文摘

四enaminoesters来自卤代苯胺与潜在防腐活动,合成和测试对碳钢在酸性介质使用符合美国钢铁协会的1020 1.0摩尔L¹盐酸。通过乙酰乙酸乙酯的反应合成了四个不同的胺,在冰醋酸和分子筛,用乙醇作为溶剂24 h。防腐活动进行的评估使用重力技术和电化学方法,如电化学阻抗谱(EIS)、线性极化电阻(LPR)和potentiodynamic极化(PP)。结果表明,F-EN(乙(2Z)3 - [(4-fluoro-phenyl)氨基]-but-2-enoate)抑制剂有更高的腐蚀抑制效率,质量损失的98%和85%,电化学技术。吸附服从了朗缪尔等温线,从而表明抑制剂在金属表面形成单层膜。这些结果也导致的物理化学参数的计算 , ,和 ,这证实了腐蚀抑制剂的抑制相比缺乏。

1。介绍

腐蚀是材料的自发过程恶化影响一些工业领域在全球范围内,造成重大的经济问题,如更换设备,因此需要调查其控制(1- - - - - -3]。由于碳钢的力学性能,其低成本和容易处理,一般用于不同的行业,如生产、化学处理、石油运输和精炼,因此接触盐、气体和酸,因此,习惯于许多腐蚀过程(4,5]。其易受腐蚀强化发展新的有效方法对抗的重要性;然而,他们的效率条件的理解和描述各种腐蚀性介质对材料的恶化负责(6,7]。

虽然有很多方法来防止腐蚀性环境中,腐蚀抑制剂的使用已广泛应用于低成本、简单的过程,适应性强,经济效率(1]。抑制剂是有机或无机物质,可以减少或消除腐蚀,降低阳极或阴极反应在金属表面6,8]。使用有机分子抑制剂已经广泛研究是一种很有前途的替代与被吸附的金属,从而保护表面(9,10]。物理吸附是抑制代理和金属表面之间的静电相互作用,而化学吸附包括电荷分离或电子转移从金属表面的有机分子11]。吸附性能与不饱和现象的存在(π电子)和杂原子的存在,如氮气和氧气,转移他们的非键电子对d轨道的铁原子在金属表面上,由一个协调债券,导致金属的表面覆盖(12- - - - - -15]。

Enaminoesters是常见的代表及其类,它是指化合物的共轭债券(c =碳碳= O)、烯胺的亲核性结合enones的亲电性,因此被认为是非常多才多艺的中间体16]。这些化合物与电子acceptor-donor电子效应、结构及其反应性行动是由于酰基的共振效应和胺的双键,半个的π这种效应产生的电子位移导致明显的极化的烯碳6]。

Enaminoesters被认为是潜在的腐蚀抑制剂,因为他们的希夫碱结构相似,此前表现出积极的结果在腐蚀研究如Heydari(2018)调查两种希夫碱作为抑制剂对碳钢的腐蚀与97%的盐酸和88%的效率(11]。

最近,重量和电化学方法被卡洛斯(2018),第一次使用了两种的应用β-enaminoesters缓蚀剂在酸性介质使用0.5摩尔L¹盐酸对碳钢。这两种化合物乙(2Z)3 - [(2-phenylethyl)氨基]-but-2-enoate和乙(2Z(2 -)3 - {(4-methoxyphenyl)乙基]氨基}-but-2-enoate显示良好的抑制效率,首先提出了一个更好的结果,98%的抑制在一个24小时的沉浸在1.0×10的浓度²摩尔L¹减肥方法(6]。此外,这篇文章已经发表,到目前为止,涉及enaminoesters的防腐活动。研究了这些化合物的中间体合成的化合物,包括杂环类,也针对他们的生物潜力(17- - - - - -20.]。

因此,获得的结果enaminoesters作为科学进步新防腐人员强调他们在寻找新的抑制剂。考虑这些信息,在这个工作中,四个β-enaminoesters来自卤代苯胺类综合评价他们对符合美国钢铁协会的1020碳钢防腐行动在1.0摩尔L¹HCl比较与nonsubstituted苯胺基-β-enaminoester。化合物乙(2Z)3 - [(4-X-phenyl)氨基]-but-2-enoate, X = H (H-EN), Cl (Cl-EN), Br (Br-EN)和F (F-EN),关于其防腐效果进行评估使用质量损失的重量法和电化学方法,如线性极化电阻(LPR),电化学阻抗谱(EIS),和potentiodynamic极化(PP)。

2。材料和方法

2.1。试剂和材料

这项工作中所使用的试剂的合成β-enaminoesters从氖和苯胺99%乙醇,4-chloroaniline 98%, 4-fluoroaniline 99%, 4-bromoaniline 97%,并从Sigma-Aldrich乙酰乙酸乙酯99%,。所有试剂都是使用前缺乏治疗。电化学测量和重量睾丸,乙醇和盐酸是购买的霓虹灯和Sigma-Aldrich,分别。

2.2。合成

卤代苯胺β-enaminoesters被混合乙酰乙酸乙酯,合成相应的取代苯胺,滴冰醋酸,4 MSDS(分子筛)和乙醇在圆底烧瓶。混合物仍然在磁搅拌大约24小时30°C。图1显示了用于获得卤化4-X-anilino -合成路线β-enaminoesters。

2.3。描述

乙(2Z)3-anilino-but-2-enoate (H-EN)

淡黄色油;= 1.582;傅立叶变换红外光谱(ν厘米¹)3261、2832、1694、1650、1494、1267、1161/1060;¹H NMR (CDCl₃ppm)δ11.7,7.17,6.98,6.90,4.58,4.08,2.20,1.22;¹³135 C NMR DEPTQ (CDCl₃ppm)δ172.1,161.5,138.1,128.5,125.5,125.2,91.2,59.1,20.6,14.3。

乙(2Z)3 - [(4-chloro-phenyl)氨基]-but-2-enoate (Cl-EN) [21]

棕色油;= 1.4875;傅立叶变换红外光谱(ν厘米¹)3369,2979,1616,1593,1492,1265,1091,1161/1058,821;¹H NMR (CDCl₃ppm)δ10.36,7.27,6.58,4.72,4.15,1.96,1.28;¹³135 C NMR DEPTQ (CDCl₃ppm)δ170.4,158.5,136.9,130.2,129.0,125.4,86.9,58.9,20.2,14.5。

乙(2Z)3 - [(4-bromo-phenyl)氨基]-but-2-enoate (Br-EN) [22]

白色固体;议员= 53°C(点燃。54°C);傅立叶变换红外光谱(ν厘米¹)3280,2979,1712,1614,1591,1488,1265,1020,1070,819;核磁共振¹H (CDCl₃ppm)δ10.36,7.42,6.55,4.73,4.16,1.98,1.28;核磁共振¹³DEPTQ 135加元(CDCl₃ppm)δ170.4,158.3,138.5,137.7,131.9,125.7,116.7,87.2,58.9,20.2,14.6。

乙(2Z)3 - [(4-fluoro-phenyl)氨基]-but-2-enoate (F-EN) [23]

浅棕色油;= 1.4720;傅立叶变换红外光谱(ν厘米¹)3282、1650、1610、1510、1359、1269、1230/1153;¹H NMR (CDCl₃ppm)δ10.24,7.03,6.86,4.71,4.10,1.93,1.20;¹³C NMR (CDCl₃ppm)δ170.5,161.6,159.3,135.2,126.8,115.7,85.8,58.8,20.1,14.6。

2.4。防腐活动的评价

2.4.1。测试解决方案

盐酸酸介质制备稀释分析商业37% Milli-Q水1摩尔L¹。没有合成抑制剂的腐蚀实验研究(空白解决方案)和在不同浓度的enaminoesters从10²到10⁵摩尔L¹。空气气氛下进行电化学分析都是没有搅拌和温度的解决方案是体重约30°C和测试,温度控制在30、40岁,50岁和60°C。

2.4.2。电化学测量

与使用三个电极腐蚀电池套件:参比电极是一个Ag / AgCl (3 M氯化钾),辅助电极是一个铂电极和工作电极的低碳钢符合美国钢铁协会的1020 1厘米²。工作电极磨损与400、600、和1200 -年级砂纸,用蒸馏水洗净,用乙醇脱脂,由热空气干燥。电化学阻抗谱(EIS)、线性极化电阻(LPR)和potentiodynamic极化(PP)测量分析了新星2.1软件和使用Autolab稳压器/恒流器模型PGSTAT 302 n。开路电位((OCP)管理1 h,直到稳定的测试解决方案。EIS光谱得到使用频率10 KHz范围-0.1赫兹的振幅10 mV peak-by-peak在不同浓度,有50分对数频率间隔的整个频率范围来衡量。相当于电化学电路阻抗数据进行解释,在新星计划调整后,计算使用方程(1)[24]。 在哪里的电荷转移电阻与抑制剂的解决方案;电荷转移电阻在空白的解决方案。

LPR化验是由扫描速率为1 mV¹在±10 mV的潜在范围的开路电位((OCP)从阴极阳极的潜力及其效率计算使用方程(2)[25]。 在哪里的极化电阻的抑制剂,然后呢是电阻没有抑制剂。

PP曲线进行了±200 mV的潜在范围和使用扫描速率(OCP 1 mV s¹和极化电阻( )从获得潜在的坡度;这个测试的效率计算使用方程(3)[4]。 在哪里不羁腐蚀密度和吗抑制腐蚀电流密度。

三次进行了化验,确保每个实验条件下的可重复性。表面也表现了扫描电子显微镜分析应用日立TM 3000桌面显微镜后在室温下24小时浸泡时间。

2.4.3。重力测量

减肥采用标本测试3.0×3.0×0.15厘米,擦伤用不同的砂纸年级,和清洗用蒸馏水和乙醇。钢铁标本受到不同浸泡时间(3 h、6 h、24小时和48 h)的缺乏和抑制剂的存在。温度效应是评估通过重复30的化验,40岁,50岁和60°C,使用1×10²摩尔L¹这是抑制剂的浓度表现出更高的效率。抑制效率计算使用方程(4)[24]。

在哪里和研究了抑制剂的缺失和存在,分别。

所有的测试,减肥和电化学分析法,在相同条件下进行了至少一式三份和公认的价值观差异较小的2%,表明良好的重现性。使用的结果。

2.4.4。理论计算

理论描述符是用于建立相关性与腐蚀抑制效率指边界的分子轨道理论(FMO), HOMO轨道的能量可以被关联到分子的能力捐赠电子的金属表面,而LUMO轨道的能量是指分子容易得到电子。描述符偶极矩( )被用来描述分子的极性和与它的抑制效率(26]。斯巴达14程序用于执行理论计算和PM6半经验方法相关抑制效率最高。

3所示。结果与讨论

3.1。合成

的合成β-enaminoesters是基于之前报道手续(6,27]。在这部作品中,通过酸催化制备进行了小修改,用冰醋酸有利于激活乙酰乙酸乙酯的羰基,简化取代苯胺攻击,从而导致产品感兴趣的。化合物H-EN、Cl-EN F-EN的形式获得石油和Br-EN无定形固体。所有化合物溶于包裹混合物和光谱的特征数据,根据文献[21- - - - - -23]。表1显示了屈服值、折射率或合成enaminoesters的熔点。

3.2。电化学阻抗谱(EIS)

EIS分析进行使用1.5厘米×1.5厘米AISI碳钢的工作电极在1.0摩尔L¹盐酸。enaminoesters的浓度进行测试是1.0×10²,1.0×10³,1.0×10⁴和1.0×10⁵摩尔L¹和稀释在乙醇/ Milli-Q水溶液(7:3)。测试是在一个稳定的开路电位((OCP)后30°C和1 h腐蚀介质接触的。

获得的图使用EIS卤代enaminoesters技术使用值在不同的浓度,如前所述,在存在和缺乏奈奎斯特图(图的抑制剂和评估2)。

尼奎斯特图(图2)显示一个半圆改变沿轴的实际阻抗( )表明碳钢的腐蚀是由电荷转移过程与极低的扩散效应和不考虑。电荷转移电阻( )值是来自 。抑制效率变得更高和抑制剂的浓度增加,大半圆的图所示2和证实的结果表2这礼物等电化学参数的值的极化电阻( ),电双层电容( ),和效率的抑制( )不同浓度的enaminoesters。此外,还观察到尼奎斯特图的直径在enaminoesters相比更大直径的奈奎斯特图没有抑制剂。这个观察表明抑制剂的存在代理在腐蚀性环境中会造成抑制障碍对于电荷转移反应发生在metal-electrolyte接口。换句话说,保护层的存款降低电荷转移的过程(4,12,16,28]。

此外,它是奈奎斯特图(图中观察到2),没有变化曲线的形状没有抑制剂与曲线的形状在enaminoesters的存在,表明该抑制剂在金属表面吸附,但他们不改变金属的腐蚀机理。

相当于R(钢筋混凝土)电路的阻抗曲线代表是简单的等效电路(图3),反电路,这是一个并行混合的电荷转移电阻( )和双层电容( ),与解决方案系列电阻( )。

波德图的防腐效果的合成enaminoesters确证的结果尼奎斯特图,如有增加总阻抗( )与频率。总阻抗的增加( )尼奎斯特图的结果是一致的,因为在低频电阻随时间增加。频率和相角图表表明,碳钢的接触时间的增加与解决方案包含enaminoesters导致最大的相位角,也表示增加电容(29日,30.]。

双层电容阻抗的计算,为代表 ,措施之间的关系和使用虚部,获得高频率(10 kHz),由于最低的片状的过程。的计算使用方程(5)[31日- - - - - -33]。

在哪里是10000赫兹的频率,是虚构的成分在10000赫兹的频率,然后呢的电极区在厘米吗²在这项工作中,1厘米²。表2显示了合成获得的电化学参数enaminoesters通过EIS测试。

电双层电容( )是另一个参数使用。的决心是考虑频率的组件是最大和观察双层电容增加由于抑制剂的存在表面上,从而增加负荷密度的金属和溶液界面。的增加和减少表明这些化合物抑制腐蚀碳钢的吸附机制(5,6,33]。

它是可观察到的表2最大效率,85%,被认为在复合F-EN 1.0×10²摩尔L¹在最低的值被发现。当有保护膜的形成在金属/溶液界面,它可以观察到的增加价值。的减少增加引起的抑制效率可能会降低介电常数和/或电偶层的厚度增加,表明吸附到金属表面的机制(4,34]。同样,这种减少可以表明逐步替代水分子的抑制剂分子在钢铁表面,修改结构的双电层35]。

波德图的合成enaminoesters提供相关信息的行为保护膜上形成电极由于缓蚀剂吸附和确认的总阻抗的增加(Z)与频率,与获得的结果证实尼奎斯特图,因为在低频段的阻力随时间增加(图4)。频率和相角图表表明,碳钢接触时间的增加与解决方案包含enaminoesters导致最大的相位角,也表示增加电容(27,36,37]。

3.3。线性极化电阻(LPR)

的措施评估合成抑制剂的存在并没有他们(空白的解决方案)。获得的值电流密度( )与应用潜力( ),提供对应的倾斜线吗值的线性回归的应用程序,在桌子上3和防腐效率值的值。

抑制效率之间的差异实验在空白的解决方案和解决方案与抑制剂的存在。在这些实验中,浓度的增加导致增加防腐效率,从而说明1.0×10最高的抑制²摩尔L¹对所有化合物,如表所示3,这印证了EIS结果的技术。

尽管防腐效率不是很高,85.0%为最有效的化合物(F-EN) 10²摩尔L¹,这个结果是令人满意的,因为它的合成,以及其他评估化合物,是简单、快速和使用水作为溶剂进行环保路线。此外,所有电化学测试和减肥显示相关结果。

3.4。Potentiodynamic极化测量(PP)

PP曲线碳钢AIS 1020年1.0摩尔L¹HCl的解决方案,在空白的腐蚀性溶液,在的存在β-enaminoesters图所示5在四个浓度。PP技术使用,特别,观察抑制剂类型如阳极、阴极、或混合。

Cl-EN极化曲线和Br-EN经历了轻微的位移在阴极侧,表明添加化合物溶液中减少钢铁和推迟了阴极的氧化氢的进化。因此,抑制剂Cl-EN和Br-EN可分为混合型缓蚀剂,阴极倾向酸性介质,和H-EN小位移(31日,32]。F-EN化合物,另一方面,提供了一个轻微的位移对阳极区域浓度更高,因此被列为一个混合抑制剂剂与阳极的趋势。

人民党电化学合成enaminoesters进行了测试,在不同的浓度,在相同的工作条件下为EIS和LPR测试。碳钢电极的塔菲尔曲线HCl 1.0摩尔L¹得到如图所示5。极化曲线相关的参数,如腐蚀电位( ),腐蚀电流密度( ),和阳极和阴极塔菲尔常数(和 ,分别),通过外推得到的线性部分从阳极和阴极极化曲线38]。此外,抑制效率即(%)如表所示4。结果potentiodynamic极化抑制效率及其参数表中可以看到4。

极化曲线表明,腐蚀电流密度值降低的化合物相比空白解决方案表明enaminoesters自己的防护能力,碳钢在酸性介质(39]。腐蚀电流密度的降低与enaminoesters浓度的增加可以解释这些化合物在金属表面吸附的增加表明形成保护层的形成(31日,40]。

抑制效率值计算了PP方法显示良好的相关性与EIS和LPR的结果,在复合F-EN也是更有效的在所有。

3.5。重力测量

在减肥实验1.0×10的浓度²摩尔L¹因为这是抑制剂的浓度显示,最高的效率,在盐酸1.0摩尔L¹解决方案对碳钢符合美国钢铁协会的1020。进行测试,首先,随着时间的变化浸(3 h、6 h、24小时和48小时)在同一温度30°C和后,温度变化的30°C, 40°C, 50°C,和60°C,使用恒温槽。从方程(腐蚀抑制效率计算4),在表5从质量损失获得测试结果,根据浸泡时间变化。

减少与浸泡时间的增加四抑制剂观察,如图6。

测试中获得的腐蚀速率与抑制剂的存在低于他们的缺席(表6),从而确认enaminoesters通过合成的抑制作用在金属表面形成一层涂层(33]。这些值相关的抑制效率,观察到的不同抑制剂相比,腐蚀速率之间的空白。可以合理的防腐势合成抑制剂由于可用性与nonligand氮等杂原子的电子,和芳香环π电子(41,42]。化合物F-EN、Cl-EN Br-EN显示,98%抑制效率经过48小时的浸泡,H-EN, 92%相同的浸泡时间,从而表明卤素一半的存在的重要性。

的值减少与浸泡时间的增加F-EN Cl-EN抑制剂,如图6在24 h,尽管实现其稳定。另一方面,这些化合物Br-EN H-EN显示,减少腐蚀速率在浸泡48小时。F-EN高抑制的性能和Cl-EN表明更高的成键能力的卤代化合物在低碳钢表面。然而,溴的大一半Br-EN和未被取代的苯基环H-EN导致更高的腐蚀速率,因此较小的抑制效果。

质量损失的温度效应也是评估测试。执行的测试化合物浓度为1.0×10²摩尔L¹对AISI 1020碳钢30°C, 40°C, 50°C, 60°C的1.0摩尔L¹HCl, 3 h后的浸泡时间。结果获得腐蚀抑制效率根据温度变化如表所示6。这些数据是使用阿仑尼乌斯方程,获得和1 / T,如图7,它允许的计算(活化能)的腐蚀过程。因此,计算见方程(6)。 在哪里腐蚀速率,激活能量,频率因子,温度(K),是摩尔气体常数。

比较的抑制效率获得不同的电化学方法,我们可以看到,他们是相当类似的,F-EN化合物一直是最有效的,被PP (84.8%)、LPR(85.0%),和EIS (85.4%)。此外,当比较电化学方法与质量损失的方法在3小时的浸泡,我们也观察到类似的结果,F-EN是最有效的效率为85.6%。

工作温度可以影响效率的腐蚀抑制作用34];表7表明,当温度上升时,有增加和减少抑制效率。然而,这种增加更大的抑制剂,在没有价值的抑制效率随着温度增加,看来他们减少,被物理吸附过程的特征。温度的增加会导致增加的动能和机动性抑制剂分子,倾向于加强腐蚀过程。复合显示最好的腐蚀抑制60°C是Cl-EN (64%)。

配套阿仑尼乌斯方程,可以确定两个其他物理化学参数,吸附活化焓( )和吸附活化熵( ),艾林的方程,给出了方程(7)。表7显示了热力学参数值获得的阿伦尼乌斯和艾林方程。 在哪里腐蚀速率,玻耳兹曼常数,普朗克常数,焓,熵,是摩尔气体常数。

根据阿伦尼乌斯图,和1 / T(图7),表生成的结果7线性回归的应用程序后,有利的观察值的相关系数在0.99997和0.99935的范围,实验的抑制剂的存在。

吸附活化焓和吸附活化熵确定艾林方程(方程(7))。此外,通过观察表7,可以看到的增加和值的抑制剂,这意味着启动腐蚀过程所需的能量势垒高,从而证明合成化合物的抑制作用。的增加和值与空白相比表明电荷的预防或表面传质反应发生35]。的增加也表明,碳钢溶解的速度减少由于金属的形成:抑制剂复合物是根据文献[43,44]。

增加温度后,观察效率最低,可能与降低enaminoester之间的静电力和表面(45,46),物理吸附过程的吸附发生在第一阶段(47,48]。更高的值被观察到在抑制剂的存在没有代理相比,以及较低的负值,表明由于更高的障碍由于水分子的位移和氯离子通过enaminoester与表面的相互作用。负值显示减少扰动相关抑制剂在金属表面的相互作用49,50]。

3.6。吸附等温式

定量表达吸附的最方便的方法之一是通过派生特征的吸附等温式金属/抑制剂/环境系统,低碳钢表面很好理解,这意味着合适的吸附等温线,说明了预测信息相关。(51,52]。抑制效率与表面覆盖(度 )从EIS结果中提取和发现最适合遵守修改后的朗缪尔吸附等温式。这种行为是观察到所有化合物和使用的数据是在30°C的温度和3 h的浸泡时间。在金属表面吸附的机理研究为合成抑制剂,它是计算,最初,从朗缪尔模型方程,方程中描述(8),情节在图所示8。 在哪里=平衡吸附常数,=抑制剂浓度和=程度的报道。覆盖的程度( )成正比的腐蚀抑制效率,它可以计算根据方程(9)。 在哪里=抑制剂剂和电荷转移电阻=电荷转移电阻为空白的解决方案。表8显示相关系数的结果和斜坡。

表8表明斜率值的理想范围之外的朗缪尔等温线;因此,朗缪尔模型中修改了根据文献[53,54),可以看到在方程(10)。

在哪里斜率=校正参数和其他参数保持不变。

等温线的结果使的计算和通过方程(值的系统11)和(10)。他们的值 , ,和山坡上的价值如表所示8、价值观通过研究不同浓度及其程度的EIS覆盖的技术。 在哪里=标准的吸附自由能,=吸附平衡常数,55.55 =摩尔浓度的水,=通用气体常数,=温度K。

抑制剂代理之间的信息机制和金属表面可以通过吸附等温式55]。表面覆盖程度值从EIS测量获得的抑制剂安装朗缪尔修改方程模型,得到一条直线的阴谋 与 ,,然而,山坡上观察到的化合物与朗缪尔等温线的理想价值不同,大约是1,这表明每个分子的合成抑制剂占据金属表面的多个网站。这个解释是假设有更多的一个站点β-enaminoester分子由于其规模和构象结构相比其他抑制剂,例如,三唑和席夫碱衍生品(1)[附近8,11]。这个假设可以应用于enaminoester之间平衡的解决方案和enaminoester吸附在表面上。因此,一个模型的修改是必要的,根据文献,这一修改包括校正因子( )斜率值,通常的朗缪尔斜率范围(24,25]。

的高价值表明吸附的机制是金属和抑制剂之间的介质,导致一个更有效的抑制效果。通过这种方式,抑制剂之间的强相互作用和软钢可以归因于氮气和氧气的存在,也π电子在enaminoesters [56- - - - - -58]。一般来说,负相关的存在静电抑制剂和带电金属表面之间的相互作用类型,他们表明enaminoester对金属的吸附是一个自发的过程,解释了吸附膜的稳定性形成的抑制剂(59- - - - - -61年]。

因此,如表所示8更高效的复合F-EN显示最高的价值(2.00×10⁴L摩尔¹)和最负面的价值(- 35.06 kJ摩尔¹)。

卤素原子的存在作为取代基的苯环enaminoesters腐蚀抑制作用的效率增加,相比未被取代的,因为他们的存在nonligand电子对,也可以在金属表面相互作用通过捐赠。此外,这些nonligand电子的共振效应对双化学键和羰基一部分引起更高的电子密度的非局部化有利与金属表面的相互作用。增加不同的金属和合金的腐蚀抑制卤素原子的存在在一些化合物及相关文献中称为,例如,在咪唑衍生物[62年)和吖啶衍生物63年),由于电子的作用卤素如上表示的属性。

3.7。计算方法

结构属性,研究影响腐蚀的抑制效率,使用SPARTAN-14程序进行理论计算。使用半经验的方法,边界分子轨道的能量HOMO(更高的能量占据分子轨道)和LUMO能量最低未占据分子轨道,ΔE_LUMO-HOMO和偶极矩( )的卤代苯胺β-enaminoesters (F-EN Cl-EN、Br-EN H-EN)计算的半经验PM6方法。表9显示了理论结果和图合成化合物9他们的优化结构。

轨道理论提供了重要的信息化合物的腐蚀抑制效率,在人类的能量与分子提供电子的能力。所以,高的分子E_人类值更容易倾向于捐赠电子金属的d轨道。另一方面,LUMO的能量与分子接受电子的能力,等E_LUMO减少,抑制剂可以接收电子从金属更容易48]。因此,可以观察到的低价值E_LUMO显示通过F-EN与最好的抑制效率表示捐赠铁电子抑制剂剂的重要性。所有分子呈现相关性的抑制效率与能源价值LUMO轨道,也就是说,LUMO的能量越低,效率就越大。然而,前沿轨道之间的区别的值(ΔE_LUMO-HOMO)没有与抑制效率。

另一个理论参数用来评估抑制效率是偶极矩( ),的测量分子中电荷分布的不对称。高偶极矩值更大的吸附抑制剂的代理和相关,因此,抑制效率增加。几个工作,支持重要的防腐效果也显示高偶极矩的值指示前沿轨道的移位64年,65年]。因此,考虑到实验结果,可以观察到他们认同的理论价值偶极矩值,其中F-EN > Cl-EN > Br-EN > H-EN对应抑制效率。偶极矩的高价值是获得F-EN(5.44德拜)表明更大的电荷离域代替水分子在金属表面66年- - - - - -68年]。

4所示。结论

金属腐蚀过程的主要影响,倾向于回到他们最稳定和最精力充沛的形式;因此,腐蚀是直接联系更换部件和维护设备的高成本。因此,培养寻找新的腐蚀抑制代理是至关重要的。

在这个工作,它可以得出结论,enaminoesters发生令人满意的合成,呈现良好的收益率,在68 - 81%的范围,与肤浅表面的污迹和容易开始通过环保材料技术。

质量损失的结果允许我们得出结论,分析了化合物有很高的防腐活动对AISI 1020碳钢在1.0摩尔的L¹盐酸。F-EN是其中最有效,98%的效率,在24小时浸泡30°C除了最好的抑制效率在40°C和50°C。这些结果证实了EIS的电化学技术,LPR,页。尽管腐蚀抑制效率并不特殊,复合制备的工具证明了这种化学物质类的兴趣。

的热力学参数和证实了化合物抑制活动,如有增加这些值与空白相比,表明能量势垒的增加腐蚀的开始。此外,值证实抑制作用,为他们负低于空白,指示系统中深化障碍,已经预期。朗缪尔吸附等温线是听从表明抑制剂在金属表面形成单层膜。

结果考虑,卤代enaminoesters源自苯胺可能阻止腐蚀的有前途的选择符合美国钢铁协会的1020碳钢在酸性环境中,和F-EN系列是最有效的。

数据可用性

8.0数据(Excel和起源)用于支持本研究的发现可以从作者的请求。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

作者非常感激Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de含量比(披肩),慰问Nacional de Desenvolvimento Cientifico e学府(CNPq)和巴西石油(Petrobras)对金融支持。这项研究的部分经费由Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de含量优越——巴西(披肩)——财务代码001。