[发明专利]一种多支化的曼尼希碱缓蚀剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多支化的曼尼希碱缓蚀剂及其制备方法。 

背景技术

曼尼希反应(Mannich Reaction)又称胺甲基化反应，是从20世纪初逐步发展起来的一个重要的有机反应。它是以德国化学家Carl Ulvich Franz Mannch(1877-1947)的名字命名的。1917年曼尼希发现了胺类盐酸盐、甲醛与C-H酸化合物、特别是与酮的反应，不仅能制备酮碱，而且适当选择反应组分，还可以制备出类似生物碱特性的物质。此后，曼尼希学派发表了大量的研究报告，特别是对脂肪酮类、脂肪芳香酮类及脂环酮作为酸组分的反应进行了详细研究，奠定了曼尼希反应的基础。曼尼希碱及其衍生物最初是作为药物而得到应用的，随着时间的推移，该反应的产物几乎深入到了人类生活资料生产的各个领域，如在医药方面可用于合成镇静止痛药、杀菌剂、水肿抑制药、抗肿瘤药保肝药、抗凝血药等，另外，在炸药及推进剂、高分子絮凝剂、防腐缓蚀剂、硫化促进剂、除莠剂、分散剂、抗氧化剂、活性染料、食物香料、金属螯合剂等方面都有很多产品和应用。 

曼尼希碱作为缓蚀剂应用始于上世纪70年代，最初用作防冻溶液中的防腐剂，后来用于处理石油气储存器内壁。随着石油勘探和开采中井深增加，油井酸化增产原油技术的普遍应用，对高温酸化缓蚀剂的需求使得曼尼希碱型缓蚀剂的应用得到推广。 

有关曼尼希型缓蚀剂的文献和专利报道主要有： 

段晓云，李朋江以甲醛、环己胺、苯乙酮为主要原料，利用Mannich反应合成Mannich碱类缓蚀剂，研究了甲醛、环己胺、苯乙酮各原料配比对合成Mannich碱类缓蚀剂缓蚀性能的影响【段晓云，李朋江.一种Mannich碱类缓蚀剂合成的研究.化工技术与开发.2008，37(9)：11-12】；文献“YZ-1酸化缓蚀剂的合成及其性能”报道了一种以甲醛、丙酮和乙二胺为原料，经过Mannich反应合成的曼尼希碱酸化缓蚀剂YZ-1。在盐酸、氢氟酸和土酸中均有较好的缓蚀效果。其耐温性高达150℃【郑海洪，李建波，莫治兵，等.YZ-1酸化缓蚀剂的合成及其性能.石油化工腐蚀与防 护.2008，25(4)：8-10】；西南石油大学田发国，李建波，颜紫霖，等以甲醛、苯乙酮、乙二胺为主要原料，通过曼尼希反应制得曼尼希碱，再与氯化苄进行季铵化得到曼尼希碱季铵盐，所得缓蚀剂产品酸溶性较好，与其他酸化添加剂配伍性好，无毒，能抗高温，在不同酸液中均表现出了优良的缓蚀性能【田发国，李建波，颜紫霖，等.一种新型油井高温酸化缓蚀剂SYB的制备及性能评价.石油与天然气化工.2009，38(5)：426-429】；“一种曼尼希碱型盐酸酸化缓蚀剂的研制”一文报道了利用环己胺研制的一种低成本曼尼希碱。该曼尼希碱可用作油气井酸化缓蚀剂的主剂，腐蚀试验表明，在60℃，20％的工业盐酸中只需加入0.5％，即可满足石油天然气行业标准中酸化缓蚀剂一级品的要求【王京光，于洪江，李谦定.一种曼尼希碱型盐酸酸化缓蚀剂的研制.西安石油大学学报：自然科学版.2007，22(3)：77-79】；中国专利CN 100577877C公开一种合成曼尼希碱钢铁缓蚀剂母液的方法及钢铁缓蚀剂母液，该方法是在水介质中通过仲胺、醛和烷基、环烷基、芳香基或卤代烷基、环烷基、芳香基酮的曼尼希反应，制备钢铁缓蚀剂；CN 101451242A“一种用于含Cr油管的高温酸化缓蚀剂”公开了一种酸化缓蚀剂，其主剂A组成为：25份～35份喹啉季铵盐或喹啉衍生物季铵盐，5份～10份碘化钾和40份～60份有机溶剂甲醇或甲醛。助剂B组成为：30份～50份曼尼希碱，15份～35份丙炔醇，5份～15份氯化铬和20份～35份甲醛。使用时A∶B＝2～1.5∶1；CN 1761715A以酚类化合物、甲醛和至少一种多胺合成了环氧体系或聚氨酯体系的曼尼希碱型固化剂，为使酚类化合物尽量完全反应而不残留致使产物环境友好性差，专利中采用过量的胺；CN 101182296A公开的专利也报道了一种用于环氧体系或聚氨酯体系的固化剂，方法是基于二聚环己酮、甲醛及至少一种多胺通过曼尼希反应合成，同样采取胺过量的原料配比。 

现有技术中合成的曼尼希型缓蚀剂的合成原料主要有：(1)酮，主要有脂肪酮(如丙酮、丁酮、戊酮、己酮等)、环烷酮(如环己酮)和芳香酮(如苯乙酮)；(2)醛，一般为甲醛，或者聚甲醛。(3)胺，主要有脂肪胺(如二乙醇胺、二甲胺、二乙胺、乙二胺，脂肪多胺)、环烷胺(环己胺、吗啉等)、芳香胺(如苯胺、苄胺、芳香多胺等)。现有技术方案中的酮、醛、胺(单胺)为1∶1∶1或酮、醛、胺(二胺)为2∶2∶1，因此，所得到的曼尼希碱为线形结构： 

I：伯、仲胺或氨