CN101824323A - 空间位阻羟苯基羧酸酯的制备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空间位阻羟苯基羧酸酯的制备方法以及由该方法所制备的组合物。该方法在位阻苯酚酯的制备过程中，简化了催化剂中和及除去过程。根据用于制备位阻酚烷基酯化合物的方法所制备的组合物可以用作抗氧化剂，其中所述组合物具有小于200ppm的催化剂以及小于20ppm的磷，该方法包括：甲基丙烯酸酯与空间位阻烷基酚化合物在第一催化剂存在下反应，生成甲基酯中间体化合物；将具有至少2个碳原子的醇与甲基酯中间体化合物在第二催化剂存在下反应生成位阻酚烷基酯化合物；用含水磷酸中和任何的催化剂残留物，以生成沉淀的磷酸盐；以及将沉淀的磷酸盐与位阻酚烷基酯化合物分离。

Description

空间位阻羟苯基羧酸酯的制备
本申请是原申请的申请日为2005年2月10日，申请号为200580006152.1，发明名称为《空间位阻羟苯基羧酸酯的制备》的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种化学组合物的制备方法，更详细地讲，涉及一种空间位阻羟苯基羧酸酯的制备方法，以及含有其的组合物。
背景技术
许多有机物料，比如聚合物、燃料以及润滑剂，易由于热、机械压力及化学试剂(如大气氧或金属杂质)的作用而产生氧化及热劣化。润滑剂的劣化可以导致其总酸度的增加、形成胶质、褪色、丧失物理性能如粘度、效力降低、分子量增加、产生聚合以及产生气味。这些性能的改变可以导致润滑剂失去其效果和寿命。
润滑剂的氧化劣化是一个顺序的过程，包括引发、增长、及终止期。引发期可能开始于形成自由基，这可能通过多种方式发生。例如，自由基可能通过在制造润滑剂期间出现的易反应的过氧化物来形成，也可能通过发生于过程或最终使用期间的热、机械或光作用来形成，或者通过与含于润滑剂内的杂质发生反应来形成。
在增长期，自由基可能与氧反应生成过氧(RO2)及烷氧(RO)基，进而该自由基可以从润滑剂中转移氢，形成不稳定的过氧化氢物(RO2H)、醇(ROH)以及新的烃自由基(R)。这些自由基可能再一次与氧结合以继续氧化循环直至在终止期过程变慢或完全停止。
当润滑剂在高温期间、或在高温及低温之间快速循环期间，也会遭到热劣化。润滑剂的热劣化会导致长链烃的断裂，且造成不稳定烃化合物的形成。这些不稳定化合物特别易于氧化，且可能在润滑剂中发生聚合而形成树脂及淤渣。例如，发动机在多次加热及冷却循环中工作，该淤渣可能变硬，并造成如限制通道及减小部件公差等问题。
防止这些劣化过程的一种方法是将如抗氧化剂的稳定剂加入到润滑剂组合物中。通常已知的抗氧化剂如位阻酚化合物可以用于减缓热及氧化劣化。该位阻酚化合物提供活性氢原子给在引发及增长期内形成的氧化自由基，以确保快速达到终止期。
不幸的是，虽然位阻酚抗氧化剂在对抗润滑剂中的氧化及热损坏的破坏性作用是有效的，但是众所周知，很难高效地且以高纯度的形式合成它们。用于制备位阻酚衍生物特别是苯酚酯类的常规方法，通常包括昂贵的且耗时的多步反应过程。这些过程通常要求用于提取位阻酚甲基酯中间体的复杂分离过程，和/或耗时且昂贵的用于除去在制备方法中不使用的或使用的催化剂(此处引述为“催化剂残留物”)的水洗步骤。
例如，用于制备一些位阻酚抗氧化剂的一般方法，包括在烷基酚与烷基丙烯酸酯如甲基丙烯酸酯之间的迈克尔加成反应，随后进行大量水洗和反应物中间体酯的分离。迈克尔加成反应是碳亲核试剂(供体)与活性不饱和化合物(受体)的碱-催化共轭加成。在制备抗氧化剂中，迈克尔加成反应的供体通常是烷基酚化合物，而受体是不饱和烷基丙烯酸酯。
在通过迈克尔加成反应形成中间体酯后，接着，将中间体酯进行包括酯基转移的第二步，随后再一次进行大量水洗及随后的固态抗氧化剂的提纯。一般，固体产品是通过结晶及过滤来提纯的。
在一些方法中，如果将适当的醇加入烷基苯酚/烷基丙烯酸酯中，那么可以省略单独的酯基转移步骤。虽然该一步反应比多步制备方法具有优势，但是一步反应依旧具有其缺点，特别在最终产物纯度上。
为了加快反应速度，通常在迈克尔加成反应及酯基转移步骤中均加入碱性催化剂。通常，在每一步中必须使用不同的催化剂，以达到可接受的反应时间。然而，在分离最终的抗氧化剂产品之前，均需要除去所有催化剂残留物，否则，催化剂会污染产物抗氧化剂及用抗氧化剂制成的润滑剂。
通常，首先通过与酸如乙酸、盐酸或硫酸中和除去碱性催化剂。然后，将抗氧化剂产物从催化剂中沉淀出来，并且通过过滤将最终产物与催化剂相分离。然而，很难从最终产物中除去催化剂，且总是不能完全除去催化剂。特别地，虽然过滤适合于固态抗氧化剂的制备，但是对于提纯液态抗氧化剂，它就不适合且无法实施。
一种有助于除去催化剂的方法是通过在每步结束时用大量水洗反应产物。然而，水洗使完成抗氧化剂合成所需的总时间变慢，且使这些过程变得非常低效。所报道的其它中和催化剂的方法，产生大量副产物固体，且带来废物处理问题。
为了制备位阻酚化合物，在所报道的方法中，已有许多不同的改进。然而，这些方法并没有充分地针对由制造位阻酚化合物而产生的所有问题。
例如，Park等人的美国专利4,085,132，公开了制备较高分子量位阻酚酯的一步法。按照该方法，将甲基丙烯酸酯逐渐加入到含有2，6-二-叔-丁基苯酚(其是较高分子量的一羟基位阻苯酚)、高分子量醇以及催化剂的反应混合物中，没有分离中间体的分离步骤。为了促使完成该类反应，需要较多过量的甲基丙烯酸酯。所使用的催化剂是锂、钠、钾的碱金属催化剂。催化剂的中和是用乙酸进行的，这对于无水洗产物分离可能是无效的。通过结晶或再结晶从中和的反应混合物中以固态形式分离出位阻苯酚酯产物。
虽然该方法对于固体是适用的，但是对于水洗液态位阻酚产物就不适合且无法实施。而且，这种分离方式在过滤中会导致产物产率明显的损失，且可能会导致大量杂质。
另一方面，Haeberli等人的美国专利4,228,297公开了一种两步法，其中用一种催化剂作用于迈克尔加成反应，而用与第一催化剂具有不同化学组成的第二催化剂作用于酯基转移反应。再而，通过结晶以固态形式从中和的反应混合物中分离出位阻苯酚酯产物。所有中和反应均是用乙酸进行，且所有产物均通过过滤来分离。同样，该方法对于液态位阻苯酚产物的制备与提纯是无法实施的。
另一个一步反应的例子由在Yamada等人的美国专利3,840,585中提出，其中，烷基丙烯酸酯与烷基苯酚反应制备最终产物。该专利公开了使用络合金属氢化物作为催化剂，该络合金属氢化物是非常难于处理并从产物中除去的，但是该方法尝试通过使用乙酸中和来除去它们。反应需要用促进剂，该促进剂要用大量甲苯通过蒸馏产物然后接着用水洗才能从最终产物中除去。
Burton的美国专利4,659,863中公开了一种通过甲基丙烯酸酯与烷基酚原料化合物的非常快速的加成反应，来制备位阻酚甲基酯的方法。然而，在该专利中没有分离位阻酚烷基酯产物。按照该发明适用于催化剂中和的酸是乙酸、盐酸或硫酸。
Meier等人的美国专利3,247,240公开了在迈克尔加成反应中用碱金属碱作为催化剂。使用各种烷基丙烯酸酯，且所有实施例证明高醇产物通过结晶来分离。通过蒸馏来分离甲基酯，且反应混合物用盐酸中和，随后用水洗。蒸馏及结晶过程是昂贵、耗时的且会导致产量损失。
Dexter等人的美国专利3,364,250公开了一步制备方法，通过用高烷基丙烯酸酯代替甲基丙烯酸酯来制造位阻酚化合物。催化剂用盐酸中和，然后通过水洗步骤和蒸馏步骤来除去催化剂。通过结晶将位阻酚产物以固态从中和的反应混合物中分离出来。
另一种用于制备位阻酚甲基酯的方法在Dexter等人的美国专利3,330,859中公开。两步法包括通过蒸馏提纯，通过其高烷基酯以固态结晶，然后催化剂用乙酸和盐酸进行中和。该方法对于液态酯基转移的位阻酚类不适合。
最后，Abraham等人的美国专利6,559,105公开了一种使用大量硅酸镁作为吸附剂及助滤剂来中和氢氧化钾催化剂的迈克尔加成反应。该方法由于产生大量固体，所以带来废物处理问题。例如，基于苯酚酯产物的总重量，要产生约2.70％的固体。
还有一些特别描述酯基转移步骤的方法专利，如包括Schaerfl等人的美国专利6,291,703，Ahlfors等人的美国专利4,694,099，Takee等人的美国专利5,081,280，Dang等人的美国专利5,136,082，Robertson的美国专利2,892,097，Orban的美国专利4,594,444，Orban的美国专利4,536,593及4,716,244。
在该现有技术的方法中，使用两种不同的催化剂是昂贵的且最终需要除去两种催化剂。通常，这些过程需要反复水洗来充分除去催化剂残留物并提纯最终产物。因此，这些方法是耗时的。
虽然可以认为使用现有技术的一步法之一可以节省时间，其中酯基转移反应及迈克尔加成反应在同样的反应混合物中进行，这些方法通常导致较长的整体反应时间。而且同时，一步反应需要较多过量的甲基丙烯酸酯来进行反应，且通常得到较低纯度的产物。
综上，可见需要开发更有效的方法来制备位阻酚，且特别地，用于制备可在组合物中如润滑剂中用作抗氧化剂的空间位阻酚酯。提供改进的用于制备位阻酚抗氧化剂的方法也是有优势的，其不依赖于多种催化剂加成反应，且不需要大量水洗或难的相分离步骤。同样的，还需要提出用于降低最终位阻酚产物中的催化剂浓度的改进过程的方法，其中该产物可以用作抗氧化剂，用于如优良配方的润滑剂的改进组合物中。
发明内容
简明地，本发明涉及用于制备位阻酚烷基酯化合物的新的低成本及低废物的生产方法。通常，可以采用几个步骤来制备位阻酚烷基酯化合物。
例如，一种两步法包括将烷基丙烯酸酯如甲基丙烯酸酯与烷基酚化合物在第一催化剂存在下反应，生成甲基酯中间体化合物，然后将具有至少2个碳原子的醇与甲基酯中间体化合物在第二催化剂存在下反应生成位阻酚烷基酯化合物，用含水磷酸中和任何的催化剂残留物，以生成沉淀的磷酸盐，然后，从位阻酚烷基酯化合物中分离沉淀的磷酸盐。在该方法的一个特殊实施方式中，第一和第二催化剂可以具有相同的化学组成，且在另一个实施方式中，第一和第二催化剂可以是不同的，具有不同化学组成。仍然是另一个实施方式，第二催化剂不是另外加入的催化剂，而仅仅是在包括烷基丙烯酸酯与烷基酚反应的迈克尔加成反应步骤中使用的第一催化剂的剩余物。也就是说，在第一迈克尔加成反应中的催化剂，不变地用于催化第二酯基转移反应。在这种方式中，在醇与甲基酯中间体化合物的反应中，第一催化剂也用作第二催化剂。
在另一个实施例中，通过甲基丙烯酸酯与烷基酚化合物在第一催化剂存在下反应生成甲基酯中间体化合物来制备位阻酚烷基酯化合物。然后醇与甲基酯中间体化合物在第二催化剂的存在下反应生成位阻酚烷基酯化合物。在该特殊实施方式中，第二催化剂与第一催化剂具有相同的化学组成，且用可以是或不是磷酸的含水酸中和催化剂生成沉淀的盐。最终，通过过滤或倾析从位阻酚烷基酯化合物中分离沉淀的盐。
此外，在该反应的某些实施方式中，在迈克尔加成反应中使用的第一催化剂的剩余物可以用作酯基转移反应中的第二催化剂。
如上所述，在该特殊方法中所使用的含水酸可以选自由以下组分组成的组中：硫酸、硝酸、氢溴酸、氢碘酸、盐酸、蚁酸、乙酸、磷酸，和其混合物。
在另一个实施方式中，可以在一步反应中制备位阻酚烷基酯化合物，通过首先将烷基丙烯酸酯化合物与烷基酚化合物在催化剂存在下反应，生成位阻酚烷基酯化合物，然后用含水磷酸中和催化剂残留物以生成沉淀的磷酸盐。然后，通过过滤或倾析从位阻酚烷基酯化合物中分离沉淀的磷酸盐。
按照本方法所制备的组合物，特别用作润滑剂组合物的抗氧化剂。特别地，润滑剂如：客车发动机润滑油、重载柴油发动机润滑油、铁路润滑油、天然气发动机润滑油、涡轮机润滑油、锈润滑油、氧化润滑油、滑动润滑油、液压油、工业润滑油、自动齿轮润滑油、自动传动液及手动传动液、拖拉机液、通用拖拉机液及液压液、动力转向装置液、齿轮润滑油、工业润滑油、泵工作油及其混合物，它们利用本发明制备的产品，均可以在抗氧化性方面产生良好效果。
发明的方法通常制备纯净的位阻苯酚酯，还可以免除甲基酯中间体的纯化过程，使用同样的催化剂(当在方法中采用两个反应时)，且免去昂贵且耗时的历来用于除去催化剂残留物的水洗步骤。
在某些实施方式中，利用磷酸来中和催化剂残留物，通过过滤催化剂与磷酸反应生成的最终金属磷酸盐，也简化了催化剂除去的过程。按照本发明的方法，一般可以制备出具有小于200ppm催化剂及小于20ppm磷的最终位阻酚酯产物。
详细的描述
现在对发明的实施方式将进行详细说明，随后提出其一个或多个实施例。每个实施例是通过扩大发明而不是限制发明的方式提出的。事实上，在不脱离本发明的范围或思想下，在本发明中所可能作的各种修改及变化，对于本领域技术人员来讲是显而易见的。例如，作为一个实施方式中所说明或描述的特征，可以用于另一个实施方式而生成进一步的实施方式。因此，认为本发明覆盖包括随后的权利要求及其相当范围内的修改及变化。另外的目的，本发明的特征及涉及的方面将在随后的详细描述中公开或变得清晰。本领域普通技术人员可以理解，本讨论只是对典型实施方式的描述，且并非意指限制本发明较宽的方面。
按照本发明，已发现按照此处所描述的方法可以制备位阻酚化合物。所制得的苯酚化合物从而作为优良的抗氧化剂，适用于稳定对氧化和/或热劣化敏感的有机材料，如润滑剂。
通常讲到，高分子量的位阻酚是包括在可按照此处所描述的方法合成的可用的抗氧化剂中。如此处所使用的，术语“位阻酚”或“位阻酚化合物”是指在苯环上用一个或多个取代基取代的酚化合物。位阻酚是本领域技术人员所熟知的，可以苯酚化合物为特征，它也含有接近苯酚羟基的空间大基团。
用举例的方式，叔丁基可以取代在苯环上相对于苯酚羟基的至少一个邻位上。这些与羟基相邻的空间大取代基的存在，用于阻碍苯酚的伸长频率，以及相应地阻碍了其反应性。当它作为抗氧化剂时，该空间位阻为酚化合物提供了稳定的性能。
本发明的位阻酚酯可以用多种不同的方法来制备。一种该方法包括两步反应。第一步是位阻酚如2，6-二-叔-丁基苯酚与烷基丙烯酸酯如甲基丙烯酸酯在催化剂及可选择的促进剂存在下的迈克尔加成反应，制备中间体苯酚烷基酯。第二步是在中间体酚烷基酯与醇之间的酯基转移反应。本发明的这个部分在迈克尔加成反应及酯基转移反应中均采用同种催化剂，可以两次分别加入催化剂，也可以一次加入在第一反应中使用的、然后继续用于第二反应中的催化剂。
在两步法中，在生成位阻酚酯的过程中发生的酯基转移反应及迈克尔加成反应中应用同种催化剂，对于已知的方法是一种改进。如前所述，一些现有的两步法对于酯基转移反应及迈克尔加成反应使用不同的催化剂。其他现有的方法可能在两个反应中使用同样的催化剂，但是这些方法让酯基反应与迈克尔加成反应在一步法中同时发生。当采用这些方法时，随后导致出现上述不利结果。特别地，如前所述，这些现有的方法从效率及产品纯度方面是不良的。
此外，在本发明中，催化剂通过与含水酸如含水磷酸的最初中和反应而被除去，然后，除去多余的水，最后过滤除去沉淀的磷酸盐。通过这种方式除去催化剂，本发明省去需要水洗及慢的相分离步骤，而且避免必须通过蒸馏提纯最终产物，这样就缩短了整个过程的完成时间。
此外，通过过滤步骤除去含水酸沉淀的催化剂，该方法可以当位阻酚抗氧化剂在液态时进行。这相对于一般不能在液态制备及纯化位阻酚抗氧化剂的常规方法，是一种改进。
最后，通过与含水酸如磷酸的中和步骤除去催化剂，所产生的废固体的总量比通过已知方法所产生的量小。例如，本发明的方法一般产生的废固体基于苯酚酯产物的重量大约在约0.65％及1.02％之间。相对地，其他报道的方法产生多达2.70％的固体。
在一个实施方式中，将甲基丙烯酸酯加入到位阻酚(如：甲基苯酚，如2，6-二-叔-丁基苯酚)、促进剂及催化剂的溶液中，在反应釜内进行迈克尔加成反应。例如，在真空下，将反应量的烷基酚如2，6-二-叔-丁基苯酚加热至约60℃到65℃之间或更高以从反应釜中清除氧。整个反应可以在隋性气体如部分或全部为氮气的气氛下进行。
如果烷基酚在用于本方法之前是固体形式，为了使它变为液体，首先要熔化它。当烷基酚熔化后，然后加入所需的催化剂。其次，可以加入可选择的促进剂。可选择地，随催化剂加入到反应中的水在迈克尔加成反应步之前，可以通过蒸馏、真空蒸馏或作为甲苯的共沸物被除去。这可以通过将甲苯加入到烷基酚，加热混合物到约130℃到约160℃之间，在迪安-斯达克榻分水器内收集水/甲苯共沸物来完成。然后，将混合物加热到反应温度，并加入甲基丙烯酸酯。反应通常在温度为80℃到150℃之间进行，且更特别地，温度在100℃到130℃之间。
通常，使用约克分子相等的甲基丙烯酸酯和烷基酚反应物，甲基丙烯酸酯和烷基酚的总摩尔比至少约1∶1。然而，按照本发明的方法，甲基丙烯酸酯或烷基酚都可以超量使用。在某些的实施方式中，可以采用稍微过量的甲基丙烯酸酯，因此，甲基丙烯酸酯和烷基酚的摩尔比在约1.05∶1到约1.30∶1之间(即：甲基丙烯酸酯的摩尔数超过烷基酚的摩尔数约5％到约30％之间)。在某些的实施方式中，可以采用稍微过量的烷基酚，因此，烷基酚和甲基丙烯酸酯的摩尔比在约1.05∶1到约1.30∶1之间(即：烷基酚的摩尔数超过甲基丙烯酸酯的摩尔数约5％到约30％之间)。例如，在一个实施方式中，可以使用摩尔数过量约10％到约15％的烷基酚。
甲基丙烯酸酯加入的时间对于本发明的可操作性并不关键，可以在15分钟到约8小时之间进行。当加完甲基丙烯酸酯后，然后根据反应所选择的温度，另外延长反应1到24小时。本领域的技术人员可以理解较低的反应温度需要较长的反应时间。当原料位阻酚反应物剩余小于2重量％(“wt％”)，或者在一些实施方式中小于1重量％时，就认为反应完成。
用举例的方式，在甲基丙烯酸酯与2，6-二-叔-丁基苯酚之间的迈克尔加成反应的产物是位阻酚甲基酯中间体3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲基酯。
酯基转移反应是通过选择分子量的醇与在迈克尔加成反应中制备的位阻酚甲基酯中间体的反应来进行的。酯基转移反应将甲基酯中间体变为高分子量烷基酯。酯基转移反应在足以收集甲醇副产物的温度下进行，以促使可逆反应完成。
在酯基转移反应期间，也可以存在催化剂以加速反应。在酯基转移反应中使用的催化剂的化学组成，希望与在迈克尔加成反应中使用的催化剂的化学组成相同。这可以简单地通过不洗或不净化掉加入迈克尔加成反应中的第一催化剂来实现，然后，如果必要，可选择地将部分同样的催化剂加回到反应混合物中。可供选择的办法中，这可以通过净化掉加入迈克尔加成反应中的第一催化剂，接着，将同种催化剂加回到酯基转移反应中来实现。在迈克尔加成反应与酯基转移反应之间保持催化剂相同，提高了整个制备的效率与质量，且同时降低了成本。
用举例的方式，3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲基酯与2-乙基己醇反应，制备3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸2-乙基己酯。在该反应中，优选使用一定分子量范围的醇类。例如，具有低沸点的醇类难以促使反应完成。因此，本发明的酯基转移反应一般使用高分子量的醇类。此处所使用的术语“高分子量的醇类”指至少约为C5醇或更大的醇类(如：具有至少5碳或更多碳的醇类)。在一些实施方式中，醇是C5-C25醇。
适合于反应的醇类包括(但不限于)直链或支链醇类的伯、仲、叔醇类。其他醇类包括多羟基醇类。用举例的方式，适用于本发明的醇类可以包括选自以下组分所组成的组中的至少一种醇：己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、十一醇、十二醇、十三醇、十四醇、二十级醇、二十二醇、二十三醇、二十四醇、二十五醇、二十六醇、二十七醇、其直链或支链形式，和其混合物。
酯基转移反应可以在高压、通常大气压或低于大气压下进行。通常，酯基转移反应可以在低于大气压下进行，如：范围从约1mmHg到约400mmHg。以这种方式，在酯基转移反应期间，有助于所生成的较低醇(如：甲醇)蒸发。除去酯基转移反应中的较低醇有助于促使酯基转移反应的完成。
在一个实施方式中，本发明的两步法提供了一种制备位阻酚烷基酯化合物的方法，包括将甲基丙烯酸酯与烷基酚化合物在第一催化剂存在下反应生成甲基酯中间体化合物，将具有至少2个碳原子的醇与甲基酯中间体化合物在第二催化剂的存在下反应生成位阻酚烷基酯化合物，用含水磷酸中和催化剂残留物以生成沉淀的磷酸盐，并且将沉淀的磷酸盐从位阻酚烷基酯化合物中分离。
在另一个实施方式中，本发明的两步法提供了一种制备位阻酚烷基酯化合物的方法，包括将甲基丙烯酸酯与烷基酚化合物在第一催化剂存在下反应生成甲基酯中间体化合物，将具有至少2个碳原子的醇与甲基酯中间体化合物在第二催化剂的存在下反应，生成位阻酚烷基酯化合物，其中第二催化剂具有与第一催化剂相同的化学组成，用含水酸中和第一和第二催化剂以生成沉淀盐，并且将沉淀盐与位阻酚烷基酯化合物分离。
还在另一个实施方式中，，本发明的两步法提供了一种避免需要水洗步骤和蒸馏步骤制备位阻酚烷基酯化合物的方法。例如，在该实施方式中，方法基本上只包括如下步骤：将甲基丙烯酸酯与烷基酚化合物在第一催化剂存在下反应生成甲基酯中间体化合物，将具有至少2个碳原子的醇与甲基酯中间体化合物在第二催化剂的存在下反应，生成位阻酚烷基酯化合物，其中第二催化剂具有与第一催化剂相同的化学组成，用含水酸中和第一及第二催化剂以生成沉淀盐，并且将沉淀盐与位阻酚烷基酯化合物分离。
本发明的两步制备方法还提供了一种制备具有如式I
Figure GSA00000069423800111
结构的位阻酚烷基酯化合物的方法。
其中：
R1和R2分别选自由H、烷基、环烷基、芳基、烷芳基及芳烷基组成的组；
n是2；
m是1、2、3或4，以及
Z是烷基；
包括步骤：
a)将甲基丙烯酸酯与烷基酚化合物在第一催化剂存在下反应，生成甲基酯中间体化合物，其中烷基酚化合物具有如式II
Figure GSA00000069423800112
的结构，且其中R1和R2同上述定义；
b)将具有至少2个碳原子的醇与甲基酯中间体化合物在第二催化剂的存在下反应生成具有如式I结构的位阻酚烷基酯化合物；
c)用含水磷酸中和催化剂残留物以生成沉淀的磷酸盐；以及
d)将沉淀的磷酸盐与位阻酚烷基酯化合物分离。
在一个实施方式中，R1和R2均为烷基。在另一个实施方式中，R1和R2分别选自丁基和C1-C6烷基。仍然在另一个实施方式中，R1和R2是叔丁基。
可选择地，Z是C1-C10烷基，且在进一步的实施方式中，Z选自由甲基、乙基、丙基、丁基、己基、庚基、异庚基、辛基、异辛基以及2-乙基己基组成的组。
如此处所使用的，当使用术语“烷基”时，或者单独或者在其他术语中如“卤烷基”及“烷基磺酰基”；它包括由碳原子构成的直链或支链基。碳原子数也可以表示为如“C1-C5”。该基团的例子包括：甲基、乙基、正-丙基、异丙基、正-丁基、异丁基、仲-丁基、叔-丁基、戊基、异戊基、己基、辛基等。当使用烷基如，例如“丁基”时，意指该术语包括所有的烷基伯、仲、叔形式，包括正丁基、叔-丁基、异丁基及仲丁基。
术语“氢(hydrido)”、“-氢(-H)”或“氢(hydrogen)”表示一个氢原子(H)。该氢基可以与比如氧原子相连接形成羟基，或者两个氢基可以与碳原子连接形成亚甲基(-CH2-)。
术语“芳基”单独或合并，表示含碳环的碳环形的芳香体系，其中该环可以以侧链的方式连接在一起或者可以稠合。术语“芳基”包括芳香基如苯基、萘基、四氢化萘基、茚基、和联苯基。
术语“芳烷基(aralkyl)”或者“芳烷基(arylalkyl)”包括芳基取代的烷基，如苄基、二苯基甲基、三苯基甲基、苯乙基及二苯乙基。
对通常化学结构的取代基的命名、基团的化学组分的命名，如下所讨论的，除非另外指出，一般是从端基至母体化合物。换句话说，先命名最外端的化学结构，随后是链内的下一个结构，随后是下一个等等，直到命名与母体化合物相连接的结构。
在另一个实施方式中，本发明提供了一种用于制备具有如式I
Figure GSA00000069423800121
结构的位组酚烷基酯化合物的两步法，
其中：
R1和R2分别选自由H、烷基、环烷基、芳基、烷芳基及芳烷基组成的组；
n是2；
m是1、2、3或4，以及
Z是烷基；
包括步骤：
a)将甲基丙烯酸酯与烷基酚化合物在第一催化剂存在下反应生成甲基酯中间体化合物，其中烷基酚化合物具有如式II
Figure GSA00000069423800131
的结构，且其中R1和R2同上述定义；
b)将具有至少2个碳原子的醇与甲基酯中间体化合物在第二催化剂的存在下反应生成具有如式I结构的位阻酚烷基酯化合物，其中第二催化剂具有与第一催化剂相同的化学组成；
c)用含水酸中和第一和第二催化剂残留物以生成沉淀的盐；以及
d)将沉淀的盐与位阻酚烷基酯化合物分离。
适用于本发明的另一种方法包括将烷基酚如2，6-二-叔-丁基苯酚与特殊的烷基丙烯酸酯在催化剂、醇及可选择地促进剂存在下在一步内反应。然后，催化剂用含水酸如磷酸中和生成随后从酯分离的沉淀的盐。在该方法中，制备的产物是最终产物，因此，省去酯基转移反应步骤的需要。
对于这种“一步”反应，可以使用如在“两步”甲基丙烯酸酯反应中已描述过的那些同样的催化剂和促进剂。在一个实施方式中，适用于一步反应的烷基丙烯酸酯是甲基丙烯酸酯。在另一个实施方式中，适用于一步反应的烷基丙烯酸酯是那些具有分子量比甲基丙烯酸酯高的高分子量丙烯酸酯的烷基丙烯酸酯。如此处关于烷基化合物的重量所使用的术语“高分子量”或“较高分子量”，表示烷基链比甲基长。例如，在一个实施方式中，直链或支链的较高分子量烷基丙烯酸酯如C2-C24烷基丙烯酸酯适用于现有描述的“一步”法。用举例的方式，该较高分子量丙烯酸酯包括但不限于乙基丙烯酸酯、丙基丙烯酸酯、正-丁基丙烯酸酯、仲-丁基丙烯酸酯、2-乙基己基丙烯酸酯、异辛基丙烯酸酯等。
在一些实施方式中，高分子量丙烯酸酯是直链或支链的C2-C10烷基丙烯酸酯，且在另一个实施方式中，C2-C10烷基丙烯酸酯包括至少一个化合物选自由以下组分组成的组中：正-丁基丙烯酸酯、仲-丁基丙烯酸酯、正-辛基丙烯酸酯、2-乙基己基丙烯酸酯、异庚基丙烯酸酯、异辛基丙烯酸酯、异壬基丙烯酸酯、异癸基丙烯酸酯及其混合物。
通常所述，在本方法中采用的催化剂可以包括但不限定于：碱金属及碱土金属的氢氧化物及氧化物，包括但不限定于：氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化铯、氢氧化钙及氢氧化镁。其他适合的催化剂包括但不限定于：碱金属氢化物、碱金属醇盐、碱金属氨基化合物、氧化二丁基锡、锌盐、钙盐、单烷基锡、碱金属烃基氧化物及其混合物。
一般碱金属氢氧化物的用量基于在反应的位阻酚混合物中的活性氢的总量。例如，虽然可以采用的催化剂量的范围基于烷基酚化合物从0.001到10mole％，但是通常采用的量是约1到5mole％，且在一些实施方式中，采用约2.5mole％。
在一些实施方式中，可以用含水酸进行中和步骤，而在一些实施方式中，用特殊的含水酸如含水磷酸。在一些实施方式中，在加入酸之前，首先将浓磷酸(14.6M)用水稀释制成稀释的磷酸水溶液。用水稀释浓磷酸的范围为5％到95％任意的含水磷酸。其他适合的稀释范围为10％到80％的含水磷酸，且在一些实施方式中，稀释范围为17％到20％的含水磷酸。在本发明中应用含水磷酸促使易于通过过滤从最终产物中除去的金属磷酸盐晶体的形成(即：沉淀)。
加入到反应中用于催化剂中和的含水酸(如磷酸)的量是基于所使用的催化剂的量，而该所使用的催化剂的量相应于要被中和的催化剂残余物的量。通常，反应混合物含有含水酸的摩尔当量是催化剂摩尔当量的约30％到200％，通常，含水酸的摩尔当量是催化剂摩尔当量的约50％到100％。在许多例子中，反应混合物含有含水酸的摩尔当量是催化剂摩尔当量的约65％到约95％。
应将含水酸在混合物温度为约50℃到约150℃之间时加入到位阻酚烷基酯反应混合物中，且一般地，当混合物温度约为100℃时，将含水酸加和到反应混合物中。对于此处所公开的方法，含水酸加入的速度是不关键的，且根据中和反应的效率进行必要调整。
对于大部分反应，催化剂中和反应要进行至少一小时，且在一些例子中，中和过程约2到3小时。完成催化剂中和常常可以通过反应混合物从橙红色变为黄色的颜色改变来判断。
加入含水酸之后，加入的水要通过常压蒸馏或真空蒸馏来除去。当加入的水已被除去时，生成催化剂的金属盐(如磷酸钾)。即使在热苯酚加成物中，该得到的金属盐通常也不可溶。然后，通过已知的方法包括但不限定于：过滤、离心过滤、倾析等方法将得到的金属盐与所需要的产物相分离。可以使用助滤剂如
Figure GSA00000069423800151
(如：Celite 545，Baker Analyzed Reagent)，以改善分离效率及金属盐除去的效率。
本发明的方法制备出含低水平的、可能在用含水酸中和碱性催化剂后还残存的金属盐/离子的产物。在最终分离出的产物中金属盐/离子的水平可以小于约200ppm。在一些实施方式中，在最终分离出的产物中金属盐/离子的水平可以小于约100ppm，且在一些实施方式中，小于约50ppm。仍然在另一个实施方式中，在最终分离出的产物中金属盐/离子的水平可以小于约5ppm。例如，如果将氢氧化钾用作催化剂，且将磷酸用于中和氢氧化钾催化剂，然后，最终位阻酚烷基酯产物可能含小于约100ppm的钾，且在一些实施方式中，小于约50ppm的钾。同样的，最终位阻酚烷基酯产物可以含小于约20ppm的钾，且在一些实施方式中，小于约5ppm的钾。
反应混合物的最终水含量通常至少是总反应物料的约0.2重量％。有利地，这意味着非常少量的水用于无洗制备方法，其经过滤后在有机相内基本没有留下微量不溶盐。用举例的方式，最终反应混合物中的水含量通常是反应物料的约0.2到约20重量％。在其他实施方式中，反应物的水含量通常是反应物料的约0.5到约100重量％，且在一些例子中，水含量是反应物料的约1到约5重量％。
如上所述，在迈克尔加成反应和/或酯基转移反应期间可以使用可选择的促进剂。常常使用、但是不总是需要促进剂来加快反应速度、提高反应转化率且减少产物中不希望的的杂质量。
一般促进剂可以是极性非质子溶剂。其他适用于本发明的促进剂的例子包括但不限定于：二烷基亚砜(如：二甲基亚砜(“DMSO”))、二烷基甲酰胺(“DMF”)、二烷基醚(如：二乙醚，二异丙醚)、二甲基乙酰胺、N，N-二烷基乙酰胺、甲基乙基甲酮、甲基丁基甲酮及其混合物。此外，相转移催化剂如三(3，6-二氧杂庚基)胺也可用作促进剂，它也称为TDA-1相转移剂，且由Rhone-Poulenc出售的。也可以使用各种其他相转移催化剂及非质子溶剂。其他类的促进剂包括冠醚，如1，4，7，10，13-五氧杂环十五烷(15-冠-5)；1，4，7，10，13，16-六氧杂环十六烷(18-冠-6)；1，4，7，10-四氧杂环十二烷(12-冠-4)；二苯并-18-冠-6-二苄基-24-冠-8；二环己-18-冠-6(dicyclohexano-18-crown-6)；二环己-24-冠-8(dicyclohexano-24-crown-8)等；其他适合本发明的试剂是环丁砜(四亚甲基砜)。
本发明的某些方面，两步法的迈克尔加成反应和/或酯基转移反应中可以加入促进剂，而制备完全液体形式的位阻酚烷基酯产物。在该实施方式中，甲基丙烯酸酯首先与烷基酚化合物在第一促进剂和第一催化剂的存在下反应生成甲基酯中间体化合物。然后，中间体化合物与醇在可选择的的第二促进剂的存在下反应，该第二促进剂可以与第一促进剂具有相同的化学组成，也可以与第一促进剂具有不同的化学组成。当第二促进剂在醇与甲基酯中间体化合物反应中存在时，第一促进剂也可以用作第二促进剂。
对于该两步法，中间体化合物也可以在同样的第一催化剂或不同的第二催化剂的存在下与醇反应，以生成完全液体形式的位阻酚烷基酯产物。催化剂可以用任何适合的含水酸进行中和。对于该特殊的两步法，即便在室温下，位阻酚烷基酯产物也保持液体形式。
同样地，在一步法的烷基酚与烷基丙烯酸酯的反应中可以加入促进剂，以制备完全液体形式的位阻酚烷基酯产物。用于该特殊的一步法的催化剂可以用任何适合的含水酸进行中和。
在一些实施方式中，向本发明的一步及两步法加入四氢呋喃(THF)作为迈克尔加成反应和/或酯基转移反应的促进剂。在本发明的反应中，THF比极性非质子溶剂有一定的优点。对于两步反应，可以容易地从迈克尔加成反应中移出THF，然后在酯基转移反应中循环使用，因此，使整个方法更加节省成本。这达到有效循环利用THF促进剂、迈克尔加成反应中的甲基丙烯酸酯以及酯基转移反应中的醇。
通过有效的循环利用，可以大大降低许多相关的制造成本。当使用C7-C9醇时，特别明显。同样地，由于THF可以更容易地从醇中移出，所以在一步反应中也可以使用THF作为促进剂，以提高整个效率。
在本发明的另一实施方式中，当在两步法中使用THF作为促进剂时，在迈克尔加成反应与酯基转移反应中可以使用不同的催化剂。在迈克尔加成反应和/或酯基转移反应中，使用THF作为促进剂的优点包括制备固态或液态的位阻酚烷基酯产物。此外，在一步及两步法中使用THF允许用任何适合的含水酸中和碱性催化剂。
按照本发明所使用的促进剂的量可以在非常宽的范围内变化，促进剂的量为烷基酚反应物的约0.5mole％到约15.0mole％，且在其他实施方式中，为烷基酚反应物的约1.0mole％到约10.0mole％。依然是进一步的实施方式，促进剂的量的适当范围为烷基酚反应物的约3.0mole％到约7.0mole％，在一些情况下，为烷基酚反应物的约5.5mole％。
本发明还包括新的位阻酚酯组合物，且在一些实施方式中，本发明包括通过此处所描述的任何方法所制得的任何一种或多种位阻酚化合物。例如，在一个实施方式中，本发明包括含有下列位阻酚酯混合物的组合物：
(a)3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸C4-C10烷基酯，
(b)戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]C1-C10二烷基酯，以及
(c)3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯。
在本发明的某些方面，在组合物中也可以存在可选择地2，6-二-叔-丁基苯酚化合物。
3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸C4-C10烷基酯可以以通过气相色谱法可检测的量存在于位阻酚酯混合物内，且可以具有混合物中气相色谱的约80.0％到约98.0％面积，在一些实施方式中，3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸C4-C10烷基酯可以具有混合物中气相色谱的约90.0％到约97.0％面积。在其他实施方式中，3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸C4-C10烷基酯可以具有混合物中气相色谱的约95.0％到约98.0％面积。
在一些实施方式中，3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸C4-C10烷基酯包括至少一种化合物选自由以下组分所组成的组：
3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸异辛酯、
3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸2-乙基己基酯、
3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸正-丁基酯，和其混合物。
戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]C1-C10二烷基酯可以以通过气相色谱法可检测的量存在于位阻酚酯混合物内，且可以具有混合物中气相色谱的约1.0％到约20.0％面积，且在一些实施方式中，戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]C1-C10二烷基酯可以具有混合物中气相色谱的约1.5％到约10.0％面积。在其他实施方式中，戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]C1-C10二烷基酯可以具有混合物中气相色谱的约1.0％到约2.5％面积。
在本发明的某些方面，混合物中的戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]C1-C10二烷基酯化合物可以包含戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]C1-C10二烷基酯的混合物，其中一个烷基酯是C1-C10烷基酯，而第二个烷基酯是C4-C10烷基酯。例如，在一个实施方式中，戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]C1-C10二烷基酯可以包括至少一种化合物选自由以下组分组成的组：
戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]二丁酯、
戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]双(2-乙基己基)酯、
戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]二异辛酯以及戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]二异庚酯，
以及至少一种化合物选自由以下组分组成的组：
戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]甲基丁基酯、
戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]甲基2-乙基己基酯、
戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]甲基异辛酯、以及
戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]甲基异庚基酯，和其混合物。
3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯可以以通过气相色谱法可检测的量存在于位阻酚酯混合物内，且可以具有混合物中气相色谱的约0.1％到约1.0％面积，且在一些实施方式中，3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯可以具有混合物中气相色谱的约0.1％到约5.0％面积，且在一些情况下，约0.5％到约1.0％面积。
当可选择的2，6-二-叔-丁基苯酚化合物存在于位阻酚酯混合物内时，它通过气相色谱法可检测，且可以具有混合物中气相色谱的约0.1％到约5.0％面积，且在一些情况下，约0.5％到约1.0％面积。
此处所述的组合物也可以包括通常在抗氧化剂组合物、及润滑油和抗氧化剂组合物的混合物中出现的常规量的其他组分。例如，腐蚀抑制剂、耐压剂、及抗磨剂，可以包括且作为例子但不限定于：二硫代磷酸酯、氯代脂肪烃、含硼化合物，包括硼酸酯及钼化合物。
粘度指数改进剂可以包括且作为例子但不限定于：聚异于烯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、二烯烃聚合物、聚烷基苯乙烯、烯基芳基共轭二烯烃共聚物、聚烯烃及多官能团粘度改进剂。
倾点下降剂是一种有特殊作用的添加剂，且通常含于此处所述的组合物中。该下降剂包括但不限定于：聚甲基丙烯酸酯、苯乙烯基聚合物、交联烷基苯酚或烷基萘。
抑泡剂用于减少或防止稳定泡沫的形成，也可以含于此处所述的组合物中。适合物抑泡剂包括但不限定于：硅树脂或有机聚合物。
分散剂也可以包括且作为例子但不限定于：曼尼奇碱、高分子量酯、烃基分散剂、含羧基的分散剂(如琥珀酸基分散剂)，和其混合物。
也可以包括另加的补充抗氧化剂，如：芳族胺(烷化二苯基胺)、其他类的位阻酚、硫化磷化合物及含钼抗氧化剂，和其混合物。
其他可以含于此处所述的组合物中的化合物是洗涤剂(如：有机酸的金属高碱性盐例如二烷基二硫化磷酸锌)、防锈剂、磨擦改进剂及其混合物。这些或其他可以加入此处所述的组合物中的添加剂，在Davis的美国专利4,582,618中有更加详细的描述，它在此全部引入作为参考。
因此，在一些实施方式中，本发明提供了一种组合物，含有如上所述的一种或多种位阻酚酯的混合物，加入至少一种化合物选自由以下组分组成的组：润滑油、分散剂、洗涤剂、抗磨剂、补充抗氧化剂、二烷基二硫化磷酸锌、烷化二苯基胺、粘度指数改进剂、倾点下降剂、腐蚀抑制剂、防锈剂、抑泡剂、补充磨擦改进剂，和其混合物。
在其他实施方式中，本发明提供一种组合物，含有洗涤剂、分散剂、二烷基二硫化磷酸锌以及至少下列位阻酚酯：
(a)3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸C4-C10烷基酯，
(b)戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]C1-C10二烷基酯，以及
(c)3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯。
仍然在其他实施方式中，本发明提供了一种组合物，含有腐蚀抑制剂、防锈剂、烷化二苯基胺、以及至少下列位阻酚酯：
(a)3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸C4-C10烷基酯，
(b)戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]C1-C10二烷基酯，以及
(c)3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯。
本发明还提供了一种组合物，含有此处所述的任一种位阻酚化合物，还与对氧化和/或热劣化敏感的有机物料结合，如举例：聚合物、燃料、原料油或润滑油。能用于按照如此处所述的方法制备的位阻酚化合物来稳定的特殊物料包括但不限定于：脂族酯类润滑油(如：二-(2-乙基己基)-壬二酸酯、季戊四醇四己酸酯)客车发动机润滑油、重载柴油发动机润滑油、铁路润滑油、天然气发动机润滑油、涡轮机润滑油、锈润滑油、氧化润滑油、滑动润滑油、液压油、工业润滑油、自动齿轮润滑油、自动传动液及手动传动液、拖拉机液、通用拖拉机液及液压液、动力转向装置液、齿轮润滑油、工业润滑油、泵工作油，及其混合物，以及其他任何可以从加入的按照本发明的方法制备的位阻酚化合物受益的润滑油组合物。
本发明的组合物也适于加入到合成原油中，如：二羧酸烷基酯、聚乙二醇及醇、聚α烯烃、烷基苯、磷酸有机酯、聚硅油等。天然原油包括矿物润滑油，该矿物润滑油因为其天然来源，如：无论是石碏族的、萘的、混合的、石碏族-萘的等等，以及其构成，如精馏范围、直馏馏分或裂化的、加氢的、溶剂萃取的等等，所以可能变化很大。
按照本发明的方法所制备的位阻酚化合物特别用于曲轴箱润滑剂，在其中它们用作抗氧化剂并减少淤渣的生成。
其他可以用按照如此处所述的方法制备的位阻酚化合物来稳定的物料包括，但不限定于：合成有机聚合物物质，如：由乙烯基卤化物聚合、或由乙烯基卤化物与不饱和可聚合化合物共聚所形成的乙烯基树脂，如：乙烯基酯、α、-β不饱和酸、α、-β不饱和酯、α、-β不饱和酮、α、-β不饱和醛以及不饱和烃如丁二烯及苯乙烯；聚-α-烯烃如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚异戊二烯、包括聚-α-烯烃的共聚物；由多元醇如：丙二醇或乙二醇制备的聚氨酯及有机聚异氰酸酯；聚酰胺如聚六亚甲基己二酰二胺；聚酯如聚亚甲基对苯二甲酸酯；聚碳酸酯；聚缩醛类；聚苯乙烯、聚环氧乙烷；以及如那些含丁二烯及苯乙烯共聚物的耐冲性聚苯乙烯的共聚物，以及那些由丙烯腈、丁二烯和/或苯乙烯共聚所形成的共聚物；动物及植物源油，如：亚麻子油、脂肪、牛油、猪油、花生油、鱼肝油、棕榈油、玉米油、棉花籽油；烃原料如汽油、无论是天然还是合成的、柴油、矿物油、燃料油、干性油、乳化切削油、蜡；脂肪酸，如皂；烃树脂；由饱和及不饱和二羧酸与多元醇及乙烯化合物作为交联剂的共聚酯衍生而来的不饱和聚酯树脂；可交联丙烯酸树脂；烷基树脂、聚酯树脂及丙烯酸树脂；交联的环氧树脂；天然聚合物，如：纤维素、天然橡胶、明胶及其同系聚合物的化学改性衍生物，如：乙酸、丙酸及丁酸纤维素、以及纤维素酯如甲基纤维素；松香树脂及衍生物；是纯单体化合物或其混合物的天然及合成有机物质，如矿物油、动物或植物脂肪、油及蜡、或者油、蜡、及脂肪其合成酯，如邻苯二甲酰酯、己二酸、磷酸酯或偏苯三酸酯；天然或合成橡胶的水乳状液如天然胶乳橡胶或羧化苯乙烯-丁二烯共聚物的胶乳；及燃料油如喷气发动机用燃料、汽油、取暖用油、酒精-汽油混合燃料及柴油机燃料。
可以通过用现有技术熟知的方法混入到本发明的抗氧化剂及其中可用的、其他如下所述的添加剂中，将本发明的位阻酚抗氧化剂与前述有机物料合并。例如：可以用含液态或固态抗氧化剂的母料的形式，将按照本发明的方法所制得的位阻酚抗氧化剂加入到要稳定的物料中。
优选地，本发明的位阻酚化合物可以作为乳化液或分散液(如：到胶乳或乳化聚合物)、作为在另加的组分或聚合物混合物的混合中的干混合物、作为加入过程设备(如：挤出机、捏和机等)中的直接添加剂、或者作为溶液或熔化物来合并。在一个实施方式中，位阻酚化合物以完全液态的形式加入到要稳定的物料中。
将按照此处所述的方法所制得的位阻酚化合物以任何量加入到需要稳定的组合物中。添加本发明的化合物的各种抗氧化有效量的范围，基于组合物的总重量，从约0.001重量％至约90.0重量％、从约0.01至约25.0重量％、从约0.10至约2.0重量％、从约0.2至约1.5重量％。通常，位阻酚化合物也可以以基于组合物总重量约1.0重量％，加入到需要稳定的组合物中。
例如，在本发明的某些方面，提供一种组合物，包含：润滑油、约1.0％到约7.5％重量的洗涤剂、约1.0％到约7.5％重量的分散剂、约0.5％到约1.5％重量的二烷基二硫化磷酸锌、以及约0.1％到约2.0％重量的任何前述位阻酚酯的混合物。
在其他实施方式中，本发明提供了一种组合物，包含：润滑油、约0.01％到约0.5％重量的腐蚀抑制剂、约0.01％到约0.5％重量的防锈剂、约0.1％到约1.0％重量的烷化二苯基胺、以及约0.1％到约1.0％重量的任何前述位阻酚酯的混合物。
随后的实施例说明本发明的各种实施方式。从如此处所公开的发明的说明或实施的描述中，本领域技术人员将明白此处权利要求范围内的其他实施方式。说明书及实施例只作为例子，本发明的范围及思想由实施例之后的权利要求来指明。在实施例中，除非另外指出，所有给出的百分数都以重量为基础。
实施例1
这个实施例证明用于制备3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸异辛酯的两步方法，它适合用作抗氧化剂。
步骤1：迈克尔加成反应
使用设有磁力搅拌棒、温度探头、加热套及用于蒸馏除去的全冷凝器的1升圆底派热克斯玻璃烧瓶。最初在40到50℃下将350.7g熔化的2，6-二-叔-丁基苯酚(“2，6-DTBP”，1.70mol)、2.42g氢氧化钾(KOH)丸及14.7gDMSO加入烧瓶内。然后将压力降低到15mmHg，且将温度从40℃升高到115℃超过70分钟以除去水副产物。然后将得到的白色浆液冷却到110℃。
将水冷全回流冷凝器和装有155.6g甲基丙烯酸酯的加料250-ml漏斗装到反应器上。滴加甲基丙烯酸酯(“MA”)超过30分钟，期间让反应器温度从110℃上升到129℃。在6分钟内将反应器进一步加热到135℃，然后冷却到110℃并在110℃保持170分钟。用气相色谱(“GC”)分析红色澄清溶液，并发现含有1.2面积％的2，6-二-叔-丁基苯酚及96.0面积％的3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯。然后将压力降低到20mmHg，并在110℃下汽提过量的甲基丙烯酸酯。用GC分析中间体，并发现含93.9重量％的3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯及0.67重量％的2，6-DTBP。21.5g部分的3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯中间体用于物理性能测定。
步骤2：酯基转移反应
将装设有空气冷却的部分冷凝器及15℃乙二醇冷却的全冷凝的维格罗分馏柱装于反应器上。将225.8g的异辛醇加入到剩余的3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯中间体(～1.63mol)内。将混合物缓慢地从65℃加热至176℃超过3.2小时，压力从最初的300mmHg降低到最终60mmHg，期间，在收集器接收器内收集约65ml的甲醇馏出物。发现(通过GC)得到的反应物料含2.7面积％异辛醇、0.83面积％2，6-DTBP、0.81面积％3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯及94.8面积％3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸异辛酯。
移去分馏柱及空气冷却的部分冷凝器，在5mmHg及185℃下汽提过量的异辛醇。发现(通过GC)得到的3，5-二-叔-丁基4-羟基氢化肉桂酸异辛酯粗产物含0.35面积％异辛醇、0.30面积％2，6-DTBP、0.68面积％3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯及97.34面积％3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸异辛酯。
步骤3：磷酸和钾催化剂的中和反应
在86℃下将7.156g 42.51重量％的H3PO4(31.0mmol)水溶液及31.7g另加的水加入到上述含41.4mmol K催化剂的3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸异辛酯溶液中。混合物在常压、86℃到92℃下保持38分钟。然后，温度缓慢地从88℃升高到125℃，且压力逐渐降低到20mmHg超过30分钟，以汽提水(收集到34.0g)。冷却到80℃之后，用9-cmWhatman-541过滤纸过滤沉淀的固体小于2分钟。滤出液的分析结果在表1中给出。
实施例2
这个实施例证明用于制备3，5-二-叔-丁基4-羟基氢化肉桂酸异辛酯的另一种两步方法，它适合用作抗氧化剂。
步骤1：迈克尔加成反应
使用设有上搅拌器、温度探头、加热套及用于蒸馏除去的串联全冷凝器的回流冷凝器的12升圆底派热克斯玻璃烧瓶。最初在40到50℃下将4126.4g熔化的2，6-DTBP(20.0mol)、28.1g KOH丸(0.5mol)及85.9gDMSO(1.1mol)加入烧瓶内。然后将压力降低到20mmHg，且将温度从40℃升高到126℃超过76分钟以除去水副产物。然后将得到的白色浆液冷却到110℃。
然后通冷却水到回流冷凝器的夹套内，然后从1000-ml漏斗内滴加995.2g甲基丙烯酸酯(11.56mol)超过37分钟，期间让反应器温度从110℃上升到117℃。将氮气流注入加热套与反应器壁之间以移去热量。马上向滴液漏斗再加入另外的847.4g甲基丙烯酸酯(9.84mol)，其用超过39分钟滴加入反应器内，此时反应器的温度允许上升到130℃。然后在冷却到110℃超过25分钟之前，反应器温度达到140℃超过10分钟。在110℃下保持110分钟后，发现反应物料含有1.58面积％的2，6-DTBP及96.7面积％的3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯。然后在110℃20mmHg下汽提过量的甲基丙烯酸酯之前，反应物料要在110℃下保持长于30分钟。得到的3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯用GC分析，并发现含0.47重量％2，6-DTBP及94.85重量％3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯，及1.75重量％二酯。
步骤2：酯基转移反应
在上述回流冷凝器内装填4.5″S.S其改善MeOH从异辛醇和DMSO分离。向3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯中间体中加入2,789.6g异辛醇(21.42mol)。在25mmHg下将混合物缓慢地从71℃加热至166℃超过4.2小时，期间，在收集器接收器内收集约661g的甲醇。在移去回流冷凝器之后，在5mmHg及185℃下汽提过量的异辛醇和DMSO(收集206.3g)。
步骤3：磷酸和钾催化剂的中和反应
在70℃下将132.2g水及42.8g 85.8重量％的H3PO4(0.375mol)水溶液加入到上述3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸异辛酯溶液中，其含0.5mol K。反应器温度在70℃下保持1小时，提高到100℃超过43分钟，且在氮大气压力下在100℃下保持30分钟。然后，反应器温度从100℃升高到125℃超过62分钟，而压力逐渐降低到20mmHg，以汽提水，期间析出固体沉淀物。释放真空之后，通过多孔玻璃漏斗过滤浆液。滤出液的分析结果在表1中给出。对最终产物中残留金属盐/离子的分析通过电感耦合等离子体原子发射光谱(“ICP”)来进行。
表1两步法分析
  实施例1   实施例2
  迈克尔加成反应
  2，6-DTBP(mol)   1.70   20.0
  KOH/2，6-DTBP(mol/mol)   0.025   0.025
  DMSO/2，6-DTBP(mol/mol)   0.11   0.055
  MA/2，6-DTBP(mol/mol)   1.06   1.070
  温度(℃)   100-135   110-140
  反应时间(hr)   3.7   4.2
  酯基转移反应
  异辛醇/2，6-DTBP(mol/mol)   1.06   1.07
  最终温度(℃)   176   166
  最终压力(mmHg)   60   25
  反应时间(hr)   3.2   4.2
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表1，接上页
  中和反应
  H3PO4/K(mol/mol)   0.75   0.75
  H3PO4含量(重量％)   7.8   21.0
中和反应条件 在86-92℃38分钟   在70℃60分钟在70-100℃43分钟100℃30分钟
  最终产物分析
  2，6-DTBP(重量％)，GC   0.31   0.32
  3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯(重量％)，GC   0.55   1.08
  实施例1   实施例2
  3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸异辛酯(％)，GC   96.8   96.05
  异辛醇(％)，GC   0.41   0.65
  二酯(％)，GC   1.74   1.70
  其他(％)，GC   0.19   0.20
  K(ppm)，ICP   18.8   51
  P(ppm)，ICP   2.0   1
实施例3
这个实例说明如何使用含水酸如磷酸，在方法中不需要使用水洗，来制备含很低水平钾催化剂残留物的位阻酚酯产物(2，6-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸丁酯)。
对于该实施例，将206.4g的2，6-DTBP(1.00mol)，50.8g甲苯及1.17gKOH丸(0.020mol，2.0mol％)加入1升装有机械搅拌并与迪安-斯达克捕集器相连接且在N2气氛下的烧瓶内。加热混合物到140℃，以作为甲苯共沸物来除去水。得到白色浆液并收集到14.1g甲苯。然后作为一部分将丁基丙烯酸酯(130.2g，1.015mol)超过2分钟加入到白色浆液中。将迪安-斯达克捕集器移开并换为冷凝器。得到的混合物在140℃下加热5小时，期间收集14g甲苯，并得到的橙色反应混合物变成完全澄清溶液。GC分析表明2，6-二-对-丁基苯酚的转化率约为97％。
在用10g 17重量％H3PO4(0.017mol，约87mol％的理论钾催化剂存在量)酸化前，将将混合物冷却到113℃并混合约1小时。然后温度在室温到140℃内，在减压(压力降到4.5torr)下来除去过量甲苯和水。得到的浅黄色油在约120℃下在塞里塑料床(celite bed)(5g)上过滤以除去钾盐。得到约320g产物。
GC重量％分析显示95.4％2，6-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸丁酯及2.8％的2，6-DTBP(ICP数据：2.3ppm K且＜1ppm P。密度：0.9817g/ml(@25℃)；运动粘度：65.9(@40℃))。
在这个实施例中，如果完全没有从产物中去，钾的理论量为约2540ppm。因此，按照本实施例的方法将大于99.9％的钾除去。一般地，按照本实施例的方法可以除去96.0％到100％的钾催化剂。
这些结果表明，钾抗衡离子的无洗中和反应是一种有效的方法且可用于代替水洗和相分离。下表2总结了在改变KOH催化剂及含水磷酸的量下制得的不同最终苯酚烷基酯中，加入磷酸的摩尔％(以使用摩尔％的原始KOH)与ppm及微量钾与磷之间的关系。
表2在除去催化剂时无洗中和反应的效率
  苯酚烷基酯产物   原始KOH(mmol)   H3PO4(摩尔％)   钾(ppm)   磷(ppm)
  丁酯   9.6   99   ＜1   ＜3
  丁酯   10   87   5.1   ＜5
  丁酯   20   87   2.3   ＜1
  丁酯   37   85   100   18.8
  乙基己基酯   40   87   0.073   ＜0.14
  乙基己基酯   19   91   0.9   ＜0.5
  乙基己基酯   24   76   142   7.6
  乙基己基酯   39   88   ＜0.1   ＜2
实施例4
这个实施例说明在制备位阻酚酯中，在迈克尔加成反应中使用促进剂时所得到的改进。如在美国专利4,085,132中所公开的，可以制备低转化率及低纯度的位阻酚酯。进而，本领域所熟知的，极性促进剂的加入会明显改善位阻酚酯的转化率及产率，本方法可以使用该特点，来制备液态产物或省去结晶或蒸馏。
反应1：在迈克尔加成反应中有极性促进剂的影响。
在DMSO促进剂存在下并以2mol％KOH作为碱性催化剂，将丁基丙烯酸酯与2，6-DTBP在120℃下的反应作为时间的函数进行监测。GC结果示于下表3中。
反应2：在迈克尔加成反应中没有极性促进剂的影响。
使用2mol％KOH作为碱性催化剂，丁基丙烯酸酯与2，6-DTBP在120℃下的反应作为时间的函数进行监测。GC结果示于下表3中。
表3：DMSO对迈克尔加成反应速率的影响
Figure GSA00000069423800281
在没有极性促进剂如DMSO的存在下，经过9小时后只获得89.4％的纯度。反应进行15小时之后，纯度仅增加到93.7％。然而，针对本发明的目的，15小时的反应时间是不经济有效或不可实施的。对于固态产物，结晶可以改善89.4％反应混合物的纯度。然而，这会导致产率的明显损失。对于液态产物，唯一的提纯选择就是昂贵且耗时的蒸馏步骤。对于本发明的位阻酚化合物，已发现可以得到改进的转化率及纯度，同时避免昂贵且耗时的蒸馏进程。
在极性促进剂存在下，如DMSO，经9小时之后得到97.1％的纯度。事实上，当DMSO存在时，只用4小时就获得95.1％的纯度。在该方法中，含有DMSO促进剂，省去结晶(在固体情况下)或蒸馏(在液体情况下)的需要。该产物的纯度可以在大部分润滑油应用中使用。
实施例5
这个实施例证明用于制备3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸2-乙基己基酯的一步方法，它适合用作抗氧化剂。
为了得到高纯度酯，进行了超过半打的实验来确定理想的反应条件。通过使用KOH作为催化剂，在确定的反应条件下，得到存在DMSO促进剂大约加倍反应速率的结论。一般水在迈克尔加成反应之前以甲苯共沸物被除去。烧瓶通过加热套来加热。下面详细说明实施例，其中得到95％或更高纯度的3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸2-乙基己基酯。
用2，6-二-叔-丁基苯酚及2-乙基己基丙烯酸酯(“2-EHA”)的一步方法。
向装有磁力搅拌棒并在N2气氛下与迪安-斯达克捕集器相连接的2升圆底烧瓶内加入以下物料：
412.8g 2，6-DTBP(2.00mol)
50g甲苯
2.20g KOH丸(39.2mmol，1.96mol％)
9.3g(～8mL)DMSO促进剂(119mmol，5.9mol％)
将无色浆液加热到150℃以除去水/甲苯共沸物。得到白色浆液且在捕集器内收集11.9g浑浊的甲苯。移去迪安-斯达克捕集器，将冷凝器连接到反应器上，将反应温度设定到140℃。然后加入2-乙基己基丙烯酸酯(2-EHA，402g，2.18mol)超过30分钟。得到的混合物在140℃下共加热6小时，期间温度在下降到140℃之前最初上升到149℃。GC分析澄清的红橙色反应混合物，表明＞98％2，6-二-叔-丁基苯酚转化为产物。
中和反应及除去溶剂
通过加入20g 17.0重量％(34.7mmol酸，～88％的理论钾催化剂)的磷酸，在100℃下中和得到的红橙色反应溶液(含催化剂残留物)。酸溶液是通过混合4.0g 85％的磷酸与16.0g的水而制得的。连续混合且反应混合物允许冷却到室温。然后，在室温与150℃之间通过降低压力(低于1.2torr)来除去过量的甲苯和水。得到的油在加热(140℃)塞里床(celite bed)上过滤除去钾盐。得到接近定量产率的澄清浅黄色产物(加纳尔颜色4.7)。
(GC分析：94.84％3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸2-乙基己基酯，0.69重量％2，6-二-叔-丁基苯酚及3.27％二酯。ICP数据：＜2ppm K，和＜0.1ppmP。)
实施例6
这个实施例证明用于制备3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸2-乙基己基酯的两步方法，它适合用作抗氧化剂。
步骤1：制备3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯。
向装有磁力搅拌棒的并在N2气氛下与迪安-斯达克捕集器及冷凝器相连接的1升圆底烧瓶内，加入以下物料：
206.3g 2，6-DTBP(1.00mol)
31.6g甲苯
1.33g KOH丸(23.7mmol，2.37mol％)
4.71g(～4mL)DMSO促进剂(60mmol，6.0mol％)
将反应物加热到140℃以除去水/甲苯共沸物。得到白色浆液且在捕集器内收集7.2g浑浊的甲苯。移去迪安-斯达克捕集器，将冷凝器连接到反应器上，将反应温度设定到120℃。观察到剧烈浓缩，并在超过45分钟内加入99.1(1.15mol)的甲基丙烯酸酯。经在120℃加热3小时后，最终2，6-二-叔-丁基苯酚的转化率为约98.5％。
步骤2：3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯的酯基转移反应，并转化为3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸2-乙基己基酯。
不除去过量MA，加热设定到155℃用于酯基转移反应及MeOH的除去步骤。加料2-乙基己基醇(155.2g，1.19mol)加热反应物4小时，剧烈浓缩，同时连续通平缓氮气。
中和反应及除去溶剂
通过加入10.0g 17.0重量％(17mmol酸，～73％的理论KOH催化剂)的磷酸，在140℃下中和得到的反应混合物。酸溶液是通过混合2.0g 85％的磷酸与8.0g的水而制得的。经混合1小时，红溶液变黄。然后，在温度为40℃与150℃之间通过逐渐降低压力(低至～1torr)来除去过量的甲苯和水。得到的油在约140℃下塞里塑料床(celite bed)(5g)上过滤得到380g(97.4％回收)的黄色油。
(GC分析：95.55重量％3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸2-乙基己基酯，0.40重量％2，6-二-叔-丁基苯酚、0.54％3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯及1.89％二酯。)
实施例7
这个实施例证明用于使用四氢呋喃作为促进剂制备3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸异辛酯的两步方法。
步骤1：制备3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯。
使用设有磁力搅拌棒、温度探头、加热套、水冷全回流冷凝器的1升圆底派热克斯玻璃烧瓶及250-ml加料漏斗。最初将在40-50℃下309.3g熔化的2，6-DTBP(1.50mol)、4.21g叔丁醇钾(t-BuOK)以及16.82g四氢呋喃(THF)加入烧瓶内形成浆液。加热浆液到110℃，且在超过98分钟内从加料漏斗内滴加142.0g甲基丙烯酸酯，同时反应器保持在110-120℃。经在120℃下保持另外3.6小时，发现(通过GC)红色澄清反应物料含有0.46面积％2，6-DTBP及98.5面积％3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯。然后，将压力降到20mmHg来汽提THF及过量的甲基丙烯酸酯。甲酯中间体含有96.3重量％3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯、0.11重量％2，6-DTBP、0.04重量％甲基丙烯酸酯及0.38重量％THF。
步骤2：3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯的酯基转移反应，并转化为3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸异辛基酯。
将装设有水冷却空气冷却的部分冷凝器及-15℃乙二醇冷却的全冷凝的维格罗分馏柱装于反应器上。将200.4g Exxal-
Figure GSA00000069423800311
的异辛醇(1.539mol)加入到上述甲酯中间体内。将混合物缓慢地从43℃至155℃在压力从300降低到50mmHg下加热超过80分钟，收集约55ml的甲醇馏出物。然后，滴加6ml甲苯到保持155℃及25-50mmHg的反应器内超过50分钟。甲苯用作驱动物来从反应物料中汽提出甲醇副产物以促使反应完成。在甲苯加料结束时，发现(通过GC)反应物料含1.8面积％异辛醇、0.19面积％2，6-DTBP、4.89面积％3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯及92.3面积％3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸异辛酯，表明甲酯到异辛酯的反应没有完全。另向反应器加料11.1g Exxal-
Figure GSA00000069423800321
的异辛醇(0.085mol)，然后滴加17ml甲苯超过83分钟，同时保持反应器在155℃及30mmHg下。得到的产物用GC分析，发现含1.65面积％异辛醇、0.15面积％2，6-DTBP、1.12面积％3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯及96.6面积％3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸异辛酯。
移去分馏柱及空气冷却的部分冷凝器后，加入另外的25ml甲苯作为驱动物，在20mmHg及150-155℃下汽提过量的异辛醇。发现(通过GC)得到产物含1.3面积％异辛醇、0.2面积％2，6-DTBP、1.08面积％3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯及97.1面积％3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸异辛酯。
中和反应及溶质的除去
然后向得到的产物中加入2.25g乙酸，以便中和钾催化剂，产物的温度为102-110℃。混合物变成黄色且变浑浊。加入10.3g水之后，然后加热混合物到123℃且压力降低到20mmHg以汽提水、THF及未反应的乙酸。反应混合物是浑浊的，但是没有观察到固体沉淀，表明乙酸钾不像磷酸钾盐那样容易沉淀出来。
加入另外的乙酸(1.55g)，然后，产品在80-96℃用水(182g到177g)洗两次。大约7到9分钟后出现清晰的分界面，尽管有机产物层是混浊的。去掉水层。在20mmHg及120℃下，对有机层通过真空汽提混合物来进一步干燥。3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸异辛酯产物重587克。
在本说明书中引用的所有参考资料，包括没有限定的，所有文件、出版物、专利、专利申请、介绍、文本、报告、原稿、小册子、书、网络记录、刊物文章、杂志等此处均以其全文引入本说明书作为参考。此处对参考资料的市场调查只是对其作者的主张的总结，没有准许任何参考构成现有技术。申请人保留对所引用的参考资料的准确性及相关性的讨论权利。
尽管本发明的优选实施方式已说明使用的特定术语、设备、方法，但该说明只是用于说明的目的。所使用的词语用于词语的表达而非限定。可以理解，在不脱离在随后的权利要求中提出的本发明的范围或思想下，本领域普通技术人员可以作出改变及变化。此外，应该理解，各个实施方式的方面可以变为整个或部分。例如，在制备位阻酚烷基酯化合物的方法及按照这些方法制得的组合物已经举例时，就预期了其他应用。因此，随后的权利要求的思想及范围不应限定于此处所含的优选方案的说明。

Claims (19)

1.一种根据用于制备位阻酚烷基酯化合物的方法所制备的组合物，其中所述组合物具有小于200ppm的催化剂以及小于20ppm的磷，该方法包括：
a)甲基丙烯酸酯与空间位阻烷基酚化合物在第一催化剂存在下反应，生成甲基酯中间体化合物，
b)将具有至少2个碳原子的醇与甲基酯中间体化合物在第二催化剂存在下反应生成位阻酚烷基酯化合物，
c)用含水磷酸中和任何的催化剂残留物，以生成沉淀的磷酸盐，以及
d)将沉淀的磷酸盐与位阻酚烷基酯化合物分离。
2.一种组合物，包括：
(a)3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸C4-C10烷基酯，其中，3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸C4-C10烷基酯在组合物气相色谱中具有约80.0％到约98.0％面积；
(b)戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]C1-C10二烷基酯，其中，戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]C1-C10二烷基酯在组合物气相色谱中具有约1.0％到10.0％面积，且
(c)3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯，其中，3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯在组合物气相色谱中具有约0.1％到约5.0％面积。
3.如权利要求2所述的组合物，其中，3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯在组合物气相色谱中具有0.1％到1.0％面积。
4.如权利要求2所述的组合物，还包括2，6-二-叔-丁基苯酚，其中2，6-二-叔-丁基苯酚在组合物气相色谱中具有0.1％到5.0％面积。
5.如权利要求4所述的组合物，其中，2，6-二-叔-丁基苯酚在组合物气相色谱中具有0.1％到1.0％面积。
6.如权利要求2所述的组合物，其中：
(a)3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸C4-C10烷基酯在组合物气相色谱中具有90.0％到97.0％面积，
(b)戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]C1-C10二烷基酯在组合物气相色谱中具有1.5％到2.5％面积，以及
(c)3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯在组合物气相色谱中具有0.1％到1.0％面积。
7.如权利要求2所述的组合物，其中：
(a)3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸C4-C10烷基酯在组合物气相色谱中具有95.0％到98.0％面积，
(b)戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]C1-C10二烷基酯在组合物气相色谱中具有1.0％到2.5％面积，以及
(c)3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯在组合物气相色谱中具有0.5％到1.0％面积。
8.如权利要求2所述的组合物，其中：
(a)3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸C4-C10烷基酯是3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸异辛酯，以及
(b)戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]C1-C10二烷基酯包括：戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]二异辛酯和戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]甲基异辛酯。
9.如权利要求2所述的组合物，其中：戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]C1-C10二烷基酯的所述烷基酯基团之一是C4-C10烷基酯。
10.如权利要求2所述的组合物，其中，戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]C1-C10二烷基酯包括：
选自由下列物质所组成的组中的至少一种化合物：
戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]二丁酯、
戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]双(2-乙基己基)酯、
戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基4-羟基苯基]甲基]二异辛酯、
戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]二异庚酯，和它们的混合物，
以及选自由以下物质所组成的组中的至少一种化合物：
戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]甲基丁基酯、
戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]甲基2-乙基己基酯、
戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]甲基异辛酯、
戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]甲基异庚基酯，和它们的混合物。
11.一种产品，含有权利要求2的组合物和选自由以下物质所组成的组中的至少一种：润滑油、分散剂、洗涤剂、抗磨剂、补充抗氧化剂、二烷基二硫化磷酸锌、烷化二苯基胺、粘度指数改进剂、倾点下降剂、腐蚀抑制剂、防锈剂、抑泡剂、补充磨擦改进剂和它们的混合物。
12.一种产品，含有权利要求2的组合物和选自以下物质所组成的组中的至少一种：润滑油、洗涤剂、分散剂、二烷基二硫化磷酸锌、腐蚀抑制剂、防锈剂、烷化二苯基胺和它们的混合物。
13.一种产品，含有权利要求2的组合物、洗涤剂、分散剂、二烷基二硫化磷酸锌。
14.如权利要求13所述的产品，还含有润滑油。
15.一种产品，含有权利要求2的组合物、腐蚀抑制剂、防锈剂及烷化二苯基胺。
16.如权利要求15所述的产品，还含有润滑油。
17.如权利要求12所述的产品，其中，洗涤剂的存在量为所述产品重量的1.0％到7.5％、分散剂的存在量为产品重量的1.0％到7.5％、二烷基二硫化磷酸锌的存在量为产品重量的0.5％到1.5％、以及所述组合物的存在量为产品重量的0.1％到2.0％，其中所述组合物包含：
(a)3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸C4-C10烷基酯，其中，3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸C4-C10烷基酯在组合物气相色谱中具有约80.0％到约98.0％面积；
(b)戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]C1-C10二烷基酯，其中，戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]C1-C10二烷基酯在组合物气相色谱中具有1.0％到10.0％面积，以及
(c)3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯，其中，3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯在组合物气相色谱中具有0.1％到1.0％面积。
18.如权利要求15所述的产品，其中，腐蚀抑制剂的存在量为产品重量的0.01％到0.5％、防锈剂的存在量为产品重量的0.01％到0.5％、烷化二苯基胺的存在量为产品重量的0.1％到1.0％、以及所述组合物的存在量为产品重量的0.1％到1.0％，其中所述组合物包含：
(a)3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸C4-C10烷基酯，其中，3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸C4-C10烷基酯在组合物气相色谱中具有约80.0％到约98.0％面积；
(b)戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]C1-C10二烷基酯，其中，戊二酸2-[[3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基]甲基]C1-C10二烷基酯在组合物气相色谱中具有1.0％到10.0％面积，以及
(c)3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯，其中，3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯在组合物气相色谱中具有0.1％到1.0％面积。
19.如权利要求11所述的产品，其中，润滑油选自：客车发动机润滑油、重载柴油发动机润滑油、铁路润滑油、天然气发动机润滑油、涡轮机润滑油、锈润滑油、氧化润滑油、滑动润滑油、液压油、工业润滑油、自动齿轮润滑油、自动传动液及手动传动液、拖拉机液、通用拖拉机液、动力转向装置液、齿轮润滑油、工业润滑油、泵工作油和它们的混合物。
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