[發明專利]一種嘧啶咪唑啉緩蝕劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202110059113.9
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112877698A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 李艷艷
• 申請（專利權）人: 李艷艷
• 主分類號: C23F11/14
• 分類號: C23F11/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種嘧啶咪唑啉緩蝕劑及其制備方法，包括：1)對苯二甲酸與N1?(嘧啶?2?基)乙二胺進行酰化、環化反應，得到1,4?二((1?嘧啶?2?基)咪唑?2?基)苯；2)1,4?二((1?嘧啶?2?基)咪唑?2?基)苯經季銨化反應制備嘧啶咪唑啉緩蝕劑；該緩蝕劑有豐富的N原子以及季銨陽離子使得在金屬表面附著力強，疏水端會定向進入腐蝕性介質中，從而形成疏水層，排斥腐蝕介質，可作為碳鋼、銅的緩蝕劑。

技術領域

本發明涉及一種有機緩蝕劑，尤其涉及一種嘧啶咪唑啉緩蝕劑及其制備方法。

背景技術

咪唑啉類衍生物因其可在金屬表面形成緊密的吸附層，可作為鹽酸、硫酸、二氧化碳和硫化氫腐蝕的緩蝕劑，因此被廣泛應用于油氣田的生產和化工生產過程中。近年來，低毒、高效、用量少的咪唑啉衍生物及天然植物綠色緩蝕劑成為研發熱點，其合成也備受關注。

雙子咪唑啉及其衍生物是近幾年來發展迅速的一種新型的防銹劑，其具有兩個(或兩個以上)親水基和兩個(或兩個以上)疏水基及一個間隔基團聯結構成，該種特殊的分子結構使其能更好的吸附在金屬表面。同時，雙子咪唑啉型防銹劑能夠在較低的濃度下更持久、更有效地抑制腐蝕。研究表明，在相同的濃度下，雙子咪唑啉的緩蝕效率是常規咪唑啉的2倍以上，使得其在石油化工、抑制金屬腐蝕等領域具有很高的應用價值。由此可見，提高緩蝕劑單位陽離子密度，可獲得性能更優的咪唑啉緩蝕劑。

發明內容

本發明設計合成一種嘧啶咪唑啉緩蝕劑，該緩蝕劑分子上帶有嘧啶基和咪唑，豐富的N原子以及季銨陽離子使得在金屬表面附著力強，疏水端會定向進入腐蝕性介質中，從而形成疏水層，排斥腐蝕介質，可作為碳鋼、銅的緩蝕劑。

所述嘧啶咪唑啉緩蝕劑，具有如下分子式：

式中，R為C1～C12的烷基直鏈，X為Br或I或OH。

上述嘧啶咪唑啉緩蝕劑的制備方法如下：

首先，對苯二甲酸與N1-(嘧啶-2-基)乙二胺進行酰化、環化反應制備1,4-二((1-嘧啶-2-基)咪唑-2-基)苯(Md-IMZ-B)，再經季銨化反應，使得咪唑N2變為季銨。

具體反應流程如下：

第一步，在溶劑中，對苯二甲酸與N1-(嘧啶-2-基)乙二胺在加熱的氮氣保護環境下進行酰化，進一步升溫進行脫水成環，得到的反應液濃縮后進行重結晶，得到Md-IMZ-B。

第二步，在溶劑中，鹵代烴滴入Md-IMZ-B反應液體系，加熱回流，使得烷基鍵合至咪唑N2位置，得到的反應液經萃取或透析純化，揮發溶劑后得到嘧啶咪唑啉緩蝕劑。

第一步中所述的溶劑為二甲苯，或二甲苯和N-甲基吡咯烷酮的混合溶劑。

第一步所述的對苯二甲酸與N1-(嘧啶-2-基)乙二胺的投料摩爾比例為1:2～2.5。

第二步中所述的鹵代烴為碘代烷或溴代烷。

第二步中所述的鹵代烴為碳原子為1～12的烷基直鏈。

作為優選，第二步中所述的鹵代烴為碳原子數是4～6的溴代烷。

第二步所述鹵代烴的碳原子數為1～4時，所述溶劑為水或醇或兩者的混合物。

第二步所述鹵代烴的碳原子數＞4時，所述溶劑為水和醇的混合物或乙腈或甲苯。

本發明具有如下優點和有益效果：

(1)本發明提供的嘧啶咪唑啉緩蝕劑，具有低毒、無刺激性氣味，緩蝕能力強的特點，可應用于碳鋼、銅緩蝕劑。

(2)所述嘧啶咪唑啉緩蝕劑分子有豐富的N原子以及季銨陽離子使得在金屬表面附著力強，疏水端會定向進入腐蝕性介質中，從而形成疏水層，排斥腐蝕介質。