專利名稱：一種抗腐蝕性離子液體潤滑劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明敘述了一種抗腐蝕性離子液體潤滑劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
近年來，由于離子液體具有很多獨特的優(yōu)良的性質(zhì)，比如高的熱穩(wěn)定性，極低的飽和蒸汽壓，優(yōu)良的低溫流動性，離子液體作為潤滑劑引起了人們很大的興趣。 一些離子液體，如陽離子為烷基咪唑鹽，季磷鹽，陰離子為四氟硼酸鹽，六氟磷酸鹽具有很低的摩擦系數(shù)和磨損體積。但是，這些離子液體對摩擦副有嚴重的腐蝕性。這可能是由于在摩擦過程中，離子液體發(fā)生了復雜的化學變化，產(chǎn)生的酸所引起的，這就限制了離子液體的應用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種抗腐蝕性離子液體潤滑劑及其制備方法。
本發(fā)明通過以下措施實現(xiàn) —種抗腐蝕性離子液體潤滑劑，具體是通式(I)的含氮三唑雜環(huán)的離子液體，
① 其中，R代表1 8個碳原子的烷基；n代表2、4或6 ;X代表BF4或PF6。 通式(I)的含氮三唑雜環(huán)的離子液體是這樣制備的首先合成了具有疊氮官能團
的離子液體，然后再與炔丙醇反應生成具有三氮唑雜環(huán)的離子液體。 化學式(I)的化合物的制備方法包括A和B兩個步驟 A.使用原料為式(II)的含疊氮官能團的溴代烷和式(III)的烷基咪唑反應，再在丙酮溶劑中與四氟硼酸鈉或六氟磷酸銨進行陰離子交換，生成式(IV)的含疊氮官能團的咪唑離子液體； B.用式(IV)的含疊氮官能團的咪唑離子液體再與丙炔醇反應生成式(I)的含三
氮唑雜環(huán)的離子液體；
3N3(CH2)nBr v ' X
(II) (III) (IV)其中，R為1 8個碳原子的烷基；n = 2、4或6 ;X = BF4或PF6。 本發(fā)明所涉及的具有抗腐蝕性的離子液體潤滑劑的制備方法可以用下面的化學
方程式來表示
(1) N^N、R /
Br(CH2)nN3 - RZN
(2) NaX
。\
;、(CH2)nN3
CuS04/NaAsc x M2)n CH2OH其中，R為1 8個碳原子的烷基；n = 2、4或6 ;X = BF4或PF6。
本發(fā)明的抗腐蝕性離子液體潤滑劑具有具有很好的抗腐蝕性，同時也具有很好的摩擦學性能。 為了更好的理解本發(fā)明，通過以下實例來說明
實施例1 1_(6-疊氮己基)-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽的合成 將l-疊氮-6-溴己烷(5. 00g，24mmo1)與1_甲基咪唑(2. 19g，26mmo1)的混合物，在氮氣氣氛，8(TC下攪拌24小時。用乙醚洗去未反應物，將產(chǎn)物溶于丙酮，再加入四氟硼酸鈉進行陰離子交換，過濾，將濾液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑，得無色油狀產(chǎn)物。^-NMR(CDCl》S = 9. 05(s， 1H) ， 7. 76(s， 1H) ， 7. 69(s， 1H) ，4. 35(t，2H) ，4. 02(s，3H) ，3. 31 (t，2H)，1. 95(m，2H) ， 1. 58(m，2H) ， 1. 43 1. 39(m，4H). IR(cm—0 :3160， 3120 (vc—H aromatic) ， 2937，2860 (vc—h， Aliphatic) ， 2095 (vc—N).
實施例2 l-(6-(4-羥甲基-l，2，3-三氮唑)己基)_3_甲基咪唑四氟硼酸鹽的合成
將1_(6-疊氮己基)-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽(5. 20g，25mmo1)、丙烯醇(1. 63g，25mmo1)、壞血酸鈉(0. 50g，2. 5mol)，五水硫酸銅(0. 31g， 1. 3mol)溶于100mlt-BuOH-H20(體積比1 : 1)中，室溫攪拌12小時?；旌衔镉枚燃淄檩腿?，萃取液再用去離子水(3X50ml)洗，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑，得無色油狀產(chǎn)物。產(chǎn)物過硅膠柱提純，洗液為甲醇/二氯甲烷(l:5)。 力NMR(CDCl3) : S = 8. 38 (s， 1H) ， 7. 81 (s， 1H) ， 7. 30 (s， 1H) ， 7. 26 (s， 1H) ， 4. 73 (s，2H) ， 4. 55 (s， 1H) ， 4. 45 (t， 2H) ， 4. 02 (t， 2H) ， 3. 72 (s， 3H) ， 1. 85 (m， 2H) ， 1. 70 (m， 2H) ， 1. 10 1.27(m，4H). IR(cm—0 :3239 (v?！狧) ， 3144， 3070 (vc—H aromatic) ， 2936， 2861 (vc—H， Aliphatic)，1625 (vc = J ， 1571 (vc = c) ， 1461 (vN = N)
實施例3 l-(6-(4-羥甲基-l，2，3-三氮唑)己基)_3_ 丁基咪唑四氟硼酸鹽的合成
將1_(6-疊氮己基)-3- 丁基咪唑四氟硼酸鹽(6. 25g，25mmo1)、丙烯醇(1. 63g，25翻l)、壞血酸鈉(0. 50g，2. 5mol)，五水硫酸銅(0. 31g， 1. 3mol)溶于100mlt-Bu0H-H20(體積比1 : 1)混合溶劑中，室溫攪拌12小時?；旌衔镉枚燃淄檩腿。腿∫涸儆萌ルx子水(3X50ml)洗，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑，得無色油狀產(chǎn)物。產(chǎn)物過硅膠柱提純，洗液為甲醇/二氯甲烷(1:5)。 力NMR(CDCl3) : S = 9. 39 (s， 1H) ， 7. 91 (s， 1H) ， 7. 78 (s， 1H) ， 7. 74 (s， 1H) ， 4. 62 (s，2H) ，4. 38(m，6H) ， 1. 88(m，4H) ， 1. 27 1. 16 (m， 8H) ， 0. 91 (t， 3H) IR(cm—0 :3255(v?！狧)，3145， 3074 (vc—H aromatic) ， 2936， 2864 (vc—H， Aliphatic) ， 1633 (vc = N) ， 1564 (vc = c)，1463 (vN = N).
產(chǎn)物的評價 產(chǎn)物的評價熱失重分析采用ZRY-2P型熱分析儀，氮氣氣氛，升溫速率為10°C min—、溫度從室溫至700°C ;玻璃化轉(zhuǎn)化溫度采用DSC8226型差示掃描量熱儀，氮氣氣氛，升溫速率為10°C min—、溫度從-7(TC至室溫；密度和粘度指數(shù)用SVM3000型粘度儀測試。結(jié)果如表l所示。結(jié)果表明，產(chǎn)物的熱分解溫度約30(TC，并且粘度指數(shù)都大于100，符合高性能潤滑油的要求。 表1實施例2和實例3的測試結(jié)果
玻璃化轉(zhuǎn)密度動力粘度(mm2/s)粘
變溫度fc)(g/cm3)40 。C100oC度指數(shù)
實施例2-39.61.251397.4930.28112
實施例3-35.11.237462.1332.45109 產(chǎn)物的腐蝕性實驗 產(chǎn)物的腐蝕性用銅片實驗進行測試。將銅片拋光，丙酮清洗，滴兩滴產(chǎn)物到銅片上，在10(TC或20(TC下保持IO小時，觀察離子液體的顏色變化，并在相同條件下與普通的離子液1-甲基_3-己基四氟硼酸鹽(L106)相比較可以明顯的看到普通離子液體的顏色明顯加深，而實施例2合成的化合物顏色沒有變化，這說明實施例2合成的化合物具有很好的抗腐蝕作用。 結(jié)果如下表所示。由表2可以看出，實施例2和實施例3都表現(xiàn)出優(yōu)良的摩擦學性能。 綜合以上的研究結(jié)果，由于離子液體具有普通離子液體的優(yōu)良的摩擦學性能，同
5時又具有很好的抗腐蝕性能，所以有希望成為一類新的高性能潤滑劑。 表2實施例2和實施例3潤滑下的摩擦學性能
摩擦系數(shù) 磨損體積/10^mm3
負荷/N----
實施例2 實施例3 實施例2 實施例3
1000.0990細0.7090.5744
2000細0馬1.9831.452
3000.0980.0962.3872.058
4000細0.0935.1424細
5000.0950.0937.6136.244
6000.0940.0938.6778.42權(quán)利要求
一種抗腐蝕性離子液體潤滑劑，具體是通式(I)的含氮三唑雜環(huán)的離子液體，其中，R代表1～8個碳原子的烷基；n代表2、4或6；X代表BF4或PF6。F2008101753811C0000011.tif
2.如權(quán)利要求1所述抗腐蝕性離子液體潤滑劑的制備方法，其特征在于該方法包括包括A和B兩個步驟A. 使用原料為式(II)的含疊氮官能團的溴代烷和式(III)的烷基咪唑反應，再在丙酮溶劑中與四氟硼酸鈉或六氟磷酸銨進行陰離子交換，生成式(IV)的含疊氮官能團的咪唑離子液體；B. 用式(IV)的含疊氮官能團的咪唑離子液體再與丙炔醇反應生成式(I)的含三氮唑雜環(huán)的離子液體；<formula>formula see original document page 2</formula>
全文摘要
本發(fā)明公開了一種抗腐蝕性離子液體潤滑劑及其制備方法。通式(I)的含氮三唑雜環(huán)的離子液體，R代表1～8個碳原子的烷基，n代表2、4或6，X代表BF4或PF6。首先合成了具有疊氮官能團的離子液體，然后再與炔丙醇反應生成具有三氮唑雜環(huán)的離子液體。離子液體具有很好的抗腐蝕性，同時也具有很好的摩擦學性能。
文檔編號C10M105/00GK101735880SQ20081017538
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月7日
發(fā)明者劉維民, 周峰, 李金龍 申請人:中國科學院蘭州化學物理研究所