[發(fā)明專利][1,5]苯并二氮卓類化合物的制備方法及其應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410459458.3
• 申請日: 2014-09-10
• 公開（公告）號: CN104232073B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發(fā)明（設計）人: 謝彥;馬尚尚;劉元偉
• 申請（專利權）人: 濱州學院
• 主分類號: C09K8/74
• 分類號: C09K8/74;C07D409/04
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司37205
• 代理人: 于曉曉

技術領域

本發(fā)明涉及碳鋼的鹽酸酸洗緩蝕劑，具體的說是一種[1,5]苯并二氮卓類化合物的制備方法及其應用，屬于金屬腐蝕與防護技術領域。?

背景技術

目前，酸化是提高油氣井采收率的一項重要措施，國內多數(shù)油氣井都需要依靠酸化技術處理地層，以提高油氣井的采收率，實現(xiàn)油氣井的增產(chǎn)與穩(wěn)產(chǎn)。但酸液注人地層的過程會對油氣井設備和管線產(chǎn)生嚴重的腐蝕，大大縮短油氣井設備和管線的使用壽命，同時被酸溶蝕的金屬鐵離子又會對地層造成傷害，嚴重影響了油氣井的正常生產(chǎn)。而添加緩蝕劑是防止油氣井設備和管線腐蝕的有效途徑。?

酸化緩蝕劑是一種以適當?shù)臐舛群托问酱嬖谟谒嵝越橘|中，防止和減緩鋼鐵腐蝕的化學物質或幾種化學物質的混合物。國內油氣田常用的有機酸化緩蝕劑主要有苯并咪唑、咪唑啉、季銨鹽、嘧啶、噻二唑衍生物等。油氣田中常見的金屬緩蝕劑在合成及其應用過程中往往存在著毒性大、成本高、穩(wěn)定性差、效果不理想以及產(chǎn)物與溶劑分離困難等問題。目前，緩蝕劑的研究正朝著“環(huán)境友好型緩蝕劑”的方向發(fā)展。本發(fā)明提出了一種新型環(huán)境友好型高效的應用于碳鋼的鹽酸酸化緩蝕劑的合成方法，該緩蝕劑的分子結構相對于傳統(tǒng)的緩蝕劑具有更大的共軛體系，其含有的孤對電子和π電子與金屬Fe原子的內層d空軌道形成多吸附的化學鍵，在碳鋼表面形成更加緊密穩(wěn)定的吸附膜，起到阻礙腐蝕介質與金屬表面的接觸，從而減緩碳鋼腐蝕的效果。?

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術存在的不足，通過設計結構新的化合物分子提供一種低毒、環(huán)境友好、高效的含芳香雜環(huán)的苯并雜卓類化合物作為高效酸化緩蝕劑的應用。?

為實現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用技術方案為：?

一種含芳香雜環(huán)的苯并雜卓類化合物作為高效酸環(huán)緩蝕劑的應用，所述含芳香雜環(huán)的苯并雜卓類化合物為2-(2-噻吩基)-4-對甲苯基[1,5]苯并二氮卓，其結構式如式一所示：?

進一步的說，將式一化合物作為鹽酸酸洗緩蝕劑時，將2-(2-噻吩基)-4-對甲苯基[1,5]苯并二氮卓分別溶于1.0～5.0mol/L的鹽酸溶液中，接著在室溫下對混合溶液超聲分散30min，使之完全溶解，室溫攪拌均勻即可。?

再進一步的說，將碳鋼制品浸沒于加入緩蝕劑的1.0mol/L鹽酸溶液中，浸泡時間不少于1h，浸沒溫度為25～55℃，其中每升鹽酸溶液中2-(2-噻吩基)-4-對甲苯基[1,5]苯并二氮卓加入量為10～100mg。?

所述式一化合物的制備方法如下：?

首先將2-噻吩甲醛與對甲基苯乙酮在氫氧化鉀的乙醇溶液中反應，常溫下攪拌反應12h，減壓抽濾得到淺黃色的1-對甲苯基-3-(2-噻吩基)丙烯酮，將得到的1-對甲苯基-3-(2-噻吩基)丙烯酮與鄰苯二胺在乙酸和二甲基甲酰胺混合溶液中反應，油浴加熱回流，磁力攪拌12h，冰箱冷凍過夜12h，減壓抽濾得到?棕色粗產(chǎn)物，然后經(jīng)水洗，乙酸重結晶得到淡黃色晶體。即為產(chǎn)物2-(2-噻吩基)-4-對甲苯基[1,5]苯并二氮卓，氫核磁共振表征結果如下：?

¹HNMR(dimethyl?sulfoxide(DMSO),400MHz):δ＝7.72-7.74(m,4H,Ar-H),7.54-7.62(m,4H,Ar-H),7.48(s,1H,NH),7.28-7.36(m,3H,Thiophene),4.5(s,1H,HC＝C-Ar),1.92(s,3H,CH₃-Ar)?

本發(fā)明所具有的優(yōu)點：?

1.成本低。本發(fā)明緩蝕劑有效成分為2-(2-噻吩基)-4-對甲苯基[1,5]苯并二氮卓，合成原料來源豐富，簡單易得，價格低廉。?

2.低毒環(huán)保。本發(fā)明緩蝕劑與目前常用的酸化緩蝕劑和傳統(tǒng)的有機碳鋼緩蝕劑相比，能夠在太陽光照下自然降解為無毒或低毒物質，不會給環(huán)境帶來負面影響，符合環(huán)境友好型緩蝕劑的發(fā)展趨勢。?

3.高效性。本發(fā)明緩蝕劑在使用過程中只要添加少量即可起到有效抑制碳鋼在酸性介質中的腐蝕。?

4.持久性好。本發(fā)明緩蝕劑具有一定的持久性，能夠長時間保持較高的緩蝕性能。?

5.適用性好。本發(fā)明緩蝕劑具有適用范圍廣的優(yōu)點，在不同溫度、酸度下均具有優(yōu)良的緩蝕性能，緩蝕效率可達89％-98％。?

附圖說明

圖1是2-(2-噻吩基)-4-對甲苯基[1,5]苯并二氮卓的結構式，圖2是2-(2-噻吩基)-4-對甲苯基[1,5]苯并二氮卓的合成反應方程式。?

具體實施方式