EA007549B1

EA007549B1 - Ди-(алкоксикарбонилметилтио)метил бензолы в качестве многофункциональной присадки к смазочным материалам

Info

Publication number: EA007549B1
Application number: EA200501442A
Authority: EA
Inventors: Гамлет Алиевич Мирзоев; Рамиз Теймур Оглы Ахмедов
Original assignee: Гамлет Алиевич Мирзоев; Рамиз Теймур Оглы Ахмедов
Priority date: 2005-10-10
Filing date: 2005-10-10
Publication date: 2006-10-27
Also published as: EA200501442A1

Abstract

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к области синтеза высокоэффективных присадок к смазочным материалам. Заявлены ди-(алкоксикарбонилметилтио)метил бензолы общей формулыгде R - СН, СН, СН, СНили CH-i, проявляющие высокие противокоррозионные, антиокислительные и противоизносные свойства в смазочных материалах.

Description

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к области синтеза высокоэффективных присадок к смазочным материалам.

Известна многофункциональная присадка к смазочным маслам [патент Κϋ, № 2164517, С10М137/10], являющаяся продуктом взаимодействия диалкилдитиофосфорной кислоты, где алкил нормального или изостроения С₄-С₈, с оксидом цинка в присутствии алифатического спирта, 2меркаптобензтиазола и воды при температуре 80-95°С с последующим модифицированием образующихся продуктов борной кислотой при следующем мольном соотношении: диалкилдитиофосфорная кислота: оксид цинка: спирт:вода: 2-меркаптобензтиазол: борная кислота, равном 1:0,6-0,75:0,10-0,2:0,2-0,8:0,0150,06:0,05-0,1. В качестве алифатического спирта используют 2-этилгексанол или смесь алифатических спиртов С₅-С₈. Присадка обеспечивает улучшение трибологических, антиокислительных и антипиттинговых свойств смазочного материала.

Наиболее близкими по структуре к заявляемым соединениям являются меркаптали общей формулы

где Κ - алкил, проявляющие противокоррозионную активность (Присадки к смазочным маслам, Баку; изд. АН Азербайджанской Республики, 1967, с. 106-109). Недостатком известных присадок является незначительный противокоррозионный, антиокислительный эффект даже при высоких (2-5 мас.%) концентрациях.

Задачей настоящего изобретения является повышение противокоррозионных, антиокислительных свойств и расширение ассортимента высокоэффективных многофункциональных присадок к смазочным материалам.

Задача решается заявленными новыми химическими соединениями - ди(алкоксикарбонилметилтио)метилбензолами общей формулы

где Κ - СНз, С2Н5, С4Н9, С9Н19 или С3Н7-1, в качестве многофункциональной присадки к смазочным материалам. Синтез указанных соединений осуществляют реакцией конденсации бензальдегида с алкиловыми эфирами меркаптоуксусной кислоты в присутствии кислотного катализатора в среде толуола. Реакцию проводят при температуре кипения растворителя с одновременной отгонкой выделяющейся воды по схеме:

К1

8СН₂СООК

СН \

Изобретение подтверждается примерами его осуществления.

Пример 1.

Ди(бутоксикарбонилметилтио)метилбензол получают из смеси 0,1 мол.г бензальдегида, и 0,2 мол.г бутилового эфира меркаптоуксусной кислоты в присутствии 0,2 г п-толуолсульфокислоты в растворе толуола. Смесь нагревают в течение 5-6 ч при температуре кипения толуола, выделяющуюся в результате реакции конденсации воду улавливают в ловушке Дина-Старка. После окончания реакции реакционную смесь промывают водой, отгоняют растворитель - толуол, а непрореагировавшие исходные реагенты отгоняют под вакуумом. Остаток представляет ди(бутоксикарбонилметилтио)метилбензол. В условиях, аналогичных примеру 1, синтезируют остальные соединения - ди(алкоксикарбонилметилтио)метилбензолы по изобретению, физико-химические характеристики которых представлены в табл. 1.

Структура соединений подтверждена элементным анализом, определены показатель преломления при 20°С - п_о ²⁰ , относительная плотность при 20°С -б4²⁰, молекулярная рефракция - МКО и методом ИКспектроскопии. В ИК-спектрах ди(алкоксикарбонилметилтио)метилбензолов наблюдаются полосы поглощения в области 1735-1730 см^-1, что характерно для сложноэфирных группировок, при этом отсутствуют полосы с частотой 2600-2500 см^-1, что свидетельствует об участии в реакции эфиров группы 8Н меркаптоуксусной кислоты.

Полученные соединения хорошо растворяются в смазочных маслах и не вызывают нежелательных изменений в их физико-химических свойствах.

Противокоррозионные и антиокислительные свойства заявленных соединений испытаны на аппарате ДК-2 по методу НАМИ (ГОСТ 20502-75) при температуре 140°С в течение 25 ч и методу НАМИ ВНИИ НП (ГОСТ 17502-75) при температуре 180°С в течение 50 ч на свинцовых пластинках в высокоочищенном вазелиновом масле и минеральном масле М-11. Результаты испытаний приводятся в табл. 2.

Образцы смазочных материалов с завленными соединениями обладают высокими противоизносными свойствами. Противоизносные свойства изучались на четырехшариковой машине трения ЧШМ-3.2 (ГОСТ 9490-75) при температуре 20°С и числе оборотов шпинделя 1500 об./мин, продолжительности опыта 60 мин. Оценочными показателями являлись критическая нагрузка заедания шариков (Р_к), нагрузка сваривания (Р_с) и диаметр пятна износа (б_изн). Они соответствуют величинам: б_изн в пределах 0,52-0,61 мм, Р_к - 118-123 кгс/см², Рс - 316-335 кгс/см². Для сравнения, для масла М-11 бизн - 1,01 мм, Р_к - 71 кгс/см², Р_с - 1 007549

178 кгс/см².

Из данных табл. 2 видно, что ди(алкоксикарбонилметилтио)метилбензолы являются высокоэффективными присадками многофункционального действия, при концентрациях 0,5-1,0% они практически полностью устраняют коррозию и сохраняют противокоррозионную эффективность и стабильность при 140-200°С, в то время как эффективность известной присадки Дф-11 и аналога значительно понижается.

Из вышеизложенного видно, что заявленные соединения - ди(алкоксикарбонилметилтио)метилбензолы могут быть использованы в качестве многофункциональных присадок к смазочным материалам.

Таблица 1. Физико-химическая характеристика ди(алкоксикарбонилметилтио)метилбензолов общей формулы

СН (8СН₂СООК)₂

№	К	Вых од,% мае.	Ткип, °С (р мм рт.ст.)	„ ²⁰	«И	МК₀	Элементный анализ, % Найдено Вычислено	Брутто формула
Найде но	Вычис лено	С	Н	8	С	Н	8
1	-СНз	72	177- 179 (0,5)	1,5606	1,2396	77,94	78,42	51,63	5,30	21,24	51,97	5,37	21,35	С13Н16О482
2	-С₂Н₅	70	192193 (0,5)	1,5422	1,1792	87,68	87,17	54,56	6,11	19,48	54,85	6,14	19,52	С15Н20О482
3	-С₄Н₉	90	180- 181 (0,3)	1,5284	1,1095	106,75	105,65	59,32	7,25	16,58	59,34	7,33	16,67	С1₉Н28О₄8₂
4	-С₉Н₁₉	92	Не перего няется	1,5180	1,0450	152,14	151,85	65,88	9,14	12,12	66,0	9,22	12,22	С29Н48О482
5	-С₃Н₇-1	75	195- 196 (0,5)	1,5303	1,1290	97,58	96,41	57,19	6,71	17,89	57,22	6,78	17,99	С17Н24О482

Таблица 2. Результаты испытаний противокоррозионных и антиокислительных свойств смазочных масел с ди(алкоксикарбонилметилтио)бензолами

СН (8СН₂СООК.)₂

№	Испытуемый образец -К	Кол-во Присадки % мае.	Коррозия,г/м²(140°С,25 час.)	Стабильность по ДК-2 НАМИ, 180°С, 50 час.
Осадок, %	Приращение вязкости,%
1	Вазелиновое масло	-	230	1,25	40,8
2	То же + соед. К--СН₃	0,5	2,3	0,35	-
3	То же + соед. К-С₂Н₅	0,5 1,0	1,2 2,1	0,26 0,07	3,2
4	То же + соед. К-С3Н7-1	0,5 1,0	0,8 1,0	0,07 0,0	0,0 0,0
5	То же + соед. К-С₄Н₉	0,5 1,0	0,2 1,9	0,0 0,0	0,0 0,0
6	Минеральное масло М-11	-	190	5,8	110,0
7	То же + соед. К-С3Н7-1	0,5	1,6	0,1	0,03
8	То же + соед. к—с₄н₉	0,5 1,0	0,2 2,7	0,0 0,0	0,0 0,0
9	То же + соед. К. —С₉Н1₉	0,5 0,5	3,8’ 0,0	0,0
10	То же + присадка ДФ-11	1,2	2,7 10,4*	-	-
11	С₆Н₅-СН( 8 С₇Н₁₅)2, (аналог)	0,5 1,0 2,0	210 223 133

В соответствии с ГОСТ 13517-68 коррозия до 5 г/м² считается отсутствием коррозии. * при 200°С

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Применение ди(алкоксикарбонилметилтио)метилбензолов общей структурной формулы (0) СН (8СН₂СООК)₂ где К - СН₃, С₂Н₅, С₄Н₉, С₉Н1₉ или С₃Н₇-изо, в качестве многофункциональной присадки к смазочным материалам.