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第 8 期 廖俊旭，等: 绿色含氮多功能润滑油添加剂的合成、表征及其润滑性能 ·1415·
Foundation items: Dongguan Municipal Social Science and Technology Development Project (2015108101003);
Characteristic Innovation Project of Guangdong Province Ordinary University (2015KTSCX136); China
Postdoctoral Science Foundation (2017M612656)
润滑油添加剂作为最常用的精细化学品，在工 二己胺、苯并三氮唑、3-氯-1-丙醇、二硫化碳、六
[1]
业社会中扮演着至关重要的角色 。将一种或几种 水合三氯化铁、4-二甲氨基吡啶，AR，上海麦克林
添加剂添加到基础油中，可使基础油获得某些新的 生化科技有限公司；氯仿、环己烷、乙醇、四氢呋
特性或改善其原有的某些特性，从而满足不同操作 喃、三乙胺、氢氧化钠、无水碳酸钠、碳酸钾、碳
工况的要求。传统润滑油添加剂的分子结构中大多 酸氢钠均为 AR，天津市富宇精细化工有限公司；液
含有磷、卤素、金属元素，因而对环境和健康有害。 体石蜡为 AR，天津市大茂化学试剂厂。
近年来，随着人们环保观念逐步加强，传统润滑油 DF101S 型恒温加热磁力搅拌器，巩义市予华仪
添加剂的使用受到极大限制 [2-4] 。大量研究表明，含
器有限责任公司；SHB-IV 双 A 型循环水式多用真
氮杂环化合物具有良好的热稳定性、抗腐蚀性、易
空泵，郑州长城科工贸有限公司；ZF-20D 型暗箱式
于引入不同的官能团或活性元素等优点，其分子结
紫外分析仪，巩义市科瑞仪器有限公司；RE-52AA
构中丰富的氮元素不仅有助于在摩擦过程中形成高
型旋转 蒸发 仪，上 海亚 荣生化 仪器 厂； Bruker
效的保护膜，而且能够为微生物的生长提供充足的 ARX400 型核磁共振波谱仪（CDCl 3 为溶剂，TMS
营养成分，从而使化合物具有可生物降解性 [5-8] ；含
为内标）、Bruker ultraflex-Ⅱ型飞行时间质谱仪，瑞
酰胺基和酯基的化合物不仅具有良好的极压和抗磨
士 Bruker 公司；MS-10A 型四球摩擦磨损试验机，
性能，而且这两类化合物都易于生物降解，生态毒
性小，是良好的环境友好型润滑油添加剂 [9-14] 。因 厦门天机试验机厂；JSM-6360LV 型扫描电子显微
镜，日本电子株式会社；TG 209 F1 型热重分析仪，
此，若向含氮杂环化合物中引入酰胺基、酯基或其
德国 Netzsch 公司；Nicolet iS5 型傅里叶变换红外光
他的官能团，则可能设计合成出兼有多种功能的可
生物降解的润滑油添加剂。 谱仪，Thermo Fisher 公司。
本文以价廉易得的苯并三氮唑、丁二醇、哌嗪 1.2 添加剂的合成
为结构母核，分别引入酰胺、酯基、黄原酸和长链 1.2.1 双-(2-二苄胺基乙酸)-1,4-丁二醇二酯（Ⅰ）
烷基等基团，设计合成了双-(2-二苄胺基乙酸)- 1, 4- 的合成
丁二醇二酯（Ⅰ）、双-(2-二苄胺基乙酰)-哌嗪二酰 参照文献 [15-16] 方法，将 21.73 g 氯乙酸、9.01 g
胺（Ⅱ）、2-(1H-苯并三氮唑基)乙酰二己基胺（Ⅲ） 1,4-丁二醇、1.80 g FeCl 3 ·6H 2 O 和 80 mL 环己烷依次
和[3-(1H-苯并三氮唑基)丙基]乙酰二己胺基黄原酸 加入到带有分水装置的三口烧瓶中，加热回流，待
1
酯（Ⅳ），并通过 HNMR、MALDI-TOF-MS 和 FTIR 分水器所分出水的体积达到理论值（3.6 mL）后，
表征其分子结构。系统地考察了 4 种添加剂在液体 停止反应。冷至室温后，减压蒸馏除去环己烷，残
石蜡中的油溶性和抗腐蚀性，采用热重分析仪考察 余物用二氯甲烷溶解，依次用碳酸钠水溶液、饱和
了其热稳定性，在四球摩擦机上评价其摩擦学性能， 食盐水洗涤数次，有机相经干燥，过滤，除去溶剂，
利用扫描电子显微镜观察钢球磨损的表面形貌，用 得粗产品，无水乙醇中重结晶得到白色针状产物双
能谱分析仪分析钢球磨斑表面的元素组成，并初步 -(2-氯乙酸)-1,4-丁二醇二酯（中间体Ⅰ）。将 19.36 g
探讨其摩擦机理。
中间体Ⅰ、39.42 g 二苄胺和 80 mL 四氢呋喃（THF）
加入三口烧瓶中，回流反应 5.0 h。反应结束后，过
1 实验部分
滤除去不溶物，旋转蒸发除溶剂，饱和食盐水洗涤，
1.1 试剂与仪器 二氯甲烷萃取，有机相经干燥，过滤，滤液除去溶
二苄胺、1,4-丁二醇、氯乙酸、氯乙酰氯、哌嗪、 剂后得到白色固体Ⅰ48.58 g，产率 86.1%。
