Карта сайта
Присадки к бензинуРоссийский рынок - продажа нефтепродуктов

Соединения марганца

В 1951 г. были синтезированы металлоорганическиесоединения, молекула которых представляет собой «сэндвич» с атомом переходногометалла, расположенным между двумя циклопентадиенильными кольцами. В 1954 г.Фишером и Ииром впервые получен циклопентадиенилтрикарбонилмарганец (ЦТМ).Авторы установили, что дициклопентадиенилмарганец при нагревании под давлениемокиси углерода превращается в желтый легко сублимирующийся кристаллическийпродукт состава С5Н5Мn(СО)3. Полученное соединение представляет собой«полусэндвич» с атомом марганца в середине.
Первые сообщения оботкрытии антидетонационных свойств новых соединений марганца появились в печатив 1957 г. В течение нескольких последующих лет были синтезированы «сэндвичевые»соединения ряда других металлов и исследованы их антидетонационные свойства. Среди исследованных веществ наиболее эффективными оказались соединения марганца—циклопентадиенилтрикарбонилмарганец (ЦТМ) и метилциклопентадиенилтрикарбонилмарганец (МЦТМ).
Все основные исследования ииспытания за рубежом проведены с метилциклопентадиенилтрикарбонилмарганцем СН3С5Н4Мn(СО)3. Это соединение представляет собойпрозрачную маловязкую жидкость светло-янтарного цвета с травянистым запахом,температурой кипения 233° С, плотностью 1,3884 г/см3 итемпературой застывания 1,5 °С. МЦТМ хорошо растворим в бензине и практическинерастворим в воде (при 25° С — 0, 007 вес. %).
Антидетонационнаяэффективность МЦТМ изучалась на товарных бензинах и на индивидуальныхуглеводородах. Исследование на индивидуальных углеводородах показало, что теуглеводороды, которые имеют наибольшую чувствительность к ТЭС, обнаруживают инаилучшую приемистость к МЦТМ. Среди исследованных углеводородов наибольшуюприемистость как к ТЭС, так и к МЦТМ показали гептан нормального строения,2,2-диметилбутан и 2-метилпентан. Нафтеновые углеводороды обладают несколькоменьшей приемистостью к МЦТМ, чем парафиновые, но намного превосходят по этомупоказателю ароматические. Эффективность МЦТМ в олефинах в значительной степенизависит от их структуры. Приемистость октена-1 к марганцевому антидетонаторуоказалась в 14 раз больше приемистости диизобутиленов.
Приисследовании сравнительной эффективности МЦТМ и ТЭС на искусственной смеси,состоящей из 40% толуола, 30% гептана,20% диизобутилена и 10% изооктана(топливо ТД-3), оказалось, что МЦТМ вдвое эффективнее ТЭС при определенииоктанового числа по исследовательскому методу и равноценен ТЭС при оценке помоторному методу.
Приемистость бензинов кМЦТМ зависит от их химического состава. Бензины, имеющие высокую приемистость кТЭС, как правило, показывают еще большую приемистость к МЦТМ. Основное влияниена приемистость бензинов к МЦТМ оказывает содержание в них парафиновых иароматических углеводородов. С увеличением содержания парафиновых и уменьшениемсодержания ароматических углеводородов приемистость бензинов к ЦТМ возрастает.Высокую приемистость к МЦТМ имеют алкилаты, газовые бензины, углеводороды C5—С9 разветвленного строения.

Исследованияантидетонационной эффективности МЦТМ на двигателях в стендовых иэксплуатационных условиях показали значительно большую эффективность этогоантидетонатора, чем можно было предполагать по результатам определенияоктанового числа исследовательским и особенно моторным методами.
Многочисленныедорожные испытания на современных автомобилях показали, что детонационнаястойкость бензинов с МЦТМ в условиях эксплуатации больше соответствуетоктановому числу по исследовательскому методу, чем по моторному (см. табл. 1).

Таблица 1. Эффективность ТЭС и МЦТМ при совместном введении в различные бензины.

ТЭС, мг/л МЦТМ, г/л ОЧИМ ОЧММ ОЧДМ при n об/мин
1500 2000 2500 3000 Среднее
Бензин А
0 0 90,7 73,5 90,1 90,6 90,8 89,9 90,4
0 0,066 94,4 82,4 93,2 93,5 93,8 92,2 93,2
0 0,132 95,7 83,3 94,5 95,0 94,4 93,2 94,3
0 0,264 97,3 83,7 95,5 96,5 95,9 94,9 95,7
0 0,528 99,2 85,0 97,4 98,0 97,6 96,8 97,5
0,792 0 98,0 85,2 96,0 96,8 96,2 95,0 96,0
0,792 0,026 98,8 86,0 94,9 97 6 97,4 96,5 97,0
0,792 0,066 98,9 86,2 99,6 97,6 97,3 96,5 97,0
0,792 0,132 99,4 86,5 97,3 97,7 97,6 96,8 97,3
0,792 0,264 100,0 87,0 97,3 97,9 97,6 96,7 97,4
Бензин Б
0 0 90,6 83,0 88,3 89,6 89,9 89,7 89,4
0 0,066 94,1 84,6 89,8 92,5 93,7 98,3 92,3
0 0,132 95,7 85,3 92,9 94,2 95,4 94,8 94,3
0 0,264 97,7 86,5  94,8 96,4 97,8 97,0 96,5
0 0,528 99,6 88,2 97,0 98,9 99,4 99,0 98,6
0,792 0 99,0 90,7 97,1 99,1 99,4 99,5 98,8
0,792 0,026 99,3 90,6 96,4 99,0 99,9 99,7 98,8
0,792 0,066 99,5 91,0 97,5 99,9 100,6 100,4 99,6
0,792 0,132 99,7 91,0 96,8 99,4 100,3 99,8 99,1
0,792 0,264 100,8 91,3 97,9 100,0 100,8 99,9 99,7
Бензин В
0 0 91,0 80,3 90,0 91,4 92,1 91,2 91,2
0 0,066 94,7 82,8 92,4 93,5 94,2 93,6 93,4
0 0,132 96,2 83,7 94,5 95,8 96,0 94,7 95,2
0 0,264 97,5 84,9 95,6 97,4 97,5 96,2 96,7
0 0,528 99,4 85,9 98,4 99,2 98,9 97,8 98,6
0,792 0 98,7 88,6 96,9 98,8 98,7 98,0 98,1
0,792 0,026 100,1 88,4 97,6 99,6 99,2 98,4 98,7
0,792 0,066 100,5 88,8 98,2 99,8 99,4 98,8 99,1
0,792 0,132 100,7 88,8 98,1 99,2 99,5 98,6 98,9
0,792 0,264 100,3 88,9 98,4 99,8 99,4 98,8 99,1
Эффективность алкоксиметилпроизводных ЦТМ в зависимости от состава алкоксигрупп снижается в таком порядке:

CH3OR > С2H5OR > С3Н7ОR > ROCH=CH2 >> С6Н5-СН2ОR
R=МnС5Н4(СО)3СН2

Однако некоторые из этих соединений, например метоксиметилпроизводное, по эффективности превосходят ЦТМ (рис. 1).

Антидетонационная эффективность ЦТМ и его метоксиметилпроизводного<br>Топливао - 60% изооктана+ 40% н-гептана

Представляет также интерес ацетилтрифторциклопентадиенилтрикарбонилмарганец (АТФЦТМ) СF3СОС5Н4Мn(СO)3. Его антидетонационная эффективность в смесях изооктана с н-гептаном в среднем превышает эффективность ЦТМ (октановое число на 2—3 выше).
При этом для получения одинакового прироста октанового числа в бензин А-72 требуется вносить с АТФЦТМ в два раза меньше марганца, чем в бензин с ЦТМ (рис. 2). Антидетонационная эффективность АТФЦТМ при оценке его содержания в граммах металла больше, чем для ЦТМ.

Антидетонационная эффективность АТФЦТМ.<br>Топливо - 60% изооктана+ 40% н-гептана

Rambler's Top100 Яндекс цитирования