Nghiên cứu tổng hợp một số chất ức chế ăn mòn kin loại có tính năng ức chế ăn mòn cao từ nguồn phế liệu nông sản như vỏ trấu, lõi ngô của các cơ sở xay xát lúa ngô

Trước những yêu cầu thực tế trên, việc nghiên cứu tổng hợp một số chất ức chế ăn mòn kim loại azometin có tính năng ức chế ăn mòn kim loại cao, là dẫn xuất của furfural chiết xuất từ phế

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-

BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHCN

Đề tài:

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MỘT SỐ CHẤT ỨC CHẾ ĂN MÒN KIM LOẠI

CÓ TÍNH NĂNG ỨC CHẾ ĂN MÒN CAO, TỪ NGUỒN PHẾ LIỆU NÔNG SẢN NHƯ TRẤU, LÕI NGÔ CỦA CÁC CỞ SỞ XAY SÁT LÚA NGÔ

Đề tài nghiên cứu KHCN cấp Bộ mã số: 014.09RDBS/HĐ-KHCN

Cơ quan chủ quản : Bộ Công Thương

Cơ quan chủ trì : Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Chủ nhiệm đề tài : ThS Hoàng Thanh Đức

7515

24/02/2010

Hà nội 12/2009

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

**********

Những người tham gia thực hiện:

Ths Hoàng Thanh Đức Ths Hà Xuân Quang Ths Nguyễn Văn Thiện Ths Nguyễn Xuân Trường Ths Phạm Duy Nam

KS Văn Huy Vương

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU 7

Chương 1 Tổng quan về tính chất ức chế ăn mòn kim loại và phương pháp tổng hợp azometin 10

1.1 Tổng quan về chất ức chế ăn mòn kim loại 11

1.1.1 Phân loại chất ức chế ăn mòn 11

1.1.2 Tính chất ức chế ăn mòn kim loại của các chất ức chế ăn mòn azometin 12

1.2 Cácphương pháp tổng hợp azometin 15

1.2.1 Bằng phản ứng khử hóa các amit thế 15

1.2.2 Dùng các hợp chất thơm có nhóm metyl hoạt động thế vào liên kết - N=N - trong các hợp chất azo 16

1.2.3 Đi từ hợp chất nitro thơm có nhóm metylen hoạt động và hợp chất nitrozo 16

1.2.4 Bằng phản ứng giữa andehit thơm và hợp chất nitro thơm 16

1.2.5 Ngưng tụ các hợp chất nitro béo hay thơm béo có nhóm metylen hoạt động với nitrozoaren trong sự có mặt của natri hydroxit hay natri xianua 16

1.2.6 Bằng phản ứng giữa nitrozoaren và các α-hetarylaxetonitrin khi có mặt của kiềm 17

1.2.7 Đi từ các dị vòng chứa nitơ có nhóm metyl hoạt động và các nitrozoaren 17 1.2.8 Bằng phản ứng giữa andehit và amin bậc một 17

1.3 Phương pháp tổng hợp azometin từ trấu, lõi ngô 17

1.3.1 Phương pháp điều chế furfural từ vỏ trấu, lõi ngô 18

1.3.2 Phương pháp tổng hợp azometin từ furfural 18

1.4 Các phương pháp xác định khả năng ức chế ăn mòn của chất ức chế ăn mòn kim loại 19

a Phương pháp tổn hao khối lượng (ngâm nhúng) 20

b Phương pháp phân cực thế động 21

1.5 Cơ chế ức chế ăn mòn của chất ức chế ăn mòn 21

Chương 2 Tổng hợp các chất ức chế ăn mòn kim loại từ trấu, lõi ngô 22 2.1 Nghiên cứu lựa chọn phương pháp tổng hợp chất ức chế ăn mòn từ vỏ trấu, lõi bắp

ngô Error! Bookmark not defined 2.2 Nguyên liệu, hoá chất sử dụng Error! Bookmark not defined 2.3 Tổng hợp furfural từ trấu, lõi ngô Error! Bookmark not defined.

2.3.1 Tổng hợp furfural bằng cách thuỷ phân vỏ trấu, lõi ngô trong dung dịch

axit HCl Error! Bookmark not defined.

2.3.1.1 Khảo sát nồng độ dung dịch axit HCl cho phản ứng Error!

Bookmark not defined.

2.3.1.2 Khảo sát lượng dung dịch axit HCl đối với lượng trấu, lõi ngô

Error! Bookmark not defined.

2.3.2 Tổng hợp furfural bằng cách thuỷ phân trấu, lõi ngô trong dung dịch axit

H2SO4 Error! Bookmark not defined.

2.3.2.1 Khảo sát nồng độ axit H 2 SO 4 cho phản ứng Error! Bookmark not

defined.

2.3.2.2 Khảo sát lượng dung dịch axit H 2 SO 4 cho phản ứng Error!

Bookmark not defined.

2.4 Tổng hợp các chất ức chế ăn mòn azometin Error! Bookmark not defined 2.4.1 Tổng hợp furfurylidenatranilic Error! Bookmark not defined 2.4.2 Tổng hợp furfuryliden-p- nitroanilin Error! Bookmark not defined 2.4.3 Tổng hợp furfurylidenxyclohexylamin Error! Bookmark not defined 2.4.4 Tổng hợp furfuryliden 1-naphtylamin Error! Bookmark not defined 2.4.5 Tổng hợp furfurylidenanilin Error! Bookmark not defined 2.4.6 Tổng hợp N,N-Bis-(furfuryliden)etylendiaminError! Bookmark not

defined.

2.4.7 Tổng hợp N-furfurylidenphenyletylamin Error! Bookmark not defined 2.4.8 Tổng hợp N,N-Bis-(furfuryliden)benzidin Error! Bookmark not defined 2.4.9 Tổng hợp furfuryliden-5-amino-2-phenylindolError! Bookmark not

defined.

Chương 3 Xác định khả năng ức chế ăn mòn kim loại của các chất tổng hơp được 23

3.1 Khảo sát khả năng ức chế ăn mòn thép, đồng, nhôm trong môi trường axit HCl 2M theo phương pháp khối lượng 433.1.1 Xác định khả năng ức chế ăn mòn thép CT-3 của các chất azometin đã tổng hợp được trong môi trường axit HCl 2M 43

a Chuẩn bị mẫu 43

b Tiến hành thí nghiệm 44

c Khảo sát khả năng ức chế ăn mòn thép CT-3 trong môi trường axit theo nồng độ chất ức chế 473.1.2 Xác định khả năng ức chế ăn mòn đồng kim loại của các azometin trong môi trường axit HCl 2M 48

a Chuẩn bị mẫu: 48

b Tiến hành thí nghiệm 49

c Khảo sát khả năng ức chế ăn mòn đồng trong môi trường axit HCl 2M

theo nồng độ của azometin 51

3.1.3 Xác định khả năng ức chế ăn mòn nhôm của các azometin trong môi trường axit HCl 2M 52

3.2 Khảo sát khả năng ức chế ăn mòn kim loại trong môi trường axit HCl 2M theo phương pháp điện hóa 55

3.2.1 Xác định khả năng ức ché ăn mòn thép CT-3 trong môi trường axit HCl 2M bằng phương pháp điện hoá 56

3.2.2 Xác định khả năng ức chế ăn mòn đồng của các azometin 59

3.2.3 Xác định khả năng ức chế ăn mòn nhôm trong môi trường axit HCl 62

3.3 Khảo sát tính chất ức chế ăn mòn kim loại của các chất trong môi trường muối NaCl 3% 67

3.3.1 Xác định khả năng ức chế ăn mòn Thép CT-3 của các chất ức chế trong môi trường muối NaCl 3% 68

a Phương pháp khối lượng 68

b Phương pháp điện hóa 69

3.3.2 Xác định khả năng ức chế ăn mòn đồng của các chất ức chế ăn mòn trong môi trường muối NaCl 3% 70

a Phương pháp khối lượng 70

b phương pháp điện hóa 71

3.3.3 Xác định khả năng ức chế ăn mòn nhôm của các chất ức chế ăn mòn trong môi trường muối NaCl 3% 72

a Phương pháp khối lượng 72

b phương pháp điện hóa 73

3.4 Quy trình công nghệ tổng hợp furfurylidenantranilic, furfuryliden-5-amino-2-phenylindol và Bis-furfurylidenbenzidin: 76

a Sơ đồ quy trình……… 73

b Quy trình chi tiết……… 73

3.5 Quy trình công nghệ tổng hợp các chất ức chế ăn mòn furfuryliden1-naphtyl amin và N,N- Bis furfuryliden(etylendiamin): 78

a Sơ đồ quy trình……… 75

b Quy trình chi tiết 75

KẾT LUẬN 80

TÀI LIỆU THAM KHẢO 81

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

LC-MS : Sắc ký lỏng khối phổ

1HNMR: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân hidro

13C: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân các bon 13

icorr: Dòng ăn mòn

Ecorr: Điện thế ăn mòn

Rp : Điện trở phân cực

Rct: Điện trở chuyển điện tích

Cdl: Điện dung lớp điện kép

M9: Furfuryliden-5-amino-2-phenylindol

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang Bảng 2.1: Kết quả khảo sát nồng độ axit HCl trong tổng hợp furfural 25

Bảng 2.2: Kết quả khảo sát luợng axit và trấu, lõi ngô cho phản ứng tổng hợp furfural 26

Bảng 2.3: Kết quả khảo sát xác định nồng độ axit H2SO4 28

Bảng 2.4: Kết quả khảo sát xác định tỷ lệ giữa axit và lõi ngô, trấu 29

Bảng 2.5: kết quả tổng hợp các azometin từ vỏ trấu, lõi ngô 41

Bảng 3.1: Kết quả khảo sát xác định khả năng ức chế ăn mòn thép CT-3 44

trong môi trường axit HCl 2N của các azometin tổng hợp được

Bảng 3.2: Kết quả khảo sát ức chế ăn mòn thép CT-3 theo nồng độ chất 47

Bảng 3.3: Kết quả xác định ức chế ăn mòn đồng của các chất trong môi trường axit 49 Bảng 3.4: Kết quả khảo sát ức chế ăn mòn đồng trong môi trường axit theo 51

nồng độ của chất ức chế M6 Bảng 3.5: Kết quả khảo sát ức chế ăn mòn nhôm của các azometintrong môi trường axit HCl 52

Bảng 3.6: Hiệu quả ức chế ăn mòn nhôm theo nồng độ của chất ức chế M6 54

Bảng 3.7: Hiệu quả ức chế ăn mòn thép CT-3 của các azometin trong môi 57

trường axit HCl Bảng 3.8: Kết quả khảo sát ức chế ăn mòn thép CT-3 trong môi trường axit 58

HCl 2M theo nồng độ của chất ức chế M6 Bảng 3.9: Hiệu quả ức chế ăn mòn đồng xác định theo phương pháp điện hóa 60 Bảng 3.10: Kết quả khảo sát ức chế ăn mòn đồng trong môi trường axit theo 61

nồng độ của chất ức chế M6

Bảng 3.11: Hiệu quả ức chế ăn mòn nhôm của azometin trong môi trường axit 63

Bảng 3.12: Hiệu quả ức chế ăn mòn nhôm theo nồng độ của chất ức chế M6 64

Bảng 3.13: Các chất ức chế ăn mòn tổng hợp từ trấu và lõi ngô 66

Bảng 3.14 Kết quả khảo sát ức chế ăn mòn thép trong môi trường muối 3% 67

Bảng 3.15 Kết quả xác định ức chế ăn mòn thép theo phương pháp điện hóa 68

Bảng 3.16 Kết quả khảo sát ức chế ăn mòn đồng trong môi trường muối 3% 68

Bảng 3.17 Kết quả xác định ức chế ăn mòn đồng theo phương pháp điện hóa 69

Bảng 3.18 Kết quả khảo sát ức chế ăn mòn nhôm trong môi trường muối 3% 70

Bảng 3.19 Kết quả xác định ức chế ăn mòn nhôm theo phương pháp điện hóa 71

Bảng 3.20 Hiệu quả ức chế ăn mòn kim loại của các azometin tổng hợp được

trong môi trường muối 72

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Trang

Hình2.1: Sơ đồ lắp rắp dụng cụ phản ứng thuỷ phân vỏ trấu, lõi ngô 28 Hình 3.1: Đồ thị biểu diễn khả năng ức chế ăn mòn thép CT-3 của các 45

Azometin trong môi trường axit HCl 2M

Hình 3.2: Đồ thị thể hiện khả năng ức chế ăn mòn thép CT-3 theo nồng độ của chất 8

Hình 3.3: Đồ thị hiệu quả ức chế ăn mòn đồng của các azometin sau 3giờ 50

Hình 3.4: Đồ thị thể hiện khả năng ức chế ăn mòn đồng theo nồng độ M8 51 Hình 3.5: Đồ thị thể hiện hiệu quả ức chế ăn mòn nhôm của các azometin 53

trong môi trường axit sau 1 giờ

Hình 3.6: Đồ thị thể hiện khả năng ức chế ăn mòn nhôm theo nồng độ 54

chất ức chế ăn mòn M6

Hình 3.7: Điện thế ăn mòn của các mẫu ức chế sau 5 phút ngâm 56

Hình 3.8: Biến thiên điện thế ăn mòn các mẫu chất theo thời gian ngâm mẫu 56

Hình 3.9: Đường cong phân cực dạng Tafel dùng xác định tốc độ ăn mòn thép 57

Hình 3.10: Hiệu quả ức chế theo dòng ăn mòn 58

Hình 3.11: Tốc độ ăn mòn tính ra mm/năm 58

Hình 3.12: Dòng ăn mòn theo nồng độ M6 59

Hình 3.13: Hiệu quả ức chế theo nồng độ M6 59

Hình 3.14: Đường cong phân cực dạng Tafel dùng xác định tốc độ ăn mòn 60

Hình 3.15: Dòng ăn mòn đồng trong dung dịch ức chế 60

Hình 3.16: Tốc độ ăn mòn đồng 60

Hình 3.17: Điện thế ăn mòn đồng 61

Hình 3.18: Hiệu quả ức chế ăn mòn đồng tính theo dòng ăn mòn 61

Hình 3.19: Dòng ăn mòn theo nồng độ M6 61

Hình 3.20: Hiệu quả ức chế ăn mòn đồng theo nồng độ M6 61

Hình 3.21: Biến thiên điện thế ăn mòn theo thời gian ngâm mẫu 62

Hình 3.22: Điện thế ăn mòn nhôm sau 15 phút 62

Hình 3.23: Đường cong phân cực dạng Tafel 63

Hình 3.24: Dòng ăn mòn nhôm 64

Hình 3.25: Tốc độ ăn mòn nhôm mm/năm 64

Hình 3.26: Điện trở phân cực 64

Hình 3.27: Hiệu quả ức chế theo dòng ăn mòn 64

Hình 3.28: Dòng ăn mòn nhôm theo nồng độ M6 65

Hình 3.29: Hiệu quả ức chế ăn mòn nhôm theo nồng độ M6 65

Hình 3.30 Hiệu quả ức chế ăn mòn thép của các azometin trong môi trường mối 67

Hình 3.31 Đường cong phân cực dạng tafel ăn mòn thép trong môi trường muối 66

Hình 3.32 Dòng ăn mòn thép CT-3 trong môi trường muối 67

Hình 3.33 Hiệu quả ức chế ăn mòn thép xác định theo phương pháp điện hóa 67 Hình 3.34 Hiệu quả ức chế ăn mòn đồng của các azometin trong môi trường muối 68 Hình 3.35 Đường cong phân cực tafel ăn mòn đồng trong môi trường muối 68

Hình 3.36 Đồ thị dòng ăn mòn đồng của các chất 69

Hình 3.37 Đồ thị hiệu quả ức chế ăn mòn đồng trong môi trường muối 69

Hình 3.38 Hiệu quả ức chế ăn mòn nhôm của các azometin trong môi trường muối 70 Hình 3.39 Đường cong phân cực Tafel ăn mòn nhôm trong môi trường NaCl 71

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Ăn mòn là sự phá huỷ kim loại dưới tác dụng của các tác nhân ăn mòn như không khí, độ ẩm, hoá chất, điện hoá Sự ăn mòn không những gây tổn hại

về kim loại, hư hỏng các chi tiết, làm giảm tuổi thọ và độ chính xác của máy móc, thiết bị, mà còn gây tổn thất rất lớn về kinh tế Hàng năm trên thế giới giá trị tổn thất do ăn mòn sinh ra lên đến hàng tỷ đô la Ở một số nước đang phát triển có tới 25-30% sản lượng thép sản xuất ra là để bổ xung cho sự mất mát do

ăn mòn kim loại Phòng chống và bảo vệ ăn mòn hiện nay có ý nghĩa rất quan trọng, nó là một trong những nhiệm vụ hàng đầu trong cuộc sống sinh hoạt và trong sản xuất của nền kinh tế Quốc dân Có nhiều cách để phòng chống và bảo

vệ ăn mòn kim loại, một trong những cách phòng chống và bảo vệ ăn mòn hiệu quả là sử dụng chất ức chế ăn mòn

Hiện nay đã có khá nhiều loại chất ức chế ăn mòn được sử dụng để bảo vệ

ăn mòn kim loại, bao gồm cả chất vô cơ như các hợp chất nitrit, phốt phát, cromat và các chất hữu cơ như các amin, amit, ester, benzotriazol Tuy nhiên các chất ức chế ăn mòn này không cho tác dụng ức chế ăn mòn với nhiều loại kim loại, trong môi trường ăn mòn khác nhau, hiệu quả ức chế còn chưa cao, giá thành đắt Gần đây người ta đã bắt đầu nghiên cứu sử dụng hợp chất azometin làm chất ức chế ăn mòn kim loại, chất ức chế ăn mòn azometin cho hiệu quả ức chế ăn mòn cao, ức chế ăn mòn cho nhiều loại kim loại [1,2,4,6,8] Trong thực tế một số azometin đã được sử dụng làm chất ức chế ăn mòn cho thép, đồng ,nhôm

trong môi trường axit, trong dầu bôi trơn và bảo quản [8,9], trong ngành sản xuất hoá chất, trong khai thác và chế biến dầu khí [10,11]

Trong những năm gần đây nhiều công trình nghiên cứu [2,4,5,6,7,8] đã cho thấy các zometin thuộc dẫn xuất của benzandehit, furfural với các amin thơm là những chất có tính chất ức chế ăn mòn thép, đồng, nhôm trong môi trường axit, môi trường muối clorua rất cao Chúng có thể tan một phần trong nước, bền trong môi trường axit và muối, vì vậy rất thích hợp cho việc ức chế ăn mòn kim loại trong môi trường axit, muối

Trước những yêu cầu thực tế trên, việc nghiên cứu tổng hợp một số chất

ức chế ăn mòn kim loại azometin có tính năng ức chế ăn mòn kim loại cao, là dẫn xuất của furfural chiết xuất từ phế liệu nông sản như trấu, lõi ngô, với giá thành hạ là một việc làm có ý nghĩa thực tiễn và tính cấp thiết cao

2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Việc nghiên cứu xác lập quy trình công nghệ tổng hợp một số chất ức chế

ăn mòn kim loại từ phế liệu nông sản, có tính năng ức chế ăn mòn cao, giá thành

hạ Sẽ góp phần vào việc nghiên cứu tìm ra những chất ức chế ăn mòn kim loại mới, có khả năng ức chế ăn mòn cho nhiều loại kim loại, trong các môi trường

ăn mòn khác nhau Đồng thời đóng góp có hiệu quả vào việc phòng chống và bảo vệ ăn mòn kim loại trong sản xuất, bảo trì, bảo dưỡng những công trình cầu, cống, máy móc, thiết bị và trong bảo quản, lưu trữ kim loại

3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

Đề tài có mục tiêu là: Xác lập được quy trình công nghệ tổng hợp một số chất ức chế ăn mòn kim loại từ vỏ trấu thóc, lõi bắp ngô Tổng hợp thí nghiệm được

4 chất ức chế ăn mòn azometin có khả năng ức chế ăn mòn kim loại cao

4 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu lựa chọn phương pháp tổng hợp chất phù hợp, kết hợp với thực nghiệm chính xác để xác lập quy trình công nghệ tổng hợp một số chất ức chế ăn mòn kim loại từ vỏ trấu hoặc lõi ngô với hiệu suất cao

- Xác định cấu tạo các chất ức chế ăn mòn kim loại tổng hợp được bằng các phương pháp phân tích hiện đại như: phổ hồng ngoại, phổ khối lượng và phổ cộng hưởng từ hạt nhân

- Thử nghiệm xác định khả năng chất ức chế ăn mòn thép CT-3, đồng, nhôm của các chất tổng hợp được trong môi trường axit HCl 2M và NaCl 3%

- Tổng hợp được 4 chất ức chế ăn mòn kim loại, mỗi chất 0,3 kg

Chương 1

TỔNG QUAN VỀ TÍNH CHẤT ỨC CHẾ ĂN MÒN KIM LOẠI

VÀ PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP AZOMETIN 1.1.Tổng quan về chất ức chế ăn mòn kim loại

Chất ức chế ăn mòn kim loại là những chất được thêm vào môi trường ăn mòn với một lượng nhỏ 10-4-10-2 mol/l, có thể ngăn chặn hoặc làm giảm mạnh tốc độ ăn mòn kim loại và hợp kim Chất ức chế ăn mòn bao gồm rất nhiều loại, tuỳ theo bản chất và cơ chế tác dụng mà người ta phân loại các chất ức chế ăn mòn kim loại thành các loại khác nhau

1.1.1 Phân loại chất ức chế ăn mòn

Chất ức chế ăn mòn được phân làm nhiều loại khác nhau:

* Theo bản chất của chất ức chế bao gồm các chất vô cơ và hữu cơ

• Các hơp chất vô cơ như các muối phốt phát, muối nitrit, muối cromat

• Các hợp chất hữu cơ như: axit béo, andehit, amin, ester, các hợp chất nitro, imidazol và zometin

* Theo cơ chế tác dụng của chất ức chế ăn mòn, người ta có thể chia thành các loại chất ức chế anốt, chất ức chế catốt và chất ức chế hỗn hợp Chất ức chế ăn mòn anốt là chất tạo thành trên bề mặt một màng thụ động, làm cho thế ăn mòn chuyển dịch về phía anốt, vì vậy không xảy ra phản ứng ăn mòn Chất ức chế ăn mòn catốt là chất làm giảm tốc độ phản ứng catốt hoặc kết tủa có chọn lọc trên

bề mặt catốt làm tăng điện trở bề mặt và hạn chế sự khuếch tán chất khử đến khu

vực catốt [12] Putinova I.N, S.A Balezin và V.P Barannik đã phân loại tất cả các chất ức chế ăn mòn theo các nhóm [13]

• Nhóm các chất ức chế tạo một lớp màng bảo vệ trên bề mặt kim loại (chất ức chế nhóm A)

• Nhóm các chất ức chế làm giảm sự xâm thực của môi trường ăn mòn đối với kim loại (chất ức chế nhóm B)

• Nhóm chất ức chế hỗn hợp loại AB hoặc BA

Trong thực tế các chất ức chế ăn mòn nhóm A được sử dụng phổ biến hơn,

nó bao gồm các chất ức chế ăn mòn cho thép, đồng, nhôm trong môi trường axit sulphuric, clohidric, trong môi trường muối và trong môi trường nước Nó có tác dụng: kìm hãm quá trình ăn mòn, kéo dài thời gian cảm ứng, thụ động hoá bề mặt tạo ra một lớp màng bảo vệ

Các chất ức chế ăn mòn azometin là những chất ức chế thuộc nhóm A và là một trong những chất ức chế ăn mòn có khả năng ức chế ăn mòn cao, bền trong môi trường axit và không gây độc hại đến sức khỏe con người và môi trường [13,17]

1.1.2 Tính chất ức chế ăn mòn kim loại của các chất ức chế ăn mòn azometin

Azometin hay còn gọi là bazơ Schiff là những chất có tính chất ức chế ăn mòn kim loại cao, tác dụng cho nhiều kim loại trong các môi trường ăn mòn khác nhau [1,2,4,5,6,7] Ngoài ra các azometin còn có nhiều tính chất quý giá như: kháng khuẩn, kháng nấm, lưu hoá cao su [14,15,16]

Nhiều công trình nghiên cứu đã công bố các azometin có khả năng ức chế

ăn mòn rất cao đối với nhiều kim loại: thép, đồng, nhôm, kẽm trong các môi trường ăn mòn axit, clorua

Năm 1986, lần đầu tiên azometin N-(2-mecapto-phenyl) salixylidenimin (BSS) cùng với amin tương ứng được thử nghiệm làm chất ức chế ăn mòn cho kim loại đồng, trong dung dịch NaCl 0,1 M trong hỗn hợp nước - etanol 25% về thể tích ở 30oC [17,18] Các phép đo sự thay đổi khối lượng và đường cong phân

cực đã cho phép khảo sát khả năng ức chế ăn mòn đồng của azometin này Kết quả đo cho thấy tốc độ ăn mòn đã giảm đáng kể và khả năng ức chế ăn mòn của azometin là tốt hơn so với amin Các nghiên cứu cũng đã chứng minh được rằng

sự ức chế ăn mòn đồng bằng BSS tuân theo hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir [19] Năng lượng hấp phụ tính được kết hợp với một số cơ chế hoạt động của hai chất trước khi chúng tạo màng đã chỉ ra rằng cơ chế hoạt động là cơ chế hấp phụ hóa học

Một công trình của Desai M.N và các cộng sự năm 1986 [20] đã thử nghiệm 7 azometin của dãy anilin làm chất ức chế ăn mòn cho thép mềm trong dung dịch axit HCl 1÷6 M Kết quả đo phân cực dòng tĩnh chỉ ra rằng tất cả các chất này đều là các chất ưu tiên ức chế catot, các chất ức chế đều làm giảm dòng

catot, trong đó N-(p-metoxibenzyliden)anilin làm giảm dòng catot nhiều nhất và

là chất có hiệu quả ức chế ăn mòn tốt nhất

Năm 1991, Aben-El-Wafa và H.M Moustafa [21] đã nghiên cứu khả năng

ức chế ăn mòn đồng thau 70/30 của 2-(o-OH, p-OH, p-OCH3 và p-N(CH3)2

benzyliden)-hidrazonobenzothiazol Azometin có nhóm thế o-OH trên phần

andehit có khả năng ức chế ăn mòn lớn nhất trong khoảng nồng độ (1÷7) x 10-5

mol/l, p-OH có khả năng ức chế cao trong khoảng nồng độ (0,7÷7) x10-4 mol/l Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng ức chế ăn mòn như nồng độ, cấu trúc phân

tử, nhóm thế, độ bền của phức chất tạo thành của các azometin đã được xem xét

Năm 1996, M.A.Elmossi và M.Gaber [22] đã tổng hợp các phức chất của azometin sulfamethazin và salixylandehit với các ion Co (II), Ni (II), Cu (II) và

đã nghiên cứu khả năng ức chế ăn mòn thép, đồng trong dung dịch axit HNO3

0,3M của các phức này cùng với azometin tương ứng Khả năng ức chế ăn mòn

có quan hệ chặt chẽ với mức độ hấp phụ khác nhau của các phối tử Phức chất của Cu (II) là chất ức chế tốt hơn so với azometin tương ứng ngay cả ở nồng độ thấp hơn

Cũng vào năm 1996, Quraishi và những cộng sự [23] đã tổng hợp hai

azometin từ p-anisidin với xinamandehit (I), từ anilin với salixylandehit (II) và

nghiên cứu tính chất ức chế ăn mòn thép mềm trong dung dịch HCl và H2SO41N Kết quả cho thấy azometin (I) có hiệu quả ức chế ăn mòn lớn hơn 93,8%, cả hai azometin đều thuộc loại ức chế hỗn hợp (ức chế cả hai quá trình hòa tan catot

và anot) Sự hấp phụ của chúng trên bề mặt kim loại tuân theo hấp phụ đẳng nhiệt Temkin

Năm 1997, một số tác giả Viện Kiến trúc và Xây dựng thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Ucraina [24] đã nghiên cứu 31 azometin là dẫn xuất thế một lần của benzylidenanilin và furfurylidenanilin để đánh giá mối liên quan giữa khả năng ức chế ăn mòn thép với bản chất các nhóm thế với tính bazơ của phân tử Họ đã đi đến kết luận rằng đây là những chất ức chế ăn mòn dạng catot cho thép trong môi trường trung tính và axit Trong số chúng thì azometin có nhóm thế vinyl là có hiệu quả ức chế cao hơn cả Trong công trình này, một phương trình hồi quy đã được xây dựng, cho phép điều chỉnh định hướng tính chất ức chế ăn mòn của azometin, bằng sự thay đổi nhóm thế ở phần anilin Công trình này cũng đã đánh giá được phần ảnh hưởng cảm ứng và sự liên hợp mezome trong ảnh hưởng electron của các nhóm thế đến tâm phản ứng của các chất ức chế Các electron này biểu thị tính chất bazơ nên khả năng ức chế ăn

mòn của các azometin đã được xác định qua đại lượng pka hay ú Hammett Khả

năng ức chế ăn mòn thép CT-3 của các azometin này liên quan đến sự tạo thành phức chất cho nhận có sự tham gia của các electron không phân chia ở liên kết azometin trong phân tử chất ức chế và các obitan d của sắt kim loại

Năm 1999, Shulan Lil, Shenhao Chen.[18], năm 2001 Zhenlan Quan, S.L

Li và cộng sự [19], đã nghiên cứu khả năng ức chế ăn mòn đồng trong môi

trường clorua, môi trường axit HCl của azometin N,N’-o-phenylen-bis(3-metoxi

salixyl-andenimin) và một số azometin, đã kết luận rằng: khả năng ức chế ăn

mòn đồng trong dung dịch NaCl 1M cao hơn nhiều so với trong dung dịch HCl 1M, khả năng ức chế tăng cùng với sự tăng nồng độ chất ức chế và nhiệt độ Chất ức chế tạo thành phức bền với ion Cu (II) trong dung dịch NaCl 1M và HCl 1M, phức này kết tủa trên bề mặt đồng tạo thành lớp màng dạng màng mỏng có tác dụng bảo vệ tốt hơn Các tác giả cũng đưa ra cơ chế ức chế ăn mòn kim loại của azometin bằng việc tạo phức không tan bền, có bốn phối tử giữa đồng (II)

với nitơ của nhóm azometin và oxi của nhóm o-hidroxi

Một số những nghiên cứu gần đây về tính chất ức chế ăn mòn thép CT-3, nhôm và hợp kim nhôm của các azometin [8,11,25,26] đã cho thấy khả năng ức chế ăn mòn nhôm và hợp kim nhôm cũng rất cao ở nồng độ 10-4, các azometin thuộc dãy 5-amino-1,2-dimetylindol, dãy 5-aminobenzothiazol và dãy 2-amino-5-phenyl-1,3,4 thiadiazol đã có tác dụng ức chế tốt Hiệu quả ức chế ăn mòn có thể đạt trên 90%, các nhóm thế trong phần nhân thơm andehit và cả phần nhân amin có ảnh hưởng đáng kể đến tính chất ức chế ăn mòn của các azometin

Mới đây một công trình nghiên cứu khoa học, đề tài NCKH cấp nhà nước năm 2004 của GS.TSKH Đặng Như Tại và các cộng sự ở trường Đại học khoa học Tự nhiên-Đại học Quốc gia Hà Nội, đã nghiên cứu tổng hợp một số azometin dãy aminoindol, xyclohecxylamin và etylendiamin với benzaldehit làm chất ức chế ăn mòn kim loại đã cho thấy azometin là một chất ức chế ăn mòn thép, đồng, nhôm trong môi trường axit rất cao, có thể ứng dụng thực tế làm chất

ức chế ăn mòn kim loại rất tốt [8]

1.2 Cácphương pháp tổng hợp azometin

Các azometin có thể được tổng hợp theo nhiều phương pháp khác nhau, sau đây là một số phương pháp chính [1,3,27,28]

1.2.2 Dùng các hợp chất thơm có nhóm metyl hoạt động thế vào liên kết - N=N - trong các hợp chất azo

1.2.4 Bằng phản ứng giữa andehit thơm và hợp chất nitro thơm

Phản ứng của andehit thơm và hợp chất nitro thơm trong cacbon oxit với

sự có mặt của hợp chất chứa paladi và hợp chất chứa nitơ, photpho và

Fe2Mo2O24 cho sản phẩm azometin Thí dụ phản ứng giữa benzandehit với nitrobenzen trong sự có mặt của phức PdCl2-Piridin và CO trong dung môi benzen ở 150 at và 230oC trong 5 giờ sẽ cho sản phẩm là benzylidenanilin với hiệu suất 71%

C6H5 - CHO + C6H5NO2 150 at, 5h C6H5 - CH = N - C6H5

1.2.5 Ngưng tụ các hợp chất nitro béo hay thơm béo có nhóm metylen hoạt động với nitrozoaren trong sự có mặt của natri hydroxit hay natri xianua

1.3 Phương pháp tổng hợp azometin từ trấu, lõi ngô

Vỏ trấu và lõi ngô là những thứ có chứa đường pentosan, có thể thủy phân

để tạo thành furfural, một andehit dị vòng thơm có thể phản ứng với các amin để tạo thành một số azometin Để tổng hợp chất ức chế ăn mòn azometin từ vỏ trấu hay lõi ngô, trước tiên phải tiến hành thủy phân vỏ trấu thóc hoặc lõi bắp ngô để điều chế furfural, sau đó tổng hợp các azometin từ furfural và các amin

1.3.1 Phương pháp điều chế furfural từ vỏ trấu, lõi ngô

Có thể điều chế furfural từ trấu hay lõi ngô [29,30,31,32,33] theo một số phương pháp sau:

1.3.1.1 Thủy phân vỏ trấu hay lõi ngô trong dung dịch axit HCl hoặc axit H 2 SO 4 nồng độ 10-12%

H+

(C5H5O4)n nH2 O, to nCH

2 OH-(CHOH)3-CHO -3n H 2 O

1.3.1.2 Thủy phân vỏ trấu hay lõi ngô trong dung dịch axit HCl 11,5% có xúc tác là oxit ZnO hoặc TiO

HCl,ZnO

(C5H5O4)n nH2 O,to nCH

2 OH-(CHOH)3-CHO -3nH 2 O

1.3.1.3 Thủy phân trấu hay lõi ngô bằng hơi nước nóng dưới áp suất cao

Ở phương pháp này người ta sử dụng hơi nước nóng có nhiệt độ lên tới

153oC trong điều kiện áp suất 4,2 kg/cm2 để thủy phân trấu hay lõi ngô thành furfural

1.3.2 Phương pháp tổng hợp azometin từ furfural

Các azometin từ furfural có thể tổng hợp theo một số phương pháp chung

để tổng hợp azometin như: Bằng phản ứng giữa furfural với amin bậc một trong dung môi khác nhau, ở nhiệt độ phòng hay nhiệt độ sôi của dung môi, có hoặc không có xúc tác Hay bằng phản ứng giữa furfural với hợp chất nitro thơm

1.3.2.1 Bằng phản ứng với amin bậc một trong dung môi là etanol tuyệt đối có xúc tác là piperidin [1,3]

Trong đó R có thể là aryl, hetaryl, vòng no

1.3.2.2 Bằng phản ứng giữa furfural với amin bậc một trong dung môi là diclometan ở nhiệt độ phòng [27]

O

CHO CH2Cl2

O

CH=N-Ph+ PhNH2

CaSO4 khan

1.3.2.3 Bằng phản ứng giữa furfural với hợp chất nitro thơm có xúc tác niken,

ở điều kiện áp suất cao[27]

màng bảo vệ rồi đánh giá chất lượng bảo vệ kim loại của vật liệu này so với trường hợp không có chất ức chế Khả năng ức chế ăn mòn của chất ức chế được xác định qua các chỉ số như hiệu quả ức chế, mức độ bảo vệ và tốc độ ăn mòn

Có bốn nhóm phương pháp chính nghiên cứu khả năng ức chế ăn mòn:

- Nhóm phương pháp tổn hao khối lượng (ngâm nhúng)

- Nhóm phương pháp điện hóa

- Nhóm phương pháp thử gia tốc

- Nhóm phương pháp thử nghiệm tự nhiên

Trong các phương pháp trên thì phương pháp ngâm nhúng và phương pháp phân cực thế động trong nhóm phương pháp điện hóa được sử dụng phổ biến nhất và thực hiện tương đối đơn giản

a Phương pháp tổn hao khối lượng (ngâm nhúng) [34,44]

Phương pháp này dựa trên sự thay đổi khối lượng mẫu sau một thời gian ngâm nhúng trong môi trường ăn mòn có và không có chất ức chế ăn mòn Đây

là một phương pháp thử nghiệm đơn giản nhưng để đảm bảo độ chính xác và độ lặp lại của kết quả thì các điều kiện thử nghiệm phải được thực hiện nghiêm ngặt như: Các mẫu kim loại phải được xử lý bề mặt tốt, tỷ lệ giữa diện tích bề mặt và khối lượng mẫu phải lớn Các mẫu phải được thực hiện trong cùng một khoảng thời gian, cùng một điều kiện nhiệt độ, áp suất như nhau

Khả năng ức chế ăn mòn của chất ức chế được đánh giá thông qua chỉ số

độ giảm khối lượng mẫu sau một đơn vị thời gian trên một đơn vị diện tích hay hiệu quả bảo vệ Hiệu quả bảo vệ được xác định theo công thức:

% 100

k

c k

m

m m

ở đây: ∆mc, ∆mk là độ giảm khối lượng của mẫu kim loại khi có và không

có chất ức chế

Tốc độ ăn mòn xác định theo công thức:

t S

m t

∆m : độ giảm khối lượng mẫu (gam)

S : diện tích bề mặt mẫu (m2 hay mm2)

t : thời gian ngâm mẫu hay thời gian ăn mòn (giờ)

m0 : là khối lượng mẫu kim loại trước thí nghiệm

m : là khối lượng mẫu kim loại sau thời gian thí nghiệm t giờ

b Phương pháp phân cực thế động [36,37,38]

Phương pháp này dựa trên phép đo phân cực thế động, được thực hiện bằng cách quét thế đặt lên mẫu theo chiều dương (phân cực anot) hoặc theo chiều âm (phân cực catot) Cường độ dòng điện biến đổi trong quá trình đo được ghi lại và vẽ ra theo sự phụ thuộc thế quét sẽ cho đường cong phân cực thế động Phép đo này được sử dụng để xác định các đặc trưng ăn mòn kim loại trong môi trường nước, dung dịch muối Từ phép đo này có thể thu được những thông tin

về hiệu quả bảo vệ, tốc độ ăn mòn, độ thụ động và, khuynh hướng ăn mòn

Khả năng ức chế ăn mòn của chất ức chế được đánh giá thông qua hiệu quả bảo vệ Z(%), hiệu quả bảo vệ được tính theo công thức:

Trong đó: i0 là dòng ăn mòn khi không có chất ức chế

i là dòng ăn mòn khi có chất ức chế

1.5 Cơ chế ức chế ăn mòn của chất ức chế ăn mòn

Cho đến nay đã có nhiều nghiên cứu đưa ra được cơ chế ức chế ăn mòn của chất ức chế Tuy nhiên vẫn chưa có một cơ chế nào có thể giải thích thật đầy

đủ hết cơ chế ức chế ăn mòn của các chất ức chế ăn mòn kim loại, bởi vì tác dụng bảo vệ của chất ức chế phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nồng độ, cấu tạo

chất ức chế, cấu trúc tinh thể bề mặt kim loại, năng lượng hoạt hóa của các ion nút mạng, mức độ khuyết tật của mạng tinh thể Các công trình nghiên cứu [39,40,41] đã đưa ra quan điểm về liên hệ giữa tác dụng ức chế và khả năng hấp phụ của nó và đã xác định được rằng tính chất bảo vệ của các chất ức chế là do

sự hấp phụ của chúng lên bề mặt kim loại, có thể là hấp phụ hóa học hoặc hấp phụ vật lý Các chất ức chế amin, azometin có sự hấp phụ hóa học giữa phân tử chất ức chế với bề mặt kim loại được bảo vệ theo những tâm hấp phụ có sự liên kết điện tử giữa nguyên tử nitơ và kim loại, giữa các điện tử π của vòng thơm, dị vòng thơm và kim loại

Sự hấp phụ của các chất ức chế trên bề mặt kim loại chủ yếu tuân theo đường đẳng nhiệt Langmuir (1) và Temkin (2):

BC (1)

C B

C B f

BC

1

1

ln 1

Chương 2

TỔNG HỢP CÁC CHẤT ỨC CHẾ ĂN MÒN AZOMETIN

TỪ TRẤU, LÕI NGÔ 2.1 Nghiên cứu lựa chọn phương pháp tổng hợp chất ức chế ăn mòn từ vỏ trấu, lõi bắp ngô

Để tổng hợp được một số chất ức chế ăn mòn azometin từ vỏ trấu, lõi ngô, chúng tôi đã tiến hành theo hai bước Bước một tổng hợp andehit là furfural từ

vỏ trấu, lõi ngô, bước hai tổng hợp các azometin từ furfural và một số amin như: antranilic axit, anilin, p-nitroanilin, 1-naphtylamin, xyclohecxylamin, etylendi amin, benzidin

* Bước một: Điều chế furfural

Sau khi đã xét các điều kiện phản ứng, các yếu tố thuận lợi của các phương pháp điều chế furfural trong tài liệu tham khảo [29,30,31,32,33] Chúng tôi đã lựa chọn phương pháp điều chế furfural bằng cách thuỷ phân vỏ trấu hay lõi bắp ngô trong dung dịch axit HCl hoặc axit H2SO4 nồng độ 10 -12%, không cần dùng xúc tác oxit kim loại Phản ứng diễn ra như sau:

* Bước hai: Tổng hợp các chất ức chế ăn mòn azometin từ furfural và các amin

Các azometin tạo thành từ furfural thường là các chất kém bền nhiệt, dễ bị nhựa hóa trong quá trình tổng hợp ở nhiệt độ cao Mặt khác khi thực hiện phản ứng ở điều kiện áp suất cao thì không thuận lợi với điều kiện của phòng thí

nghiệm Chúng tôi đã nghiên cứu lựa chọn phương pháp tổng hợp các azometin từ furfural bằng cách thực hiện phản ứng ngưng tụ furfural với các amin như anilin, antranilic, p-nitroanilin, 1-naphtylamin, xyclohecxylamin, etylendiamin, phelyletylamin, benzidin trong dung môi là etanol, diclometan có xúc tác piperidin, ở nhiệt độ phòng hay ở nhiệt độ sôi của dung môi tùy theo từng chất

2.2 Nguyên liệu, hoá chất sử dụng

Các hoá chất dùng để tổng hợp chất trung gian furfural và các chất ức chế

ăn mòn kim loại đều là các hoá chất tinh khiết, bao gồm:

- Vỏ trấu thóc

- Lõi ngô băm nhỏ

- Axit clohidric đặc, loại tinh khiết

- Axit sulphuric đặc, loại tinh khiết

- Xút NaOH rắn hàm lượng 99%, loại tinh khiết

- Natricacbonat hàm lượng 98%, loại tinh khiết hoặc kỹ thuật

- Natrisulphat Na2SO4 khan hàm lượng 99%, loại tinh khiết

- Muối natriclorua hàm lượng 98%, loại kỹ thuật

- Axit antranilic hàm lượng 99%, loại tinh khiết

- Anilin hàm lượng 96%, loại tinh khiết

- P- nitroanilin hàm lượng 99%, loại tinh khiết

- 1-naphtylamin hàm lượng 99%, loại tinh khiết

- Xyclohecxylamin hàm lượng 96%, loại tinh khiết

- Benzidin hàm lượng 99%, Phenyletylamin 99%, loại tinh khiết

- 5-amino-2-phelyindol hàm lượng 98%, loại tinh khiết

- Piperidin, etylendiamin, loại tinh khiết

- Etanol tuyệt đối hàm luợng 99,5%, loại tinh khiết

- Dietylete hàm lượng 99%, loại tinh khiết

- Benzen, toluen, xylen, diclometan loại tinh khiết, hàm lượng 99%

2.3 Tổng hợp furfural từ trấu, lõi ngô

Chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu điều chế furfural từ vỏ trấu, lõi ngô theo cả hai cách để tìm ra quy trình hợp lý nhất cho điều chế furfural hiệu suất cao:

- Thuỷ phân vỏ trấu, lõi ngô trong môi trường axit HCl

- Thuỷ phân vỏ trấu, lõi ngô trong môi trường axit H2SO4

2.3.1 Tổng hợp furfural bằng cách thuỷ phân vỏ trấu, lõi ngô trong dung dịch axit HCl

* Quy trình phản ứng: Cho vào bình phản ứng 2 cổ dung tích 5 lít, có lắp

sinh hàn cất và phễu nhỏ giọt: 500g vỏ trấu hay lõi ngô đã sấy khô, 1,8 lít dung dịch axit HCl 10% Đun cách dầu hoặc cách cát bình phản ứng cho phản ứng sôi đều, để nước cùng với furfural được cất ra Điều chỉnh nhiệt độ đun sao cho tốc

độ cất ra từ từ khi lượng nước trong bình cất ra được khoảng 1/3 thể tích dung dịch ban đầu thì bắt đầu nhỏ tiếp 1,5 lít dung dịch axit HCl 3%, xuống bình phản ứng khi cất gần hết lượng dung dịch của phản ứng (khoảng 5-6 giờ) thì ngừng đun Đem trung hoà dung dịch cất ra bằng Na2CO3 đến trung tính Sau đó bão hoà bằng NaCl rồi chuyển vào bình cất, cất lấy hỗn hợp sản phẩm lẫn nước (khoảng 1/3 thể tích dung dịch cất) Phần cất ra đầu tiên có màu trắng đục, được

để yên cho nước tách khỏi sản phẩm, tách bỏ nước thu lấy sản phẩm Gộp phần nước tách ra với phần nước còn lại sau khi đã cất, bão hoà bằng muối ăn và lại cất tiếp lần hai, lấy 1/3 thể tích Phần nước còn lại sau khi cất lần hai được bão hoà bằng muối ăn và đem chiết bằng ete 3 lần, mỗi lần khoảng 50 ml ete Gộp phần furfural cất ra với phần chiết bằng ete, làm khô bằng Na2SO4 khan sau đó cất loại ete và cất lấy sản phẩm furfural ở to sôi là 160-162o C trên nồi cách dầu Chú ý không để nhiệt độ của nồi dầu vượt quá 200o C, nếu không sản phẩm furfural khi cất ra sẽ bị sẫm mầu sau một vài ngày Kết quả thực nghiệm thu được hiệu suất furfural từ vỏ trấu là 5,5% (27,5g), từ lõi ngô là 8,0% (40,0g)

Để tìm được quy trình điều chế furfural hiệu quả nhất, chúng tôi đã tiến hành khảo sát xác định nồng độ dung dịch axit HCl và lượng dung dịch axit HCl phù hợp nhất cho phản ứng

2.3.1.1 Khảo sát nồng độ dung dịch axit HCl cho phản ứng

Tiến hành khảo sát nồng độ axit HCl cho phản ứng thủy phân vỏ trấu, lõi ngô để điều chế furfural với hiệu suất cao Lượng vỏ trấu hay lõi ngô cho một

mẻ phản ứng là 500g, lượng dung dịch axit HCl là 2,0 lít có nồng độ thay đổi từ

8 đến 15% Thời gian phản ứng khoảng 8 giờ Tính hiệu suất sản phẩm furfural sau mỗi phản ứng ở nồng độ axit cần thí nghiệm mỗi phản ứng được lặp lại 2 đến 3 lần và lấy kết quả trung bình Qúa trình khảo sát phản ứng thuỷ phân vỏ trấu, lõi ngô đã cho thấy khi nồng độ axit tăng thì hiệu suất furfural tăng, nồng

độ axit là 12% thì hiệu suất furfural thu được là cao nhất 6,0% đối với trấu và 8,3% đối với lõi ngô Nếu nồng độ axit trên 15%, hiệu suất furfural thu được không cao hơn nhưng furfural khi cất ra bị sẫm mầu hơn

Kết quả khảo sát xác định được nồng độ dung dịch axit HCl phù hợp nhất cho phản ứng điều chế furfural từ vỏ trấu hay lõi ngô là 12% (Bảng 2.1)

Hiệu suất (%)

TT Lượng trấu/lõi ngô (gam) Lượng axit (ml) Nồng độ axit (%)

Bảng 2.1 Kết quả khảo sát nồng độ axit HCl trong tổng hợp furfural

từ vỏ trấu và lõi ngô

2.3.1.2 Khảo sát lượng dung dịch axit HCl đối với lượng trấu, lõi ngô

Khảo sát xác định lượng dung dịch axit HCl thích hợp nhất cho phản ứng điều chế furfural đạt hiệu suất cao, tránh dư thừa lãng phí axit, được chúng tôi thực hiện Sử dụng lượng trấu hay lõi ngô là 500g, lượng dung dịch axit HCl 12% cho phản ứng thay đổi từ 1,5 đến 3,5 lít, thời gian phản ứng khoảng 8 giờ Tính hiệu suất của sản phẩm sau mỗi thí nghiệm, mỗi thí nghiệm làm lặp lại 2 đến 3 lần, lấy kết quả trung bình

Kết quả khảo sát đã xác định được lượng axit HCl 12% cần thiết cho phản ứng tổng hợp furfural từ trấu đạt hiệu suất cao nhất 6,2% là 2500 ml/500g, tương

ứng với tỷ lệ là 5:1 và từ lõi ngô đạt hiệu suất cao nhất 8,6% là 3000 ml/500g, tương ứng với tỷ lệ là 6:1 (bảng 2.2)

Cho lượng trấu (hay lõi ngô) và lượng dung dịch axit HCl 12% theo tỷ lệ

vỏ trấu : axit là 1:5 (hay lõi ngô: axit là 1:6) vào bình phản ứng có lắp sinh hàn cất và phễu nhỏ giọt Đun cách dầu hoặc cách cát bình phản ứng để cất sản phẩm lẫn với nước ra với tốc độ từ từ Bổ xung thêm dung dịch axit 3% vào phản ứng

qua phễu nhỏ giọt khi lượng nước trong bình phản ứng giảm đi khoảng 1/3 thể tích Phản ứng trong 6-8 giờ khi gần hết lượng dung dịch axit HCl cho phản ứng được cất ra cùng với furfural Trung hoà dịch cất ra bằng Na2CO3 đến trung tính, sau đó bão hoà bằng muối ăn rồi chuyển vào bình cất, cất lấy sản phẩm Phần cất

ra có màu trắng đục, được để lắng cho nước tách ra, tách lấy lớp sản phẩm ở phía dưới Gộp phần nước tách ra với phần nước còn lại sau khi đã cất lần một, bão hoà bằng muối ăn và cất tiếp lần hai Phần nước còn lại sau khi cất lần hai được bão hoà bằng muối ăn và đem triết bằng ete để thu nốt sản phẩm còn lẫn trong

đó Gộp tất cả các phần sản phẩm đã thu được, làm khô bằng Na2SO4 khan sau

đó cất loại ete và cất lấy sản phẩm tinh khiết ở nhiệt độ sôi từ 160-162oC trên nồi cách dầu Trong quá trình cất không để nhiệt độ của nồi dầu vượt quá 200oC nhằm tránh cho furfural không bị sẫm mầu sau khi cất một vài ngày Có thể chưng cất furfural dưới áp suất giảm ở 90oC/65 mmHg để hạ thấp được nhiệt độ sôi của furfural, như thế sẽ tránh được hiện tượng sẫm mầu của furfural sau khi cất một thời gian Hiệu suất furfural thu được trong quá trình thuỷ phân vỏ trấu

là 6,2%, lõi ngô là 8,6%

2.3.2 Tổng hợp furfural bằng cách thuỷ phân trấu, lõi ngô trong dung dịch axit H 2 SO 4

* Quy trình phản ứng: Cho vào bình cầu dung tích 5 lít, 500g lõi ngô hay vỏ

trấu đã phơi khô và được xay nhỏ 1,5 lít dung dịch axit H2SO4 10% và 600g NaCl Lắc đều bình phản ứng cho muối tan hết, sau đó lắp cột cất với sinh hàn và bình hứng sản phẩm tương tự như (hình 2.1) Đun phản ứng trên nồi cách cát, bằng bếp điện có công tắc điều chỉnh nhiệt độ Điều chỉnh nhiệt độ của bếp sao cho tốc độ cất ra từ từ, nhiệt độ trong nồi cát đo được luôn giữ ở mức 150-155oC Tiến hành cất đến khi furfural không còn nhỏ ra ở bình hứng sản phẩm nữa Thời gian hoàn thành phản ứng khoảng 10 giờ Sản phẩm cất ra được trung hoà bằng dung dịch

Na2CO3 đến pH bằng 6-7, để yên cho furfural lắng xuống dưới Tách lấy phần sản phẩm furfural, dùng dietyl ete triết phần nước còn lại ba lần mỗi lần 50 ml Gộp

phần furfural với phần dịch chiết ete, làm khô bằng Na2SO4 khan sau đó cất loại ete và cất lấy sản phẩm ở nhiệt độ sôi ở 160-162oC trên nồi cách dầu Để tránh hiện tượng sẫm màu của furfural sau khi cất một vài ngày, cần cất lấy furfural dưới áp suất giảm ở nhiệt độ sôi 90oC/65 mmHg Sản phẩm là chất lỏng dạng dầu không mầu, hiệu suất 5,5% (27,5g đối với trấu), đối với lõi ngô là 8,0% (40,5g)

Hình2.1 Sơ đồ lắp rắp dụng cụ phản ứng thuỷ phân vỏ trấu, lõi ngô

2.3.2.1 Khảo sát nồng độ axit H 2 SO 4 cho phản ứng

Chúng tôi cũng đã tiến hành khảo sát xác định nồng độ axit H2SO4 cho phản ứng thuỷ phân trấu và lõi ngô đạt hiệu quả cao nhất Kết quả đã xác định được nồng độ axit H2SO4 thích hợp nhất cho phản ứng là 10% (bảng 2.3)

Hiệu suất (%)

TT Lượng trấu/lõi ngô (gam) Lượng axit (ml) Nồng độ axit (%)

2.3.2.2 Khảo sát lượng dung dịch axit H 2 SO 4 cho phản ứng

Khảo sát xác định lượng axit H2SO4 cần thiết cho phản ứng đạt hiệu quả cao, đã xác định được lượng axit cần thiết nhất cho phản ứng với trấu là 2000 ml axit/500g trấu, tương ứng với tỷ lệ khối lượng gữa axit H2SO4 và trấu là 4:1

Luợng dung dịch axit cần cho thủy phân lõi ngô là 2500 ml/500g lõi ngô, tương

ứng với tỷ lệ khối lượng là 5:1 (bảng 2.4)

Bảng 2.4 Kết quả khảo sát xác định tỷ lệ giữa axit và lõi ngô, trấu cho phản ứng

* Quy trình tổng hợp furfural bằng phương pháp thuỷ phân vỏ trấu hay lõi ngô trong dung dịch axit H 2 SO 4 10% :

Cho một lượng trấu hay lõi ngô và dung dịch axit H2SO4 10% theo tỷ lệ vỏ

trấu : axit là 1:4 hay lõi ngô: axit là 1:5 vào bình phản ứng có lắp sinh hàn cất

và bình hứng có nhánh hồi lưu trở lại cột cất (hình 2.1) Thêm vào bình phản ứng một lượng muối ăn đủ bão hòa trong dung dịch axit của phản ứng (khoảng 300g NaCl/1000ml dung dịch axit) Đun cách dầu hoặc cách cát bình phản ứng để cất sản phẩm lẫn nước ra với tốc độ chậm Trong quá trình cất sản phẩm furfural sẽ tách ra và lắng xuống phía dưới bình hứng, nước ở phía trên được chảy về bình phản ứng qua đường hồi lưu của bình hứng Tiến hành chưng cất trong khoảng

10 giờ, khi đó không còn furfural cất ra nữa Tách lấy lớp sản phẩm phía dưới bình hứng, trung hoà phần nước tách ra bằng Na2CO3 đến trung tính, để yên cho

furfural lắng xuống dưới, tách lấy sản phẩm Chiết phần furrfural còn lẫn trong nước bằng dietyl ete Gộp phần furfural ban đầu với các phần thu được sau khi trung hoà và sau khi chiết bằng ete, đem cất loại dung môi sau đó cất lấy furfural

ở nhiệt độ sôi 160-162oC trên nồi dầu Hoặc cất lấy furfural dưới áp suất giảm ở nhiệt độ sôi 90oC/65 mmHg Furfural điều chế được là chất lỏng dạng dầu không mầu, có tỷ trọng là 1,16 g/cm3 Hiệu suất furfural thu được với trấu là 6,5%, với lõi ngô là 9%

Tổng hợp Furfural theo phương pháp thủy phân trấu, lõi ngô trong môi trường axit H2SO4, thực hiện đơn giản hơn, qua ít công đoạn để thu hồi furfural nên hiệu suất cao hơn khi thuỷ phân trong môi trường axit HCl Qúa trình thuỷ phân trấu, lõi ngô trong môi trường axit H2SO4, được thực hiện với nồng độ axit

thích hợp nhất là 10% và tỷ lệ lượng dung dịch axit so với trấu là 4:1, so với lõi ngô là 5:1 Hiệu suất furfural thu được từ trấu là 6,5%, từ lõi ngô là 9% tính

theo khối lượng trấu, lõi ngô khô

2.4 Tổng hợp các chất ức chế ăn mòn azometin

Từ furfural đã tổng hợp được, chúng tôi tiến hành tổng hợp các azometin bằng cách cho phản ứng với các amin, theo tỷ lệ đẳng phân tử trong dung môi là etanol, benzen, hoặc diclometan, có xử dụng xúc tác piperidin

2.4.1 Tổng hợp furfurylidenatranilic

Furfurylidenantranilic tổng hợp bằng cách cho furfural ngưng tụ với axit antranilic theo tỷ lệ đẳng phân tử trong dung môi etanol tuyệt đối, có xúc tác là piperidin theo sơ đồ sau:

* Quy trình phản ứng: Cho vào bình cầu dung tích 1 lít có lắp sinh hàn

hồi lưu, máy khuấy 1 mol (137 g) axit antranilic, 500 ml etanol tuyệt đối Khuấy

đều cho tan hết antranilic, sau đó cho tiếp 1,0 mol (96g) furfural và 5-10 giọt xác tác piperidin vào bình phản ứng Khuấy và đun sôi cách thuỷ phản ứng trong thời gian 3-4 giờ thì kết thúc phản ứng Ngừng đun, để nguội bình phản ứng cho sản phẩm kết tủa hết Lọc, rửa sản phẩm bằng etanol lạnh, trên phễu lọc hút chân không Kết tinh lại sản phẩm trong etanol tuyệt đối, thu được 189,5 g sản phẩm mầu xám nhạt, hiệu suất 88%, tonc: 180-181oC Sản phẩm tan trong etanol, aceton, benzen, xylen, tan ít trong nước Kiểm tra cấu tạo của sản phẩm bằng phân tích phổ hồng ngoại, cộng hưởng từ hạt nhân và phổ khối lượng

Phổ hồng ngoại của furfurylidenantranilic có đỉnh hấp thụ của liên kết azometin -CH=N- nằm ở số sóng νC=N: 1663,25 cm-1 và các đỉnh hấp thụ đặc trưng cho vòng thơm νC=C: 1581,33 cm-1, 1505,27 cm-1 và 1446,76 cm-1 Ngoài

ra trong phổ hồng ngoại còn có các đỉnh hấp thụ đặc trưng cho nhóm thế COOH trong phân tử azometin như : Đỉnh νOH: 3316,48 cm-1,đỉnh của liên kết νC-O-C: 1262,45 cm-1, 1162,98 cm-1

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1HNMR có tín hiệu của proton trong liên kết azometin δH(azometin) = 8,324 ppm, số tín hiệu của các nguyên tử hydro trong phổ bằng với số nguyên tử hydro trong phân tử furfurylidenantranilic Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C có tín hiệu của nguyên tử cacbon trong liên kết azmetin

δC(azometin) = 160,679 ppm, các tín hiệu của các nguyên tử cacbon khác trong phân

tử cùng với độ chuyển dịch hoá học tương ứng với vị trí liên kết của chúng trong phân tử furfurylidenantranilic

Phổ khối lượng LC-MS của furfurylidenantranilic có tín hiệu của của ion (M - H)+ với số khối m/z = 214 tương ứng với khối lượng phân tử của chất là

215, đúng công thức phân tử C12H9NO3 và cấu tạo của furfurylidenantranilic Sắc ký lỏng khối phổ LC-MS xác định hàm lượng của furfurylidenantranilic đã tổng hợp được là 80,58%

Tất cả các dữ liệu của phổ hồng ngoại, phổ cộng hưởng từ hạt nhân và phổ khối lượng đã xác định đúng cấu tạo của furfurylidenantranilic đã tổng hợp

* Quy trình phản ứng: Cho vào bình cầu dung tích 1 lít có lắp sinh hàn hồi

lưu và máy khuấy: 1 mol (138 g) p-nitroanilin, 50 ml etanol tuyệt đối và 250 ml benzen Khuấy cho tan hết p-nitroanilin, sau đó cho từ từ 1,0 mol (96 g) furfural vào bình phản ứng, thêm vào đó 5-10 giọt piperidin làm xúc tác Khuấy và đun sôi cách thuỷ phản ứng trong khoảng 3 giờ thì bắt đầu có xuất hiện kết tủa sản phẩm làm đục dung dịch phản ứng, tiếp tục đun sôi phản ứng 1 đến 2 giờ nữa Để nguội hỗn hợp phản ứng cho sản phẩm kết tủa, sau đó lọc, rửa sản phẩm bằng benzen được làm lạnh Dịch lọc thu được đem cất loại dung môi, để nguội và lọc thu hồi nốt sản phẩm còn lại Kết tinh lại sản phẩm trong benzen hoặc etanol tuyệt đối thu được 172g sản phẩm màu vàng sẫm, hiệu suất 80%, tnc: 137oC- 138oC Sản phẩm ít tan trong nước, tan trong etanol, benzen, xylen, axeton

Sản phẩm furfuryliden-p-nitroanilin được kiểm tra cấu tạo bằng các dữ liệu phân tích phổ hồng ngoại, phổ khối lượng và phổ cộng hưởng từ hạt nhân

Phổ hồng ngoại của furfuryliden-p-nitroanilin có đỉnh hấp thụ đặc trưng của liên kết azometin -CH=N- nằm ở số sóng νC=N : 1630,40 cm-1, các đỉnh của liên kết cacbon trong vòng thơm νC=C: 1582,50 cm-1, 1500 cm-1, 1454,62 cm-1 và đỉnh hấp thụ đặc trưng của nhóm nitro νNO2: 1337,66 cm-1

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H và 13C của furfuryliden-p-nitroanilin cho tín hiệu của nguyên tử hydro và cacbon trong liên kết azometin: ọH(azometin): 8,485 ppm, ọC(azometin): 157,634 ppm Đồng thời trên phổ còn cho số tín hiệu của nguyên

tử hydro và cacbon trong phân tử bằng 8 và 11, độ dịch chuyển hoá học của mỗi

nguyên tử hydro và cacbon thể hiện vị trí liên kết của chúng với nhau trong phân

tử đúng với cấu tạo của furfuryliden-p-nitroanilin đã dự kiến tổng hợp

Phổ khối lượng LC-MS cho tín hiệu (M - H)+ với số khối m/z = 215 ứng với khối lượng phân tử của furfuryliden-p-nitroanilin là C11H8N2O3: 216

Các dữ kiện trên phổ hồng ngoại, phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H, 13C và phổ khối lượng LC-MS đã khẳng định chính xác cấu tạo của furfuryliden-p-nitroanilin tổng hợp được

* Quy trình phản ứng: Cho vào bình phản ứng dung tích 1 lít, được lắp

sinh hàn hồi lưu, máy khuấy: 1,0 mol (99,1g) xyclohexylamin, cho thêm vào đó

250 ml dung môi CH2Cl2 khuấy đều cho tan hết amin, cho tiếp vào bình phản ứng 100g Na2SO4 khan Lắp phễu nhỏ giọt, khuấy và nhỏ từ từ xuống bình phản ứng 1,0 mol (96,0g) furfural, sau đó khuấy hỗn hợp phản ứng trong thời gian 8 giờ nữa Lọc bỏ chất rắn, rửa chất rắn 2 lần, mỗi lần 25 ml CH2Cl2 Thu lấy dịch lọc và dung dịch rửa, đem cất loại dung môi CH2Cl2 trên máy cất quay Phần dầu còn lại đem chưng cất chân không, lấy sản phẩm ở phân đoạn sôi 100-102oC/2

mm Hg Thu được 127 gam sản phẩm, hiệu suất 72%

Sản phẩm thu được là chất lỏng ở dạng dầu, có màu vàng nhạt, tan một phần trong nước, tan tốt trong các dung môi như etanol, axeton, etyl axetat, dietylete, benzen, xylen, dầu gốc SN 150

Cấu tạo của sản phẩm furfuryliden xyclohexylamin được kiểm tra bằng phổ hồng ngoại, phổ khối lượng và phổ cộng hưởng từ hạt nhân

Phổ hồng ngoại có đỉnh hấp thụ đặc trưng của nhóm liên kết azometin nằm

ở số sóng νC=N : 1645,36 cm-1, đỉnh hấp thụ đặc trưng của các liên kết CH2 trong vòng xyclohexylamin

Phổ cộng hưởng từ 1HNMR có tín hiệu singlet ở độ chuyển dịch hoá học

δH(azometin) = 8,165 ppm của proton trong liên kết azometin -CH=N- Số tín hiệu proton trong phổ 1HNMR của sản phẩm là 15, bằng số nguyên tử hidro trong công thức của chất tổng hợp Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C có tín hiệu của nguyên tử cacbon trong liên kết azometin δC(azometin)= 151,700 ppm, số các tín hiệu của các nguyên tử cacbon khác trong phổ với độ chuyển dịch hoá học tương ứng với vị trí liên kết và đúng với công thức cấu tạo của chất dự kiến tổng hợp Phổ khối lượng LC-MS cho tín hiệu (M + H)+ với số khối m/z = 178 tương ứng với khối lượng phân tử furfuryliden xyclohexylamin là 177, công thức phân

* Quy trình phản ứng: Cho vào bình phản ứng hình cầu, dung tích 1 lít,

có lắp máy khuấy và phễu nhỏ giọt: 1 mol (143 gam) 1-naphthylamin, 250ml

CH2Cl2 khuấy đều cho tan hết amin, thêm vào đó 100g Na2SO4 khan Trên phễu nhỏ giọt, nhỏ giọt từ từ xuống bình phản ứng 1 mol (96 g) furfural Sau khi nhỏ hết furfural (khoảng 30 phút), tiếp tục khuấy phản ứng trong 8 giờ nữa thì kết

thúc Lọc bỏ chất rắn Na2SO4, rửa chất rắn 2 lần, mỗi lần 25 ml CH2Cl2, thu lấy dịch lọc Gộp dịch lọc với dung dịch phản ứng, cất loại dung môi trên máy cất quay, phần dầu còn lại đem chưng cất chân không, lấy sản phẩm ở phân đoạn sôi: 140 - 142oC/2 mmHg Thu được 205,4 gam sản phẩm, hiệu suất 86% Sản phẩm là chất lỏng trong suốt màu vàng nhạt, ít tan trong nước, tan trong các dung môi như etanol, etylaxetat, axeton, dietylete, benzen, dầu gốc SN 500

Cấu tạo của sản phẩm được kiểm tra bằng các dữ liệu của phổ hồng ngoại, phổ khối lượng, phổ cộng hưởng từ hạt nhân Kết quả đã khẳng định đúng sản phẩm dự kiến tổng hợp

Phổ hồng ngoại có đỉnh đặc trưng của liên kết azometin ở số sóng νC=N = 1630,36 cm-1, νC=C thơm: 1567,62 cm-1, 1525,82 cm-1 và 1479,78 cm-1

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H có tín hiệu của nguyên tử hydro trong liên kết azometin ở δH(azometin) = 8,528 ppm Số tín hiệu của nguyên tử hydro trong phổ là 11, phù hợp với số nguyên tử hydro trong phân tử, chất cần tổng hợp Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C có tín hiệu của nguyên tử cacbon trong liên kết azometin ở δC(azometin) = 152,059 ppm, số tín hiệu cacbon xuất hiện trong phổ là 15 bằng với số nguyên tử cacbon trong phân tử, độ chuyển dịch hoá học của các tín hiệu cacbon thể hiện vị trí liên kết của các nguyên tử cacbon trong phân tử đúng với cấu tạo của furfuryliden 1-naphtylamin

Phổ khối lượng LC-MS có (M+H)+ với số khối m/z = 222 ứng với khối lượng phân tử của sản phẩm tổng hợp được là 221, công thức phân tử:

C15H11NO, phù hợp với công thức cấu tạo của furfuryliden 1-naphtylamin

Sắc ký lỏng khối phổ LC-MS xác định hàm lượng của sản phẩm furfuryliden 1-naphtylamin đã tổng hợp được là 95%

* Quy trình phản ứng: Cho vào bình cầu hai cổ dung tích 1 lít có lắp

sinh hàn hồi lưu và máy khuấy: 1 mol (93,1 g hay 91,0 ml) anilin, 250 ml diclometan, thêm vào đó 100g Na2SO4 khan Lắp phễu nhỏ giọt và nhỏ từ từ 1,0 mol (96g) furfural, thêm vào bình phản ứng 5-6 giọt piperidin làm xúc tác Khuấy phản ứng trong thời gian 9-10 giờ hoặc khuấy qua đêm Lọc bỏ chất rắn, rửa chất rắn hai lần, mỗi lần bằng 25 ml diclometan và thu lấy toàn bộ dịch lọc đem cất loại dung môi trên máy cất quay Phần sản phẩm còn lại sau khi cất loại dung môi, đem cất chân không thu lấy sản phẩm tinh khiết ở nhiệt độ sôi 122-

123o C/2mmHg, kết quả thu được 150 g sản phẩm, hiệu suất 87,7% Sản phẩm là chất lỏng không mầu dạng dầu, dễ bị sẫm mầu khi để trong không khí, tan một phần trong nước, tan trong etanol, benzen, xylen, axeton, diclometan

Sản phẩm furfurylidenanilin được xác định cấu tạo bằng các dữ liệu của phổ hồng ngoại, phổ cộng hưởng từ hạt nhân Các dữ liệu của phổ đã xác định đúng cấu tạo của sản phẩm cần tổng hợp:

Phổ hồng ngoại của sản phẩm tổng hợp được có đỉnh hấp thụ đặc trưng cho liên kết azometin -CH=N- nằm ở số sóng νC=N = 1684,82 cm-1, các đỉnh hấp thụ đặc trưng của liên kết cacbon của vòng thơm nằm ở số sóng νC=C: 1627,72

cm-1, 1587,75 cm-1 và 1476,40 cm-1

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H có tín hiệu của nguyên tử hydro trong liên kết azometin ọH(azometin): 8,437 ppm và 8 tín hiệu của 8 nguyên tử hydro khác, tương ứng với vị trí liên kết của chúng trong phân tử Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C có tín hiệu của nguyên tử cacbon ở liên kết azometin ọC(azometin) : 151,952 ppm và 10 nguyên

tử cacbon khác trong phân tử thể hiện đúng cấu tạo của furfurylidenanilin đã tổng hợp

2

Na2SO4khan

* Quy trình phản ứng: Cho vào bình phản ứng 1 mol (60g) etylendiamin,

250 ml CH2Cl2 khuấy đều cho amin tan hết, thêm vào bình phản ứng 100 gam

Na2SO4 khan Lắp phễu nhỏ giọt và nhỏ giọt từ từ vào bình phản ứng 2 mol (192g) furfural, phản ứng tỏa nhiệt mạnh Làm lạnh bình phản ứng bằng nước lạnh và khuấy hỗn hợp phản ứng trong 10 giờ Lọc bỏ chất rắn, rửa chất rắn 2 lần bằng CH2Cl2,thu lấy dịch lọc Cất loại dung môi trên máy cất quay, sau đó đem cất loại chất bay hơi ở 50OC/2mmHg Phần sản phẩm thu được ở dạng lỏng có màu vàng nâu được làm lạnh trong tủ lạnh qua đêm để kết tinh, thu được 205 gam sản phẩm, hiệu suất 95% Sản phẩm là chất rắn kết tinh màu vàng nâu, nóng chảy ở 48-49 oC, dễ hút ẩm và chảy rữa ngoài không khí Sản phẩm tan trong nước, etanol, etylaxetat, benzen, axeton

Phổ hồng ngoại có đỉnh hấp thụ đặc trưng của nhóm liên kết azometin νC=N : 1642,10 cm-1, đỉnh của liên kết C-O-C trong vòng furfural νC-O-C: 1018,36 cm-1 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H có tín hiệu của proton trong liên kết azometin ọH(azometin): 8,153 ppm và 11 tín hiệu của nguyên tử hydro trong phân tử Phổ 13C có tín hiệu của nguyên tử cacbon ở liên kết azometin ọC(azometin): 150,815 ppm và các tín hiệu của 12 nguyên tử cacbon khác trong phân tử

Phổ khối lượng LC-MS cho số khối của phân tử là 216, công thức phân tử:

C12H12N2O2 Sắc ký lỏng LC-MS cho hàm lượng của N,N-Bis-(furfuryliden) etylendiamin tổng hợp được là 98% Các dữ liệu trong phổ đã xác định đúng chất cần tổng hợp

* Quy trình phản ứng: Cho vào bình phản ứng hai cổ dung tích 1 lít, 1

mol (121g) phenyletylamin, 250ml CH2Cl2 khuấy đều cho amin tan hết, thêm