Анотація
Покращення антиоксидантних і протизносних властивостей альтернативних моторних палив на основі етанолу є актуальною проблемою нафтохімії. Найбільш раціональним шляхом вирішення цієї проблеми зараз вважають додавання до складу таких палив металокомплексних сполук в малих концентраціях. Відомо, що 1,3-дикетони, ацетилацетон тощо, легко утворюють хелатні комплекси з перехідними металами, які використовуються в промисловості. Хелати купруму (ІІ) з флуорованими 1,3-дикетонами, гексафлуороацетилацетоном тощо, завдяки їх високій леткості та стабільності, використовують в багатьох прикладних областях. Але застосуванню хелату купруму(ІІ) з гексафлуороацетилацетоном як присадки до багатотоннажних нафтопродуктів (моторних палив та олив) заважає висока ціна флуорованих 1,3-дикетонів. Використання флуорованих 1,3-кетоальдегідів, трифлуороацетилацетальдегіду тощо, може підвищити стійкість і ефективність таких хелатів купруму(ІІ). Синтезована серія хелатів купруму(ІІ) з флуоровмісними лігандами різної будови, досліджено структуру та вплив їх на хіммотологічні властивості альтернативних етанолвмісних моторних палив. Антиоксидантну активність хелатів купруму(ІІ) визначали волюмометричним методом (газометрична установка) на модельній реакції ініційованого радикально-ланцюгового окиснення бензилового спирту (термоініціатор – 2,2΄-азо-біс-ізобутиронітрил, швидкість генерування вільних радикалів Wi = 2.98 10–8 М·с–1, температура – 50±0.2 °C, парціальний тиск кисню – 0.02-0.1 МПа). Залежність протизношувальних властивостей етанольних розчинів від концентрації хелатів купруму(ІІ) оцінювали за зміною несучої здатності (динамічної міцності) розчину за методикою ASTM D2783 на чотирикульковому трибометрі за величиною критичного навантаження. Встановлено, що синтезовані флуоровмісні хелати купруму(ІІ) є інгібіторами каталітичної дії обриву ланцюгів окиснення бензилового спирту, що призводить до тривалого гальмування процесу його окиснення. Виявлено факт суттєвого (на 40-65 %) підвищення протизносних властивостей етанольних розчинів при введенні до їх складу хелатів купруму(ІІ) в низьких концентраціях 0.001-0.01 % мас. Показана перспективність використання надмалих концентрацій синтезованих металокомплексів для підвищення хіммотологічних властивостей спиртовмісних моторних палив.
Посилання
Ковтун Г.А., Плужников В.А. Химия ингибиторов окисления органических соединений. – Наук. думка, Киев, 1995. – 284 с..
Joshi K.S., Pathak V.N. Metal Chelates of Fluorinated 1,3-Diketones and Related Compounds. Coord. Chem. Rev., 1977, 22, 31–122.
Belford R. Linn, Martell A.E., Calvin M. Influence of fluorine substitution on the properties of metal chelate compounds. I Copper(II) chelates of bidentate ligands. J. Inorganic and Nuclear Chemistry, 1956, 2, 11–31.
Gerus I.I., Gorbunova M.G., Kukhar V.P. β-Ethoxyvinyl polyfluoroalkyl ketones - versatile synthones in fluoroorganic chemistry. J. Fluorine Chem., 1994, 69, 195–198.
Hojo M., Masuda R., Kokuryo Y., Shiods M., Matsuo S. Electrophilic substitutions of olefinic hydrogens ii. acylation of vinyl ethers and n-vinyl amides. Chem. Lett., 1976, 5, 499–502.
Dolomanov O.V., Bourhis L.J., Gildea R.J., Howard J.A.K., Puschmann H. OLEX2: a complete structure solution, refinement and analysis program. J. Appl. Crystallogr. 2009, 42, 339–341.
Sheldrick G.M. SHELXT – Integrated space-group and crystal-structure determination. Acta Crystallogr. Sect. A Found. Adv. 2015, 71, 3–8.
Sheldrick G.M. Crystal Structure Refinement with SHELXL. Acta Crystallogr. Sect. C, 2015, 71, 3–8.
Gerus I.I., Balabon O.A., Pazenok S.V., Lui N., Kondratov I.S., Tarasenko K.V., Shaitanova E.N., Ivasyshyn V.E., Kukhar V.P. Synthesis and Properties of Polyfunctional Cyclic-Alkoxy-α, Unsaturated Ketones Based on 4-Methylene-1,3-dioxolanes. Eur. J. Org. Chem., 2018, 27–28, 3853–3861. 10.1002/ejoc.201800786.
Ковтун Г.А., Каменева Т.М., Нестеров Д.С., Кокозей В.Н. Гетерополиядерный комплекс [CuCoCd((L)2(H2L)2(NCS)Br2]·CH3OH в катализе обрыва цепей окисления спиртов. Доп. НАН України, 2006, 8, 168–171.
Yadav G., Tiwari S., Jain M.L. Tribological analysis of extreme pressure and anti-wear properties of engine lubricating oil using four ball tester. Materials Today: Proceedings, 2018, 5(1), 248–253.
Ковтун Г.А., Моисеев И.И. Металлокомплексные ингибиторы окисления. – Наук. думка, Киев, 1993. – 224 с.
Бойченко С.В. Раціональне використання вуглеводневих палив. – НАУ, Київ, 2001. – 216 с.
Hadley J.W. A method for the evaluation of the boundary lubricating properties of aviation turbine fuels. Wear, 1985, 101, 219–253.
Hsieh P.Y., Bruno T.J. A perspective on the origin of lubricity in petroleum distillate motor fuels. Fuel Processing Technology, 2015, 129, 52–60.