СИНТЕЗ И СВОЙСТВА 2-ГИДРОКСИ-5[1(3)-МЕТИЛЦИКЛОАЛКИЛ]-БЕНЗИЛАМИНОЭТИЛНОНИЛИМИДАЗОЛИНОВ
Аннотация
Приведены результаты циклоалкилирования фенола 1-метилциклопентеном, 1(3)-метилциклогексенами в присутствии катализатора КУ-23 и влияния различных параметров на выход целевого продукта. Температуру реакции варьировали в интервале от 80 до 140 °С, время реакции от 2 до 8 ч, мольное соотношение фенола к циклену от 1:2 до 2:1 моль/моль, количество катализатора от 5 до 15%. Выявлено, что для получения максимального выхода пара-[1(3)-метилциклоалкил] фенолов необходимы следующие условия: температура 110-120 °С, продолжительность 5-6 ч, мольное соотношение фенола к 1(3)-метилциклоалкену 1:1 моль/моль и количество катализатора 10% в расчете на взятый фенол. При этом выход целевых продуктов – пара-[1(3)-метилциклоалкил] фенолов составляет 68,6-73,5% на взятый фенол, селективность 91,8-94,3% по целевому продукту. Хроматографические исследования продуктов реакции циклоалкилирования фенола 1(3)-метилциклоалкенами в присутствии катализатора КУ-23 показали, что в алкилате в основном содержатся парациклоалкилзамещенные фенолы (89,6-94,1%). После ректификации алкилата при низком давлении (10 мм рт.ст.) целевые продукты получали с чистотой 97,6-98,2%. Определены их физико-химические характеристики. Полученные пара-[1(3)-метилциклоалкил]-фенолы подвергали аминометилированию формальдегидом и аминоэтилнонилимидазолином в соотношении 1:2:2. В результате получены основания Манниха с выходом 68,3-76,7% от теории. Синтезированные метилциклоалкилбензиламиноэтилнонилимидазолины были испытаны в качестве антиоксидантов моторного масла М-8. Исследовали устойчивость к окислению масла без добавки и с добавками антиоксидантов ИХП-21, известных бензилфениламинов и предлагаемые нами соединения. Добавление к базовому маслу полученных соединений приводит к усилению его антиокислительных свойств, при их применении нарастание вязкости составляет 14,07-15,28%, а осадок – 0,45-0,57%.
Литература
Chukicheva I.Yu., Sukrusheva O.V., Kutchin A.V. Alkylation of isobornylphenols with styrene in the presence of p-toluenesulfonic acid. Russ. J. gen. chem. 2015. V. 85. N 6. P. 1397-1400. DOI: 10.1134/S1070363215060079.
Babiak M., Kosno J. Imidazolines as modifiers of asphalts used in production of hydroinsulating materials. Przemysl Chemiczny. 2016. V. 95. N 4. P. 820-823. DOI: 10.15199/62.2016.4.21.
Aghamaliyev Z.Z., Abbasov V.M., Rasulov Ch.K., Nazarov I.G., Rzaeva N.Sh., Nagiyeva M.V. Synthesis of spatially-hindered methylcycloalkylphenols and some peculiarities of their aminomethylation reactions by aminoethylnonylimidazoline. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. [ChemChemTech]. 2019. V. 62. N 2. P. 17-24 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20196202.5786.
Ashworth I.W., Chan L.C., Cox B.G., McFarlane I. M., Phillips A.R. Understanding the alkylation of a phenol by 1-(3-chloropropyl)pyrrolidine: Evidence for the intermediacy of an azetidinium ion. J. org. chem. 2019. V. 84. N 8. P. 4754-4762. DOI: 10.1021/acs.joc.8b02458.
Maglinao R.L., Resurrection E.P., Kumar S., Maglinao A.L., Capareda S., Moser B.R. Hydrodeoxygenation-alkylation pathway for the synthesis of a sustainable lubricant improver from plant oils and lignin-derived phenols. Indust. & eng. Chem. res. 2019. V. 58. N 10. P. 4317-4330. DOI: 10.1021/acs.iecr.8b05188.
Roman G. Novel phenolic 1-aryl-3-arylamino-1-propanones: synthesis and characterization. Acta chemica IASI. 2017. V. 25. N 2. P. 179-194. DOI: 10.1515/achi-2017-0015.
Saharan R., Halder G., Barman S. Synthesis of ethyl phenol over modified HZSM-5 catalyst in a fixed bed re-actor. Internat. j. chem. reactor eng. 2019. V. 17. N 7. P. 1-12. DOI: 10.1515/ijcre-2018-0224.
Mirzayev V.H. Some Peculiarities of alkylation Reactions of phenol with C4-fraction dimerization products of pyrolysis process. Elixir Appl. Chem. 2017. V. 109. P. 47926-47928.
Radhika N.P., Selvin R., Kakkar R., Roselin L.S. Nanocrystalline hierarchical ZSM-5: An efficient catalyst for the alkylation of phenol with cyclohexene. J. nanosci. nanotechnol. 2018. V. 18. N 8. P. 5404-5413. DOI: 10.1166/jnn.2018.15390.
Amirfirouzkouhi H., Kharat A.N. Application of ionic liquids as recyclable green catalysts for selective alkylation of phenol. Separat. Purificat. technology. 2018. V. 196. P. 132-139. DOI: 10.1016/j.seppur.2017.06.065.
Karakhanov E.A., Gotszyun M., Kryazheva I.S., Talanova M.Yu., Terenina M.V. Alkylation of phenol with olefins in the presence of catalysts based on mesoporous aromatic frameworks. Russ. Chem. bull. 2017. V. 66. N 1. P.39-46. DOI: 10.1007/s11172-017-1697-8.
Zhao Z.C., Shi H., Wan C., Hu M.Y., Liu Y., Mei D., Camaioni D.M., Hu J.Z., Lercher J.A. Mechanism of phenol alkylation in Zeolite H-BEA using in situ solid-state NMR spectroscopy. J. Am. Chem. soc. 2017. V. 139. N 27. P. 9178-9185. DOI: 10.1021/jacs.7b02153.
Rasulov Ch.K., Aghamaliyev Z.Z., Abasov S.I. Cycloalkylation of para-cresol with 1-methylcycloalkenes in the presence of phosphorous-containing zeolite. Proc. Petrochem. oilrefining. 2017. V. 18. N 1. P. 80-87.
Venkatesha N.J., Bhat Y.S., Prakash Jai B.S. Reusability of zeolites and modified clays for alkylation of cyclohexanol a contrast study. RSC Adv. 2015. N 5. P. 69348-69355. DOI: 10.1039/c5ra09692h.
Kotov S.V., Tyshchenko V.A., Zerzeva I.M., Tarasov A.V., Timofeeva G.V., Kotova N.S. Influence of alkylation parameters, feedstock composition, and catalyst type on the ortho/para ratio of resulting alkylphenols. Petrol. chem. 2017. V. 57. N 3. P. 257-261. DOI: 10.1134/S0965544117020165.
Yan L., Liu X.X., Fu Y. N-Alkylation of amines with phenols over highly active heterogeneous palladium hy-dride catalysts. RSC Adv. 2016. V. 6. N 111. P. 109702-109705. DOI: 10.1039/c6ra22383d.
Gonzalez M.A., Resasco D.E. Reaktion Rathüays in the Liguid Phase alkylation of biomass-derived phenolic compounds. Am. Inst. Chem. Eng. 2015. V. 61. P. 598-609. DOI: 10.1002/aic.14658.
Nesterova T.N., Chernyshov D.A., Shalkin V.A. Sulfonic acid cation exchange resins in the synthesis of straight chain alkylphenols. Catal. Ind. 2016. V. 8. N 1. P. 16-22. DOI: 10.1134/S2070050416010086.
Jiang T.S., Cheng J.L., Liu W.P., Fu L., Zhou X., Zhao Q., Yin H. Sulfuric acid functional zirconium (or alumi-num) incorporated mesoporous MCM-48 solid acid catalysts for alkylation of phenol with tert-butyl alcohol. J. solid state chem. 2014. V. 218. P. 71-80. DOI: 10.1016/j.jssc.2014.06.021.
Nagiyeva M.V. Synthesis of ethyl ether of 4(4-hydroxyphenyl)-and 4′-methyl-4(4-hydroxyphenyl)cyclohexancarbonic acids and their aminomethylated derivatives. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. [ChemChemTech]. 2020. V. 63. N 4. P. 22-27 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20206304.6096.
