论文部分内容阅读
缓蚀剂在抑制金属的腐蚀速率方面起到了非常重要的作用,是目前国内外腐蚀防护领域采用的最重要手段。而缓蚀剂的微观结构参数对于其缓蚀效力有着决定性的影响。通过理论计算方法如半经验算法、DFT理论等计算出缓蚀剂的内部结构参数,再用统计分析软件如SPSS19.0构建这些结构参数与缓蚀效率之间存在的构效关系模型,进而用以预测以及优化缓蚀剂的缓蚀性能,是目前缓蚀剂研究的热点之一。本文通过查阅文献构建了26种咪唑啉类缓蚀剂样本集、19种含硫类缓蚀剂样本集、14种含磷类缓蚀剂样本集以及9种含氮类缓蚀剂样本集作为研究对象,将定量构效关系研究应用到缓蚀剂分子构效关系研究领域,希望可以为新型缓蚀剂分子的设计与筛选工作提供有用信息。本文通过GaussianView程序构建缓蚀剂分子的初始构型,并在预优化的基础上采用了量子化学密度泛函理论(DFT)在B3LYP6-311++G基组水平上对缓蚀剂分子进行优化(OPT)和频率(Frequency)计算,得到了分子的最优构型(第一个Freq值为正值,振动分析没有虚频),获得了分子的各种量化结构参数。然后通过SPSS19.0统计分析软件在误差分析和残差分析基础之上构建了这4类缓蚀剂的定量构效关系模型。最后详细分析了每个定量构效关系方程中对缓蚀剂缓蚀效率有较大影响的结构参数与缓蚀效率的构效关系。本文通过对QSAR模型的总结,发现了无论是哪种缓蚀剂,它们的原子电荷对于缓蚀效力的影响都是不可忽略的。4个样本集中有机缓蚀剂样本的缓蚀效率与其中含有的氮原子的电荷密度不约而同的有很大的构效关系,这与氮原子可以作为电子供体提供孤对电子与金属的d轨道作用形成较强的吸附作用是密切相关的。该类研究的结果可以为预测缓蚀剂的缓蚀效力以及筛选性能更加优良的缓蚀剂提供了有用信息。