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的苯并三氮唑衍生物的合成工藝及其應用。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行反應，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以摩爾比為1∶1.1反應，反應溫度為130-160℃和180-220℃，反應時間分別為4小時左右和2小時左右。本發(fā)明的操作簡單，產(chǎn)率高，反應條件易于控制。本產(chǎn)品苯并三氮唑咪唑啉衍生物可以應用于水基潤滑液、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，屬有機化工【技術領域】。

【背景技術】
[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。一般分子內的極性基團為供電子型時，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，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，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離子液體及其制備方法和應 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）胺負離子，其咪唑環(huán)取代的端基含苯并三氮唑基團。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)明的技術方案是，以苯并三氮唑為原料，與氯乙酸反應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行脫水成環(huán) 反應，生成苯并三氮唑咪唑啉，反應條件易于控制，產(chǎn)率高。
[0008] 本發(fā)明所涉及的含咪唑基團的苯并三氮唑衍生物的合成可以用下面的化學反應 方程式來表:

【權利要求】
1. 一種含咪唑基團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 的應用，其特征在于，所述含咪唑基團的苯并三氮唑衍生物，該物質具有以下結構式：
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種含咪唑基團的苯并三氮唑衍生物，其特征在于基團X
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種含咪唑基團的苯并三氮唑衍生物其基團特征，其特征在 于，所述含咪唑基團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，母體為 苯并三氮唑，反應后得到基團為相應咪唑啉基團，并且咪唑啉基團結構式中OH和NH2可以 作為和硼酸酯和磷酸酯的反應基團。
4. 根據(jù)權利要求1所述的一種含咪唑基團的苯并三氮唑衍生物及其制備方法和應用， 其特征在于，所述含咪唑基團的苯并三氮唑衍生物苯并三氮唑乙酸咪唑基乙醇（乙胺）作 為添加劑應用于水、水-乙二醇、水-甘油和其它的水基基礎液中，并能和其它水基潤滑添 加劑復合使用。
5. 根據(jù)權利要求1所述的一種含咪唑基團的苯并三氮唑衍生物及其制備方法和應用， 其特征在于，所述含咪唑基團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3小時，然后緩慢滴加氯乙酸，反 應三個小時，取出反應液，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行反應； (3) 第二步在反應介質存在下，反應介質為：甲苯、苯、二甲苯、和環(huán)己烷中之一的非極 性有機溶劑，二甲苯做攜水劑占總體積的20% -25% ; (4) 反應溫度在130-160°C下反應，除去反應中產(chǎn)生的水分，時間為3-5小時，在 180-220°C下反應，除去反應中產(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)權利要求1所述的一種含咪唑基團的苯并三氮唑衍生物及其制備方法和應用， 其特征在于，所述含咪唑基團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