KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ LƯỢNG TỬ
105 phân tử hiđrazon mà chúng tôi tiến hành tính toán các thông số lượng tử có công thức cấu tạo:
Với R: -CH3, -OH; R': -CH3, -OH , -Cl, -Br, -NO2 ở các vị trí khác nhau. Và
Với R': -CH3, -OH, -Cl, -Br, -NO2 ở các vị trí khác nhau.
Cấu tạo của 105 hiđrazon trên được trình bày cụ thể ở phụ lục 1. Kết quả tính toán các thông số lượng tử được trình bày ở bảng 3.1.
Khi xem xột cỏc chất có cùng gốc 2-hiđroxiaxetophenon trong dóy (A1-A15) và thay đổi cỏc nhóm thế khác nhau, ở các vị trí khác nhau thông qua mạch benzoyl ta thấy mật độ điện tích trên nguyên tử oxi ở vị trí (2) của các chất cú nhúm thế metyl là lớn nhất, sau đó đến nhóm thế hiđroxi và nhỏ nhất là nhóm thế nitro. Mật độ điện tích trên nguyên tử nitơ ở vị trí (2) cũng có qui luật tương tự. Còn mật độ điện tích trên nguyên tử oxi (1) và nitơ (1) có giá trị thấp hơn và thường xấp xỉ nhau giữa các chất trong cùng một dãy.
Khi thờm cỏc nhúm thế metyl, hiđroxi vào các vị trí khác nhau của gốc 2-hiđroxiaxetophenon thể hiện ở các dóy chất (B1-B15; C1-C15; D1-D15; E1-E15; F1-F15) hoặc thay gốc 2-hiđroxiaxetophenon bằng gốc 1-axetyl-2- hiđroxinaphtalen (H1-H15) thì mật độ điện tích trên nguyên tử oxi (2) và nitơ (2) của các chất cú nhúm thế metyl và hiđroxi vẫn lớn hơn so với cỏc nhúm
thế khác, kết quả này là một cơ sở để đánh giá, so sánh khả năng ức chế ăn mòn của các chất nghiên cứu.
Xem xét các thông số diện tích bề mặt phân tử, thể tích phõn tử trong cỏc dóy nghiên cứu cho thấy các chất thuộc dãy (A1-A15) có diện tích bề mặt phân tử, thể tích phõn tử nhỏ hơn so với các dãy chất khác. Điều đó cho thấy các chất thuộc dãy này có hiệu quả bảo vệ kém hơn do chiếm diện tích (thể tích) nhỏ hơn các chất khác khi hấp phụ lên bề mặt kim loại.
Kết quả tính toán cũng cho thấy trong các chất nghiên cứu những chất chứa nhóm thế metyl của vòng benzoyl có năng lượng hiđrat hoá lớn nhất. Các chất này khi tiếp xúc với bề mặt kim loại, chúng đẩy nước ra khỏi bề mặt, chiếm chỗ và tạo liên kết với bề mặt kim loại mang điện. Đây cũng là một trong những yếu tố làm tăng hiệu quả bảo vệ của chất ức chế.
Túm lại, khi so sánh các thông số lượng tử của các hiđrazon chúng ta thấy các giá trị về mật độ điện tích trên nguyên tử oxi (2) và nitơ (2) của các hiđrazon cú nhúm thế metyl và hiđroxi là lớn hơn cả, tiếp theo là nhóm thế clo, brom và cuối cùng là nhóm nitro. Điều này cũng chứng tỏ rằng các hiđrazon này có khả năng ức chế ăn mòn tốt hơn. Vì các trung tâm có mật độ điện tích lớn này có tác dụng hấp phụ lờn cỏc tõm hoạt động của bề mặt kim loại ngăn cản các tác nhân gây ăn mòn.
Như vậy, cỏc nhúm thế đẩy electron hay cỏc nhúm thế có hiệu ứng +C, +I như -CH3,-OH,... đều làm tăng mật độ điện tích trờn cỏc tõm hấp phụ là các nguyên tử (O, N) do đó làm tăng hiệu quả ức chế ăn mòn của các chất ức chế.
Các giá trị năng lượng liên kết, năng lượng electron, nhiệt hình thành không thấy có qui luật liên quan tới khả năng ức chế ăn mòn của các chất nghiên cứu.
Từ kết quả phân tích ở trên, chúng tôi đã định hướng lựa chọn tổng hợp 25 trong số 105 chất được dự đoán là có khả năng ức chế ăn mòn cao, xác định cấu trúc, đo khả năng ức chế ăn mũn kim loại của chúng bằng phương pháp tổn hao khối lượng và phương pháp điện hoá. Trong 25 chất được lựa chọn tổng hợp thì có 22 chất có chứa các nhúm thế metyl và hiđroxi được xem là có khả năng ức chế ăn mòn tốt (CI.3-CI.5, CI.7-CI.18, CI.20-CI.25), trong đó các chất CI.11, CI.15, CI.21 có khả năng ức chế ăn mũn tốt nhất và 3 chất có chứa nhúm thế nitro là những chất có khả năng ức chế ăn mũn kém hơn cả đó là: CI.2, CI.6, CI.19. Ngoài ra, CI.1 là chất có chứa nhúm thế hiđroxi nhưng do có diện tích (thể tích) nhỏ hơn so với các chất khác trong dóy nên cũng được xem là chất có khả năng ức chế ăn mũn kém hơn. Các giá trị thông số lượng tử của 25 chất này được trình bày trong bảng 3.2.
OH (CH3CO)2O H3PO4