CN101659717B - 用于汽油清净剂的苯甲酰聚异丁烯胺及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于汽油清净剂的具有下述结构式(I)的苯甲酰聚异丁烯胺，其中，R1为苯甲酰基，R2为甲基、乙基、异丙基或丁基，m为5～45的整数；本发明还涉及苯甲酰聚异丁烯胺的制备方法为：先将氯代苯甲酰和聚异丁烯在固体酸催化剂作用下反应得苯甲酰聚异丁烯，然后向高压反应釜中加入所制得的苯甲酰聚异丁烯及胺类化合物在Raney镍催化剂作用下通氢反应得反应液，将反应液冷却、过滤蒸馏、脱水即得本发明的用于汽油清净剂的苯甲酰聚异丁烯胺。

Description

用于汽油清净剂的苯甲酰聚异丁烯胺及制备方法
技术领域
本发明涉及用于汽油清净剂的苯甲酰聚异丁烯胺，还涉及苯甲酰聚异丁烯胺的制备方法。
背景技术
汽车行驶一段距离后，在发动机的燃料系统和进气系统会累积一定数量的沉积物，使汽车动力、油耗、驾驶性能开始变差，尤其是烃类(HC)、CO、NOx等有害物的排放急剧增多。新型的无灰分散剂聚异丁烯胺是一种用途较广泛、使用量最多的润滑油和汽油及柴油的无灰分散剂，具有良好的低温分散和增溶作用及一定的高温分散作用，能有效抑制低温油泥的形成。
专利US4832702公布了活性聚异丁烯在催化剂存在280个大气压的条件下进行羧基化反应，生成聚异丁烯醇，再于120个大气压的条件下氨解生成聚异丁烯胺的生产方法。
聚异丁烯胺汽油清净剂的合成过程研究(化工时刊2004.18(8))报道了将聚异丁烯与HBr气体在过氧化物存在下进行自由基反马氏加成，然后再与胺进行反应生成聚异丁烯胺。
发明内容
本发明在于提供一种用于汽油清净剂的化合物苯甲酰聚异丁烯胺，该化合物具有相对较高的分子量，亲油性更强。本发明还提供了一种制备苯甲酰聚异丁烯胺的方法。
本发明的用于汽油清净剂的苯甲酰聚异丁烯胺具有下述结构式(I)：
Figure G2009100185469D00011
其中，R1为苯甲酰基；
R2为甲基、乙基、异丙基或丁基；
m为5～45的整数。
本发明的用于汽油清净剂的苯甲酰聚异丁烯胺的制备方法，包括下述步骤：
(1)将氯代苯甲酰和α烯键含量至少为80％的聚异丁烯(M＝1000-1500)加入反应釜中，在固体酸催化剂作用下于80-150℃反应1-4h，得苯甲酰聚异丁烯，所述的氯代苯甲酰与聚异丁烯的摩尔数比为1∶2-1∶3；
(2)向高压反应釜中加入步骤(1)制得的苯甲酰聚异丁烯、5％-20％的苯甲酰聚异丁烯重量的Raney镍催化剂、氯代苯甲酰摩尔数的5-20倍的胺类化合物，通氢，于150-260℃，5.0-20.0Mpa下反应2-5h，得反应液；
(3)将上述反应液冷却、过滤蒸馏、脱水。
本发明的用于汽油清净剂的苯甲酰聚异丁烯胺的制备方法中，所述的聚异丁烯的α烯键的优选含量至少为90％。
本发明的用于汽油清净剂的苯甲酰聚异丁烯胺的制备方法中，所述的固体酸催化剂的组成为硫酸负载到硅藻土。
本发明的用于汽油清净剂的苯甲酰聚异丁烯胺的制备方法中，所述的胺类化合物为异丙胺、甲胺、乙胺或丁胺。
本发明的用于汽油清净剂的苯甲酰聚异丁烯胺分子量高，亲油性强，使用本发明的用于汽油清净剂的苯甲酰聚异丁烯胺产品与载液、破乳剂、抗氧剂、防锈剂等按照一定比例制备成汽油清净剂，按照150-260ppm的比例添加到汽油中，可明显减少汽油发动机积炭含量。试验结果表明：使用本发明的苯甲酰聚异丁烯胺作为主剂而制备的汽油清净剂添加到93#汽油中，燃烧后的进气阀积炭含量比未添加清净剂的汽油燃烧后的进气阀积炭含量降低约70-80％。
具体实施方式
制备例1
将氯代苯甲酰和2倍于氯代苯甲酰摩尔数的α烯键含量为90％的高活性聚异丁烯(M＝1200)加入反应釜中，在硫酸负载到硅藻土的固体酸催化剂作用下于80℃反应4小时，得苯甲酰聚异丁烯；向高压反应釜中加入所制得的苯甲酰聚异丁烯、12％的苯甲酰聚异丁烯重量的Raney镍催化剂、5倍于氯代苯甲酰摩尔数的异丙胺，通入氢气，于150℃，10.0Mpa条件下反应5小时，冷却、过滤蒸馏，脱水得胺值为0.72的具有结构式(II)的苯甲酰聚异丁烯胺，产率81％。
Figure G2009100185469D00031
效果例1
将制备例1所制得的苯甲酰聚异丁烯胺与常规清净剂所需的载液、抗氧剂、防锈剂、破乳剂等助剂混合制得汽油清净剂，将本清净剂按照190ppm的添加量添加到市售93#、97#汽油中，进行行车试验后，检测汽油的各项理化指标均符合GB17930-2006要求，发动机积炭检测结果如下：
IVD-进气阀沉积物；CCD-燃烧室沉积物；PFI-喷嘴处沉积物
制备例2
将氯代苯甲酰和3倍于氯代苯甲酰摩尔数的α烯键含量为80％的高活性聚异丁烯(M＝1500)加入反应釜中，在硫酸负载到硅藻土的固体酸催化剂作用下于150℃反应1小时，得苯甲酰聚异丁烯；向高压反应釜中加入所制得的苯甲酰聚异丁烯、5％的苯甲酰聚异丁烯重量的Raney镍催化剂、20倍于氯代苯甲酰摩尔数的甲胺，通入氢气，于200℃，5.0Mpa条件下反应3小时，冷却、过滤蒸馏，脱水得胺值为0.76的具有结构式(III)的苯甲酰聚异丁烯胺，产率78％。
Figure G2009100185469D00033
效果例2
将制备例2所制得的苯甲酰聚异丁烯胺与常规清净剂所需的载液、抗氧剂、防锈剂、破乳剂等助剂混合制得汽油清净剂，将本清净剂按照220ppm的添加量添加到市售93#、97#汽油中，进行行车试验后，检测汽油的各项理化指标均符合GB17930-2006要求，发动机积炭检测结果如下：
Figure G2009100185469D00041
IVD-进气阀沉积物；CCD-燃烧室沉积物；PFI-喷嘴处沉积物
制备例3
将氯代苯甲酰和3倍于氯代苯甲酰摩尔数的α烯键含量为96％的高活性聚异丁烯(M＝1000)加入反应釜中，在硫酸负载到硅藻土的固体酸催化剂作用下于120℃反应2小时，得苯甲酰聚异丁烯；向高压反应釜中加入所制得的苯甲酰聚异丁烯、20％的苯甲酰聚异丁烯重量的镍催化剂、10倍于氯代苯甲酰摩尔数的乙胺，通入氢气，于260℃，20.0Mpa条件下反应2小时，冷却、过滤蒸馏，脱水得胺值为0.82的具有结构式(IV)的苯甲酰聚异丁烯胺，产率86％。
Figure G2009100185469D00042
效果例3
将制备例2所制得的苯甲酰聚异丁烯胺与常规清净剂所需的载液、抗氧剂、防锈剂、破乳剂等助剂混合制得汽油清净剂，将本清净剂按照240ppm的添加量添加到市售93#、97#汽油中，进行行车试验后，检测汽油的各项理化指标均符合GB17930-2006要求，发动机积炭检测结果如下：
Figure G2009100185469D00051
IVD-进气阀沉积物；CCD-燃烧室沉积物；PFI-喷嘴处沉积物

Claims (3)

1.用于汽油清净剂的苯甲酰聚异丁烯胺，其特征是苯甲酰聚异丁烯胺为具有下述结构式(I)的化合物：
Figure FSB00000400215100011
其中，R1为苯甲酰基；
      R2为甲基、乙基、异丙基或丁基；
      m为5～45的整数。
2.权利要求1所述的苯甲酰聚异丁烯胺的制备方法，包括下述步骤：
(1)将氯代苯甲酰和α烯键含量至少为80％的聚异丁烯加入反应釜中，在固体酸催化剂作用下于80-150℃反应1-4h，得苯甲酰聚异丁烯，所述的氯代苯甲酰与聚异丁烯的摩尔数比为1∶2-1∶3，所述聚异丁烯M＝1000-1500；
(2)向高压反应釜中加入步骤(1)制得的苯甲酰聚异丁烯、5％-20％的苯甲酰聚异丁烯重量的Raney镍催化剂、氯代苯甲酰摩尔数的5-20倍的胺类化合物，通氢，于150-260℃，5.0-20.0Mpa下反应2-5h，得反应液；
(3)将上述反应液冷却、过滤蒸馏、脱水；
所述固体酸催化剂的组成为硫酸负载到硅藻土；
所述胺类化合物为异丙胺、甲胺、乙胺或丁胺。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是所述聚异丁烯的α烯键含量至少为90％。
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