[发明专利][5‑(邻羟基苯基亚甲基亚氨基)‑1,3,4‑噻二唑‑2‑基]硫乙酸酯、制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，涉及一类化合物[5-(邻羟基苯基亚甲基亚氨基)-1,3,4-噻二唑-2-基]硫乙酸酯及其合成方法；此外还涉及该化合物作为润滑油添加剂的潜在应用。

背景技术

噻二唑类化合物属于杂环化合物的一种，环中的氮原子电负性高，原子半径小，易于吸附于金属的表面，形成一种物理吸附膜，保护金属。该类化合物具有紧凑的结构和良好的热稳定性，分子中含有耐极压的硫元素与抗腐蚀的氮元素。基于以上的特点，使其用作润滑油添加剂吸附于金属表面时，分子间容易形成氢键，使横向引力增强，从而提高油膜强度，有效抑制添加剂中硫和磷等元素的过渡腐蚀。在润滑油方面，1,3,4-噻二唑作为一种环境友好多功能的添加剂，表现出较好的应用前景。1,3,4-噻二唑2,5位上的取代基可参与众多的化学反应，作为活性母体常被应用于润滑油添加剂分子中，因此对1,3,4-噻二唑化合物及其衍生物的分子设计、合成成为润滑油添加剂研究的一个热点。在噻二唑类的化合物当中，席夫碱结构的1,3,4-噻二唑衍生物研究较少，但该类化合物具有良好的配位能力与润滑性能，因此具有很重要的研究价值。合成含有席夫碱结构的2-氨基-5巯基-1,3,4-噻二唑硫基乙酸酯衍生物，期望得到抗磨减摩、抗腐蚀效果更好的润滑油添加剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种新化合物[5-(邻羟基苯基亚甲基亚氨基)-1,3,4-噻二唑-2-基]硫乙酸酯。

本发明的另一目的是提供一种[5-(邻羟基苯基亚甲基亚氨基)-1,3,4-噻二唑-2-基]硫乙酸酯的制备方法。

本发明还有的目的是提供一种[5-(邻羟基苯基亚甲基亚氨基)-1,3,4-噻二唑-2-基]硫乙酸酯作为润滑油添加剂在内燃机油生产中的应用。

本发明的技术方案：

[5-(邻羟基苯基亚甲基亚氨基)-1,3,4-噻二唑-2-基]硫乙酸酯，其分子结构如下：

[5-(邻羟基苯基亚甲基亚氨基)-1，3,4-噻二唑-2-基]硫乙酸酯的制备方法，步骤如下：以氯乙酸分别和甲醇、乙醇与正丁醇为原料合成中间体氯乙酸酯(1)，中间体(1)进一步与2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑水相高效合成中间体(5-氨基-1,3,4-噻二唑-2-基)硫乙酸酯(2)，该中间体(2)再与芳醛缩合得到目标化合物。具体操作步骤如下：

(1)氯乙酸酯中间体的合成

按照1:1～1.5的摩尔比将氯乙酸与一元醇混合，混合后加入带水剂环己烷中，一元醇与环己烷的体积比为2:1，在NaHSO₄·H₂O催化下，加热升温至70-90℃，保持该温度下反应3-4h，反应液分别用水与饱和食盐水洗涤多次，静置分层萃取,蒸馏即得氯乙酸酯中间体。所述的一元醇为甲醇、乙醇或正丁醇。

(2)(5-氨基-1,3,4-噻二唑-2-基)硫乙酸酯的合成

2-氨基-5-巯基-1,3,4噻二唑分子存在同分异构体，其中5位巯基存在硫醇-硫酮的互变异构，在碱性条件下，容易生成稳定的巯基负离子，基于以上原因，(5-氨基-1,3,4-噻二唑-2-基)硫乙酸酯(2)的合成应当在碱性条件下进行。

操作步骤如下：

按照摩尔比1:1～1.2加入2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑与NaOH/KOH，水作为溶剂，搅拌至完全溶解，形成0.00167mol/L的混合溶液，按照摩尔比1:1～1.4将氯乙酸酯中间体与该混合溶液混合，室温下反应4h，抽滤，水洗即得(5-氨基-1,3,4-噻二唑-2-基)硫乙酸酯。

(3)[5-(邻羟基苯基亚甲基亚氨基)-1,3,4-噻二唑-2-基]硫乙酸酯的合成

配制浓度为0.4～0.5mmol/L的(5-氨基-1,3,4-噻二唑-2-基)硫乙酸酯的无水乙醇溶液，再加入芳醛，(5-氨基-1,3,4-噻二唑-2-基)硫乙酸酯和芳醛的摩尔比为1:1，冰乙酸为催化剂，于80℃下搅拌回流2～4h；反应结束后，蒸去溶剂，冷却析出固体，干燥，用无水乙醇重结晶得产物[5-(邻羟基苯基亚甲基亚氨基)-1,3,4-噻二唑-2-基]硫乙酸酯。

其合成路线如Scheme1：

[5-(邻羟基苯基亚甲基亚氨基)-1,3,4-噻二唑-2-基]硫乙酸酯在润滑油添加剂方面的应用。