[發明專利]氮雜環類化合物及其制備和應用

有效

• 申請號: 201110341803.X
• 申請日: 2011-10-28
• 公開（公告）號: CN102516201A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 李偉華;白雪;曹錕;孫叢濤;侯保榮
• 申請（專利權）人: 中國科學院海洋研究所
• 主分類號: C07D285/125
• 分類號: C07D285/125;C23F11/16
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 周秀梅;李穎

技術領域

本發明涉及銅的海水緩蝕劑，具體的說是一種氮雜環類化合物及其制備和應用。

背景技術

隨著陸地上各種資源的不斷消耗，開發和利用海洋資源成為解決當前資源枯竭的必然途徑。但海水屬于強電解質溶液，具有強烈的腐蝕性，極大程度地限制了海洋資源的開發和利用。因此，只有解決了金屬材料在海水中的腐蝕問題，才能真正體現出海洋資源的開發利用價值。

銅具有優良的機械強度、可加工性、導電性、導熱性、可焊接性等特點，長期以來在工業、軍事及民用等領域已得到廣泛應用。然而，雖然銅在金屬活動性順序表中排在氫之后，活潑性較差，但是銅在含有氯離子、硫酸鹽、硝酸鹽等腐蝕介質體系中，也極易受到不同程度的腐蝕破壞，從而失去其原有的各種性能，甚至帶來巨大的災難。

目前，雖然已經有不少文獻報道過金屬銅的海水緩蝕劑，但是能夠應用于實際生產中的緩蝕劑數量卻極為稀少，大部分仍然沿用傳統的苯并三唑類化合物作為銅緩蝕劑，給生產過程帶來一系列經濟和環境問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種氮雜環類化合物及其制備和應用。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種氮雜環類化合物：所述氮雜環類化合物為a：5-o-甲苯-[1，3，4]噻二唑-2-巰基；b：5-m-甲苯-[1，3，4]噻二唑-2-巰基；c：5-p-甲苯-[1，3，4]噻二唑-2-巰基，結構式為：

氮雜環類化合物的制備方法：化學反應方程式為：

首先將鄰甲基苯甲酸、間甲基苯甲酸或對甲基苯甲酸分別與甲醇等摩爾混合，反應脫水分別得到甲基苯甲酸甲酯(I)；將所得產物(I)分別與過量的水合肼反應，70-90℃回流4-5h得到乙酰肼(II)；將得到的反應產物(II)分別與稍過量的二硫化碳在NaOH或KOH堿性環境下，加熱回流65-85℃，3-4h反應生成化合物(III)；產物(III)分別在濃硫酸催化作用下，油浴溫度60-85℃進行環化1-2h，得到產物a：5-o-甲苯-[1，3，4]噻二唑-2-巰基；b：5-m-甲苯-[1，3，4]噻二唑-2-巰基；c：5-p-甲苯-[1，3，4]噻二唑-2-巰基。

氮雜環類化合物的應用：所述氮雜環類化合物可作為銅制品的海水緩蝕劑。

將氮雜環類化合物與介質溶液混合后作為銅制品的海水緩蝕劑；每升介質溶液中噻唑類化合物為5-100mg。所述介質溶液為質量濃度為0.1％-5％的氯化鈉溶液。

應用前，將上述所得緩蝕劑分別溶于環己酮中，其與環己酮的重量比為1∶10-1∶20，接著在室溫下用超聲波分散器對混合溶液進行超聲分散20-30min分鐘，使之完全溶解；然后，將充分溶解后的溶液加入到OP-10乳化劑中，OP-10乳化劑的加入量與環己酮與的重量比為1∶1，室溫下攪拌均勻得到緩蝕劑，即可使用。將銅制品于25℃條件下浸沒于緩蝕劑中，pH范圍為5.5-9.5。

本發明的有益效果是：

1.成本低。本發明緩蝕劑有效成分分別為a：5-o-甲苯-[1，3，4]噻二唑-2-巰基；b：5-m-甲苯-[1，3，4]噻二唑-2-巰基；c：5-p-甲苯-[1，3，4]噻二唑-2-巰基，合成方便，價格低廉。

2.低毒環保。本發明緩蝕劑與目前常用的無機銅緩蝕劑和傳統的有機銅緩蝕劑相比，能夠在陽光下自然降解為無毒或低毒物質，不會給環境帶來負荷，符合綠色緩蝕劑發展的趨勢。

3.適用性強。本發明緩蝕劑的適用范圍廣，在不同鹽度、溫度、pH下均具有優良的緩蝕性能。

4.高效性。本發明添加少量的緩蝕劑就能有效抑制金屬銅在腐蝕介質中的破壞。

5.耐久性好。本發明緩蝕劑具有優良的耐久性，能夠長時間保持較高的緩蝕性能。

具體實施方式

本發明采用電化學阻抗譜和動電位極化兩種電化學方法進行緩蝕性能表征。雖然兩種方法得到的緩蝕效率有一定差異，但各種方法的總趨勢是一致的，可以看出在不同條件下該化合物均具有優良的緩蝕性能。

實施例1

氮雜環類化合物為a：5-o-甲苯-[1，3，4]噻二唑-2-巰基；b：5-m-甲苯-[1，3，4]噻二唑-2-巰基；c：5-p-甲苯-[1，3，4]噻二唑-2-巰基，結構式為：

制備方法：

化學反應方程式為：