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

Abstract

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.