高效咪唑啉衍生物的合成及其对J55钢在饱和CO2溶液中的缓蚀性

魏晓静,石 鑫,2,曾文广,闻小虎,刘冬梅,李 强,于小荣*

(1.中国石油化工股份有限公司 西北油田分公司，新疆 乌鲁木齐 830011；2.中国石化缝洞型油藏提高采收率重点试验室，新疆 乌鲁木齐 830011；3.长江大学 化学与环境工程学院，湖北 荆州 432000)

缓蚀剂是目前最常用的防止碳钢腐的方法[6-8]。含有较大电负性的N、O或S的杂环化合物因能够通过阻断钢表面的活性位点，或在金属表面形成物理屏障来对金属进行缓蚀，而被认为是高效缓蚀剂[9-11]。CO2类缓蚀剂通常在一个杂环中含有一个(或最多两个)氮原子，如咪唑啉、胺、酰胺类和酰胺基，其中以咪唑啉衍生物应用最为广泛、占比高达90%[12]。量子化学计算表明，随着烷基碳链的增长，缓蚀剂在金属表面形成的疏水膜的稳定性及其结合强度逐渐增强，缓蚀效率随之提高[13]。另外，疏水链中含有不饱和链的缓蚀剂的缓蚀性能明显高于饱和烷基链的缓蚀剂的缓蚀效率。可能是不饱和链中的π键与铁原子的空d轨道相互作用形成了配位键，而提高了咪唑啉在金属表面的吸附能力[14]。

目前研究较多的是不含或含量一个不饱和键的烷基链的咪唑啉缓蚀剂，而两个或以上的并未见报道[15-17]。

本文选择亚油酸和四乙烯五胺为单体合成出咪唑啉缓蚀剂(Scheme 1)，通过静态挂片法和电化学方法研究其对J55钢片在饱和CO2的盐溶液中的缓蚀效率。

Scheme 1

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Nexue FT-IR型红外光谱仪；CS350 in COM3型科思特电化学工作站。

所用试剂均为分析纯。

1.2 合成

按质量比1/1.5称取亚油酸和四乙烯五胺及适量二甲苯加入到四口烧瓶中，通入冷却水和氮气后加热；……