CN101768137B - 一种含羟基的巯基苯并噻唑衍生物 - Google Patents
一种含羟基的巯基苯并噻唑衍生物 Download PDFInfo
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Abstract
一种含羟基的巯基苯并噻唑衍生物及其制备方法和应用，其特征在于，所述含羟基的巯基苯并噻唑衍生物为3-(2-巯基-苯并噻唑基)-2-烷氧基丙醇，该物质具有以下结构式：
Description
技术领域
本发明涉及一种含羟基的巯基苯并噻唑衍生物及其制备方法和应用，衍生物可作为抗磨添加剂，属有机化工技术领域。
背景技术
传统的多功能润滑油脂添加剂二烷基二硫代磷酸锌由于容易产生电化学腐蚀等原因从而其使用受到限制。S、P等元素是改善润滑剂极压、抗磨、减摩性能的优良活性元素，但是应用不当有过度腐蚀磨损的缺陷。现在润滑油添加剂朝多功能和无灰、低硫磷的方向发展。含氮杂环，如巯基苯并噻唑及其衍生物是一类性能优良的润滑油脂添加剂，具有良好的抗腐蚀，抗氧化金属致钝剂等功能，但是巯基苯并噻唑的在润滑油中的溶解度比较差，限制了它的使用，所以必要时对其进行改性，使其满足工况要求。
巯基苯并噻唑是一种较廉价的工业品，且含有活性巯基，可以形成硫醚化合物，使其达到工况使用要求。
CN1235971公开了一种油溶性金属减活剂-苯并噻唑衍生物的生产方法，是利用烷基取代巯基苯并噻唑巯基上的氢，从而增加了其溶解性。使产物具有优良的油溶性能，较少的添加量即可起到满意的防锈蚀效果。
US2985590公开了巯基苯并噻唑钠盐和取代羧酸盐形成巯基苯并噻唑羧酸盐，酸化后再和醇反应形成巯基苯并噻唑羧酸酯，把它作为润滑油添加剂使用。
US4589991介绍了一种苯基取代的巯基苯并噻唑的铵盐，其能在如邻苯二甲酸二己酯中溶解，从而使其作为润滑油，如自动变速箱油组分。
发明内容
本发明的目的是，根据巯基苯并噻唑的在润滑油中的溶解度比较差的问题，提供一种含羟基的巯基苯并噻唑衍生物，该化合物具有良好的极压抗磨性能和抗腐蚀性能，同时在润滑油中具有较好的溶解度；并提供合成上述化合物的方法。
本发明的技术方案是，本发明提供的3-(2-巯基-苯并噻唑基)-2-烷氧基丙醇具有如下的结构式：
式中R为C1～C10的直链或支链烷基。
所述的R以C2～C8的直链或支链烷基为优选方案。
本发明所述的化合物3-(2-巯基-苯并噻唑基)-2-烷氧基丙醇的制备方法包括：
(1)使用3-氯-2-烷氧基丙醇与巯基苯并噻唑反应，反应的缚酸剂为NaOH、KOH、三乙胺或NaHCO3、Na2CO3等。
(2)在反应介质存在下，反应介质为：甲苯、苯、丙酮、N，N’-二甲基甲酰胺、四氢呋喃或二甲基亚砜中之一的非水极性溶剂；
(3)常温～150℃下反应3～10小时
本发明所述制备方法中，3-氯-2-烷氧基丙醇与巯基苯并噻唑的摩尔比为1∶0.8～1.2；
本发明所述制备方法中，化合物巯基苯并噻唑(mol)：反应介质(ml)为1∶300～1600；
本发明所涉及的含羟基巯基苯并噻唑衍生物的合成可以用下面的化学反应 方程式来表示：
本发明所述的含羟基巯基苯并噻唑衍生物作为一种多功能润滑油添加剂使用。
本发明的化合物可以单独使用，也可以添加到矿物油、合成油、植物油、合成酯、聚醚或加氢油等润滑油中使用，能获得良好的抗磨、抗极压性能的润滑体系，同时还具有抗腐蚀的能力。作为添加剂使用时，其添加量为0.1wt％～8.0wt％。
本发明含羟基巯基苯并噻唑衍生物也可以和其它润滑油脂添加剂复合使用，可达到增效协同作用。
本发明含羟基巯基苯并噻唑衍生物是一类非常有效的多功能润滑油(脂)添加剂，具体合成的有：
3-(2-巯基-苯并噻唑基)-2-乙氧基丙醇；
3-(2-巯基-苯并噻唑基)-2-正丁氧基丙醇；
3-(2-巯基-苯并噻唑基)-2-正辛氧基丙醇；
3-(2-巯基-苯并噻唑基)-2-异辛氧基丙醇。
本发明与现有技术比较的有益效果是，本发明的化合物可以单独使用，也可以添加到矿物油、合成油、植物油、合成酯、聚醚或加氢油等润滑油中使用，能获得良好的极压、抗磨性能的润滑体系，同时还具有抗腐蚀的能力。作为添加剂使用时，其添加量为0.1wt％～8.0wt％。
本发明产品适用于在矿物油、合成油、植物油、合成酯、聚醚或加氢油等润滑油中做添加剂，提高润滑油的极压、抗磨性能和抗腐蚀的能力。
附图说明
附图为含羟基的巯基苯并噻唑衍生物的制备工艺流程框图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，通过实例进行说明：
实例1：在1个250ml的三口烧瓶中加入17.4g的3-氯-2-乙氧基丙醇，加入100ml的苯做溶剂，室温下搅拌加入8.0g的KOH和17.5g的H2O的混合液，室温下搅拌1h，分批加入21.1g的巯基苯并噻唑，再加入50ml的苯，升温回流4h，冷却至室温，抽滤，水洗，无水硫酸钠干燥，减压蒸除溶剂，得18.2g浅黄色粘稠液体3-(2-巯基-苯并噻唑基)-2-乙氧基丙醇。
实例2：在1个500ml的三口烧瓶中加入52.2g的3-氯-2-正丁氧基丙醇，加入100ml的甲苯做溶剂，室温，滴加17.0g的KOH和20.0g的H2O的混合液，室温下搅拌1h，分批加入51.5g的巯基苯并噻唑，再加入70ml的甲苯，80℃下反应4h，冷却至室温，抽滤，滤液水洗，无水硫酸钠干燥，抽滤，减压蒸馏除去溶剂，得30.2g浅黄色粘稠液体3-(2-巯基-苯并噻唑基)-2-正丁氧基丙醇。
实例3：在1个250ml的三口烧瓶中加入23.0g的3-氯-2-正辛氧基丙醇，加入80ml的苯做溶剂，室温下搅拌加入6.2g的KOH和15.0g的H2O的混合液，室温下搅拌1h，分批加入17.2g的巯基苯并噻唑，再加入50ml的苯，升温回流6h，冷却至室温，抽滤，滤液水洗，无水硫酸镁干燥，抽滤，减压蒸馏除去溶剂，得25.8g浅黄色粘稠液体3-(2-巯基-苯并噻唑基)-2-正辛氧基丙醇。
实例4：在1个250ml的三口烧瓶中加入23.0g的3-氯-2-异辛氧基丙醇，加入100ml的N，N’-二甲基甲酰胺做溶剂，室温下加入6.2g的KOH和20.0g的H2O的混合液，室温下搅拌1h，分批加入17.5g的巯基苯并噻唑，再加入50ml的N，N’-二甲基甲酰胺，升温70℃下反应4h，冷却至室温，抽滤，滤液水洗，无水 硫酸镁干燥，抽滤，减压蒸馏除去溶剂，得21.2g浅黄色粘稠液体3-(2-巯基-苯并噻唑基)-2-异辛氧基丙醇。
所有的目标化合物经过柱层析纯化，目标化合物的C、H、N、S元素分析结果如表1所示，从表1中元素分析结果可知，所有目标化合物的C、H、N元素的测定值与按分子式计算的理论值基本相符，绝对误差在允许范围内。可以确定所得化合物为目标化合物。
表1各种实例的元素分析结果(括号内为理论计算值)
| 实例 | C％ | H％ | N％ | S％ |
| 实例1 | 52.84(53.50) | 5.44(5.61) | 5.62(5.20) | 24.63(23.81) |
| 实例2 | 56.83(56.57) | 6.77(6.40) | 4.22(4.71) | 20.63(21.55) |
| 实例3 | 62.01(61.19) | 8.08(7.65) | 3.11(3.97) | 17.72(18.13) |
| 实例4 | 61.79(61.19) | 7.68(7.65) | 3.251(3.97) | 17.89(18.13) |
目标化合物的性能评价：
按照GB3142-82标准，对市售商品ZDDP和按实例1～4制备的巯基苯并噻唑衍生物分散在市售菜籽油(菜籽油为西安嘉里油脂工业有限责任公司公司生产的精炼天然菜籽油)中的最大无卡咬负荷(PB值)进行了测定(添加量为1.0wt％)。实验使用的四球机为英国产的Seta-Shell型的EP润滑试验机，实验使用的钢球为二级标准钢球( 
CGr15轴承钢，HRc为59-61)。实验在室温下进行，转速为1450rpm，结果列于表2中，在济南试验机厂产的MRS-10型摩擦磨损试验机，按照SH/T0189-92(392N)标准进行长磨，试验条件为：转速1450r/min，54.4℃，试验时间60min，磨斑直径(WSD)的结果列于表2。
表2结果显示该类巯基苯并噻唑衍生物添加到菜籽油中具有优良的极压性能和 抗磨性能。
表2基础油和各种添加剂的最大无卡咬负荷(PB值)
| 添加剂 | 浓度(wt％) | PB值(N) | WSD(mm) |
| 菜籽油 | 100 | 686 | 0.75 |
| ZDDP | 1.0 | 880 | 0.56 |
| 实例1 | 1.0 | 1118 | 0.48 |
| 实例2 | 1.0 | 1029 | 0.51 |
| 实例3 | 1.0 | 941 | 0.55 |
| 实例4 | 1.0 | 980 | 0.53 |
此外，按GB5096-85标准方法测定了实例1～4中制备的产物的抗腐蚀性能。经测定可知，各种产物浓度为1.0wt％的油样在100℃下恒温3h对铜片的腐蚀均为2A级。
Claims (2)
1.一种含羟基的巯基苯并噻唑衍生物，其特征在于，所述含羟基的巯基苯并噻唑衍生物为3-(苯并噻唑-2-巯基)-2-烷氧基丙醇，该物质具有以下结构式：
所述含羟基的巯基苯并噻唑衍生物3-(苯并噻唑-2-巯基)-2-烷氧基丙醇结构式中R为C2～C8的直链或支链烷基。
2.根据权利要求1所述的一种含羟基的巯基苯并噻唑衍生物，其特征在于，所述含羟基的巯基苯并噻唑衍生物为：3-(苯并噻唑-2-巯基)-2-乙氧基丙醇；3-(苯并噻唑-2-巯基)-2-正丁氧基丙醇；3-(苯并噻唑-2-巯基)-2-正辛氧基丙醇；3-(苯并噻唑-2-巯基)-2-异辛氧基丙醇。
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