водных сред, а также реагенты комплексного действия для процессов промысловой подготовки нефти, обладающие одновременно высокими деэмульгирующими, антикоррозионными и антимикробными (в том числе и в отношении сульфатвосстанавливающих бактерий) свойствами, которые по каждому свойству в отдельности не уступают высокоэффективным промышленным импортным и отечественным реагентам.
Предложены эффективные антимикробные агенты, которыми являются бисимидазолиниевые соединения с алкиленовыми спейсерами (СуСя) и нонилфеноксиполи(этиленокси)карбонилметильными радикалами.
Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы поздней стадии освоения нефтегазодобывающих регионов» (г. Казань 2008), III Российской конференции «Актуальные проблемы нефтехимии» (г. Звенигород 2009), VII Международной конференции «Химия нефти и газа» (г. Томск, 2009), XX Российской молодежной научной конференции «Проблемы теоретической и экспериментальной химии» (г. Екатеринбург, 2010), V Всероссийской научно-практической конференции «Нефтепромысловая химия» (г. Москва 2010), итоговых научных конференциях Казанского научного центра Российской академии наук (г. Казань 2008-2010) и др.
Публикации. Опубликовано 11 работ, в том числе 9 статей, из них 4 в журналах, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией, 2 тезиса.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов, списка литературы и приложения. Содержание работы изложено на 165 страницах печатного текста, содержит Г7 таблиц, 27 рисунков. Список литературы включает 163 наименования.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ:
1*. Выявлено, что при. реакции моно- И' бисимидазолинов с нонилфеноксиполи(этиленокси)хлорацетатами или алкилоксиполи-(этиленокси)хлорацетатами образуются новые функционально-замещенные моно- и бисимидазолиниевые соединения; с полярными кислородсодержащими фрагментами.
2. Установлено, что* моно- и бисимидазолиниевые соединения данной структуры сочетают в себе свойства как катионных, так и неионогенных поверхностно-активных веществ, что связано с наличием в их структуре положительно-заряженных имидазолиниевых центров и полярных полиоксиэтиленовых фрагментов. Для каждой серии соединений зависимости параметров поверхностно-активных свойств от длины полярного полиоксиэтиленового фрагмента носят экстремальный характер.
3. Показано, что имидазолиниевые соединения проявляют« максимальную антикоррозионную активность в агрессивных солянокислых, водных средах при средней степени оксиэтилирования, равной 3+4. При этом самыми эффективными- являются бисимидазолиниевые соединения с этиленовым спейсером и алкенильными радикалами.
4. Выявлено, что для эффективного разрушения водонефтяных эмульсий предпочтительно, чтобы в структуре моно- и бисимидазолиниевых соединений присутствовали одновременно нонилфеноксиполи-(этиленокси)карбонилметильные и длинноцепочечные алкенильные радикалы. Бисимидазолиниевые соединения с данными радикалами, являясь геминальными поверхностно-активными веществами, эффективнее мономерных соединений с одним имидазолиниевым центром.
5. Найдено, что деэмульгирующая эффективность таких соединений является симбатной их работе адсорбции в системе вода-толуол, характеризующей способность вещества к диффузии из объема фазы на ее поверхность, что позволяет прогнозировать отбор эффективных деэмульгаторов.
6. Установлено, что бисимидазолиниевые соединения с алкиленовыми спейсерами и нонилфеноксиполи(этиленокси)карбонилметильными радикалами проявляют высокую бактериостатическую активность в отношении грамположительных бактерий на уровне антибиотика линкомицина.
7. Найдено, что наиболее эффективными реагентами комплексного действия с деэмульгирующими и антикоррозионными свойствами являются бисимидазолиниевые соединения с этиленовым или поли(этилен-Ы-алкеноиламино)этиленовыми спейсерами в положении 1, содержащие нонилфеноксиполи(этиленокси)карбонилметильные радикалы. При этом последние также эффективны как бактерициды в отношении сульфатвосстанавливающих бактерий.
2.6 Заключение
Таким образом, реакцией моно- и бисимидазолинов с нонилфенокси-поли(этиленокси)хлорацетатами и алкилоксиполи(этиленокси)хлор-ацетатами получены новые моно- и бисимидазолиниевые соединения, которые представлены:
- 2-алкенил-1 -[нонилфеноксиполи(этиленокси)карбонилметил]имидазолиний хлоридами и- 2-алкенил- 1-[алкилоксиполи(этиленокси)карбонилметил]-имидазолиний хлоридами;
- 1,2-бис{21-алкенил-3 Цнонилфеноксиполи(этиленокси)карбонилметил]-имидазолиний-11}этан дихлоридами и 1,2-бис{2'-алкенил-31-[алкилокси-поли(этиленокси)карбонилметил]имидазолиний-11 }этан дихлоридами;
- ю,со-бис{ 11-[нонилфеноксиполи(этиленокси)карбонилметил]имидазолиний-2'}алкан дихлоридами и со,со-бис{11-[алкилоксиполи(этиленокси)-карбонилметил]имидазолиний-21 }алкан дихлоридами;
- а также со,с0-бис{21-алкенил-31-[нонилфеноксиполи(этиленокси)карбонил-мстил j имид азол и пи й-11 }поли(этилен-М-алкеноиламино)этан дихлоридами, полученными на основе доступной фракции полиэтиленполиаминов.
Установлено, что данные соединения- обладают свойствами как катионных, так и неионогенных ПАВ, что обусловлено одновременным наличием в их структуре положительно-заряженных имидазолиниевых центров и полярных полиоксиэтиленовых фрагментов. Причем для каждой серии соединений зависимости параметров поверхностно-активных свойств от длины полярного полиоксиэтиленового фрагмента носят экстремальный характер.
Для всех серий имидазолиниевых соединений наиболее высокая антикоррозионная эффективность в солянокислых водных средах, наблюдается при средней степени оксиэтилирования 3-4. Среди них в*целом наиболее эффективными являются бисимидазолиниевые соединения с алкенильными радикалами.
Для эффективного разрушения водонефтяных эмульсий предпочтительно, чтобы- в структуре моно- и бисимидазолиниевых соединений присутствовали длинноцепочечные алкенильные и нонилфеноксиполи(этиленокси)карбонилметильные радикалы. Следует также отметить, что бисимидазолиниевые соединения с данными радикалами в целом эффективнее мономерных соединений с одним имидазолиниевым центром. В ряду таких соединений установлена корреляция их деэмульгирующей эффективности с работой адсорбции в системе вода-толуол.
Бисимидазолиниевые соединения с алкиленовыми спейсерами и нонилфеноксиполи(этиленокси)карбонилметильными радикалами при средних степенях оксиэтилирования от 0 до 10 проявляют высокую бактериостатическую активность в отношении грамположительных бактерий Staphylococcus aureus и Bacillus cereus, что находится на уровне антибиотика линкомицина.
Наиболее эффективными реагентами комплексного действия с деэмульгирующими и антикоррозионными свойствами являются 1,2-бис{21-алкенил-31-[нонилфеноксиполи(этиленокси)карбонилметил]имидазолиний-11}этан дихлорид со средней степенью оксиэтилирования, равной 10 и со,со-бис{21-алкенил-31-[нонилфеноксиполи(этиленокси)карбонилметил]-имидазолиний-1' }поли(этилен-М-алкеноиламино)этан дихлориды (п=6 и 9), причем последние эффективны как антимикробные агенты против сульфатвосстанавливающих бактерий. Следует отметить, что данные соединения по каждому свойству в отдельности не уступают высокоэффективным промышленным реагентам.
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1 Исходные соединения
Основными соединениями- дляг синтеза функциональнозамещенных моно- и бисимидазолиниевых соединений служили:
- олеиновая кислота техническая (ГОСТ 29039-91), азелаиновая и> себациновая кислоты производства фирмы «Acros organics»;
- этилендиамин и триэтилентетрамин производства фирмы «Akzo Nobel», полиэтиленполиамин (ТУ 6-02-594-85);
- нонилфенол (ТУ 38.602-09-20-91) и его оксиэтилированные гомологи, которые являются нонилфеноксиполиэтиленоксигликолями -крупнотоннажные продукты, выпускаемые ОАО "Нижнекамск-нефтехим" под*маркой «Неонолы АФ9-п» (ТУ 2483-077-05766801-98);
- жирные спирты С12-С14 производства' фирмы «Acros organics» и их оксиэтилированные гомологи, которые являются алкилоксиполиэтилен-оксигликолями — крупнотоннажные продукты ОАО «Казаньоргсинтез» под маркой «Синтанолы» (ЭС-3 по ТУ 38-5901268-90, AJIM-10 по ТУ 614-864-88/4 и ОС-20 по ГОСТ 10730-82);
- монох л ору ксусная-кислота и карбамид (мочевина).
3.1.1 Синтез этиленкарбамида (этиленмочевины)
Для осуществления дальнейшего синтеза промежуточных имидазолиниевых соединений, первоначально проведен синтез исходного этиленкарбамида III (этиленмочевины) путем взаимодействия этилендиамина с карбамидом (мочевиной) аналогично работе [163]: о о
H2N4. t=160~180 °С
XNH2 + H2NT ^NH2-—-HN f1
N"3 \ /
I II III
Для этого в двугорлую колбу, снабженную термометром и мешалкой помещают 65-75% водный раствор этилендиамина и мочевину при мольном соотношении реагентов этилендиамин : мочевина — 1,2:1,0 и нагревают до
110-120 °С, затем втечение 3 часов медленно повышают температуру до 160180 °С при интенсивном перемешивании: Вязкость смеси повышается, что обусловлено процессом поликонденсации. Затем ставят обратный холодильник, температуру поднимают до 240-250 °С и выдерживают 1 час для разрушения* полимера. После охлаждения получают этиленмочевину кристаллической формы от белого до светло-желтого цвета.
311.2 Синтез 2-алкенилимидазолина[35]^
В двугорлую кругло донную1 реакционную колбу, снабженную насадкой' Дина-Старка с обратным водяным холодильником и термометром, помещают 210,32 г (74,5-10"2 моль) олеиновой кислоты и 70|56 г (82,0-10"2 моль) этиленмочевины. Затем температуру медленно повышают до 300 °С и выдерживают до полного прекращения выделения*реакционной воды. Время синтеза 5-6 часов. Получено 222,96 г (97,8 % от теории) 2-(гептадецилен-81)-имидазолина, который представляет собой1 вязкую пастообразную жидкость темно-коричневого цвета. В ИК-спектрах данного- вещества наблюдаются характерные для имидазолиниевых циклов полосы поглощения в областях: V(N-н)=3303•cм"1, У(н=С)-1640 см"1.
3.1.3 Синтез 1,2-бис[21-алкенилимидазолинил-11]этана [32]"
В трехгорлую круглодонную реакционную колбу, снабженную насадкой Дина-Старка с обратным водяным холодильником, термометром и л капилляром с подачей азота, помещают 243,55 г (86,2-10" моль) олеиновой
-у кислоты, 61,06 г (43,1-10"" моль) триэтилентетрамина и 200 мл толуола. Синтез ведут в атмосфере азота в условиях азеотропного удаления образующейся в ходе реакции воды. После прекращения выделения воды температуру реакции медленно повышают до 190 °С с постепенным удалением растворителя. Время синтеза 10-15 часов. Получено 258,20 г (93,9' % от теории) 1,2-бис[21-алкенилимидазолинил-11]этана; который представляет собой вязкую пастообразную жидкость темно-коричневого цвета. В ИК-спектрах данного вещества наблюдается характерная для имидазолиновых структур полоса поглощения в области V(N=C)= 1642 см"1.
3.114 Синтез ю,ш-бис(2!-алкенилимидазолинил-11)поли(этилен-^ алкеноиламино)этана
Синтез • со,со-бис(21 -ал кенилимидазолинил-1 ')поли(этилен-Ы-алкеноил- -амино)этана/осуществлен аналогично п. 3.1.4, при этом использовано 31,57 г (13;4-10"" моль) полиэтиленполиамина и- 151,4 г (53,6-10" моль)-олеиновой-кислоты. Получено," 147,57 г (88;1 % от теории)- а),со-бис(21-алкенилимидазолинил-1 ')поли(этилен-Н-алкеноиламино)этана, который' представляет собой- представляет собой вязкую, пастообразную жидкость темно-коричневого цвета. В ИК-спектрах данного вещества, наблюдается характерная, для имидазолиновых. структур' полоса поглощения в области-У(ы=с)=1641> см"1.
3.1.5 Синтез о^оэ-бис^мидазолинил^^алканов с гептиленовым и октиленовым спейсером [36] г
Синтез 1,7-бис(имидазолинил-21)гептана осуществлен аналогично п. 3.1.3, при этом использовано 57,86 г (30,8-10" моль) азелаиновой кислоты и 58,57 г (67,8-10"2 моль) этиленмочевины. Получено 70,07 г (96,4% от теории) 1,7-бис(имидазолинил-21)гептана, который* представляет собой твердое вещество кристаллической.: формы светло-зеленого* цвета: В, ИК-спектрах данного вещества, наблюдаются характерные для имидазолиновых структур полосы поглощения в областях: У(мН)=3303 см"1, У(к=С)=1643 см:'.
Синтез 1,8-бис(имидазолинил-2')октана осуществлен аналогично« п. 3.1.3, при этом использовано 153,20 г (75,8-10" моль) себациновой кислоты и 143,41 г (166,8-10 моль) этиленмочевины. Получено 182,30 г (96,2% от теории) 1,8-бис(имидазолинил-21)октана, который представляет собой твердое вещество кристаллической формы светло-желтого цвета. В ИК-спектрах данного вещества наблюдаются характерные для* имидазолиновых структур полосы,поглощения в областях: у(к.н)=3300 см"1, у(1ч1=С)=1647 см"1.
3.1.6 Синтез нонилфеноксиполи(этиленокси)хлорацетатов и алкил-оксиполи(этиленокси)хлорацетатов (где алкил Сп — Си) [118,122,123]
Синтез нонилфеноксиполи(этиленокеи)хлорацетата со средней степенью оксиэтилирования, равной 6 осуществлен следующим нижеописанным способом.
В двугорлую колбу, снабженную насадкой Дина-Старка с обратным водяным холодильником и термометром, помещают 191,58 г (39,6-10"2 моль) неонола АФ9-6, 39,31 г (41,610 " моль) монохлоруксусной кислоты (МХУК), 9,58 г кислотного катализатора (Н+-формы катионобменной смолы КУ-2-8) и 250 мл толуола. Синтез ведут в условиях азеотропного удаления образующейся в ходе реакции воды. Время реакции 10 часов. После прекращения выделения воды отфильтровывают катализатор, затем в вакууме водоструйного насоса удаляют толуол и не вступившую в реакцию монохлоруксусную кислоту. Получено 217,30 г (97,9% от теории) нонилфеноксиполи(этиленокси)хлорацетата со средней степенью оксиэтилирования, равной 6, который представляет собой вязкую жидкость светло-желтого цвета.
Аналогично получены нонилфеноксиполи(этиленокси)хлорацетаты со средними степенями оксиэтилирования, равными 0, 4, 9, 10, 12 и алкилокси-поли(этиленокси)хлорацетаты со средними степенями оксиэтилирования, равными 0, 3, 10, 20. Параметры реакций и физико-химические характеристики полученных продуктов приведены в табл. 3.1. В ИК-спектрах данных веществ присутствуют полосы поглощения в областях: v(C=o)—1752-1761 см"1; у(С-о)ацикл=1100-1145 см"1; v(C-o)aueraTH=1238-1252 см"1; v(C-ci) =566-577 см"1.
3.2 Синтез функциональнозамещенных moho- № бисимидазолиниевых соединений
3.2.1 Синтез 2-алкенил-1-[нонилфеноксииоли(этиленокси)-карбонилметил]имидазолиний хлоридов ж 2-алкенил-1-[алкилокси-поли(этиленокси)карбонилметил]имидазолиний хлоридов (где алкил Ci2 - Cu),
Синтез 2-(гептадецилен-81)-1 - [нонилфеноксиполи(этиленокси)карбонилметил]имидазолиний хлорида со- средней- степенью оксиэтилирования, равной 6 осуществлен следующим нижеописанным способом.
В. трехгорлую круглодонную реакционную колбу, снабженную обратным водяным холодильником, термометром и механической мешалкой, по
2 1 мещают 22,00 г (7,19-10' моль) 2-(гептадецилен-8 )имидазолина, 40,30 г
14,38-10" моль) нонилфеноксиполи(этиленокси)хлорацетата со средней степенью оксиэтилирования, равной 6 и 100 мл изопропилового спирта. Синтез ведут при температуре в реакционной колбе 75-80°С в течение 10-12 часов. Получено 59,05 г (конв. по имидазолину 94,8%) 2-(гептадецилен-81)-1-[нонилфеноксиполи(этиленокси)карбонилметил]имидазолиний хлорида со средней степенью оксиэтилирования, равной 6, который представляет собой вязкую жидкость темно-вишневого цвета.
Аналогично получены 2-(гептадецилен-81)-1-[нонилфеноксиполи-(этиленокси)карбонилметил]имидазолиний хлориды со средними степенями оксиэтилирования, равными 0, 4, 9, 10, 12 и 2-(гептадецилен-81)-1-[алкилоксиполи(этиленокси)карбонилметил]имидазолиний хлориды со средними степенями оксиэтилирования, равными 0, 3, 10, 20. Параметры реакций и физико-химические характеристики полученных продуктов приведены в табл. 3.2. В ИК-спектрах данных веществ присутствуют полосы поглощения* в- областях: V(c=o)=l743-1754 см"1; V(c-o)auno=l 106-1116 см"1; v(c-0)aUCTaTH =1242" 1251 см"1; V(n„)=3299-3305 см"1; v(N=H)=l639-1654 смг1.
3.2.2 Синтез 1,2-бис{21-алкенил-3,-[нонилфеноксиполи-(этиленокси)карбонилметил]имидазолиний-11}этан дихлоридов и Р,2-бис{21-алкенил-31-[алкилоксиполи(этиленокси)карбонилметил]имидазолиний-1*}этан дихлоридов
1 2 1
Синтез- 1,2-бис{2 -(гептадецилен-8 )-3 -[нонилфеноксиполи(этиленокеи)карбонилметил]имидазолиний-11}этан дихлоридов- со средними степенями оксиэтилирования, равными 0, 4, 6, 9, 10, 12' и* 1,2-бис{2'-(гептадецилен-8 )-3 -[алкилоксиполи(этиленокси)карбонилметил]-имидазолиний-11}этан дихлоридов со средними степенями оксиэтилирования, равными 0, 3, 10, 20 осуществлен аналогично п. 3.2.1'. Параметры реакций и физико-химические характеристики полученных продуктов приведены в табл. 3.3. В' ИК-спектрах данных веществ присутствуют полосы поглощения в областях: у(С=о)= 1745-1-751 см"1; 0)ацикл=1110-1119 см"1; у(сю)оцсппн=1247-1250 см"1; 1639-1640 см"1.
3.2.3 Синтез' ю^-бис^-^нонилфеноксиполиСэтиленокси)-карбонилметил]имидазолиний-21}алкан дихлоридов и со,со-бис{11-[алкилоксиполи(этиленокси)карбонилметил]имидазолиний-21}алкан. дихлоридов (где алкил Си — С14)
Синтез 1,7-бис{ 11-[нонилфеноксиполи(этиленокси)карбонилметил]-имидазолиний-21} гептан дихлоридов со средними степенями оксиэтилирования, равными 0, 4, 6, 9, 10, 12 и 1,7-бис{11-[алкилоксиполи-(этиленокси)карбонилметил]имидазолиний-21} гептан дихлоридов со средними степенями оксиэтилирования, равными 0, 3, 10, 20 осуществлен аналогично п. 3.2.1. Параметры реакций и физико-химические характеристики полученных продуктов приведены в табл. 3.4. В ИК-спектрах данных веществ присутствуют полосы поглощения в областях: V(oo)=1743-1747 см"1; ^с-оашжл=1Ю6-1114 см'1; ^С-0)ацСТатн =1244-1250 см-1; у(М.И)=3294-3303 см"1; У(м=н)=1650-1652 см"1.
Синтез 1,8-бис{ 11-[нонилфеноксиполи(этиленокси)карбонилметил]-имидазолиний-21} октан дихлоридов со средними степенями оксиэтилирования, равными 0, 4, 6, 9, 10, 12 и 1,8-бис{1'-[алкилокси-поли(этиленокси)карбонилметил]имидазолиний-2'}октан дихлоридов со средними степенями оксиэтилирования, равными* 0, 3, 10, 20 осуществлен аналогично- п. 3.2.1. Параметры реакций и физико-химические характеристики полученных продуктов приведены в табл. 3.5. В ИК-спектрах данных веществ присутствуют полосы поглощения в областях: У(с=о)—1742-1743 см"1; ^с-0)ацикл=1107-1113 см"1; ^с-о)а„*пт.=1240-1250 см'1; у(Н.Н)=3293-3307 см"1^(№нГ1647-1660хм~1.
3.214 Синтез ш,со-бис{21-алкенил-31-[нонилфеноксиполи(этилен-окси)карбонилметил!имидазолиний-11}поли(этилен-^алкеноиламино)-этан дихлоридов
Синтез со,а)-бис{21-алкенил-31-[нонилфеноксиполи(этиленокси)карбонилметил]имидазолиний-11 }поли(этилен-Ы-алкеноиламино)этан дихлорида со средней степенью оксиэтилирования, равной 6 осуществлен аналогично п. 3.2.1, при этом* использовано 32,00 г (2,56-Ю"2 моль) со,ю-бис(2'-алкенилимидазолинил-11)поли(этилен-Ы-алкеноиламино)этана и 28,65 г (5,11-10" моль) нонилфеноксиполи(этиленокси)хлорацетата со средней степенью оксиэтилирования, равной 6. Получено 56,75 г (конв. по имидазолину 86,4%) вязкой жидкости темно-красного цвета.
Синтез ш,(о-бис {21 -алкенил-31-[нонилфеноксиполи(этиленокси)карбонилметил]имидазолиний-11} поли(этилен-К-алкеноиламино)этан дихлорида со средней степенью оксиэтилирования, равной 9 осуществлен аналогично п. 3.2.1, при этом использовано 29,00 г (2,31-10"2 моль) со,со-бис(21-алкенилимидазолинил-11)поли(этилен-М-алкеноиламино)этана и л
32,08 г (4,63-10" моль) нонилфеноксиполи(этиленокси)хлорацетата со средней степенью оксиэтилирования, равной 9. Получено 52,35 г (конв. по имидазолину 85,7%) вязкой жидкости темно-красного цвета.
В ИК-спектрах данных веществ наблюдаются полосы поглощения в областях: у(с=о)=1745-1751 см"1; у(с-о)ацикл=1110-1113 см"1; ^с-о)аиетатн=1248-1250см"1;у(н=нГ1639-1641 см"1.
1. Gamal М.Е. Effect of asphaltene, carbonate, and clay mineral contents on water cut determination in water oil emulsions / Gamal M. E., Mohamed A.-M.O., Zekri A.Y. // Petrol. Sei. Eng. - 2005. - vol. 46. - № 3. - P. 109224.
2. Морданенко, Б.П. О методике выделения' и исследования природных эмульгаторов воды и нефти / Б.П. Морданенко, В.Г. Беньковский // Химия и технология топлив и масел. 1965. - № 7. — С. 41-45.
3. Познышев, Т.Н. Стабилизация и разрушение нефтяных эмульсий / Г.Н. Познышев. М.: Недра. 1982. - 221 с.
4. Левченко, Д.Н. Эмульсии нефти с водой и методы их разрушения / Д.Н. Левченко, Н.Д. Бергштейн, А.Д. Худякова. М.: Химия, 1967. 200 с.
5. Шварц, А. Поверхностно-активные вещества, их химия и техническое применение / А. Шварц, Дж. Перри. М.: ИЛ. 1953. - 544 с.
6. Тронов, В.П. Разрушение эмульсий при добыче нефти / В.П. Тронов. М.: Недра. 1974.-272 с.
7. Фахретдинов, П.С. Функциональнозамещенные .Ч-поли(алкиленокси)-карбонилметил]аммониевые соединения. Синтез, свойства и применение в нефтяной промышленности [текст]: дис. . канд. хим. наук: 02.00.13. / Фахретдинов Павел Сагитович. — Казань, 1997. 290 с.
8. Фахретдинов, П.С. Концепция неклассических катионных поверхностно-активных веществ / П.С Фахретдинов // Материалы XVIII Менделеевского съезда по общей и прикладной химии. Москва. - 2007. С. 483.
9. Абрамзон, A.A. Поверхностно-активные вещества. Синтез, анализ, свойства, применение: учебное пособие для вузов / A.A. Абрамзон, Л.П. Зайченко, С.И. Файнгольд. Л.: Химия. 1988. - 200с.
10. Divya Bajpai. Fatty Imidazolines: Chemistry, Synthesis, Properties and Their Industrial Applications / Divya Bajpai, V.K. Tyagi // Jornal of Oleo Science. 2006. - vol. 55. - № 7. - P. 319-329.
11. David Crouch R. Synthetic routes toward 2-substituted 2-imidazolines / R. David Crouch // Tetrahedron. 2009. - vol. 65. - № 1-2. - P. 2387-2397.
12. RlJ. Perm. The chemistry of the 2-imidazolines and imidazolidines / R.J. Permi J.L. Riebsomer // Chem. Rev. 1954. - vol. 54. - № 4. - P. 593-613.
13. Rachmi Tyagi. Imidazoline and Its Derivatives: An Overview / Rachmi Tyagi, V.K. Tyagi, S.K. Pandey // Journal of Oleo Science. 2007. - vol. 56. -№5.-P. 211-222.
14. Patent 2,155,877 United States. CI. 260-309. Process for the manufacture of imidazolines containing at- least 10 carbon atoms / Edmund Waldmann, August Chwala. 1939. - 3 p.
15. Patent 2,155,878 United States. CI. 260-309. Process for the manufacture of imidazolines containing at least 10 carbon atoms / Edmund Waldmann, August Chwala. 1939. - 3 p.
16. Patent 2,215,861 United States. CI. 260-309. Manufacture of imidazolines / Edmund Waldmann, August Chwala. 1940. - 3 p.
17. Patent 2,215,862 United States. CI. 260-309. Manufacture of imidazolines / Edmund Waldmann, August Chwala. — 1940. 3 p.
18. Patent 2,215,863 United States. CI. 260-309. Manufacture of imidazolines / Edmund Waldmann, August Chwala. 1940. - 3 p.
19. Patent 2,215,864 United States. CI. 260-309. Manufacture of imidazolines / Edmund Waldmann, August Chwala. 1940. - 3 p.
20. Кузнецов, C.A. Получение и свойства многофункциональных имидазолиновых присадок / С.А. Кузнецов, Е.В. Васильева; Н.И. Кольцов // Вестник Чувашского университета. 2008. - № 2. — С. 37-41.
21. Raymond G. Bistline. Synthesis and Properties of Fatty Imidazolines and Their N-(2-Aminoethyl) Derivatives / Raymond G. Bistline, James W. Hampson, Warner M. Linfield // JAOCS. 1983. - vol. 60. - № 4. - P. 823828.
22. Patent 4,233,451 United States. Int. CI.3 C07D: 233/24. Process for making imidazolinium salts / Hans J. Pracht. 1980." - 9 p.
23. Patent 4,127,489 United States. Int. CI.3 D06M 13/34. Process for making imidazolinium salts, fabric conditions- compositions and metods / Hans J. Pracht. 1980. - 9 p.
24. Cruz J. Experimental and theoretical study of l-(2-ethylamino)-2-methylimidazoline as an inhibitor of carbon steel corrosion in acid4 media / J. Cruz , R. Martinez , J. Genesca // Journal of Electroanalytical Chemistry. -2004.-№566.-P. 111-121.
25. Olivares-Xometl O. Surface analysis of inhibitor films formed by imidazolines and amides on mild steel in an acidic environment-/ O. Olivares-Xometl, N.V. Likhanova, M.A. Dommguez-Aguilar // Applied Surface Science. 2006. - № 252. - P. 2139-2152.
26. Виноградовым, В.И. Ингибиторы сероводородной коррозии серии ЭМ. Ч. I. Методы синтеза / В.И. Виноградович, А.И. Федотова, К.О. Стрельникова // Коррозия: защита и материалы. 2008. — № 6. - С. 4547.
27. Ахметов, Г.И. Ингибитор сероводородной коррозии стали на основе ди-и полипропиленполиаминов / Г.И. Ахметов, Р.Н. Загидуллин // Защита металлов. 2006, - Т. 42, - № 6. - С. 620-626.
28. Patent 4,332,967 United States. Int. CI.3 C07C 103/44. Compounds containing sulfur and amino groups / Neil E. S. Thompson, Derek Redmore, Bernardus A. Oude Alink. 1982. - 13 p.
29. Patent 4,450,137 United States. Int. CI.3 C23F 11/04. Process of corrosion inhibition using compounds containing sulfur and amino groups / Neil E. S. Thompson, Derek Redmore, Bernardus A. Oude Alink. 1984. — 13 p.
30. Yoshiyuki Sano. Zwitterions of l-PoIy(oxyethylene)-2-imidazoline Derivates as Anti-Electrostatic Agent for Polyamide Fiber / Yoshiyuki Sano, Masatoshi Miyamoto, Yoshiharu Kimura // Polymer Bulletin. 1982. - № 6. - P. 343349.
31. Patent- 4,267,350 United, States. Int. CI.3 C07D 233/18. Imidazolinium compounds / Donald A. Tomalia, Frederic L. Buchnolz. — 1981. — 7 p.
32. Patent 4,529,-803 United States. Int. CI.3 C07D 233/22. Process for preparing* imidazolinium compounds / Donald A. Tomalia, Frederic L. Buchnolz. -1985.-6 p.
33. Patent 5,300;235 United States. Int. CI.5 C23F 11/14. Corrosion inhibitors / Paul J. Clewlow, John A.Haselgrave, Niall Carruthers. 1994. - 6 p.
34. Patent 5,322,630 United States. Int. CI.5 E21B 43/27. Amine derivates as corrosion inhibitors / Dennis A. Williams, James R. Looney, Daniel S. Sullivan- 1994.-11 p.
35. Divya Bajpai. Microware Synthesis of Cationic Fatty Imidazolines / Divya Bajpai, V.K. Tyagi // Surfact Deterg. 2008. - № 11. - P. 79-87.
36. Divya Bajpai. Synthesis and characterization of imidazolinium surfactans derived from tallow fatty acids and diethylenetriamine / Divya Bajpai, Vinod K. Tyagi // Eur. J. Lipid Sci. Technol. 2008. - № 110. - P. 935-940.
37. Patent 5,643,498 United States. Int. CI.6 C07D 403/10. Quaternary cationic surfactants having multiple hydrophobic and hydrophilic groups / Ji li, Manilal Dahanayake, Robert Lee Reierson. — 1997. 5 p.
38. International patent WO 98/49898. IPC6 AO IN 43/50. Novel biocidal agents comprising quaternary bisimidazoline surfactants / Ji Li, Manilal Dahanayake, Robert Lee Reierson. 1998. - 29 p.
39. International patent WO 87/06826. IPC4 A61K 7/075. Imidazolinium compounds for softening and conditioning fibers / John E. Drach. — 1987. — 25 p.
40. Patent 4,720,383 United- States. Int. CI.4 A61K 7/075. Softening and condioning fibers with imidazolinium compounds / John E. Drach, Robert D. Evans. 1988. - 8 p.
41. Patent 2,176,843* United' States. CY. 260-309. Process of preparing imidazolines / GeorgKranzlein, Herbert Bestian 1939: - 3 p.
42. E.E. Korshin. Aminoamidines. 2-(arilaminomethyl)imidazolines and' their acylated derivates / Korshin E.E., Sabirova L.I., Akhmadullin A.G. / Russian Chemical Bulletin. 1994. - vol. 43. - № 3. - P. 431-438.
43. Patent 4,684,507 United States. Int. CI.4 C23F 11/04. Process of corrosion inhibition using compounds containing sulfur and amino groups / Neil E. S.i
44. Thompson, Derek Redmore, Bernardus A. Oude Alink. 1987. - 12 p.
45. Patent 4,981,609 United States. Int. CI.5 C23F 11/10. Compounds containingsulfur and amino groups / Neil E. S. Thompson, Derek Redmore, Bernardus f A. Oude Alink. 1991. - p. 14.
46. Patent 3,450,646 United States. CI. 260-2. Heterocyclic polymers / Robert R. Annand, Derek Redmore, Brian M. Rushton. 1969. - 10 p.
47. Midori Ichihara. Direct oxidative conversion of aldehydes and alcohols to 2f5imidazolines and 2-oxazolines using molecular iodine / Midori Ichihara, Hideo Togo // Tetrahedron. 2007. - vol. 63. - P. 1474-1480.f
48. Hiromichi Fujioka. A mild and efficient one-pot synthesis of 2-dihydroimidazoles from aldehydes / Hiromichi Fujioka, kenichi Murai, . Yusuke Ohba // Tetrahedron. 2005. - vol. 46. - P. 2197-2199.
49. Hiromichi Fujioka. One-pot synthesis of imidazolines from aldehydes: detailed study about solvents and substrates // Tetrahedron. — 2007. vol. 63. -P. 638-643.
50. Pranjal Gogoi. An efficient and one-pot synthesis of imidazolines, and' benzimidazoles via anaerobic oxidation of carbon-nitrogen* bonds in water / Pranjal Gogoi, Dilip Konwar // Tetrahedron. 2006. - vol. 47. - P. 79-82.
51. Patent 1,912,849 United States. Heterocyclic bases of the aminoimidazoline series and process of preparing them / Georg Kranzlein, Paul'Ochwat — 1933. 4 p.
52. B. Johnson. The Action of 5,5-Dibromoxyhydrouracil on Ethylene-Thiourea / B. Johnson, C.O. Edens // Am. Chem. Soc. 1941, - vol. 63. - № 4. - P. 1058-1060.
53. Arthur J; Hillt Amidines Derivedi from Ethylenediamine. II. Imidazolines / Arthur, Jean V. Johnston // Am. Chem. Soc. 1953. - vol. 76. - № 3. - P. 922-923
54. Patent 1,236,253 Canada. Int. CI.4 D06M 11/00. Base mix fabric softener / Samuel Cukier, Irshad A. Khan. 1986: - 15 p.
55. Патент 2213090 Россия. МПК7 C07D 233/14. Способ получения катионных ПАВ на основе замещенных 2-алкилимидазолинов / Н.И. Кобешева, JI.B: Зарытовская, А.А. Богословский. — 2002. — 4 с.
56. Patent 2,199,780 United States. CI. 260-309. Imidazolines containing sulphuric acid radicals and process of preparing them / August Chwala, Edmund Waldman. 1940. - 2 p:
57. Patent 2,874,074 United States. Cl. 117-139. 1,2-Substituted imidazolinium salt and treatment of cellulosic fibrous materials therewith / Carl E. Johnson. -1959.-5 p.
58. Patent 5,350,858 United States. Int. Cl.5 C07D 403/12. Novel imidazolinium ester quaternary compounds / Antony J. O'Lenick. 1994. - 7 p.
59. Patent 4,336,385 United States. Int. Cl.3 C07F 9/65. Phosphate imidazolinium compounds / Raymond L. Mayhew — 1982. 6 p.
60. Patent 4,336,386 United States. Int. Cl.3 C07F 9/65. Quaternary imidazolinium phosphate derivatives / Antony J. CTLenick, Raymond L. Mayhew. 1982. - 6 p.
61. Andrian Marker. The Acylation and Alkilation of Imidazolines and Some New Types of Imidazolines / Andrian Marker // Am. Chem. 1957. — vol. 79. - № 2. - P.467-472.
62. Alejanra Salerno. Synthesis of substituted lH-4,5dihydroimidazolium salts by dehydrogenation of imidazolidines / Alejanra Salerno, Cristina Caterina, Isabel A. Perillo / Synthetic communications. 2000. - vol. 30. - № 18. - P. 3369-3382.
63. Vaclav Jurcik. Imidazolinium salts as catalysts for the aza-Diels-Alder reaction / Vaclav Jurcik, René Wilhelm // Org. Biomol. Chem. — 2005. № 3.-P. 239-244.
64. Vaclav Jurcik. The Preparation of new enantiopure imidazolinium salts and their evaluation as catalysts and shift reagents / Vaclav Jurcik, René Wilhelm //Tetrahedron. 2006. - vol. 3.-P. 801-810.
65. Vaclav Jurcik. An imidazolinium salt as ionic liguin for medium and strong bases / Vaclav Jurcik, René Wilhelm // The Royal Society of Chemistry. -2005.-vol.7.-P. 844-848.
66. Anthony J. Arduengo. Imidazolylidines, Imidazolinylidines and Imidazolidines / Anthony J. Arduengo, Roland Krafczuk, Reinhard Schmutzler // Tetrahedron. 1999. - vol. 55. - P. 14523-14534.
67. Anna M. Maj. Synthesis of N-heterocyclic carbine precursors bearing biphenyl units and-their use in. ruthenium-catalyzed ring-opening metathesis polymerization // Journal" of Organometallic Chemistry. 2007. — vol. 692.,-P. 3048-3056.
68. Kevin1 M. Kuhn. A Facile Preparation of Imidazolinium Clorides / KevinM; Kuhn, Robert H: Grubbs // Organic Letters. 2008. - volt 10. - № 10. - P. 2075-2077.
69. Patent 5,706,655 United,States. Int. CI.6 G07D 233/14. Amphiphilic nitrogen containing imidazolinium derivative compounds and uses / Timothy D. Heath, Igor Solodin. 1998. - 8 p.
70. Igor Solodin. A Novel-Series of Ampiphilic Imidazolinium Compounds for in Vitro < and in Vivo Gene Delivery / Igor Solodin; Carolyn S. Brown // Biochemistry. 1995.- vol. 34.-P. 13537-13544.
71. Patent 4,547,301 United States. Int. CI.4 D06M 13/00. Surfactant compositions / Julius Ooms. 1985. - 10 p.
72. Patent 4,259,217 United States. Int. CI.3 C11D 1/38. Laundry detergent compositions having enhanced greasy and oily soil removal performance / Alan P. Murphy. 1981. - 24 p.
73. Patent 4,636,329 United States. Int. CI.4 A61K 7/06. Shampoo compositions containing quaternary imidazolinium compound and alkilamido betaine having low ph range / Christian Steuri. 1987. - 5 p.
74. Rolf Puchta. Cationic Surfactants in Laundry Detergents and Laundry Aftertreatment Aids / Rolf Puchta // JAOCS. 1984. - vol. 61. - P. 367-376.
75. Attila Paczal. Modular Synthesis of Heterocyclic Carbene Precursors / Attila Paczal, Attila C. Benyci, Andras Kotschy // Org. Chem. 2006. - vol. 71. -P. 5969-5979.
76. Patent 6;525,016 B2 United States. Int. CI.7 C11D 3/00. Blend of imidazolinium quat and amido amine quat for use in fabric softeners with premium softening, high-viscosity at low-solids and non-yellowing properties / Jen Farm Liew. — 2003. — 5 p.
77. Patent 4,654,152 United States. Int. CI.4 D06M 11/00. Base mix fabric softener / Samuel Cukier, Irshad A. Khan. — 1987. — 5 p.
78. Patent 3,095,373 United States. CI. 252-8.8. Fabric softeners / Rodney A. Blomfield.-1963.-8p.
79. Patent 4,844,823 United: States. Int: CI.4 D06M 13/00. Fabric softener composition containing di-esterified long chain fatty acid quaternary ammonium salt / Jacques Jacques, Jan-Paul Grandmaire. — 1989. 7 p.
80. Patent 5.468,398 United States. Int. CI.4 D06M 13/10. Liquid fabric softening composition / Amjad Faroog, Ammanuel Mehreteab, Guy Broze 1995. -16 p.
81. Patent 6,376,455 B1 United States. Int. CI.7 DllD 1/62. Quaternary ammonium compounds, compositions containing them, and uses thereof / Floyd E. Friedli, Hans-Jurgen Kohle. 2002. - 26 p.
82. Patent 6,458,343 B1 United States. Int. CI.7 A61K 7/021. Quaternary compounds, compositions containing them; and uses thereof / William Jf. Zeman, Craig Poffenberger. 2002. — 42 p;
83. Patent 2,995,520 United States. Cl. 252-8.8. Treatment of fibrous materials and composition therefor / George- W. Luvisi, Raymond J. Lyons, Palos Heights.-1961.-3 p.
84. Patent 4;096,072 United, States. Int. Cl.2 D06M 13/46. Fabric conditioning compositions / John Franklin Brock, Kenneth John Schilling. — 1978. — 8 p.
85. Patent 4,368,053 United States. Int. Cl:3 D06L 3/00. Fabric conditioning compositions containing phtalocyanine substituted with quaternary ammonium group-containing sulphoamide photoactivator / Claude Eckhardt. 1983. - 18 p.
86. Patent 4,954,635 United States. Int. Cl.5 C07D 239/06. Process for preparing quaternized imidazoline fabric conditioning compounds / Theresa RosarioJansen, Glen D. Lichtenwater. 1990. — 14 p.
87. Matthew I. Levinson. Rinse-Added Fabric Softener Technology at the Close of the Twentieth Century / Matthew I. Levinson // AOCS. 1999.' - vol-. 2. -№2.-P. 223-235.
88. Patent 4,006,247 United States. Unsaturated imidazolines / Hans Peter Panzer, Michael Niall Desmond O'Connor, Louis J. Baccei. — 1977. — 11 p.
89. Вигдорович, В.И. Ингибиторы сероводородной коррозии серии ЭМ1 Ч. 1. Методы синтеза / В.И. Вигдорович, А.И. Федотова, К.О. Стрельникова // Коррозия: материалы, защита. 2008. - № 6. - С. 44-47.
90. Вигдорович, В.И. Ингибиторы сероводородной коррозии серии ЭМ. Ч. 2. Защитная эфективность / В.И. Вигдорович, А.И. Федотова; К.О. Стрельникова // Коррозия: материалы, защита. 2008. - № 7. - С. 43-47.
91. Вигдорович, В.И. Присадки серии ЭМ как бактерициды и ингибиторы сероводородной коррозии стали / В.И. Вигдорович, А.И. Федотова, М.Н. Есина // Коррозия: материалы, защита. — 2008. № 3. — С. 35-41.
92. Вигдорович, В.И. Структура в водной среде ингибитора ЭМ-12, компоненты- которого не образуют с ней истинных растворов / В.И. Вигдорович, Е.Д. Таныгина, А.Ю: Таныгин // Вестник ТТТУ. 2009. -Том 15.-№2.-С. 373-379.
93. L. Zhao. Corrosion inhibition-approach-of oil production* systems in offshore oilfields / L. Zhao, H.K. Teng, Y.S. Yang // Materials and Corrosion. 2004. -vol: 55. - № 9:.-P. 684-688.
94. Вигдорович, В.И: Бактерицидные свойства и подавление ингибиторами, типа Амдор-ИК диффузии водорода через стальную мембрану в присутствии СВБ / В.И. Вигдорович, М.В. Вигдорович, А.В. Рязанов // Защита металлов. 2007. - том 43. - № 1. - С. 103-107.
95. Patent 7,057,050 В2 United States. Int. Cl. C07D 233/24. Imidazoline corrosion inhibitors / George Richard Meyer. 2006. — 5 p.
96. Patent 5,322,640 United States. Int. Cl.5 C23F 11/14. Water soluble corrosion inhibitors / Norman E. Byrne, John D. Johnson. 2006. - 5 p.
97. Yurco Duda. Corrosion Inhibitors: Design, Performance and' Computer Simulations / Yurco Duda, Roberto Govea-Rueda, Monica Galicia // Phys. Chem. 2005. - № 109. - P. 22674-22684.
98. Deana Wahyuningrum. The Synthesis of Imidazoline Derivate Compounds as Corrosion Inhibitor towards Carbon Steel in 1% NaCl Solution / Deana Wahyuningrum, Sadijan Achmad, Yana Maolana Syah H Sci. 2008. - vol. 40.-№ 1.-P. 33-48.
99. Daxi Wang. Theoretical and experimental studies of structure and inhibition efficiency of imidazoline derivates / Daxi Wang, Shuyuan LI, Yu Ying // Corrosion Science. 1999. -№41. -P. 1911-1919.
100. Xueyuan Zhang. Study of inhibition mechanism of imidazoline amide on ССЬ corrosion of Armco iron / Xueyuan Zhang, Fengping Wang // Corrosion Science. 2001. - № 43. - P. 1417-1431.
101. Х. Jiang. Effect of flow velocity and entrained sand on inhibition performances of two inhibitors for ССЬ corrosion of N80 steel in 3% NaCl solution / X. Jiang, Y.G. Zheng, W. Ke // Corrosion Science. 2005. - vol. 47.-P. 2636-2658.
102. J.Z. Ai. Adsorption behavior and synergistic mechanism of a cationic inhibitor and KI on the galvanic electrode / J.Z. Ai; X.P: Guo, J.E. Qu // Colloids and Surfaces. 2006. - vol. 281. - P. 147-155.
103. XiuyuLiu. Protection of iron corrosion by stearic acid and stearic imidazoline self-assembled monolayers / Xiuyu Liu, Shenhao Chen, Houyi Ma // Applied Surface Science. 2006. - № 253. - P. 814-820.
104. Sunder Ramachandran. Self-Assembled Monolayer Mechanism for Corrosion Inhibition of Iron by Imidazolines / Sunder Ramachandran, Bao-Liang Tsai, Mario Blanco // Langmuir. 1996. - № 12. - P. 6419-6428.
105. Sunder Ramachandran. Atomistic Simulations of Oleic Imidazolines Bound to Ferric Clusters / Sunder Ramachadran, Bao-Liang Tsai, Mario Blanco // Phys. Chem. 1997. - № 101. - P. 83-89.
106. S. Seal. Imidazoline adsorption on 1018 Steel: Ange dependence NEXAFS Stydy / S. Seal, K. Sapre, K. Scammon // Compendium of User Abstracts and Technical Reports of National Laboratory Lawrence Berkeley. 2001'. - P. 88-92.
107. David Turcio-Ortega. Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) Study of the Film Formation of 2-imidazoline Derivatives on Carbon Steel in Acid Solution / David Turcio-Ortega, Thangarasu Pandiyan // Medziagortyra. -2007.-vol. 2.-№2.-P. 163-166.
108. ГОСТ 29039-91. Кислота олеиновая техническая. Приемка и методы испытаний. Введ. 1992-01-01. — М.: Издательство стандартов, 1992. 9 с.
109. Бобылев, В.А. Отвердители эпоксидных смол / В.А. Бобылев // Композитный Мир. 2006. - № 4. - С. 20-24.
110. Борисов, Д.Н. Четвертичные аммониевые соединения на основе нефтехимического сырья: а-олефинов и оксиэтилированных нонилфенолов текст.: дис. . канд. хим. наук: 02.00.13. / Борисов Дмитрий Николаевич. Казань, 2008. — 180 с.
111. Мизипов, И.Р. Аммониевые соединения на основе оксиэтилированных продуктов в качестве реагентов для технологических процессов добычи нефти текст.: дис. . канд. хим. наук: 02.00.13. / Мизипов Ильяз Рафаилович. Казань, 2004. - 190 с.
112. Угрюмов, О.В. Синтез и свойства аммониевых соединений, содержащих сложноэфирные группировки на основе оксиэтилированных алкилфенолов текст.: дис. . канд. хим. наук: 02.00.13. / Угрюмов Олег Викторович. Казань, 1998. — 261 с.
113. ТУ 17343-09-30-98. Глуфар А/В. Технические условия на опытные партии. Введен 1998-07-03.
114. Шенфельд, Н. Поверхностно-активные вещества на основе оксида этилена / Н. Шенфельд. М.: Химия. 1971. - 750 с.
115. ГОСТ Р 50097-92. Вещества поверхностно-активные. Определение межфазного натяжения. Метод объема капли. Введ. 1993-1-7. М.: Изд-во стандартов. 1992. 19 с.
116. Поверхностно-активные вещества / Справочник под. ред. А.А. Абрамзона. Л.: Химия, 1979. 376 с.
117. R. Atkin. Mechanism of cationic surfactant adsorption at the solid-aqueous interface / R. Atkin, V.S.J. Craig, E.J. Wanless // Advances in Colloid and Interface Science. 2003. - № 103. - P. 219-304.
118. S. K. Hait. Gemini surfactants: A distinct class of self-assembling molecules / S. K. Hait, S. P. Moulik // Current Science. 2002. - vol. 82. - № 9. - P. 1101-1111.
119. Hironobu Kunieda. Comparison between Phase Behavior of Anionic Dimeric (Gemini-Type) and Monomeric Surfactants in Water and Water-Oil / Hironobu Kunieda, Nagahiro Masuda, Kazuyuki Tsubone // Langmuir. — 2000. № 16. - P. 643 8-6444.
120. Yan Li. Syntesis of a novel type of hybrid fluorocarbon ionic surfactants containing polyoxyethlene chain / Yan Li, Zhi Chem, Juan Tian // Journal of Fluorine Chemistry. 2005. - № 126. - P. 888-891.
121. Плетнев, М.Ю. Косметико-гигиенические моющие средства / М.Ю. Плетнев. М.: Химия. - 1990. - 272 с.
122. Курамшина, О.И. Изучение процесса мицеллообразования по результатам физико-химических исследований и методом молекулярной динамики / О.И. Курамшина, И.Б. Широбоков, П.С. Фахретдинов // Вестник Удмуртского университета. 2010. - № 2. - С. 28-42.
123. Мчедлов-Петросян, Н.О. Коллоидные поверхностно-активные вещества: учебно-методическое пособие / Н.О. Мчедлов-Петросян, А.В. Лебедь, В.И. Лебедь. — Харьков: ХНУ им. В.Н. Каразина. 2009. - 72 с.
124. Волков, В.А. Коллоидная химия / В.А. Волков. — М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина. 2001. - 640 с.
125. Гречухина, A.A. Разрушение водонефтяных эмульсий с применением реагентов-деэмульгаторов: методические- указания / A.A. Гречухина, A.A. Кабирова. Казань. 2004. - 36 с.
126. Фахретдинов, П.С. Новые деэмульгаторы нефтяных эмульсий на основе имидазолиниевых соединений / П.С. Фахретдинов, И.Ю. Голубев, Г.В. Романов // Материалы VII Международной конференции «Химия нефти и газа». Томск. - 2009. - С. 470 - 473.
127. Иванов, Е.С. Ингибиторы коррозии металлов в кислых средах / Е.С. Иванов. М.: Металлургия.- 1986. 175 с.
128. Угрюмов, О.В. Азотфосфорсодержащие ингибиторы коррозии нефтепромыслового оборудования / О.В. Угрюмов, Я.В. Ившин. Казань: Казан, гос. ун-т, 2009. 213 с.
129. Migahed М.А. Beneficial role of surfactants as corrosion inhibitors in petroleum industry: a review article / M.A. Migahed, A.M. Al-Sabagh // Chem. Eng. Comm. 2009. - № 196. - P. 1054-1075.
130. ГОСТ 9.505-86. Ингибиторы кислотной коррозии. Методы испытаний защитной способности при кислотном травлении металлов. Введ. 198618-9. М.: Изд-во стандартов. 1987. 15 с.
131. Фрейман, Л.И. Потенциостатические методы в коррозионных исследованиях и электрохимической защите / Л.И. Фрейман, В.А. Макаров, И.Е. Брыксин. Л.: Химия, 1972. - 240 с.
132. Мальцева, Г.Н. Коррозия и защита оборудования от коррозии: Учеб. Пособие / Г.Н. Мальцева. Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та. - 2000. - 55с.
133. Розенфельд, И.Л. Ингибиторы коррозии / И. Л. Розенфельд. — М.: Химия. 1977. - 352 с.
134. Zhihua Tao. Adsorption and Corrosion Inhibition Behavior of Mild Steel by One Derivative of Benzoic-Triazole in Acidic Solution / Zhihua Tao, Shengtao Zhang, Weihua Li // Ing. Eng. Chem. Res. 2010. - № 49. - P. 2593-2599.
135. Петрова, Л.М. Формирование состава остаточных нефтей / Л.М Петрова. Казань: Фэн. - 2008. - 204 с.
136. Лысак, В.В. Микробиология: учебное пособие для вузов / В.В. Лысак. -Мн.:БГУ.-2005.-263 с.
137. Голубев, И.Ю. Синтез имидазолиниевых соединений с антибактериальной активностью / И.Ю. Голубев, П.С. Фахретдинов, А.Д. Волошина // Вестник Казанского технологического Университета. — 2010.-№ 1.-С. 288-295.
138. Ведьмина, Е.А. Руководство по микробиологии, клинике и эпидемиологии инфекционных болезней / Е.А. Ведьмина, Н.М. Фурер. -М.: Медицина. 1964. - Т.1. - С. 670-675.
139. Методы экспериментальной химиотерапии / Под ред. Г. Н. Першина. М.: Медицина. 1971. - 540 с.
140. Хмельницкий, Л.И. Справочник по бризантным взрывчатым веществам 4.2 / Л.И. Хмельницкий. М. - 1962. - 120 с.
