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???metadata.dc.type???: Tese
Title: Síntese e avaliação da atividade anticorrosiva de cloretos de 1,3,4-tiadiazólio-2-fenilaminas e 1,3,4-triazólio-2-tiolatos em meio ácido
Other Titles: Synthesis and evaluation of the anticorrosion activity of 1,3,4-thiadiazolium-2-phenylamine chlorides and 1,3,4-triazolium-2-thiolates chlorides in acidic medium
???metadata.dc.creator???: SANTOS, Cristiane Frauches dos 
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Lima, Aurea Echevarria Aznar Neves
???metadata.dc.contributor.referee1???: Lima, Aurea Echevarria Aznar Neves
???metadata.dc.contributor.referee2???: Bauerfeldt, Glauco Favilla
???metadata.dc.contributor.referee3???: D'Elia, Eliane
???metadata.dc.contributor.referee4???: Nascimento, Maria da Graças
???metadata.dc.contributor.referee5???: Costa, João Batista Neves da
???metadata.dc.description.resumo???: Síntese e avaliação da atividade anticorrosiva de cloretos de 1,3,4-tiadiazólio-2-fenilaminas e 1,3,4-triazólio-2-tiolatos em meio ácido. 2017. 251p Tese (Doutorado em Química, Ciência exatas, síntese orgânica). Departamento de química, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2017. A corrosão é um dos sérios problemas enfrentados nos processos industriais, gerando enormes prejuízos financeiros. Diversas técnicas são utilizadas para evitar ou remediar a corrosão nos diferentes materiais que ela afeta. Dentre elas o uso de agentes inibidores orgânicos ou inorgânicos tem sido muito utilizado. Assim, neste trabalho de tese foram sintetizados 34 compostos heterocíclicos, sendo 18 cloretos de 1,3,4-tiadiazólio-2-fenilaminas (11 inéditos) e os outros 16 compostos pertencentes à classe dos mesoiônicos 1,3,4-triazólio-2-tiolato (15 inéditos), com o objetivo de avaliar sua eficiência como inibidores de corrosão em meio ácido. Os derivados sintetizados da classe 1,3,4-tiadiazólio-2-fenilaminas foram obtidos com grau de pureza e rendimentos satisfatórios na faixa de 42-96% e, da classe dos 1,3,4-triazólio-2-tiolatos em 20-97%. Todos os compostos foram caracterizados por espectroscopia de IV, RMN de 1H e13C. Foi realizado o estudo de modelagem molecular, utilizando o programa SPARTAN-PRO com o método semi-empírico, hamiltoniano AM1, para determinação das propriedades estruturais e eletrônicas dos 1,3,4-tiadiazólio-2-fenilaminas que pudessem contribuir para a eficiência de inibição da corrosão. Os cloridratos mesoiônicos da classe 1,3,4-tiadiazólio-2-fenilaminas foram testados frente à corrosão de aço carbono AISI 1020 em solução de HCl 0,5 mol L-1 e em H2SO4 0,5 mol L-1. Para tal avaliação foram utilizadas as técnicas eletroquímicas de Polarização potenciodinâmica (PP), Resistência à polarização linear (RPL) e Espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). Os resultados mostraram percentuais significativos de inibição da corrosão em ambas soluções ácidas, alcançando o índice de até 95% de eficiência para o composto cloreto de 4-fenil-5-(3’-metóxi-fenil)-1,3,4-tiadiazólio-2-fenilamina na concentração de 3,5x10-4 mol L-1 para a solução de HCl e, 99% de eficiência para os compostos 2’-cloro e 2´-fluor-substituídos na concentração de 3,5x10-4 mol L-1 para a solução de H2SO4. Além das técnicas eletroquímicas, foi utilizada a técnica gravimétrica que apresentou 99% de eficiência anticorrosiva para o derivado 2’-trifluormetil-substituído da classe 1,3,4-tiadiazólio-2-fenilamina que mostrou o melhor efeito inibidor em solução HCl. No entanto, o derivado 2’-trifluormetil-substituído da classe 1,3,4-triazólio-2-tiol apresentou menor eficiência anticorrosiva do que seu isômero correspondente. As metodologias utilizadas para avaliação da atividade anticorrosiva (PP, RPL e EIE), incluindo a avaliação teórica por modelagem molecular, indicaram os cloridratos mesoiônicos como eficientes inibidores de corrosão mistos.
Abstract: Corrosion is one of the serious problems faced in industrial processes, generating enormous financial losses. Several techniques are used to prevent or remedy corrosion in the different materials it affects. Among them, the use of organic or inorganic inhibitors has been widely used. Thus, in this thesis were synthesized 34 heterocyclic compounds, 18 chlorides of 1,3,4-thiadiazolium-2-phenylamines, (11 unpublished), and the other 16 compounds belonging to the class of mesoionic 1,3,4-triazolium -2-thiolate, (15 unpublished), with the objective of evaluating its efficiency as inhibitors of corrosion in acidic corrosion. Derivatives of the class 1,3,4-thiadiazolium-2-phenylamines were obtained with satisfactory purity and yields in the range of 42-96% and, in the class of 1,3,4-triazolium-2-thiolates in 20 -97%. All compounds were characterized by IR, 1H and 13C NMR spectroscopies. The theoretical study was conducted using the SPARTAN-PRO program in the semi-empirical method with the Hamiltonian AM1, to determine its structural and electronic properties of 1,3,4-thiadiazolium-2-phenylamines that could contribute to the efficiency of inhibition of corrosion. The compounds of 1,3,4-thiadiazolium-2-phenylamine class were tested against corrosion of AISI 1020 carbon steel in 0.5 mol L-1HCl and in 0.5 mol L-1 H2SO4. For this evaluation, the electrochemical techniques of Potenciodynamic Polarization (PP), Resistance to Linear Polarization (RPL) and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) were used. The results showed significant percentages of corrosion inhibition in both acidic solutions, reaching the rate of up to 95% efficiency for the compound 4-phenyl-5-(3'-methoxy-phenyl)-1,3,4-thiadiazolium-2-phenylamine chloride in the concentration of 3.5x10-4 mol L-1 for the HCl solution, and 99% efficiency for the 2'-chloro and 2'-fluorosubstituted compounds in the concentration of3.5x10-4 mol L-1 for the H2SO4 solution. In addition to the electrochemical techniques, the gravimetric technique was used, which presented 99% of anticorrosive efficiency for the 2'-trifluoromethyl-substituted 1,3,4-thiadiazolium-2-phenylamine derivative, showed the best inhibitory effect in HCl solution. However, the 2'-trifluoromethyl-substituted 1,3,4-triazolium-2-thiol derivative showed less corrosion efficiency than its corresponding isomer. The methodologies used to evaluate the corrosion activity (PP, RPL and EIE), including the theoretical evaluation by molecular modeling, indicated the mesoionic chloridrates as efficient mixed corrosion inhibitors.
Keywords: Inibidores orgânicos de corrosão
cloridratos mesoiônicos
atividade anticorrosiva
Modelagem Molecular
Polarização Potenciodinâmica
Espectroscopia de Impedância Eletroquímica
Organic corrosion inhibitors
mesoionic hydrochlorides
anticorrosive activity
Molecular Modeling
Potentiodynamic Polarization
Electrochemical Impedance Spectroscopy
???metadata.dc.subject.cnpq???: Química
Language: por
???metadata.dc.publisher.country???: Brasil
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
???metadata.dc.publisher.initials???: UFRRJ
???metadata.dc.publisher.department???: Instituto de Ciências Exatas
???metadata.dc.publisher.program???: Programa de Pós-Graduação em Química
Citation: SANTOS, Cristiane Frauches dos. Síntese e avaliação da atividade anticorrosiva de cloretos de 1,3,4-tiadiazólio-2-fenilaminas e 1,3,4-triazólio-2-tiolatos em meio ácido. 2017. 251 f. Tese (Doutorado em Química) Instituto de Ciência Exatas, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2017.
???metadata.dc.rights???: Acesso Aberto
URI: https://tede.ufrrj.br/jspui/handle/jspui/2395
Issue Date: 25-Sep-2017
Appears in Collections:DOUTORADO EM QUÍMICA

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