酯化合物、含有其的润滑油组合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及衍生自新酸的酯化合物，包含这样的酯化合物的润滑油基础油料，包含这样的酯化合物的润滑油组合物，和制备这样的化合物和/或基础油料的方法。包含所述酯化合物的润滑油基础油料表现出令人期望的润滑性能例如极性和氧化稳定性。

Ester compound, lubricating oil composition containing it and preparation method thereof

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】酯化合物、含有其的润滑油组合物及其制备方法优先权要求本申请要求2017年9月29日提交的USSN62/565536和2017年11月15日提交的EP17201756.8的优先权和权益，其二者的内容通过引用以其全文并入本文。专利
本专利技术涉及酯化合物，润滑油基础油料，润滑油组合物以及它们的制备方法。具体地，本专利技术涉及新酸的酯化合物，包含这样的酯化合物的润滑油基础油料和润滑油组合物以及它们的制备方法。专利技术背景商业上目前使用的润滑剂是由根据它们的目标应用与各种添加剂包和溶剂混合的各种天然和合成基础油料来制备的。所述基础油通常包括矿物油，聚α-烯烃(PAO)，天然气合成油(gas-to-liquid，GTL)基础油，硅油，磷酸酯，二酯，多元醇酯等。客车发动机油(PCEO)的主要趋势是品质的整体改进，因为较高品质的基础油料变得更容易获得。通常最高品质的PCEO产品是用混合有各种添加剂包的基础油料例如PAO或者GTL基础油料来配制的。聚α-烯烃(PAO)是重要的润滑剂基础油料，其具有许多优异的润滑剂性能，包括高粘度指数(VI)，低挥发性和可以以各种粘度范围(例如100℃运动粘度是2-300cSt)获得。然而，PAO是低极性的链烷烃。这种低极性导致了对于极性添加剂或者使用过程中产生的油泥的低溶解性和分散性。为了补偿这种低极性，润滑剂配方设计师通常加入一种或者多种极性助基础油料。酯或者烷基化萘(AN)通常以1-50wt％的水平存在于许多成品润滑剂配制剂中来增加流体极性，这改进了极性添加剂和油泥的溶解性。此外，高氧化稳定性通常对于用于赋予发动机油以长使用寿命的基础油料来说是期望的。所以，需要这样的极性基础油料流体，其为极性添加剂或者在润滑油使用过程中产生的油泥提供了适当的溶解性和分散性以及高氧化稳定性。本专利技术满足了这种和其他需要。专利技术概述已经发现新酸的酯可以有利地用作润滑油基础油料，其具有令人期望的润滑油性能例如极性和氧化稳定性。本专利技术的第一方面涉及具有式(F-I)的化合物：其中R1和R2每个独立地是包含至少两(2)个碳原子的烃基；和R3是取代的或者未取代的烃基。本专利技术的第二方面涉及包含本专利技术的第一方面的酯化合物的润滑油组合物。本专利技术的第三方面涉及制备包含具有下式(F-I)的化合物的酯产物(例如润滑油基础油料)的方法：其中R1和R2每个独立地是包含至少两个碳原子的烃基；R3是取代的或者未取代的烃基；所述方法包括：将具有式(F-II)的新酸和/或其酸酐与具有下式(F-III)的醇在酸催化剂存在下反应来获得反应混合物，其中R1、R2和R3分别对应于式(F-I)中的R1、R2和R3：R3-OH(F-III)，和由该反应混合物获得酯产物。本专利技术另外的特征和优点将参考下面的附图和详述得以理解。附图简要描述图1是显示本专利技术中的本专利技术的实施例和对比例中一系列流体的KV100和Noack挥发性的图。图2是显示和比较本专利技术实施例B1、B2和B3和对比例C1、C2和C3的流体的KV100和氧化稳定性的图。图3是显示和比较本专利技术实施例B1、B2和B3和对比例C1、C2和C3的流体的分子量和氧化稳定性的图。专利技术详述定义在本专利技术中，不定冠词“一个”或者“一种”表示至少一个(种)，除非上下文中另有明确规定或者指示为表示一个(种)。“烷基”表示由碳和氢原子组成的饱和烃基。“线性烷基”表示非环状的烷基，其中全部的碳原子共价连接到不多于2个碳原子上。“支化的烷基”表示非环状的烷基，其中至少一个碳原子共价连接到多于2个碳原子上。“环烷基”表示这样的烷基，其中全部碳原子形成了环结构。环烷基的非限制性实例包括环戊基，环己基，十氢化萘-1-基，螺[5.5]十一烷-3-基等。“芳基”表示由碳和氢原子组成的不饱和的环状烃基，其中碳原子接合来形成共轭π体系。芳基的非限制性实例包括苯基，1-萘基，2-萘基，3-萘基等。“芳基烷基”表示芳基或者烷基芳基取代的烷基。芳基烷基的非限制性实例包括苄基，2-苯基乙基，4-苯基丁基等。“烷基芳基”表示烷基取代的芳基。烷基芳基的非限制性实例包括2-甲基苯基，3-甲基苯基，4-甲基苯基，2-甲基-1-萘基，6-苯基己基，5-戊基苯基，4-丁基苯基，4-叔丁基苯基等。“环烷基烷基”表示环烷基或者烷基环烷基取代的烷基。环烷基烷基的实例是环己基甲基等。“烷基环烷基”表示烷基取代的环烷基。烷基环烷基的非限制性实例包括2-甲基环己基，3-甲基环己基，4-甲基环己基，4-叔丁基环己基等。“烃基”表示仅仅由氢和碳原子组成的基团。烃基可以是饱和或者不饱和的，线性或者支化的，环状或者非环状的，含有环状结构或者没有环状结构，和芳族或者非芳族的。“取代的”烃基是这样的烃基，其中氢原子被任何另外的基团取代。“未取代的”烃基是烃基。“Cn”基团或者化合物表示其碳原子总数为n的基团或者化合物。因此，“Cm-Cn”或者“Cm到Cn”基团或者化合物表示其碳原子总数是m-n个的基团或者化合物。因此，C1-C50烷基表示其碳原总数为1-50个的烷基。“单酯”表示其中具有一个酯(-C(O)-O-)官能团的化合物。“γ-支化的醇”表示具有对应于下式的结构的醇：其中Rc和Rd独立地是线性的，支化的，环状的，取代的或者未取代的烃基，其优选包含d1至d2个碳原子，其中d1和d2可以独立地是1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，15，20，25，30，35，40，45，50，55，60，65，70，75，80，85，90，95，100，只要d1<d2。更优选d1＝2和d2＝50。优选Rc和Rd是烷基。更优选Rc和Rd是线性或者支化的烷基。再更优选Rc和Rd在其中所含碳原子总数方面相差两(2)个。“新酸”表示具有下面的一般结构的羧酸：其中Ra，Rb和Rc是相同或者不同的，独立地是烃基。“SAE”表示SAE国际，以前称作汽车工程师协会，其是制定内燃机润滑油的标准的专业组织。“SAEJ300”表示SAE所建立的发动机润滑油的粘度等级分类系统，其仅仅定义了流变性方面的分类限制。“润滑油”表示这样的物质，其可以引入到两个或者更多个表面之间和降低相对于彼此移动的两个相邻表面之间的摩擦力水平。润滑油的非限制性实例包括在其正常使用过程中处于液体形式的那些例如发动机油和齿轮箱油，和在正常使用过程中处于粘性液体形式的那些例如油脂。润滑油“基础油料”是这样的材料，其在润滑油的操作温度下通常是处于各种粘度水平的流体，其用于通过与其他组分混合来配制润滑油。适用于润滑油的基础油料的非限制性实例包括API第I组，第II组，第III组，第IV组和第V组基础油料。如果一种基础油料被称作润滑油中的主基础油料，则任何另外的基础油料可以称作助基础油料。本专利技术中全部的运动粘度值是依照ASTMD445测定的。100℃运动粘度在本文以KV100报告本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有下式(F-I)的化合物：/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171115 EP 17201756.8;20170929 US 62/565,5361.具有下式(F-I)的化合物：



其中R1和R2每个独立地是包含至少两(2)个碳原子的烃基；和
R3是取代的或者未取代的烃基。


2.权利要求1的化合物，其中R1和R2每个独立地是C2-C30线性或者支化的烷基。


3.权利要求1或者权利要求2的化合物，其中R1和R2每个独立地是线性烷基。


4.权利要求2的化合物，其中R1和R2每个独立地选自乙基、正丙基、正丁基、正己基、正辛基、正癸基、正十二烷基、正十四烷基、正十六烷基、正十八烷基、正二十烷基、正二十二烷基、正二十四烷基、正二十六烷基和正二十八烷基。


5.权利要求4的化合物，其中R1和R2每个独立地选自乙基、正丙基、正丁基、正己基、正辛基、正癸基、正十二烷基和正十四烷基。


6.权利要求1或者权利要求2的化合物，其中R1和R2每个独立地是选自下面的支化的烷基：2-乙基己基、2-丙基庚基、2-丁基辛基和3，5-二甲基辛基。


7.前述任一项权利要求的化合物，其中R1和R2是相同的。


8.前述任一项权利要求的化合物，其中R3是选自下面的C1-C24基团：(a)线性或者支化的烷基、烷基芳基、芳基、芳基烷基、环烷基、烷基环烷基和环烷基烷基；和(b)类别(a)中的那些的取代的衍生物。


9.权利要求8的化合物，其中R3总共包含1-16个碳原子。


10.前述任一项权利要求的化合物，其中R3选自：甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正癸基、正十二烷基、正十四烷基、正十六烷基、正十八烷基、正二十烷基、正二十二烷基、正二十四烷基、苯基、1-苯基甲基、2-苯基甲基、3-苯基丙基、4-苯基丁基、5-苯基戊基、6-苯基己基、7-苯基庚基、8-苯基辛基、9-苯基壬基和10-苯基癸基。


11.权利要求10的化合物，其中R3选自正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基和正癸基。


12.权利要求1的化合物，其选自下面的：
2-乙基-2-甲基己酸丁基酯；2-乙基-2-甲基己酸戊基酯；2-乙基-2-甲基己酸己基酯；2-乙基-2-甲基己酸庚基酯；2-乙基-2-甲基己酸辛基酯；2-乙基-2-甲基己酸壬基酯；2-乙基-2-甲基己酸癸基酯；2-乙基-2-甲基己酸十二烷基酯；2-乙基-2-甲基己酸苯基酯；2-乙基-2-甲基己酸对甲苯基酯；2-乙基-2-甲基己酸3，4-二甲基苯基酯；2-乙基-2-甲基己酸3，5-二甲基苯基酯；2-乙基-2-甲基己酸4-乙基苯基酯；2-乙基-2-甲基己酸4-丙基苯基酯；2-乙基-2-甲基己酸4-丁基苯基酯；2-乙基-2-甲基己酸4-戊基苯基酯；2-乙基-2-甲基己酸4-己基苯基酯；2-乙基-2-甲基己酸4-庚基苯基酯；2-乙基-2-甲基己酸4-辛基苯基酯；2-乙基-2-甲基己酸4-壬基苯基酯；2-乙基-2-甲基己酸萘-2-基酯；2-乙基-2-甲基己酸4-苄基苯基酯；2-乙基-2-甲基己酸[1，1'-联苯]-4-基酯；
2-丁基-2-甲基辛酸丁基酯；2-丁基-2-甲基辛酸戊基酯；2-丁基-2-甲基辛酸己基酯；2-丁基-2-甲基辛酸庚基酯；2-丁基-2-甲基辛酸辛基酯；2-丁基-2-甲基辛酸壬基酯；2-丁基-2-甲基辛酸癸基酯；2-丁基-2-甲基辛酸十二烷基酯；2-丁基-2-甲基辛酸苯基酯；2-丁基-2-甲基辛酸对甲苯基酯；2-丁基-2-甲基辛酸3，4-二甲基苯基酯；2-丁基-2-甲基辛酸3，5-二甲基苯基酯；2-丁基-2-甲基辛酸4-乙基苯基酯；2-丁基-2-甲基辛酸4-丙基苯基酯；2-丁基-2-甲基辛酸4-丁基苯基酯；2-丁基-2-甲基辛酸4-戊基苯基酯；2-丁基-2-甲基辛酸4-己基苯基酯；2-丁基-2-甲基辛酸4-庚基苯基酯；2-丁基-2-甲基辛酸4-辛基苯基酯；2-丁基-2-甲基辛酸4-壬基苯基酯；2-丁基-2-甲基辛酸萘-2-基酯；2-丁基-2-甲基辛酸4-苄基苯基酯；2-丁基-2-甲基辛酸[1，1'-联苯]-4-基酯；
2-己基-2-甲基癸酸丁基酯；2-己基-2-甲基癸酸戊基酯；2-己基-2-甲基癸酸己基酯；2-己基-2-甲基癸酸庚基酯；2-己基-2-甲基癸酸辛基酯；2-己基-2-甲基癸酸壬基酯；2-己基-2-甲基癸酸癸基酯；2-己基-2-甲基癸酸十二烷基酯；2-己基-2-甲基癸酸苯基酯；2-己基-2-甲基癸酸对甲苯基酯；2-己基-2-甲基癸酸3，4-二甲基苯基酯；2-己基-2-甲基癸酸3，5-二甲基苯基酯；2-己基-2-甲基癸酸4-乙基苯基酯；2-己基-2-甲基癸酸4-丙基苯基酯；2-己基-2-甲基癸酸4-丁基苯基酯；2-己基-2-甲基癸酸4-戊基苯基酯；2-己基-2-甲基癸酸4-己基苯基酯；2-己基-2-甲基癸酸4-庚基苯基酯；2-己基-2-甲基癸酸4-辛基苯基酯；2-己基-2-甲基癸酸4-壬基苯基酯；2-己基-2-甲基癸酸萘-2-基酯；2-己基-2-甲基癸酸4-苄基苯基酯；2-己基-2-甲基癸酸[1，1'-联苯]-4-基酯；
2-甲基-2-辛基十二烷酸丁基酯；2-甲基-2-辛基十二烷酸戊基酯；2-甲基-2-辛基十二烷酸己基酯；2-甲基-2-辛基十二烷酸庚基酯；2-甲基-2-辛基十二烷酸辛基酯；2-甲基-2-辛基十二烷酸壬基酯；2-甲基-2-辛基十二烷酸癸基酯；2-甲基-2-辛基十二烷酸十二烷基酯；2-甲基-2-辛基十二烷酸苯基酯；2-甲基-2-辛基十二烷酸对甲苯基酯；2-甲基-2-辛基十二烷酸3，4-二甲基苯基酯；2-甲基-2-辛基十二烷酸3，5-二甲基苯基酯；2-甲基-2-辛基十二烷酸4-乙基苯基酯；2-甲基-2-辛基十二烷酸4-丙基苯基酯；2-甲基-2-辛基十二烷酸4-丁基苯基酯；2-甲基-2-辛基十二烷酸4-戊基...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·O·帕逖尔，K·G·刘易斯，S·波蒂格，
申请(专利权)人：埃克森美孚化学专利公司，
类型：发明
国别省市：美国;US