苯甲酸酯类化合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种苯甲酸酯类化合物及其制备方法和应用。该化合物结构如式I，具体为联苯类或二苯醚类甲酸或其甲酯化合物，其中碳链长度为C8、C12或C16。该甲酸酯类化合物通过氢键受体、弱化氢键供体、增强分子的范德华相互作用，增强与稠油中的沥青质形成有效的共组装，从而能够显著调节稠油密度。应用中可根据稠油质量灵活调整用量，少量添加即可显效，并且制备方法简便易行。且制备方法简便易行。且制备方法简便易行。

【技术实现步骤摘要】
苯甲酸酯类化合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种苯甲酸酯类化合物及其制备方法和应用，尤其涉及一种可制备为稠油密度调节剂的苯甲酸酯类化合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着世界范围内石油资源的过度开采，一些难以直接利用的重质稠油受到广泛关注。密度是重质稠油最为重要的性质之一，也是石油价格的决定性参数之一。通过密度值可以判断石油产品的组成，研究原油密度性质的变化对于石油开采、加工等具有重要指导意义。
[0003]原油密度是确定原油性质是否发生变化的最常用的控制指标，目前研究集中在原油密度与原油黏度、残炭值、凝点、倾点及沥青质含量等性质的关联，以及高附加值燃油的控制指标，而对原油密度的调节及其识别少有研究。
[0004]常规的功能化合物可以通过分子间的氢键、π
‑
π堆积等分子之间相互作用以及疏溶剂效应，与稠油中沥青质组分进行结合，通过改变沥青质团簇的方式影响稠油的密度。但是此类化合物需要考虑小分子之间自组装以及小分子与沥青质之间共组装的竞争关系，当小分子具有较好的自组装特性时，则无法与沥青质团簇进行良好的作用，进而无法实现改变稠油密度的目的。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：针对现有功能性化合物无法有效调节稠油密度等不足，本专利技术旨在提供一种增强与稠油的共组装、显著影响其密度的苯甲酸酯类化合物及其制备方法和应用。
[0006]技术方案：作为本专利技术涉及的第一方面，本专利技术的苯甲酸酯类化合物具有式I的结构，
[0007][0008]其中，X选自化学键或氧；R1、R2选自氢或C1
‑
C4烷基；n选自7
‑
15的整数。
[0009]本专利技术的小分子化合物通过增强氢键受体、弱化氢键供体，增强分子的范德华相互作用，进而增强小分子化合物与稠油组分的共组装，从而增强小分子化合物与稠油的作用。而且还可以通过对极性基团的修饰和长链醇的变换，调节小分子与稠油中沥青质作用的强弱。
[0010]R1、R2优选为氢或甲基，更优选为甲基。
[0011]具体具有如下结构：
[0012][0013]其中，n选自7
‑
15的整数，优选为7、11或15，更优选为15。
[0014]作为本专利技术涉及的第二方面，上述苯甲酸酯类化合物的制备方法如下：
[0015]方法一：
[0016]当R1、R2为氢时，联苯四甲酸酐或二苯醚四甲酸酐与长链醇进行酯化反应，后处理即得。
[0017]具体如下：
[0018](1)在烧瓶中加入联苯四甲酸酐或二苯醚四甲酸酐、长链醇及NEt3后，添加二氯甲烷后搅拌；
[0019](2)反应完毕，萃取有机相浓缩后，柱层析分离即得目的产物。
[0020]进一步地，本专利技术步骤(1)中，所述联苯四甲酸酐或二苯醚四甲酸酐、长链醇及NEt3的摩尔比依次为1:2.2:1。
[0021]方法二：
[0022]当R1、R2为C1
‑
C4烷基时，在方法一制备产物的基础上进一步与相应的醇进行酯化反应即得。
[0023]具体如下：
[0024](1)在烧瓶中加入联苯四甲酸酐或二苯醚四甲酸酐、长链醇及NEt3后，添加二氯甲烷后搅拌；
[0025](2)反应完毕，萃取有机相浓缩后，柱层析分离；
[0026](3)将上一步化合物置于烧瓶中，添加甲醇和二氯亚砜，回流3小时，浓缩后，柱层析分离即得目的产物；上一步化合物与二氯亚砜的摩尔比为1:2.4。
[0027]作为本专利技术涉及的第三方面，上述苯甲酸酯类化合物应用于制备为稠油调节剂，具体为密度调节剂；具体用量为稠油质量的0.1％
‑
3.0％，更具体为0.1wt％、0.5wt％、1.0wt％、2.0wt％、3.0wt％。
[0028]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下显著优点：
[0029]1、该苯甲酸酯类化合物可与稠油中的沥青质形成有效的共组装，从而能够显著调节稠油密度；
[0030]2、应用中可根据稠油质量灵活调整用量，少量添加即可显效；
[0031]3、制备方法简便易行。
附图说明
[0032]图1为化合物A8与沥青质模型的分子间相互作用图；
[0033]图2为化合物A8、B8、A8OMe及B8OMe的静电势分布图；
[0034]图3为化合物A16OMe与沥青质共组装的动态图；
[0035]图4为化合物A8、B8对原油模型密度调节的统计结果图；
[0036]图5为化合物A8OMe、B8OMe对原油模型密度调节的统计结果图；
[0037]图6为碳链扩展的小分子对原油模型密度调节的统计结果图。
具体实施方式
[0038]下面结合实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明。
[0039]实施例1：化合物A8的合成
[0040][0041]在干燥的250mL DCM中加入二苯醚四甲酸酐(32.24mmol，10.0g)、正辛醇(70.92mmol，9.2g)和三乙胺(32.24mmol，3.3g)，室温搅拌。TLC检测反应，反应完成后向烧瓶中加入100mL水，用1.0mol/L的盐酸水溶液调节pH至2～3。将反应液转移至分液漏斗中，用100mL DCM萃取3次，减压浓缩溶剂。浓缩物通过快速柱层析纯化，得到化合物A8。1H NMR(500MHz,Chloroform
‑
d)δ7.85(d,J＝8.5Hz,2H),7.32(d,J＝2.7Hz,2H),6.99(dd,J＝8.4,2.7Hz,2H),4.29(t,J＝6.1Hz,4H),1.78(tt,J＝7.6,6.1Hz,4H),1.44
–
1.23(m,20H),0.94
–
0.85(m,6H).ESI
‑
MS m/z:570.2829.
[0042]实施例2：化合物A12的合成
[0043][0044]在干燥的250mL DCM中加入二苯醚四甲酸酐(32.24mmol，10.0g)、十二醇(70.92mmol，13.2g)和三乙胺(32.24mmol，3.3g)，室温搅拌。TLC检测反应，反应完成后向烧瓶中加入100mL水，用1.0mol/L的盐酸水溶液调节pH至2～3。将反应液转移至分液漏斗中，用100mL DCM萃取3次，减压浓缩溶剂。浓缩物通过快速柱层析纯化，得到化合物A12。1H NMR(500MHz,Chloroform
‑
d)δ7.85(d,J＝8.5Hz,2H),7.32(d,J＝2.7Hz,2H),6.99(dd,J＝8.4,2.7Hz,2H),4.29(t,J＝6.1Hz,4H),1.78(tt,J＝7.6,6.0Hz,4H),1.39(qd,J＝7.2,0.9Hz,4H),1.35
–
1.23(m,32H),0.94
–...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种苯甲酸酯类化合物，其特征在于，具有式I的结构，其中，X选自化学键或氧；R1、R2选自氢或C1
‑
C4烷基；n选自7
‑
15的整数。2.根据权利要求1所述的苯甲酸酯类化合物，其特征在于，所述结构中R1、R2选自氢或甲基。3.根据权利要求1所述的苯甲酸酯类化合物，其特征在于，具有如下结构：其中，n选自7
‑
15的整数。4.根据权利要求3所述的苯甲酸酯类化合物，其特征在于，所述结构中n选自7、11或15。5.根据权利要求1所述的苯甲酸酯类化合物，其特征在于，所述结构中n为15。6.根据权利要求1所述的苯甲酸酯类化合物，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：何宇鹏，于芳，张万年，刘鹏宇，罗凤，
申请(专利权)人：大连理工大学宁波研究院，
类型：发明
国别省市：