Уровень техники
1. Область техники
Данное изобретение относится, в целом, к синтезу 2-замещенных бензимидазолов и к их композициям. Более конкретно, данное изобретение относится к гомогенному способу синтеза 2-замещенных бензимидазолов и к их применению, например, в качестве ингибиторов коррозии.
2. Описание области техники
Бензимидазолы могут быть получены различными способами синтеза. Одним традиционным способом является реакция конденсации между диамином и карбоновой кислотой на кислотном катализаторе. Такой способ ориентирован, главным образом, на получение твердых бензимидазолов в качестве выделенных конечных продуктов со средним или хорошим выходом.
Такие бензимидазолы синтезируют, в основном, в неорганических кислотах, а конечный продукт осаждают посредством изменения рН до 7 или 8 с помощью основания. Осажденный продукт выделяют фильтрованием и сушат в печи. Известные из уровня техники способы синтеза имеют несколько недостатков, таких как: 1) увеличенное время реакции и технологическое время, приводящие к низкой производительности на одну партию; 2) потеря выхода, обусловленная стадиями доработки и выделения продукта; 3) выделение и последующие стадии сушки требуют установки специального оборудования, что влечет за собой существенные капитальные инвестиции; 4) работа с твердым продуктом, как в форме влажного осадка на фильтре, так и в форме сухого порошка, подразумевает существенные трудности при работе с материалом, что приводит к снижению выхода; и 5) конечный твердый продукт необходимо сушить перед повторным растворением в растворителе для применения в некоторых областях, таких как антикоррозионная обработка.
Другие области применения бензимидазолов включают применение в фармацевтических препаратах и сельскохозяйственных химикатах. Полибензимидазолы известны своей высокой прочностью и высокотемпературными характеристиками. Полибензимидазолы находят применение в полупроводниках, контактных герметиках, кассетах для полупроводниковых пластин, изолирующих втулках, теплоизоляционных материалах, светоизлучающих диодах, солнечных элементах, топливных элементах и высокоэффективной защитной одежде. Другие области применения включают применение в нефтехимической и аэрокосмической отраслях промышленности.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В некоторых вариантах реализации описана композиция, которая содержит соединение или его соль формулы (I), кислоту и полярный апротонный растворитель;
где X независимо представляет собой водород, галоген или замещенную или незамещенную C1-5 алкильную группу, и m равен 1, 2, 3 или 4; R1 представляет собой водород, замещенную или незамещенную C1-C12 алкильную группу, или замещенную или незамещенную C4-C6 арильную группу; R2 отсутствует, представляет собой водород, замещенную или незамещенную C1-C12 алкильную группу, или замещенную или незамещенную C4-C6 арильную группу; R3 представляет собой связь или CHR4; R4 представляет собой водород, галоген, NR5R6 или OR5; и R5 и R6, каждый независимо, представляют собой водород, замещенную или незамещенную C1-C12 алкильную группу, или замещенную или незамещенную C4-C6 арильную группу; и Z независимо представляет собой азот, CX или N+R5.
В некоторых вариантах реализации композиция может содержать воду.
В некоторых вариантах реализации композиция может представлять собой однородную жидкость.
В некоторых вариантах реализации X независимо представляет собой водород или галоген, R1 представляет собой водород, R2 отсутствует, и R3 представляет собой CHR4.
В некоторых вариантах реализации по меньшей мере один Z представляет собой азот.
В некоторых вариантах реализации R3 представляет собой связь, и по меньшей мере один Z представляет собой азот.
В некоторых вариантах реализации соединение или его соль имеет формулу (II)
где Y независимо представляет собой водород, галоген или C1-5 алкильную группу; и n равен 1, 2, 3, 4 или 5.
В некоторых вариантах реализации кислота может представлять собой сильную неорганическую кислоту, сильную органическую кислоту или любую их комбинацию.
В некоторых вариантах реализации кислота может быть выбрана из серной кислоты, хлористоводородной кислоты, азотной кислоты, метансульфоновой кислоты, фосфорной кислоты, сульфаминовой кислоты, аминометилфосфоновой кислоты, п-толуолсульфоновой кислоты и любой их комбинации.
В некоторых вариантах реализации полярный апротонный растворитель может быть выбран из ацетонитрила, N, N-диметилформамида, ацетона, диметилсульфоксида, сульфолана, N-метилпирролидинона, метилсульфонилметана, хлорбензола, о-дихлорбензола, нитрометана, ионной жидкости и любой их комбинации.
В некоторых вариантах реализации композиция может содержать катализатор фазового переноса, стабильный при высокой температуре.
В некоторых вариантах реализации высокотемпературный стабильный межфазный катализатор может быть выбран из группы, состоящей из соли алкилгуанидиния, соли арилгуанидиния, соли алкилфосфония, соли арилфосфония, соли пералкилированного фосфазения и любой их комбинации.
В других вариантах реализации описан способ получения соединения или его соли формулы (V).
Предложенный способ может включать нагревание смеси, содержащей соединение или его соль формулы (III), соединение или его соль формулы (IV), кислоту, полярный апротонный растворитель и высокотемпературный стабильный межфазный катализатор
где X независимо представляет собой водород, галоген или C1-5 алкильную группу, и m равен 1, 2, 3 или 4; R1 представляет собой водород, замещенную или незамещенную C1-C12 алкильную группу, или замещенную или незамещенную C4-C6 арильную группу; R2 отсутствует, представляет собой водород, замещенную или незамещенную C1-C12 алкильную группу, или замещенную или незамещенную C4-C6 арильную группу; R4 представляет собой водород, галоген, NR5R6 или OR5; и R5 и R6, каждый независимо, представляют собой водород, замещенную или незамещенную C1-C12 алкильную группу, или замещенную или незамещенную C4-C6 арильную группу; и R8 представляет собой водород, галоген, замещенную или незамещенную C1-C12 алкильную группу, замещенную или незамещенную C5-C6 гетероарильную группу, замещенную или незамещенную C4-C6 арильную группу, или замещенную или незамещенную C3-C12 циклоалкильную группу.
В некоторых вариантах реализации смесь можно нагревать до температуры от около 80°С до около 160°С.
В некоторых вариантах реализации смесь можно нагревать в течение периода времени, составляющего от около 30 минут до около 12 часов.
В некоторых вариантах реализации смесь может иметь концентрацию активных соединений от около 1 до около 50% по массе.
В некоторых вариантах реализации предложенный способ может включать добавление к указанной смеси карбоновой кислоты.
В некоторых вариантах реализации в данном документе описано применение любой композиции, описанной в данном документе, для ингибирования коррозии.
В некоторых вариантах реализации описана композиция, которая может быть получена любым способом, описанным в данном документе.
В других вариантах реализации описан способ получения полибензимидазола. Предложенный способ может включать нагревание смеси, содержащей дифенилизофталат и 3,3’,4,4’-тетрааминодифенил, кислоту, полярный апротонный растворитель и высокотемпературный стабильный межфазный катализатор.
В других вариантах реализации описан способ ингибирования коррозии, который может включать добавление любой композиции, описанной в данном документе, в систему промышленного водоснабжения, которая содержит металлическую поверхность.
Представленное выше описание предназначено для широкого освещения особенностей и технических преимуществ данного изобретения для лучшего понимания подробного описания, изложенного ниже. Дополнительные особенности и преимущества данного изобретения описаны ниже в данном документе, и они представляют собой предмет формулы изобретения данной заявки. Специалистам в данной области техники следует понимать, что концепция и описанные конкретные варианты реализации изобретения могут быть легко использованы в качестве основы для модификации или разработки других вариантов реализации для достижения тех же целей данного изобретения. Специалистам в данной области техники также следует понимать, что такие эквивалентные варианты реализации не выходят за рамки сущности и объема данного изобретения, изложенного далее в прилагаемой формуле изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Далее описаны различные варианты реализации. Взаимосвязь и функционирование различных элементов описанных вариантов реализации может быть лучше понятна со ссылкой на следующее подробное описание. Однако варианты реализации не ограничены теми, которые приведены ниже. В некоторых случаях могут быть опущены детали, которые не являются необходимыми для понимания вариантов реализации, описанных в данном документе.
«Алкил» относится к неразветвленному или разветвленному алкильному заместителю. Примеры таких заместителей включают метил, этил, пропил, изопропил, н-бутил, втор-бутил, изобутил, трет-бутил, пентил, изоамил, гексил и т.п.
«Арил» относится к незамещенному или замещенному ароматическому карбоциклическому заместителю, обычно понимаемому в данной области техники, и термин «C6-C10 арил» включает фенил и нафтил. Следует понимать, что термин арил относится к циклическим заместителям, которые являются плоскими и содержат 4n+2n электронов, в соответствии с правилом Хюкеля.
«Циклоалкил» относится к циклическому алкильному заместителю, содержащему, например, от около 3 до около 8 атомов углерода, предпочтительно от около 4 до около 7 атомов углерода, и более предпочтительно от около 4 до около 6 атомов углерода. Примеры таких заместителей включают циклопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил, циклогептил, циклооктил и т.п. Циклические алкильные группы могут быть незамещенными или дополнительно замещенными алкильными группами, такими как метильные группы, этильные группы и т.п.
«Галоген» или «гало» относится к F, Cl, Br и I.
«Гетероарил» относится к моноциклической или бициклической 5- или 6-членной кольцевой системе, причем гетероарильная группа является ненасыщенной и соответствует правилу Хюкеля. Неограничивающие примеры гетероарильных групп включают фуранил, тиофенил, пирролил, пиразолил, имидазолил, 1,2,3-триазолил, 1,2,4-триазолил, изоксазолил, оксазолил, изотиазолил, тиазолил, 1,3,4-оксадиазол-2-ил, 1,2,4-оксадиазол-2-ил, 5-метил-1,3,4-оксадиазол, 3-метил-1,2,4-оксадиазол, пиридинил, пиримидинил, пиразинил, триазинил, бензофуранил, бензотиофенил, индолил, хинолинил, изохинолинил, бензимидазолил, бензоксазолинил, бензотиазолинил, хиназолинил и т.п.
«Оксо» относится к атому кислороду, связанному с атомом углерода двойной связью.
Соединения по данному изобретению могут быть замещены пригодными заместителями. Термин «пригодный заместитель» в данном контексте означает химически приемлемую функциональную группу, предпочтительно фрагмент, который не ухудшает активность предложенных соединений. Такие пригодные заместители включают, но не ограничиваются ими, галогенные группы, перфторалкильные группы, перфторалкокси-группы, алкильные группы, алкенильные группы, алкинильные группы, гидрокси-группы, оксо-группы, меркапто-группы, алкилтио-группы, алкокси-группы, арильные или гетероарильные группы, арилокси или гетероарилокси-группы, аралкильные или гетероаралкильные группы, аралкокси или гетероаралкокси-группы, OH-(C=O)-группы, гетероциклические группы, циклоалкильные группы, аминогруппы, алкил- и диалкиламино-группы, карбамоильные группы, алкилкарбонильные группы, алкоксикарбонильные группы, алкиламинокарбонильные группы, диалкиламинокарбонильные группы, арилкарбонильные группы, арилокси-карбонильные группы, алкилсульфонильные группы и арилсульфонильные группы. В некоторых вариантах реализации пригодные заместители могут включать галоген, незамещенную C1-C12 алкильную группу, незамещенную C4-C6 арильную группу или незамещенну C1-C10 алкокси-группу. Специалистам в данной области техники понятно, что многие заместители могут быть замещены дополнительными заместителями.
В некоторых вариантах реализации описана композиция, которая может содержать соединение или его соль формулы (I), кислоту и полярный апротонный растворитель. Соединение формулы (I) имеет формулу, представленную ниже
В некоторых вариантах реализации X независимо представляет собой водород, галоген или замещенную или незамещенную C1-5 алкильную группу, и m может быть равен 1, 2, 3 или 4. В некоторых вариантах реализации R1 может представлять собой водород, замещенную или незамещенную C1-C12 алкильную группу, или замещенную или незамещенную C4-C6 арильную группу. В некоторых вариантах реализации R2 может отсутствовать, может представлять собой водород, замещенную или незамещенную C1-C12 алкильную группу, или замещенную или незамещенную C4-C6 арильную группу. В некоторых вариантах реализации R3 может представлять собой связь или CHR4. В некоторых вариантах реализации R4 может представлять собой водород, галоген, NR5R6 или OR5. В некоторых вариантах реализации R5 и R6, каждый независимо, представляют собой водород, замещенную или незамещенную C1-C12 алкильную группу, или замещенную или незамещенную C4-C6 арильную группу.
Заместитель или заместители X могут занимать любое доступное положение в бензимидазольном кольце. Так, в некоторых вариантах реализации заместитель или заместители X могут быть расположены в 4-положении, 5-положении, 6-положении и/или 7-положении бензимидазола. В некоторых вариантах реализации заместитель X находится в 5-положении.
Количество заместителей X, равное m, может составлять 1, 2, 3 или 4. Если m равен 2, 3 или 4, то заместители X могут занимать любое открытое положение и могут быть расположены в орто-, мета- или пара-положении относительно друг друга.
В некоторых вариантах реализации соль соединения формулы (I) может представлять собой любую соль, такую как хлоридная соль, бромидная соль, йодидная соль, сульфатная соль, фторидная соль, перхлоратная соль, ацетатная соль, трифторацетатная соль, фосфатная соль, нитратная соль, карбонатная соль, бикарбонатная соль, формиатная соль, хлоратная соль, броматная соль, хлоритная соль, тиосульфатная соль, оксалатная соль, цианидная соль, цианатная соль, тетрафторборатная соль и т.п. В некоторых вариантах реализации соль соединения формулы (I) может представлять собой гидрохлоридную или сульфатную соль.
В некоторых вариантах реализации Z независимо представляет собой азот, CX или N+R5.
В некоторых вариантах реализации Z представляет собой CX.
В некоторых вариантах реализации X представляет собой водород, и m равен 4.
В некоторых вариантах реализации R1 представляет собой водород.
В некоторых вариантах реализации R2 отсутствует.
В некоторых вариантах реализации R3 представляет собой связь.
В некоторых вариантах реализации R3 представляет собой CHR4.
В некоторых вариантах реализации R4 представляет собой водород.
В некоторых вариантах реализации R4 представляет собой галоген.
В некоторых вариантах реализации R4 представляет собой NR5R6.
В некоторых вариантах реализации R4 представляет собой OR5.
В некоторых вариантах реализации R5 представляет собой замещенную или незамещенную C1-C12 алкильную группу.
В некоторых вариантах реализации R5 представляет собой водород.
В некоторых вариантах реализации R5 представляет собой замещенную или незамещенную C4-C6 арильную группу.
В некоторых вариантах реализации один Z представляет собой азот, а остальные представляют собой CX.
В некоторых вариантах реализации по меньшей мере два Z представляют собой азот, а остальные представляют собой CX.
В некоторых вариантах реализации R3 представляет собой связь, и по меньшей мере один Z представляет собой азот.
В некоторых вариантах реализации X независимо представляет собой водород или галоген, R1 представляет собой водород, R2 отсутствует, и R3 представляет собой CHR4.
В некоторых вариантах реализации соединение или его соль формулы (I) представляет собой 
.
В некоторых вариантах реализации соединение или его соль формулы (I) представляет собой 
.
В некоторых вариантах реализации соединение или его соль формулы (I) представляет собой 
.
В некоторых вариантах реализации соединение или его соль формулы (I) представляет собой 
.
В некоторых вариантах реализации соединение или его соль формулы (I) представляет собой 
.
В некоторых вариантах реализации соединение или его соль формулы (I) представляет собой 
.
В некоторых вариантах реализации соединение или его соль формулы (I) представляет собой 
.
В некоторых вариантах реализации соединение или его соль формулы (I) представляет собой 
.
В некоторых вариантах реализации соединение или его соль формулы (I) представляет собой 
.
В некоторых вариантах реализации соединение или его соль формулы (I) представляет собой 
.
В некоторых вариантах реализации соединение или его соль формулы (I) представляет собой 
.
В некоторых вариантах реализации соединение или его соль формулы (I) представляет собой 
.
В некоторых вариантах реализации предложенная композиция может содержать соединение или его соль формулы (Ia),
где X независимо представляет собой водород, галоген или замещенную или незамещенную C1-5 алкильную группу, и m равен 1, 2, 3 или 4; R1 представляет собой водород, или замещенную или незамещенную C1-C12 алкильную группу, или замещенную или незамещенную C4-C6 арильную группу; R2 отсутствует, представляет собой водород, замещенную или незамещенную C1-C12 алкильную группу, или замещенную или незамещенную C4-C6 арильную группу; и R3 представляет собой связь или CHR4.
В некоторых вариантах реализации соединение или его соль имеет формулу (II),
где X, m и R3, X независимо представляет собой водород, галоген или замещенную или незамещенную C1-5 алкильную группу; m равен 1, 2, 3 или 4; R3 представляет собой связь или CHR4; Y независимо представляет собой водород, галоген или C1-5 алкильную группу; и n равен 1, 2, 3, 4 или 5.
В некоторых вариантах реализации Y представляет собой водород.
В некоторых вариантах реализации Y независимо представляет собой водород и галоген.
Как описано в данном документе, m может быть равен 1, 2, 3 или 4. Если m равен 2, 3 или 4, то заместители X могут занимать любое открытое положение и могут быть расположены в орто-, мета- или пара-положении относительно друг друга. Количество заместителей Y, равное n, может составлять 1, 2, 3 или 4. Если n равен 2, 3 или 4, то заместители Y могут занимать любое открытое положение и могут быть расположены в орто-, мета- или пара-положении относительно друг друга.
В некоторых вариантах реализации концентрация соединения или его соли формулы (I), формулы (Ia) или формулы (II) в композиции может составлять от около 1% мас. до около 50% мас., от около 5% мас. до около 50% мас., от около 10% мас. до около 50% мас., от около 15% мас. до около 50% мас., от около 20% мас. до около 50% мас., от около 20% мас. до около 45% мас., от около 25% мас. до около 45% мас. или от около 25% мас. до около 40% мас.
В некоторых вариантах реализации кислота может представлять собой сильную неорганическую кислоту, сильную органическую кислоту или любую их комбинацию. В некоторых вариантах реализации кислота может представлять собой сильную неорганическую кислоту. В некоторых вариантах реализации кислота может представлять собой сильную органическую кислоту. В данном контексте «сильная» относится к кислотам, имеющим pKa менее, чем около 1. В некоторых вариантах реализации кислота может быть выбрана из серной кислоты, хлористоводородной кислоты, азотной кислоты, метансульфоновой кислоты, фосфорной кислоты, сульфаминовой кислоты, аминометилфосфоновой кислоты, п-толуолсульфоновой кислоты и любой их комбинации.
В некоторых вариантах реализации кислота может представлять собой серную кислоту.
В некоторых вариантах реализации кислота может представлять собой хлористоводородную кислоту.
В некоторых вариантах реализации кислота может представлять собой азотную кислоту.
В некоторых вариантах реализации кислота может представлять собой метансульфоновую кислоту.
В некоторых вариантах реализации кислота может представлять собой фосфорную кислоту.
В некоторых вариантах реализации кислота может представлять собой сульфаминовую кислоту.
В некоторых вариантах реализации кислота может представлять собой аминометилфосфоновую кислоту.
В некоторых вариантах реализации кислота может представлять собой п-толуолсульфоновую кислоту.
В некоторых вариантах реализации полярный апротонный растворитель может быть выбран из ацетонитрила, N, N-диметилформамида, ацетона, диметилсульфоксида, сульфолана, N-метилпирролидинона, метилсульфонилметана, хлорбензола, о-дихлорбензола, нитрометана, ионной жидкости и любой их комбинации.
В некоторых вариантах реализации полярный апротонный растворитель может представлять собой ацетонитрил.
В некоторых вариантах реализации полярный апротонный растворитель может представлять собой N, N-диметилформамид.
В некоторых вариантах реализации полярный апротонный растворитель может представлять собой ацетон.
В некоторых вариантах реализации полярный апротонный растворитель может представлять собой диметилсульфоксид.
В некоторых вариантах реализации полярный апротонный растворитель может представлять собой сульфолан.
В некоторых вариантах реализации полярный апротонный растворитель может представлять собой N-метилпирролидинон.
В некоторых вариантах реализации полярный апротонный растворитель может представлять собой метилсульфонилметан.
В некоторых вариантах реализации полярный апротонный растворитель может представлять собой хлорбензол.
В некоторых вариантах реализации полярный апротонный растворитель может представлять собой о-дихлорбензол.
В некоторых вариантах реализации полярный апротонный растворитель может представлять собой нитрометан.
В некоторых вариантах реализации полярный апротонный растворитель может представлять собой ионную жидкость.
В некоторых вариантах реализации композиция может содержать высокотемпературный стабильный межфазный катализатор.
В некоторых вариантах реализации высокотемпературный стабильный межфазный катализатор выбран из группы, состоящей из соли алкилгуанидиния, соли арилгуанидиния, соли алкилфосфония, соли арилфосфония, соли пералкилированного фосфазения и любой их комбинации. Примеры катализаторов фазового переноса, стабильных при высокой температуре, включают, но не ограничиваются ими, хлорид гексаэтилгуанидиния, бромид тетрафенилфосфония, соли гексаалкилфосфония, бромид гексадецилтрибутилфосфония или любые их комбинации.
В некоторых вариантах реализации композиция может содержать воду.
В некоторых вариантах реализации композиция может представлять собой однородную смесь. В некоторых вариантах реализации композиция может представлять собой раствор.
В некоторых вариантах реализации композиция может содержать соединение фенилендиамина. В некоторых вариантах реализации композиция может содержать соединение фенилендиамина. Если композиция содержит соединение фенилендиамина, то он присутствует в указанной композиции в количестве от около 0,0001% мас. до около 0,1% мас. В некоторых вариантах реализации количество соединения фенилендиамина в указанной композиции может составлять менее, чем около 0,1% мас. В некоторых вариантах реализации количество соединения фенилендиамина в указанной композиции может составлять менее, чем около 0,9% мас., около 0,8% мас., около 0,7% мас., около 0,6% мас., около 0,5% мас., около 0,4% мас. или около 0,3% мас.
В других вариантах реализации описан способ получения соединения или его соли формулы (V).
Предложенный способ может включать нагревание смеси, содержащей соединение или его соль формулы (III), соединение или его соль формулы (IV), кислоту, полярный апротонный растворитель и высокотемпературный стабильный межфазный катализатор.
Для формул (III-V) X независимо представляет собой водород, галоген или замещенную или незамещенную C1-5 алкильную группу, и m равен 1, 2, 3 или 4; R1 представляет собой водород, замещенную или незамещенную C1-C12 алкильную группу, или замещенную или незамещенную C4-C6 арильную группу; R2 отсутствует, представляет собой водород, замещенную или незамещенную C1-C12 алкильную группу, или замещенную или незамещенную C4-C6 арильную группу; R4 представляет собой водород, галоген, NR5R6 или OR5; и R8 может представлять собой водород, галоген, замещенную или незамещенную C1-C12 алкильную группу, замещенную или незамещенную C5-C6 гетероарильную группу, замещенную или незамещенную C4-C6 арильную группу, или замещенную или незамещенную C3-C12 циклоалкильную группу. R5 и R6, каждый независимо, представляют собой водород, замещенную или незамещенную C1-C12 алкильную группу, или замещенную или незамещенную C4-C6 арильную группу.
В некоторых вариантах реализации R8 представляет собой замещенную или незамещенную C5-C6 гетероарильную группу.
В некоторых вариантах реализации R8 представляет собой замещенную или незамещенную C5-C6 гетероарильную группу, или замещенную или незамещенную C4-C6 арильную группу.
В некоторых вариантах реализации R8 представляет собой замещенную или незамещенную C4-C6 арильную группу.
В некоторых вариантах реализации R8 представляет собой замещенную или незамещенную C6 гетероарильную группу.
В некоторых вариантах реализации R8 представляет собой замещенную или незамещенную C6 арильную группу.
В некоторых вариантах реализации продукт реакции соединений формул (III) и (IV) можно дополнительно приводить во взаимодействие на стадии пост-модификации для введения заместителей, отличных от водорода, для R1 и заместителей для R2.
Способы синтеза, описанные в данном документе, имеют многие преимущества относительно известного уровня техники. Конечный продукт может быть получен с более высоким выходом, по сравнению с обычными способами синтеза. Кроме того, готовый продукт может быть в форме однородной жидкости, что облегчает транспортировку продукта и составление композиций при минимизации снижения выхода продукта. Поскольку конечный продукт может быть в форме однородной жидкости, то нет необходимости в использовании способов и оборудования для выделения твердых веществ, что обусловливает существенное сокращение расходов.
В некоторых вариантах реализации описан способ получения соединения или его соли формулы (I).
Предложенный способ может включать нагревание смеси, содержащей соединение или его соль формулы (III), соединение или его соль формулы (VI), кислоту, полярный апротонный растворитель и высокотемпературный стабильный межфазный катализатор ,
Для формул (I), (III) и (VI) X независимо представляет собой водород, галоген или замещенную или незамещенную C1-5 алкильную группу, и m равен 1, 2, 3 или 4; R1 представляет собой водород, замещенную или незамещенную C1-C12 алкильную группу, или замещенную или незамещенную C4-C6 арильную группу; R2 отсутствует, представляет собой водород, замещенную или незамещенную C1-C12 алкильную группу, или замещенную или незамещенную C4-C6 арильную группу; R3 представляет собой связь или CHR4; R4 представляет собой водород, галоген, NR5R6 или OR5; причем R5 и R6, каждый независимо, представляют собой водород, замещенную или незамещенную C1-C12 алкильную группу, или замещенную или незамещенную C4-C6 арильную группу; и Z независимо представляет собой азот, CX или N+R5. В некоторых вариантах реализации, R7 представляет собой оксо или COOH.
В некоторых вариантах реализации R7 представляет собой COOH.
В некоторых вариантах реализации R7 представляет собой оксо.
В способе получения соединений или солей формулы (I) и (V) можно использовать любую кислоту, описанную в данном документе, и любые эквиваленты.
В некоторых вариантах реализации концентрация кислоты в смеси или в композиции может составлять от около 1% мас. до около 70% мас. В некоторых вариантах реализации концентрация кислоты в смеси или в композиции может составлять от около 1% мас. до около 60% мас., от около 1% мас. до около 50% мас., от около 1% мас. до около 40% мас., от около 1% мас. до около 30% мас., от около 5% мас. до около 60% мас., от около 5% мас. до около 50% мас., от около 5% мас. до около 40% мас. или от около 5% мас. до около 30% мас.
В способе получения соединений или солей формулы (I) и (V) можно использовать любой полярный апротонный растворитель, описанный в данном документе, и любые эквиваленты.
В некоторых вариантах реализации концентрация полярного апротонного растворителя в смеси или в композиции может составлять от около 0,001% мас. до около 30% мас. В некоторых вариантах реализации концентрация полярного апротонного растворителя в смеси может составлять от около 0,001% мас. до около 25% мас., от около 0,001% мас. до около 20% мас., от около 0,01% мас. до около 25% мас., от около 0,1% мас. до около 25% мас., от около 0,5% мас. до около 25% мас., от около 1% мас. до около 25% мас., от около 1% мас. до около 20% мас. или от около 1% мас. до около 25% мас. В некоторых вариантах реализации концентрация полярного апротонного растворителя в смеси может составлять 1% мас., 5% мас. или 10% мас.
В способе получения соединений или солей формулы (I) и (V) можно использовать любой высокотемпературный стабильный межфазный катализатор, описанный в данном документе, и любые эквиваленты.
В некоторых вариантах реализации концентрация высокотемпературного стабильного межфазного катализатора в смеси или в композиции может составлять от около 0,001% мас. до около 30% мас. В некоторых вариантах реализации концентрация высокотемпературного стабильного межфазного катализатора в смеси или в композиции может составлять от около 0,001% мас. до около 25% мас., от около 0,001% мас. до около 20% мас., от около 0,01% мас. до около 25% мас., от около 0,1% мас. до около 25% мас., от около 0,5% мас. до около 25% мас., от около 1% мас. до около 25% мас., от около 1% мас. до около 20% мас. или от около 1% мас. до около 25% мас. В некоторых вариантах реализации концентрация полярного апротонного растворителя в смеси может составлять 1% мас., 5% мас. или 10% мас.
В некоторых вариантах реализации способ получения соединения или его соли формулы (I) или (V) может включать нагревание смеси до температуры от около 80°С до около 160°С. В некоторых вариантах реализации смесь можно нагревать до температуры от около 80°С до около 120°С, от около 90°С до около 120°С или от около 90°С до около 110°С. Смесь можно нагревать с помощью любых приспособлений, пригодных для повышения температуры до соответствующего значения. Нагревательные системы могут работать за счет топлива, электричества или пара. Например, пар можно пропускать через трубки, приведенные в контакт с указанной смесью.
В некоторых вариантах реализации смесь можно нагревать в течение периода времени, составляющего от около 30 минут до около 12 часов. В некоторых вариантах реализации смесь можно нагревать в течение периода времени, составляющего от около 1 часа до около 12 часов, от около 2 часов до около 12 часов, от около 2 часов до около 10 часов, от около 4 часов до около 10 часов или от около 5 часов до около 10 часов.
В некоторых вариантах реализации смесь может иметь концентрацию активных веществ от около 1 до около 50% по массе, где «концентрация активных веществ» относится к концентрации соединений формулы (III) и формулы (IV) или соединений формулы (III) и формулы (VI). В некоторых вариантах реализации смесь может иметь концентрацию активных веществ от около 10% мас. до около 50% мас., от около 20% мас. до около 50% мас., от около 20% мас. до около 45% мас., от около 25% мас. до около 45% мас. или от около 25% мас. до около 40% мас.
В некоторых вариантах реализации способы, описанные в данном документе, могут включать добавление карбоновой кислоты в смесь после стадии нагревания. В данном контексте «карбоновая кислота» относится к органическому соединению, содержащему карбоксильную группу. В некоторых вариантах реализации карбоновая кислота может представлять собой замещенную или незамещенную C1-C32 алкилкарбоновую кислоту. В некоторых вариантах реализации карбоновую кислоту приводят во взаимодействие с непрореагировавшими соединениями формулы (III). В некоторых вариантах реализации карбоновая кислота может представлять собой уксусную кислоту или муравьиную кислоту. Другие карбоновые кислоты, которые можно использовать, включают, но не ограничиваются ими, бутановую кислоту, угольную кислоту, пропионовую кислоту, пентановую кислоту, гексановую кислоту, гептановую кислоту, октановую кислоту, нонановую кислоту, гликолевую кислоту и т.п. Количество карбоновой кислоты, добавляемой в смесь, может составлять от около 0,01% мас. до около 10% мас. В некоторых вариантах реализации количество карбоновой кислоты, добавляемой в смесь, может составлять от около 0,1% мас. до около 5% мас., от около 1% мас. до около 5% мас. или от около 1% мас. до около 4% мас. В некоторых вариантах реализации количество карбоновой кислоты, добавляемой в смесь, может составлять около 1% мас., около 2% мас., около 3% мас., около 4% мас., около 5% мас., около 6% мас., около 7% мас., около 8% мас., около 9% мас. или около 10% мас.
В некоторых вариантах реализации описана композиция, полученная в соответствии со способами, описанными в данном документе. Способы получения соединения или соли формулы (I) или (V) могут обеспечивать получение однородной композиции, которую можно использовать для ингибирования коррозии без дополнительной очистки.
В некоторых вариантах реализации композиции по данному изобретению можно использовать в фармацевтических препаратах. В некоторых вариантах реализации композиции по данному изобретению можно использовать в сельскохозяйственных химикатах. В некоторых вариантах реализации композиции по данному изобретению можно использовать для ингибирования коррозии.
В некоторых вариантах реализации предложен способ предотвращения коррозии.
В данном изобретении предложены способы применения гетероциклических соединений и композиций, содержащих гетероциклические соединения, которые особенно пригодны для ингибирования коррозии металлических элементов в системах промышленного водоснабжения. Добавление в систему водоснабжения бензимидазола, способного вступать в реакцию хелатообразования с металлом, обеспечивает превосходную коррозионную стойкость металла. В частности, добавление бензимидазолов, замещенных 2-пиридиловым или бензиловым спиртом, в систему водоснабжения, которая находится в контакте с металлической поверхностью, обеспечивает превосходное ингибирование коррозии таких металлов, как медь. Кроме того, если бензотриазолы и бензимидазолы обычно нестабильны в присутствии окислительных соединений галогенов, то соединения по данному изобретению могут вступать в реакцию 1,2-хелатообразования с металлом для обеспечения иллюстративной защиты металла в присутствии окислительных соединений галогенов. В частности, 2-(2-пиридил)бензимидазолы обеспечивают более эффективную защиту от коррозии, чем бензимидазол, 2-фенилбензимидазол и толилтриазол в присутствии окислительных соединений галогенов. Не ограничиваясь какой-либо конкретной теорией, полагают, что соединения по данному изобретению образуют защитную пленку, которая по существу непроницаема для обычных окислительных соединений галогенов вследствие бидентатного хелатообразования данного ингибитора коррозии с поверхностью металла. Так, в некоторых вариантах реализации способы по данному изобретению обеспечивают защиту от коррозии металла в системах водоснабжения, в которых используют окислительные соединения галогенов в качестве биоцидов.
В некоторых вариантах реализации данного изобретения предложен способ ингибирования коррозии металлической поверхности, которая приведена в контакт с водной системой. Предложенный способ может включать добавление в систему водоснабжения любой композиции, описанной в данном изобретении. Например, предложенная композиция может содержать соединение формулы (I), кислоту и полярный апротонный растворитель.
«Система промышленного водоснабжения» означает любую систему, в которой циркулирует вода в качестве основного компонента. Неограничивающие примеры «систем промышленного водоснабжения» включают системы охлаждения, бойлерные системы, нагревательные системы, мембранные системы, системы в производстве бумаги или любые другие системы, в которых циркулирует вода.
Соединения формул (I), (Ia) и (II) могут обеспечивать защиту от коррозии любого металла или металлического сплава, включая, но не ограничиваясь ими, медь, железо, серебро, сталь (например, гальванизированную сталь) и алюминий. В некоторых вариантах реализации соединение формулы (I), (Ia) или (II) добавляют в водную систему, приведенную в контакт с металлической поверхностью, которая содержит медь, для ингибирования коррозии металла. В некоторых вариантах реализации соединение формулы (I), (Ia) или (II) добавляют в водную систему, приведенную в контакт с металлической поверхностью, которая содержит медный сплав, для ингибирования коррозии металла. В некоторых вариантах реализации медь связывается в комплекс с одним или более гетероатомами в соединении формулы (I), (Ia) или (II). В некоторых вариантах реализации медь связывается в комплекс с одним или более гетероатомами в соединении формулы (I), (Ia) или (II). Медь имеет множество применений, включая использование в качестве медных труб и трубок в санитарно-техническом оборудовании и в промышленном оборудовании. Медь и медные сплавы широко известны благодаря их применению в системах охлаждения воды и в системах котловой воды.
Соединения формул (I), (Ia) и (II) можно использовать для защиты любого медного сплава, включая бронзу и латунь. Бронза обычно содержит медь и олово, но может содержать другие элементы, включая алюминий, марганец, кремний, мышьяк и фосфор. Латунь содержит медь и цинк, и ее обычно используют в трубопроводах для систем котловой воды. В некоторых вариантах реализации соединение формулы (I), (Ia) или (II) добавляют в водную систему, приведенную в контакт с металлической поверхностью, которая содержит бронзу, для ингибирования коррозии металла. В некоторых вариантах реализации соединение формулы (I), (Ia) или (II) добавляют в водную систему, приведенную в контакт с металлической поверхностью, которая содержит латунь, например, адмиралтейскую латунь, для ингибирования коррозии металла. В некоторых вариантах реализации соединение формулы (I), (Ia) или (II) добавляют в водную систему, приведенную в контакт с металлической поверхностью, которая содержит сплав меди-никеля, для ингибирования коррозии металла.
В некоторых вариантах реализации соединение формулы (I), (Ia) или (II) ингибирует коррозию мягкой стали. В некоторых вариантах реализации соединение формулы (I), (Ia) или (II) ингибирует коррозию металлических сплавов, включая, но не ограничиваясь ими, гальванизированную сталь, нержавеющую сталь, чугун, никель и их комбинации. Не ограничиваясь какой-либо конкретной теорией, постулировано, что соединения формул формулы (I), (Ia) и (II) инактивируют Cu (II) в растворе, препятствуя образованию гальванических элементов на поверхности стали. Таким образом, в некоторых вариантах реализации соединение формулы (I), (Ia) или (II) ингибирует точечную коррозию мягкой стали.
Несмотря на то, что соединения формулы (I), (Ia) и (II) можно добавлять в систему водоснабжения в любом количестве, соединения формулы (I), (Ia) и (II) обычно добавляют в систему водоснабжения в количестве от около 0,01 м.д. до около 500 м.д. В некоторых вариантах реализации соединение формулы (I), (Ia) или (II) добавляют в водную систему в количестве от около 0,01 м.д. до около 100 м.д. В некоторых вариантах реализации соединение формулы (I), (Ia) и (II) добавляют в систему водоснабжения в количестве от от около 0,01 м.д. до около 100 м.д., от около 0,01 м.д. до около 75 м.д., от около 0,01 м.д. до около 50 м.д., от около 0,01 м.д. до около 25 м.д., от около 0,01 м.д. до около 10 м.д., от около 0,01 м.д. до около 5 м.д., от около 0,1 м.д. до около 100 м.д., от около 0,1 м.д. до около 75 м.д., от около 0,1 м.д. до около 50 м.д., от около 0,1 м.д. до около 25 м.д., от около 0,1 м.д. до около 10 м.д., от около 0,1 м.д. до около 5 м.д., от около 1 м.д. до около 100 м.д., от около 1 м.д. до около 75 м.д., от около 1 м.д. до около 50 м.д., от около 1 м.д. до около 25 м.д., от около 1 м.д. до около 10 м.д., от около 5 м.д. до около 100 м.д., от около 10 м.д. до около 100 м.д., от около 25 м.д. до около 100 м.д., от около 50 м.д. до около 100 м.д. или от около 80 м.д. до около 100 м.д.
В некоторых вариантах реализации система водоснабжения представляет собой систему водяного охлаждения. Система водяного охлаждения может представлять собой систему водяного охлаждения с замкнутым контуром или систему охлаждающей воды с незамкнутым контуром. В некоторых вариантах реализации соединение формулы (I), (Ia) или (II) добавляют в систему водяного охлаждения с замкнутым контуром в количестве от около 0,01 м.д. до около 200 м.д. В некоторых вариантах реализации соединение формулы (I), (Ia) или (II) добавляют в систему водяного охлаждения с незамкнутым контуром в количестве от около 0,01 м.д. до около 20 м.д.
Соединения формулы (I), (Ia) и (II) приводят в контакт с металлической поверхностью любым пригодным способом. В некоторых вариантах реализации раствор соединения формулы (I), (Ia) или (II) приводят в контакт с металлической поверхностью посредством погружения, распыления или другими технологиями нанесения покрытий. В некоторых вариантах реализации раствор соединения формулы (I), (Ia) или (II) вводят в воду системы водоснабжения любым удобным способом и подают в систему водоснабжения на периодической или постоянной основе.
В некоторых вариантах реализации композиции, описанные в данном документе, могут содержать флуоресцентное органическое соединение. В некоторых вариантах реализации флуоресцентное органическое соединение может быть выбрано из родамина или его производных, акридиновых красителей, флуоресцеина или его производных и их комбинаций. В некоторых вариантах реализации композиции, описанные в данном документе, могут содержать полимер с флуоресцентной меткой.
Специалистам в данной области техники понятно, что соединения формулы (I), (Ia) или (II) можно добавлять в систему водоснабжения отдельно или в комбинации с другими ингибиторами коррозии или реагентами для водоподготовки. Несколько ингибиторов коррозии можно вводить в виде комбинированной композиции ингибиторов коррозии, или каждый ингибитор коррозии можно добавлять по отдельности, включая два или более соединений формулы (I), (Ia) и/или формулы (II). Кроме того, соединение формулы (I), (Ia) или (II) можно добавлять в систему водоснабжения в комбинации с многими дополнительными ингибиторами коррозии, включая, но не ограничиваясь ими, триазолы, бензотриазолы (например, бензотриазол или толилтриазол), бензимидазолы, ортофосфаты, полифосфаты, фосфонаты, молибдаты, силикаты, оксимы и нитриты. Соединения формулы (I), (Ia) и (II) также можно добавлять в систему водоснабжения в комбинации с различными дополнительными добавками, такими как полимеры для обработки, противомикробные агенты, агенты против образования накипи, окрашивающие агенты, наполнители, буферы, поверхностно-активные вещества, модификаторы вязкости, хелатообразующие агенты, диспергаторы, дезодоранты, маскирующие агенты, нейтрализаторы кислорода и индикаторные красители.
В других вариантах реализации способ получения полибензимидазолов может включать нагревание смеси, содержащей дифенилизофталат и 3,3’,4,4’-тетрааминодифенил, кислоту, полярный апротонный растворитель и катализатор фазового переноса, стабильный при высокой температуре. Кислота, полярный апротонный растворитель и высокотемпературный стабильный межфазный катализатор являются такими, как описано в данном документе.
Полибензимидазолы известны своей высокой прочностью и высокотемпературными характеристиками. Полибензимидазолы, синтезированные в соответствии со способами, описанными в данном документе, можно применять, например, в полупроводниках, контактных герметиках, кассетах для полупроводниковых пластин, изолирующих втулках, теплоизоляционных материалах, светоизлучающих диодах, солнечных элементах, топливных элементах и высокоэффективной защитной одежде. Другие области применения включают применение в нефтехимической и аэрокосмической отраслях промышленности.
Примеры
Пример 1
Проводили несколько реакций конденсации между 1,2-фенилендиамином (OPD) и DL-миндальной кислотой при 100-110°C в течение от около 6 до около 8 часов и при концентрации активных веществ от около 30 до около 35% мас., с получением (1H-бензо[d]имидазол-2-ил)(фенил)метанола. Изучали влияние различных добавок, таких как катализаторы, стабильные при высокой температуре, и сорастворители, на однородность реакционной смеси, и результаты представлены в таблице 1.
Таблица 1: Различные добавки, использованные в эксперименте
*HEG-Cl=Хлорид гексаэтиленгуанидиния
**комнатная температура
Пример 2
Проводили несколько экспериментов, используя около 5% мас. сульфолана и около 3% мас. уксусной кислоты на стадии дополнительной обработки. Результаты ВЭЖХ анализа представлены в таблице 2. Полученные результаты наглядно демонстрируют снижение остаточной концентрации OPD до значения менее, чем около 0,1% мас., и полученные материалы соответствуют нормативам. Содержание активных веществ относится к массовой процентной концентрации OPD и DL-миндальной кислоты в начале реакции.
Метансульфоновую кислоту, сульфолан и воду загружали в круглодонную колбу, оснащенную магнитной мешалкой, обратным холодильником и датчиком температуры. К этой смеси добавляли DL-миндальную кислоту (1 экв.) и 1,2-фениледниамин (1 экв.) и нагревали содержимое колбы с обратным холодильником при около 100-110°С в течение около 6-8 часов. После завершения реакции добавляли ледяную уксусную кислоту (3% мас.) и продолжали нагревать с обратным холодильником еще 1-3 часа. После дополнительной обработки добавляли дополнительное количество воды, чтобы содержание активных веществ составляло около 20% мас. Анализ чистоты и остаточного OPD осуществляли с помощью ЯМР и ВЭЖХ.
Таблица 2. Однородность и степень превращения при различных условиях реакции
Пример 3: Синтез (1H-бензо[d]имидазол-2-ил)(фенил)метанола
Метансульфоновую кислоту, сульфолан и воду загружали в колбу, оснащенную магнитной мешалкой, обратным холодильником и датчиком температуры. К полученной смеси добавляли о-фенилендиамин (около 12,96 г, 1 экв.) и DL-миндальную кислоту (около 19,15, 1,05 экв.) и нагревали содержимое колбы с обратным холодильником при около 110°С. Примерно через 8 часов нагревания добавляли около 3 г уксусной кислоты и продолжали нагревание с обратным холодильником еще около 3 часов с получением указанного в заголовке соединения с выходом около 97%.
Пример 4: Синтез (5-хлор-1H-бензо[d]имидазол-2-ил)(фенил)метанола
Метансульфоновую кислоту, сульфолан и воду загружали в колбу, оснащенную магнитной мешалкой, обратным холодильником и датчиком температуры. К полученной смеси добавляли 4-хлорбензол-1,2-диамин (21,85 г, 1 экв.) и DL-миндальную кислоту (24,45, 1,05 экв.) и нагревали содержимое колбы с обратным холодильником при около 110°С. Примерно через 8 часов нагревания добавляли около 3 г уксусной кислоты и продолжали нагревание с обратным холодильником еще около 3 часов с получением указанного в заголовке соединения с выходом около 93%.
Пример 5: (5-бром-1H-бензо[d]имидазол-2-ил)(фенил)метанол
Метансульфоновую кислоту, сульфолан и воду загружали в колбу, оснащенную магнитной мешалкой, обратным холодильником и датчиком температуры. К полученной смеси добавляли 4-бромбензол-1,2-диамин (22,08 г, 1 экв.) и DL-миндальную кислоту (19,15, 1,05 экв.) и нагревали содержимое колбы с обратным холодильником при около 110°С. Примерно через 8 часов нагревания добавляли около 3 г уксусной кислоты и продолжали нагревание с обратным холодильником еще около 3 часов с получением указанного в заголовке соединения с выходом около 94%.
Пример 6: (5-метил-1H-бензо[d]имидазол-2-ил)(фенил)метанол
Метансульфоновую кислоту, сульфолан и воду загружали в колбу, оснащенную магнитной мешалкой, обратным холодильником и датчиком температуры. К полученной смеси добавляли о-толуолдиамин (18,3 г, 1 экв.) и DL-миндальную кислоту (23,94, 1,05 экв.) и нагревали содержимое колбы с обратным холодильником при около 110°С. Примерно через 8 часов нагревания добавляли около 3 г уксусной кислоты и продолжали нагревание с обратным холодильником еще около 3 часов с получением указанного в заголовке соединения с выходом около 95%.
Возможный пример 1: 2-(пиридин-2-ил)-1H-бензо[d]имидазол
Метансульфоновую кислоту, сульфолан и воду загружают в колбу, оснащенную магнитной мешалкой, обратным холодильником и датчиком температуры. К полученной смеси добавляют о-фенилендиамин (12,96 г, 1 экв.) и пиколиновую кислоту (15,51, 1,05 экв.) и нагревают содержимое колбы с обратным холодильником при около 110°С. Через 8 часов кипячения добавляют уксусную кислоту (2 г) и продолжают нагревание с обратным холодильником еще 3 часа с получением указанного в заголовке соединения.
Возможный пример 2: 2-пентил-1H-бензо[d]имидазол
Метансульфоновую кислоту, сульфолан и воду загружают в колбу, оснащенную магнитной мешалкой, обратным холодильником и датчиком температуры. К полученной смеси добавляют о-фенилендиамин (12,96 г, 1 экв.) и гексановую кислоту (15, 1,05 экв.) и нагревают содержимое колбы с обратным холодильником при около 110°С. Через 8 часов кипячения добавляют уксусную кислоту (2 г) и продолжают нагревание с обратным холодильником еще 3 часа с получением указанного в заголовке соединения.
Возможный пример 3: 2-фенил-1H-бензо[d]имидазол
Метансульфоновую кислоту, сульфолан и воду загружают в колбу, оснащенную магнитной мешалкой, обратным холодильником и датчиком температуры. К полученной смеси добавляют о-фенилендиамин (15,66 г, 1 экв.) и бензойную кислоту (19 г, 1,05 экв.) и нагревают содержимое колбы с обратным холодильником при около 110°С. Через 8 часов кипячения добавляют уксусную кислоту (2 г) и продолжают нагревание с обратным холодильником еще 3 часа с получением указанного в заголовке соединения.
Структуры соединений и химические названия составляли и определяли с помощью программы ChemDraw Professional версии 15.1.
Любая композиция, описанная в данном документе, может содержать, состоять из или состоять по существу из любых соединений/компонентов, описанных в данном документе. В соответствии с данным изобретением, выражения «состоят по существу из» или «состоит по существу из», «состоящий по существу из» и подобные выражения ограничивают объем пункта формулы изобретения до указанных материалов или стадий и до тех материалов или стадий, которые не оказывают существенного влияния на основные и новые характеристики заявленного объекта изобретения.
В данном контексте термин «около» относится к указанному значению в пределах погрешности, возникающей вследствие стандартного отклонения, свойственного для соответствующих испытательных измерений, и если такие погрешности не могут быть определены, то «около» означает в пределах 10% от указанного значения.
Все композиции и способы, описанные и заявленные в данном изобретении, могут быть получены и осуществлены без лишних экспериментов в свете данного описания. Несмотря на то, что данное изобретение может быть воплощено во многих различных формах, в данном документе подробно описаны некоторые предпочтительные варианты реализации данного изобретения. Данное описание иллюстрирует принципы данного изобретения и не предназначено для ограничения изобретения до конкретных представленных вариантов реализации. Кроме того, если специально не указано иное, то использование термина в единственном числе включает «по меньшей мере один» или «один или более». Например, «соединение» включает «по меньшей мере одно соединение» или «одно или более соединений».
Любые диапазоны, приведенные в абсолютных значениях или в приблизительных значениях, включают оба варианта, и любые определения, использованные в данном контексте, предназначены для обеспечения ясности, но не для ограничения. Несмотря на то, что числовые диапазоны и параметры, представленные выше в широком описании данного изобретения, являются приближениями, числовые значения, представленные выше в конкретных примерах, записаны максимально точно. Однако любое числовое значение, по сути, содержит определенные ошибки, неизбежно возникающие из стандартных отклонений, содержащихся в их соответствующих испытательных измерениях. Кроме того, все диапазоны, описанные в данном документе, следует понимать как охватывающие любые и все поддиапазоны (включая любые дробные и целые значения), входящие в них.
Кроме того, данное изобретение включает любые и все возможные комбинации некоторых или всех из различных вариантов реализации, описанных в данном документе. Следует также понимать, что специалистам в данной области техники понятны различные изменения и модификации предпочтительных в настоящее время вариантов реализации, описанных в данном документе. Такие изменения и модификации могут быть сделаны без отклонения от сущности и объема данного изобретения, а также без уменьшения предполагаемых преимуществ. Таким образом, предусмотрено, что такие изменения и модификации входят в объем прилагаемой формулы изобретения.
Изобретение относится к композиции для ингибирования коррозии, содержащей соединение или его соль формулы (I), кислоту и полярный апротонный растворитель, которая может найти применение для ингибирования коррозии металлической поверхности при контакте с водной системой и для обеспечения улучшенной защиты металлов от коррозии в указанной водной системе. В формуле (I) X независимо представляет собой водород, галоген или незамещенную C1-5 алкильную группу; m равен 1, 2, 3 или 4; R1 представляет собой водород; R2 отсутствует; R3 представляет собой связь или CHR4; R4 представляет собой OR5; R5 представляет собой водород; Z независимо представляет собой азот или CX. При этом концентрация соединения или соли формулы (I) в композиции составляет от 1 до 50 мас.%; концентрация кислоты в композиции составляет от 5 до 60 мас.% и концентрация полярного апротонного растворителя в композиции составляет от 0,001 до 30 мас.%. Изобретение относится также к способу ингибирования коррозии, включающему добавление указанной композиции, и композиции для ингибирования коррозии, содержащей соединение формулы (I), кислоту и сульфолан. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 табл., 6 пр.
1. Композиция для ингибирования коррозии, содержащая соединение или его соль формулы (I), кислоту и полярный апротонный растворитель
,
где X независимо представляет собой водород, галоген или незамещенную C1-5 алкильную группу; и m равен 1, 2, 3 или 4;
R1 представляет собой водород;
R2 отсутствует;
R3 представляет собой связь или CHR4;
R4 представляет собой OR5;
где R5 представляет собой водород; и
Z независимо представляет собой азот или CX,
где концентрация соединения или соли формулы (I) в композиции составляет от 1 до 50 мас.%;
концентрация кислоты в композиции составляет от 5 до 60 мас.%; и
концентрация полярного апротонного растворителя в композиции составляет от 0,001 до 30 мас.%.
2. Композиция по п. 1, дополнительно содержащая воду.
3. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что X независимо представляет собой водород или галоген;
R1 представляет собой водород;
R2 отсутствует; и
R3 представляет собой CHR4.
4. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один Z представляет собой азот.
5. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что R3 представляет собой связь и по меньшей мере один Z представляет собой азот.
6. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что указанное соединение или его соль имеет формулу (II)
,
где
Y независимо представляет собой водород; и n равен 1, 2, 3, 4 или 5.
7. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что указанная кислота выбрана из серной кислоты, хлористоводородной кислоты, азотной кислоты, метансульфоновой кислоты, фосфорной кислоты, сульфаминовой кислоты, аминометилфосфоновой кислоты, п-толуолсульфоновой кислоты и любой их комбинации.
8. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что полярный апротонный растворитель выбран из ацетонитрила, N,N-диметилформамида, ацетона, диметилсульфоксида, сульфолана, N-метилпирролидинона, метилсульфонилметана, хлорбензола, о-дихлорбензола, нитрометана, ионной жидкости и любой их комбинации.
9. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что указанная композиция представляет собой однородную жидкость.
10. Композиция по п. 1, дополнительно содержащая высокотемпературный стабильный межфазный катализатор.
11. Композиция по п. 10, отличающаяся тем, что указанный катализатор фазового переноса, стабильный при высокой температуре, выбран из группы, состоящей из соли алкилгуанидиния, соли арилгуанидиния, соли алкилфосфония, соли арилфосфония, соли пералкилированного фосфазения и любой их комбинации.
12. Способ ингибирования коррозии, включающий добавление композиции по п. 1 в систему промышленного водоснабжения, содержащую металлическую поверхность.
13. Композиция для ингибирования коррозии, содержащая соединение или его соль формулы (I), кислоту и сульфолан;
,
где
X независимо представляет собой водород, галоген или незамещенную C1-5 алкильную группу; и m равен 1, 2, 3 или 4;
R1 представляет собой водород;
R2 отсутствует;
R3 представляет собой связь или CHR4;
R4 представляет собой OR5;
где R5 представляет собой водород; и
Z независимо представляет собой азот или CX.
| S | |||
| KAUL ET AL., Simple and Convenient One-Pot Synthesis of Benzimidazoles and Benzoxazoles using N,N-Dimethylchlorosulfitemethaniminium Chloride as Condensing Agent, SYNTHETIC COMMUNICATIONS, 2007, vol | |||
| Пишущая машина | 1922 |
|
SU37A1 |
| Прибор для нагревания перетягиваемых бандажей подвижного состава | 1917 |
|
SU15A1 |
| Способ образования части, служащей для скрепления косы с косовищем у кос, изготовляемых штамповкой из листовой или тонкой полосовой стали | 1919 |
|
SU2457A1 |
| Токарный резец | 1924 |
|
SU2016A1 |
| FAN ZHANG ET AL., Performance and theoretical study on | |||
