巯基苯并噻唑咪唑啉衍生物及其制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种含咪唑集团的2-巯基苯并噻唑衍生物的合成工艺及其应用。其合成是用2-巯基苯并噻唑为原料，与氯乙酸、二乙烯三胺、N-羟基乙二胺、乙二胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺进行反应，二甲苯或甲苯做携水剂，2-巯基苯并噻唑与二乙烯三胺、N-羟基乙二胺等胺类反应以摩尔比为1∶1.1反应，反应温度为130-160℃和180-220℃，反应时间分别为4小时左右和2小时左右。本发明的操作简单，产率高，反应条件易于控制。本产品2-巯基苯并噻唑咪唑啉衍生物可以应用于铜缓蚀剂、防锈剂、水基润滑油添加剂等。
【专利说明】巯基苯并噻唑咪唑啉衍生物及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及含咪唑基团2-巯基苯并噻唑衍生物及其制备方法，其可以用作铜缓蚀剂，也可作为水基抗磨添加剂，属有机化工【技术领域】。
【背景技术】
[0002]2-巯基苯并噻唑作为传统的铜腐蚀抑制剂，该类杂环化合物作为润滑油添加剂中的元素S和O在边界润滑条件下与金属表面发生摩擦化学反应，生成具有抗磨减摩能力的FeS2和Fe3O4等无机物。2_巯基苯并噻唑在溶液中以硫酮形式吸附于金属铜表面，形成一层配合物膜而表现较强铜缓蚀性能。巯基苯并噻唑及其衍生物是一类性能优良的润滑油脂添加剂，具有良好的抗腐蚀，抗氧化金属致钝剂等功能，但是巯基苯并噻唑在润滑油及水基基础液中的溶解度比较差，限制了它的使用，所以必要时对其进行改性，使其满足工况要求。咪唑啉具有较好的水溶性，并且能与金属元素形成络合物，在表面形成很厚的吸附层，在2-巯基苯并噻唑衍生物中添加氨基和羟基，来增加其水溶性。本专利综合考虑2-巯基苯并噻唑和咪唑啉具有的一些性质，为了使添加剂起到抗磨减磨、抗氧或性能，合成了含有咪唑啉基团的2-巯基苯并噻唑衍生物。
[0003]CN1235971公开了一种油溶性金属减活剂-苯并噻唑衍生物的生产方法，是利用烷基取代巯基苯并噻唑巯基上的氢，从而增加了其溶解性，使产物具有优良的油溶性能，较少的添加量即可起到满意的防锈蚀效果。
[0004]US2985590公开了巯基苯并噻唑钠盐和取代羧酸盐形成巯基苯并噻唑羧酸盐，酸化后再和醇反应形成巯基苯并噻唑羧酸酯，把它作为润滑油添加剂使用。
[0005]US4589991介绍了一种苯基取代的巯基苯并噻唑的铵盐，其能在如邻苯二甲酸二己酯中溶解，从而使其作为润滑油，如自动变速箱油组分。
[0006]CN101768137A介绍了对含羟基的巯基苯并噻唑衍生物为3_(2_巯基-苯并噻唑基)-2_烷氧基丙醇的合成，提供的不含磷的噻唑衍生物可用作多功能润滑油(脂)添加剂，其可以提高润滑油的抗磨、抗极压性能和抗腐蚀的能力。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是，根据2-巯基苯并噻唑在润滑油和水基润滑液中的溶解度较差的问题，提供一种含咪唑基团的2-巯基苯并噻唑衍生物的合成工艺，该化合物具有良好的极压抗磨性能和抗腐蚀性能，同时在水基润滑剂中的具有较好的溶解度；并提供合成上述化合物的方法。
[0008]本发明的技术方案是，以2-巯基苯并噻唑为原料，与二乙烯三胺、N-羟乙基乙二胺、乙二胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺进行脱水成环反应，生成2-巯基苯并噻唑咪唑啉衍生物，反应条件易于控制，产率高。
[0009]本发明所涉及的含咪唑基团的2-巯基苯并噻唑咪唑啉衍生物的合成可以用下面的化学反应方程式来表不:
[0010]
【权利要求】
1.一种含咪唑基团的2-巯基苯并噻唑衍生物及其制备方法和应用，其特征在于，所述含咪唑基团的2-巯基苯并噻唑衍生物，该物质具有以下结构式:
2.根据权利要求1的抗磨减磨添加剂，其特征在于其中的X为-
3.根据权利要求1所述的一种含咪唑基团的2-巯基苯并噻唑衍生物其基团特征，其特征在于，所述含咪唑基团的2-巯基苯并噻唑衍生物为含N、含S杂环2-巯基苯并噻唑与多胺反应，母体为2-巯基苯并噻唑，反应后得到基团为相应咪唑啉基团，并且咪唑啉基团结构式中OH和NH2可以作为应用于硼酸酯和磷酸酯的反应集团。
4.根据权利要求1所述的一种含咪唑基团的2-巯基苯并噻唑衍生物及其制备方法和应用，其特征在于，所述含咪唑基团的2-巯基苯并噻唑衍生物可以作为添加剂应用于植物油、加氢油、合成酯、矿物油、聚醚润滑油和水基基础液中，并能和其它润滑油添加剂复合使用。
5.根据权利要求1所述的一种含咪唑基团的2-巯基苯并噻唑乙酸咪唑啉衍生物及其制备方法和应用，其特征在于，所述含咪唑基团的2-巯基苯并噻唑乙酸咪唑基乙醇(乙胺)的制备方法为: (1)使用2-巯基苯并噻唑与氢氧化钠水溶液在90°C下反应3小时，然后缓慢滴加氯乙酸，反应三个小时，取出反应液，冷却，加入盐酸直到出现大量白色沉淀，水洗除去氯离子，得2-巯基苯并噻唑乙酸； (2)第一步得到的2-巯基苯并噻唑乙酸与二乙烯三胺、N-羟乙基乙二胺、乙二胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺进行反应； (3)第二步在反应介质存在下，反应介质为:甲苯、苯、二甲苯、和环己烷中之一的非极性有机溶剂，二甲苯做携水剂占总体积的20% -25% ； (4)反应温度在130-160°C下反应，除去反应中产生的水分，时间为3~5小时，在.180-220°C下反应，除去反应中产生的水分，时间为2~3小时； (5)2-巯基苯并噻唑乙酸与二乙烯三胺、N-羟乙基乙二胺、乙二胺、三乙烯四胺或四乙烯五胺的摩尔比为1: 1.0~1.2。
6.根据权利要求1所述的一种含咪唑基团的2-巯基苯并噻唑衍生物及其制备方法和应用，其特征在于，所述含咪唑基团的2-巯基苯并噻唑衍生物合成物主要有2-巯基苯并噻唑乙酸咪唑；2_巯基苯并噻唑乙酸咪唑啉基乙醇；2_巯基苯并噻唑乙酸咪唑啉基乙胺；.2-巯基苯并噻唑乙酸咪唑啉基胺类。
7.根据权利要求3作为油溶性润滑油添加剂，其特征在于油溶性的添加量质量百分比为 0.1% -2.0%。
8.根据权利要求3作为水基润滑油添加剂，其特征在于水溶性的添加量质量百分比为.0.1%-3.0%
【文档编号】C10N30/12GK104177353SQ201410351387
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年7月23日 优先权日:2014年7月23日
【发明者】何忠义, 熊丽萍, 王威, 卢慧, 穆琳 申请人:华东交通大学