[发明专利]取代吡啶甲酰腙金属缓蚀剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料防护的取代吡啶甲酰腙类化合物，属绿色缓蚀剂分子设计领域，特别涉及一种取代吡啶甲酰腙金属缓蚀剂的制备方法。

背景技术

与最常用的无机缓蚀剂(亚硝酸盐、磷酸盐、聚磷酸盐、碳酸盐、硅酸盐、硼酸盐、铬酸盐)相比，人工合成的有机缓蚀剂的种类更多。但目前有机缓蚀剂的分子结构设计，合成路线和工艺、应用性能还存在很多不足之处，其理论进展仍远滞后于实践。选择设计绿色缓蚀剂分子结构不但要考虑缓蚀效果，还必须兼顾生物活性以及通用性。为了适应人类生活空间无毒、无公害缓蚀技术目标，基于绿色化学技术的环境友好缓蚀剂的应用开发，在近几十年来取得了不少有价值的成果，但是在绿色缓蚀剂的研究中仍然面临着诸多亟待解决的问题。如缓蚀剂用量较大、成本价高、分子设计不合理、合成路线和工艺复杂、产生危害性大的工业副产物，产率低、质量差等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种取代吡啶甲酰腙金属缓蚀剂的制备方法，所制得的缓蚀剂化合物，基本构成中含有酰腙基团，不同于常规席夫碱基团，它能在高酸性腐蚀介质中存在并发挥良好缓蚀作用。

本发明所涉及的取代吡啶甲酰腙席夫碱缓蚀剂结构式如下：

式中：R₁为吡啶基，羰基位于吡啶环的2、3或4位；

上述化合物合成过程：

将吡啶甲酸甲酯和水合肼以1∶1～1.2∶1的摩尔配比，3～6倍于水合肼体积的无水乙醇或甲醇作为溶剂在三口烧瓶内进行反应，70～80℃下回流、磁力搅拌反应6～8小时，得到的产物减压蒸馏、用无水乙醇重结晶、干燥，得到吡啶甲酰肼；然后将得到的吡啶甲酰肼与邻香草醛以1∶1～1∶1.2的摩尔配比，2～5倍于吡啶甲酰肼质量的无水乙醇或甲醇为溶剂反应，70～90℃下回流、磁力搅拌反应7～9小时，冷却，抽滤，无水乙醇洗涤，重结晶，干燥得目标化合物。

所述吡啶甲酸甲酯为2-吡啶甲酸甲酯、3-吡啶甲酸甲酯和4-吡啶甲酸甲酯中的一种。

本发明设计了满足环境保护要求的油溶性良好的缓蚀剂分子，同时具有生物降解性好、低毒、在较宽pH值范围(4～9)内均具有缓蚀的特性，对A3碳钢和铜均具有良好的的缓蚀性能。。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

图中标记：A-吡啶甲酸甲酯(R₁-COOCH₃)，C-水合肼，B-邻香草醛，D-溶剂。

具体实施方式：

实施例1：

邻香草醛-2-吡啶甲酰腙席夫碱的合成：

将2-吡啶甲酸甲酯和水合肼以1∶1的摩尔配比，4倍于水合肼体积的无水乙醇作为溶剂在三口烧瓶内进行反应，75℃下回流、磁力搅拌反应7小时，得到产物减压蒸馏、用无水乙醇重结晶、干燥，得到2-吡啶甲酰肼。然后将2-吡啶甲酰肼与邻香草醛以1∶1的摩尔配比，3倍于吡啶甲酰肼质量的无水乙醇为溶剂反应，80℃下回流、磁力搅拌反应8小时，冷却，有大量淡黄色晶体析出，抽滤，无水乙醇洗涤，重结晶，得淡黄色固体。红外光谱显示此时在1681cm^-1处有酰腙基团的特征吸收峰，3000～3100cm^-1范围内有苯环上C-H吸收峰，817～857cm^-1属于吡啶环上C-H吸收峰。产物为目标产物。

将最终反应产物在有机溶剂溶解的情况下形成缓蚀剂溶液。配方按重量百分比为：10％的邻香草醛-2-吡啶甲酰腙席夫碱缓蚀剂，20％的无水乙醇，7O％蒸馏水。

1、中性腐蚀溶液评价

评价条件：腐蚀溶液为3.5％的氯化钠溶液，常温常压下，72h，缓蚀剂浓度为75mg/L，试验材质为A3碳钢和铜片。试验结果见表1。

表1：对实施例1的缓蚀剂常温常压条件下评价