基于l-半胱氨酸衍生物的合成及其缓蚀性能与分子构效关系的研究

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1、南京理工大学硕士学位论文L-半胱氨酸衍生物的合成及其缓蚀性能与分子构效关系的研究姓名：曹林华申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：王瑛;傅佳骏20100620硕士论文半胱氨酸衍生物的合成及其缓蚀性能与分予构效关系的研究摘要缓蚀剂作为一种经济适用和离效的防腐蚀方法，在金属保护工程中占有重要的地位。尤其是近些年来，由于环境保护和可持续发展战略的需要，以及人们环保意识的增强，研发新型高效、环境友好的绿色缓蚀剂越来越受到人们的重视。氨基酸类化合物由于其来源广泛、无毒、易降解等特点，越来越广泛的被应用于缓蚀剂研究中。本论文筛选和合成了3种类型十个

2、。半胱氨酸衍生物作为环境友好型缓蚀裁，通过失重试验、电化学试验、量子化学计算、分子动力学模拟等多种手段和方法测试了所选八种化合物和L_半胱氨酸的缓蚀性能，分析了它们对碳钢的缓蚀机理，归纳了分子结构与缓蚀效果之闻的关系。研究的主要成果如下；通过查阅文献，确立并改进了L．半胱氨酸衍生物的合成方法。按照这种方案，合成了S．烷基．L．半胱氨酸、N．乙酰基。L．半胱氨酸、N．乙酰．S。烷基．L．半胱氨酸、L．半胱氨酸乙酯盐酸盐，同时利用红外、核磁等检测手段，确定嗣标产物。失重实验和电化学实验的结果表魂，o半觥氨酸及其，℃种衍生物在盐酸溶液中对碳钢均有

3、较好的缓蚀效果，且与L．半胱氨酸相比，其衍生物的缓蚀效率均有不同程度的提高，尤其是S．苄基．L．半胱氨酸，在10。2mol／L时，对碳钢的缓蚀效率可达82％。其缓蚀枫理是LI半胱氨酸及其衍生物分子吸附在碳钢表面形成?一层致密的保护膜，抑制其电化学阴极和阳极过程，降低了腐蚀电流密度。随着缓蚀剂浓度的升高，缓蚀效率逐渐增大。从电化学机理初步断定L。半胱氨酸及其衍生物位混合型缓蚀剂。量子化学计算得到了分子最优化构型，推断了L．半胱氮酸及其衍生物分子的化学吸附活性中心，并建立了的定量构效相关(QSAR)方程，为新型L一半胱氨酸衍生物分子的设计合成提

4、供了一定的科学依据，对缓蚀剂理论的发展与完善起到了一定的促进作用。利用MaterialsStudi04。0软件构建缓蚀荆一水一金属界西模型，通过分子动力学模拟方法，研究水溶液环境中L．半胱氨酸及其衍生物在Fe(1lO)表面的吸附、成膜行为。关键词：L．半胱氨酸，衍生物，缓蚀剂，失重实验，电化学实验，量子化学计算，分子动力学模拟AbstractCorrosioninhibitorsholdtheimportantstatusinthemetalprotectionprojectasaileconomicalandeffectiveantico

5、rrosionmethod。Especiallyrecentyears，noveleffectiveandenvironment-friendlycorrosioninhibitorsaremoreandmorepopularintheviewofenvironmentprotectionandsustainabledevelopmentstrategy．Aminoacidcompandsweremuchmolewidelyusedincorrosioninhibitorsresearchbecauseoftheirextensivesou

6、rces。nontoxicityandeasydegradation．ThreekindsofL—cysteinederivativesincludingtennovelcompoundswereinvolvedinthispaper,whichwerenon—toxicityandenvironmentallyfriendly．nleinhibitingperformanceofeightcompandsofallandL-cysteinewereevaluatedbyweightloss，electrochemicaltest，quan

7、tumchemicalcalculationsandmoleculardynamicsmodeling．Tllispaperdiscussedthecorrosioninhibitingmechanismofthesederivativesandtherelationshipbetweenthemoleculfirstructureandtheirinhibitingefficiency．Mainachievementswerelistedasfollows：Byreferringtoliteratures，weestablishedand

8、improvedthesynthesismethodsofL—cysteinederivatives，whichenhancedproductsyieldcomparedtoli