一種抗氧劑及其制備方法和應用技術

本發明專利技術公開了一種抗氧劑，所述抗氧劑具有式(I)所示的結構。還公開了一種抗氧劑的制備方法，包括以下步驟：(1)將2,6-二叔丁基苯酚、甲醛和苯進行縮合反應，生成式(II)所示的中間體M；(2)將步驟(1)得到的中間體M與溴化試劑接觸進行溴代反應，生成式(III)所示的溴代產物；(3)使步驟(2)得到的溴代產物與式(IV)所示的化合物接觸進行偶聯反應，生成式(I)所示的抗氧劑。還公開了該抗氧劑在潤滑脂、潤滑油中的應用。本發明專利技術的抗氧劑具有優良的抗氧能力，油溶性好，與其它添加劑具有較好的配伍性，無特殊氣味；在潤滑油、潤滑脂中的添加量為0.5-3重量％，即可起到良好效果。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種抗氧劑，該抗氧劑的制備方法，以及該抗氧劑在潤滑脂、潤滑油中的應用。
技術介紹
潤滑油、潤滑脂在使用過程中受環境溫度、氧氣和金屬離子催化作用等多種因素的影響，容易被氧化變質生成低分子化合物，進一步縮合形成高分子量的聚合物并沉積下來。這種氧化作用不僅促進了油中腐蝕性氧化產物和殘渣的形成，還能夠導致粘度增加甚至引起固化，使產品潤滑性能變差，縮短使用壽命，甚至會腐蝕機械設備。因此潤滑油、潤滑脂在使用過程中通常使用抗氧化添加劑在一定程度上抑制這種氧化過程，延長油、脂的使用壽命，保證產品質量穩定。目前已知能夠有效起到抗氧化作用的添加劑主要包括酚類和胺類化合物。酚類化合物含有一個或多個受阻酚官能團，胺類化合物則含有一個或多個氮原子，這些特殊的官能團能夠捕捉氧化過程生成的自由基化合物，從而阻止氧化過程的繼續發生。由于當前機械設備的工作條件趨于強烈，往往會加速氧化速率，縮短油脂的使用壽命，因此對抗氧劑的效率和經濟性提出了更高的要求。美國專利US4824601A報道了二苯基胺和二異丁烯在酸活化的堿土金屬催化劑(earthcatalyst)作用下形成的烷基化胺混合物，它在潤滑油和其它功能流體中抗氧化能力表現優異。美國專利US2005230664A1報道了一種以下通式的抗氧劑9，10-二氫化吖啶的合成方法，它是使用烷基化二苯基胺與醛或酮在酸性催化劑作用下縮合制備的。專利CN1191340C采用受阻叔丁基酚類、醛、二硫化碳和二烷基胺發生縮合制備的化合物具有較強的捕捉自由基和分解過氧化物的能力，能給油品氧化安定性提供更有效的保護，還可起到抗磨作用。專利US4225450報道了一種由受阻叔丁基酚類與烷基二硫代氨基甲酸鹽反應制備的多硫化物酚類抗氧劑，具有較好的抗氧化作用和抗磨作用。為了適應當前機械設備的工作條件，仍需研發新的具有優異功能的添加劑。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了適應當前機械設備的工作條件，提供一種新的具有良好油溶性、抗氧性的抗氧劑，及該抗氧劑的制備方法和應用。一方面，本專利技術提供了一種抗氧劑，所述抗氧劑具有式(I)所示的結構：第二方面，本專利技術提供了一種抗氧劑的制備方法，所述方法包括以下步驟：(1)將2,6-二叔丁基苯酚、甲醛和苯進行縮合反應，生成式(II)所示的中間體M，(2)將步驟(1)得到的中間體M與溴化試劑接觸進行溴代反應，生成式(III)所示的溴代產物，(3)使步驟(2)得到的溴代產物與式(IV)所示的化合物接觸進行偶聯反應，生成式(I)所示的抗氧劑，優選地，步驟(1)中，所述縮合反應的條件包括：在惰性氣氛下，在第一溶劑中，在第一催化劑的存在下，將2,6-二叔丁基苯酚、甲醛和苯在-20-0℃下反應0.5-1.5h后升至15-30℃，然后加熱至70-80℃反應1-3h。優選地，步驟(2)中，所述溴代反應的條件包括：在惰性氣氛下，在第二溶劑中，在第二催化劑的存在下，在避光條件下，將步驟(1)得到的中間體M與溴化試劑在15-30℃下反應1-2h，然后用淬滅劑淬滅。優選地，步驟(3)中，所述偶聯反應的條件包括：在惰性氣氛下，在第三溶劑中，在第三催化劑的存在下，將步驟(2)得到的溴代產物與式(IV)所示的化合物在80-100℃下反應4-8h。第三方面，本專利技術提供了如上所述的抗氧劑在潤滑脂中的應用。第四方面，本專利技術提供了如上所述的抗氧劑在潤滑油中的應用。本專利技術的抗氧劑具有優良的抗氧能力，油溶性好，與其它添加劑具有較好的配伍性，無特殊氣味；在潤滑油、潤滑脂中的添加量為0.5-3重量％，即可起到良好效果。本專利技術的抗氧劑可作為抗氧劑和金屬減活劑廣泛應用于潤滑油、潤滑脂領域。本專利技術的其它特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。附圖說明圖1是本專利技術方法步驟(1)的反應方程式。圖2是本專利技術方法步驟(2)的反應方程式。圖3是本專利技術方法步驟(3)的反應方程式。圖4是實施例1制備的抗氧劑的氫譜譜圖。圖5是實施例1制備的抗氧劑的碳譜譜圖。圖6是實施例1制備的抗氧劑的質譜譜圖。具體實施方式以下結合附圖對本專利技術的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本專利技術，并不用于限制本發明。第一方面，本專利技術提供了一種抗氧劑，該抗氧劑具有式(I)所示的結構：第二方面，本專利技術提供了一種抗氧劑的制備方法，該方法包括以下步驟：(1)將2,6-二叔丁基苯酚、甲醛和苯進行縮合反應，生成式(II)所示的中間體M，(2)將步驟(1)得到的中間體M與溴化試劑接觸進行溴代反應，生成式(III)所示的溴代產物，(3)使步驟(2)得到的溴代產物與式(IV)所示的化合物接觸進行偶聯反應，生成式(I)所示的抗氧劑，本專利技術步驟(1)中，縮合反應的條件優選包括：在惰性氣氛下，在第一溶劑中，在第一催化劑的存在下，將2,6-二叔丁基苯酚、甲醛和苯在-20-0℃下反應0.5-1.5h后升至15-30℃，然后加熱至70-80℃反應1-3h。本專利技術中，惰性氣氛可以為本領域常規的惰性氣氛，例如可以由氮氣、氬氣等氣體提供。本領域技術人員應該理解的是，為了使反應穩定進行，在-20-0℃下反應0.5-1.5h后升至15-30℃，應該緩慢升溫至15-30℃，例如，可以將在-20-0℃下反應0.5-1.5h后的體系置于15-30℃的環境溫度下，使反應體系自身緩慢升溫至15-30℃。本專利技術中，第一溶劑優選選自甲醇、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺和乙腈中的至少一種，更優選為甲醇和/或乙腈，更進一步優選為甲醇。本專利技術中，第一催化劑可以為無機酸或有機酸，優選選自醋酸、對甲基苯甲酸和苯磺酸中的至少一種，更優選為醋酸。本專利技術中，2,6-二叔丁基苯酚、甲醛和苯的用量基本上為等摩爾量，但甲醛和苯可以適當過量。2,6-二叔丁基苯酚、甲醛和苯的摩爾比優選為0.9-1.5:0.9-10:0.9-10。本專利技術步驟(1)中，第一催化劑的用量可以為催化量，以2,6-二叔丁基苯酚的摩爾數為基準，第一催化劑的用量優選為5-100摩爾％，更優選為10-30摩爾％。本領域技術人員應該理解的是，本專利技術步驟(1)中，為了得到較純凈的中間體M，還需要對反應后的體系進行后處理，后處理的方式可以包括減壓除去溶劑，然后經溶劑稀釋、洗滌、干燥、減壓再除去溶劑，例如，將反應后的體本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種抗氧劑，其特征在于，所述抗氧劑具有式(I)所示的結構：

【技術特征摘要】
1.一種抗氧劑，其特征在于，所述抗氧劑具有式(I)所示的結構：
2.一種抗氧劑的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
(1)將2,6-二叔丁基苯酚、甲醛和苯進行縮合反應，生成式(II)所示
的中間體M，
(2)將步驟(1)得到的中間體M與溴化試劑接觸進行溴代反應，生
成式(III)所示的溴代產物，
(3)使步驟(2)得到的溴代產物與式(IV)所示的化合物接觸進行偶
聯反應，生成式(I)所示的抗氧劑，
3.根據權利要求2所述的方法，其中，步驟(1)中，所述縮合反應的
條件包括：在惰性氣氛下，在第一溶劑中，在第一催化劑的存在下，將2,6-
二叔丁基苯酚、甲醛和苯在-20-0℃下反應0.5-1.5h后升至15-30℃，然后加
熱至70-80℃反應1-3h。
4.根據權利要求3所述的方法，其中，所述第一溶劑選自甲醇、乙醇、
N,N-二甲基甲酰胺和乙腈中的至少一種，優選為甲醇和/或乙腈，更優選為
甲醇。
5.根據權利要求3所述的方法，其中，所述第一催化劑選自醋酸、對
甲基苯甲酸和苯磺酸中的至少一種，優選為醋酸。
6.根據權利要求2或3所述的方法，其中，2,6-二叔丁基苯酚、甲醛和
苯的摩爾比為0.9-1.5:0.9-10:0.9-10。
7.根據權利要求3所述的方法，其中，以2,6-二叔丁基苯酚的摩爾數
為基準，所述第一催化劑的用量為5-100摩爾％，優選為10-30摩爾％。
8.根據權利要求2所述的方法，其中，步驟(2)中，所述溴代反應的
條件包括：在惰性氣氛下，在第二溶劑中，在第二催化劑的存在下，在避光
條件下，將步驟(1)得到的中間體M與溴化試劑在15-30℃下反應1-2h，
然后用淬滅劑淬滅。
9.根據權利要求8所述的方法，其中，所述第二溶劑選自四氫呋喃、
二氯甲烷、氯仿和乙醚中的至少一種，優選為四氫呋喃。
10.根據權利要求8所述的方法，其中，所述第二催化劑選自硝酸銨、
過氧化苯甲酰和...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳政，孫洪偉，段慶華，張建榮，劉中其，姜靚，何懿峰，鄭會，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院，
類型：發明
國別省市：北京;11