Abstract.1 Regularities of the reaction of oleic acid with a mixture of ethanolamines have been investigated under non-stationary conditions in the presence of H-form of cation-exchange resin KU-2-8 as a catalyst. The effect of a ratio between reagents and the catalyst on the acid conversion, selectivity and products yield has been determined. N-acylation of mono-and diethanolamines by an oleic acid was found to be more intensive compared with esterification of hydroxy groups of ethanolamine.
Запропоновано схему перетворень за участю етаноламіну, н-амілацетату та продуктів їх взаємодії в реакціях трансестерифікації, амінолізу та O-N-ацил міграції в присутності каталізатора – Н-катіоніту. Встановлений характер накопичення N-(2-гідроксіетил)ацетаміду, 2-аміноетилацетату та 2-(ацетиламіно)етилацетату показав, що кінцевим продуктом перетворень є N-(2-гідроксіетил)ацетамід. Значення констант швидкості, визначені для квазігомогенної моделі реакції, вказують на суттєву роль реакцій амінолізу під час взаємодії етаноламіну і н-амілацетату в присутності Н-катіоніту. Зокрема на перебіг з високою швидкістю реакцій утворення амідів взаємодією етаноламіну і н-амілацетату, 2-аміноетилацетату, або 2-(ацетиламіно)етилацетату вказують високі значення констант швидкостей цих реакцій. Показано, що запропонована кінетична модель адекватно описує процес одержання N-(2-гідроксіетил)ацетаміду з етаноламіну і н-амілацетату. Розраховано значення преекспонент констант швидкості, енергії, ентропії та ентальпії активації вказаних реакцій. Встановлено, зокрема, що найнижча енергія активації (15.8 кДж∙моль–1) властива для реакції утворення N-(2-гідроксіетил)ацетаміду амінолізом н-амілацетату етаноламіном, а найвища (89.1 кДж∙моль–1) – для реакції утворення 2-(ацетиламіно)етилацетату взаємодією N-(2-гідроксіетил)ацетаміду та н-амілацетату. Виявлено лінійну залежність між логарифмами преекспонент констант швидкості реакцій та їхніми енергіями активації, а також між ентальпією і ентропією активації. Зроблено припущення про наявність компенсаційного ефекту та відсутність ізокінетичного ефекту для всієї сукупності реакцій. Результати дослідження є основою для математичного моделювання технологічного процесу одержання N-(2-гідроксиетил)ацетаміду з етаноламіну та н-амілацетату.
Alkanolamides and ester amines are raw materials for manufacturing surfactants, detergents and cosmetics, pharmaceuticals, and dyes. We investigated the regularities of the interaction between ethyl oleate and a mixture of tri- and diethanolamines (diethanolamine content was 21 wt.%) in the presence of Brønsted and Lewis catalysts. The cation exchange resin KU-2-8, anion exchange resin AB-17-8, potassium hydroxide, nickel oxalate, cation exchange resin KU-2-8 with immobilized Ni2+ ions, cation exchange resin KU-2-8 with immobilized Ni2+ ions treated with a 0.1 M alkali solution within 1 hour, and tin (II) p-toluenesulfonate were used as catalysts. The reaction was carried out in non-stationary conditions with the formed ethanol distillation from the reaction mixture to shift the transesterification reaction equilibrium. It was established that the studied catalysts, with a few exceptions, are characterized by a relatively low rate of reagent conversion. It is shown that the effectiveness of cation exchange resin KU-2-8 in the H-form depends significantly on the temperature and, to a greater extent, on the ethyl oleate and tri- and diethanolamines molar ratio. The study of the reagent ratio influence made it possible to assume that mass transfer processes significantly affect the parameters of ethyl oleate and ethanolamines interaction. It is shown that, under the same conditions, catalytic activity similar to cation exchange resin KU-2-8 is exhibited by anion exchange resin AB-17-8 and tin (II) p-toluenesulfonate. Modifying cation exchange resin KU-2-8 by immobilized nickel ions improves its catalytic properties, and subsequent treatment of the obtained catalyst with an alkali solution even slightly reduces the conversion of ethyl oleate. It was established that nickel oxalate exhibits the highest activity as a catalyst for the reaction between ethyl oleate and tri- and diethanolamines. This effect can be explained by the high electron-accepting properties of the oxalate anion, which reduces the electron density of the Ni2+ cation. As a result, in the presence of this catalyst, the ester conversion is 21.9%. The obtained results made it possible to conclude the potential prospects of using cation exchange resin KU-2-8 in H-form and nickel oxalate as catalysts for ethyl oleate and tri- and diethanolamines interaction.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.