制备单或二烷醇酰胺的方法
【专利摘要】本发明公开了涉及脱质子化单或二烷醇胺与一种或多种C4-约C75脂肪酸一元醇酯反应的方法。
【专利说明】制备单或二烷醇酰胺的方法
[0001] 发明背景
[0002] 1.【技术领域】
[0003] 本发明通常涉及制备单或二烷醇酰胺的方法。
[0004] 2.相关技术描述
[0005] 发动机油典型地使用矿物油或合成油作为基础油。然而，简单的基础油独自并不 提供用以提供保护内燃机所需要的足够的摩擦力降低、磨损保护、沉积物控制等必要性质。 因此，基础油用各种添加剂（赋予辅助功能）如摩擦改性剂、无灰分散剂、金属清洁剂（即， 含金属的洗涤剂）、抗磨剂、抗氧化剂（即，氧化抑制剂）、粘度指数改进剂等配制以提供复 合油，即润滑油组合物。
[0006] 石油工业长久以来已经认识到在烃类燃料动力内燃机如汽油（即，火花点火）和 柴油（即，压缩点火）发动机的操作中需要更大的燃料经济性和效率。例如，由联邦政府要 求的燃料经济性标准已经带来了汽车工业对于改善机动车辆的燃料经济性的努力。降低燃 料消耗的一种方法是降低在内燃机的特定区域如轴承、气门组系、活塞、环、水和油泵中的 摩擦力。通过减小在发动机的这些区域中的摩擦力，也可以实现燃料经济性的改善。
[0007] 因此，已经在不断地探索减小在发动机的战略区域中的摩擦力，由此改善发动机 的燃料经济性的改善的摩擦改性剂。
[0008] 例如，美国专利4, 293, 432号公开了通过使用含有无灰分散剂和约0. 1-1. 5重 量％的脂肪酸和单乙醇胺的反应产物的配制机油降低在内燃机曲轴箱中的摩擦力的方法。
[0009] 美国专利4,389,322号（"'322专利"）公开了乙氧基化酰胺作为润滑剂中的摩 擦改性剂的用途。该'322专利还公开了乙氧基化酰胺可由商业来源获得或通过（1)任选 在催化剂存在下使适当的羟基酰胺与环氧乙烷反应以形成相应的乙氧基化酰胺或（2)使 羟基羧酸与例如通过油酸与二乙醇胺的反应形成的双（2-羟基乙基）油酰胺的乙氧化胺反 应来制备。
[0010] 美国专利4, 729, 769号公开了用于汽油或润滑剂的清洁添加剂，其含有C6-C2(l月旨 肪酸酯如椰子油和单或二羟基烃基胺如二乙醇胺的反应产物。
[0011] 美国专利7, 244, 857号（"'857专利"）公开了制得具有减小量的烷醇胺的羟基 烷基酰胺组合物的方法。该'857专利还公开了包括使至少一种伯和/或仲烷醇胺与至少 一种酯或脂肪天然材料任选在催化剂如醇盐或碳酸盐催化剂存在下反应以提供含有羟基 烷基酰胺和未反应的烷醇胺的反应混合物的方法，其中改善包括在至少一种金属硅酸盐存 在下进行烷醇胺和酯的反应或用至少一种金属硅酸盐处理该反应混合物。
[0012] 美国专利申请公告2010/0010244号公开了通过首先使含有至少一个伯或仲氨基 和至少一个羟基的至少一种胺与至少一种脂肪酸反应以形成铵盐且随后通过微波辐射将 该铵盐转化成烷醇酰胺来制造脂肪酸烷醇酰胺的方法。
[0013] 虽然作为用于燃料和润滑剂的摩擦改性剂的脂肪酸烷醇酰胺的制造已经相当广 泛，但是制备其的大多数方法制造含有不合需要的副产物以及所要的单或二烷醇酰胺的组 合物。另外，使用诸如醇钾和醇钠的金属醇盐作为催化剂是昂贵的且可被水分或水中和，导 致可能的处理问题，缩短储存期限且甚至使催化剂失活。另外，如果在反应期间吸收了水 分，则金属醇盐可被淬灭，由此终止反应。因此，将有利的是提供用于制造单或二烷醇酰胺 的改善的方法，其实质上避免形成不合需要的副产物。
[0014] 发明概述
[0015] 根据本发明的一个实施方案，提供如下方法，其包括使脱质子化单或二烷醇胺与 一种或多种c4-约c75脂肪酸一元醇酯反应。
[0016] 根据本发明的第二实施方案，提供如下方法，其包括（a)用脱质子化剂使单或二 烷醇胺脱质子化，同时连续地除去由所述反应形成的水；和（b)使所述脱质子化单或二烷 醇胺与一种或多种c 4-约c75脂肪酸一元醇酯反应。
[0017] 根据本发明的第三实施方案，提供如下方法，其包括（a)用碱金属氢氧化物碱使 单或二烷醇胺脱质子化，同时连续地除去由所述反应形成的水；和（b)使所述脱质子化单 或二烷醇胺与一种或多种c 4-约c75脂肪酸一元醇酯反应。
[0018] 在其他因素之中，本发明基于如下发现，通过首先使单或二烷醇胺脱质子化，同 时连续地除去由所述反应形成的水，且随后使所述脱质子化单或二烷醇胺与一种或多种 C4-约C75脂肪酸一元醇酯反应，可形成单或二烷醇酰胺，其中几乎没有包括酯酰胺和酯胺 的副产物形成。因此，单或二烷醇酰胺可以简单、成本有效的方法制备。
[0019] 附图简述
[0020] 图1为在实施例1中获得的反应产物的GC/MS分析。
[0021] 图2为在比较实施例A中获得的反应产物的GC/MS分析。
[0022] 优选实施方案的详细描述
[0023] 本发明涉及制备单或二烷醇酰胺的方法。在一个实施方案中，所述方法包括使脱 质子化单或二烷醇胺与一种或多种C 4_约C75脂肪酸一元醇酯反应。在另一实施方案中，所 述方法包括（a)用脱质子化剂使单或二烷醇胺脱质子化，同时连续地除去由所述反应形成 的水；和（b)使所述脱质子化单或二烷醇胺与一种或多种C 4_约C75脂肪酸一元醇酯反应。
[0024] 首先将所述单或二烷醇胺用合适的脱质子化剂脱质子化，同时连续地除去由所述 反应形成的水，以提供脱质子化单或二烷醇胺。通常，所述单或二烷醇胺为具有伯或仲胺氮 和至少一个活性氢的单或二烷醇胺。在一个实施方案中，单或二烷醇胺由下式表示：
[0025]
【权利要求】
1. 方法，其包括使脱质子化单或二烷醇胺与一种或多种c4-约c75脂肪酸一元醇酯反 应。
2. 权利要求1的方法，其中所述脱质子化单或二烷醇胺的单或二烷醇胺具有通式：
其中R'为具有2-约10个碳原子的二价亚烷基，R"为氢或具有1-6个碳原子的烷基 且b为0或1。
3. 权利要求1-3的方法，其中所述一种或多种C4-约C75脂肪酸一元醇酯为脂肪酸甲 酯、脂肪酸乙酯、脂肪酸丙酯、脂肪酸丁酯或其混合物。
4. 权利要求1-3的方法，其中所述脂肪酸一元醇酯的脂肪酸为衍生自牛脂油、猪油、棕 榈油、蓖麻油、棉籽油、玉米油、花生油、大豆油、葵花油、橄榄油、鲸油、鲱油、沙丁鱼油、椰子 油、棕榈仁油、巴巴苏油、菜油、豆油或其混合物的脂肪酸。
5. 权利要求1-3的方法，其中所述酯的脂肪酸为衍生自椰子油的脂肪酸且所述酯的一 元醇选自甲醇、乙醇、丙醇、丙-2-醇、异丙醇、丁醇、仲丁醇、叔丁醇和2-乙基-己醇。
6. 权利要求1的方法，其中所述脱质子化单或二烷醇胺通过用脱质子化剂使单或二烷 醇胺脱质子化，同时连续地除去由所述反应形成的水来获得。
7. 权利要求6的方法，其中所述单或二烷醇胺具有通式：
其中R'为具有2-约10个碳原子的二价亚烷基，R"为氢或具有1-6个碳原子的烷基 且b为0或1，且所述脱质子化剂为强碱。
8. 权利要求6或7的方法，其中所述脱质子化剂为选自氢氧化钾或氢氧化钠的氢氧化 物碱。
9. 权利要求6-9的方法，其中使所述单或二烷醇胺与所述脱质子化剂以约0. 1:1至约 100:1的单或二烷醇胺与脱质子化剂的摩尔比反应。
10. 权利要求6-9的方法，其中所述单或二烷醇胺为二乙醇胺且所述酯为脂肪酸甲酯。
11. 权利要求6-10的方法，其中所述单或二烷醇胺选自单乙醇胺、二乙醇胺、丙醇胺、 异丙醇胺、二丙醇胺、二异丙醇胺、丁醇胺、氨基乙基氨基乙醇及其组合，且所述脂肪酸酯的 脂肪酸为衍生自牛脂油、猪油、棕榈油、蓖麻油、棉籽油、玉米油、花生油、大豆油、葵花油、橄 榄油、鲸油、鲱油、沙丁鱼油、椰子油、棕榈仁油、巴巴苏油、菜油、豆油或其混合物的脂肪酸。
12. 权利要求1-5的方法，其中使所述脱质子化单或二烷醇胺与所述酯以约0. 1:1至约 10:1的脱质子化单或二烷醇胺与酯的摩尔比反应。
13. 权利要求6-11的方法，其中使所述单或二烷醇胺与所述脱质子化剂在约30-约 300°C的温度下反应。
14. 权利要求1-13的方法，其中使所述脱质子化单或二烷醇胺与所述酯在约30-约 150°C的温度下反应。
15.权利要求6-11的方法，其中所得产物基本不含任何副产物。
【文档编号】C07C231/00GK104114529SQ201380009803
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年2月28日 优先权日:2012年4月11日
【发明者】孙一凡, S·L·詹森 申请人:雪佛龙奥伦耐有限责任公司