鉻酸二苯胍
鉻酸二苯胍 性質(zhì)
| InChI | InChI=1S/4C6H5.2Bi.Cr.4O/c4*1-2-4-6-5-3-1;;;;;;;/h4*1-5H;;;;;;;/q;;;;2*+1;;;;2*-1 |
|---|---|
| InChIKey | TZSACKVPXYZYST-UHFFFAOYSA-N |
| SMILES | [Bi+](C1=CC=CC=C1)C1=CC=CC=C1.[Bi+](C1=CC=CC=C1)C1=CC=CC=C1.[Cr]([O-])([O-])(=O)=O |
鉻酸二苯胍是一種有機(jī)氮堿和鉻酸的配化合物。作為一類新型防銹添加劑或防銹料應(yīng)用于帶銹底漆和防銹漆中,具有優(yōu)良特點(diǎn),在國民經(jīng)濟(jì)中,有著很大的意義。主要特點(diǎn)是: 用量少,效果好; 節(jié)約鉛、鋅、鉻、金屬;生產(chǎn)中沒有工業(yè)污染;降低施工毒性等優(yōu)良性質(zhì),具有潛在的發(fā)展前途。早在100年前,就有文獻(xiàn)敘述了氮堿的鉻酸和重鉻酸化合物。但作為阻蝕劑來使用是在第二次大戰(zhàn)后才開始的,這方向的報(bào)導(dǎo)大都來自東歐和蘇聯(lián)。自1966年開始,西歐在這方面的應(yīng)用文獻(xiàn)和專利的發(fā)表漸漸增多。1967年西德報(bào)導(dǎo)將該化合物用于帶銹底漆中。1971年國外出現(xiàn)了商品,英國U.C.C.公司的牌號(hào)為Corinac A和C,Pfizer公司的牌號(hào)為Organo Krome A和C,并已在日本和美國取得制造和銷售權(quán)。資本家唯利是圖,技術(shù)壟斷,國外在制備上的報(bào)導(dǎo)很少,只限于一般原理的簡述,未見整個(gè)合成工藝的報(bào)導(dǎo)。從文獻(xiàn)情況看來,這一類化合物的制造一般技術(shù)路線如下:
1.在攪拌下,分批將氮堿加入鉻酸溶液,反應(yīng)完畢后,沉淀過濾、烘干,制得鉻酸氮堿化合物;
2.以純的有機(jī)氮堿的醋酸水溶液和三氧化鉻反應(yīng),或者是這種氮堿的鹽酸鹽和重鉻酸納反應(yīng),制得重鉻酸氮堿化合物。
由于氮堿中的含氮基團(tuán)是可以提供未共享電子對(duì)的,因此,和鉻酸之間是一種易于進(jìn)行的配位中和反應(yīng)。若制備鉻酸鹽,則關(guān)鍵在于固液相之間的接觸均勻和使反應(yīng)的平衡更有利地向生成鉻酸鹽的方向移動(dòng)。文獻(xiàn)中對(duì)苯鳥類胺重鉻酸鹽進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,證明同時(shí)存在著鉻酸鹽的結(jié)構(gòu)。[B2.H2]Cr2O7、 [B2.H2]CrO7.H2O和[B2.H2]CrO4。我們通過反復(fù)實(shí)踐確定:
1.利用二苯膿微溶于水的特點(diǎn)。先將其充分用水濕潤,打成漿液再進(jìn)行反應(yīng)。
2.關(guān)于反應(yīng)的平衡根據(jù)反應(yīng)式: H2Cr2O7 + H2O = 2H2CrO4 反應(yīng)溫度在此并無多大影響,采用稀溶液反應(yīng),有利于鉻酸鹽生成。氨和胺類等有機(jī)氮堿與酸中和都是通過配價(jià)鍵結(jié)合的:

圖1為胍類配價(jià)鍵結(jié)合示意圖。

圖2為反應(yīng)生成鉻酸鹽。
因?yàn)殂t酸為二價(jià)酸。因此克分子比為2:1,如以B代表二苯肌,則生成物為「B. H}2+.CrO4-2 。
這一類有機(jī)氮堿的鉻酸鹽為什么具有良好的防銹作用呢?國外曾報(bào)導(dǎo)假如單獨(dú)采用有機(jī)氮堿或單獨(dú)采用無機(jī)六價(jià)鉻的化合物。在防銹漆中的效果遠(yuǎn)不如這二者相結(jié)合的效果優(yōu)越。因此把這種作用稱之為“協(xié)合效應(yīng)”(Synergis effect)。
我們認(rèn)為這種“協(xié)合效應(yīng)”的可能解釋是:分子比較龐大的氮堿吸收氫后所形成的離子基團(tuán)是比較穩(wěn)定的。而CrO4-2與其結(jié)合不甚牢固,在水溶液中可以電離,并且也易于被置換。這樣在透人漆膜的微量水的作用下,鉻酸二苯孤可逐漸釋出,[B.H]2十 與CrO4-2這兩個(gè)離子基團(tuán)同時(shí)可向極性表面(底金屬)定向吸附,穩(wěn)定的[B.H]十于可以和鋼鐵腐蝕過程中生成的鐵的II價(jià)和III價(jià)腐蝕產(chǎn)物穩(wěn)定結(jié)合。CrO4- 則按防銹理論可在陰極區(qū)和陽極區(qū)起阻蝕作用,因此在防銹漆和帶銹漆中都適宜。除此之外,這類帶有機(jī)基團(tuán)的防銹顏料與漆基具有一定的親合力,能在漆基中均勻分布而起作用。因?yàn)檫@樣效率就高。而無機(jī)防銹顏料只能依靠機(jī)械分散,靠顆粒表面接觸起作用。由于這類顏料本身解離后的兩個(gè)離子基團(tuán)均能起顯著的防銹作用,又易于在漆基中分散,故其用量少于通常的無機(jī)防銹顏料就能達(dá)到優(yōu)良的防銹效果。
1.在攪拌下,分批將氮堿加入鉻酸溶液,反應(yīng)完畢后,沉淀過濾、烘干,制得鉻酸氮堿化合物;
2.以純的有機(jī)氮堿的醋酸水溶液和三氧化鉻反應(yīng),或者是這種氮堿的鹽酸鹽和重鉻酸納反應(yīng),制得重鉻酸氮堿化合物。
由于氮堿中的含氮基團(tuán)是可以提供未共享電子對(duì)的,因此,和鉻酸之間是一種易于進(jìn)行的配位中和反應(yīng)。若制備鉻酸鹽,則關(guān)鍵在于固液相之間的接觸均勻和使反應(yīng)的平衡更有利地向生成鉻酸鹽的方向移動(dòng)。文獻(xiàn)中對(duì)苯鳥類胺重鉻酸鹽進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,證明同時(shí)存在著鉻酸鹽的結(jié)構(gòu)。[B2.H2]Cr2O7、 [B2.H2]CrO7.H2O和[B2.H2]CrO4。我們通過反復(fù)實(shí)踐確定:
1.利用二苯膿微溶于水的特點(diǎn)。先將其充分用水濕潤,打成漿液再進(jìn)行反應(yīng)。
2.關(guān)于反應(yīng)的平衡根據(jù)反應(yīng)式: H2Cr2O7 + H2O = 2H2CrO4 反應(yīng)溫度在此并無多大影響,采用稀溶液反應(yīng),有利于鉻酸鹽生成。氨和胺類等有機(jī)氮堿與酸中和都是通過配價(jià)鍵結(jié)合的:

圖1為胍類配價(jià)鍵結(jié)合示意圖。

圖2為反應(yīng)生成鉻酸鹽。
因?yàn)殂t酸為二價(jià)酸。因此克分子比為2:1,如以B代表二苯肌,則生成物為「B. H}2+.CrO4-2 。
這一類有機(jī)氮堿的鉻酸鹽為什么具有良好的防銹作用呢?國外曾報(bào)導(dǎo)假如單獨(dú)采用有機(jī)氮堿或單獨(dú)采用無機(jī)六價(jià)鉻的化合物。在防銹漆中的效果遠(yuǎn)不如這二者相結(jié)合的效果優(yōu)越。因此把這種作用稱之為“協(xié)合效應(yīng)”(Synergis effect)。
我們認(rèn)為這種“協(xié)合效應(yīng)”的可能解釋是:分子比較龐大的氮堿吸收氫后所形成的離子基團(tuán)是比較穩(wěn)定的。而CrO4-2與其結(jié)合不甚牢固,在水溶液中可以電離,并且也易于被置換。這樣在透人漆膜的微量水的作用下,鉻酸二苯孤可逐漸釋出,[B.H]2十 與CrO4-2這兩個(gè)離子基團(tuán)同時(shí)可向極性表面(底金屬)定向吸附,穩(wěn)定的[B.H]十于可以和鋼鐵腐蝕過程中生成的鐵的II價(jià)和III價(jià)腐蝕產(chǎn)物穩(wěn)定結(jié)合。CrO4- 則按防銹理論可在陰極區(qū)和陽極區(qū)起阻蝕作用,因此在防銹漆和帶銹漆中都適宜。除此之外,這類帶有機(jī)基團(tuán)的防銹顏料與漆基具有一定的親合力,能在漆基中均勻分布而起作用。因?yàn)檫@樣效率就高。而無機(jī)防銹顏料只能依靠機(jī)械分散,靠顆粒表面接觸起作用。由于這類顏料本身解離后的兩個(gè)離子基團(tuán)均能起顯著的防銹作用,又易于在漆基中分散,故其用量少于通常的無機(jī)防銹顏料就能達(dá)到優(yōu)良的防銹效果。
