[發(fā)明專利]油溶性三元稀土配合物的制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910117747.4
• 申請(qǐng)日: 2009-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN102101869A
• 公開（公告）日: 2011-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏延秋;張浩波;劉志魯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所
• 主分類號(hào): C07F5/00
• 分類號(hào): C07F5/00;C10M139/00
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 方曉佳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種油溶性三元稀土配合物的制備方法，適合在稀土配合物的合成及其作為潤滑添加劑在摩擦學(xué)上的應(yīng)用。

背景技術(shù)

稀土元素及其化合物以其獨(dú)特的性能在光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、冶金、化學(xué)化工、原子能、輕工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。近年來，稀土化合物在摩擦學(xué)領(lǐng)域的研究也受到重視，在材料或潤滑油脂中添加稀土元素后可明顯提高減摩抗磨性。傳統(tǒng)的潤滑添加劑二烷基二硫代磷酸鋅(ZDDP)，盡管具有優(yōu)良的減摩抗磨性，但其含有硫、磷元素，對(duì)環(huán)境造成污染。含氮雜環(huán)化合物及其衍生物用作潤滑油添加劑都具有良好的極壓減摩抗磨性能和高的熱穩(wěn)定性能，以及良好的抗氧化性能和抗腐蝕性能，能夠滿足現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備和環(huán)境方面日趨苛刻的實(shí)用要求。研究表明，稀土有機(jī)化合物在提高干膜耐磨性方面優(yōu)于無機(jī)化合物，含O、S、C和N的稀土配合物作為潤滑脂添加劑具有良好摩擦學(xué)性能，這類稀土配合物在潤滑材料中的應(yīng)用有廣闊的前景。但由于其的油溶性較差，限制了其在摩擦學(xué)中的應(yīng)用。因此，尋找不含硫、磷且具有油溶性的稀土配合物就顯得尤為迫切。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服以往制備技術(shù)中存在反應(yīng)溫度高、時(shí)間長、產(chǎn)率低、產(chǎn)物不純、顏色深及對(duì)設(shè)備有腐蝕以及在油中不溶性等不足，提供一種產(chǎn)率高、生產(chǎn)成本低、純度高、顏色淺的油溶性的稀土三元配合物的制備方法。

本發(fā)明可通過如下措施來實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明通過胺基保護(hù)基與乙二胺反應(yīng)的產(chǎn)物與水楊醛生成席夫堿，與鄰二氮菲為配體，和稀土氯化物反應(yīng)生成油溶性的稀土三元配合物。

本發(fā)明的化學(xué)反應(yīng)式為

一種油溶性三元稀土配合物的制備方法，其特征在于該方法具體包括以下步驟：

A、取乙二胺溶于二氯甲烷中，在0～50℃下，在溶劑二氯甲烷中將二碳酸二叔丁酯溶解并滴加，滴加時(shí)間0.5～6個(gè)小時(shí)，攪拌反應(yīng)10～30個(gè)小時(shí)后，加入水，并劇烈攪拌，分液；水相用二氯甲烷萃取，合并有機(jī)相，用半飽和的氯化鈉溶液洗滌，無水硫酸鈉干燥后過濾，濃縮有機(jī)相得到化合物(2-氨乙基)氨甲酸叔丁酯；

B、將化合物(2-氨乙基)氨甲酸叔丁酯溶于乙醇中，攪拌0.5～3小時(shí)，然后加入水楊醛，攪拌1～5小時(shí)，蒸干得黃色粉末狀物質(zhì)，真空干燥，得產(chǎn)物{2-[(2-羥基苯次甲基)氨]乙基}甲酸叔丁酯；

C、稱取{2-[(2-羥基苯次甲基)氨]乙基}甲酸叔丁酯，在20～60℃下緩慢加入到乙醇中，隨后先加入溶有稀土氯化物的乙醇溶液，攪拌2～5小時(shí)，再加入鄰二氮菲的乙醇溶液，繼續(xù)反應(yīng)0.5～4小時(shí)；將反應(yīng)后的乙醇溶液低溫過濾，濾液蒸去乙醇，然后加入無水乙醚離心分離，真空干燥后得到油溶性稀土配合物。

本發(fā)明得到的油溶性稀土-鄰二氮菲-水楊醛三元稀土配合物具有如下化學(xué)結(jié)構(gòu)：

本發(fā)明所述的方法中，乙二胺與二碳酸二叔丁酯的摩爾比為0.1～4∶1。

本發(fā)明所述的方法中，化合物(2-氨乙基)氨甲酸叔丁酯與水楊醛的摩爾比為1∶0.5～2。

本發(fā)明所述的方法中，化合物{2-[(2-羥基苯次甲基)氨]乙基}甲酸叔丁酯與稀土氯化物以及鄰二氮菲的摩爾比為1∶0.5～2∶0.5～2。

與現(xiàn)有的制備油溶性稀土配合物的技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、反應(yīng)可在溫和的條件下進(jìn)行，時(shí)間短，生產(chǎn)成本低。

2、反應(yīng)的中間產(chǎn)物和目標(biāo)產(chǎn)物是黃色固體，易于得到和保存，反應(yīng)過程中無毒性。

3、用油溶性三元稀土配合物調(diào)制的潤滑油均一透明，呈淺黃色，可以通過目測(cè)潤滑油直觀地對(duì)摩擦副的磨損狀況進(jìn)行初步地分析診斷，以便對(duì)潤滑油作出過濾或更換處理，并且為機(jī)器零件作出維修或更換的判斷提供直觀便捷的依據(jù)。

4、未反應(yīng)完全的原料易于除去，制備過程簡單，產(chǎn)物純度高。

5、本反應(yīng)的產(chǎn)物中不包含酸，對(duì)設(shè)備不會(huì)造成腐蝕，環(huán)保。

具體實(shí)施實(shí)例

實(shí)施例1

鑭-鄰二氮菲-水楊醛三元稀土配合物的制備