苯并三氮唑基苯并咪唑啉及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了苯并三氮唑基苯并咪唑啉及其制备方法和应用，其制备方法包括如下步骤：1)将苯并三氮唑乙酸乙酯与邻苯二胺和取代邻苯二胺中的一种，按苯并三氮唑乙酸乙酯与邻苯二胺和取代邻苯二胺中的一种的摩尔比1:1.1～1：1.2进行混合，在氮气保护下，于乙二醇介质中，在多聚磷酸催化作用下，于130℃～150℃反应4～5小时，同时分离出副产物乙醇，得到混合液；2)将步骤1)所得混合液加热回流反应16～24h，减压蒸馏出混合液的溶剂得到粗产物，将所得粗产物倒入水中，滤出析出的沉淀，再用乙醇将析出的沉淀重结晶，得到所述苯并三氮唑基苯并咪唑啉。本发明专利技术的操作简单，苯并三氮唑基苯并咪唑啉可作为金属防腐缓蚀剂和金属润滑油的添加剂应用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，其制备方法包括如下步骤：1)将苯并三氮唑乙酸乙酯与邻苯二胺和取代邻苯二胺中的一种，按苯并三氮唑乙酸乙酯与邻苯二胺和取代邻苯二胺中的一种的摩尔比1:1.1～1：1.2进行混合，在氮气保护下，于乙二醇介质中，在多聚磷酸催化作用下，于130℃～150℃反应4～5小时，同时分离出副产物乙醇，得到混合液；2)将步骤1)所得混合液加热回流反应16～24h，减压蒸馏出混合液的溶剂得到粗产物，将所得粗产物倒入水中，滤出析出的沉淀，再用乙醇将析出的沉淀重结晶，得到所述苯并三氮唑基苯并咪唑啉。本专利技术的操作简单，苯并三氮唑基苯并咪唑啉可作为金属防腐缓蚀剂和金属润滑油的添加剂应用。【专利说明】
本专利技术涉及一种，其在酸性水系统 中可用作金属缓蚀剂，属于有机化工

技术介绍
苯并三氮唑是众所周知的铜及铜合金的气相缓蚀剂，广泛用于防锈油（脂)类产品 中及工业水系统的热力设备防腐处理中，尤其是在循环冷却水系统的应用中，苯并三氮唑 作为最广泛的铜缓蚀剂。苯并咪唑啉是在油气井开采和工业设备酸洗过程中，广泛应用的 碳钢缓蚀剂，将苯并三氮唑基引入到苯并咪唑啉分子中可形成的一类环境友好多氮型缓蚀 剂。由于该缓蚀剂分子中增加了可与金属配位的N原子数量，使缓蚀剂与金属表面可形成更 好的吸附膜，可同时对金属铜和铁具有更好的保护效果。 专利CN103539786A涉及苯并三唑咪唑啉、其衍生物和合成工艺及应用，通过将咪 唑啉和苯并三唑分子片段链接在一个分子中，增加分子中可以与金属配位的N原子的数量， 从而增加缓蚀剂与金属的配位，以达到与金属更好地缔合，从而保护金属不被外界腐蚀。其 中，苯并三唑咪唑啉的制备方法，包括如下步骤：1)按苯并三唑:氯乙酸:二乙烯三胺或乙二 胺：强碱溶液:二甲苯:强酸溶液=1. 〇: 1.5-3.0: 2.0-3.5 : 2.0-4.6 :3.1-6.5，准备苯并三 唑、氯乙酸、二乙烯三胺或乙二胺、强碱溶液、二甲苯、强酸溶液备用；2)将苯并三唑、氯乙酸 和强碱溶液加入反应瓶中回流2-6小时，待反应完全后，将反应瓶放入冰水中，缓慢加入强 酸溶液，直到瓶中没有白色固体析出，然后过滤烘干备用;3)取步骤2)反应所得的羧酸置于 反应瓶中，加入二乙烯三胺或乙二胺和二甲苯，加热回流，并且分水2-8小时直至没有水再 流出；4)继续将步骤3)所得产物提高反应温度，加热继续回流，并且分水2-8小时直至没有 水再流出为止，得到苯并三唑咪唑啉。 专利CN103664902A也涉及苯并三唑咪唑啉、其衍生物和合成工艺及应用。其中，苯 并三唑咪唑啉的制备方法，包括如下步骤：1)按长链烷基脂肪酸:苯并三唑:氯乙酸:二乙烯 三胺或乙二胺：强碱溶液:二甲苯:强酸溶液=2.1-3.5:1.0 :1.5-3.0: 2.0-3.5: 2.0-4.6: 2.0-4.0 :3.1-6.5，准备长链烷基脂肪酸、苯并三唑、氯乙酸、二乙烯三胺或乙二胺、强碱溶 液、二甲苯、强酸溶液备用；2)将苯并三唑、氯乙酸和强碱溶液加入反应瓶中回流2-10小时， 待反应完全后，将反应瓶放入冰水中，缓慢加入强酸溶液，直到瓶中没有白色固体析出，得 到的产物为苯并三唑类羧酸，然后过滤烘干备用;3)取长链烷基脂肪酸置于反应瓶中，加入 二乙烯三胺或乙二胺和二甲苯，加热回流，并且分水直至没有水再流出；4)继续将步骤3)所 得产物提高反应温度，加热继续回流，并且分水2-8小时直至没有水再流出为止，得到咪唑 啉。5)将步骤4)所得咪唑啉、步骤2)所得的苯并三唑类羧酸、甲苯加入圆底烧瓶中，所述的 咪唑啉、苯并三唑类羧酸、甲苯的摩尔比=2.1-3.5:1:1.8-3.9，加热分水2-5小时，得到苯 并三唑咪唑啉。 专利CN104327054A涉及了苯并三氮唑咪唑啉衍生物的合成工艺及其应用，其合成 是用苯并三氮唑为原料，与氯乙酸、二乙烯三胺、N-羟基乙二胺、乙二胺、三乙烯四胺和四乙 烯五胺进行反应，二甲苯或甲苯做携水剂，苯并三氮唑乙酸与二乙烯三胺、N-羟基乙二胺等 胺类反应以摩尔比为1:1.1反应，反应温度为130-160°C和180-220°C，反应时间分别为4小 时左右和2小时左右，所得的苯并三氮唑咪唑啉衍生物可用作铜缓蚀剂和润滑油极压抗磨 剂。 通过专利CN103539786A和专利CN103664902A所述的方法所得的苯并三唑类化合 物和通过专利CN104327054A所述的方法得到的苯并三氮唑咪唑啉衍生物均只能作为金属 铜的缓蚀剂，其均存在制作组分复杂且难于取得，制作的工艺流程复杂、成本高，制作反应 条件难于控制且效率低等缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种。通过 将苯并三氮唑和苯并咪唑啉分子片段衔接在一个分子中，增加分子中可与金属配位的N原 子的数量，增加了苯并三氮唑基苯并咪唑啉与金属的配位能力，从而在金属表面上形成更 紧密而牢固的缓蚀膜，大大提高了缓蚀剂的缓蚀能力。 本专利技术的技术方案为:苯并三氮唑基苯并咪唑啉，其结构通式为： 式中 R为H、C1、CN 或 N〇2。 苯并三氮唑基苯并咪唑啉的制备方法，包括以下步骤： 1)将苯并三氮唑乙酸乙酯与邻苯二胺和取代邻苯二胺中的一种，按苯并三氮唑乙 酸乙酯与邻苯二胺和取代邻苯二胺中的一种的摩尔比1:1.1~1:1.2进行混合，在氮气保护 下，于乙二醇介质中，在多聚磷酸催化作用下，于130 °C~150°C反应4~5小时，同时分离出 副产物乙醇，得到混合液； 2)将步骤1)所得混合液加热回流反应16~24h，减压蒸馏出混合液的溶剂得到粗 产物，将所得粗产物倒入水中，滤出析出的沉淀，再用乙醇将析出的沉淀重结晶，得到所述 苯并三氮唑基苯并咪唑啉。 所述步骤2)中制得的苯并三氮唑基苯并咪唑啉的收率为80.8%~89.4%。 所述步骤2)中的乙醇为体积百分比为60 %~80 %的乙醇。所述的苯并三氮唑基苯并咪唑啉作为金属防腐缓蚀剂的应用。所述的苯并三氮唑基苯并咪唑啉作为金属润滑油的添加剂的应用。本专利技术与现有技术比较的有益效果是：1)本专利技术的苯并三氮唑基苯并咪唑啉作为 铜、铁缓蚀剂可单独使用，也可作为润滑油的添加剂;2)由于苯并三氮唑和苯并咪唑啉的协 同增效作用，使其具有更好的抗磨性和缓蚀性能；3)本专利技术的苯并三氮唑基苯并咪唑啉可 用于工业循环冷却水系统中，也可用于水-乙二醇、水-甘油、聚乙二醇、聚醚等水基润滑液 中；4)本专利技术所需的制作组分主要包括苯并三氮唑乙酸乙酯、邻苯二胺，其制作组分简单且 易于获取，其中苯并三氮唑主要作为水处理剂、金属防锈剂和缓蚀剂，其具有易溶于乙醇、 苯、甲苯，微溶于水的特性，且其与铜原子形成共价键和配位键，在铜表面组成多层保护膜， 使铜的表面不产生氧化还原反应，达到防蚀作用，并且对铅、铸铁、镍、锌等金属材料也有同 样效果。而邻苯二胺具有微溶于水，易溶于乙醇、乙醚和氯仿的特性;5)本专利技术的苯并三氮 唑基苯并咪唑啉，其具有制作的工艺流程简便、且制作反应条件易于控制，制作的产物产率 尚的优点。【具体实施方式】 为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对 本专利技术作进一步详细的描述。 下面的实施例是对本专利技术方法的进一步说明，并不是对本专利技术的限定。 实施例1在配有蒸本文档来自技高网...

【技术保护点】
苯并三氮唑基苯并咪唑啉，其特征在于，其结构通式为：式中R为H、Cl、CN或NO2。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁斌，汪云鹏，吕松，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44