一种水溶性2-巯基苯并噻唑磷酸酯类防锈剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及有机缓蚀剂合成技术领域，尤指一种水溶性2-巯基苯并噻唑磷酸酯 类防锈剂。
【背景技术】
[0002] 缓蚀剂是金属加工中一种重要的添加剂，在金属切削、研磨、压延、冲压和攻丝等 金属加工过程中，缓蚀剂的加入不仅可以使工件在工序间不发生腐蚀，同时又可以使工件 在加工过程中与之相接触的机床、刀具等设备不产生腐蚀。随着有机防锈添加剂的开发和 应用，无机盐类防锈添加剂逐渐被取代，2-巯基苯并噻唑是一种杂环类缓蚀剂，但是其水溶 性差，通过官能团置换和反应，合成2-巯基苯并噻唑的磷酸酯类防锈剂衍生物，增加水溶 性的同时，通过物理吸附和化学吸附在金属表面形成定向排列的保护膜，从而减缓和抑制 了金属的腐蚀。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种水溶2-巯基苯并噻唑磷酸酯类防锈剂及其制备方 法。
[0004] 本发明的技术解决方案是：为了实现上述目的，本发明的技术解决方案为：以硫 酸溶液为溶剂，2_巯基苯并噻唑和a -烯基酸进行反应，其反应生成的化合物经过抽滤、滤 饼碱溶解、再次抽滤、滤液酸化等提纯后，再与二乙醇胺进行反应，其反应生成的酰胺化产 物，再进一步与五氧化二磷进行酯化反应，生成水溶性2-巯基苯并噻唑磷酸酯类防锈剂， 具体包含以下步骤： 1) . 2-巯基苯并噻唑（I )溶解于硫酸溶液中，少量分批加入ct-烯基酸（II)，于 45°C~55°C反应2~3小时，生成中间化合物(III)，其主要化学反应为：
2) .加水稀释上述反应物料，抽滤，滤饼用5%~10%的碱性水溶液溶解，再次抽滤除去 不溶物，滤液用酸液酸化至PH为1~2,目的物再次析出，抽滤、水洗，得提纯的中间化合物 (III)； 3) .以二甲苯为溶剂，提纯的中间化合物(III)与二乙醇胺(VI)反应，于110~120°C温 度下，进行回流反应3~4小时，反应完毕，蒸馏除去二甲苯，制得2-巯基苯并噻唑的烯基 酸酰胺化化合物（V)，其主要化学反应为：
4). 2-巯基苯并噻唑的烯基酸酰胺化合物（V)与溶于石油醚中的五氧化二磷反应，于 70~80°C和氮气保护下，进行回流反应3~4小时，将反应混合物降温，蒸馏除去石油醚， 制得水溶2-巯基苯并噻唑磷酸酯类防锈剂(VI)，其主要化学反应为：
式中，&是氢原子、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或异丁基，私是氢原子、甲基、乙基、 丙基、异丙基或丁基。
[0005] 进一步的是，所述的2-巯基苯并噻唑、a -烯基酸、二乙醇胺和五氧化二磷的摩尔 比为 1 : 1 ~1. 3 : 1 ~1. 5 : 1 ~1. 1。
[0006] 所述的碱性水溶液是氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、和碳酸钾溶液中的一种或两 种。
[0007] 所述的酸液是稀硫酸溶液或盐酸溶液。
[0008] 本发明一种水溶2-巯基苯并噻唑磷酸酯类防锈剂，其特点和优点是：合成物水溶 性好；是一种有机杂环的羧酸酰胺磷酸酯，具有多个缓释基团与金属结合的特性，可起到优 异的防锈作用；合成物还具有极压性能；性能高，工艺简单，适合工业化生产。
【具体实施方式】 [0009] 实施例1 在装有搅拌装置、回流冷凝装置和温度计的四口瓶中，加入150毫升70%的硫酸，加 入35克2-巯基苯并噻唑，使其在硫酸溶液中溶解，少量分批加入18. 5克a - 丁烯酸，于 50°C~55°C反应2~3小时，生成中间化合物；加水稀释上述反应物料，抽滤，滤饼用5%的 氢氧化钾水溶液溶解，再次抽滤除去不溶物，滤液用稀盐酸溶液酸化至PH为1~2,目的物 再次析出，抽滤、水洗，得提纯的中间化合物；提纯中间化合物装入四口瓶中，加入120克二 甲苯溶剂，28克二乙醇胺，于110~120°C温度下，进行回流反应3~4小时，反应完毕，蒸 馏除去二甲苯，制得2-巯基苯并噻唑的烯基酸酰胺化化合物；向四口瓶中加入100克石油 醚和30克五氧化二磷，进行溶解，在70~80°C温度下和氮气保护下，加入2-巯基苯并噻唑 的烯基酸酰胺化化合物，进行回流反应3~4小时，反应完成后，蒸馏除去石油醚，制得水溶 2-巯基苯并噻唑磷酸酯类防锈剂。
[0010] 实施例2 在装有搅拌装置、回流冷凝装置和温度计的四口瓶中，加入140毫升70%的硫酸，加入 36克的2-巯基苯并噻唑，使其在硫酸溶液中溶解，少量分批加入21. 5克α -甲基-α -戊烯 酸，于45°C~55°C反应2~3小时，生成中间化合物；加水稀释上述反应物料，抽滤，滤饼用 8%的氢氧化钠水溶液溶解，再次抽滤除去不溶物，滤液用稀硫酸溶液酸化至PH为1~2,目 的物再次析出，抽滤、水洗，得提纯的中间化合物；提纯中间化合物装入四口瓶中，加入100 克二甲苯溶剂，33. 5克二乙醇胺，于110~120°C温度下，进行回流反应3~4小时，反应完 毕，蒸馏除去二甲苯，制得2-巯基苯并噻唑的烯基酸酰胺化化合物；向四口瓶中加入120克 石油醚和30. 6克五氧化二磷，进行溶解，在70~80°C温度下和氮气保护下，加入2-巯基苯 并噻唑的烯基酸酰胺化化合物，进行回流反应3~4小时，反应完成后，蒸馏除去石油醚，制 得水溶2-巯基苯并噻唑磷酸酯类防锈剂。
[0011] 实施例3 在装有搅拌装置、回流冷凝装置和温度计的四口瓶中，加入160毫升70%的硫酸，加入 38克的2-巯基苯并噻唑，使其在硫酸溶液中溶解，少量分批加入21. 2克丙烯酸，于45°C~ 55°C反应2~3小时，生成中间化合物；加水稀释上述反应物料，抽滤，滤饼用10%的碳酸钠 水溶液溶解，再次抽滤除去不溶物，滤液用稀硫酸溶液酸化至PH为1~2,目的物再次析出， 抽滤、水洗，得提纯的中间化合物；提纯中间化合物装入四口瓶中，加入140克二甲苯溶剂， 23. 9克二乙醇胺，于110~120°C温度下，进行回流反应3~4小时，反应完毕，蒸馏除去二 甲苯，制得2-巯基苯并噻唑的烯基酸酰胺化化合物；向四口瓶中加入120克石油醚和35. 4 克五氧化二磷，进行溶解，在70~80°C温度下和氮气保护下，加入2-巯基苯并噻唑的烯基 酸酰胺化化合物，进行回流反应3~4小时，反应完成后，蒸馏除去石油醚，制得水溶2-巯 基苯并噻唑磷酸酯类防锈剂。
[0012] 以上所述，实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的 范围进行限定，在不脱离本发明技术的精神的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技 术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1. 一种水溶性2-琉基苯并喔哇磯酸醋类防镑剂，其特征是；所述的水溶性2-琉基苯 并喔哇磯酸醋类防镑剂是具有如下结构的化合物：式中，Ri是氨原子、甲基、己基、丙基、异丙基、了基或异了基，R2是氨原子、甲基、己基、 丙基、异丙基或了基。2. 根据权利要求1所述的一种水溶性2-琉基苯并喔哇磯酸醋类防镑剂，其特征是；所 述的水溶性2-琉基苯并喔哇磯酸醋类防镑剂的制备方法是；W硫酸溶液为溶剂，2-琉基苯 并喔哇和α -帰基酸进行反应，其反应生成的化合物经过抽滤、滤饼碱溶解、再次抽滤、滤 液酸化等提纯后，再与二己醇胺进行反应，其反应生成的醜胺化产物，再进一步与五氧化二 磯进行醋化反应，生成水溶性2-琉基苯并喔哇磯酸醋类防镑剂，具体包含W下步骤： 1) . 2-琉基苯并喔哇溶解于硫酸溶液中，少量分批加入α-帰基酸，于45°C~55°C反 应2~3小时，生成中间化合物； 2) .加水稀释上述反应物料，抽滤，滤饼用5%~10%的碱性水溶液溶解，再次抽滤除 去不溶物，滤液用酸液酸化至PH为1~2,目的物再次析出，抽滤、水洗，得提纯的中间化合 物； 3) . W二甲苯为溶剂，提纯的中间化合物与二己醇胺反应，于110~12(TC温度下，进行 回流反应3~4小时，反应完毕，蒸傭除去二甲苯，制得2-琉基苯并喔哇的帰基酸醜胺化化 合物，其主要化学反应为： 4) . 2-琉基苯并喔哇的帰基酸醜胺化合物与溶于石油離中的五氧化二磯反应，于70~ 8(TC和氮气保护下，进行回流反应3~4小时，将反应混合物降温，蒸傭除去石油離，制得水 溶2-琉基苯并喔哇磯酸醋类防镑剂。3. 根据权利要求1所述的一种水溶性2-琉基苯并喔哇磯酸醋类防镑剂，其特征是；所 述的2-琉基苯并喔哇、α-帰基酸、二己醇胺和五氧化二磯的摩尔比为1 : 1~1.3 : 1~ 1.5 : 1~1. 1 ;所述的碱性水溶液是氨氧化钢溶液、氨氧化钟溶液、和碳酸钟溶液中的一种 或两种；所述的酸液是稀硫酸溶液或盐酸溶液。
【专利摘要】本发明公开了一种水溶2-巯基苯并噻唑磷酸酯类防锈剂，以硫酸溶液为溶剂，2-巯基苯并噻唑和α-烯基酸进行反应，其反应生成的化合物经过抽滤、滤饼碱溶解、再次抽滤、滤液酸化等提纯后，再与二乙醇胺进行反应，其反应生成的酰胺化产物，再进一步与五氧化二磷进行酯化反应，生成水溶性2-巯基苯并噻唑磷酸酯类防锈剂；合成物水溶性好；是一种有机杂环的羧酸酰胺磷酸酯，具有多个缓释基团与金属结合的特性，可起到优异的防锈作用；合成物还具有极压性能。
【IPC分类】C23F11/167, C07F9/6541
【公开号】CN105566391
【申请号】CN201410518956
【发明人】修建东
【申请人】修建东
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年10月6日