苯并三唑脂肪胺衍生物的制备方法

专利名称：苯并三唑脂肪胺衍生物的制备方法技术领域：本发明属于作为油品添加剂的苯并三唑脂肪胺衍生物的制备方法，特别是利用苯并三唑钠、脂肪胺或甲醛、脂肪胺制备油溶性苯并三唑脂肪胺衍生物的方法。苯并三唑脂肪胺衍生物，因具有较好的油溶性和优良的抗氧、耐磨、防锈及金属钝化性能，添加在天然矿物油、燃料油和润滑油中用作防锈剂、抗氧剂、金属钝化剂、减磨剂、防腐剂等，取得了很好的效果。国外曾有许多专利和文章介绍这类衍生物制备、应用及效果，例如GB1，061，904(1967)，JP公开昭58-25，393，US3，697，427(1972);3，790，481(1974)都提供了苯并三唑脂肪胺多种衍生物的制备方法及其应用性能。然而上述专利所涉及的方法均从苯并三唑、脂肪胺、甲醛出发，以甲醇为溶剂，或反应条件控制严格，或反应在氮气保护下进行，产品收率较低。 针对背景技术： 所述的制备方法的缺点，本发明提供一种原料使用合理，反应条件简单，反应进行较缓和，产品收率高且产品质量更好的合成苯并三唑脂肪胺衍生物的方法。本发明涉及的制造方法是在酸性催化剂存在下，由苯并三唑钠(BTZ-S，下同)、脂肪胺或甲醛、脂肪胺进行如下式的反应 其中R1＝H，CH3;R2为C4～C20的脂肪烃基。所用的酸催化剂可用有机酸和无机酸，最常用是盐酸、硫酸、醋酸。由于BTZ-S溶于水，酸催化剂易溶于水，因而反应可在水中进行，BTZ-S常配成15～35%水溶液，酸催化剂配成20～80%溶液使用。物料反应时反应温度为70～100℃，反应时间为2.0～6.0h。反应程序是在反应釜中加入规定量的BTZ-S溶液，搅拌下加入脂肪胺或甲醛、脂肪胺，升温至反应要求温度下滴加酸催化剂溶液，而后在此条件下反应至规定时间结束。反应完毕后的处理，可以先分层，油层用水洗涤至中性，然后脱水干燥得产品，以真空干燥为宜;也可以将反应物分层得到的粗产物与等体积的甲醇混合，加热溶解，而后冷却分出油层，将其加热除去溶于油层的甲醇而得产品。参加反应原料摩尔比为式(1)脂肪胺∶BTZ-S∶酸催化剂＝1.0∶1.0～1.2∶1.0～1.2; 式(2)(3)脂肪胺∶甲醛∶BTZ-S∶酸催化剂＝1.0∶1.0～2.2∶1.0～2.2∶1.0～2.2。用本发明方法制备产品的收率达70～90%，产品的纯度高，质量好、应用于油品中性能优越。本发明与背景技术比较，其突出特点是(1)苯并三唑钠具有良好的水溶性，因而反应在水中进行，不需要有机溶剂，不需氮气保护，从而缓和了工艺条件，产品收率较高，整个制备过程中降低了成本，同时也减少了对环境的污染。(2)与传统方法制得同样产品比较，在油溶性、防锈性和减磨性等方面均有提高。实例1苯并三唑十八胺(简称产品A)的制备将20%的苯并三唑钠水溶液353g加入反应釜中，搅拌下加入134g十八胺，升温，达80℃时开始滴加80%的醋酸37.5g，滴加完毕在80～100℃下反应3h，反应完毕用60～80℃水洗涤油层为中性、冷却分层，油层真空加热脱水，得产品174g，收率90%。实例2N，N-双苯并三唑双亚甲基十八胺(B)的制备。取20%苯并三唑钠水溶液353g，加入反应釜中，搅拌下加入十八胺67g，37%甲醛54g，加热，达90℃时滴加80%硫酸24.5g，在80～100℃下反应6h。反应毕冷却分层，油层与等量甲醇混合，加热溶解后冷却分层、油层加热除去残留溶剂，冷却得产品105.6g，收率80%。实例3I-(二正丁基胺亚甲基)-苯并三唑(C)的制备。取20%苯并三唑钠水溶液353g，加入反应釜中，搅拌下加入二正丁胺64.5g，37%甲醛溶液54g，加热，达到70℃时滴加80%醋酸37.5g，在70～80℃下反应6h。反应毕冷却分层，油层与等量甲醇混合，加热到50℃溶解，冷却分层，油层加热除去残留的溶剂，得浅黄色液体产品104g，收率80%。实例4将实例1～3制得的产物-苯并三唑十八胺(A)，N，N-双苯并三唑双亚甲基十八胺(B)，1-(二正丁胺亚甲基)-苯并三唑-进行油溶性、防锈性和耐磨性等性能的全面测试，其结果如表1所示。表1序号测试项目产品A产品B产品C测试方法1外观浅棕色固体浅黄色固体浅黄色液体目测2熔点℃5359.5-毛细管法3油溶性25℃添加量0.5%全溶透明全溶透明全溶透明目测1.0%全溶透明全溶透明全溶透明目测2.0%全溶透明全溶透明全溶透明目测0℃(3h.)1.0%微冻透明微冻透明微冻透明目侧100℃(3h.)1.0%光亮透明光亮透明光亮透明目侧室温48h.1.0%光亮透明光亮透明光亮透明目侧4腐蚀试验100℃3h,黄铜片合格合格合格SY-2620-775防锈性49℃相对湿度95%10#钢片3天3级3级3级SY-1374-7762#铜片6天0级0级0级6四球试验PB N(kgf)GB-3142添加量0.5%4504003901.0%500430420 2.0%610580570说明，上述测试结果，是在10＃变压器油中加入标出量(重%)添加剂样品测得的。将实例1制得的苯并三唑十八胺(产品A)与按传统方法生产的市售同类产品进行性能比较，其结果见表2。表2序号测试译价项目实例一的产品A市售国类产品1外观浅棕色固体浅棕色固体2熔点℃53553油溶性25℃添加量0.5%全溶透明混浊1.0%全溶透明混浊分层2.0%全溶透明混浊分层0℃(3h)1.0微冻透明冻状混浊100℃(3h)1.0%光亮透明光亮透明室温(48h)1.0%光亮透明严重分层4防锈性49℃,相对温度95%添加量1%10#钢片3天3级4级62#铜片6天0级1级5盐水浸渍3%Nacl添加量1.0%10#钢片3天无锈1天锈62#铜片6天0级1级6四球试验 PBN(kgf)添加量1.0%500(51)380(38.8)说明上述测试结果，是在10＃变压器油中加入标出量(重%)样品测得的。从以上实测结果看来，本发明制得的三种苯并三唑脂肪胺衍生物具有优良的油溶性、防锈性和减磨性，特别是对铜及其合金有较好的防护能力。权利要求1.一种苯并三唑脂肪胺衍生物的制备方法，本发明的特征为以苯并三唑钠(BTZ-S)、脂肪胺或甲醛、脂肪胺为原料，在酸催化剂存在下进行如下式的反应 其中R1=H，CH3；R2为C4～C20的脂肪烃基；参加反应的原料摩尔比为式(1)脂肪胺∶BTZ-S∶酸催化剂=1.0∶1.0～1.2∶1.0～1.2；式(2)(3)脂肪胺∶甲醛∶BTZ-S∶酸催化剂=1.0∶1.0～2.2∶1.0～2.2∶1.0～2.2；以水为反应介质，反应温度为70～100℃，反应时间为2.0～6.0h，反应毕的后处理是用水将油层洗至中性，然后脱水干燥而得产品。2.如权利要求1所述的制备方法，本发明特征为反应程序是在反应釜中加入定量的BTZ-S水溶液，搅拌下加入脂肪胺或甲醛、脂肪胺，升温达反应温度下滴加酸催化剂的水溶液，而后反应至规定时间结束。3.如权利要求1的制备方法，本发明的特征为所述的酸催化剂是盐酸、硫酸、醋酸。4.如权利要求1的制备方法，本发明的特征为所述的反应毕的后处理可以将反应物分层得到的粗产物与等体积的甲醇混合，加热溶解，而后冷却分出油层。将其加热除去溶于油层的甲醇而得产品。5.如权利要求2的制备方法，本发明的特征为所述的BTZ-S水溶液是配制成的BTZ-S的15～35%的水溶液。6.如权利要求2的制备方法，本发明的特征为所述的酸催化剂的水溶液是用酸催化剂配制成的20～80%的水溶液。全文摘要一种苯并三唑脂肪胺衍生物的制备方法，是以苯并三唑钠、脂肪铵或甲醛、脂肪胺为原料，在酸催化剂存在下，70～100℃反应2.0～6.0h，而后进行分层、水洗、干燥或粗产品与甲醇共热溶解、冷却分层、加热除去残留甲醇而得产品。经测试，用本发明而制得的产品具有优良的油溶性、防锈性和减磨性，特别是对铜有较好的防护能力。文档编号C07D249/18GK1107470SQ9411245公开日1995年8月30日 申请日期1994年8月19日 优先权日1994年8月19日发明者赵树斌, 王金民, 孙成祥, 伍乐英 申请人:辽宁省化工研究院