CN106008607A - 一种高活性有机钼化合物及其制备和使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种高活性有机钼化合物，其特征在于，所述有机钼化合物通过分子内用“S=C一S‑”基团和钼“Mo”进行接枝内构，形成具有化学通式（1）的有机钼化合物的：该通式（1）中以钼“Mo”为亲核中心，每个“Mo”周围都接枝了两个“S=C一S‑”基团，使发明产物分子结构中具有“‑S‑Mo‑S‑”的特征。本发明的有机钼中接枝的氧化剂基团在发动机启动后，工况温度会使它发生分解，释放出活性氧，直接氧化C=S双键，使C=S双键变成“‑C‑S‑”极性基团，这样“‑C‑S‑”极性基团就会与润滑油体系中的烷烃、烯烃、芳烃、脂类等形成三维吸附，使极性分子烷基分子链加长，导致极性分子的端基极性进一步加强，使润滑油的三维吸附更强，最终导致吸附在机械部件金属表面的润滑膜更加厚实。
Description
技术领域
本发明涉及一种新的有机钼化合物及其制备和使用方法，尤其是其作为摩擦改进剂制备和用途中包含所述化合物的润滑组合物。属新材料技术领域。
背景技术：
有机钼是二烷基二硫代磷酸氧钼，二烷基二硫代氨基甲酸钼，钼胺络合物，环烷酸钼，烷基水杨酸钼等油溶性有机钼化合物的总称。
目前有机钼主要有二烷基二硫代磷酸氧钼，含氮二烷基二硫代磷酸氧钼，二烷基二硫代氨基甲酸钼，钼胺络合物，环烷酸钼，烷基水杨酸钼。
有机钼的润滑减摩机理主要与摩擦副的磨光面有关，在摩擦副的表面，其在高负荷压力的各点，尖端发生化学反应，促使有机钼分解，分解出MOS2和某些磷化物，硫化物，氮化物等，这些产物分散在油溶剂中，吸附并沉积在摩擦面上，MOS2形成膜覆盖在抗磨损层上，从而达到减摩，抗磨，润滑的作用。
现在随着润滑油的更新换代，有机钼的应用逐渐广泛，国外对于有机钼的研发较早，并且在90年代就已经广泛应用于内燃机油，在北美，西欧和日本都特别重视环保，所以应用比较广泛，国内有机钼的应用是在2000年以后，但到目前为止都还没有得到广泛应用。总体来说生产有机钼的企业比较少，国外主要有范德比尔特，莱茵化学，日本旭电化，而国内主要是太平洋联合【北京】石油化工。但是现有的有机钼缺乏活性，导致将其加入润滑油中，所产生的效果不是很明显，因此需要进一步加以改进。
通过专利检索没发现有与本发明相同技术的专利文献报道，与本发明相关的主要有以下几个：
1、专利号为CN200880003804.X， 名称为“有机钼化合物和含该化合物的油组合物”的发明专利，该专利公开了一种有机钼化合物和含该化合物的油组合物，为有机钼化合物、其作为摩擦改进剂的用途以及含有所述化合物的润滑组合物。所述有机钼化合物可以由所示的通式(1)表示，其中A1和A2为可以带有取代基的杂环。
2、专利号为CN201310491136.2， 名称为“一种油溶性有机钼添加剂的制备方法”的发明专利，该专利公开了一种油溶性有机钼添加剂的制备方法先用六价钼源与与等摩尔碱性物质反应至完全溶解，然后与烷基水杨酸反应，六价钼源与烷基水杨酸的摩尔比为1:0.5～1.5；六价钼源：丙酮、苯、甲苯、水或N,N-二甲基甲酰胺按1:100～2000；加入催化剂C1～C20的单醇或者多元醇，或C1～C10缩水甘油醚；常温～200℃下反应3～10小时。该发明将具有减摩、抗氧化性能的钼元素与具有清净分散性能的烷基水杨酸有机结合，制备的有机钼添加剂既具有减摩、抗氧化性能，同时不易形成沉积物。
3、专利号为CN200880003729.7， 名称为“有机钼化合物和含所述化合物的润滑组合物”的发明专利，该专利公开了一种有机钼化合物和含所述化合物的润滑组合物，由如下通式(1)表示的环戊二烯基钼六－羰基复合物，在该通式中，R1－R10各自独立地表示选自氢、甲基和乙基的基团；其可用作不含磷和硫的 润滑添加剂，和其增加摩擦系数和控制湿式离合器的摩擦，例如最优 地提供包含所述化合物的摩擦改进剂。
上述这些专利虽说都涉及到了有机钼化合物，其中也涉及到了一些有机钼化合物的改进，但是这些有机钼化合物都没有有效解决有机钼的活性问题，因此在加入润滑油中作为添加剂时，其效果仍不理想，形成保护的作用反应不明显，需要很长时间才有效果，所以仍有必要加以改进。
发明内容
本发明的目的就是根据目前有机钼化合物所存在活性不足的问题，提出一种能有效提高有机钼化合物的活性，快速提高润滑油的润滑性能，且使用效果明显的高活性有机钼化合物及其制备方法和使用方法。
根据上述发明目的，本发明所提出的技术方案是：一种高活性有机钼化合物，所述有机钼化合物通过分子内用“S=C一S-”基团和钼“Mo”进行接枝内构，有机钼化合物的化学通式（1）如下：
该通式（1）中以钼“Mo”为亲核中心，每个“Mo”周围都接枝了两个“S=C一S-”基团，使发明产物分子结构中具有“-S-Mo-S-”的特征（类似“二硫化钼”的结构形态和特征）。
进一步地，所述的通式（1）的产物为多硫代黄多原酸钼的高活性有机钼化合物；
本发明产物分子结构中含有多个“原酸钼基团”（用A+1计算“原酸钼”的个数）；
本发明产物分子结构中含有多个羟基（用x+y代表羟基的个数）。
进一步地，所述的通式（1）中 “R1-O-CS2ˉ”和“R2-O-CS2ˉ”代表的都是黄原酸基团；式中的R1和R2是与羟基连接的基团，包括烷基或二烷基，包括：直链烷基、支链烷基、苯基和苯烷基、环烷基和杂环烷基；“ˉS-S=C-O-R1-（OH）x”代表的是与黄原酸基团连接的有x个羟基团，x≧1；(-OH)y 和(-OH)x代表的是有x和y个羟基，x和y都≧0；通式（1）中A所在的基团是“多硫代黄原酸钼”，A≧0 ；进一步地，所述的通式（1）中“H-O-”代表的是羟基，羟基的数量用x和y的倍数表示；也就是说产物分子结构中含有多个羟基。
进一步地，所述的通式（1）中，除钼周围接枝了二个“S=C一S-”基团外，还接枝了多个游离的“S=C一S-”极性基团，游离的“S=C一S-”极性基团的数量用z表示，且z≧1；使得产物分子结构中有多个“S=C一S-”基团，多个游离的“S=C一S-”极性基团；这些“S=C一S-”基团，概括为：“产物分子结构中含有多个可简化为类似SCS的基团，其中独立的（S=C一S-）基团为极性基团”，对金属有吸附作用。
进一步地，与R2连接的A所在的基团是“多硫代黄原酸钼”基团，也就是说，产物分子结构中可以有多个“多硫代黄原酸钼”基团；“多硫代黄原酸钼”基团的数量用A表示。
进一步地，制取这些“多硫代黄原酸钼”的上游原材料是：钼源，醇及多元醇(如：丙醇与丙三醇)，酚和多元酚（苯酚与苯二酚)，二硫化碳和氢氧化钠；还加入了氧化剂、链转移剂，制备出具有化学通式（1）的有机钼化合物。
一种有机钼化合物的制备方法，采用一种或两种有机醇或一种或两种有机酚，与氢氧化钠及二硫化碳和钼酸钠（或钼酸铵）反应，加入氧化剂和链转移剂，通过分子内用“S=C一S-”基团和钼“Mo”进行接枝反应，制备出具有化学通式（1）的有机钼化合物。
进一步地，所述的两种有机醇分别为含有一个羟基的有机醇1和含有多个羟基的有机多元醇2；或含有一个羟基的有机酚1和含有多个羟基的有机多元酚2；且可以设计出下列组合配方：
配方一：含有一个羟基的“有机醇1”加“含有多个羟基的有机多元醇2”，与氢氧化钠反应；再与钼酸钠（或钼酸铵）、及二硫化碳反应；加入氧化剂、链转移剂，制备出具有化学通式（1）的有机钼化合物。
配方二：“含有多个羟基的有机多元醇1”与“含有多个羟基的多元酚2”混合均匀，再与氢氧化钠反应；再与二硫化碳和钼酸钠（或钼酸铵）反应，加入氧化剂、碱和链转移剂，制备出具有化学通式（1）的有机钼化合物。
配方三：含有一个羟基的“有机酚1”加“含有多个羟基的有机多元醇2”，与氢氧化钠反应；再与钼酸钠（或钼酸铵）、及二硫化碳反应；加入氧化剂、链转移剂，制备出具有化学通式（1）的有机钼化合物。
配方四：含有一个羟基的“有机酚1”加“含有多个羟基的有机多元酚2”，与氢氧化钠反应；再与钼酸钠（或钼酸铵）、及二硫化碳反应；加入氧化剂、链转移剂，制备出具有化学通式（1）的有机钼化合物。
配方五：“含有多个羟基的有机多元酚1”与“含有多个羟基的多元酚2”混合均匀，再与氢氧化钠反应；再与钼酸钠（或钼酸铵）、及二硫化碳反应；加入氧化剂、链转移剂，制备出具有化学通式（1）的有机钼化合物。
有机钼化合物的物料重量配比如下：
有机醇1 （或有机酚1） 0.5--1 moL
有机醇2（或有机多元酚2） 0.5--1moL
二硫化碳 3--（3+3（ 2A+z））moL
钼源 1--（1+A）moL
碱 3--（3+3（ 2A+z））moL
氧化剂按生成物总量0.2-3‰ 选取；链转移剂按生成物总量0.2-2‰ 选取；
其中（A和z为产物分子中二硫代基团的数量）。
进一步地，所述的氧化剂是高锰酸钾、氯酸钾、高氯酸钾、氯酸钾或高氯酸钾中的任意一种或者两种以上的混合物；所述的链转移剂为有机钌、有机锝或有机铑。
进一步地，所述的工艺流程如下：
1）将称量好的“有机醇1（或有机酚1）”和“有机多元醇2（或有机多元酚2）”混合并拌合均匀，再与“氢氧化钠”进行反应；反应结束后，再与“二硫化碳”进行“黄原化”反应；
2）将称量好的钼源溶于氢氧化钠溶液,制成钼酸钠溶液；
3）将钼酸钠溶液和有机钌一起加入到上述“黄原化反应体系”中反应2小时左右；再向反应体系中加入“氧化剂”，将温度升高至40--80℃左右，调整PH值，将PH值调整至PH≧9；再将反应物料压滤后热风吹干；或抽入真空脱水机内，进行真空脱水（脱水温度控制在80℃左右）。
一种有机钼化合物的使用方法，用于发动机保护剂，使用方法如下：
用“基础油”或“高沸点有机溶剂”将有机钼化合物于80℃进行溶解，制成“有机钼有机液”；此“有机钼液”可直接添加到“发动机”里面，加入量为：有机钼化合物为发动机内机油用量的0.5--4‰ 。加入时，“基础油”体系的温度要小于90℃ ，利用金属对有机钼化合物极性基团和极性分子具有吸附作用，使润滑油在机械部件的金属表面形成一层厚实的润滑油膜，有效起到防护和提高润滑性能的作用。
一种有机钼化合物的使用方法，用于润滑油的添加剂，使用方法如下：
用“基础油”或“高沸点有机溶剂”将有机钼化合物于80℃进行溶解，制成“有机钼有机液”；此“有机钼液”可直接添加到“基础润滑油”中，加入量为：有机钼化合物为润滑油总量的0.5--4‰ 。加入时，“基础油”体系的温度要小于90℃ ，利用金属对有机钼化合物极性基团和极性分子具有吸附作用，使润滑油在机械部件的金属表面形成一层厚实的润滑油膜，有效起到防护和提高润滑性能的作用。
本发明的优点在于：
本发明制造出具有活性的有机钼化合物，利用金属对含有极性基团和极性分子的有机钼化合物分子具有吸附作用这个特点，发明了可快速对发动机（引擎内部机械部件金属表面）形成厚实的润滑膜保护，且专利的“功能性产物”能对润滑油进行催化，快速提高润滑油的润滑性能的方法---利用此方法可以设计出许多生产配方，利用这些配方可以制造出许多功能性产品；利用这些功能性产品添加在发动机里面或添加在发动机的润滑油里面，能提高润滑性能，降低机械磨损，降低发动机噪音，提高发动机出力，降低燃油消耗，延长发动机使用寿命。使用本发明产物具有以下一些特点：
（1）利用此方法设计的配方，生产出来的功能性产物，与润滑油有很好的相溶性，能完全与润滑油溶解在一起。
（2）利用此方法设计的配方，生产出来的功能性产品，加到润滑油里面，能在短时间内成倍提高润滑性能，且效果明显。
（3）利用此方法设计的配方，生产出来的功能性产品，加到发动机里面后，在汽车尚未发动前，就能形成对引擎的全面保护。
（4）利用此方法设计的配方，生产出来的功能性产品，加到发动机里面后，能提高发动机的出力，且效果明显（明显感却到车子开起来有力，轻松）。
（5）利用此方法设计的配方，生产出来的功能性产品，加到发动机里面后，能明显降低发动机的噪音（加到发动机里面，待发动机发动几分钟后，发动机声音立马就降下来了，有明显的效果）。
（6）利用此方法设计的配方，生产出来的功能性产品，加到发动机里面后，能节省燃油10--30%（实验测定）。
（7）利用此方法设计的配方，生产出来的功能性产品，加到发动机里面后，能隔离发动机机械部件与润滑油体系中的腐蚀介质，延长发动机的使用寿命。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明做进一步的描述。
实施例一
一种高活性有机钼化合物，所述有机钼化合物通过分子内用“S=C一S-”基团和钼“Mo”进行接枝内构，有机钼化合物的化学通式（1）如下：
该通式（1）中以钼“Mo”为亲核中心，每个“Mo”周围都接枝了两个“S=C一S-”基团，使发明产物分子结构中具有“-S-Mo-S-”的特征（类似“二硫化钼”的结构形态和特征）。
进一步地，所述的通式（1）的产物为多硫代黄多原酸钼的高活性有机钼化合物；
本发明产物分子结构中含有多个“原酸钼基团”（用A+1计算“原酸钼”的个数）；
本发明产物分子结构中含有多个羟基（用x+y代表羟基的个数）。
进一步地，所述的通式（1）中 “R1-O-CS2ˉ”和“R2-O-CS2ˉ”代表的都是黄原酸基团；式中的R1和R2是与羟基连接的基团，包括烷基或二烷基，包括：直链烷基、支链烷基、苯基和苯烷基、环烷基和杂环烷基。
进一步地，“（HO-)x R1-O-CS2ˉ”代表的是有x个羟基，x≧0；
进一步地，(-OH)y 代表的是有y个羟基，y≧0；
通式（1）中A所在的“（）”中的基团是“多硫代黄原酸钼”，也就是说产物或衍生物中可以有多个“多硫代黄原酸钼”基团，A≧0 ；
进一步地，所述的通式（1）中，除钼周围接枝了二个“S=C一S-”基团外，还接枝了多个游离的“S=C一S-”极性基团，游离的“S=C一S-”极性基团的数量用z表示，且z≧1；使得产物分子结构中有多个“S=C一S-”基团，多个游离的“S=C一S-”极性基团；这些“S=C一S-”基团，概括为：“产物分子结构中含有多个可简化为类似SCS的基团，其中独立的（S=C一S-）基团为极性基团”，对金属有吸附作用。
进一步地，所述的通式（1）中“H-O-”代表的是羟基，羟基的数量用x和y的倍数表示；也就是说产物分子结构中含有多个羟基；
一种有机钼化合物的制备方法，采用一种或两种有醇或一种或两种有机酚，与氢氧化钠及二硫化碳和钼酸钠（或钼酸铵）反应，加入氧化剂、碱和链转移剂，制备出具有化学通式（1）的有机钼化合物。
所述的两种有机醇分别为：含有一个羟基的“有机醇1”和“含有多个羟基的有机多元醇2”；且可以设计出下列组合配方：
配方一：含有一个羟基的“有机醇1”加“含有多个羟基的有机多元醇2”，与氢氧化钠反应；再与钼酸钠（或钼酸铵）、及二硫化碳反应；加入氧化剂、链转移剂，制备出具有化学通式（1）的有机钼化合物。
配方二：“含有多个羟基的有机多元醇1”与“含有多个羟基的多元酚2”混合均匀，再与氢氧化钠反应；再与二硫化碳和钼酸钠（或钼酸铵）反应，加入氧化剂、碱和链转移剂，制备出具有化学通式（1）的有机钼化合物。
配方三：含有一个羟基的“有机酚1”加“含有多个羟基的有机多元醇2”，与氢氧化钠反应；再与钼酸钠（或钼酸铵）、及二硫化碳反应；加入氧化剂、链转移剂，制备出具有化学通式（1）的有机钼化合物。
配方四：含有一个羟基的“有机酚1”加“含有多个羟基的有机多元酚2”，与氢氧化钠反应；再与钼酸钠（或钼酸铵）、及二硫化碳反应；加入氧化剂、链转移剂，制备出具有化学通式（1）的有机钼化合物。
配方五：“含有多个羟基的有机多元酚1”与“含有多个羟基的多元酚2”混合均匀，再与氢氧化钠反应；再与钼酸钠（或钼酸铵）、及二硫化碳反应；加入氧化剂、链转移剂，制备出具有化学通式（1）的有机钼化合物。
发明产物的化学反应式为：
R1OH+R2(OH)x+MoO3+CS2+NaOH+HClO4+HCl+W→
(HO-)xR1O-（CS2 Mo2O2S2C)A+1R2(OH)y（OCS2)z
所述的上述反应式中R1OH和R2(OH)x可以是醇及多元醇；酚及多元酚。
实施例一
采用一种或两种有醇或一种或两种有机酚，与氢氧化钠及二硫化碳和钼酸钠（或钼酸铵）反应，加入氧化剂、碱和链转移剂，制备出具有化学通式（1）的有机钼化合物。
所述的两种有机醇分别为：含有一个羟基的“有机醇1”和“含有多个羟基的有机多元醇2”；设计下列配方为：
含有一个羟基的“有机醇1”为“丁醇”；“含有多个羟基的有机多元醇2”为“戊二醇”混合，再与钼酸铵、氢氧化钠及二硫化碳反应，加入氧化剂和链转移剂，制备出具有化学通式（1）的有机钼化合物。
有机钼化合物的原料重量配比如下：
丁 醇： 1 moL
戊二醇： 1moL
二硫化碳 3moL
氧化钼 1moL
氢氧化钠 3moL
醋 酸 2.6 moL；
氧化剂为氯酸钾，按生成物总量0.5‰选取；
链转移剂为有机钌，按生成物总量0.5‰选取。
所述的工艺流程如下：
1）将称量好的“丁醇”和“戊二醇”混合均匀，再与氢氧化钠反应；完毕后，再与二硫化碳反应3小时。
2）将称量好的氧化钼溶于氢氧化钠溶液,制成钼酸钠溶液。
3）将钼酸钠溶液和有机钌一起加入到上述步骤1）反应物中反应1小时左右；再向反应体系中加入氯酸钾，将温度升高至80℃左右，用醋酸调整PH值，将PH值调整至PH≧9；再将反应物料压滤后干燥或抽入真空脱水机内，进行真空脱水（脱水温度控制在80℃左右）。
按照此方法制备出的有机钼化合物可以用于发动机保护剂，使用方法如下：
一种有机钼化合物可以用于发动机保护剂，使用方法如下：
用“基础油”或“高沸点有机溶剂”将有机钼化合物于80℃进行溶解，制成“有机钼有机液”；此“有机钼液”可直接添加到“发动机”里面，加入量为：有机钼化合物为发动机内机油用量的0.5--4‰ 。加入时，“基础油”体系的温度要小于90℃ ，利用金属对有机钼化合物极性基团和极性分子具有吸附作用，使润滑油在机械部件的金属表面形成一层厚实的润滑油膜，有效起到防护和提高润滑性能的作用。
一种有机钼化合物的使用方法，用于润滑油的添加剂，使用方法如下：
用“基础油”或“高沸点有机溶剂”将有机钼化合物于80℃进行溶解，制成“有机钼有机液”；此“有机钼液”可直接添加到“基础润滑油”中，加入量为：有机钼化合物为润滑油总量的0.5--4‰ 。加入时，“基础油”体系的温度要小于90℃ ，利用金属对有机钼化合物极性基团和极性分子具有吸附作用，使润滑油在机械部件的金属表面形成一层厚实的润滑油膜，有效起到防护和提高润滑性能的作用。
实施例二：
实施例二与实施例一的原理基本一样，只是所述的物质为一种高活性有机钼化合物（名为----多硫代黄原酸钼），所述有机钼化合物的化学通式（2）如下：
以钼“Mo”为亲核中心，“Mo”周围接枝了两个“S=C一S-”基团，使发明产物分子结构中具有“-S-Mo-S-”的特征（类似“二硫化钼”的结构形态和特征）；
本发明产物分子结构中含有3“S=C一S-”基团，其中游离的1个“S=C一S-”基团为极性基团，对金属具有吸附作用。
进一步地，所述的通式中（1）中 “R1-O-”和“R2-O-”代表的都是黄原酸基团；式中的R1和R2所在的基团与“Mo”连接，形成产物为“多硫代黄原酸钼”。
式中的R1和R2是烷基，包括：直链直链烷基、支链烷基、苯基和苯烷基、环烷基和杂环烷基。
一种有机钼化合物的制备方法，采用一种或两种有醇或一种或两种有机酚，与氢氧化钠及二硫化碳和钼酸钠（或钼酸铵）反应，加入氧化剂、碱和链转移剂，制备出具有化学通式（1）的有机钼化合物。
所述的一种或两种有机醇或一种或两种有机酚分别为：含有一个羟基的“有机醇1”和“含有多个羟基的有机多元醇2”；实施例配方如下：
含有一个羟基的“有机酚1”为“苯酚”；“含有多个羟基的有机多元醇2”为“苯二醇”混合，再氢氧化钠及二硫化碳，钼酸铵反应，加入氧化剂和链转移剂，制备出具有化学通式（1）的有机钼化合物。
有机钼化合物的原料重量配比如下：
苯酚 1 moL
苯二醇 1moL
二硫化碳 3moL
氧化钼 1moL
氢氧化钠 3 moL
醋酸 2.8 moL
高锰酸钾按生成物总量0.5‰选取
有机铑按生成物总量0.2‰选取
所述的工艺流程如下：
1）将称量好的“苯酚”和“苯二醇”混合与氢氧化钠反应；完毕后再与二硫化碳反应；
2）将称量好的氧化钼溶于氨水,制成钼酸铵溶液。
3）将钼酸铵溶液和有机铑一起加入到上述步骤1）反应体系中反应3小时左右；再向反应体系中加入高锰酸钾，将温度升高至80℃左右，调整PH值，将PH值调整至PH=9-10；再将反应物料压滤干燥或抽入真空脱水机内，进行真空脱水（脱水温度控制在80℃左右）。
4）将脱水干燥后的产物用基础油或有机溶剂进行稀释即可。
按照此方法制备出的有机钼化合物可以用于发动机保护剂，使用方法如实施例一。
实施例三
实施例三与实施例一的原理基本一样，只是所述的物质有所不同，为一种高活性有机钼化合物通式（3）：
该通式中，发明产物分子结构中含有2个“Mo”，以钼“Mo”为亲核中心，“Mo”
周围接枝了两个“S=C一S-”基团，使发明产物分子结构中具有“-S-Mo-S-”的特征（类似“二硫化钼”的结构形态和特征）；
产物分子结构中总共接枝了5个“S=C一S-”基团，使产物分子结构中总共有5个“S=C一S-”基团，且其中独立的1个“S=C一S-”基团为极性基团，对金属有吸附作用；
一种有机钼化合物的制备方法，采用一种或两种有醇或一种或两种有机酚，与氢氧化钠及二硫化碳和钼酸钠（或钼酸铵）反应，加入氧化剂、碱和链转移剂，制备出具有化学通式（1）的有机钼化合物。
所述的一种或两种有机醇或一种或两种有机酚分别为：含有二个羟基的“有机醇1”和“含有多个羟基的有机多元醇2”；实施例配方如下：
含有二个羟基的“有机醇1”为“苯二醇”；“含有多个羟基的有机多元醇2”为“丙三醇”混合，再氢氧化钠及二硫化碳，钼酸铵反应，加入氧化剂和链转移剂，制备出具有化学通式（1）的有机钼化合物。
有机钼化合物的物料重量配比如下：
苯二醇 1moL
丙三醇 1moL
二硫化碳 5moL
氧化钼 2moL
氢氧化钠 5 moL
醋酸 4.8 moL
高锰酸钾按生成物总量0.5‰选取
有机铑按生成物总量0.2‰选取
所述的工艺流程如下：
1）将称量好的“苯二醇”和“丙三醇”混合与“氢氧化钠”反应3小时，再和“二硫化碳”反应2小时左右。
2）将称量好的氧化钼溶于氨水,制成钼酸铵溶液。
3）将钼酸铵溶液和有机铑一起加入到上述步骤1）反应物中反应1小时左右；再向反应体系中加入高锰酸钾，将温度升高至80℃左右，用醋酸调整PH值，将PH值调整至PH=9-10（必须是碱性）；再将反应物料抽入真空脱水机内，进行真空脱水（脱水温度控制在80℃左右）。
4）将脱水干燥后的产物用基础油或有机溶剂进行稀释即可。
按照此方法制备出的有机钼化合物可以用于发动机保护剂，使用方法如实施例一。
实施例四
实施例四与实施例一的原理基本一样，只是所述的物质有所不同，
有机钼化合物的物料重量配比如下：
丁 醇 （或苯酚） 0.5--1 moL
戊二醇（或间苯三酚） 0.5--1moL
二硫化碳 3--（3+3（ 2A+z））moL
钼源 1--（1+A）moL
碱 3--（3+3（ 2A+z））moL
氧化剂按生成物总量0.2-3‰ 选取；链转移剂按生成物总量0.2-2‰ 选取；
其中（A和z为产物分子中二硫代基团的数量）。
进一步地，所述的氧化剂是高锰酸钾、氯酸钾、高氯酸钾、氯酸钾或高氯酸钾中的任意一种或者两种以上的混合物；所述的链转移剂为有机钌、有机锝或有机铑。
进一步地，所述的工艺流程如下：
1）将称量好的“丁 醇 （或苯酚）”和“戊二醇（或间苯三酚）”混合并拌合均匀，再与“氢氧化钠”进行反应；反应结束后，再与“二硫化碳”进行“黄原化”反应；
2）将称量好的钼源溶于氢氧化钠溶液,制成钼酸钠溶液；
3）将钼酸钠溶液和有机钌一起加入到上述“黄原化反应体系”中反应2小时左右；再向反应体系中加入“氧化剂”，将温度升高至40--80℃左右，用醋酸调整PH值，将PH值调整至PH≧9；再将反应物料压滤后热风吹干；或抽入真空脱水机内，进行真空脱水（脱水温度控制在80℃左右）。
以上实施例只是为了说明本发明，所列举的一些较优选具体实施方式，本领域技术人员在本技术方案范围内进行的通常变化和替换应包含在本发明的保护范围内。
本发明的优点在于：本发明采取具有活性的有机钼化合物，使得金属对含有极性基团和极性分子的有机物分子具有吸附作用，可快速对发动机（引擎内部机械部件金属表面）形成厚实的润滑膜保护，且专利的“功能性产物”能对润滑油进行催化，快速提高润滑油的润滑性能的方法---利用此方法可以设计出许多生产配方，利用这些配方可以制造出许多功能性产品；利用这些功能性产品添加在发动机里面或添加在发动机的润滑油里面，能提高润滑性能，降低机械磨损，降低发动机噪音，提高发动机出力，降低燃油消耗，延长发动机使用寿命。采用本发明具有如下一些优点：
（1）、本发明具有原材料来源广，且可以使用大量通用的常见的有机胺和多胺以及有机酚类，价格便宜，使发明产物成本降低，便于全面推广应用；
（2）、便于在发明产物和衍生物的分子结构中设计和接枝更多的“-S-C=S-”极性基团，使发明产物对金属表面的吸附力更强，使润滑性能更好，效果更加明显；
（3）、便于在同一个分子的胺基上，利用“-S-C=S-”基团和“Mo”进行接枝和内构，使发明产物有更好的热稳定性；
（4）、利用两种或两种以上的醇和酚设计配方，便于对与润滑油的“相溶性、热稳定性、分子结构中-S-C=S-极性基团的数量和位置等进行整体考虑，使发明产物与润滑油有更好的相溶性。
（5）利用此方法设计的配方，生产出来的功能性产物，与润滑油有很好的相溶性，能完全与润滑油溶解在一起。
（6）利用此方法设计的配方，生产出来的功能性产品，加到润滑油里面，能在短时间内成倍提高润滑性能，且效果明显。
（7）利用此方法设计的配方，生产出来的功能性产品，加到发动机里面后，在汽车尚未发动前，就能形成对引擎的全面保护。
（8）利用此方法设计的配方，生产出来的功能性产品，加到发动机里面后，能提高发动机的出力，且效果明显（明显感却到车子开起来有力，轻松）。
（9）利用此方法设计的配方，生产出来的功能性产品，加到发动机里面后，能明显降低发动机的噪音（加到发动机里面，待发动机发动几分钟后，发动机声音立马就降下来了，有明显的效果）。
（10）利用此方法设计的配方，生产出来的功能性产品，加到发动机里面后，能节省燃油10--30%（实验测定）。
（11）利用此方法设计的配方，生产出来的功能性产品，加到发动机里面后，能隔离发动机机械部件与润滑油体系中的腐蚀介质，延长发动机的使用寿命。
在使用过程中，一方面利用CS2与胺基的反应，在含有胺基的碳链上接枝极性基团（-S- C=S）基团（见：化学反应式和生成物结构式）；这种极性（-S- C=S）基团，在加入到发动机里面后，就立马能对引擎机械部件金属表面形成吸附，达到引擎启动前初始保护的目的。
另一方面，通过接枝，分解，复分解，官能团互换等一序列化学反应和手段，功能性产品物质分子中含有部分氧化剂基团（-CLO4）和不饱和（C=S）双键；这种接枝在分子上的氧化剂（-CLO4）基团，当引擎启动后，在工况温度作用下会发生分解，直接对（C=S）双键进行氧化，使（C=S）双键断键，变成极性基团,形成体系内有机物三维吸附和对引擎机械部件金属表面的吸附。
同时还通过接枝，分解，复分解，官能团互换等一序列化学反应和手段，使功能性产品物质分子中含有部分有机钼（R-N--C-S-Mo-s-）；这种有机钼是“不饱和双键发生复分解反应和链转移很好的催化剂”，它会促使“润滑油体系”中的不饱和双键发生转移和复分解，形成新的有机结构，再在发动机的工况条件下使双键发生断键，形成新的游离的极性分子和新的极性基团，加强对引擎机械部件金属表面的吸附；而且，这些生成物本身也具有很好的润滑性能，吸附成膜后能给发动机机械部件提供很好的润滑效果。
并在“功能性产品物质”体系中，加入有机钌或有机锝、有机铑等过渡金属元素有机化合物 ，与体系中的有机钼形成“复合的不饱和链转移催化剂”，催化效果得到很大的提高；使体系中的双键发生位移和断键，产生新的极性分子和极性基团；形成大量游离的极性分子，加强对发动机部件金属表面的吸附。
还通过接枝，分解，复分解，官能团互换等化学反应和手段，在“功能性产的产品物质分子”中接枝的部分极性（-S- C=S）基团，对机械触磨和刺激非常敏感，在发动机发动后，发动机工作时活塞与缸套之间的触摩等机械运动会刺激它，使极性（-S- C=S）基团活化，并产生断键，形成游离的极性分子和极性基团，加强对发动机机运动的机械部件金属表面的吸附。
本发明的有机钼中接枝的氧化剂基团（-CLO4）在发动机启动后，工况温度会使它发生分解，释放出活性氧，直接氧化C=S双键，使C=S双键变成“-C-S-”极性基团，再加上“功能性产品物质”与润滑油有很好的相溶性，这样“-C-S-”极性基团就会与润滑油体系中的烷烃、烯烃、芳烃、脂类等形成三维吸附，三维吸附后，使极性分子烷基分子链加长，导致极性分子的端基极性进一步加强，进而，使极性分子的极性更强，再进一步使润滑油的三维吸附更强，这是一个连锁反应，最终结果是导致吸附在机械部件金属表面的润滑膜更加厚实。
Claims (10)
1.一种高活性有机钼化合物，其特征在于，所述有机钼化合物通过分子内用“S=C一S-”基团和钼“Mo”进行接枝内构，有机钼化合物的化学通式（1）如下：
该通式（1）中以钼“Mo”为亲核中心，每个“Mo”周围都接枝了两个“S=C一S-”基团，使发明产物分子结构中具有“-S-Mo-S-”的特征，即类似“二硫化钼”的结构形态和特征。
2.如权利要求1所述的高活性有机钼化合物，其特征在于，所述的通式（1）的产物为多硫代黄多原酸钼的高活性有机钼化合物；
产物分子结构中含有多个“黄原酸钼基团”（用A+1计算“黄原酸钼”的个数）；
产物分子结构中含有多个羟基（用x+y代表羟基的个数）。
3.如权利要求2所述的高活性有机钼化合物，其特征在于，所述的通式（1）中 “R1-O-CS2ˉ”和“R2-O-CS2ˉ”代表的都是黄原酸基团；式中的R1和R2是与羟基连接的基团，包括烷基或二烷基，包括：直链烷基、支链烷基、苯基和苯烷基、环烷基和杂环烷基；“（-O-R1-OH）x”代表的是与黄原酸基团连接的有x个羟基团，x≧1； (-OH)y 和(-OH)x代表的是有x和y个羟基，x和y都≧0；通式（1）中A所在的基团是“多硫代黄原酸钼”，也就是说产物或衍生物中可以有多个“多硫代黄原酸钼”基团，A≧0 ；
所述的通式（1）中“H-O-”代表的是羟基，羟基的数量用x和y的倍数表示；也就是说产物分子结构中含有多个羟基。
4.如权利要求2所述的高活性有机钼化合物，其特征在于，所述的通式（1）中，除钼周围接枝了二个“S=C一S-”基团外，还接枝了多个游离的“S=C一S-”极性基团，游离的“S=C一S-”极性基团的数量用z表示，且z≧1；使得产物分子结构中有多个“S=C一S-”基团，多个游离的“S=C一S-”极性基团；这些“S=C一S-”基团，概括为：“产物分子结构中含有多个可简化为类似SCS的基团，其中独立的（S=C一S-）基团为极性基团”，对金属有吸附作用。
5.如权利要求2所述的高活性有机钼化合物，其特征在于，与R2连接的A所在的基团是“多硫代黄原酸钼”基团，也就是说，产物分子结构中可以有多个“多硫代黄原酸钼”基团；“多硫代黄原酸钼”基团的数量用A表示。
6.如权利要求2所述的高活性有机钼化合物，其特征在于，制取这些“多硫代黄原酸钼”的上游原材料是：钼源，醇及多元醇，酚和多元酚或苯酚与苯二酚，二硫化碳和氢氧化钠；还加入了氧化剂、链转移剂，制备出具有化学通式（1）的有机钼化合物。
7.一种有机钼化合物的制备方法，采用一种或两种有机醇或一种或两种有机酚，与氢氧化钠及二硫化碳和钼酸钠或钼酸铵反应，加入氧化剂和链转移剂，通过分子内用“S=C一S-”基团和钼“Mo”进行接枝内构，制备出具有化学通式（1）的有机钼化合物；有化学通式（1）为：
该通式（1）中以钼“Mo”为亲核中心，每个“Mo”周围都接枝了两个“S=C一S-”基团，使发明产物分子结构中具有“-S-Mo-S-”的特征，即类似“二硫化钼”的结构形态和特征。
8.如权利要求7所述的有机钼化合物的制备方法，其特征在于，所述的两种有机醇分别为含有一个羟基的有机醇1和含有多个羟基的有机多元醇2；或含有一个羟基的有机酚1和含有多个羟基的有机多元酚2；且可以设计出下列组合配方：
配方一：含有一个羟基的“有机醇1”加“含有多个羟基的有机多元醇2”，与氢氧化钠反应；再与钼酸钠（或钼酸铵）、及二硫化碳反应；加入氧化剂、链转移剂，制备出具有化学通式（1）的有机钼化合物；
配方二：“含有多个羟基的有机多元醇1”与“含有多个羟基的多元酚2”混合均匀，再与氢氧化钠反应；再与二硫化碳和钼酸钠（或钼酸铵）反应，加入氧化剂、碱和链转移剂，制备出具有化学通式（1）的有机钼化合物；
配方三：含有一个羟基的“有机酚1”加“含有多个羟基的有机多元醇2”，与氢氧化钠反应；再与钼酸钠（或钼酸铵）、及二硫化碳反应；加入氧化剂、链转移剂，制备出具有化学通式（1）的有机钼化合物；
配方四：含有一个羟基的“有机酚1”加“含有多个羟基的有机多元酚2”，与氢氧化钠反应；再与钼酸钠（或钼酸铵）、及二硫化碳反应；加入氧化剂、链转移剂，制备出具有化学通式（1）的有机钼化合物；
配方五：“含有多个羟基的有机多元酚1”与“含有多个羟基的多元酚2”混合均匀，再与氢氧化钠反应；再与钼酸钠（或钼酸铵）、及二硫化碳反应；加入氧化剂、链转移剂，制备出具有化学通式（1）的有机钼化合物。
9.如权利要求7所述的有机钼化合物的制备方法，其特征在于，有机钼化合物的物料重量配比如下：
有机醇1 或有机酚1 0.5--1 moL
有机醇2或有机多元酚2 0.5--1moL
二硫化碳 3--（3+3（ 2A+z））moL
钼源 1--（1+A）moL
碱 3--3+3（ 2A+z）moL
氧化剂按生成物总量0.2-3‰ 选取；链转移剂按生成物总量0.2-2‰ 选取；
其中（A和z为产物分子中二硫代基团的数量）；
所述的氧化剂是高锰酸钾、氯酸钾、高氯酸钾、氯酸钾或高氯酸钾中的任意一种或者两种以上的混合物；所述的链转移剂为有机钌、有机锝或有机铑。
10.如权利要求7所述的有机钼化合物的制备方法，其特征在于，所述的工艺流程如下：
1）将称量好的“有机醇1（或有机酚1）”和“有机多元醇2（或有机多元酚2）”混合并拌合均匀，再与“氢氧化钠”进行反应；反应结束后，再与“二硫化碳”进行“黄原化”反应；
2）将称量好的钼源溶于氢氧化钠溶液,制成钼酸钠溶液；
3）将钼酸钠溶液和有机钌一起加入到上述“黄原化反应体系”中反应2小时左右；再向反应体系中加入“氧化剂”，将温度升高至40--80℃左右，调整PH值，将PH值调整至PH≧9；再将反应物料压滤后热风吹干；或抽入真空脱水机内，进行真空脱水（脱水温度控制在80℃左右）。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108722677A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-11-02 | 中南大学 | 一种o-烷基-s-羟烷基黄原酸酯捕收剂及其制备和应用 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3419589A (en) * | 1965-10-01 | 1968-12-31 | American Metal Climax Inc | Organic molybdenum compounds containing sulfur and method of preparation |
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2016
- 2016-05-30 CN CN201610368014.8A patent/CN106008607A/zh active Pending
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