一种硫化硫代膦酸酯化合物及其制备方法、用途技术

本发明专利技术提出了一种硫化硫代膦酸酯化合物及其制备方法、用途。本发明专利技术的硫化硫代膦酸酯化合物，其结构如通式(I)所示：

【技术实现步骤摘要】
一种硫化硫代膦酸酯化合物及其制备方法、用途
本专利技术涉及一种硫化硫代膦酸酯化合物，尤其涉及适宜用作抗磨剂的硫化硫代膦酸酯化合物。
技术介绍
润滑一般分为流体润滑和边界润滑，在边界润滑状态下极压抗磨剂是必不可少的添加剂，可以吸附在金属表面或与金属表面反应，形成吸附膜或反应膜，以防止金属表面的擦伤甚至融焊，用来改善油品的润滑性和抗磨性。主要包括含硫极压抗磨剂、含氯极压抗磨剂、含磷极压抗磨剂、含氮极压抗磨剂、金属盐极压抗磨剂、含硼极压抗磨剂等等，其中同时含有硫、磷的硫磷剂，因为其具有承载能力高、配伍性好、多效性好等特点被广泛应用。目前被广泛用于润滑油领域的极压抗磨剂有磷酸三甲酚酯(T306)、硫代磷酸铵盐(T307)、硫代磷酸酯(IRGALUBE353)、磷酸铵盐(IRGALUBE349)等，但是它们的抗磨、减摩性能有待进一步提高。CN106317109A公开了一种硫代磷酸酯型极压抗磨剂，作为液压油或润滑油添加剂，表现出较好的防锈性能及较好的抗磨性能、热稳定性、过滤性和水解安定性，但其抗磨、减摩性能并未优于现有技术。CN101724492B公开了一种硫磷酸锌型极压抗磨剂，与T405相比，具有更好的承载能力、抗氧化安定性以及抗磨性能，但是其比较的T405添加剂属于油性剂，并不具备极压抗磨剂的承载能力以及抗磨性能，因此无法衡量其真实的抗磨减磨性能及承载能力，另外，此专利技术为有机金属盐，与润滑油添加剂无灰化的发展趋势不符。腰果酚是腰果壳油的主要成分，是一种天然酚类化合物，是腰果生产的重要农副产品，来源广泛，储量巨大。采用该类来源丰富且低成本的天然化合物为原料合成性能优于现有产品的摩擦改进剂，符合绿色化学的定义以及国家可持续发展的战略要求。
技术实现思路
本专利技术提出了一种硫化硫代膦酸酯化合物及其制备方法、用途。本专利技术的硫化硫代膦酸酯化合物，其结构如通式(I)所示：在通式(I)中，基团R0选自H、C6～C20芳基、C1-300直链或支链烷基(优选苯基、C1～C14烷基苯基、C1～C20直链或支链烷基)；各基团R1、R2、R3、R4、R5彼此相同或不同，各自独立地选自H、C1～C20直链或支链烷基和式(II)所示的基团，各基团R1、R2、R3、R4、R5中的至少一个基团为式(II)所示的基团；在通式(II)中，基团R1'选自单键、C1-20直链或支链的亚烷基(优选选自单键和C1-4直链或支链的亚烷基)；n个重复单元中的基团R2'彼此相同或不同，各自独立地选自2价、3价或4价的C1-20直链或支链烷基(优选各自独立地选自2价、3价或4价的C1-4直链或支链烷基)；n个重复单元中的基团R3'彼此相同或不同，各自独立地选自单键、2价或3价的C1-20直链或支链烷基(优选各自独立地选自单键、2价或3价的C1-4直链或支链烷基)；n个重复单元中的基团R4'彼此相同或不同，各自独立地选自单键、2价或3价的C1-20直链或支链烷基(优选各自独立地选自单键、2价或3价的C1-4直链或支链烷基)；n个重复单元中的基团R5'彼此相同或不同，各自独立地选自2价、3价或4价的C1-20直链或支链烷基(优选各自独立地选自2价、3价或4价的C1-4直链或支链烷基)；n个重复单元中的基团R6'彼此相同或不同，各自独立地选自单键、C1-20直链或支链亚烷基(优选各自独立地选自单键、C1-4直链或支链亚烷基)；基团R7'选自氢、C1-20直链或支链烷基(优选选自氢、C1-4直链或支链烷基)；n为1～10之间的整数(优选1～3之间的整数)；n个重复单元中的m彼此相同或不同，各自独立地选自0～10之间的整数(优选0～5之间的整数)；n个重复单元中的m’彼此相同或不同，各自独立地选自0～10之间的整数(优选0～5之间的整数)；在式(II)的每个重复单元中，当m大于0时，m个S原子与基团R2'、R5'键合；当m'大于0时，m'个S原子与基团R3'、R4'键合；在式(II)的每个重复单元中，当基团R3'为单键时，m’个S原子与基团R2'键合，当基团R4'为单键时，m’个S原子与基团R5'键合。在通式(I)中，优选地，各基团R1、R3、R5彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1-4直链或支链烷基；各基团R2、R4彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1-300直链或支链烃基(优选C1-30直链或支链烷基或者数均分子量Mn为300-3000的聚烯烃基)、通式(II)所示的基团，其中至少一个基团选自通式(II)所示的基团。在通式(I)中，进一步优选地，各基团R1、R3、R5彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1-4直链或支链烷基；各基团R2、R4中的一个基团选自通式(II)所示的基团，另一个基团选自氢。本专利技术的硫化硫代膦酸酯化合物可以选自以下的具体化合物或其任意比例的混合物。本专利技术的硫代膦酸酯化合物的制备方法，包括使通式(X)所示的酚化合物发生硫化反应、硫磷酰化反应的步骤；通式(X)中，各基团R1”、R2”、R3”、R4”、R5”彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1-300直链或支链烃基(优选C1-30直链或支链烷基或者数均分子量Mn为300-3000的聚烯烃基)、通式(Y)所示的基团，其中至少一个基团选自通式(Y)所示的基团；其中基团R1”'选自单键、C1-20直链或支链的亚烷基(优选选自单键和C1-4直链或支链的亚烷基)；m个重复单元中的基团R2”'彼此相同或不同，各自独立地选自单键、C1-20直链或支链的亚烷基(优选各自独立地选自单键、C1-4直链或支链的亚烷基)；基团R3”'选自氢、C1-20直链或支链烷基(优选选自氢、C1-4直链或支链烷基)；m个重复单元中的基团R4”'彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1-20直链或支链烷基(优选各自独立地选自氢、C1-4直链或支链烷基)；m个重复单元中的基团R5”'彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1-20直链或支链烷基(优选各自独立地选自氢、C1-4直链或支链烷基)；m为正整数(优选1～10之间的正整数，更优选1～3之间的正整数)。根据本专利技术的制备方法，在通式(X)中，优选地，各基团R1”、R3”、R5”彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1-4直链或支链烷基；各基团R2”、R4”彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1-20直链或支链烷基和通式(Y)所示的基团，其中至少一个基团选自通式(Y)所示的基团。根据本专利技术的制备方法，在通式(X)中，进一步优选地，各基团R1”、R3”、R5”彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1-4直链或支链烷基；各基团R2”、R4”中的一个基团选自通式(Y)所示的基团，另一个基团选自氢。根据本专利技术的制备方法，可以先使通式(X)所示的酚化合物发生硫化反应、再使其硫化产物(通式(X)所示酚化合物的硫化产物)发生硫磷酰化反应，也可以先使通式(X)所示的酚化合物发生硫磷酰化反应、再使其硫磷酰化产物(通式(X)所示酚化合物的硫磷酰化产物)发生硫化反应。根据本专利技术的制备方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硫化硫代膦酸酯化合物，其结构如通式(I)所示：/n

【技术特征摘要】
1.一种硫化硫代膦酸酯化合物，其结构如通式(I)所示：



在通式(I)中，基团R0选自H、C6～C20芳基、C1-300直链或支链烷基(优选苯基、C1～C14烷基苯基、C1～C20直链或支链烷基)；各基团R1、R2、R3、R4、R5彼此相同或不同，各自独立地选自H、C1～C20直链或支链烷基和式(II)所示的基团，各基团R1、R2、R3、R4、R5中的至少一个基团为式(II)所示的基团；



在通式(II)中，基团R1'选自单键、C1-20直链或支链的亚烷基(优选选自单键和C1-4直链或支链的亚烷基)；n个重复单元中的基团R2'彼此相同或不同，各自独立地选自2价、3价或4价的C1-20直链或支链烷基(优选各自独立地选自2价、3价或4价的C1-4直链或支链烷基)；n个重复单元中的基团R3'彼此相同或不同，各自独立地选自单键、2价或3价的C1-20直链或支链烷基(优选各自独立地选自单键、2价或3价的C1-4直链或支链烷基)；n个重复单元中的基团R4'彼此相同或不同，各自独立地选自单键、2价或3价的C1-20直链或支链烷基(优选各自独立地选自单键、2价或3价的C1-4直链或支链烷基)；n个重复单元中的基团R5'彼此相同或不同，各自独立地选自2价、3价或4价的C1-20直链或支链烷基(优选各自独立地选自2价、3价或4价的C1-4直链或支链烷基)；n个重复单元中的基团R6'彼此相同或不同，各自独立地选自单键、C1-20直链或支链亚烷基(优选各自独立地选自单键、C1-4直链或支链亚烷基)；基团R7'选自氢、C1-20直链或支链烷基(优选选自氢、C1-4直链或支链烷基)；n为1～10之间的整数(优选1～3之间的整数)；n个重复单元中的m彼此相同或不同，各自独立地选自0～10之间的整数(优选0～5之间的整数)；n个重复单元中的m’彼此相同或不同，各自独立地选自0～10之间的整数(优选0～5之间的整数)；在式(II)的每个重复单元中，当m大于0时，m个S原子与基团R2'、R5'键合；当m'大于0时，m'个S原子与基团R3'、R4'键合；在式(II)的每个重复单元中，当基团R3'为单键时，m’个S原子与基团R2'键合，当基团R4'为单键时，m’个S原子与基团R5'键合。


2.按照权利要求1所述的硫化硫代膦酸酯化合物，其特征在于，在通式(I)中，各基团R1、R3、R5彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1-4直链或支链烷基；各基团R2、R4彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1-300直链或支链烃基(优选C1-30直链或支链烷基或者数均分子量Mn为300-3000的聚烯烃基)、通式(II)所示的基团，其中至少一个基团选自通式(II)所示的基团。


3.按照权利要求1所述的硫化硫代膦酸酯化合物，其特征在于，在通式(I)中，各基团R1、R3、R5彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1-4直链或支链烷基；各基团R2、R4中的一个基团选自通式(II)所示的基团，另一个基团选自氢。


4.按照权利要求1所述的硫化硫代膦酸酯化合物，其特征在于，所述硫化硫代膦酸酯化合物可以选自以下的具体化合物或其任意比例的混合物。





5.一种硫代膦酸酯化合物的制备方法，包括使通式(X)所示的酚化合物发生硫化反应、硫磷酰化反应的步骤；



通式(X)中，各基团R1”、R2”、R3”、R4”、R5”彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1-300直链或支链烃基(优选C1-30直链或支链烷基或者数均分子量Mn为300-3000的聚烯烃基)、通式(Y)所示的基团，其中至少一个基团选自通式(Y)所示的基团；



其中基团R1”'选自单键、C1-20直链或支链的亚烷基(优选选自单键和C1-4直链或支链的亚烷基)；m个重复单元中的基团R2”'彼此相同或不同，各自独立地选自单键、C1-20直链或支链的亚烷基(优选各自独立地选自单键、C1-4直链或支链的亚烷基)；基团R3”'选自氢、C1-20直链或支链烷基(优选选自氢、C1-4直链或支链烷基)；m个重复单元中的基团R4”'彼此相同或不同...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓伟，魏克成，周云帆，梁宇翔，
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