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近年来,离子液体因其合成方法简单、潜在数量大、稳定性好、可设计性强以及绿色环保等特点,在有机合成和缓蚀等领域受到广泛的关注。随着对功能化离子液体的研究不断深入,可以合成特定的离子液体或将特定的基团引入到离子液体中,使其在有机合成和缓蚀领域中拥有广阔的应用前景。因此,本文设计合成两种不同结构的离子液体,分别考察了其催化性能和缓蚀性能。相关研究内容及结论如下:(1)采用两步法合成6种咪唑类离子液体,考察了在没有其他溶剂和催化剂的条件下,对Friedlander反应的催化作用,探究了反应温度、反应时间、离子液体用量、反应物摩尔比对产物收率的影响。实验结果表明,离子液体[Bmmim][Im]的催化效果最好,且反应温度为80 oC,反应时间24 h,离子液体用量5 m L,2-氨基-3-吡啶甲醛和二苯基乙酮反应原料摩尔比为0.6:1时,产物收率最高,离子液体重复使用4次没有明显的活性损失。在最佳的反应条件下,以2-氨基-3-吡啶甲醛与酮(醛)为原料,考察离子液体催化Friedlander反应体系的兼容性。最后,以2,3-二苯基-1,8-萘啶和羧乙基硫代丁二酸(CETSA)为原料,制备[1,8-Nap][CETSA]离子液体作为缓蚀剂,并通过静态失重实验、电化学测试和表面分析技术,研究了[1,8-Nap][CETSA]在1.0 M HCl溶液中对Q235钢的缓蚀性能。结果表明,缓蚀剂[1,8-Nap][CETSA]吸附在金属表面,形成致密的保护膜,阻止了金属与酸溶液的接触。同时,[1,8-Nap][CETSA]是一种抑制阴极反应为主的混合型缓蚀剂。(2)以乌洛托品(HMT)和CETSA作为反应原料,改变原料的摩尔比,采用一步法合成不同种类离子液体,并通过核磁共振氢谱(~1H NMR)确定其结构。将上述合成的离子液体作为缓蚀剂,在10%(质量分数,下同)HCl溶液中探究其对Q235钢的缓蚀性能。通过静态失重实验和电化学测试结果表明,以H2C1为缓蚀剂,添加量为0.7%时,对Q235钢的缓蚀率高于H1C4、H1C3、H1C2、H1C1和H3C1。通过进一步研究发现,在不同浓度的HCl溶液中(5%、10%、15%、20%、25%)加入0.7%H2C1缓蚀剂,缓蚀率受酸浓度的影响较小。通过X射线光电子能谱(XPS)验证了H2C1分子吸附在钢片表面并形成一层吸附膜,减少了金属的腐蚀。对C2H1、[Bmim][Br]和[C4Py][Br]三种缓蚀剂在10%HCl溶液中的缓蚀性能进行对比,探究了三种缓蚀溶液的重复使用性能,结果表明H2C1连续使用8次,缓蚀率一直在90%以上,而[Bmim][Br]和[C4Py][Br]在高浓度HCl中的缓蚀率小于50%,且在使用5次之后,缓蚀率下降明显。采用扫描电子显微镜(SEM)对循环使用实验结果进行验证,Q235钢在用含有H2C1缓蚀剂浸泡过后,钢片表面光滑平整,说明钢片受到了H2C1有效的保护。而Q235钢用[Bmim][Br]和[C4Py][Br]两种缓蚀剂浸泡后,钢片的表面都凹凸不平,说明C2H1的缓蚀性能优于其他两种缓蚀剂。