制备含有降低含量的未反应的链烷醇胺的羟烷基酰胺的方法技术

一种在金属硅酸盐化合物和任选的催化剂存在下将链烷醇胺与酯反应以制备含有降低含量的链烷醇胺和残余催化剂的羟烷基酰胺组合物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1.专利
本专利技术涉及一种制备含有降低含量的反应物组分的燃料或润滑剂添加剂组合物的方法。2.相关技术的描述被联邦政府要求的燃料经济性标准已经引起汽车工业尝试着改进机动车辆的燃料经济性。降低燃料消耗的一种方式是借助于降低特别是发动机区域例如轴承、气门机件、活塞、塞环、水泵和油泵中的摩擦。这些部件的摩擦的适度降低将反映在相应的燃料经济性改进中。因此，正在研究将降低这些关键区域中的摩擦并且因此改进燃料经济性的摩擦改性剂组合物。已经将多种类型的添加剂用作摩擦改性剂。一些更广泛在商业上使用和常规使用的摩擦改性剂是脂肪酸酯、脂肪酸酰胺和脂肪酸酯-酰胺。美国专利No.4,960,530披露了可以降低摩擦的润滑剂添加剂和润滑剂组合物的例子。羟烷基酰胺已经被广泛用作摩擦改性剂。美国专利No.4,729,769披露了一种脂肪酸酰胺去污性添加剂，其是C6-C20脂肪酸酯和单-或二-(羟基烃基)胺的反应产物。美国专利No.4,208,293披露了一种适于用作内燃机中的曲轴箱润滑剂的润滑油，其含有降低摩擦量的二乙醇胺的脂肪酸酰胺或酯。尽管与其它事物一道，作为燃料和润滑剂添加剂用的摩擦改性剂的羟烷基酰胺的制备已经十分广泛，但大多数用于制备羟烷基酰胺的方法产生了保留有一定百分比的未反应的链烷醇胺以及其它所不希望的残余物的组合物。某些最终使用的使用者希望作为摩擦改性的燃料和润滑剂添加剂的羟烷基酰胺含有降低含量和/或零含量的链烷醇胺和/或残余催化剂。因此，提供一种制备含有低含量或零含量的链烷醇胺和/或残余催化剂的羟烷基酰胺的方法将是有利的。专利技术概述本专利技术的一个目的是提供一种制备含有降低含量的链烷醇胺的羟烷基酰胺组合物的方法。本专利技术的另一个目的是提供一种制备含有降低含量的残余催化剂的羟烷基酰胺组合物的方法。本专利技术的仍然另一个目的是提供一种制备含有摩擦改性或润滑量的羟烷基酰胺组合物的液体发动机燃料或润滑剂组合物的方法，该羟烷基酰胺组合物含有降低含量的残余链烷醇胺和/或残余催化剂。为了实现本专利技术的这些目的和其它目的，提供了一种任选地在催化剂存在下将至少一种伯链烷醇胺和/或仲链烷醇胺与至少一种酯或脂肪天然材料反应以提供含有羟烷基酰胺和未反应的链烷醇胺的反应混合物的方法，其中改进包括在至少一种金属硅酸盐存在下进行链烷醇胺与酯的反应或者将反应混合物用至少一种金属硅酸盐处理，该金属硅酸盐的金属是周期表IA族、IIA族或IIIA族的金属。此外，根据本专利技术，提供了一种制备液体发动机燃料或润滑剂组合物的方法，其包括主要量的液体烃类燃料或润滑剂和少量的由伯链烷醇胺和/或仲链烷醇胺、金属硅酸盐和酯获得的含有羟烷基酰胺的羟烷基酰胺组合物，该羟烷基酰胺含有小于0.5wt％的链烷醇胺。专利技术详述本专利技术的伯链烷醇胺和/或仲链烷醇胺具有通式RNHR′，其中R是2-约10个碳原子的羟烷基、或羟烷基醚和/或其结合物，和R′是氢、1-约10个碳原子的烷基、2-约10个碳原子的羟烷基、羟烷基醚和/或其结合物。优选地，该链烷醇胺是二链烷醇胺或二链烷醇胺醚，最优选二乙醇胺，尽管可以使用其它的伯链烷醇胺和仲链烷醇胺。同样可以使用各种伯链烷醇胺和仲链烷醇胺的混合物。伯链烷醇胺和仲链烷醇胺的例子是乙醇胺、丙醇胺、异丙醇胺、丁醇胺、异丁醇胺、甲基乙醇胺、丁基乙醇胺、二乙醇胺、二丙醇胺、二异丙醇胺、二丁醇胺、二异丁醇胺、和其混合物。另外，可以使用与烃氧化物反应的链烷醇胺组。烃氧化物的例子是环氧丙烷、环氧乙烷和环氧丁烷。伯链烷醇胺和/或仲链烷醇胺的量将取决于所希望的羟烷基酰胺，但一般而言，伯链烷醇胺和/或仲链烷醇胺与酯的摩尔比将优选为约0.75∶1-约1.25∶1，更优选约0.90∶1-约1.10∶1，最优选约0.95∶1-约1.05∶1。酯的母体酸可以是衍生自以下天然材料的脂肪酸，这些天然材料例如为低芥酸菜子油、蓖麻油、可可油、椰子油、棉子油、橄榄油、棕榈仁油、棕榈仁(油精)、棕榈仁(硬脂精)、花生油、菜子油、红花油、豆油、向日葵油、妥尔油、玉米油、牛油(butter)、猪油、牛脂(tallow)、黄色油脂(yellow grease)、鲸脂、鲱鱼油(herring)、鲱油(menhaden)、沙丁鱼油、巴巴苏油(babasso oil)、和其混合物。优选地，酯是脂肪酸甲酯或者脂肪酸甲酯的混合物；优选地，酯的母体酸是衍生自椰子油的脂肪酸并且酯的母体链烷醇是甲醇，尽管可以使用上述天然材料的任何甲基酯。另外，可以使用脂肪酸来代替酯或者将脂肪酸与酯和链烷醇胺结合使用。可以单独使用或者与酯结合使用的脂肪酸的例子是与作为酯的母体酸的脂肪酸相同或不同的脂肪酸。如果将脂肪酸单独使用或者与酯和链烷醇胺结合使用，则反应产物是脂肪酸酰胺以及水。本专利技术的方法优选在没有水的存在下进行以防止不希望的副反应，例如酯和酰胺水解成酸和醇或者胺。另外，可以使用脂肪天然材料本身来代替酯或者将其与酯和链烷醇胺结合使用。可以单独使用或者与酯结合使用的脂肪天然材料的例子与上述酯的母体酸的来源相同。如果将脂肪天然材料单独使用或者与酯和链烷醇胺结合使用，则反应产物是脂肪酸酰胺以及甘油。本专利技术的方法优选在没有甘油的条件下进行。酯的母体酸含有约4-约22个碳原子，并且酯的母体链烷醇含有1-约10个碳原子。已知的是脂肪酸酯包括酯化的羧酸，例如甘油单酯、甘油二酯和甘油三酯、以及已经被酯化的直链羧酸。聚合的脂肪酸酯也被看作是脂肪酸酯。聚合的脂肪酸酯的例子是基于二聚体和三聚体酸比如Arizona Chemicals Century 1156、Undyme 14或Unidyne 60和Uniqema的Pripol 1017或1006以及类似类型的材料的酯。可以使用上述天然物质的各种结合物和混合物。酯的量将以如上所述的链烷醇胺与酯的摩尔比存在。用于本专利技术的酯的母体酸通常由脂肪酸制得。用于制备脂肪酸酯并且优选脂肪酸甲酯的脂肪酸可以依赖于所需要的脂肪酸酯而变化，但可以包括以下酸例如丁酸、己酸、辛酸、癸酸、癸烯酸、月桂酸、顺式-9-十二碳烯酸、肉豆蔻酸、肉豆蔻脑酸、顺式-9-十四碳烯酸、十五烷酸、棕榈酸、棕榈油酸、顺式-9-十六碳烯酸、十七烷酸、十七碳烯酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、蓖麻油酸、二羟基硬脂酸、十九烷酸、二十烷酸、顺式-9-二十碳烯酸、顺式-11-二十碳烯酸、二十碳二烯酸、二十碳三烯酸、二十碳四烯酸、二十碳五烯酸、山萮酸、芥酸、二十二碳二烯酸、4，8，12，15，19-二十二碳五烯酸、二十二碳六烯酸、二十四烷酸、二十四碳烯酸、和其混合物。可以任选地在催化剂存在下使链烷醇胺与酯反应。催化剂可以存在于浓缩物中或者存在于溶剂中。用于催化剂的合适溶剂可以包括任何含有多至约6个碳原子的挥发性醇，例如甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、丁醇、叔丁醇和仲丁醇、正戊醇或支化的戊醇、正己醇或支化的己醇。如果使用溶剂，则溶剂可以使催化剂溶剂化所需的任何量存在，其优选是溶剂中含约1-约100wt％，更优选约10-约50wt％，最优选约20-约30wt％的催化剂浓缩物的溶液。通常使用碱性催化剂，例如醇盐或碳酸盐催化剂，优选为金属醇盐催化剂。合适的金属醇盐和碳酸盐催化剂的例子可以包括甲醇钠、乙醇钠、丙醇钠、甲醇钾、乙醇钾、丙醇钾、丁醇钠或丁醇钾、戊醇钠本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种任选地在催化剂存在下将至少一种伯链烷醇胺和／或仲链烷醇胺与至少一种酯反应以提供含有羟烷基酰胺和未反应的链烷醇胺的反应混合物的方法，其中改进包括：在至少一种金属硅酸盐存在下进行链烷醇胺与酯的反应，或者将反应混合物用至少一种金属硅酸盐处理，该金属硅酸盐的金属是周期表ⅡＡ族或ⅢＡ族的金属。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：BE福克斯，TL兰伯特，
申请(专利权)人：科聚亚公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]