Алканоаты 2, 2, 6, 6-тетраметилолциклогексанолав качестве основы синтетическихсмазочных масел

Алиев, М. А, Мамедьяро М. С. Гусейнов и Г. 72) Авторы изобретения Ордена Трудового Красного Знамени и процессов им. акад, Ю. Г. Мам и 71) Заявит 4) АЛКАНОАТЫ 2,2,6,6-ТЕТРАМЕТИЛОЛЦИКЛОГЕКСАН В КАЧЕСТВЕ ОСНОВЫ СИНТЕТИЧЕСКИХ СМАЗОЧНЬ МАСЕЛ4,0 сСт)ованиям Изобретение относи синтеза новых химичес конкретно алканоатов метилолциклогексанола основы синтетическихИзвестны алканоать циклогексана общей ф тся к областиких соединений2,2,б,б-тетрав качестве смазочных масел1,4-диметилол- ормулы КСООН С СОК О иэобрет ния заключается в вязкости и в увелич елькой стабильности синтетического сма ня повышении уронии термоокислиизвестной оснзочного масла г,зе В - радикалы изомасляной кислот н товарной фракции синтетических жирных кислот С ." С 1, которые исследованы в качестве основы синте тических смазочных масел.Основы масел современной и перспективной техники должны обладать высоким уровнем вязкости и одновременно низкой температурой застывания. Однако известные эфиры,.застывая при минус 50 и минус 39 оС, обла ают низким овнем вязкости на и.д ( мер, вязкость при 00 С этих эфиров равна соответственно 2,4 ии потому не отвечают требЭпредъявляемым к основам синтетическихсмазочных масел.Эти соединения обладают низкой ф термоокислительной стабильностью,таккак содержат в спиртовой части молекулы-водородные атома по отношению к сложноэфирной группе.В связи с этим указанные соединения легко могут окисляться под действием высокой температуры и кислорода. Кроме того, эти э 4 иры обладают небольшим молекулярным весом ( 284 и400), поэтому могут легко испарятьсяв условиях эксплуатации их в качествеосновы синтетических смазочных ма-.териалов.Указанные свойства определяется новой химической структурой алканоатов 2,2,6, б-тетраметилолциклогексанола формулыОМ,КСООНуС СНОООВ В - радикалы алифатичеСких монокар боновых кислот Сд- С. р В " Н,СОК.Соедннеййя с требуемыми свойствами получают зтерификацией многоатомного спирта, а именно 2,2,6,6-тетраметилолциклогексанола алифатическими моноКарбоновымй кислотами С,1- Сб.Исходный,.спирт 2, 2,6, б-тетр аметилолциклогексанол получают взаимодействием товарных циклогексанола и параформа в щелочной среде.Зтерификацию проводят с использованием спирта и кислот в соотношении 1:4,2-,1:8 соответственно. В качестве катализатора используют паратолуолсульфокислоту (ПТСК), взятую в количестве 1 вес.% по отношению к общему весу реакционной массы. Реакцию проводят при 160-220 С до прекращеония выделения воды.30Выход апканоатов 2,2,6,6"тетраметилолциклогексанола составляет 75-80% от. теории в расчете на взятый спирт, Полученные алканоаты представляют, собой бесцветную маслянистую жидкость с высокой температурой кипения,35Химический состав этих соединений доказывается элементным анализом, данные которого коррелируются с теоретическими вычисленными значениями,40 а строение - методами ИК-и ПМР-спектроскопии.,П -р"и м е р 1. В трехгорлую колбу, снабженную термометром, механической мешалкой, холодильником и водоотделительной ловушкой, загружают 44 г 45 (,0,2 моль) 2,2,6,6-тетраметилолцихлогексанола, 74 г (0,84 моль) масляной кислоты и 1 2 г ПТСК. ЭтерификациюЭйроводят при 160-170 С в течение 2 ч. По Истечении этого времени выделяет ся 14,5 г воды и процесс прекращается. Этерификат нейтрализуют 5%-ным раствором КОН, промывают водой, сушат над Ка 0 и перегоняют под вакуумом.4Получают 82,8 г 2,2,6,6.",тетрамаслоа- ы та - тетаметилолциклогексанола, т. кип.218-220 С/1 мм рт. ст.,ф 20- 1,4700, дф = 1,0714. Найдено,%: С 62,53; Н 9,05. Мол.вес, 503,05.(" НЦ 09Вычислено,%: С 62,40; Н 8,80. Мол.вес. 500.Выход 80%.Пример 2, 44 г ( 0,2 моль)2,2,6,6-тетраметилолциклогексанолаэтерифицируют 141 г (1,6 моль) масля-,.ной кислоты в присутствии 1,8 г ПТСК.Реакцию проводят при 160-170 С в течение 3 ч,По истечении этого времени вьщеляется теоретически рассчитанное количество воды (18. г). Температуруореакционной массы повышают до 200 Си,отгоняют основную часть избыткамасляной кислоты. Полученный этерификат нейтрализуют 5%-ным растворомКОН, промывают водой, сушат надЙа 2501 и перегоняют под вакуумом.Получают 90 г пентамаслоата 2,2,6,6 тетраметилолциклогексанола, т.кип.233-235 оС/1 мм Рт.ст, И 1 1.4685.О 4 = 1,0466.Найдено,7.: С 62,20; Н 9,20, Мол.вес,573,5,3 о Ю 10Вычислено,%: С 63,15; Н 8,77, Мол,вес. 570Выход 79%.Суммарный выход этих продуктовсоставляет 75,35%.гП р и м е р 3, 44 г 02 моль2,2,6,6-тетраметилолциклогексанолаэтерифицируют ЭЗ, 7 г ( О, 84 моль) валериановой кислоты в присутствии 1,4.ПТСК. Реакцию проводят при 180-190 ОСв течение 2 ч. По истечении этоговремени выделяется 14,5 г воды ипроцесс прекращается. Этерификат ней"трализуют 5%-ным раствором КОН, промывают водой,. сушат над Ма 50, иперегоняют под вакуумом. Получают87 г 2,2,б,б-тетравалерата тетаметилциклогексанола, т.кип, 238-240 С/1 ммрт,ст ОО = 1,4710, = 1,0590.Найдено,7: С 64,21; Н 10,0. Мол-,вес, 554,6С Нд,одВычислено,%: С 64,75; Н 9,35, Мол.вес, 556.Выход 78%Пр,им ер 4 44 г (0,2 моль)2,2,б,б-тетраметилолциклогексанолаэтерифицируют 163,5 г 1,6 моль )валериановой кислоты в присутствии2 г ПТСК, Реакцию проводят при 180-190 С в течение 3 ч. По истечении5 81этого времени выделяется теоретически рассчитанное количество воды(18 г). Температуру реакционной массы повышают до 210 С и отгоняют основную часть избытка валериановой кислоты. Этерификатнейтрализуют 53-нымраствором КОН, промывают водой, сушатнад йа 20 и перегоняют над вакуумом.Получают 100 г пентавалерата 2,2,6,6-тетраметилолциклогексанола, т.кип.250-253 С/1 мм рт.ст., и о 1,4680,До = 1,0480,ф фНайдено, : С 66,11; Н 9,65. Мол.вес 642,8.С 3. Н 6001 ОВычислено,: С 65,62; Н 9,:37. Мол.вес 640.Выход 783.Суммарный выход этих продуктов врасчете на взятый 2,2,6,6-тетрамети.лолциклогексанол составляет 78,1 Х1 Т р ифм е р 5. 44 г (0,2 моль)2, 2,6, 6-тетр аметилолцикло ге кс анолаэтерифицируют 97,5 г (0,84 моль) капроновой кислоты в присутствии 1,4 гПТСК. Реакцию проводят при 200-210 СОв течение 2 ч. По истечении этоговремени выделяется 14,6 г воды н процесс прекращается. Этерификат нейтрализуют 5 -ным раствором КОН, промы.вают водой, сушат над Ма 250 и. перегоняют под вакуумом. Получают 96,7 г2,2,6,6-тетракапроата тетраметилолциклогексанолат. кип. 263-265 оС/1 ммрт.ст.,И = 1,4680, с 1 д = 1,0361.Найдено, : С 66,4; Й 10,24. Мол,вес 614,.1.СНО 9Вычислено, : С бб,бб; Н 9,80.Мол.вес.612,Выход 76,1 .П р и и е р 6, 44 г (0,2 моль)2,2,6,б-тетракапроата тетраметилолэтерифицируют 185,6 г (1,6 моль)капроновой кислоты в присутствий,2,3 г ПТСК. Реакцию проводят при200-21(ГС в течение 3 ч. По истечении этого времени выделяется теоретически рассчитанное количество воды (18 г) , Температуру реакционноймассы повышают до 220 фС и отгоняютосновную .часть избытка кислоты.Зтерифнкат нейтрализуют 5 Х-ным раствором КОН, промывают, водой, сушат надМа 504 и перегоняют под вакуумом.Получают 109,4 г пентакапроата 2,2,б,б-тетраметилолциклогексанола, . 9087 6.Найдено,Х: С 67,64; Н 10,41. Мол;вес. 709.5 Вычислено,й: Н 9,86; С 67,60.Мол.вес 710.Вязкостно-температурные свойствасинтезированных соединений приводятся в табл. 110 Данные табл. 1 показывают,что алкаиоаты 2,2,6,6-тетраметилолциклогексанала обладают более высоким уров нем вязкости ( 6,81-10,9 сбт при100 о.С) , чем апканоаты 1,4-диметилел 15 циклогексана (2,4-4,0 сСт). Этообъясняется их более высоким молекулярным весом 1500-710).Апканоаты 2,2,6,6-тетраметилол"циклогексанола, обладая более высо 20 ким уровнем вязкости, имеют почтиодинаковую температуру застывания(минус. 40-50 С с алканоатами 1,4 одиметилолциклогексана ( минус 39и минус 50 С) , что объясняетсяо25 большей разветвленностью их структуры за счет расположения четырех сложноэфнрных групп в 2,6-гем-положениях,а одной сложноэфирной группы в про-"странственно затрудненном положении30 1-циклогексанового кольца Исследованные соединения обла 4 аюттакже высокой температурой вспышки236 276 С).35Алканоаты 2,2,6,6-тетраметилолциклогексанола были испытаны на испа"ряемость (ГОСТ 20354-74), а также. на термоокислительную стабильностьв тонком. слое ( ГОСТ 9352-60) и вобъеме (ГОСТ 5566-70). Результатыэтих испытаний приводятся в табл.2.Как видно иэ табл.2, исследованные соединения обладают незначнтель ной испаряемостью (не более 0,9вес.Х), достаточно. стабильны приокислении в тонком слое. При окисленин в объеме отсутствуют осадкив бензоле и изооктане, а также 50 коррозия на алюйниевом сплаве АК-.4и стали ШХ. Высокая термоокисли.- тельная стабильность штих соединенийвырааается также в незначительномувеличении кислотных чисаа 0,1 55 0,9 мг КОН/г и вязкости при 100 Спосле окисления.О сч л Ю л а о О ОСО щл лО О1 О1 .1 с Сб. Щ о о Еф бс 1 Ю Щ о о д н н ж Ф 6 Е 1 В; Э Ф 1 4 Ф 1 Фф 1 иФфщ 1оО счо1 -- 4кф 1оОО 1 - 11лсО 1о СР 5 но о л в сч О Ф ООсчООО 1м1 1 1 1 1 1 Ф 61 Ос Рс й Ф Ос Еф Ж,26 О,0,83 0,6 ентакапроат ии с ГОСТ 5566-70не отсутствуют 1стали ШХотсутс е. При испытании в соотвеосадки в бензоле и изо коррозия на сплаве АК- вует. имеч с к фатических монослот С- С Формула изобретения где Й - радияалы али карбоновых ки В -Н и СОК,в качестве осйовы синтетич зочных масел. Источники информ принятые во внимание при 1. Рапанорт И.Б. и др 1964, 4, 91.6.их смаОВРСОО НС СНОСОКСООНС СНдОСО ации,экспертизе Нефтехимия,35 Составитедь Е. УткинаРедактор Е,Хорнна ТехредуТ.Маточка Корректор О. Бил 8792/32 Тираж 446 Подпис ВНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и отк 113035, Москва, Ж, Раушская н ое " СССР аказ ытийб д. 4/5 ал ППП "Патент", г город, ул. Проектна Алканоаты 2,2,6,6-тетраметилолклогексанола общей формулы,Кислотноечисло,мг КОН/