BR112017024847B1

BR112017024847B1 - Método para inibição da corrosão de uma superfície demetal em contato com um sistema aquoso

Info

Publication number: BR112017024847B1
Application number: BR112017024847-6A
Authority: BR
Inventors: Anand Harbindu; Jothibasu Seetharaman; Deepak Rane; Vaideeswaran Sivaswamy
Original assignee: Ecolab Usa Inc
Priority date: 2015-05-28
Filing date: 2016-05-27
Publication date: 2022-03-15
Also published as: MX2017015291A; JP2018517060A; EP3314038B1; US10669637B2; JP6959145B2; EP3314038A1; AU2016267614A1; CN107667188B; CA2987055A1; CA2987055C; CN107667188A; WO2016191680A1; AU2016267614B2; EP3314038A4; US20160348253A1; ES2905443T3; BR112017024847A2; BR112017024847B8

Abstract

MÉTODO E FORMULAÇÃO PARA INIBIÇÃO DA CORROSÃO DE UMA SUPERFÍCIE DE METAL EM CONTATO COM UM SISTEMA AQUOSO. São divulgados métodos de uso de compostos heterocíclicos biodegradáveis de toxicidade relativamente baixa como inibidores de corrosão. O presente método é utilizado para inibir a corrosão de uma superfície metálica em contato com um sistema aquoso utilizando compostos que compreendem uma estrutura de purina, e fornecer uma proteção intensificada contra a corrosão de metais em sistemas aquosos. O método compreende o uso de inibidores de corrosão que geralmente são resistentes ao ataque de halogênio e fornecem boa resistência à corrosão na presença de biocidas oxidantes à base de halogênio. As formulações compreendendo os compostos à base de purina são também divulgadas.

Description

REFERÊNCIA REMISSIVA À PEDIDOS CORRELATOS

[01] Este pedido de patente reivindica o benefício do Pedido de Patente Provisório US 62/167.719, depositado em 28 de maio de 2015, que é incorporado por referência na sua totalidade.

CAMPO DA INVENÇÃO

[02] A invenção se refere a métodos de uso de compostos heterocíclicos como inibidores de corrosão para superfícies metálicas em ambientes aquosos.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[03] Componentes de cobre e de liga de cobre são comumente usados em sistemas industriais devido à elevada condutividade térmica e propriedades antimicrobianas do cobre. Cobre e ligas de cobre (por exemplo, bronze e latão) são relativamente resistentes à corrosão, como um resultado de camadas de filme de proteção que, naturalmente, revestem a superfície de cobre, que incluem uma camada de filme de óxido cuproso interno e uma camada de filme de óxido cúprico externo. Sob condições anaeróbicas, essas camadas protetoras geralmente reduzem a taxa de corrosão adicional da superfície metálica. No entanto, sob certas condições, o cobre e as ligas de cobre são suscetíveis à corrosão. Na presença de oxigênio e em condições ácidas, pode ocorrer oxidação de cobre e dissolução do íon cobre (II) na água.

[04] Os inibidores de corrosão de cobre são comumente adicionados a sistemas de águas industriais para prevenir e reduzir a dissolução de cobre das superfícies do sistema. Em particular, o uso de compostos contendo nitrogênio, tais como os azóis, é bem conhecido para a inibição da corrosão de cobre e ligas de cobre. Geralmente, acredita-se que o par de elétrons solitário do nitrogênio se coordena com o metal, resultando na formação de uma fina camada orgânica de filme que protege a superfície de cobre dos elementos presentes no sistema aquoso. Os compostos contendo nitrogênio, como os azóis, também são conhecidos por precipitar o cobre (II) a partir da solução aquosa, dificultando a corrosão que pode ocorrer devido a reações galvânicas entre o cobre e outros metais. No entanto, existem inconvenientes para muitos inibidores de corrosão comumente usados.

[05] Os halogênios oxidantes são comumente usados como biocidas nos sistemas industriais para controlar o crescimento de microbiológico e o limo na água. O filme de proteção fornecido por muitos azóis erode na presença de halogênios oxidantes, como cloro, hipoclorito e hipobromito, reduzindo a eficácia do inibidor de corrosão. Além disso, uma diminuição da precipitação de cobre (II) ocorre frequentemente na presença de halogênios oxidantes devido ao ataque de halogênio do inibidor de corrosão em solução. Assim, na presença de halogênios oxidantes, é frequentemente necessária uma injeção contínua ou excessiva de inibidor de corrosão para manter o filme de proteção orgânico.

[06] Uma preocupação séria na indústria é a poluição ambiental causada pela introdução de inibidores de corrosão tóxicos no meio ambiente. Embora muitos compostos heterocíclicos tenham encontrado ampla aplicação como inibidores de corrosão, muitos agentes anticorrosivos comumente usados, como benzotriazol e seus derivados, são não biodegradáveis e tóxicos. A indústria está constantemente caminhando para o desenvolvimento de inibidores de corrosão ambientalmente amigáveis que fornecem uma excelente atividade inibidora ao mesmo tempo tendo propriedades não tóxicas e biodegradáveis.

[07] Um método ambientalmente amigável para inibir a corrosão do metal seria benéfico para a indústria. Além disso, seria desejável fornecer um método que fornece proteção de cobre na ausência e na presença de agentes oxidantes de halogênio.

BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[08] Em uma modalidade, a invenção fornece um método para inibir a corrosão de uma superfície metálica em contato com um sistema aquoso compreendendo um composto de halogênio oxidante. O método compreende a adição ao sistema aquoso de um composto de fórmula (I),

em que X é selecionado do grupo que consiste em -NH2, -OH, -SH e halogênio; Y é selecionado do grupo que consiste em hidrogênio, arila, heteroarila, C1-C16 alquila, C2-C16 alquenila, C2-C16 alquinila, C3-C8 cicloalquila, benzila, alquil-heteroarila, halogênio, alquila halo-substituída, amino, aminoalquila, ciano, alcóxi, hidroxila, tiol, alquiltio, carbonila, nitro, fosforila, fosfonila e sulfonila; R1 é selecionado do grupo que consiste em hidrogênio, deutério, C1-C16 alquila, arila, C2-C16 alquenila, C2-C16 alquinila, heteroarila, C3-C8 cicloalquila, benzila, alquil-heteroarila, halogênio, hidroxila e carbonila; e R2 é selecionado do grupo que consiste em hidrogênio, arila, heteroarila, benzila, alquil-heteroarila, C2-C16 alquenila, C2-C16 alquinila, C3C8 cicloalquila e C1-C16 alquila; ou um sal do mesmo.

[09] Em outra modalidade, a invenção fornece um método para inibir a corrosão de uma superfície metálica em contato com um sistema aquoso. O método compreende a adição ao sistema aquoso de um composto de fórmula (II),

em que X é selecionado do grupo que consiste em NH, O e S; Y é selecionado do grupo que consiste em hidrogênio, arila, heteroarila, C1-C16 alquila, C2-C16 alquenila, C2-C16 alquinila, C3-C8 cicloalquila, benzila, alquil-heteroarila, halogênio, alquila halo-substituída, amino, aminoalquila, ciano, alcóxi, hidroxila, tiol, alquiltio, carbonila, nitro, fosforila, fosfonila e sulfonila; R1 é selecionado do grupo que consiste em hidrogênio, arila, heteroarila, C1-C16 alquila, C2-C16 alquenila, C2-C16 alquinila, C3-C8 cicloalquila, benzila, alquil-heteroarila, halogênio, halogênio substituído, amino, aminoalquila, ciano, alcóxi, hidroxila, tiol, alquiltio, carbonila, nitro, fosforila, fosfonila e sulfonila; R2 é selecionado do grupo que consiste em hidrogênio, deutério, C1-C16 alquila, arila, C2-C16 alquenila, C2-C16 alquinila, heteroarila, C3-C8 cicloalquila, benzila, alquil-heteroarila, halogênio, hidroxila e carbonila; R3 é selecionado do grupo que consiste em hidrogênio, arila, heteroarila, benzila, alquil-heteroarila, C2-C16 alquenila, C2-C16 alquinila, C3C8 cicloalquila e C1-C16 alquila; e m é um número inteiro de 0 a 9; ou um sal do mesmo.

[10] Em outra modalidade, a invenção fornece uma formulação para inibir a corrosão de uma superfície metálica em contato com um sistema aquoso. A formulação compreende um composto de fórmula (I) ou (II), um ácido fosfórico e um oligômero fosfinosuccínico.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[11] A FIG. 1 é um gráfico de linha que ilustra a taxa de corrosão do cobre usando 6-benziladenina, 6-furfuriladenina ou hipoxantina como um inibidor de corrosão na ausência e na presença de alvejante.

[12] A FIG. 2 é um gráfico de linha que ilustra a taxa de corrosão do cobre usando adenina como inibidor de corrosão na ausência e na presença de alvejante.

[13] A FIG. 3 é um gráfico de linhas que ilustra a taxa de corrosão do aço leve utilizando 6-benziladenina como um inibidor de corrosão na ausência e na presença de alvejante.

[14] A FIG. 4 é um gráfico de linhas que ilustra a turbidez de uma solução de cloreto compreendendo 500 ppm de 6-benziladenina.

[15] A FIG. 5 é um gráfico de linhas que ilustra a turbidez de uma solução de cloreto compreendendo 1000 ppm de 6-benziladenina.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[16] As seguintes definições são fornecidas para determinar como os termos usados neste pedido, e em particular, como as reivindicações devem ser interpretadas. A organização das definições é apenas por conveniência e não se destina a limitar qualquer uma das definições a uma categoria especial.

[17] "Alcóxi" se refere a um radical de fórmula RO-, em que R é alquila, alquenila ou alquinila;

[18] "Alquila" se refere a um substituinte de alquila de cadeia linear ou ramificada. Exemplos de tais substituintes incluem metila, etila, propila, isopropila, N-butila, SEC-butila, isobutila, terc-butila, pentila, isoamila, hexila e semelhantes;

[19] "Alquil-heteroarila" se refere a um grupo alquila ligado a um grupo heteroarila;

[20] "Alquenila" se refere a um hidrocarboneto linear ou ramificado, de preferência, com 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, ou 16 carbonos, e tendo uma ou mais ligações duplas de carbono-carbono. Os grupos alquenila incluem, mas não se limitam a, etenila, 1-propenila, 2- propenila (alila), iso-propenila, 2-metil-l-propenila, 1-butenila e 2-butenila. Os grupos alquenila podem ser não substituídos ou substituídos por um ou mais substituintes adequados;

[21] "Alquiltio" se refere a um radical de fórmula RS-, onde R é alquila, arila, alquenila ou alquinila;

[22] "Alquinila" se refere a um hidrocarboneto de cadeia linear ou ramificada, de preferência, tendo 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 ou 16 átomos de carbono, e tendo uma ou mais ligações triplas de carbono- carbono. Os grupos alquinila incluem, mas não se limitam a, etinila, propinila e butinila. Os grupos alquinila podem ser não substituídos ou substituídos por um ou mais substituintes apropriados;

[23] “Amino” se refere à porção H2N-;

[24] "Aminoalquila" se refere a um substituinte de nitrogênio fixo a um ou mais grupos de carbono, tais como alquila ou arila. Por exemplo, o grupo aminoalquila pode ser RHN-(secundário) ou R2N-(terciário) em que R é alquila ou arila;

[25] "Sistema aquoso" se refere a qualquer sistema contendo componentes metálicos que estão em contato com a água em uma base periódica ou contínua;

[26] "Arila" se refere a um substituinte carbocíclico aromático não substituído ou substituído, tal como geralmente entendido na técnica, e o termo "C6-C10 arila" inclui fenila, naftila e antracila. Entende-se que o termo arila se aplica a substituintes cíclicos que são planos e compreendem 4n+2n elétrons de acordo com a regra de Hückel;

[27] "Carbonila" se refere a um substituinte que compreende um carbono ligado de forma dupla a um oxigênio. Exemplos de substituintes incluem aldeídos, cetonas, ácidos carboxílicos, ésteres, amidas e carbamatos;

[28] "Cicloalquila" se refere a um substituinte de alquila cíclica contendo de, por exemplo, cerca de 3 a cerca de 8 átomos de carbono, de preferência, de cerca de 4 a cerca de 7 átomos de carbono, e com mais preferência, de cerca de 4 a cerca de 6 átomos de carbono. Exemplos de tais substituintes incluem ciclopropila, ciclobutila, ciclopentila, ciclo-hexila, ciclo- heptila, ciclo-octila e semelhantes. Os grupos de alquila cíclica podem ser não substituídos ou substituídos adicionalmente com grupos alquila tais como grupos metila, grupos etila e semelhantes;

[29] "Halogênio" ou "halo" se refere a F, CI, Br e I;

[30] "Alquila Halo-substituída" se refere a um grupo alquila como divulgado acima substituído com um ou mais halogênios, por exemplo, clorometila, trifluorometila, 2,2,2-tricloroetila, e semelhantes;

[31] "Heteroarila" se refere a um sistema de anel com 5 ou de 6 membros monocíclico ou bicíclico, em que o grupo heteroarila é insaturado e satisfaz a regra de Hückel. Exemplos não limitantes de grupos heteroarila incluem furanila, tiofenila, pirrolila, pirazolila, imidazolila, 1,2,3-triazolila, 1,2,4-triazolila, isoxazolila, oxazolila, isotiazolila, tiazolila, 1,3,4-oxadiazol-2- ila, 1,2,4-oxadiazol-2-ila, 5-metil-1,3,4-oxadiazol, 3-metil-1,2,4-oxadiazol, piridinila, pirimidinila, pirazinila, triazinila, benzofuranila, benzotiofenila, indolila, quinolinila, isoquinolinila, benzimidazolila, benzoxazolinila, benzotiazolinila, quinazolinila e semelhantes;

[32] "Sistema de água industrial" significa qualquer sistema que circula água como seu principal ingrediente. Exemplos não limitativos de "sistemas de águas industriais" incluem sistemas de resfriamento, sistemas de caldeiras, sistemas de aquecimento, sistemas de membrana, processo de fabricação de papel ou qualquer outro sistema que circula água como definido abaixo;

[33] "Halogênio oxidante" se refere a um agente oxidante compreendendo pelo menos um halogênio. Exemplos de halogênios oxidantes incluem, mas não se limitam a, alvejante de cloro, cloro, bromo, iodo, hipoclorito, hipobromito, ácido de iodo/ hipoiodoso, ácido hipobromoso, hidantoínas halogenadas, dióxido de cloro, versões estabilizadas de ácidos hipoclorosos ou hipobromosos, e compostos ou grupos químicos capazes de liberar cloro, bromo ou iodo;

[34] "Aço macio" se refere a aços de carbono e de baixa liga;

[35] "Água" significa qualquer substância que tenha água como ingrediente primário. A água pode incluir água pura, água da torneira, água doce, água reciclada, salmoura, vapor e/ou qualquer solução aquosa, ou mistura aquosa.

[36] Sempre que uma faixa de número de átomos numa estrutura é indicada (por exemplo, um C1-C16 alquila, C2-C16 alquenila, C2-C16 alquinila, etc.), é especificamente contemplado que qualquer subfaixa ou número individual de átomos de carbono que se enquadram dentro da faixa indicada também possa ser usado. Assim, por exemplo, a recitação de uma faixa de 116 átomos de carbono (por exemplo, C1-C16), 1-6 átomos de carbono (por exemplo, C1-C6), 1-4 átomos de carbono (por exemplo, C1-C4), 1-3 átomos de carbono (por exemplo, C1-C3) ou 2-16 átomos de carbono (por exemplo, C2-C16), tal como usado em relação a qualquer grupo químico (por exemplo, alquila) aqui referido engloba e descreve especificamente 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 e/ou 16 átomos de carbono, conforme apropriado, bem como qualquer subfaixa (por exemplo, 1-2 átomos de carbono, 1-3 átomos de carbono, 1-4 átomos de carbono, 1-5 átomos de carbono, 1-6 átomos de carbono, 1-7 átomos de carbono, 1-8 átomos de carbono, 1-9 átomos de carbono, 1-10 átomos de carbono, 1-11 átomos de carbono, 1-12 átomos de carbono, 1-13 átomos de carbono, 1-14 átomos de carbono, 1-15 átomos de carbono, 1-16 átomos de carbono, 2-3 átomos de carbono, 2-4 átomos de carbono, 2-5 átomos de carbono, 2-6 átomos de carbono, 2-7 átomos de carbono, 2-8 átomos de carbono, 2-9 átomos de carbono, 2-10 átomos de carbono, 2-11 átomos de carbono, 2-12 átomos de carbono, 2-13 carbono átomos, 2-14 átomos de carbono, 2-15 átomos de carbono, 2-16 átomos de carbono, 3-4 átomos de carbono, 3-5 átomos de carbono, 3-6 átomos de carbono, 3-7 átomos de carbono, 3-8 átomos de carbono, 3-9 átomos de carbono, 3-10 átomos de carbono, 3-11 átomos de carbono, 3-12 átomos de carbono, 3-13 átomos de carbono, 3-14 átomos de carbono, 3-15 átomos de carbono, 3-16 átomos de carbono, 4-5 átomos de carbono, 4-6 átomos de carbono, 4-7 átomos de carbono, 4-8 átomos de carbono, 4-9 átomos de carbono, 4-10 átomos de carbono, 4-11 átomos de carbono, 4-12 átomos de carbono, 4-13 átomos de carbono, 4-14 átomos de carbono, 4-15 átomos de carbono e/ou 4-16 átomos de carbono, etc., conforme apropriado).

[37] A invenção fornece métodos de uso de compostos heterocíclicos e formulações compreendendo compostos heterocíclicos que são particularmente úteis para inibir a corrosão de componentes metálicos em sistemas de águas industriais. Os requerentes descobriram que os métodos que compreendem a adição de um derivado de purina tal como uma adenina ou hipoxantina a um sistema aquoso em contato com uma superfície metálica fornecem excelente resistência à corrosão do metal. Os métodos da presente invenção empregam compostos que são relativamente baratos, frequentemente comercialmente disponíveis e geralmente têm toxicidade menos aguda e são biodegradáveis.

[38] Embora muitos inibidores de corrosão de uso comum, tais como imidazóis e benzimidazóis, sejam instáveis na presença de compostos halogenados oxidantes, os Requerentes descobriram que os derivados de purina tais como compostos de adenina e hipoxantina podem ter uma estabilidade exemplificadora na presença de compostos halogenados oxidantes. Além disso, os Requerentes descobriram de forma surpreendente e inesperada que as adeninas 6-substituídas fornecem proteção intensificada dos metais na presença de compostos oxidantes. Embora não desejando se ater a qualquer teoria particular, acredita-se que os compostos à base de purina fornecem um filme protetor que é impenetrável ou essencialmente impenetrável a compostos halogenados oxidantes comuns. Assim, em certas modalidades, os métodos da presente invenção fornecem proteção contra corrosão metálica em sistemas aquosos que empregam compostos halogenados oxidantes como biocidas.

[39] Os Requerentes também descobriram surpreendentemente e inesperadamente que a substituição da adenina na posição-N6 pode fornecer uma proteção intensificada contra a corrosão do metal. Por exemplo, embora tanto a adenina como a 6-benziladenina (isto é, N6-benziladenina) forneçam boa resistência à corrosão do cobre, a 6-benziladenina fornece uma taxa de corrosão de cobre até 20 vezes menor do que a adenina (0,008 mpy vs. 0,16 mpy). O aumento da resistência à corrosão metálica também ocorre na presença de compostos halogenados oxidantes. Por exemplo, embora a adenina forneça uma taxa de corrosão de cobre de 0,35 mpy na presença de alvejante, a 6-benziladenina e a 6-furfuriladenina (isto é, N6-furfuriladenina) fornecem uma taxa de corrosão de cobre de 0,11 mpy e 0,039 mpy, respectivamente.

[40] Em uma modalidade, a invenção fornece um método para inibir a corrosão de uma superfície metálica em contato com um sistema aquoso compreendendo um composto de halogênio oxidante, o método compreendendo a adição ao sistema aquoso de um composto de fórmula (I)

em que X é selecionado do grupo que consiste em -NH2, -OH, -SH e halogênio; Y é selecionado do grupo que consiste em hidrogênio, arila, heteroarila, C1-C16 alquila, C2-C16 alquenila, C2-C16 alquinila, C3-C8 cicloalquila, benzila, alquil-heteroarila, halogênio, alquila halo-substituída, amino, aminoalquila, ciano, alcóxi, hidroxila, tiol, alquiltio, carbonila, nitro, fosforila, fosfonila e sulfonila; R1 é selecionado do grupo que consiste em hidrogênio, deutério, C1-C16 alquila, arila, C2-C16 alquenila, C2-C16 alquinila, heteroarila, C3-C8 cicloalquila, benzila, alquil-heteroarila, alquil-heteroarila, halogênio, hidroxila e carbonila; e R2 é selecionado do grupo que consiste em hidrogênio, arila, heteroarila, benzila, alquil-heteroarila, C2-C16 alquenila, C2-C16 alquinila, C3C8 cicloalquila e C1-C16 alquila; ou um sal do mesmo.

[41] Em certas modalidades preferenciais, X é -OH.

[42] Em certas modalidades preferenciais, X é -NH2.

[43] Em certas modalidades preferenciais, X é -Cl.

[44] Em certas modalidades preferenciais, Y é hidrogênio.

[45] Em certas modalidades preferenciais, R1 é hidrogênio.

[46] Em certas modalidades preferenciais, R2 é hidrogênio.

[47] Em certas modalidades preferenciais, Y é rico em elétrons ou uma C1-C16 alquila.

[48] Em certas modalidades preferenciais, o composto de fórmula (I) é

que pode existir como mostrado ou como seu tautômero

[49] Em certas modalidades preferenciais, o composto de fórmula (I) é

[50] Em certas modalidades preferenciais, o composto de fórmula (I) é

[51] Um composto de fórmula (I) pode existir como um único tautômero ou uma mistura de tautômeros mostrados abaixo:

[52] Em certas modalidades preferenciais, R1 é hidrogênio. Embora não desejando se ater a qualquer teoria particular, postula-se que quando R1 é hidrogênio, a ligação de hidrogênio pode ocorrer entre moléculas quando adicionado a um sistema aquoso em contato com uma superfície metálica, resultando assim em resistência intensificada do filme protetor inibidor de corrosão na superfície metálica. Além disso, os compostos de fórmula (I) em que R1 é hidrogênio geralmente têm aumento da solubilidade em água.

[53] Em certas modalidades preferenciais, Y é um grupo rico em elétrons ou um grupo alquila. Embora não desejando se ater a qualquer teoria particular, postula-se que, quando Y é mais rico em elétrons, os átomos de nitrogênio no anel de purina podem ter uma maior densidade de elétrons. Acredita-se que os átomos de nitrogênio com maior densidade de elétrons terão uma coordenação mais forte com a superfície metálica do sistema aquoso, resultando em um filme protetor mais forte. No entanto, em certas modalidades, Y é deficiente em elétrons.

[54] Em uma outra modalidade, a invenção fornece um método para inibir a corrosão de uma superfície metálica em contato com um sistema aquoso, o método compreendendo a adição ao sistema aquoso de um composto de fórmula (II)

em que X é selecionado do grupo que consiste em NH, O e S; Y é selecionado do grupo que consiste em hidrogênio, arila, heteroarila, C1-C16 alquila, C2-C16 alquenila, C2-C16 alquinila, C3-C8 cicloalquila, benzila, alquil-heteroarila, halogênio, halogênio substituído, amino, aminoalquila, ciano, alcóxi, hidroxila, tiol, alquiltio, carbonila, nitro, fosforila, fosfonila e sulfonila; R1 é selecionado do grupo que consiste em hidrogênio, arila, heteroarila, C1-C16 alquila, C2-C16 alquenila, C2-C16 alquinila, C3-C8 cicloalquila, benzila, alquil-heteroarila, halogênio, halogênio substituído, amino, aminoalquila, ciano, alcóxi, hidroxila, tiol, alquiltio, carbonila, nitro, fosforila, fosfonila e sulfonila; R2 é selecionado do grupo que consiste em hidrogênio, deutério, C1-C16 alquila, arila, C2-C16 alquenila, C2-C16 alquinila, heteroarila, C3-C8 cicloalquila, benzila, alquil-heteroarila, halogênio, hidroxila e carbonila; R3 é selecionado do grupo que consiste em hidrogênio, arila, heteroarila, benzila, alquil-heteroarila, C2-C16 alquenila, C2-C16 alquinila, C3C8 cicloalquila e C1-C16 alquila; e m é um número inteiro de 0 a 9; ou um sal do mesmo.

[55] Em certas modalidades preferenciais, X é H.

[56] Em certas modalidades preferenciais, Y é hidrogênio.

[57] Em certas modalidades preferenciais, Y é rico em elétrons ou é uma C1-C16 alquila.

[58] Em certas modalidades preferenciais, R1 é arila ou heteroarila.

[59] Em certas modalidades preferenciais, R1 é fenila.

[60] Em certas modalidades preferenciais, R1 é 2-furila ou 3-furila.

[61] Em certas modalidades preferenciais, R1 é selecionado do grupo que consiste em fenila, naftila, antraila, furanila, benzofuranila, tiofenila, piridila, pirrolila, pirazolila, imidazolila, 1,2,3-triazolila, 1,2,4- triazolila, isoxazolila, oxazolila, isotiazolila, tiazolila, pirimidinila, pirazinila, triazinila, benzotiofenila, indolila, quinolinila, isoquinolinila, benzimidazolila, benzoxazolinilo e benzotiazolinila.

[62] Em certas modalidades preferenciais, R2 é hidrogênio.

[63] Em certas modalidades preferenciais, R3 é hidrogênio.

[64] Em certas modalidades preferenciais, m é 1.

[65] Em certas modalidades, o composto de fórmula (II) é

[66] Em certas modalidades, o composto de fórmula (II) é

[67] Em certas modalidades preferenciais, R2 é hidrogênio. Embora não desejando se ater a qualquer teoria particular, postula-se que quando R2 é hidrogênio, pode ocorrer ligação de hidrogênio entre as moléculas quando adicionado a um sistema aquoso em contato com uma superfície metálica, resultando em resistência intensificada do filme protetor de inibidor de corrosão na superfície metálica. Além disso, os compostos de fórmula (II) em que R2 é hidrogênio geralmente têm aumento da solubilidade em água.

[68] Em certas modalidades preferenciais, Y é um grupo rico em elétrons ou é um grupo alquila. Embora não desejando se ater a qualquer teoria particular, postula-se que, quando Y é mais rico em elétrons, os átomos de nitrogênio no anel de purina podem ter uma maior densidade de elétrons. Acredita-se que os átomos de nitrogênio com maior densidade de elétrons terão uma coordenação mais forte com a superfície metálica do sistema aquoso, resultando em um filme protetor mais forte. No entanto, em certas modalidades, Y é deficiente em elétrons.

[69] Em certas modalidades, o composto de fórmula (I) ou (II) é um sal de cloreto, um sal de brometo, um sal de iodeto, um sal de sulfato, um sal de fluoreto, um sal de perclorato, um sal de acetato, sal de trifluoroacetato, sal de fosfato, sal de nitrato, sal de carbonato, sal de bicarbonato, sal de formato, sal de clorato, sal de brometo, sal de clorito, sal de tiossulfato, sal de oxalato, sal de cianeto, sal de cianato, sal de tetrafluoroborato e semelhantes. Em certas modalidades preferenciais, o composto de fórmula (I) ou (II) é um sal de cloridrato ou sulfato.

[70] Em certas modalidades, X é -NH. Embora não desejando se ater a qualquer teoria particular, acredita-se que -NH pode se comportar como um doador e receptor de ligação de hidrogênio, resultando na formação de ligações de hidrogênio entre moléculas. Assim, um composto de fórmula (II) em que X é -NH pode formar um filme com resistência intensificada. Além disso, um composto de fórmula (II) em que X é -NH pode ter uma solubilidade em água aumentada, o que permite que o composto de fórmula (II) interaja mais eficazmente com o meio aquoso. A dissolução no meio aquoso permite que o composto de fórmula (II) seja coordenado como os íons Cu (II) dissolvidos, bem como para interagir mais eficazmente com a superfície metálica.

[71] Os compostos de fórmulas (I) e (II) podem fornecer proteção contra corrosão para qualquer metal ou liga metálica, incluindo, mas não se limitando a, cobre, ferro, prata, aço (por exemplo, aço galvanizado) e alumínio. Em certas modalidades preferenciais, um composto de fórmula (I) ou (II) é adicionado a um sistema aquoso em contato com uma superfície metálica compreendendo cobre para inibir a corrosão do metal. Em certas modalidades preferenciais, um composto de fórmula (I) ou (II) é adicionado a um sistema aquoso em contato com uma superfície metálica compreendendo uma liga de cobre para inibir a corrosão do metal. Em certas modalidades, os complexos de cobre com um ou mais heteroátomos em um composto de fórmula (I) ou (II). O cobre tem uma ampla faixa de aplicações, incluindo o uso como tubulação de cobre e tubulação em encanamento e máquinas industriais. O cobre e as ligas de cobre são bem conhecidos por seu uso em água de resfriamento e sistemas de água de caldeira.

[72] Os compostos de fórmulas (I) e (II) podem ser utilizados para proteger qualquer liga de cobre, incluindo bronze e latão. O bronze geralmente compreende cobre e estanho, mas pode incluir outros elementos, incluindo alumínio, manganês, silício, arsênico e fósforo. O cobre compreende cobre e zinco, e é comumente usado na tubulação em sistemas de caldeiras. Em certas modalidades, um composto de fórmula (I) ou (II) é adicionado a um sistema aquoso em contato com uma superfície metálica compreendendo bronze para inibir a corrosão do metal. Em certas modalidades preferenciais, um composto de fórmula (I) ou (II) é adicionado a um sistema aquoso em contato com uma superfície metálica compreendendo latão (por exemplo, bronze Almirantado) para inibir a corrosão do metal. Em certas modalidades preferenciais, um composto de fórmula (I) ou (II) é adicionado a um sistema aquoso em contato com uma superfície metálica compreendendo uma liga de cobre-níquel para inibir a corrosão do metal.

[73] Em certas modalidades, um composto de fórmula (I) ou (II) inibe a corrosão de aço leve. Em certas modalidades, um composto de fórmula (I) ou (II) inibe a corrosão de ligas de metais incluindo, mas não se limitando a, aço galvanizado, aço inoxidável, ferro fundido, níquel e combinações dos mesmos. Embora não desejando se ater a qualquer teoria particular, postula-se que os compostos de fórmulas (I) e (II) inativam o Cu (II) em solução, evitando a ocorrência de células galvânicas na superfície de aço. Assim, em certas modalidades, um composto de fórmula (I) ou (II) inibe a corrosão por pite de aço leve.

[74] A taxa de corrosão fornecida pelos compostos das fórmulas (I) e (II) não está limitado. Em certas modalidades, um método para inibir a corrosão compreendendo o uso de um composto de fórmula (I) ou (II) fornece uma taxa de corrosão de metal que é aceitável de acordo com os padrões da indústria, por exemplo, cerca de 0,2 mpy ou menos. Em certas modalidades preferenciais, um composto de fórmula (I) ou (II) fornece uma taxa de corrosão do metal de cerca de 0,1 mpy ou menos. Assim, em certas modalidades preferenciais, um composto de fórmula (I) ou (II) fornece uma taxa de corrosão do metal de cerca de 0,1 mpy ou menos, cerca de 0,05 mpy ou menos, cerca de 0,04 mpy ou menos, cerca de 0,03 mpy ou menos, cerca de 0,02 mpy ou menos, cerca de 0,01 mpy ou menos, cerca de 0,005 mpy ou menos, ou cerca de 0,002 mpy ou menos.

[75] Uma vantagem dos presentes métodos inventivos é que os compostos das fórmulas (I) e (II) são capazes de formar uma camada protetora mais rápida do que muitos inibidores de corrosão convencionais. Além disso, em certas modalidades preferenciais, um composto de fórmula (I) ou (II) passiva-se novamente rapidamente a camada de filme de inibidor de corrosão se o filme for perturbado ou quebrar, incluindo quando um composto de halogênio oxidante é doseado no sistema aquoso. Embora não desejando ser ater a qualquer teoria particular, acredita-se que o composto de fórmula (I) ou (II) na água do sistema aquoso imediatamente repara a filme por repassivação.

[76] Outra vantagem dos presentes métodos inventivos é que os compostos das fórmulas (I) e (II) podem tolerar concentrações de cloreto relativamente elevadas. Em certas modalidades preferenciais, um composto de fórmula (I) ou (II) tem uma tolerância ao cloreto de cerca de 0,01 ppm a cerca de 10.000 ppm. Em certas modalidades preferenciais, um composto de fórmula (I) ou (II) tem uma tolerância ao cloreto de cerca de 0,01 ppm a cerca de 1000 ppm. Assim, em certas modalidades preferenciais, um composto de fórmula (I) ou (II) tem uma tolerância ao cloreto de cerca de 0,01 ppm a cerca de 1000 ppm, de cerca de 0,01 ppm a cerca de 900 ppm, de cerca de 0,01 ppm a cerca de 800 ppm, de cerca de 0,01 ppm a cerca de 700 ppm, de cerca de 0,01 ppm a cerca de 600 ppm, de cerca de 0,01 ppm a cerca de 500 ppm, de cerca de 0,01 ppm a cerca de 400 ppm, de cerca de 0,01 ppm a cerca de 300 ppm, de cerca de 0,01 ppm a cerca de 200 ppm, de cerca de 0,01 ppm a cerca de 100 ppm, de cerca de 0,01 ppm a cerca de 50 ppm, de cerca de 0,1 ppm a cerca de 1000 ppm, de cerca de 0,1 ppm a cerca de 500 ppm, de cerca de 1 ppm a cerca de 1000 ppm, ou de cerca de 1 ppm a cerca de 500 ppm.

[77] Embora os compostos de fórmulas (I) e (II) possam ser adicionados a um sistema aquoso a qualquer taxa de dosagem, os compostos de fórmulas (I) e (II) são geralmente adicionados a um sistema aquoso a uma taxa de dosagem de cerca de 0,01 ppm a cerca de 500 ppm. Em certas modalidades, um composto de fórmula (I) ou (II) é adicionado a um sistema aquoso a uma taxa de dosagem de cerca de 0,01 ppm a cerca de 100 ppm. Assim, em certas modalidades preferenciais, um composto de fórmula (I) ou (II) é adicionado a um sistema aquoso a uma taxa de dosagem de cerca de 0,01 ppm a cerca de 100 ppm, de cerca de 0,01 ppm a cerca de 75 ppm, de cerca de 0,01 ppm a cerca de 50 ppm, de cerca de 0,01 ppm a cerca de 25 ppm, de cerca de 0,01 ppm a cerca de 10 ppm, de cerca de 0,01 ppm a cerca de 5 ppm, de cerca de 0,1 ppm a cerca de 100 ppm, de cerca de 0,1 ppm a cerca de 75 ppm de cerca de 0,1 ppm a cerca de 50 ppm, de cerca de 0,1 ppm a cerca de 25 ppm, de cerca de 0,1 ppm a cerca de 10 ppm, de cerca de 0,1 ppm a cerca de 5 ppm, de cerca de 1 ppm a cerca de 100 ppm, de cerca de 1 ppm a cerca de 75 ppm, de cerca de 1 ppm a cerca de 50 ppm, de cerca de 1 ppm a cerca de 25 ppm, de cerca de 1 ppm a cerca de 10 ppm, de cerca de 5 ppm a cerca de 100 ppm, de cerca de 10 ppm a cerca de 100 ppm, de cerca de 25 ppm a cerca de 100 ppm, de cerca de 50 ppm a cerca de 100 ppm, ou de cerca de 80 ppm a cerca de 100 ppm.

[78] Os compostos das fórmulas (I) e (II) podem ser utilizados para inibir a corrosão do metal num sistema aquoso com qualquer pH. Em certas modalidades preferenciais, um composto de fórmula (I) ou (II) é adicionado a um sistema aquoso tendo um pH de cerca de 6 a cerca de 12. Assim, em certas modalidades preferenciais, um composto de fórmula (I) ou (II) é adicionado a um sistema aquoso com um pH de cerca de 6 a cerca de 12, de cerca de 6 a cerca de 11, de cerca de 6 a cerca de 10, de cerca de 6 a cerca de 9, de cerca de 6 a cerca de 8, de cerca de 7 a cerca de 12, de cerca de 8 a cerca de 12, de cerca de 9 a cerca de 12, de cerca de 7 a cerca de 10, ou de cerca de 8 a cerca de 10.

[79] Uma vantagem dos presentes métodos é que os compostos de fórmulas (I) e (II) fornecem proteção contra a corrosão para superfícies metálicas, na presença de halogênios oxidante. Em certas modalidades preferenciais, um composto de fórmula (I) ou (II) é adicionado a um sistema aquoso em contato com uma superfície metálica e inibe a corrosão da superfície metálica, na presença de qualquer composto de halogênio oxidante. Em certas modalidades preferenciais, um composto de fórmula (I) ou (II) inibe a corrosão do metal na presença dos compostos halogenados oxidantes incluindo, mas não se limitando a, alvejante de hipoclorito, cloro, bromo, hipoclorito, hipobromito, dióxido de cloro, ácido de iodo/hipoiodoso, ácido hipobromoso, hidantoínas halogenadas, versões estabilizadas de ácidos hipocloroso ou hipobromoso, ou combinações dos mesmos. Embora não desejando se ater a qualquer teoria particular, postula-se que o número relativamente elevado de heteroátomos dos compostos de fórmulas (I) e (II) fornece um maior número de sítios para a ligação às superfícies metálicas e íons de metal, que pode fornecer inibição à corrosão intensificada em comparação com muitos inibidores de corrosão existentes.

[80] Como discutido acima, os compostos de fórmulas (I) e (II) podem reduzir a taxa de corrosão de cobre. Em certas modalidades, um composto de fórmula (I) ou (II) surpreendentemente e inesperadamente fornece taxas de corrosão mais baixas para o cobre na presença de compostos halogenados oxidantes do que de compostos normalmente utilizados como inibidores de corrosão, tais como toliltriazol e benzimidazol. Em certas modalidades, um composto de fórmula (I) ou (II) fornece uma taxa de corrosão de metal na presença de um composto de halogênio oxidante de cerca de 0,2 mpy ou menos. Em certas modalidades preferenciais, um composto de fórmula (I) ou (II) fornece uma taxa de corrosão de metal na presença de um composto de halogênio oxidante de cerca de 0,1 mpy ou menos. Assim, em certas modalidades preferenciais, um composto de fórmula (I) ou (II) fornece uma taxa de corrosão de metal na presença de um composto de halogênio oxidante de cerca de 0,1 mpy ou menos, cerca de 0,05 mpy ou menos, cerca de 0,04 mpy ou menos, cerca de 0,03 mpy ou menos, cerca de 0,02 mpy ou menos, cerca de 0,01 mpy ou menos, cerca de 0,005 mpy ou menos, ou cerca de 0,002 mpy ou menos.

[81] Em certas modalidades preferenciais, um composto de fórmula (I) ou (II) inibe a corrosão de cobre na presença de compostos halogenados oxidantes incluindo, mas não se limitando a, alvejante de hipoclorito, cloro, bromo, hipoclorito, hipobromito, de dióxido de cloro, ácido de iodo/hipoiodoso, ácido hipobromoso, hidantoínas halogenadas, versões estabilizadas de ácidos hipocloroso ou hipobromoso, ou combinações dos mesmos. Em certas modalidades preferenciais, a taxa de corrosão do metal fornecida por um composto de fórmula (I) ou (II) é essencialmente a mesma na ausência ou na presença de um composto halogenado oxidante.

[82] Em certas modalidades, um composto de fórmula (I) ou (II) inibe a corrosão do metal quando adicionado a um sistema aquoso compreendendo um biocida oxidante não contendo halogênio incluindo, mas não se limitando a, peróxidos (por exemplo, peróxido de hidrogênio), persulfatos, permanganatos, e ácidos peracético.

[83] Uma outra vantagem dos presentes métodos é que é necessária uma menor quantidade de composto halogenado oxidante para manter os níveis microbianos baixos, porque os compostos de fórmulas (I) e (II), geralmente, não reagem com o composto halogenado oxidante. Além disso, os azóis halogenados que resultam da reação entre um azol e um agente oxidante são conhecidos por serem ambientalmente indesejáveis, devido à sua toxicidade. Assim, outra vantagem dos métodos da presente invenção é que os compostos de fórmulas (I) e (II) são resistentes ou essencialmente resistente ao ataque de halogênio, e não realizam à liberação de azóis halogenados para o meio ambiente.

[84] Em certas modalidades preferenciais, o sistema aquoso é um sistema de água de resfriamento. O sistema de água de resfriamento pode ser um sistema de água de resfriamento em circuito fechado ou um sistema de água de resfriamento em circuito aberto. Em certas modalidades preferenciais, um composto de fórmula (I) ou (II) é adicionado a um sistema de água de resfriamento em circuito fechado a uma taxa de dosagem de cerca de 0,01 ppm a cerca de 200 ppm. Em certas modalidades preferenciais, um composto de fórmula (I) ou (II) é adicionado a um sistema de água de resfriamento em circuito aberto a uma taxa de dosagem de cerca de 0,01 ppm a cerca de 20 ppm.

[85] Os compostos de fórmula (I) ou (II) são contatados com uma superfície metálica por qualquer método adequado. Em certas modalidades, uma solução de um composto de fórmula (I) ou (II) é colocada em contato com uma superfície metálica por imersão, pulverização ou outras técnicas de revestimento. Em certas modalidades preferenciais, uma solução de um composto de fórmula (I) ou (II) é introduzida na água do sistema aquoso através de qualquer método convencional, e é alimentada para dentro do sistema aquoso quer em uma base periódica ou contínua.

[86] Em certas modalidades, se um composto de fórmula (I) ou (II) é relativamente insolúvel em água, o composto pode se tornar solúvel pela formação de um sal orgânico ou inorgânico do composto. Assim, em certas modalidades, um composto de fórmula (I) ou (II) é um sal solúvel em água. Em certas modalidades, um composto de fórmula (I) ou (II) é adicionado como uma solução em um cossolvente miscível em água, incluindo, mas não se limitando a, acetona, metanol, etanol, propanol, ácido fórmico, formamida, propileno glicol, ou etileno glicol. Em certas modalidades, um cossolvente é utilizado para se obter a solubilidade máxima de um composto de fórmula (I) ou (II) no sistema aquoso. Em certas modalidades, o polietileno glicol de baixo peso molecular, polipropileno glicol, um surfactante, ou combinações dos mesmos são usados para aumentar a solubilidade de um composto de fórmula (I) ou (II).

[87] Em outra modalidade, a invenção fornece uma formulação para a inibição da corrosão de uma superfície de metal em contato com um sistema aquoso. A formulação compreende um composto de fórmula (I) ou (II), um ácido fosfórico, e um oligômero fosfinosuccínico. Em certas modalidades preferenciais, o ácido fosfórico é o ácido ortofosfórico (isto é, o ácido fosfórico). Em certas modalidades, o oligômero fosfinosuccínico é selecionado dos oligômeros fosfinosuccínicos como divulgado na Patente US N° 6.572.789, que é aqui incorporada por referência.

[88] Em certas modalidades preferenciais, a formulação compreende um composto de fórmula (I) em que X é selecionado do grupo que consiste em -NH2, -OH, -SH, e halogênio; Y é selecionado do grupo que consiste em hidrogênio, arila, heteroarila, C1-C16 alquila, C2-C16 alquenila, C2-C16 alquinila, C3-C8 cicloalquila, benzila, alquil-heteroarila, halogênio, alquila halo-substituída, amino, aminoalquila, ciano, alcóxi, hidroxila, tiol, alquiltio, carbonila, nitro, fosforila, fosfonila e sulfonila; R1 é selecionado do grupo que consiste em hidrogênio, deutério, C1-C16 alquila, arila, C2-C16 alquenila, C2C16 alquinila, heteroarila, C3-C8 cicloalquila, benzila, alquil-heteroarila, halogênio, hidroxila, e carbonila; e R2 é selecionado do grupo que consiste em hidrogênio, arila, heteroarila, benzila, alquil-heteroarila, C2-C16 alquenila, C2C16 alquinila, C3-C8 cicloalquila, e C1-C16 alquila; ou um sal do mesmo.

[89] Em certas modalidades preferenciais, a formulação compreende um composto de fórmula (II) em que X é selecionado do grupo que consiste em NH, O, e S; Y é selecionado do grupo que consiste em hidrogênio, arila, heteroarila, C1-C16 alquila, C2-C16 alquenila, C2-C16 alquinila, C3-C8 cicloalquila, benzila, alquil-heteroarila, halogênio, alquila halo-substituída, amino, aminoalquila, ciano, alcóxi, hidroxila, tiol, alquiltio, carbonila, nitro, fosforila, fosfonila e sulfonila; R1 é selecionado do grupo que consiste em hidrogênio, arila, heteroarila, C1-C16 alquila, C2-C16 alquenila, C2C16 alquinila, C3-C8 cicloalquila, benzila, alquil-heteroarila, halogênio, alquila halo-substituída, amino, aminoalquila, ciano, alcóxi, hidroxila, tiol, alquiltio, carbonila, nitro, fosforila, fosfonila e sulfonila; R2 é selecionado do grupo que consiste em hidrogênio, deutério, C1-C16 alquila, arila, C2-C16 alquenila, C2C16 alquinila, heteroarila, C3-C8 cicloalquila, benzila, alquil-heteroarila, halogênio, hidroxila e carbonila; R3 é selecionado do grupo que consiste em hidrogênio, arila, heteroarila, benzila, alquil-heteroarila, C2-C16 alquenila, C2-C16 alquinila, C3-C8 cicloalquila, e C1-C16 alquila; e m é um número inteiro de 0 a 9; ou um sal do mesmo.

[90] Em certas modalidades, a formulação compreende ainda um composto orgânico fluorescente. Em certas modalidades preferenciais, o composto orgânico fluorescente é selecionado do grupo que consiste em rodamina, um derivado de rodamina, um corante de acridina, fluoresceína, um derivado de fluoresceína, e combinações dos mesmos. Em certas modalidades, a formulação compreende ainda um polímero marcado por fluorescência etiquetado.

[91] Em certas modalidades, a formulação tem um pH de cerca de 2 a cerca de 5. Assim, em certas modalidades, a formulação tem um pH de cerca de 2 a cerca de 5, de cerca de 2 a cerca de 4, de cerca de 2 a cerca de 3, ou de cerca de 3 a cerca de 5. Em certas modalidades, a formulação tem um pH de entre cerca de 11 a cerca de 14. Assim, em certas modalidades, a formulação tem um pH de entre cerca de 11 a cerca de 14, de cerca de 11 a cerca de 13, de cerca de 12 a cerca de 14, ou de cerca de 13 a cerca de 14.

[92] Os versados na técnica apreciarão que os compostos de fórmula (I) ou (II) podem ser adicionados a um sistema aquoso sozinho ou em combinação com outros inibidores de corrosão ou produtos químicos de tratamento. Múltiplos inibidores de corrosão podem ser dosados como uma formulação de inibidor de corrosão combinada ou cada inibidor de corrosão pode ser adicionado separadamente, incluindo dois ou mais compostos de fórmula (I) e/ou fórmula (II). Além disso, os compostos de fórmula (I) ou fórmula (II) podem ser adicionados a um sistema aquoso em combinação com uma variedade de inibidores de corrosão adicionais, tais como, mas não se limitando a, triazóis, benzotriazóis (por exemplo, benzotriazol ou toliltriazol), benzimidazóis, ortofosfato, polifosfatos, fosfonatos, molibdatos, silicatos, oximas e nitritos. Os compostos de fórmula (I) ou fórmula (II) também podem ser adicionados a um sistema aquoso em combinação com uma variedade de aditivos adicionais, tais como os polímeros de tratamento, agentes antimicrobianos, agentes anti-incrustação, corantes, cargas, tampões, surfactantes, modificadores de viscosidade, agentes quelantes, agentes dispersantes, desodorizantes, agentes de mascaramento, sequestradores de oxigênio e corantes indicadores.

[93] Os compostos de fórmulas (I) e (II) podem ser adicionados a um sistema aquoso em qualquer forma. Em certas modalidades, um composto de fórmula (I) ou (II) é adicionado a um sistema aquoso como um sólido seco. Em certas modalidades, um composto de fórmula (I) ou (II) é adicionado a um sistema aquoso como uma solução em um cossolvente miscível com água. Em certas modalidades preferenciais, um composto de fórmula (I) ou (II) é adicionado a um sistema aquoso tal como uma solução aquosa.

[94] Em certas modalidades, um composto de fórmula (I) é adicionado a um sistema de lavandaria ou um sistema de máquina de lavar louças.

[95] Em certas modalidades, um composto de fórmula (I) ou (II) é adicionado a um sistema aquoso que recircula a água. Em certas modalidades, um composto de fórmula (I) ou (II) é adicionado a um sistema aquoso que tem água estagnada.

[96] Os exemplos seguintes ilustram adicionalmente a invenção, mas, é claro, não devem ser interpretados de alguma forma como limitantes do seu escopo. EXEMPLO 1

[97] Este Exemplo ilustra a taxa de corrosão de cobre de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[98] A taxa de corrosão de cobre na presença de 6-benziladenina, 6- furfuriladenina, hipoxantina, 6-cloropurina e adenina foi determinada utilizando medições de resistência de polarização linear. Além disso, a taxa de corrosão de cobre na presença de benzimidazol, toliltriazol, imidazol, pirimidina, 6,6-dimetiladenina e 6-metilpurina foi determinada utilizando medições de resistência de polarização linear. Benzimidazol, 6-benziladenina, 6-furfuriladenina, hipoxantina, 6-cloropurina, adenina, imidazol, pirimidina, 6,6-dimetiladenina, toliltriazol, e 6-metilpurina foram adquiridos junto à Sigma-Aldrich (St. Louis, MO).

[99] Para cada experimento, cupons de cobre cilíndrico pré-polidos usando papel SIC 600 e equipados em um rotor de Pinho foram imersos em uma solução de inibidor de corrosão. A solução de teste compreendia 470 ppm de cálcio, 230 ppm de magnésio, 590 ppm de cloreto, 260 ppm de sulfato e 100 ppm de alcalinidade, como CaCO3. O pH da água de ensaio foi mantido a 7,0 utilizando dióxido de carbono, e a temperatura da água foi mantida a 45°C ao longo do experimento.

[100] As amostras de cobre foram imersas em células eletroquímicas de 1 litro compreendendo uma solução de inibidor de 5 ppm, e a Rp (resistência à polarização) foi registrada ao longo de um período de 20 a 24 horas. A análise foi realizada utilizando as seguintes condições de teste: tensão E inicial: -0,02V; tensão E final: + 0,02V; velocidade de varrimento: 0,5 mV/s; período de amostragem: 1 segundo; tempo de repetição: 15 minutos; área da amostra: 5 cm2; Densidade: 8,92 g/cm3; Eq. Em Peso de Cobre: 63,54 g; e atraso inicial: 30 segundos.

[101] Em seguida, as amostras de cobre foram expostas a uma solução de alvejante a 25%. Depois que FRC atingiu 1 ppm, as amostras de cobre foram analisadas. Durante toda a análise, a solução de alvejante foi mantida a 1 ppm de FRC. A Rp na ausência e na presença de alvejante foi recolhida e analisada, e a taxa de corrosão média foi calculada e registrada na Tabela 1. As taxas de corrosão foram calculadas em mils por ano (mpy). As FIGs. 1 e 2 apresentam plotagens de dados para os compostos 1, 2, 4 e 5.

[102] Como mostrado na Tabela 1 e nas FIGs. 1 e 2, os compostos 1 5 fornecem uma taxa de corrosão de cobre de menos de 0,2 mpy, que é superior às taxas de corrosão de cobre observadas na presença de compostos relacionados, imidazol, pirimidina, 6,6-dimetilpurina e 6-metilpurina. A taxa de corrosão de cobre na presença dos compostos 1 e 2 é mais baixa do que na presença de benzimidazol e toliltriazol comumente usados.

[103] Descobriu-se surpreendentemente e inesperadamente que a taxa de corrosão de cobre na presença dos compostos 1 e 2 foi mais baixa do que a adenina. Além disso, foi surpreendentemente e inesperadamente descoberto que a 6-benziladenina e 6-furfuriladenina têm, ambas, rápida capacidade de formação de filme, quando em comparação com outros inibidores de corrosão.

[104] Após a adição de alvejante, não foi observado um aumento da taxa de corrosão de cobre na presença de adenina. No entanto, foi surpreendentemente e inesperadamente verificado que a taxa de corrosão de cobre aumentou apenas ligeiramente na presença de 6-furfuriladenina. Além disso, a taxa de corrosão de cobre na presença de 6-benziladenina, 6- cloropurina, e hipoxantina manteve-se abaixo de 0,2 mpy, na presença de alvejante. Os compostos 1 e 2 fornecem uma maior proteção contra a corrosão do cobre na ausência e na presença de alvejante do que o toliltriazol comumente usado.

[105] Este exemplo ilustra que um composto de baixa toxicidade aguda e biodegradável de fórmula (I) ou (II) pode reduzir a taxa de corrosão de cobre. Além disso, este Exemplo ilustra que um composto de fórmula (I) ou (II) pode fornecer uma maior resistência à corrosão na presença de um halogênio oxidante do que os inibidores de corrosão comumente utilizados, tais como toliltriazol. O método da presente invenção não só oferece uma alternativa mais ambiental para muitos inibidores de corrosão normalmente utilizados, mas fornece um método de uso de compostos tendo elevada atividade inibidora.

EXEMPLO 2

[106] Este exemplo ilustra a taxa de corrosão do aço leve utilizando um método de uma modalidade da presente invenção.

[107] A taxa de corrosão do aço leve na presença de 6-benziladenina foi determinada utilizando medições de resistência de polarização linear. Para cada experimento, cupons de aço leve foram imersos em uma solução a 5 ppm de 6-benziladenina. A Rp (resistência de polarização) foi registrada durante cerca de 20 horas. Em seguida, as amostras de cobre foram expostas a uma solução de alvejante a 25%. A Rp na ausência e na presença de alvejante foi recolhida e analisada, e a taxa de corrosão média foi calculada e representada graficamente na FIG. 3. As taxas de corrosão foram calculadas em mils por ano (mpy).

[108] Como mostrado na FIG. 3, a 6-benziladenina diminui e estabiliza a taxa de corrosão do aço leve. Além disso, a taxa de corrosão do aço leve na presença de alvejante e 6-benziladenina permanece essencialmente a mesma. Em contraste, quando nenhum inibidor de corrosão está presente, a adição de alvejante para a célula eletroquímica aumenta a corrosão do aço leve.

[109] Este exemplo ilustra que um método de uma modalidade da presente invenção pode reduzir a taxa de corrosão do aço leve, na ausência e na presença de um halogênio oxidante.

EXEMPLO 3

[110] Este exemplo ilustra a tolerância de cloreto de um composto de fórmula (II) de acordo com uma modalidade da invenção.

[111] Portanto, as soluções tendo uma concentração de cloreto de 500 ppm e 1000 ppm foram preparadas por dissolução de di-hidrato de cloreto de cálcio em água desionizada. 6-Benziladenina foi adicionada para as duas soluções de cloreto em várias concentrações e colocadas em um banho de água a 60°C durante duas horas. A turbidez das misturas foi medida e comparada com uma solução de cloreto de sem ter 6-benziladenina.

[112] Como mostrado nas FIGs. 4 e 5, a turbidez medida para todas as soluções foi menor que 1 NTU, confirmando que 6-benziladenina é tolerável para concentrações relativamente elevadas de íons de cloreto.

[113] Todas as referências, incluindo as publicações, pedidos de patentes e patentes aqui citados são aqui incorporados por referência na mesma extensão como se cada referência fosse individual e especificamente indicada para ser incorporada por referência e foram apresentadas na sua totalidade neste documento.

[114] O uso dos termos "um" e "uma" e "o, a" e "pelo menos um" e referentes semelhantes no contexto da descrição da invenção (especialmente no contexto das seguintes reivindicações) deve ser entendido para cobrir tanto o singular como o plural, a menos que indicado de outra forma aqui ou claramente contradito pelo contexto. O uso do termo "pelo menos um", seguido por uma lista de um ou mais artigos (por exemplo, "pelo menos um dentre A e B") deve ser interpretado para significar um item selecionado a partir dos itens listados (A ou B) ou qualquer combinação de dois ou mais dos itens mencionados (A e B), a menos que aqui indicado de outro modo ou claramente contradito pelo contexto. Os termos "compreendendo", "tendo", "incluindo" e "contendo" devem ser interpretados como termos abertos (isto é, significando "incluindo, mas não se limitando a"), a menos que indicado de outra maneira. A recitação de faixas de valores aqui é meramente destinada a servir como um método abreviado para se referir individualmente a cada valor separado que faz parte dessa faixa, a menos que aqui indicado de outra forma, e cada valor separado incorporado no relatório descritivo como se fosse aqui individualmente recitado. Todos os modos aqui descritos podem ser realizados em qualquer ordem adequada, a menos que aqui indicado de outro modo ou de outro modo claramente contrariado pelo contexto. O uso de todo e qualquer exemplo, ou linguagem exemplificadora (por exemplo, "tal como") aqui fornecido, pretende apenas esclarecer melhor a invenção e não constitui uma limitação do escopo da invenção a menos que de outro modo reivindicado. Nenhuma linguagem no relatório descritivo deve ser entendida como indicando qualquer elemento não reivindicado como essencial para a prática da invenção.

[115] As modalidades preferenciais da presente invenção estão aqui descritas, incluindo o melhor modo conhecido pelos inventores para realizar a invenção. Variações dessas modalidades preferenciais podem se tornar evidentes para os versados na técnica após a leitura da descrição anterior. Os inventores esperam que os versados na técnica empreguem tais variações, como apropriado, e os inventores pretendem que a invenção seja praticada de outro modo diverso do aqui especificamente descrito. Consequentemente, esta invenção inclui todas as modificações e equivalentes do assunto exposto nas reivindicações anexas aqui conforme permitido por lei aplicável. Além disso, qualquer combinação dos elementos descritos acima em todas as variações possíveis dos mesmos está abrangida pela invenção a menos que aqui indicado de outro modo ou de outro modo claramente contrariado pelo contexto.

Claims

1. Método para inibição da corrosão de uma superfície de metal em contato com um sistema aquoso compreendendo um composto halogênio oxidante, o método caracterizado pelo fato de que compreende a adição ao sistema aquoso de um composto de fórmula (I),

em que X é selecionado do grupo que consiste em -NH2, -OH, -SH, e halogênio; Y é selecionado do grupo que consiste em hidrogênio, arila, heteroarila, C1-C16 alquila, C2-C16 alquenila, C2-C16 alquinila, C3-C8 cicloalquila, benzila, alquil-heteroarila, halogênio, alquila halo-substituída, amino, aminoalquila, ciano, alcóxi, hidroxila, tiol, alquiltio, carbonila, nitro, fosforila, fosfonila, e sulfonila; R1 é selecionado do grupo que consiste em hidrogênio, deutério, C1-C16 alquila, arila, C2-C16 alquenila, C2-C16 alquinila, heteroarila, C3-C8 cicloalquila, benzila, alquil-heteroarila, halogênio, hidroxila e carbonila; e R2 é selecionado do grupo que consiste em hidrogênio, arila, heteroarila, benzila, alquil-heteroarila, C2-C16 alquenila, C2-C16 alquinila, C3C8 cicloalquila, e C1-C16 alquila; com a condição de que, quando X é -NH2 e R1 e R2 são hidrogênio, Y é diferente de hidrogênio; ou um sal do mesmo, ou um composto de fórmula (II),

em que X é selecionado do grupo que consiste em NH, O, e S; Y é selecionado do grupo que consiste em hidrogênio, arila, heteroarila, C1-C16 alquila, C2-C16 alquenila, C2-C16 alquinila, C3-C8 cicloalquila, benzila, alquil-heteroarila, halogênio, alquila halo-substituída, amino, aminoalquila, ciano, alcóxi, hidroxila, tiol, alquiltio, carbonila, nitro, fosforila, fosfonila e sulfonila; R1 é selecionado do grupo que consiste em hidrogênio, arila, heteroarila, C1-C16 alquila, C2-C16 alquenila, C2-C16 alquinila, C3-C8 cicloalquila, benzila, alquil-heteroarila, halogênio, alquila halo-substituída, amino, aminoalquila, ciano, alcóxi, hidroxila, tiol, alquiltio, carbonila, nitro, fosforila, fosfonila e sulfonila; R2 é selecionado do grupo que consiste em hidrogênio, deutério, C1-C16 alquila, arila, C2-C16 alquenila, C2-C16 alquinila, heteroarila, C3-C8 cicloalquila, benzila, alquil-heteroarila, halogênio, hidroxila e carbonila; R3 é selecionado do grupo que consiste em hidrogênio, arila, heteroarila, benzila, alquil-heteroarila, C2-C16 alquenila, C2-C16 alquinila, C3C8 cicloalquila e C1-C16 alquila; e m é um número inteiro de 0 a 9; ou um sal do mesmo, em que o composto de fórmula (I) ou um sal do mesmo, ou o composto de fórmula (II) ou um sal do mesmo é adicionado ao sistema aquoso a uma dosagem de a partir de 0,01 ppm a 100 ppm, e em que a superfície metálica compreende cobre, uma liga de cobre, ou aço leve.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o composto de fórmula (I) ou um sal do mesmo, ou o composto de fórmula (II) ou um sal do mesmo é adicionado ao sistema aquoso a uma dosagem de a partir de 0,01 ppm a 100 ppm.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o método compreende adicionar ao sistema aquoso um composto de fórmula (I) ou um sal do mesmo.

4. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o composto de fórmula (I) é

5. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o composto de fórmula (I) é

6. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o método compreende adicionar ao sistema aquoso um composto de fórmula (II) ou um sal do mesmo.

7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que R1 é selecionado do grupo que consiste em fenila, naftila, antracila, furanila, benzofuranila, tiofenila, benzotiofenila, piridila, pirrolila, pirazolila, imidazolila, 1,2,3-triazolila, 1,2,4-triazolila, isoxazolila, oxazolila, isotiazolila, tiazolila, pirimidinila, pirazinila, triazinila, indolila, quinolinila, isoquinolinila, benzimidazolila, benzoxazolinila e benzotiazolinila.

8. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o composto de fórmula (II) é

9. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o composto de fórmula (II) é

10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a superfície metálica compreende aço leve.

11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a superfície metálica compreende cobre ou uma liga de cobre.

12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o halogênio oxidante é selecionado do grupo que consiste em hipoclorito, cloro, bromo, hipobromito, dióxido de cloro, iodo, ácido hipoiodoso, ácido hipobromoso, hidantoínas halogenadas, ou combinações dos mesmos.

13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o halogênio oxidante é cloro, dióxido de cloro, ou hipoclorito.

14. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o halogênio oxidante é iodo, bromo ou hipobromito.

15. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o halogênio oxidante é ácido hipoiodoso, ácido hipobromoso, hidantoínas halogenadas, ou combinações dos mesmos.

16. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que o sistema aquoso é um sistema de água de resfriamento.

17. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de que o metal tem uma taxa de corrosão de 0,2 mpy ou menos.

18. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o metal tem uma taxa de corrosão de 0,1 mpy ou menos.

19. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizado pelo fato de que o sistema aquoso possui um pH de a partir de 6 a 11.

20. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o sistema aquoso possui um pH de a partir de 7 a 11.