Хелатні комплекси Сu(ІІ) з флуоровмісними лігандами: синтез, будова, антиоксидантні та протизносні властивості
Improving the antioxidant and antiwear properties of alternative ethanol-based motor fuels is a pressing problem in petrochemistry. The most rational way to solve this problem is currently considered to be the addition of metal complex compounds in small concentrations to the composition of such fue...
Збережено в:
| Дата: | 2025 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine
2025
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/132 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Catalysis and petrochemistry |
Репозитарії
Catalysis and petrochemistry| _version_ | 1859471933794418688 |
|---|---|
| author | Yevdokymenko, Vitaliy O. Pylyavsky, Volodymyr S. Kamenіeva, Tetyana M. Shishkina, Svitlana V. Gerus, Igor I. Khimach, Nataliia Yu. |
| author_facet | Yevdokymenko, Vitaliy O. Pylyavsky, Volodymyr S. Kamenіeva, Tetyana M. Shishkina, Svitlana V. Gerus, Igor I. Khimach, Nataliia Yu. |
| author_sort | Yevdokymenko, Vitaliy O. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2025-12-28T17:23:30Z |
| description | Improving the antioxidant and antiwear properties of alternative ethanol-based motor fuels is a pressing problem in petrochemistry. The most rational way to solve this problem is currently considered to be the addition of metal complex compounds in small concentrations to the composition of such fuels. Copper(II) chelates with fluorinated 1,3-diketones, hexafluoroacetylacetone, etc., due to their high volatility and stability, are used in many application areas. However, the use of copper(II) chelate with hexafluoroacetylacetone as an additive to high-tonnage petroleum products (motor fuels and oils) is hindered by the high price of fluorinated 1,3-diketones. The use of fluorinated 1,3-ketoaldehydes, trifluoroacetylacetaldehyde, etc. can solve this problem and increase the stability of such copper(II) chelates. A series of copper(II) chelates with fluorine-containing ligands of different structures was synthesized, their structure and influence on the chemical properties of alternative ethanol-containing motor fuels were investigated. The antioxidant activity of copper(II) chelates was determined by the volumetric method (gasometric setup) on a model reaction of initiated radical-chain oxidation of benzyl alcohol (thermal initiator – 2,2΄-azo-bis-isobutyronitrile, free radical generation rate Wi = 2.98 10–8 М·s–1, temperature – 50±0.2 °C, partial oxygen pressure – 0.02-0.1 MPa). The dependence of the antiwear properties of ethanol solutions on the concentration of copper(II) chelates was evaluated by the change in the bearing capacity (dynamic strength) of the solution according to the ASTM D2783 method on a four-ball tribometer at the critical load value. It was established that the synthesized fluorine-containing copper(II) chelates are inhibitors of the catalytic action of chain breakage in the oxidation of benzyl alcohol, which leads to a long-term inhibition of its oxidation process. The fact of a significant (by 40-65 %) increase in the antiwear properties of ethanol solutions when copper(II) chelates are introduced into their composition in low concentrations of 0.001-0.01 wt. % was revealed. The prospects of using ultra-low concentrations of synthesized metal complexes for improving the chemical properties of alcohol-containing motor fuels were shown. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:50:24Z |
| format | Article |
| id | oai:katalizorgua:article-132 |
| institution | Catalysis and petrochemistry |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:50:24Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:katalizorgua:article-1322025-12-28T17:23:30Z Chelate complexes of Cu(II) with fluorine-containing ligands: synthesis, structure, antioxidant and antiwear properties Хелатні комплекси Сu(ІІ) з флуоровмісними лігандами: синтез, будова, антиоксидантні та протизносні властивості Yevdokymenko, Vitaliy O. Pylyavsky, Volodymyr S. Kamenіeva, Tetyana M. Shishkina, Svitlana V. Gerus, Igor I. Khimach, Nataliia Yu. fluorine-containing copper(II) chelates, oxidation of benzyl alcohol, inhibitor, anti-wear properties, alternative motor fuels флуоровмісні хелати купруму(ІІ), окиснення бензилового спирту, інгібітор, протизносні властивости, альтернативні моторні палива Improving the antioxidant and antiwear properties of alternative ethanol-based motor fuels is a pressing problem in petrochemistry. The most rational way to solve this problem is currently considered to be the addition of metal complex compounds in small concentrations to the composition of such fuels. Copper(II) chelates with fluorinated 1,3-diketones, hexafluoroacetylacetone, etc., due to their high volatility and stability, are used in many application areas. However, the use of copper(II) chelate with hexafluoroacetylacetone as an additive to high-tonnage petroleum products (motor fuels and oils) is hindered by the high price of fluorinated 1,3-diketones. The use of fluorinated 1,3-ketoaldehydes, trifluoroacetylacetaldehyde, etc. can solve this problem and increase the stability of such copper(II) chelates. A series of copper(II) chelates with fluorine-containing ligands of different structures was synthesized, their structure and influence on the chemical properties of alternative ethanol-containing motor fuels were investigated. The antioxidant activity of copper(II) chelates was determined by the volumetric method (gasometric setup) on a model reaction of initiated radical-chain oxidation of benzyl alcohol (thermal initiator – 2,2΄-azo-bis-isobutyronitrile, free radical generation rate Wi = 2.98 10–8 М·s–1, temperature – 50±0.2 °C, partial oxygen pressure – 0.02-0.1 MPa). The dependence of the antiwear properties of ethanol solutions on the concentration of copper(II) chelates was evaluated by the change in the bearing capacity (dynamic strength) of the solution according to the ASTM D2783 method on a four-ball tribometer at the critical load value. It was established that the synthesized fluorine-containing copper(II) chelates are inhibitors of the catalytic action of chain breakage in the oxidation of benzyl alcohol, which leads to a long-term inhibition of its oxidation process. The fact of a significant (by 40-65 %) increase in the antiwear properties of ethanol solutions when copper(II) chelates are introduced into their composition in low concentrations of 0.001-0.01 wt. % was revealed. The prospects of using ultra-low concentrations of synthesized metal complexes for improving the chemical properties of alcohol-containing motor fuels were shown. 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. V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine 2025-12-08 Article Article application/pdf https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/132 10.15407/kataliz2025.36.098 Catalysis and petrochemistry; No. 36 (2025): Catalysis and petrochemistry; 98-108 Каталіз та нафтохімія; № 36 (2025): Каталіз та нафтохімія; 98-108 2707-5796 2412-4176 10.15407/kataliz2025.36 uk https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/132/116 Copyright (c) 2025 Catalysis and petrochemistry |
| spellingShingle | флуоровмісні хелати купруму(ІІ) окиснення бензилового спирту інгібітор протизносні властивости альтернативні моторні палива Yevdokymenko, Vitaliy O. Pylyavsky, Volodymyr S. Kamenіeva, Tetyana M. Shishkina, Svitlana V. Gerus, Igor I. Khimach, Nataliia Yu. Хелатні комплекси Сu(ІІ) з флуоровмісними лігандами: синтез, будова, антиоксидантні та протизносні властивості |
| title | Хелатні комплекси Сu(ІІ) з флуоровмісними лігандами: синтез, будова, антиоксидантні та протизносні властивості |
| title_alt | Chelate complexes of Cu(II) with fluorine-containing ligands: synthesis, structure, antioxidant and antiwear properties |
| title_full | Хелатні комплекси Сu(ІІ) з флуоровмісними лігандами: синтез, будова, антиоксидантні та протизносні властивості |
| title_fullStr | Хелатні комплекси Сu(ІІ) з флуоровмісними лігандами: синтез, будова, антиоксидантні та протизносні властивості |
| title_full_unstemmed | Хелатні комплекси Сu(ІІ) з флуоровмісними лігандами: синтез, будова, антиоксидантні та протизносні властивості |
| title_short | Хелатні комплекси Сu(ІІ) з флуоровмісними лігандами: синтез, будова, антиоксидантні та протизносні властивості |
| title_sort | хелатні комплекси сu(іі) з флуоровмісними лігандами: синтез, будова, антиоксидантні та протизносні властивості |
| topic | флуоровмісні хелати купруму(ІІ) окиснення бензилового спирту інгібітор протизносні властивости альтернативні моторні палива |
| topic_facet | fluorine-containing copper(II) chelates oxidation of benzyl alcohol inhibitor anti-wear properties alternative motor fuels флуоровмісні хелати купруму(ІІ) окиснення бензилового спирту інгібітор протизносні властивости альтернативні моторні палива |
| url | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/132 |
| work_keys_str_mv | AT yevdokymenkovitaliyo chelatecomplexesofcuiiwithfluorinecontainingligandssynthesisstructureantioxidantandantiwearproperties AT pylyavskyvolodymyrs chelatecomplexesofcuiiwithfluorinecontainingligandssynthesisstructureantioxidantandantiwearproperties AT kameníevatetyanam chelatecomplexesofcuiiwithfluorinecontainingligandssynthesisstructureantioxidantandantiwearproperties AT shishkinasvitlanav chelatecomplexesofcuiiwithfluorinecontainingligandssynthesisstructureantioxidantandantiwearproperties AT gerusigori chelatecomplexesofcuiiwithfluorinecontainingligandssynthesisstructureantioxidantandantiwearproperties AT khimachnataliiayu chelatecomplexesofcuiiwithfluorinecontainingligandssynthesisstructureantioxidantandantiwearproperties AT yevdokymenkovitaliyo helatníkompleksisuíízfluorovmísnimilígandamisintezbudovaantioksidantnítaprotiznosnívlastivostí AT pylyavskyvolodymyrs helatníkompleksisuíízfluorovmísnimilígandamisintezbudovaantioksidantnítaprotiznosnívlastivostí AT kameníevatetyanam helatníkompleksisuíízfluorovmísnimilígandamisintezbudovaantioksidantnítaprotiznosnívlastivostí AT shishkinasvitlanav helatníkompleksisuíízfluorovmísnimilígandamisintezbudovaantioksidantnítaprotiznosnívlastivostí AT gerusigori helatníkompleksisuíízfluorovmísnimilígandamisintezbudovaantioksidantnítaprotiznosnívlastivostí AT khimachnataliiayu helatníkompleksisuíízfluorovmísnimilígandamisintezbudovaantioksidantnítaprotiznosnívlastivostí |