JP6829212B2 - 腐食抑制剤としての水溶性ピラゾール誘導体 - Google Patents

腐食抑制剤としての水溶性ピラゾール誘導体 Download PDF

Info

Publication number
JP6829212B2
JP6829212B2 JP2017561692A JP2017561692A JP6829212B2 JP 6829212 B2 JP6829212 B2 JP 6829212B2 JP 2017561692 A JP2017561692 A JP 2017561692A JP 2017561692 A JP2017561692 A JP 2017561692A JP 6829212 B2 JP6829212 B2 JP 6829212B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alkyl
formula
heteroaryl
compound
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017561692A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018519421A (ja
Inventor
ハルビンドゥ アナンド
ハルビンドゥ アナンド
シーサラマン ジョシバス
シーサラマン ジョシバス
エム.アトキンズ ジェフリー
エム.アトキンズ ジェフリー
レイン ディーパック
レイン ディーパック
シバスワミー ベイディーズワラン
シバスワミー ベイディーズワラン
Original Assignee
エコラボ ユーエスエー インコーポレイティド
エコラボ ユーエスエー インコーポレイティド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by エコラボ ユーエスエー インコーポレイティド, エコラボ ユーエスエー インコーポレイティド filed Critical エコラボ ユーエスエー インコーポレイティド
Publication of JP2018519421A publication Critical patent/JP2018519421A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6829212B2 publication Critical patent/JP6829212B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D231/00Heterocyclic compounds containing 1,2-diazole or hydrogenated 1,2-diazole rings
    • C07D231/02Heterocyclic compounds containing 1,2-diazole or hydrogenated 1,2-diazole rings not condensed with other rings
    • C07D231/10Heterocyclic compounds containing 1,2-diazole or hydrogenated 1,2-diazole rings not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D231/14Heterocyclic compounds containing 1,2-diazole or hydrogenated 1,2-diazole rings not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D231/16Halogen atoms or nitro radicals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D231/00Heterocyclic compounds containing 1,2-diazole or hydrogenated 1,2-diazole rings
    • C07D231/02Heterocyclic compounds containing 1,2-diazole or hydrogenated 1,2-diazole rings not condensed with other rings
    • C07D231/10Heterocyclic compounds containing 1,2-diazole or hydrogenated 1,2-diazole rings not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D231/12Heterocyclic compounds containing 1,2-diazole or hydrogenated 1,2-diazole rings not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D231/00Heterocyclic compounds containing 1,2-diazole or hydrogenated 1,2-diazole rings
    • C07D231/54Heterocyclic compounds containing 1,2-diazole or hydrogenated 1,2-diazole rings condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D231/56Benzopyrazoles; Hydrogenated benzopyrazoles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D249/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings having three nitrogen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D249/16Heterocyclic compounds containing five-membered rings having three nitrogen atoms as the only ring hetero atoms condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D249/18Benzotriazoles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-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
    • C23F11/00Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C23F11/10Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
    • C23F11/14Nitrogen-containing compounds
    • C23F11/149Heterocyclic compounds containing nitrogen as hetero atom

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Description

関連出願の相互参照
本特許出願は、参照により全体が組み込まれる、2015年5月28日出願の米国仮特許出願第62/167,710号の利益を主張するものである。
本発明は、水性環境下で金属表面に複素環式化合物を腐食抑制剤として使用する方法に関する。
銅及び銅合金成分は、銅の高熱伝導性及び抗微生物特性の理由から、工業系で一般に使用されている。銅及び銅合金(例えば、青銅及び黄銅)は、内側酸化第一銅フィルム層及び外側酸化第二銅フィルム層を含む、銅の表面を天然に被覆する保護フィルム層の結果として、腐食に比較的耐性を示す。嫌気性条件下で、これらの保護層は、一般に、金属表面のさらなる腐食速度を低下させる。しかしながら、ある特定の条件下では、銅及び銅合金は、腐食を受けやすい。酸素の存在下で、かつ酸性条件下で、銅の酸化及び水中での銅(II)イオンの溶解が生じ得る。
銅腐食抑制剤は、一般に、工業水系に添加され、系表面からの銅の溶解を防止及び低減する。具体的には、銅及び銅合金の腐食を抑制するためのアゾール等の窒素含有化合物の使用が周知である。窒素孤立電子対が金属に配位し、銅表面を水性系中に存在する要素から保護する薄い有機フィルム層の形成をもたらすと一般に考えられている。アゾール等の窒素含有化合物は、水溶液から銅(II)を沈殿させ、銅と他の金属との間のガルバニ反応により生じ得る腐食を妨げることも知られている。
水中での粘液及び微生物成長を制御するために、酸化ハロゲンが殺生物剤として工業系で一般に使用されている。多くのアゾールによってもたらされる保護フィルムは、塩素、次亜塩素酸塩、及び次亜臭素酸塩等の酸化ハロゲンの存在下で浸食し、腐食抑制剤の有効性を低下させる。さらに、銅(II)沈殿の低減は、多くの場合、溶液中での腐食抑制剤のハロゲン攻撃により、酸化ハロゲンの存在下で生じる。したがって、酸化ハロゲンの存在下で、腐食抑制剤の過剰または連続注入が、有機保護フィルムを維持するためにしばしば必要とされている。
本業界での深刻な懸念は、毒性腐食抑制剤の環境への導入によって引き起こされる環境汚染である。多くの複素環式化合物の腐食抑制剤としての適用が広く見出されているが、ベンゾトリアゾール及びその誘導体等の多くの一般に使用されている腐食防止剤は、生分解性ではなく、毒性である。本業界は、優れた抑制活性を提供すると同時に、非毒性特性及び生分解性特性の両方を有する環境に優しい腐食抑制剤の開発に着実に向かっている。
金属腐食を抑制する環境に優しい方法は、本業界にとって有益であろう。さらに、酸化ハロゲン剤の不在及び存在下で銅の保護をもたらす方法を提供することが望ましいであろう。
一実施形態では、本発明は、水性系と接触している金属表面の腐食を抑制するための方法を提供する。本方法は、式(I)の化合物であって、
式中、Xが、−OH、−NH、−SH、及びハロゲンからなる群から選択され、
Yが、−CR及び窒素からなる群から選択され、
及びRが、6員芳香族環を形成するか、またはR及びRが各々同じもしくは異なり、水素、アリール、ヘテロアリール、C〜C16アルキル、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
が、水素、アリール、ヘテロアリール、C〜C16アルキル、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
が、水素、アリール、ヘテロアリール、C〜C16アルキル、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
mが、1〜9の整数である、化合物、または
その塩を水性系に添加することを含む。
別の実施形態では、本発明は、酸化ハロゲン化合物を含む水性系と接触している金属表面の腐食を抑制するための方法を提供する。本方法は、式(II)の化合物であって、
式中、R、R、及びRが各々同じもしくは異なり、水素、アリール、ヘテロアリール、C〜C16アルキル、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
が、水素、重水素、C〜C16アルキル、アリール、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、ヘテロアリール、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ヒドロキシル、及びカルボニルからなる群から選択される、化合物、または
その塩を水性系に添加することを含む。
別の実施形態では、本発明は、水性系と接触している金属表面の腐食を抑制するための製剤を提供する。本製剤は、式(I)または(II)の化合物、リン酸、及びホスフィノコハク酸オリゴマーを含む。
別の実施形態では、本発明は、式(I)の化合物であって、
式中、Xが、−OH、−NH、及び−SHからなる群から選択され、
Yが、−CR及び窒素からなる群から選択され、
及びRが、6員芳香族環を形成するか、またはR及びRが各々同じもしくは異なり、水素、アリール、ヘテロアリール、C〜C16アルキル、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
が、アリール、ヘテロアリール、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、シアノ、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
が、水素、アリール、ヘテロアリール、C〜C16アルキル、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
mが1であるか、または
式中、Xが、−OH、−NH、及び−SHからなる群から選択され、
Yが、−CRであり、
が、水素、C〜C16アルキル、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、アリール、ヘテロアリール、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
が、C〜C16アルキル、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、アリール、ヘテロアリール、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
が、C〜C16アルキルであり、
が、水素、C〜C16アルキル、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、アリール、ヘテロアリール、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
mが1である、化合物、または
その塩を提供する。
漂白剤の不在及び存在下で腐食抑制剤として(1H−ピラゾール−1−イル)メタノールを使用して銅腐食速度を例証する線グラフである。 漂白剤の不在及び存在下で腐食抑制剤として(1H−ピラゾール−1−イル)メタノール、3,5−ジメチルピラゾール、または(3,5−ジメチル−1H−ピラゾール−1−イル)メタノールを使用して銅腐食速度を例証する線グラフである。 漂白剤の不在及び存在下で腐食抑制剤として1−(3,5−ジメチル−1H−ピラゾール−1−イル)エタン−1−オールを使用して銅腐食速度を例証する線グラフである。 (1H−ピラゾール−1−イル)メタノールを含む溶液の様々なpHレベルでの濁度を例証する線グラフである。 3,5−ジメチルピラゾールを含む溶液の様々なpHレベルでの濁度を例証する線グラフである。
以下の定義は、用語が本出願でどのように使用されるか、具体的には、特許請求の範囲がどのように解釈されるべきかを決定するために提供される。これらの定義の組織化は、単に便宜のためであり、これらの定義のいずれも任意の特定の部類に限定されるようには意図されていない。
「アルコキシ」とは、式RO−の部分を指し、式中、Rは、アルキル、アルケニル、またはアルキニルである。
「アルキル」とは、直鎖状または分岐状アルキル置換基を指す。かかる置換基の例としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、ペンチル、イソアミル、ヘキシル等が挙げられる。
「アルキルヘテロアリール」とは、ヘテロアリール基に結合したアルキル基を指す。
「アルケニル」とは、好ましくは、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、または16個の炭素を有し、1つ以上の炭素−炭素二重結合を有する、直鎖状または分岐状炭化水素を指す。アルケニル基としては、エテニル、1−プロペニル、2−プロペニル(アリル)、イソ−プロペニル、2−メチル−1−プロペニル、1−ブテニル、及び2−ブテニルが挙げられるが、これらに限定されない。アルケニル基は、非置換であってもよく、または1つ以上の好適な置換基で置換されてもよい。
「アルキルチオ」とは、式RS−の部分を指し、式中、Rは、アルキル、アリール、アルケニル、またはアルキニルである。
「アルキニル」とは、好ましくは、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、または16個の炭素を有し、かつ1つ以上の炭素−炭素三重結合を有する、直鎖状または分岐状炭化水素を指す。アルキニル基としては、エチニル、プロピニル、及びブチニルが挙げられるが、これらに限定されない。アルキニル基は、非置換であってもよく、または1つ以上の好適な置換基で置換されてもよい。
「アミノ」とは、HN−の部分を指す。
「アミノアルキル」とは、アルキルまたはアリール等の1つ以上の炭素基に結合した窒素置換基を指す。例えば、アミノアルキル基は、RHN−(第二級)またはRN−(第三級)であってもよく、式中、Rは、アルキルまたはアリールである。
「水性系」とは、周期的または連続的に水と接触している金属成分を含有する任意の系を指す。
「アリール」とは、当該技術分野で一般に理解されている非置換または置換芳香族炭素環式置換基を指し、「C〜C10アリール」という用語には、フェニル、ナフチル、及びアントラシルが含まれる。アリールという用語が、平面状であり、かつヒュッケル則に従って4n+2nの電子を含む環式置換基に適用されることが理解される。
「カルボニル」とは、酸素に二重結合した炭素を含む置換基を指す。かかる置換基の例としては、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、エステル、アミド、及びカルバメートが挙げられる。
「シクロアルキル」とは、例えば約3〜約8個の炭素原子、好ましくは約4〜約7個の炭素原子、より好ましくは約4〜約6個の炭素原子を含む環式アルキル置換基を指す。かかる置換基の例としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル等が挙げられる。環式アルキル基は、非置換であってもよく、またはアルキル基、例えば、メチル基、エチル基等でさらに置換されてもよい。
「ハロゲン」または「ハロ」とは、F、Cl、Br、及びIを指す。
「ハロ置換アルキル」とは、1つ以上のハロゲンで置換された上述のアルキル基、例えば、クロロメチル、トリフルオロメチル、2,2,2−トリクロロエチル等を指す。
「ヘテロアリール」とは、単環式または二環式5員または6員環系を指し、ここで、ヘテロアリール基は、不飽和であり、ヒュッケル則を満たしている。ヘテロアリール基の非限定的な例としては、フラニル、チオフェニル、ピロリル、ピラゾリル、イミダゾリル、1,2,3−トリアゾリル、1,2,4−トリアゾリル、イソオキサゾリル、オキサゾリル、イソチアゾリル、チアゾリル、1,3,4−オキサジアゾール−2−イル、1,2,4−オキサジアゾール−2−イル、5−メチル−1,3,4−オキサジアゾール、3−メチル−1,2,4−オキサジアゾール、ピリジニル、ピリミジニル、ピラジニル、トリアジニル、ベンゾフラニル、ベンゾチオフェニル、インドリル、キノリニル、イソキノリニル、ベンズイミダゾリル、ベンゾオキサゾリニル、ベンゾチアゾリニル、キナゾリニル等が挙げられる。
「工業水系」とは、その主成分として水を循環させる任意の系を意味する。「工業水系」の非限定的な例としては、冷却系、ボイラー系、加熱系、膜系、製紙プロセス、または以下で定義される水を循環させる任意の他の系が挙げられる。
「酸化ハロゲン」とは、少なくとも1つのハロゲンを含む酸化剤を指す。酸化ハロゲンの例としては、塩素漂白剤、塩素、臭素、ヨウ素、次亜塩素酸塩、次亜臭素酸塩、ヨウ素/次亜ヨウ素酸、次亜臭素酸、ハロゲン化ヒダントイン、二酸化塩素、次亜塩素酸もしくは次亜臭素酸の安定化バージョン、及び塩素、臭素、またはヨウ素を放出することができる化合物または化学基が挙げられるが、これらに限定されない。
「軟鋼」とは、炭素及び低合金鋼を指す。
「水」とは、主成分として水を有する任意の物質を意味する。水には、純水、水道水、淡水、再生水、ブライン、蒸気、及び/または任意の水溶液、もしくはブレンド水溶液が含まれ得る。
「水溶性」とは、25℃で少なくとも約5重量%まで水溶性の材料を意味する。
本明細書における参照の便宜のために、式(I)の化合物の構造は、以下のように番号付けされる。
本明細書における参照の便宜のために、式(II)の化合物の構造は、以下のように番号付けされる。
ある構造における原子数の範囲が示される(例えば、C〜C16アルキル、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル等)場合は常に、示される範囲内に入る炭素原子の任意の部分範囲または個々の数も使用され得ることが具体的に企図される。したがって、例えば、本明細書において参照される任意の化学基(例えば、アルキル)に関して使用される1〜16個の炭素原子(例えば、C〜C16)、1〜6個の炭素原子(例えば、C〜C)、1〜4個の炭素原子(例えば、C〜C)、1〜3個の炭素原子(例えば、C〜C)、または2〜16個の炭素原子(例えば、C〜C16)の範囲の列挙は、適切な場合、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、及び/または16個の炭素原子、ならびにその任意の部分範囲(例えば、適切な場合、1〜2個の炭素原子、1〜3個の炭素原子、1〜4個の炭素原子、1〜5個の炭素原子、1〜6個の炭素原子、1〜7個の炭素原子、1〜8個の炭素原子、1〜9個の炭素原子、1〜10個の炭素原子、1〜11個の炭素原子、1〜12個の炭素原子、1〜13個の炭素原子、1〜14個の炭素原子、1〜15個の炭素原子、1〜16個の炭素原子、2〜3個の炭素原子、2〜4個の炭素原子、2〜5個の炭素原子、2〜6個の炭素原子、2〜7個の炭素原子、2〜8個の炭素原子、2〜9個の炭素原子、2〜10個の炭素原子、2〜11個の炭素原子、2〜12個の炭素原子、2〜13個の炭素原子、2〜14個の炭素原子、2〜15個の炭素原子、2〜16個の炭素原子、3〜4個の炭素原子、3〜5個の炭素原子、3〜6個の炭素原子、3〜7個の炭素原子、3〜8個の炭素原子、3〜9個の炭素原子、3〜10個の炭素原子、3〜11個の炭素原子、3〜12個の炭素原子、3〜13個の炭素原子、3〜14個の炭素原子、3〜15個の炭素原子、3〜16個の炭素原子、4〜5個の炭素原子、4〜6個の炭素原子、4〜7個の炭素原子、4〜8個の炭素原子、4〜9個の炭素原子、4〜10個の炭素原子、4〜11個の炭素原子、4〜12個の炭素原子、4〜13個の炭素原子、4〜14個の炭素原子、4〜15個の炭素原子、及び/または4〜16個の炭素原子等)を包含し、かつ具体的に記載する。
本発明は、工業水系中の金属成分の腐食の抑制に特に有用な複素環式化合物、新規の複素環式化合物、及び製剤を使用する方法を提供する。本発明の方法は、より環境に優しい既存の方法の代替案を提示する、水生生物への急性毒性が比較的低い化合物を用いる。出願人は、1位がヘテロ原子含有アルキル基で置換されたピラゾール化合物が水溶性の増大を有することを見出した。本方法の水溶性ピラゾールは、金属表面と接触している水性系に添加されると、優れた耐金属腐食性を提供する。ピラゾールは銅腐食に対して不十分な保護しか提供しないが、(1H−ピラゾール−1−イル)メタノールは、優れた耐銅腐食性を提供する(0.4232mpy対0.0057mpy)。
出願人は、驚くべきことに、かつ予想外に、本方法のピラゾール誘導体が酸化ハロゲン化合物の存在下で例示となる安定性を有することも見出した。任意の特定の理論に拘束されることを望むものではないが、本方法のピラゾール誘導体が、一般的な酸化ハロゲン化合物に非透過性または本質的に非透過性の保護フィルムを提供すると考えられる。したがって、ある特定の実施形態では、本発明の方法は、殺生物剤として酸化ハロゲン化合物を用いる水性系中の金属腐食からの保護を提供する。
一実施形態では、本発明は、水性系と接触している金属表面の腐食を抑制するための方法を提供する。本方法は、式(I)の化合物であって、
式中、Xが、−OH、−NH、−SH、及びハロゲンからなる群から選択され、
Yが、−CR及び窒素からなる群から選択され、
及びRが、6員芳香族環を形成するか、またはR及びRが各々同じもしくは異なり、水素、アリール、ヘテロアリール、C〜C16アルキル、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
が、水素、アリール、ヘテロアリール、C〜C16アルキル、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
が、水素、アリール、ヘテロアリール、C〜C16アルキル、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
mが、1〜9の整数である、化合物、または
その塩を水性系に添加することを含む。
ある特定の好ましい実施形態では、Xは、−OHである。
ある特定の好ましい実施形態では、Yは、−CRであり、式中、Rが水素である。
ある特定の好ましい実施形態では、Yは、−CRであり、式中、Rがフェニルである。
ある特定の好ましい実施形態では、Yは、−CRであり、式中、Rがメチルである。
ある特定の好ましい実施形態では、R及びRは、水素である。
ある特定の好ましい実施形態では、Rは、水素である。
ある特定の好ましい実施形態では、Rは、メチルである。
ある特定の好ましい実施形態では、Rは、フェニルである。
ある特定の好ましい実施形態では、Rは、メチルであり、Yは、−CRであり、式中、Rがメチルである。
ある特定の好ましい実施形態では、Rは、メチルであり、Rは、水素である。
ある特定の好ましい実施形態では、mは、1である。
ある特定の好ましい実施形態では、式(I)の化合物は、
である。
ある特定の好ましい実施形態では、式(I)の化合物は、
であり、式中、Meがメチルである。
ある特定の好ましい実施形態では、式(I)の化合物は、
である。
ある特定の好ましい実施形態では、式(I)の化合物は、
であり、式中、Meがメチルである。
ある特定の好ましい実施形態では、式(I)の化合物は、
である。
ある特定の好ましい実施形態では、式(I)の化合物は、
である。
ある特定の好ましい実施形態では、式(I)の化合物は、
であり、式中、Meがメチルである。
ある特定の好ましい実施形態では、式(I)の化合物は、
であり、式中、Meがメチルである。
及びRが6員芳香族環を形成する場合、芳香族環は、任意に置換され、以下の構造を有し、
式中、Zが各々同じもしくは異なり、水素、C〜C16アルキル、アリール、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、ヘテロアリール、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、アルコキシ、ヒドロキシル、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、Xが、−OH、−NH、−SH、及びハロゲンからなる群から選択され、Yが、−CR及び窒素からなる群から選択され、mが、1〜9の整数であり、nが、1、2、3、または4である、またはその塩である。R〜Rは、上に示されるように定義される。
式(I)の化合物は、単一鏡像異性体(すなわち、(R)−異性体もしくは(S)−異性体)、ラセミ体、または任意の比率での鏡像異性体の混合物であってもよい。
式(I)の化合物は、任意の好適な合成化学法によって調製され得る。調製法の1つは、市販の材料を使用した一段階合成である。ピラゾール化合物は、アルデヒドとの縮合反応を経て、1−置換ピラゾール化合物を形成する。例えば、3,5−ジメチルピラゾールは、ホルムアルデヒドと反応して、(3,5−ジメチル−1H−ピラゾール−1−イル)メタノールを形成する。
別の実施形態では、本発明は、酸化ハロゲン化合物を含む水性系と接触している金属表面の腐食を抑制するための方法を提供する。本方法は、式(II)の化合物であって、
式中、R、R、及びRが各々同じもしくは異なり、水素、アリール、ヘテロアリール、C〜C16アルキル、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
が、水素、重水素、C〜C16アルキル、アリール、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、ヘテロアリール、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ヒドロキシル、及びカルボニルからなる群から選択される、化合物、または
その塩を水性系に添加することを含む。
ある特定の好ましい実施形態では、R及びRは、C〜C16アルキルである。
ある特定の好ましい実施形態では、R及びRは、メチルである。
ある特定の好ましい実施形態では、Rは、ハロゲンである。
ある特定の好ましい実施形態では、Rは、塩化物である。
ある特定の好ましい実施形態では、Rは、水素である。
ある特定の好ましい実施形態では、式(II)の化合物は、
であり、式中、Meがメチルである。
ある特定の好ましい実施形態では、式(II)の化合物は、
であり、式中、Meがメチルである。
ある特定の好ましい実施形態では、式(II)の化合物は、
であり、式中、Phがフェニルである。
ある特定の好ましい実施形態では、Rは、水素である。任意の特定の理論に拘束されることを望むものではないが、Rが水素である場合、金属表面と接触している水性系に添加されると分子間で水素結合が生じ、それにより金属表面上の腐食抑制剤保護フィルムの強度の向上がもたらされ得ると仮定される。さらに、Rが水素である式(II)化合物は、一般に、水溶性の増大を有する。
式(I)及び(II)の化合物は、銅、鉄、銀、鋼(例えば、亜鉛めっき鋼)、及びアルミニウムを含むが、これらに限定されない任意の金属または金属合金に腐食保護を提供し得る。ある特定の好ましい実施形態では、式(I)または(II)の化合物は、銅を含む金属表面と接触している水性系に添加されて、金属腐食を抑制する。ある特定の好ましい実施形態では、式(I)または(II)の化合物は、銅合金を含む金属表面と接触している水性系に添加されて、金属腐食を抑制する。ある特定の実施形態では、銅は、式(I)または(II)の化合物中の1つ以上のヘテロ原子と錯体形成する。銅は、配管工事及び工業機械における銅配管及び銅管としての使用を含む幅広い用途を有する。銅及び銅合金は、冷却水及びボイラー水系におけるそれらの使用で周知である。
式(I)及び(II)の化合物を使用して、青銅、銅ニッケル、及び黄銅を含む任意の銅合金を保護することができる。青銅は、一般に、銅及びスズを含むが、アルミニウム、マンガン、ケイ素、ヒ素、及びリンを含む他の元素を含んでもよい。黄銅は、銅及び亜鉛を含み、一般に、水ボイラー系における配管工事で使用されている。ある特定の実施形態では、式(I)または(II)の化合物は、青銅を含む金属表面と接触している水性系に添加されて、金属腐食を抑制する。ある特定の好ましい実施形態では、式(I)または(II)の化合物は、黄銅(例えば、アドミラルティー黄銅)を含む金属表面と接触している水性系に添加されて、金属腐食を抑制する。ある特定の好ましい実施形態では、式(I)または(II)の化合物は、銅ニッケル合金を含む金属表面と接触している水性系に添加されて、金属腐食を抑制する。
ある特定の実施形態では、式(I)または(II)の化合物は、軟鋼腐食を抑制する。ある特定の実施形態では、式(I)または(II)の化合物は、亜鉛めっき鋼、ステンレス鋼、鋳鉄、ニッケル、及びそれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない金属合金の腐食を抑制する。任意の特定の理論に拘束されることを望むものではないが、式(I)及び(II)の化合物が溶液中のCu(II)を不活性化し、鋼表面上でのガルバニ電池の発生を防止すると仮定される。したがって、ある特定の実施形態では、式(I)または(II)の化合物は、軟鋼の孔食を抑制する。
式(I)及び(II)の化合物によって提供される腐食速度は、制限されない。ある特定の実施形態では、式(I)または(II)の化合物の使用を含む腐食を抑制する方法は、業界標準に従って許容可能な金属腐食速度、例えば、約0.2mpy以下を提供する。ある特定の好ましい実施形態では、式(I)または(II)の化合物は、約0.1mpy以下の金属腐食速度を提供する。したがって、ある特定の好ましい実施形態では、式(I)または(II)の化合物は、約0.1mpy以下、約0.05mpy以下、約0.04mpy以下、約0.03mpy以下、約0.02mpy以下、約0.01mpy以下、約0.005mpy以下、または約0.002mpy以下の金属腐食速度を提供する。
式(I)及び(II)の化合物が任意の投入速度で水性系に添加され得るが、式(I)及び(II)の化合物は、一般に、約0.01ppm〜約500ppmの投入速度で水性系に添加される。ある特定の実施形態では、式(I)または(II)の化合物は、約0.01ppm〜約100ppmの投入速度で水性系に添加される。したがって、ある特定の好ましい実施形態では、式(I)または(II)の化合物は、約0.01ppm〜約100ppm、約0.01ppm〜約75ppm、約0.01ppm〜約50ppm、約0.01ppm〜約25ppm、約0.01ppm〜約10ppm、約0.01ppm〜約5ppm、約0.1ppm〜約100ppm、約0.1ppm〜約75ppm、約0.1ppm〜約50ppm、約0.1ppm〜約25ppm、約0.1ppm〜約10ppm、約0.1ppm〜約5ppm、約1ppm〜約100ppm、約1ppm〜約75ppm、約1ppm〜約50ppm、約1ppm〜約25ppm、約1ppm〜約10ppm、約5ppm〜約100ppm、約10ppm〜約100ppm、約25ppm〜約100ppm、約50ppm〜約100ppm、または約80ppm〜約100ppmの投入速度で水性系に添加される。
本方法の利点は、式(I)及び(II)の化合物が中性pHを含む任意のpHで製剤化され得ることである。これは、より有害なpHレベル(例えば、塩基性pH)の製剤を必要とするベンゾトリアゾール等の腐食抑制剤を用いる多くの既存の方法とは対照的である。さらに、式(I)及び(II)の化合物を使用して、任意のpHを有する水性系中の金属の腐食を抑制することができる。ある特定の好ましい実施形態では、式(I)または(II)の化合物は、約2〜約12のpHを有する水性系に添加される。したがって、ある特定の好ましい実施形態では、式(I)または(II)の化合物は、約2〜約12、約3〜約12、約4〜約12、約5〜約12、約6〜約12、約2〜約11、約2〜約10、約2〜約9、約2〜約8、約2〜約7、約2〜約6、約2〜約5、約6〜約9、約6〜約8、約7〜約12、約8〜約12、約9〜約12、約7〜約10、または約8〜約10のpHを有する水性系に添加される。
本方法の別の利点は、式(I)及び(II)の化合物が酸化ハロゲンの存在下で金属表面に腐食保護を提供することである。ある特定の好ましい実施形態では、式(I)または(II)の化合物は、金属表面と接触している水性系に添加され、任意の酸化ハロゲン化合物の存在下で金属表面の腐食を抑制する。ある特定の好ましい実施形態では、式(I)または(II)の化合物は、次亜塩素酸塩漂白剤、塩素、臭素、次亜塩素酸塩、次亜臭素酸塩、二酸化塩素、ヨウ素/次亜ヨウ素酸、次亜臭素酸、ハロゲン化ヒダントイン、次亜塩素酸もしくは次亜臭素酸の安定化バージョン、またはそれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない酸化ハロゲン化合物の存在下で、金属腐食を抑制する。任意の特定の理論に拘束されることを望むものではないが、式(I)及び(II)の化合物の比較的多数のヘテロ原子が、金属表面及び金属イオンへの結合部位をより多く提供し、多くの既存の腐食抑制剤と比較して腐食抑制の向上を提供することができると仮定される。加えて、式(I)の化合物が、一部には、金属表面とのキレート化錯体の形成により、安定したフィルムを形成することができると仮定される。
上述のように、式(I)及び(II)の化合物は、銅腐食速度を低下させることができる。ある特定の実施形態では、式(I)または(II)の化合物は、驚くべきことに、かつ予想外に、酸化ハロゲン化合物の存在下で、トリルトリアゾール等の腐食抑制剤として一般に使用されている化合物よりも低い銅腐食速度を提供する。ある特定の実施形態では、式(I)または(II)の化合物は、酸化ハロゲン化合物の存在下で、約0.2mpy以下の金属腐食速度を提供する。ある特定の好ましい実施形態では、式(I)または(II)の化合物は、酸化ハロゲン化合物の存在下で、約0.1mpy以下の金属腐食速度を提供する。したがって、ある特定の好ましい実施形態では、式(I)または(II)の化合物は、酸化ハロゲン化合物の存在下で、約0.1mpy以下、約0.05mpy以下、約0.04mpy以下、約0.03mpy以下、約0.02mpy以下、約0.01mpy以下、約0.005mpy以下、または約0.002mpy以下の金属腐食速度を提供する。ある特定の好ましい実施形態では、式(I)または(II)の化合物によって提供される金属腐食速度は、酸化化合物の不在または存在下で、本質的に同じである。
ある特定の好ましい実施形態では、式(I)または(II)の化合物は、次亜塩素酸塩漂白剤、塩素、臭素、次亜塩素酸塩、次亜臭素酸塩、二酸化塩素、ヨウ素/次亜ヨウ素酸、次亜臭素酸、ハロゲン化ヒダントイン、次亜塩素酸もしくは次亜臭素酸の安定化バージョン、またはそれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない酸化ハロゲン化合物の存在下で、銅腐食を抑制する。
ある特定の実施形態では、式(I)または(II)の化合物は、過酸化物(例えば、過酸化水素)、過硫酸塩、過マンガン酸塩、及び過酢酸を含むが、これらに限定されない非ハロゲン含有酸化殺生物剤を含む水性系に添加されると、金属腐食を抑制する。
本方法の別の利点は、式(I)及び(II)の化合物が一般に酸化ハロゲン化合物との相互作用の低下を有するため、低微生物レベルを維持するのにより少量の酸化ハロゲン化合物しか必要とされないことである。さらに、アゾールと酸化剤との間の反応に起因するハロゲン化アゾールは、それらの毒性のため、環境に望ましくないことが知られている。したがって、本方法の別の利点は、式(I)及び(II)の化合物がハロゲン攻撃に耐性を示すか、または本質的に耐性を示し、ハロゲン化アゾールを環境に放出しないことである。
本発明の別の利点は、式(I)の化合物が向上した水溶性を有することである。ある特定の実施形態では、式(I)の化合物は、水溶性である。ある特定の好ましい実施形態では、式(I)の化合物は、25℃で約70重量%〜約99重量%超まで水溶性である。言い換えれば、ある特定の実施形態では、式(I)の化合物の約70%〜約99%超が、25℃で水中に溶解する。したがって、ある特定の好ましい実施形態では、式(I)の化合物の約70%〜約99%超、約75%〜約99%超、約80%〜約99%超、約85%〜約99%超、約90%〜約99%超、約95%〜約99%超、または約98%〜約99%超が、25℃で水溶性である。ある特定の実施形態では、式(I)の化合物の99%超が、水溶性である。
ある特定の好ましい実施形態では、水性系は、冷却水系である。冷却水系は、閉ループ冷却水系または開ループ冷却水系であってもよい。ある特定の好ましい実施形態では、式(I)または(II)の化合物は、約0.01ppm〜約200ppmの投入速度で閉ループ冷却水系に添加される。ある特定の好ましい実施形態では、式(I)または(II)の化合物は、約0.01ppm〜約20ppmの投入速度で開ループ冷却水系に添加される。
式(I)及び(II)の化合物は、任意の好適な方法によって金属表面と接触する。ある特定の実施形態では、式(I)または(II)の化合物の溶液は、浸漬、噴霧、または他の被覆技法によって金属表面と接触する。ある特定の好ましい実施形態では、式(I)または(II)の化合物の溶液は、任意の従来の方法によって水性系の水中に導入され、周期的にまたは連続的にのいずれかで水性系内に供給される。
ある特定の実施形態では、式(I)または(II)の化合物が比較的水不溶性である場合、本化合物は、本化合物の有機または無機塩を形成することによって水溶性になり得る。したがって、ある特定の実施形態では、式(I)または(II)の化合物は、水溶性塩である。ある特定の実施形態では、式(I)または(II)の化合物は、アセトン、メタノール、エタノール、プロパノール、ギ酸、ホルムアミド、プロピレングリコール、またはエチレングリコールを含むが、これらに限定されない水混和性共溶媒中の溶液として添加される。ある特定の実施形態では、低分子量ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、または界面活性剤を使用して、式(I)または(II)の化合物の溶解度を増大させる。ある特定の実施形態では、共溶媒を使用して、水性系中の式(I)または(II)の化合物の最大溶解度を達成する。
別の実施形態では、本発明は、水性系と接触している金属表面の腐食を抑制するための製剤を提供する。本製剤は、式(I)または(II)の化合物、リン酸、及びホスフィノコハク酸オリゴマーを含む。ある特定の好ましい一実施形態では、リン酸は、オルトリン酸(すなわち、リン酸)である。ある特定の実施形態では、ホスフィノコハク酸オリゴマーは、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第6,572,789号に開示のホスフィノコハク酸オリゴマーから選択される。
ある特定の好ましい実施形態では、本製剤は、式(I)の化合物であって、式中、Xが、−OH、−NH、−SH、及びハロゲンからなる群から選択され、Yが、−CR及び窒素からなる群から選択され、R及びRが、6員芳香族環を形成するか、またはR及びRが各々同じもしくは異なり、水素、アリール、ヘテロアリール、C〜C16アルキル、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、Rが、水素、アリール、ヘテロアリール、C〜C16アルキル、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、Rが、水素、アリール、ヘテロアリール、C〜C16アルキル、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、mが、1〜9の整数である、化合物、またはその塩を含む。
ある特定の好ましい実施形態では、本製剤は、式(II)の化合物であって、式中、R、R、及びRが各々同じもしくは異なり、水素、アリール、ヘテロアリール、C〜C16アルキル、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、Rが、水素、重水素、C〜C16アルキル、アリール、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、ヘテロアリール、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ヒドロキシル、及びカルボニルからなる群から選択される、化合物、またはその塩を含む。
ある特定の実施形態では、本製剤は、蛍光有機化合物をさらに含む。ある特定の好ましい実施形態では、蛍光有機化合物は、ローダミン、ローダミン誘導体、アクリジン色素、フルオレセイン、フルオレセイン誘導体、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。ある特定の実施形態では、本製剤は、蛍光標識ポリマーをさらに含む。
ある特定の実施形態では、本製剤は、約2〜約5のpHを有する。したがって、ある特定の実施形態では、本製剤は、約2〜約5、約2〜約4、約2〜約3、または約3〜約5のpHを有する。ある特定の実施形態では、本製剤は、約11〜約14のpHを有する。したがって、ある特定の実施形態では、本製剤は、約11〜約14、約11〜約13、約12〜約14、または約13〜約14のpHを有する。
別の実施形態では、本発明は、式(I)の化合物であって、
式中、Xが、−OH、−NH、及び−SHからなる群から選択され、
Yが、−CR及び窒素からなる群から選択され、
及びRが6員芳香族環を形成するか、またはR及びRが各々同じもしくは異なり、水素、アリール、ヘテロアリール、C〜C16アルキル、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
が、アリール、ヘテロアリール、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、シアノ、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
が、水素、アリール、ヘテロアリール、C〜C16アルキル、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
mが1であるか、または
式中、Xが、−OH、−NH、及び−SHからなる群から選択され、
Yが、−CRであり、
が、水素、C〜C16アルキル、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、アリール、ヘテロアリール、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
が、C〜C16アルキル、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、アリール、ヘテロアリール、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
が、C〜C16アルキルであり、
が、水素、C〜C16アルキル、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、アリール、ヘテロアリール、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
mが1である、化合物、または
その塩を提供する。
ある特定の好ましい実施形態では、Rは、アリールまたはヘテロアリールである。
ある特定の好ましい実施形態では、式(I)の化合物は、
である。
ある特定の好ましい実施形態では、式(I)の化合物は、
である。
ある特定の好ましい実施形態では、式(I)の化合物は、
であり、式中、Meがメチルである。
ある特定の好ましい実施形態では、式(I)の化合物は、
であり、式中、Meがメチルである。
当業者であれば、式(I)または(II)の化合物が、単独で、または他の腐食抑制剤もしくは処理化学物質と組み合わせて、水性系に添加されてもよいことを理解する。複数の腐食抑制剤が組み合わせ腐食抑制剤製剤として投入されてもよく、または式(I)及び/もしくは式(II)の2つ以上の化合物を含む各腐食抑制剤が別々に添加されてもよい。さらに、式(I)または(II)の化合物は、トリアゾール、ベンゾトリアゾール(例えば、ベンゾトリアゾールまたはトリルトリアゾール)、ベンズイミダゾール、オルトリン酸塩、ポリリン酸塩、ホスホン酸塩、モリブデン酸塩、ケイ酸塩、オキシム、及び亜硝酸塩を含むが、これらに限定されない様々な追加の腐食抑制剤と組み合わせて、水性系に添加されてもよい。式(I)及び(II)の化合物はまた、様々な追加の添加物、例えば、処理ポリマー、抗菌剤、スケール防止剤、着色剤、充填剤、緩衝剤、界面活性剤、粘度調整剤、キレート剤、分散剤、脱臭剤、マスキング剤、脱酸素剤、指示色素、及びそれらの組み合わせと組み合わせて、水性系に添加されてもよい。
式(I)及び(II)の化合物は、任意の形態で水性系に添加されてもよい。ある特定の実施形態では、式(I)または(II)の化合物は、乾燥固体として水性系に添加される。ある特定の実施形態では、式(I)または(II)の化合物は、水と混和性の共溶媒中の溶液として水性系に添加される。ある特定の好ましい実施形態では、式(I)または(II)の化合物は、水溶液として水性系に添加される。
ある特定の実施形態では、本発明は、低水生毒性方法を提供する。ある特定の実施形態では、式(I)及び(II)の化合物は、毒性の低下を有する。ある特定の実施形態では、式(I)または(II)の化合物は、100mg/Lを超えるLC50を有する。ある特定の実施形態では、式(I)または(II)の化合物は、Oncorhynchus mykiss水生毒性試験において100mg/Lを超えるLC50を有する。
ある特定の実施形態では、式(I)の化合物は、洗濯系または食器洗浄系に添加される。
ある特定の実施形態では、式(I)または(II)の化合物は、水を再循環させる水性系に添加される。ある特定の実施形態では、式(I)または(II)の化合物は、停滞水を有する水性系に添加される。
以下の実施例は、本発明をさらに例証するが、言うまでもなく、決してその範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
実施例1
本実施例は、本発明の一実施形態による式(I)及び(II)の化合物を合成する方法を例証する。
一般化学法。反応を、炉乾ガラス製品を用いて窒素陽圧下で行った。ピラゾール及び3,5−ジメチルピラゾールを、TCI Americaから購入した。ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、酸化スチレン、N−スクシンイミド、THF、及びメタノールを、Sigma−Aldrich(St.Louis,MO)から購入した。
(1H−ピラゾール−1−イル)メタノールの合成。ピラゾール(144mmol、100g)及びメタノール(約200mL)を含む丸底フラスコに、ホルムアルデヒド(131g、37%水溶液)を装填した。反応混合物を25℃で4時間撹拌して、均質な溶液を得た。溶媒を減圧下で除去し、真空内で24時間乾燥させて、表題化合物(127g、90%)を得た。
1−(3,5−ジメチル−1H−ピラゾール−1−イル)エタン−1−オールの合成。3,5−ジメチルピラゾール(10.4mmol、1.00g)及びTHF(10mL)を含む丸底フラスコに、アセトアルデヒド(10.4mmol、0.58mL)を装填した。反応混合物を25℃で6時間撹拌した。溶媒を減圧下で除去し、固体を真空内で乾燥させて、表題化合物(1.24g、85%収率)を得た。
(3,5−ジメチル−1H−ピラゾール−1−イル)(フェニル)メタノールの合成。3,5−ジメチルピラゾール(10.4mmol、1.00g)及びキシレン(10mL)を含む丸底フラスコに、酸化スチレン(10.4mmol、1.19mL)を装填した。反応混合物を撹拌し、140℃で6時間還流させた。反応混合物を室温に冷却した。固体を濾過により収集し、キシレンで洗浄し、50℃で乾燥させて、表題化合物(1.68g、80%収率)を得た。
4−クロロ−3,5−ジメチル−1H−ピラゾールの合成。3,5−ジメチルピラゾール(10.4mmol、1.00g)及びN−スクシンイミド(10.4mmol、1.39g)を含む丸底フラスコに、クロロホルム(10mL)を装填した。反応混合物を25℃で2時間撹拌した。混合物をクロロホルムと水との間に分配した。有機相を水及びブラインで洗浄し、NaSO上で乾燥させた。混合物を濾過し、溶媒を真空内で除去して、表題化合物(1.15g、85%収率)を得た。
実施例2
本実施例は、本発明の一実施形態による銅腐食速度を例証する。
(1H−ピラゾール−1−イル)メタノール、(3,5−ジメチル−1H−ピラゾール−1−イル)メタノール、(3,5−ジメチル−1H−ピラゾール−1−イル)(フェニル)メタノール、1−(3,5−ジメチル−1H−ピラゾール−1−イル)エタン−1−オール、2−(1H−ピラゾール−1−イル)エタン−1−オール、3−フェニル−1H−ピラゾール、4−クロロ−3,5−ジメチル−1H−ピラゾール、及び3,5−ジメチルピラゾールの存在下での銅腐食速度を、直線分極抵抗測定結果を使用して決定した。加えて、ピラゾール、1−エチル−1H−ピラゾール、及びトリルトリアゾールの存在下での銅腐食速度を、直線分極抵抗測定結果を使用して決定した。(1H−ピラゾール−1−イル)メタノール、(3,5−ジメチル−1H−ピラゾール−1−イル)メタノール、(3,5−ジメチル−1H−ピラゾール−1−イル)(フェニル)メタノール、4−クロロ−3,5−ジメチル−1H−ピラゾール、及び1−(3,5−ジメチル−1H−ピラゾール−1−イル)エタン−1−オールを、出願人が調製した。ピラゾール、3,5−ジメチルピラゾール、2−(1H−ピラゾール−1−イル)エタン−1−オール、及び1−エチル−1H−ピラゾールを、TCI Americaから購入した。3−フェニル−1H−ピラゾール及びトリルトリアゾールを、Sigma−Aldrich(St.Louis,Mo)から購入した。
各実験について、SIC 600ペーパーを使用して事前研磨され、かつPine回転子上に取り付けられた円筒形銅クーポンを、腐食抑制剤溶液中に浸漬した。試験溶液は、470ppmのカルシウム、230ppmのマグネシウム、590ppmの塩化物、260ppmの硫酸塩、及びCaCOとして100ppmのアルカリ度を含んだ。二酸化炭素を使用して試験水のpHを7.0で維持し、この実験を通して水温を45℃で維持した。
銅試料を、5ppmの抑制剤溶液を含む1リットルの電気化学電池中に浸漬し、Rp(分極抵抗)を24時間にわたって記録した。以下の試験条件:初期E:−0.02V、最終E:+0.02V、走査速度:0.5mV/秒、試料期間:1秒、繰り返し時間:15分間、試料面積:5cm、密度:8.92g/cm、銅当量:63.54g、及び初期遅延:30秒間を使用して、分析を行った。
次に、4%漂白剤溶液を電解質溶液に数滴添加することによって、銅試料を1ppmのFRCに曝露した。FRCが1ppmに到達した後、銅試料を分析した。この分析を通して、漂白剤溶液を間欠的に添加して、FRCを1ppmで維持した。漂白剤の不在及び存在下でのRpを収集及び分析し、平均腐食速度を計算し、表1に記録した。腐食速度を1年当たりのミル数(mpy)で計算した。図1〜3は、化合物1、3、5、6、及び9のデータプロットを示す。
表1及び図1〜3に示されるように、化合物1〜6は、0.1mpy未満の銅腐食速度を提供する。具体的には、化合物1〜3が銅腐食速度を大いに低下させる。このデータは、ピラゾールの1位でのアルコール置換が銅腐食速度の全体的な低下を提供することを示唆する。例えば、驚くべきことに、かつ予想外に、(1H−ピラゾール−1−イル)メタノール(化合物1)がピラゾール(化合物9)よりも高い腐食保護を提供することが見出された。加えて、(3,5−ジメチル−1H−ピラゾール−1−イル)メタノール(化合物5)は、3,5−ジメチルピラゾール(化合物6)よりも低い腐食速度を提供する。さらに、このデータは、第二級アルコールでの置換が腐食抑制の向上を提供することができる(例えば、化合物2及び3対化合物5)ことを示唆する。
漂白剤の添加時、本方法の化合物が、銅腐食への良好な保護を提供することが見出された。化合物1〜3、5、及び6の存在下での銅腐食速度は、漂白剤の存在下で0.1mpyをはるかに下回ったままであり、ピラゾール及びトリルトリアゾールよりも高い腐食保護を提供する。
本実施例は、本発明の一実施形態の方法が銅腐食速度を低下させることができることを例証する。さらに、本実施例は、本発明の一実施形態の方法が、酸化ハロゲンの存在下で、トリルトリアゾール等の一般に使用されている腐食抑制剤よりも高い耐腐食性を提供することができることを例証する。
実施例3
本実施例は、本発明の一実施形態による式(I)及び(II)の化合物の様々なpHレベルでの溶解度を例証する。
様々なpHレベルの(1H−ピラゾール−1−イル)メタノール及び3,5−ジメチルピラゾールを含む溶液を、対応するピラゾール(2グラム)を脱イオン水(98グラム)中に溶解することによって調製した。これらの溶液を、希硫酸または水酸化ナトリウム水溶液(1N)を添加することによって所望のpHに調整した。各溶液の濁度を、HACH 2100Q携帯用濁度計を使用して測定した。
図4及び5に示されるように、全ての分析された溶液の測定された濁度は7NTU未満であり、(1H−ピラゾール−1−イル)メタノール及び3,5−ジメチルピラゾールが水溶性であり、かつ幅広いpHレベルで製剤化され得ることを裏付けた。
実施例4
本実施例は、本発明の一実施形態による腐食抑制剤の水生毒性を例証する。
(1H−ピラゾール−1−イル)メタノールの様々な種に対する水生毒性を分析した。毒性データを表2に列記する。(1H−ピラゾール−1−イル)メタノールは、多くの一般に使用されている腐食抑制剤よりも低い水生毒性を有した。例えば、(1H−ピラゾール−1−イル)メタノールは、Oncorhynchus mykissの存在下で、100超のLC50を有した。
本明細書で引用される出版物、特許出願、及び特許を含む全ての参考文献は、各参考文献が参照により組み込まれると個別かつ具体的に示され、その全体が本明細書に記載される場合と同程度に参照により本明細書に組み込まれる。
本発明の説明との関連での(特に以下の特許請求の範囲との関連での)「a」及び「an」及び「the」及び「少なくとも1つ」という用語、ならびに同様の指示対象の使用は、本明細書に別途示されない限り、または文脈により明確に矛盾しない限り、単数形及び複数形の両方を網羅すると解釈されるべきである。1つ以上の物品のリストが続く「少なくとも1つ」という用語(例えば、「A及びBのうちの少なくとも1つ」)の使用は、本明細書に別途示されない限り、または文脈により明確に矛盾しない限り、列記される物品から選択される1つの物品(AもしくはB)または列記される物品(A及びB)のうちの2つ以上の任意の組み合わせを意味するものと解釈されるべきである。「を含む(comprising)」、「を有する」、「を含む(including)」、及び「を含有する」という用語は、別途述べられない限り、制約のない用語(すなわち、「を含むが、これらに限定されない」を意味する)と解釈されるべきである。本明細書における値の範囲の列挙は、本明細書に別途示されない限り、単にその範囲内に入る各別個の値を個別に指す簡便な表記法としての役割を果たすよう意図されおり、各別個の値は、それが本明細書に個別に列挙されるかのように本明細書に組み込まれる。本明細書に記載の全ての方法は、本明細書に別途示されない限り、または文脈により明確に矛盾しない限り、任意の好適な順序で行われ得る。本明細書に提供されるありとあらゆる例、または例示となる言語(例えば、「等」)の使用は、単に本発明をより良く解明するよう意図されており、別途特許請求されない限り、本発明の範囲に制限を課すものではない。本明細書の言語はいずれも、本発明の実施に不可欠ないずれの特許請求されていない要素を示すものと解釈されるべきではない。
本発明人に既知の本発明を行うための最良の態様を含む本発明の好ましい実施形態が、本明細書に記載される。それらの好ましい実施形態の変形は、前述の説明を一読することにより、当業者に明らかになり得る。本発明人は、適切な場合、当業者がかかる変形を用いることを予期し、本発明人は、本発明が本明細書に具体的に記載される以外の方法で実施されることを意図している。したがって、本発明は、適用法で認められるように、本明細書に添付の特許請求の範囲に列挙される主題の全ての修正及び等価物を含む。さらに、上述の要素のそれらの全ての可能な変形における任意の組み合わせは、本明細書に別途示されない限り、または文脈により明確に矛盾しない限り、本発明に包含される。
以下の項目[1]〜[20]に、本発明の実施形態の例を列記する。
[1]
水性系と接触している金属表面の腐食を抑制するための方法であって、前記方法は、式(I)の化合物またはその塩を前記水性系に添加することを含み、
式中、Xが、−OH、−NH 、−SH、及びハロゲンからなる群から選択され、
Yが、−CR 及び窒素からなる群から選択され、
及びR が6員芳香族環を形成するか、またはR 及びR が各々同じもしくは異なり、水素、アリール、ヘテロアリール、C 〜C 16 アルキル、C 〜C 16 アルケニル、C 〜C 16 アルキニル、C 〜C シクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
が、水素、アリール、ヘテロアリール、C 〜C 16 アルキル、C 〜C 16 アルケニル、C 〜C 16 アルキニル、C 〜C シクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
が、水素、アリール、ヘテロアリール、C 〜C 16 アルキル、C 〜C 16 アルケニル、C 〜C 16 アルキニル、C 〜C シクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
mが、1〜9の整数である、方法。
[2]
式(I)の前記化合物が、
である、請求項1に記載の方法。
[3]
式(I)の前記化合物が、
であり、式中、Meがメチルである、請求項1に記載の方法。
[4]
式(I)の前記化合物が、
である、請求項1に記載の方法。
[5]
式(I)の前記化合物が、
であり、式中、Meがメチルである、請求項1に記載の方法。
[6]
式(I)の前記化合物が、
であり、式中、Meがメチルである、請求項1に記載の方法。
[7]
前記金属表面が、銅または銅合金を含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
[8]
前記水性系が、酸化ハロゲン化合物を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
[9]
前記水性系が、冷却水系である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
[10]
前記金属が、約0.1mpy以下の腐食速度を有する、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
[11]
式(I)の前記化合物が、100mg/Lを超えるLC 50 を有する、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
[12]
酸化ハロゲン化合物を含む水性系と接触している金属表面の腐食を抑制するための方法であって、前記方法は、式(II)の化合物またはその塩を前記水性系に添加することを含み、
式中、R 、R 、及びR が各々同じもしくは異なり、水素、アリール、ヘテロアリール、C 〜C 16 アルキル、C 〜C 16 アルケニル、C 〜C 16 アルキニル、C 〜C シクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
が、水素、重水素、C 〜C 16 アルキル、アリール、C 〜C 16 アルケニル、C 〜C 16 アルキニル、ヘテロアリール、C 〜C シクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ヒドロキシル、及びカルボニルからなる群から選択される、方法。
[13]
式(II)の前記化合物が、
であり、式中、Meがメチルである、請求項12に記載の方法。
[14]
式(II)の前記化合物が、
であり、式中、Meがメチルである、請求項12に記載の方法。
[15]
前記金属表面が、銅または銅合金を含む、請求項12〜14のいずれか一項に記載の方法。
[16]
前記金属が、約0.1mpy以下の腐食速度を有する、請求項12〜15のいずれか一項に記載の方法。
[17]
式(I)の化合物またはその塩であって、
式中、Xが、−OH、−NH 、及び−SHからなる群から選択され、
Yが、−CR 及び窒素からなる群から選択され、
及びR が6員芳香族環を形成するか、またはR 及びR が各々同じもしくは異なり、水素、アリール、ヘテロアリール、C 〜C 16 アルキル、C 〜C 16 アルケニル、C 〜C 16 アルキニル、C 〜C シクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
が、アリール、ヘテロアリール、C 〜C 16 アルケニル、C 〜C 16 アルキニル、C 〜C シクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、シアノ、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
が、水素、アリール、ヘテロアリール、C 〜C 16 アルキル、C 〜C 16 アルケニル、C 〜C 16 アルキニル、C 〜C シクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
mが1であるか、または
式中、Xが、−OH、−NH 、及び−SHからなる群から選択され、
Yが、−CR であり、
が、水素、C 〜C 16 アルキル、C 〜C 16 アルケニル、C 〜C 16 アルキニル、アリール、ヘテロアリール、C 〜C シクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
が、C 〜C 16 アルキル、C 〜C 16 アルケニル、C 〜C 16 アルキニル、アリール、ヘテロアリール、C 〜C シクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
が、C 〜C 16 アルキルであり、
が、水素、C 〜C 16 アルキル、C 〜C 16 アルケニル、C 〜C 16 アルキニル、アリール、ヘテロアリール、C 〜C シクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、mが、1である、化合物またはその塩。
[18]
が、アリールまたはヘテロアリールである、請求項17に記載の化合物。
[19]
式(I)の前記化合物が、
である、請求項17に記載の化合物。
[20]
式(I)の前記化合物が、
である、請求項17に記載の化合物。

Claims (23)

  1. 水性系と接触している金属表面の腐食を抑制するための方法であって、前記方法は、式(I)の化合物またはその塩を前記水性系に添加することを含み、
    式中、Xが、−OH、−NH、−SH、及びハロゲンからなる群から選択され、
    Yが、−CR であり
    及びRが6員芳香族環を形成するか、またはR及びRが各々同じもしくは異なり、水素、アリール、ヘテロアリール、C〜C16アルキル、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
    が、水素、アリール、ヘテロアリール、C〜C16アルキル、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
    が、水素、アリール、ヘテロアリール、C〜C16アルキル、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
    mが、1〜9の整数であり、
    前記金属表面が、銅または銅合金を含む、方法。
  2. 式(I)の化合物において、
    式中、Xが、−OHであり、
    及びR が6員芳香族環を形成するか、またはR 及びR が各々同じもしくは異なり、水素、アリール、ヘテロアリール、C 〜C 16 アルキル、C 〜C 16 アルケニル、C 〜C 16 アルキニル、C 〜C シクロアルキル、ベンジル、及びアルキルヘテロアリールからなる群から選択され、
    が、水素、アリール、ヘテロアリール、C 〜C 16 アルキル、C 〜C 16 アルケニル、C 〜C 16 アルキニル、C 〜C シクロアルキル、ベンジル、及びアルキルヘテロアリールからなる群から選択され、
    が、水素、アリール、C 〜C 16 アルキル、C 〜C 16 アルケニル、C 〜C 16 アルキニル、及びベンジルからなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
  3. 式(I)の前記化合物が、
    である、請求項1又は2に記載の方法。
  4. 式(I)の前記化合物が、
    であり、式中、Meがメチルである、請求項1又は2に記載の方法。
  5. 式(I)の前記化合物が、
    である、請求項1又は2に記載の方法。
  6. 式(I)の前記化合物が、
    であり、式中、Meがメチルである、請求項1又は2に記載の方法。
  7. 式(I)の前記化合物が、
    であり、式中、Meがメチルである、請求項1又は2に記載の方法。
  8. 前記水性系が、酸化ハロゲン化合物を含み、6〜12のpHを有し、前記酸化ハロゲン化合物は、塩素漂白剤、塩素、臭素、ヨウ素、次亜塩素酸塩、次亜臭素酸塩、ヨウ素/次亜ヨウ素酸、次亜臭素酸、ハロゲン化ヒダントイン、二酸化塩素、次亜塩素酸もしくは次亜臭素酸の安定化バージョン、及びこれらの組み合わせから選択される、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記水性系が、冷却水系である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記金属が、0.1mpy以下の腐食速度を有する、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
  11. 式(I)の前記化合物が、100mg/Lを超える半数致死濃度を有する、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
  12. 酸化ハロゲン化合物を含む水性系と接触している金属表面の腐食を抑制するための方法であって、前記方法は、式(II)の化合物またはその塩を前記水性系に添加することを含み、
    式中、 は、水素、アリール、ヘテロアリール、C 〜C 16 アルキル、C 〜C 16 アルケニル、C 〜C 16 アルキニル、C 〜C シクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
    及びR 各々同じもしくは異なり、アリール、ヘテロアリール、C〜C16アルキル、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
    が、水素、重水素、C〜C16アルキル、アリール、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、ヘテロアリール、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ヒドロキシル、及びカルボニルからなる群から選択され、
    前記金属表面が、銅または銅合金を含む、方法。
  13. 式(II)の化合物において、
    は、水素、アリール、ヘテロアリール、C 〜C 16 アルキル、C 〜C 16 アルケニル、C 〜C 16 アルキニル、C 〜C シクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、及びハロ置換アルキルからなる群から選択され、
    及びR が各々同じもしくは異なり、アリール、C 〜C 16 アルキル、C 〜C 16 アルケニル、C 〜C 16 アルキニル、C 〜C シクロアルキル、及びベンジルからなる群から選択され、
    が、水素、及び重水素からなる群から選択される、請求項12に記載の方法。
  14. 式(II)の前記化合物が、
    であり、式中、Meがメチルである、請求項12又は13に記載の方法。
  15. 式(II)の前記化合物が、
    であり、式中、Meがメチルである、請求項12又は13に記載の方法。
  16. 前記水性系は6〜12のpHを有し、前記酸化ハロゲン化合物は、塩素漂白剤、塩素、臭素、ヨウ素、次亜塩素酸塩、次亜臭素酸塩、ヨウ素/次亜ヨウ素酸、次亜臭素酸、ハロゲン化ヒダントイン、二酸化塩素、次亜塩素酸もしくは次亜臭素酸の安定化バージョン、及びこれらの組み合わせから選択される、請求項12〜15のいずれか一項に記載の方法。
  17. 前記金属が、0.1mpy以下の腐食速度を有する、請求項12〜16のいずれか一項に記載の方法。
  18. 式(I)の化合物またはその塩を含む、水性系と接触している金属表面の腐食を抑制するための腐食抑制剤であって、
    式中、Xが、−OH、−NH、及び−SHからなる群から選択され、
    Yが、−CR であり
    及びRが6員芳香族環を形成するか、またはR及びRが各々同じもしくは異なり、水素、アリール、ヘテロアリール、C〜C16アルキル、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
    が、アリール、ヘテロアリール、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、シアノ、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
    が、水素、アリール、ヘテロアリール、C〜C16アルキル、C〜C16アルケニル、C〜C16アルキニル、C〜Cシクロアルキル、ベンジル、アルキルヘテロアリール、ハロゲン、ハロ置換アルキル、アミノ、アミノアルキル、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、カルボニル、ニトロ、ホスホリル、ホスホニル、及びスルホニルからなる群から選択され、
    mが、1〜9の整数であり、
    前記金属表面が、銅または銅合金を含む、腐食抑制剤
  19. 式中、Xが、−OHであり、
    及びR が6員芳香族環を形成するか、またはR 及びR が各々同じもしくは異なり、水素、アリール、ヘテロアリール、C 〜C 16 アルキル、C 〜C 16 アルケニル、C 〜C 16 アルキニル、C 〜C シクロアルキル、及びベンジルからなる群から選択され、
    が、水素、アリール、ヘテロアリール、C 〜C 16 アルキル、C 〜C 16 アルケニル、C 〜C 16 アルキニル、C 〜C シクロアルキル、及びベンジルからなる群から選択され、
    が、水素、アリール、C 〜C 16 アルキル、C 〜C 16 アルケニル、C 〜C 16 アルキニル、C 〜C シクロアルキル、及びベンジルからなる群から選択される、請求項18に記載の腐食抑制剤。
  20. が、アリールまたはヘテロアリールである、請求項18又は19に記載の腐食抑制剤
  21. 式(I)の前記化合物が、
    である、請求項18〜20のいずれか一項に記載の腐食抑制剤
  22. 式(I)の前記化合物が、
    である、請求項18〜20のいずれか一項に記載の腐食抑制剤
  23. 前記水性系は酸化ハロゲン化合物を含み、6〜12のpHを有し、前記酸化ハロゲン化合物は、塩素漂白剤、塩素、臭素、ヨウ素、次亜塩素酸塩、次亜臭素酸塩、ヨウ素/次亜ヨウ素酸、次亜臭素酸、ハロゲン化ヒダントイン、二酸化塩素、次亜塩素酸もしくは次亜臭素酸の安定化バージョン、及びこれらの組み合わせから選択される、請求項18〜22のいずれか一項に記載の腐食抑制剤。
JP2017561692A 2015-05-28 2016-05-27 腐食抑制剤としての水溶性ピラゾール誘導体 Active JP6829212B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562167710P 2015-05-28 2015-05-28
US62/167,710 2015-05-28
PCT/US2016/034635 WO2016191677A1 (en) 2015-05-28 2016-05-27 Water-soluble pyrazole derivatives as corrosion inhibitors

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018519421A JP2018519421A (ja) 2018-07-19
JP6829212B2 true JP6829212B2 (ja) 2021-02-10

Family

ID=57393186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017561692A Active JP6829212B2 (ja) 2015-05-28 2016-05-27 腐食抑制剤としての水溶性ピラゾール誘導体

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10519116B2 (ja)
EP (1) EP3303655A4 (ja)
JP (1) JP6829212B2 (ja)
CN (1) CN107667094B (ja)
AU (1) AU2016267611B2 (ja)
BR (1) BR112017025258B1 (ja)
CA (1) CA2987284C (ja)
MX (1) MX2017015290A (ja)
WO (1) WO2016191677A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3030982A1 (en) 2016-07-19 2018-01-25 Ecolab Usa Inc. Control of industrial water treatment via digital imaging
IL264327B (en) 2016-07-19 2022-09-01 Ecolab Usa Inc Control of industrial water treatment using digital imaging
WO2023250310A1 (en) 2022-06-23 2023-12-28 Ecolab Usa Inc. Method of inhibiting corrosion of a metal in an industrial water system
CN116283779B (zh) * 2023-03-29 2024-10-18 河南大学 羧酸类席夫碱、制备方法和其作为金属及其合金缓蚀剂的应用

Family Cites Families (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3408307A (en) 1966-02-10 1968-10-29 Nalco Chemical Co Inhibiting corrosion of copper with tetrazoles
GB1207855A (en) 1967-10-09 1970-10-07 Agfa Gevaert Nv Photographic antifoggants
CA1083335A (en) 1976-05-10 1980-08-12 Chemed Corporation Composition and method of inhibiting corrosion
CH623600A5 (ja) 1976-07-16 1981-06-15 Ciba Geigy Ag
US4306986A (en) * 1980-11-03 1981-12-22 Olin Corporation Selected poly(oxyalkylated) pyrazoles and their use as corrosion inhibitors
US4395294A (en) 1981-08-17 1983-07-26 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Copper corrosion inhibitor
JPS627882A (ja) * 1985-07-03 1987-01-14 Nissan Motor Co Ltd 金属部材の脱脂方法
US4649025A (en) 1985-09-16 1987-03-10 W. R. Grace & Co. Anti-corrosion composition
DE3540376A1 (de) 1985-11-14 1987-05-21 Bayer Ag Verfahren zur inhibierung der wasserstoffinduzierten korrosion von metallischen werkstoffen
US4683035A (en) 1986-02-03 1987-07-28 Nalco Chemical Company Method for in situ corrosion detection using electrochemically active compounds
US5082611A (en) 1988-07-15 1992-01-21 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for spinning and drawing monofilaments with high tenacity and high tensile uniformity
DD280311A1 (de) * 1989-03-02 1990-07-04 Piesteritz Agrochemie Mittel zur verhinderung von korrosion
WO1990010732A1 (en) 1989-03-09 1990-09-20 Ici Australia Operations Proprietary Limited Benzotriazole based corrosion inhibiting compositions
US5746947A (en) 1990-06-20 1998-05-05 Calgon Corporation Alkylbenzotriazole compositions and the use thereof as copper and copper alloy corrosion inhibitors
US5156769A (en) 1990-06-20 1992-10-20 Calgon Corporation Phenyl mercaptotetrazole/tolyltriazole corrosion inhibiting compositions
US5128065A (en) 1990-10-03 1992-07-07 Betz Laboratories, Inc. Method for the inhibition of corrosion of copper-bearing metallurgies
EP0634460A2 (en) 1993-07-13 1995-01-18 ALBRIGHT & WILSON UK LIMITED Anticorrosive pigments
US5468410A (en) 1993-10-14 1995-11-21 Angevaare; Petrus A. Purine class compounds in detergent compositions
US5744424A (en) 1993-12-03 1998-04-28 Caudill Seed Company, Inc. Plant growth promoter composition comprising N-6-benzyladenine, an alcohol, and a metal hydroxide
US5455220A (en) 1993-12-03 1995-10-03 Caudill Seed Company, Inc. Concentrated plant growth promoter composition comprising N-6-benzyladenine, an alcohol, and a metal hydroxide
KR100402899B1 (ko) 1994-12-23 2004-06-12 쿡손 그룹 피엘씨 구리또는구리합금의부식방지법
MY129257A (en) 1995-03-21 2007-03-30 Betz Laboratories Methods of inhibiting corrosion using halo-benzotriazoles
WO1997039610A1 (en) 1996-04-18 1997-10-23 International Business Machines Corporation Organic-metallic composite coating for copper surface protection
US6203719B1 (en) 1997-01-10 2001-03-20 Ashland Inc. Extended engine coolant lifetime through polymeric polycarboxylate secondary silicate stabilization
US5874026A (en) 1997-12-01 1999-02-23 Calgon Corporation Method of forming corrosion inhibiting films with hydrogenated benzotriazole derivatives
PL341539A1 (en) 1997-12-31 2001-04-23 Rutgers Heterocyclic toxins of topoisomerases
US6379587B1 (en) 1999-05-03 2002-04-30 Betzdearborn Inc. Inhibition of corrosion in aqueous systems
US6585933B1 (en) 1999-05-03 2003-07-01 Betzdearborn, Inc. Method and composition for inhibiting corrosion in aqueous systems
US6103144A (en) 1999-04-12 2000-08-15 Betzdearborn Inc. Halogen resistant copper corrosion inhibitors
WO2002000965A1 (fr) 2000-06-28 2002-01-03 Koito, Tatsuya Agent anticorrosion
US6348440B1 (en) 2000-08-02 2002-02-19 Betzdearborn Inc. Method of cleaning a metal surface
US6572789B1 (en) 2001-04-02 2003-06-03 Ondeo Nalco Company Corrosion inhibitors for aqueous systems
JP2002323741A (ja) 2001-04-25 2002-11-08 Konica Corp ハロゲン化銀カラー写真感光材料用の安定液及びハロゲン化銀カラー写真感光材料の処理方法
CA2398423C (en) 2001-09-04 2009-11-10 Rohm And Haas Company Corrosion inhibiting compositions
CA2398425A1 (en) 2001-09-04 2003-03-04 Rohm And Haas Company Process for inhibiting metallic corrosion in aqueous systems
KR100817973B1 (ko) 2004-02-05 2008-03-31 닛코킨조쿠 가부시키가이샤 금속의 표면처리제
KR20060024478A (ko) * 2004-09-13 2006-03-17 주식회사 동진쎄미켐 포토레지스트 박리액 조성물
JP2009524656A (ja) * 2006-01-27 2009-07-02 アストラゼネカ・アクチエボラーグ アミド置換キノリン
KR20100044777A (ko) 2007-07-26 2010-04-30 미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤 세정 방식용 조성물 및 반도체소자 또는 표시소자의 제조 방법
KR101488265B1 (ko) 2007-09-28 2015-02-02 삼성디스플레이 주식회사 박리 조성물 및 박리 방법
US7972655B2 (en) 2007-11-21 2011-07-05 Enthone Inc. Anti-tarnish coatings
JP5873718B2 (ja) 2008-10-21 2016-03-01 アドバンスド テクノロジー マテリアルズ,インコーポレイテッド 銅の洗浄及び保護配合物
US8470238B2 (en) 2008-11-20 2013-06-25 Nalco Company Composition and method for controlling copper discharge and erosion of copper alloys in industrial systems
US8361237B2 (en) 2008-12-17 2013-01-29 Air Products And Chemicals, Inc. Wet clean compositions for CoWP and porous dielectrics
US20100163469A1 (en) 2008-12-26 2010-07-01 Zhaoyang Wan Control system for monitoring localized corrosion in an industrial water system
US7828908B1 (en) 2010-03-31 2010-11-09 Ecolab USA, Inc. Acid cleaning and corrosion inhibiting compositions comprising gluconic acid
JP5141792B2 (ja) 2010-06-29 2013-02-13 日立化成工業株式会社 Cmp研磨液及び研磨方法
CN103443329B (zh) 2010-10-27 2016-11-09 凯密特尔有限责任公司 用于在进一步涂覆之前预处理金属表面或用于处理所述表面的含水组合物
JP6051632B2 (ja) * 2011-07-20 2016-12-27 日立化成株式会社 研磨剤及び基板の研磨方法
GB2496898B (en) 2011-11-25 2020-10-28 Petroliam Nasional Berhad Petronas Corrosion inhibition
WO2013138278A1 (en) 2012-03-12 2013-09-19 Advanced Technology Materials, Inc. Copper cleaning and protection formulations
US20140011722A1 (en) 2012-07-04 2014-01-09 Andrew Garner Use of cellulose nanocrystals as a corrosion inhibitor
KR101454967B1 (ko) 2012-08-08 2014-11-03 주식회사 에이스테크놀로지 표면 처리제 및 표면 처리 방법
CN103436888B (zh) 2013-08-23 2015-07-01 南京理工大学 含苯并咪唑高温铜缓蚀剂及其制备方法
EP3077573B1 (en) 2013-12-02 2019-07-10 Ecolab USA Inc. Tetrazole based corrosion inhibitors

Also Published As

Publication number Publication date
CN107667094A (zh) 2018-02-06
US20160347716A1 (en) 2016-12-01
AU2016267611B2 (en) 2021-12-09
CA2987284C (en) 2024-06-04
EP3303655A1 (en) 2018-04-11
EP3303655A4 (en) 2019-02-27
CN107667094B (zh) 2022-06-14
WO2016191677A1 (en) 2016-12-01
AU2016267611A1 (en) 2017-11-30
JP2018519421A (ja) 2018-07-19
CA2987284A1 (en) 2016-12-01
US10519116B2 (en) 2019-12-31
MX2017015290A (es) 2018-02-19
BR112017025258A2 (pt) 2018-07-31
BR112017025258B1 (pt) 2022-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7053914B2 (ja) 2-置換イミダゾール及びベンズイミダゾール腐食抑制剤
CA2987248C (en) Novel corrosion inhibitors
JP6829212B2 (ja) 腐食抑制剤としての水溶性ピラゾール誘導体
JP6959145B2 (ja) プリン系腐食抑制剤及びこれを使用する方法
EP3969639A1 (en) 1,2,4-triazolo[1,5-a] pyrimidine derivative as copper corrosion inhibitor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190515

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200603

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200616

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200915

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20201222

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210121

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6829212

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250