水溶性三嗪黃原酸衍生物及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及含黃原酸基團(tuán)的三嗪衍生物及其制備方法，其可以用作水基極壓、抗 磨添加劑，屬有機(jī)化工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 黃原酸鹽主要作為橡膠工業(yè)中用作硫化促進(jìn)劑，冶金工業(yè)中用作銅、鎳等金屬溶 液的沉淀劑，纖維素基黃原酸鈉用于人造纖維，淀粉基黃原酸鹽用于污水處理。近幾十年 來，黃原酸鹽（酯）衍生物用作潤(rùn)滑油添加劑具有極壓、抗磨和抗氧化等性能，其作為無灰 多功能潤(rùn)滑添加劑具有代替常用多功能添加劑二烷基二硫代磷酸鋅（ZDDP)的潛在可能。
[0003] 三嗪衍生物具有緊湊的雜環(huán)結(jié)構(gòu)及良好的熱穩(wěn)定性，三嗪類衍生物是一類應(yīng)用十 分廣泛的化合物，主要應(yīng)用領(lǐng)域有染料工業(yè)、農(nóng)用化學(xué)品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)和石化助劑工業(yè) 等，主要被用作除草劑、殺菌劑、殺蟲劑、新型阻燃絕緣高聚物材料的主要原料，熒光增白 劑、活性染料、醫(yī)藥以及新型多功能潤(rùn)滑油添加劑等。
[0004] 三嗪類雜環(huán)化合物作為潤(rùn)滑油添加劑，其三嗪環(huán)在摩擦過程中保持穩(wěn)定，添加劑 起作用的大部分是連接在三嗪環(huán)上的官能團(tuán)，利用這些官能團(tuán)中的活性元素，如元素 S、0、 P、N等在邊界潤(rùn)滑條件下與金屬表面發(fā)生摩擦化學(xué)反應(yīng)，生成具有抗磨減摩能力的FeS2* Fe3O4等無機(jī)物。三嗪及其衍生物是一類性能優(yōu)良的潤(rùn)滑油脂添加劑，具有良好的抗腐蝕， 抗氧化金屬致鈍劑等功能，但是三嗪在潤(rùn)滑油及水基基礎(chǔ)液中的溶解度比較差，限制了它 的使用，所以必要時(shí)對(duì)其進(jìn)行改性，使其滿足工況要求。烷基醇胺具有較好的水溶性，并且 能與金屬元素形成絡(luò)合物，在表面形成很厚的吸附層，在三嗪衍生物中添加氨基和羥基，來 增加其水溶性。本專利綜合考慮三嗪和黃原酸具有的一些性質(zhì)，為了使添加劑起到抗磨減 磨、抗氧或性能，合成了含有烷基醇胺、黃原酸基團(tuán)的三嗪衍生物。
[0005] CN200410099191公開了一種雙烷氧基單硫磷三嗪衍生物極壓抗磨添加劑及其制 備方法，是使用二燒基二硫代磷酸醋或鹽和2,4-雙燒氧基_6_氯-1，3, 5-均二嘆進(jìn)行化學(xué) 反應(yīng)來合成。其發(fā)明的雙烷氧基單硫磷三嗪衍生物可作為多功能潤(rùn)滑油脂添加劑單獨(dú)使用 或和其他潤(rùn)滑油脂添加劑復(fù)合使用，具有良好的抗磨、極壓性能，同時(shí)還具有抗腐蝕、抗氧 化等性能。
[0006] 專利CN200610023444提供了一種含羥基三嗪荒氨酸衍生物極壓抗磨劑及其制備 方法。采用2,4,6-三巰基-1，3, 5-均三嗪和N，N-二烷基荒氨酸環(huán)氧烷基酯為原料，通過 取代反應(yīng)得到含羥基三嗪荒氨酸衍生物極壓抗磨劑，其可以提高礦物油中可提高匕值70% 左右，減小磨斑直徑25?40 %，提高菜籽油中？"直20 %左右，并且可以和其它潤(rùn)滑油添加 劑復(fù)合使用。
[0007] CN101219982提供了一種"無磷"、"無灰"的環(huán)境友好的潤(rùn)滑油添加劑S-[2-(乙酰 氧基）烷基]，O-烷基黃原酸酯的制備方法，其具有優(yōu)良的極壓抗磨性能，并且其制備工藝 條件溫和，原料易得，合成成本低。
[0008] CN03129697本發(fā)明提供了一種雙硫磷三嗪衍生物極壓抗磨添加劑，使用硫代磷 酸酯和2-二正丁胺基-4,6-二氯-1，3, 5-均三嗪進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)合成，合成工藝簡(jiǎn)單，并且 得到的雙硫磷三嗪衍生物可作為多功能潤(rùn)滑劑添加劑單獨(dú)使用或和其他潤(rùn)滑劑添加劑復(fù) 合使用，其可以使基礎(chǔ)油具有良好的極壓、抗磨性能，同時(shí)還具有一定的防腐和抗氧化等性 能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的是，根據(jù)三氯三嗪在水基潤(rùn)滑液中的溶解度較差的問題，提供一種 含黃原酸基團(tuán)的三嗪衍生物的合成工藝，該化合物具有良好的極壓、抗磨性能，同時(shí)在水基 潤(rùn)滑液中的具有較好的溶解度，并提供合成上述化合物的方法。
[0010] 本發(fā)明的技術(shù)方案是，以三氯三嗪為原料，與烷基醇胺進(jìn)行反應(yīng)，生成烷基醇胺基 取代的三嗪衍生物，再和烷基黃原酸鉀反應(yīng)形成含黃原酸的水溶性三嗪衍生物，反應(yīng)條件 易于控制，廣率尚。
[0011] 本發(fā)明所涉及的含黃原酸基團(tuán)的水溶性三嗪衍生物的合成可以用下面的化學(xué)反 應(yīng)方程式來表不：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種含黃原酸基團(tuán)的水溶性三嗪衍生物及其制備方法和應(yīng)用，其特征在于，所述含 黃原酸基團(tuán)的三嗪衍生物，該物質(zhì)具有以下結(jié)構(gòu)式：
其中&為Cl?C4的直鏈或者支鏈烷基；R為H，或者Cl?ClO的直鏈或支鏈烷基。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的水溶性極壓、抗磨添加劑，其特征在于其中的R Cl?C2的直 鏈或者支鏈烷基；R為Cl?C5的直鏈或支鏈烷基。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含黃原酸基團(tuán)的水溶性三嗪衍生物其基團(tuán)特征，其特 征在于，所述含黃原酸基團(tuán)的三嗪衍生物為含氮雜環(huán)三氯三嗪與二烷基醇胺反應(yīng)，生成雙 二烷基醇胺基取代的三嗪衍生物，再和烷基黃原酸鉀反應(yīng)后得到相應(yīng)含黃原酸的三嗪衍生 物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含黃原酸基團(tuán)的水溶性三嗪衍生物及其制備方法和應(yīng) 用，其特征在于，所述含黃原酸基團(tuán)的三嗪衍生物可以作為添加劑應(yīng)用于純水、水-乙二 醇、水-甘油、合成醋、聚醚、鋰基脂或鈣基脂潤(rùn)滑油脂中，并能和其它潤(rùn)滑添加劑復(fù)合使 用。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含黃原酸基團(tuán)的三嗪衍生物及其制備方法和應(yīng)用，其特 征在于，所述含黃原酸基團(tuán)的2，4-雙（N，N-二羥烷基胺基）-6-(烷基黃原酸酯）-1，3，5-均 三嗪的制備方法為： ⑴使用2,4-雙（N，N-二羥烷基胺基）-6-氯-1，3, 5-均三嗪與烷基黃原酸鹽反應(yīng)。 (2) 在反應(yīng)介質(zhì)存在下； (3) 在常溫?80°C下反應(yīng)4?10小時(shí)； (4) 烷基黃原酸鹽為鈉鹽或者鉀鹽。 其中反應(yīng)介質(zhì)為：醇、苯、丙酮、N，N-二甲基甲酰胺或者聚醚； 2.4- 雙_(N，N-二羥烷基胺基）-6-氯-1，3, 5-均三嗪與烷基黃原酸鹽的摩爾比為 1 : 1. 0 ?1. 1 ; 2.4- 雙_(N，N-二羥烷基胺基）-6-氯-1，3, 5-均三嗪：反應(yīng)介質(zhì)為1 : 300?1000， 其中2,4-雙-(N，N-二羥烷基胺基）-6-氯-1，3, 5-均三嗪?jiǎn)挝粸閙ol，反應(yīng)介質(zhì)單位為體 積ml 〇
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含黃原酸基團(tuán)的三嗪衍生物及其制備方法和應(yīng)用，其特 征在于，所述含黃原酸基團(tuán)的三嗪衍生物合成物主要有2,4-雙（N，N-二羥乙氨基）-6-(乙 基黃原酸酯）-1，3, 5-均三嗪；2,4-雙（N，N-二羥乙氨基）-6- ( 丁基黃原酸酯）-1，3, 5-均 三嗪；2,4-雙（N，N-二羥乙氨基）-6-(異丁基黃原酸酯）-1，3, 5-均三嗪。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4作為水基潤(rùn)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% -5. 0%〇
【專利摘要】水溶性三嗪黃原酸衍生物及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明涉及一種含黃原酸基團(tuán)的水溶性三嗪衍生物的合成工藝及其應(yīng)用。其特征為2，4-雙(N，N-二羥烷基胺基基)-6-(烷基黃原酸酯)-1，3，5-均三嗪，具有以下的結(jié)構(gòu)式：其特征在于其中的R1為C1～C2的直鏈或者支鏈烷基；R為C1～C5的直鏈或支鏈烷基。其制備方法是利用三聚氯氰、二烷基醇胺和烷基黃原酸鹽為原料，反應(yīng)摩爾比為1∶2∶1.1，醇作溶劑，60-90℃下反應(yīng)4～6小時(shí)。本發(fā)明可作為添加劑應(yīng)用于純水、水-乙二醇、水-甘油、合成酯、聚醚、潤(rùn)滑脂中，也與其它水基潤(rùn)滑添加劑復(fù)合使用，具有良好的抗磨、抗極壓性能，及抗腐蝕，抗氧化的能力。本發(fā)明的操作簡(jiǎn)單，產(chǎn)率高，反應(yīng)條件易于控制。
【IPC分類】C10N30-12, C10M135-18, C10N30-06, C07D251-52
【公開號(hào)】CN104529921
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410696129
【發(fā)明人】何忠義, 熊麗萍, 吳余琴, 唐駿
【申請(qǐng)人】華東交通大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年11月28日