[发明专利]一种二硫氰基双咪唑啉杀菌缓蚀剂及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于精细有机化工技术领域，具体涉及一种二硫氰基双咪唑啉杀菌缓蚀剂及其制备方法与应用。

背景技术

咪唑啉类缓蚀剂在油田管道防腐中已得到了广泛应用。众所周知，二硫氰基甲烷是一种高效杀藻杀菌剂。将硫氰基引入到咪唑啉分子结构中可形成的一类含氮、含硫的新型杀菌缓蚀剂。由于该物质分子中增加了可与金属配位的N及S原子数量，使药剂在金属表面可形成更好的吸附膜，从而对金属具有更好的保护效果，同时，硫氰基在咪唑啉分子中的引入，增加了该类化合物的杀菌性能，该类药剂是一种新型的多功能水处理剂。

发明内容

本发明的首要目的在于提供一种二硫氰基双咪唑啉杀菌缓蚀剂。该类药剂通过在咪唑啉分子结构中引入二个硫氰基，增加了分子中可与金属配位的N、S原子的数量，增加了与金属表面的配位能力，从而形成更紧密而牢固的吸附膜，减小了金属腐蚀速率，达到金属防腐的目的，同时，二硫氰基化合物还可作为水中的藻类和细菌的杀菌剂，缓蚀和杀菌协同增效的作用，减少了药剂的使用量，降低处理费用。

本发明的另一目的在于提供所述的二硫氰基双咪唑啉杀菌缓蚀剂的制备方法。

本发明的再一目的在于提供所述的二硫氰基双咪唑啉杀菌缓蚀剂的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种二硫氰基双咪唑啉杀菌缓蚀剂，其分子结构通式如下：

其中：Z＝-(CH₂)_n-,n＝4或8。

所述的二硫氰基双咪唑啉杀菌缓蚀剂的制备方法，包括如下步骤：

将双(羟乙基)双咪唑啉衍生物和亚硫酰氯按摩尔比1:2～3混合，0-5℃搅拌1～1.5小时后回流反应30min，蒸馏，得到二(氯乙基)双咪唑啉衍生物；将所述的二(氯乙基)双咪唑啉衍生物、硫氰酸钠与去离子水按摩尔比1:2.1～2.3:20～30混合，室温搅拌下反应30min后升温至60℃，继续反应30min，冷却，分离出有机相，洗涤后真空干燥，得到二硫氰基双咪唑啉衍生物杀菌缓蚀剂。

所述的双(羟乙基)双咪唑啉衍生物优选为1,4-二[1′-(β-羟乙基)-2′-咪唑啉基]苯、1,8-二[1′-(β-羟乙基)-2′-咪唑啉基]辛烷、1,4-二[1′-(β-羟乙基)-2′-咪唑啉基]丁烷或2,6-二[1′-(β-羟乙基)-2′-咪唑啉基]吡啶。

所述的分离优选在分液漏斗中进行。

所述的洗涤优选采用除盐水洗涤一次。

所述的二硫氰基双咪唑啉衍生物杀菌缓蚀剂可以应用于抑制碳钢金属的腐蚀、大肠杆菌和氧化亚铁硫杆菌。

所述的二硫氰基双咪唑啉衍生物杀菌缓蚀剂在酸性水介质中可以有效抑制碳钢金属的腐蚀。

所述的酸性水介质优选为5％HCl溶液。

所述的二硫氰基双咪唑啉衍生物杀菌缓蚀剂在水介质中可以有效抑制大肠杆菌和氧化亚铁硫杆菌。

本发明所涉及的反应方程式为：

其中：Z＝-(CH₂)_n-,n＝4或8。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：本发明基于硫氰酸盐和咪唑啉类化合物对碳钢的良好缓蚀性能，将二个硫氰基和咪唑啉的分子片段衔接在一个分子中。在咪唑啉分子中引入硫氰基以后，既增加了分子中可与金属配位的N和S原子的数量，增强了与金属表面的配位络合能力，从而提高对金属的保护性能，提高了药剂的缓蚀性能；同时又增加了药剂的杀菌性能，是一种杀菌缓蚀剂，为该类药剂提供了广泛的应用前景。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

在配有温度计、冷凝管和搅拌装置的三口烧瓶中，加入30.2g(0.1mol)1,4-二[1′-(β-羟乙基)-2′-咪唑啉基]苯，缓慢搅拌下，滴加35.7g(0.3mol)氯化亚砜，室温下搅拌反应1h后，回流反应30min，减压回收过量的氯化亚砜，得到1,4-二[1′-(β-氯乙基)-2′-咪唑啉基]苯中间体；

在上述反应器中加入3mol去离子水，35-40℃搅拌使有机物充分溶解，滴加20ml溶有17.9g(0.22mol)硫氰酸钠水溶液，室温搅拌下反应30min，升温至60℃，继续反应30min，冷却，用分液漏斗分离出有机相，再用除盐水洗涤一次，分出有机相真空干燥，得到1,4-二[1′-(β-硫氰基乙基)-2′-咪唑啉基]苯杀菌缓蚀剂，重33.6g，收率87.3％。

实施例2