一种苯并噻唑黄原酸酯衍生物多功能润滑油添加剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种苯并噻唑黄原酸酯衍生物多功能润滑油添加剂。其制备方法为：首先氯乙酰氯经醇解反应得到氯乙酸酯，2‑巯基苯并噻唑与氯丙醇和二硫化碳经亲核取代反应得到3‑(2‑巯基苯并噻唑基)丙基黄原酸盐，然后氯乙酸酯与3‑(2‑巯基苯并噻唑基)丙基黄原酸盐反应得到具有如通式Ⅰ的苯并噻唑黄原酸酯衍生物多功能润滑油添加剂。该多功能润滑油添加剂制备方法简单，工艺条件温和，原料易得，合成成本低，合成产率高等特点，可作为润滑油的极压、抗磨、减摩和抗腐蚀添加剂使用，可明显提高基础油的承载能力，改善其抗磨和减摩性能，是一种环境友好的多功能润滑油添加剂。

Benzothiazole xanthate derivative multifunctional lubricating oil additive and preparation method and application thereof

The invention discloses a benzothiazole xanthate derivative multifunctional lubricating oil additive. The preparation method is: first, chloroacetyl chloride is alcoholysis, and chloroacetates are obtained by alcoholysis, and 2 of thiol benzothiazole and chloropropanol and carbon disulfide have been substituted by nucleophilic substitution reaction of 3 (2 mercapto thiazolyl) propyl xanthate, and chloroacetates react with 3 (2 mercapthiazolyl) propyl xanthate to get the same Benzothiazole xanthate derivative of type I is a multifunctional lubricant additive. The multi-function lubricating oil additive has the advantages of simple preparation method, mild process conditions, easy raw material, low synthesis cost and high synthesis yield. It can be used as the extreme pressure, anti-wear, antifriction and anti-corrosion additives for lubricating oil. It can obviously improve the bearing capacity of the base oil, improve its anti-wear and antifriction properties. It is an environment. Friendly multifunctional lubricating oil additive.

【技术实现步骤摘要】
一种苯并噻唑黄原酸酯衍生物多功能润滑油添加剂及其制备方法与应用
：本专利技术涉及一种苯并噻唑黄原酸酯衍生物多功能润滑油添加剂及其制备方法与应用，该类衍生物可广泛应用于机械、能源、环境、材料、化工等领域，尤其适合用作润滑油添加剂。
技术介绍
：二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)用作润滑油抗磨添加剂，可以提高油品的抗磨和抗腐蚀性能，加上其生产成本低廉，受到了业内的认可。然而，ZDDP在使用过程中，存在不可回避的局限性，如易产生金属灰分，堵塞发动机微粒捕集器的过滤系统；在较高温度的工况极压抗磨性能变差等。所以急需开发新型的添加剂替代或者减少ZDDP在工业润滑油中的使用量。已有研究表明，含氮、硫的杂环化合物不仅有助于在摩擦过程中形成性能高效的抗磨减摩保护膜，而且对环境危害小，是理想的环境友好添加剂；另外，添加剂中的氮、硫元素有利于提高油品的极压、抗磨性能。本专利技术从分子设计的角度出发，结合上述各类基团的优点，设计合成出一系列环境友好的苯并噻唑黄原酸酯衍生物，应用于润滑油基础油中，得到了一类综合性能优良的润滑油添加剂。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于提供一种苯并噻唑黄原酸酯衍生物多功能润滑油添加剂，该衍生物不含磷、卤素、金属元素等对环境和健康有害的元素，具有性能优良、环境友好的特点。本专利技术的另一目的在于提供该苯并噻唑黄原酸酯衍生物的制备方法。本专利技术还有一目的在于将该苯并噻唑黄原酸酯衍生物作为润滑油(脂)多功能添加剂单独使用或与其它润滑油(脂)添加剂复合使用。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种苯并噻唑黄原酸酯衍生物多功能润滑油添加剂，具有如通式Ⅰ的化学结构：其中，R为C原子数为1～30的直链或支链烷基。一种苯并噻唑黄原酸酯衍生物多功能润滑油添加剂的制备方法，包括以下步骤：(1)在碱的作用下，醇与氯乙酰氯反应，制得中间体1，其结构为：(2)在碱的作用下，2-巯基苯并噻唑与3-氯-1-丙醇反应，制得中间体2，其结构为：(3)在碱的作用下，中间体2与二硫化碳反应，制得中间体3，其结构为：其中，M为Na或K；(4)中间体1与中间体3反应，制得如通式Ⅰ的苯并噻唑黄原酸酯衍生物。作为上述技术方案的优选，步骤(1)～(4)中所述反应的反应介质为氯仿、二氯甲烷、水、乙醇、四氢呋喃、甲醇、丙酮中的一种或几种混合。作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，中间体1与中间体3的摩尔比例为1.0:0.8～2.0。作为上述技术方案的优选，步骤(1)～(4)反应中，反应底物与反应介质的用量比为1mol:500～2000mL。作为上述技术方案的优选，步骤(1)～(4)中所述反应的反应温度为-5～100℃。作为上述技术方案的优选，步骤(1)～(4)中所述反应的反应时间为0.5～10.0h。作为上述技术方案的优选，该多功能润滑油添加剂用于润滑油时可单独使用，也可与其它润滑油添加剂复合使用。作为上述技术方案的优选，该多功能润滑油添加剂用于润滑油时的添加量为润滑油质量的0.1％～10％。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术涉及的苯并噻唑黄原酸酯衍生物多功能润滑油添加剂，具有优异的热稳定性和抗腐蚀性、优良的极压、抗磨和减摩性能，是一类综合性能优异的润滑油添加剂；其制备工艺简单，反应条件温和，所用原料廉价易得，合成产率高；该衍生物“无磷”、“无卤”、“无灰”，是一类环境友好型的润滑油添加剂。附图说明：图1为实施例1的核磁共振氢谱图；图2为实施例2的核磁共振氢谱图；图3为实施例3的核磁共振氢谱图；图4为实施例4的核磁共振氢谱图；图5为实施例1的质谱图；图6为实施例2的质谱图；图7为实施例3的质谱图；图8为实施例4的质谱图；图9为磨斑表面形貌扫描电子显微镜图：(a)液体石蜡基础油；(b)添加1.0％(质量分数，下同)实施例1添加剂的油样；(c)添加1.0％实施例2添加剂的油样；(d)添加1.0％实施例3添加剂的油样；(e)添加1.0％实施例4添加剂的油。具体实施方式：为了更好的理解本专利技术，下面通过实施例对本专利技术进一步说明，实施例只用于解释本专利技术，不会对本专利技术构成任何的限定。实施例1250mL三口瓶中依次加入0.05mol(5.11g)正己醇，0.06mol(6.07g)三乙胺和80mL氯仿，冰浴下滴加0.05mol(6.78g)氯乙酰氯，搅拌反应3.0h。反应结束后，将反应液用饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，过滤，滤液旋转蒸发去除溶剂，得到2-氯乙酸正己酯。250mL三口瓶中依次加入0.05mol(8.36g)2-巯基苯并噻唑，60mL10.0％(质量分数)NaOH水溶液，升温65℃，搅拌0.5h，滴加0.05mol(4.70g)3-氯-1-丙醇，恒温反应5h。反应结束后，将反应液倒入分液漏斗，乙醚萃取，无水硫酸镁干燥，过滤，滤液除去溶剂，得到3-(2-巯基苯并噻唑基)-1-丙醇。250mL三口瓶中依次加入0.05mol(11.25g)3-(2-巯基苯并噻唑基)-1-丙醇，0.05mol(2.00g)NaOH，60mL四氢呋喃，冰浴下滴加0.06mol(4.57g)二硫化碳，反应2.5h。将上述2-氯乙酸正己酯溶于少量四氢呋喃后滴入上述反应体系，室温反应0.5h后，升温回流反应5.0h。反应结束后，减压蒸馏除去溶剂，剩余物用乙酸乙酯溶解，饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，过滤，滤液除去溶剂，得到黄色油状化合物20.03g，产率90.4％。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ:7.86(d,J＝8.0Hz,1H),7.74(d,J＝7.6Hz,1H),7.43–7.38(m,1H),7.31–7.26(m,1H),4.73(t,J＝6.0Hz,2H),4.14(t,J＝6.7Hz,2H),3.93(s,2H),3.46(t,J＝7.0Hz,2H),2.40–2.31(m,2H),1.66–1.60(m,2H),1.32–1.26(m,6H),0.90–0.87(m,3H).MALDI-TOF-MS,m/z:calcdforC19H25NO3S4[M+1]+:444.072,found:444.042。实施例2250mL三口瓶中依次加入0.05mol(6.51g)正辛醇，0.06mol(6.07g)三乙胺和80mL氯仿，冰浴下滴加0.05mol(6.78g)氯乙酰氯，搅拌反应3.0h。反应结束后，将反应液用饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，过滤，滤液旋转蒸发去除溶剂，得到2-氯乙酸正辛酯。250mL三口瓶中依次加入0.05mol(8.36g)2-巯基苯并噻唑，60mL10.0％(质量分数)NaOH水溶液，升温65℃，搅拌0.5h，滴加0.05mol(4.70g)3-氯-1-丙醇，恒温反应5h。反应结束后，将反应液倒入分液漏斗，乙醚萃取，无水硫酸镁干燥，过滤，滤液除去溶剂，得到3-(2-巯基苯并噻唑基)-1-丙醇。250mL三口瓶中依次加入0.05mol(11.25g)3-(2-巯基苯并噻唑基)-1-丙醇，0.05mol(2.00g)NaOH，60mL四氢呋喃，冰浴下滴加0.06mol(4.57g)二硫化碳，反应2.5h。将上述2-氯乙酸正辛酯溶于少量四氢呋喃后滴入上述反应体系，室温反应0.5h后，升温回流反应5.0h。反应结束后，减压蒸馏除去溶剂，剩余物用乙酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种苯并噻唑黄原酸酯衍生物多功能润滑油添加剂，其特征在于，具有如通式Ⅰ的化学结构：

【技术特征摘要】
1.一种苯并噻唑黄原酸酯衍生物多功能润滑油添加剂，其特征在于，具有如通式Ⅰ的化学结构：其中，R为C原子数为1～30的直链或支链烷基。2.如权利要求1所述的一种苯并噻唑黄原酸酯衍生物多功能润滑油添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在碱的作用下，醇与氯乙酰氯反应，制得中间体1，其结构为：(2)在碱的作用下，2-巯基苯并噻唑与3-氯-1-丙醇反应，制得中间体2，其结构为：(3)在碱的作用下，中间体2与二硫化碳反应，制得中间体3，其结构为：其中，M为Na或K；(4)中间体1与中间体3反应，制得如通式Ⅰ的苯并噻唑黄原酸酯衍生物。3.如权利要求2所述的一种苯并噻唑黄原酸酯衍生物多功能润滑油添加剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)～(4)中所述反应的反应介质为氯仿、二氯甲烷、水、乙醇、四氢呋喃、甲醇、丙酮中的一种或几种混合。4.如权利要求2所述的一种苯并噻唑黄原酸酯衍生物多功能润滑油添加剂的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，中间...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵鸿斌，余磊，鲁浩，韩利芬，廖俊旭，曹华，李永，周小兰，
申请(专利权)人：东莞理工学院，
类型：发明
国别省市：广东,44