Основы химии нефти и газа

2.6.3.2. Амиды кислот

Амиды - соединения, в которых гидроксильная группа карбоновых кислот замещена на аминогруппу.

Названия амидов производят от систематического названия соответственно кислоты, заменяя окончания -овая на -амид.

бутанамид
Все амиды кислот - бесцветные кристаллические вещества (за исключением жидкого амида муравьиной кислоты - формамида). Низшие гомологи растворимы в воде. Из-за наличия межмолекулярных водородных связей они ассоциированы, и поэтому имеют относительно высокие температуры плавления и кипения.
Химические свойства. В отличие от аминов у амидов основные свойства выражены очень слабо. Это объясняется тем, что карбонильная группа оттягивает свободную пару от атома азота - мезомерный эффект, в результате которого происходит понижение на нём электронной плотности:

Поэтому амиды взаимодействуют лишь с очень сильными кислотами, образуя неустойчивые соли:

В то же время амиды являются слабыми кислотами:



Амиды медленно гидролизуются водой. Быстрее реакция протекает в присутствии кислот или оснований:

Амиды, восстанавливаясь, превращаются в амины:

При обработке амидов азотистой кислотой происходит выделение азота и образование карбоновой кислоты:

При дегидратации (отнятии воды) амиды переходят в нитрилы:

Ацетонитрил приобрёл большое значение как ценный растворитель и как мономер в синтезе полимеров.
Амиды кислот в нефти. Амиды кислот относят к нейтральным азотистым соединениям нефти. Они составляют главную часть этой группы соединений. Содержание и структура амидов, присутствующих в нефти, изучены пока недостаточно. Установлено, что основная масса их является третичными амидами.


2.6.3.3. Происхождение азотистых соединений нефтей.
Влияние на свойства нефтепродуктов и применение

Считается, что основные азотистые соединения унаследованы от животного и растительного вещества, составляющего исходный материал нефти.

Вероятными источниками пирролов и индолов, а, возможно, и пиридиновых производных являются протеины и пигменты (хлорофилл и др.).
Механизм превращения исходного вещества в азотистые соединения ещё не известен. Полагают, что анаэробное брожение протеинов приводит к образованию амидов и других производных аминокислот и соединений, содержащих пиррольные кольца. При доступе воздуха дальнейшее изменение молекулы протекает до аммиака.
Присутствие порфиринов, которые имеют такое же строение, как и гемин (красящее вещество крови) и хлорофилл, принято считать доказательством органического происхождения нефти. Порфириновые комплексы нефти оптически активны, способны ускорять окислительно-восстановительные реакции, поэтому предполагают, что они принимают активное участие в процессах генезиса нефти.
Азотистые соединения склонны к образованию продуктов осмоления и уплотнения, что ухудшает эксплуатационные свойства реактивных и дизельных топлив. Они оказывают отрицательное влияние на катализаторы в процессах нефтепереработки.
В настоящее время лишь незначительная часть азотистых соединений, выделенных из нефти, находит применение в качестве ингибиторов коррозии для защиты бурового и нефтепромыслового оборудования, антикоррозионных присадок к смазочным маслам и крекинг-топливам, а также как составная часть инсектицидов.
Эти исключительно важные соединения нефти ещё не используются как химическое сырьё. Это объясняется тем, что пока нет удовлетворительных методов разделения азотистых соединений нефти на фракции с близким составом и свойствами.
О перспективе использования этих соединений можно получить представление из областей применения некоторых синтетически полученных азоторганических соединений, аналогичных тем, которые присутствуют в нефтях или могут быть получены на их основе.
Высшие амины (С₁₂-С₂₀) - ингибиторы металлов. Четвертичные соли таких аминов используют в качестве катионоактивных ПАВ, применяемых в том числе и в нефтедобыче. Высшие жирные амины находят применение в лакокрасочной и резиновой промышленности.
Этилендиамин (Н₂NСН₂СН₂NН₂) - используется в производстве ПАВ.
Гексаметилендиамин (Н₂N(СН₂)₆NН₂) - применяется для синтеза синтетических волокон и для удаления гипсово-углеводородных отложений в нефтяных скважинах.
Анилины применяются в производстве красителей, лекарственных препаратов, пенопластов, искусственных смол.
Пиридин используется в качестве растворителей, в производстве синтетических каучуков и пластических масс.
Хинолины, акридины, пиррол, карбазол используют в синтезе лекарственных препаратов, красителей, пластмасс.