ĐạI HọC QUốC GIA H NộI
TRờng đại học khoa học tự nhiên trịnh cơng nghiên cứu tổng hợp, khảo sát cấu trúc v
mối quan hệ giữa cấu trúc với hoạt tính
của một số chất ức chế ăn mòn kim loại
dạng bay hơi dy

-aminoxeton
Chuyên ngành: Hoá lý thuyết v hoá lý
Mã số: 62 44 31 01
tóm tắt luận án tiến sĩ hoá học
Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Th viện Quốc gia Việt Nam
- Trung tâm thông tin t liệu, Đại học Quốc Gia Hà Nội các công trình đ công bố
liên quan đến luận án
1. Châu văn Minh, Lu Văn Chính, Phạm Hữu Điển, Phan Văn
Kiệm, Trịnh Cơng, Lơng Đức Tuân (2002), Tổng hợp và
xác định cấu trúc của 4-đietylamin-3-metyl-butan-2- on, Tạp
chí hóa học và ứng dụng, (4), Tr.17-19.
2. Châu văn Minh, Phan Văn Kiệm, Trơng Quang Trung,
Phạm Hữu Điển, Lu Văn Chính, Trịnh Cơng (2002),
Tổng hợp 4-đietylamin -butan-2-on và 3- đietylamin-
phenyl-propan-1-on, Tạp chí hóa học và ứng dụng, (5), Tr.
28-32.
3. Châu văn Minh, Phan Văn Kiệm, Trơng Quang Trung, Phạm
Hữu Điển, Lu Văn Chính, Trịnh Cơng (2002), Tổng hợp 1-
đietylamin -5-metyl-hecxan-3-on, Tạp chí hóa học và ứng
dụng, (6), Tr.25-28.
4. Châu văn Minh, Phan Văn Kiệm, Trơng Quang Trung, Phạm
Hữu Điển, Lu Văn Chính, Trịnh Cơng (2002), Tổng hợp 4-
morpholin -4-yl-butan-2- on, Tạp chí hóa học và ứng dụng, (7),
Tr.14-17.

1
Mở đầu
1. Tính cấp thiết của luận án
Bảo vệ chống ăn mòn kim loại có ý nghĩa to lớn đối với nền kinh tế
quốc dân vì thiệt hại do ăn mòn kim loại gây ra rất lớn. Chống ăn
mòn kim loại còn có ý nghĩa to lớn trong vấn đề bảo vệ môi trờng,
tiết kiệm tài nguyên, an toàn lao động.
Vấn đề chống ăn mòn kim loại đã đợc nhiều nhà khoa học trên
thế giới và Việt Nam quan tâm nghiên cứu. Phơng pháp sử dụng các
chất ức chế ăn mòn là phơng pháp đợc áp dụng sớm nhất, phổ biến
nhất và trong nhiều trờng hợp là biện pháp không thể thay thế.
Ra đời sau các chất ức chế dạng tiếp xúc, các chất ức chế ăn mòn
dạng bay hơi từ lâu cũng đã khẳng định đợc chỗ đứng của mình nhờ
những u việt mà chất ức chế tiếp xúc không thể có đợc. Chúng
đợc sử dụng trong các không gian bảo vệ cô lập, khi bay hơi chất ức
chế đợc hấp phụ lên bề mặt kim loại. Nó có tác dụng bảo vệ với tất
cả các bề mặt, các khe kẽ nhỏ trong không gian bảo vệ mà chất ức
chế tiếp xúc không phủ tới đợc, hiệu quả bảo vệ cao, giá thành rẻ, dễ
sử dụng, có thể đa đối tợng bảo vệ ra sử dụng một cách nhanh
chóng khi cần thiết. Điều này đặc biệt có ý nghĩa trong quân sự khi
đa vũ khí, khí tài quân sự niêm cất vào trạng thái sẵn sàng chiến đấu.
ở Việt Nam, một số trung tâm nghiên cứu nh Viện Khoa học và
Công nghệ Việt Nam, Trung tâm Khoa học và Công nghệ Quân sự,
Trung tâm Nhiệt đới Việt Nga đã bớc đầu nghiên cứu chế tạo một số
chất ức chế ăn mòn dạng bay hơi dựa theo mẫu hoặc tài liệu nớc
ngoài và đã đạt đợc những kết quả nhất định.
Qua tham khảo các tài liệu chúng tôi thấy rằng các hợp chất

Nội dung của luận án tập trung vào các phần sau:

3
1- Nghiên cứu mối quan hệ giữa cấu trúc phân tử của các
chất ức chế mô phỏng dãy

-aminoxeton với một số thông số lợng tử
liên quan đến quá trình ức chế ăn mòn kim loại ở pha hơi bằng
phơng pháp tính lợng tử gần đúng.
2- Từ những định hớng của nghiên tính toán lợng tử, lựa
chọn tổng hợp một số chất ức chế ăn mòn kim loại thuộc dãy

-
aminoxeton và khẳng định cấu trúc chúng thông qua các phơng
pháp phổ khác nhau.
3- Nghiên cứu khá năng ức chế ăn mòn ở pha hơi của các
chất tổng hợp đợc bằng phơng pháp điện hoá và xem xét mối liên
quan của nó với cấu trúc.
4- Thử nghiệm tự nhiên đánh giá khả năng ức chế ăn mòn
của các chế phẩm điều chế đợc trên các mẫu kim loại, đặc biệt là
trên vũ khí trang bị kỹ thuật.
3. Đóng góp mới của Luận án
1. Nghiên cứu một cách hệ thống từ lý thuyết đến thực nghiệm
trong phòng thí nghiệm và đa ra ứng dụng thực tiễn một cách hiệu
quả. Kết quả nghiên cứu lý thuyết giúp rút ngắn thời gian, công sức
nghiên cứu đến kết quả cuối cùng.
2. Góp phần nghiên cứu cơ chế tác dụng của các -aminoxeton lên
đồng và thép bằng mô phỏng mạch tơng đơng phổ tổng trở.
3. Lần đầu tiên ở Việt nam sử dụng các phơng trình thực nghiệm
mới đợc công bố để xác định áp suất hơi bão hoà của các hợp chất

nh trình bày các vấn đề thời sự phát triển lý thuyết tác động và
phơng pháp tối u cấu trúc các chất ức chế bay hơi.
ở Việt Nam vấn đề nghiên cứu ức chế ăn mòn ở pha hơi còn ít và
thiếu tính hệ thống vì vậy việc góp phần nghiên cứu vấn đề này là rất
có ý nghĩa về mặt khoa học và thực tiễn.

5
Chơng 2
Đối tợng và phơng pháp nghiên cứu
Chơng này đề cập đến đối tợng nghiên cứu là 54 chất ức chế mô
phỏng thuộc dãy -aminoxeton có các nhóm chức amin là đietylamin,
đimetylamin, mopholin; các nhóm chức xeton là etylmetylxeton,
axetophenon, axeton. Các chế phẩm và tác dụng ức chế ăn mòn của
chúng đối với đồng M1, thép CT3 và các loại vũ khí đạn khác nhau.
Trình bày nội dung, phơng pháp nghiên cứu và các thiêt bị chính
đợc sử dụng trong đó có thiết bị cộng hởng từ hạt nhân, khối phổ,
máy đo phổ hồng ngoại, thiết bị đo tổng trở và điện hoá. Xác định áp
suất hơi bão hoà bằng giản đồ và các phơng trình thực nghiệm:
log
0
293
P = 8,67 0,019 T
sôi
(1.4)
log
0
)293(
P = 8,52 + 0,0034 T
sôi (P)
logP 0,029 T

từ 1 đến 4 (ở phần gốc xeton) giá trị mật độ điện tích thấp
hơn nhng sự sai khác không nhiều. Mật độ điện tích trên nguyên tử
O và N của các aminoxeton có các gốc đietylamin > đimetylamin >
morpholin tơng ứng. Các chất có diện tích (thể tích) phân tử lớn nhất
là những chất cấu tạo nên từ các đietylamin tơng ứng.
Từ kết quả tính toán nhiệt độ sôi, áp dụng phơng trình (1.4); (1.5)
xác định áp suất hơi bão hoà của các chất khảo sát.
Từ kết quả phân tích nh trên, đã lựa chọn các chất đầu tiên
của mỗi nhóm thuộc dãy nghiên cứu để tiến hành tổng hợp: IK3 (E1),
IK4 (E6), IK5 (E11), IK6 (P1), IK7 (P11), IK8 (P6), IK11 (M11),
IK12 (M1), IK13 (M6) vì chúng là những chất có mật độ điện tích
lớn nhất ở nguyên tử O và N, có thể làm tăng khả năng hấp phụ lên
kim loại (bảng 3.1). áp suất hơi bão hoà của đa số các chất có giá trị
phù hợp với việc bảo vệ ở pha hơi (bảng 3.6). Kết quả xác định năng
lợng hiđrát hoá và pKa cũng cho thấy rằng cần phải phối trộn các
chất để có chế phẩm hiệu quả hơn trong việc loại nớc khỏi bề mặt
kim loại cũng nh bảo vệ đợc các kim loại khác nhau.
3.2. Tổng hợp, xác định cấu trúc của chất ức chế bay hơi.
Các - aminoxeton đợc tổng hợp bằng phản ứng ngng tụ Mannich.
Phản ứng Mannich là phản ứng giữa hợp chất có H linh động (H
mang tính axit, thờng là các xeton) với một anđehit (thờng là
fomanđehit) với amin bậc 1, bậc 2 hoặc amoniac. Các amin đa vào
phản ứng đạt hiệu suất cao khi ở dạng muối hiđroclorua.

7
Sơ đồ phản ứng nh sau:
NH
2
+
R

CH
2
+
N
R
R
,
,,
cation aminometyl

Sau đó cationaminometyl phản ứng với dạng enol của hợp chất chứa
liên kết C - H axit và hoạt động nh một tác nhân vào liên kết đôi C =
C của dạng enol

R
R
,,
HO
CC

+
CH
R
2
N

+
HO
C C
CH

ứng đạt 74%. Các thông số phổ xác định cấu trúc:
a. Phổ IR: (, cm
-1
) 2972- 2804 (C-H), 1716 (C=O), 1467, 1212-1380
(C-N), 1078 cm
-1
.
b. Phổ MS (m/z;%): 143 (5,7;M
+
: C
8
H
17
NO

); 128(21,4); 86(85,7);
71(8,5); 58(75,7); 43(100); 30(43).

8
c. Phổ
1
H-NMR: (ppm) = 0,98 (t,J=7,0; 6H-6; 6) 2,14 (s, 3H-1);
2,47(q,J=7,5Hz,4H-5;5'); 2,54(t,J=7,0Hz,2H-4); 2,71(t,J=7,0Hz,2H-3).
3.2.4. Tổng hợp 3-đietylamin-1-phenyl-propan-1-on (IK5). Hiệu
suất 51%. Các thông số phổ xác định cấu trúc:
a. Phổ IR: (, cm
-1
)3445; 2972-2805(
C-H
); 1684(

)
b. Phổ
1
H-NMR: TMS làm chất nội chuẩn. = 0,97ppm,(t,J=6,5Hz,
6H-7;7); =1,04ppm (d,J = 6,5 Hz, 3H-5); =2,16 ppm(s, 3H-1),
=2,40 ppm (q,J = 2,0 Hz, 4H-6; 6), =2,60 ppm (d,J = 2,0 Hz, 2H-
4), =2,76ppm (m,J = 6,5Hz, 1H-3)
c. Phổ
13
C-NMR: TMS làm nội chuẩn. = 207,12 ppm (s, C-2); =
56,8ppm (t, CH
2
-4) ; = 47,2 ppm(d, CH-3) ; = 46,8 ppm(t, 2CH
2
-
6); = 28,8 ppm(q, CH
3
-1); = 14,9 (q, CH
3
-7); = 11,7 (q, CH
3
-5).
3.2.6. Tổng hợp 3-đimetylamin-1-phenyl-propan-1-on (IK11).

Hiệu suất của phản ứng đạt 62%. Các thông số phổ xác định cấu trúc:
a. Phổ MS: (m/z, %): 177 (11,2; M
+
C
11
H

c. Phổ
13
C-NMR: =206,9ppm (C=O),=54,0ppm(C-4), =43,3ppm
(C-5;6), =30,9ppm(C-3), =25,2ppm (C-1).
3.2.8. Tổng hợp 4-đimetylamin-3-metyl-butan-2-on (IK13).
Hiệu
suất của phản ứng đạt 68%. Các thông số phổ xác định cấu trúc:
a. Phổ MS: m/z =129 phù hợp với công thức phân tử C
7
H
15
NO.
b. Phổ
13
C-NMR: = 208,3 ppm (C=O), = 58,3 ppm(CH
2
), =
43,01(CH), 4nhóm metyl:=28,6(C-1);16,2(C-7);43,0(C-5);44,7(C-6)
c. Phổ
1
H-NMR: 4 nhóm metyl, mỗi nhóm đều là 3 proton ( =1,31
ppm (d, J = 7,0 Hz, H
3
-7); = 2,30 ppm (s, H
3
-1), = 2,78 ppm (d, J
= 5,0 Hz, H
3
-5), = 2,97 ppm (d, J = 5,0 Hz, H
3

3,24 (t; J= 6,5Hz; H
2
-3) ; 3,32 (t; J= 6,5 Hz; H
2
-4); 3,17 (m; 4H; H
2
-
5; H
2
-5); 4,07 (m; 4H; H
2
-6; H
2
-6).

10
d. Phổ
13
C-NMR và phổ DEPT-135: = 204,9ppm (C=O); =
30,059ppm (CH
3
-1); = 37,449ppm (CH
2
-3);= 51,871ppm (CH
2
-4);
= 52,381ppm (CH
2
-5; CH
2

2
); 55,27 (CH
2
); 55,31 (CH
2
); 66,58 (CH
2
); 66,58 (CH
2
); 55,31
(CH
2
); 138,38 (C); 132,00 (CH); 131,25 (CH); 137,31 (CH); 131,25
(CH); 132,00 (CH).
3.2.11. Tổng hợp 3-metyl-4-morpholin-4-yl-butan-2-on (1) và 1-
morpho lin -4-yl-pentan-3-on (2) (IK8,9).
Hiệu suất phản ứng đạt
75%. Các thông số phổ xác định cấu trúc:
Kết quả thử TLC cho thấy có 2 chất ứng với các R
f
= 0,52 và R
f
= 0,54.
a. Phổ MS (m/z): 171( M
+
,C
9
H
17
NO

).
Của (2): 54,93 (CH
2
); 39,07 (CH
2
); 210,31 (C); 39,18 (CH
2
); 10,75
(CH
3
); 61,61(CH
2
); 66,69 (CH
2
); 66,69 (CH
2
); 61,61 (CH
2
).
Kết quả MS và
1
H-NMR cho thấy (1) chiếm 83% và (2) chiếm 17%.
Nh vậy đã tổng hợp đợc 9 chất và khẳng định cấu trúc của chúng.
3.2.12. Xác định một số thông số vật lý của chất nghiên cứu.
Kết quả xác định một số thông số vật lý trình bày trong bảng 3.6.
Từ các giá trị này, cho phép ta lựa chọn những chất có áp suất hơi bão
hoà phù hợp với yêu cầu sử dụng làm chất ức chế bay hơi. Các kết
quả xác định khá phù hợp giữa các phơng pháp, sai số có thể chấp
nhận đợc vì khoảng áp suất hơi của chất có thể sử dụng cho mục
đích bảo vệ ở pha hơi khá rộng, từ 10

Bảng 3.7: Giá trị thế và dòng ăn mòn, hiệu quả bảo vệ điện cực
đồng trong môi trờng NaCl 3% của các chất ức chế.
Ký hiệu mẫu U
ăm
(V)
I
ăm
(

A/cm
2
)
Hiệu quả bảo vệ (%)
nền -0,214 1,34 0
IK3 -0,166 0,39 71,9
IK4 -0,112 0,20 84,1
IK5 -0,193 0,33 75,4
IK6 -0,183 0,37 72,2
IK7 -0,184 0,80 40,1
IK8,9 -0,234 0,65 51,5
IK11 -0,209 0,29 78,4
IK12 -0,187 0,94 29,3
IK13 -0,220 1,04 22,7
BV1 -0,125 0,39 70,7
BV2 -0,134 0,16 87,8
BV3 -0,112 0,49 63,6
BV1.1
-0,185 1,78 -32,5
BV2.1 -0,118 0,14 89,9
3.3.1.2. Phơng pháp đo tổng trở

khác biệt là giá trị của các thành phần. Sự trùng khít của đờng thực
nghiệm và đờng lý thuyết của phổ Bode (hình 3.21) và phổ Nyquist
chứng tỏ sự phù hợp của mạch tơng đơng. Trên sơ đồ không thấy
xuất hiện thành phần cảm ứng, khuếch tán ở vùng tần số nghiên cứu.
Phân tích các thành phần cho phép ta đánh giá tác động của chúng tới
tổng trở chung.
Tần số (Hz)

Tổng trở ()
H
ình 3.21: Phổ Bode của đồng M1 với chất ức chế IK4

Pha
o
H
ình 3.20: Sơ đồ mạch điện tơng đơng của đồng M1 với chất ức chế IK4
1: Thành phần pha không đổi; 2: Điện trở chuyển
điện tích; 3: Trở kháng bề mặt young; 4: Điện trở
phân cực; 5: Điện trở dung dịch

14
Tóm lại : Bằng phơng pháp đo đờng cong phân cực và đo tổng trở
cho phép ta có thể rút ra nhận xét: các chế phẩm IK4, IK5, BV2,
BV2.1 là những chất ức chế tốt nhất đối với đồng. ở khoảng tần số
nghiên cứu, tổng trở chỉ ảnh hởng bởi 5 thành phần đã nêu trên.
3.3.2. Kết quả đo điện hoá trên thép CT3
3.3.2.1. Xác định dòng ăn mòn bằng pp đo đờng cong phân cực.
Bảng 3.10 là kết quả xác định thế, dòng ăn mòn và hiệu quả bảo
vệ dựa vào pp ngoại suy Tafel của đờng phân cực cho thép CT3 khi
có chất ức chế trong dd NaCl 3%. Thế ăn mòn dịch chuyển về phía

BV3 -0,587 0,35 5,20
BV1.1 -0,565 0,33 70,9
BV2.1 -0,575 0,76 36,1

15
3.3.2.2. Kết quả đo tổng trở
Phổ Nyquist của BV1.1 có vòng bán nguyệt lớn nhất, tiếp đó là của
BV2.1. Một số phổ có vòng bán nguyệt nằm dới đờng nền.

Việc thiết lập sơ đồ mạch điện tơng đơng (hình 3.26) cũng cho kết
quả nh của đồng ở khoảng tần số nghiên cứu gồm có 5 thành phần.
Sự trùng khít của đờng thực nghiệm và đờng lý thuyết của phổ
Bode (hình 3.27) và phổ Nyquist chứng tỏ sự phù hợp của sơ đồ mạch
tơng đơng. Trên sơ đồ cũng không có thành phần cảm ứng, khuếch
tán ở vùng tần số nghiên cứu.
Kết quả thu đợc của các phơng pháp cho thấy IK4, IK5, BV1.1 và
BV2.1 là những chất có khả năng bảo vệ ăn mòn tốt đối với thép CT3


n
g

dịc
h

16
Tóm lại: Qua kết quả khảo sát, đánh giá tính chất ức chế ăn mòn
của các chất và chế phẩm hữu cơ bằng các phơng pháp điện hóa ở
điều kiện nghiên cứu cho thấy sự phù hợp kết quả giữa các phơng
pháp đo phổ tổng trở và đo đờng cong phân cực:
a. Đối với đồng M1, khả năng bảo vệ của BV2.1, BV2 là tốt nhất, sau
đó là IK4, IK5.
b. Đối với thép CT3, khả năng bảo vệ tốt nhất là IK4 sau đó là IK5,
BV1.1 và BV2.1.
Nh vậy IK4, IK5, BV2.1, BV2 có khả năng bảo vệ đồng thời cả cho
đồng và thép.
c. ở khoảng tần số nghiên cứu, tổng trở ảnh hởng bởi 5 thành phần:
thành phần pha không đổi, điện trở chuyển điện tích, trở kháng bề
mặt young, điện trở phân cực, điện trở dung dịch.
3.4. kết quả thử nghiệm tự nhiên.
3.4.1. Kết quả thử nghiệm tự nhiên tại sân phơi mẫu Hà nội.
Các mẫu mở niêm cất sau 6 tháng và sau 14 tháng thử nghiệm.
Việc đánh giá kết quả thử nghiệm dựa vào OCT 27597.88 (thang
đánh giá độ bền ăn mòn của vật liệu và hợp kim), OCT-9.908.85,
OCT-9.907.83 (sự thay đổi khối lợng mẫu).
3.4.1.1. Kết quả kiểm tra sau 6 tháng thử nghiệm.
1. Mẫu thử chất ức chế IK4, IK5. Tất cả các mẫu đồng, thép, nhôm
đều không bị gỉ, biến màu hay các biểu hiện bất thờng nào, bề mặt
sáng bóng nh mới.

định khả năng bảo vệ của các chất ức chế thử nghiệm. Kết quả mở
niêm kiểm tra (dài nhất là 27 tháng) cho thấy BV.1, BV1.1 bảo vệ tốt
cho kim loại đen và hợp kim của nó; BV2, BV2.1 bảo vệ tốt cho đồng
và hợp kim; các chất IK4, IK5 bảo vệ tốt cho các mẫu đồng, thép và
nhôm. IK3 và BV3 không thể sử dụng để bảo vệ cho đồng, nó còn
làm tăng tốc độ ăn mòn đối với đồng. Tốc độ ăn mòn đồng đối chứng
ở Hà Nội, Cát Bà, Vĩnh Thực, Phú Quốc, K75 nằm ở khoảng trung

18
bình. Riêng ở Kiên Lơng (60,4 g/m
2
/năm) cao hơn mức bình thờng.
Tại đây cũng là nơi có tốc độ ăn mòn thép cao nhất (312g/m
2
/năm).
Quá trình thử nghiệm tự nhiên cũng chỉ ra những vấn đề quan trọng
thuộc về quy trình niêm cất nh các vấn đề về bao gói, thao tác, làm
sạch bề mặt trớc khi niêm Các đơn vị mà chơng trình nghiên cứu
lựa chọn làm địa điểm thử nghiệm đều đề nghị cho ứng dụng thực tế
rộng rãi hơn cho vũ khí trang bị của mình bởi họ thấy rõ tính hiệu quả
ức chế ăn mòn, hiệu quả kinh tế, tính sẵn sàng chiến đấu cao một
yêu cầu quan trọng nhất trong niêm cất, bảo quản vũ khí trang bị.
3.5. Quan hệ giữa cấu trúc và khả năng ức chế ăn mòn của các -
aminoxeton
Hiệu quả bảo vệ của các chất ức chế với đồng sắp xếp theo thứ tự
IK4 > IK11 >IK5>IK6> IK3> IK8,9 > IK7> IK12> IK13. IK5 là một
-điêtylaminxeton còn IK11 là một -đimêtylaminxeton, chúng đều
có nhóm thế ở phần xeton là nhóm phenyl -C
6
H

< Co
2+
<
Ni
2+
< Cu
2+
> Zn
2+
).
Hiệu quả bảo vệ của các chất ức chế cho thép sắp xếp theo thứ tự
IK4 > IK5 >IK3 >IK13> IK6> IK7> IK8,9> IK11> IK12. IK4, IK5
và IK3 là những chất hiệu quả nổi trội hơn cả, đây là những -
đietylaminxeton. Các morpholinxeton bảo vệ rất kém (thậm chí còn
làm tăng mức độ ăn mòn). Các -đimetylaminxeton có khả năng bảo
vệ kém hơn nhiều so với các -đietylaminxeton.
Hiệu quả bảo vệ cao của IK4 có thể liên quan đến mạch nhánh trong
phân tử của chúng. Nếu vị trí mạch nhánh không gây cản trở thì nó lại
làm tăng hiệu quả bảo vệ vì làm tăng diện tích đợc che chắn, sự hấp
phụ bền vững hơn do cả hai tâm hoạt động cùng có tác dụng hấp phụ.
Xem xét các số liệu lợng tử cho thấy mật độ điện tích trên
nguyên tử N của các - đietylaminoxeton cao nhất trong các nhóm
chất đợc nghiên cứu, tính bazơ hay pKa của chúng lớn, do đó càng
có hiệu quả trong ức chế ăn mòn đối với thép.
Từ các kết quả tính toán lợng tử kết hợp với hiệu quả ức chế ăn
mòn xác định bằng thực nghiệm đo điện hoá, đã thực hiện phép hồi
quy đa biến nhằm tìm mối quan hệ giữa hiệu quả bảo vệ với các
thông số lợng tử của các chất ức chế.
Phơng trình hồi quy có dạng: Z=k
n

lợng obitan phân tử bị chiếm cao nhất (E
HOMO
), mật độ điện tích trên
tâm N, momen lỡng cực nhng hệ số tơng quan của chúng ở
khoảng không đáng tin cậy, do đó cha rõ quy luật biến đổi của các
yếu tố này trong các nhóm chất đợc nghiên cứu.
Tóm lại, khi phân tích các yếu tố nh mật độ điện tích trên nguyên
tử N, O; kích thớc phân tử của - đietylaminoxeton cùng với kết quả
đo điện hoá có thể khẳng định chúng vợt trội hơn cả trong việc ức
chế ăn mòn đối với đồng M1 và thép CT3 so với - đimetylamino
xeton và - morpholinxeton.
Kết luận
1- Đã tính toán các thông số lợng tử của 54 chất mô phỏng thuộc
dãy -aminoxeton bằng phần mềm HyperChem7.0 và đã xem xét quy
luật biến đổi của các thông số nhằm định hớng cho việc tổng hợp
các chất có khả năng ức chế ăn mòn ở pha hơi.
+ Khi tăng độ dài mạch cacbon ở nhóm chức amin, mật độ điện tích
trên các tâm O và N hầu nh không thay đổi, khi thay đổi nhóm chức
xeton giá trị mật độ điện tích này thay đổi rõ rệt.
+ Khi tăng độ dài mạch cacbon ở nhóm chức xeton, giá trị mật độ
điện tích tại tâm O lớn nhất khi nhóm thế đính trực tiếp với nhóm

21
C=O, khi tăng tiếp độ dài mạch giá trị này cũng không thay đổi
nhiều. Giá trị mật độ điện tích tại tâm N khá ổn định do nó chỉ chịu
ảnh hởng của các hiệu ứng của các nhóm thế ở phần amin. Năng
lợng hiđrat hoá, mật độ điện tích trên các tâm O và N của các
đietylaminxeton > đimetylaminxeton > morpholin.
+ Đa số các chất đều có áp suất hơi bão hoà phù hợp với việc bảo vệ ở
pha hơi.

khuyến nghị để việc bảo quản tại các đơn vị đạt kết quả tốt.
5- Đã xem xét mối quan hệ giữa cấu trúc và khả năng ức chế ăn mòn
của các chất ức chế đã tổng hợp đợc từ những dữ liệu của các thông
số lợng tử và kết quả đo điện hoá, thấy rằng các - đietylaminoxeton
là những chất có khả năng ức chế ăn mòn tốt nhất trong số những chất
đợc nghiên cứu.
+ Các chất có kích thớc phân tử lớn bảo vệ có hiệu quả hơn. Cấu
trúc lập thể của phân tử cũng có thể ảnh hởng đến sự hấp phụ của
chất ức chế lên bề mặt kim loại.
+ Từ các phơng trình hồi quy cho thấy, các yếu tố mật độ điện tích
trên tâm O, năng lợng obitan phân tử cha bị chiếm thấp nhất, năng
lợng hiđrat hoá, áp suất hơi bão hoà, kích thớc phân tử là các yếu tố
có ảnh hởng mang tính quy luật ở các mức độ khác nhau đến khả
năng ức chế ăn mòn của các chất nghiên cứu.

7
Bảng 3.1: Số liệu lợng tử của các chất nghiên cứu IK

Mật độ điện tích Chất
O N
Mo men
lỡng cực
(D)
Tổng
năng lợng
(kcal/mol)
pKa của
amin gốc
[118 ]
Nhiệt độ sôi

IK11 -0,301 -0,270 2.217 -49391.3 10,64 536,76 -9.1988 -0,47 412,68 629,89 -0.345
IK12 -0,295 -0,269 2.253 -34010.6 10,64 414,19 -9.2190 2,06 371,83 470,68 0.845
IK13 -0,294 -0,270 2.223 -37601.0 10,64 423,03 -9.1928 2,21 388,10 513,45 0.889

7

Bảng 3.6: Một số thông số vật lý của các chất nghiên cứu

Kí hiệu
chất
Công thức
PT
Khối
lợng PT
(amu)
Nhiệt độ sôi (
0
C)
xác định bằng
thực nghiệm
Tsôi (
0
C)
ở 760
mmHg
P
0
1

(mmHg)

mmHg
IK3 C
8
H
17
ON 143,23 72/10mmHg 195
0,40 0,600 0,490 0,863
457,24
0,960
IK4 C
9
H
19
ON 157,26 75/10mmHg 200
0,30 0,480 0,410
0,805 465,36
0,670
IK5 C
13
H
19
ON 205,30 145/10mmHg 285 < 0,01 0,012 0,007 0,976 568,51 0,007
IK6 C
8
H
15
O
2
N 157,21 100/10mmHg 230 0,04
0,130

13
ON 115,18 40/10mmHg 155
3,70 3,450 3,200
0,812 414,19
6,300
IK13 C
7
H
15
ON 129,20 45/10mmHg 162
2,10 2,540 2,070
0,801 423,03
4,280
Ghi chú:- P
0
1
: áp suất hơi bão hoà xác định theo giản đồ;
- P
0
2
: áp suất hơi bão hoà xác định theo công thức (1.4): lgP
0
293
= 8,67 0,019T
s

- P
0
3
: áp suất hơi bão hoà xác định theo công thức ( 1.5 ): lgP