全氟聚醚润滑油添加剂抗氧抗腐蚀机理研究及分子设计──I.添加剂的作用机理和授受电子性质

【摘要】 采用量子化学方法，全优化计算了含Ｎ的全氟聚醚芳烃和Ｎ－取代全氟聚醚芳 酰胺抗氧抗腐添加剂与全氟聚醚氧自由基（ＲfＯ．）的结合能和与铁原子的吸附作用能． 探讨了这些化合物的结构特征、作用机理、授受电子的性质和取代基效应．计算发现这 些添加剂的ＨＯＭＯ均为带有杂原子孤对电子的π- 分子轨道；添加剂的ＨＯＭＯ可与金属 原子的ＬＵＭＯ发生相互作用，ＨＯＭＯ的电子转移到金属原子的ＬＵＭＯ上形成配位键和 稳定的吸附态．添加剂的ＬＵＭＯ又可与Ｒ-fＯ．的ＳＯＭＯ相互作用，ＬＵＭＯ接受Ｒ－fＯ．的 电子生成稳定的加成产物，添加剂具有授受电子的性质．研究还发现在全氟聚醚芳酰 胺Ｎ原子上引入供电子基团或苯基后，可增加添加剂与ＲｆＯ．的结合能或与铁原子的化 学吸附作用能，预示将增加抗氧抗腐性能．依据计算的结果推测前５个化合物的抗氧抗 腐蚀效果有如下之序：化合物Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ＞Ⅳ＞Ⅴ．更多还原