由苯并三唑钠合成苯并三唑脂肪胺衍生物的新方法.

由苯并三唑钠合成苯并三唑脂肪胺衍生物的新方法.
由苯并三唑钠合成苯并三唑脂肪胺衍生物的新方法
化城居士
摘要
本文介绍了由苯并三唑钠合成苯并三唑脂肪胺衍生物的新方法。

评价了苯并三唑脂肪胺衍生物用作润滑油添加剂的性能。

实验数据处理后，得到回归方程和统计分析结果如下：
对苯并三唑十八胺（缩写为BTA-ODA）
Y=65.3349 – 0.4614X1 + 49.334X2 – 0.1938X3 + 0.0433X4
R^2 = 0.4227, R = 0.6502, d = 4.2204
对双苯并三唑双亚甲基十八胺{缩写为B( BTA-M )-ODA}
Y=135.416 – 0.5019X1 – 0.3315X2 – 0.5527X3 + 0.0166X4
R^2 = 0.9999, R = 0.9999, d = 0.4437
和传统工艺比较，本法具有收率高，原料消耗低，产品质量优等特点。

关键词：苯并三唑钠，苯并三唑脂肪胺衍生物，润滑油添加剂，新方法。

一、前言
近年来，有许多关于应用苯并三唑脂肪胺衍生物作为润滑油添加剂的专利发表【1-5】。

尤其是，苯并三唑十八胺盐和N，N-双苯并三唑双亚甲基十八胺类衍生物，因其具有优良的使用性能，在国内外引起一定的重视。

关于苯并三唑十八胺盐(T406)和T551的应用，国内外均有专利和论文发表【6-12】。

评价结果证明，T406是一种多效润滑油添加剂，已被用作抗磨荆、抗氧剂、防锈防腐剂，在工业齿轮油中应用，明显地提高油品T i m k e n通过负荷，与含硫极压剂复合使用具有增效作用，井具有良好的防锈性能。

此外，用于润滑脂的配方中，可改进润滑脂的抗氧性和耐磨性，提高极压润滑脂的耐压负荷。

由于该品种在国内推广应用多年，有一定的市场需求。

然而在应用中普遍反映该品种油溶性较差，致使油品在放置过程中出现分层或混浊，影响了进一步的推广应用。

针对这一问题，我院从自已合成的
苯并三唑钠（B'TZ-S）出发，研究了苯并三唑脂肪胺衍生物新的合成方法。

经过对比评价，新法合成的产品不仅在油溶性方面有所突破，而且其他各项性能指标均有所改进，取得了较好的效果。

在此基础上，我们又探索合成了N，N-双苯并三唑双亚甲基十八胺新品种，油溶性和其他各项指标较前者有很大提高，为润滑曲添加剂又增加一个新品种。

二、反应原理
首先由邻苯二胺和亚硝酸钠加压一步法合成苯并三唑钠。

然后，在酸性催化剂作用下，BTZ-S与脂肪胺或者与脂肪胺、甲醛反应合成笨并三唑脂肪胺衍生物。

主反应如下式：
1、USP 4224172(1982)
2、USP 4376635(1988)
3、日本公开1990 292357
4、USP 4999433
5、赵树斌等，苯并三唑脂肪胺衍生物的制备方法，专利申请号CN 94112451公开号CN 1107470 A 公开日期1995年8月30日
6、CN 1052891(1991)
7、唐红金, 梁宇翔, 陈晓伟等.液态苯三唑脂肪胺盐合成及性能研究.，《石油炼制与化工》, 2013,44(2): 66-69
8、El-S.H. El-Ashry1, M.E. El-Rafey2, M.H. El-Nagdi3, H.H. Abou-Elnaga4, W.M.A. Bakry5 and Y.M. Boghdady5,*Synthesis of benzotriazole derivatives as antioxidants for industrial lubricating oils，《Lubrication Science》2006，V olume 18(2), 109–118.
9、任天辉；薛群基，含氮杂环化合物及其衍生物用作多功能润滑
油添加剂的研究发展现状，《摩擦学学报》1994(04)
10、仇建伟,李建明,何忠义,雷爱莲,周旭光. 苯并三氮唑衍生物在加氢基础油中的减摩性能研究, 《润滑油》, 2011 (02).
11、李久盛,任天辉,张雁燕,王大璞,刘维民. 苯并三氮唑及其衍生物在菜籽油中的摩擦学性能研究，《摩擦学学报》. 2001(03)
12、熊丽萍;何忠义;周响;徐欢;张少明; 苯并三氮唑衍生物和TCP的摩擦学协同性能研究，
《润滑与密封》，2009（05）
附录：苯三唑衍生物的现状及应用情况苯三唑是有色金属铜和银的抑制剂，它能与铜生成螯合物，是有效的金属减活剂，其单体结构为，但苯三唑是水溶性的，要用助溶剂才能加入矿物油中。

由于它油溶性差，为了改善其油溶性，发展了苯三唑的衍生物。

1、苯三唑及甲基苯三唑
苯三唑单体对铜、铝及其合金等有色金属具有优良防锈性能和缓蚀性能。

使用于调制防锈润滑油润滑脂，亦可作为乳化油、气相防锈剂和工业循环水中的缓
蚀剂。

而有研究证明甲基苯三唑比苯三唑拥有更优秀的防锈性能和油溶性能。

2、国产T551
苯三唑的醛--胺缩合物就是苯三唑衍生物的一种，N-N-二烷基氨基亚甲基苯三唑，国内开发了N-N二正丁基氨基亚甲基苯三唑【T551】，其合成工艺是以苯三唑，正丁胺为原料，在甲醛存在下进行曼尼希反应和缩合反应后，然后用溶剂汽油抽提，水洗，蒸馏后而得成品。

T551既改善了苯三唑的油溶性，又具有良好的抗氧化，抑制铜腐蚀及金属减活性能。

它用量少【0.01%-0.05】，效果好，它与酚型抗氧剂复合使用有突出的增效作用，能显著减少抗氧剂的用量，明显提高油品的抗氧化性能。

适用于汽轮机油，压缩机油，变压器油，HL-通用机床用油等油品。

T551与抗氧剂复合用于汽轮机油中的效果见表1，从表1可以看出，1，3,5,7不同基础油，未加金属减活剂时都没有通过IP-280要求的规格，相应的D-943寿命也低。

但在配方中加入0.05%-0.7%的T551后，均可通过IP-280要求的规格，且相应的D-943寿命也有显著的提高，最高可达4800h。

值得注意的是，T551是碱性化合物，碱值高达200mgKOH/g以上，不能与ZDDP活性氨基甲酸盐合用，因为他们相互作用产生沉淀。

表1
3、国外油品中，苯三唑衍生物的代表性产品为Ciba公司的IR39，其化学名称为N-N二异辛基氨基亚甲基苯三唑，与T551是同系列衍生物，而T551，其化学名称为N-N二正丁基氨基亚甲基苯三唑
4、Ciba公司发现甲基苯三唑与丁醛和环烷烃的生成物可使铜片腐蚀有3B 提高到1A，使添加0.1%二叔辛基二苯胺的诱导期由85min 提高到370min。

该化合物可用于矿物油和合成油，使用温度可大于200°C。

5、利用马来酸酯与苯三唑，在酸活碱土金属催化剂存在下，制得的化合物，除具有较好的助抗氧化性能外，还具有良好的抗乳化性能。