一種新型松香基咪唑啉類緩蝕劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及用于金屬防腐蝕的化合物合成及應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種新型松 香基咪挫嘟類化合物及其合成方法和應(yīng)用，該化合物可W作為緩蝕劑用于油、氣井生產(chǎn)，管 道運(yùn)輸過程中的金屬防腐。
【背景技術(shù)】
[0002] 近幾十年來，含硫化氨、二氧化碳及高礦化度地層水等多種腐蝕介質(zhì)的油氣田相 繼出現(xiàn)。酸性環(huán)境下油氣田設(shè)備的嚴(yán)重腐蝕，已經(jīng)越來越引起人們的關(guān)注。油氣田的腐蝕 不僅給油氣田的開發(fā)、生產(chǎn)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)也直接威脅著人類的生存環(huán)境和身 體健康?？梢?，加強(qiáng)腐蝕與防護(hù)技術(shù)研究，實(shí)施有效地監(jiān)測(cè)和保護(hù)措施對(duì)生產(chǎn)工業(yè)的開源節(jié) 流，增產(chǎn)增效具有重大意義。
[0003] 腐蝕介質(zhì)中投加緩蝕劑是一種經(jīng)濟(jì)有效且實(shí)用的防腐方法，在眾多緩蝕劑品種 中，咪挫嘟類緩蝕劑W高效低毒、無特殊刺激性氣味、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)而頗受親睞。咪挫 嘟類緩蝕劑作為一種制備過程簡(jiǎn)單的環(huán)境友好型緩蝕劑，應(yīng)用范圍十分廣泛。用于合成咪 挫嘟類緩蝕劑的有機(jī)酸品種很多，但天然原料比較少，我國(guó)作為松香生產(chǎn)和出口大國(guó)，天然 松香資源豐富，價(jià)格低廉，用其合成緩蝕劑并投入生產(chǎn)實(shí)踐將具有極大社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效 益。松香基獨(dú)具的=環(huán)二祗分子結(jié)構(gòu)，將使得制取的松香基咪挫嘟具有更好的緩蝕效率。現(xiàn) 有技術(shù)中尚未見相關(guān)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提供了一種式（4)所示的 松香基咪挫嘟類化合物：
[0005] 第二個(gè)目的在于提供了一種上述式（4)所示松香基咪挫嘟類化合物的合成方法， 該化合物系發(fā)明人首次合成并確認(rèn)。
[0006] 本發(fā)明目的通過W下技術(shù)方案得W實(shí)現(xiàn)。
[0007] -種式（4)所示松香基咪挫嘟類化合物的合成方法，其步驟如下：
[0008] 步驟a:將松香酸和K2CO3溶于二甲基甲酯胺中，加入艦甲燒（MeI)，攬拌3小時(shí)， TLC點(diǎn)板反應(yīng)完全。減壓旋蒸去掉MeI,用乙酸乙醋（EA)萃取，濃縮，水洗除去二甲基甲酯 胺，有機(jī)層用飽和氯化鋼洗涂、干燥、濃縮，剩余組分用1:10的乙酸乙醋（EA)/石油酸（P巧 過硅膠柱子純化后得到式（2)化合物，反應(yīng)式如下：
[0010]步驟b:在O-ICTC條件下，往甲苯中加入乙二胺和S甲基侶（AlMes)，混合均勻，再 加入步驟a得到的式（2)化合物，充分?jǐn)埌杌亓?2小時(shí)。冷卻到0°C，過濾，濾液用乙酸乙 醋萃取，有機(jī)層用硫酸鋼干燥、濃縮，產(chǎn)品用硅膠柱層析純化（石油酸/乙酸乙醋=1/1)，得 到式做化合物，為白色固體，反應(yīng)式如下：
[0012]步驟C:在DMF中加入化合物（3)和碳酸鐘后再加入MeI,常溫下充分?jǐn)埌?小時(shí)， 然后過濾，濾液進(jìn)行濃縮得到粗產(chǎn)物，再將粗產(chǎn)物HPLC純化得到目標(biāo)產(chǎn)物（4)，為白色固 體。
[0014] 本發(fā)明的第=個(gè)目的在于提供了一種含有式（4)化合物的緩蝕劑，該緩蝕劑主要 用于油、氣井生產(chǎn)，管道運(yùn)輸過程中的金屬防腐。本發(fā)明的新型松香基咪挫嘟緩蝕劑無毒， 緩蝕效率高，能達(dá)到90%W上。本發(fā)明的緩蝕劑具體的配方為：
[0015] 組分 當(dāng)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; 徑擺亞己基糞酸 0.自g/L- 1.Og/k 氷 余量。
[0016] 上述配方緩蝕劑的制備方法為：先將式（4)化合物溶解于二甲基甲酯胺值MF)，得 溶液，再將所得溶液溶解于水中，再加入徑基亞乙基二麟酸，攬拌均勻即得。
[0017] 本緩蝕劑可W用于油氣田地面集輸和儲(chǔ)運(yùn)管路系統(tǒng)，防止腐蝕氣體對(duì)鋼鐵等金屬 材料的破壞，降低腐蝕損耗。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于：
[0019] 1、松香基咪挫嘟類化合物用作緩蝕劑不僅具有良好的抗H2S/CO2腐蝕的緩蝕性 能，同時(shí)具有熱穩(wěn)定性好、毒性低、無特殊刺激氣味等優(yōu)點(diǎn)。松香基獨(dú)具的=環(huán)二祗分子結(jié) 構(gòu)，新型松香基咪挫嘟緩蝕劑無毒，緩蝕率高，能達(dá)到90%。松香基咪挫嘟具有更好的緩蝕 效率，主要用于油、氣井生產(chǎn)，管道運(yùn)輸過程中的金屬防腐。
[0020] 2、本發(fā)明的松香基咪挫嘟類化合物的合成原料單一，合成路線操作簡(jiǎn)單。
[0021] 3、按照本發(fā)明配方制備緩蝕劑的方法簡(jiǎn)單，只需將式（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，最后加入徑基亞乙基二麟酸攬拌均勻即得。同時(shí)此 緩蝕劑安全環(huán)保，具有優(yōu)異的緩蝕效果?？蒞用于油氣田地面集輸和儲(chǔ)運(yùn)管路，防止腐蝕氣 體對(duì)鋼鐵等金屬材料的破壞，降低腐蝕損耗。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0023] 除非另有說明，本文中出現(xiàn)的百分比都為質(zhì)量百分含量。
[0024] 實(shí)施例1:
[002引一種式（4)化合物的合成方法，其步驟如下：
[002引步驟a:式似化合物的合成：
[0027]將100g松香酸（0. 331mol)和 69gK2C03(0. 49 7mol)溶解于 800ml二甲基甲酯胺 溶劑中，加入56. 4克（0. 397mol)MeI，攬拌3小時(shí)點(diǎn)板確認(rèn)反應(yīng)完全。減壓旋蒸去掉MeI，用 EA萃取、濃縮，水洗去掉DMF溶劑，有機(jī)層用飽和氯化鋼洗涂、干燥、濃縮，剩余組分用1:10 的EA/PE過硅膠柱子純化后得到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引步驟b:式做化合物的合成：
[0030]在 0-10°C條件下，往IL甲苯中加入 57. 0g(0. 949mol)乙二胺和 0.949molAlMe3， 混合均勻，再加入步驟a得到的100g(0. 123mol)式（2)化合物，充分?jǐn)埌杌亓?2小時(shí)。冷 卻到〇°C，過濾，濾液用乙酸乙醋萃取，有機(jī)層用硫酸鋼干燥、濃縮，產(chǎn)品用硅膠柱層析純化 (石油酸/乙酸乙醋=1/1)得到白色固體17g，為式（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引步驟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)和碳酸鐘61. 36mmol (8. 46g) 后再加入122. 7mmol (17. 42g)MeI，常溫下充分?jǐn)埌?小時(shí)，然后過濾，濾液進(jìn)行濃縮得到粗 產(chǎn)物，再將粗產(chǎn)物HPLC純化得到目標(biāo)產(chǎn)物（4) ,6. 5g白色固體。
[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)點(diǎn)39(S,1H)點(diǎn)77(S,1H).
[003引實(shí)施例2:
[0036] 首先，將實(shí)施例1制得的式（4)化合物制備成緩蝕劑，所述緩蝕劑由式（4)化合 物、二甲基甲酯胺、徑基亞乙基二麟酸和水組成，具體含量范圍如下：
[0037] 組分 當(dāng)量 式（4)化合物 ISmg/L-狐m:g/L; 二甲基甲醜胺 5g/L-IOgA^; 哲基亞乙基二鱗酸 0.5g/L-L日g也 水 余量。.
[0038] 更具體的，各緩蝕劑配方如下表1所示：
[0039] 表1緩蝕劑配方試驗(yàn)
[0041]W上各配方的緩蝕劑的制備方法均如下：先將式（4)化合物溶解于二甲基甲酯胺 值MF)，再將所得溶液溶解于水中，再加入徑基亞乙基二麟酸后攬拌均勻即得緩蝕劑。
[0042] 酸條件下緩蝕效率測(cè)量：
[0043] 根據(jù)SY/T5405-1996《酸化用緩蝕劑性能試驗(yàn)方法及評(píng)價(jià)指標(biāo)》，通過試驗(yàn)?zāi)M具 體說明本發(fā)明制備的式（4)化合物作為緩蝕劑的緩蝕效果，見表2。
[0044]表 2
[0047] 表2中各配方的緩蝕劑濃度計(jì)量W表I配方制備好的緩蝕劑計(jì)。
[0048] 松香基獨(dú)具的=環(huán)二祗分子結(jié)構(gòu)，新型松香基咪挫嘟緩蝕劑無毒，緩蝕率高，能達(dá) 到98%W上。松香基咪挫嘟具有更好的緩蝕效率，主要用于油、氣井生產(chǎn)，管道運(yùn)輸過程中 的金屬防腐。
[0049] 本說明書中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技 術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可W對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方 式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種式（4)所示的松香基咪唑啉類化合物：2. -種權(quán)利要求1所述的松香基咪唑啉類化合物的合成方法，其步驟如下： 步驟a:將松香酸和K2C03溶于二甲基甲酰胺中，加入碘甲烷，反應(yīng)完全后減壓旋蒸去掉 碘甲烷，用乙酸乙酯萃取，濃縮，水洗除去二甲基甲酰胺，有機(jī)層用飽和氯化鈉洗滌、干燥、 濃縮，剩余組分用1:10的乙酸乙酯/石油醚過硅膠柱子純化后得到式（2)化合物，反應(yīng)式 如下：步驟b :在0-KTC條件下，往甲苯中加入乙二胺和三甲基錯(cuò)，混合均勾，再加入步驟a得 到的式（2)化合物，充分?jǐn)嚢杌亓鞣磻?yīng)，冷卻到0°C，過濾，濾液用乙酸乙酯萃取，有機(jī)層用 硫酸鈉干燥、濃縮，產(chǎn)品用硅膠柱層析純化，得到式（3)化合物，反應(yīng)式如下：步驟c :在二甲基甲酰胺中加入化合物（3)和碳酸鉀后再加入碘甲烷，常溫下充分?jǐn)嚢?8小時(shí)，然后過濾，濾液進(jìn)行濃縮得到粗產(chǎn)物，再將粗產(chǎn)物HPLC純化得到目標(biāo)產(chǎn)物（4)，反應(yīng) 式如下：3. -種含有權(quán)利要求1所述的松香基咪唑啉類化合物的緩蝕劑。4. 一種含有根據(jù)權(quán)利要求2所述的合成方法合成的松香基咪唑啉類化合物的緩蝕劑。5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的緩蝕劑，其特征在于，所述緩蝕劑的配方如下： 組分 含量 式（4)化合物 l_g:/L - 二甲基甲酰胺 5g/L-10 g/L； 羥基亞乙基二膦酸 0. 5gA-l. OgA; .水 余童:i?
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于金屬防腐蝕的化合物合成及應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體公開一種新型松香基咪唑啉類化合物及其合成方法和應(yīng)用。本發(fā)明的松香基咪唑啉類化合物的起始原料為松香酸，原料單一，合成路線操作簡(jiǎn)單。將合成出的該化合物制備緩蝕劑的方法簡(jiǎn)單，只需將該化合物溶解于二甲基甲酰胺，再將所得溶液溶解于水中，再加入羥基亞乙基二膦酸，攪拌均勻即得。同時(shí)此緩蝕劑安全環(huán)保，具有優(yōu)異的緩蝕效果。可以用于油氣田地面集輸和儲(chǔ)運(yùn)管路，防止腐蝕氣體對(duì)鋼鐵等金屬材料的破壞，降低腐蝕損耗。
【IPC分類】C09K8/54, C07D233/06, C23F11/167, C23F11/14
【公開號(hào)】CN105272916
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510064954
【發(fā)明人】胡海翔, 楊歡, 李小春
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所
【公開日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2015年2月8日