甲叉膦酸型化合物阻垢机理的量子化学研究

运用密度泛函（DFT）理论，在B3LYP／6-31G水平下，系统研究了ATMP，EDTMP，HDTMP，GDMP，MADMP这5种甲叉膦酸类阻垢缓蚀剂分子结构与阻垢性能之间的构效关系。结果表明，5种膦酸分子中的氮原子及膦羧基团中的氧原子上负电荷密度较大，这使得氮原子及膦羧基易与垢晶体中的钙离子发生静电相互作用，如果氮原子与氧原子间距与方解石晶体生长面上的钙离子对间距匹配，将显著增强了阻垢剂分子与特定晶面的Coulomb吸附行为，诱导垢晶体发生畸变，有效地阻止其生长。本文还利用半经验（PM3）方法对分子势能面进行扫描，得出分子能量随二面角改变的变化率，初步探讨了分子柔性、刚性对其阻垢性能的影响。