一種水溶性2-巰基苯并噻唑磷酸酯類防銹劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及有機(jī)緩蝕劑合成技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種水溶性2-巰基苯并噻唑磷酸酯 類防銹劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 緩蝕劑是金屬加工中一種重要的添加劑，在金屬切削、研磨、壓延、沖壓和攻絲等 金屬加工過程中，緩蝕劑的加入不僅可以使工件在工序間不發(fā)生腐蝕，同時(shí)又可以使工件 在加工過程中與之相接觸的機(jī)床、刀具等設(shè)備不產(chǎn)生腐蝕。隨著有機(jī)防銹添加劑的開發(fā)和 應(yīng)用，無機(jī)鹽類防銹添加劑逐漸被取代，2-巰基苯并噻唑是一種雜環(huán)類緩蝕劑，但是其水溶 性差，通過官能團(tuán)置換和反應(yīng)，合成2-巰基苯并噻唑的磷酸酯類防銹劑衍生物，增加水溶 性的同時(shí)，通過物理吸附和化學(xué)吸附在金屬表面形成定向排列的保護(hù)膜，從而減緩和抑制 了金屬的腐蝕。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種水溶2-巰基苯并噻唑磷酸酯類防銹劑及其制備方 法。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案為：以硫 酸溶液為溶劑，2_巰基苯并噻唑和a -烯基酸進(jìn)行反應(yīng)，其反應(yīng)生成的化合物經(jīng)過抽濾、濾 餅堿溶解、再次抽濾、濾液酸化等提純后，再與二乙醇胺進(jìn)行反應(yīng)，其反應(yīng)生成的酰胺化產(chǎn) 物，再進(jìn)一步與五氧化二磷進(jìn)行酯化反應(yīng)，生成水溶性2-巰基苯并噻唑磷酸酯類防銹劑， 具體包含以下步驟： 1) . 2-巰基苯并噻唑（I )溶解于硫酸溶液中，少量分批加入ct-烯基酸（II)，于 45°C~55°C反應(yīng)2~3小時(shí)，生成中間化合物(III)，其主要化學(xué)反應(yīng)為：
2) .加水稀釋上述反應(yīng)物料，抽濾，濾餅用5%~10%的堿性水溶液溶解，再次抽濾除去 不溶物，濾液用酸液酸化至PH為1~2,目的物再次析出，抽濾、水洗，得提純的中間化合物 (III)； 3) .以二甲苯為溶劑，提純的中間化合物(III)與二乙醇胺(VI)反應(yīng)，于110~120°C溫 度下，進(jìn)行回流反應(yīng)3~4小時(shí)，反應(yīng)完畢，蒸餾除去二甲苯，制得2-巰基苯并噻唑的烯基 酸酰胺化化合物（V)，其主要化學(xué)反應(yīng)為：
4). 2-巰基苯并噻唑的烯基酸酰胺化合物（V)與溶于石油醚中的五氧化二磷反應(yīng)，于 70~80°C和氮?dú)獗Ｗo(hù)下，進(jìn)行回流反應(yīng)3~4小時(shí)，將反應(yīng)混合物降溫，蒸餾除去石油醚， 制得水溶2-巰基苯并噻唑磷酸酯類防銹劑(VI)，其主要化學(xué)反應(yīng)為：
式中，&是氫原子、甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基或異丁基，私是氫原子、甲基、乙基、 丙基、異丙基或丁基。
[0005] 進(jìn)一步的是，所述的2-巰基苯并噻唑、a -烯基酸、二乙醇胺和五氧化二磷的摩爾 比為 1 : 1 ~1. 3 : 1 ~1. 5 : 1 ~1. 1。
[0006] 所述的堿性水溶液是氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、和碳酸鉀溶液中的一種或兩 種。
[0007] 所述的酸液是稀硫酸溶液或鹽酸溶液。
[0008] 本發(fā)明一種水溶2-巰基苯并噻唑磷酸酯類防銹劑，其特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)是：合成物水溶 性好；是一種有機(jī)雜環(huán)的羧酸酰胺磷酸酯，具有多個(gè)緩釋基團(tuán)與金屬結(jié)合的特性，可起到優(yōu) 異的防銹作用；合成物還具有極壓性能；性能高，工藝簡單，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】 [0009] 實(shí)施例1 在裝有攪拌裝置、回流冷凝裝置和溫度計(jì)的四口瓶中，加入150毫升70%的硫酸，加 入35克2-巰基苯并噻唑，使其在硫酸溶液中溶解，少量分批加入18. 5克a - 丁烯酸，于 50°C~55°C反應(yīng)2~3小時(shí)，生成中間化合物；加水稀釋上述反應(yīng)物料，抽濾，濾餅用5%的 氫氧化鉀水溶液溶解，再次抽濾除去不溶物，濾液用稀鹽酸溶液酸化至PH為1~2,目的物 再次析出，抽濾、水洗，得提純的中間化合物；提純中間化合物裝入四口瓶中，加入120克二 甲苯溶劑，28克二乙醇胺，于110~120°C溫度下，進(jìn)行回流反應(yīng)3~4小時(shí)，反應(yīng)完畢，蒸 餾除去二甲苯，制得2-巰基苯并噻唑的烯基酸酰胺化化合物；向四口瓶中加入100克石油 醚和30克五氧化二磷，進(jìn)行溶解，在70~80°C溫度下和氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入2-巰基苯并噻唑 的烯基酸酰胺化化合物，進(jìn)行回流反應(yīng)3~4小時(shí)，反應(yīng)完成后，蒸餾除去石油醚，制得水溶 2-巰基苯并噻唑磷酸酯類防銹劑。
[0010] 實(shí)施例2 在裝有攪拌裝置、回流冷凝裝置和溫度計(jì)的四口瓶中，加入140毫升70%的硫酸，加入 36克的2-巰基苯并噻唑，使其在硫酸溶液中溶解，少量分批加入21. 5克α -甲基-α -戊烯 酸，于45°C~55°C反應(yīng)2~3小時(shí)，生成中間化合物；加水稀釋上述反應(yīng)物料，抽濾，濾餅用 8%的氫氧化鈉水溶液溶解，再次抽濾除去不溶物，濾液用稀硫酸溶液酸化至PH為1~2,目 的物再次析出，抽濾、水洗，得提純的中間化合物；提純中間化合物裝入四口瓶中，加入100 克二甲苯溶劑，33. 5克二乙醇胺，于110~120°C溫度下，進(jìn)行回流反應(yīng)3~4小時(shí)，反應(yīng)完 畢，蒸餾除去二甲苯，制得2-巰基苯并噻唑的烯基酸酰胺化化合物；向四口瓶中加入120克 石油醚和30. 6克五氧化二磷，進(jìn)行溶解，在70~80°C溫度下和氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入2-巰基苯 并噻唑的烯基酸酰胺化化合物，進(jìn)行回流反應(yīng)3~4小時(shí)，反應(yīng)完成后，蒸餾除去石油醚，制 得水溶2-巰基苯并噻唑磷酸酯類防銹劑。
[0011] 實(shí)施例3 在裝有攪拌裝置、回流冷凝裝置和溫度計(jì)的四口瓶中，加入160毫升70%的硫酸，加入 38克的2-巰基苯并噻唑，使其在硫酸溶液中溶解，少量分批加入21. 2克丙烯酸，于45°C~ 55°C反應(yīng)2~3小時(shí)，生成中間化合物；加水稀釋上述反應(yīng)物料，抽濾，濾餅用10%的碳酸鈉 水溶液溶解，再次抽濾除去不溶物，濾液用稀硫酸溶液酸化至PH為1~2,目的物再次析出， 抽濾、水洗，得提純的中間化合物；提純中間化合物裝入四口瓶中，加入140克二甲苯溶劑， 23. 9克二乙醇胺，于110~120°C溫度下，進(jìn)行回流反應(yīng)3~4小時(shí)，反應(yīng)完畢，蒸餾除去二 甲苯，制得2-巰基苯并噻唑的烯基酸酰胺化化合物；向四口瓶中加入120克石油醚和35. 4 克五氧化二磷，進(jìn)行溶解，在70~80°C溫度下和氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入2-巰基苯并噻唑的烯基 酸酰胺化化合物，進(jìn)行回流反應(yīng)3~4小時(shí)，反應(yīng)完成后，蒸餾除去石油醚，制得水溶2-巰 基苯并噻唑磷酸酯類防銹劑。
[0012] 以上所述，實(shí)施方式僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的 范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明技術(shù)的精神的前提下，本領(lǐng)域工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技 術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種水溶性2-琉基苯并喔哇磯酸醋類防鎊劑，其特征是；所述的水溶性2-琉基苯 并喔哇磯酸醋類防鎊劑是具有如下結(jié)構(gòu)的化合物：式中，Ri是氨原子、甲基、己基、丙基、異丙基、了基或異了基，R2是氨原子、甲基、己基、 丙基、異丙基或了基。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水溶性2-琉基苯并喔哇磯酸醋類防鎊劑，其特征是；所 述的水溶性2-琉基苯并喔哇磯酸醋類防鎊劑的制備方法是；W硫酸溶液為溶劑，2-琉基苯 并喔哇和α -帰基酸進(jìn)行反應(yīng)，其反應(yīng)生成的化合物經(jīng)過抽濾、濾餅堿溶解、再次抽濾、濾 液酸化等提純后，再與二己醇胺進(jìn)行反應(yīng)，其反應(yīng)生成的醜胺化產(chǎn)物，再進(jìn)一步與五氧化二 磯進(jìn)行醋化反應(yīng)，生成水溶性2-琉基苯并喔哇磯酸醋類防鎊劑，具體包含W下步驟： 1) . 2-琉基苯并喔哇溶解于硫酸溶液中，少量分批加入α-帰基酸，于45°C~55°C反 應(yīng)2~3小時(shí)，生成中間化合物； 2) .加水稀釋上述反應(yīng)物料，抽濾，濾餅用5%~10%的堿性水溶液溶解，再次抽濾除 去不溶物，濾液用酸液酸化至PH為1~2,目的物再次析出，抽濾、水洗，得提純的中間化合 物； 3) . W二甲苯為溶劑，提純的中間化合物與二己醇胺反應(yīng)，于110~12(TC溫度下，進(jìn)行 回流反應(yīng)3~4小時(shí)，反應(yīng)完畢，蒸傭除去二甲苯，制得2-琉基苯并喔哇的帰基酸醜胺化化 合物，其主要化學(xué)反應(yīng)為： 4) . 2-琉基苯并喔哇的帰基酸醜胺化合物與溶于石油離中的五氧化二磯反應(yīng)，于70~ 8(TC和氮?dú)獗Ｗo(hù)下，進(jìn)行回流反應(yīng)3~4小時(shí)，將反應(yīng)混合物降溫，蒸傭除去石油離，制得水 溶2-琉基苯并喔哇磯酸醋類防鎊劑。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水溶性2-琉基苯并喔哇磯酸醋類防鎊劑，其特征是；所 述的2-琉基苯并喔哇、α-帰基酸、二己醇胺和五氧化二磯的摩爾比為1 : 1~1.3 : 1~ 1.5 : 1~1. 1 ;所述的堿性水溶液是氨氧化鋼溶液、氨氧化鐘溶液、和碳酸鐘溶液中的一種 或兩種；所述的酸液是稀硫酸溶液或鹽酸溶液。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水溶2-巰基苯并噻唑磷酸酯類防銹劑，以硫酸溶液為溶劑，2-巰基苯并噻唑和α-烯基酸進(jìn)行反應(yīng)，其反應(yīng)生成的化合物經(jīng)過抽濾、濾餅堿溶解、再次抽濾、濾液酸化等提純后，再與二乙醇胺進(jìn)行反應(yīng)，其反應(yīng)生成的酰胺化產(chǎn)物，再進(jìn)一步與五氧化二磷進(jìn)行酯化反應(yīng)，生成水溶性2-巰基苯并噻唑磷酸酯類防銹劑；合成物水溶性好；是一種有機(jī)雜環(huán)的羧酸酰胺磷酸酯，具有多個(gè)緩釋基團(tuán)與金屬結(jié)合的特性，可起到優(yōu)異的防銹作用；合成物還具有極壓性能。
【IPC分類】C23F11/167, C07F9/6541
【公開號(hào)】CN105566391
【申請?zhí)枴緾N201410518956
【發(fā)明人】修建東
【申請人】修建東
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2014年10月6日