[发明专利]一种含硫代氨基甲酸酯的噻二唑衍生物及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种润滑油抗磨添加剂，特别是一种含硫代氨基甲酸酯的噻二唑衍生物及其制备和应用。

背景技术

目前，2，5-二巯基-1，3，4-噻二唑（DMTD）衍生物在润滑油添加剂领域有着广泛的应用，它能很好的抑制铜和不锈钢等金属的腐蚀，也有一定的抗氧化作用。而DMTD衍生物最重要的应用是作为润滑油抗磨添加剂。S、N等元素是增加润滑油极压、抗磨性能的活性元素，DMTD衍生物是含有S、N元素的杂环化合物，并且它是一类温和型润滑油添加剂，与其它功能性添加剂配合使用效果很好。

中国发明专利公开了一种申请号为00801801.4的噻二唑二聚物添加剂和包含该添加剂的润滑油组合物，将2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑二聚物-聚（醚）二醇的反应产物及加合物用作极压添加剂。

中国发明专利公开了一种申请号为200480029627.4的含合成的酯基础油、钼化合物及基于噻二唑的化合物的润滑油组合物，能对耐腐蚀材料提供优良抗磨保护，润滑油的抗磨剂为1,3,4-噻二唑衍生物，2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑二聚物与聚（醚）二醇类的反应产物。

美国专利US3980573公开了多种油溶性DMTD衍生物的结构， 并且通过四球摩擦实验研究了它们的极压抗磨性能。

美国专利US5514189公开了二烷基二硫代氨基甲酸酯衍生物作为多功能润滑油添加剂，反应的过程如下式所示：

公开的这种结构的二烷基二硫代氨基甲酸酯衍生物不但具有极压抗磨性，能在四球摩擦实验中有效的降低磨斑直径，还有显著的抗氧化功能，提高润滑油的抗氧化性。

中国发明专利公开了一种申请号为201010128335.3含羟基的噻二唑衍生物N，N′-二烷基二硫代氨基甲酸-2-羟基-3-(5-甲硫基-1，3，4-噻二唑-2硫醚基)-丙基酯的制备方法，以及作为抗磨添加剂的应用。从公布的四球摩擦实验数据看，此类衍生物的极压抗磨性能要优于其它结构的极压抗磨添加剂。

经查新，未见有关以2，5-二巯基-1，3，4噻二唑和硫代氨基甲酸盐为原料合成抗磨添加剂的国内外文献报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种含硫代氨基甲酸酯的噻二唑衍生物及其制备方法，该类物质作为润滑油添加剂具有良好的极压抗磨性能。

本发明所述的一种含硫代氨基甲酸酯的噻二唑衍生物，其特征在于该衍生物为2，5-二N，N′-二烷基二硫代氨基甲酸烷基硫醚基-1，3，4-噻二唑，具有以下结构式：

式中R1、R2、R3和R4为相同或不同的C1～C28的直链或支链烷基，n为1～4。

本发明提供的一种含硫代氨基甲酸酯的噻二唑衍生物的制备方法：

A、2，5-二巯基-1，3，4-噻二唑与N，N′-二烷基二硫代氨基甲酸烷基氯（或溴）代酯按摩尔比为1：2.0～1∶2.3配比；

B、将2，5-二巯基-1，3，4-噻二唑与N，N′-二烷基二硫代氨基甲酸烷基氯（或溴）代酯加入到反应介质中，同时向反应介质中加入催化剂，在10～160℃温度条件 下反应1～10小时，得到反应物；

C、将反应物进行过滤、洗涤、去除反应介质，真空干燥得含硫代氨基甲酸酯的噻二唑衍生物产品；

所述N，N′-二烷基二硫代氨基甲酸烷基氯（或溴）代酯的结构式为：

式中R1、R2、R3和R4为相同或不同的C1～C28的直链或支链烷基，n为1～4。

所述的反应介质为丙酮或四氢呋喃或苯或甲苯或甲醇或乙醇或异丙醇或N，N′-二甲基甲酰胺。

所述的2，5-二巯基-1，3，4-噻二唑（mol）与反应介质（mL）的比例为1：500～1：1800。

所述的催化剂为碳酸氢钠或碳酸钠或吡啶或二乙胺或三乙胺或氢氧化钠或氢氧化钾。

所述的2，5-二巯基-1，3，4-噻二唑与催化剂的摩尔比为1：0.1～1：2。

含硫代氨基甲酸酯的噻二唑衍生物作为极压抗磨剂在润滑油中的添加量为0.05wt％～10wt％。

本发明含硫代氨基甲酸酯的噻二唑衍生物的制备方法可用下面的化学方程式来表示：

本发明的特点是：在噻二唑中引入了含硫代氨基甲酸酯基油溶性基团即极压抗磨基团，使得该噻二唑衍生物能够溶解于润滑油中，使其具有极佳的极压抗磨性能。作为极压抗磨添加剂可以单独添加到润滑油中，也可以与其它润滑油添加剂复合使用，起到抗磨协同作用。