酰亚胺类化合物及其制备方法和应用与流程

1.本发明涉及防锈剂和/或抗氧剂技术领域，具体涉及一种酰亚胺类化合物及其制备方法和应用以及具有防锈和/或抗氧功能的组合物。


背景技术：

2.润滑油是当前应用最为广泛的润滑材料，主要起润滑、冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用。润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成，基础油是润滑油的主要成分，决定着润滑油的基本性质，添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足，赋予某些新的性能，也是润滑油的重要组成部分。酯类基础油具有低温性能优异、润滑性能好、降解率高和使用寿命长等特点，酯类基础油受到越来越多的关注，应用也越来越广泛，但它的防锈性较差，因此通常需要加入防锈剂来提高防锈性能。
3.目前，润滑油中常用防锈剂种类包括：石油磺酸盐类、羧酸类、酯类等。这些防锈剂仍然存在工艺复杂、污染严重、收率低，性能局限、功能单一、用在酯类基础油中防锈效果不太理想等不足。而且，随着社会的发展，润滑油的抗氧化性的要求越来越高。针对这些不足，积极开发绿色环保、低污染、性能优异的多功能型添加剂是未来添加剂发展的趋势和方向。
4.us5382667a公开了一种烯基取代的琥珀酸酐与4-(2-氨乙基)吗啉酮或羟乙基乙二胺反应得到的化合物，用于获得金属加工液的浓缩物，特别是用于防止腐蚀。
5.us6043199a公开了一种涡轮机油组合物，包括合成酯基础油、腐蚀抑制添加剂，其中添加剂的第一组分是二羧酸，第二组分是(a)直链或支链烷基或烯基琥珀酸/酸酐酯或半酯或琥珀酸/酸酐酯或半酯的羟基衍生物和(b)直链或支链烷基或烯基取代琥珀酰亚胺或琥珀酰胺或它们的混合物或氨基取代的琥珀酰亚胺，或琥珀酰胺或它们的混合物，(b)成分是直链或支链烷基或烯基取代琥珀酸酐与取代的氨基咪唑啉反应生成的，可以获得耐腐蚀性。
6.cn101993743b公开了一种包含组分芳胺型抗氧剂和/或受阻酚型抗氧剂、组分分子中含有两个酰基的酰化剂与氨和/或胺以摩尔比1∶(0.5-2)的氨解反应产物、组分金属钝化剂的添加剂组合物，含有该添加剂组合物的柴油组合物和采用该添加剂组合物提高生物柴油氧化安定性的方法，该柴油组合物具有较好的氧化安定性。
7.cn112442398a公开了一种含有烯酯基丁二酰亚胺或/和烯酯基丁二酰胺的生物柴油抗氧剂，其具有较好的抗氧化性能，并且与生物柴油具有良好的溶解性。
8.但是，上述报道的酰亚胺类物质合成步骤繁琐，且单独使用防腐蚀性能较差，需要与其它腐蚀抑制剂组合才能进一步提高防腐性能；且目前还没有将上述酰亚胺类物质用作防锈剂的相关报道。


技术实现要素：

9.本发明的目的是为了克服现有技术存在的技术问题，提供一种酰亚胺类化合物及其制备方法和应用以及具有防锈和/或抗氧功能的组合物。
10.为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种酰亚胺类化合物，该酰亚胺类化合物具有式(i)所示的结构，
[0011][0012]
其中，式(i)中，r0为c3-c20的烃基；y为具有式(ii)所示结构的基团，
[0013][0014]
式(ii)中，*表示与式(i)中氮原子键合的位点；m为1-10的整数；m个重复单元中的r1各自独立地为c1-c20的直链或支链亚烷基；m个重复单元中的t各自独立地为c3-c10的含氮杂环基；r2选自h、c1-c20的直链或支链烷基，或者r2不存在。
[0015]
本发明第二方面提供一种制备酰亚胺类化合物的方法，该方法包括：将式(iv)所示的化合物与式(v)所示的化合物接触进行酰亚胺化反应；
[0016][0017]
式(iv)中，r0’
为c3-c20的烃基；
[0018]
式(v)中，m为1-10的正整数；m个重复单元中的r1'各自独立地为c1-c20的直链或支链亚烷基；m个重复单元中的t各自独立地为c3-c10的含氮杂环基；r2'选自h、c1-c20的直链或支链烷基，或者r2’
不存在。
[0019]
本发明第三方面提供一种前述酰亚胺类化合物或前述方法所述的方法在防锈剂和/或抗氧剂中的应用。
[0020]
本发明第四方面一种具有防锈和/或抗氧功能的组合物，该组合物包括：包括基础油前述酰亚胺类化合物或按照前述方法制得酰亚胺化反应的产物。
[0021]
本发明第五方面提供一种前述酰亚胺类化合物或前述方法在提高酯类基础油的防锈性和/或抗氧性中的应用。
[0022]
本发明提供的酰亚胺类化合物具有优异的防锈和/或抗氧性能，比目前常用的防锈剂t747a(烯基丁二酸酯)用在酯类油中的防锈效果还好，因此，能够用作润滑油的添加剂，特别是与酯类基础油的配伍良好，能够协同发挥作用，进一步提升防锈和/或抗氧性能。
附图说明
[0023]
图1为本发明实施例1中产物1的红外谱图；
[0024]
图2为本发明实施例1中产物1的质谱谱图；
[0025]
图3为本发明实施例2中产物2的红外谱图；
[0026]
图4为本发明实施例2中产物2的质谱谱图。
具体实施方式
[0027]
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0028]
本发明中，“c3-c20的烃基”表示碳原子数为3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20的支链或直链的烷基、烯基或炔基。“c1-c6的直链或支链亚烷基”表示甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基。
[0029]“c3-c10的含氮杂环基”表示碳原子数为3、4、5、6、7、8、9、10的含氮杂环，同时该含氮杂环还可以含有其他杂原子，如o或s。
[0030]
本发明第一方面提供一种酰亚胺类化合物，该酰亚胺类化合物具有式(i)所示的结构，
[0031][0032]
其中，式(i)中，r0为c3-c20的烃基；y为具有式(ii)所示结构的基团，
[0033][0034]
式(ii)中，*表示与式(i)中氮原子键合的位点；m为1-10的整数(如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10)；m个重复单元中的r1各自独立地为c1-c20(碳原子数为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20)的直链或支链亚烷基；m个重复单元中的t各自独立地为c3-c10的含氮杂环基；r2选自h、c1-c20(碳原子数为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20)的直链或支链烷基，或者r2不存在(r2不存在是指r2与t之间不存在化学键和任意基团)。
[0035]
根据本发明的一些实施方式，式(i)中，r0可以为c6-c18的烃基，优选c9-c18的烃基，更优选c12-c18的烃基。
[0036]
根据本发明的一些实施方式，式(ii)中，m可以为1-5的整数，优选为1或2；m个重复单元中的r1可以各自独立地为c1-c10的直链或支链亚烷基，优选c1-c6(更优选c1-c4)的直链或支链亚烷基；m个重复单元中的t可以各自独立地为c3-c6的含氮杂环基。
[0037]
根据本发明的一些实施方式，t具有式(iii)所示结构，
[0038][0039]
式(iii)中，r3和r4可以各自独立地为c1-c9的直链或支链亚烷基，优选c1-c6(更优选c1-c4)的直链或支链亚烷基，且r3与r4的碳原子之和为3-10的整数(如3、4、5、6、7、8、9、10)，优选为3-8的整数；a为o或nr5，r5选自h、c1-c6(更优选c1-c4)的直链或支链烷基。
[0040]
根据本发明的一些实施方式，所述酰亚胺类化合物具有式(i’)所示的结构：
[0041][0042]
式(i’)中，x为nh或o；n为0-6的整数；l为c1-c18的直链或支链亚烷基(碳原子的个数为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18)或不存在；q为或不存在；当q为时，p为0-18的整数(如0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18)；r6、r7和r8各自独立地选自h、c1-c6的烷基(更优选c1-c4的烷基)；
[0043]
优选地，l中的碳原子数与p的数值的加和为不小于8且不大于20的整数(如8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20)。
[0044]
根据本发明的一些实施方式，所述酰亚胺类化合物具有式(i”)所示的结构：
[0045][0046]
式(i”)中，x可以为nh或o；n为0-6的整数(0、1、2、3、4、5、6)；l不存在或c1-c6(更优选c1-c4)的直链或支链亚烷基；p为6-15的整数(6、7、8、9、10、11、12、13、14、15)；r6、r7和r8各自独立地选自h、c1-c6的烷基。
[0047]
根据本发明的一些实施方式，所述酰亚胺类化合物可以选自以下化合物中的至少一种：
[0048][0049]
其中，式(m1)-(m3)中，括号中的基团表示双键可以在任意位置(也包括双键与琥
珀酰亚胺环直接相连的情况)。式(m1)和(m2)中，括号中基团的端部优选为异丙基。
[0050]
根据本发明的一些实施方式，所述酰亚胺类化合物可以选自以下化合物中的至少一种：
[0051][0052]
本发明第二方面提供一种制备酰亚胺类化合物的方法，该方法包括：将式(iv)所示的化合物与式(v)所示的化合物接触进行酰亚胺化反应；
[0053][0054]
式(iv)中，r0’
可以为c3-c20的烃基；
[0055]
式(v)中，m可以为1-10的正整数；m个重复单元中的r1'各自独立地为c1-c20的直链或支链亚烷基；m个重复单元中的t各自独立地为c3-c10的含氮杂环基；r2'选自h、c1-c20的直链或支链烷基，或者r2不存在(r2'不存在是指r2'与t之间不存在化学键和任意基团)。
[0056]
根据本发明的一些实施方式，式(iv)中，r0’
可以为c6-c18的烃基，优选c9-c18的烃基，更优选c12-c18的烃基。
[0057]
根据本发明的一些实施方式，式(v)中，m为1-5的整数，优选为1或2；m个重复单元中的r1’
各自独立地为c1-c10的直链或支链亚烷基，优选c1-c6(更优选c1-c4)的直链或支链亚烷基；m个重复单元中的t各自独立地为c3-c6的含氮杂环基。
[0058]
本发明第二方面所述的t的结构如前所述，此处不再赘述。
[0059]
根据本发明一种优选的实施方式，所述方法包括：将式(vi)所示的化合物与式(vii)所示的化合物接触进行酰亚胺化反应：
[0060][0061]
式(vi)或式(vii)中，x为nh或o；n为0-6的整数；l不存在或为c1-c6的直链或支链亚烷基；p为6-15的整数；r6、r7和r8各自独立地选自h、c1-c6的烷基。
[0062]
根据本发明的一些实施方式，式(iv)所示化合物可以选自辛基琥珀酸酐、壬基琥珀酸酐、癸基琥珀酸酐、十二烷基琥珀酸酐、十三烷基琥珀酸酐、十四烷基琥珀酸酐、十五烷基琥珀酸酐、十六烷基琥珀酸酐、十八烷基琥珀酸酐、二十烷基琥珀酸酐、辛烯基琥珀酸酐、壬烯基琥珀酸酐、癸烯基琥珀酸酐、十二烯基琥珀酸酐、十四烯基琥珀酸酐、十五烯基琥珀酸酐、十六烯基琥珀酸酐、十八烯基琥珀酸酐、异十八烯基琥珀酸酐中的一种。
[0063]
根据本发明的一些实施方式，式(v)所示化合物选自4-氨基吗啉、3-甲基4-氨基吗啉、4-(2-氨甲基)吗啉、4-(2-氨乙基)吗啉、3-甲基-4-(2-氨乙基)吗啉、n-(3-氨丙基)吗啉、4-吗啉丁胺、1,4-双-(3-氨丙基)哌嗪、n-(3-氨基丙基)哌嗪、1,4-哌嗪二乙胺、1-(2-氨乙基)哌嗪、2-甲基-1-(2-氨乙基)哌嗪、1,4-哌嗪二甲基胺、哌嗪-1-甲胺、1,4-二氨基哌嗪、2-甲基-1,4-哌嗪二胺、2-(2-甲基哌嗪-1-基)-1-乙胺、2-甲基-2-(4-吗啉)丙胺、2-(2-甲基吗啉-4-基)乙烷-1-胺中的一种。
[0064]
根据本发明的一些实施方式，式(iv)所示化合物为十二烯基琥珀酸酐或异十八烯基琥珀酸酐，式(v)所示化合物为4-(2-氨乙基)吗啉或1-(2-氨乙基)哌嗪。
[0065]
优选地，式(iv)所示化合物为异十八烯基琥珀酸酐，式(v)所示化合物为4-(2-氨乙基)吗啉；或者，
[0066]
式(iv)所示化合物为异十八烯基琥珀酸酐，式(v)所示化合物为1-(2-氨乙基)哌嗪；或者，
[0067]
式(iv)所示化合物为十二烯基琥珀酸酐，式(v)所示化合物为1-(2-氨乙基)哌嗪。
[0068]
本发明对所述酰亚胺化反应的条件没有特别的限制，只要能够满足本发明的需求即可。优选情况下，所述酰亚胺化反应的温度为40-180℃，优选50-160℃；时间为0.5-20h，优选1-15h。
[0069]
根据本发明的一些实施方式，式(iv)所示化合物与式(v)所示化合物的摩尔比可以为1：(0.3-2)，优选1：(0.4-1.5)。
[0070]
本发明中，对酰亚胺反应的加料方式没有特别的限制，只要能够满足本发明的需求即可。为了获得更优的效果，酰亚胺反应的加料方式可以按照如下方式进行：将含式(v)所示化合物的物料加入(优选滴加)含式(iv)所示化合物的物料中。其中，相对于1mol的式(iv)所示化合物，式(v)所示化合物的物料的加入速度为0.01-0.04mol/min。
[0071]
根据本发明的一些实施方式，所述酰亚胺化反应在惰性气氛保护下进行的，所述惰性气氛由惰性气体和/或氮气提供。
[0072]
本发明中，所述酰亚胺化反应在溶剂的存在下进行。其中，所述溶剂优选为烃类溶剂，例如所述溶剂可以为c6-c10的芳烃，优选自甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯和乙苯中的至少一种。
[0073]
本发明中，对所述溶剂的用量没有特别的限制，可以以促进反应顺利进行为宜。例如，所述溶剂的用量可以为式(iv)所示化合物与式(v)所示化合物的总重量的0.5-2倍。其中，所述溶剂可以在在反应结束之后通过本领域的常规方法脱除，例如蒸馏、精馏等。本发明中，在脱除溶剂之前，可以先将反应后的体系进行除水操作(如采用分水器)；其中，除水的步骤可以参照本领域常规的方式进行，如逐步将反应后的体系升温。
[0074]
根据本发明，在所述酰亚胺反应结束之后，可以对反应产物进行提纯处理，提纯处理的方法可以包括水洗、蒸馏、精馏、分子蒸馏、过滤、干燥和重结晶方法中至少一种，对其
不做特别的限定。
[0075]
根据本发明，作为酰亚胺反应的反应产物，可以为单一的一种酰亚胺类化合物，也可以为由多种酰亚胺类化合物组成的混合物。上述这些酰亚胺化反应的反应产物的存在形式的不同并不影响本发明效果的实现。因此，根据本发明可以进行提纯后处理(作为所述纯化或分离方法，可以为柱层析法或制备色谱法)，也可以不进一步提纯。当然，该纯化或分离对于本发明效果的进一步提升而言是优选的。
[0076]
本发明提供的制备的酰亚胺化反应的方法具有工艺简单、条件温和以及安全无毒的优势。
[0077]
本发明第三方面提供一种前述酰亚胺类化合物或前述方法所述的方法在防锈剂和/或抗氧剂中的应用。
[0078]
特别地，本发明提供的酰亚胺类化合物可以用作酯类基础油的添加剂(如防锈剂和/或抗氧化剂)。
[0079]
本发明第四方面一种具有防锈和/或抗氧功能的组合物，该组合物包括：包括基础油前述酰亚胺类化合物或按照前述方法制得酰亚胺化反应的产物。
[0080]
根据本发明的一些实施方式，以所述组合物的总重量计，基础油的含量可以为94-99.5wt％，所述酰亚胺类化合物的含量为0.19-0.98wt％。
[0081]
根据本发明的一些实施方式，相对于1kg的基础油，所述的酰亚胺类化合物的重量可以为2-10g，优选为4-8g。
[0082]
根据本发明的一些实施方式，所述基础油可以为酯类基础油，酯类基础油优选为新戊基多元醇酯基础油。所述酯类基础油更优选由醇与羧酸的缩合而成，
[0083]
所述醇为具有式(vi)所示的多元醇，所述羧酸为碳原子数为4-20的饱和一元羧酸，
[0084][0085]
式(vi)中，r9、r
10
、r
11
、r
12
各自独立地选自h、c1-c10的烷基或羟基，且r9、r
10
、r
11
、r
12
中至少2个为羟基。
[0086]
根据本发明的一些实施方式，所述组合物还可以含有抗氧剂和/或极压抗磨剂。
[0087]
根据本发明的一些实施方式，以所述组合物的总重量计，所述抗氧剂的含量可以为0.1-4wt％，所述极压抗磨剂的含量可以为0.2-1.5wt％。
[0088]
根据本发明的一些实施方式，所述抗氧剂选自氨基硫代酯、烷基化二苯胺、n-苯基-α-萘胺和屏蔽酚中的至少一种。
[0089]
根据本发明的一些实施方式，所述极压抗磨剂可以选自磷酸酯和/或磷酸酯胺盐。所述极压抗磨剂优选自亚磷酸二正丁酯、磷酸三甲酚酯和异辛基磷酸酯十八胺盐中的至少一种。
[0090]
根据本发明的一些实施方式，所述酯类基础油可以选自新戊二醇酯、三羟甲基丙烷酯和季戊四醇酯中的至少一种。
[0091]
本发明第五方面提供一种前述酰亚胺类化合物或前述方法在提高酯类基础油的防锈性和/或抗氧性中的应用。其中，所述酰亚胺类化合物和所述方法如前所述。
[0092]
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
[0093]
以下实施例中，在没有特别说明的情况下，用到的原料、溶剂均由商购获得。
[0094]
实施例1
[0095][0096]
在三口烧瓶中加入异十八烯基琥珀酸酐的甲苯溶液(异十八烯基琥珀酸酐35.09g+甲苯70.03g)，并安装机械搅拌、氮气导管和恒压滴液漏斗；配制4-(2-氨乙基)-吗啉的甲苯溶液(4-(2-氨乙基)-吗啉11.97g+甲苯26.00g)，将4-(2-氨乙基)-吗啉的甲苯溶液倒入恒压滴液漏斗中；将三口烧瓶置于5℃恒温油浴中，开启机械搅拌并通氮气30分钟；停止通氮气，向三口烧瓶中滴加4-(2-氨乙基)-吗啉的甲苯溶液；待滴加完毕，用时35min；将恒压滴液漏斗撤去，换成装有甲苯的分水器和冷凝管，将油浴升温至60℃并恒温2h，接着升温至90℃并恒温2h，最后升温至150℃，直至分水器中不再有水冷凝下来为止。将反应后的混合物旋蒸除掉甲苯，得到产物1(含上述式(a)所示结构的化合物的产物)。
[0097]
对产物1进行红外谱测定，见图1。
[0098]
红外光谱的测定条件：
[0099]
仪器型号：美国赛默飞世尔科技nicolet is50，仪器参数：扫描次数16次，分辨率4cm-1
，扫描范围4000-400cm-1
，上述产品采用涂片法。
[0100]
图1中，1772cm-1
和1699cm-1
为环状酰亚胺羰基c＝o的对称和不对称伸缩振动峰，1206cm-1
为环状酰亚胺的c-n伸缩振动峰，978cm-1
为双键＝c-h反式构型面外弯曲振动峰。上述红外光谱测试结果显示，产物1中有环状酰亚胺基团、双键。
[0101]
对产物1进行质谱测定，见图2。
[0102]
质谱的测定条件如下：
[0103]
傅里叶变换离子回旋共振质谱仪(ft-icr ms)，型号bruker solarix xr，磁场强度15t。实验条件：进样速率120μl/h，电喷雾离子源，正离子模式(esi+)，毛细管电压4500v，雾化器1bar，干燥气流速4.0l/min，干燥器温度为200℃，tof为0.6ms，q1 mass为150u，rf为800vpp，前后挡板电压1.8v，sep(sweep excitation power)为15，质荷比(m/z)检测范围为50～1500，采样时扫描累计64次。制样：用色谱纯甲醇配制成约0.1mg/ml试样。图2中485.3719为产物1结合一个na
+
的分子离子峰。
[0104]
以上结果表明本实施例成功合成了含式(a)所示结构化合物的产物1。
[0105]
实施例2
[0106][0107]
在三口烧瓶中加入异十八烯基琥珀酸酐的甲苯溶液(异十八烯基琥珀酸酐30.08g+甲苯70.05g)，并安装机械搅拌、氮气导管和恒压滴液漏斗；配制1-(2-氨乙基)哌嗪的甲苯溶液(1-(2-氨乙基)哌嗪11.75g+甲苯23.52g)，并将1-(2-氨乙基)哌嗪的甲苯溶液倒入恒压滴液漏斗中；将三口烧瓶置于5℃恒温油浴中，开启机械搅拌并且通氮气30分钟；停止通氮气，向三口烧瓶中滴加1-(2-氨乙基)哌嗪的甲苯溶液；待滴加完毕，用时30min；将恒压滴液漏斗撤去，换成装有甲苯的分水器和冷凝管，将油浴升温至60℃并恒温1.5h，接着升温至90℃并恒温2h，最后升温至160℃，直至分水器中不再有水冷凝下来为止。将反应后的混合物旋蒸除掉甲苯，得到产物2(含上述式(b)所示结构的化合物的产物)。
[0108]
对产物2进行红外谱测定，见图3。
[0109]
红外光谱的测定条件如下：仪器型号：美国赛默飞世尔科技nicolet is50，仪器参数：扫描次数16次，分辨率4cm-1
，扫描范围4000-400cm-1
，上述产品采用涂片法。
[0110]
图3中，1771cm-1
和1702cm-1
为环状酰亚胺羰基c＝o的对称和不对称伸缩振动峰，1188cm-1
为环状酰亚胺的c-n伸缩振动峰，977cm-1
为双键＝c-h反式构型面外弯曲振动峰。上述红外光谱测试结果显示，产物1中有环状酰亚胺基团、双键。
[0111]
对产物2进行质谱测定，见图4。
[0112]
质谱的测定条件如下：
[0113]
傅里叶变换离子回旋共振质谱仪(ft-icr ms)，型号bruker solarix xr，磁场强度15t。实验条件：进样速率120μl/h，电喷雾离子源，正离子模式(esi+)，毛细管电压4500v，雾化器1bar，干燥气流速4.0l/min，干燥器温度为200℃，tof为0.6ms，q1 mass为150u，rf为800vpp，前后挡板电压1.8v，sep(sweep excitation power)为15，质荷比(m/z)检测范围为50～1500，采样时扫描累计64次。制样：用色谱纯甲醇配制成约0.1mg/ml试样。图4中462.4060为产物2结合一个h
+
的分子离子峰。
[0114]
以上结果表明本实施例成功合成了含式(b)所示结构化合物的产物2。
[0115]
实施例3
[0116][0117]
在三口烧瓶中加入十二烯基琥珀酸酐的邻二甲苯溶液(十二烯基琥珀酸酐42.65g+邻二甲苯50g)，并安装机械搅拌、氮气导管和恒压滴液漏斗；配制1-(2-氨乙基)哌嗪的邻二甲苯溶液(1-(2-氨乙基)哌嗪24.82g+邻二甲苯25.01g)，1-(2-氨乙基)哌嗪的邻二甲苯
溶液倒入恒压滴液漏斗中；将三口烧瓶置于5℃恒温油浴中，开启机械搅拌并且通氮气30分钟；停止通氮气，向三口烧瓶中滴加1-(2-氨乙基)哌嗪的邻二甲苯溶液；待滴加完毕，用时42min；将恒压滴液漏斗撤去，换成装有邻二甲苯的分水器和冷凝管，将油浴升温至50℃并恒温1h，接着升温至80℃并恒温3h，最后升温至150℃，直至分水器中不再有水冷凝下来为止。将反应后的混合物旋蒸除掉邻二甲苯，得到产物3(含上述式(c)所示结构的化合物的产物)。
[0118]
产物3的测试结果：
[0119]
1773cm-1
和1700cm-1
为环状酰亚胺羰基c＝o的对称和不对称伸缩振动峰，1195cm-1
为环状酰亚胺的c-n伸缩振动峰，979cm-1
为双键＝c-h反式构型面外弯曲振动峰。上述红外光谱结果显示，产物3中有环状酰亚胺基团、双键，表明本实施例成功合成了含式(c)所示结构化合物的产物3。
[0120]
测试例1
[0121]
防锈性能测定
[0122]
选用t747a(烯基丁二酸酯防锈剂)作为对比添加剂1；选用矿物油(150n)作为对比基础油1；选用聚α烯烃(pao6)作为对比基础油2；选用双酯(癸二酸二辛酯)作为对比基础油3。
[0123]
利用gb/t 11143a方法分别评定上述制备得到的产物1、2、3和对比添加剂1(t747a(烯基丁二酸酯防锈剂))在润滑油中的防锈效果。
[0124]
分别在基础油(季戊四醇酯基础油)中加入8g/kg的添加剂(上述产物1、2、3和t747a)来评定添加剂的防锈性能。试验方法gb/t 11143a规定了抑制剂矿物油在水存在下防锈性能的测定方法，其具体方法为：将300ml试样和30ml蒸馏水混合，把圆柱形的实验钢棒全部浸在其中，在60℃下进行搅拌。试验周期为24h，试验周期结束后观察试验钢棒锈蚀的痕迹和锈蚀的程度。防锈性能测试结果见表1。
[0125]
表1
[0126]
[0127][0128]
由表1的结果可见，加入本发明提供的酰亚胺类化合物对本发明提供的特定的酯类基础油的锈蚀有很大的改善作用，其效果好于上述对比添加剂。
[0129]
测试例2
[0130]
抗氧化性能评定
[0131]
利用sh/t 0719方法分别评定产物1、2、3在240℃下的抗氧化性能。
[0132]
分别在酯类基础油(季戊四醇酯基础油)中加入5g/kg的添加剂(上述制备的产物1、2、3)来评定添加剂的抗氧化性能。试验方法sh/t 0719规定了润滑油氧化诱导期测定法，其具体方法为：用样品皿称取少量试样，放在pdsc仪测试池中。加热pdsc仪测试池至规定的温度，平衡后通入一定压力的氧气。pdsc仪测试池保持在规定的温度和氧气压力下直至氧化放热反应发生。测定外推拐点时间，以此作为润滑油在规定试验温度下的氧化诱导期。抗氧化测试结果见表2。
[0133]
表2
[0134][0135][0136]
通过表2可见，加入本发明提供的酰亚胺类化合物对润滑油(特别是针对含酯类基础油(如季戊四醇酯基础油)的体系)的抗氧化性效果较好。
[0137]
测试例3
[0138]
润滑性能是润滑油的基本性能，利用gb/t 3142-2019方法(试验条件：1200rpm、
392n、75℃、60min)评定季戊四醇酯基础油和复配添加剂后润滑油的润滑性能，得到的平均磨斑直径结果见表3。
[0139]
表3
[0140]
油样平均磨斑直径(mm)季戊四醇酯基础油0.91季戊四醇酯基础油+产物20.91
[0141]
通过表3可见，加入本发明提供的酰亚胺类化合物后，润滑油在防锈性能和/或抗氧性能提升的同时，并没有降低其他的基础特性。实施例1得到的产物1和实施例3得到的产物3在润滑油的基本性能方面也具有相似的结果。
[0142]
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种酰亚胺类化合物，其特征在于，该酰亚胺类化合物具有式(i)所示的结构，其中，式(i)中，r0为c3-c20的烃基；y为具有式(ii)所示结构的基团，式(ii)中，*表示与式(i)中氮原子键合的位点；m为1-10的整数；m个重复单元中的r1各自独立地为c1-c20的直链或支链亚烷基；m个重复单元中的t各自独立地为c3-c10的含氮杂环基；r2选自h、c1-c20的直链或支链烷基，或者r2不存在。2.根据权利要求1所述的酰亚胺类化合物，其中，式(i)中，r0为c6-c18的烃基，优选c9-c18的烃基，更优选c12-c18的烃基；和/或，式(ii)中，m为1-5的整数，优选为1或2；m个重复单元中的r1各自独立地为c1-c10的直链或支链亚烷基，优选c1-c6的直链或支链亚烷基；m个重复单元中的t各自独立地为c3-c6的含氮杂环基。3.根据权利要求1或2所述的酰亚胺类化合物，其中，t具有式(iii)所示结构，式(iii)中，r3和r4各自独立地为c1-c9的直链或支链亚烷基，优选为c1-c6的直链或支链亚烷基，且r3与r4的碳原子之和为3-10的整数，优选为3-8的整数；a为o或nr5，r5选自h、c1-c6的直链或支链烷基。4.根据权利要求3所述的酰亚胺类化合物，其中，所述酰亚胺类化合物具有式(i’)所示的结构：式(i’)中，x为nh或o；n为0-6的整数；l为c1-c18的直链或支链亚烷基或不存在；q为或不存在，p为0-18的整数；r6、r7和r8各自独立地选自h、c1-c6的烷基；优选地，l中的碳原子数与p的数值的加和为不小于8且不大于20的整数。
(2-氨乙基)吗啉、3-甲基-4-(2-氨乙基)吗啉、n-(3-氨丙基)吗啉、4-吗啉丁胺、1,4-双-(3-氨丙基)哌嗪、n-(3-氨基丙基)哌嗪、1,4-哌嗪二乙胺、1-(2-氨乙基)哌嗪、2-甲基-1-(2-氨乙基)哌嗪、1,4-哌嗪二甲基胺、哌嗪-1-甲胺、1,4-二氨基哌嗪、2-甲基-1,4-哌嗪二胺、2-(2-甲基哌嗪-1-基)-1-乙胺、2-甲基-2-(4-吗啉)丙胺、2-(2-甲基吗啉-4-基)乙烷-1-胺中的一种；优选地，式(iv)所示化合物为十二烯基琥珀酸酐或异十八烯基琥珀酸酐，式(v)所示化合物为4-(2-氨乙基)吗啉或1-(2-氨乙基)哌嗪；更优选地，式(iv)所示化合物为异十八烯基琥珀酸酐，式(v)所示化合物为4-(2-氨乙基)吗啉；或者，式(iv)所示化合物为异十八烯基琥珀酸酐，式(v)所示化合物为1-(2-氨乙基)哌嗪；或者，式(iv)所示化合物为十二烯基琥珀酸酐，式(v)所示化合物为1-(2-氨乙基)哌嗪。9.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述酰亚胺化反应的温度为40-180℃，优选50-160℃；时间为0.5-20h，优选1-15h；和/或，式(iv)所示化合物与式(v)所示化合物的摩尔比为1：(0.3-2)，优选1：(0.4-1.5)；和/或，所述酰亚胺化反应在惰性气氛保护下进行的，所述惰性气氛由惰性气体和/或氮气提供。10.权利要求1-5中任意一项所述的酰亚胺类化合物或权利要求6-9中任意一项所述的方法在防锈剂和/或抗氧剂中的应用。11.一种具有防锈和/或抗氧功能的组合物，其特征在于，该组合物包括：包括基础油和权利要求1-5中任意一项所述的酰亚胺类化合物或按照权利要求6-9中任意一项所述的方法制得酰亚胺化反应的产物；优选地，以所述组合物的总重量计，基础油的含量为94-99.5wt％，所述酰亚胺类化合物的含量为0.19-0.98wt％；优选地，相对于1kg的基础油，所述的酰亚胺类化合物的含量为2-10g。12.根据权利要求11所述的组合物，其中，所述基础油为酯类基础油，其中，酯类基础油优选由醇与羧酸的缩合而成，所述醇为具有式(vi)所示的多元醇，所述羧酸为碳原子数为4-20的饱和一元羧酸，式(vi)中，r9、r
10
、r
11
、r
12
各自独立地选自h、c1-c10的烷基或羟基，且r9、r
10
、r
11
、r
12
中至少2个为羟基；和/或，所述组合物还含有抗氧剂和/或极压抗磨剂；优选地，以所述组合物的总重量计，所述抗氧剂的含量为0.1-4wt％，所述极压抗磨剂的含量为0.2-1.5wt％；优选地，所述抗氧剂选自氨基硫代酯、烷基化二苯胺、n-苯基-α-萘胺和屏蔽酚中的至少一种；
优选地，所述极压抗磨剂选自磷酸酯和/或磷酸酯胺盐。13.根据权利要求11或12所述的组合物，其中，所述酯类基础油选自新戊二醇酯、三羟甲基丙烷酯和季戊四醇酯中的至少一种。14.权利要求1-5中任意一项所述的酰亚胺类化合物或权利要求6-9中任意一项所述的方法在提高酯类基础油的防锈性和/或抗氧性中的应用。

技术总结
本发明涉及防锈剂和/或抗氧剂技术领域，公开了一种酰亚胺类化合物及其制备方法和应用以及具有防锈和/或抗氧功能的组合物。该酰亚胺类化合物具有式(I)所示的结构，式(I)中，R0为C3-C20的烃基；Y为具有式(II)所示结构的基团，式(II)中，*表示与式(I)中氮原子键合的位点；m为1-10的整数；m个重复单元中的R1各自独立地为C1-C20的直链或支链亚烷基；m个重复单元中的T各自独立地为C3-C10的含氮杂环基；R2选自H、C1-C20的直链或支链烷基，或者R2不存在。该酰亚胺类化合物具有优异的防锈和/或抗氧性能，特别是与酯类基础油的配伍良好，能够协同发挥作用，进一步提升防锈和/或抗氧性能。进一步提升防锈和/或抗氧性能。进一步提升防锈和/或抗氧性能。进一步提升防锈和/或抗氧性能。


技术研发人员：赵梦亚 贺景坚 梁宇翔
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院
技术研发日：2022.03.16
技术公布日：2023/9/23