一类水溶性含双苯并三氮唑‑查尔酮二联体的有机磺酸盐衍生物合成与应用的制作方法

本发明涉及高效的有机盐类缓蚀剂领域，特别是一类水溶性含双苯并三氮唑-查尔酮二联体的有机磺酸盐衍生物的合成及其在3％的氯化钠溶液中对铜的缓蚀应用。

背景技术：

金属腐蚀是我们面临的一个极其严重的问题，每年造成的经济损失高达7000亿美元。苯并三氮唑类是一类重要的缓蚀剂，但是常见的苯并三氮唑类缓蚀剂的水溶性较差，且缓蚀分子结构不易修饰，影响其实际应用。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，而合成一类水溶性含双苯并三氮唑-查尔酮二联体的有机磺酸盐衍生物的缓蚀剂。

本发明涉及的具有高水溶性有机盐类缓蚀剂材料，其化学式为：

上述含双苯并三氮唑与苯二烯共轭片段的高水溶性有机盐类缓蚀剂的合成方法如下：

将4,4'-{苯-1,2-二基二[(1E)-3-羰基丙-1-烯-3,1-二基]}二[2-(2H-苯并三唑-2-基)苯磺酸]或4,4'-{苯-1,4-二基二[(1E)-3-羰基丙-1-烯-3,1-二基]}二[2-(2H-苯并三唑-2-基)苯磺酸]和氢氧化钠以1:2的比例加入到50mL的三口烧瓶中，加入体积为氢氧化钠50～60倍的干燥乙醇做溶剂，常温下磁力搅拌0.5小时后，抽滤，乙醇洗涤，真空干燥，得到目标产物。

上述化合物的合成路线如下：

附图说明

图1.实施例1中的4,4'-{苯-1,4-二基二[(1E)-3-羰基丙-1-烯-3,1-二基]}二[2-(2H-苯并三唑-2-基)苯磺酸]二钠的¹H核磁共振谱图(¹H-NMR)；

图2.实施例2中的4,4'-{苯-1,2-二基二[(1E)-3-羰基丙-1-烯-3,1-二基]}二[2-(2H-苯并三唑-2-基)苯磺酸]二钠的¹H核磁共振谱图(¹H-NMR)；

图3.实施例6中的不加缓蚀剂的参比铜试样在3％氯化钠溶液浸泡7天后扫描电子显微镜(SEM)看到的表面形貌图；

图4.实施例7中的加入4,4'-{苯-1,4-二基二[(1E)-3-羰基丙-1-烯-3,1-二基]}二[2-(2H-苯并三唑-2-基)苯磺酸]二钠的铜试样在3％氯化钠溶液浸泡7天后扫描电子显微镜(SEM)看到的表面形貌图；

图5.实施例8中的加入4,4'-{苯-1,2-二基二[(1E)-3-羰基丙-1-烯-3,1-二基]}二[2-(2H-苯并三唑-2-基)苯磺酸]二钠的铜试样在3％氯化钠溶液浸泡7天后扫描电子显微镜(SEM)看到的表面形貌图。

具体实施方式

下面结合实例图和附图进一步说明本发明：

实施例1

4,4'-{苯-1,4-二基二[(1E)-3-羰基丙-1-烯-3,1-二基]}二[2-(2H-苯并三唑-2-基)苯磺酸]二钠4,4'-{苯-1,4-二基二[(1E)-3-羰基丙-1-烯-3,1-二基]}二[2-(2H-苯并三唑-2-基)苯磺酸](0.1g,0.136mmol)和氢氧化钠(0.0108g,0.272mmol)以1:2的比例加入到50mL的三口烧瓶中，加入15mL的干燥乙醇做溶剂，常温下磁力搅拌0.5小时后，抽滤，乙醇洗涤，真空干燥，得到目标产物，产率95％，其¹H核磁共振谱如图1。¹H-NMR(CDCl₃,400MHZ)δ(ppm):8.599-8.596(t,J＝1.2Hz,2H,Ar-H),8.307-8.289(m,2H,Ar-H),8.078-8.045(m,7H,Ar-H),7.958(s,J＝12.4Hz,3H,Ar-H),7.788-7.762(d,J＝10.4Hz,2H,Ar-H),7.551-7.535(m,4H,-CH＝CH-),7.304-7.289(d,J＝6Hz,2H,Ar-H)。

实施例2

4,4'-{苯-1,2-二基二[(1E)-3-羰基丙-1-烯-3,1-二基]}二[2-(2H-苯并三唑-2-基)苯磺酸]二钠将4,4'-{苯-1,2-二基二[(1E)-3-羰基丙-1-烯-3,1-二基]}二[2-(2H-苯并三唑-2-基)苯磺酸](0.1g,0.136mmol)，氢氧化钠(0.0108g,0.272mmol,)以1:2的比例加入到50mL的三口烧瓶中，加入15mL的干燥乙醇做溶剂，常温下磁力搅拌0.5小时后，抽滤，乙醇洗涤，真空干燥，得到目标产物，产率96％，其¹H核磁共振谱如图2。¹H-NMR(CDCl₃,400MHZ)δ(ppm):8.584(s,2H,Ar-H),8.303-8.288(s,J＝6Hz,2H,Ar-H),8.078-8.045(m,6H,Ar-H),7.958(s,4H,Ar-H),7.787-7.761(d,J＝10.4Hz,2H,Ar-H),7.550-7.535(m,4H,-CH＝CH-),7.300-7.286(d,J＝5.6Hz,2H,Ar-H)。

实施例3

在温度为298K条件下，在3％的氯化钠水溶液中对20g铜试样进行失重测试，失重实验的时间为30天，作为空白实验。30天后，取出铜试样，分别在蒸馏水、无水乙醇中洗涤，在真空干燥箱中干燥，最后称重测量，重复三次。实验结果为，平均失重为2.706g。

实施例4

对样品4,4'-{苯-1,4-二基二[(1E)-3-羰基丙-1-烯-3,1-二基]}二[2-(2H-苯并三唑-2-基)苯磺酸]二钠进行失重测试，评估其缓蚀效率。实验条件为：在温度为298K条件下，在250mL3％的氯化钠水溶液中加入缓蚀剂(0.4mmol,0.0776g)，对20g铜试样进行失重测试。30天后，取出铜试样，分别在蒸馏水、无水乙醇中洗涤，然后在真空干燥箱中干燥，最后称重测量，重复三次。实验结果为，平均失重为0.340g。与空白实验对比，表明4,4'-{苯-1,4-二基二[(1E)-3-羰基丙-1-烯-3,1-二基]}二[2-(2H-苯并三唑-2-基)苯磺酸]二钠具有优越的缓蚀性能。

实施例5

对样品4,4'-{苯-1,2-二基二[(1E)-3-羰基丙-1-烯-3,1-二基]}二[2-(2H-苯并三唑-2-基)苯磺酸]二钠进行失重测试，评估其缓蚀效率。实验条件为：在温度为298K条件下，在250mL3％的氯化钠水溶液中加入缓蚀剂(0.4mmol,0.0776g)，对20g铜试样进行失重测试。30天后，取出铜试样，分别在蒸馏水、无水乙醇中洗涤，然后在真空干燥箱中干燥，最后称重测量，重复三次。实验结果为，平均失重为0.381g,。与空白实验对比，表明4,4'-{苯-1,2-二基二[(1E)-3-羰基丙-1-烯-3,1-二基]}二[2-(2H-苯并三唑-2-基)苯磺酸]二钠具有优越的缓蚀性能。

实施例6

取一块打磨好并用乙醇清洗干净的铜试样，在298K条件下，将其放入250mL 3％氯化钠水溶液中，7天后取出，用蒸馏水、无水乙醇清洗，做SEM测试，作为空白实验，测试结果如图3。经SEM分析，铜试样表面腐蚀严重。

实施例7

取一块打磨好并用乙醇清洗干净的铜试样，在298K条件下，将其放入250mL 3％氯化钠水溶液中，向其中加入4,4'-{苯-1,4-二基二[(1E)-3-羰基丙-1-烯-3,1-二基]}二[2-(2H-苯并三唑-2-基)苯磺酸]二钠(0.4mmol,0.0776g)，7天后取出，用蒸馏水、无水乙醇清洗，做SEM测试，测试结果如图4。与空白实验比较发现，铜试样表面几乎没有腐蚀，并形成了致密的缓蚀剂薄膜。

实施例8

取一块打磨好并用乙醇清洗干净的铜试样，在298K条件下，将其放入250mL 3％氯化钠水溶液中，向其中加入4,4'-{苯-1,2-二基二[(1E)-3-羰基丙-1-烯-3,1-二基]}二[2-(2H-苯并三唑-2-基)苯磺酸]二钠(0.4mmol,0.0776g)，7天后取出，用蒸馏水、无水乙醇清洗，做SEM测试，测试结果如图5。与空白实验比较发现，铜试样表面几乎没有腐蚀，并形成了致密的缓蚀剂薄膜。