一种蛋氨酸衍生物缓蚀剂的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于化工技术领域，尤其涉及一种蛋氨酸衍生物缓蚀剂的制备方法。
【背景技术】
[0002] 现阶段多直接用蛋氨酸作为缓蚀剂或者将其氧化为蛋氨酸亚砜，因此采用双氧水 作为氧化剂，取1.492g蛋氨酸51ml去离子水溶解，将30 %双氧水稀释五倍，再缓慢滴加稀释 后的双氧水5.11111，将三口烧瓶置于恒温水浴槽50°(：反应3〇 1^11，反应结束后45°(：下旋蒸蒸 出大部分水，剩余大概三毫升水时停止旋蒸，倒入小瓶中放入鼓风干燥箱中45 °C干燥12h， 刮出白色粉末。通过上述技术方案可以得出：用蛋氨酸或者蛋氨酸亚砜作为缓蚀剂虽然蛋 氨酸本身天然易得，但是其分子结构十分简单，在钢铁表面吸附性不强，导致缓蚀效果并不 十分理想，通过极化可以看出添加250mg · Γ1蛋氨酸作为缓蚀在3%NaCl溶液中对N80的缓 蚀率只能达到72.08%，而SEM和EDS都看出在添加蛋氨酸作为缓蚀剂，钢片表面被腐蚀严 重，产生了许多腐蚀产物。这些缺陷使得应用受到限制。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种蛋氨酸衍生物缓蚀剂的制备方法，旨在解决蛋氨酸分 子结构十分简单，在钢铁表面吸附性不强，导致缓蚀效果不理想的问题。
[0004] 本发明是这样实现的，一种蛋氨酸衍生物缓蚀剂的制备方法，该蛋氨酸衍生物缓 蚀剂的制备方法包括以下步骤：
[0005] 步骤一:合成 Fmoc-蛋氨酸;将 6mmol 蛋氨酸和 6 · 3mmolFmoc-〇Su 加入 20mlDMF(N，N-二甲基甲酰胺)溶剂中反应，随后加入6.3mmolNaHC03除去溶剂和残余的胺类化合物，在50 °C真空烘箱中干燥过夜，得到产物产率到78 % ;
[0006] 步骤二:合成Fmoc-蛋氨酸酰氯;将4.42mmol Fmoc-蛋氨酸加入25ml CH2CI2中，N2 保护，加入4.42mmol S0C12，加热至温度达到50°C，回流反应4h;
[0007] 步骤三:合成Fmoc-蛋氨酸酰胺;酰氯化反应后，直接加入等物质的量4.42mmol的 十八胺CH 2C12溶液中，加入0.5g无水碳酸钠作为缚酸剂，在50°C下反应24h，得到黄色固体， 利用层析柱分离法纯化产物，洗脱液用二氯甲烷及甲醇，二氯甲烷及甲醇的体积比为20:1。
[0008] 合成Fmoc-蛋氨酸的化学反应式如下所示：
[0009]
[0010] 合成Fmoc-蛋氨酸酰氯的化学反应式如下所示：
[0011]
[0012]合成Fmoc-蛋氨酸酰胺的化学反应式如下所示：
[0013:
[0014] 本发明具有的优点和积极效果是:该蛋氨酸衍生物缓蚀剂的制备方法通过酰胺化 方法在蛋氨酸分子上接入Fmoc-保护基团，含π电子的苯环形成的吸附位点，增加缓蚀剂分 子的吸附性;在蛋氨酸分子上接入疏水长链阻挡水分子的进攻，使其在钢铁表面形成保护 膜从而达到缓蚀目的。通过EIS阻抗谱图可以看到添加该蛋氨酸衍生物缓蚀剂只是改变了 阻抗值并没有改变阻抗图的形状，证明该种缓蚀剂主要是通过吸附在金属表面作用。通过 EDS测试可以了解到，相对于空白样添加蛋氨酸过后，氧元素的原子百分比稍微有所减少， 但是添加蛋氨酸衍生物过后表面碳元素比例明显增加，几乎没有氧元素，因此可以证明蛋 氨酸衍生物作为缓蚀剂可以很好的抑制钢片腐蚀，并且效果明显优于蛋氨酸，所以对蛋氨 酸分子结构进行改性合成蛋氨酸衍生物缓蚀剂，相对于蛋氨酸来说有更好的缓蚀效果。
【附图说明】
[0015] 图1是本发明实施例提供的蛋氨酸衍生物缓蚀剂的制备方法的流程图；
【具体实施方式】
[0016] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明 进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于 限定本发明。
[0017] 下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
[0018] 该蛋氨酸衍生物缓蚀剂的制备方法包括以下步骤：
[0019] S101:合成Fmoc-蛋氛酸；将6mmol蛋氛酸和6.3mmol Fmoc-OSu加入20ml DMF(N，N_ 二甲基甲酰胺)溶剂中反应，随后加入6.3mmol NaHC03除去溶剂和残余的胺类化合物，在50 °C真空烘箱中干燥过夜，得到产物产率到78%;合成Fmoc-蛋氨酸的化学反应式如下所示：
[0020]
[0021 ] S102:合成Fmoc-蛋氨酸酰氯；将4.42mmol Fmoc-蛋氨酸加入25ml CH2CI2中，N2保 护，加入4.42mmol S0C12,加热至温度达到50°C，回流反应4h;合成Fmoc-蛋氨酸酰氯的化学 反应式如下所示：
[0022]
[0023] S103:合成Fmoc-蛋氨酸酰胺;酰氯化反应后，直接加入等物质的量4.42mmol的十 八胺CH2C12溶液中，加入0.5g无水碳酸钠作为缚酸剂，在50°C下反应24h，得到黄色固体。利 用层析柱分离法纯化产物，洗脱液用二氯甲烷及甲醇，二氯甲烷及甲醇的体积比为20:1。
[0024] 合成Fmoc-蛋氨酸酰胺的化学反应式如下所示：
[0025]
[0026] 使用蛋氨酸作为基础氨基酸，通过酰胺化反应在蛋氨酸分子上接入Fmoc-保护基 和长链疏水烷烃，合成出一种新型的蛋氨酸衍生物缓蚀剂。合成一种无毒环保的缓蚀剂，相 较于蛋氨酸增加了吸附位点和疏水长链，提高了缓蚀效果。通过该方法成功在蛋氨酸上接 了 Fmoc-保护基团和疏水长链，并通过电化学实验进行缓蚀效果评价和SEM观察钢片表面腐 蚀形貌。通过电化学实验结果表明添加250mg · I/1蛋氨酸衍生物在3%NaCl溶液中对N80的 缓蚀率可以达到86.94% ;通过将钢片在腐蚀介质中浸泡72h后的SEM图中可以发现添加此 种蛋氨酸衍生物可以明显抑制腐蚀。
[0027] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种蛋氨酸衍生物缓蚀剂的制备方法，其特征在于，该蛋氨酸衍生物缓蚀剂的制备 方法包括以下步骤： 步骤一：合成Fmoc-蛋氨酸；将6mmol蛋氨酸和6.3mmolFmoc-〇Su加入20mlDMF(N，N-二甲 基甲酰胺)溶剂中反应，随后加入6.3mmolNaHC03除去溶剂和残余的胺类化合物，在50°C真 空烘箱中干燥过夜，得到产物产率到78% ; 步骤二:合成Fmoc-蛋氨酸酰氯;将4.42mmol Fmoc-蛋氨酸加入25ml CH2CI2中，N2保护， 加入4.42mmol S0C12，加热至温度达到50 °C，回流反应4h; 步骤三:合成Fmoc-蛋氨酸酰胺；酰氯化反应后，直接加入等物质的量4.42mmol的十八 胺CH2C12溶液中，加入0.5g无水碳酸钠作为缚酸剂，在50 °C下反应24h，得到黄色固体，利用 层析柱分离法纯化产物，洗脱液用二氯甲烷及甲醇，二氯甲烷及甲醇的体积比为20:1。2. 如权利要求1所述的蛋氨酸衍生物缓蚀剂的制备方法，其特征在于，合成Fmoc-蛋氨 酸的化学反应式如下所示：3. 如权利要求1所述的蛋氨酸衍生物缓蚀剂的制备方法，其特征在于，合成Fmoc-蛋氨 酸酰氯的化学反应式如下所示：4. 如权利要求1所述的蛋氨酸衍生物缓蚀剂的制备方法，其特征在于，合成Fmoc-蛋氨 酸酰胺的化学反应式如下所示：
【专利摘要】本发明公开了一种蛋氨酸衍生物缓蚀剂的制备方法，合成Fmoc-蛋氨酸；将蛋氨酸和Fmoc-OSu加入DMF(N,N-二甲基甲酰胺)溶剂中反应，随后加入NaHCO3除去溶剂和残余的胺类化合物，得到产物产率到78％；合成Fmoc-蛋氨酸酰氯；将Fmoc-蛋氨酸加入25ml？CH2Cl2中，回流反应4h；合成Fmoc-蛋氨酸酰胺；酰氯化反应后，直接加入等物质的量的十八胺CH2Cl2溶液中，得到黄色固体，利用层析柱分离法纯化产物，洗脱液用二氯甲烷及甲醇，二氯甲烷及甲醇的体积比为20：1。该蛋氨酸衍生物缓蚀剂的制备方法通过酰胺化方法在蛋氨酸分子上接入Fmoc-保护基团，含π电子的苯环形成的吸附位点，增加缓蚀剂分子的吸附性；在蛋氨酸分子上接入疏水长链阻挡水分子的进攻，使其在钢铁表面形成保护膜从而达到缓蚀目的。
【IPC分类】C23F11/16, C07C319/20, C07C323/59
【公开号】CN105622471
【申请号】CN201610057222
【发明人】何毅, 杨冉冉, 周艳秋, 范毅, 卿大咏, 马兰, 詹迎青, 陈钊
【申请人】西南石油大学
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年1月27日