多元醇及其在烴類潤滑液和鉆井液中的應用的制作方法
【專利摘要】本發明涉及含有全烴骨架的多羥基官能化合物，其中所有羥基均連接在伯碳原子上，所述多羥基官能化合物是通過將具有共計約6至約42個碳原子的α，ω-末端二元醇用具有共計約4至約42個碳原子的一元醇封端的反應而制備的。所述多元醇可作為添加劑用于烴油、鉆井液、工業和機動車用潤滑液、分散劑、發動機潤滑劑、潤滑脂、涂料、粘合劑中、以及用于磁流變液中，從而改善各種各樣的性能，例如分散性、抗磨損防護性、降低摩擦、高溫穩定性以及改善老化。
【專利說明】多元醇及其在烴類潤滑液和鉆井液中的應用
[0001]本申請要求于2011年2月4日提交的美國臨時申請N0.61/439,488的優先權，其內容通過引用的方式并入本文中。
【技術領域】
[0002]本發明涉及包含全烴骨架(all hydrocarbon backbone)的多羥基官能化合物,其中所有羥基均位于伯碳原子上；本發明還涉及所述多羥基官能化合物的制備；本發明還涉及當所述多羥基官能化合物以具有大于或等于約6個碳原子的一元醇封端時，該多羥基官能化合物作為分散劑、潤滑劑和鉆井液添加劑的用途，以及當所述多羥基官能化合物被制備成未封端、或者以具有小于約8個碳原子的一元醇封端時，該多羥基官能化合物作為粘合劑和涂料中的反應性組分的用途。所述多元醇還可用作磁流變液(magnetorheologicalfluids)、基礎油和潤滑脂中的添加劑。
【背景技術】
[0003]格爾伯特醇(Guerbet alcohol)是由多種多樣的方法制得的，例如通過在熱和催
化劑的存在下使兩種α-一元醇反應而制得。在方案A中示出了一個示例性反應:
[0004]
【權利要求】
1.一種多元醇組合物，包含: 一元醇與二元醇的反應物； 其中所述一元醇獨立地包括: 具有式R-CH2-CH2-OH的化合物，其中R為直鏈烷基、支鏈烷基、環烷基、或雜環烷基、或它們的任意組合；或 具有式Ar-CH2-OH的化合物，其中Ar為苯基、吡啶基、呋喃基、間-或對-烷基苯基、或與所述一元醇和所述二元醇的反應條件相容的其他任意的間位或對位取代基；或 具有式Ar’ -Q-CH2-CH2-OH的化合物，其中Q為_ (CR’ 2) _n，其中η為I至約10，各個R’獨立地為H或如上定義的R，并且其中Ar’為苯基，吡啶基，呋喃基，鄰_、間-或對-烷基苯基，鄰_、間-或對-苯氧基苯基，或與所述一元醇和所述二元醇的反應條件相容的其他任意的鄰位、間位或對位取代基； 其中所述二元醇獨立地包括: 具有式R-(CH2-CH2-OH)2的化合物，其中R為直鏈烷基、支鏈烷基、環烷基、或雜環烷基、或它們的任意組合；或 具有式Ar (CH2-OH)2的化合物，其中Ar為間苯基、m-或m’ -或p-或p’ - 二苯醚，或m-或m’ -或p-或p’ -二苯基甲燒，或與所述一元醇和所述二元醇的反應條件相容的其他任意的鄰位、間位或對位取代基；或 具有式Ar’ (-Q- (CH2) ,-CH2-O`H) 2的化合物，其中各個Q獨立地為_ (CR’ ’ 2) _n，其中各個η獨立地為O或I至約10，并且各個R"可獨立地為H或如上定義的R,其中各個k獨立地為O或I,并且其中Ar’可以為鄰-、間_或對_烷基苯基，鄰-、間_或對_苯氧基苯基，或與所述一元醇和所述二元醇的反應條件相容的其他任意的鄰位、間位或對位取代基；并且其中所述不同二元醇式子中的所述R、Ar和Ar’可以獨立地與所述一元醇中的所述R、Ar和Ar’相同或不同。
2.一種形成多元醇組合物的方法，包括以下步驟: 在堿性催化劑的存在下，使一元醇與二元醇反應； 其中所述一元醇獨立地包括: 具有式R-CH2-CH2-OH的化合物，其中R為直鏈烷基、支鏈烷基、環烷基、或雜環烷基、或它們的任意組合；或 具有式Ar-CH2-OH的化合物，其中Ar為苯基、吡啶基、呋喃基、間-或對-烷基苯基、或與所述一元醇和所述二元醇的反應條件相容的其他任意的間位或對位取代基；以及 具有式Ar’ -Q-CH2-CH2-OH的化合物，其中Q為_ (CR’ 2)n_，其中η為I至約10，各個R’獨立地為H或如上定義的各R，并且其中Ar’為苯基，吡啶基，呋喃基，鄰_、間-或對-烷基苯基，鄰_、間-或對-苯氧基苯基，或與所述一元醇和所述二元醇的反應條件相容的其他任意的鄰位、間位或對位取代基； 其中所述二元醇獨立地包括: 具有式R-(CH2-CH2-OH)2的化合物，其中R為直鏈烷基、支鏈烷基、環烷基、或雜環烷基、或它們的任意組合；或 具有式Ar (CH2-OH)2的化合物，其中Ar為間苯基、m-或m’ -或p-或p’ - 二苯醚，或m-或m’-或p-或p’- 二苯基甲燒,或與所述反應條件相容的其他任意的鄰位、間位或對位取代基；或 具有式Ar’(-Q-(CH2)k-CH2-OH)2的化合物，其中各個Q獨立地為-(CR’2)n-，其中各個η獨立地為O或I至約10，并且各個R"可獨立地為H或如上定義的R’，其中各個k獨立地為O或I,并且其中Ar’可以為鄰-、間_或對_烷基苯基，鄰-、間_或對_苯氧基苯基，或與所述反應條件相容的其他任意的鄰位、間位或對位取代基；或者 其中所述二元醇中的R、Ar和Ar’可以獨立地與所述一元醇中的所述R、Ar和Ar’相同或不同。
3.權利要求1所述的多元醇組合物，包含β支鏈，并且其中所述一元醇包含所述具有式R-CH2-CH2-OH的化合物，其中R為直鏈烷基，并且 其中所述二元醇包含具有式R-(CH2-CH2-OH)2的化合物，其中R為具有約2至約38個碳原子的支鏈烷基，或者 其中所述二元醇包含R為支 鏈烷基和直鏈烷基的混合物，并且所述直鏈烷基具有約2至約10個碳原子。
4.權利要求3所述的多元醇組合物，其中所述支鏈烷基二元醇具有約28至約36個碳原子，并且如果使用所述直鏈烷基，則該直鏈烷基具有6至約8個碳原子。
5.權利要求1所述的多元醇組合物，包含具有下式的化合物:
6.權利要求5所述的多元醇組合物，其中a為4至約21個碳原子，并且其中b為10至約36個碳原子。
7.權利要求1所述的多元醇組合物，包含具有下式的多元醇化合物:
8.—種磁流變液，包含權利要求1所述的多元醇組合物。
9.一種磁流變液，包含權利要求3所述的多元醇組合物，其中所述磁流變液還包含下述物質中的至少一者或多者:載液、減摩劑、抗磨劑、極壓添加劑、抗氧化劑或粘度改進劑。
10.一種磁流變液，包含權利要求3所述的多元醇組合物，其中所述磁流變液還包含有機鑰化合物、或有機硫代磷化合物、或它們的組合。
11.一種鉆井液，包含權利要求1所述的多元醇組合物。
12.—種鉆井液，包含權利要求3所述的多元醇組合物。
13.—種潤滑液，包含權利要求1所述的多元醇組合物。
14.一種潤滑液，包含權利要求3所述的多元醇組合物。
15.一種粘合劑，包含權利要求1所述的多元醇組合物。
16.一種涂料，包含權利要求1的所述多元醇組合物。
17.一種潤滑脂組合物，包含權利要求1所述的多元醇組合物。
18.權利要求1所述的多元醇組合物: 其中所述一元醇包含具有下式的化合物:
19.權利要求1所述的多元醇組合物，其中所述一元醇包含(2-羥乙基)環己烷、N-(6-羥己基)哌啶、3-苯基丙醇、4-苯基丁醇、4-(3-羥丙基)-吡啶、3-(4-羥丁基)呋喃、以及它們的任意組合。
20.權利要求1所述的多元醇組合物，其中所述多元醇包含具有下式的化合物:
21.權利要求1所述的多元醇組合物，其中所述多元醇包含具有下式的化合物:
22.—種發動機潤滑液，包含權利要求20所述的多元醇組合物，其中所述一種或多種二元醇與所述一種或多種一元醇的摩爾比為約0.5至約2.0。
23.權利要求22所述的多元醇組合物，其中所述一元醇為支鏈一元醇。
24.權利要求22所述的多元醇組合物，包含二烷基二硫代磷酸鋅。
25.權利要求24所述的多元醇組合物，包括基礎油，所述基礎油包含:天然脂肪油；礦物油；聚苯醚；二元酸酯；新戊基多元醇酯；磷酸酯；合成環烷烴和合成鏈烷烴；合成的不飽和烴油；一元酸酯；二醇酯和醚；硅酸酯；硅油；有機硅共聚物；合成烴；通過使諸如1-丁烯、1-己烯等末端烯烴低聚而衍生的聚α-烯烴；諸如低聚的聚(氧化丙烯)、聚(氧化丁烯)以及各種氧化烯烴共聚物等聚亞烷基二醇；以及環烷油；柴油；以及它們的混合物或摻混物。
26.—種減摩添加劑，包含權利要求20所述的多元醇組合物。
27.一種鉆井液添加劑，包含權利要求20所述的多元醇組合物，并且其中所述一種或多種二元醇與所述一種或多種一元醇的摩爾比為約1.5至約5.0。
【文檔編號】C07C31/18GK103459359SQ201280015777
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年2月3日 優先權日:2011年2月4日
【發明者】柯克·阿比, 丹尼爾·巴伯 申請人:洛德公司