一種含黃原酸基團的硼酸酯衍生物及其制備方法和用圖
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于潤滑油添加劑有機化合物技術領域，尤其涉及一種含黃原酸基團的硼 酸酯衍生物及其制備方法和用途。
【背景技術】
[0002] 硫系添加劑是應用最早、也是效果最好的潤滑油極壓添加劑，具有良好的極壓抗 磨效果，且品種較多，主要包括：硫化油脂、硫代酯、黃原酸酯、硫化烯烴類、二硫代氨基甲酸 鹽、磺酸鹽等等。目前應用最廣的含硫極壓劑是硫化烯烴（其中硫化異丁烯產量最大，商品 牌號為T321，其已成為目前所有硫系極壓抗磨劑中最主要的產品）。硫化異丁烯上述的種 種優(yōu)點致使其在潤滑油中應用極為廣泛。然而，它仍然存在以下幾個方面的問題：
[0003] (1)生產原料具有強腐蝕性，對設備腐蝕嚴重，同時生產中還會產生大量"三 廢"（反應放出大量HC1、H2S等腐蝕性氣體，并產生大量NaCl、硫化物等廢渣），嚴重污染環(huán) 境。
[0004] (2)硫化烯烴所特有的刺激性氣味成為其最大的詬病，這在實際使用過程中往往 會讓操作人員無法忍受，對工業(yè)開放齒輪油而言更是如此，這也就大大限制了它的商業(yè)應 用。
[0005] (3)由于硫化烯烴中的硫含量高、活性大，其對輪軸和變速箱里的含銅及銅合金的 金屬部件有強烈的腐蝕作用。
[0006] (4)隨著機械操作工況條件的日益苛刻，硫化烯烴較差的熱穩(wěn)定性也逐漸引起人 們更多的擔憂。
[0007] 針對硫化烯烴上述的種種缺點，人們在開發(fā)硫化烯烴替代物方面已經作了大量工 作，例如改用硫化高堿值磺酸鹽作為齒輪油主劑、對硫化烯烴生產工藝進行改進等等，然而 迄今為止并沒有得到完美的解決方案。因此，在保證能提供優(yōu)異的承載能力的前提下，尋求 硫化烯烴的潛在替代物仍是一個長期的研宄目標。
[0008] 硼系添加劑中最有發(fā)展前景的是有機硼酸酯類，大量研宄發(fā)現(xiàn)，幾乎所有的有機 硼酸酯都具有減摩性，有些還具有抗磨效果。此外，它的熱穩(wěn)定性非常好，且在高溫下對銅 無腐蝕，對鋼鐵具有良好的防銹性能，同時還具有很好的密封適應性，無毒無臭，有利于環(huán) 境保護，這些優(yōu)勢都是那些傳統(tǒng)的含磷、硫載荷添加劑所不可比擬的。
[0009] 有機硼酸酯作為多功能添加劑，其自身無毒無臭，具有良好的減摩抗磨性、抗氧化 安定性和高的熱穩(wěn)定性，另外，硼酸酯類添加劑對摩擦副材料不存在腐蝕性和選擇性，長期 以來一直是添加劑研發(fā)工作者們的研宄熱點，具有很好的應用前景。
[0010] 雖然硼系添加劑都具有很好的減摩性能，但是可用于硫化烯烴替代物的硼酸酯衍 生物的研宄一直未見有文獻報道。

【發(fā)明內容】

[0011] 鑒于上述，本發(fā)明的目的是公開一種含黃原酸基團的硼酸酯衍生物，將該產品作 為潤滑油添加劑使用，具有與市場上使用最廣泛的硫化烯烴類添加劑T321相媲美的摩擦 學性能，而且可以很好地克服T321對摩擦副材料有腐蝕作用和熱穩(wěn)定性不好的缺點，可作 為傳統(tǒng)硫系載荷添加劑的替代物。
[0012] 為了實現(xiàn)所述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術方案：一種含黃原酸基團的硼酸酯 衍生物，所述含黃原酸基團的硼酸酯衍生物的結構式為
[0013]
【主權項】
1. 一種含黃原酸基團的硼酸酯衍生物，其特征是：所述含黃原酸基團的硼酸酯衍生物 的結構式為
其中&為碳原子個數(shù)為4~16的直鏈或支鏈的烷烴，或為苯環(huán)上帶有不少于四個碳 原子支鏈的芳環(huán)基團；馬為碳原子個數(shù)為4~16的直鏈或支鏈的烷烴，或為苯環(huán)上帶有不 少于四個碳原子支鏈的芳環(huán)基團；其中m、n為1或2,且m+n = 3。
2. -種如權利要求1所述的含黃原酸基團的硼酸酯衍生物的制備方法，其特征是：其 制備步驟為： (1) 將氫氧化鉀和醇溶液在20~120°C下回流反應，保溫1~3h至氫氧化鉀溶解，然 后加入二硫化碳，在20~KKTC下反應1~4h，制備黃原酸鉀衍生物，其結構式為通式1 :
札為碳原子個數(shù)為4~16的直鏈或支鏈的烷烴，或為苯環(huán)上帶有不少于四 個碳原子支鏈的芳環(huán)基團； (2) 將步驟（1)中合成的黃原酸鉀的衍生物與2-鹵代乙醇作為反應物，在四氫呋喃反 應介質存在下，加入催化劑，在常溫~回流溫度下反應2~8h，生成含黃原酸基團的羥基衍 生物如通式2 :
R1S碳原子個數(shù)為4~16的直鏈或支鏈的烷烴，或為 苯環(huán)上帶有不少于四個碳原子支鏈的芳環(huán)基團； (3) 將步驟（2)中合成的含黃原酸基團的羥基衍生物與硼酸、脂肪酸單乙醇胺鹽作為 反應物，在溶劑中回流反應2~8h，生成含黃原酸基團的硼酸酯衍生物：
其中&為碳原子個數(shù)為4~16的直鏈或 支鏈的烷烴，或為苯環(huán)上帶有不少于四個碳原子支鏈的芳環(huán)基團；馬為碳原子個數(shù)為4~ 16的直鏈或支鏈的烷烴，或為苯環(huán)上帶有不少于四個碳原子支鏈的芳環(huán)基團；其中m、η為 1 或 2，且 m+n = 3。
3. 如權利要求2所述的含黃原酸基團的硼酸酯衍生物的制備方法，其特征是：步驟（1) 中氫氧化鉀和醇溶液的摩爾比為1: (2. 3~2. 8)。
4. 如權利要求2所述的含黃原酸基團的硼酸酯衍生物的制備方法，其特征是：步驟（1) 中的醇溶液為正丁醇或正辛醇溶液。
5. 如權利要求2所述的含黃原酸基團的硼酸酯衍生物的制備方法，其特征是：步驟（2) 中的2-鹵代乙醇為2-氯代乙醇、2-溴代乙醇或2-碘代乙醇。
6. 如權利要求2所述的含黃原酸基團的硼酸酯衍生物的制備方法，其特征是：步驟（2) 中的催化劑為KI。
7. 如權利要求2所述的含黃原酸基團的硼酸酯衍生物的制備方法，其特征是：步驟（2) 中的黃原酸鉀的衍生物與2-鹵代乙醇的摩爾比為I: (1~1. 5)。
8. 如權利要求2所述的含黃原酸基團的硼酸酯衍生物的制備方法，其特征是：步驟（3) 中的溶劑為苯、甲苯、二甲苯或混合芳徑。
9. 如權利要求2所述的含黃原酸基團的硼酸酯衍生物的制備方法，其特征是：步驟（3) 中的含黃原酸基團的羥基衍生物與硼酸、脂肪酸單乙醇胺鹽的摩爾比為（1~2) :1: (1~ 2) 〇
10. 如權利要求1所述的含黃原酸基團的硼酸酯衍生物，其特征是：加入到基礎油中作 為潤滑油添加劑的應用。
【專利摘要】一種含黃原酸基團的硼酸酯衍生物，所述含黃原酸基團的硼酸酯衍生物的結構式為其中R1為碳原子個數(shù)為4～16的直鏈或支鏈的烷烴，或為苯環(huán)上帶有不少于四個碳原子支鏈的芳環(huán)基團；R2為碳原子個數(shù)為4～16的直鏈或支鏈的烷烴，或為苯環(huán)上帶有不少于四個碳原子支鏈的芳環(huán)基團；其中m、n為1或2，且m+n＝3。本發(fā)明提供的含黃原酸基團的硼酸酯衍生物可作為傳統(tǒng)硫系載荷添加劑的替代物。
【IPC分類】C10N30-06, C07F5-04, C10M139-00
【公開號】CN104761579
【申請?zhí)枴緾N201510106632
【發(fā)明人】王永剛, 母小明, 王勇
【申請人】洛陽理工學院
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年3月11日