[发明专利]一种咪唑类化合物的制备方法及应用

说明书

本发明提供了一种咪唑类化合物及其衍生物的合成方法及应用，即如图1所示的化合物，该方法是一种有机缓蚀剂制备方法。缓蚀剂是以噻吩，吡咯，呋喃等杂原子环为起始原料，首先合成中间产物二氨基化合物，然后使其与酰氯反应生成酰胺化合物，在硝化，还原，环合反应，通过分离、提纯和干燥后，得纯度较高的有机缓蚀剂。本发明有以下优点：原料易得价格低廉；合成路线简单，合成条件温和，本发明的缓蚀剂主要用于碳钢在酸性条件下的缓蚀，可有效抑制金属基体在酸性条件下的腐蚀，缓蚀效率高，用量少。该有机缓蚀剂包含如下结构的化合物，其中取代基R是具有1至20个碳原子的任选取代的直链，支化或者环状烷基链，芳香环，烷氧基，氨基，酰氨基，甲硅烷基或烯基，Z独立地为S,O,Se,NR`,其中R`为H或者取代基。

技术领域

本发明涉及一种咪唑类化合物的制备方法及应用。

背景技术

金属腐蚀问题遍及国民经济的各个领域,它虽然不可避免的,但却是可以防控和减缓的。目前金属的防腐技术主要有应用耐蚀材料、表面防蚀技术、添加缓蚀剂和电化学防护等。其中添加缓蚀剂的方法是一种简单、价廉、适用性强的防腐蚀手段。 在众多的缓蚀剂中,实用的缓蚀剂多是由含有N、O、S、P等易提供孤对电子的原子或不饱和键的活性基团分子构成的化合物。O、N等原子具有一定的供电子能力，而许多金属具有未占据的空d轨道，易于接受电子，二者形成配位键而发生化学吸附，化合物可以牢固地吸附在金属表面。咪唑类缓蚀剂一般由三部分组成，具有一个含氮的五元杂环，杂环上与N成键的支链和长的碳氢支链，这些性能不同的基团在金属的表面其不同的作用，由此得出咪唑类缓蚀剂的突出优点是：当金属与酸性介质接触时，它可以在金属表面形成单分子吸附膜，改变氢离子的氧化还原电位；也可以络合溶液中的某些氧化剂，降低其电位达到缓蚀的目的。在化学工程与技术领域中,为了延长设备的使用寿命,常研究避免其遭受侵蚀的方法,金属材料表面形成半导体型薄膜后既能保持材料的金属特性又能防治金属材料腐蚀,因此研究半导体材料的几何结构特点、电子结构及光学等性能可为在金属表面防腐蚀提供理论依据;此外,采用缓蚀剂也是化学工业中简便且效果明显的防腐蚀技术,因此在诸如石油化工、盐化工等应用领域,缓蚀剂的研究也成为专门的研究方向。咪唑环上的氮原子的化合价变成五价形式的季胺盐之后，由于季胺阳离子被带负电荷的金属表面所吸附，对发生阳离子放电有很大的影响，从而有效地抑制了阳极反应。此外，季胺盐上的阴离子对阳离子缓蚀剂的静电吸附也有较大的影响。由于多种缓蚀因素协同作用，咪唑类缓蚀剂缓蚀效果显著，且这类缓蚀剂无特殊的刺激性气味，热稳定性好，毒性低。可以利用动电位扫描法研究了咪唑型缓蚀剂在碳钢表面成膜的耐蚀性能，通过电化学交流阻抗技术，测量了碳钢表面成膜的ES谱，并提出其特征等效电路，在高温高压下碳钢表面经咪唑型缓蚀剂处理成膜后具有很好的耐蚀性能。用失重法和电化学测试方法研究了味唑型缓蚀剂的缓蚀效果，实验结果表明，多吸附中心的引入可以加强表面活性剂在金属表面的吸附能力，提高了它们的缓性性能。

发明内容

本发明目的在于提供一种含咪唑类的稠环化合物的制备方法及应用。缓蚀剂是以噻吩，吡咯，呋喃等杂原子环为起始原料，首先合成中间产物二氨基化合物，然后使其与酰氯反应生成酰胺化合物，在硝化，还原，环合反应，通过分离、提纯和干燥后，得纯度较高的有机缓蚀剂。本发明有以下优点：原料易得价格低廉；合成路线简单，合成条件温和，本发明的缓蚀剂主要用于碳钢在酸性条件下的缓蚀，可有效抑制金属基体在酸性条件下的腐蚀，缓蚀效率高，用量少。该有机缓蚀剂包含如图1所示的化合物，其中取代基R是具有1至20个碳原子的任选取代的直链，支化或者环状烷基链，芳香环，烷氧基，氨基，酰氨基，甲硅烷基或烯基，Z独立地为S, O, Se, NR`,其中R`为H或者取代基。

附图说明

图1为一种咪唑类化合物的结构图；

图2为反应合成路线通式图；

图3为化合物4的合成路线图；

图4为化合物8的合成路线图；

图5为化合物12的合成路线图；