Влияние структуры четвертичных соединений аминов, в том числе каменноугольных основ, на их противокоррозионную активность тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

АШШ1Я НАУК Л(РА11М ШСТИТУТ Ф!ЭЙКО-ОРГАНIЧНОI XIM1I ТА 13УГЛЕХ1М1 ! 1шн1 Л.М.ЛитЁЛНянпа

На правах рунснису

ПОПОВ BlKTOp Володигаровпч

ЕПЛИВ БУДОВЙ ЧЕТВЕРТИШПСС С1ШУК АМ1ШВ, а ТОТ ЧЙСЛI га!'шюш'1лыш ОСНОВ, m IX пгогик0р03!ину лктившсть

02,00.03 - "Орган!Чйа xlNtn"

i D т о р о ®0 р a î циссертацп но здобуття паукового ступени кгиютдатп х'мптятх паук

ДОНРИЬК - I:'??

Робота ышоиыш и ¡¡¡статут! ф!а!ка-орган1Чно1 х!м1! та вугл&им!! ы. Л.М.Литвишнка АкйдвмМ наук Укра1ни.

Иаукопий кер1шик; кандидат х I м I чша наук, старший науковий ошвро01тник Скришик Ю.Г.

(Щ1ц1й!1| онононтк: доктор х1м1чних наук, прс*1есор Оавьолова В.А.;

доктор техн!чних наук, професор БаОай Ю. I,

!!]юв1даа устйнова: Краматорський тдустр1алышй: !нститут.

!>ишст в !дЗудаться » /Л« 199 О у7 ГОДНН1

а а паглданш стац1ал!зовано1 вчвна! ради К 016.21.01 в 1нститут! <£1кико-оргвн1чио1 хШМ та вугдэхшп 1м. Л.М.Литвиненна Академ! 1 наук Укра1ни за адрвсою: 340114, Донацък, вул. Р.Люксембург, 70.

дясертаЩею мохна ознайомитись в О Юл! отец! Шстигуту ф1з(ко-ор'т.ншно! хIм 11 та вугдзИмИ 1м. Л.М.Литвиненка АН УкраПш.

Автореферат роз I слагай ^ Л/_ 199?, р.

/ ^ у ■

йчвний секретер спец!ал!зовано! вчено! рпдя, кпвдидат х I к Iчшгх наук, старший

но.уювий сшвроотмк /П/ ~ Шчндрик О.М.

I. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТЛ.

Проблема протикороз Много эахисгу метал!в у нин!шн!й час надзвичайно актуальна. Гак, иор!чниЙ збиток металу по' кр&!ньх СНД складае приблизно 15-20 млн.тон /10-15 % всього вироблено-го чориого металу/. Тгльки прям! збитки в!л-короз!I оц!нено в 14-15 млрд.карб.на р!к. Непрям! збитки,котр! пов'язаи! з а«а-р!ями з короз1йннх причин та супроводжуються забрудиенням навколишнього сергдовкща, набагато перевищують прям! збитки..

Одним !з на(Шлыпе простих та економ!чио ефективних засо-б!в протикороз!йного захиоту с 'застосування 1нг!б!тор!в коро-81т. Незважаючи на велику к!льк!сть речовин, до доел!джупться як {«г1б1тор« яороз!г, багато в мэхан!зм! 1х д!г эалишаеться невяяснеким. Запити практики потребують-таких теоретичных уза-галънень та досл!джень, котр! дозволили б вести цгленаправле-ний пошук !иг!б!тор!в, прогнозувати иаявн!сть !нг!б!торних властивостей у ще мало вивчених сполук.

Найважн!шим аспектом у теор!т та практиц! розробки. !нг!-б!тор!в короэ!г мегал!в е досл!дження впливу х!м!чно! будови сполук на 1х протикороэШн! властивост!, а також створеиня «аукових основ добору сум!шиих композиц!й комплексно! д!Т.

Особливо перспекгивним напрямком в створення ефективиих !нг!б!тор{в короз{1 на основ! використвкия в!цход1в та продук-т!в ! нап!впродукт1в, як! не знаходять широкого застосування, коксох!м!чних та х!м!чних виробництв - 1стотних джерел-я за-брудненн! навколишнього серецовища.

Мета роботи,

Мзта робота полягае в з'ясуванн! основнйх эахоком!рноетей !нг!бування короз!йного процесу четеертиннимй сполухачи ам!н!в на баз! досл!дження впливу 1х х!м!чноТ будови на протикороз!й-ну активн!сть. Практичним досягненням роботи е направлений синтез 1нгШтор1в короз!!. Для рвал!зац!г ЩвГивти буди поставлен! наступи! задач!:

- синтезувати розоиреиий ряд азин!евих пох!дних;

, - досл!дити вплив хМчно! будови сиитезоваиих сполук на !яг!б!торну ахтивн!сть у кислих середовищах;

- з'ясувати основн! эаконом!рност! !нг!бування кислотно!

корозЛ стал! та 1нг1б!торноГ зцатносгг пох!дних п! рицину в за-лежност! В1Ц Гх будовя;

- оцIнити внесок в !нг!бування кислотно! короз!! стал! до-нерно-акцепториого, електростатичного та блокованого ефектхв;

- на баз! проведения иосл5:пжень запропонувати нов! виооко-'■•Ц'октивн! Iн^гб{тори короэхт.

Об кги _цо слI дження.

За об'екти дослхпження були взят! четвертинн! сполуки ам!~ ¡¡!ч эагальног форм/ли:

де К - СН^. С2Н5, Сз^, С^Нд, СдНц,' • НаГ, , кг суНг^. »- 0.1....16;

• НаГ = С Г, Вг", Г 8 '

а тэкож вузьк.: фракцИ кам'яновуМльних азотистих основ.

Вибгр. об» ект!в досл1дження <5ув обумовлений персПективнгсг» «иробництва ефективних !нгШторгв короз!! на основ! хам1 янову-гхльних азотовм!стннх гетероцикл!чних сполук.

Дослхвд;ен1 охзобливоотг впливу х!м!чно! будови розширеного ряду четвертинних сполук ам!н!в на |нг!бування корозИ1 стал! в кислому оерегдовищ!. К!лыисно описаний процес !нг!бування коро-зII за допомогоо'двогтараиетрового р!вняння лЫ!йног регрес!!. При цьому оц1нено внесок !ндука1аноТ та сгерично! складаючих в 1нггбувакня короэ^ного процесу. Для поширеного ряду И-алк!«-птрчдинхе вих солей за цопоногог теоретичних розрахунх1в отри-ман!; та сп!вставлен! з експериментешьними даними з !нг!б1тор-ког .активное« елехтронн!, структурн! та термох!м1чн! характеристики Тх хаг!он,гв.' Резульгати розрахунхтв притягнвн! до з'я-сування механгэму хнгхбування короз!! К-алк!лп!ридин1бвимй солями. .

Розроблен! та запропонован1 комплексн! !нг{б!тори хорозН Л-20 i Д-21. на основ!' продухов коксох1м1т - вузьккх фракцгй кам'яновуг!льних азогкстях сполук та в1Дход1в виробницгва алкхл-6рои1д1в фракцП С^-Сд'.-Шдготовлено та затверджено нориативно-тохн!чну документами на виробництво дослхднот парт!1 гмчб^ора д-гэ /тохн1чн! умови га технолог!чний регламент/. На основ! про-

мисдововироблених хлорвШлових емалей роэробленх 1Нгхбоваи{ пол!мерн1 покриття, в тому числх х для захисту вхд короэН ме-талевого обладнанкя на м1жоперац}йний пзр!оц.

Ст£^кт^£а_дисв£тац1 Г.

Дисертац1йну роботу виоацено на ПЬ сторхнках машинописного тексту. Робота складаеться зх вступу, чотирьох глав, п'яти додатк1в, описку л{тератури, що мхстить 154 посилання на роботи вНчизняних та зарубгжних авторгв, 10 малюнкгв, 17 таблиць.

У вступ1 розкрито актуальнготь та важлив1сть питань, що отановлять предмет досягдження, коротко аикладено змгсг роботя, наведено перел{к основных наукових положень, якх захшаае автор.

У першгй глав1 погано анал1з законом!рностей кислотног ко-розгI стал1, П захисту за допоиогсо {«^{йгторхв, механизму за-хисно! д!Г 1нг1б1торами. Проанал1зованх {снуоч! л1тературн{ да-н{ з впливу х?мхчно! сЗудови азотовмгстних гегероциклхчних спо~ лук на Кх хнгпбхториу активность. Обгрунтовано доц1Льн1сть роз-робкк ефективних хнг1бгтор{в корозг! комплексно* дЦ. Поставлено мету та задач! досл^ження.

У другхЯ главх приведено характеристики матерхалхв та се~ редовищ, обгрунтовано виб|р об'ектха досл1дження, описано методики синтез1в, метод« анал1зу сингезованих сполук, а також методи короз1йних дослйжень у рхзних агресианях середоввдах. Коротко описано математичн! засоби обробки результате з проти-короз!йнот активное« сполук.

Третя та четверти глави м1стять результата власннх досл!л-жень впливу х{м1чно! будови четверткнних сполук ам{н!в на Гх {нг1б!торну активность у кислих середовищах. На оонов{ проваде-них дослЦжень та отриманих законом:рносгей обгрунтовано { ои:»-сано направлений синтез нових ефективних 1нг1б1тор1в корозН та {нгчбованих лакофарбових покриттхв.

Основн! результат« роботи викладенх та обговоренх на У Роо-публ{канськ1й конферекцН "Короз{я металгв п1д напружзнням та методи захисту" /м.Львхв, 1909 р./, «{»народному симпозхум{ "Структура, властивост! та реакц1йиа зпдтн1оть вуг1лля" /м.Гл!-»1це, Польша, 1989 р./, Всесоюзна конференцН "Проблеми короз1г

захисту металхв I конструкцгй в морськочу серадовим!" /«.Владивосток, 1991 р./.

ПублиацЛ.

Основний ам!сг дисертац1йно1 роботи вгдцзвркалено в п'яти отаттях та пев'яти тезах допов^ей на конференцгях * симпоз!у-мах.

н ^пол_ожен ня:

1.Реакц1йними центрами в четвертинних солях п1ридин:в в умовах кислотно( корозгГ е 2-,та 6-положення гетероядра. 1нг1бування зцгйонсеться за рахунок у творения адоорбц1йноро вв'язку "г-Л-.б-атоми вуглецю п1рицин1евого кхльця - метал".

2.Електронодонорнх Н-алк1льн1 заманихи з числом вуглеце-вих атомхв 6-12 надавть п1ридину високу протикороз1йну актив-н^ть. Галоген*и-а(^они пЦсилювгь захисну хаНснгвгириди-н*в,

3.Внесок стерично* окладаючо! Н-алк1льних аам!сник1в при-бдизно в 1.5 рази переб1льшуе внесок Гх 1щукц1йно* складавчо!

в ^г4бування с1рчанокислотно* короз!* стал* Н-алкглп!ридинат.

2.0СН38НИЯ ЗН1СТ РОБОТИ.

2.1.Вплив проти!ону та зам{сник!в aзинieвиx поххдних на ^г^бування хорозх!.

Э нетов з'ясування впливу хЬ*1чно! будови четвертинних ополук амШв на иротикороз1йну активнгсть були синтезован! галоген^и Н-алк1лгцридин1в та И-алкхлхгнолШь.

Вплив галог*ен{д-ан1ок1в на процес гальмування корозИ оц!нввали змйюваннян ковфШенту захисно* дЛ солей // / в за-лажност* в!д типу ан*она, схарактеризованоро електронною поля-ризовн!отв та раМусом ангона Залежност1 } в1д

та подан? на мал. 2.1.

Лри поот1йних умовах прот1кання корозгйного процесу та 1дентичноот1 х!м1чноГ будови азиигйових катгон1в ступЫь прогц-корозхйно! активност! збШшуеться в ряду С1~, Вг", П, досягаючи максимальних эначеиь у солей, протигоном яких е йод. За здатн1е-тв гальмувати короз!йний процео броиЦи кезначно поступавтьоя йодидам. Посилення 1нг1бування в присутносп галорен{д-ан1он1В пояонвсться 8 позиц{й подв1йног*о елехтричного шару, який врахо-»ув специф!чну адсорйц1в анхону. На поверхн1 металу утворветься

моноаар азин1евих KaTtoHÍB, п\о Mas добру адоорбц1йну здат-

______ntoTb, алэ недостатки ек-

J у?" рануючу д1ю. 3 цим пi дша—

рон вэаемод1ють проти1они, KOTpí мчють надоотатмп ад-оорбцгйну здатн1сть по в{д-ношенн» до металевоТ Попер-х н{.

Мал.2Л .Залежкост{ коеф{ц1-енту захиснот д! Т J. bíц ра-fliycy /крива I/ та електрон-hoÍ поляризовност1 /крива 2/ ranoreníд-ан10н1в при íнгt-dynainii корозП И-проп1лх{-HoniHtH галогенЦами/5-10~^

_ моль/л, I М tljSOjj.X °С,Ст20/.

1 s а г 3 Ut 3pícr {нгНування, ио сПОстар1гаеться при введен»! га-лоЦиих foHÍn /е|ект синергизму/, пов'язаний is зм1нениям характеру взаемодН mí» а^сорбованими частинами, який призво-дить до значного вм}цнгння адсарйц!йноТ гШвки та п!двитення отупеня покрягтя поворхн! иэталу ортан!чнои добавкою.

В результат! досл}джвння 1нг1бування кислотноТ корозI Т М-алк{лп{ридик1евими, х!нол!н!евими солями, а також Н-ам{л-п!ридин!й йодидом, який мае ptзmí алк!льи! зам!сиики в 2-по-ложенн! п1ридин!евого к!льця /мал.2.2/, було показано, ио xÍHiwifHfeBf сол1 e$8*THBHÍfflf, иЫ п1ридин{ев{. 1э зб!льшвн-ням довжини ланцога алк!льних caMtoHHKtí /оц{неиа числоч ато-míb вуглецю в зам!снику/ протикороз!йна активн!сть эроотас.

1нг!бування KoposiT, павно, пов'язане з екрануочоп д1сю, обумовленою иаявн{стю "Мдрофобноро хвоста", а також - э по-силенням 5Г-електронно1 взаснопИ гвтероцикл1чних к{лець з по-зитивними зарядами маталввот повзрхн!. Остання тим вила, чич б!льш1 донорн! властивост! мае зам!еник. Про эм1цненмя такого електростатичного эв'язку та про посилення 1кг!бування св!д-чать лiKinut д!ляики кривих задвжностей, представлених на мал.

'2.2. Зр1ст коеф}ц{енту гальиузання корозН солями, яо наст»

~ в -

эач!сники з чиолом вуглецевих атокив (31 льше '(, пов'яэаний з екрануючою ц1ею 1 можа бути описаний стеричними характеристиками зам1оник1в. Елактронн1 фактори, певно, эабеэпечують зм!ц-неннн електросгатичного зв'язку 1нг1б1тор-метал, а стеричн1 -подають екрануючу Д1с /ефект блокування/.

X

«

го

и

<0

о <

1в

Нал.2.2.Вплив дов-жини ланцюга Н-ал-к!льного зам!сника пс пхридинквих / крив1 1-3 - в!дпо-В1анх йодидам,бро- . мхдам,хлоридам/, х1нолШевих /крив! 4-6 в1дпов!ДН1 йодияам,бромЦам, хлоридам/ солей,та довжини ланцюга алк!льного эамгсни-ка Н-ам1л-2-алк1л-п1ридин!й йодиду

на коеф!ц1ент захисно! дг! сполук $ / I

5 0Л1

5-Ю--7 моль/л/.

30 °С, Ст 20,

2.2.3астосування методу корвляцНного aneuisy для проп-нозування протикороэ1йно! активное^ алк1лп1ридин1евих солен.

У випадку сполук э одним реакц1йним центром эахисна дгя Ix в значнхй Mipi обумовлена комплексная впливом /хндукцШмм, резонансним та стеричним/. Внесок кожного вплиау в tнгтбу-вання корозНного процесу може буги оцхнений вхдпов1дною константою. Загальний вплив можна розгляцати як суму Яого скла- ■ давчих.

В I М розчннг HgiOjj молекули п:ридину практично повнхетш Протонован1 /р«а*5.23/. В приоутноотг лхргдкнхевих катхонхв хнгхбування в?абуваетьоя за рахунок взаемодх! негативно за-ряцжено* металевоТ поверх»! з познтивними зарядами /чисельнх значения tx приведен! в розц.2.3 /, локалхзованими у 2-,4- та б-положеннях п!ридингевого к1льця. Стеричний вплив Ч-алк1ль-ного замгеника виявляеться лише на реакцгйн1 центри, якг локализован! в 2- та б-положеннях. Стеричний вплив замхеника на *+-положения вгдбуваеться,- пвано, через 1ндунц1йний та меземерний ефекти.

3 метою олькхеного описування процесу ^ггбування кислотно! Kopostf стал1 та встановлення закономгрностей Mi« захио-ною здатн1стю пхридин!евих солей та електронними i стерччними характеристиками Н-алкгльних заьйсникхв була вивчвна протикоро-зхйна BKTHBHicTb Н-алк{лпхридинхй хлориц1в /I М H2S04,30 °С,Ст 20.COOJi-5.I0-3 моль/л/.К1пьк1ону оцгнку проводили, вякористо-вуючи ргвняння:

41- Що + ' /2.1/

де j - Koe»i)iniент захисно! д!Т гнгiöiropa; 5б* та Еи /чисельно ргвна Е°/ - В1дпов1дно хндукц1йн1 та стеричнг константи зам{с-HHKiß, js* га 5"- вхдпов^Н! коефхцхенги "чутливостх".

Результат« регрессного аналГзу за ргвнянням 2.1 лредотав-лен1 в таблиц1 2.Г.Для коректного спгветавлвння внеек!в окрвмих парамзтр1в дан* обробляли також у нормованому масштаб*.

Результата регрессного анал!зу показувть, то внесок в riöy вання стерично! складаючо! приблизно'п 1.5 рази перзвигауе анэсок {ндукцхйно* скланавчоХ Н-алк1лышх зам1сник1в.При пврехо-д! вfд saMfoHMKis, цо мапть менш негативна значения f?,по зам!снп-

Таолкця 2,1,

Результат регрессного анал1зу з р!внчння 2.1.

--

! 60 | г

___Щ*_____'—

• Натуральний масштаб '

0,139*0.056 -0 . 945-0.081 ' 0.430*0.0 28 0.064 0.972-

Нормований масштаб

0.135*0.056 -0.407*0.039 0.569*0.031 0.233; 0.972

к!» а б1льше негативними СГ, аевно, зп1йснюеться зменшення ф1зич-ноГ адоорбц{{ ополук.котра внэначаетьоя електростатичним притя-ганням, та з(Шьшення екранувчот здатност4 аасорбованих молекул, яке посилое ?х захионх властивост!.

При обробц1 даних за однопараметровими р1вняннямн 2.2 та

2,3! ц}- чк № м

отримаи! вЦпов! дно/»-0.063*0.006, г* » 0.98; 5» 0.232*0.037, С * 0.96. Залежн{оть в1д2СГ*та Еи представлено на мал.2.3. Обробка даних »а двопараметровим р!ьнякням 2,1

-л ч "В

М&л.2.3.3алежн1сть коефщген-ту захиснот д 1 у [£/ в1д елек-тронних /¿6*, пряма I/ та сте-ричних /Ен, пряма 2/ характера отик Н-алк1льних зам{сник{в п!ридиму,

-V о

Мал.2.4.3алежн1сть захисног эдатност1 Н-алк1лп1ридин1евих солей вхд електронннх /¿О*/ та стеричних /Ен/ характеристик К-алк1льних зам{сник1в п£рици-"У-

призводить до оп1льноТ J!iHfйnot KopsJiflnir мг:< захиснов здатн1оть солей та електронними t стеричними характеристиками замхсникхв /

мал.2.'(/.

Таккк чином, вир1аувальиа роль в сальмуванк! кислотно? короэiТ розглянутим рядом сполук наложить блокуванню частини неталевоГ поверхн! адсорбованими речовинами.

г.З.Эв'язок структурних, електронних га термохЬпчних характеристик й-алк1лп1ридин1евих солей з 1нгхб1торною актив-tiicTO у киолих сареаовищах.

ГетотниЯ внессх у вирхшення проблеми гнрхбуванкя корозгУ можа дати використаннч теоретичннх розрахункхв, що дозволяпть зв'язати структуру сполук з Гх эахисною здатнхстю як fHridiro-

pia.

■ 3 nie» метою були спхвставленх електроннх, структурн1 та термох1м1чн1 характеристики ряду кат1он!в Н-алк1лп1ридин1ю /R—NCgH5, де S » Н, CMH2K+ri и ■ О /R-Н/,i... ,16/, роэрахоэанх за програмою ММРЧ1 /QCPE 395/, що включае розрахунок геометрх! цолекул у силовому пол1 ММ2 та процедуру розрахування if-opöiTa-лей у наблихенн1 Хюккеля, э експеримеитальними даними з inviöi-торно! aKTHBHOCTi и-алк1лп{рицинхсвих солей /I М HpSOj,, 30 °С, Ст 20, Соол1-5'1СГ3 моль/л/.

Залежное« теплот /¿Щ/, еитальп!* /¿НуГВ/ та енгропхТд^^ утворення капон!в Н-алк{лпхридин!ю, а також енергИ напруги

н!д числа атомхв вуглецю в М-алк1льному зам1снику мають л{нЛйн«й характер /кооф1ц£ект кореляцг* стаковить 0.999/.

ГИдвищення електронног рустини, як i eneppi:i збудження дЕ-у кат!он1в Н-алк1лп1рицин1ю, на атомах ароматично? систем« п!риди-нхевого кгльця е злачиим при nepexoai ein Н-мегильноро до Довольного та М-пропгльного зам1сникам /мал.2.5,крива 2/. 3 по-дальшим нарощуванмям вуглецеиого ланцюга замгсштя збгльшення електронноТ рустики й"-сиотеми практично не спостергрпсться, так як 1ндукц1йний ефект иьицко "згасае" 1з збхльизннян чиода зв'яз»-Kis мхж заигсником та реакц!йноо частинов /пхридин1еве к!льце/ молекули.

Понижения потетцалу ioniзацf Т , лке обумовлене наявн1о-тю Н-метильноУ групп /мал.2.5,крива I/, мае приводит« до пЦви-

цення енергН зг'язку ЗГ-комплекса "пгридин-метал" та адсорбоы ноот1 И-метилп1ридинш на зал1зг. 8 переходом до Н-етильного та насл!дуочим за ним зам!сникам пом1тного росту не спостерг-гаеться I адсорбован!сть, як х енергхя зв'язку, таких омплек-о|а задииаегься на р!вн!, характерному для комплекса "протоно-вана форма п!ридкку - кетал". Значить посилен«/? хнпгбування иожна взнести за рахунок аростанмя ефекту адсорбцМного блоку-вання ловерхн1 ыеталу молекулами 1нг1б1тора /мал.2.5,кривх 4-6/.

До цього х лисновку приводить анал1з диполь-дипольно? взае-

мод!Г в молекулах. Наявн1сгь И-метильного та №-етильного за-мгсникгв обумовляе р{зке зростання ципольного момента кат!ону /мал.2.5,крива 3/. Подальше зростання довжини вуглецевого лам-цюга викликае тенденц!ю до энижзнняук: в!дносний внеоок п!ри-дин1евого кхльця у векторну суиу заряд1в в молекул1 зиижуетьы /ивуглецевопод1йна молекула"/. При введенн! в п!рядин1еве кольце б!льше довголанцюгових алкхльних зам!сник!в /Сэд та бЬь-ше/ можна оч!кувати энижування / э причини пйг{ршення розчин-ност! солей у водних розчинах електрол!т1в внасл!док зб!лыяен-ня г!ярофобносг! молекул та погграеиня 1х адсорбовност! на по-верхн! металу.

РоЗрахован! значения заряц!в /а.о./ на атомах п!ридин!е-вого к!льця свЦчать про локалхзац!о позитивних заряд!в на 2-, та 6-вуглецевих атомах к!льця гетероциклу:

-ш ом -о.о$ а«

-0.12 С. О! -0.09 ОМ

Отже, реакц1йними центрами в умовах кислотноТ корозН мсм-на ввакати 2-,'»- та 6-положення [Нридингсвого кхльця.

Таким чином, азотовмхстн! гетероцикли в умовах кислотноТ короэ!! можуть утримуватися на поверхн! металу як за рахунок адсорбц1йного електростатичного зв'язку ,!2-,'♦-.б-вуглецев! ато-ми п1ридшйев0го к{льця - метал", так 1 внасл!док ¡Г-слектрои-ног взаемоцгГ з паралельнии поверхнI металу розташуванням пло-щини кгльця.

2.Направлений синтез та розробка ефективних !нг1б1тор{в короз!Г та {нг{бованих протикороз!йних покригт!в. *

В результат! проведених досл|джэнь впливу хМчно! будови сполук на Ух захиснг властивост! були модиф1кован{ я1цоч! !н-ггб!тори корозН, поширено спектр Тх дП, а також оинтэзованI нов! 1нг1б!тори корозП комплексно! д!!. . '

Показано, що введения до складу эастосованих у промисловос-т! !нг1б{тор1в с1рчановоднево! короз!! Д-1 та Д-2 четвертинних солей-п!ридинових основ призвоцить до пгдвищення захисних влас-тнвостей !нг1б1тор1в не т!льки в середовищ! с1рководно /з 78 до 98 %/,. але й эабезпечус надНний захиот металу в умовах с!рчано-

кислотно* короз!! /ступень захиоту становить 9'4-90 %/.

Доол|дження процесу бромування коксох1м1чного аценафтиле-ну га реактивност! його продукту - 1,2-дибромаценафтену показало перопекгивн!сть використовування аценафтилеиу для синтезу ефективних !нг!б:тор!в короз!! та можлив1сть застосування 1,2-дибромпценафгену яг. алк! луючого агенту в отриманн! азингевих пох!дних з оисокими протикороз1йними властивостями. Синтез чзт-вертинних солей гприцииу з застосуванням I,2-дибромаценафтену представления схемою:

к О-л*

/2.1/

Показано тонок, що сполуки, отриман! в результат! взаемо-д г К метил1иридин1в та !зопрену:

(Хи -:-— /2'г/

Щ 1ГС»гПа. ЦзС-сСсн^енгГМа

а

ео

2-Оьметилпентен-Э-Ш-п!ридин

^ СЮ

^<АСН(сНгСЧ=С(СН}^)<,

2, 8-циметил-5-С2-П1ридин1л)-нонад!сн-2,7

О-

2, 8-дииетил-5- (2-п1ридин{л)-5~ (3-метилбутен-2-!л)-нонад!ен-

-2,7

маить виооку зохисну эдатн1сть. 1ан1 протикороз!йно1 активное^, отриманих як !нг!б{тори короз!I ополук, приведен! в таблиц! 2.2 у пор!внянн! з протикорозгйнов активн!стю в!домих вгтчизняних та 1мпортних !нг!б!тор!в /I М Н^О^, 30 °С, Ст 20, С4нр=1.0 т/л,

Сс.шл'5'10"3 «мь/д/.-

Особливо перспсктивним напрямком при розробц! ефективних £нг* 1 тор!в короз!! е використання в!дход!в коксох!м!чних та хг-

Таблиця 2.2.

Захисна ефективн1сгь 1нр{б1тор1в корозЛ

т

I

1нг1б!ТОр

!11видкхсть !Ков$1Ц1ент за-!Ступень за-!корозг¥ К,! хисноГ дН !хисту 2 ,% !р/Гм2-р од)! ¿- !

I. >15с0~Д459О~" 2.09 6.6 ' 65

2. 1нкор-3 1.49 9.3 . $

3. 1зох{нол1ноаа фракц1я 0.76 35 97

1* 1-Бром-2-Н-2-метил-П1ридин1йаценафтен брОИ1Д 0.47 80 99

5. /I/ 0.42 69 99

б. /п/ 0.56 70 98.5

7. /41/ 0.78 46 98

м{чних виробництв - одних основних эабруднювач1в навколиш-нього свредовища.

Так, на ocнoвf в!дходгв виробництва алкибромхаДв Фракцг! С^-Сд 1 фракцМ легких та вааких п^ридинових основ були в1дпо-вЦно синтезован{ 1нрШтори Д-20 та Д-21 за охемою:

&

+ Й-Вг (й:С,-с,)

ГЪг

/2.3/

Досл1дження протикороэхЯно! активностг синтезованих хнр1-б^орхв 5-20 та Д-21 в середовищ1 I М ^ та компримова-

норо коксового газу визначило наявн1сть високнх захисних влао-тивостей гнрхбгторгв у вс1х середовивдх /табл.2.3/, а також до-

Таблиця 2.3.

Захисна ефективн1сть 1нр1б1тор1в Д-20 та Д-21 !3 ,%/ у р1эних

середовищах

ТнгГбГтор! I М розчин 'Насичений розчин'Компримований кок! Н2$04 ! Н^/г.О р/л !оовии раз

Д-20 Д-21

93 - 98

94 - 98

94 91

66-91 95

аволило вибрати оптимально эасгб пгдготуваняя в1дход1й виробництва алк^лбромШв до синтезу.

1нг!б!тори Д-20 та Д-21 мохутъ бути застосовак! для за-хиату в!д корозН металевого обладнання у рхзних галуэях про-мисловосп. На !нг!б{тор'Д-20 роэроблено та затверджено тех-н!чн! умови та технолоНчний регламент на виробництво дослано! партИ !нг!б!тора. - '

Поруч з захистом а!д короэ}* за допомогою !нг!б!тор!в вастооовуютьоя лакофарбев! магер!али. Введения !нг!б!торгв у дакофарбову продукц!» - один !зшлях!а вдосконалення ос^анньо! з -метов надания високих эахисних властивостей.

Досл!дження впливу добавок 1нп1б1торхв до окладу лакофар-бовр матер!ал!в дозволило створити опец1альн1 протикорозхйн! покриття на основ! хлорв1н!лових емалей /ХВ-П4, Х8-553М/, в тому числ1 ! для захисту в!д короз!т на м!жопзрац!йниЯ пер!од,

О С Н О В Н 1__В И С Н О В К 'Л

ГЛослЦжен! ооо6мвост1 впливу хМчно! будовк синтззова-них азин1евмх аох!дких на !нггбування короз^ного процзсу в се-редовищ! с!рчано* кислоти.

2.Показано, що для направленого синтезу ефективних 1нгхб!-тор!в кислотно! корозП стал! пох!дн! Х1Иол!ну ефективнШ »¿к Пох!дн! г^ридину, ГалогенЦ-анхони посилюють захисн! властивос-т! аи1н!в в умовах кислотно! короз!Т,

3.1нг{бування кислотноТ короз!т азин!евими пох!дними по-В'язане як з електронними, так !з стеричними характеристиками алк!дьних зам!сник!в. Електронн! фактори обумовлсють зм!цнення електростатичного зв'язку !нг!бггор-метал, а стеричн! подають екранувчу д!о у в!дноше«н! асресивних юомпонентгв короз!йного оередовища.

^.К!льк1сно описаний процес гнгхбування кислотной корозхц стал} за допомогою двопараматрового ргвняння л^йно! регрео11, яке окремо враховуе електронн! та стеричн: характеристики алк!ль-них зам!сник1в. Показано, ио внесок стерично? складавчог М-ал-к!льних замгсник!в в процео !нг!бування в 1.5 рази перевишуе внесок 1х !ндукц!йноТ складаючоТ.

5.В результат! теоретичних розрахунк!в за програмою ММРМ1 /<}СРЕ 395/ отриман! та сл!вставлен! з експериментальними дани-ии з !«г!б!торног активност! М-алк!лл!ридин!евих солей елект-ронн!, структурн! та гермох!ы!чн! характеристики Тх кат!он!в.

6.Досл1д*ен1 продукги та процео бромування-дегхдроброму-вання аценафтилену. Показано мояливхсгь використання 1,2-ди-бромаценафтэну як алк!луючого агенту у синтезах 1нг{б1тор{в : корозН.

У.Введения азин^евих пох1дних до {игШторй с^рчаиоводне-во! короз}т не т!льки П1двищуе IX эахиснх властивост! в сэре-довищ! с{рководн», але й робить здатним 1нг!б1тор значно галь~ мувати короз1ю в серодовищ! схрчано! кислоти.

6.На основ! продуктхв коксох!м1т синтезован! сполуки з высокими протикороз1йними властивостями. Показано перспективность 'отримання 1нг1бхтор!в корозхТ на 1х основЬ

9.Розроблен1 конплексн! 1нг1б{тори корозН Д-20 та Д-21 на основ{ продуктхв коксох!м1Т та вхдход1в х!м1чних виробництв. ГНдготовлено та затверджено нормативно-техн1чну документац!в на виробництво дослЦноТ партН 1иг1б1тора Д-20 /техн1чн1 умови та технолсНчний регламент на виробництво 1нг1б1тора.

10.На основ1 хлорв1нхлових емалей розроблен1 1нг1бован1, покриття для протикороз1йного захисту, в тому числ{ I на м{к-операц!йний пер1:од.

ПЕРЕЛ1К Р0Б1Т. 0ПУБЛ1К0ВАНИХ ЗА ТЕМЭЮ ДИСЕРТАЦП,

1.Скрыпник С.Г.,Попов В.В.,Лящук С.И. К вопросу подбора и разработки эффективных ингибиторов коррозии металлов/ЙнФОУ

АН Украины.-Донецк, 1992.-16 о.-Доп. в ВИНИТИ 27.02.92, » 591Ы39Е.

2.Попов В.В..Скрыпник С.Г. Изучение влияния химического строения каменноугольных азотистых основания на противокоррозионную активность в условиях кислотной коррозии/ИнЮУ АН Укра-ины.-Донецк, 1991.-13 о.-Двп. в ВИНИТИ 26.11.91, » М21-891.

3.Скрыпник П.Г..Попов В.В. Использование коксохимического аценафтилена для синтеза эффективных ингибиторов коррозии метал-лов/ИнФЭУ АН'Украины.-Донецк, 1992.-8 о.-Двп. в ВИНИТИ 06.05.92,

» ВД7-В92.

Ц.Васильева Н.В.,Дорояенко Т.#.,Попов В.В.,Скрыпник ¿.Г. Ингибиторы коррозии металлов на: основе продуктов переработки камен-ного угля//£изико-хикичесгие свойства угля: Сб.научн.тр.-Киев: Наук.думка, 1992.-С.^б-бб.

5,.Скакун С.А.,Скрыпник Ю.Г.,Васильева Н.В.,Попов В.В,, Сафонова Л.В. Перспективы использования отходов производства

алкилбромидов для получения ингибиторов коррозии//Броморган. соед. и антипирены. Синтез, свойства, методы анал. и перспективы иопольз.: Сб.научн.тр. Крым. НПО "йодобром".-Черкассы, 1991.-С.55-62.

6.Скрыпник С.Г.,Васильева И.В.,Попов В.В.,Дорошенко Т.Ф. Комплексные ингибиторы коррозии//Тез.докл. У Республиканской конференции "Коррозия металлов под напряжением и методы защиты" /г.Львов, 17-19 октября 1989 г./.-Львов: Б.и,, 1989.-С.275.

7.Попов В.В.Дорошенко Т.Ф. Новые ингибиторные композиции на основе производных азотсодержащих гетероциклических соеди-нений//Теэ.докл.1-й Всесоюзной научно-практической конференции молодых ученых-химиков /Донецк, 6-9 июня 1989 г./.-Донецк: Б.и., 1989.-С.74.

8.Скрыпник О.Г.Довнирчук В.И.Дорошенко Т.Васильева Н.В, Попов В.В. О влиянии строения замещенных азинов на их ингибирую-щую активность//Теэ.докл. П Всесоюзного совещания "$изико-хими-ческие основы действия ингибиторов коррозии металлов" /Звенигород, 16—19 октября 1989 г./.-М.: Б.и., 1989.-С.НО.

9.Попов В.В. Новые прогрессивные средства защиты металлоконструкций и оборудования от коррозии//Тез.докл. Ш-й Всесоюзной научно-практической конференции молодых ученых-химиков/Донецк, 25-29 мая 1991 г./.-Донецк: Б.'г.\I99I.-C.I32.

Ю.Скрыпник D.Г..Васильева Н.Э.,Попов В.В. Противокоррозионная защита металлов посредством ингибиторов на основе продуктов коксохимии//Тез.докд. Всесоюзной конференции "Проблемы коррозии и защиты металлов и конструкций в морской среде"/г.Владивосток, 18-20 сентября 1991 г./.-Владивосток: Б.и.,I99I.-C.I53.

11.Skrypnlk ïu.G.,VàBilyeva H.V.,Popov V.V.,Doroahenko T.F. Coke and Coal Chemistry Produkta as the Corrosion Inhlbltors of Metalâ//Int.Symp."Struoture,Propertlee and Reactlvlty of Coal"( Gllwloe,October,16-18,1989).-Qllwioe,Poland(Institute of Ooal Che-mlatry,1989.-P.118.

12.Skrypnlk Yu.O.,Vaellyeve N.V.,Popov V.V.»Doroahenko T.P. Nltrogenous Bases from Coal and Ihelr Uees//Int.Symp."Structure, Propertles and Reactivity of Coel"(Krakow,Septemt>er,21-23^992).-Gliwloe,Poleuid«InBtltute of Oojal Chemlatry, 1992.-P.70.

1Э.Скрыпник О.Г.Дорошенко Т.Ф.,Попов В.В.,Васильева Н.В. Ингибиторы коррозии на основе каменноугольных оснований. Строе-

нив, эффективность, свойства, прнменвние//Тзз.докл. Г Конгресса Всесосзиой ассоциации киррозисиистов/ Москва, 6-ТГ с^и тября, 199£ г./.-М.: Б.и., 1992.-С. 145-1'(б.

14.Попов В.В.,Лящук С.Н. .Васильева Н.В..Сжрнпник К,Г. Раочет термодинамических и электронных характеристик №-алкид-пиридиниввых оолай и его применение для интерпретации против» коррозионной активнооти//Теэ.докл.ХУ1 Украинской конференции по органической химии /г.Териополь, 29 сентября - I октября, 1952 г./.-Тернополь: Б.п.,1992.-0.3^9.

Пгпп. по цруку 2.12.92. Фррмет £0x04/15 ¡¡«л.роэмнотм .-тер->т1» Офс. арук. Уи.'лрук.^к. Т.О. Зокяя «34. Тиран Ееспляти'

340048, м. Донеиьк, гул. Уп1глргитРтгЫ'я, 7?. Р-т 1ЕП ЛИ 5'крякйи