Алканоаты 2,2,6,6-тетраметилолциклогексанолаВ КАчЕСТВЕ ОСНОВы СиНТЕТичЕСКиХСМАзОчНыХ МАСЕл Советский патент 1981 года по МПК C07C69/75 C10M3/20 

(54) АЛКАНОАТЫ 2,2,6,6-ТЕТРАМЕТИЛОЛЦИКЛОГЕКСАНОЛА В КАЧЕСТВЕ ОСНОВЫ СИНТЕТИЧЕСКИХ СМАЗОЧНЫХ МАСЕЛ Указанные свойства определяются новой xи a чecкoй/структурой апканоато 2,2,6,6-тетраметилолциклогексанола форм(улы ,ОЛ КСООНгС ,OdOR RdooHjC н T dHjOdoR R - радикалы алифатических монокар R- Н, боновых кислот С С COR. CoewrffelSiJi с требуемыми свойстваVK получа1вт этерификацией многоатомно го спирта, а именно 2,2,6,6-тетраметилолцйклогексанола aлифaтичecки и моно ц;арбоновыми кислотами Cg. Исходный..спирт 2,2,6,6-тетраметилолциклогексанол получают взаимодействием товарных цикпогексанола и парафррма в щелочной среде. Этери икацию 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 прекращения вьщеления воды. Выход алканоатов 2,2,6,6-тетраметилолциклогексанола составляет 75-80% от. теории в расчете на взятый спирт. Полученные алканоаты представляют собой бесцветную маслянистую жид кость с высокой температурой кипения. Химический состав этих соединений доказывается элементным анализом, дан ные которого коррелируются с теоретическими вычисленными значениями, а строение - методами ИК-и ПМР-спектроскопии. .П-р-и мер 1. В трехгорлую колбу снабжённую термометром, механической мешалкой, холодильником и водоотделительной ловушкой, загружают 44 г (,0,2 моль) ,6-тетрйметилолциклогексанола, 74 г (0,84 моль/) масляной кислоты и 1,2 г ПТСК. Этерификацию проводят при 160-ПО С в течение 2ч По истечении этого времени выделяется 14,5 г воды и процесс прекращается. Этерификат нейтрализуют 5%-ным раствором КОН, промывают водой, суша над Na2.SQ и перегоняют под вакуумом Получают 82,8 г 2,2,6,6-.тетрамаслоа та тетраметилолциклогексанола, т.ки 218-220 с/1 мм рт. ст..,4700, d|° 1,0714. ки Найдено,%: С 62,53; Н 9,05. Мол. вес. 503,05. ) Вычислено,%: С 62,40; Н 8,80. Мол. вес. 500. Выход 80%. Пример 2. 44г(0,2 моль; 2,2,6,6-тетраметилолциклогексанола этерифицируют 141 г (1,6 моль) 1асляг ной кислоты в присутствии 1,8 г ПТСК. Реакцию проводят при 160-170с в тече ние 3 ч.По истечении этого времени выделяется теоретически рассчитанное количество воды (18.г). Температуру реакционной массы повышают до и .отгоняют основную часть избытка масляной кислоты.. Полученный этерификат нейтрализуют 5%-ным раствором КОН, промь1вают водой, сушат над N3250 и перегоняют под вакуумом. Получают 90 г пентамаслоата 2,2,6,6тетраметилолциклогексанола, т.кип. 233-2350С/1 -мм pT.CT.Kig. 1.685. «4 1,0466. Найдено,%: С 62,20; Н 9,20. Мол. вес.573,5. Вычислено,%: С 63,15; Н 8,77. Мол, вес. 570 Выход 79%. Суммарный выход этих продуктов составляет 75,35%. I. П р и мер 3. 44 г 0.,2 моль 2,2,6,6-тетраметилолциклогексанола этерифицируют 85,7 г (0,84 моль) валериановой кислоты в присутствии 1,4 ПТСК. Реакцию проводят при 180-190 С в течение 2 ч. По истечении этого времени выделяется 14,5 г воды и процесс прекращается. Этерификат иейтрализуют 5%-ным раствором КОН, промывают водой,, сушат над и перегоняют под вакуумом. Получают 87 г 2,2,6,6-тетравалерата тетраметилциклогексанола, т.кип. 238-240 С/1мм рт.ст.,п|° 1,4710, 1,0590. Найдено,%: С 64,21; Н 10,0. Мол-, вес,554,6. Вычислено,%: С 64,75; Н 9,35. Мол. вес. 556. Шход 78% П р ,и м ер 4. 44 г (0,2 моль) 2,2,6,6-тетраметш1олциклогексанола этерифицируют 163,5 г (1,6 1«шь) валериановой кислоты в присутствии 2 г ПТСК, Реакцию проводят при 180190 С в течение 3 ч. По истечении 5 этого времени выделяется теоретически рассчитанное количество воды (l8 г). Температуру реакционной мас сы повьппают до и отгоняют осн ную часть избытка валериановой кислоты. Этери4икат нейтралиэуют 5%-ны раствором КОН, промывают водой, суш над перегоняют над вакуумом Получают 100 г пентавалерата 2,2,6, тетраметилояциклогексанола, т.кип. 250-253 С/1 мм рт.ст., V)i° 1,468 di° 1,0480. Найдено,%: С 66,11; И 9,65. Мол. эес 642,8. 35- бО°10 Вычислено, %: С 65,62; Н . М вес 640. - Выход 78%. Суммарный выход этих продуктов в расчете на взятый 2,2,6,6-тетраметип лолциклогексанрл составляет 78,1% IT р им е р 5. 44 г (0,2 моль) 2,2,6,6-тетраметилолциклогексанола этерифицируют 97,5 г (0,84 моль) капроновой кислоты в присутствии ПТСК. Реакцию проводят при 200-210 С в течение 2 ч. По истечении этого времени выделяется 14,6 г воды я про цесс прекращается. Этерификат нейтра лизуют 5%-ным раствором КОН, промывают водой, сушат над NaoSQ H перегоняют под вакуумом. Получают 96,7 2,2,6,6-тетракапроата тетрамётилолциклогексанола т. кип. 263-265 0/1 мм PT.CT.,V1 1,4680, d|° 1,0361. Найдено,%: С 66,4; Н 10,24. Мол. вес 614,1t Вычислено,%: С 66,66; И 9,80.Мол вес.612. ВьЬсод 76,1 %, П р и м е р 6. 44 г (0,2 моль) 2,2,6,6-тетракапроата тетраметилолэтерифицируют 185,6 г (1,6 моль) капроновой кислоты в присутствий 2,3 г ПТСК. Реакцию проводят при 200-2 l(f С в течение -3 ч. По истечении этого времени выделяется теорятически рассчитанное количество воды (18 г) . Температуру реакционной массы повьппают до и отгоняют основную .часть избытка кислоты.Этерификат нейтрализуют 5%-ным раствором КОН, промывают.водой, сушат над и перегоняют под вакуумом. Получают Ш9,4 г пентакапроата 2,2, 6,6-тетраметилолциклогексанола, 7 -Г.КИП. 274-276 С/1 мм рт.ст. И, 1,4660; d|°- 1,0227. Найдено.: С 67,64; Н 50,41. Мол вес. 709. Вычислено,%: Н 9,86; С 67,60.МЬл. вес 710. Вязкостно-температурные свойства синтезированных соединений приводятся в табл.I. Данные табл.1 показывают,что элканоа-га 2,2,6,6-тетраметилолциклогёксанола обладают более высоким ypoifнем вязкости (6,81-10,9 сСт при ) , чем алканоаты 1,4-диметилвЛ циклогексана (2,4-4,0 сСт..Эта объясняется их более высоким молекулярным весом (500-710).Алканоаты 2,2,6,6-тетраметилолциклогексанола, обладая более высоким уровнем вязкости, имеют почти одинаковую температуру застывания (минус 40-50 С с алканоатами 1,4диметилолциклогексана ( минус 39 и минус 50°с) , что объясняется большей разветвленностью их структу ры за счет расположения четырех сложноэфирных групп в 2,6-гем-полояениях, а одной сложноэфирной группы в пространственно затрудненном положении 1-циклогексанового кольца.. . Исследованные соединения обладают также высокой температурой вспышки (236-2 7 С . I . Алканоаты 2,2,6,6-тетраметилолциклогексанола были испытаны на испаряемость (ГОСТ 20354-74), а также на термоокиспительную стабнльность в тонком слое (ГОСТ 9352-60) и в объеме (ГОСТ 5566-70). Результаты этих иопытаний приводятся в табл.2. ; Как видно из табл.2, исследованные соединения обладают незначительной испаряемостью (не более 0,9 вес.%), достаточно стабильны при окислении в тонком слое. При окисеш1и в объеме отсутствуют осадки в бензоле и изооктане, а также коррозия на алююниевом сплаве стали ПК-15. Шасокая термоокислительная стабильность этих соедакений выраявается также в незначительном величении кислотнь1х шсап 0,1,9 мг КОН/Г и вязкости при осле окисления. Примечание.

Формула изобретения

Алканоаты 2,2,6,6-тетраметилолциклогексанола общей формулы,

OR RCOOHj C Y CHaOCOR

RCOOHQ.C sAcH2.0COR

где R - радияалы алифатических монокарбоновых кислот Сд- Cg , R - Н или СОК, в качестве основы синтетических смазочных масел.

Источники информации, принятые во внимание при зкс 1ертизе

1. Рапапорт И.Б. и др. Нефтехимия, 1964, 4, 9L6. При испытании в соответствии с ГОСТ 5566-70 осадки в бензоле и изооктане отсутствуют; коррозия на сплаве АК-4 и стали ШХ-15 отсутст-, вует.