二硫代磷酸鋅
二烷基二硫代磷酸鋅（通常簡稱ZDDP）是1940年代開發的一系列配位化合物，其特徵為鋅與二烷基二硫代磷酸鹽（例如二乙基二硫代磷酸銨）的陰離子鍵合。這些不帶電荷的化合物並非鹽類。它們可溶於非極性溶劑，而長鏈衍生物則易溶於作為潤滑油使用的礦物油與合成油。其CAS號碼為。在售後市場的機油添加劑中，ZDDP的百分比含量約在2%至15%之間。二硫代磷酸鋅有多種名稱，包括ZDDP、ZnDTP和ZDP。
應用
ZDDP的主要應用是在潤滑油中作為抗磨損添加劑，包括潤滑脂、液壓油和引擎機油。ZDDP同時也作為腐蝕抑制劑和抗氧化劑。在潤滑油中的濃度範圍，從現代節能低黏度機油的600 ppm，到某些賽車用機油的3000 ppm不等。
據報導，鋅和磷的排放物可能會損害觸媒轉換器，且由於美國石油學會（API）限制了新型API SM和SN等級機油中此添加劑的濃度，現今汽油引擎用潤滑油的標準配方中已減少該添加劑的用量；然而，這僅影響20和30等級的「ILSAC」機油。40及更高黏度等級的機油則對ZDDP的濃度沒有規範，唯一的例外是符合API CJ-4規格的柴油，其ZDDP含量略有降低，不過大多數柴油重型引擎機油中此添加劑的濃度仍然較高。據稱，ZDDP含量降低的曲軸箱油會導致老式/收藏車的平面挺桿式凸輪軸與挺桿受損或失效，這些零件的接觸面會承受極高的邊界層壓力及/或剪切力，其他區域如主軸承、活塞環與活塞銷亦然。現代引擎為減少凸輪軸凸輪的摩擦，更常使用滾子式凸輪軸/從動件。市面上有些添加劑，如STP機油精，以及一些賽車用機油，如PurOl、PennGrade 1、Valvoline VR-1、Kixx Hydraulic Oil等，含有足夠的ZDDP，適用於使用較高氣門彈簧壓力的引擎。
摩擦膜形成機制
關於ZDDP如何在固體表面形成保護性摩擦膜，學界已提出多種機制。原位原子力顯微鏡（AFM）實驗顯示，ZDDP摩擦膜的生長隨施加的壓力與溫度呈指數增長，這與應力促進熱活化反應速率模型一致。隨後，在固體間接觸可忽略不計的實驗中證明，成膜速率取決於所施加的剪應力。
合成與結構
二硫代磷酸鋅的化學式為Zn[(S2P(OR)2]2，其R基團種類多樣。通常，R是長度介於1-14個碳原子之間的支鏈或直鏈烷基。例子包括2-丁基、戊基、己基、1,3-二甲基丁基、庚基、辛基、異辛基（2-乙基己基）、6-甲基庚基、1-甲基丙基、十二烷基苯基等。此處列出了一些範例及其CAS號碼。
二硫代磷酸鋅的生產分為兩步驟。首先，將五硫化二磷與適當的醇（ROH）加熱，生成二硫代磷酸。可使用多種不同的醇類，以便微調最終鋅產物的親脂性。生成的二硫代磷酸隨後被中和，例如使用氨或加入氧化鋅：
- P2S5 + 4 ROH → 2 (RO)2PS2H + H2S
- 2 (RO)2PS2H + ZnO → Zn[(S2P(OR)2]2 + H2O
單體Zn[(S2P(OR)2]2的特徵為鋅具有四面體幾何結構。在大多數有機溶劑中，此單體化合物主要以二聚體形式存在。室溫下，二聚體的解離常數為10-2 M
二聚體在供體溶劑（乙醇）中或經路易斯鹼處理後會解離，形成加合物：
寡聚體和聚合物[Zn[(S2P(OR)2]2]n（n > 1）也曾被提出。例如，二乙基二硫代磷酸鋅Zn[(S2P(OEt)2]2會結晶成由線性鏈組成的聚合物。Zn[(S2P(OR)2]2與額外的氧化鋅反應，會產生以氧為中心的簇合物Zn4O[(S2P(OR)2]6，其結構與鹼式醋酸鋅相似。
參見
- 過渡金屬二硫代磷酸鹽錯合物