[发明专利]一种钴配合物及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及一种钴配合物及其制备方法和用途。

众所周知，二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)是一种现代工业上常用的非常有效的润滑油添加剂，但其中含有锌元素可导致银合金轴承产生电化学腐蚀，含磷元素易使尾气处理装置的铂催化剂中毒失效而造成环境污染，因此，研究开发一种无磷、无锌，低有效添加浓度的抗磨添加剂已成为目前内燃机润滑油工业的迫切需要。

本发明的目的在于提供一种钴配合物及其制备方法和用途。

一种钴配合物，其特在于钴配合物是六羰基[μ-(2，3-η：2，3-η)-4-二乙胺基-1-羟基-2-丙炔]二钴，结构式为：

一种钴配合物六羰基[μ-(2，3-η：2，3-η)-4-二乙胺基-1-羟基-2-丙炔]二钴的制备方法，其特征在于用摩尔比为1∶1∶2的丙炔醇、二乙胺盐酸盐及甲醛在水溶液中进行反应制得前体炔，再用所得前体炔与八羰基二钴以2∶1的摩尔比进行反应。

本发明所涉及的化合物用作润滑油添加剂，它具有优良的抗磨性能，并且其有效添加浓度极低，在ppm量级。

本发明的钴配合物六羰基[μ-(2，3-η：2，3-η)-4-二乙胺基-1-羟基-2-丙炔]二钴的制备方法就是：

先将丙炔醇∶二乙胺盐酸盐∶甲醛＝1∶1∶2摩尔比的混合物溶于水中，加氯化铜作为催化剂，在温度100℃±10℃下反应；冷却，加入浓氨水碱化，之后用乙醚萃取，合并萃取液并用无水碳酸钾干燥后制得前体炔的溶液，反应方程式为：

                       HO-CH₂C≡CCH₂N(C₂H₅)₂+HCl

然后在氮气保护下将八羰基二钴溶于正己烷中，搅拌下滴加与八羰基二钴的摩尔比为1∶2的前体炔的溶液，在室温下反应，减压除去溶剂后用硅胶柱层析，二氯甲烷和石油醚洗脱，减压除去溶剂后用正己重结晶即得纯品产物六羰基[μ-(2，3-η：2，3-η)-4-二乙胺基-1-羟基-2-丙炔]二钴。应方程式为：

图1为六羰基[μ-(2，3-η：2，3-η)-4-二乙胺基-1-羟基-2-丙炔]二钴的红外分析结果。

图2为六羰基[μ-(2，3-η：2，3-η)-4-二乙胺基-1-羟基-2-丙炔]二钴的核磁共振分析结果。

本制备方法具有原料廉价易得、简便、产率高的特点。

实施例1

混合10g的丙炔醇、22g二乙胺盐酸盐、以及35ml的甲醛，搅拌均匀后加入1g氯化铜，继续搅拌并在沸水浴中加热30分钟。然后，将反应液冷却至室温，并用乙醚萃取数次。合并萃取液乙醚并用无水碳酸钾干燥，最后蒸馏得中间产物(前体炔，沸点85～92℃，n_D²⁰＝1.4800)。

在N₂保护下，将376.2g八羰基二钴溶于5L正己烷中，搅拌下滴加1.39g(1mol)上述产物前体炔的溶液，室温反应3小时。减压除去溶剂，用正己烷重结晶，得产物380g(产率78％)。

将所得产物(六羰基[μ-(2，3-η：2，3-η)-4-二乙胺基-1-羟基-2-丙炔]二钴)以不同的质量分数加入液体石蜡，充分溶解后在四球试验机上进行摩擦磨损试验。摩擦磨损实验采用济南试验机厂生产的MRS-1J机械式四球长时抗磨损试验机进行，试验条件为：转速1450r/min，时间30min，温度为室温20℃，负荷294N，轴承厂生产的GC15轴承钢二级标准钢球，直径为12.7mm，硬度为HRc59～61。基础油采用天津试剂二厂生产的分析纯液体石蜡。结果如表1。由表中数据我们可以看出：六羰基[μ-(2，3-η：2，3-η)-4-二乙胺基-1-羟基-2-丙炔]二钴在10ppm的添加浓度下就表现出一定的抗磨性能，而当添加浓度增加到50ppm以上时，就能使液体石蜡的抗磨性能十分优异，将钢球的摩斑直径由空白的0.68降低到0.38，降低了近50％；随添加浓度的进一步升高，抗磨性能进一步提高，0.10％添加浓度时钢球的磨斑直径为0.29，为空白值的46％。以上结果表明六羰基[μ-(2，3-η：2，3-η)-4-二乙胺基1-羟基-2-丙炔]二钴可作为低添加浓度高效的润滑油抗磨添加剂。

表1 六羰基[μ-(2，3-η：2，3-η)-4-二乙胺基-1-羟基-2-丙炔]二钴作为润滑油添加剂的四