Inhibition activity: The inhibiting effect o f all synthesed com pounds was studied using the potentiostatic polarization method and the alternating current im pedanc[r]
(1)Đ Ạ I H O C Q U Ố C G I A H À N Ô I
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỤ NHIÊN
ĐỂ TÀI:
NGHIÊN CỨU KIIẢ NÃN6 ức CHẾ ĂM MÒN
KIM LOẠI CỦA MỘT số Ilựp CHẮT• • •
CHỨA VỊNG TIHAZOL
Mã số: QT-01-09
CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI: PGS.TS TRAN t h c h v ă n
; ■ " Ó C Q u ố c G I A H À N C ; _ 7- C f ' G TI N Ĩ H Ư V I É t J
j ũ T / f
(2)Đ Ạ I H Ọ C Q U Ố C G I A H À N Ộ I
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỤ NHIÊN
ĐỂ TÀI:
NGHIÊN CỨU KI1Ả NĂNG ứ c C IIlí ĂN MỊi\ IÍIM LOẠI
CỦA MỘT SƠ Ilự l» CIIÂT CIIỨA VỊNC T IIIA /O L• *
Mã sơ: QT-01-09
C H Ủ T R Ì Đ Ể T À I : P G S T S T r ầ n T h c h V ă n C Á N B Ộ P H Ô I H Ợ P : T S N g u y ễ n V ă n N g ọ c
C N N g u y ễ n H u y H o n C N N g u y ễ n T h ị B ích N g a
(3)I BÁO CÁO TÓM TẮT:
1 Tên đề tài: " Nghiên cứu khả ức c h ế ăn mòn kim loại sỏ hop chất chứa vòng thiazol "
Mã số: Q T - - 9
2 Chủ trì đề tài: PGS TS Trần Thạch Văn C n b ộ th a m gia: TS Nguyễn Yăn Ngọc
CN N guyễn Huy Hồn CN Nguyễn Thị Bích Nga 4 M ục tiêu nội dung nghiên cứu:
- M ụ c tiêu: Tim phương pháp tổng hợp thăm dò khả ức c h ế ăn mịn đồng, nhơm thép CT-3 số chất chứa vòng benzothiazol
- N ộ i dung:
+ Tổng hợp 5-aminobenzothiazol, số azometin với benzandehit xác định cấu trúc bazơ Schiff
+ Tổng hợp số 2-axetamiđobenzothiazol có nhóm vị trí số
+ Khảo sát khả ức chế ăn mòn chất tổng hợp đồng, nhôm thép CT-3 phương pháp ngâm nhúng phương pháp đo tổng trở điện hóa,
5 K ếí đạt được: + Kết tổng hợp:
• X uất phát từ Q-cloanilin tổng hợp 5-aminobenzothiazol, từ tổng hợp azometin Cấu trúc chúng khẳng định cách nghi phổ h n s ngoại phân tích định lượng nitơ
• Từ anilin có nhóm thích hợp vị trí para tổng hợp đưọc 2-amino-6-R- benzothiazol chuyển hóa chúng thành 2-axetam iđo-6-R-benzothiazol (R= -Cl, -c h3, -n o2)
+ Kết khảo sát khả ức c hế ăn mịn:
• Các azometin có khả nàng ức c hế cao trình ãn m ò n d u n s dịch NaCl 3%, p-hiđroxibenzyliđen-5-am inobenzothiazol có khả ức c h ế cao nhất, sau tháng ngâm dung dịch NaCl 3% bề mặt đồng giữ độ bóng sáng khơnơ xuất dấu vết ăn mịn
(4)6 Tình hình sử dụng kinh phí:
Tổng kinh phí cấp cho thực đề tài 08 triệu chù yếu dùng để m ua hoá chất Một phần khác dùng để chi trả cho việc ghi phổ xác định cấu trúc chất, Đã toán với Phòns Tài vụ Trường
Hà nội, ngáy i'ythang sí~năm 2005
K H O A H O Á H Ọ C C H Ủ N H I Ệ M Đ Ể T À I
(5)II S U M M A R Y :
1 R easerching Project: “Synthesis and investigation o f Copper, alum inium , CT.3 steel corrosion inhibition activity o f s c h iff base an d some acetam ides containing benzothiazole ring.
C o d e : Q T - - 09
2 H ead o f Subject: Tran Thach Van
3 Collaborator: Nguyen Van Ngoc
2 Nguyen Huy Hoan Nguyen Thi Bich Nga 4 M ain task and content of study:
M a in ta s k of study was to look for a method for syntheses o f some Schiff base from 5-aminobenzothiazole, some 6-substituted 2-acetamidobenzothiazoles and to investigate their corrosion inhibition activity on copper, alum inium and CT-3 steel Content:
• Syntheses and determination o f some Schiff bases containing
5-aminobenzothiazole ring Syntheses o f some 6-substituted
2-acetamidobenzothiazoles
Using the potentiostatic polarization method and the alternating current im pedance technique to investigate obove compounds as copper, aluminium, CT-3 steel corrosion inhibitor
5 R esults o f studies:
• Schiff base: The eigth azomethines containing benzothiazole ring were synthesed, their structure was diterminated by IR spectra and nitrogenous content
• 2-acetamido-6-R-benzothiazoles (R= -Cl, -C H 3, - N 2): Appropriate para- substituted anilines were converted to 6-substituted 2-aminobenzothiazoles by A dam s reactions using (SCN)-,, after that their acetamide derivatives were synthesed
• Inhibition activity: The inhibiting effect of all synthesed com pounds was studied using the potentiostatic polarization method and the alternating current impedance technique Results showed that all theses com pounds may be used as a good inhibitor of copper, alum inium or CT-3 steel corrosion, even in H 2M and H N 2M medium
(6)PH ẦN NỘI D U N G C H ÍNH M ỤC LỤC
Trang
I M Ở Đ Ầ U
II T Ổ N G H Ợ P CÁC CHẤT N G H IÊN c ú u
1 T hợp azometin dãy 5-aminobenzothiazol
2 T hợp 2-axetamidobenzothiazol có nhóm vị trí
III KHẢO SÁT KHẢ NÃNG ứ c CHẾ ẢN MÒN
1 Phương pháp nghiên cứu
2 K hảo sát khả ứu chế ăn mòn Al, Cu, thép CT-3
3 Các kết
IV K Ế T LUẬN 10
(7)I M Ở Đ Ẩ U
Q trình ãn mịn hàng năm phá hủy hàng triệu kimioại, gây thiệt hại hàng tỉ đôla cho quốc gia Việc tìm phưong pháp bảo vệ kim loại, hợp kim cách hữu hiệu chiếm quan tâm lớn nhân loại
Trong phương pháp bảo vệ kim loại, chống lại ăn mịn phương pháp dùng chất ức c h ế ăn mòn giữ vị trí quan trọng Phương pháp có nhiều un điểm như: chi phí thấp, hiệu cao, dễ dàng sử dụng
Những thời gian gần đáy [1] nhiều tác giả phát số dẫn xuất aminobenothiazol có khả ức c h ế ăn mịn cao Tuy nhiên cơng b ố chúng cịn Chúng tơi có số đóng góp vào việc chuyển hóa azometin dãy aminobenzothiazol theo hướng tổng hợp hợp chất có hoạt tính sinh học Nhằm mục đích m rộng khả sử đụng chất đó, chúng tơi khảo sát khả nănơ íru chế ăn mịn nhơm, đồng thép CT-3 số azometin axetamidobenzothiazol
(8)II T Ổ N G HỢ P CÁC CHẤT
1 Qui trình tổng họp kết tổng họp a/.ometin dãy 5-am inobenzothiazoI Qui trình tổng họp:
Quá trình tổng hợp azometin chia làm hai giai đoạn Xuất phát từ Ớ-Cloanilin, qua bước tao 2-clo-5-nitroanilin ch ú n s tổng hợp 5-nitrobenzothiazol khử hóa tạo 5-aminobenzothiazol, sau cho amin tác dụng với dẫn xuất benzadehit, dùng etanol làm dung mơi có mặt piperiđin thu azometin
Hòa tan hỗn hợp gồm 0,01mol amin 0,01mol anđehit vào 100ml etanol tuyệt đối, thêm vài giọt piperiđm đun sôi hồi lưu, cách thủy hai Sau để nguội cho tự kết tinh Lọc lấy sản phẩm thô, tinh chế kết tinh lại từ etanol benzen
K ết quả: Đã tổng hợp 8-azometin, chất chưa cơng bơ tron? tài liệu, chúng tơi khẳng định cấu trúc chúng cách ghi phổ hổng ngoại, phân tích định lượng nitơ Các kết phù hợp với công thức dự kiến :
STT R Đnc (t°C) Hiệu suất %N tính (tìm thấy) IR (vr=N c m '1)
1 H 90-91 65 11,76 (11,70) 1620
2 P-Cl 152-153 74 10,27 (10,35) 1610
3 P-OH 233-235 72 10,37 (10,88) 1600
4 o,p-N (C H 3)2 162-164 74 14,95 (14,65) 1590
5 P-OCH, 93-94 71 10,44(10,28) 1610
6 P - N 245-247 88 14,90(14,63) 1590
7 m -N O i 190-191 86 14,90 (14,80) 1600
8 o-OH 235-237 75 10,37 (10,90) 1618
2 Qui trình kết tổng họp 2-axetam iđobenzothiazol có nhóm th ế vị trí 6.
2.1 T ơng hợp 2-am ino-6-R-benzothiazol.
Cho 0,05 mol p-R-anilin vào bình cầu cổ dung tích 250ml, thêm tiếp 75ml axit axetic băne, khuấy cho tan hết, lại thêm tiếp ,lm o l N H 4SCN vào bình Lắp m áy khuấy, phễu nhỏ giọt nhiệt kế Giữ nhiệt độ khoảng 5-lO°C, vừa khuấy mạnh vừa nhỏ từ từ dung dịch chứa 0,1 mol brom hòa lOml axit axetic băng Sau nhỏ hết brom cần khuấy thêm 30 phút Sau thời gian đó, lọc lấy kết tủa, hịa tan vào nước ấm, trung hòa dung dịch N H dư, lọc lấy kết tủa, kết tinh lại từ etanol
R Hiêu suất Đ iểm nóne chảy (°C)
- N O , 68% 245-246
-C l 71% 198-199
- C H , 79% 160-162
2.2 T họp 2-axetam iđo-6-R-benzothiazol.
(9)cách thủy, sôi l Làm lạnh hỗn hợp, lọc lấy kết tủa, kết tinh lại từ axit axetic
R Hiêu suất Điểm nónẹ chảy (°C)
- n o2 63% 290-292
-C1 68% 211-212
- C H , 65% 224-225
Các kết tổng hợp phù hợp với tài liệu [2],
III K Ế T Q U Ả K H Ả O SÁ T ứ c C H Ế ÃN M Ò N 1 Phương pháp nghiên cứu.
1.1 P hư ng pháp ngâm nhúng:
Là phương pháp đơn giản nhất, sử dụng phổ cập Phương pháp dựa thay đổi khối lượng mẫu kim loại sau thời gian ngâm mói trường ãn mịn Hiệu bảo vệ đánh giá hiệu ức chế y:
_ A m0 A rạ H ay đánh giá mức độ bảo vệ Z:
Ámn - A m ^ ^
Am0 \1 - — 100% y
Trong Am0 Àmc độ giảm khối lượng mẫu kim loại sau ngâm vào dung dịch ãn m ịn trường hợp có khơng có chất ức chế
1.2 P hư ng ph p ph n cực th ế động:
Phép đo phân cực động thực việc quét đặt lên mẫu theo chiều dương (phân cực anot) theo chiều âm (phán cực catot) Cường độ dịng điện biến đổi q trình đo, ghi lại vẽ theo phụ thuộc quét cho đườnơ cong phân cực động
Các nghiên cứu thực hệ điện cực gồm: điện cực so sánh điện cực calom en bão hòa, điện cực đối điện cực Platin, điện cực làm việc mẫu kim loại mẫu thép nghiên cứu
1.3 C huẩn bị mẫu:
Mau thép C T -3 : có thành phần % các nguyên tố sắt sau: "c (T),15),
Si(vết), M n(0,42), S(0,037), P(0,024), Ni(0,0), Cr(0,0)
Kính thước 30x20x2m m , đánh làm bóng giấy ráp, rửa cồn, thấm khô giấy lọc để bình hút ẩm
M ảu nhơm: (99,9% Al), kích thước 20x30x2m m Chuẩn bị trên. M ảu đồng: (99,9% Cu), kích thước x x m m Chuẩn bị trên.
(10)2 K hảo sát nãng ức ch ế ãn mòn.
Các chất tổng hợp đem hòa tan tron2 m àng dầu, nhúng mẫu kim loai chuẩn bị vào màng dầu đó, sau đem sấy khơ dùng phương pháp đo tổng trở điện hóa phương pháp khối lượng để khảo sát khả kim hãm ăn mịn
Chúng tơi khảo sát khả nãng ức chế cách cho lượns cân cần thiêt chât ức c h ế vào axeton, lắc cho tan hết, để vào dung dịch làm môi trườn2 nghiên cứu (dung dịch NaCl 3%, HC1 IM, HC1 2M, H N O , 2M) Sau ngâm mẫu kim loại chuẩn bị vào dung dịch có chất ức c hế khơnẹ có chất ức chế Sau khoảng thời gian khảo sát, lấy mẫu kim loại rửa sạch, loại sản phẩm ăn mòn cách nhúng mẫu kim loại vào dunc địch H 2S 10% + 0,5% thioure trons thời gian 15-20 giây, lại rửa sạch, làm khô cân lại tính tốn giá trị y, z
Thay đổi lượng cân chất ức chế, ta khảo sát phụ thuộc khả ức chế ăn m òn vào nồng độ chất ức chế
3 Kết khảo sát
Các kết khảo sát cho thấy tất chất nghiên cứu có khả ức chế ăn mịn Cu, Al, thép CT-3 môi trường dung dịch NaCl 3%, dung dịch HC1 IM HC1 2M chí dung dịch H N 2M
Trong azometin dãy 5-aminobenzothiazol p-hiđroxibenzyliđen-5- aminobenzothiazol chất có khả ức c h ế ăn mòn cao
Các hợp chất dãy 2-axetamido-6-R-benzothiazol với nồng độ 10'3iM trở lên thể tính chất ức chế cao, Khả ức chế ăn mòn dẫn xuất amit cao amin tự Nếu so sánh ảnh hưởng chất nhóm vị trí 6, nhóm có khả ức chế giảm dần theo trình tự - N 2>-C1>CH3 Thực tế hỗ trợ cho việc giải thích c hế ức chế dựa khả n ă n s tạo liên kết hấp phụ hóa học với nguyên tử bề mặt [3]
Dưới trích dẫn số thơng số thực nghiệm thép CT-3 phương pháp ng âm nhúng phương pháp phân cực động dãy 2-amino-6-R- benzothiazol (A) 2-axetamiđo-6-R-benzothiazol (B):
Hiệu ức c h ế ăn mòn thép CT-3 trons dung dịch HC1 2M, phươne pháp khối lượng sau 16
C h t ức chê 8 giờ 16 giò
Am ^Xh Am ^ư.h
Dunq dịch HC1 2M 0,1588 — 0,3476 —
A (R = N O : ) 0,0605 61.90 0,1151 66,89
A ( R = Cl) 0,0676 57,43 0,1193 65,67
A (R = CH,) 0,0684 56,93 0,1230 64,61
B (R = N 2) 0,0601 62.15 0,1145 67.06
B ( R = Cl) 0,0672 57,68 0,1177 66,14
(11)Hiệu ức c h ế ãn mòn thép CT-3 dung dịch HC1 2M, phương pháp phán cực động
C h ấ t ức chê -E o
(mV) (m A /c m 2)
Tốc độ ă n m òn ( m g / c m ls )
Dung dịch HC1 2iM 527 1,3311 10- 3,863
A (R = N 2) 532 4,1351 l ũ '4 1,200
A ( R = Cl) 484 7,1818 10-4 2,084
A (R = C H 3) 532 1,0636 10'3 3,087 10-7
B (R = N 2) 518 5,5328 10‘4 1,606
B ( R = Cl) 500 7,7868 10'4 2,260 10*7
B (R = C H 3) 508 1,2224 10 3,548
IV Kết luận
Đ ã tổng hợp azometin dãy 5-aminobenzothiazol dẫn xuất 2-axetamido-6-R-benzothiazol ( R - - N 2, Cl, -CH3) khảo sát khả ức ch ế ãn mịn Cu, Al, thép CT-3 trong*mơi trường NaCl 3%, HC1 IM , HC1 2M, H N 2M Thấy chất có khả ức c hế ãn mòn kim loại Trong dãy azometin p-hiđroxibenzyliđen-5-aminobenzothiazol, cịn dãy axetamit 2-axetamiđo-6- aminobenzothiazol chất có hiệu ức c hế cao Các azometin am có khả nãng ức c h ế ăn mòn cao amin dạng tự do,
V Tài liệu tham khảo
[ ] • Akaschi, Sumio, Koizumi, Boshoku Gijutsu (Japan), 33(5), 237-7 (1985) T h e o C A , 10 ,2 4 (1985)
• G.L.M akovei, V G Ushakov, R.L.Aleinik, Zashch (Russ), 23(1), 111-14 (1987), theo c A 106 92469 (1987)
• G.L.M akovei, V.G.Ushakov, V.K.Bagin, Zh.Prikl.Khim (Russ), 62(6), 1333- 8(1989) theo C.A i n , 142880 (1989)
• M A.Quraishi, Ann.Unis.Ferrara (Eng), 10(1), 277 (1995) theo C.A.Ị , 64 (199 6)
• M A.Quraishi, M A.W ajid Khan, J.Appl Electro Chem (Eng), 26(12), 1253(1996) theo C.A 126(11), 149666 (1997)
• M A.Quraishi, M A.W ajid, M.Ajmal, Br.Corros.J (Eng), 32(1), 72-77(1996), theo C A , 179082(1997)
[2] • M artino colona, Publ.inst.Chem.Uni.Bolosna, N°2, (1943) theo C.A.4J_,
754(1947); C.A.29, 2660(1953); C.A 45, 8532(1951) ■ *
• C.G.Stuckwiskh, J.Am.Chem.Soc., 71, 3417(1949) • Dhal.P.N, J.Indian.Chem.Soc., 51, 931 (1974)
• Ernst Habicht, C ilas-CH em ie Ltd (USA), 52, 687 (1960) theo C.A.55, 4534 (1961)
[3] Cao Duy Tiến, Đặne; Văn Phú, Lê Q uane Hùnẹ, chốnc ăn mịn cơng trình bê tơ n a cốt thép v ùn2 biển Việt nam, Tuyển tập báo cáo khoa học "Hội thảo chốnơ ăn m òn bảo vệ cơng trình bê tị ns cốt thép VÙIĨ2 biển Việt n a m ” Viện K H C N Xây dưng Hà nội 1999, 3, 15-20
(12)T Ó M T Ắ T CÁC C Ơ NG TR ÌN H N C K H CÙA CÁ N H Ả N
Ngành: Hoá học Chuyên ngành: Hoá Hữu co
1 Trần Thạch Vãn, N guyễn Văn Ngọc, Đặng Như Tại, 1997 T ổ n g hợp đánh giá khả ức chẽ ăn mòn kim loại 2'- aminothiazoIo-(5',4':5,6)- quinơlin.
Tạp chí Hố học cơng nghiệp hố chất, No (1997), 27 N guyễn Ngô Lộc, Trần Thạch Văn, 1998
T ò n g họp sỏ azom etin dãy 2- Metyl-5- am inobenzothiazol Tạp chí Hoá học, T.36, No (1998), 74
3 Đ ặng Như Tại, Nguyễn Đình Triệu, Trần Thạch Văn, Nguyễn Văn Ngọc, Phạm Duy Nam
Phổ khôi ỉưọng azometin chứa vịng indol Tạp chí Hóa học, T.38, N°4, 2000, tr.39-42
4 Trần Thạch Vãn, Nguyễn Văn Ngọc, Đặng Như Tại, 1998
Q uan hệ câu trúc vói khả ức chê ăn mịn kim loại 2'- a m in oth iazolo-(5',4':5,6) quinolin.
Tạp chí Khoa học Đ H Q G Hà nội, Tuyển tập cơna trình Khoa học hội nghị Khoa học trường Đ H K H TN , ngành Hoá học, Hà nội, 4-1998, 108
5 Đ ặng N hư Tại, Trần Thạch Vãn, Nguyễn Văn Ngọc
T ổ n g họp khảo sát khả ức chê ăn mòn kim loại bazo Schiff chứa nhân benzothiazol, benzothiadiazol inđol.
Tuyển tập cơng trình khoa học Hội nghị Khoa học Hội nghị Khoa học lần thứ hai Ngành Hóa, 11-2000, 119-123
6 Đ ặng N hư Tại, Trần Thạch Vãn, Nguyễn Vãn Ngọc
(13)SCIENTIFIC PROJECT B R A N C H : Chem istry
P R O J E C T CATEGORY: F undem ental Project o f H a noi University o f Science.
1 Title
“Synthesis a n d investigation o f copper, alum inium , CT.3 steel corrosion inhibition activity o f s c h iff base and some acetamides containing benzothiazole r in g ”
2 Code: QT-01-09
3 M anaging Institution: H anoi University o f Science 4. Implem enting Institution: F aculty o f Chemistry
5 Key implementors: - Tran Thach Van, Dr - Nguyen Van Ngoc - Nguyen Huy Hoan - Nguyen Thi Bich Nga Duration: 12 m onths since January, 2000.
7 Budget: 08 m illions VND
8 M ain results:
- Results in science and technology - Results in practical application - Results in training
- Publications
R e su lt in science a n d practical application:
Schiff base: The eigth azomethines containing bezothiazole ring were syntheses, their structure was diterminated by IR spectra and nitrogenous content
2-acetamido-6-R-benzothiazoles (R= -Cl, -CH 3, -NOi) appropriate para-
substituted anilines were converted to 6-substituted
2-acetamidobenzothiazoles by Adams reactions using (SCN)2, after that their acetamide derivatives were synthesed
Inhibition activity: The inhibiting effect o f all synthesed com pounds was studied using the potentiostatic polarization method and the alternating current im pedance technique Resulst showed that all theses com pounds m a y 'b e 'u s e d as a good inhibitor of copper, aluminium or CT-3 steel corrosion, even in HC1 2M and H N O , 2M medium
R e su lt in training: The reaserching project has contributed to the graduations of two bachelors, and the researchs of some juniors
- Director - Im plem entor - Im plem entor - Im plem entor
(14)PHIẾU ĐÃNG KÝ
KẾT QUẢ NGHIÊN cứu KH-CN
Tén đề tài (hoặc dự án): Nghiên cứu khả ức c h ế ãn mòn kim loại số hợp chất chứa vòng thiazol
M ã số: QT-01-09
Co quan chủ trì đề tài (hoặc dự án): Khoa Hóa học-Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Địa chỉ: 19 Lê Thánh Tống Hà nội Teỉ: (04) 8533503
Cơ quan quản lý đề tài (hoặc dự án): Đại học Quốc gia Hà nội Địa chỉ:
Tel:
T kinh phí thực chi: 000 000 (tám triệu đổng) T ron g đó: - Từ ngân sách Nhà nước:
- Kinh phí trưịng: - Vav tín dụng:
- Vốn tự có: - Thu hồi:
8 000 000 đồng đồng
0 đồng đồns; đồng Thòi gian nghiên cứu: 24 thán
T hòi gian bát đầu: 1/2000 Thòi gian kết thúc: 1/2002
Tên cán phối họp nghiên cứu: ỉ TS Nguyễn Văn Ngọc CN Nguyễn Huy Hồn CN Nguyễn Thị Bích Nga
Số đăng ký đề tài Q T-01-09
Ngày:
Sỏ chứng nhận đãns ký kết nghiên cứu:
Bảo mật:
a Phổ biến rộng rãi: b Phổ biến hạn chế: c Bảo mât:
T óm tát kết nghiên cứu
- Đ ã tổng hợp azometin dãy 5-aminobenzothiazol dẫn xuất 2-axetamido-6-R- benzothiazol (R= - N 2, Cl, -CH 3).
Cấu trúc chúng kh ả n s định nhờ so sánh thỏrm số với tài liệu ghi phổ IR phân tích định lượng nitơ
(15)K iế n n g h ị q u y m ị đối tưọiìg p d ụ n g n ghiên cứu:
Có thể sử dụng p-hiđroxibenzyliđen-5-aminobenzothiazol 2-a.\tamiđo-6-
nitrobenzothiazol để làm chất ức chế ăn mòn đồng mỏi trường nước biển hỗc mơi trường axit
C h ủ n h i ệ m d é tài Thủ t r n g cơ q u a n c h ù trì đ ể tài
Chù tịch H ộ i đ ổ n g đ n h g i c h í n h t h ứ c
T h ủ t r n g c q u a n
quàn ly đe tài
Họ tên
Trần Thạch Vãn
Ị ràn j\ệ u A ỹ /Ull l ị /Aqj)
Học hàm học vị
PGS.TS
/
-~ ? ỗ k ỉ < Ũ í
K í tên
Đ óng dấu
' / i i t e j
/ ^ nhiéỊn', ^\ Ịỵ (ĨỀỀỆỀ
# ( \ !
-1 / • •
RTfRIJGN :• ■ • I t s WH ,1 r f -V,j fjijf*
(16)ĐAI HOC’ Q U Ố C ( ỉ I V H À N Ô I ĐAI H O C K H O A H O C T ự N H I K N
TUYÊN T Ậ P
CÁC CƠNG TRÌNH KH O A HỌC H Ộ I N G H Ị K H O A H Ọ C L Ầ N T H Ứ II - N G À N H H O Á H Ọ C P R O C E E D IN G OF THE 2ndc o n f e r e n c e s e c t i o n o f c h e m i s t r y
HANOI N O V E M B E R 2000
(17)T Ổ N ( Ỉ H O P V À K H Ả O S Á T K H Ả NẢNCt ứ c c h ế a n m ò n k i m L O Ạ I C Ủ A C Á C IỈA ZƠ S C H I F F C H Ứ A N H Ả N I I K N Z O T H I A Z O L
BENZOTHIA D IA ZO L VÀ INDOL
( S y n t h e s i s a n d i n v e s t i g a t i o n o f c o r r o s i o n i n h i b i t i o n c a p a b i l i t y of S c h i f f b a s e s h a v i n g b e n z o t h i a z o l e , b e n z o t h i a d i a z o l e a n d i n d o l e rings)
f ) ặ n " A' h T i , T r n T h c h W i n , i \ " u y ẽ n I (111 N ị ì ọ c
K h o a H o h ọ c - T r n " Dại h ọ c K h o a h o c T ự rihién - t ) a i h o c Q ttó c ỊỊÍU H ả s ỏ i
Sell ĩ It b a s e s a r e c o m p o u n d s h a v i n g ill m o l e c u l e a / o m e i h i i i e hout l - ( ’H = N - o f t y p o R- C ' H = N - R ' ( k a n d R' ar e al k y l , a r v l o r h e t a r v l r a d i c a l ) B e c a u s e ol Us h i g h r e a c t i v e a ct i v i t y , t h e y ar e u s e d w i d e l y in o r g a n i c s y n t h e s i s
R e c e n t l y it h a s b e e n e s t a b l i s h e d t hat a z o m e t h i n u s h a v e i n h i b i t i o n c a p a b i l i t y tor d i f f e r e n t m e t a l s In t h i s p a p e r w e h a v e p r e s e n t e d s o m e r e s u l t s a b o u t s y n t h e s i s a n d c o r r o s i o n i n h i b i t i o n p r o p e r t i e s of S c h i t f b a s e hav in g b e n / o t h i a z n l c , he ii/o th ia H u izo ltr a n d i n d o l e r i n g s
I M Ở Đ Â U
Các b a z a S c h i f f n hữno h ọ p c hấ t c ó c h ứ a t r on q phân tứ n h ó m liên kết a / o m c t i n kiểu R -C H =N -R ' (R R' gốc ankyl, aryl hctaryl), nhiều chất có hoạt tính sinh học [4|, mặt khác nhổm azometin có nãnu phản ứnẹ, cao nên ch ứ nu sử dụng nhiều tổng hợp hữu [3] Một số cịng trình cỏn í: hố gẩn dây cho thấy azometin cịn có khả nãnự ức c h ế ăn mòn kim loại [1, Ị Troniỉ báo n y, c h ú n g t ỏ i đ ề c ậ p đ ế n m ộ t s ố kết q u ả t ố no h ợ p tính c hấ t ức c h ế ãn m òn kim loại azometin dị vòng chứa nhân benzothiazol, bcnzothiadiazol nhân indol
II THỤC NGHIỆM VÀ KÊT QUẢ NGHIÊN c ú u T ổ n g h ợ p c c a z o m e t i n
Tổng họp ba dãy azometin: 5-aminobenzothiazo!,
5-aminobenzothiađiazo] 5-am ino-l,2-đim etylinđol phản ứng amin dị vòng anđehit thơm theo sơ đồ sau:
Ỉ l e i - M h + A r - C H O Het — N = C H —Ar
(18)Tro nụ amin dị vịn í! tống hợp lừ chấl đáu dồ kiếm - c lo - v nilroamlin 2-melylindo! qua sơ phán ứnu chuyến hố khác Đã lo nu hợp dirợc 24 a/om etin cổ côna ihức phân tử sau:
Phổ khối IƯọnc azomctin dãy V am in o -l 2-đimetvlinđol chất dãy 5- amonoinđol nghiên cứu [8], Pic ion phân tử M + ion ( M - l ) + xuất với xác suất lớn Sự phán cắt xảy lại liên kết N-C hay liên kết C-CH nhóm azometin vứi vòng inđol phần anđehit Sự tách nguyên tử hidrt) nhóm azometin xem đặc trưna cho phổ khối azometin khảo sát
Bàng ] Các aznmetm dãy benzothiazot, benzothiadiazot 5-aminoindol.
NÍT N h ó m thê" Nhi ẽi d ó ni')n” c h y
Hi ệu suất "< N I'll ỏ IR
( K X ) ( ' ) lí thuycT l ì m t háy V, N ( e m' )
Ị, H W1-UI 65 1,76 11,70 1620
Ih p-Cl 152- 153 74 10,27 10,35 1610
Ic />-(. )H 3 - 72 10,37 10,XK i 6( K)
I , 162 - 74 14.95 ] 65 1590
Ic - 71 10.44 10.28 1610
Ir / ; - N ( ) , - XX 14.90 14,63 1590
I t W-NC), 190-191 Xó 14,90 14,XO 1600
I„ CJ-OH - 75 10.37 10 90 IX.5
I I , /> -L 'ì 174- 175 XI 15.63 15,63 1620
I i h p - N O , - XO 19.72 I‘J,X1 1620
II, / ; - ( ) C H , - 4 71 15.61 15 60 1620
II, _p-N(CJ [,) ỉ 4 - íSX 19.X6 i y 16 LX
I I I , /*■- II X II 1X3-1X4 72 r >6 16
n i h R = Cl I X = 11 16 V 'S4 6.S I'J.IX PJ 44 1610
I I I , k = 11 X = > N ( ) 1X - 2 11 1.67 'JS V / I I I I , , K = [| X = f v N ( ) :ỉ ọ- 4í 77 / V : I X I62fi
(19)I V , 2X0-2X2 (p.li) ‘J7 X.72 s 56 1624.3
I V h 2 - _ n 57 56 •J.‘; [ 1622,3
I V r / > N ( C I I , ) ; 231 - 233 66 14.72 14.43 1A08.X
I V , , 2X0 - 2X2 93 10.15 10.60 1610.8
I V, i n d n l y l - ì - 231 - 23 56 ' I Õ (Sỏ 162(1.4
I V , 261 - 263 87 14.41 14.33 1597,3
I V /h-NC ) , C 6H, r, 184*186 92 14.40 14.33 1623
I V , , p i p e r o n y l , 136 - 13X K2 32 59 1624.3
2 K h ả n ă n g ức chê ă n m ò n k im loại củ a c c a z o m e tin
a) ứ c c h ế axit H C l Ỉ M
Chúng sử dụng phương pháp khối lượng [5] để khảo sát ức chế chất dãy 5-aminobenzothiazol chất dãy 5-amino-ỉ,2-đimetylindol, 5-amino- 1,2-đimetylinđol /?-đimetylaminobenzanđehiL Kết trình bày Lrong bảng
Bàng Hiệu ức ché azometin mõi trưìmi; IICl IM
AzomeUn 24 giữ 4X
n \ Am,., m„ Am,.< z , a
MCI M 7,4826 0.7200 7.6117 1.7O90
Ib 7.4653 0.1270 77.21 7.614X 0.2X89 X3.06
Ic 7.4953 0.1856 66.40 7.465X 0.2X24 7X.16
I , 7.5849 0.1412 77.21 7.5257 0.2945 82.74
I 7.5426 0.1224 81.07 7.4680 0.2247 86.83
I h 7.5361 0.1622 79,30 7.5878 0.2988 75.83
IV„ 6.9444 0.0365 94.93 6.8546 0.1680 96.16
I V b 7.1498 0.1374 80.91 7.0928 0.1608 90.59
I V C 7.0732 0.0610 91.52 6.8452 0.1305 92.36
IV„ 6.8180 0.0634 91.19 6.9817 0.1423 91.67
IV , 7.0007 0.0359 95.01 7.3196 0.0731 95.72
7.2089 0.1049 85.43 7.3685 ' * 91.58
IV, 6.9875 0.0750 89.58 6.8899 0.1705 90.02
5 -A m in o -] ,2- đim etvlindol
7.0885 0.2517 65.04 7.1708 0.5463 68.01
p-Đ im e ty la m in o henzandehit
7.1898 0.2648 8.20 7.1890 0Õ2XX ! XO
(20)Các a/.ometin đcu có ức chê an mon cao cao so với am in anđehii mói trường axil HCI IM sau Ihời man thử 24 4X uiờ
Ả n h hưở nt i c ủ a n ố n g đ ộ ^ - h i đ r ox ib en / yl iđ en -5 -a rn in ob en y ol hi ax ol dến k hà n ă n g ức c h ế ăn m ò n Ihép CT -3 t r o n g HCI I M mô! sô norm độ từ , đốn c ũ n g đ ã đ ợ c k h ả o sát H i ệ u q u ả ức c h ế ăn m ò n dược tănt! lẽn n o n e độ lăng
b) c chẻ N aC l 3%
Các azometin đưa vào dầu nén khónỵ phụ íỉia norm độ 0,029;, đo phân cực t h ế đ ộ n g c h o đ i ệ n cực h ằ n ụ t h ép C T đ ổ n ụ tinh khiết tronu d u n u dịch NaCl
y / ( Thời gian đầu điện trở mànq, dầu lớn, khô ne dược cườne độ done ãn mòn Theo thời gian ngâm dưứi tác dụng dung dịch NaCl, đặc hiệt ion c r , màng dầu bị trươno dần lên, diện trở màntỊ dầu ííiảm dán đến mộl thời oian đ o d ợ c dịnịj ăn m ị n Thời HÌan n g â m c ho biết k h ả n ă n u ức c h ế củ a mànc, d ầ u có azometin kjii so sánh với mẩu khơn <4 có azometin
T h é p C T Bố n a / o m c l i n d ã y - a m i n o - - m e t y l i n đ o l [7| k h ả o sát Sau g i n g ã m t r o n g N a % , ện cực p hú d ẩ u k h ổ nu c ó a z n me t i n , sau h ơn ỈỊÍỜ đ i ệ n c ự c p h ủ d ầ u c ó / > e l o b e n z y l i d e n - - a m i n o - - m e t y l i n d o I dã xuất hi ện đ i ế m cj thấy bằnu mắt, tro na mẫu có />đimetylaminoben/yliđen-5-arnino-2- inctylinđol lại phải n “ âm đốn 76 í>iờ đo dược eiá trị clòne ãn mòn m ẫ u c ỏ h i ệ u q u ả ức c h ê ăn m ò n tốt t r o nq dãv
Đồnt> tin h k h iế t Bốn a z o m e t i n d ã y - a m i n o - - m e t v l i n đ o l [s ] chất d ã y 5-
aminobenzothiazo] |9, 10] dược ntỉhiên cứu Sau 48 túừ mànỵ dầu khơn" có azometin đo giá trị thố dịno ãn mịn
Chi c ó hai c h ã i p - n i l r o b c n z v l i d e n - - a m i n o - - m e t y l i n đ o l
p-h i đ r o x i b e n z y l i đ e n - - a m i n o b e n z o t p-h i a z o í c ó k p-h ả n a n s ức c p-h ế ăn m ò n đ ổ n g tốt np-hất Sau thừi uian ngâm diện cực hon 3500 h (gần tháne), bề mặt uiữ dỏ bóng sáng k h ỏ n c x u ấ t h i ệ n d ấ u vết n o c ủ a ăn m ò n c ác a z o m e l i n khác đ ể u d ã l àm tảng thời g i a n s ố n « c ủ a m n tỉ d ầ u lên h n g c h ụ c lần H iệ u q u ức ché c a o c ù a hai hợ p c h ấ t n y c ó t h ể liên q u a n đ ế n s ự t ạo p h ức u i ữa n h ó m - N O , n h ó m - O H với o bi ta n t r ố n g c ủ a đổni ỉ k i m loại
(21)III K Ế T LU ẬN
- Đ ã t ổ n g h ợ p d ợ c a/.omctin c h a l ìm t h t ron lí tài liệu t ham kháo
- T r o n g a xi l HC1 I M xác đ i nh h i ệu q u ức c h ê ãn m ò n t hép CT-3 12 azometin sail 24 4K hai chát đán -a m in o -1.2-đimetylindol r-
đ i m e t y l a m i n o b c n / a n đ c h i t
- Đ ã k h ả o sát n h h n g c ủ a n o n " dô ^ - h i d r o x i b e n / v l i t l c n - - a m i n o b e n z o t h i a o l đến hiệu ức c h ế ăn mòn thép CT3 tron'1 axit HCI IM
- T r o n g N a C l r/f / ? - đ i m e t y l a m i n o b e n z y l i đ e n - - a m i n o i n đ o l ức c h ế ăn mòn thép CT3; /7-nitrobenzyIiđen-5-amino-2-mctvlinđo] /9-hiđroxibcn/.yIiđen-5- am inobenzo-thiazol ức ch ế ăn mòn đồnti tốt so với X chát đưực khào sát
T À I L IỆ U T H A M K H Ả O
1 L Li S., H Y., M a s B Lei., Yu R u and s II Chen and D X Liu, Corrosion 54, N-12, p 947, 1998
2 A P.Donia, V.I Bratchun, M.K Parker, M.A Shalimova zashita Metaỉlov, N°4, 418, 1997
3 v v C um etxov, N c Prostacuv, X(ÌS, N ° l , 5, 1990
4 M.A Mikhai eva, V.T Lareva, M.F (ìrcbonkin V A Savelieva, x o s , N9l 1, 1545, 1982
5 Trần Thạch Vãn, Đặ ng Như Tai, Nguyễn Vãn N ọ c , Tạp chí Hná học CõỉiịỊ nghiệp
ho chà t , N , t r 27-29, 1997
6 Trần Thạch Vãn, N g u y ễ n Vãn Ngọc, Đặng Như Tại, Tuyển tập Báo cáo Khoa học, Hội
nghị khoa học Trường Đ H K H T N - Đ H Q G H N , 108-111, 1998.
7 Đ ặn g Nh Tại, Trần Thạch Văn, Nguyền Vãn NiiỌC, Nguyên Đình Thành, Thái Am, Phạm Duy Na m, Lê Xuân Quế, Tuyển tập cõng trinh Hội nghị Khoa học Cóng
nghệ H ó a Hữii cơ, Q u y Nhem, 9-11/9/1999
8 N V Ngoe, T Am, p D Nam, D N Tai, T T Van, N D Thanh, L X Que,
Proceedings o f the I l ‘h A sian-Pacific corrosion control conference, HC M City, Vietnam, Vol 2, p 889 - , 1999 Ế
9 N V Ngoe, T Am, p D Nam, D N Tai, T T Van, N D TTianh, L X Que,
Proceedings o f the I r 1' Asian-pacific corrosion c ontrol conference., H C M City, V ietnam , Vol 2, p 906 - 910, 1999
10 Đ ã n e N h Tại, Nguyễn Văn Ngoe Trấn Thach Văn, Pham Duy Nam, Lê Xuản Quê,