一种抗氧剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种抗氧剂，所述抗氧剂具有式(I)所示的结构。还公开了一种抗氧剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将2,6-二叔丁基苯酚、甲醛和苯进行缩合反应，生成式(II)所示的中间体M；(2)将步骤(1)得到的中间体M与溴化试剂接触进行溴代反应，生成式(III)所示的溴代产物；(3)使步骤(2)得到的溴代产物与式(IV)所示的化合物接触进行偶联反应，生成式(I)所示的抗氧剂。还公开了该抗氧剂在润滑脂、润滑油中的应用。本发明专利技术的抗氧剂具有优良的抗氧能力，油溶性好，与其它添加剂具有较好的配伍性，无特殊气味；在润滑油、润滑脂中的添加量为0.5-3重量％，即可起到良好效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种抗氧剂，该抗氧剂的制备方法，以及该抗氧剂在润滑脂、润滑油中的应用。
技术介绍
润滑油、润滑脂在使用过程中受环境温度、氧气和金属离子催化作用等多种因素的影响，容易被氧化变质生成低分子化合物，进一步缩合形成高分子量的聚合物并沉积下来。这种氧化作用不仅促进了油中腐蚀性氧化产物和残渣的形成，还能够导致粘度增加甚至引起固化，使产品润滑性能变差，缩短使用寿命，甚至会腐蚀机械设备。因此润滑油、润滑脂在使用过程中通常使用抗氧化添加剂在一定程度上抑制这种氧化过程，延长油、脂的使用寿命，保证产品质量稳定。目前已知能够有效起到抗氧化作用的添加剂主要包括酚类和胺类化合物。酚类化合物含有一个或多个受阻酚官能团，胺类化合物则含有一个或多个氮原子，这些特殊的官能团能够捕捉氧化过程生成的自由基化合物，从而阻止氧化过程的继续发生。由于当前机械设备的工作条件趋于强烈，往往会加速氧化速率，缩短油脂的使用寿命，因此对抗氧剂的效率和经济性提出了更高的要求。美国专利US4824601A报道了二苯基胺和二异丁烯在酸活化的碱土金属催化剂(earthcatalyst)作用下形成的烷基化胺混合物，它在润滑油和其它功能流体中抗氧化能力表现优异。美国专利US2005230664A1报道了一种以下通式的抗氧剂9，10-二氢化吖啶的合成方法，它是使用烷基化二苯基胺与醛或酮在酸性催化剂作用下缩合制备的。专利CN1191340C采用受阻叔丁基酚类、醛、二硫化碳和二烷基胺发生缩合制备的化合物具有较强的捕捉自由基和分解过氧化物的能力，能给油品氧化安定性提供更有效的保护，还可起到抗磨作用。专利US4225450报道了一种由受阻叔丁基酚类与烷基二硫代氨基甲酸盐反应制备的多硫化物酚类抗氧剂，具有较好的抗氧化作用和抗磨作用。为了适应当前机械设备的工作条件，仍需研发新的具有优异功能的添加剂。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了适应当前机械设备的工作条件，提供一种新的具有良好油溶性、抗氧性的抗氧剂，及该抗氧剂的制备方法和应用。一方面，本专利技术提供了一种抗氧剂，所述抗氧剂具有式(I)所示的结构：第二方面，本专利技术提供了一种抗氧剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)将2,6-二叔丁基苯酚、甲醛和苯进行缩合反应，生成式(II)所示的中间体M，(2)将步骤(1)得到的中间体M与溴化试剂接触进行溴代反应，生成式(III)所示的溴代产物，(3)使步骤(2)得到的溴代产物与式(IV)所示的化合物接触进行偶联反应，生成式(I)所示的抗氧剂，优选地，步骤(1)中，所述缩合反应的条件包括：在惰性气氛下，在第一溶剂中，在第一催化剂的存在下，将2,6-二叔丁基苯酚、甲醛和苯在-20-0℃下反应0.5-1.5h后升至15-30℃，然后加热至70-80℃反应1-3h。优选地，步骤(2)中，所述溴代反应的条件包括：在惰性气氛下，在第二溶剂中，在第二催化剂的存在下，在避光条件下，将步骤(1)得到的中间体M与溴化试剂在15-30℃下反应1-2h，然后用淬灭剂淬灭。优选地，步骤(3)中，所述偶联反应的条件包括：在惰性气氛下，在第三溶剂中，在第三催化剂的存在下，将步骤(2)得到的溴代产物与式(IV)所示的化合物在80-100℃下反应4-8h。第三方面，本专利技术提供了如上所述的抗氧剂在润滑脂中的应用。第四方面，本专利技术提供了如上所述的抗氧剂在润滑油中的应用。本专利技术的抗氧剂具有优良的抗氧能力，油溶性好，与其它添加剂具有较好的配伍性，无特殊气味；在润滑油、润滑脂中的添加量为0.5-3重量％，即可起到良好效果。本专利技术的抗氧剂可作为抗氧剂和金属减活剂广泛应用于润滑油、润滑脂领域。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明图1是本专利技术方法步骤(1)的反应方程式。图2是本专利技术方法步骤(2)的反应方程式。图3是本专利技术方法步骤(3)的反应方程式。图4是实施例1制备的抗氧剂的氢谱谱图。图5是实施例1制备的抗氧剂的碳谱谱图。图6是实施例1制备的抗氧剂的质谱谱图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本发明。第一方面，本专利技术提供了一种抗氧剂，该抗氧剂具有式(I)所示的结构：第二方面，本专利技术提供了一种抗氧剂的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)将2,6-二叔丁基苯酚、甲醛和苯进行缩合反应，生成式(II)所示的中间体M，(2)将步骤(1)得到的中间体M与溴化试剂接触进行溴代反应，生成式(III)所示的溴代产物，(3)使步骤(2)得到的溴代产物与式(IV)所示的化合物接触进行偶联反应，生成式(I)所示的抗氧剂，本专利技术步骤(1)中，缩合反应的条件优选包括：在惰性气氛下，在第一溶剂中，在第一催化剂的存在下，将2,6-二叔丁基苯酚、甲醛和苯在-20-0℃下反应0.5-1.5h后升至15-30℃，然后加热至70-80℃反应1-3h。本专利技术中，惰性气氛可以为本领域常规的惰性气氛，例如可以由氮气、氩气等气体提供。本领域技术人员应该理解的是，为了使反应稳定进行，在-20-0℃下反应0.5-1.5h后升至15-30℃，应该缓慢升温至15-30℃，例如，可以将在-20-0℃下反应0.5-1.5h后的体系置于15-30℃的环境温度下，使反应体系自身缓慢升温至15-30℃。本专利技术中，第一溶剂优选选自甲醇、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺和乙腈中的至少一种，更优选为甲醇和/或乙腈，更进一步优选为甲醇。本专利技术中，第一催化剂可以为无机酸或有机酸，优选选自醋酸、对甲基苯甲酸和苯磺酸中的至少一种，更优选为醋酸。本专利技术中，2,6-二叔丁基苯酚、甲醛和苯的用量基本上为等摩尔量，但甲醛和苯可以适当过量。2,6-二叔丁基苯酚、甲醛和苯的摩尔比优选为0.9-1.5:0.9-10:0.9-10。本专利技术步骤(1)中，第一催化剂的用量可以为催化量，以2,6-二叔丁基苯酚的摩尔数为基准，第一催化剂的用量优选为5-100摩尔％，更优选为10-30摩尔％。本领域技术人员应该理解的是，本专利技术步骤(1)中，为了得到较纯净的中间体M，还需要对反应后的体系进行后处理，后处理的方式可以包括减压除去溶剂，然后经溶剂稀释、洗涤、干燥、减压再除去溶剂，例如，将反应后的体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗氧剂，其特征在于，所述抗氧剂具有式(I)所示的结构：

【技术特征摘要】
1.一种抗氧剂，其特征在于，所述抗氧剂具有式(I)所示的结构：
2.一种抗氧剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将2,6-二叔丁基苯酚、甲醛和苯进行缩合反应，生成式(II)所示
的中间体M，
(2)将步骤(1)得到的中间体M与溴化试剂接触进行溴代反应，生
成式(III)所示的溴代产物，
(3)使步骤(2)得到的溴代产物与式(IV)所示的化合物接触进行偶
联反应，生成式(I)所示的抗氧剂，
3.根据权利要求2所述的方法，其中，步骤(1)中，所述缩合反应的
条件包括：在惰性气氛下，在第一溶剂中，在第一催化剂的存在下，将2,6-
二叔丁基苯酚、甲醛和苯在-20-0℃下反应0.5-1.5h后升至15-30℃，然后加
热至70-80℃反应1-3h。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一溶剂选自甲醇、乙醇、
N,N-二甲基甲酰胺和乙腈中的至少一种，优选为甲醇和/或乙腈，更优选为
甲醇。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一催化剂选自醋酸、对
甲基苯甲酸和苯磺酸中的至少一种，优选为醋酸。
6.根据权利要求2或3所述的方法，其中，2,6-二叔丁基苯酚、甲醛和
苯的摩尔比为0.9-1.5:0.9-10:0.9-10。
7.根据权利要求3所述的方法，其中，以2,6-二叔丁基苯酚的摩尔数
为基准，所述第一催化剂的用量为5-100摩尔％，优选为10-30摩尔％。
8.根据权利要求2所述的方法，其中，步骤(2)中，所述溴代反应的
条件包括：在惰性气氛下，在第二溶剂中，在第二催化剂的存在下，在避光
条件下，将步骤(1)得到的中间体M与溴化试剂在15-30℃下反应1-2h，
然后用淬灭剂淬灭。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第二溶剂选自四氢呋喃、
二氯甲烷、氯仿和乙醚中的至少一种，优选为四氢呋喃。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第二催化剂选自硝酸铵、
过氧化苯甲酰和...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈政，孙洪伟，段庆华，张建荣，刘中其，姜靓，何懿峰，郑会，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11