一种新型松香基咪唑啉类缓蚀剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及用于金属防腐蚀的化合物合成及应用技术领域，具体设及一种新型松 香基咪挫嘟类化合物及其合成方法和应用，该化合物可W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】
[0002] 近几十年来，含硫化氨、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。
[0003] 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，咪挫嘟类缓蚀剂W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。咪挫 嘟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 挫嘟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=环二祗分子结构，将使得制取的松香基咪挫嘟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】
[0004] 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 松香基咪挫嘟类化合物：
[0005] 第二个目的在于提供了一种上述式（4)所示松香基咪挫嘟类化合物的合成方法， 该化合物系发明人首次合成并确认。
[0006] 本发明目的通过W下技术方案得W实现。
[0007] -种式（4)所示松香基咪挫嘟类化合物的合成方法，其步骤如下：
[0008] 步骤a:将松香酸和K2CO3溶于二甲基甲酯胺中，加入舰甲烧（MeI)，揽拌3小时， TLC点板反应完全。减压旋蒸去掉MeI,用乙酸乙醋（EA)萃取，浓缩，水洗除去二甲基甲酯 胺，有机层用饱和氯化钢洗涂、干燥、浓缩，剩余组分用1:10的乙酸乙醋（EA)/石油酸（P巧 过硅胶柱子纯化后得到式（2)化合物，反应式如下：
[0010]步骤b:在O-ICTC条件下，往甲苯中加入乙二胺和S甲基侣（AlMes)，混合均匀，再 加入步骤a得到的式（2)化合物，充分揽拌回流12小时。冷却到0°C，过滤，滤液用乙酸乙 醋萃取，有机层用硫酸钢干燥、浓缩，产品用硅胶柱层析纯化（石油酸/乙酸乙醋=1/1)，得 到式做化合物，为白色固体，反应式如下：
[0012]步骤C:在DMF中加入化合物（3)和碳酸钟后再加入MeI,常溫下充分揽拌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。
[0014] 本发明的第=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挫嘟缓蚀剂无毒， 缓蚀效率高，能达到90%W上。本发明的缓蚀剂具体的配方为：
[0015] 组分 當量 式（4)化合物 1 目mg/L-90mg/L; 二甲基甲酯胺 .5省凡一1々呂/L; 径摆亚己基粪酸 0.自g/L- 1.Og/k 氷 余量。
[0016] 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酯胺值MF)，得 溶液，再将所得溶液溶解于水中，再加入径基亚乙基二麟酸，揽拌均匀即得。
[0017] 本缓蚀剂可W用于油气田地面集输和储运管路系统，防止腐蚀气体对钢铁等金属 材料的破坏，降低腐蚀损耗。
[0018] 与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：
[0019] 1、松香基咪挫嘟类化合物用作缓蚀剂不仅具有良好的抗H2S/CO2腐蚀的缓蚀性 能，同时具有热稳定性好、毒性低、无特殊刺激气味等优点。松香基独具的=环二祗分子结 构，新型松香基咪挫嘟缓蚀剂无毒，缓蚀率高，能达到90%。松香基咪挫嘟具有更好的缓蚀 效率，主要用于油、气井生产，管道运输过程中的金属防腐。
[0020] 2、本发明的松香基咪挫嘟类化合物的合成原料单一，合成路线操作简单。
[0021] 3、按照本发明配方制备缓蚀剂的方法简单，只需将式（4)化合物溶解于二甲基甲 酷胺值MF)，溶解完全后再溶解于水中，最后加入径基亚乙基二麟酸揽拌均匀即得。同时此 缓蚀剂安全环保，具有优异的缓蚀效果。可W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。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
[0023] 除非另有说明，本文中出现的百分比都为质量百分含量。
[0024] 实施例1:
[002引一种式（4)化合物的合成方法，其步骤如下：
[002引步骤a:式似化合物的合成：
[0027]将100g松香酸（0. 331mol)和 69gK2C03(0. 49 7mol)溶解于 800ml二甲基甲酯胺 溶剂中，加入56. 4克（0. 397mol)MeI，揽拌3小时点板确认反应完全。减压旋蒸去掉MeI，用 EA萃取、浓缩，水洗去掉DMF溶剂，有机层用饱和氯化钢洗涂、干燥、浓缩，剩余组分用1:10 的EA/PE过硅胶柱子纯化后得到100g式（2)化合物。
[0028]IhNMR(CDCI3,400MHz):0. 75(m,7H) ;0. 94(m,6H) ;1. 18 (m,7H); 1. 50 (m, 4H), 1. 73 (m, 6H)；2,Ol(m, 4H)；2, 14 (m, 1H)；3, 55(s,3H)；5, 29 (d, 1H)； 5. 70(s,1H).
[002引步骤b:式做化合物的合成：
[0030]在 0-10°C条件下，往IL甲苯中加入 57. 0g(0. 949mol)乙二胺和 0.949molAlMe3， 混合均匀，再加入步骤a得到的100g(0. 123mol)式（2)化合物，充分揽拌回流12小时。冷 却到〇°C，过滤，滤液用乙酸乙醋萃取，有机层用硫酸钢干燥、浓缩，产品用硅胶柱层析纯化 (石油酸/乙酸乙醋=1/1)得到白色固体17g，为式（3)化合物：
[0031]Ir NMR:(CDCI3,400MHz) :0. 88 (m, 9H) ;1. 00 (m, 6H) ;1. 28 (m, IOH); I. 66 (m, 4H), I. 80 (m, 5H)；2. 08 (m, 4H)；2. 20 (m, IH)；5. 38 (d, IH)；5. 77 (s, IH).
[003引步骤C:式（4)化合物的合成：
[0033]在200血的DMF中加入61. 36mmol (20g)化合物（3)和碳酸钟61. 36mmol (8. 46g) 后再加入122. 7mmol (17. 42g)MeI，常溫下充分揽拌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) ,6. 5g白色固体。
[0034] Ih NMR: (DMS0, 400MHz) : 0. 85 (m, 3H) ; 1. 04 (m, 6H) ; 1. 23 (m, 2H); 1. 30 (m, 3H), 1. 58 (m, 3H)；1, 92 (m, 6H)；1, 95 (m, 3H)；2, 10 (m, 1H)；2, 98 (s, 3H)； 3. 26 (m, 2H) ;3. 44 (m, 2H)点39(S,1H)点77(S,1H).
[003引实施例2:
[0036] 首先，将实施例1制得的式（4)化合物制备成缓蚀剂，所述缓蚀剂由式（4)化合 物、二甲基甲酯胺、径基亚乙基二麟酸和水组成，具体含量范围如下：
[0037] 组分 當量 式（4)化合物 ISmg/L-狐m:g/L; 二甲基甲醜胺 5g/L-IOgA^; 哲基亚乙基二鱗酸 0.5g/L-L日g也 水 余量。.
[0038] 更具体的，各缓蚀剂配方如下表1所示：
[0039] 表1缓蚀剂配方试验
[0041]W上各配方的缓蚀剂的制备方法均如下：先将式（4)化合物溶解于二甲基甲酯胺 值MF)，再将所得溶液溶解于水中，再加入径基亚乙基二麟酸后揽拌均匀即得缓蚀剂。
[0042] 酸条件下缓蚀效率测量：
[0043] 根据SY/T5405-1996《酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标》，通过试验模拟具 体说明本发明制备的式（4)化合物作为缓蚀剂的缓蚀效果，见表2。
[0044]表 2
[0047] 表2中各配方的缓蚀剂浓度计量W表I配方制备好的缓蚀剂计。
[0048] 松香基独具的=环二祗分子结构，新型松香基咪挫嘟缓蚀剂无毒，缓蚀率高，能达 到98%W上。松香基咪挫嘟具有更好的缓蚀效率，主要用于油、气井生产，管道运输过程中 的金属防腐。
[0049] 本说明书中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技 术领域的技术人员可W对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方 式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【主权项】
1. 一种式（4)所示的松香基咪唑啉类化合物：2. -种权利要求1所述的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K2C03溶于二甲基甲酰胺中，加入碘甲烷，反应完全后减压旋蒸去掉 碘甲烷，用乙酸乙酯萃取，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/石油醚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-KTC条件下，往甲苯中加入乙二胺和三甲基错，混合均勾，再加入步骤a得 到的式（2)化合物，充分搅拌回流反应，冷却到0°C，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，得到式（3)化合物，反应式如下：步骤c :在二甲基甲酰胺中加入化合物（3)和碳酸钾后再加入碘甲烷，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)，反应 式如下：3. -种含有权利要求1所述的松香基咪唑啉类化合物的缓蚀剂。4. 一种含有根据权利要求2所述的合成方法合成的松香基咪唑啉类化合物的缓蚀剂。5. 根据权利要求3或4所述的缓蚀剂，其特征在于，所述缓蚀剂的配方如下： 组分 含量 式（4)化合物 l_g:/L - 二甲基甲酰胺 5g/L-10 g/L； 羟基亚乙基二膦酸 0. 5gA-l. OgA; .水 余童:i?
【专利摘要】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。
【IPC分类】C09K8/54, C07D233/06, C23F11/167, C23F11/14
【公开号】CN105272916
【申请号】CN201510064954
【发明人】胡海翔, 杨欢, 李小春
【申请人】中国科学院武汉岩土力学研究所
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年2月8日