[发明专利]一种采用C-N偶联反应制备二烷基二苯胺的方法

说明书

本发明公开了一种采用C‑N偶联反应制备二烷基二苯胺抗氧化添加剂的方法，属于润滑油领域。该方法主要以溴代烷基苯与烷基苯胺为原料，将叔丁醇钾作催化剂，烷基苯胺与溴代烷基苯的摩尔比值为0.6—2，叔丁醇钾与烷基苯胺量的摩尔比值为0.8—1.8，反应温度为90℃—180℃，反应时间为5—12小时，合成得到二烷基二苯胺。本发明是一种新的合成工艺，克服了传统工艺路线容易产生腐蚀、污染问题，减少了Friedel‑Crafts烷基化的副反应，得到的二烷基二苯胺产物作为添加剂在润滑油中具有良好的抗高温氧化性能。

技术领域

本发明涉及烷基二苯胺抗氧化润滑油添加剂及其性能，通过一种新工艺合成了二烷基二苯胺，属于润滑油领域。

背景技术

抗氧剂是润滑油中主要的添加剂之一，主要包括酚型抗氧剂、胺型抗氧剂、硫磷型抗氧剂及其它类型抗氧剂。传统抗氧剂中T501的销售量最多，但其使用温度低，易挥发，仅适用于耐100℃以下的润滑油使用。随着环境保护及装备工况使役性能要求的提高，研制低毒或无毒、无磷、无硫、低灰或无灰、多功能的高温抗氧剂已被消费市场所重视。为了改善润滑油的耐高温性能，烷基二苯胺类抗氧剂的应用逐渐提升，在某些领域的使用已超过酚型抗氧剂。工业上烷基二苯胺的生产工艺普遍采用传统Friedel -Crafts烷基化工艺，即硫酸法、氢氟酸法或无水氯化铝法进行烷基化催化，这些工艺都存在严重的设备腐蚀和污染环境问题。

发明内容

本发明针对现有工业合成二烷基二苯胺工艺的不足，提供一种C-N偶联反应制备二烷基二苯胺的方法。本发明是一种新的合成工艺，克服了传统工艺路线容易产生腐蚀、污染问题，并减少了Friedel -Crafts烷基化的副反应。

本方法将溴代烷基苯与烷基苯胺进行偶联反应合二烷基二苯胺，得到的产物作为添加剂在润滑油中具有良好的抗高温氧化性能。

本发明通过如下措施来实现：

本发明以溴代烷基苯与烷基苯胺为原料，将叔丁醇钾作催化剂，在一定工艺条件下反应得到二烷基二苯胺，反应式如下：

R₁ 和R₂是C₄—C₈的直链烷烃或支链烷烃，可以是相同或不相同的化合物。R₁也可以代表H，表示合成一取代烷基二苯胺。

本发明的烷基苯胺与溴代烷基苯的摩尔比值为0.6—2，反应温度为90℃—180℃，反应时间为5—12小时，叔丁醇钾与烷基苯胺量的摩尔比值为0.8—1.8。

本发明提供一种C-N偶联反应制备二烷基二苯胺的方法具体为：

在氮气气氛下，将一定量的烷基苯胺和叔丁醇钾，加入到配备温度计、滴液漏斗及冷凝管的三口烧瓶中，用乙腈作为溶剂，升温至80℃，搅拌回流0.5h后，缓慢滴加定量的1-溴-烷基苯，保持恒定反应温度，反应一段时间后，将反应产物冷却至室温，过滤除去叔丁醇钾等固体，经过常压蒸馏除去乙腈，可得烷基二苯胺液体目标产物。

本发明具备制备工艺简单、不腐蚀设备、操作安全，副反应少，性能可靠等特点，可广泛用于制备二烷基二苯胺或其他芳香烃衍生物。本发明制备的二烷基二苯胺作为润滑油添加剂在基础润滑油中的添加量为0.5wt%—1wt%，具有良好的抗高温氧化性能。

附图说明：

图1是实施例3中4,4’-二正丁基二苯胺的核磁氢谱图。

图2是实施例4中4-正丁基-4’-异丁基二苯胺的红外光谱图。

图3是实施例5中4,4’-丁基已基二苯胺加入基础润滑油后的热分析图。

图4是实施例6中4,4’-丁基辛基二苯胺加入基础润滑油后的热分析图。

具体实施方式：