苯并噻唑是一种具有优良药理和生物学特性的杂环化合物,由于其结构中含有易与金属成键的N、S杂原子,可以通过强烈的相互作用吸附在金属表面,在腐蚀介质中对其具有良好的缓蚀作用。本文从分子结构设计角度出发,设计并合成三个系列苯并噻唑基缓蚀剂,采用失重法、电化学测试、扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、接触角（CA）和谱学技术探讨缓蚀剂在1 mol/L HCl中对低碳钢的缓蚀效果及缓蚀机理,结合前沿分子轨道理论和分子动力学模拟探讨缓蚀剂分子结构和缓蚀效果之间的关系,主要研究内容如下:合成具有良好平面取向的2-苯乙烯基苯并噻唑（SBT）,当SBT在较低浓度（0.25 mmol/L）且温度在20～60℃范围内时,对低碳钢的缓蚀效率稳定维持在98%以上。SBT是混合型缓蚀剂,在低碳钢表面的吸附过程遵循Langmuir吸附等温式,通过化学吸附作用自发地吸附在低碳钢表面,且吸附过程为吸热、熵增过程。SBT分子的吸附位点为苯环、噻唑环及C=C键,其平面构型有助于分子以平行状态吸附在低碳钢表面,抑制腐蚀反应的发生。以SBT的分子结构为基础,引入羟基和氰基,合成2-（苯并噻唑-2-基）-3-（2,5-二羟基苯基）丙烯腈（BTDA）,40℃时0.25 mmol/L BTDA对低碳钢的缓蚀效率达到95.96%。BTDA为混合型缓蚀剂,主要通过化学吸附作用与Fe原子形成稳定的Fe-BTDA配合物,并且是自发进行的吸热反应。BTDA在低碳钢表面形成吸附膜,减缓了低碳钢在盐酸溶液中的腐蚀反应速率。羟基和氰基的引入使分子平面构型发生改变,缓蚀效率略有降低。以SBT的分子结构为基础,合成苯并噻唑基离子液3-乙基-2-苯乙烯基苯并噻唑-3-碘化物（[ESBT]I）。随着温度的升高,缓蚀效率增大,60℃时缓蚀效率达到最大值。[ESBT]I是混合型缓蚀剂,能够自发地在低碳钢表面发生化学吸附。[ESBT]I分子结构中的I-对阳离子部分具有协同吸附作用,具有平面取向的噻唑环、苯环和C=C键是[ESBT]I分子的吸附位点,具有垂直取向的乙基能形成疏水屏障,这种吸附模式使[ESBT]I分子在低碳钢表面生成抑制腐蚀反应的缓蚀剂膜。