[发明专利]膦酰基链烷烃

说明书

本发明涉及膦酰基链烷烃。本文公开的方面一般地涉及制造膦酰基链烷烃的方法，其包括通过将卤代链烷烃、亚磷酸酯、和碘化钠混合形成反应混合物。方法包括加热反应混合物以形成膦酰基链烷烃。本文公开的方面进一步涉及由以下式(I)表示的膦酰基链烷烃：其中R³的每个实例独立地是‑H或其中R¹和R²的每个实例独立地是直链或支链C_1‑20烷基、C_3‑20环烷基、或芳基；其中式(I)的R³是的实例数在大约2和大约8之间；并且n是4和22之间的整数。

技术领域

本公开内容的方面一般地涉及膦酰基链烷烃、具有膦酰基链烷烃的液压油、和制造膦酰基链烷烃的方法。

背景技术

许多交通工具，比如飞行器、汽车、卡车等，具有一个或多个液压系统，其是使用加压的液压油以用动力驱动液压机器的驱动器或传动系统。例如，早期的交通工具具有液压制动系统。随着交通工具变得更先进，开发了具有液压动力的更新的系统。在例如飞行器中的液压系统提供用于运行交通工具部件，比如起落架、襟翼、飞行操纵面、和制动器。

液压系统具有动力产生装置(泵)油箱、蓄电池、换热器、和过滤系统。系统运行压力可以从小型交通工具和旋翼飞行器中的每平方英尺几百磅(psi)变化至大型交通工具中的5,000psi。

液压系统流体(“液压油”)在使用期间流动通过液压系统的部件以传输并分配力至液压系统的各种部件。如果系统中存在许多通路，压力可以通过系统的各种部件分配。液压运行仅具有由于流体摩擦的可忽略的损失。

如果不可压缩性和流动性是唯一需要的性质，大部分不是太稠的液体可以被用在液压系统中。然而，当选择用于特定液压系统的期望的液压油时，其他特性应当被考虑。

那些特性中的一种是黏度，其是流体流动的阻力。具有低黏度的液体比如汽油容易流动，而具有高黏度的液体比如焦油流动缓慢。黏度随着温度降低而增加。用于给定液压系统的液体应当具有足够的黏度以在泵、阀和活塞处给出良好的密封，但是不应当太稠以致它成为流动阻力，导致动力损失和较高的运行温度，其可以促进液压系统部件的磨损。不够黏的流体可能磨损移动零件或具有沉重负载的零件。

与液压油有关的另一个特性是流体的着火点，其是物质放出足够量的蒸气以当暴露于火花或火焰时点燃和继续燃烧的温度。与闪点相同，高着火点是液压液体期望的。

已知的液压油不具备如上所讨论的理想特性。基于聚α烯烃的液压油是耐火的但是具有高黏度并且限于在低至-40°F使用。基于磷酸酯的液压油不是完全耐火的，并且在某些情况下，它们燃烧。而且，基于聚α烯烃的液压油和基于磷酸酯的液压油不彼此混合。而且，基于碳氟化合物的液压油趋向于损伤(degrade)液压系统的液压管路上的油漆和钛联轴器。由于它们的毒性和差的生物降解性，也存在禁止产生基于含氯烃和基于碳氟化合物的液压油的运动。例如，氯代链烷烃在土壤中是稳定的并且在土壤中存留数年，具有至少数月至数年的半衰期(T_1/2)。

而且，液压油的合成趋向于是费力的且成本密集的。常规反应，比如Arbuzov反应，不产生具有如以上所述理想特性的液压油。Arbuzov反应通过使伯烷基卤与亚磷酸酯反应以形成伯膦酰基-取代的产物进行。使用伯、仲或叔氟代烷烃原料或使用仲或叔氯代-、溴代-、碘代-链烷烃原料，Arbuzov反应不容易进行。

因此，本领域存在对于新的和改进的液压油以及制造液压油的方法的需要。

发明内容

在一方面，制造膦酰基链烷烃的方法包括通过将卤代链烷烃、亚磷酸酯和碘化钠混合形成反应混合物。制造组合物的方法包括加热反应混合物以形成膦酰基链烷烃。

在另一方面，膦酰基链烷烃由式(I)表示：