Sales de ácidos tiofosfóricos y su uso en lubricantes.

Sales del anión del ácido di-, tri- o tetratiofosfórico de acuerdo con la fórmula I **Fórmula**

en la que Z1 y Z2 independientemente entre sí representan un átomo de oxígeno o un átomo de azufre y Ra y Rb independientemente entre sí representan un grupo orgánico con 1 a 20 átomos de C,

y un catión seleccionado de

un catión imidazolio de fórmula II**Fórmula**

en la que R y R1 independientemente entre sí representan un grupo alquilo C1 a C12 y R2 a R4 independientemente entre sí representan un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo C1 a C12,

un catión piridinio de fórmula III**Fórmula**

en la que R representa un grupo alquilo C1 a C12 y R1 a R5 independientemente entre sí representan un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo C1 a C12

un catión pirazolio de fórmula IV**Fórmula**

en la que R y R1 independientemente entre sí representan un grupo alquilo C1 a C12 y R2 a R4 independientemente entre sí representan un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo C1 a C12,

un catión imidazolinio de fórmula V**Fórmula**

en la que uno de los restos R o R1 representa un átomo de hidrógeno y el otro resto R o R1 representa un grupo alquilo C1 a C8 o grupo hidroxialquilo C1 a C8 y R2 representa un grupo alquilo C1 a C20 o un grupo alquileno C2 a C20 o un catión triazolio de fórmula VI**Fórmula**

Sales de ácidos tiofosfóricos y su uso en lubricantes

La invención se refiere a sales del anión del ácido di-, tri- o tetratiofosfórico de acuerdo con la fórmula I

S

RZ-P-ZRh

a | b

s"

1 2

en la que Z y Z independientemente entre si representan un átomo de oxigeno o un átomo de azufre y Ra y Rb independientemente entre sí representan un grupo orgánico con 1 a 2 átomos de C, y un catión, seleccionado de un catión imidazolio de fórmula II

en la que R y R1 independientemente entre si representan un grupo alquilo C1 a C12 y R2 a R4 independientemente entre sí representan un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo C1 a C12, un catión piridinio de fórmula III

R

1 5

en la que R representa un grupo alquilo C1 a C12 y R a R independientemente entre sí representan un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo C1 a C12 un catión pirazolio de fórmula IV

1 2 4

en la que R y R independientemente entre si representan un grupo alquilo C1 a C12 y R a R independientemente entre si representan un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo C1 a C12, un catión imidazolinio de fórmula V

en la que uno de los restos R o R1 representa un átomo de hidrógeno y el otro resto R o R1 representa un grupo alquilo C1 a C8 o grupo hidroxialquilo C1 a C8 y R2 representa un grupo alquilo C1 a C2 o un grupo alquileno C2 a C2

o un catión triazolio de fórmula VI

en la que R y R1 representan un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo C1 a C12 y los restos R2 y R3 independientemente entre sí representan un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo con 1 a 12 átomos de C o R2 y R3 forman juntos un anillo de benceno cuyos átomos de carbono pueden estar sustituidos eventualmente con grupos alquilo C1 a C4,

Con el uso de lubricantes o líquidos hidráulicos se producen con el paso del tiempo daños en las piezas de aparatos. Los daños pueden deberse en particular a la corrosión y abrasión de piezas metálicas o desgaste de las piezas metálicas.

La adición de aditivos adecuados a lubricantes, en particular aceites lubricantes, o líquidos hidráulicos debe contrarrestar un daño de este tipo a ser posible a largo plazo.

Se conoce el uso de sales metálicas del ácido ditiofosfórico, en particular de ditiofosfatos de cinc, como aditivo de este tipo. Sin embargo es desventajoso que con el uso de sales metálicas de este tipo por ejemplo en motores de combustión, las sales metálicas producen en particular óxidos metálicos tales como óxido de cinc como residuos. Los óxidos metálicos de este tipo forman depósitos sobre piezas del aparato o contaminan como polvo fino el medioambiente.

Por tanto se desean aditivos que se quemen a ser posible libre de residuos, lo que se denomina también libre de cenizas.

Se conocen sales del ácido ditiofosfórico con cationes orgánicos por los documentos DE-A 2131926 y DE-A 2221646. Mediante la sustitución de las sales metálicas por cationes orgánicos de este tipo debe conseguirse la ausencia de cenizas.

En el documento DE-A 2131926 se describen sales de un catión de fosfonio y un derivado de ácido tiofosfórico como aditivos para líquido hidráulico. Las sales descritas reducen daños en piezas metálicas del sistema hidráulico. Los daños de este tipo se deben a una acción de desgaste del líquido hidráulico.

El documento DE-A 2221646 da a conocer aceites lubricantes que contienen sales de amina de un ácido tiofosfórico. Las sales de amina reducen la abrasión de piezas de instalaciones. En caso del catión amino se trata de un catión de amonio cuaternario.

El documento US 4 18 858 describe cationes de alto peso molecular, por ejemplo catión piridinio que se usan como detergentes en combustibles o como agentes dispersantes en aceites lubricantes.

El documento WO 21/96168 describe la adición de líquidos iónicos a aceites lubricantes.

Para el uso en aceites lubricantes se buscan aditivos mejorados continuamente que cumplan a ser posible todos los requerimientos anteriores aún mejor.

Por tanto el objetivo de la presente invención eran aditivos, por ejemplo para lubricantes o líquidos hidráulicos, que pudieran prepararse o fueran accesibles fácilmente, que tuvieran con distintos aceites lubricantes una buena compatibilidad y por tanto pudieran usarse en los más distintos lubricantes o líquidos hidráulicos, que tuvieran una acción lo mejor posible y redujeran claramente la corrosión y la abrasión de piezas metálicas, así como que no formaran residuos, es decir que estuvieran libres de ceniza.

De acuerdo con esto se encontraron las sales de acuerdo con la fórmula I y su uso en aceites lubricantes.

En caso de las sales se trata de sales del anión del ácido di-, tri- o tetratiofosfórico de acuerdo con la fórmula I

S

, ll 2

RZP-ZR

a | d

s"

en la que Z1 y Z2 independientemente entre sí representan un átomo de oxígeno o un átomo de azufre y Ra y Rb independientemente entre sí representan un grupo orgánico con 1 a 2 átomos de C, y un catión que contiene un sistema de anillo heterocíclico con uno a tres átomos de nitrógeno.

Con respecto al anión

Preferentemente, tanto Z1 como Z2 en la fórmula I representan un átomo de oxígeno. Por tanto se trata preferentemente del anión de un ácido ditiofosfórico.

Ra y Rb en la fórmula I representan preferentemente un grupo orgánico con 1 a 16 átomos de C, de manera muy especialmente preferente de 6 a 16 átomos de C, pudiendo contener el grupo orgánico también heteroátomos, por ejemplo oxígeno o nitrógeno, preferentemente en forma de un grupo hidroxilo, grupo éter, grupo amino primario, secundario o terciario.

En particular Ra y Rb en la fórmula I representan un grupo orgánico que está compuesto exclusivamente de carbono e hidrógeno y no contiene otros heteroátomos, es decir representan un grupo hidrocarburo. A este respecto puede tratarse de un grupo hidrocarburo alifático o un grupo hidrocarburo aromático, puede tratarse también de un grupo hidrocarburo que está compuesto tanto por grupos alifáticos como aromáticos.

De manera especialmente preferente se trata en caso de Ra y Rb independientemente entre sí de un grupo alquilo C1 a C2, en particular un grupo alquilo C1 a C16, de manera muy especialmente preferente un grupo alquilo C6 a C16 y en una forma de realización especial representa un grupo alquilo C8 a C12.

El ácido ditiofosfórico en que se basa el anión puede obtenerse de manera conocida mediante reacción de sulfuras fosfóricos tales como P4S1 o P2S5 con los correspondientes alcoholes de los restos Ra y Rb. En esta reacción puede usarse un único alcohol o naturalmente también una mezcla de alcoholes. En caso de uso de un único alcohol, Ra y Rb son idénticos. Por el contrario, en caso de uso de una mezcla de alcoholes, dependiendo de la composición de la mezcla de alcoholes, se obtienen mezclas de compuestos con distribución estadística correspondiente de restos idénticos y distintos Ra y Rb.

Independientemente de si Ra y Rb en el anión de fórmula I, de manera condicionada por la preparación del ácido ditiofosfórico, son idénticos o distintos se aplica que la suma de los átomos de carbono en el resto Ra y Rb en una forma de realización preferente asciende a de 12 a 4, de manera especialmente preferente de 14 a 3 y de manera muy especialmente preferente de 16 a 24.

En particular, Ra y Rb son idénticos mediante el uso de un único alcohol en la preparación del ácido ditiofosfórico.

Como aniones especialmente adecuados de fórmula I se mencionan aniones en los que al menos uno de los restos Ra y Rb representa un grupo 2-etilhexilo o un grupo 2-propilheptilo; son muy especialmente adecuados los aniones en los que los dos restos Ra y Rb representan un grupo 2-etilhexilo o los dos restos Ra y Rb representan un grupo 2- propilheptilo (véase también fórmulas en los ejemplos).

Con respecto al catión

En los cationes imidazolio de fórmula II, R y R1 independientemente entre sí preferentemente representan un grupo alquilo C1 a C4.

Los restos R2 a R4 en la fórmula II preferentemente representan un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo C1 a C4. De manera muy especialmente preferente los restos R2 a R4 en la fórmula II representan un átomo de hidrógeno.

En los cationes piridinio de fórmula III, R preferentemente representa un grupo alquilo C1 a C4.

Los restos R1 a R5 en la fórmula III preferentemente representan un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo C1 a C4. De manera muy especialmente preferente... [Seguir leyendo]

1. Sales del anión del ácido di-, tri- o tetratiofosfórico de acuerdo con la fórmula I

S

, ll 2

RZ'-I|>-Z2-R6 S`

en la que Z1 y Z2 independientemente entre sí representan un átomo de oxígeno o un átomo de azufre y Ra y Rb independientemente entre sí representan un grupo orgánico con 1 a 2 átomos de C, y un catión seleccionado de un catión imidazolio de fórmula II

R\

R

r1^n(Z}n---R

en la que R y R1 independientemente entre sí representan un grupo alquilo C1 a C12 y R2 a R4 independientemente entre sí representan un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo C1 a C12, un catión piridinio de fórmula III

R3

R

en la que R representa un grupo alquilo C1 a C12 y R1 a R5 independientemente entre sí representan un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo C1 a C12 un catión pirazolio de fórmula IV

R2

R1

I

ÜN

R

R3 R4

en la que R y R1 independientemente entre sí representan un grupo alquilo C1 a C12 y R2 a R4 independientemente entre sí representan un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo C1 a C12, un catión imidazolinio de fórmula V

en la que uno de los restos RoR1 representa un átomo de hidrógeno y el otro resto RoR1 representa un grupo alquilo C1 a C8 o grupo hidroxialquilo C1 a C8 y R2 representa un grupo alquilo C1 a C2 o un grupo alquileno C2 a C2

o un catión triazolio de fórmula VI

en la que R y R1 representan un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo C1 a C12 y los restos R2 y R3 Independientemente entre sí representan un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo con 1 a 12 átomos de C o R2 y R3 forman juntos un anillo de benceno cuyos átomos de carbono pueden estar sustituidos eventualmente con grupos alquilo C1 a C4.

2. Sales de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizadas porque en caso de Z1 y Z2 en la fórmula I se trata de un átomo de oxígeno.

3. Sales de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizadas porque en caso de Ra y Rb en la fórmula I independientemente entre sí se trata de un grupo alquilo C1 a C2.

4. Sales de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizadas porque la suma de los átomos de carbono en los restos Ra y Rb asciende a de 12 a 4.

5. Sales de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizadas porque uno de los restos Ra o Rb o los dos restos Ra o Rb representan un grupo 2-propilheptilo.

6. Procedimiento para la preparación de sales de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la sal de alquilcarbonato del catión se hace reaccionar con el correspondiente ácido di-, tri- o tetratiofosfórico.

7. Uso de las sales de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 5 o de composiciones que contienen una sal de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7 como o en lubricantes.

8. Uso de las sales de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5 o de composiciones que contienen una sal de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7 como o en líquidos hidráulicos, líquidos amortiguadores o medios de transmisión de fuerza.

9. Lubricantes que contienen una sal de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5.

1. Lubricantes que contienen del ,1 % al 2 % en peso de las sales de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6.

11. Lubricantes de acuerdo con la reivindicación 9 o 1, caracterizados porque se trata de lubricantes (aceites lubricantes) líquidos a temperatura ambiente que están compuestos en más del 5 % en peso por al menos un aceite animal, aceites vegetales, aceites minerales o aceite sintético o sus mezclas.

12. Líquidos hidráulicos, líquidos amortiguadores o medios de transmisión de fuerza que contienen una sal de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5.

13. Composiciones que contienen una sal de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5 y están compuestas en total en al menos el 2 % en peso por líquidos iónicos.

14. Composiciones que contienen una sal de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5 y están compuestas en total en al menos el 5 % en peso por líquidos Iónicos.

15. Uso de composiciones de acuerdo con la reivindicación 13 o 14 como lubricante, líquido hidráulico, líquido amortiguador o medio de transmisión de fuerza.