Органические соединения молибдена и композиции масел, содержащие эти соединения

Органические соединения молибдена и композиции масел, содержащие эти соединения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к новым органическим соединениям молибдена, их применению в качестве модификаторов трения, и к смазывающим композициям, которые содержат указанные соединения.

Уровень техники

Модификаторы трения (агенты, регулирующие трение) применяются для регулирования характеристик трения смазывающего масла до соответствующего уровня. Модификаторы трения, которые уменьшают трение, используются в смазывающих композициях, таких как трансмиссионные масла и моторные масла с целью снижения расходования топлива. Модификаторы трения, которые увеличивают трение, применяются для поддержания определенного высокого уровня трения в смазывающих композициях, которые используются в детали сцепления, работающей в масляной ванне, автоматической коробки передач. Предложено множество типов таких модификаторов трения.

Органические соединения молибдена являются наиболее типичными из этих модификаторов трения, и, как показано в публикации "Shinban Sekiyu Seihin Tenkasai" (Новое издание. Присадки к нефтяным продуктам), автор Toshio SAKURAI, фирма Saiwai Shobo Co., опубликованной 25 июля 1986 г., эти органические соединения молибдена представляют собой соединения, в каждой молекуле которых имеются два атома молибдена, как показано ниже в формулах (2) и (3).

Формула (2)

Формула (3)

(Те соединения, для которых в этих формулах x=0 и y=4, те, для которых х+y=4, и те, для которых x≥2, не растворимы в масле, а другие являются маслорастворимыми.)

Кроме того, соединения, в молекуле которых имеются два атома молибдена, раскрыты в патенте Японии № 3495764, в публикации патента Японии 45-24562, после экспертизы, в выложенной до экспертизы заявке на патент Японии 52-19629, выложенной до экспертизы заявке на патент Японии 52-106824 и в выложенной до экспертизы заявке на патент Японии 48-56202.

В устройстве, которое применяется для очистки выхлопных газов, возникает проблема отравления катализатора, когда в моторные масла добавляют соединения, молекулы которых содержат фосфор, как показано в упомянутой выше общей формуле (2), и, следовательно, существует спрос на соединения, которые не содержат фосфора.

Целью настоящего изобретения является получение новых органических соединений молибдена, их применение в качестве модификаторов трения, смазывающие композиции, которые содержат указанные соединения.

В первом замысле настоящее изобретение обеспечивает получение молибденовых соединений, имеющих общую формулу (1), которая приведена ниже.

Общая формула (1)

В этой формуле А¹ и А² означают гетероциклические кольца, которые могут иметь замещающие группы, причем вышеупомянутые замещающие группы предпочтительно выбирают из алкильных групп, которые имеют от 1 до 30 атомов углерода.

Предпочтительно гетероциклические кольца, которые могут иметь замещающие группы, выбирают из пятичленных и шестичленных гетероциклических колец.

Еще более предпочтительно, чтобы пятичленные кольца выбирали из группы, содержащей кольца тетразола, триазола, пиразола, пиразолидина, имидазола, оксазолидина, тиазолидина, пирролидина, пирролина и пиррола, и чтобы шестичленные гетероциклические кольца выбирали из группы, содержащей кольца пиперазина, пиразина, тиоморфолина, тиазина, морфолина, оксазина и пиперидина.

Кроме того, предпочтительно, чтобы обе группы А¹ и А² представляли собой:

(1-пирролидинильную группу):

В дополнительном аспекте настоящее изобретение обеспечивает применение органических соединений молибдена в качестве модификаторов трения.

В другом аспекте настоящее изобретение обеспечивает получение смазывающих композиций, которые содержат органические соединения молибдена.

Органические соединения молибдена настоящего изобретения могут быть получены, например, с использованием способов, изображенных ниже.

Когда А¹ и А² являются одинаковыми группами:

Когда А¹ и А² являются различными:

В случае, когда вышеупомянутая группа А¹ или А² представляет собой пятичленное кольцо, тогда А¹ или А² может быть представлена как:

В этой формуле Z¹-Z⁴ являются элементами, каждый из которых индивидуально выбирают из группы, состоящей из С, О, N и S, и в случае наличия элементов С и N, смежные атомы С и N могут быть связаны двойной связью. Заместители R¹-R⁴ и R^1'-R^4' являются группами, каждую из которых индивидуально выбирают из водорода и алкильной группы, которая имеет от 1 до 30 атомов углерода, однако эти группы не присутствуют в тех случаях, когда связывающая способность насыщена элементами Z¹-Z⁴, образующими кольцо.

В случае, когда вышеупомянутая группа А¹ или А² является шестичленным кольцом, тогда А¹ или А² может быть представлена как:

В этой формуле Z⁵-Z⁹ являются элементами, каждый из которых индивидуально выбирают из группы, состоящей из С, О, N и S, и в случае наличия элементов С и N, смежные атомы С и N могут быть связаны двойной связью. Заместители R⁵-R⁹ и R^5'-R^9' являются группами, каждую из которых индивидуально выбирают из водорода и алкильной группы, которая имеет от 1 до 30 атомов углерода, однако эти группы не присутствуют в тех случаях, когда связывающая способность насыщена элементами Z⁵-Z⁹, образующими кольцо.

Указанные ниже случаи могут быть цитированы в качестве фактических примеров вышеупомянутых групп А¹ и А².

Таблица 1
В случае пятичленного кольца
	Z1	Z2	Z3	Z4
Тетразол	С	N	N	N
Триазол	N	С	N	С
Пиразол	N	С	С	С
Пиразолидин	N	С	С	С
Имидазол	С	N	С	С
Оксазолидин	С	O	С	С
Тиазолидин	С	S	С	С
Пирролидин	С	С	С	С
Пирролин	С	С	С	С
Пиррол	С	С	С	С

Таблица 2
В случае шестичленного кольца
	Z5	Z6	Z7	Z8	Z9
Пиперазин	С	С	N	С	С
Пиразин	С	С	N	С	С
Тиоморфолин	С	С	S	С	С
Тиазин	С	С	S	С	С
Морфолин	С	С	O	С	С
Оксазин	С	С	O	С	С
Пиперидин	С	С	С	С	С

В вышеупомянутых пятичленных кольцах, таких как тетразольное кольцо, или шестичленных кольцах, таких как морфолиновое кольцо, могут присутствовать замещающие группы, представленные группами R¹-R⁹. Алкильные группы, которые имеют от 1 до 30 атомов углерода, могут быть группами с линейной цепью или разветвленной цепью. Эти группы включают, например, метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, втор-бутил, трет-бутил, н-гептил, н-гексил, н-октил, 2-этилгексил, н-нонил, н-децил, н-ундецил, н-додецил, н-тридецил, н-тетрадецил, н-гексадецил, н-пентадецил, н-октадецил, н-нонадецил и н-эйкозил.

Соединения настоящего изобретения можно широко классифицировать на типы I-V.

(1) Тип I

Случай, когда А¹ является пятичленным кольцом и А² означает:

Более того, R¹⁰ и R¹¹ являются группами, каждую из которых индивидуально выбирают из водорода и алкильной группы, которая имеет от 1 до 30 атомов углерода.

(2) Тип II

Случай, когда А¹ является шестичленным кольцом и А² означает:

(3) Тип III

Случай, когда А¹ и А² оба являются пятичленными кольцами.

(4) Тип IV

Случай, когда А¹ и А² оба являются шестичленными кольцами.

(5) Тип V

Случай, когда А¹ является шестичленным кольцом и А² является пятичленным кольцом.

В более практичных формулировках группы приведенных ниже соединений могут быть показаны как соединения типа I.

В этих формулах, приведенных ниже, каждый из заместителей R¹-R⁴ и R^1'-R^4' индивидуально выбирают из группы, содержащей водород и алкильные группы, причем вышеупомянутыми алкильными группами являются группы, которые имеют от 1 до 30, предпочтительно от 1 до 20, и наиболее желательно, от 1 до 10 атомов углерода, и водород является предпочтительным заместителем в этих группах. Более того, каждый из заместителей R¹⁰ и R¹¹ индивидуально выбирают из группы, содержащей алкильные группы, которые имеют от 1 до 30, предпочтительно от 1 до 20 и наиболее желательно от 1 до 8 атомов углерода.

I-1

I-2

I-3

I-4

I-5

I-6

I-7

I-8

I-9

I-10

В более практичных формулировках группы приведенных ниже соединений могут быть показаны как соединения типа II.

II-1

II-2

II-3

II-4

II-5

II-6

II-7

Кроме того, каждый из заместителей R⁵-R⁹ и R^5'-R^9' в этих формулах индивидуально выбирают из группы, содержащей водород и алкильные группы, причем вышеупомянутыми алкильными группами являются группы, которые имеют от 1 до 30, предпочтительно от 1 до 20, и наиболее желательно, от 1 до 10 атомов углерода, и водород является предпочтительным заместителем в этих группах. Более того, каждый из заместителей R¹⁰ и R¹¹ индивидуально выбирают из группы, содержащей алкильные группы, которые имеют от 1 до 30, предпочтительно от 1 до 20 и наиболее желательно от 1 до 8 атомов углерода.

Соединения, в которых А¹ и А² имеют указанные ниже структуры, могут быть цитированы как соединения типа III.

III-1

A¹ означает , А² - это

III-2

A¹ означает , А² - это

III-3

A¹ означает , А² - это

III-4

A¹ означает , А² - это

III-5

A¹ означает , А² - это

III-6

A¹ означает , А² - это

III-7

A¹ означает , А² - это

III-8

A¹ означает , А² - это

III-9

A¹ означает , А² - это

III-10

A¹ означает , А² - это

III-11

A¹ означает , А² - это

III-12

A¹ означает , А² - это

III-13

A¹ означает , А² - это

III-14

A¹ означает , А² - это

III-15

A¹ означает , А² - это

III-16

A¹ означает , А² - это

III-17

A¹ означает , А² - это

III-18

A¹ означает , А² - это

III-19

A¹ означает , А² - это

III-20

A¹ означает , А² - это

III-21

A¹ означает , А² - это

III-22

A¹ означает , А² - это

III-23

A¹ означает , А² - это

III-24

A¹ означает , А² - это

III-25

A¹ означает , А² - это

III-26

A¹ означает , А² - это

III-27

A¹ означает , А² - это

III-28

A¹ означает , А² - это

III-29

A¹ означает , А² - это

III-30

A¹ означает , А² - это

III-31

A¹ означает , А² - это

III-32

A¹ означает , А² - это

III-33

A¹ означает , А² - это

III-34

A¹ означает , А² - это

III-35

A¹ означает , А² - это

III-36

A¹ означает , А² - это

III-37

A¹ означает , А² - это

III-38

A¹ означает , А² - это

III-39

A¹ означает , А² - это

III-40

A¹ означает , А² - это

III-41

A¹ означает , А² - это

III-42

A¹ означает , А² - это

III-43

A¹ означает , А² - это

III-44

A¹ означает , А² - это

III-45

A¹ означает , А² - это

III-46

A¹ означает , А² - это

III-47

A¹ означает , А² - это

III-48

A¹ означает , А² - это

III-49

A¹ означает , А² - это

III-50

A¹ означает , А² - это

III-51

A¹ означает , А² - это

III-52

A¹ означает , А² - это

III-53

A¹ означает , А² - это

III-54

A¹ означает , А² - это

III-55

A¹ означает , А² - это

Более того, каждый из заместителей R¹-R⁴, R^1'-R^4', R¹²-R¹⁵ и R^12'-R^15' в этих формулах индивидуально выбирают из группы, содержащей водород и алкильные группы, причем вышеупомянутыми алкильными группами являются группы, которые имеют от 1 до 30, предпочтительно от 1 до 20 и наиболее желательно от 1 до 10 атомов углерода. Кроме того, водород является предпочтительным заместителем в этих группах.

Соединения, в которых А¹ и А² имеют указанные ниже структуры, могут быть цитированы как соединения типа IV.

IV-1

A¹ означает , A² - это

IV-2

A¹ означает , A² - это

IV-3

A¹ означает , A² - это

IV-4

A¹ означает , A² - это

IV-5

A¹ означает , A² - это

IV-6

A¹ означает , A² - это

IV-7

A¹ означает , A² - это

IV-8

A¹ означает , A² - это

IV-9

A¹ означает , A² - это

IV-10

A¹ означает , A² - это

IV-11

A¹ означает , A² - это

IV-12

A¹ означает , A² - это

IV-13

A¹ означает , A² - это

IV-14

A¹ означает , A² - это

IV-15

A¹ означает , A² - это

IV-16

A¹ означает , A² - это

IV-17

A¹ означает , A² - это

IV-18

A¹ означает , A² - это

IV-19

A¹ означает , A² - это

IV-20

A¹ означает , A² - это

IV-21

A¹ означает , A² - это

IV-22

A¹ означает , A² - это

IV-23

A¹ означает , A² - это

IV-24

A¹ означает , A² - это

IV-25

A¹ означает , A² - это

IV-26

A¹ означает , A² - это

IV-27

A¹ означает , A² - это

IV-28

A¹ означает , A² - это

Кроме того, каждый из заместителей R⁵-R⁹, R^5'-R^9', R¹⁶-R²⁰ и R^16'-R^20' в этих формулах индивидуально выбирают из группы, содержащей водород и алкильные группы, причем вышеупомянутыми алкильными группами являются те, которые имеют от 1 до 30, предпочтительно от 1 до 20 и наиболее желательно от 1 до 10 атомов углерода. Более того, водород является предпочтительным заместителем в этих группах.

Соединения, в которых А1 и А2 имеют указанные ниже структуры, могут быть цитированы как соединения типа V.

V-1

A¹ означает , A² - это

V-2

A¹ означает , A² - это

V-3

A¹ означает , A² - это

V-4

A¹ означает , A² - это

V-5

A¹ означает , A² - это

V-6

A¹ означает , A² - это

V-7

A¹ означает , A² - это

V-8

A¹ означает , A² - это

V-9

A¹ означает , A² - это

V-10

A¹ означает , A² - это

V-11

A¹ означает , A² - это

V-12

A¹ означает , A² - это

V-13

A¹ означает , A² - это

V-14

A¹ означает , A² - это

V-15

A¹ означает , A² - это

V-16

A¹ означает , A² - это

V-17

A¹ означает , A² - это

V-18

A¹ означает , A² - это

V-19

A¹ означает , A² - это

V-20

A¹ означает , A² - это

V-21

A¹ означает , A² - это

V-22

A¹ означает , A² - это

V-23

A¹ означает , A² - это

V-24

A¹ означает , A² - это

V-25

A¹ означает , A² - это

V-26

A¹ означает , A² - это

V-27

A¹ означает , A² - это

V-28

A¹ означает , A² - это

V-29

A¹ означает , A² - это

V-30

A¹ означает , A² - это

V-31

A¹ означает , A² - это

V-32

A¹ означает , A² - это

V-33

A¹ означает , A² - это

V-34

A¹ означает , A² - это

V-35

A¹ означает , A² - это

V-36

A¹ означает , A² - это

V-37

A¹ означает , A² - это

V-38

A¹ означает , A² - это

V-39

A¹ означает , A² - это

V-40

A¹ означает , A² - это

V-41

A¹ означает , A² - это

V-42

A¹ означает , A² - это

V-43

A¹ означает , A² - это

V-44

A¹ означает , A² - это

V-45

A¹ означает , A² - это

V-46

A¹ означает , A² - это

V-47

A¹ означает , A² - это

V-48

A¹ означает , A² - это

V-49

A¹ означает , A² - это

V-50

A¹ означает , A² - это

V-51

A¹ означает , A² - это

V-52

A¹ означает , A² - это

V-53

A¹ означает , A² - это

V-54

A¹ означает , A² - это

V-55

A¹ означает , A² - это

V-56

A¹ означает , A² - это

V-57

A¹ означает , A² - это

V-58

A¹ означает , A² - это

V-59

A¹ означает , A² - это

V-60

A¹ означает , A² - это

V-61

A¹ означает , A² - это

V-62

A¹ означает , A² - это

V-63

A¹ означает , A² - это

V-64

A¹ означает , A² - это

V-65

A¹ означает , A² - это

V-66

A¹ означает , A² - это

V-67

A¹ означает , A² - это

V-68

A¹ означает , A² - это

V-69

A¹ означает , A² - это

V-70

A¹ означает , A² - это

Кроме того, каждый из заместителей R⁵-R⁹, R^5'-R^9', R¹²-R¹⁵ и R^12'-R^15' в этих формулах индивидуально выбирают из группы, содержащей водород и алкильные группы, причем вышеупомянутыми алкильными группами являются те, которые имеют от 1 до 30, предпочтительно от 1 до 20 и наиболее желательно от 1 до 10 атомов углерода. Более того, водород является предпочтительным заместителем в этих группах.

Конкретными соединениями типа I являются:

Тетразоилдитиокарбамат/дитиоалкилкарбамат диоксимолибденовый комплекс, триазоилтиокарбамат/дитиоалкилкарбамат диоксимолибденовый комплекс, пиразоилдитиокарбамат/дитиоалкилкарбамат диоксимолибденовый комплекс, пиразолидилдитиокарбамат/дитиоалкилкарбамат диоксимолибденовый комплекс, имидазоилдитиокарбамат/дитиоалкилкарбамат диоксимолибденовый комплекс, оксазолилдитиокарбамат/дитиоалкилкарбам