[发明专利]萘二甲酰亚胺二酯荧光染料的制备方法及其组合物

说明书

提供了可作为荧光示踪剂染料用于流体体系渗漏检测的式(I)的荧光性萘二甲酰亚胺二酯的制备方法，其中R¹和R²中的每一个彼此独立地是含2‑10个碳原子的饱和、线性烃链；和Z¹和Z²中的每一个彼此独立地是具有含8‑24个碳原子和0‑4个双键的饱和或不饱和、线性或支化烃链的脂肪酸结构部分。还提供了上述式(I)的二酯的组合物。

技术领域

本发明涉及可作为荧光团用于流体体系中的渗漏检测的荧光染料。

背景技术

荧光染料添加剂已经用作示踪剂检测流体体系中的渗漏。将这种示踪剂与体系工作流体例如润滑剂、液压流体、传热流体和致冷剂结合。当被具有300-450纳米的波长范围的适合的光照射时，所述染料添加剂发荧光。

用于渗漏检测的萘二甲酰亚胺二酯示踪剂染料描述在美国专利6,248,890中。所述染料可在各种极性和非极性的有机液体例如致冷润滑剂和致冷剂、矿物油、聚亚烷基二醇、冷却剂、多元醇酯(polyolester)、机油、齿轮油、传动流体、合成油和聚α-烯烃中混容。它们用来检测流体体系渗漏。所述萘二甲酰亚胺二酯染料是高度荧光性。它们在存储和作业期间具有优异的溶液稳定性，并且在高温下是稳定的。

美国专利6,248,890中描述的萘二甲酰亚胺二酯示踪剂染料组合物通过萘二甲酰亚胺二醇与脂肪酸的酯化制备。反应产物混合物不可避免地含有相当水平的未反应的脂肪酸。萘二甲酰亚胺二酯示踪剂染料的脂肪酸污染导致敏感流体体系组件的腐蚀。体系组件的酸诱导的化学降解可能导致颗粒聚集和最终限制流动和堵塞的体系。高水平的腐蚀可能导致结构上削弱的部件和设备以及高的故障率。因此必须通过与酸清除剂进一步反应从萘二甲酰亚胺二醇酯化产物中除去未反应的脂肪酸，以将产物组合物酸值减小到可接受的水平。通常，酸清除剂是环氧化合物，例如，单官能化或双官能化缩水甘油醚或其混合物。通常在反应物二醇和脂肪酸在高温条件下反应之后将环氧化合物添加到酯化反应产物混合物中，这使过量脂肪酸与环氧基反应形成醇。这些反应条件包括，例如，在100℃-160℃的温度下反应2-24小时的反应时间。参见美国专利6,248,890。这种进一步反应步骤显著地增加待用作渗漏检测示踪剂的荧光性萘二甲酰亚胺二酯染料的成本。最重要地，显著水平的未反应的脂肪酸即使在用环氧化合物处理后仍保留。

需要的是从萘二甲酰亚胺二醇制备荧光性萘二甲酰亚胺二酯染料的方法，该方法避免未反应的脂肪酸的污染和对后续清除剂处理以使未反应的酸转化的需要。需要的是从萘二甲酰亚胺二醇制备萘二甲酰亚胺二酯染料组合物的方法，该方法避免或最小化脂肪酸反应物的使用，从而导致不需要后续酸清除的低酸值萘二甲酰亚胺二酯染料组合物。需要的是改进的荧光性萘二甲酰亚胺二酯染料组合物，其不但表现出低的结晶度，而且表现出低的酸含量，并且还不含在萘二甲酰亚胺二酯染料组合物中没有应用用途的酸清除剂反应产物，例如由于脂肪酸和环氧化合物之间的清除剂反应而产生的醇。

发明内容

在一个方面中，提供了式(I)的萘二甲酰亚胺二酯或其混合物的制备方法：

其中：

R¹和R²中的每一个彼此独立地是含2-10个碳原子的饱和、线性烃链；

Z¹和Z²中的每一个彼此独立地是具有含8-24个碳原子和0-4个双键的饱和或不饱和、线性或支化烃链的脂肪酸结构部分。

所述方法包括：

使式(II)的萘二甲酰亚胺二醇或其混合物与式(III)的酯或其混合物反应以提供式(I)的化合物或其混合物：

其中：