[发明专利]一种水溶性1-苯基-5-巯基四氮唑磷酸酯衍生物

说明书

技术领域

本发明涉及有机缓蚀添加剂合成技术领域，尤指一种水溶性1-苯基-5-巯基四氮 唑磷酸酯衍生物。

背景技术

缓蚀剂是金属加工中一种重要的添加剂，在金属切削、研磨、压延、冲压和攻丝等 金属加工过程中，缓蚀剂的加入不仅可以使工件在工序间不发生腐蚀，同时又可以使工件 在加工过程中与之相接触的机床、刀具等设备不产生腐蚀。随着有机防锈添加剂的开发和 应用，无机盐类防锈添加剂逐渐被取代，羧基是天然有机配体与金属结合的主要基团，其 缓蚀性能的大小，主要取决于分子结构，对分子吸附在金属表面起着关键作用。1-苯基-5- 巯基四氮唑是一种杂环类缓蚀剂，但是其水溶性差，通过官能团置换和反应，合成1-苯基- 5-巯基四氮唑的磷酸酯衍生物，使其分子中含有多个缓释基团，增加水溶性的同时，通过物 理吸附和化学吸附在金属表面形成定向排列的保护膜，从而减缓和抑制了金属的腐蚀。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水溶性1-苯基-5-巯基四氮唑磷酸酯衍生物及其制备 方法。

本发明的技术解决方案是：为了实现上述目的，本发明的技术解决方案为：以硫酸 溶液为溶剂，1-苯基-5-巯基四氮唑和α-烯基酸进行反应，其反应生成的化合物经抽滤、滤 饼用氢氧化钠水溶液溶解、再次抽滤、滤液酸化等提纯后，再与羟烷基仲胺进行反应，其反 应生成的酰胺化产物，再进一步与五氧化二磷进行酯化反应，具体包含以下步骤：

1)．1-苯基-5-巯基四氮唑(Ⅰ)溶解在硫酸溶液中，少量分批加入α-烯基酸（Ⅱ），于50 ℃～60℃温度下反应3～4小时，降温至30℃以下，生成中间化合物（Ⅲ），其主要化学反应 为：

（Ⅰ）（Ⅱ）（Ⅲ）

2)．加水稀释上述反应物料，抽滤，滤饼用5%～10%的氢氧化钠水溶液溶解，再次抽滤除 去不溶物，滤液用酸液酸化至PH为1～2，目的物再次析出，抽滤、水洗，得提纯的中间化合物 （Ⅲ）；

3)．以四氢呋喃为溶剂，提纯的中间化合物（Ⅲ）与羟烷基仲胺（Ⅳ）反应，于90～110℃ 下，进行回流反应4～5小时，将反应混合物降温，减压蒸馏除去溶剂，制得1-苯基四氮唑酰 胺化衍生物（Ⅴ），其主要化学反应为：

（Ⅲ）（Ⅳ）（Ⅴ）

4)．1-苯基四氮唑酰胺化衍生物（Ⅴ）与溶于石油醚中的五氧化二磷反应，于70～80℃ 和氮气保护下，进行回流反应2～3小时，反应完毕后，将反应混合物降温，蒸馏除去石油醚， 制得水溶性1-苯基-5-巯基四氮唑磷酸酯衍生物（Ⅵ）和（Ⅶ），其主要化学反应为：

（Ⅴ）

（Ⅵ）（Ⅶ）

式中，R₁和R₂是相互独立的氢原子、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或异丁基，R₃和R₄是 相互独立的亚乙基、亚丙基、亚异丙基或亚丁基。

进一步的是，所述的1-苯基-5-巯基四氮唑、α-烯基酸、二乙醇胺和五氧化二磷的 摩尔比为1﹕1～1.1﹕1～1.4﹕1～1.2。

所述的酸液是稀硫酸溶液或稀盐酸溶液。

本发明水溶性1-苯基-5-巯基四氮唑磷酸酯衍生物，其特点和优点是：合成物水溶 性好；是一种四氮唑的羧酸酰胺磷酸酯，具有多个缓释基团与金属结合的特性，可起到优异 的防锈作用；合成物还具有极压性能；性能高，工艺简单，适合工业化生产。

具体实施方式

实施例1