способ получения 1-(n, n-диметиламинометил)-бензотриазольной соли o-(н-бутил)-o-(3,4,5-тритиатрицикло[5.2.1.0^2,6 ]дец-8-илметил)дитиофосфорн ой кислоты в качестве присадки к смазочным маслам

Формула изобретения

Способ получения 1-(N,N-диметиламинометил)-бензотриазольной соли O-(н-бутил)-O-(3,4,5-тpитиaтpициклo[5.2.1.0^2,6 ]дeц-8-илмeтил)дитиoфocфopнoй кислоты формулы

в качестве присадки к смазочным маслам, заключающийся в том, что 1-(N,N-диметиламинометил)-бензотриазол взаимодействует в эквимольном количестве с O-(н-бутил)-O-(3,4,5-тритиатрицикло[5.2.1.0 ^2,6]дец-8-илметил)дитиофосфорной кислотой в среде толуола при температуре 80-100°С в течение 2-4 ч.

Описание изобретения к патенту

Предполагаемое изобретение относится к области синтеза присадок к смазочным маслам, в частности к способу получения 1-(N,N-диметиламинометил)-бензотриазольной соли O-(н-бутил)-O-(3,4,5-тритиатрицикло[5.2.1.0^2,6 ]дец-8-илметил)дитиофосфорной кислоты общей формулы (1), перспективной в качестве беззольной присадки к маслам.

Указанное соединение формулы (1) может найти применение в качестве присадки с повышенными противозадирными, противоизносными свойствами, высокой термической и окислительной стабильностью.

Известен способ [Пат. США №4519928, кл. С 10 М 1/32, 1985 г.] получения присадки к смазочным маслам общей формулы (2) алкилированием бензотриазолов. Присадка вводится в количестве 1 вес.% в состав смазочных материалов для придания им антиокислительных и антикоррозионных свойств.

где R - водород или углеводородный C₁-C ₁₂-радикал, R¹ и R² - C₁ -C₄-алкил, R³ - С₁-С₁₂ -алкил.

Известным способом не может быть получена 1-(N,N-диметиламинометил)-бензотриазольная соль O-(н-бутил)-O-(3,4,5-тритиатрицикло[5.2.1.0^2,6 ]дец-8-илметил)дитиофосфорной кислоты (1).

Известен способ [А.М.Кулиев. “Химия и технология присадок к маслам и топливам”. М., “Химия, 1985, стр.312] получения зольной присадки ДФ-11 (цинковая соль O-(н-бутил)-O-(2-этил-н-гексил)дитиофосфорной кислоты) общей формулы (3), взаимодействием пятисернистого фосфора с изобутиловым и изооктиловым спиртами при 100-120°С до диалкилдитиофосфорных кислот, которые нейтрализуют при 20°С оксидом цинка.

Известный способ не позволяет получать 1-(N,N-диметиламинометил)-бензотриазольную соль O-(н-бутил)-O-(3,4,5-тритиатрицикло[5.2.1.0^2,6 ]дец-8-илметил)дитиофосфорной кислоты (1). Кроме того, полученная таким способом зольная присадка ДФ-11 обладает хорошими противоизносными и антиокислительными свойствами, но недостаточными противозадирными свойствами.

Цель изобретения - создание способа получения беззольной присадки к смазочным маслам, работающим при высоких давлениях, в частности, присадки для масел с улучшенными противозадирными свойствами.

Сущность способа заключается во взаимодействии эквимольных количеств 1-(N,N-диметиламинометил)-бензотриазола с O-(н-бутил)-O-(3,4,5-тритиатрицикло[5.2.1.0^2,6]дец-8-илметил)дитиофосфорной кислотой при температуре 80-100°С, предпочтительно 90°С, в течение 2-4 час, предпочтительно 3 час. Образуется 1-(N,N-диметиламинометил)бензотриазольная соль O-(н-бутил)-O-(3,4,5-тритиатрицикло[5.2.1.0^2,6 ]дeц-8-илмeтил)дитиoфocфopнoй кислоты (1) с выходом 91-100%.

Целевой продукт (1) образуется только лишь с участием аминометилированного бензотриазола и O-(н-бутил)-O-(3,4,5-тритиатрицикло[5.2.1.0 ^2,6]дец-8-илметил)дитиофосфорной кислоты. В присутствии других аминометилированных продуктов (например, аминометилированый фенол или 1,2,4-триазол), других производных дитиофосфорной кислоты (например, диарилдитиофосфорные кислоты) целевой продукт (1) не образуется. Изменение соотношения исходных реагентов в сторону увеличения или уменьшения одного из компонентов снижает выход целевого продукта (1). Реакции проводили с использованием толуола в качестве растворителя. В других растворителях (например, алифатических) снижается выход целевого продукта (1).

Предлагаемый способ обладает следующими преимуществами:

способ позволяет получать с высокими выходами беззольную присадку к смазочным маслам общей формулы (1), синтез которой в литературе не описан.

Способ поясняется следующими примерами.

ПРИМЕР 1. В термостатированный стеклянный реактор, снабженный механической мешалкой, обратным холодильником и газоподводящей трубкой при комнатной (20-21°С) температуре в атмосфере азота помещают 100 ммолей 1-(N,N-диметиламинометил)-бензотриазола и 100 ммолей O-(н-бутил)-O-(3,4,5-тритиатрицикло[5.2.1.0 ^2,6]дец-8-илметил)дитиофосфорной кислоты в 30 мл толуола, при перемешивании нагревают до 90°С и выдерживают 3 часа, выделяют 1-(N,N-диметиламинометил)бензотриазольную соль O-(н-бутил)-O-(3,4,5-тритиатрицикло[5.2.1.0 ^2,6]дец-8-илметил)дитиофосфорной кислоты (1) с выходом 98%.

Спектральные характеристики 1-(N,N-диметиламинометил)-бензотриазольной соли О-(н-бутил)-О-(3,4,5-тритиатрицикло[5.2.1.0^2,6 ]дец-8-илметил)дитиофосфорной кислоты (1)

ИК-спектр (, см^-1): 560 (P-S), 670 (P=S), 738, 952 (Р-O), 1005(-O-С), 1210 (С-O), 1380, 1455, 2858, 2920, 2938. Спектр ЯМР ¹ Н (, м.д., CDCl₃, TMS): 0.98 (т, 3Н, СН₃), 1.29 (м, 4Н, при С², С³), 2.68, 2.80 (с, 6Н, при C¹³, C¹⁴), 3.28-4.20 (м, 6Н, СН ₂О, CH-S), 5.63 (с, 2Н, NCH₂N), 7.28-7.96 (м, 4Н, СН=СН). Спектр ЯМР ¹³С (, м.д.): 14.08 (С¹), 19.10 (С²), 34.53 (С ³), 68.66 (С⁴), 69.23 (С⁵), 40.65 (С⁶), 42.57 (С⁷), 63.35 (С⁸ ), 64.84 (С⁹), 41.02 (С¹⁰), 33.28 (С ¹¹), 30.74 (С¹²), 41.57 (С¹³, С ¹⁴), 71.22 (С¹⁵), 133.18 (С¹⁶), 109.96 (С¹⁷), 129.10 (С¹⁸), 125.08 (С¹⁹ ), 120.62 (С²⁰), 145.53 (С²¹). Найдено, %: С 46.12; Н 5.98; S 27.63; N 9.46.

C₂₁H ₃₃S₅PN₄O₂. Вычислено, %: С 44.68; Н 5.85; S 28.37; Р 5.50; N 9.93; О 5.67.

Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в табл.1.

Таблица 1
№ п/п	Температура реакции, °С	Время реакции, час	Выход (1),%
1.	90	3	98
2.	100	3	100
3.	80	3	91
4.	90	4	100
5.	90	2	97

Реакции проводили при эквимольном соотношении исходных реагентов в растворе толуола.

Присадку (1), полученную согласно примерам 1-5, растворяли в индустриальном масле И-100А в количестве 3 мас.% и сравнивали ее свойства с известной присадкой ДФ-11 (см.табл.2).

Как следует из табл.2, полученная в соответствии с изобретением 1-(N,N-диметиламинометил)-бензотриазольная соль O-(н-бутил)-O-(3,4,5-тритиатрицикло[5.2.1.0 ^2,6]дец-8-илметил)дитиофосфорной кислоты обладает по сравнению с известной присадкой ДФ-11 (цинковая соль O-(н-бутил)-O-(2-этил-н-гексил)дитиофосфорной кислоты) лучшими противозадирными свойствами, хорошей совместимостью с базовым маслом. Кроме того, они сохраняют такие эксплуатационные свойства присадки ДФ-11, как противоокислительные и антикоррозионные, вследствие этого являются подходящими присадками для получения редукторных масел класса ТМ-5 в соответствии с TGL 21160. Присадка ДФ-11 позволяет получать редукторные масла до класса производительности ТМ-3.