Трис(4-гидрокси-3,5-ди-трет-бутилбензил)фосфин в качестве антиокислительной присадки к смазочным маслам и способ его получения

Трис(4-гидрокси-3,5-ди-трет-бутилбензил)фосфин в качестве антиокислительной присадки к смазочным маслам и способ его получения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к химии фосфорорганических соединений ,в частности, к получению трис(4-гидрокси-3,5-ди-трет-бутилбензил)фосфина, который может быть использован в нефтехимической промышленности в качестве антиокислительной присадки к смазочным маслам, и к способу его получения. Цель - создание нового способа получения новых более эффективных веществ указанного класса. Синтез соединения ведут из N, N -диметил(4-гидрокси-3,5-ди-трет-бутилбензил)амина и PH<SB POS="POST">3</SB> в среде предельного алифатического спирта при повышении температуры от 20 до 50°С в присутствии катализатора - смеси трис(оксиметил)фосфина и NICL<SB POS="POST">2</SB>, или CDCL<SB POS="POST">2</SB>, или SNCL<SB POS="POST">2</SB> при их молярном соотношении в атмосфере азота. Выход 80%, т.пл. 240°С, брутто-ф-ла C<SB POS="POST">45</SB>H<SB POS="POST">69</SB>O<SB POS="POST">3</SB>P. Новое вещество в сравнении с известными соединениями повышает индукционный период окисления как минерального (с 35-40 до 105 мин), так и синтетического масла (с 50-75 до 240 мин). 2 с.п. ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСК0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ((H)4(НО О СН Р (сн,),с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4350283/31-04 (22) 28. 12.87 (46) 07.08.89. Бюп. 9 29 (71) Казанский химико-технологический институт им. С.М.Кирова (72) П.А.Кирпичников, Н.А.Мукменева, В.Х.Кадырова, А.Ш.Шарифуллин, :Л.М.Воложин, А.Ф.Гафарова и Н.А.Абдуллина (53) 547.241 (088.8) (56) Кулиев А.M.Õèìèÿ и технология присадок к маслам и топливам. — М.:

Химия, 1972, с. 238.

Патент США N- 4156697, кл. С 07 F 9/50, 1979.

Патент ФРГ Р 1075610, кл. 12о, 26/01, 1960. (54) TPIIC(4-ГИДРОКСИ-3,5-ДИ-ТРЕТ-БУТИЛБЕНЗИЛ)ФОСФИН В КАЧЕСТВЕ АНТИОКИСЛИТЕЛЬНОИ ПРИСАДКИ К СМАЗОЧНЫМ. МАСЛАМ

И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к химии фосфорорганических соединений, в частности к получению трис(4-гидрокИзобретение относится к .химии фосфорорганических соединений, а именно к трис(4-гидрокси-3,5-ди-.третбутилбенэид)фосбину. Формчлы который может быть использован в нефтехимической промышленности в качест„„SU„„1498773 А 1 (5в 4 C 07 F 9/50 С 10 М 137!12

2 си-3,5-ди-трет-бутилбензил)фосфина, который может быть использован в нефтехимической промышленности в качестве антиокислитсльной присадки к смазочным маслам, v к способу его получения. Цель — создание нового способа получения новых более эффективных веществ указанного класса.

Синтез соединения ведут из N,N-диметил(4-гидрокси-3,5-ди-трет-бутилбензин) амина и PH > в среде предельного алифатического спирта при повью шении температуры от 20 до 50 С в присутствии катализатора — смеси трис(оксиметил)фосфина и NiC1, или

CdC1, или SnCIz при их молярном сог отношении (3,3-32): 1 в атмосфере азота. Выход 80K, т.пл. 240 С, брутто-ф-ла С45Н6903Р. Новое вещество в сравнении с известными .соединениями повышает индукционный период окисления как минерального (от 35 — 40 до 105 мин), так и синтетического масла (от 50-75 до 240 мин) ° 2 с.п. ф-лы, 1 табл. ве антиокислительной присадки к смазочным маслам, а также к способу его получения.

Целью изобретения является повышение эффективности антиокислительных присадок к смазочным маслам, а также разработка удобного и технологичного метода их синтеза.

Поставленная цель достигается использованием трис(4-гидрокси-3,5-дитрет-бутилбензил)фосфина и способом !

3 1498773

его получения, заключающимся во вза-i имодействии фосфористого водорода с

N,N-диметил(4-гидрокси-3,5-ди-третбутилбензил)амином в среде предель5 ного алифатического спирта в присутствии в качестве катализатора смеси (СН34

3 Но О „с, >((- j + 0 «,н ((:H>)>(Выход продукта 53-80%.

В отсутствии каталитической системы реакция не идет. В присутствии. только одного иэ компонентов катализатора реакция также не идет. На выход продукта оказывает влияние соотношение компонентов каталитической системы и природа соли металла.

Новое соединение представляет собой белый аморфный порошок, т.пл.

240 С, хорошо растворяющийся в бензоле, диметил формамиде, ацетоне, хлороформе, при нагревании — в ацетонит25 риле, диоксане.

В ИК-спектрах имеются характерные полосы поглащения 3640 см (НО-группа фенольная), 790 см (P-С). В

ЯМР-спектре наблюдается синглетный резонансный сигнал 19 м.д. (Р).

Пример 1. Синтез трис(4-гидрокси-3,5-ди-трет-бутилбензил)фосфина.

В суспензию 26,3 г (0,1 моль) 35

N,N-диметил(4-гидрокси-3,5-ди-третбутилбензил)амина в 50 мл метанола. вводят раствор 0,3 1 г (0,0024 моль) хлорида никеля в 5 мл метанола и

3 r (0,024 моль) трис(оксиметил)фос- 40 фина в 8 мп метанола. При перемешивании в течение 2-3 мин реакционную массу продувают азотом. Затем в нее в слабом токе азота начинают барботировать фосфористый водород. Темпе- 45 ратуру реакционной смеси поднимают до

50ОС. Через 35-40 мин реакционная масса становится зеленовато-прозрачной и сразу же начинает выпадать белый осадок. Перемешивают еще 10 мин.

Осадок отфильтровывают и промывают метанолом. Получают 18,2 г (80%) целевого продукта, . т.пл. 240 С.

Найдено, %: С 78,30,78,76; Н 10.

06, 10, 18; Р 4,78,4,72, С45Н 69 О 3Р

Вычислено, %: С 78,48; Н 10,02;

P 4,50. трис(оксиметил)фосфина и хлорида кадмия, никеля, или двубромистого олова при их молярном соотношении

3,3-32:1 при повышении температуры о от 20 до 50 С в атмосфере инертного газа:

3 3 но Ь-сн (СН3 2 ) (НОЖ

M.ì. 701 (найденная эбулиоскопически в бензоле); 689,02 (вычесленная ).

Пример 2. Синтез проводят аналогично примеру 1, в качестве катализатора берут 0,3.1 г (0,0024 моль) хлорида никеля и 2 r (0,016 моль) трис (окси) метилфосфина. Выход целевого продукта t6,4 r (72%).

Пример 3. Синтез проводят аналогично примеру 1, B качестве катализатора берут 0,31 r (0,0024 моль) хлорида никеля и 1 r (0,008 моль) трис(оксиметил)фосфина. Выход целевого продукта 13,7 r (60X).

Пример 4. Синтез проводят аналогично примеру 1, в качестве катализатора берут 0,31 г (0,0024 моль) хлорида никеля и 5 r (0,04 моль) трис(оксиметил)фосфина. Выход целевого продукта 17 г (75%).

Н р и м е р 5. Синтез проводят аналогично примеру 1, в качестве катализатора берут 0,21 r (0,0016 моль) хлорида никеля и 3 r (0,024 моль) трис(оксиметил)фосфина. Выход целевого продукта 16,6 r (73%).

Пример 6. Синтез проводят аналогично примеру 1, в качестве катализатора берут 0,1 r (0,0008 моль) хлорида никеля и 3 г (0,024 моль) трис(оксиметил)фосфина. Выход целевого продукта 60%.

Пример 7. Синтез проводят аналогично примеру 1, в качестве растворителя берут этанол. Выход целевого продукта 18 г (79X).

Пример 8. Синтез проводят. аналогично примеру 1, в качестве растворителя берут изопропанол. Выход целевого продукта 17,8 (78%) .

Пример 9. Синтез проводят аналогично примеру 1, в качестве катализатора берут олово двухбромистое

0„278 r (0,001 моль) и 4 г (0,032 моль) трис(оксиметил)фосфина. Выход продукта 13,9 (61X) . трет — C

Н0 сн р трет — С Н9

В вазелиновом масле

Без присадки

0,25

ДФ-11 ((о)=сн-).v (аналог) 0,5

0 25

105

220

0,5

В диизооктилфталате

Без присадки

ДФ-11

0,25

5 14987

Пример 10. Синтез проводят аналогично примеру 1, в качестве катализатора берут кадмий хлористый

0,369 (0,002 моль) и 5 r (0,04 моль) трис(оксиметил)фосфина. Выход продук5 та 12,17 г (537.).

Соединение испытано в качестве антиокислительной присадки на минеральном (вазелиновом) и синтетическом (диизооктилфталате) маслах.

Эффективность нового соединения сравнивают с эффективностью промышленной присадки ДФ-.11 (изобутил-2этил-гексилдитиофосфат цинка) и струк- 15 турного аналога — трис(К-оксибензил)фосфина.

Эффективность оценивают по величине индукционного периода окисления () масел при 200 С и давлении кисло-ZO рода 250 мм рт.ст. Результаты испытаний представлены в таблице.

Индукционный период окисления масел при равных концентрациях добавок в присутствии предлагаемого фосфина 2б вышее, чем в присутствии аналога в

3-6 раз и в 2,5-4 раза выше по срав- . нению с присадкой ДФ-11.

Как видно из таблицы, предлагаемое соединение обладает высоким антокислительным эффектом, превосходязим известные присадки.

Способ получения нового соединения отличается простотой, технологич< (СН3)3С

0,25 но- о)- сн — p (СН3 3С

73 6 ностью и высокой скоростью, реакция протекает за 40-50 мин. Исходные вещества и катализаторы реакции являются доступными и дешевыми соединениями. Кроме этого, способ позволяет утилизовать отход химических производств — фосфин.

Фо р мул а и з о б р е т е ни я

1. Трис(4-гидрокси-3,5-ди-третбутилбензил)фосфин формулы в качестве антиокислительной прйсадки к смазочным маслам.

2. Способ получения трис(4-гидрокси-3,5-ди-трет-бутилбензил)фосфина, заключающийся в том, что N N-диметил(4-гидрокси-3,5-ди-трет-бутилбензил)— амин подвергают взаимодействию с фосфористым водородом в среде предель- ного алифатического спирта в присутствии в качестве катализатора смеси трис(оксиметил)фосфина и хлорида кадмия никеля или двубромистого олова при их молярном соотношении 3,3-32: 1 при повышении температуры от 20 до

50 С в атмосфере инертного газа.

1 1498773

Продолжение таблицы

120

«» °

Составитель Л.Карунина

Техред М.Дидык

Редактор Н.Рогулич

Корректор Н.Борисова

Заказ 4513/19 Тираж 338 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

Qo- н- р оя 3 (СНз}зС .О, 25

0,5

НО-< 0 -СН - Р 0 25 (Cn ) С 0,5

550