[发明专利]不对称烷基吡唑离子液体及其制备方法和作为金属缓蚀剂的应用

说明书

本发明公开了一种不对称烷基吡唑离子液体，其分子结构式如下所示：，式中m为6、8或10；本发明还提供了上述不对称烷基吡唑离子液体（[BHPz]⁺[NTf₂]^‑、[BOPz]⁺[NTf₂]^‑、[BDePz]⁺[NTf₂]^‑）的制备方法以及在镁合金缓蚀方面的应用。本发明目的是要解决金属镁及其合金腐蚀等问题，该化合物最大防腐效率约为90.0%，AZ91D Mg合金样品分别放置在三种溶液中浸泡不同时间后成膜，再在0.05wt.%NaCl介质中浸泡7d,最大防腐效率约为91.6%，能在镁合金表面形成致密的膜，在一段时间里保持很好的缓蚀效果，并且本发明离子液体具有成本低，合成工艺简单、反应条件温和、后处理简单等优势。

技术领域

本发明属于离子液体技术领域，具体涉及一种不对称烷基吡唑离子液体、制备方法以及其作为金属缓蚀剂，尤其是金属镁合金缓蚀剂的应用。

背景技术

人类进入21世纪，可持续发展战略已成为世界各国的共识，当今社会可持续发展面临三大问题：人口膨胀，资源短缺，环境恶化。金属腐蚀是现代工业和生活中的重要破坏因素。据估计，金属腐蚀造成的直接经济损失约占国民生产总值的1%-5%，而添加缓蚀剂是一种适用性强的腐蚀控制方法，它的使用能有效抑制金属腐蚀，在保护资源、减少材料损失方面起着举足轻重的作用。

缓蚀剂是一种化学添加剂，添加少量的缓蚀剂就可以有效抑制金属及其合金的腐蚀，同时金属及合金又能保持原来的物理机械性能。与其它防腐技术相比，缓蚀剂是保护金属及其合金免受腐蚀最实用的方法之一。缓蚀剂有一些明显的优点，例如不需要特殊设备、控制简单、价格低廉、操作简便。由于它具有良好的效果和较高的效益，现已被广泛应用于生产与生活中多领域的金属防腐。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术缺陷，提供一种缓蚀性能良好、高效、经济的不对称烷基吡唑离子液体。

本发明还提供了上述不对称烷基吡唑离子液体的简便制备方法以及其作为金属缓蚀剂，尤其是金属镁合金缓蚀剂的应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

不对称烷基吡唑离子液体（[BHPz]⁺[NTf₂]^-、 [BOPz]⁺[NTf₂]^-、[BDePz]⁺[NTf₂]^-），其分子结构式如下所示，式中，n-C₄H₉表示正丁基：

，式中m=6、8或10。

本发明提供了一种上述不对称烷基吡唑离子液体的制备方法，其包括如下步骤：

1）在溶剂DMSO存在条件下，将吡唑与1-溴-丁烷、KOH在80~90℃下反应24~36 h，得到1-丁基吡唑；

2） 在溶剂乙腈存在条件下，将1-丁基吡唑与1-溴-己烷或1-溴-辛烷在85~95 ℃反应72~84 h，得到1-丁基-2-己基吡唑溴盐或1-丁基-2-辛基吡唑溴盐；或者将1-丁基吡唑与1-溴-癸烷在85~95 ℃反应48~60 h，得到1-丁基-2-癸基吡唑溴盐；