季銨酰胺和/或酯鹽的制作方法
【專利說明】季讀醜胺和/或醋鹽
[0001] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?01080031936.0的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)，原申請(qǐng)的申請(qǐng) 日為2010年5月6日，發(fā)明名稱為：季錠酷胺和/或醋鹽。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明設(shè)及季錠酷胺和醋鹽，制備它們的方法，W及它們作為添加劑的用途，包括 它們?cè)谌剂希ㄈ绮裼腿剂虾腿剂嫌停┲械膽?yīng)用。本發(fā)明尤其設(shè)及季錠酷胺和醋鹽在燃料中 作為清凈劑的用途W(wǎng)及制備它們的方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 控燃料通常含有許多形成沉積的物質(zhì)。當(dāng)控燃料用于內(nèi)燃機(jī)（ICEs)時(shí)，沉積物傾 向于在與燃料接觸的發(fā)動(dòng)機(jī)的狹窄區(qū)域上或周圍形成。在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中，沉積物會(huì)在發(fā)動(dòng) 機(jī)進(jìn)口閥上累積，使得氣體燃料混合物流入燃燒室時(shí)逐步受限，并導(dǎo)致閥粘著。通常有兩種 類型的進(jìn)口閥沉積物，重沉積物和薄沉積物，運(yùn)些不同類型的沉積物W稍微不同的方式影 響燃料和發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。重沉積物外觀呈含碳和油狀。它們使經(jīng)過閥的流動(dòng)受限，從而降 低發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率和燃料經(jīng)濟(jì)性，并增加排放物。薄沉積物會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)問題并增 加排放物。
[0004] 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)沉積物較敏感時(shí)，為了抑制發(fā)動(dòng)機(jī)中沉積物的形成和促進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)中沉 積物的脫除，向燃料組合物中加入清凈劑已成為慣用手段，從而改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)性能和排放。 陽(yáng)〇化]已知使用某些聚異下基班巧酷亞胺衍生的季化PIB/胺分散劑/清凈劑作為燃料 組合物的添加劑。聚異下基班巧酷亞胺也可描述為聚異下締班巧酷亞胺。運(yùn)些季化分散劑 /清凈劑衍生自傳統(tǒng)PIB/胺燃料添加劑化合物，該化合物具有能被烷基化的側(cè)叔胺位，也 就是通過季化劑，如環(huán)氧丙烷被季化。運(yùn)些添加劑的例子在美國(guó)專利申請(qǐng)US2008/0307698 中被公開。
[0006] 然而，需要添加劑提供上述好處的同時(shí)，還呈現(xiàn)改進(jìn)的熱穩(wěn)定性和/或油相容性。 同樣需要添加劑更有效地提供上述好處，運(yùn)樣就能在獲得相同性能的同時(shí)允許使用較低的 添加劑處理率，從而降低添加劑W及使用添加劑的組合物的費(fèi)用和對(duì)環(huán)境的影響。同樣需 要添加劑提供上述減少生產(chǎn)能量強(qiáng)度的好處。
[0007] 本發(fā)明提供一種新型清凈劑，其相對(duì)于包括聚異下基班巧酷亞胺衍生的季化清凈 劑在內(nèi)的傳統(tǒng)PIB/胺清凈劑提供明顯改進(jìn)。衍生自聚異下締基班巧酷胺和/或醋的新型 季化PIB/胺現(xiàn)在已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)。運(yùn)些添加劑比酷亞胺衍生物具有更好的熱穩(wěn)定性，可通過較 低能量強(qiáng)度的方法生產(chǎn)。本發(fā)明的季化添加劑不僅與對(duì)應(yīng)的聚異下締基班巧酷亞胺季化添 加劑性能至少相同，還能提供更有效的性能和/或改進(jìn)的熱穩(wěn)定性和/或油相容性。 陽(yáng)00引發(fā)明簡(jiǎn)述
[0009]本發(fā)明提供一種含季錠酷胺和/或季錠醋鹽清凈劑的組合物，其中季化清凈劑包 含如下的反應(yīng)產(chǎn)物：(a)具有叔胺官能度的非季化酷胺和/或醋清凈劑；和化）季化劑。運(yùn) 些添加劑可衍生自非季化聚異下基班巧酷胺和/或醋，與上述含酷亞胺基團(tuán)的材料不同， 其是具有叔胺官能度和酷胺和/或醋基的分散劑/清凈劑。
[0010] 本發(fā)明還提供運(yùn)些添加劑和制備它們的方法，其中添加劑通過在質(zhì)子溶劑存在下 完成的反應(yīng)形成，和/或除了清凈劑結(jié)構(gòu)本身中存在的酸基團(tuán)外基本不含至不含任何其它 酸組分。本發(fā)明包括如下實(shí)施方案：其中非季化清凈劑是控基取代的酷化劑與具有能與該 試劑縮合的氧或氮原子的化合物的縮合產(chǎn)物。
[0011] 本發(fā)明還提供含本文所述添加劑的燃料和添加劑濃縮物組合物，其中運(yùn)種組合物 還可包含燃料，W及任選一種或多種其它燃料添加劑。
[0012] 本發(fā)明還提供制備本文所述添加劑的方法，其中該方法包括：使具有叔胺官能度 的非季化酷胺和/或醋清凈劑與季化劑反應(yīng)，從而獲得季化清凈劑。
[0013] 本發(fā)明的方法可包括如下步驟：（1)混合具有胺官能度的非季化酷胺和/或醋清 凈劑，季化劑和質(zhì)子溶劑；（2)將混合物加熱到約50°C至約130°C之間的溫度；（3)保持至 反應(yīng)完全；從而獲得季化酷胺和/或醋清凈劑。在一些實(shí)施方案中，該方法不用添加任何酸 反應(yīng)物，如乙酸。盡管缺少運(yùn)樣的酸反應(yīng)物，仍獲得產(chǎn)品。
[0014] 本發(fā)明還提供運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)和/或有焰燃燒器的方法，包括向發(fā)動(dòng)機(jī)和/或有焰燃 燒器供應(yīng)本文所述的燃料組合物。本發(fā)明還提供運(yùn)些添加劑作為燃料清凈劑的用途。 陽(yáng)〇1引發(fā)明詳述
[0016] 各種優(yōu)選特征和實(shí)施方案將在下面通過非限定性說明進(jìn)行描述。
[0017] 季錠醜胺巧/或酷曲清凈劑
[0018] 本發(fā)明的季酷胺和/或醋清凈劑可被描述為如下的反應(yīng)產(chǎn)物：(a)具有叔胺官能 度的非季化酷胺和/或醋清凈劑；和化）季化劑。在一些實(shí)施方案中，非季化清凈劑是（i) 控基取代的酷化劑和（ii)具有能與所述酷化劑縮合的氧或氮原子并具有至少一個(gè)叔氨基 團(tuán)的化合物的縮合產(chǎn)物。
[0019] a.非季化酷胺和/或醋清凈劑
[0020] 適用于本發(fā)明的非季化酷胺和/或醋清凈劑包括（i)控基取代的酷化劑和（ii) 具有能與所述酷化劑縮合的氧或氮原子并具有至少一個(gè)叔氨基團(tuán)的化合物的縮合產(chǎn)物，其 中產(chǎn)生的清凈劑具有至少一個(gè)叔氨基團(tuán)，并還含酷胺基團(tuán)和/或醋基。一般來(lái)說，具有能與 所述酷化劑縮合的氧或氮原子的化合物決定產(chǎn)生的清凈劑是否含酷胺基或醋基。在一些實(shí) 施方案中，非季化清凈劑，W及產(chǎn)生的季化清凈劑不含任何酷亞胺基。在一些實(shí)施方案中， 非季化清凈劑，W及產(chǎn)生的季化清凈劑不含任何醋基團(tuán)。在運(yùn)些實(shí)施方案中，清凈劑含至少 一個(gè)或僅一個(gè)酷胺基。
[0021] 控基取代的酷化劑可W是長(zhǎng)鏈控（通常為聚締控）與單不飽和簇酸反應(yīng)物的反 應(yīng)產(chǎn)物，單不飽和簇酸如：（i)a，0 -單不飽和C4至C1。二簇酸，如富馬酸、衣康酸、馬來(lái)酸； 扣）a)的衍生物，如a)的酸酢或C產(chǎn)C5醇衍生的單-或二-醋；（iu)a，0-單不飽和 Cs至Cl。單簇酸，如丙締酸和甲基丙締酸；或（ivHiii)的衍生物，如（iii)的Cl至Cs醇衍 生的醋與由下面通式表示的含締鍵的任何化合物的反應(yīng)產(chǎn)物：
[0022] 巧 1) (r2)C=C(R6)(CH(R7) (RS)) (I)
[0023] 其中Ri和R2中的每一個(gè)都獨(dú)立地是氨或基于控的基團(tuán)；R6、R7和R8中的每一個(gè)都 獨(dú)立地是氨或基于控的基團(tuán)并優(yōu)選至少一個(gè)是含至少20個(gè)碳原子的控基基團(tuán)。
[0024] 適用于與單不飽和簇酸反應(yīng)的締控聚合物包括含主要摩爾量的Cz至C2。單締控 (例如Cs至Cs單締控）的聚合物。此類締控包括乙締、丙締、下締、異下締、戊締、辛締-I或 苯乙締。聚合物可W是均聚物如聚異下締，W及兩種或更多種此類締控的共聚物，如乙締和 丙締、下締和異下締、或丙締和異下締的共聚物。其它共聚物包括其中較少摩爾量的共聚物 單體，例如Imol% -lOmol%，是Ca至CIS二締控的那些，例如異下締和下二締的共聚物或乙 締、丙締和1，4-己二締的共聚物。
[0025] 在一個(gè)實(shí)施方案中，通式（I)中的至少一個(gè)R基團(tuán)衍生自聚下締，即包括1-下締、 2-下締和異下締的C4締控的聚合物。適合的C4聚合物包括聚異下締。在另一個(gè)實(shí)施方案 中，通式（I)中的至少一個(gè)R基團(tuán)衍生自乙締-a締控聚合物，包括乙締-丙締-二締聚合 物。乙締-a締控共聚物和乙締-低碳締控-二締=元共聚物在許多專利中都有描述，包括 歐洲專利公開EP0279863 和下述美國(guó)專利：3598738、4026809、4032700、4137185、4156061、 4320019、4357250、4658078、4668834、4937299、5324800。
[00%] 在另一實(shí)施方案中，通式（I)中的締鍵主要是亞乙締基，由下述通式表示：
[0027] (II)
[0028] 其中R是控基。
[0029]
[0030] 其中R是控基。
[0031] 在一實(shí)施方案中，通式（I)中亞乙締基的含量可包括：至少約30mol%具有端亞 乙締基，至少約50mol%具有端亞乙締基，或至少約70mol%具有端亞乙締基。制備它們的 材料和方法在美國(guó)專利 5071919、5137978、5137980、5286823、5408018、6562913、6683138、 7037999 和美國(guó)公開 20040176552AU20050137363 和 20060079652A1 中有描述。運(yùn)種產(chǎn)品 可在市場(chǎng)上購(gòu)買BASF出產(chǎn)的商標(biāo)名為GLISS0PAL?W及Texas化trochemical