П-НИТРОБЕНЗИЛИДЕНГИДРАЗИД МАЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫ В КАЧЕСТВЕ ИНГИБИТОРА ТРАВЛЕНИЯ СТАЛИ В СОЛЯНОЙ КИСЛОТЕ Советский патент 1996 года по МПК C07C243/32 C23F11/14 

Изобретение относится к гидразидам малеиновой кислоты, а именно к п-нитробензилиденгидразиду малеиновой кислоты формулы
O₂NCH=NNHCOCH=CHCOOH
который может быть использован в качестве ингибитора травления стали в соляной кислоте.

Цель изобретения поиск в ряду производных малеиновой кислоты соединений, обладающих большей ингибиторной активностью в солянокислых средах.

П р и м е р. п-Нитробензилиденгидразид малеиновой кислоты (1).

К раствору 16,5 г (0,1 моль) гидразона п-нитробензальдегида в 400 мл этилацетата добавляют при перемешивании при комнатной температуре раствор 9,8 г (0,1 моль) малеинового ангидрида в 100 мл этилацетата. Смесь выдерживают в течение 1 ч, затем осадок отфильтровывают и перекристаллизовывают из смеси диметилсульфоксид-вода (1:2). Получают 24,8 г (94%) кристаллического продукта I с т. пл. 274-275^оС (с разложением).

Найдено, С 50,36; Н 3,38; N 16,29.

С₁₁Н₉N₃О₅
Вычислено, С 50,20; Н 3,45; N 15,96.

ИК-спектр соединения I (вазелиновое масло) имеет широкую полосу валентных колебаний группы NH амидного фрагмента 3220-3210 см^-1, полосу 3080-3060 см^-1, обусловленную колебаниями С=С-связи малеинового фрагмента, полосы 1698 и 1620-1570 см^-1 соответствуют валентным колебаниям карбоксильной, амидной групп с С=N-связи.

Спектр ПМР соединения I снят в растворе диметилсульфоксида Д₆ и имеет синглет протона группы СН п-нитробензилиденового фрагмента при 6,35 м.д. два дублета двух взаимодействующих протонов двух метиновых групп СН=СН-цис при 6,23 м.д. и 6,88 м.д. (I=12,8 Гц), мультиплет четырех ароматических протонов бензольного кольца и протона группы NH амида с центром около 8,00 м.д. а также уширенный сигнал протона гидроксила карбоксильной группы при 11,72 м.д.

Соединение 1 представляет собой желто-оранжевое кристаллическое вещество, растворимое в ацетоне, диметилсульфоксиде, водных растворах минеральных кислот, трудно растворимое в спирте, хлороформе, воде и нерастворимое в бензоле и гексане.

Коррозионные испытания проводят в лабораторных условиях в чистых электролитах: 1 н. Н₂SO₄ (ХЧ) и 1 н. НСl (ЧДА), Т=293 ± 2К, образцы из углеродистой стали Ст. 3 (50х50х1,2 мм); в электролитах, ингибированных п-нитробензилиденгидразидом малеиновой кислоты (I) и олеиновой кислотой.

В колбу на 500 мл заливают ингибированную или неингибированную кислоту и вертикально погружают испытуемые образцы из стали Ст.3. Поверхность образцов обрабатывают механически, обезжиривают этиловым спиртом, высушивают и взвешивают с точностью до 0,0001 г.

Скорость коррозии (К), защитное действие (Z) и ингибиторный эффект (γ) рассчитывают по формулам
К=(q₁-q₂)/S · t
Z=(K_o-K/K_o) · 100%
γ K_o/K, где S площадь образца, м²; t время испытаний, ч; q₁ и q₂ масса образца до и после опыта, г; К и К_о скорость коррозии в ингибированной и неингибированной кислотах, г/м² · ч. Время испытаний 24 ч, площадь образца S= 0,0054 м². Результаты сравнительных испытаний приведены в таблице.

Таким образом, соединение I является эффективным ингибитором травления углеродистой соли в соляной кислоте и при сравнимых концентрациях в растворе превосходит олеиновую кислоту по защитному действию на 18,17-43,24% по ингибиторному эффекту на 1,60-2,38.

Изобретение касается нитросоединений, в частности п-нитробензилиденгидразида малеиновой кислоты в качестве ингибитора травления стали в соляной кислоте. Цель - создание более эффективного ингибитора указанного класса. Синтез ведут реакцией гидразона п-нитробензальдегида с малеиновым ангидридом в среде этилацетата. Выход 94%, т. пл. 274-275^oС, брутто формула C_1 1H₉N₃O₅, по эффективности ингибирования травления углеродистой стали превосходит олеиновую кислоту (по защитному действию на 18,17-43,24%). 1 табл.

п-Нитробензилиденгидразид малеиновой кислоты формулы

в качестве ингибитора травления стали в соляной кислоте.