Эфиры фосфорной кислоты в качестве ингибиторов отложений сульфата кальция

Эфиры фосфорной кислоты в качестве ингибиторов отложений сульфата кальция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВ ЕТСНИХ

СОЯМЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„БО„„ЦЯ66

ОПИСЛНИЕ ИЗОБРЯТКНия

И АВТОРСКОМУ СВИД=ТЕПЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛЯМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ, (46) 23. 02. 92. Бил. Р 7 (21) 3943892/04 (22) 22.08. 85 (71) Институт химических наук

АН КазССР и Государственный гроект" ный институт по проектированию предприятий пищевой промышленности,"Казгипропищепром" (72) Е.Е.. Ергожин, Ж.Т. Токмурзин, P.Á. Атшабарова, Е.И. Менлигазиев, Т.В. Гараева и И.К. Калашникова (53) 547.26 118(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 814897, кл. С 07 F 5/14, 1978.

Авторское свидетельство СССР

У 1148302, кл. С 07 F 9/09, 1983 (непубликуемое). (54) ЭФИРЫ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ В КАЧЕСТВЕ ИНГИБИТОРОВ ОТЛОЖЕНИЙ СУЛЬФАТА

КАП СИЯ (57) Изобретение касается эфиров фосфорной кислоты, в частности 1-fN" (51) 5 0 F 9/09 С 02 F 5/14 7"" "

-(2-гидрокси"3-фосфатопропиламино)-3-(2-гидрокси-3-фосфатопропокси)-бензола (НФ) или бис-1п-(М-2-гидрокси-3-фосфатопропиламино)-фенил)-сульфида (СФ 1, которые как ингибиторы могут быть использованы для предотвращения осаждения солей жест кости в охлаждающих системах оборотного водоснабжения. Цель — создание лучших ингибирующих веществ указанного класса и назначения. Синтез ведут из соответствующего глицидилового . эфира и фосфорной кислоты в среде зтанола. Выход НФ 957, т.пл. 203 С, : брутто-формула C., Í НО,„ Р., . выход, СФ 963, п, 1.,5452, брутто-формула

С Н Н О. Р Я.. Эффективность ингиби19,6 2 10 ро в ания НФ и СФ отложения солей с оставляет при концентрации 0, 8 мг / г

96- 9 8Х при времени действия 1 4 4 ч .

2 табл .

65684 2

ИК-спектр (g, см - ): 172n (С-ОН), 1I95 (Р=О), 945 (Р-ÎII), отсутствуют полОсы !760, 1235, 910 и 830) характерные лля злексидных групп.

Пример 2. Получение соединения la.

В реактор помешают раствор 20,40 г (0,21 моль) фосфорной кислоты в этиловом спирте и при 25 С по каплям добавляют 15,47 г (0,07 моль) ДГЭм АФ.

Смесь перемешивают в течение 3 ч при

25 С. Раствор обрабатывают, как указано в примере 1, и получают 27,1 г

1г (93,0Х) целевого продукта, п2< 1,5315, p 1,7284.

Найдено, 7.: С 34,10; Н 5,20, М 3,30; Р 14,80; мол.м. 421. ИК-спектр (4,см ): 1720 (С-OH), 1195 (P=O).

945 (P-ОН).

Пример 3. Получение соединения Ia.

К раствору 23,82 г (0,243 моль) фосфорной кислоты в 20 мл спирта до25 бавляют по каплям при интенсивном перемешивании и температуре 40 С

17,9 r (0,08! моль) ДГЭм-АФ. Смесь перемешивают- в течение 3 ч. Далее продукт обрабатывают, как указано в примере 1. Получают 30,4 г (902) целевого продукта, n g 1 5312> р 4 1 7284

Найдено, 7.: С 34,82, Н5.,,22;

N 3,89; P 14,79; мол.м. 419.

ИК-спектр,(g, см ): 1720 (С-OH), 1195 (Р=О), 945 (Р-OH).

Пример 4. Получение соединения la.

К раствору 20,40 г (0,21 моль) фосфорной кислоты в этиловом спир. те при 200 прикапывают 15,47 r (0,07 моль) ДГЭм-АФ и перемешивают в течение 2,5 ч. Далее раствор обрабатывают как указано в примере 1 и получают 27,1 г (933) целевого продукта, n 1,5315, !,, 1,7280.

Найдено, : .С 34,80, Н 4,90; !! 3,40; Р 14,60; мол. м. 425.

HK-спектр (-1, см ): 1720 (С-ОН), 1195 (Р=О) 945 (Р-ОН).

Огде . Л--N 0

H или в качестве ингибиторов отложений сульфата кальция из высокоминералпзованных вод, которые могут найти примене" нпе в цветной и черной мегаллургии, в нефтедобываюшей промьнпленности, н охлаждающих системах оборотного водоснабжения и других отраслях народного хозяйства.

Цепью изобретения является повышение эффективности ингибирования отложений сульфата кальция иэ минерализованных вод.

Изобретение иллюстрируется следуюшими примерами.

П р и и е р 1, 1-(!1-(2-гидрокси-3-фосфатопропиламино)-3-(2-гидрокси3-фосфатопропокси)1 -бензола (la).

3 трехгорлый термостатнруемый реактор, снабженный мешалкой, холодильником и капельной воронкой, загружают раствор 23,52 r (О;24 моль) фосфорной .кислоты в этиловом спирте и медленно добавляют по каплям 17,68 r (0,08 моль) !1,0-диглицидилового эфира м-аминофенола (ДГЭм-АФ) с содержанием эпоксидных групп 367. прн малярном соотношении фосфорной кислоты и ДГЭм-АФ 3 .!. После окончания добавления диглицидилового эфира м-аминофенола реакционную массу иеремешивают .в течение 3 ч лри 20 С. Получен-. ный продукт высаживают в серный эфир, лереосаждение повторяют три раза. Затем продукт сушат в вакууме. Получают 31,7 г (95%) целевого продукта, представляющего собой порошок светлокоричневого цвета без запаха, легко растворимый в воде, диметилформамиде, Ja диметилсульфиде, т. пл. 203 С, и1, 5315, р )" 1, 7284.

IlайДенО, : С 34,80; Н 4,91;

Н 3,4; P 14 80.

С I I I ), !10 „P g

Вюп(слено, 7.: С 34,53:; Н 5,04;

Н 3,4; Р 14,87. 1!слекулярная масса (бена оп): найдено 428, «ы глслено 438.

Изобретение относится Jc химии фос— форорганнческлх соединен1ш, к новым зфи1)ам фос(1)орной кислоты Обшей (1)Орму лы I ((НО) z Р (0) -ОСН СН (ОН) СН q 7g А, 50 П р и и е р 5. Получение соединения la.

Б условичх примера 2, но при выдержке реакционной массы в течение

1 ч получают 27,! г (93,07) целево58 го продукта, n " "1,5315, р 1,7284.

Найдено, Е: С 35,1; Н 5,6, rI 3,4; Р 13,1„ мол.м. 421. ИК-спектр (4 ., см - ): 945 (Р-ОН), !195 (Р=О), 17?0 (С--OH).

C. Ц4 т

Моле((у. т)трттлтт масса (кр) т;и. к(г)t

ИЕ-спектр (,т, см ): 97 5 (Р-011)

1190 (Р=О), 17?0 (С-011).

Эффективность сосдипенил формулы ! н качестве ит(гибттторов отло=..ений сульфата кальция из ладных растворов оценивают по следующей иэнестн и меС, — С

Э = --- — — — . 100%, С3 С2 где Э вЂ” защитный эффект ингибнрования;

С, С, С вЂ” концентрация кальция в растворе с добанкой ингибито" ра, без добавки ингибитора и в исходном.растворе соответственно, мг-экв/л, Результаты приведены н табл: 1.

Таблица 1

Найдено, %: С 40,95; Н 5,10; и 5,8; Р 11,57; 5 6,22.

С 18Н ВИСЛО,(t) Рт 5 .

Вычислено,%: С 41,22; Н 4,96;

И 5 34; P 11 83; S 6,11.

Иигибитор рН водного раствора.

Эффективность ингибиронания, при расходе ингибитора, мг/л

I 1

5 10 20

96

100

100

1 б

II (аналог) 75

Ill (аналог) 80

ОЭДФ (эталон) 7

1ак видно из данных табл. 1, пред- амит("Й,И-бис-(метиленфосфонон тю кислолагаемые ингибиторы-соединения la u т У) (I I)у,дит(атрттеную соль 1 Гндрок

1б значительно превосходят по эффек- 5g сп-l,l-алкилидендифосфоновой кисло-. тинности эталон — оксиэтилидендифос- ты (!Ii). фаноную кислоту (ОЭДФ) и на 20-30% Продолжительность индукционногc) превышают по эффетгтинности ингибиру- периода т . описынаемьг, соед (ттеиФ ющего действия аналоги — алкттлег(ди- . Формулы !а и !б также значительно

3 1365

Пример 6. Получение бис-(тт-N-2-гидрокси-3-фосфато)—

-фенил(-сульфид-i (lб).

tt

В трехгоргьгй реактор, снабжетнтьтй холодильником, термометром и капель ной воронкой, заг ружают 21 г (0,21 моль) фосфорной кислоты н 28 мл этилового спирта и при перемешинании и температуре 20 С по каплям добавляа ют 23 r (0,07 моль) N,N-диглицидилоного эфира ди- (и-аминофенил)-сульфида (ДГЭДАДФС), растворенного в 29 мл спирта. Содержание эпоксидных групп

29,5%. Иолярное соотношение ДГЭДАДФС и фосфорной кислоты 1:3. После окончания добавления реакционную массу перемешивают еще в течение 3 ч. Далее отгоняют спирт, затем вещество выса20 живают н серный эфир, переосаждение повторяют три раза, сушат в вакууме и получают 35,3 г (96,0%) вязкой жидкости .темно-коричненого цвета, хоро шо растворимой в воде, n 1,5452, (т) .„ 1,8968. ! тодике.

Пересьш(ентн.тй раствор сульфата кальция готовят сме(ттег()теы эквивалентных количеств сульфата натрття и хлорида кальция. 1!ачальная кот(центрация по сульфату кальция составляет но

-..ñåõ опытах 6,8 г/л. Растворы термостатнруют при 70 С 6 ч. По истечении этого времени растворы фильтруют и определяют содержание ионов. кальция.

Эффектннность ингибиронаннн отложений солей рассчитывают по формуле ч

1<3

1п/и

Ингибитор где

144

1а! б

144 .

2-4

ОЭДФ

20 в качестве кпгибнторов отложений сульфата кальция.

Составитель О. Минаева

Редактор Е. Хорпна Техред A.Кравчук Корректор О. Кравцова

Заказ 1308

Тираж Подпи сн о е

BIIHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Mvc@aa, 8-35, РауРяская наб., д. 4/5

Пронзвопственпо-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

I превосходит индукционный период известных соединений того же назначения, о чем свидетельствуют данные табл. 2.

Таблиц а 2

Продолжительность индукционного периода ингибиторов при концентрации 5,0 мг/л

Таким образом, использование соединеш1й формулы 1 позволяет значи" тельно и о в ы с РР т ь э фф е!< т11 В но с т ъ и н Г и136568А

6 бирования отложений солей кальция . из водных растворов по сравнению с известными ингнбиторами того же назначения.

Фор мула изобретения

Эфиры фосфорной кислоты общей фор10 мулы ((ОН)1 P (0) -OCHeÑÈ(ОН)CH e)fA