CN110023467B - 含磷化合物和其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及适用作抗磨添加剂组分的含磷化合物；各自包括这类化合物的润滑剂添加剂组合物和润滑剂组合物；其制备和使用方法，所述方法包含润滑机器和机器零件的方法以及延长这类机器的弹性体密封件部件的使用寿命的方法。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年10月31日提交的美国临时专利申请号62/415,492的权益，所述申请的全部内容在此通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及适用作抗磨添加剂组分的含磷化合物，各自包括这类化合物的润滑剂添加剂组合物和润滑剂组合物，以及其制备和使用方法。
背景技术
传统上，润滑组合物的抗磨组分包括用胺和/或金属离子盐化的酸性有机磷酸酯。这些组分提供良好的抗磨保护，但是其它性能属性可能受到不利影响，包含密封耐久性差、氧化稳定性降低和腐蚀抑制不充分。含磷和含硫化合物被认为是润滑液中必不可少的，以保护表面免受由于表面遇到的极端压力而磨损。因此，这些流体传统上对密封件(动态和静态)和黄色金属有害。此外，监管机构越来越多地要求从润滑液去除胺和金属离子，以降低这类组分对环境的影响。由于这些日益增加的环境问题，抗磨添加剂中胺和金属离子的存在变得不太理想。因此，需要开发含有很少或不含胺或金属离子的新型抗磨化合物。
发明内容
一方面，本发明涉及一种式(I)化合物
或其摩擦学上可接受的盐，
其中A是：
每个R1相同或不同并且独立地选自烷基、烯基、环烷基、环烷基烷基、芳基和芳烷基，其中所述芳基和芳烷基任选地被一个到三个取代基取代，所述取代基各自独立地选自烷基和烯基；
每个R2和R3独立地选自H、烷基、烯基、环烷基和环烷基烷基；
Y选自由以下组成的组：烷基、烷氧基烷基、苄基和-R4-R5-R6；
R4是亚烷基；
R5选自由以下组成的组：键、亚烷基；-C(O)-和-C(R7)-；
R6选自由以下组成的组：烷基、羟烷基、羟基亚烷基氧基、羟基和烷氧基；
R7是羟基；
m是2到8的整数；
X1是R8或Z；
X2选自由以下组成的组：R8、
R8是烷基、烯基、环烷基、环烷基烷基、芳基和芳烷基，其中所述芳基和芳烷基任选地被一个到三个取代基取代，所述取代基各自独立地选自烷基和烯基；并且
Z是
其中当X2是R8时，X1是Z；
W1-W12各自独立地是O或S，并且W1-W12中的至少一个是O。
第二方面，本发明提供了一种润滑剂添加剂组合物，其包括所述式(I)化合物。
第三方面，本发明提供了一种润滑剂组合物，其包括主要量的具有润滑粘度的油或由其制备的润滑脂和少量的所述式(I)化合物。
第四方面，本发明提供了一种润滑剂组合物，其包括主要量的具有润滑粘度的油或由其制备的润滑脂和少量的本发明的润滑剂添加剂组合物。
第五方面，本发明提供了一种润滑移动的金属表面的方法，其包括用本发明的润滑剂组合物润滑所述金属表面。
第六方面，本发明提供了一种延伸接触润滑或功能性流体组合物的弹性密封件的功能寿命的方法，所述方法包括用有效量的本发明的润滑组合物接触所述密封件。
具体实施方式
本文公开的发明涉及用作抗磨剂的新型磷酸酯和硫代磷酸酯化合物及其制备方法。本发明还提供了润滑剂添加剂组合物和包括所述化合物的润滑剂组合物及其使用方法。
本发明的化合物包含式(I)化合物
或其摩擦学上可接受的盐，
其中A是：
每个R1相同或不同并且独立地选自烷基、烯基、环烷基、环烷基烷基、芳基和芳烷基，其中所述芳基和芳烷基任选地被一个到三个取代基取代，所述取代基各自独立地选自烷基和烯基；
每个R2和R3独立地选自H、烷基、烯基、环烷基和环烷基烷基；
Y选自由以下组成的组：烷基、烷氧基烷基、苄基和-R4-R5-R6；
R4是亚烷基；
R5选自由以下组成的组：键、亚烷基；-C(O)-和-C(R7)-；
R6选自由以下组成的组：烷基、羟烷基、羟基亚烷基氧基、羟基和烷氧基；
R7是羟基；
m是2到8的整数；
X1是R8或Z；
X2选自由以下组成的组：R8、
R8是烷基、烯基、环烷基、环烷基烷基、芳基和芳烷基，其中所述芳基和芳烷基任选地被一个到三个取代基取代，所述取代基各自独立地选自烷基和烯基；并且
Z是
其中当X2是R8时，X1是Z；
W1-W12各自独立地是O或S，并且W1-W12中的至少一个是O。
在一个实施例中，每个R1相同或不同并且独立地选自C1-C30烷基、C2-C30烯基、环烷基、环烷基烷基、芳基和芳烷基，其中所述芳基和芳烷基任选地被一个到三个取代基取代，所述取代基各自独立地选自C1-C10烷基和C2-C10烯基。
在另一个实施例中，W1-W12中的每一个是O。在某些实施例中，W1、W2、W5和W6各自是O。在另外的实施例中，W3和W4均是S。在另一个实施例中，W3和W4均是O。在一个实施例中，W1-W12组的至少一半是O，并且其余是S。
在另一个实施例中，每个R1相同或不同并且独立地是C3-C10烷基。
在一些实施例中，m是从2至5的整数。在某些实施例中，m是2。
在一个实施例中，每个R2和R3独立地选自H和C1-C10烷基。在另一个实施例中，对于A的每个实例来说，一个R2是烷基，并且R2和R3的其余实例是H。在另外的实施例中，当R2是烷基时，烷基是C1-C10烷基。
在另外的实施例中，X2是
在另一个实施例中，X2是R8。
在另一个实施例中，Y是-R4-R5-R6。在另外的实施例中，Y是-R4-R5-R6并且R4是亚烷基，R5是-C(O)-，并且R6是羟基或烷氧基。
在一个实施例中，R8是C1-C10烷基。
在一个实施例中，每个R1独立地选自C1-C30烷基。在另一个实施例中，每个R1独立地选自C3-C10烷基。在另一个实施例中，每个R1独立地选自C3-C6烷基。在某些实施例中，每个R1与每个其它R1相同。
在一个实施例中，Y是C1-C20烷基。
在一个实施例中，本发明提供了一种式(Ia)化合物
或其摩擦学上可接受的盐，
每个R1相同或不同并且独立地选自烷基、烯基、环烷基、环烷基烷基、芳基和芳烷基，其中所述芳基和芳烷基任选地被一个到三个取代基取代，所述取代基各自独立地选自烷基和烯基；
每个R2独立地选自烷基、烯基、环烷基和环烷基烷基；
Y选自由以下组成的组：烷基、烷氧基烷基、苄基和-R4-R5-R6；
R4是亚烷基；
R5选自由以下组成的组：键、亚烷基；-C(O)-和-C(R7)-；
R6选自由以下组成的组：烷基、羟烷基、羟基亚烷基氧基、羟基和烷氧基；
R7是羟基；
X2选自由以下组成的组：R8、
R8是烷基、烯基、环烷基、环烷基烷基、芳基和芳烷基，其中所述芳基和芳烷基任选地被一个到三个取代基取代，所述取代基各自独立地选自烷基和烯基；
Z是
并且
W1-W14各自独立地是O或S，并且W1-W14中的至少一个是O。
在一个实施例中，每个R1相同或不同并且独立地选自C1-C30烷基、C2-C30烯基、环烷基、环烷基烷基、芳基和芳烷基，其中所述芳基和芳烷基任选地被一个到三个取代基取代，所述取代基各自独立地选自C1-C10烷基和C2-C10烯基。
在另一个实施例中，W1-W14中的每一个是O。
在另一个实施例中，每个R1相同或不同并且独立地是C3-C10烷基。
在一个实施例中，每个R2和R3独立地选自H和C1-C10烷基。在另一个实施例中，对于A的每个实例来说，一个R2是烷基，并且R2和R3的其余实例是H。在另外的实施例中，当R2是烷基时，烷基是C1-C10烷基。
在另外的实施例中，X2是
在另一个实施例中，X2是R8。
在另一个实施例中，Y是-R4-R5-R6。在另外的实施例中，Y是-R4-R5-R6并且R4是亚烷基，R5是-C(O)-，并且R6是羟基或烷氧基。
在一个实施例中，R8是C1-C10烷基。
在一个实施例中，每个R1独立地选自C1-C30烷基。在另一个实施例中，每个R1独立地选自C3-C10烷基。在另一个实施例中，每个R1独立地选自C3-C6烷基。在某些实施例中，每个R1与每个其它R1相同。
在一个实施例中，Y是C1-C20烷基。
在一个实施例中，式(I)化合物是式(II)化合物
或其摩擦学上可接受的盐，
其中A是：
每个R1相同或不同并且独立地选自烷基、烯基、环烷基、环烷基烷基、芳基和芳烷基，其中所述芳基和芳烷基任选地被一个到三个取代基取代，所述取代基各自独立地选自烷基和烯基；
每个R2和R3独立地选自H、烷基、烯基、环烷基和环烷基烷基；
Y选自由以下组成的组：烷基、烷氧基烷基、苄基和-R4-R5-R6；
R4是亚烷基；
R5选自由以下组成的组：键、亚烷基；-C(O)-和-C(R7)-；
R6选自由以下组成的组：烷基、羟烷基、羟基亚烷基氧基、羟基和烷氧基；
R7是羟基；
m是2到8的整数；
X1是R8或Z；
X2选自由以下组成的组：R8、
R8是烷基、烯基、环烷基、环烷基烷基、芳基和芳烷基，其中所述芳基和芳烷基任选地被一个到三个取代基取代，所述取代基各自独立地选自烷基和烯基；并且
Z是
其中当X2是R8时，X1是Z；
W1、W3、W5、W7、W9和W11各自独立地是O或S，并且W1、W3、W5、W7、W9和W11中的至少一个是O。
在一个实施例中，每个R1相同或不同并且独立地选自C1-C30烷基、C2-C30烯基、环烷基、环烷基烷基、芳基和芳烷基，其中所述芳基和芳烷基任选地被一个到三个取代基取代，所述取代基各自独立地选自C1-C10烷基和C2-C10烯基。
在另一个实施例中，W1、W3、W5、W7、W9和W11各自是O。
在另一个实施例中，每个R1相同或不同并且独立地是C3-C10烷基。
在一些实施例中，m是从2至5的整数。在某些实施例中，m是2。
在一个实施例中，每个R2和R3独立地选自H和C1-C10烷基。在另一个实施例中，对于A的每个实例来说，一个R2是烷基，并且R2和R3的其余实例是H。在另外的实施例中，当R2是烷基时，烷基是C1-C10烷基。
在另外的实施例中，X2是
在另一个实施例中，X2是R8。
在另一个实施例中，Y是-R4-R5-R6。在另外的实施例中，Y是-R4-R5-R6并且R4是亚烷基，R5是-C(O)-，并且R6是羟基或烷氧基。
在一个实施例中，R8是C1-C10烷基。
在一个实施例中，每个R1独立地选自C1-C30烷基。在另一个实施例中，每个R1独立地选自C3-C10烷基。在另一个实施例中，每个R1独立地选自C3-C6烷基。在某些实施例中，每个R1与每个其它R1相同。
在一个实施例中，Y是C1-C20烷基。
在一个实施例中，本发明提供了一种式(IIa)化合物
或其摩擦学上可接受的盐，
每个R1相同或不同并且独立地选自烷基、烯基、环烷基、环烷基烷基、芳基和芳烷基，其中所述芳基和芳烷基任选地被一个到三个取代基取代，所述取代基各自独立地选自烷基和烯基；
每个R2独立地选自烷基、烯基、环烷基和环烷基烷基；
Y选自由以下组成的组：烷基、烷氧基烷基、苄基和-R4-R5-R6；
R4是亚烷基；
R5选自由以下组成的组：键、亚烷基；-C(O)-和-C(R7)-；
R6选自由以下组成的组：烷基、羟烷基、羟基亚烷基氧基、羟基和烷氧基；
R7是羟基；
X2选自由以下组成的组：R8、
R8是烷基、烯基、环烷基、环烷基烷基、芳基和芳烷基，其中所述芳基和芳烷基任选地被一个到三个取代基取代，所述取代基各自独立地选自烷基和烯基；并且
Z是
W1、W3、W5、W7、W9、W11和W14各自独立地是O或S，并且W1、W3、W5、W7、W9、W11和W14中的至少一个是O。
在一个实施例中，式I化合物选自
如本文所用，术语“烷基”以及本文提及的其它基团的烷基部分(例如，烷氧基)可以是直链或支链饱和烃。除非另外规定，否则烷基可以优选地含有1个到30个碳原子，如1个到20个碳原子或1个到10个碳原子。烷基的代表性实例包含但不限于甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、新戊基、2-乙基己基等。
如本文所用，术语“烯基”是指含有至少一个碳-碳双键的直链或支链烃链。除非另外规定，否则烯基可以优选地含有2个到30个碳原子，如2个到20个碳原子或2个到10个碳原子。例如，术语“C2-C4烯基”是指含有2个到4个碳原子的烯基。烯基的代表性实例包含但不限于乙烯基、2-丙烯基、2-甲基-2-丙烯基、3-丁烯基、4-戊烯基、5-己烯基、2-庚烯基、2-甲基-1-庚烯基和3-癸烯基。
如本文所用，术语“取代的”是指其中一个或多个氢原子各自独立地被非氢取代基代替。
如本文所用，术语“烷氧基”是指通过氧原子与母体分子部分附接的烷基。
如本文所用，术语“烯氧基”是指通过氧原子与母体分子部分附接的烯基。
如本文所用，术语“烷氧基烷基”是指基团-亚烷基-O-烷基。
如本文所用，术语“亚烷基”是指亚甲基或聚亚甲基，即-(CH2)z-，其中z是1到30的正整数。
如本文所用，术语“环烷基”是指包括碳和氢原子的非芳族单环或多环。环烷基可以在环中具有一个或多个碳-碳双键，只要环不因其存在而变成芳香族。
如本文所用，术语“环烷基烷基”是指附接到母体分子部分的环烷基，其中亚烷基连接基团由至少一个碳组成。
如本文所用，术语“羟烷基”是指基团Ra-Rb-，其中Ra是HO-且Rb是亚烷基。
如本文所用，术语“羟基亚烷基氧基”是指基团Ra-Rb-Rc，其中Ra是HO-，Rb是亚烷基，且Rc是-O-。
如本文所用，当跨键垂直绘制时，符号
表示基团的附接点。应注意，通常仅以这种方式为较大的基团识别附接点，以便帮助读者快速且明确地识别附接点。
如本文所用，短语“反应性基团”是指能够将取代基的碳原子附接到亲核P-SH基团，例如二硫代磷酸酯中的硫原子，或将取代基的碳原子附接到亲核P-OH，例如磷酸盐中的氧原子的亲电子化学基团。本领域技术人员容易认识到这种反应性基团。根据本发明的合适反应性基团的实例包含烷基卤化物、活化的烷基醇，包含甲苯磺酸酯、三氟甲磺酸酯和甲磺酸酯，环氧化物和丙烯酸酯衍生物。在某些实施例中，反应性基团可以选自1-溴十六烷、甲基碘、苄基溴、乙烯基丁基醚、丙烯酸乙酯、1，2-环氧十二烷、丙烯酸、1，2-环氧癸烷和丙烯酸2-羟乙酯。
如本文所用，短语“有效量”是指足以提供所需效果的量。例如，当掺入润滑剂组合物中时，本发明的化合物可用作抗磨剂。因此，当掺入润滑剂组合物中时，与不包括本发明的化合物的相同润滑剂组合物相比，有效量的本发明化合物可以是改善包括本发明化合物的润滑剂组合物的抗磨性能的量。
如本文所用，术语“油组合物”、“润滑组合物”、“润滑组合物”、“润滑油组合物”、“润滑油”、“润滑剂组合物”、“完全配制的润滑剂组合物”和“润滑剂”被认为是同义的、完全可互换的术语，其指成品润滑产品，其包括主要量的基础油加少量的添加剂组合物。如本文所用，提及“主要量”的基础油和“少量”的添加剂组合物是指基于总润滑组合物的重量％，润滑组合物含有的基础油的量大于添加剂组合物的量。在某些实施例中，主要量的基础油是50wt％到99.999wt％的总润滑组合物。
尽管许多式I化合物基本上是中性的，但本发明还设想了式I化合物的碱加成盐。可以用作试剂以制备酸性的那些式I化合物的摩擦学上可接受的碱盐的化学碱在自然界中是与这类化合物形成碱盐的那些。这种碱盐包含但不限于阳离子，如碱金属阳离子(例如钾和钠)和碱土金属阳离子(例如钙和镁)、铵或胺加成盐，如N-甲基葡糖胺-(葡甲胺)和链烷醇铵和其它摩擦学上可接受的有机胺的碱盐，包含但不限于烷基胺，如辛胺和油胺。在某些实施例中，式I化合物的盐不是胺盐。
除非另有说明，否则如本文所用，短语“一种或多种摩擦学上可接受的盐”包含可以存在于本公开化合物中的酸性或碱性基团的盐。如本领域技术人员容易认识到的，摩擦学是限定研究的术语，所述研究涉及相对运动中的相互作用表面的设计、摩擦、磨损和润滑(如在轴承或齿轮中)。摩擦学上可接受的盐是不会否定或干扰化合物的摩擦学活性的盐。本公开的化合物本质上是碱性的，能够与各种无机和有机酸形成多种盐。可以用于制备这种碱性化合物的摩擦学上可接受的酸加成盐的酸是形成酸加成盐的那些，即含有摩擦学上可接受的阴离子的盐，如盐酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐、硝酸盐、硫酸盐、硫酸氢盐、磷酸盐、酸式磷酸盐、异烟酸盐、乙酸盐、乳酸盐、水杨酸盐、柠檬酸盐、酸柠檬酸、酒石酸盐、泛酸盐、酒石酸氢盐、抗坏血酸盐、琥珀酸盐、马来酸盐、龙胆酸盐、富马酸盐、葡萄糖酸盐、葡萄糖醛酸盐、糖酸盐、甲酸盐、苯甲酸盐、谷氨酸盐、甲磺酸盐、乙磺酸盐、苯磺酸盐、对甲苯磺酸盐和双羟萘酸盐[即，1，1′-亚甲基-双-(2-羟基-3-萘甲酸)]盐。除了上述酸之外，包含碱性部分，如氨基的本公开化合物可以与各种胺形成摩擦学上可接受的盐。
本公开的化合物包含所有立体异构体(例如，顺式和反式异构体)和式I化合物的所有光学异构体(例如，R和S对映体)、某些位置异构体以及外消旋、非对映异构体和其它这种异构体的混合物。相关领域的技术人员可以容易地设想这种异构体，并且异构体包含在本发明的范围内。
本公开的化合物和盐可以以几种互变异构形式存在，包含烯醇和亚胺形式以及酮和烯胺形式以及几何异构体和其混合物。所有这种互变异构形式都包含在本公开的范围内。尽管可以描述一种互变异构体，但本公开包含本化合物的所有互变异构体。
设想本发明的化合物用作润滑基础油中的添加剂。如本文所用，术语“基础油”是指根据美国石油协会(American Petroleum Institute；API)类别组第I-V组油分类的油以及动物油、植物油(例如蓖麻油和猪油)、石油、矿物油、合成油和来源于煤或页岩的油。美国石油协会已经将这些不同的基础油类型分类如下：第I组，大于0.03wt％的硫，和/或小于90vol％的饱和物，80与I20之间的粘度指数；第II组，小于或等于0.03wt％的硫，和大于或等于90vol％的饱和物，80与120之间的粘度指数；第III组，小于或等于0.03wt％的硫，和大于或等于90vol％的饱和物，大于120的粘度指数；第IV组，所有聚α-烯烃。加氢处理的基础油和催化脱蜡的基础油由于其低硫和芳烃含量通常属于第II组和III组类别。聚α-烯烃(第IV组基础油)是由各种α烯烃制备的合成基础油且基本上不含硫和芳烃。
第I组、第II组和第III组是矿物油加工原料。第IV组基础油含有真正的合成分子物质，其通过烯属不饱和烃的聚合生产。许多第V组基础油也是真正的合成产物，且可以包含二酯、多元醇酯、聚亚烷基二醇、烷基化芳烃、聚磷酸酯、聚乙烯醚和/或聚苯基醚等，但也可以是天然存在的油，如植物油。应当注意，虽然第III组基础油来源于矿物油，但这些流体经历的严格加工使其物理性质非常类似于一些真正的合成物，如PAO。因此，在行业中，有时可以将来源于第III组基础油的油称为合成流体。
本发明的化合物可以以矿物油或合成油、动物油、植物油或其混合物的形式添加到基础油。通常，链烷烃和环烷烃及其混合物的矿物油可以用作润滑油或油脂媒剂。还设想了润滑脂，其中任何前述油用作碱。
除了其它添加剂组分之外，本发明的化合物可以加入到润滑油中以形成粘度至少为SAE 90或75W-85的成品流体。粘度指数优选地是约95到130。这些油的平均分子量可以是约250到约800。
当润滑剂用作润滑脂时，在考虑所需量的增稠剂和润滑脂配制品中包含的其它添加剂组分之后，润滑剂通常以足以平衡总润滑脂组合物的量使用。多种材料可以用作增稠剂或胶凝剂。这些可以包含常规的金属盐或皂中的任一种，如钙或硬脂酸锂或羟基硬脂酸酯，其以形成润滑脂的量分散于润滑媒剂中，其量足以赋予所得润滑脂组合物所需的稠度。可以用于润滑脂配制品中的其它增稠剂包括非皂增稠剂，如表面改性的粘土和二氧化硅、芳基脲、钙复合物和类似材料。通常，可以使用在特定环境中在所需温度下使用时不会熔化或溶解的润滑脂增稠剂；然而，在所有其它方面，通常用于增稠或胶凝用于形成润滑脂的烃流体的任何材料可以用于本发明中。
当合成油或用作润滑脂媒剂的合成油优于矿物油，或矿物油和合成油的混合物时，可以使用各种合成油。典型的合成油包含聚异丁烯、聚丁烯、聚癸烯、硅氧烷和硅酮(聚硅氧烷)。
本发明提供了润滑剂组合物，其包括主要量的具有润滑粘度的油或由其制备的润滑脂和少量的本发明的化合物。本发明的化合物在润滑剂组合物中的量可以处于总组合物的约0.001％到10％之间、0.01％到5％之间、0.01％到1.0％之间、0.5％到2.0％之间和0.015％到约0.5％之间。在一些实施例中，润滑组合物可以含有约0.01％到0.5％之间、约0.01wt％与约0.4wt％之间、或约0.01wt％与约0.3wt％之间、或约0.01wt％与约0.2wt％之间。
如上文所提到，本发明的化合物可以容易地配制成适用于各种机器零件和部件的润滑剂组合物。包括本发明化合物的润滑剂组合物可以任选地进一步包括一种或多种其它添加剂组分，使得润滑剂组合物。以下公开的添加剂组分列表不是详尽的，且本文未明确公开的添加剂组分是本领域技术人员熟知的，并且也可以包含在润滑剂组合物中。非限制性地，可以用于本发明的润滑剂组合物中的添加剂组分包含抗氧化剂、额外的抗磨剂、腐蚀抑制剂、洗涤剂、极压剂、粘度指数改进剂和减摩剂。
在一个实施例中，本发明的润滑剂组合物包括本发明的化合物和至少一种选自由以下组成的组的额外添加剂组合物：抗氧化剂、抗磨剂、腐蚀抑制剂、洗涤剂、极压剂、分散剂、粘度指数改进剂和摩擦调节剂。
本发明的化合物可以直接掺入具有润滑粘度的油中。替代性地，本发明的化合物可以与其它润滑剂添加剂组合制备，以形成润滑剂添加剂组合物。通常，相对于最终润滑剂组合物的总重量，润滑剂添加剂组合物将进一步掺入润滑剂添加剂包的特定wt％的具有润滑粘度的油中。所选择的wt％通常称为处理率，且含有润滑剂添加剂组合物的润滑剂组合物通常称为成品流体。
在一个实施例中，本发明提供了一种润滑剂添加剂组合物，其包括本发明的化合物和至少一种额外的添加剂组分。所述一种或多种额外的添加剂组分可以选自抗氧化剂、抗磨剂、腐蚀抑制剂、洗涤剂、极压剂、粘度指数改进剂和摩擦调节剂。
抗氧化剂
抗氧化剂化合物是已知的且包含例如苯酚盐、苯酚硫化物、硫化烯烃、硫磷化萜、硫化酯、芳香族胺、烷基化二苯胺(例如，壬基二苯胺、二壬基二苯胺、辛基二苯胺、二辛基二苯胺)、苯基-α-萘胺、烷基化苯基-α-萘胺、受阻非芳香族胺、酚、受阻酚、油溶性钼化合物、大分子抗氧化剂、或其混合物。可以使用单一抗氧化剂或两种或更多种的组合。
受阻酚抗氧化剂可以含有仲丁基和/或叔丁基作为空间受阻基团。酚基可以进一步被烃基和/或连接到第二芳香族基团的桥接基团取代。合适的受阻酚抗氧化剂的实例包含2，6-二-叔丁基苯酚、4-甲基-2，6-二-叔丁基苯酚、4-乙基-2，6-二-叔丁基苯酚、4-丙基-2，6-二-叔丁基苯酚、或4-丁基-2，6-二-叔丁基苯酚、或4-十二基-2，6-二-叔丁基苯酚。在一个实施例中，受阻酚抗氧化剂可以是酯且可以包含例如衍生自2，6-二-叔丁基苯酚和丙烯酸烷酯的加成产物，其中烷基可以含有约1个到约18个、或约2个到约12个、或约2个到约8个、或约2个到约6个、或约4个碳原子。
有用的抗氧化剂可以包含二芳基胺和高分子量酚。在一个实施例中，润滑油组合物可以含有二芳基胺与高分子量苯酚的混合物，使得按润滑油组合物的最终重量计，每种抗氧化剂可以以足以提供按抗氧化剂重量计多达约5％的量存在。在一些实施例中，按润滑油组合物的最终重量计，抗氧化剂可以是约0.3重量％到约1.5重量％二芳基胺和约0.4重量％到约2.5重量％高分子量苯酚的混合物。
可以硫化以形成硫化烯烃的合适烯烃的实例包含丙烯、丁烯、异丁烯、聚异丁烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯、壬烯、癸烯、十一烯、十二烯、十三烯、十四烯、十五烯、十六烯、十七烯、十八烯、十九烯、二十烯或其混合物。在一个实施例中，十六烯、十七烯、十八烯、十九烯、二十烯或其混合物以及其二聚物、三聚物和四聚物是尤其适用的烯烃。替代性地，烯烃可以是二烯，如1，3-丁二烯和不饱和酯，如丁基丙烯酸酯的狄尔斯-阿尔德加合物。
另一类硫化烯烃包含硫化脂肪酸和其酯。脂肪酸通常获自植物油或动物油且通常含有约4个到约22个碳原子。合适的脂肪酸和其酯的实例包含甘油三酯、油酸、亚油酸、棕榈油酸或其混合物。通常，脂肪酸获自猪油、松油、花生油、大豆油、棉籽油、葵花籽油或其混合物。脂肪酸和/或酯可以与烯烃，如α-烯烃混合。
所述一种或多种抗氧化剂可以在润滑组合物的约0wt.％到约20wt.％、或约0.1wt.％到约10wt.％、或约1wt.％到约5wt.％的范围内存在。
抗磨剂
本发明的化合物可以用作抗磨剂。然而，在某些实施例中，润滑剂添加剂组合物和润滑剂组合物可以含有额外的一种或多种抗磨剂。额外的合适抗磨剂的实例包含但不限于金属硫代磷酸盐；金属二烷基二硫代磷酸盐；磷酸酯或其盐；一种或多种磷酸酯；亚磷酸酯；含磷羧酸酯、醚或酰胺；硫化烯烃；含硫代氨基甲酸酯的化合物，包含硫代氨基甲酸酯、亚烷基偶联的硫代氨基甲酸酯和双(S-烷基二硫代氨甲酰基)二硫化物；和其混合物。含磷抗磨剂更全面地描述于欧洲专利号1490460中。二烷基二硫基磷酸盐中的金属可以是碱金属、碱土金属、铝、铅、锡、钼、锰、镍、铜、钛或锌。有用的抗磨剂可以是硫代磷酸盐，如二烷基二硫代磷酸锌。
额外的抗磨剂可以以润滑组合物总重量的约0wt.％到约15wt.％、或约0.01wt.％到约10wt.％、或约0.05wt.％到约5wt.％、或约0.1wt.％到约3wt.％的范围存在。在某些实施例中，额外的一种或多种抗磨剂呈胺盐形式并且以小于或等于约1.0wt％、小于或等于约0.5wt％、或小于或等于约0.25wt％存在。在其它实施例中，额外的抗磨剂不是胺盐。
洗涤剂
润滑剂组合物可以任选地包括一种或多种中性、低碱性或高碱性洗涤剂和其混合物。合适的洗涤剂基质包含苯酚盐、含硫苯酚盐、磺酸盐、杯芳酸盐(calixarates)、柳芳酸盐(salixarates)、水杨酸盐、羧酸、磷酸、单硫代磷酸和/或二硫代磷酸、烷基酚、硫偶联烷基酚化合物和亚甲基桥连酚。合适的洗涤剂和其制备方法更详细地描述于许多专利出版物中，包含美国专利号7,732,390和其中引用的参考文献。
洗涤剂基质可以用如但不限于以下的碱金属或碱土金属盐化：钙、镁、钾、钠、锂、钡或其混合物。在一些实施例中，洗涤剂不含钡。合适的洗涤剂可以包含石油磺酸和长链单或二烷基芳基磺酸的碱金属或碱土金属盐，其中芳基是苯甲基、甲苯基和二甲苯基中的一种。
高碱性洗涤剂添加剂在本领域中是众所周知的且可以是碱金属或碱土金属高碱性洗涤剂添加剂。这种洗涤剂添加剂可以通过使金属氧化物或金属氢氧化物与基质和二氧化碳气体反应制备。基质通常是酸，例如酸，如被脂肪族取代的磺酸、被脂肪族取代的羧酸或被脂肪族取代的苯酚。
术语“高碱性”涉及金属盐，如具有磺酸根、甲酸根和苯酚的金属盐，其中存在的金属量超过化学计量。这种盐的转化水平可以超过100％(即，其可以包括大于将酸转化为其“标准”、“中性”盐所需的理论金属量的100％)。通常缩写为MR的表达“金属比”用于指定根据已知的化学反应性和化学计量法，高碱性盐中金属的总化学当量与中性盐中金属的化学当量的比。在标准或中性盐中，金属比是一，且在高碱性盐中，MR大于一。这种盐通常被称为高碱性、超碱性或超级碱性盐，且可以是有机的硫酸、羧酸或酚的盐。
高碱性洗涤剂的金属比可以是1.1∶1或2∶1或4∶1或5∶1或7∶1或10∶1。
在一些实施例中，洗涤剂可以用于减少或防止齿轮、车轴或发动机中的生锈。
在优选实施例中，当包含在本发明的润滑剂组合物中时，一种或多种洗涤剂可以用于延长弹性体密封件的功能寿命。用于延长弹性体密封件的功能寿命的合适洗涤剂包含那些包括磺酸盐或酚盐的洗涤剂。这种洗涤剂的实例包含高碱性或中性钙或磺酸镁洗涤剂和高碱性或中性钙或镁酚盐洗涤剂。
以润滑剂组合物的总重量计，洗涤剂可以以约0wt.％到约10wt.％、或约0.1wt.％到约8wt.％、或约1wt.％到约4wt.％、或大于约4wt.％到约8wt.％存在。
分散剂
润滑剂组合物可以任选地进一步包括一种或多种分散剂或其混合物。分散剂通常称为无灰型分散剂，因为在润滑油组合物中混合之前，其不含有形成灰分的金属，且当添加到润滑剂时，其通常不提供任何灰分。无灰型分散剂的特征在于附接到相对高分子量烃链的极性基团。典型的无灰分散剂包含N-取代的长链烯基丁二酰亚胺。N-取代的长链烯基丁二酰亚胺的实例包含聚异丁烯丁二酰亚胺，其中聚异丁烯取代基的数量平均分子量处于约350到约5000或约500到约3000的范围内。丁二酰亚胺分散剂和其制备公开于例如美国专利号7,897,696和美国专利号4,234,435中。丁二酰亚胺分散剂通常是由多元胺，通常是聚(亚乙基胺)形成的酰亚胺。
在一些实施例中，润滑剂组合物包括至少一种聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂，其衍生自数量平均分子量处于约350到约5000或约500到约3000范围内的聚异丁烯。聚异丁烯丁二酰亚胺可以单独或与其它分散剂组合使用。
在一些实施例中，当包含时，聚异丁烯(PIB)的末端双键含量可以大于50mol％、大于60mol％、大于70mol％、大于80mol％或大于90mol％。这种PIB也被称为高反应性PIB(“HR-PIB”)。数量平均分子量处于约800到约5000范围内的HR-PIB适用于本公开的实施例中。常规的非高反应性PIB的末端双键含量通常小于50mol％、小于40mol％、小于30mol％、小于20mol％或小于10mol％。
数量平均分子量处于约900到约3000范围内的HR-PIB可以是合适的。这种HR-PIB是可商购的或可以通过在非氯化催化剂，如三氟化硼的存在下聚合异丁烯合成，如美国专利号4,152,499和美国专利号5,739,355中所描述。当用于前述热烯反应中时，由于增强的反应性，HR-PIB可以提高反应转化率以及降低沉积物形成量。
一类合适的分散剂可以是曼尼希碱(Mannich bases)。曼尼希碱是通过使较高分子量的烷基取代的苯酚、聚亚烷基多元胺和醛，如甲醛缩合形成的材料。曼尼希碱更详细地描述于美国专利号3,634,515中。
一类合适的分散剂可以是高分子量酯或半酯酰胺。
分散剂也可以由常规方法通过与各种试剂中的任一种反应而进行后处理。这些试剂中有硼、脲、硫脲、二巯基噻二唑、二硫化碳、醛、酮、羧酸、烃取代的丁二酸酐、马来酸酐、腈、环氧化物、碳酸酯、环状碳酸酯、受阻酚酯和磷化合物。美国专利号7,645,726；美国7,214,649；和美国8,048,831描述了一些合适的后处理方法和后处理产物。
以润滑油组合物的总重量计，可以以足以提供高达约20wt.％的量使用分散剂，如果存在。以润滑油组合物的总重量计，可以使用的分散剂的量可以是约0.1wt.％到约15wt.％、或约0.1wt.％到约10wt.％、或约3wt.％到约10wt.％、或约1wt.％到约6wt.％、或约7wt.％到约12wt.％。在一个实施例中，润滑油组合物利用混合的分散剂系统。
极压剂
本文的润滑油组合物还可以任选地含有一种或多种极压剂。可溶于油中的极压(EP)剂包含含硫和含氯硫EP剂、氯化烃EP剂和磷EP剂。这种EP剂的实例包含氯化蜡；有机硫化物和多硫化物，如二苄基二硫化物、双(氯苯甲基)二硫化物、二丁基四硫化物、油酸的硫化甲酯、硫化烷基苯酚、硫化二戊烯、硫化萜类和硫化狄尔斯-阿尔德加合物；磷硫化烃，如硫化磷与松节油(turpentine)或油酸甲酯的反应产物；磷酯，如亚磷酸二烃酯和亚磷酸三烃酯，例如亚磷酸二丁酯、亚磷酸二庚酯、亚磷酸二环己酯、亚磷酸戊基苯酯；亚磷酸二戊基苯酯、亚磷酸十三酯、亚磷酸二硬脂酯和被聚丙烯取代的亚磷酸苯酯；金属硫代氨基甲酸酯，如二辛基二硫代氨基甲酸锌和庚基苯酚二酸钡；烷基和二烷基磷酸的胺盐，包含例如二烷基二硫代氨基甲酸与环氧丙烷的反应产物的胺盐；和其混合物。
在一个实施例中，有机多硫化物是富含S-3的有机多硫化物。如本文所用，短语“富含S-3的有机多硫化物”是指含有比单硫化物或其它多硫化物物质更多的三硫化物物质的有机多硫化物。在一些实施例中，富含S-3的有机多硫化物含有至少50wt％的三硫化物，或至少55％、至少60％、至少65％、至少75％或至少80％的三硫化物，其余的有机多硫化物主要是S-2多硫化物和S-4多硫化物。在某些实施例中，富含S-3的有机多硫化物含有几乎100％的三硫化物。在一些实施例中，S-2∶S-3∶S-4多硫化物的摩尔比是约10-30∶50-80∶10-30。在某些实施例中，富含S-3的有机多硫化物具有烃基，每个烃基独立地具有约2个到约30个碳或约2个到约20个碳，或约2个到约12个碳或约3个到约6个碳。烃基可以是芳族或脂族的，但优选地是脂族的。在某些实施例中，烃基是烷基。在一个实施例中，富含S-3的有机多硫化物包括至少60％的二烃基三硫化物。在其它实施例中，有机多硫化物占总多硫化物的重量％是约5wt％到约20wt％的S-2；约30wt％到约80wt％的S-3，和约5wt％到约50wt％的S-4。合适的富含S-3的有机多硫化物的实例包含US 6,642,187、US 6,689,723或US 6,489,271中公开的那些。
摩擦调节剂
本文的润滑油组合物也可以任选地含有一种或多种额外的摩擦调节剂。合适的摩擦调节剂可以包括含有金属和不含金属的摩擦调节剂，并且可以包含但不限于咪唑啉、酰胺、胺、丁二酰亚胺、烷氧基化胺、烷氧基化醚胺、胺氧化物、酰氨基胺、腈、甜菜碱、季铵、亚胺、胺盐、氨基胍、烷醇酰胺、膦酸酯、含金属化合物、甘油酯、硫化脂肪化合物和烯烃、葵花油和其它天然产生植物油或动物油、二羧酸酯、多元醇的酯或偏酯以及一种或多种脂肪族或芳香族羧酸等。
合适的摩擦调节剂可以含有选自直链、支链或芳香族烃基或其混合物的烃基，并且可以是饱和的或不饱和的。烃基可以由碳和氢或杂原子，如硫或氧构成。烃基可以介于约12个到约25个碳原子。在实施例中，摩擦调节剂可以是长链脂肪酸酯。在一个实施例中，长链脂肪酸酯可以是单酯或二酯或(三)甘油酯。摩擦调节剂可以是长链脂肪酰胺、长链脂肪酯、长链脂肪环氧化物衍生物或长链咪唑啉。
其它合适的摩擦调节剂可以包含有机、无灰(不含金属)、不含氮的有机摩擦调节剂。这种摩擦调节剂可以包含通过使羧酸和酸酐与烷醇反应形成的酯，且大体上包含共价键合到亲油性烃链的极性端基(例如，羧基或羟基)。有机无灰不含氮的摩擦调节剂的实例大体上已知为单油酸甘油酯(GMO)，其可以含有油酸的单酯、二酯和三酯。其它合适的摩擦调节剂描述于美国专利号6,723,685中。
胺类摩擦调节剂可以包含胺或多元胺。这类化合物可以具有直链饱和或不饱和的烃基或其混合物，且可以含有约12个到约25个碳原子。合适的摩擦调节剂的另外实例包含烷氧基化胺和烷氧基化醚胺。这类化合物可以具有饱和或不饱和的直链烃基或其混合物。它们可以含有约12个到约25个碳原子。实例包含乙氧基化胺和乙氧基化醚胺。
胺和酰胺可以按原样使用或以与硼化合物，如氧化硼、卤化硼、偏硼酸酯、硼酸或硼酸单烷基酯、二烷基酯或三烷基酯的加成物或反应产物的形式使用。其它合适的摩擦调节剂描述于美国专利号6,300,291中。
以润滑剂组合物的总重量计，摩擦调节剂可以以约0wt.％到约10wt.％、或约0.01wt.％到约8wt.％、或约0.1wt.％到约4wt.％的量存在。
粘度指数改进剂
本文的润滑油组合物还可以任选地含有一种或多种粘度指数改进剂。合适的粘度指数改进剂可以包含聚烯烃、烯烃共聚物、乙烯/丙烯共聚物、聚异丁烯、氢化苯乙烯-异戊二烯聚合物、苯乙烯/马来酸酯共聚物、氢化苯乙烯/丁二烯共聚物、氢化异戊二烯聚合物、α-烯烃顺丁烯二酸酐共聚物、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚烷基苯乙烯、氢化烯基芳基共轭二烯共聚物、或其混合物。粘度指数改进剂可以包含星形聚合物，并且合适的实例描述于美国出版物号2012/0101017 A1中。
除粘度指数改进剂外或代替粘度指数改进剂，本文的润滑油组合物还可以任选地含有一种或多种分散剂粘度指数改进剂。合适的分散剂粘度指数改进剂可以包含官能化聚烯烃，例如已经用酰化剂(如马来酸酐)和胺的反应产物官能化的乙烯-丙烯共聚物；用胺官能化的聚甲基丙烯酸酯，或与胺反应的酯化马来酸酐-苯乙烯共聚物。
以润滑组合物的总重量计，粘度指数改进剂和/或分散剂粘度指数改进剂的总量可以是约0wt.％到约20wt.％、约0.1wt.％到约15wt.％、约0.1wt.％到约12wt.％、或约0.5wt.％到约10wt.％。
可以容易地确定用于具体配制品的各种添加剂组分的有效量，但是出于说明的目的，提供了这些代表性有效量的一般指导。以下量以成品流体的重量％给出。
| 组分 | 实例范围(wt％) | 实例范围(wt％) |
| 式(I)化合物 | 0-10 | 0.3-5 |
| 分散剂 | 0-20 | 0.5-8 |
| 极压剂 | 0-5 | 2-4 |
| 防锈剂 | 0-1.0 | 0.05-1.0 |
| 腐蚀抑制剂 | 0-5 | 0.05-3 |
| 破乳剂 | 0-5 | 0.005-1.0 |
| 消泡剂 | 0-0.5 | 0.001-0.1 |
| 稀释剂 | 0-10 | 1.0-5.0 |
| 润滑基础油 | 余量 | 余量 |
本发明的化合物和包括其的润滑剂添加剂组合物可以用于汽车齿轮或车轴油中。典型的这种油是在极端压力、负载和温度条件下运行的汽车螺旋斜面和蜗轮车轴油，在高速、低扭矩和低速、高扭矩两者条件下运行的准双曲面齿轮油。
其中可以使用本发明的化合物和包括其的润滑剂添加剂组合物的工业润滑应用包含液压油、工业齿轮油、滑道机油、循环油和汽轮机油、用于重型燃气轮机和飞机燃气轮机的燃气轮机油、导轨润滑剂、齿轮油、压缩机油、薄雾油和机床润滑剂。还设想了发动机油，如乘用车发动机油、重型柴油发动机油、船用发动机油、机车和高速汽车柴油发动机。
功能流体也可以由本发明的化合物和包括其的润滑剂添加剂组合物制备。这些流体包含汽车流体，如手动变速器流体、自动变速器流体、无级变速器流体、动力转向流体和动力制动流体。
本发明的化合物也可以掺入润滑脂中，如汽车、工业和航空润滑脂，以及汽车底盘润滑剂。
本发明还提供了一种润滑金属表面的方法。用本发明的润滑剂组合物润滑金属表面可以减少移动时金属表面之间的磨损。在一个实施例中，被润滑的金属表面可以是机器零件。机器零件可以包括车轴、差速器、发动机、手动变速器、自动变速器、无级变速器、曲轴、离合器、液压设备、工业齿轮、滑道设备和/或涡轮机。
本发明进一步提供了一种润滑传动系统、工业或金属加工装置的方法，其包括用包括本发明的化合物的润滑剂组合物润滑传动系统、工业或金属加工装置。
密封件
密封件用于设计和制造多种机器，包含发动机、齿轮组合件和传动装置，以将流体或润滑剂维持在设备内。机器故障不仅仅是由表面疲劳引起的，还因为润滑问题。因此，密封件在减少润滑损失、减少污染物进入和增加设备运行时间方面起着关键作用。密封件与润滑剂接触，并且在某些操作条件下可能失去弹性并变脆。通常，密封件的劣化速率受润滑剂中存在的添加剂的影响。密封件通常由聚合物材料制成，包含丁腈橡胶、硅树脂、乙烯丙烯酸酯、含氟弹性体和聚丙烯酸酯。延长弹性体密封件的使用寿命可以减少机器磨损和停机时间，从而提高生产率和机器寿命。本发明提供了延长与润滑或功能性流体组合物接触的弹性体密封件的功能寿命的方法，所述方法包括使密封件与有效量的本发明的润滑组合物接触。密封件的标准测试在本领域中是公知的，用于静态和动态磨损以及耐用性两者。本领域技术人员可以容易地确定标准测试方法。
虽然可以在本文中单独地描述本发明的某些实施例，但本领域的技术人员应当理解，任何一个实施例可以与任何其它一个或多个实施例组合，并且这种组合处于本发明的范围内。
合成方案
本发明的化合物可以使用本领域技术人员通常已知的合成方法制备，并且更具体地说，使用一般合成方案，如于2015年8月19日提交的美国申请号14/830,719和于2016年5月24日提交的美国申请号15/163,481中描述的那些，所述申请中的每一个通过引用以其整体在此并入。
使用以下通用方案可以制备本发明的某些化合物：
方案1
在某些情况下，化合物的合成可以导致位置异构体的产生。例如，伯醇和仲醇两者均可以通过以下单一反应形成：
方案2
方案3
方案4
可以制备通过上述方案中示出的方法制备的化合物以富集某些反应产物。然而，在某些实施例中，反应产物是产物的混合物。例如，方案2中描述的方法的反应产物可以是P2a和P3a产物的混合物。类似地，来自方案4的反应产物可以是P5a、P6a和P7a产物中的一种或多种的混合物。同样，一些量的反应物可以存在于反应产物中。技术人员可以容易地确定由这些方法生产的化合物和可以得到的混合物。在需要单一反应产物的情况下，技术人员可以采用例行和常规方法纯化这种反应产物。由如上所述的方法得到的纯化产物和混合物处于本发明的范围内。
以下中间体和实例中所示的结构是在所述特定反应中产生的最丰富异构体的结构。技术人员理解并了解上述环氧化物加成反应和与其类似的反应产生作为仲醇(P1a)的化合物。然而，相同的环氧化物加成反应可以形成一定量的伯醇(P1b)。因此，环氧化物加成反应的所得产物可以是位置异构体的混合物。为简单起见，下面仅在中间体和实例中示出了仲醇和其反应产物。然而，由于这种类型的反应，中间体和实例的所有位置异构体都处于本发明的范围内。
中间体和实例
所有中间体和实例的存在可以通过31P NMR确认，并在指出时确认。
中间体
中间体P1-A的合成：将S-氢硫代磷酸O，O-双(4-甲基戊-2-基)酯(0.25mol)加热到40℃并缓慢加入环氧丙烷(0.25mol)以保持反应温度低于50℃。然后将反应混合物在50℃下蒸煮30分钟。中间体P1-A是反应产物。
中间体P1-B的合成：除了用S-氢硫代磷酸O，O-双(异丙基)酯代替S-氢硫代磷酸O，O-双(4-甲基戊-2-基)酯外，P1-B可以用类似于P1-A的方法制备。中间体P1-B是反应产物。
中间体P1-C的合成：除了用S-氢硫代磷酸O，O-双(2-乙基己基)酯代替S-氢硫代磷O，O-双(4-甲基戊-2-基)酸酯外，P1-C可以用类似于P1-A的方法制备。中间体P1-C是反应产物。
中间体P1-D的合成：除了用S-氢硫代磷酸O，O-双(异丁基)酯代替S-氢硫代磷酸O，O-双(4-甲基戊-2-基)酯外，P1-D可以用类似于P1-A的方法制备。中间体P1-D是反应产物。
中间体P3-A的合成：将P1-A(1.68摩尔)与S-氢硫代磷酸O，O-二异丙酯(0.84摩尔；以由Cheminova供应的形式使用)在装有磁力搅拌棒的圆底烧瓶中组合。将反应内容物在减压(10mm Hg)下加热到90℃。在整个反应中，蒸馏出异丙醇并收集到单独的冷却容器中。6.5小时之后，将反应内容物冷却到10℃并且在45分钟时段内将环氧丙烷(0.84摩尔；西格玛奥德里奇(Sigma Aldrich))慢慢地加入到搅拌的反应物中。P3-A是反应产物。
中间体P3-B、P3-C和P3-D的合成：除了分别用P1-B、P1-C和P1-D代替P1-A外，P3-B、P3-C和P3-D可以类似于P3-A制备。
中间体P4-A的合成：如上制备中间体P3-A。将S-氢硫代磷酸O，O-二-异丙酯(376g，1.76摩尔；以由Cheminova供应的形式使用)加入到反应物中，并在90℃和10mm Hg的压力下将反应混合物加热6小时，之后冷却到室温。P4-A是反应产物。
中间体P4-B、P4-C和P4-D的合成：除了分别用P3-B、P3-C和P3-D代替P3-A外，P4-B、P4-C和P4-D可以类似于P4-A制备。
中间体P7-A的合成：将P3-A(0.4摩尔)与S-氢硫代磷酸O，O-二-异丙酯(0.2摩尔；以由Cheminova供应的形式使用)组合并在90℃和10mm Hg的压力下将反应混合物加热6小时，之后冷却到室温。P7-A是反应产物。
中间体P7-B、P7-C和P7-D的合成：除了分别用P3-B、P3-C和P3-D代替P3-A外，P7-B、P7-C和P7-D可以类似于P7-A制备。
实例
实例1.
将中间体P1-A(1.68摩尔)与S-氢硫代磷酸O，O-二异丙酯(0.84摩尔；以由Cheminova供应的形式使用)在装有磁力搅拌棒的圆底烧瓶中组合。将反应内容物在减压(10mm Hg)下加热到90℃。在整个反应中，蒸馏出异丙醇并收集到单独的冷却容器中。6.5小时之后，将反应内容物冷却到10℃并且在45分钟时段内将环氧丙烷(0.84摩尔；西格玛奥德里奇)慢慢地加入到搅拌的反应物中。此时加入S-氢硫代磷酸O，O-二-异丙酯(1.76摩尔；以由Cheminova供应的形式使用)并在90℃和10mm Hg的压力下将反应混合物加热6小时，之后冷却到室温。接下来将丙烯酸乙酯(2.7摩尔；陶氏化学(Dow Chemical))加入到反应物中，并将温度升到70℃持续2小时。随后，将反应升到80℃并且施加100mm Hg的真空，直到丙烯酸乙酯不再蒸馏到冷阱中。
实例2.
将中间体P3-A(0.4摩尔)与S-氢硫代磷酸O，O-二-异丙酯(0.2摩尔；以由Cheminova供应的形式使用)组合并在90℃和10mm Hg的压力下将反应混合物加热6小时，之后冷却到室温。接下来将丙烯酸乙酯(0.2摩尔；陶氏化学)加入到反应物中，并将温度升到70℃持续2小时。随后，将反应升到80℃并且施加100mm Hg的真空，直到丙烯酸乙酯不再蒸馏到冷阱中。
实例3.
将中间体P4-A(0.2摩尔)与丙烯酸(0.19摩尔)组合，并将反应在70℃下搅拌两小时，之后施加10mm Hg真空以除去任何残留的挥发物。
实例4.
将中间体P7-A(0.11摩尔)与丙烯酸(0.1摩尔)组合，并将反应在70℃下搅拌两小时，之后施加10mm Hg真空以除去任何残留的挥发物。
实例5.
除了用P4-B代替P4-A外，如实例3中制备实例5的化合物。
实例6.
除了用P7-B代替P7-A外，如实例4中制备实例6的化合物。
实例7.
除了用P1-B代替P1-A外，如实例1中制备实例7的化合物。
实例8.
除了用P3-B代替P3-A外，如实例2中制备实例8的化合物。
实例9.
除了用P4-C代替P4-A外，如实例3中制备实例9的化合物。
实例10.
除了用P7-C代替P7-A外，如实例4中制备实例10的化合物。
实例11.
除了用P1-C代替P1-A外，如实例1中制备实例11的化合物。
实例12.
除了用P3-C代替P3-A外，如实例2中制备实例12的化合物。
实例13.
除了用P4-D代替P4-A外，如实例3中制备实例13的化合物。
实例14.
除了用P7-D代替P7-A外，如实例4中制备实例14的化合物。
实例15.
除了用P1-D代替P1-A外，如实例1中制备实例15的化合物。
实例16.
除了用P3-D代替P3-A外，如实例2中制备实例16的化合物。
实例17.
除了用丙烯酸甲酯代替丙烯酸乙酯外，如实例1中制备实例17。
实例18.
除了用丙烯酸甲酯代替丙烯酸乙酯外，如实例2中制备实例18。
实例19.
除了用丙烯酸甲酯代替丙烯酸乙酯外，如实例7中制备实例19。
实例20.
除了用丙烯酸甲酯代替丙烯酸乙酯外，如实例8中制备实例20。
实例21.
除了用丙烯酸甲酯代替丙烯酸乙酯外，如实例11中制备实例21。
实例22.
除了用丙烯酸甲酯代替丙烯酸乙酯外，如实例12中制备实例22。
实例23.
除了用丙烯酸甲酯代替丙烯酸乙酯外，如实例15中制备实例23。
实例24.
除了用丙烯酸甲酯代替丙烯酸乙酯外，如实例16中制备实例24。
实例25.胺羧酸盐。
可以用含胺化合物，例如辛胺或油胺，以TAN＝TBN这种处理速率处理实例3的化合物，以产生胺羧酸盐。可以在搅拌下将实例3的化合物加入合适的反应容器。为此，可以缓慢加入含胺化合物以控制放热事件。
实例26.
除了用磷酸氢双(4-甲基戊-2-基)酯代替S-氢硫代磷酸O，O-双(4-甲基戊-2-基)酯外，如上制备中间体P1-A。将反应产物(1.68摩尔)与S-氢硫代磷酸O，O-二异丙酯(0.84摩尔；以由Cheminova供应的形式使用)在装有磁力搅拌棒的圆底烧瓶中组合。将反应内容物在减压(10mm Hg)下加热到90℃。在整个反应中，蒸馏出异丙醇并收集到单独的冷却容器中。6.5小时之后，将反应内容物冷却到10℃并且在45分钟时段内将环氧丙烷(0.84摩尔；西格玛奥德里奇)慢慢地加入到搅拌的反应物中。此时加入S-氢硫代磷酸O，O-二-异丙酯(1.76摩尔；以由Cheminova供应的形式使用)并在90℃和10mm Hg的压力下将反应混合物加热6小时，之后冷却到室温。接下来将丙烯酸乙酯(2.7摩尔；陶氏化学)加入到反应物中，并将温度升到70℃持续2小时。随后，将反应升到80℃并且施加100mm Hg的真空，直到丙烯酸乙酯不再蒸馏到冷阱中。
实例27.
除了用磷酸氢双(4-甲基戊-2-基)酯代替S-氢硫代磷酸O，O-二异丙酯外，如上制备中间体P3-A。将产物(0.4摩尔)与S-氢硫代磷酸O，O-二-异丙酯(0.2摩尔；以由Cheminova供应的形式使用)组合并在90℃和10mm Hg的压力下将反应混合物加热6小时，之后冷却到室温。接下来将丙烯酸乙酯(0.2摩尔；陶氏化学)加入到反应物中，并将温度升到70℃持续2小时。随后，将反应升到80℃并且施加100mm Hg的真空，直到丙烯酸乙酯不再蒸馏到冷阱中。
实例28.
除了用磷酸氢双(4-甲基戊-2-基)酯代替S-氢硫代磷酸O，O-二异丙酯外，如上制备P3-A。将S-氢硫代磷酸O，O-二-异丙酯(1.76摩尔；以由Cheminova供应的形式使用)加入到反应产物中，并在90℃和10mm Hg的压力下将反应混合物加热6小时，之后冷却到室温。将反应产物(0.2摩尔)与丙烯酸(0.19摩尔)组合，并将反应在70℃下搅拌两小时，之后施加10mm Hg真空以除去任何残留的挥发物。
实例29.
除了用丙烯酸(0.1摩尔)代替丙烯酸乙酯外，如实例27中制备实例29的化合物，并将反应在70℃下搅拌两小时，之后施加10mm Hg真空以除去任何残留的挥发物。
在考虑说明书和本文公开和建议的实施例的实践之后，本公开的其它实施例对本领域的技术人员将显而易见。旨在仅将说明书和实例视为示例性的，本公开的真实范围和精神由以下权利要求指定。
Claims (15)
1.一种式(I)化合物
或其摩擦学上可接受的盐，
其中A是：
每个R1相同或不同并且独立地选自烷基、烯基、环烷基、环烷基烷基、芳基和芳烷基，其中所述芳基和芳烷基任选地被一个到三个取代基取代，所述取代基各自独立地选自烷基和烯基；
每个R2和R3独立地选自H、烷基、烯基、环烷基和环烷基烷基；
Y为–R4-R5-R6；
R4是亚烷基；
R5为-C(O)-；
R6为羟基或烷氧基；
m是2到8的整数；
X1是R8或Z；
X2选自由以下组成的组：R8、
R8是烷基、烯基、环烷基、环烷基烷基、芳基和芳烷基，其中所述芳基和芳烷基任选地被一个到三个取代基取代，所述取代基各自独立地选自烷基和烯基；并且
Z是
其中当X2是R8时，X1是Z；并且
其中W1-W12各自独立地是O或S，并且W1-W12中的至少一个是O。
2.根据权利要求1所述的化合物，其中所述化合物是式(Ia)化合物
或其摩擦学上可接受的盐，
每个R1相同或不同并且独立地选自烷基、烯基、环烷基、环烷基烷基、芳基和芳烷基，其中所述芳基和芳烷基任选地被一个到三个取代基取代，所述取代基各自独立地选自烷基和烯基；
每个R2独立地选自烷基、烯基、环烷基和环烷基烷基；
Y为–R4-R5-R6；
R4是亚烷基；
R5为-C(O)-；
R6为羟基或烷氧基；
X2选自由以下组成的组：R8、
R8是烷基、烯基、环烷基、环烷基烷基、芳基和芳烷基，其中所述芳基和芳烷基任选地被一个到三个取代基取代，所述取代基各自独立地选自烷基和烯基；
Z是
并且
W1-W14各自独立地是O或S，并且W1-W14中的至少一个是O。
3.根据权利要求1或2所述的化合物，其中每个R1相同或不同并且独立地选自C1-C30烷基、C2-C30烯基、环烷基、环烷基烷基、芳基和芳烷基，其中所述芳基和芳烷基任选地被一个到三个取代基取代，所述取代基各自独立地选自C1-C10烷基和C2-C10烯基。
4.根据权利要求1所述的化合物，其中R2是C1-C10烷基。
5.根据权利要求1所述的化合物，其中X2是
或R8。
6.根据权利要求1所述的化合物，其中所述化合物是式(II)化合物
或其摩擦学上可接受的盐，
其中A是：
每个R1相同或不同并且独立地选自烷基、烯基、环烷基、环烷基烷基、芳基和芳烷基，其中所述芳基和芳烷基任选地被一个到三个取代基取代，所述取代基各自独立地选自烷基和烯基；
每个R2和R3独立地选自H、烷基、烯基、环烷基和环烷基烷基；
Y为–R4-R5-R6；
R4是亚烷基；
R5为-C(O)-；
R6为羟基或烷氧基；
m是2到8的整数；
X1是R8或Z；
X2选自由以下组成的组：R8、
R8是烷基、烯基、环烷基、环烷基烷基、芳基和芳烷基，其中所述芳基和芳烷基任选地被一个到三个取代基取代，所述取代基各自独立地选自烷基和烯基；并且
Z是
其中当X2是R8时，X1是Z；并且
其中W1、W3、W5、W7、W9和W11各自独立地是O或S，并且W1、W3、W5、W7、W9和W11中的至少一个是O。
7.根据权利要求6所述的化合物，其中所述式(II)化合物是式(IIa)化合物：
或其摩擦学上可接受的盐，
每个R1相同或不同并且独立地选自烷基、烯基、环烷基、环烷基烷基、芳基和芳烷基，其中所述芳基和芳烷基任选地被一个到三个取代基取代，所述取代基各自独立地选自烷基和烯基；
每个R2独立地选自烷基、烯基、环烷基和环烷基烷基；
Y为–R4-R5-R6；
R4是亚烷基；
R5为-C(O)-；
R6为羟基或烷氧基；
X2选自由以下组成的组：R8、
R8是烷基、烯基、环烷基、环烷基烷基、芳基和芳烷基，其中所述芳基和芳烷基任选地被一个到三个取代基取代，所述取代基各自独立地选自烷基和烯基；并且
Z是
W1、W3、W5、W7、W9、W11和W14各自独立地是O或S，并且W1、W3、W5、W7、W9、W11和W14中的至少一个是O。
8.根据权利要求6所述的化合物，其中每个R1相同或不同并且独立地选自C1-C30烷基、C2-C30烯基、环烷基、环烷基烷基、芳基和芳烷基，其中所述芳基和芳烷基任选地被一个到三个取代基取代，所述取代基各自独立地选自C1-C10烷基和C2-C10烯基。
9.根据权利要求6所述的化合物，其中R2是C1-C10烷基。
10.根据权利要求6所述的化合物，其中X2是
或R8。
11.根据权利要求1所述的化合物，其选自
12.一种润滑剂添加剂组合物，其包括根据权利要求1所述的化合物。
13.一种润滑剂组合物，其包括：
a)基础油；和
b)根据权利要求1所述的化合物，并且
其中所述基础油是所述组合物的主要量。
14.一种润滑移动的金属表面的方法，其包括用根据权利要求13所述的润滑剂组合物润滑所述金属表面。
15.一种减少机器零件的移动的金属表面之间的磨损的方法，其包括用润滑剂组合物润滑所述机器零件，所述润滑剂组合物包括：
a)主要量的具有润滑粘度的油；以及
b)有效量的根据权利要求1所述的化合物。
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