【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种含硼有机物，特别涉及一种无硫无磷类的含硼有机物及其制备方法、用途。
技术介绍
1、随着机械设备朝着缩小体积、减轻质量、增大功率、提高效率、增加可靠性和环境友好的方向发展，对其所使用的润滑油的性能也提出了更苛刻的要求，除了应具有良好的摩擦学性能之外，还应具有优良的热氧化安定性，以满足节能、环保和长寿命的要求，从而可以延长油品的使用周期，降低机械设备的维修费用。
2、有机硼酸酯具有良好的承载能力和润滑性能，且具有无毒无臭、环境适应性好等特点，但其存在易水解和抗氧性能不佳的缺陷。cn101735255a公开了一种由油酸、三乙醇胺、硼酸三丁酯、丁醇或乙醇胺发生反应制得的含硼氮化物，加入液体石蜡等基础油中具有较好的抗磨减摩效果。cn102936527a公开了一种由硼酸、天然油脂、有机醇胺发生反应制备得到的有机硼减摩剂，该剂具有较好的抗磨减摩性和油溶性。cn106366106a公开了一种由硼酸、脂肪醇、乙醇胺发生反应制备得到的含氮硼酸酯润滑油添加剂，该剂具有较好的抗磨减摩性能和抗水解能力。cn112410096a公开了一种由硼酸、硫氮醇、芳香类二乙醇酰胺发生反应制备得到的含氮硼酸酯润滑油添加剂，该剂可以保护设备机械，增加润滑油的抗摩擦性能和降低能源消耗。
3、上述现有技术较好地满足了润滑油抗磨减摩的性能要求，但对于润滑油抗氧性能的提升却没有帮助。能够同时满足抗氧、抗磨、减摩性能的无硫磷及无金属的添加剂则顺应了添加剂多功能化、环保化的发展趋势，可以减少配方体系中添加剂的品种和用量、避免不同添加剂之间的
技术实现思路
1、本专利技术提出了一种含硼有机物及其制备方法、用途，所述含硼有机物具有优异的抗氧化性能和抗磨减摩性能。本专利技术包括以下专利技术的内容。
2、第一方面，本专利技术提出了一种含硼有机物。
3、本专利技术的含硼有机物，其结构如式(i)所示：
4、
5、在式(i)中，y个r基团与苯环键合；y选自0～4之间的整数；r基团各自独立地选自h和c1-4直链或支链烷基；n为1～5之间的整数；r1各自独立地选自c1-10直链或支链的亚烷基；n个重复单元中的r2彼此相同或不同，各自独立地选自单键和c1-10直链或支链的亚烷基；r3选自h和c1-10直链或支链烷基；n个重复单元中的a基团彼此相同或不同，各自独立地选自式(ii)所示的基团，
6、
7、在式(ii)中，各个g基团各自独立地选自式(iii)所示的基团、式(iv)所示的基团、h，在式(ii)中存在一个或两个g基团选自式(iii)所示的基团、式(iv)所示的基团；
8、
9、在式(iii)中，各个r4基团各自独立地选自c5～c25的直链或支链烷基、式(v)所示的基团，
10、
11、式(v)中的r7基团选自c2～c5的直链或支链亚烷基，r8基团各自独立地选自c2～c20的直链或支链亚烷基，m为0～5之间的整数；
12、式(iv)中的r5基团选自c2～c5的直链或支链亚烷基，r6基团选自h、式(v)所示的基团、c5～c25的直链或支链烷基。
13、根据本专利技术，优选地，在式(i)中，y选自1～3之间的整数，r基团选自叔丁基，r基团位于所在苯环上羟基的邻位或对位；n为1～3之间的整数；r1各自独立地选自c1-8直链或支链的亚烷基；n个重复单元中的r2各自独立地选自单键和c1-4直链或支链的亚烷基；r3选自h和c1-4直链或支链烷基；在式(iii)中，各个r4基团各自独立地选自c10～c20的直链或支链烷基、式(v)所示的基团；式(iv)中的r5基团选自亚乙基、亚丙基，r6基团选自h、式(v)所示的基团、c10～c20的直链或支链烷基；式(v)中的r7基团选自亚乙基、亚丙基，r8基团各自独立地选自c2～c18的直链或支链亚烷基，m为0、1、2、3或4。
14、根据本专利技术，更优选地，在式(i)中，y选自1，r基团选自叔丁基，r基团位于所在苯环上羟基的邻位、r1基团的对位。
15、根据本专利技术，可以举出的所述含硼有机物的例子包括以下结构化合物中的一种或多种：
16、
17、
18、本专利技术的含硼有机物同时具有优良的抗氧化性能和抗磨减摩性能。
19、第二方面，本专利技术提出了一种含硼有机物的制备方法。
20、本专利技术的含硼有机物的制备方法，包括以下步骤：
21、(1)使式(x)所示的化合物与过氧化物反应；
22、
23、在式(x)中，y个r基团与苯环键合；y选自0～4之间的整数；r基团各自独立地选自h和c1-4直链或支链烷基；n为1～5之间的整数；r1各自独立地选自c1-10直链或支链的亚烷基；n个重复单元中的r2彼此相同或不同，各自独立地选自单键和c1-10直链或支链的亚烷基；r3选自h和c1-10直链或支链烷基；
24、(2)使步骤(1)的反应产物进行水解反应；
25、(3)使式(y)所示的化合物和/或式(z)所示的化合物与步骤(2)的水解反应产物进行酯化反应，收集产物；
26、
27、在式(y)中，各个r4基团各自独立地选自c5～c25的直链或支链烷基、式(v)所示的基团，
28、
29、式(v)中的r7基团选自c2～c5的直链或支链亚烷基，r8基团各自独立地选自c2～c20的直链或支链亚烷基，m为0～5之间的整数；
30、式(z)中的r5基团选自c2～c5的直链或支链亚烷基，r6基团选自h、式(v)所示的基团、c5～c25的直链或支链烷基。
31、根据本专利技术，在步骤(1)中，式(x)所示的化合物与过氧化物之间的摩尔比优选为1：0.5～10，更优选为1：2～3；在步骤(3)中，步骤(2)的水解反应产物与式(y)所示的化合物和/或式(z)所示的化合物之间的摩尔比优选为1：0.5～15，更优选为1：2～8。
32、根据本专利技术，步骤(1)的反应温度优选为40～100℃，更优选为60～80℃；步骤(2)的反应温度优选为50～150℃，更优选为70～100℃；步骤(3)的反应温度优选为80～200℃，更优选为110～160℃。
33、根据本专利技术，步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)的反应时间通常越长越好，一般来说，步骤(1)的反应时间优选为1～10h，更优选为3～5h；步骤(2)的反应时间优选为0.5～10h，更优选为1～3h；步骤(3)的反应时间优选为1～10h，更优选为3～6h。
34、根据本专利技术，在步骤(1)中可以加入催化剂，所述催化剂优选酸性催化剂，例如可以选用浓硫酸、浓盐酸、浓硝酸、钛硅分子筛中的一种或多种，所述催化剂的加入量优选为式(x)所示化合物质量的0.01％～3％。在步骤(1)反应结束之后，所述催化剂可以以碱洗和/或水洗的方本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.含硼有机物，其结构如式(I)所示：
2.按照权利要求1所述的含硼有机物，其特征在于，在式(I)中，y选自1～3之间的整数，R基团选自叔丁基，R基团位于所在苯环上羟基的邻位或对位；n为1～3之间的整数；R1各自独立地选自C1-8直链或支链的亚烷基；n个重复单元中的R2各自独立地选自单键和C1-4直链或支链的亚烷基；R3选自H和C1-4直链或支链烷基；在式(III)中，各个R4基团各自独立地选自C10～C20的直链或支链烷基、式(V)所示的基团；式(IV)中的R5基团选自亚乙基、亚丙基，R6基团选自H、式(V)所示的基团、C10～C20的直链或支链烷基；式(V)中的R7基团选自亚乙基、亚丙基，R8基团各自独立地选自C2～C18的直链或支链亚烷基，m为0、1、2、3或4。
3.按照权利要求2所述的含硼有机物，其特征在于，在式(I)中，y选自1，R基团选自叔丁基，R基团位于所在苯环上羟基的邻位、R1基团的对位。
4.按照权利要求1所述的含硼有机物，其特征在于，所述含硼有机物为以下结构化合物中的一种或多种：
5.含硼有机物的制备方法，包括
6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，式(X)所示的化合物与过氧化物之间的摩尔比为1：0.5～10；在步骤(3)中，步骤(2)的水解反应产物与式(Y)所示的化合物和/或式(Z)所示的化合物之间的摩尔比为1：0.5～15；步骤(1)的反应温度为40～100℃；步骤(2)的反应温度为50～150℃；步骤(3)的反应温度为80～200℃。
7.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，在式(X)中，y选自1～3之间的整数，R基团选自叔丁基，R基团位于所在苯环上羟基的邻位或对位；n为1～3之间的整数；R1各自独立地选自C1-8直链或支链的亚烷基；n个重复单元中的R2各自独立地选自单键和C1-4直链或支链的亚烷基；R3选自H和C1-4直链或支链烷基；在式(Y)中，各个R4基团各自独立地选自C10～C20的直链或支链烷基、式(V)所示的基团；式(Z)中的R5基团选自亚乙基、亚丙基，R6基团选自H、式(V)所示的基团、C10～C20的直链或支链烷基；式(V)中的R7基团选自亚乙基、亚丙基，R8基团各自独立地选自C2～C18的直链或支链亚烷基，m为0、1、2、3或4。
8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，在式(X)中，y选自1，R基团选自叔丁基，R基团位于所在苯环上羟基的邻位、R1基团的对位。
9.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，式(Y)所示的化合物和/或式(Z)所示的化合物的制备方法为：使R4OH、式(α)所示化合物和式(β)所示化合物中的一种或多种与硼酸发生反应，收集产物；
10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于，R4基团各自独立地选自C10～C20的直链或支链烷基；R5基团选自亚乙基、亚丙基，R6基团选自H、式(V)所示的基团、C10～C20的直链或支链烷基；R7基团选自亚乙基、亚丙基，R8基团各自独立地选自C2～C18的直链或支链亚烷基，m为0、1、2、3或4。
11.按照权利要求9所述的方法，其特征在于，所述的R4OH选自十二醇、十四醇、十六醇和十八醇中的一种或多种；式(α)所示化合物选自乙醇胺和/或N-(2-羟乙基)乙二胺；式(β)所示化合物选自二乙醇胺、N,N-二羟乙基十二胺、N,N-二羟乙基十四胺、N,N-二羟乙基十六胺和N,N-二羟乙基十八胺中的一种或多种。
12.按照权利要求9所述的方法，其特征在于，R4OH、式(α)所示化合物和式(β)所示化合物中的一种或多种作为一个整体与硼酸之间的摩尔比为0.5～5：1；R4OH、式(α)所示化合物和式(β)所示化合物中的一种或多种与硼酸发生反应的温度为80～200℃。
13.权利要求1～4之一所述的含硼有机物或者按照权利要求5～12之一方法制得的含硼有机物用作润滑油的抗氧剂、抗磨剂、减摩剂。
...【技术特征摘要】
1.含硼有机物，其结构如式(i)所示：
2.按照权利要求1所述的含硼有机物，其特征在于，在式(i)中，y选自1～3之间的整数，r基团选自叔丁基，r基团位于所在苯环上羟基的邻位或对位；n为1～3之间的整数；r1各自独立地选自c1-8直链或支链的亚烷基；n个重复单元中的r2各自独立地选自单键和c1-4直链或支链的亚烷基；r3选自h和c1-4直链或支链烷基；在式(iii)中，各个r4基团各自独立地选自c10～c20的直链或支链烷基、式(v)所示的基团；式(iv)中的r5基团选自亚乙基、亚丙基，r6基团选自h、式(v)所示的基团、c10～c20的直链或支链烷基；式(v)中的r7基团选自亚乙基、亚丙基，r8基团各自独立地选自c2～c18的直链或支链亚烷基，m为0、1、2、3或4。
3.按照权利要求2所述的含硼有机物，其特征在于，在式(i)中，y选自1，r基团选自叔丁基，r基团位于所在苯环上羟基的邻位、r1基团的对位。
4.按照权利要求1所述的含硼有机物，其特征在于，所述含硼有机物为以下结构化合物中的一种或多种：
5.含硼有机物的制备方法，包括以下步骤：
6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，式(x)所示的化合物与过氧化物之间的摩尔比为1：0.5～10；在步骤(3)中，步骤(2)的水解反应产物与式(y)所示的化合物和/或式(z)所示的化合物之间的摩尔比为1：0.5～15；步骤(1)的反应温度为40～100℃；步骤(2)的反应温度为50～150℃；步骤(3)的反应温度为80～200℃。
7.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，在式(x)中，y选自1～3之间的整数，r基团选自叔丁基，r基团位于所在苯环上羟基的邻位或对位；n为1～3之间的整数；r1各自独立地选自c1-8直链或支链的亚烷基；n个重复单元中的r2各自独立地选自单键和c1-4直链或支链的亚烷基；r3选自h和c1-4直链或支链烷基；在式(y)中，各个...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓伟，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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