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DE69624223T2 - Imidazolidinonderivate als korrosionsinhibitoren - Google Patents

Imidazolidinonderivate als korrosionsinhibitoren

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DE69624223T2
DE69624223T2 DE69624223T DE69624223T DE69624223T2 DE 69624223 T2 DE69624223 T2 DE 69624223T2 DE 69624223 T DE69624223 T DE 69624223T DE 69624223 T DE69624223 T DE 69624223T DE 69624223 T2 DE69624223 T2 DE 69624223T2
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DE
Germany
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anhydride
substituted
corrosion
iso
product
Prior art date
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Werner J. Blank
Zhiqiang Alex He
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    • C07D403/06—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings linked by a carbon chain containing only aliphatic carbon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue Gruppe von organischen Verbindungen, Zusammensetzungen, ihre Herstellung und Verwendung. Die erfindungsgemäßen organischen Verbindungen sind Imidazolidinon- (ebenfalls bekannt als Ethylenharnstoff- oder Ureido- oder cyclisierte Harnstoff-)-Derivate der Formel
  • wobei A als
  • oder
  • definiert ist und R&sub1; und R&sub1; unabhängig ausgewählt sind aus H, einer Alkyleinheit mit C&sub1;- bis C&sub2;&sub4;-Kettenlänge oder einer Alkenyleinheit mit C&sub3;- bis C&sub2;&sub4;-Kettenlänge; y 2 oder 3 sein kann; und x 1 bis 10 sein kann; mit der Maßgabe, dass R&sub1; und R&sub2; nicht beide ein Wasserstoffatom sind.
  • Die erfindungsgemäßen Imidazolidinonderivate dienen als Korrosionsinhibitoren mit hoher Wirksamkeit und können mit Wasserbehandlugs-, Gleitmittel-, Schmierstoff- und Beschichtungszusammensetzungen verwendet werden.
  • Herkömmliche Korrosionsinhibitoren mit hoher Wirksamkeit werden in Wasserbehandlungsanwendungen, Metallschneideflüssigkeiten und als Rostinhibitoren für Schutzbeschichtungen verwendet. Typische Verbindungen schließen Blei-, Chromat- und Nitritbestandteile ein, und ihre Verwendung wurde durch die neuen Umweltvorschriften wegen ihrer Toxizität beschränkt. Als Ergebnis müssen Alternativen gefunden werden, die hohe Wirksamkeit gegen Korrosion und geringe Toxizität bereitstellen.
  • In der Vergangenheit wurden einige Imidazolidinonderivate in Bereichen verwendet, in denen sie antikorrosive Eigenschaften bereitstellen. Zum Beispiel wird im japanischen Patent 02-131229 eine 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon enthaltende Zusammensetzung zum Entfernen eines Photoresists verwendet, um für die Ni-, Al- und Polyimidsubstrate Korrosionsbeständigkeit bereitzustellen. Im europäischen Patent EP 272903 wird 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon als Lösungsmittel in einem Polyarylensulfid-Herstellungsverfahren verwendet, um Korrosion zu verringern, und im japanischen Patent 62-250043 wird eine magnetische Kautschukmasse vorgeschlagen, die einen substituierten Ethylenthioharnstoff oder Imidazolidinone enthält, um für eine Kupferplatte Korrosionsbeständigkeit bereitzustellen. Weiter wird im japanischen Patent Nr. 55-047385 ein Imidazolidinon als Zusatz in einer Korrosions Inhibitor-Zusammensetzung verwendet, die hauptsächlich Natriumnitrit (Natriumnitrit/Imidazolidinon = 90/10) enthält.
  • Jedoch wurden Imidazolidinonderivate mit Vinylfunktionalität als Naßhaftungsbeschleuniger in Latexbeschichtungen verwendet. Siehe U.S.-Patente Nr. 2,881,155, 3,350,363, 4,111,877, 4,340,743, 4,617,364, 4,487,940, 4,599,417, 4,314,067, 4,151,142, 4,104,220, 4,632,957, DE 27 32 995 (U.S. 4,111,877) und ZA 7800468. Imidazolidinonderivate wurden auch als reaktives Verdünnungsmittel für Aminoharze (z. B. UCAR rd 65- 2 von Union Carbide oder SR-511 von Sartomer) und in Elektrodenpositionsbeschichtungen U.S.-Patent Nr. 5,066,688 verwendet. Jedoch wurde von diesen Imidazolidinonderivaten des Stands der Technik nicht gesagt, dass sie als Korrosionsinhibitoren funktionieren.
  • Imidazolidinonderivate mit Detergensqualitäten sind ebenfalls bekannt und werden zum Entfernen von Abscheidungen in Gleitmitteln (hemmen "Bleianstrich"-Abscheidung) (DE 33 14 957) (U.S. 4,491,527) und Treibstoffen (U.S.-Patent Nr. 4,105,417) verwendet. Jedoch enthalten die Derivate von Imidazolidinondetergentien langkettige aliphatische Kohlenwasserstoffketten mit 30-400 Kohlenstoffatomen, so dass sie gute Löslichkeit in den zu behandelnden Gleitmitteln aufweisen. Monofunktionelle Imidazolidinonderivate, wie die von DE 33 14 957 und des U.S.-Patents Nr. 4,105,417, mit Molekulargewichten über 1000 sind als Korrosionsinhibitoren nicht wirksam. Das DE-Patent 3 109 826 und JP 62-250043 betreffen auch Imidazolidinonverbindungen.
  • So besteht ein Bedarf an korrosionshemmenden Verbindungen und Zusammensetzungen, die hohe Wasser/Gleitmittel-Löslichkeit, hydrolytische Stabilität, thermische Stabilität und geringe Toxizität aufweisen.
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine neue Gruppe von organischen Verbindungen und Zusammensetzungen, die auf Imidazolidinonderivaten der Formel:
  • basieren, wobei A als
  • oder
  • definiert ist und R&sub1; und R&sub2; unabhängig ausgewählt sind aus H, einer Alkyleinheit mit C&sub1;- bis C&sub2;&sub4;-Kertenlänge oder einer Alkenyleinheit mit C&sub3;- bis C&sub2;&sub4;-Kettenlänge; y 2 oder 3 sein kann; und x 1 bis 10 sein kann; mit der Maßgabe, dass R&sub1; und R&sub1; nicht beide ein Wasserstoffatom sind, die antikorrosive und/oder grenzflächenaktive Eigenschaften besitzen, Verfahren zur Herstellung und ihre Verwendung bereit.
  • Ein Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist, eine Gruppe von Imidazolidinonderivaten bereitzustellen, die Korrosionsinhibitoren mit antikorrosiven Eigenschaften und Eigenschaften gleich oder besser als die entsprechenden im Handel erhältlichen Produkte ohne die Toxizität, die in vorhandenen kommerziellen Produkten gegeben ist, sind.
  • Ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist, eine Gruppe von Imidazolidinonderivaten bereitzustellen, die zusätzlich zu ihren korrosionshemmenden Eigenschaften hohe Wasser/Gleitmittel-Löslichkeit, hydrolytische Stabilität und thermische Stabilität aufweisen.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, Imidazolidinonderivate, wie vorstehend definiert, bereitzustellen, die wasserlöslich sind und gute hydrolytische Stabilität aufweisen und mindestens einen Korrosionsinhibitor enthalten, der aus der Reaktion von (1) einem substituierten Ethylimidazolidinon; (2) einem substituierten Ethyl- oder Propylpropylenharnstoff oder (3) einem substituierten cyclischen Propylenharnstoff, wobei die substituierte Einheit eine Amino- oder Hydroxylgruppe ist, mit einem C&sub1;-C&sub2;&sub4;-alkylsubstituierten Anhydrid oder einem C&sub3;-C&sub2;&sub4;-alkenylsubstituierten Anhydrid hergestellt worden ist.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, Imidazolidinonderivate mit guter Löslichkeit, thermischer Stabilität und hydrolytischer Stabilität in Gleitmitteln bereitzustellen.
  • Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, Imidazolidinonderivate bereitzustellen, die die Korrosion hemmen und zur Verwendung in Beschichtungs- und Klebanwendungen geeignet sind.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, Imidazolidinonderivate bereitzustellen, die Zusammensetzungen zur Verwendung in Wasserbehandlungssystemen. Gleitmitteln und Beschichtungs- und Klebeanwendungen enthalten.
  • Diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden angesichts der folgenden Beschreibung unter Einbeziehen der nicht einschränkenden Beispiele deutlich erkennbar. Diese Beispiele sind hauptsächlich zur Veranschaulichung, und jede spezielle Aufzählung von darin angegebenen Einzelheiten sollte nicht als Einschränkung aufgefaßt werden, wenn sie nicht in den beigefügten Patentansprüchen angegeben ist.
  • Die Erfindung betrifft Imidazolidinonderivate, die korrosionshemmende Eigenschaften besitzen und durch die Formel:
  • definiert sind, wobei A als
  • oder
  • definiert ist und R&sub1; und R&sub2; unabhängig ausgewählt sind aus H, einer Alkyleinheit mit C&sub1;- bis C&sub2;&sub4;-Kettenlänge oder einer Alkenyleinheit mit C&sub3;- bis C&sub2;&sub4;-Kettenlänge; y 2 oder 3 sein kann; und x 1 bis 10 sein kann; mit der Maßgabe, dass R&sub1; und R&sub2; nicht beide ein Wasserstoffatom, sind.
  • Die korrosionshemmende Eigenschaft der Verbindungen der vorstehenden Strukturen der Formeln II-IV ermöglicht ihre Verwendung in Wasserbehandlungssystemen, Metallschneideflüssigkeiten und Rostinhibitoren für Schutzbeschichtungen. Wenn die Zusammensetzung zum Schützen von Metallen in wässrigen Umgebungen, wie Wasser, verwendet wird, kann die Konzentration der erfindungsgemäßen Imidazolidinonderivate in Wasser von 0,01 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 2 Gew.-%, variieren. Andere Zusätze können ebenfalls in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zum Verstärken der Leistung der Zusammensetzungen verwendet werden, zum Beispiel können im Handel erhältliche Entschäumer zur Verringerung der Schaumbildung in der Zusammensetzung verwendet werden. Im Handel erhältliche Biozide auf Wasserbasis können zum Verhindern eines Angriffs durch Mikroorganismen verwendet werden. Die erfindungsgemäßen Korrosionsinhibitoren können auch zusammen mit anderen Korrosionsinhibitoren zum Erhalt maximalen Schutzes verwendet werden. Die erfindungsgemäßen Verbindungen dienen wegen ihrer grenzflächenaktiven Natur auch als Emulgatoren in wässriger Lösung.
  • Die Verbindung L wenn A ein Halbamid der Formel II ist, wurde durch chemische Modifizierung von 2-Aminoethylimidazolidinon oder 3-Aminopropylpropylenharnstoff, vorzugsweise 2-Aminoethylimidazolidinon, bei Temperaturen unter 100ºC synthetisiert. Das in der vorliegenden Erfindung verwendete 2-Aminoethylimidazolidinon wurde durch Kondensation von Diethylentriamin und Harnstoff unter Wiederholen des in den U.S.-Patenten Nr. 2,613,212 und 4,104,220 gelehrten Verfahrens synthetisiert, deren Gegenstand hier durch Bezugnahme eingeschlossen ist.
  • Geeignete in der vorliegenden Erfindung verwendete Anhydride schließen Bernsteinsäureanhydrid, (iso-)Butenylbernsteinsäureanhydrid, (iso-)Octenylbernsteinsäureanhydrid, (iso-)Nonenylbernsteinsäureanhydrid, (iso-)Decenylbernsteinsäureanhydrid, (iso-)Dodecenylbernsteinsäureanhydrid, (iso-)Hexadecenylbernsteinsäureanhydrid, (iso-)Octadecenylbernsteinsäureanhydrid, (iso-)Eicosenylbernsteinsäureanhydrid, Tetracosenylbernsteinsäureanhydrid, Diisobutenylbernsteinsäureanhydrid und Polyisobutenylbernsteinsäureanhyrid mit einem mittleren Molekulargewicht bis zu 435 ein, sind aber nicht darauf beschränkt. Insbesondere bevorzugte Anhydride schließen Alkenylbernsteinsäureanhydride mit einer Alkenyleinheit mit einer Kohlenstoffkettenlänge von 3 bis 24 Kohlenstoffatomen ein.
  • Zum Verringern der Viskosität des Reaktionsgemisches können polare Lösungsmittel, wie Wasser, Chloroform, Alkohole, N-Methylpyrrolidon, usw., verwendet werden. Gegebenenfalls können Neutralisationsmittel auf Basis eines tertiären Amins, einschließlich Triethylamin, Pyridin, usw., ebenfalls verwendet werden. Die Reaktion ist exotherm und die Temperatur des Reaktionsgemisches steigt während des Mischverfahrens. Um Imidisierungs-Nebenprodukte zu vermeiden, wurde die Reaktion bei "einer Temperatur unter 100ºC, vorzugsweise 30-70ºC, durchgeführt.
  • Die Verbindung I, wobei A ein Halbamid der Formel II ist, ist in Wasser löslich, wenn sie mit einer Base neutralisiert wird. Daher ist die Verbindung als Korrosionsinhibitor mit hoher Leistung in wässrigen Systemen geeignet. Die Base kann ein Amin, wie Triethylamin, Triethanolamin, Ammoniak-Hydroxid oder Metallhydroxide, wie Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid, sein. Wenn Alkenylbernsteinsäureanhydrid verwendet wird, kann bessere Wasserlöslichkeit erreicht werden, wenn die Kettenlänge der Alkenyleinheit weniger als 22 Kohlenstoffatome enthält.
  • Die Verbindung I, wenn A ein Halbester der Formel III ist, wurde durch die Umsetzung des gewünschten Anhydrids und 2-Hydroxyethylimidazolidinon oder 2-Hydroxyethylpropylenharnstoff oder Hydroxymethylimidazolidinon, vorzugsweise 2-Hydroxyethylimidazolidinon, synthetisiert. Das in der Erfindung verwendete 2-Hydroxyethylimidazolidinon wird aus einem im Handel erhältlichen Produkt (Sartomer SR 511) durch azeotrope Destillation gereinigt.
  • Geeignete Anhydride, die zur Herstellung der Verbindung I verwendet werden, wenn A ein Halbester ist, schließen Bernsteinsäureanhydrid, (iso-)Butenylbernsteinsäureanhydrid. (iso-)Octenylbernsteinsäureanhydrid. (iso-)Nonenylbernsteinsäureanhydrid, (iso-)Decenylbernsteinsäureanhydrid, (iso-)Dodecenylbernsteinsäureanhydrid, (iso-)Hexadecenylbernsteinsäureanhydrid, (iso-)Octadecenylbernsteinsäureanhydrid, (iso-)Eicosenylbernsteinsäureanhydrid, Tetracosenylbernsteinsäureanhydrid, Diisobutenylbernsteinsäureanhydrid und Polyisobutenylbernsteinsäureanhydrid mit einem mittleren Molekulargewicht bis zu 435 ein. Besonders bevorzugte Anhydride schließen Alkenylbernsteinsäureanhydride mit einer Alkenylkettenlänge von 3 bis 24 Kohlenstoffatomen ein. Die Reaktion kann in einem inerten organischen Lösungsmittel, wie Toluol, Xylol usw., durchgeführt werden. Tertiäre Amine, wie Triethylamin und Pyridin, können als Katalysator/Neutralisationsmittel verwendet werden.
  • Die Verbindung I, wenn A ein Imid der Formel IV ist, wurde durch Umsetzung eines geeigneten Anhydrids und 2-Aminoethylimidazolidinon oder 3-Aminopropylpropylenharnstoff, vorzugsweise 2-Aminoethylimidazolidinon, bei einer Temperatur über 130ºC, synthetisiert. Die Umsetzung wurde durch Erwärmen des Gemisches von Anhydrid und Aminoethylimidazolidinon bis auf 150ºC für mehr als 3 Stunden durchgeführt. Gegebenfalls können organische Lösungsmittel, wie Xylol oder Toluol, auch zum Verringern der Viskosität des Gemisches und zum Entfernen des Wassers aus der Reaktion durch azeotrope Destillation verwendet werden. Als Coprodukt gebildetes Wasser kann auch durch Vakuumdestillation entfernt werden. Zur Herstellung des Imids geeignete Anhydride schließen Bernsteinsäureanhydrid, (iso-)Butenylbernstemsäureanhydrid, (iso-)Octenylbernsteinsäureanhydrid, (iso-)Nonenylbernsteinsäureanhydrid, (iso-)Decenylbernsteinsäureanhydrid, (iso-)Dodecenylbernsteinsäureanhydrid, (iso-)Hexadecenylbernsteinsäureanhydrid, (iso-)Octadecenylbernsteinsäureanhydrid, (iso-)Eicosenylbernsteinsäureanhydrid, Tetracosenylbernsteinsäureanhydrid, Diisobutenylbernsteinsäureanhydrid und Polyisobutenylbernsteinsäureanhydrid mit einem mittleren Molekulargewicht bis zu 435 ein. Besonders bevorzugte Anhydride schließen Alkenylbernsteinsäureanhydride ein, wobei die Alkenyleinheit 3 bis 24 Kohlenstoffatome aufweist. Die Imidbildung der Produkte wurde durch die charakteristische Absorption in den Fouriertransformations-Infrarot (FTIR)-Spektren der Produkte bestätigt.
  • Die Verbindung der Formel I, wenn A ein Halbester, Imid oder Amid ist, ist zur Verwendung als Korrosions Inhibitor mit hoher Leistung in einem Schmieröl geeignet. Die erfindungsgemäßen Verbindungen können in einer Menge von 0,01 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 5 Gew.-%, im Schmiermittel verwendet werden. Das Schmieröl kann jedes Mineral- oder Nichtmineralöl sein, das zur Verwendung als Schmiermittel geeignet ist. Die Schmieröle schließen paraffinische Schmiergrundstoffe mineralischen Ursprungs, synthetische Öle, wie Poly-alpha-olefine, z. B. hydriertes Polydecen, synthetische Schmierester, wie Adipinsäure- und Azelainsäuredialkylester, in denen die Alkylreste typischerweise jeweils 1 bis 20 Kohlenstoffatome aufweisen, zum Beispiel Azelainsäuredioctylester, Adipinsäuredinonylester oder Azelainsäuredi-(2-ethylhexylester), und Öle biologischen Ursprungs, einschließlich insbesondere pflanzliche Schmieröle, wie Rapssaatöl, Jojobaöl, Baumwollsaatöl, Erdnußöl oder Palmöl, ein, sind aber nicht darauf beschränkt. Das rohe Mineralöl kann entweder durch physikalische Trennung oder chemische Umwandlung hergestellt werden, oder das Öl kann ein Öl auf Basis eines synthetischen Kohlenwasserstoffs sein.
  • Das Schmieröl kann Verdicker zum Bilden eines Schmierstoffs geeigneter Dicke enthalten, zum Beispiel Ton des Bentonit- oder Hectorittyps. Metallseifen von Carbonsäuren, wie Stearin- oder 12-Hydroxystearinsäure, Naphthensäuren, Rosinöl oder Tallöl, wobei die Metalle Lithium, Aluminium, Calcium, Barium oder Natrium sind, oder durch Zugabe von Polyamiden oder Polyharnstoffen.
  • Im Folgenden sind Ausführungsformen der Erfindung zusammengefasst:
  • 1. Ein Imidazolidinonderivat der Formel:
  • wobei A als
  • oder
  • definiert ist und R&sub1; und R&sub2; unabhängig ausgewählt sind aus H, einer Alkyleinheit mit C&sub1;- bis C&sub2;&sub4;-Kettenlänge oder einer Alkenyleinheit mit C&sub3;- bis C&sub2;&sub4;-Kettenlänge; y 2 oder 3 ist; und x 1 bis 10 ist; mit der Maßgabe, dass R&sub1; und R&sub2; nicht beide ein Wasserstoffatom sind, wenn A
  • ist.
  • 2. Eine korrosionshemmende Zusammensetzung, die mindestens einen Korrosionsinhibitor einschließt, wobei einer der Korrosionsinhibitoren aus der Reaktion von (1) einem substituierten Ethylimidazolidinon; (2) einem substituierten Ethyl- oder Propylpropylenharnstoff oder (3) einem cyclischen Propylenharnstoff und einem C&sub1;-C&sub2;&sub4;-alkylsubstituierten Bernsteinsäureanhydrid hergestellt worden ist.
  • 3. Die Zusammensetzung nach Punkt 2, wobei das substituierte Anhydrid ausgewählt ist aus (iso-)Butenylbernsteinsäureanhydrid, (iso-)Octenylbernsteinsäureanhydrid, (iso-)Decenylbernsteinsäureanhydrid. (iso-)Dodecenylbernsteinsäureanhydrid. (iso-)Hexadecenylbernsteinsäureanhydrid, (iso-)Octadecenylbernsteinsäureanhydrid, (iso-)Eicosenylbernsteinsäureanhydrid, Tetracosenylbernsteinsäureanhydrid, Diisobutenylbernsteinsäureanbydrid und Polyisobutenylbernsteinsäureanhydrid.
  • 4. Die Zusammensetzung nach Punkt 2, wobei der Korrosionsinhibitor aus der Reaktion eines substituierten Ethyl/Propylpropylenharnstoffs und eines C&sub3;-C&sub2;&sub4;-alkenylsubstituierten Bernsteinsäureanhydrids gebildet wird.
  • 5. Die Zusammensetzung nach Punkt 2, wobei der Korrisionsinhibitor aus der Reaktion eines substituierten Ethylimidazolidinons und eines C&sub3;-C&sub2;&sub4;-alkenylsubstituierten Bernsteinsäureanhydrids gebildet wird.
  • 6. Die Zusammensetzung nach Punkt 5, wobei das substituierte Ethylimidazolidinon ausgewählt ist aus 2-Hydroxyethylimidazolidinon und 2-Aminoethylimidazolidinon.
  • 7. Die Zusammensetzung nach Punkt 4, wobei der substituierte Ethyl/Propylpropylenharnstoff ausgewählt ist aus 2-Hydroxyethylpropylenharnstoff und 3-Aminopropylpropylenharnstoff.
  • 8. Eine Zusammensetzung, umfassend eine wirksam korrosionshemmende Menge eines Imidazolidinonderivats der in Punkt 1 angegebenen Formel (I).
  • 9. Ein Verfahren zum Hemmen von Korrosion in einem wässrigen Medium, umfassend die Zugabe einer korrosionshemmenden Menge einer Verbindung nach Punkt 1 zu einem wässrigen Medium.
  • 10. Das Verfahren nach Punkt 9, wobei das substituierte Ethylimidazolidinon ausgewählt ist aus 2-Hydroxyethylimidazolidinon und 2-Aminoethylimidazolidinon.
  • 11. Das Verfahren nach Punkt 9, wobei der substituierte Ethylpropylenharnstoff ausgewählt ist aus 2-Hydroxyethylpropylenharnstoff und 2-Aminoethylpropylenharnstoff.
  • 12. Eine korrosionshemmende Zusammensetzung, einschließlich mindestens eines Korrosionsinhibitors der wie im Punkt 1 definierten Formel (I), wobei der mindestens eine Korrosionsinhibitor aus der Reaktion von (1) einem substituierten Ethylimidazolidinon oder (2) einem substituierten Ethylpropylenharnstoff mit einer C&sub3;-C&sub2;&sub4;-Carbonsäure oder einem entsprechenden Ester hergestellt worden ist.
  • 13. Die Zusammensetzung nach Punkt 2, wobei die Reaktion bei einer Temperatur unter 100ºC durchgeführt wird.
  • 14. Die Zusammensetzung nach Punkt 2, wobei die Reaktion bei einer Temperatur über 100ºC durchgeführt wird.
  • 15. Die Zusammensetzung nach Punkt 8, die ein Schmieröl oder ein Schmiermittel enthält.
  • 16. Die Zusammensetzung nach Punkt 8, die ein verträgliches Entschäumungsmittel und/oder ein Biozid enthält.
  • 17. Die Zusammensetzung nach Punkt 2, wobei Dodecenylbernsteinsäureanhydrid umgesetzt wird.
  • 18. Die Zusammensetzung nach Punkt 2, wobei n-Octenylbernsteinsäureanhydrid umgesetzt wird.
  • 19. Die Zusammensetzung nach Punkt 2, wobei iso-Hexadecenylbernsteinsäureanhydrid umgesetzt wird.
  • 20. Die Zusammensetzung nach Punkt 2, wobei iso-Octadecenylbernsteinsäureanhydrid umgesetzt wird.
  • 21. Ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung nach Punkt 1, umfassend die Umsetzung eines substituierten Ethylimidazolidinons oder (2) eines substituierten Ethylpropylenharnstoffs und eines C&sub1;-C&sub2;&sub4;-alkylsubstituierten Anhydrids oder eines C&sub3;-C&sub2;&sub4;-alkenylsubstituierten Anhydrids.
  • 22. Das Verfahren nach Punkt 21, wobei das substituierte Ethylimidazolidinon aus 2- Hydroxyethylimidazolidinon und 2-Aminoethylimidazolidinon ausgewählt ist.
  • 23. Das Verfahren nach Punkt 21, wobei der substituierte Ethylpropylenharnstoff aus 2-Hydroxyethylpropylenharnstoff und 2-Aminoethylpropylenharnstoff ausgewählt ist.
  • 24. Ein Verfahren nach Punkt 21, wobei die Reaktion bei einer Temperatur unter 100ºC durchgeführt wird.
  • 25. Die Zusammensetzung nach Punkt 21, wobei die Reaktion bei einer Temperatur über 100ºC durchgeführt wird.
  • Die Erfindung wird jetzt in Bezug auf die folgenden nicht einschränkenden Beispiele beschrieben. Beispiel 1 Synthese von 2-Aminoethylimidazolidinon 2-Aminoethylimidazolidinon
  • In einen mit einem Rührer und einem Rückflußkühler ausgestarteten geeigneten Reaktor wurden 465 Gew.-Teile Harnstoff und 798 Gew.-Teile Diethylentriamin eingebracht. Das Reaktionsgemisch wurde langsam auf 140ºC erwärmt. Ammoniak begann sich bei etwa 130ºC zu entwickeln. Die Temperatur wurde langsam auf 150ºC erhöht. Als die Entwicklung von Ammoniak aufhörte, wurde ein Vakuum angelegt und das restliche Ammoniak entfernt. Die Produktausbeute betrug etwa 1000 Gew.-Teile. Das Produkt wies eine Viskosität von 6000 cps bei 25ºC und ein MEQ/g von 6.5 auf. (MEQ = Milliäquivalentgewicht). Eine Gelphasenanalyse des Produkts zeigte etwa 95% Reinheit. Das Produkt kann, wie es ist, verwendet oder weiter durch Vakuumdestillation gereinigt werden. Die Hauptverunreinigung ist nicht umgesetztes Diethylentriamin.
    • Beispiel 2 Reaktionsprodukt von Dodecenylbernsteinsäureanhydrid und 2-Aminoethylimidazolidinon
  • Zu einer Lösung von 100 Teilen Triethylamin, 129 Teilen des Produkts von Beispiel 1 und 205 Teilen entionisiertem Wasser in einem Reaktor wurden 250 Teile Dodecenylbernsteinsäureanhydrid (kommerzielles Produkt von Milliken Chemicals) gegeben, während man die Reaktionstemperatur unter 50ºC hielt. Nach Zugabe des gesamten Dodecenylbernsteinsäureanhydrids wurde das Reaktionsgemisch etwa 5 weitere Stunden kontinuierlich gerührt. Das Endprodukt ist eine gelbe Flüssigkeit mit einem Feststoffgehalt (etwa 1 Stunde bei etwa 125ºC) von 58%. Das Produkt weist eine Viskosität von 940 cps bei 25ºC auf. Das FTIR-Spektrum einer getrockneten Probe (Film auf Natriumchloridplatte, mehr als 5 Stunden in einem Vakuumofen bei Raumtemperatur getrocknet) zeigt eine sehr starke Amidabsorption bei 3295 und 1695 cm&supmin;¹. Es wurde keine charakteristische Absorption von Anhydridgruppen bei etwa 1780 und 1730 cm&supmin;¹ beobachtet.
    • Beispiele 3A-3C Test der Korrosionshemmung des Produkts von Beispiel 2 Beispiel 3A
  • Die antikorrosive Eigenschaft des Produkts von Beispiel 2 wurde mit einem modifizierten Standardtestverfahren (ASTM D4627-86) beurteilt. Im Test wurde 1 Teil des Produkts von Beispiel 2 mit 10%igem Kaliumhydroxid auf einen pH-Wert nahe 7 neutralisiert und mit neutralisiertem entionisiertem Wasser auf 100 Teile verdünnt. Etwa 5 Gramm Gußeisenspäne wurden in einer kleinen Petrischale in etwa 5 g der Lösung getaucht. Ein sauberes weißes Filterpapier wurde unter die Eisenspäne gelegt. Nach 24 Stunden wurde das Filterpapier auf Rostverfärbungen untersucht. Bei dem Filterpapier mit der Lösung wurde absolut keine Verfärbung auf dem Papier beobachtet. Die Eisenspäne wurden alle 24 Stunden optisch untersucht und weiteres frisches entionisiertes Wasser von Zeit zu Zeit zugegeben, um die Eisenspäne bedeckt zu halten. Nach 1000 Stunden zeigten die Eisenspäne keinen Rost. Im Vergleichstest zeigte eine Kontrollprobe ohne das Produkt aus Beispiel 2 erhebliche Rostbildung innerhalb 24 Stunden.
    • Beispiel 3B
  • In einem anderen Test wurden 0,09 Teile des Produkts von Beispiel 2 mit KOH neutralisiert und mit neutralisiertem entionisiertem Wasser auf 100 Teile verdünnt. Eine saubere kaltgewalzte Stahlplatte wurde in diese Lösung getaucht. Die Platte wurde optisch alle 24 Stunden auf mögliche Korrosion untersucht. Nach mehr als 1000 Stunden war die Platte sauber geblieben und zeigte in keiner Weise Korrosion. Zum Vergleich wurde eine identische Stahlplatte in eine Kontrolllösung getaucht, in der das Produkt von Beispiel 2 fehlte, und sie war nach nur 3 Stunden Aussetzen korrodiert.
    • Beispiel 3C
  • In einem anderen Test wurde die Wirksamkeit der Korrosionshemmung des Produkts von Beispiel 2 in einer Alkydhärtungsbeschichtungsformulierung auf Wasserbasis (Tabelle 1) untersucht. Die Beschichtungen wurden auf nicht polierte Bonderite® 1000 eisenphosphatisierte kaltgewalzte Stahlplatten (3 Fuß · 6 Fuß) aufgetragen und 20 Minuten bei 150ºC gehärtet. Die Dicke des getrockneten Films beträgt 0,2 mil. Die getrockneten Filme wurden dann kreuzweise eingeschnitten und in einer Salzsprühkammer einer korrosiven Umgebung ausgesetzt. Nach 1 Woche Aussetzen wurde der Abstand zwischen der Frontkante der Korrosionsbewegung und der Schnittlinie zum Vergleich aufgezeichnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Die Beschichtung mit 1% der Lösung von Beispiel 2 zeigte deutliche Verbesserung in der Korrosionsbeständigkeit, verglichen mit den Kontrollplatten ohne Korrosionsinhibitoren. Tabelle 1 Alkydhärtungsbeschichtungsformulierungen auf Wasserbasis und Testergebnisse der Korrosionsbeständigkeit
  • 1) Nr. 74-7411 Tallölfettsäure kurzkettiger Ölalkyd; Säurezahl 45-54, 70% in 2- Butoxyethanol; Cargill, Inc., P. O. Box 5630. Minneapolis, Mn 55440, S
  • 2) Resimine 747, Hexamethoxymethylmelamin; Monsanto Chemical Company, 800 N. Lindbergh Blvd., St. Louis, MO 63167
  • 3) Byk 301: BYK-Chemie USA, 524 South Cherry Street, Wallingford, CT 06492
  • 4) NACURE® 2547 aminblockierte Sulfonsäure; King Industries, Inc., Science Road, Norwalk, CT 06852 Beispiel 4 Reaktionsprodukt von n-Octenylbernsteinsäureanhydrid und 2-Aminoethylimidazolidinon
  • In einen Reaktor, der eine Lösung von 100 Teilen Triethylamin. 129 Teilen des Produkts von Beispiel 1, 450 Teilen Chloroform enthielt, wurden 210 Teile n-Octenylbernsteinsäureanhydrid (ein im Handel erhältliches Produkt von The Humphrey Chemical Company, Inc.) in 300 Teile Chloroform gegeben, während man die Reaktionstemperatur unter 50ºC hielt. Das Reaktionsgemisch wurde etwa drei weitere Stunden nach Mischen bei Raumtemperatur gerührt. Nach der Umsetzung wurden Triethylamin und Chloroform durch Vakuumdestillation entfernt. Das Produkt ist ein gelber Feststoff. Das FTIR- Spektrum des Produkts zeigt eine starke Absorption von Amid bei 3295 und 1695 cm&supmin;¹. Zur bequemen Auftragung wurden 240 Teile 2-Butoxyethanol zum festen Produkt gegeben, um eine Lösung herzustellen, die einen Feststoffgehalt von 43% aufweist (1 Stunde bei 125ºC).
    • Beispiel 5A-B Test der Korrosionshemmung des Produkts von Beispiel 4 Beispiel 5A
  • Der gleiche Eisenspantest, wie in Beispiel 3 beschrieben, wurde hier verwendet. 1,4 Teile der Lösung von Beispiel 4 wurden mit 10%iger NaOH neutralisiert und mit neutralisiertem entionisiertem Wasser auf 100 Teile verdünnt. Die Eisenspäne wurden in diese Lösung getaucht und zeigten für mehr als 45 Tage keinen Rost. Das Filterpapier unter den Eisenspänen zeigte keinen Rost oder keine Verfärbungen nach 24 Stunden Aussetzen.
    • Beispiel 5B
  • Die Wirksamkeit der Korrosionshemmung des Produkts von Beispiel 4 wurde auch in einer Alkydhärtungsbeschichtungsformulierung auf Wasserbasis untersucht (Tabelle 2). Die Beschichtungen wurden auf polierte Bonderite® 1000 eisenphosphatisierte kaltgewalzte Stahlplatten (3 Fuß · 6 Fuß) aufgetragen und etwa 15 Minuten bei 325ºF gehärtet. Die Dicke des getrockneten Films beträgt 0,5 mil. Die getrockneten Filme wurden dann kreuzweise eingeschnitten und in einer Salzsprühkammer einer korrosiven Umgebung ausgesetzt. Nach 500 Stunden Aussetzen wurde der Abstand zwischen der Frontkante der Korrosiorisbewegung und der Schnittlinie zum Vergleich aufgezeichnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Die Beschichtung mit 2% der Lösung von Beispiel 4 zeigte bessere Ergebnisse als die Kontrollbeschichtungen ohne Korrosionsinhibitoren oder Vergleichsbeschichtungen unter Verwendung eines handelsüblichen Korrosionsinhibitors. Tabelle 2 Alkydhärtungsbeschichtungsformulierungen auf Wasserbasis und Testergebnisse der Korrosionsbeständigkeit
  • 1) Nr. 74-7411 Tallölfettsäure kurzkettiger Ölalkyd; Säurezahl 47-54, 70% in 2- Butoxyethanol; Cargill, Inc., P. O. Box 5630, Minneapolis, Mn 55440, S
  • 2) Hexamethoxymethylmelamin-Vernetzer; Monsanto Chemical Company, 800 N. Lindbergh Blvd., St. Louis, MO 63167
  • 3) BYK-Chemie USA, 524 South Cherry Street, Wallingford, CT 06852
  • 4) King Industries, Inc., Science Road, Norwalk, CT 06852
  • 5) Ein kommerzieller Zinksulfonat-Korrosionsinhibitor Beispiel 6 Reaktionsprodukt von 2-Aminoethylimidazolidinon und iso-Hexadecenylbernsteinsäureanhydrid
  • Ein Reaktionsverfahren ähnlich zu dem von Beispiel 4 wurde wiederholt, wobei 323 Teile iso-Hexadecenylbernsteinsäureanhydrid (ein im Handel erhältliches Produkt von Anhydrides and Chemicals, Inc.) in 150 Teilen Chloroform zu einem Gemisch von 100 Teilen Triethylamin, 129 Teilen des Produkts von Beispiel 1 und 600 Teilen Chloroform in einem Reaktor gegeben wurden, während die Reaktionstemperatur unter 50ºC gehalten wurde. Nach der Zugabe des iso-Hexadecenylbernsteinsäureanhydrids wurde das Reaktionsgemisch etwa 3 weitere Stunden bei 35ºC gerührt. Das Triethylamin und Chloroform wurden dann durch Vakuumdestillation entfernt. Das Produkt ist ein gelber Feststoff. Das FTIR-Spektrum des Produkts unterstützt die Amidbildung. Zur bequemen Auftragung wurden etwa 450 Teile 2-Butoxyethanol zum Lösen des Produkts und Bilden einer Produktlösung zugegeben. Die endgültige Lösung des Produkts in 2-Butoxyethanol ist eine gelbe Flüssigkeit mit einem Feststoffgehalt von 54% (etwa 1 Stunde bei 125ºC).
    • Beispiel 7 Test der Korrosionshemmung des Produkts von Beispiel 6
  • Der gleiche Eisenspantest, wie in Beispiel 3A und Beispiel 5A durchgeführt, wurde verwendet, um die Wirksamkeit der Korrosionshemmung des Produkts von Beispiel 6 zu untersuchen. Genauer wurden 1,9 Teile der Produktlösung von Beispiel 6 mit 10 %iger NaOH auf einen pH-Wert um 7,0 neutralisiert und mit neutralisiertem entionisiertem Wasser auf 100 Teile verdünnt. Die Eisenspäne wurden in diese Lösung getaucht und zeigten für mehr als 4 Tage keinen Rost. Das Filterpapier unter den Eisenspänen zeigte keinen Rost oder keine Verfärbungen nach 24 Stunden Aussetzen. Beispiel 8 Reaktionsprodukt von 2-Hydroxyethylimidazolidinon und iso-Octadecenylbernsteinsäureanhydrid
  • Zu einer Lösung von 100 Teilen Triethylamin. 130 Teilen 2-Hydroxyethylimidazolidinon und 250 Teilen Toluol in einem Reaktor wurden 365 Teile iso-Octadecenylbernsteinsäureanhydrid in 250 Teilen Toluol bei 60ºC in einem Zeitraum von einer halben Stunde gegeben. Der Rückfluß des Reaktionsgemisches bei 78-80ºC wurde etwa 3 weitere Stunden fortgesetzt. Triethylamin und Toluol wurden dann durch Vakuumdestillation entfernt. Das Endprodukt ist eine gelbe Flüssigkeit mit einer Viskosität von 6600 cps bei 50ºC. Das Infrarotspektrum des Produkts zeigt eine starke Esterabsorption (1734 cm&supmin;¹) und keine Anhydridabsorption (1780 cm&supmin;¹).
    • Beispiel 9 Test der Korrosionshemmung des Produkts von Beispiel 8
  • Ein ASTM-Standardtestverfahren (D 665, Verfahren B) wurde zum Untersuchen der Wirksamkeit der Korrosionshemmung des Produkts von Beispiel 8 verwendet. Im Test wurden 0,05 Teile des Produkts von Beispiel 8 mit einem Gleitmittel (Sunpar LW-110 von Sunoco) auf 100 Teile verdünnt. 300 ml dieser Öllösung wurden in einen Becher gegossen. Eine saubere zylindrische Stahlprobe (Spindel) wurde vollständig in das Öl getaucht und das Öl 30 Minuten bei 60ºC gerührt. Die Probe wurde dann mit Heptan gereinigt und optisch untersucht. Die Spindel besteht den Test nur, wenn sich keinerlei Rost oder Verfärbung auf ihr befinden. Die Spindel in der Lösung mit 0,05% Produkt von Beispiel 8 bestand den Test nach 24 Stunden Aussetzen, während die Kontrollprobe in einer Lösung ohne das Produkt von Beispiel 8 innerhalb 2 Stunden in starkem Maße korrodiert war. Beispiel 10 Reaktionsprodukt von 2-Hydroxyethylimidazolidinon und Dodecenylbernsteinsäureanhydrid
  • Zu einer Lösung von 200 Teilen Triethylamin, 260 Teilen 2-Hydroxyethylimidazolidinon und 500 Teilen Toluol in einem Reaktor wurden 545 Teile Dodecenylbernsteinsäureanhydrid in 500 Teilen Toluol bei 60ºC in einem Zeitraum von einer halben Stunde gegeben. Der Rückfluß des Reaktionsgemisches bei 80ºC wurde etwa 3 weitere Stunden fortgesetzt. Triethylamin und Toluol wurden dann durch Vakuumdestillation entfernt. Das Endprodukt ist ein transparenter gelblich-brauner Feststoff. Das Infrarotspektrum des Produkts zeigt eine starke Esterabsorption (1735 cm&supmin;¹) und keine Anhydridabsorption (1780 cm&supmin;¹).
    • Beispiel 11A-B Test der Korrosionshemmung des Produkts von Beispiel 10 Beispiel 11A
  • Ein. Standardtestverfahren für die korrosionsvorbeugenden Eigenschaften von Schmiermitteln (ASTM D 1743) wurde zum Untersuchen der Leistung der Korrosionshemmung des Produkts von Beispiel 10 verwendet. Zusammensetzungen mit einer Konzentration von 0,1 Gew.-% und 0,25 Gew.-% des Produkts von Beispiel 10 wurden jeweils mit NLGI #2+ Lithium 12 OH-Stearat-Schmiermittel (Witco Corporation, LubriMatic Division, Olathe, KS, USA) gemischt. Die erhaltenen Zusammensetzungen wurden unter Verwendung des ASTM Tests D 1743, dem Standardtestverfahren für korrosionsvorbeugende Eigenschaften von Schmiermitteln, auf Antikorrosionseigenschaften untersucht. In diesem Test wurden neue gereinigte Timkin-Walzenhalter mit dem zu untersuchenden Schmiermittel gefüllt und dann unter einer leichten Last 60 Sekunden betrieben, um das Schmiermittel in einem Muster zu verteilen, das in der Praxis gefunden werden kann. Die Halter wurden entionisiertem Wasser ausgesetzt und 48 Stunden bei 52 ± 1ºC und 100% relativer Luftfeuchtigkeit gelagert. Nach Reinigung wurden die Halterungsbecher optisch auf Auftreten von Korrosion untersucht. Das Kriterium für Versagen ist das Vorhandensein von irgendwelchen Korrosionsflecken mit 1,0 mm oder länger in der längsten Abmessung. Proben wurden als bestanden oder nicht bestanden eingestuft. Beide untersuchten Zusammensetzungen bestanden ohne Auftreten von Korrosion.
    • Beispiel 11B
  • In einem anderen Test wurde das Produkt von Beispiel 10 in einer Beschichtungsformulierung mit hohem Feststoffgehalt untersucht (Tabelle 3). Die Beschichtung wurde auf nicht polierte Bonderite® 1000 eisenphosphatisierte kaltgewalzte Stahlplatten (3 Fuß · 6 Fuß) aufgetragen und 20 Minuten bei 120ºC gehärtet. Die Dicke des getrockneten Films beträgt 0,5 mil. Die getrockneten Filme wurden dann kreuzweise eingeschnitten und in einer Salzsprühkammer einer korrosiven Umgebung ausgesetzt. Nach 90 Stunden Aussetzen wurde der Abstand zwischen der Frontkante der Korrosionsbewegung und der Schnittlinie zum Vergleich aufgezeichnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt. Die Beschichtung mit 1% des Produkts von Beispiel 10 zeigte bessere Ergebnisse als die Kontrollbeschichtungen ohne Korrosionsinhibitoren. Tabelle 3 Aminohärtungsbeschichtungsformulierungen mit hohem Feststoffgehalt und Testergebnisse der Korrosionsbeständigkeit
  • 1) Cycloaliphatischer Polyester; MW 450, OH-Zahl 230, Viskosität 1000 cps, nicht flüchtig > 96%; King Industries, Inc., Science Road, Norwalk, CT 06852
  • 2) Hexamethoxymethylmelaminharz; Monsanto Chemical Company, 800 N. Lindbergh Blvd.. St. Louis, MO 63167
  • 3) Silwet Silicon-grenzflächenaktives Mittel; Union Carbide, Inc., 39 Old Ridgebury Road, Danbury, CT 06817
  • 4) Blockierter Säurekatalysator, Kind Ind. Beispiel 12 Reaktionsprodukt von 2-Aminoethylimidazolidinon und iso-Octadecenylbernsteinsäureanhydrid bei höherer Temperatur
  • Ein mit einem Vakuumdestillationsarm ausgestatteter Reaktor wurde mit 387 Teilen des Produkts von Beispiel 1 und 998 Teilen iso-Octadecenylbernsteinsäureanhydrid beschickt, während die Reaktionstemperatur auf etwa 100ºC gehalten wurde. Nach Zugabe des iso-Octadecenylbernsteinsäureanhydrids wurde das Gemisch etwa 5 weitere Stunden unter Vakuumdestillation auf 150ºC erwärmt. Das Endprodukt ist eine gelb/ braune Flüssigkeit mit einer Viskosität von 7000 cps bei 50ºC. Das FTIR-Spektrum des Produkts zeigt die charakteristische Absorption für die Imidgruppe bei 1707 und 1772 cm&supmin;¹.
    • Beispiel 13 Test der Korrosionshemmung des Produkts von Beispiel 10
  • Das gleiche ASTM-Standardverfahren von Beispiel 9 wurde zum Test der korrosionshemmenden Eigenschaft des Produkts von Beispiel 10 verwendet. Genauer wurden 0,08 Teile des Produkts von Beispiel 9 mit 100 Teilen eines mineralischen Gleitmittels (Sunpar LW-110 von Sunoco) verdünnt. Die Spindel in dieser Lösung bestand den Test nach 24 Stunden Aussetzen, während die Spindel in der Kontrollprobe ohne das erfindungsgemäße korrosionshemmende Produkt nach nur 2 Stunden Aussetzen schwer korrodiert war. Beispiel 14 (Bezugsbeispiel) Reaktionsprodukt von Ölsäuremethylester und 2-Aminoethylimidazolidinon
  • Ein Gemisch von 387 Teilen des Produkts von Beispiel 1 und 820 Teilen Ölsäuremethylester (ein im Handel erhältliches Produkt mit dem Handelsnamen Emery 2219 von Henkel Corporation; 11501 Normlake Dr., Cincinnati, OH 45249) wurden in einen Reaktor eingebracht, in den 15 min Stickstoff eingeblasen wurde. Das Gemisch wurde dann unter einem Stickstoffstrom auf 200ºC erwärmt. Das Gemisch wurde 5 Stunden kontinuierlich gerührt. Das Produkt ist bei Raumtemperatur ein gelber wachsartiger Feststoff. Das FTIR-Spektrum des Produkts zeigt eine starke Amidabsorption bei 3306 und 1684 cm&supmin;¹.
    • Beispiel 15 (Bezugsbeispiel) Test der Korrosionshemmung des Produkts von Beispiel 14
  • Das Produkt von Beispiel 14 wurde mit NLGI #2+ Lithium 12 OH-Stearatschmiermittel (Witco Corporation, LubriMatic Division, Olathe, KS USA) gemischt, um eine Zusammensetzung zu bilden, die eine Produktkonzentration von 0,25 Gew.-% enthält. Das gleiche Standardtestverfahren für die korrosionsvorbeugenden Eigenschaften von Schmiermitteln (ASTM D 1743) von Beispiel 11 wurde zum Untersuchen der korrosionshemmenden Eigenschaft dieser Zusammensetzung verwendet. Die untersuchte erhaltene Zusammensetzung bestand den Test. Beispiel 16 (Bezugsbeispiel) Reaktionsprodukt von Phthalsäureanhydrid mit 2-Aminoethylimidazolidinon
  • Das gleiche Syntheseverfahren von Beispiel 4 wurde wiederholt, wobei 100 Teile Triethylamin, 129 Teile des Produkts von Beispiel 1 und 600 Teile Chloroform mit 148 Teilen Phthalsäureanhydrid in einem Reaktor gemischt wurden, während die Reaktionstemperatur unter 50ºC gehalten wurde. Nach Zugabe des Phthalsäureanhydrids wurde das Reaktionsgemisch etwa 3 weitere Stunden bei 35ºC gerührt. Das Triethylamin und Chloroform wurden dann durch Vakuumdestillation entfernt. Das Produkt ist ein gelber Feststoff. Das FTIR-Spektrum des Produkts unterstützt die Amidbildung. Zum bequemen Auftragen wurden etwa 450 Teile 2-Butoxyethanol zum Lösen des Produkts zugegeben. Die gebildete Aminsäure kann durch 3-5 stündiges Erwärmen auf 150ºC zum Imid cyclisieren. Beispiel 17 (cyclisch) (Bezugsbeispiel) Herstellung eines Hexahydrophthalsäureanhydrid-Reaktionsprodukts mit 2-Aminoethylimidazolidinon
  • Das Syntheseverfahren von Beispiel 4 wurde wiederholt, wobei zu einem Gemisch von 100 Teilen Triethylamin, 129 Teilen des Produkts von Beispiel 1 und 600 Teilen Chloroform in einem Reaktor 154 Teile Hexahydrophthalsäureanhydrid gegeben wurden, während man die Reaktionstemperatur unter 50ºC hielt. Nach der Zugabe wurde das Reaktionsgemisch etwa 3 weitere Stunden bei 35ºC gerührt. Das Triethylamin und Chloroform wurden dann durch Vakuumdestillation entfernt. Das Produkt ist ein gelber Feststoff. Das FTIR-Spektrum des Produkts unterstützt die Amidbildung. Zur bequemeren Auftragung wurden etwa 450 Teile 2-Butoxyethanol zum Lösen des Produkts zugegeben. Die gebildete Aminsäure kann durch 3-5 stündiges Erwärmen auf 150ºC zum Imid cyclisieren. Beispiel 18 (Bezugsbeispiel) Herstellung eines disubstituierten Derivats mit 2-Hydroxyethylimidazolidinon
  • Zu 280 g dehydratisiertem Rhizinusöl wurden 98 g Maleinsäureanhydrid gegeben. Das Reaktionsgemisch wird auf 200ºC erwärmt. Das Maleinsäureanhydrid addiert an die Doppelbindungen des Rhizinusöls durch eine Diels-Alder-Reaktion oder eine α-Addition. Das Reaktionsprodukt wird dann mit 130 g 2-Hydroxyethylimidazolidinon umgesetzt. Das erhaltene Produkt ist ein viskoses Material mit einer Säurezahl von 110 und ist in Gegenwart eines Amins in Wasser dispergierbar. Zu einem wasserdispergierbaren lufttrocknenden Alkydharz in einer Menge von 0.5-3% zugegeben, verringert es das Kriechen im Salzspray-Test und verbessert die Haftung. Beispiel 19 (Bezugsbeispiel) Reaktionsprodukt von Methylhexahydrophthalsäureanhydrid mit 2-Aminoimidazolidinon
  • Das Verfahren von Beispiel 4 wurde wiederholt, wobei zu einem Gemisch von 1 Teil Triethylamin. 129 Teilen des Produkts von Beispiel 1 und 600 Teilen Chloroform in einem Reaktor 168 Teile Methylhexahydrophthalsäureanhydrid unter Halten der Reaktionstemperatur unter 50ºC gegeben wurden. Nach der Zugabe wurde das Reaktionsgemisch etwa 3 weitere Stunden bei 35ºC gerührt. Das Triethylamin und Chloroform wurden dann durch Vakuumdestillation entfernt. Das Produkt ist ein gelber Feststoff. Das FTIR-Spektrum des Produkts unterstützt die Säurebildung. Zum bequemen Auftragen wurden etwa 450 Teile 2-Butoxyethanol zum Lösen des Produkts zugegeben. Beispiel 20 (Bezugsbeispiel) Reaktionsprodukt von 2,3-Dimethylbernsteinsäureanhydrid mit 2-Aminoethylimidazolidinon
  • Das Verfahren von Beispiel 4 wurde wiederholt, wobei zu einem Gemisch von 1 Teil Triethylamin. 129 Teilen des Produkts von Beispiel 1 und 600 Teilen Chloroform in einem Reaktor 126 Teile 2,3-Dimethylmaleinsäureanhydrid unter Halten der Reaktionstemperatur unter 50ºC gegeben wurden. Nach der Zugabe wurde das Reaktionsgemisch etwa 3 weitere Stunden bei 35ºC gerührt. Das Triethylamin und Chloroform wurden dann durch Vakuumdestillation entfernt. Das Produkt ist ein gelber Feststoff. Das FTIR-Spektrum des Produkts unterstützt die Säurebildung. Zum bequemen Auftragen wurden etwa 450 Teile 2-Butoxyethanol zum Lösen des Produkts zugegeben.
  • Obwohl die Erfindung in Verbindung mit speziellen Ausführungsformen beschrieben wurde, ist deutlich zu erkennen, dass viele Alternativen und Abwandlungen für den Fachmann angesichts der vorstehenden Beschreibung leicht zu erkennen sind.

Claims (8)

1. Imidazolidinonderviat der Formel:
wobei A als
oder
definiert ist und R&sub1; und R&sub2; unabhängig ausgewählt sind aus H, einer Alkyleinheit mit C&sub1;- bis C&sub2;&sub4;-Kettenlänge oder einer Alkenyleinheit mit C&sub3;- bis C&sub2;&sub4;-Kettenlänge; y 2 oder 3 ist; und x 1 bis 10 ist; mit der Maßgabe, dass R&sub1; und R&sub2; nicht beide ein Wasserstoffatom sind.
2. Korrosionshemmende Zusammensetzung, die mindestens eine Verbindung nach Anspruch 1 als Korrosionsinhibitor einschließt, wobei einer der Korrosionsinhibitoren aus der Reaktion von (1) einem substituierten Ethylimidazolidinon; (2) einem substituierten Ethyl- oder Propylpropylenharnstoff oder (3) einem cyclisehen Propylenharnstoff und einem C&sub1;-C&sub2;&sub4;-alkylsubstituierten Bernsteinsäureanhydrid oder einem C&sub3;-C&sub2;&sub4;-alkenylsubstituierten Bernsteinsäureanhydrid hergestellt worden ist.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 2, wobei das substituierte Anhydrid ausgewählt ist aus (iso-)Butenylbernsteinsäureanhydrid, (iso-)Octenylbernsteinsäureanhydrid, (iso-)Decenylbernsteinsäureanhydrid, (iso-)Dodecenylbernsteinsäureanhydrid, (iso-)Hexadecenylbernsteinsäureanhydrid, (iso-)Octadecenylbernsteinsäureanhydrid, (Iso-)Eicosenylbernsteinsäureanhydrid, Tetracosenylbernsteinsäureanhydrid, Diisobutenylbernsteinsäureanhydrid und Polyisobutenylbernsteinsäureanhydrid.
4. Zusammensetzung nach Anspruch 2, wobei das substituierte Ethylimidazolidinon ausgewählt ist aus 2-Hydroxyethylimidazolidinon und 2-Aminoethylimidazolidinon oder der substituierte Ethyl-/Propylpropylenharnstoff ausgewählt ist aus 2- Hydroxyethylpropylenharnstoff und 3-Aminopropylpropylenharnstoff.
5. Zusammensetzung, umfassend eine wirksam korrosionshemmende Menge eines Imidazolidinonderivats der Formel:
in der A die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung hat.
6. Verfahren der Hemmung von Korrosion in einem wässrigen Medium, umfassend die Zugabe einer korrosionshemmenden Menge einer Verbindung nach Anspruch 1 zu einem wässrigen Medium.
7. Verfahren zur Herstellung einer korrosionshemmenden Zusammensetzung, die mindestens eine Verbindung nach Anspruch 1 als Korrosionsinhibitor einschließt, umfassend Umsetzung (1) eines substituierten Ethylimidazolidinons oder (2) eines substituierten Ethylpropylenharnstoffs mit einer C&sub3;-C&sub2;&sub4;-Carbonsäure oder einem entsprechenden Ester, wobei einer der Korrosionsinhibitoren gebildet wird.
8. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung nach Anspruch 1, umfassend Umsetzung (1) eines substituierten Ethylimidazolidinons; (2) eines substituierten Ethyl- oder Propylpropylenharnstoffs oder (3) eines cyclischen Propylenharnstoffs und eines C&sub1;-C&sub2;&sub4;-alkylsubstituierten Anhydrids oder eines C&sub3;-C&sub2;&sub4;-alkenylsubstituierten Anhydrids.
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