N-辛基苯基-α-萘胺的研制

2023-08-06朱国军基帅舒美英

当代化工研究 2023年15期

＊朱国军基帅舒美英

（衢州恒顺化工有限公司浙江 324007）

N-辛基苯基-α-萘胺是合成酯中常用的高温抗氧剂，属于芳胺类抗氧剂，通常与二烷基二苯胺复配使用，广泛应用在航空润滑油及高温链条油等领域，N-苯基-α-萘胺较二烷基二苯胺在合成酯中有更好的抗氧化效果，但在实际使用中会产生沉淀，容易堵塞管路中的过滤器，造成润滑故障[1]，为改善N-苯基-α-萘胺在合成酯中的沉积性能，提高其高温抗氧化性能，可通过与其他抗氧剂复配或烷基化改性方法来解决[2,3]。

N-辛基苯基-α-萘胺更好的解决了高温抗氧化性能和抗沉积性能，且具有更良好的热安性，改善了在合成酯（季戊四醇酯）中的抗沉积性能和抗氧化性能，更适合于在合成酯（季戊四醇酯）中使用[4]。

1.基础实验部分

(1)实验试剂和仪器

表1 实验试剂

表2 实验仪器

(2)合成方法

取二异丁烯200g加入0.2g阻聚剂2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚倒入500mL烧瓶中，在室温搅拌30min，使阻聚剂完全溶解，备用。在1000mL四口烧瓶中投入200g N-苯基-α-萘胺（0.912mol），安装好玻璃冷凝管，烧瓶口插入温度计，氮气吹扫30min（氮气流量5L/min），然后调节氮气流量为0.5L/min，加入5g三氟甲磺酸，油浴锅设定温度为120℃，缓慢升温到110℃约45min，把二异丁烯倒入恒压滴液漏斗中，安装在玻璃冷凝器上方，在110℃开始滴加170g溶解阻聚剂的二异丁烯（1.515mol），控制温度110～120℃，70min滴完，在此温度下搅拌30min，降温到70℃以下，加入5g氢氧化钠和100g水洗涤，保持在60～80℃静置30min，分去下层水，再用少量水洗涤到水液pH=7～8。保持在60～80℃静置30min，分去下层水液，氮气保护下真空蒸馏（-0.098MPa）到160℃直到无流量，把烧瓶中物料称重，分成等量的两份。

结晶用两种溶剂进行对比，观察收率与纯度，把上述1份物料加入95%乙醇125g中，放入烧瓶中，安装冷凝器、搅拌器，搅拌加热到70℃全部溶解，降至室温过滤，滤饼154g，滤饼放60℃真空烘箱5h（-0.099MPa），得产品135g（类白色）。熔点＞75℃，以N-苯基-α-萘胺计收率89%，液相色谱图如图1所示，统计表如表3所示。

图1 乙醇结晶的L06液相色谱图

表3 乙醇结晶的L06液相色谱图统计表

把上述另1份物料加入甲醇125g中，放入烧瓶中，安装冷凝器、搅拌器，搅拌加热到回流全部溶解，降温到室温过滤，滤饼159g，滤饼放60℃真空烘箱5h（-0.09MPa），得产品138g（类白色）。熔点＞75℃，以N-苯基-α-萘胺计收率91%，液相分析图如图2所示，液相色谱图统计表如表4所示。

图2 甲醇结晶的L06液相色谱图

表4 甲醇结晶的L06液相色谱图统计表

(3)合成过程讨论

对反应温度的控制，通过几个不同的温度反应，产品结晶液相分析，当反应温度为90℃、100℃、110℃、120℃、140℃、160℃时，产品质量为187g、201g、209g、212g、208g、208g，熔点分别为74.3～75.1℃、74.8～75.9℃、75.3～76.6℃、75.4～76.3℃、75.0～75.9℃、74.8～75.8℃，液相含量分别为97.22%、98.63%、99.61%、99.44%、99.17%、98.87%。随着反应温度的升高，产品熔点和含量从低到高然后又降低，反应温度低，反应不完善，产品中有N-苯基-α-萘胺原料存在，造成熔点和含量都偏低，反应温度高，液相色谱分析杂质增加，可能是原料二异丁烯或产物高温裂解产生，所以，反应温度不能太高，合理的反应温度为110～120℃，采用滴加法及二异丁烯中加入阻聚剂，减少二异丁烯在高温下的裂解及本体聚合，减少副反应，提高产品的纯度。图3是在140℃反应，甲醇中结晶的液相色谱图，液相色谱图统计表如表5所示。