水溶性苯并三氮唑咪唑啉極壓抗磨劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種含咪唑基團(tuán)的苯并三氮唑衍生物的合成工藝及其應(yīng)用。其合成是用苯并三氮唑為原料，與氯乙酸、二乙烯三胺、N-羥基乙二胺、乙二胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺進(jìn)行反應(yīng)，二甲苯或甲苯做攜水劑，苯并三氮唑乙酸與二乙烯三胺、N-羥基乙二胺等胺類反應(yīng)以摩爾比為1∶1.1反應(yīng)，反應(yīng)溫度為130-160℃和180-220℃，反應(yīng)時間分別為4小時左右和2小時左右。本發(fā)明的操作簡單，產(chǎn)率高，反應(yīng)條件易于控制。本產(chǎn)品苯并三氮唑咪唑啉衍生物可以應(yīng)用于水基潤滑液、銅緩蝕劑以及防銹劑等。
【專利說明】水溶性苯并三氮唑咪唑啉極壓抗磨劑及其制備方法
[0001] 本發(fā)明涉及含咪唑基團(tuán)的苯并三氮唑咪唑啉衍生物及其制備方法，其可以用作水 溶性抗磨添加劑，也可作為銅緩蝕劑，屬有機(jī)化工【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 苯并三氮唑和甲基苯并三氮唑是眾所周知的銅腐蝕抑制劑。苯并三氮唑在礦物油 中具有很好的摩擦學(xué)性能，經(jīng)常被用于潤滑油中的極壓、抗磨劑，但其油溶性和水溶性都較 差。作為水溶液中的緩蝕劑的苯并三氮唑在使用時應(yīng)與其它助溶劑配合使用，增大其溶解 度，使得苯并三氮唑在使用時更加方便。一般分子內(nèi)的極性基團(tuán)為供電子型時，中心原子上 的電子云密度越大，緩蝕效果越好。咪唑啉具有較好的水溶性，并且能與金屬元素形成絡(luò)合 物，在表面形成很好的吸附層，在苯并三氮唑衍生物中引入水溶性官能團(tuán)，如氨基和羥基， 可以增加其水溶性。本專利綜合考慮苯并三氮唑和咪唑啉具有的一些性質(zhì)，為了使添加劑 起到抗磨減磨、抗氧或性能，合成了含有苯并三氮唑官能團(tuán)的咪唑啉衍生物。
[0003] 專利CN1837338合成了雙1-(苯并三氮唑基-1-烷基）多硫化物，可用作潤滑油 脂的極壓、抗腐蝕添加劑單獨使用或和其他潤滑油脂添加劑復(fù)合使用，具有優(yōu)良的極壓抗 腐蝕性能。
[0004] 專利CN101205216合成了苯并三氮唑銨鹽，作為油溶性潤滑油添加劑。
[0005] 專利CN102746279A公開了一種含苯并三氮唑基團(tuán)離子液體及其制備方法和應(yīng) 用。離子液體的陽離子為咪唑陽離子，陰離子為六氟磷酸根、四氟硼酸根或二（三氟甲基磺 酰）胺負(fù)離子，其咪唑環(huán)取代的端基含苯并三氮唑基團(tuán)。離子液體作為潤滑油添加劑或潤 滑脂添加劑使用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是，根據(jù)苯并三氮唑在潤滑油和水中的溶解度比較差的問題，提供 一種含咪唑基團(tuán)的苯并三氮唑衍生物的合成工藝，該化合物具有良好的極壓、抗磨性能和 抗腐蝕性能，同時在水基潤滑劑中的具有較好的溶解度，并提供合成上述化合物的方法。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案是，以苯并三氮唑為原料，與氯乙酸反應(yīng)形成苯并三氮唑乙酸， 然后再和二乙烯三胺、N-羥乙基乙二胺、乙二胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺等進(jìn)行脫水成環(huán) 反應(yīng)，生成苯并三氮唑咪唑啉，反應(yīng)條件易于控制，產(chǎn)率高。
[0008] 本發(fā)明所涉及的含咪唑基團(tuán)的苯并三氮唑衍生物的合成可以用下面的化學(xué)反應(yīng) 方程式來表:

【權(quán)利要求】
1. 一種含咪唑基團(tuán)的苯并三氮唑衍生物的制備方法和其作為水溶性極壓抗磨添加劑 的應(yīng)用，其特征在于，所述含咪唑基團(tuán)的苯并三氮唑衍生物，該物質(zhì)具有以下結(jié)構(gòu)式：
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含咪唑基團(tuán)的苯并三氮唑衍生物，其特征在于基團(tuán)X
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含咪唑基團(tuán)的苯并三氮唑衍生物其基團(tuán)特征，其特征在 于，所述含咪唑基團(tuán)的苯并三氮唑衍生物為含N雜環(huán)苯并三氮唑羧酸與多胺反應(yīng)，母體為 苯并三氮唑，反應(yīng)后得到基團(tuán)為相應(yīng)咪唑啉基團(tuán)，并且咪唑啉基團(tuán)結(jié)構(gòu)式中OH和NH2可以 作為和硼酸酯和磷酸酯的反應(yīng)基團(tuán)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含咪唑基團(tuán)的苯并三氮唑衍生物及其制備方法和應(yīng)用， 其特征在于，所述含咪唑基團(tuán)的苯并三氮唑衍生物苯并三氮唑乙酸咪唑基乙醇（乙胺）作 為添加劑應(yīng)用于水、水-乙二醇、水-甘油和其它的水基基礎(chǔ)液中，并能和其它水基潤滑添 加劑復(fù)合使用。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含咪唑基團(tuán)的苯并三氮唑衍生物及其制備方法和應(yīng)用， 其特征在于，所述含咪唑基團(tuán)的苯并三氮唑衍生物苯并三氮唑乙酸咪唑基乙醇（乙胺）的 制備方法為： (1) 使用苯并三氮唑與氫氧化鈉水溶液在90°C下反應(yīng)3小時，然后緩慢滴加氯乙酸，反 應(yīng)三個小時，取出反應(yīng)液，冷卻，加入鹽酸直到出現(xiàn)大量白色沉淀，水洗除去氯離子，得苯并 三氮唑乙酸； (2) 第一步得到的苯并三氮唑乙酸分別與二乙烯三胺、N-羥乙基乙二胺、乙二胺、三乙 烯四胺和四乙烯五胺進(jìn)行反應(yīng)； (3) 第二步在反應(yīng)介質(zhì)存在下，反應(yīng)介質(zhì)為：甲苯、苯、二甲苯、和環(huán)己烷中之一的非極 性有機(jī)溶劑，二甲苯做攜水劑占總體積的20% -25% ; (4) 反應(yīng)溫度在130-160°C下反應(yīng)，除去反應(yīng)中產(chǎn)生的水分，時間為3-5小時，在 180-220°C下反應(yīng)，除去反應(yīng)中產(chǎn)生的水分，時間為2-3小時； (5) 苯并三氮唑乙酸與二乙烯三胺、N-羥乙基乙二胺、三乙烯四胺的摩爾比為 I : I. 0 ?1. 2。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含咪唑基團(tuán)的苯并三氮唑衍生物及其制備方法和應(yīng)用， 其特征在于，所述含咪唑基團(tuán)的苯并三氮唑衍生物主要有：苯并三氮唑乙酸咪唑基乙胺； 苯并三氮唑乙酸咪唑基乙醇、苯并三氮唑乙酸咪唑啉基乙胺基乙胺等。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3作為水基潤滑油添加劑，其特征在于水溶性的添加量質(zhì)量百分比為 0? 1% -3. 0%。
【文檔編號】C10N30/06GK104327054SQ201410640382
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月5日
【發(fā)明者】熊麗萍, 何忠義, 王威, 唐駿, 吳奕鋒 申請人:華東交通大學(xué)