[发明专利]作为燃料或润滑剂添加剂的环状季铵盐

说明书

具有下式的季铵盐：其中R¹和R²各自独立地选自任选取代的具有少于8个碳原子的烷基、烯基或芳基，R与N一起形成具有少于12个碳原子的脂族或芳族杂环，和R⁵是氢或任选取代的烃基。这些化合物作为燃料或润滑剂添加剂，特别是作为柴油燃料添加剂的用途。

本发明涉及新型季铵化合物、包含这样的化合物的组合物以及与其相关的方法和用途。

具体而言，本发明涉及季铵化合物作为燃料或润滑剂添加剂的用途，特别是作为燃料添加剂以及优选作为柴油燃料添加剂的用途。

在润滑油和燃料油组合物中包含含氮清净剂化合物是常见的，以便使用这样的组合物改进发动机的性能。包含清净剂添加剂防止发动机的运动部件结垢。如果没有这样的添加剂，则会发生结垢，造成发动机的性能减损并最终停止。

在本领域中已知许多不同类型的季铵盐用作燃料和润滑油组合物中的清净剂添加剂。这样的化合物的实例见述于US4171959和US7951211。一种常用类型的季铵添加剂通过叔胺与环氧化物和酸的反应制备。这些化合物通常包含含有至少一个疏水基团的季化氮原子。疏水基团通常为具有至少8个碳原子的烃基链。最常用的季铵盐添加剂基于大量具有至少为200且通常至少为500的分子量的烃基的化合物。实际上，这些化合物中的许多包括具有为1000且有时更高的平均分子量的聚异丁烯基取代基。

本发明人意外地发现，当使用由环状低分子量胺制备的季铵盐添加剂时，可以实现良好的沉积控制。

根据本发明的第一方面，提供了下式的季铵盐：

其中R¹和R²各自独立地选自任选取代的具有少于8个碳原子的烷基、烯基或芳基，R与N一起形成具有少于12个碳原子的脂族或芳族杂环，和R⁵是氢或任选取代的烃基。

本发明的季铵盐包括式R==N⁺R¹R²的阳离子，其中R¹和R²各自独立地是任选取代的具有少于8个碳原子的烷基、烯基或芳基，R与N一起形成具有少于12个碳原子的杂环。

为避免疑惑，结构R==N⁺R¹R²用于表示基团R与N形成2个键，而不是形成双键。

在本说明书中，除非另有说明，否则提到任选取代的烷基可以包括芳基取代的烷基，提到任选取代的芳基可以包括烷基取代的或烯基取代的芳基。

R¹和R²可以是相同或不同的。在一些实施方案中，它们是相同的。在一些实施方案中，它们是不同的。

优选R¹为具有1-7个碳原子、优选1-5个碳原子、更优选1-4个碳原子的任选取代的烷基、烯基或芳基。

R¹可以任选被一个或多个选自以下的基团取代：卤素(特别是氯和氟)、羟基、烷氧基、酮、酰基、氰基、巯基、烷基巯基、二烷基氨基、硝基、亚硝基和亚磺酰基(sulphoxy)。这些取代基的烷基可被进一步取代。

优选R¹为任选取代的烷基或烯基。优选R¹为任选取代的烷基。优选R¹为具有1-7个碳原子、优选1-6个碳原子、更优选1-5个碳原子、适合地1-4个碳原子、优选1-3个碳原子、更优选1-2个碳原子的任选取代的烷基或烯基。