曼尼希雙堿的制備方法及用途技術

一種曼尼希雙堿的制備方法及用途，屬于緩蝕劑的制備方法及用途。方法：稱取丙酮、37％甲醛水溶液分別與相應的芳香胺化合物以物質的量之比為61:6:1置于燒瓶中，加入催化量的硅磺酸，攪拌，過濾除去硅磺酸，濾液減壓蒸餾除去溶劑，固體用乙醇洗滌得粗品，粗品用乙醇重結晶，抽濾，得到以丙酮作為酮組分的曼尼希雙堿化合物；以丙酮作為酮組分的曼尼希雙堿化合物在金屬緩蝕成膜材料中的用途：以丙酮作為酮組分的曼尼希雙堿化合物自組裝膜覆蓋的銅電極在0.1mol·L-1NaCl溶液中的緩蝕效率；所述的以丙酮作為酮組分的曼尼希雙堿化合物吸附在潔凈的銅電極表面以后，使銅電極在氯化鈉溶液中的腐蝕速度明顯下降。優(yōu)點：該緩蝕劑制備方法簡便，反應條件溫和，緩蝕效果顯著。

【技術實現步驟摘要】
曼尼希雙堿的制備方法及用途
本專利技術涉及一種緩蝕劑的制備方法及用途，特別是一種曼尼希雙堿的制備方法及用途。
技術介紹
銅是現代工業(yè)各領域應用最為廣泛的金屬之一。然而，金屬銅及其合金在有氯離子存在的環(huán)境中很容易被腐蝕，從而喪失其優(yōu)良的物理化學性能。多年來，生產上常用鉻酸鹽作為銅的緩蝕劑和表面處理劑，但由于六價鉻的劇毒性使其應用受到了越來越嚴格的限制。近年來，有文獻報道，這種腐蝕作用可以通過在銅表面組裝一層緊密的單分子膜來進行緩解。已報道的成膜材料主要是一些含硫、氮元素的化合物，如：烷基硫醇，希夫堿，N-乙烯基咔唑，2-巰基苯并惡唑以及三唑類化合物。然而這些材料中有的緩蝕效率低，有的毒性大，有的價格高。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種曼尼希雙堿的制備方法及用途，解決現有技術制備中緩蝕效率低，毒性大，價格高的問題。本專利技術是以如下技術方案實現的：一種以丙酮、乙酰丙酮或苯乙酮作為酮組分的曼尼希雙堿化合物，該化合物具有如下結構通式：其中：R＝4-CN,4-CF3,4-NO2,3-NO2,3-CF3-4-Cl,3-Cl-4-F,3,4-Cl2,4-COOH；其制備方法是：稱取丙酮、37％甲醛水溶液分別與相應的芳香胺化合物以摩爾比為61:6:1置于燒瓶中，加入催化量的硅磺酸，1mmol芳香胺使用0.14g硅磺酸，在50℃下攪拌，采用薄層層析法跟蹤檢測至反應完全，過濾除去硅磺酸，濾液減壓蒸餾除去溶劑，固體用乙醇洗滌得粗品，粗品用乙醇重結晶，抽濾，得到以丙酮作為酮組分的曼尼希雙堿化合物；反應方程式如下：其中：R＝4-CN,4-CF3,4-NO2,3-NO2,3-CF3-4-Cl,3-Cl-4-F,4-COOH。以丙酮作為酮組分的曼尼希雙堿化合物在金屬緩蝕成膜材料中的用途：以丙酮作為酮組分的曼尼希雙堿化合物自組裝膜覆蓋的銅電極在0.1mol·L-1NaCl溶液中的緩蝕效率；η％＝(Rp-Rp0)/Rp×100％上式中，Rp0和Rp分別為空白溶液和含曼尼希雙堿的溶液中銅電極的極化電阻；所述的以丙酮作為酮組分的曼尼希雙堿化合物吸附在潔凈的銅電極表面以后，使銅電極在氯化鈉溶液中的腐蝕速度明顯下降。有益效果，由于采用了上述方案，以價廉易得的丙酮和37％甲醛溶液為原料合成以丙酮作為酮組分的曼尼希雙堿，在研究構效關系的基礎上該系列化合物具有預防金屬腐蝕的性能，經電化學阻抗法對該系列化合物在氯化鈉溶液中對銅的緩蝕效果進行測試；以丙酮作為酮組分的曼尼希雙堿作為用于金屬防腐的成膜材料，由于曼尼希雙堿分子結構中含有氮、氧和芳環(huán)，可有諸多位點與金屬表面進行結合，應該對金屬腐蝕有較好的緩蝕作用。解決了現有技術制備中緩蝕效率低，毒性大，價格高的問題，達到了本專利技術的目的。優(yōu)點：該曼尼希雙堿緩蝕劑原料價廉易得，制備方法簡便，反應條件溫和，緩蝕效果顯著。附圖說明：圖1是本專利技術以丙酮作為酮組分的曼尼希雙堿化合物自組裝膜覆蓋的銅電極在0.1mol·L-1NaCl溶液中的Nyquist圖。具體實施方式一種以丙酮、乙酰丙酮或苯乙酮作為酮組分的曼尼希雙堿化合物，該化合物具有如下結構通式：其中：R＝4-CN,4-CF3,4-NO2,3-NO2,3-CF3-4-Cl,3-Cl-4-F,3,4-Cl2,4-COOH；其制備方法是：稱取丙酮、37％甲醛水溶液分別與相應的芳香胺化合物以摩爾比為61:6:1置于燒瓶中，加入催化量的硅磺酸，1mmol芳香胺使用0.14g硅磺酸，在50℃下攪拌，采用薄層層析法跟蹤檢測至反應完全，過濾除去硅磺酸，濾液減壓蒸餾除去溶劑，固體用乙醇洗滌得粗品，粗品用乙醇重結晶，抽濾，得到以丙酮作為酮組分的曼尼希雙堿化合物；反應方程式如下：其中：R＝4-CN,4-CF3,4-NO2,3-NO2,3-CF3-4-Cl,3-Cl-4-F,4-COOH。以丙酮作為酮組分的曼尼希雙堿化合物在金屬緩蝕成膜材料中的用途：以丙酮作為酮組分的曼尼希雙堿化合物自組裝膜覆蓋的銅電極在0.1mol·L-1NaCl溶液中的緩蝕效率；η％＝(Rp-Rp0)/Rp×100％上式中，Rp0和Rp分別為空白溶液和含曼尼希雙堿的溶液中銅電極的極化電阻；所述的以丙酮作為酮組分的曼尼希雙堿化合物吸附在潔凈的銅電極表面以后，使銅電極在氯化鈉溶液中的腐蝕速度明顯下降。圖1是以丙酮作為酮組分的曼尼希雙堿化合物自組裝膜覆蓋的銅電極在0.1mol·L-1NaCl溶液中的Nyquist圖，測試頻率范圍為100000HZ-0.01HZ，測試振幅為0.01V；測試電位為開路電位。實施例1：4-(雙-(3-氧代丁基)氨基)苯腈(a)的合成：稱取丙酮9mL、37％甲醛水溶液1.0g，4-氨基苯腈2mmol置于燒瓶中，加入0.16g硅磺酸，在50℃下攪拌1h，過濾除去硅磺酸，濾液減壓蒸餾除去溶劑，固體用乙醇洗滌得粗品，粗品用乙醇重結晶，抽濾，得純化合物。產率88％，白色固體，m.p.98-101℃，1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.52(d,J＝8.9Hz,ArH,2H),6.72(d,J＝9.0Hz,ArH,2H),3.54(t,J＝7.2Hz,CH2,4H),2.73(t,J＝7.2Hz,CH2,4H),2.11(s,CH3,6H)；13CNMR(100MHz,DMSO-d6)δ207.5,150.0,133.4,120.4,111.6,95.7,44.7,40.0,30.1；IR(KBr,ν,cm-1):2209,1708,1608,1525,1372,1170,823；HRMS(ESI,m/z):calcd.forC15H18N2O2Na[M+Na]+281.1266,found281.1272.電化學測試采用三電極體系：工作電極為純度為99.99％、1mm厚的銅片。實驗前將銅片切割成面積為0.36cm2的正方形，用銅線焊接，環(huán)氧樹脂密封，露出端面，電極呈圓柱狀，實驗時電極工作面垂直向上放置。阻抗測試儀器為Solartron1287/1260(AmetekSolartronAnalytical,Hampshire,UK)，測試介質為0.1mol/L的NaCl溶液。測試過程在開路電位下完成，測試頻率范圍為100000Hz-0.01Hz，測試振幅為0.01V。自組裝步驟：所有溶液均由去離子水和分析純試劑配制，實驗溫度均為25℃，阻抗測試前電極均在開路情況下浸泡10min至開路電位穩(wěn)定時開始測試。電極表面依次用型號為600、1200、2000號的砂紙逐級打磨至鏡面光亮，放入超聲波清洗器里清洗1min后，放入7mol·L-1的硝酸溶液中刻蝕15s以形成無水無氧表面；然后將電極迅速依次用二次去離子水和無水乙醇清洗兩次；最后將電極放入事先配好的曼尼希雙堿的無水乙醇溶液(1mol·L-1)中浸泡30min后，取出，用無水乙醇清洗兩次，除去由于物理吸附作用附著在銅電極表面的有機物；晾干，準備測試。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種曼尼希雙堿的制備方法，其特征是：一種以丙酮、乙酰丙酮或苯乙酮作為酮組分的曼尼希雙堿化合物，該化合物具有如下結構通式：其中：R＝4?CN,4?CF3,4?NO2,3?NO2,3?CF3?4?Cl,3?Cl?4?F,3,4?Cl2,4?COOH；其制備方法是：稱取丙酮、37％甲醛水溶液分別與相應的芳香胺化合物以物質的量摩爾比之比為61:6:1置于燒瓶中，加入催化量的硅磺酸，1mmol芳香胺使用0.14g硅磺酸，在50℃下攪拌，采用薄層層析法跟蹤檢測至反應完全，過濾除去硅磺酸，濾液減壓蒸餾除去溶劑，固體用乙醇洗滌得粗品，粗品用乙醇重結晶，抽濾，得到以丙酮作為酮組分的曼尼希雙堿化合物；反應方程式如下：其中：R＝4?CN,4?CF3,4?NO2,3?NO2,3?CF3?4?Cl,3?Cl?4?F,4?COOH。

【技術特征摘要】
1.一種曼尼希雙堿的用途，其特征是：以丙酮作為酮組分的曼尼希雙堿化合物在金屬緩蝕成膜材料中的用途：曼尼希雙堿化合物具有如下結構通式：其中：R＝4-CN,4-CF3,4-NO2,3-NO2,3-CF3-4-Cl,3-Cl-4-F,4-COOH；以丙酮作為酮組分的曼尼希雙堿化合物自組裝膜覆蓋的銅電極在0.1mol·L-1NaCl溶液中的緩蝕效率；化合物：空白，取代基R無，Rp(Ω)4356，緩蝕效率η無；化合物：A，取代基R4-CN，Rp(Ω)15332，緩蝕效率η75％；化合物：B，取代基R4-CF3，Rp(Ω)8270，緩蝕效率η48％；化合物：c，取代基R4-N...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：趙玲玲，宛瑜，吳翚，
申請(專利權)人：江蘇師范大學，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32