[发明专利]一种新型松香基咪唑啉类缓蚀剂

说明书

本发明涉及用于金属防腐蚀的化合物合成及应用技术领域，具体公开一种新型松香基咪唑啉类化合物及其合成方法和应用。本发明的松香基咪唑啉类化合物的起始原料为松香酸，原料单一，合成路线操作简单。将合成出的该化合物制备缓蚀剂的方法简单，只需将该化合物溶解于二甲基甲酰胺，再将所得溶液溶解于水中，再加入羟基亚乙基二膦酸，搅拌均匀即得。同时此缓蚀剂安全环保，具有优异的缓蚀效果。可以用于油气田地面集输和储运管路，防止腐蚀气体对钢铁等金属材料的破坏，降低腐蚀损耗。

技术领域

本发明涉及用于金属防腐蚀的化合物合成及应用技术领域，具体涉及一种新型松香基咪唑啉类化合物及其合成方法和应用，该化合物可以作为缓蚀剂用于油、气井生产，管道运输过程中的金属防腐。

背景技术

近几十年来，含硫化氢、二氧化碳及高矿化度地层水等多种腐蚀介质的油气田相继出现。酸性环境下油气田设备的严重腐蚀，已经越来越引起人们的关注。油气田的腐蚀不仅给油气田的开发、生产造成巨大的经济损失，同时也直接威胁着人类的生存环境和身体健康。可见，加强腐蚀与防护技术研究，实施有效地监测和保护措施对生产工业的开源节流，增产增效具有重大意义。

腐蚀介质中投加缓蚀剂是一种经济有效且实用的防腐方法，在众多缓蚀剂品种中，咪唑啉类缓蚀剂以高效低毒、无特殊刺激性气味、环境污染小等优点而颇受亲睐。咪唑啉类缓蚀剂作为一种制备过程简单的环境友好型缓蚀剂，应用范围十分广泛。用于合成咪唑啉类缓蚀剂的有机酸品种很多，但天然原料比较少，我国作为松香生产和出口大国，天然松香资源丰富，价格低廉，用其合成缓蚀剂并投入生产实践将具有极大社会效益和经济效益。松香基独具的三环二萜分子结构，将使得制取的松香基咪唑啉具有更好的缓蚀效率。现有技术中尚未见相关报道。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的第一个目的在于提供了一种式(4)所示的松香基咪唑啉类化合物：

第二个目的在于提供了一种上述式(4)所示松香基咪唑啉类化合物的合成方法，该化合物系发明人首次合成并确认。

本发明目的通过以下技术方案得以实现。

一种式(4)所示松香基咪唑啉类化合物的合成方法，其步骤如下：

步骤a：将松香酸和K₂CO₃溶于二甲基甲酰胺中，加入碘甲烷(MeI)，搅拌3小时，TLC点板反应完全。减压旋蒸去掉MeI，用乙酸乙酯(EA)萃取，浓缩，水洗除去二甲基甲酰胺，有机层用饱和氯化钠洗涤、干燥、浓缩，剩余组分用1:10的乙酸乙酯(EA)/石油醚(PE)过硅胶柱子纯化后得到式(2)化合物，反应式如下：

步骤b：在0-10℃条件下，往甲苯中加入乙二胺和三甲基铝(AlMe₃)，混合均匀，再加入步骤a得到的式(2)化合物，充分搅拌回流12小时。冷却到0℃，过滤，滤液用乙酸乙酯萃取，有机层用硫酸钠干燥、浓缩，产品用硅胶柱层析纯化(石油醚/乙酸乙酯＝1/1)，得到式(3)化合物，为白色固体，反应式如下：

步骤c：在DMF中加入化合物(3)和碳酸钾后再加入MeI，常温下充分搅拌8小时，然后过滤，滤液进行浓缩得到粗产物，再将粗产物HPLC纯化得到目标产物(4)，为白色固体。

本发明的第三个目的在于提供了一种含有式(4)化合物的缓蚀剂，该缓蚀剂主要用于油、气井生产，管道运输过程中的金属防腐。本发明的新型松香基咪唑啉缓蚀剂无毒，缓蚀效率高，能达到90％以上。本发明的缓蚀剂具体的配方为：

上述配方缓蚀剂的制备方法为：先将式(4)化合物溶解于二甲基甲酰胺(DMF)，得溶液，再将所得溶液溶解于水中，再加入羟基亚乙基二膦酸，搅拌均匀即得。