CN105722961B

CN105722961B - 季铵化氮化合物在燃料中的用途、相关浓缩物和组合物

Info

Publication number: CN105722961B
Application number: CN201480062405.6A
Authority: CN
Inventors: M·汉斯; H·伯恩克; W·格雷巴斯; L·沃尔凯尔; M·佩雷托钦
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2013-09-20
Filing date: 2014-09-19
Publication date: 2019-07-12
Anticipated expiration: 2034-09-19
Also published as: US10370610B2; US20160272911A1; MY177711A; EP3046999B1; US20190316053A1; CN105722961A; EP3483234A1; KR20160055276A; PL3483234T3; RU2016115064A; EP3483234B1; US10815444B2; RU2694529C9; WO2015040147A1; RU2016115064A3; ES2728113T3; PL3046999T3; EP3046999A1; RU2694529C2; ES2883398T3

Abstract

本发明涉及特定的季铵化氮化合物作为燃料添加剂和润滑剂添加剂或煤油添加剂的用途，例如，特别是作为洗涤剂添加剂的用途，其用于减少或防止在直接喷射式柴油发动机的喷射系统中、尤其是在共轨喷射系统中的沉积物，用于降低直接喷射式柴油发动机、尤其是具有共轨喷射系统的柴油发动机的燃料消耗，以及用于将直接喷射式柴油发动机、尤其是具有共轨喷射系统的柴油发动机的功率损失最小化，所述特定的季铵化氮化合物还进行特定的酯交换反应或酰胺化反应。本发明还涉及其作为汽油的添加剂的用途，特别是用于DISI发动机的运转。

Description

季铵化氮化合物在燃料中的用途、相关浓缩物和组合物

本发明涉及特定的季铵化氮化合物作为燃料添加剂和润滑剂添加剂的用途，例如，更具体而言，作为洗涤剂添加剂，用于减少或防止在直接喷射式柴油发动机的喷射系统中、尤其是在共轨喷射系统中的沉积物，用于降低直接喷射式柴油发动机、尤其是具有共轨喷射系统的柴油发动机的燃料消耗，以及用于将直接喷射式柴油发动机、尤其是具有共轨喷射系统的柴油发动机的功率损失最小化，以及作为汽油燃料的添加剂，尤其是用于DISI发动机的运转，所述特定的季铵化氮化合物还另外进行特定的酯交换反应或酰胺化反应。

背景技术

在直接喷射式柴油发动机中，燃料通过多孔喷嘴喷射并超细地分布(雾化)，然后直接到达发动机的燃料室中，而不是像在传统(室)柴油发动机的情况那样被引入预燃室或涡流室中。直接喷射式柴油发动机的优势在于，柴油发动机的性能高而燃料消耗低。此外，这些发动机即使在低速下也能达到非常高的力矩。

目前，主要使用三种方法将燃料直接喷入柴油发动机的燃烧室中：常规的分布器喷射泵、泵-喷嘴系统(整体式喷射系统或整体式泵系统)以及共轨系统。

在共轨系统中，柴油燃料通过用最高达2000巴的泵输送到高压管线，即共轨中。从共轨开始，支路管线运行至直接将燃料喷入燃烧室的不同喷射器中。将全部压力总是施加至共轨上，这使得能够进行多次喷射或特定喷射形式。相比之下，在其他的喷射系统中，在喷射中仅较小的变化是可能的。在共轨中的喷射主要分为三类：(1.)预喷射，由此基本上实现更温和的燃烧，从而减少刺耳的燃烧噪音(“叮(nailing)”)，并使得发动机似乎能安静地运行；(2.)主喷射，这尤其是产生良好的力矩曲线；以及(3.)后喷射，这尤其确保了低的NO_x值。在该后喷射中，燃料通常不会燃烧，而是被汽缸中的余热蒸发。将形成的废气/燃料混合物输送至废气系统，在废气系统中，在合适的催化剂的存在下，燃料充当氮氧化物NO_x的还原剂。

共轨喷射系统中可变的单汽缸喷射可积极地影响发动机的污染物排放，例如氮氧化物(NO_x)、一氧化碳(CO)以及尤其是颗粒(煤烟)的排放。这使得例如配备有共轨喷射系统的发动机即使在没有额外的颗粒过滤器的情况下理论上也可以满足Euro 4标准。

在现有的共轨柴油发动机中，在特定的条件下，例如当使用含有生物柴油的燃料或具有金属杂质例如锌化合物、铜化合物、铅化合物或其他金属化合物的燃料时，在喷射孔处会形成沉积物，这不利地影响燃料的喷射性能，并因此损害发动机的性能，即尤其是降低功率，但在某些情况下还会使燃烧劣化。沉积物的形成进一步通过喷射器结构的其他改进，尤其是通过改变喷嘴的几何形状(更窄，具有圆形出口的锥形孔)来增强。为了持续优化发动机和喷射器的功能，必须防止或通过合适的燃料添加剂减少在喷嘴孔中的这种沉积物。

在现有的柴油发动机中的喷射系统中，沉积物引起严重的性能问题。这种沉积物在喷雾管道中可导致燃料流动降低，进而导致功率损失，这是公知常识。相比之下，在喷射器端的沉积物损害燃料喷雾的最优形成，结果导致燃烧劣化，以及相关更高的排放和增加的燃料消耗。与这些常规的“外部”沉积现象相比，“内部”沉积(统称为内部柴油喷射器沉积物(IDID))，尤其是在喷射器的特定部位中，例如在喷嘴针阀处、在控制活塞处、在阀门活塞处、在阀门座处、在这些组件的控制单元和引导件处，也不断地引起性能问题。传统的添加剂显示对这些IDID的抵抗作用是不足的。

EP-A-2 033 945公开了低温流动性改进剂，其通过用特定羧酸的C₁-C₄烷基酯季铵化带有至少一个C₈-C₄₀烷基的特定叔单胺来制备。这种羧酸酯的实例为草酸二甲酯、马来酸二甲酯、邻苯二甲酸二甲酯和富马酸二甲酯。在EP-A-2 033 945中没有证明除了改进中间馏分的CFPP值外的其他用途。

α-羟基羧酸的季铵盐在EP-A-1 254 889中建议作为电子元件的清洗剂。

此外，申请号为61-012197的日本专利申请，记载了有机羧酸的季铵盐作为表面活性剂或药剂或化妆品原料的用途。

GB-A-2496514记载了烷基取代的铵化合物及其作为燃料添加剂的用途，所述烷基取代的铵化合物通过季铵化作用，借助各种常规的季铵化试剂，例如更具体而言借助氯化物、硝酸盐和乙酸盐制备。但其中没有公开完全酯化的多羧酸多烷基酯的用途。

申请人的WO2013/087701公开了季铵化的烷基胺和其中添加的燃料组合物和润滑剂组合物，其中建议的季铵化试剂为，例如二羧酸酯。然而，现有技术中已知的化合物在处理、储存稳定性和机油相容性方面仍具有缺点。

因此，要解决的问题是提供改进的燃料添加剂，所述燃料添加剂不再具有上述缺点，但仍有效地防止在直接喷射或直接喷射式柴油发动机中的沉积物，例如，更具体而言，在共轨柴油发动机的运转期间，在喷射器端的沉积物和内部喷射器沉积物。

发明内容

现已出人意料地发现，上述目的通过提供氮化合物的特定衍生物例如用多羧酸酯季铵化的烷基胺，以及向其中添加的燃料组合物和润滑剂组合物而实现。

出人意料地，如尤其是由所附的用途实施例阐述的本发明的添加剂可以出人意料地被有效处理，具有出人意料地良好的机油相容性，以及在直接喷射和直接喷射式柴油发动机中具有优异的效力，例如，更具体而言，作为添加剂以减少功率损失和减少内部沉积物。

附图说明

图1示出了根据CEC F-098-08发动机试验循环一小时的运行。

具体实施方式

A1)具体的实施方案

本发明尤其涉及下列具体实施方案：

1.一种含季铵化氮化合物的反应产物或其馏分作为燃料添加剂或润滑剂添加剂的用途，所述馏分包含季铵化氮化合物并通过纯化反应产物得到，所述反应产物可通过以下过程得到

a)将可季铵化氮化合物与季铵化试剂反应，所述可季铵化氮化合物为例如包含至少一个可季铵化的氨基、尤其是叔氨基的可季铵化的烷基胺，所述季铵化试剂将至少一个可季铵化的氨基、尤其是叔氨基转化成季铵基，

所述季铵化试剂尤其为聚酯化的、优选完全酯化的烷基酯，例如，更具体而言为低级烷基酯，如脂族、环芳族或环脂族、特别是脂族多羧酸(特别是二羧酸)的具有一个或多个直链或支链的C_1-4烷基且特别是甲基或乙基的酯，例如，更具体而言为，环脂族或脂族、更特别是脂族二羧酸的甲基酯或乙基酯；以及

b)将来自阶段a)的季铵化产物(在本文件中还称为季铵化的多羧酸酯；或多羧酸酯的季铵化铵盐)的剩余酯基进行酯交换或酰胺化；

其中特别地，季铵化产物(即来自阶段a)的产物)的酯交换或酰胺化的形式(即来自阶段b)的产物)比酯交换反应之前或酰胺化反应之前具有更大的疏水特性，这进一步改进了尤其是由此得到的产物的油溶性。

这可以例如通过使用比来自阶段a)的最初季铵化产物的酯基具有更大数目碳原子的醇或胺来实现，所述酯基已通过酯化反应或酰胺化反应除去。

例如，可以通过借助带有本文定义的长链烃基的醇的酯交换反应，或通过与伯胺或仲胺、尤其是带有本文定义的至少一个长链烃基的伯胺的酰胺化反应，将合适的长链基团引入季铵化产物中。

更具体而言，根据本发明，酯交换反应或酰胺化反应将来自阶段a)的季铵化产物中的至少一个低级烷基酯基团、尤其是甲基酯或乙基酯，替换为具有长链烃基的酯基或具有至少一个长链烃基的氨基；如尤其是例如，在之后的第A5)部分阐述的可通过酯交换反应(与合适的一元醇或多元醇、聚烷氧基化物、多元醇起始的聚烷氧基化物、聚醚和聚亚烷基醇，例如聚异丁烯醇)，或酰胺化反应(与合适的长链单胺或多胺或聚亚烷基胺，例如聚异丁烯胺(PIBA))来实现。

例如，可以将来自阶段a)的季铵化产物的酯官能中的甲基或乙基替换为长链基团，例如本文定义的且具有5至50或8至50个碳原子的长链醇中的长链烃基，或在能够进行酯交换反应或酰胺化反应(醇或胺)——如在之后的第A5)部分详细定义的——的共反应物中的另外的基团。

选择可根据本发明通过酯交换反应或酰胺化反应引入阶段a)的季铵化产物的基团的数目的其他合适的标准为，优选用于酯交换反应或酰胺化反应(醇和胺；例如，更具体而言，在第A5)部分描述的化合物类型)的化合物的分配系数(“logPow”；或“logP”)。合适化合物的该logPow或logP值通常大于0.7，尤其是大于0.8、大于0.9、大于1或大于1.1，且原则上没有上限，条件是添加剂的性质没有因此受到不利的影响和/或因此改进添加剂的油溶性。例如，所述值可在1.2至30、1.3至25、1.3至20或1.3至15或1.3至13或2至10或2至5范围内。

2.实施方案1的用途，作为添加剂用于减少直接喷射式柴油发动机、尤其是具有共轨喷射系统的柴油发动机的燃料消耗，和/或用于将直接喷射式柴油发动机、尤其是具有共轨喷射系统的柴油发动机的功率损失最小化，例如，更具体而言，由金属例如Zn、Na和/或K和含这些金属的化合物如其盐导致的功率损失。

3.实施方案1的用途，作为汽油燃料添加剂用于降低汽油发动机、例如更具体而言为DISI(直接喷射火花点火)和PFI(气门式燃料喷射器(port fuel injector))发动机的吸入系统中的沉积物水平。

4.实施方案1的用途，作为柴油燃料添加剂用于减少和/或防止吸入系统中的沉积物，例如尤其是内部柴油喷射器沉积物(IDID)，和/或在直接喷射式柴油发动机中、尤其是在共轨喷射系统中的阀门粘着。

5.前述实施方案中任一项的用途，其中可季铵化氮化合物选自：

a)至少一种以下通式3的烷基胺：

R_aR_bR_cN (3)

其中

R_a、R_b和R_c基团中的至少一个，例如基团中的1或2个为直链或支链的、饱和或不饱和的C₈-C₄₀烃基(尤其是直链或支链的C₈-C₄₀烷基)且其他基团是相同或不同的、直链或支链的、饱和或不饱和的C₁-C₆烃基(尤其是C₁-C₆烷基)；或

其中R_a、R_b和R_c基团全部为相同或不同的、直链或支链的、饱和或不饱和的C₈-C₄₀烃基，特别是直链或支链的C₈-C₄₀烷基基团。

b)至少一个聚烯烃取代的胺，其包含至少一个可季铵化的氨基、尤其是叔氨基；

c)至少一个聚醚取代的胺，其包含至少一个可季铵化的氨基、尤其是叔氨基；以及

d)至少一个烃基取代的酰化剂和包含氮或氧原子且另外含有至少一个可季铵化的氨基的化合物的反应产物；以及

e)其混合物。

6.实施方案1至5中任一项的用途，其中季铵化试剂为通式2的化合物

R₁OC(O)-A-C(O)OR_1a (2)

其中

R₁和R_1a各自独立地为低级烷基，更特别为直链或支链的C_1-4烷基，更特别为甲基和乙基，且

A为化学键(即碳碳单键)；或任选单取代或多取代例如单取代、二取代、三取代或四取代的亚烃基，例如，更具体而言，任选单取代或多取代例如二取代、三取代或四取代的亚烷基或亚烯基；或任选取代的单环亚芳基，尤其是亚苯基或亚环烷基，尤其是亚环戊基和亚环己基。基团A的取代基选自例如下述的基团：酮基、-COOH、-COO-烷基(尤其是COO-低级烷基)、-OH、-SH、-CN、氨基、-NO₂、烷基(尤其是C₁-C₆烷基)或烯基(尤其是C₂-C₆烯基)。

7.前述实施方案中任一项的用途，其中，在阶段b)中，阶段a)的季铵化产物的剩余酯基(即季铵化的多羧酸酯或多羧酸酯的季铵化的铵盐)的酯交换反应，通过与至少一个饱和或不饱和的直链、支链或环状脂族一元醇或多元醇、聚烷氧基化物、醇起始的聚烷氧基化物或(特别是羟基封端的)聚醚反应来进行；或其中

阶段a)的季铵化产物的剩余酯基(即季铵化的多羧酸酯或多羧酸酯的季铵化的铵盐)在阶段b)中的酰胺化反应，通过与至少一个饱和或不饱和的直链、支链或环状脂族的伯或仲单胺或多胺反应来进行；

其中尤其是，酯交换或酰胺化的形式具有更疏水的特性，即更高比例的碳原子。

8.前述实施方案中任一项的用途，其中可季铵化的叔胺为式3的化合物，其中R_a、R_b和R_c基团中的至少两个相同或不同，且各自为直链或支链的C₁₀-C₂₀烷基基团，且其他基团为C₁-C₄烷基。

9.前述实施方案中任一项的用途，其中季铵化试剂选自邻苯二甲酸二-C₁-C₄烷基酯和草酸二-C₁-C₄烷基酯，更具体而言，草酸二甲酯或草酸二乙酯。

10.前述实施方案中任一项的用途，其中燃料选自柴油燃料、生物柴油燃料、汽油燃料和含链烷醇的汽油燃料。

11.一种如在实施方案1至10中任一项所定义的季铵化氮化合物。

12.一种制备实施方案11的季铵化氮化合物的方法，包括

a)将如上文定义的可季铵化氮化合物与季铵化试剂反应，所述可季铵化氮化合物为例如包含至少一个可季铵化的叔氨基的可季铵化的烷基胺，所述季铵化试剂将至少一个叔氨基转化成季铵基，

所述季铵化试剂为脂族、环芳族或环脂族多羧酸、特别是二羧酸的(特别是完全酯化的)烷基酯；以及

b)将来自阶段a)的季铵化产物(即季铵化的多羧酸酯或多羧酸酯的季铵化的铵盐)的剩余酯基进行酯交换或酰胺化；

其中酯交换或酰胺化的形式尤其具有如上所述更疏水的特性并具有，例如，更高比例的碳原子。

13.一种添加剂浓缩物，其包含与其他的柴油燃料添加剂或汽油燃料添加剂或润滑剂添加剂结合的至少一个如实施方案11中所定义的或根据实施方案12制备的季铵化氮化合物。

14.一种燃料组合物或润滑剂组合物，其包含大部分的常规燃料或润滑剂，即在市场上常见的并任选地已包含本文所述的其他常规添加剂，但不含如上所定义的本发明的季铵化产物的燃料或润滑剂，包含有效比例(即带来所期望的添加剂效果的一种比例)(例如10至5000重量ppm，优选20至1500重量ppm，特别是25至1000重量ppm，特别是30至750重量ppm，各自基于燃料或润滑剂的总量计)的至少一种含季铵化氮化合物的反应产物或其馏分，所述馏分包含季铵化氮化合物并通过纯化反应产物得到，所述反应产物可通过下述过程得到

a)将上文定义的可季铵化氮化合物与季铵化试剂反应，所述可季铵化氮化合物为例如包含至少一个可季铵化的叔氨基的可季铵化的烷基胺，所述季铵化试剂将至少一个叔氨基转化成季铵基，

所述季铵化试剂为脂族、环芳族或环脂族多羧酸、尤其是二羧酸的烷基酯(尤其是完全酯化的)；以及

其中酯交换或酰胺化的形式尤其具有如上所述更疏水的特性并具有例如更高比例的碳原子。

15.实施方案14的燃料组合物或润滑剂组合物，其中可季铵化氮化合物选自

a)至少一个上述通式3的烷基胺

e)其混合物。

16.实施方案14和15中任一项的燃料组合物或润滑剂组合物，其中季铵化试剂为上述通式2的化合物。

17.实施方案14至16中任一项的燃料组合物或润滑剂组合物，

其中阶段a)的季铵化产物的剩余酯基(即季铵化的多羧酸酯或多羧酸酯的季铵化的铵盐)在阶段b)中的酯交换反应，通过与至少一个饱和或不饱和的直链、支链或环状脂族一元醇或多元醇、聚烷氧基化物、醇起始的聚烷氧基化物或(特别是羟基封端的)聚醚反应来进行；

或其中

阶段a)的季铵化产物的剩余酯基(即季铵化的多羧酸酯或多羧酸酯的季铵化的铵盐)在阶段b)的酰胺化反应，通过与至少一个饱和或不饱和的直链、支链或环状脂族伯或仲单胺或多胺反应来进行；

18.实施方案14至17中任一项的燃料组合物或润滑剂组合物，其中可季铵化的叔胺为式3的化合物，其中R_a、R_b和R_c基团中的至少两个相同或不同且各自为直链或支链的C₁₀-C₂₀烷基基团，且其他基团为C₁-C₄烷基。

19.实施方案14至18中任一项的燃料组合物或润滑剂组合物，其中季铵化试剂选自邻苯二甲酸二-C₁-C₄烷基酯和草酸二-C₁-C₄烷基酯，更具体而言，草酸二甲酯或草酸二乙酯。

在各个情况下，适用于测试上文指定应用的试验方法为本领域技术人员所已知，或记载于下文的实验部分，在此对其作出明确地一般参考。

A2)一般定义

在没有相反说明的情况下，使用以下一般条件：

“可季铵化的”氮基或氨基尤其包含伯氨基、仲氨基，且特别是叔氨基。

“烃基”应宽泛地理解，并包括具有1至50个碳原子的长链和短链、直链和支链烃基，其可任选额外地在其链中含有杂原子，例如O、N、NH、S。烃基的具体基团包括具有1至50个碳原子的长链和短链、直链或支链的烷基。

“长链”或“高分子量”烃基为直链或支链烃基并具有5至50或6至50或7至50或8至50或8至40或10至20个碳原子，其可任选额外地在其链中含有杂原子，例如O、N、NH、S。此外，所述基团可为单不饱和或多不饱和的，并且具有一个或多个不累积的，例如1至5如1、2或3个C-C双键或C-C三键，特别是1、2或3个双键。它们可为天然或合成来源的。

所述烃基的数均分子量(Mn)可为85至20 000，例如113至10 000，或200至10 000或350至5000，例如350至3000、500至2500、700至2500或800至1500。在这种情况下，更具体而言，其主要由C2-6、特别是C2-4单体单元形成，所述C2-4单体单元为例如亚乙基、亚丙基、正亚丁基或异亚丁基或其混合物，其中不同的单体可以无规分布或嵌段的形式共聚合。这种长链烃基基团还称为聚亚烷基基团或聚-C2-6亚烷基基团或聚-C2-4亚烷基基团。合适的长链烃基基团及其制备还记载于，例如，WO 2006/135881及其中引用的文献中。

特别有用的聚亚烷基基团的实例为由所谓的“高反应性”聚异丁烯衍生的聚异丁烯基基团，“高反应性”聚异丁烯的特征在于具有高含量的末端双键。末端双键为以下类型的α-烯键式双键

其还统称为亚乙烯基双键。合适的高反应性的聚异丁烯为，例如，具有大于70mol％、尤其是大于80mol％或大于85mol％的亚乙烯基双键比例的聚异丁烯。尤其优选具有均匀的聚合物骨架的聚异丁烯。尤其是，由至少85重量％、优选至少90重量％且更优选至少95重量％的异丁烯单元形成的那些聚异丁烯具有均匀的聚合物骨架。这种高反应性的聚异丁烯的数均分子量优选在上述范围内。此外，高反应性的聚异丁烯的多分散性可在1.05至7范围内，尤其是约1.1至2.5，例如小于1.9或小于1.5。多分散性应理解为意指重均分子量Mw除以数均分子量Mn的商。

特别合适的高反应性的聚异丁烯为，例如，来自BASF SE的Glissopal牌号，尤其是1000(Mn＝1000)、V33(Mn＝550)和2300(Mn＝2300)，及其混合物。原则上，其他数均分子量可以已知的方式，通过混合不同数均分子量的聚异丁烯或通过具有特定分子量范围的聚异丁烯的萃取富集来建立。

长链烃基的具体基团包括具有8至50、例如8至40或8至30或10至20个碳原子的直链或支链烷基(“长链烷基”)。

“短链烃基”或“低分子量烃基”尤其为直链或支链烷基或烯基，其任选被一个或多个(例如2、3或4个)杂原子基团例如-O-或-NH-所间隔，或任选地被单取代或多取代，例如二取代、三取代或四取代。

“亚烃基”表示具有1至10个碳原子的直链或单支链或多支链桥基，其任选被一个或多个(例如2、3或4个)杂原子例如-O-或-NH-所间隔，或任选地被单取代或多取代，例如二取代、三取代或四取代。

“烷基”或“低级烷基”尤其表示具有1至4、1至5、1至6或1至7个碳原子的饱和的直链或支链烃基，例如甲基、乙基、正丙基、1-甲基乙基、正丁基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、1,1-二甲基乙基、正戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、2,2-二甲基丙基、1-乙基丙基、正己基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1,1,2-三甲基丙基、1,2,2-三甲基丙基、1-乙基-1-甲基丙基和1-乙基-2-甲基丙基；以及正庚基，及其单支链或多支链的类似物。

“长链烷基”尤其表示具有8至50例如8至40或8至30或10至20个碳原子的饱和的直链或支链烃基，例如辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、二十三烷基、二十四烷基、二十五烷基、二十六烷基、二十七烷基、二十八烷基、二十九烷基、三十烷基(squalyl)，及其结构异构体，尤其是其单支链或多支链的异构体和更高的同系物。

“羟基烷基”尤其表示上述烷基的单羟基化或多羟基化的、尤其是单羟基化的类似物，例如上述直链或支链烷基的单羟基化的类似物，例如直链羟基烷基基团，例如具有伯(末端)羟基基团的那些，如羟基甲基、2-羟基乙基、3-羟基丙基、4-羟基丁基；或具有非末端羟基基团的那些，如1-羟基乙基、1-羟基丙基或2-羟基丙基、1-羟基丁基或2-羟基丁基或1-羟基丁基、2-羟基丁基或3-羟基丁基。

“烯基”表示具有2至4、2至6或2至7个碳原子且在任意位置上具有一个双键的单或多不饱和的、尤其是单不饱和的直链或支链烃基，例如C₂-C₆烯基，如乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-甲基乙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-甲基-1-丙烯基、2-甲基-1-丙烯基、1-甲基-2-丙烯基、2-甲基-2-丙烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、1-甲基-1-丁烯基、2-甲基-1-丁烯基、3-甲基-1-丁烯基、1-甲基-2-丁烯基、2-甲基-2-丁烯基、3-甲基-2-丁烯基、1-甲基-3-丁烯基、2-甲基-3-丁烯基、3-甲基-3-丁烯基、1,1-二甲基-2-丙烯基、1,2-二甲基-1-丙烯基、1,2-二甲基-2-丙烯基、1-乙基-1-丙烯基、1-乙基-2-丙烯基、1-己烯基、2-己烯基、3-己烯基、4-己烯基、5-己烯基、1-甲基-1-戊烯基、2-甲基-1-戊烯基、3-甲基-1-戊烯基、4-甲基-1-戊烯基、1-甲基-2-戊烯基、2-甲基-2-戊烯基、3-甲基-2-戊烯基、4-甲基-2-戊烯基、1-甲基-3-戊烯基、2-甲基-3-戊烯基、3-甲基-3-戊烯基、4-甲基-3-戊烯基、1-甲基-4-戊烯基、2-甲基-4-戊烯基、3-甲基-4-戊烯基、4-甲基-4-戊烯基、1,1-二甲基-2-丁烯基、1,1-二甲基-3-丁烯基、1,2-二甲基-1-丁烯基、1,2-二甲基-2-丁烯基、1,2-二甲基-3-丁烯基、1,3-二甲基-1-丁烯基、1,3-二甲基-2-丁烯基、1,3-二甲基-3-丁烯基、2,2-二甲基-3-丁烯基、2,3-二甲基-1-丁烯基、2,3-二甲基-2-丁烯基、2,3-二甲基-3-丁烯基、3,3-二甲基-1-丁烯基、3,3-二甲基-2-丁烯基、1-乙基-1-丁烯基、1-乙基-2-丁烯基、1-乙基-3-丁烯基、2-乙基-1-丁烯基、2-乙基-2-丁烯基、2-乙基-3-丁烯基、1,1,2-三甲基-2-丙烯基、1-乙基-1-甲基-2-丙烯基、1-乙基-2-甲基-1-丙烯基和1-乙基-2-甲基-2-丙烯基。

“羟基烯基”尤其表示上述烯基基团的单羟基化或多羟基化的、尤其是单羟基化的类似物。

“氨基烷基”和“氨基烯基”尤其分别表示上述烷基和烯基基团单胺化或多胺化、尤其是单胺化的类似物，或上述羟基烷基的类似物，在羟基烷基中，OH基已被氨基取代。

“亚烷基”表示具有1至10个碳原子的直链或单支链或多支链的烃基桥基，例如C₁-C₇亚烷基，其选自-CH₂-、-(CH₂)_2-、-(CH₂)₃-、-CH₂-CH(CH₃)-、-CH(CH₃)-CH₂-、-(CH₂)₄-、-(CH₂)₂-CH(CH₃)-、-CH₂-CH(CH₃)-CH₂-、(CH₂)₄-、-(CH₂)₅-、-(CH₂)₆、-(CH₂)₇-、-CH(CH₃)-CH₂-CH₂-CH(CH₃)-和-CH(CH₃)-CH₂-CH₂-CH₂-CH(CH₃)-；或C₁-C₄亚烷基，其选自-CH₂-、-(CH₂)₂-、-(CH₂)₃-、-CH₂-CH(CH₃)-、-CH(CH₃)-CH₂-、-(CH₂)₄-、-(CH₂)₂-CH(CH₃)-、-CH₂-CH(CH₃)-CH₂-；

或C₂-C₆亚烷基，例如

-CH₂-CH(CH₃)-、-CH(CH₃)-CH₂-、-CH(CH₃)-CH(CH₃)-、-C(CH₃)₂-CH₂-、-CH₂-C(CH₃)₂-、-C(CH₃)₂-CH(CH₃)-、-CH(CH₃)-C(CH₃)₂-、-CH₂-CH(Et)-、-CH(CH₂CH₃)-CH₂-、-CH(CH₂CH₃)-CH(CH₂CH₃)-、-C(CH₂CH₃)₂-CH₂-、-CH₂-C(CH₂CH₃)₂-、-CH₂-CH(正丙基)-、-CH(正丙基)-CH₂-、-CH(正丙基)-CH(CH₃)-、-CH₂-CH(正丁基)-、-CH(正丁基)-CH₂-、-CH(CH₃)-CH(CH₂CH₃)-、-CH(CH₃)-CH(正丙基)-、-CH(CH₂CH₃)-CH(CH₃)-、-CH(CH₃)-CH(CH₂CH₃)-；或C₂-C₄亚烷基，例如选自-(CH₂)₂-、-CH₂-CH(CH₃)-、-CH(CH₃)-CH₂-、-CH(CH₃)-CH(CH₃)-、-C(CH₃)₂-CH₂-、-CH₂-C(CH₃)₂-、-CH₂-CH(CH₂CH₃)-、-CH(CH₂CH₃)-CH₂-。

氧化亚烷基对应于具有2至10个碳原子的上述直链或单支链或多支链的亚烷基的定义，其中碳链可被氧杂原子间隔一次或多于一次、特别是一次。非限制性的实例包括：-CH₂-O-CH₂-、-(CH₂)₂-O-(CH₂)₂-、-(CH₂)₃-O-(CH₂)₃-，或-CH₂-O-(CH₂)₂-、-(CH₂)₂-O-(CH₂)₃-、-CH₂-O-(CH₂)₃。

“氨基亚烷基”对应于具有2至10个碳原子的上述直链或单支链或多支链的亚烷基的定义，其中碳链可被氮基团(特别是-NH-基团)间隔一次或多于一次、尤其是一次。非限制性的实例包括:-CH₂-NH-CH₂-、-(CH₂)₂-NH-(CH₂)₂-、-(CH₂)₃-NH-(CH₂)₃-，或-CH₂-NH-(CH₂)₂-、-(CH₂)₂-NH-(CH₂)₃-、-CH₂-NH-(CH₂)₃。

“亚烯基”表示具有2至10个碳原子的上述亚烷基的单不饱和或多不饱和的、尤其是单不饱和的类似物，尤其是C₂-C₇亚烯基或C₂-C₄亚烯基，如-CH＝CH-、-CH＝CH-CH₂-、-CH₂-CH＝CH-、-CH＝CH-CH₂-CH₂-、-CH₂-CH＝CH-CH₂-、-CH₂-CH₂-CH＝CH-、-CH(CH₃)-CH＝CH-、-CH₂-C(CH₃)＝CH-。

“环烷基”表示具有3至20个碳原子的碳环基团，例如C₃-C₁₂环烷基，如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基、环十一烷基和环十二烷基，优选环戊基、环己基、环庚基，以及环丙基甲基、环丙基乙基、环丁基甲基、环丁基乙基、环戊基甲基、环戊基乙基、环己基甲基；或C₃-C₇环烷基，如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环丙基甲基、环丙基乙基、环丁基甲基、环戊基乙基、环己基甲基，其中可通过任何合适的碳原子来键合分子的剩余部分。

“环烯基”或单不饱和或多不饱和的环烷基尤其表示具有5至8个、优选6个碳环成员的单环的单不饱和或多不饱和的烃基，例如单不饱和的基团环戊烯-1-基、环戊烯-3-基、环己烯-1-基、环己烯-3-基和环己烯-4-基。

“亚环烷基”表示具有3至20个碳原子的上述碳环环烷基的双键类似物，例如C₃-C₁₂亚环烷基，其中可通过任何合适的碳原子来键合分子的剩余部分。实例为亚环丙基、亚环丁基、亚环戊基、亚环己基、亚环庚基和亚环辛基。

“芳基”表示具有6至20、例如6至10个环碳原子的单环或多环(优选单环或双环)的任选取代的芳族基团，例如苯基、联苯基、萘基，如1-萘基或2-萘基、四氢萘基、芴基、茚基和菲基。这些芳基基团可任选带有1、2、3、4、5或6个相同或不同的取代基。

“烷基芳基”表示上述芳基基团在任意环位置上单烷基取代或多烷基取代的、特别是单烷基取代或二烷基取代的类似物，其中芳基同样如上文所定义，例如C₁-C₄烷基苯基，其中C₁-C₄烷基可在任意环位置。

除非另有说明，本文所列基团的“取代基”尤其选自酮基、-COOH、-COO-烷基、-OH、-SH、-CN、氨基、-NO₂、烷基(尤其是C₁-C₆烷基)或烯基(尤其是C₂-C₆烯基)。

“Mn”表示数均分子量且其以常规方式测定；更具体而言，该数值指的是通过下述方式测得的Mn值：相对方法，例如使用THF作为洗脱液和聚苯乙烯标准的凝胶渗透色谱法；或绝对方法，例如使用甲苯作为溶剂的气相渗透法。

“Mw”表示重均分子量且其以常规方法测定；更具体而言，该数值指的是通过下述方式测得的Mw值：相对方法，例如使用THF作为洗脱液和聚苯乙烯标准的凝胶渗透色谱法；或绝对方法，例如光散射法。

“聚合度”通常是指数均聚合度(测定方法：使用THF作为洗脱液和聚苯乙烯标准的凝胶渗透色谱法；或GC-MS联用)。

分配系数根据数值借助多种方法来测定。数值最高达约6的化合物的分配系数“logPow”可以根据OECD指南117在25℃下在正辛醇/水中测定；通过该方法，正丁醇的数值为1，戊醇的数值为1.3或2-乙基己醇的数值为2.9。

更高的分配系数(即数值>6)——此处称为“logP”)——通过ACD/logP法(Perauskas，A.A.等人，Perspectives in Drug Discovery and Design，19:99-116(2000)来测定。

A3)可季铵化氮化合物

可季铵化氮化合物尤其为：

A3.1)叔胺

叔胺尤其为上式3的化合物，且为本身已知化合物，如EP-A-2 033945中所记载的。

叔胺反应物3优选带有式NR_aR_b部分，其中基团中的一个含有具有8至40个碳原子的烷基且另一个含有具有最高达40个且更优选8至40个碳原子的烷基。R_c基团尤其为短链C₁-C₆烷基，例如甲基、乙基或丙基。R_a和R_b可为直链或支链的，和/或可为相同或不同的。例如，R_a和R_b可为直链C₁₂-C₂₄烷基。或者，两个基团中仅一个可为长链的(例如具有8至40个碳原子)，另一个可为甲基、乙基或丙基。

适当地，NR_aR_b部分衍生自仲胺，例如双十八烷基胺、二椰油基胺(dicocoamine)、氢化的二牛脂胺和甲基二十二烷基胺。可由天然材料得到的胺混合物也是合适的。一个实例为第二氢化的牛脂胺，其中烷基衍生自氢化的牛脂，且含有约4重量％的C₁₄、31重量％的C₁₆和59重量％的C₁₈烷基。式3对应的叔胺由例如Akzo Nobel在商品名M2HT或M2C下销售。

但是，叔胺加合物3还可为这样一种化合物，其中R_a、R_b和R_c基团具有相同或不同的长链烷基，尤其是具有8至40个碳原子的直链或支链烷基。

合适的胺的其他非限制性实例为：

N,N-二甲基-N-(2-乙基己基)胺、N,N-二甲基-N-(2-丙基庚基)胺、十二烷基二甲基胺、十六烷基二甲基胺、油烯基二甲基胺、椰油基二二甲基胺、二椰油基甲基胺、牛脂基二甲基胺、二牛脂基甲基胺、三-十二烷基胺、三-十六烷基胺、三-十八烷基胺、大豆二甲基胺、三(2-乙基己基)胺和阿拉明336(三-正辛基胺)。

A3.2)包含至少一个可季铵化的氨基、尤其是叔氨基的可季铵化的、聚醚取代的胺；

该类化合物记载于，例如，申请人的WO2013/064689中，通过引用的方式将其明确地纳入本说明书中。

该类取代的胺尤其具有至少一个、尤其是一个具有通式Ic的单体单元的聚醚取代基

-[-CH(R₃)-CH(R₄)-O-]- (Ic)

其中

R₃和R₄相同或不同且各自为H、烷基、烷基芳基或芳基。

聚醚取代的胺的数均分子量可在500至5000、特别是800至3000或900至1500的范围内。

可季铵化的、聚醚取代的胺特别地为通式Ia-1或Ib-2的氮化合物

其中

R₁和R₂相同或不同且各自为烷基、烯基、羟基烷基、羟基烯基、氨基烷基或氨基烯基，或R₁和R₂一起为亚烷基、氧化亚烷基或氨基亚烷基；

R₃和R₄相同或不同且各自为H、烷基、烷基芳基或芳基；

R₆为各自任选地被例如至少一个羟基或烷基取代，或被至少一个杂原子间隔的烷基、烯基、任选单不饱和或多不饱和环烷基、芳基；

A为任选地被一个或多个杂原子例如N、O和S间隔的直链或支链亚烷基；且

n为1至50的整数值。

特别提及的应为式Ia-1和Ib-2的那些氮化合物，其中

R₁和R₂相同或不同且各自为C₁-C₆烷基、羟基-C₁-C₆烷基、羟基-C₁-C₆烯基、或氨基-C₁-C₆烷基，或R₁和R₂一起形成C₂-C₆亚烷基、C₂-C₆氧化亚烷基或C₂-C₆氨基亚烷基；

R₃和R₄相同或不同且各自为H、C₁-C₆烷基或苯基；

R₆为C₁-C₂₀烷基，例如C₁₀-C₂₀-、C₁₁-C₂₀-或C₁₂-C₂₀-烷基或芳基或烷基芳基，其中烷基特别地为C₁-C₂₀-烷基；

A为任选地被一个或多个杂原子例如N、O和S间隔的直链或支链C₂-C₆亚烷基；且

n为1至30的整数值。

此外，特别提及的应为N,N-二甲基乙醇胺和环氧丙烷的反应产物，如在WO 2013/064689的合成实施例1中所记载。该反应还可以在没有催化剂或使用胺(例如咪唑)作为催化剂来进行，如在例如M.Ionescu，Chemistry and Technology of Polyols forPolyurethanes，2005，ISBN978-85957-501-7中所记载。

通式Ia-1的氮化合物可通过烷氧基化下述通式II的氨基链烷醇和通式III的环氧化物以得到式(Ia-1)的烷氧基化胺来制备：

(R₁)(R₂)N-A-OH (II)

其中

R₁、R₂和A各自如上文所定义

其中

R₃和R₄各自如上文所定义

其中R₁至R₄、A和n各自如上文所定义。

通式Ia-2的氮化合物可通过下述过程制备：烷氧基化通式V的醇和通式III的环氧化物以得到式Ib-1的聚醚；

R₆-OH (V)

其中

R₆如上文所定义，

其中

R₃和R₄各自如上文所定义，

其中R₃、R₄和R₆、A和n各自如上文所定义

以及

b)然后用以下通式的胺来胺化由此得到的式Ib-1的聚醚以得到式Ib-2的胺

NH(R₁)(R₂) (VII)

其中R₁和R₂各自如上文所定义。

用于制备聚醚取代的、可季铵化氮化合物的起始化合物是：

1)醇，

例如通式V的醇

R₆-OH (V)

其中R₆为烷基、烯基、任选单不饱和或多不饱和的环烷基、芳基，其各自任选地被例如至少一个羟基或烷基取代，或被至少一个杂原子间隔；

和

2)氨基链烷醇，

例如通式II的氨基链烷醇

(R₁)(R₂)N-A-OH (II)

其中

R₁和R₂相同或不同且各自为烷基、烯基、羟基烷基、羟基烯基、氨基烷基或氨基烯基，或R₁和R₂一起为亚烷基、氧化亚烷基或氨基亚烷基；且

A为任选地被一个或多个杂原子例如N、O和S间隔的直链或支链亚烷基或亚烯基。

应提及的可季铵化的氨基醇的其他合适的基团为选自下述的化合物：具有至少一个可季铵化的伯氨基、仲氨基或叔氨基和至少一个可连接至聚醚基团的羟基的羟基烷基取代的单胺或多胺。

可季铵化氮化合物尤其选自：羟基烷基取代的伯单胺、仲单胺且尤其是叔单胺，以及羟基烷基取代的伯二胺、仲二胺且尤其是叔二胺。

合适的“羟基烷基取代的单胺或多胺”的实例为具有至少一个羟基烷基取代的那些，例如1、2、3、4、5或6个羟基烷基取代的那些。

“羟基烷基取代的单胺”的实例包括：N-羟基烷基单胺、N,N-二羟基烷基单胺和N,N,N-三羟基烷基单胺，其中羟基烷基为相同或不同的且也如上文所定义。羟基烷基尤其为2-羟基乙基、3-羟基丙基或4-羟基丁基。

例如，可提及以下“羟基烷基取代的多胺”且尤其是“羟基烷基取代的二胺”：N-羟基烷基亚烷基二胺、N,N-二羟基烷基亚烷基二胺，其中羟基烷基为相同或不同的且也如上文所定义。羟基烷基尤其为2-羟基乙基、3-羟基丙基或4-羟基丁基；亚烷基尤其为亚乙基、亚丙基或亚丁基。

特别提及的应为下列可季铵化氮化合物：

为了制备聚醚取代的可季铵化的化合物(Ia-1和Ib-1)，程序可为如下：

a1)由式II的氨基醇开始：

原则上，通式II的氨基醇可以已知的方式进行烷氧基化，以得到通式Ia-1的烷氧基化的胺。

原则上，烷氧基化的进行为本领域技术人员所已知。同样为本领域技术人员所已知的是，反应条件、尤其是催化剂的选择可以影响烷氧基化物的分子量分布。

为了烷氧基化，使用C₂-C₁₆环氧烷烃，例如环氧乙烷、环氧丙烷或环氧丁烷。各自优选1,2-环氧烷烃。

烷氧基化反应可为碱催化的烷氧基化反应。为此，氨基醇(II)可以在压力反应器中与碱金属氢氧化物、优选氢氧化钾混合，或与碱金属醇盐例如甲醇钠混合。仍存在于混合物中的水可以借助减压(例如<100mbar)和/或升温(30至150℃)来除去。此后，醇以相应的醇盐的形式存在。紧接着用惰性气体(例如氮气)惰化，并在60至180℃的温度下，在最高达最大10bar的压力下逐步加入烷氧基化物。在反应结束时，催化剂可通过加入酸(例如乙酸或磷酸)来中和，并且如果需要，可以将其过滤掉。碱性催化剂还可以通过加入市售的硅酸镁来中和，所述硅酸镁随后可以过滤掉。任选地，烷氧基化反应还可以在溶剂的存在下进行。所述溶剂可为，例如，甲苯、二甲苯、二甲基甲酰胺或碳酸亚乙酯。

氨基醇的烷氧基化反应还可以通过其他方法进行，例如通过酸催化的烷氧基化反应。此外，还可以使用，例如，如在DE 43 25 237 A1中所记载的双氢氧化物粘土，或可以使用双金属氰化物催化剂(DMC催化剂)。合适的DMC催化剂公开于，例如，DE 102 43 361 A1中，尤其是[0029]至[0041]段，以及其中所引用的文献中。例如，可以使用Zn-Co类催化剂。为了进行反应，氨基醇可以与催化剂混合，然后该混合物按照如上所述进行脱水，并与所述的环氧烷烃反应。通常使用基于混合物计不超过1000ppm的催化剂，并且所述催化剂由于该少量可保留在产物中。催化剂的量通常可少于1000ppm，例如为250ppm或更少。

或者，烷氧基化反应还可通过化合物(IV)和(V)与环状碳酸酯例如碳酸亚乙酯的反应来进行。

a2)由式V的链烷醇开始：

如在上文的段落a1)中描述的氨基醇(II)，类似地，原则上还可以以已知的方式将醇R₆OH烷氧基化成聚醚(Ib-1)。随后，由此得到的聚醚可通过下述过程转化为相应的聚醚胺(Ib-2)：与氨、伯胺或仲胺(VII)通过常规方法，以连续法或间歇法，使用其常规的氢化或胺化催化剂进行还原胺化反应，所述催化剂为例如包含常规量的催化活性成分的那些，所述催化活性成分基于元素Ni、Co、Cu、Fe、Pd、Pt、Ru、Rh、Re、Al、Si、Ti、Zr、Nb、Mg、Zn、Ag、Au、Os、Ir、Cr、Mo、W或这些元素相互的组合。转化可以在不含溶剂下进行或，在高聚醚粘度下，在溶剂的存在下，优选在支链脂族化合物例如异十二烷的存在下进行。此处，通常使用过量的胺组分(VII)，例如过量2至100倍，优选过量10至80倍。该反应在10至600bar压力下进行10分钟至10小时。冷却后，通过过滤除去催化剂，将过量的胺组分(VII)蒸发，并将反应水共沸蒸馏或在温和的氮气流下蒸馏。

如果所得的聚醚胺(Ib-2)具有伯胺或仲胺官能团(R₁和/或R₂为H)，则其可以随后转化成具有叔胺官能(R₁和R₂不为H)的聚醚胺。原则上，烷基化反应可以以已知方式通过与烷基化试剂反应来进行。原则上，任何烷基化试剂均是合适的，例如烷基卤化物、烷基芳基卤化物、二烷基硫酸盐、环氧烷烃，任选地与酸结合；脂族或芳族羧酸酯，例如特别是羧酸二烷基酯；链烷酸盐；环状非芳族或芳族羧酸酯；碳酸二烷基酯；及其混合物。转化为叔聚醚胺还可以通过在还原剂的存在下，与羰基化合物(例如甲醛)的还原胺化反应来进行。在合适的非均相和均相氢化催化剂的存在下，合适的还原剂为甲酸或氢。该反应可以在不含溶剂或在溶剂的存在下进行。合适的溶剂为，例如，H₂O；链烷醇，如甲醇或乙醇，或2-乙基己醇；芳族溶剂，如甲苯、二甲苯或来自芳烃油(Solvesso)系列的溶剂混合物；或脂族溶剂，特别是支链脂族溶剂的混合物。反应在10℃至300℃的温度下、在1至600bar的压力下进行10分钟至10小时。在此，使用至少化学计量的、优选过量的(尤其是过量2至10倍的)还原剂。

由此生成的反应产物(聚醚胺Ib-1或Ib-2)在理论上可以进一步纯化，或可除去溶剂。但是，通常这不是绝对必须的，所以反应产物可无需进一步纯化就可转入下一个合成步骤——季铵化反应。

A3.3)具有至少一个叔氮基、可季铵化的氮基的聚烯烃取代的胺

其他合适的可季铵化氮化合物为具有至少一个叔氮基的聚烯烃取代的胺。化合物的该基团同样是已知的并记载于，例如WO 2008/060888或US 2008/0113890和其中引用的其他现有技术中，所述文献在此通过引用的方式明确地纳入本文中。

这种具有至少一个叔氨基的聚烯烃取代的胺可衍生自烯烃聚合物和胺，例如氨、单胺、多胺或其混合物。它们可通过很多方法制备，例如通过示例性方式引用的下列方法：

制备聚烯烃取代的胺的方法包括卤代烯烃聚合物与胺的反应，如在US专利3,275,554、3,438,757、3,454,555、3,565,804、3,755,433和3,822,289中所记载。

制备聚烯烃取代的胺的其他方法包括加氢甲酰基化烯烃与多胺的反应以及反应产物的氢化反应，如在US 5,567,845和5,496,383中所记载。

制备聚烯烃取代的胺的其他方法包括在含有或不含催化剂下，借助常规的环氧化试剂将聚烯烃转化成相应的环氧化物，以及在还原胺化条件下通过与氨或胺的反应将所述环氧化物转化成聚烯烃取代的胺，如在US 5,350,429中所记载。

制备聚烯烃取代的胺的其他方法包括β-氨基腈的加氢反应，β-氨基腈通过胺与腈的反应制得，如在US 5,492,641中所记载。

制备聚烯烃取代的胺的其他方法包括在CO和氢的存在下，在加压和升温条件下，使用催化剂如铑或钴加氢甲酰化聚丁烯或聚异丁烯，如US 4,832,702中所记载。

在本发明的一个实施方案中，用于制备的聚烯烃衍生自烯烃聚合物。烯烃聚合物可包含具有2至约16个碳原子、2至约6个碳原子或2至约4个碳原子的可聚合的烯烃单体的均聚物和共聚物。

互聚物为其中两种或多种烯烃单体通过已知的常规方法互聚，得到在其结构内具有衍生自两种或多种烯烃单体各自单元的聚烯烃的那些聚合物。

因此，“互聚物”包括共聚物、三元共聚物和四元共聚物。

“聚烯烃(polyalkene)”——由其衍生出聚烯烃取代的胺——传统上通常还称为“聚烯烃(polyolefin)”。

衍生出烯烃聚合物的烯烃单体为具有一个或多个烯键式不饱和基团(即>C＝C<)的可聚合的烯烃单体；换言之，它们为单烯属单体，例如乙烯、丙烯、1-丁烯、异丁烯(2-甲基-1-丁烯)、1-辛烯；或多烯属单体(通常为二烯单体)，例如1,3-丁二烯和异戊二烯。

烯烃单体通常为可聚合的末端烯烃，即在其结构中具有>C＝CH₂基团的烯烃。然而，还可以使用可聚合的内烯烃单体，其特征在于式>C-C＝C-C<的基团。

通过常规方法可用于制备聚烯烃的末端烯烃和内烯烃单体的具体实例为：乙烯、丙烯、丁烯(亚丁基(butylene))特别是1-丁烯、2-丁烯和异丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、2-戊烯、丙烯四聚物、二异丁烯、异丁烯三聚物、1,2-丁二烯、1,3-丁二烯、1,2-戊二烯、1,3-戊二烯、1,4-戊二烯、异戊二烯、1,5-己二烯、2-甲基-5-丙基-1-己烯、3-戊烯、4-辛烯和3,3-二甲基-1-戊烯。

在另一实施方案中，烯烃聚合物通过下述过程制备：在路易斯酸催化剂例如三氯化铝或三氟化硼的存在下，聚合丁烯含量为约35至约75重量％且异丁烯含量为约30至约60重量％的C₄精炼料流。这些聚丁烯通常主要包含(超过所有重复单元的约80％)(-CH₂-C(CH₃)₂-)类的异丁烯重复单元。

在又一实施方案中，聚烯烃取代的胺的聚烯烃取代基衍生自聚异丁烯。

在另一实施方案中，可用于形成聚烯烃取代的胺的胺包括氨、单胺、多胺或其混合物，包括多种单胺的混合物、多种多胺的混合物和单胺和多胺(二胺)的混合物。所述胺包括脂族的、芳族的、杂环的和碳环状的胺。单胺和多胺的特征在于，在它们的结构中存在至少一个HN<基团。所述胺可为脂族的、环脂族的、芳族的或杂环的。

单胺通常被具有1至50个碳原子的烃基取代。这些烃基可特别地为脂族的且不含炔键式不饱和基团并具有1至约30个碳原子。特别提及的应为具有1至30个碳原子的饱和脂族烃基。

在又一实施方案中，单胺可具有式HNR₁R₂，其中R₁为具有最高达30个碳原子的烃基且R₂为氢或具有最高达约30个碳原子的烃基。合适的单胺的实例为甲胺、乙胺、二乙胺、2-乙基己胺、二(2-乙基己基)胺、正丁胺、二-正丁胺、烯丙基胺、异丁基胺、椰油胺、硬脂胺、月桂基胺、甲基月桂基胺和油胺。

芳族单胺为在芳环结构中的碳原子直接键合至胺氮原子上的那些单胺。芳环通常应为单环芳环(即衍生自苯)，但可包括稠合的芳环，特别是衍生自萘的那些。芳族单胺的实例为苯胺、二(对甲基苯基)胺、萘基胺、N-(正丁基)苯胺。脂族取代的、环脂族取代的和杂环取代的芳族单胺的实例为：对十二烷基苯胺、环己基取代的萘基胺和噻吩基取代的苯胺。

羟基胺也是合适的单胺。该类化合物为上述单胺的羟基烃基取代的类似物。

在一个实施方案中，式HNR₃R₄的羟基单胺，其中R₃为具有最高达约30个碳原子、且在一个实施方案中最高达约10个碳原子的羟基取代的烷基；且R₄为具有最高达约30个碳原子的羟基取代的烷基、氢或具有最高达约10个碳原子的烃基。羟基取代的单胺的实例包括：乙醇胺、二-3-丙醇胺、4-羟基丁基胺、二乙醇胺和N-甲基-2-羟基丙基胺。

在另一实施方案中，聚烯烃取代的胺的胺可为多胺。所述多胺可为脂族的、环脂族的、杂环的或芳族的。所述多胺的实例包括：亚烷基多胺、含羟基的多胺、芳基多胺和杂环多胺。

亚烷基多胺包括下式的那些：

HN(R⁵)-(亚烷基-N(R⁵))_n-(R⁵)

其中，n在1至约10范围内，例如，在2至约7、或2至约5范围内，且“亚烷基”基团具有1至约10个碳原子，例如2至约6、或2至约4个碳原子；

R⁵基团各自独立地为氢、脂族基团、羟基或胺取代的脂族基团，其各自具有最高达约30个碳原子。通常，R⁵为H或低级烷基(具有1至约5个碳原子的烷基)，尤其是H。该类亚烷基多胺包括：亚甲基多胺、亚乙基多胺、亚丁基多胺、亚丙基多胺、亚戊基多胺、亚己基多胺和亚庚基多胺。这种胺更高的同系物和相关的氨基烷基取代的哌嗪同样包括在内。

用于制备聚烯烃取代的胺的具体的亚烷基多胺为：亚乙基二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、亚丙基二胺、3-二甲基氨基丙基胺、三亚甲基二胺、六亚甲基二胺、十亚甲基二胺、八亚甲基二胺、二(七亚甲基)三胺、三亚丙基四胺、五亚乙基六胺、二(三亚甲基三胺)、N-(2-氨基乙基)哌嗪和1,4-双(2-氨基乙基)哌嗪。

亚乙基多胺例如上文提及的那些，由于成本和效益原因是特别合适的。该类多胺详细记载于Encyclopedia of Chemical Technology,第2版,Kirk-Othmer,第7卷,第27-39页的章节“Diamine undamine”[diamine and Higher amine]中，Inter-sciencePublishers,division of John Wiley&Sons,1965。该类化合物最便利地通过氯化烯(alkylene chloride)与氨反应或通过亚乙基亚胺(ethyleneimine)与开环试剂例如氨的反应制得。这些反应能够制备亚烷基多胺的复杂混合物，包括环状缩合物，例如哌嗪。

其他合适类型的多胺混合物为通过移除上述多胺混合物而形成为残余物，并通常称为“多胺底物(polyamine bottom)”的产物。通常，亚烷基多胺底物产物为包含低于2重量％、通常低于1重量％的沸点低于约200℃的物质的那些。这种亚乙基多胺底物的典型实例为由Freeport、Texas的Dow Chemical Company命名为“E 100”的产品。这些亚烷基多胺底物包括环状缩合物例如哌嗪和二亚乙基三胺、三亚乙基四胺等的更高类似物。

含羟基多胺包括：在氮原子上具有一个或多个羟基烷基取代基的羟基烷基亚烷基多胺。该类多胺可通过将上述亚烷基多胺与一种或多种环氧烷烃(例如环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷)反应制得。类似的环氧烷烃-链烷醇胺反应产物还可以为，例如，伯、仲或叔链烷醇胺与环氧乙烷、环氧丙烷或更高的环氧化物以1:1至1:2的摩尔比反应的产物。反应物的比值和进行该反应的温度为本领域技术人员所已知。

在另一实施方案中，羟基烷基取代的亚烷基多胺可为这样的化合物，其中羟基烷基为羟基-低级烷基，即所述低级烷基具有少于8个碳原子。这种羟基烷基取代的多胺的实例包括N-(2-羟基乙基)亚乙基二胺(还已知为2-(2-氨基乙基氨基)乙醇)、N,N-双(2-羟基乙基)亚乙基二胺、1-(2-羟基乙基)哌嗪、单羟基丙基取代的二亚乙基三胺、二羟基丙基取代的四亚乙基五胺和N-(3-羟基丁基)四亚甲基二胺。

芳基多胺为上述芳族单胺的类似物。芳基多胺的实例包括：N,N'-二-正丁基-对亚苯基二胺和双(对氨基苯基)甲烷。

杂环单胺和多胺可包括：氮杂环丙烷、氮杂环丁烷、吡咯烷(azolidine)、吡啶、吡咯、吲哚、哌啶、咪唑、哌嗪、异吲哚、嘌呤、吗啉、硫代吗啉、N-氨基烷基吗啉、N-氨基烷基硫代吗啉、N-氨基烷基哌嗪、N,N'-二氨基烷基哌嗪、吖庚因(azepine)、吖辛因(azocine)、氮杂环壬四烯、氮杂环辛四烯和以上化合物各自的四氢、二氢和全氢衍生物，以及这些杂环胺中两种或多种的混合物。通常，杂环胺为在杂环中仅具有氮、氧和/或硫的饱和5元杂环胺和饱和6元杂环胺，尤其是哌啶、哌嗪、硫代吗啉、吗啉、吡咯烷等。哌啶、氨基烷基取代的哌啶、哌嗪、氨基烷基取代的哌嗪、吗啉、氨基烷基取代的吗啉、吡咯烷和氨基烷基取代的吡咯烷是特别优选的。通常，氨基烷基取代基被键合至杂环部分的氮原子上。

这种杂环胺的具体实例包括N-氨基丙基吗啉、N-氨基乙基哌嗪和N,N'-二氨基乙基哌嗪。羟基杂环多胺也是合适的。实例包括：N-(2-羟基乙基)环己基胺、3-羟基环戊基胺、对羟基苯胺和N-羟基乙基哌嗪。

聚烯烃取代的胺的实例如下：聚(丙烯)胺、聚(丁烯)胺、N,N-二甲基聚异丁烯胺；聚丁烯吗啉、N,N-聚(丁烯)亚乙基二胺、N-聚(丙烯)三亚甲基二胺、N-聚(丁烯)、二亚乙基三胺、N',N'-聚(丁烯)四亚乙基五胺和N,N-二甲基-N'-聚(丙烯)-1,3-亚丙基二胺。

这种聚烯烃取代的胺的数均分子量为约500至约5000，例如1000至约1500或约500至约3000。

上述为仲胺或伯胺的任意聚烯烃取代的胺可用烷基化试剂烷基化成叔胺，所述烷基化试剂还已知为季铵化试剂，例如硫酸二烷基酯、烷基卤化物、烃基取代的碳酸酯；与酸结合的烃基环氧化物及其混合物。如果使用特定的季铵化试剂，例如烷基卤化物或硫酸二烷基酯，则可能必须提供一种碱或碱性组合物例如碳酸钠或氢氧化钠，以得到游离的叔胺形式。伯胺需要二当量的烷基化试剂和二当量的碱以得到叔胺。在另一实施方案中，伯胺的烷基化可随后以四个连续的步骤进行，首先用烷基化试剂处理，之后再用碱处理，然后重复这两个步骤。在另一实施方案中，伯胺的烷基化反应在一个步骤中进行，例如在过量的非均质碱如碳酸钠的存在下，使用两摩尔的烷基卤化物。所述多胺可以本身已知的方式完全或部分烷基化。

在另一实施方案中，伯胺和仲胺烷基化成叔胺可用环氧化物进行。不像使用烷基卤化物，在使用环氧化物的情况中不需要使用碱处理即可得到游离胺。通常，在用环氧化物烷基化胺的情况中，胺中的每个氢原子至少使用一摩尔的环氧化物。在使用环氧化物得到叔胺的烷基化反应中，不需要额外的酸或碱。

还特别优选的是，可通过加氢甲酰基化聚异丁烯(M_n 1000)并随后用二甲基胺还原胺化得到的聚异丁烯二甲基胺；参见WO2008/060888的实施例B。

A3.4)烃基取代的酰化剂和包含氮或氧原子且还包含至少一个可季铵化的氨基的化合物的反应产物

该类化合物记载于，例如，申请人的WO2013/000997中，在此通过引用的方式将其明确地纳入本文中。

合适的烃基取代的多羧酸化合物，或烃基取代的酰化剂，包括：

所用的多羧酸化合物为脂族二元或多元的(例如三元的或四元的)，尤其是选自二羧酸、三羧酸或四羧酸及其类似物，例如酸酐或低级烷基酯(部分或完全酯化的)，并任选地被下述基团取代：一个或多个(例如2或3)，尤其是长链烷基和/或高分子量烃基，尤其是聚亚烷基。实例为C₃-C₁₀多羧酸，例如二羧酸丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸和癸二酸，及其支化类似物；以及三羧酸柠檬酸；及其酸酐或低级烷基酯。多羧酸化合物还可由相应的单不饱和酸加入至少一种长链烷基和/或高分子量烃基来获得。合适的单不饱和酸的实例为富马酸、马来酸、衣康酸。

用于确保季铵化产物在燃料中的充足溶解性的疏水性“长链”或“高分子量”烃基的数均分子量(M_n)为85至20 000，例如113至10 000，或200至10 000或350至5000，例如350至3000，500至2500，700至2500，或800至1500。典型的疏水性烃基包括聚丙烯基、聚丁烯基和聚异丁烯基基团，例如其数均分子量M_n为3500至5000、350至3000、500至2500、700至2500和800至1500。

合适的烃基取代的化合物记载于例如DE4319672和WO2008/138836中。

合适的烃基取代的多羧酸化合物还包括聚合形式的、尤其是二聚形式的这些烃基取代的多羧酸化合物。二聚形式含有例如两个酸酐基团，其可以在本发明的制备方法中独立地与可季铵化氮化合物反应。

与上述多羧酸化合物反应的可季铵化氮化合物选自

a.羟基烷基取代的单胺或多胺，其具有至少一个已季铵化的(例如胆碱)或可季铵化的伯氨基、仲氨基或叔氨基；

b.直链或支链的、环状的、杂环的、芳族的或非芳族的多胺，其具有至少一个伯氨基或仲氨基(酸酐反应性的)并具有至少一个已季铵化的或可季铵化的伯氨基、仲氨基或叔氨基；

c.哌嗪。

可季铵化氮化合物尤其选自

d.羟基烷基取代的伯、仲、叔或季的单胺和羟基烷基取代的伯、仲、叔或季的二胺；

e.具有两个伯氨基的直链或支链的脂族二胺；具有至少一个伯氨基和至少一个仲氨基的二胺或多胺；具有至少一个伯氨基和至少一个叔氨基的二胺或多胺；具有至少一个伯氨基和至少一个季氨基的二胺或多胺；具有两个伯氨基的芳族碳环二胺；具有两个伯氨基的芳族杂环多胺；具有一个伯氨基和一个叔氨基的芳族或非芳族杂环化合物。

合适的“羟基烷基取代的单胺或多胺”的实例为具有至少一个羟基烷基取代的，例如具有1、2、3、4、5或6个羟基烷基取代的那些。

“羟基烷基取代的单胺”的实例包括：N-羟基烷基单胺、N,N-二羟基烷基单胺和N,N,N-三羟基烷基单胺，其中羟基烷基基团相同或不同且也如上文所定义。羟基烷基特别地为2-羟基乙基、3-羟基丙基或4-羟基丁基。

例如，可提及以下“羟基烷基取代的多胺”且尤其是“羟基烷基取代的二胺”：N-羟基烷基亚烷基二胺、N,N-二羟基烷基亚烷基二胺，其中羟基烷基基团相同或不同且也如上文所定义。羟基烷基尤其为2-羟基乙基、3-羟基丙基或4-羟基丁基；亚烷基尤其为亚乙基、亚丙基或亚丁基。

合适的“二胺”为亚烷基二胺，及其N-烷基取代的类似物，例如N-单烷基化的亚烷基二胺和N,N-或N,N’-二烷基化的亚烷基二胺。亚烷基尤其为如上文定义的直链或支链的C_1-7亚烷基或C_1-4亚烷基。烷基特别地为如上文定义的C_1-4烷基。实例尤其为乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、1,4-丁二胺及其异构体、戊二胺及其异构体、己二胺及其异构体、庚二胺及其异构体，以及上述二胺化合物的单或多(例如单或二)C₁-C₄烷基化的(例如甲基化的)衍生物，例如3-二甲基氨基-1-丙胺(DMAPA)、N,N-二乙基氨基丙胺和N,N-二甲基氨基乙胺。

合适的直链“多胺”为，例如，二亚烷基三胺、三亚烷基四胺、四亚烷基五胺、五亚烷基六胺，及其N-烷基取代的类似物，例如N-单烷基化的和N,N-二烷基化或N,N’-二烷基化的亚烷基多胺。亚烷基尤其为如上文定义的直链或支链的C_1-7亚烷基或C_1-4亚烷基。烷基尤其为如上文定义的C_1-4烷基。

实例尤其为二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺、二亚丙基三胺、三亚丙基四胺、四亚丙基五胺、五亚丙基六胺、二亚丁基三胺、三亚丁基四胺、四亚丁基五胺、五亚丁基六胺；及其N,N-二烷基衍生物，特别是其N,N-二-C_1-4烷基衍生物。实例包括：N,N-二甲基二亚甲基三胺、N,N-二乙基二亚甲基三胺、N,N-二丙基二亚甲基三胺、N,N-二甲基二亚乙基-1,2-三胺、N,N-二乙基二亚乙基-1,2-三胺、N,N-二丙基二亚乙基-1,2-三胺、N,N-二甲基二亚丙基-1,3-三胺(即DMAPAPA)、N,N-二乙基二亚丙基-1,3-三胺、N,N-二丙基二亚丙基-1,3-三胺、N,N-二甲基二亚丁基-1,4-三胺、N,N-二乙基二亚丁基-1,4-三胺、N,N-二丙基二亚丁基-1,4-三胺、N,N-二甲基二亚戊基-1,5-三胺、N,N-二乙基二亚戊基-1,5-三胺、N,N-二丙基二亚戊基-1,5-三胺、N,N-二甲基二亚己基-1,6-三胺、N,N-二乙基二亚己基-1,6-三胺和N,N-二丙基二亚己基-1,6-三胺。

具有两个伯氨基的“芳族碳环二胺”为二氨基取代的苯、联苯、萘、四氢化萘、芴、茚和菲的衍生物。

具有两个伯氨基的“芳族或非芳族杂环多胺”是被2个氨基基团取代的下列杂环化合物的衍生物：

-5元或6元、饱和或单不饱和的杂环，其含有1至2个氮原子和/或1个氧或硫原子或者1或2个氧原子和/或硫原子作为环成员，例如四氢呋喃、吡咯烷、异噁唑烷、异噻唑烷、吡唑烷、噁唑烷、噻唑烷、咪唑烷、吡咯啉、哌啶、哌啶基、1,3–二噁烷、四氢吡喃、六氢哒嗪、六氢嘧啶、哌嗪；

-5元芳族杂环，除碳原子外，其还包含1、2或3个氮原子或1或2个氮原子和1个硫原子或氧原子作为环成员，例如呋喃、硫化环戊烷(thiane)、吡咯、吡唑、噁唑、噻唑、咪唑和1,3,4-三唑；异噁唑、异噻唑、噻二唑、噁二唑；

-6元杂环，除碳原子外，其还包含1或2个、或1、2或3个氮原子作为环成员，例如吡啶基、哒嗪、嘧啶、吡嗪基、1,2,4-三嗪、1,3,5-三嗪-2-基。

“具有一个伯氨基和一个叔氨基的芳族或非芳族杂环”为，例如上述的在至少一个环氮原子上被氨基烷基化，且尤其是带有氨基-C_1-4烷基的N-杂环。

“具有一个叔氨基和一个羟基烷基的芳族或非芳族杂环”为，例如上述的在至少一个环氮原子上被羟基烷基化，且尤其是带有羟基-C_1-4烷基的N-杂环。

应当特别提及下列各类可季铵化氮化合物：

组1：

组2：

组3：

烃基取代的多羧酸化合物可以与可季铵化氮化合物在热控制条件下反应，从而使得基本上没有缩合反应。更具体而言，在该情况下没有观察到形成反应水。更具体而言，此反应在10至80℃、尤其是在20至60℃或30至50℃的温度下进行。反应时间可以是几分钟或几小时，例如约1分钟至约10小时。此反应可以在约0.1至2atm下进行，但尤其是在大约标准压力下进行。例如，惰性气体气氛是合适的，例如氮气。

更具体而言，此反应还可以在促进缩合的高温下进行，例如在90至100℃或100至170℃的范围内。反应时间可以是约几分钟或几小时，例如约1分钟至最高达约10小时。此反应可以在约0.1至2atm下进行，但尤其是在大约标准压力下进行。

尤其是，首先加入约等摩尔量的反应物；任选地，需要少量摩尔过量的多羧酸化合物，例如0.05至0.5倍过量，例如0.1至0.3倍过量。如果需要的话，可以首先将反应物加入合适的惰性有机脂族或芳族溶剂或其混合物中。典型的实例为，例如芳烃油系列的溶剂、甲苯或二甲苯。溶剂也可以例如用于共沸除去反应混合物中的缩合水。但是，更特别地，此反应在不存在溶剂的情况下进行。

由此形成的反应产物可以在理论上进一步提纯，或可以除去溶剂。但是，通常，这不是绝对必要的，以使得反应产物可以在不经进一步提纯而转换到下一个合成步骤，即季铵化反应。

特别提及的应为聚异丁烯琥珀酸酐(购自BASF的SA，由聚异丁烯(M_n1000)和马来酸酐以已知的方式制备)和N,N-二甲基-1,3-二氨基丙烷(CAS 109-55-7)的缩合产物，参见WO 2013/000997的制备实施例1。

A4)季铵化试剂：

原则上，有用的季铵化试剂包括所有本身合适的多羧酸酯(部分或完全酯化的)。特别提及的应为部分或尤其是完全酯化的脂族或芳族多羧酸酯，例如尤其是羧酸二烷基酯；环状非芳族或芳族多羧酸酯且尤其是其低级烷基酯，即特别是C_1-4烷基酯或C_1-3烷基酯。

实例尤其是上述通式2的化合物

R₁OC(O)-A-C(O)OR_1a (2)

其中，R₁、R_1a和A各自如上文所定义。

合适的实例为衍生自上式2的羧酸的烷基酯，其pK_a小于3.5。

其他实例尤其为上式2的化合物，特别是完全酯化的烷基酯，尤其是C_1-4烷基酯或C_1-3烷基酯，更具体而言为甲基酯或乙基酯，其衍生自：

饱和未取代的二羧酸，例如草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸和辛二酸；

饱和取代的二羧酸，例如烷基丁二酸或烯基丁二酸、2-甲基丁二酸、2-乙基戊二酸、2-正十二烷基丁二酸、2-正十二烯基丁二酸、2-苯基丁二酸和2-(对甲基苯基)丁二酸；多取代的烷基二羧酸，例如2,2-二甲基丁二酸；2,3-二甲基丁二酸；2,3,4-三甲基戊二酸；2,2,3-三甲基戊二酸和2-乙基-3-甲基丁二酸；

不饱和的二羧酸，例如马来酸、富马酸、戊-2-烯二酸、己-2-烯二酸、己-3-烯二酸、5-甲基己-2-烯二酸、2,3-二甲基戊-2-烯二酸、2-甲基丁-2-烯二酸、2-十二烷基丁-2-烯二酸和2-聚异丁基丁-2-烯二酸；

芳族二羧酸，例如邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二酸和取代的邻苯二甲酸或或3-甲基苯-1,2-二羧酸；4-苯基苯-1,3-二羧酸；2-(1-丙烯基)苯-1,4-二羧酸和3,4-二甲基苯-1,2-二羧酸；以及

芳族或非芳族多羧酸，例如柠檬酸、1,2,4-苯三羧酸酯、1,2,4,5-苯四羧酸酯。

特别提及的应为完全酯化的低级烷基酯，即特别是草酸、邻苯二甲酸、马来酸、丙二酸和柠檬酸的C_1-4烷基酯或C_1-3烷基酯，更具体而言为甲基酯或乙基酯。

然而，在一个特定的实施方案中，至少一个可季铵化的叔氮原子被至少一种季铵化试剂季铵化，所述季铵化试剂选自

通式2的化合物

R₁OC(O)-A-C(O)OR_1a (2)

其中

R₁和R_1a各自独立地为低级烷基基团，特别是C_1-4烷基或C_1-3烷基，尤其是甲基或乙基，且

A为化学键或任选单取代或多取代的亚烃基(例如，更具体而言，任选单取代或多取代的C₁-C₇亚烷基或C₂-C₇亚烯基)；其中合适的取代基选自，例如，OH、NH₂、NO₂或C(O)OR₃，尤其是OH和C(O)OR₃，其中R₃为H或尤其是低级烷基。

上述酯通常在酸的存在下使用，尤其是在下述酸的存在下使用：游离的质子酸，特别地，例如C_1-12单羧酸，如甲酸、乙酸或丙酸；或C_2-12二羧酸，如草酸或己二酸；或磺酸，例如苯磺酸或甲苯磺酸；或水性无机酸，例如硫酸或盐酸。

A5)用于酯交换反应或酰胺化反应的醇和胺

对于发明的衍生步骤b)(即季铵化的化合物的游离酸/酯基的酯交换反应或酰胺化反应)而言，本身已知的醇或胺是合适的。尤其是，本发明的酯交换反应或酰胺化反应将短链烃基酯基例如，更具体而言为C_1-4烷基酯或C_1-3烷基酯基团，转化成长链同系物，例如长链烷基酯或长链烷基氨基。

a)酯交换反应：

根据下列反应方案：

对于酯交换反应，例如，尤其是下列式ROH的醇是合适的，其中R为烃基，尤其是长链烃基。实例为：

-饱和或不饱和的直链、支链或环状脂族C₄-C₃₀或C₅-C₂₈、C₆-C₂₆、C₇-C₂₄或C₈-C₂₄一元醇或多元醇及其衍生物(尤其是具有至少一个游离的羟基的部分酯化的多元醇)，例如，更具体而言，丁醇(所有异构体)、戊醇(所有异构体)、己醇(所有异构体)、庚醇(所有异构体)、辛醇(所有异构体，尤其是2-乙基己醇)、壬醇(所有异构体)、癸醇(所有异构体，尤其是2-丙基庚醇)、十一醇(所有异构体)、十二醇(所有异构体)、十三醇(所有异构体)、十四醇(所有异构体)、十五醇(所有异构体)、十六醇(所有异构体)、十八醇(所有异构体)、二十二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、丙三醇、甘油脂肪酸酯如单油酸甘油酯、双甘油、三甘油、聚甘油、部分酯化的双甘油、部分酯化的三甘油、部分酯化的聚甘油。油醇(由BASF以商品名销售)的碘值为20-150(根据DGF C-V 11b)。

-聚烷氧基化物，尤其是作为结构通式1的均聚物或共聚物(无规或嵌段)，其分子量在40至10 000g/mol范围内，通过测定OH值来确定(DIN 53240-2)；同样参见M.Ionescu,Chemistry and Technology of Polyols for Polyurethanes，2005，ISBN978-1-85957-501-7，第3章，例如，更具体而言，例如如在下文的B)部分描述的载体油

其中：

R₁和R₅各自独立地为H、烷基、烯基或芳基，其中两个基团中的至少一个为H，

R₂、R₃和R₄各自独立地为H、C₁-C₃₀烷基、尤其是C₁-C₅烷基，例如甲基或乙基；

n、m、o各自独立地为0至100的整数。

-多元醇起始的聚烷氧基化物，尤其是使用环氧乙烷或环氧丙烷或环氧丁烷(均聚物或共聚物(无规或嵌段))，所述聚烷氧基化物的分子质量在100至10 000g/mol范围内，所述分子量通过测定OH值来确定(DIN 53240-2)；同样参见M.Ionescu,Chemistry andTechnology of Polyols for Polyurethanes,2005，ISBN 978-1-85957-501-7，第3章。

-聚醚，其通过聚合四氢呋喃(购自BASF的聚)得到且分子量为200至3000，所述分子量通过测定OH值确定(方法STI 8444)。

-聚异丁烯醇，其可通过聚异丁烯加氢甲酰基化和还原得到且分子质量为150至5000，所述分子质量通过凝胶渗透色谱(THF溶剂、聚苯乙烯标准)确定。

b)酰胺化反应

根据以下反应方案：

对于酰胺化反应，式R₄NHR₅的胺，其中R₄和R₅基团均为烃基且R₄和R₅基团中的至少一个为长链烃基。

例如，尤其是下列胺为合适的：

-饱和或不饱和的直链、支链或环状的脂族伯或仲脂族C₄-C₃₀、C₅-C₂₈、C₆-C₂₆、C₇-C₂₄或C₈-C₂₄单胺或多胺，尤其是丁胺(所有异构体)、戊胺(所有异构体)、己胺(所有异构体)、2-丙基庚基胺、辛胺(所有异构体，尤其是2-乙基己基胺)、十二烷基胺、椰油基胺(C_12/14-NH₂)、油胺、硬脂酰胺(C_16/18-NH₂)、十三烷基胺；

-聚异丁烯胺(例如购自BASF的Kerocom)

A6)本发明添加剂的制备：

a)季铵化反应

季铵化反应以本身已知的方式进行。

为了进行季铵化反应，将叔胺与上式2的至少一种化合物混合，尤其是以实现期望的季铵化反应所需的化学计算量混合。每当量的可季铵化的叔氮原子可以使用例如0.1至5.0、0.2至3.0或0.5至2.5当量的季铵化试剂。然而，更具体而言，使用相对于叔胺计约1至2当量的季铵化试剂，以便完全季铵化叔胺基团。

此处，典型的操作温度在50至180℃范围内，例如90至160℃或100至140℃。反应时间可为约几分钟或几小时，例如约10分钟最高达约24小时。反应可以在约0.1至20bar、例如1至10或1.5至3bar的压力下进行，但尤其是在约标准压力下进行。

如果需要的话，反应物可以首先加入合适的惰性有机脂族或芳族溶剂或其混合物以进行季铵化反应。典型的实例为，例如芳烃油系列的溶剂、甲苯或二甲苯，或乙基己醇。但是，季铵化反应也可以在不存在溶剂的情况下进行。

为了进行季铵化反应，加入催化活性量的酸可能是合适的。优选的是，脂族单羧酸，例如C₁-C₁₈单羧酸，如更具体而言为月桂酸、异壬酸、3,5,5-三甲基己酸或新癸酸；还有碳原子数在上述范围内的脂族二羧酸或多元脂族羧酸。季铵化反应也可以在路易斯酸的存在下进行。然而，季铵化反应也可以在不存在任何酸的情况下进行。

b)酯交换反应

合适的条件是公知常识并记载于，例如标准有机化学教科书(standard organicchemistry textbook)中，例如Vollhardt，Organic Chemistry,Wiley publishers,Morrison Boyd,Organic Chemistry,VCh,Otera,Esterification,Wiley publishers。

c)酰胺化反应

合适的条件是公知常识并记载于，例如标准有机化学教科书中，例如Vollhardt,Organic Chemistry,Wiley publishers,Morrison Boyd,Organic Chemistry,VCh。

d)反应混合物的后处理

由此形成的反应最终产物可以在理论上进一步提纯，或者可以除去溶剂。任选地，可以除去过量的反应物，例如过量的环氧化物、胺和/或醇。这可以通过例如在标准压力下或在减压下引入氮气来完成。然而，为了改进产品进一步的可加工性，还可以在反应后加入溶剂，例如Solvesso系列的溶剂、2-乙基己醇，或基本上为脂族溶剂。然而，通常，这不是绝对必要的，所以反应产物可以在不经过进一步提纯的情况下，任选地在与其他添加剂组分(参见下文)混合之后用作添加剂。

B)其他的添加剂组分

添加有本发明的季铵化添加剂的燃料是汽油燃料，或尤其是中间馏分燃料，特别是柴油燃料。

燃料可以包含其他的常规添加剂以改进功效和/或抑制磨损。

在柴油燃料的情况下，这些主要是常规洗涤剂添加剂、载体油、低温流动改进剂、润滑改进剂、腐蚀抑制剂、破乳剂、去雾去雾剂、消泡剂、十六烷值改进剂、燃烧改进剂、抗氧化剂或稳定剂、抗静电剂、金属茂、金属钝化剂、染料和/或溶剂。

在汽油燃料的情况下，这些特别是润滑改进剂(摩擦改进剂)、腐蚀抑制剂、破乳剂、去雾剂、消泡剂、燃烧改进剂、抗氧化剂或稳定剂、抗静电剂、金属茂、金属钝化剂、染料和/或溶剂。

以下部分中列出合适的助添加剂的典型实例：

B1)洗涤剂添加剂

常规的洗涤剂添加剂优选是两性物质，其具有至少一个数均分子量(Mn)为85至20000的疏水性烃基和至少一个选自以下的极性部分：

(Da)具有最高达6个氮原子的单氨基或多氨基基团，其中至少一个氮原子具有碱性性质；

(Db)硝基，任选地与羟基结合；

(Dc)与单氨基或多氨基基团结合的羟基基团，其中至少一个氮原子具有碱性性质；

(Dd)羧基基团或其碱金属盐或碱土金属盐；

(De)磺酸基团或其碱金属盐或碱土金属盐；

(Df)被羟基、单氨基或多氨基基团(其中至少一个氮原子具有碱性性质)，或被氨基甲酸酯基团封端的聚氧-C₂-C₄亚烷基结构部分；

(Dg)羧酸酯基团；

(Dh)衍生自琥珀酸酐并具有羟基和/或氨基和/或酰氨基和/或酰亚氨基基团的部分；和/或

(Di)通过取代的酚与醛和单胺或多胺的曼尼希反应获得的部分。

在上述洗涤剂添加剂中的疏水性烃基——其确保在燃料中的足够溶解性——具有的数均分子量(Mn)为85至20000，优选113至10000,更优选300至5000，甚至更优选300至3000，甚至更尤其优选500至2500，尤其是700至2500，特别是800至1500。有用的典型疏水性烃基——尤其是与极性部分结合——尤其考虑数均分子量M_n在每种情况下优选为300至5000、更优选300至3000、甚至更优选500至2500、甚至更尤其优选700至2500且尤其是800至1500的聚丙烯基、聚丁烯基和聚异丁烯基。

洗涤剂添加剂的上述基团的实例包括以下：

包含单氨基或多氨基基团(Da)的添加剂优选为聚烯烃单胺或聚烯烃多胺，其基于聚丙烯或基于高反应性(即，主要具有末端双键)或常规(即，主要具有内部双键)的聚丁烯或聚异丁烯，其M_n＝300至5000，更优选500至2500且尤其是700至2500。这些基于高反应性聚异丁烯的添加剂尤其是由EP-A244616已知，所述添加剂可由可包含最高达20重量％正丁烯单元的聚异丁烯通过加氢甲酰基化和用氨、单胺或多胺进行还原胺化来制备，所述多胺是例如二甲基氨基丙胺、乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺或四亚乙基五胺。当主要具有内部双键(通常位于β-位和γ-位)的聚丁烯或聚异丁烯用作制备添加剂中的原料时，可能的制备路线是通过氯化并随后进行胺化，或通过用空气或臭氧氧化双键以得到羰基或羧基化合物，并随后在还原(氢化)条件下进行胺化。此处，用于胺化的胺可为例如氨、单胺或上述多胺。相应的基于聚丙烯的添加剂更特别地记载于WO-A94/24231中。

其他特别的含有单氨基(Da)的添加剂为平均聚合度P＝5至100的聚异丁烯与氮氧化物或氮氧化物和氧气的混合物的反应产物的加氢产物，如更特别地记载于WO-A97/03946中。

其他特别的含有单氨基(Da)的添加剂是可由聚异丁烯环氧化物通过与胺反应，以及随后进行氨基醇的脱水和还原得到的化合物，如更特别地记载于DE-A19620262中。

含有任选地与羟基结合的硝基(Db)的添加剂优选为平均聚合度P＝5至100或10至100的聚异丁烯与氮氧化物或氮氧化物和氧气的混合物的反应产物，如更特别地记载于WO-A 96/03367和WO-A96/03479中。这些反应产物通常为纯硝基聚异丁烯(例如α,β-二硝基聚异丁烯)和混合的羟基硝基聚异丁烯(例如α-硝基-β-羟基聚异丁烯)的混合物。

含有与单氨基或多氨基结合的羟基(Dc)的添加剂尤其为可由具有优选主要末端双键且M_n＝300至5000的聚异丁烯与氨或单胺或多胺得到的聚异丁烯环氧化物的反应产物，如更特别地记载于EP-A476485中。

含有羧基或其碱金属盐或碱土金属盐(Dd)的添加剂优选为C₂-C₄₀烯烃与总摩尔质量为500-20000的马来酸酐的共聚物，其中部分或全部的羧基基团已转化成碱金属盐或碱土金属盐，且任何剩余的羧基已与醇或胺反应。这种添加剂可以特别地由EP-A307815公开。这种添加剂主要用于防止阀门座磨损，并且如WO-A 87/01126所述的，可以有利地与常规燃料洗涤剂例如聚(异)丁烯胺或聚醚胺结合使用。

含有磺酸基团或其碱金属盐或碱土金属盐(De)的添加剂优选为磺基琥珀酸烷基酯的碱金属盐或碱土金属盐，如更特别地记载于EP-A639632中。这种添加剂主要用于防止阀门座磨损，并可以有利地与常规燃料洗涤剂例如聚(异)丁烯胺或聚醚胺结合使用。

含有聚氧-C₁-C₄亚烷基部分(Df)的添加剂优选为聚醚或聚醚胺，其可以通过C₂-C₆₀链烷醇、C₆-C₃₀链烷二醇、单-C₂-C₃₀烷基胺或二-C₂-C₃₀烷基胺、C₁-C₃₀-烷基环己醇或C₁-C₃₀烷基酚与每羟基或氨基1至30mol的环氧乙烷和/或环氧丙烷和/或环氧丁烷反应得到，并且在聚醚胺的情况下通过随后用氨、单胺或多胺进行还原胺化。这样的产物更特别地记载于EP-A 310875、EP-A 356725、EP-A 700985和US-A 4877416中。在聚醚的情况下，这样的产物也具有载体油性能。其典型的实例为十三醇丁氧基化物、异十三醇丁氧基化物、异壬基酚丁氧基化物以及聚异丁烯醇丁氧基化物和丙氧基化物，以及与氨的相应反应产物。

含有羧酸酯基团(Dg)的添加剂优选为单羧酸、二羧酸或三羧酸与长链链烷醇或多元醇、尤其是在100℃下最小粘度为2mm²/s的那些多元醇的酯，如更特别地记载于DE-A3838918中。所用的单羧酸、二羧酸或三羧酸可以是脂族酸或芳族酸，特别合适的酯醇或酯多元醇是具有例如6至24个碳原子的长链代表物。典型的代表性酯为异辛醇、异壬醇、异癸醇和异十三醇的己二酸酯、邻苯二甲酸酯、间苯二甲酸酯、对苯二甲酸酯和偏苯三酸酯。这些产物也满足载体油性能。

含有衍生自琥珀酸酐并具有羟基和/或氨基和/或酰氨基和/或尤其是酰亚氨基基团的部分(Dh)的添加剂优选为烷基或链烯基取代的琥珀酸酐的相应衍生物，尤其是聚异丁烯基琥珀酸酐的相应衍生物，其可以通过下述过程获得：使M_n＝优选300至5000、更优选300至3000、甚至更优选500至2500、甚至更尤其优选700至2500且尤其是800至1500的常规或高活性聚异丁烯，与马来酸酐通过烯式反应的加热路径或经由氯化聚异丁烯来反应。具有羟基和/或氨基和/或酰氨基和/或酰亚氨基基团的部分为，例如：羧酸基团；单胺的酸酰胺；二胺或多胺的酸酰胺，除了酰胺官能团之外，其还具有游离的胺基团；具有酸和酰胺官能团的琥珀酸衍生物；具有单胺的碳酰亚胺；具有二胺或多胺的碳酰亚胺，除了酰亚胺官能团之外，其还具有游离的胺基团；或二酰亚胺，其通过二胺或多胺与两种琥珀酸衍生物反应形成。但是，在酰亚氨基部分D(h)的存在下，在本发明的上下文中的其他洗涤剂添加剂的用量仅仅至多为100重量％的具有甜菜碱结构的化合物。这种燃料添加剂是公知常识，并记载于例如文献(1)和(2)中。它们优选是烷基或链烯基取代的琥珀酸或其衍生物与胺的反应产物，更优选是聚异丁烯基取代的琥珀酸或其衍生物与胺的反应产物。在本上下文中特别有利的是与脂族多胺(多亚烷基亚胺)的反应产物，例如尤其是乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺和六亚乙基七胺，它们具有酰亚胺结构。

含有通过取代酚与醛和单胺或多胺的曼尼希反应获得的部分(Di)的添加剂优选为聚异丁烯取代的酚与甲醛和单胺或多胺的反应产物，所述多胺为例如乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺或二甲基氨基丙胺。聚异丁烯基取代的酚可以来自M_n＝300至5000的常规或高活性的聚异丁烯。这种“聚异丁烯曼尼希碱”更特别地记载于EP-A831141中。

一种或多种上述洗涤剂添加剂加入燃料中的量可以使得这些洗涤剂添加剂的剂量率优选为25至2500重量ppm，尤其是75至1500重量ppm，特别是150-1000重量ppm。

B2)载体油

另外使用的载体油可为矿物或合成性质的。合适的矿物载体油是在原油加工中获得的馏分，例如光亮油或基础油，其粘度是例如SN 500-2000级别的；以及芳族烃、链烷烃(paraffinic hydrocarbon)和烷氧基链烷醇。同样有用的是在矿物油精炼中获得的馏分，称为“加氢裂化油”(沸程为约360至500℃的真空馏出物馏分，其可以由在高压下已经催化氢化和异构化以及脱链烷化的天然矿物油得到)。同样合适的是上述矿物载体油的混合物。

合适的合成载体油的实例为聚烯烃(聚α-烯烃或聚内烯烃)、(聚)酯、(聚)烷氧基化物、聚醚、脂族聚醚胺、烷基酚起始的聚醚、烷基酚起始的聚醚胺，以及长链链烷醇的羧酸酯。

合适的聚烯烃的实例为M_n＝400至1800的烯烃聚合物，特别是基于聚丁烯或聚异丁烯(氢化或未氢化的)。

合适的聚醚或聚醚胺的实例优选为含有聚氧-C₂-C₄亚烷基部分的化合物，其可以通过C₂-C₆₀链烷醇、C₆-C₃₀链烷二醇、单C₂-C₃₀烷基胺或二-C₂-C₃₀烷基胺、C₁-C₃₀烷基环己醇或C₁-C₃₀烷基酚与每羟基或氨基1至30mol的环氧乙烷和/或环氧丙烷和/或环氧丁烷反应获得，并且在聚醚胺的情况下，通过随后用氨、单胺或多胺进行还原胺化。这些产物更特别地记载于EP-A 310875、EP-A 356725、EP-A 700985和US-A 4,877,416中。例如，所用的聚醚胺可为聚-C₂-C₆环氧烷烃胺或其官能衍生物。其典型的实例为十三醇丁氧基化物或异十三醇丁氧基化物、异壬基酚丁氧基化物和聚异丁烯醇丁氧基化物和丙氧基化物，以及与氨相应的反应产物。

更特别地，长链链烷醇的羧酸酯的实例为单羧酸、二羧酸或三羧酸与长链链烷醇或多元醇的酯，如更特别地记载于DE-A3838918中。所用的单羧酸、二羧酸或三羧酸可为脂族或芳族酸，特别合适的酯醇或酯多元醇为具有例如6至24个碳原子的长链代表物。典型的代表性酯为异辛醇、异壬醇、异癸醇和异十三醇的己二酸酯、邻苯二甲酸酯、间苯二甲酸酯、对苯二甲酸酯和偏苯三酸酯，例如是二(正或异十三烷基)邻苯二甲酸酯。

其他合适的载体油体系记载于例如DE-A 3826608、DE-A 4142241、DE-A 4309074、EP-A 452328和EP-A 548617中。

特别合适的合成载体油的实例为醇起始的聚醚，其每个醇分子具有约5至35个、优选约5至30个、更优选10至30个且尤其是15至30个C₃-C₆环氧烷烃单元，例如环氧丙烷、环氧正丁烷和环氧异丁烷单元或其混合物。合适的起始剂醇的非限制性实例为长链链烷醇或被长链烷基取代的酚，其中长链烷基尤其为直链或支链的C₆-C₁₈烷基。特别的实例包括十三醇和壬基酚。特别优选的醇起始的聚醚为一元脂族C₆-C₁₈醇与C₃-C₆环氧烷烃的反应产物(聚醚化产物)。一元脂族C₆-C₁₈醇的实例为己醇、庚醇、辛醇、2-乙基己醇、壬醇、癸醇、3-丙基庚醇、十一醇、十二醇、十三醇、十四醇、十五醇、十六醇、十八醇及其组成异构体和位置异构体。这些醇可以以纯异构体的形式或以工业级混合物的形式使用。特别优选的醇为十三醇。C₃-C₆环氧烷烃的实例为：环氧丙烷如1,2-环氧丙烷；环氧丁烷如1,2-环氧丁烷、2,3-环氧丁烷、环氧异丁烷；或四氢呋喃、环氧戊烷和环氧己烷。其中，特别优选的是C₃-C₄环氧烷烃，即环氧丙烷如1,2-环氧丙烷；环氧丁烷如1,2-环氧丁烷、2,3-环氧丁烷和环氧异丁烷。尤其使用环氧丁烷。

其他合适的合成载体油是烷氧基化烷基酚，如DE-A10102913中所记载的。

特别的载体油是合成载体油，特别优选上述醇起始的聚醚。

将载体油或不同载体油的混合物以优选为1至1000重量ppm、更优选10至500重量ppm且尤其是20至100重量ppm的量加入燃料中。

B3)低温流动改进剂

原则上，合适的低温流动改进剂是能改进中间馏分油燃料或柴油燃料在冷条件下的流动性能的所有有机化合物。为了预期目的，它们必须具有足够的油溶性。更具体而言，对于此目的有用的低温流动改进剂是通常在化石来源的中间馏分油的情况下使用的低温流动改进剂(中间馏分油流动改进剂，MDFI)，即在常规矿物柴油燃料情况下。但是，当用于常规柴油燃料中时，还可以使用部分或主要具有蜡抗沉降添加剂(WASA)性能的有机化合物。它们也可以部分或主要地用作成核剂。还可以使用有效用作MDFI的有机化合物和/或有效用作WASA的有机化合物和/或有效用作成核剂的有机化合物的混合物。

低温流动改进剂通常选自：

(K1)C₂-C₄₀烯烃与至少一种其他的烯键式不饱和单体的共聚物；

(K2)梳型聚合物；

(K3)聚氧亚烷基；

(K4)极性氮化合物；

(K5)磺基羧酸或磺酸或其衍生物；和

(K6)聚(甲基)丙烯酸酯。

还可以使用来自具体类别(K1)至(K6)之一的不同代表性物质的混合物，或来自不同类别(K1)至(K6)的代表性物质的混合物。

对于类别(K1)的共聚物，合适的C₂-C₄₀烯烃单体为，例如具有2至20个、尤其是2至10个碳原子和1至3个、优选1或2个碳-碳双键、尤其是具有1个碳-碳双键的那些。在后一种情况下，碳-碳双键可以位于端部(α-烯烃)或内部。但是，优选α-烯烃，更优选具有2至6个碳原子的α-烯烃，例如丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯且特别是乙烯。

在类别(K1)的共聚物中，至少一种其他的烯键式不饱和单体优选选自羧酸链烯基酯、(甲基)丙烯酸酯和其他烯烃。

当其他烯烃也进行共聚时，它们的分子量优选高于上述C₂-C₄₀烯烃基单体的分子量。例如，当所用的烯烃基单体为乙烯或丙烯时，合适的其他烯烃尤其为C₁₀-C₄₀α-烯烃。其他烯烃在大多数情况下仅仅在还使用具有羧酸酯官能团的单体时进行共聚。

合适的(甲基)丙烯酸酯为，例如(甲基)丙烯酸与C₁-C₂₀链烷醇、尤其是C₁-C₁₀链烷醇的酯，特别是与甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、异丁醇、叔丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、2-乙基己醇、壬醇和癸醇，及其结构异构体的酯。

合适的羧酸链烯基酯为，例如具有2至21个碳原子的羧酸的C₂-C₁₄链烯基酯，例如乙烯基酯和丙烯基酯，其烃基可为直链或支链的。其中，优选乙烯基酯。在具有支链烃基的羧酸中，优选其支链位于羧基的α-位的那些，所述α碳原子更优选是叔碳原子，即羧酸是所谓的新羧酸。但是，羧酸的烃基优选是直链的。

合适的羧酸链烯基酯的实例为乙酸乙烯基酯、丙酸乙烯基酯、丁酸乙烯基酯、2-乙基己酸乙烯基酯、新戊酸乙烯基酯、己酸乙烯基酯、新壬酸乙烯基酯、新癸酸乙烯基酯，以及相应的丙烯基酯，优选乙烯基酯。特别优选的羧酸链烯基酯是乙酸乙烯基酯；由其得到的组(K1)的典型共聚物为乙烯-乙烯基乙酸酯共聚物(“EVAs”)，它们是最经常使用的一些。

可特别有利使用的乙烯-乙烯基乙酸酯共聚物及其制备方法记载于WO 99/29748中。

合适的类别(K1)的共聚物也是含有共聚形式的两种或更多种不同羧酸链烯基酯的那些，它们在链烯基官能团和/或羧酸基团方面不同。除了一种或多种羧酸链烯基酯之外，还合适的是包含共聚形式的至少一种烯烃和/或至少一种(甲基)丙烯酸酯的共聚物。

C₂-C₄₀α-烯烃、具有3至15个碳原子的烯键式不饱和单羧酸的C₁-C₂₀烷基酯和具有2至21个碳原子的饱和单羧酸的C₂-C₁₄链烯基酯的三元共聚物也适合作为类别(K1)的共聚物。该类三元共聚物记载于WO 2005/054314中。典型的该类三元共聚物由乙烯、丙烯酸2-乙基己基酯和乙酸乙烯基酯形成。

至少一种或其他烯键式不饱和单体被共聚到类别(K1)共聚物中的量优选为1至50重量％，尤其是10至45重量％且特别是20至40重量％，基于总的共聚物计。因此，在类别(K1)的共聚物中，单体单元的主要重量比例通常来自C₂-C₄₀基烯烃。

类别(K1)的共聚物的数均分子量M_n优选为1000至20000，更优选为1000至10000，且尤其是1000至8000。

组分(K2)的典型梳型聚合物例如可以通过以下过程获得：使马来酸酐或富马酸与其他烯键式不饱和单体共聚，例如与α-烯烃或不饱和酯共聚，例如乙酸乙烯基酯；随后用具有至少10个碳原子的醇将酸酐或酸官能团酯化。其他合适的梳型聚合物为α-烯烃和酯化共聚单体的共聚物，例如苯乙烯和马来酸酐的酯化共聚物，或苯乙烯和富马酸的酯化共聚物。合适的梳型聚合物也可以是聚富马酸酯或聚马来酸酯。乙烯基醚的均聚物和共聚物也是合适的梳型聚合物。适合作为类别(K2)组分的梳型聚合物还为例如WO 2004/035715和“Comb-Like Polymers.Structure and Properties”,N.A.Platé和V.P.Shibaev,J.Poly.Sci.Macromolecular Revs.8，第117-253页(1974)"中所记载的那些。梳型聚合物的混合物也是合适的。

适合作为类别(K3)组分的聚氧亚烷基是例如聚氧亚烷基酯、聚氧亚烷基醚、混合的聚氧亚烷基酯/醚及其混合物。这些聚氧亚烷基化合物优选包含至少一个直链烷基，优选至少两个直链烷基，其各自具有10至30个碳原子，且聚氧亚烷基的数均分子量最高达5000。这种聚氧亚烷基化合物记载于例如EP-A061895和US4,491,455中。特别的聚氧亚烷基化合物基于数均分子量为100至5000的聚乙二醇和聚丙二醇。还合适的是具有10至30个碳原子的脂肪酸的聚氧亚烷基单酯和二酯，所述脂肪酸为例如硬脂酸或山嵛酸。

适合作为类别(K4)组分的极性氮化合物可以是离子性或非离子性的，并优选具有至少一个取代基，尤其是至少两个取代基，所述取代基为通式为>NR⁷的叔氮原子形式，其中R⁷为C₈-C₄₀烃基。氮取代基也可以被季铵化，即为阳离子形式。这种氮化合物的实例为铵盐和/或酰胺，其可以通过至少一种被至少一个烃基取代的胺与具有1至4个羧基的羧酸或与其合适衍生物反应获得。所述胺优选含有至少一个直链C₈-C₄₀烷基。适用于制备可提及的极性氮化合物的伯胺为，例如辛胺、壬胺、癸胺、十一烷基胺、十二烷基胺、十四烷基胺和更高级的直链同系物。适于此目的的仲胺为，例如双十八烷基胺和甲基山嵛基胺。还适于此目的为胺混合物，尤其是可以在工业规模上获得的胺混合物，例如脂肪胺或氢化妥尔胺(tallamine)，例如Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry，第6版，amines,aliphatic”章中所记载的。适于此反应的酸为，例如环己烷-1,2-二羧酸、环己烯-1,2-二羧酸、环戊烷-1,2-二羧酸、萘二羧酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸，以及被长链烃基取代的琥珀酸。

更具体而言，类别(K4)的组分是具有至少一个叔氨基的聚(C₂-C₂₀羧酸)与伯胺或仲胺的油溶性反应产物。具有至少一个叔氨基并形成此反应产物的基础的聚(C₂-C₂₀羧酸)包含优选至少3个羧基，尤其是3至12且特别是3至5个羧基。多羧酸中的羧酸单元优选具有2至10个碳原子，尤其为乙酸单元。所述羧酸单元合适地通常经由一个或多个碳原子和/或氮原子键合至多羧酸上。它们优选键合至叔氮原子上，其中在多个氮原子的情况下经由烃链键合。

类别(K4)的组分优选为基于具有至少一个叔氨基的聚(C₂-C₂₀羧酸)的油溶性反应产物，并且具有以下通式IIa或IIb：

其中，变量A表示直链或支链的C₂-C₆亚烷基或式III的部分：

且变量B表示C₁-C₁₉亚烷基。通式IIa和IIb的化合物尤其具有WASA的性质。

此外，组分(K4)的优选油溶性反应产物、尤其是具有通式IIa或IIb的那些，为酰胺、酰胺-铵盐或铵盐，其中没有、一个或多个羧酸基团已经转化成酰胺基团。

变量A的直链或支链的C₂-C₆亚烷基为，例如1,1-亚乙基、1,2-亚丙基、1,3-亚丙基、1,2-亚丁基、1,3-亚丁基、1,4-亚丁基、2-甲基-1,3-亚丙基、1,5-亚戊基、2-甲基-1,4-亚丁基、2,2-二甲基-1,3-亚丙基、1,6-亚己基(六亚甲基)，尤其是1,2-亚乙基。变量A优选包含2至4个、尤其是2或3个碳原子。

变量B的C₁-C₁₉亚烷基为，例如1,2-亚乙基、1,3-亚丙基、1,4-亚丁基、六亚甲基、八亚甲基、十亚甲基、十二亚甲基、十四亚甲基、十六亚甲基、十八亚甲基、十九亚甲基，尤其是亚甲基。变量B优选包含1至10个、尤其是1至4个碳原子。

作为形成组分(K4)的多羧酸的反应配体的伯胺和仲胺通常为单胺，尤其是脂族单胺。这些伯胺和仲胺可选自带有可任选彼此键合的烃基的多种胺。

组分(K4)的油溶性反应产物的这些母体胺通常是仲胺，并具有通式HN(R⁸)₂，其中两个变量R⁸各自独立地为直链或支链的C₁₀-C₃₀烷基，尤其是C₁₄-C₂₄烷基。这些相对长链的烷基优选为直链的或仅仅轻微支化的。通常，所提及的仲胺，关于其相对长链的烷基，衍生自天然产生的脂肪酸及其衍生物。两个R⁸基团优选是相同的。

所提及的仲胺可以通过酰胺结构或以铵盐的形式键合至多羧酸上；也可以仅仅一部分以酰胺结构形式存在，而另一部分以铵盐形式存在。优选仅仅存在很少(如果有的话)的游离酸基团。组分(K4)的油溶性反应产物优选完全以酰胺结构形式存在。

这种组分(K4)的典型实例为次氮基三乙酸、乙二胺四乙酸或亚丙基-1,2-二胺四乙酸，在每种情况下与0.5至1.5mol/羧基、尤其是0.8-1.2mol/羧基的二油基胺、二棕榈胺、二椰油脂肪胺、二硬脂基胺、二山嵛胺或尤其是二妥尔胺(ditallamine)的反应产物。特别优选的组分(K4)为1mol乙二胺四乙酸和4mol的氢化二妥尔胺的反应产物。

组分(K4)的其他典型实例包括2-N’,N’-二烷基酰氨基苯甲酸酯的N,N-二烷基铵盐，例如1mol邻苯二甲酸酐和2mol二妥尔胺的反应产物，后者是氢化或未氢化的；以及1mol链烯基螺双内酯与2mol二烷基胺的反应产物，例如二妥尔胺和/或妥尔胺，后两者是氢化或未氢化的。

用于类别(K4)组分的其他典型结构类型是具有叔氨基的环状化合物，或长链伯胺或仲胺与含羧酸的聚合物的缩合物，如WO93/18115中所记载的。

适合作为类别(K5)组分的低温流动改进剂的磺基羧酸、磺酸或其衍生物为，例如油溶性甲酰胺和邻-磺基苯甲酸的羧酸酯，其中磺酸官能团作为具有烷基取代的铵阳离子的磺酸酯存在，如EP-A261957中所记载的。

适合作为类别(K6)组分的低温流动改进剂的聚(甲基)丙烯酸酯为丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的均聚物或共聚物。优选在酯化醇方面不同的至少两种不同(甲基)丙烯酸酯的共聚物。共聚物任选包含共聚形式的另一种不同的烯键式不饱和单体。聚合物的重均分子量优选为50000至500000。特别优选的聚合物为甲基丙烯酸与饱和C₁₄醇和C₁₅醇的甲基丙烯酸酯的共聚物，所述酸基团已经被氢化的妥尔胺中和。合适的聚(甲基)丙烯酸酯记载于例如WO 00/44857中。

向中间馏分油燃料或柴油燃料中加入的低温流动改进剂或不同低温流动改进剂的混合物的总量优选为10至5000重量ppm，更优选20至2000重量ppm，甚至更优选50至1000重量ppm，尤其是100至700重量ppm，例如200至500重量ppm。

B4)润滑改进剂

合适的润滑改进剂或摩擦改进剂通常基于脂肪酸或脂肪酸酯。典型的实例为例如WO98/004656中所记载的妥尔油脂肪酸和单油酸缩水甘油酯。记载于US6743266B2中的天然或合成油，例如甘油三酯和链烷醇胺的反应产物也适合作为这种润滑改进剂。

B5)腐蚀抑制剂

合适的腐蚀抑制剂为，例如琥珀酸酯，特别是与多元醇、脂肪酸衍生物，例如油酸酯、低聚的脂肪酸、取代的乙醇胺和以商品名RC4801(Rhein Chemie Mannheim,Germany)或HiTEC536(Ethyl Corporation)销售的产品。

B6)破乳剂

合适的破乳剂为，例如烷基取代的酚-和萘磺酸酯的碱金属盐或碱土金属盐；以及脂肪酸的碱金属盐或碱土金属盐；以及中性化合物，例如醇烷氧基化物如醇乙氧基化物，酚烷氧基化物如叔丁基酚乙氧基化物或叔戊基酚乙氧基化物；脂肪酸；烷基酚；环氧乙烷(EO)和环氧丙烷(PO)的缩合产物，例如包括EO/PO嵌段形式的共聚物，聚乙烯亚胺或聚硅氧烷。

B7)去雾剂

合适的去雾剂为，例如烷氧基化酚-甲醛缩合物，例如可以商品名NALCO7D07(Nalco)和TOLAD2683(Petrolite)购得的产品。

B8)消泡剂

合适的消泡剂为，例如聚醚改性的聚硅氧烷，例如可以商品名TEGOPREN5851(Goldschmidt)、Q25907(Dow Corning)和RHODOSIL(Rhone Poulenc)购得的产品。

B9)十六烷值改进剂

合适的十六烷值改进剂为，例如脂族硝酸酯如硝酸2-乙基己基酯和硝酸环己基酯，以及过氧化物如过氧化二叔丁基。

B10)抗氧化剂

合适的抗氧化剂为，例如取代的酚如2,6-二叔丁基酚和6-二叔丁基-3-甲基酚，以及亚苯基二胺如N,N'-二仲丁基-对-亚苯基二胺。

B11)金属钝化剂

合适的金属钝化剂为，例如水杨酸衍生物如N,N'-二亚水杨基-1,2-丙二胺。

B12)溶剂

合适的溶剂为，例如非极性有机溶剂如芳族烃和脂族烃，例如甲苯、二甲苯、石油溶剂油(white spirit)，以及以商品名SHELLSOL(Royal Dutch/Shell Group)和EXXSOL(ExxonMobil)销售的产品；以及极性有机溶剂，例如醇，如2-乙基己醇、癸醇和异十三醇。通常将这种溶剂与上述添加剂和助添加剂一起加入柴油燃料中，其用于溶解或稀释以便更好地处理。

C)燃料

本发明的添加剂特别适合用作燃料添加剂，并且原则上可以用于任何燃料中。本发明的添加剂在用燃料的内燃机的操作中带来了一系列的有益效果。本发明的季铵化添加剂优选用于中间馏分油燃料、尤其是柴油燃料中。

因此，本发明还提供燃料，特别是中间馏分油燃料，其中本发明的季铵化添加剂的含量能有效用作添加剂以实现在内燃机操作中的有益效果，例如柴油发动机，尤其是直接喷射式柴油发动机，特别是具有共轨喷射系统的柴油发动机。这种有效含量(剂量率)通常是10至5000重量ppm，优选20至1500重量ppm，尤其是25至1000重量ppm，特别是30至750重量ppm，各自基于燃料的总量计。

中间馏分油燃料，例如柴油燃料或加热油，优选为矿物油萃余物，其沸程通常为100-400℃。这些通常是具有最高达360℃或更高的95％点的馏出物。这些还可以是所谓的“超低硫柴油”或“城市用柴油”，其特征在于，其95％点例如不超过345℃且硫含量不超过0.005重量％，或95％点例如是285℃且硫含量不超过0.001重量％。除了可通过精炼获得的矿物中间馏分油燃料或柴油燃料之外，通过煤汽化或气体液化获得的那些燃料[“气到液”(GTL)燃料]或通过生物质液化[“生物质到液体”(BTL)燃料]获得的那些燃料也是合适的。还合适的是上述中间馏分油燃料或柴油燃料与可再生燃料，例如生物柴油或生物乙醇的混合物。

加热油和柴油燃料的品质详细地记载在例如DIN51603和EN590(还参见Ullmann’sEncyclopedia of Industrial Chemistry，第5版，第A12卷，第617页及之后的页)中。

除了其在上述化石、植物或动物来源的中间馏分油燃料——其基本上为烃混合物——中的用途之外，本发明的季铵化添加剂也可用于这些中间馏分油与生物燃料油(生物柴油)的混合物中。在本发明的上下文中，这种混合物也包括在术语“中间馏分油燃料”的范围内。它们是可市售可得的，并通常含有微量的生物燃料油，其量通常为1至30重量％，尤其是3至10重量％，基于化石、植物或动物来源的中间馏分油燃料与生物燃料油的总量计。

生物燃料油通常基于脂肪酸酯，优选主要基于脂肪酸的烷基酯，其衍生自植物油和/或动物油和/或脂肪。烷基酯通常理解为意指低级烷基酯，尤其是C₁-C₄烷基酯，其可以借助低级醇、例如乙醇或特别是甲醇将在植物油和/或动物油和/或脂肪中产生的甘油酯、尤其甘油三酯进行酯交换来获得(“FAME”)。用作生物燃料油或其组分的典型的基于植物油和/或动物油和/或脂肪的低级烷基酯为，例如葵花油甲基酯、棕榈油甲基酯(“PME”)、豆油甲基酯(“SME”)且尤其是菜籽油甲基酯(“RME”)。

中间馏分油燃料或柴油燃料更优选为具有低硫含量的那些，即硫含量小于0.05重量％、优选小于0.02重量％、更特别是小于0.005重量％、尤其是小于0.001重量％的硫。

有用的汽油燃料包括所有商购的汽油燃料组合物。此处应当提及的一个典型代表为根据EN 228的Eurosuper基础燃料，其在市场上是常见的。此外，根据WO00/47698说明书的汽油燃料组合物也可以属于本发明的应用领域。

本发明季铵化的添加剂尤其适合用作燃料组合物、尤其是柴油燃料中的燃料添加剂，以克服在本文开头时概述的在直接喷射式柴油发动机、特别是在具有共轨喷射体系的柴油发动机中存在的问题。

现将通过下文的操作实施例阐述本发明。更具体而言，下文所述的试验方法是说明书总体公开的一部分，并不限于具体的工作实施例。

实验：

A.通用试验方法

发动机试验

1.XUD9试验-测定流动极限

此工序根据CEC F-23-01的标准规定进行。

2.DW10试验-测定由于共轨柴油发动机中的喷射器沉积物造成的功率损失

2.1.DW10-KC-保持清洁试验

保持清洁试验基于CEC试验工序F-098-08第5期进行。使用与CEC工序中相同的试验设置和发动机类型(PEUGEOT DW10)来完成。

变化和具体特征：

在试验中，使用经清洁的喷射器。在水+10％超级去污剂(Superdecontamine)(Intersciences，Brussels)中在60℃下在超声波浴中的清洁时间是4h。

试验运行时间：

试验运行时间是12h，没有停机阶段。来自CEC F-098-08的1小时试验周期(如图1所示)运行12次。

功率测定：

初始功率(P0，KC[kW])由在试验开始和发动机变热后直接在全载荷4000/min下测定的力矩来计算。此工序记载于试验工序(CEC F-098-08)的第5期中。这使用相同的实验设置和PEUGEOT DW10发动机类型来完成。

最终功率(P结束，KC)在阶段12中的第12个周期中确定(参见表、图1)。在这里，运转点同样是全载荷4000/min。P结束，KC[kW]由测定的力矩来计算。

在KC试验中的功率损失计算如下：

2.2.DW10变脏-清洁(DU-CU)

DU-CU试验基于CEC试验工序F-098-08第5期进行。该程序记载于试验工序(CEC F-98-08)的第5期中。这使用相同的试验设置和PEUGEOT DW10发动机类型来完成。

DU-CU试验由两个连续运行的独立试验组成。第一个试验用于形成沉积物(DU)，第二个用于除去沉积物(CU)。DU之后，测定功率损失。DU运行结束后，发动机停止运转至少8小时并冷却至环境温度。此后，CU燃料用于启动CU而不用拆卸和清洗喷射器。沉积物和和功率损失在CU试验过程中理想地降低。

改变和具体特征：

在每次DU试验之前将经清洁的喷射器安装在发动机上。在水+10％超级去污剂(Intersciences，Brussels)中在60℃下在超声波浴中的清洁时间是4h。

试验运行时间：

DU的试验运行时间是12h且CU是12h。发动机在DU和CU试验中运转，没有停机阶段。

来自CEC F-098-08的1小时试验周期(如图1所示)在每种情况下运行12次。

*期望的范围参加附录06.5

**仅目标

功率测定：

初始功率(P0，du[kW])由在试验开始和发动机变热后直接在全载荷4000/min下测定的力矩来计算。此工序同样记载于试验工序的第5期中。

最终功率(P结束，du)在阶段12中的第12个周期中确定(参见上表)。在这里，运转点同样是全载荷4000/min。P结束，du[kW]由测定的力矩来计算。

DU中的功率损失计算如下：

清洁

初始功率(P0，cu[kW])由在CU中试验开始和发动机变热后直接在全载荷4000/min下测定的力矩来计算。此工序同样记载于试验工序的第5期中。

最终功率(P结束，cu)在阶段12中的第12个周期中确定(参见表、图1)。在这里，运转点同样是全载荷4000/min。P结束，cu[kW]由测定的力矩来计算。

在CU试验中的功率损失计算如下(在cu试验中功率损失的负数表示功率的增加)

所用的燃料为购自Haltermann(RF-06-03)的市售柴油燃料。为了人工诱导喷射器上沉积物的形成，向喷射器中加入1重量ppm的双十二烷酸锌溶液形式的锌。

3.IDID试验-测定添加剂对内部喷射器沉积物的影响

喷射器内沉积物的形成特征在于，汽缸在汽缸出口处的排气温度对DW10发动机冷启动的偏差。

为了促进沉积物的形成，将1mg/L有机酸的钠盐、20mg/L十二烷基琥珀酸和10mg/L水加入燃料中。

该试验作为变脏-清洁试验(DU-CU)进行。

DU-CU基于CEC试验工序F-098-08第5期进行。

DU-CU试验由两个连续运行的独立试验组成。第一个试验用于形成沉积物(DU)，第二个试验用于除去沉积物(CU)。

在DU运行之后，在至少八小时的休息阶段之后，随后进行发动机的冷启动，紧接着空运转10分钟。

之后，CU燃料用于启动CU而不拆卸和清洗喷射器。CU运转8h后，在至少八小时的休息阶段之后，进行发动机的冷起始，接着空运转10分钟。通过比较DU和CU运转中冷起动后各个汽缸的温度分布进行评估。

IDID试验表明喷射器中内部沉积物的形成。在该试验中所用的表征是各个汽缸的排气温度。在不存在IDID的喷射系统中，汽缸的排气温度均匀地增加。在存在IDID时，各个汽缸的排气温度没有均匀地增加并呈彼此偏离。

温度传感器位于排气歧管中的汽缸盖出口处。各个汽缸温度的显著偏离(例如>20℃)表明内部喷射器沉积物(IDID)的存在。

试验(DU和CU)各自运行8h。来自CEC F-098-08的1小时试验周期(参见图1)在每种情况下运行8次。如果各个汽缸温度偏差比所有4个汽缸的平均值高45℃，则提前停止试验。

变化和具体特征：在各个DU试验运行开始之前安装经清洁的喷射器。在水+10％超级去污剂中在60℃下，在超声波浴中的清洁时间是4h。

B.制备实施例：

所用的反应物：

总胺值为246mg KOH/g的椰油基二甲基胺(N,N-二甲基-N-C12/14-胺，CAS 68439-70-3和112-18-5)。

购自BASF的异壬酸(CAS 3302-10-1)。

购自Aldrich的草酸二甲酯(CAS 553-90-2)

购自BASF的2-丙基庚醇(CAS 10042-59-8)。

萘贫化的(naphthalene-depleted)溶剂石脑油：Hydrosol A 200ND，CAS 64742-94-5，购自DHC Solvent Chemie GmbH

购自BASF的2-乙基己基胺(CAS 104-75-6)

购自Aldrich的油酰胺(CAS 112-90-3)

对比实施例1：草酸C12/14-NMe₃-甲酯(对比)

在1L夹套式容器中，将椰油基二甲基胺(300g)、草酸二甲酯(233g)和异壬酸(1.1g)加热至120℃，保持24h。随后，在120℃下在减压下，将过量的草酸二甲酯在旋转蒸发器上除去。得到米黄色固体形式的产物。¹H NMR(CDCl₃)证实了季铵化作用(δ＝3.36ppm(单峰，RN(CH ₃)₃)，δ＝3.71ppm(单峰，^-O₂CCO₂CH₃))。

发明实施例1：草酸C12/14-NMe₃-2-丙基庚基酯(发明)

将来自对比实施例1的产物(314g)于2-丙基庚醇(598g)中的溶液加热至120℃，保持6h，蒸馏除去易挥发的甲醇同时流过氮气流。得到2-丙基庚醇中的溶液形式的产物。¹HNMR(CDCl₃；在70℃在高真空下除去溶剂后)证实了酯交换反应。

发明实施例2：C12/14-NMe₃-2-乙基己基氨基氧代乙酸酯(发明)

将来自对比实施例1的产物(100g)于贫萘化的溶剂石脑油(85g)中的溶液和2-乙基己基胺(37.6g)加热至120℃，保持4h，蒸馏除去易挥发的甲醇，同时流过氮气流。¹H NMR(CDCl₃；在70℃在高真空下除去溶剂后)证实了酰胺化反应。

发明实施例3：C12/14-NMe₃-油烯基氨基氧代乙酸酯(发明)

将来自对比实施例1的产物(100g)于贫萘化的溶剂石脑油(211g)中的溶液和油烯基胺(111g)加热至120℃，保持4h，蒸馏除去易挥发的甲醇，同时流过氮气流。¹H NMR(CDCl₃；在70℃在高真空下除去溶剂后)证实了酰胺化反应。

发明实施例4：

在1L的夹套式容器中，将N-椰油基吗啉(总胺值207mg KOH/g，200g)、草酸二甲酯(261g)和异壬酸(9.2g)的混合物加热至160℃，保持4h。¹HNMR(CDCl₃)证实了季铵化作用(δ＝3.5ppm，单峰，R₃NCH ₃)。随后，在120℃下在减压下，在旋转蒸发器上除去过量的草酸二甲酯。将反应产物溶解于2-丙基庚醇(460g)中，并加热至120℃保持6h，通过氮气流流过混合物进行蒸馏来除去易挥发的甲醇。得到2-丙基庚醇中的溶液形式的产物。

C.用途实施例：

在下文的用途实施例中，添加剂以纯物质或溶剂中的溶液的形式来使用。

用途实施例1：测定溶解度和制剂性能

对比实施例1的化合物：草酸C12/14-NMe3-甲酯为结晶固体，且在溶剂石脑油中在50％(w/w)浓度下是不溶的。发明实施例1的化合物：草酸C12/14-NMe3-2-丙基庚基酯在室温下在溶剂石脑油中以50％溶液的形式呈液体并且是储存稳定的。这表明了本发明化合物的显著更好的加工性能。

在-20℃下测定下列制剂的储存稳定性：

a)以1:5稀释在溶剂石脑油(5份)中：

观察到以下结果：

对比实施例1：在-20℃下44天后凝固

发明实施例1：在-20℃下60天后呈清澈的液体

b)以1:5:1稀释在硝酸2-乙基己基酯(5份)和溶剂石脑油(1份)中

观察到以下结果：

对比实施例1：在-20℃下1天后凝固

发明实施例1：在-20℃下14天后呈清澈的液体

用途实施例2：测定机油相容性

测定根据标准DGMK 531 1-A进行，使用购自Aral，unadditized的EN590B7燃料和Wintershall Multi-Rekord Top 15W-40机油。

各自称量待测的10g机油和10g添加剂，加入500ml锥形烧瓶中并匀质化。将含有该混合物的烧瓶用玻璃棒宽松地密封，并置于干燥箱中的90±3℃温度条件下三天。放置在该条件下后，将样品在通风橱中在室温下冷却一小时。然后将混合物制成500ml的柴油燃料并完全混合。将直径为50mm、孔径为0.8μm的滤膜插入过滤装置中。混合物借助200mbar的减压滤过滤膜。测定过滤时间。

观察到下列结果：

对比实施例：非常差的过滤，过滤时间>300秒(失败)

发明实施例1：好的过滤，过滤时间114秒(成功)

用途实施例3：XUD9发动机试验(保持清洁)

试验根据以上工序CEC F-23-01在Peugeot XUD9发动机上进行。Aral EN590B7燃料，不含添加剂：

发明实施例1的试验结果(用0.1mm针行程(needle stroke)进行流量限制)：

剂量[mg/kg]	流量限制
		0	76.8％
24	46.6％
		36	14.5％
48	4.5％

因此，本发明的化合物对于防止直接喷射式发动机中的沉积物非常有效。该化合物还能除去存在的沉积物(清除作用)。

用途实施例4：DW10Zn发动机试验(清洁)

试验用Peugeot DW10发动机进行，该发动机用于CEC F-98-08工序中，不同之处在于在变脏部分使用更苛刻的条件：

I.变脏：更苛刻的条件使得能够比在标准CEC F-98-08条件下更快形成喷射器沉积物：发动机在全负载(4000rpm)下根据EN590B7运转4h，其中不含添加剂，而含有3mg/kgZn。

试验结果：

在这些条件下，4h后发动机功率从96.4kW降低至92.1kW，相当于功率损失为5.4％。

II.清洁：

CEC F-98-08工序缩短至8h，其中在EN590B7Aral中使用1ppm Zn，不含添加剂，而含有25mg/kg的发明实施例1的活性化合物。

试验结果：

发动机功率

-试验开始时：90.2kW，

-发动机运行3h后：97.7kW(即发动机功率完全恢复)

发动机功率在97.7kW下保持不变直到清洁试验结束，持续8h。

发明实施例1的化合物(草酸C12/14-NMe3-2-丙基庚基酯)具有抵抗直接喷射式发动机中沉积物的特殊功效。该化合物在防止沉积物累积和除去现有沉积物方面显示高的功效。

用途实施例5：DW10Na肥皂IDID试验(清洁)

为了检测添加剂对直接喷射式柴油发动机的影响，作为另一试验方法，进行IDID发动机试验，其中汽缸中在汽缸出口处的排气温度在DW10发动机的冷启动时测定。(参见上文方法描述)

使用购自制造商Peugeot的具有共轨系统的DW10直接喷射式柴油发动机，将其用于CEC F-098-08试验方法中。使用的方法衍生自CEC F-098-08，不同之处在于，不是使用1ppm的Zn来人工诱导沉积物的形成，而是在各个情况下使用1重量ppm的环烷酸钠和20重量ppm的十二烷基琥珀酸。根据来自Aral的EN 590，所用的燃料是市售的B7柴油燃料。与方法CEC F-098-08相比，试验持续时间缩短至8小时。在各个DU和CU阶段后，将发动机冷却然后在空运转速度下启动。

试验结果：

I.DU(变脏)

在0分钟(“θ0”)和5分钟(“θ5”)后，在各个汽缸出口来测定4个汽缸的排气温度(“C1”至“C4”)。对于两次试验运行，排气温度的平均值(“Δ”)和与Δ在向下(“-”)和向上(“+”)方向的最大差值的测定结果总结在以下概述中：

与排气温度的平均值的显著偏差和各个汽缸之间的显著差异表明IDID的形成。

II.CU(清洁)在DU阶段之后，发动机在添加燃料而没有预先清洁喷射器的条件下操作。添加用70mg/kg发明实施例1的活性化合物来进行：

同样，在0分钟(“θ0”)和5分钟(“θ5”)后，在各个汽缸出口来测定4个汽缸的排气温度(“C1”至“C4”)。对于两次试验运行，排气温度的的平均值(“Δ”)和与Δ在向下(“-”)和向上(“+”)方向的最大差值的测定结果总结在以下概述中：

与平均值的偏差是不明显的；形成的IDID被除去。

发明实施例1的化合物(草酸C12/14-NMe3-2-丙基庚基酯)具有抵抗IDID形成的特殊功效。该化合物在防止沉积物累积和除去现有沉积物方面显示高的功效。

用途实施例6：DW10Na功率损失试验(保持清洁)

为了测定本发明的化合物抵抗由金属例如Na、K及其他金属(不为上文所述的Zn)引起的功率损失的功效，使用IDID发动机试验。在运转期间，根据CEC F-098-08测定功率。

本发明的化合物可以有效抵抗具有直接喷射器的发动机中的除Zn以外的金属的沉积物，如在上文中Na功率损失试验所示。该化合物有效防止功率损失且还可用于除去沉积物。

本文引用的出版物的公开内容通过引证的方式明确地纳入本文中。

Claims

1.一种包含季铵化氮化合物的反应产物或其馏分以10至5000重量ppm的比例作为燃料添加剂的用途，所述馏分包含季铵化氮化合物并通过纯化反应产物得到，所述反应产物可通过以下过程得到：

a)将包含至少一个可季铵化的氨基的可季铵化氮化合物与季铵化试剂反应，所述季铵化试剂将至少一个可季铵化的氨基转化成季铵基，

所述季铵化试剂为脂族、环芳族或环脂族多羧酸的C₁-C₄烷基酯；以及

b)将来自阶段a)的季铵化产物的剩余酯基进行酯交换或酰胺化；

其中

酯交换反应借助于选自以下的醇来进行

-饱和或不饱和的、直链、支链或环状脂族的C₅-C₂₈一元醇或多元醇和具有至少一个游离羟基的部分酯化的多元醇，

-结构通式1的聚烷氧基化物，其分子量在40至10 000g/mol范围内，通过根据DIN53240-2测定OH值来确定，

其中R₁和R₅各自独立地为H、烷基、烯基或芳基，其中这两个基团中的至少一个为H；

R₂、R₃和R₄各自独立地为H、C₁-C₃₀烷基；

n、m、o各自独立地为0至100的整数；

-分子质量在100至10 000g/mol范围内的多元醇起始的聚烷氧基化物，所述分子质量通过根据DIN 53240-2测定OH值来确定；

-聚醚，其通过聚合四氢呋喃得到且分子量为200至3000，所述分子量通过根据STI8444方法测定OH值确定；

-聚异丁烯醇，其可通过聚异丁烯加氢甲酰基化并还原得到且分子质量为150至5000，所述分子质量通过用THF作为洗脱液和聚苯乙烯标准的凝胶渗透色谱法确定；

或者，其中酯交换反应通过将来自阶段a)的季铵化产物的酯官能团中的甲基或乙基替换为具有5至50个原子的烃基而进行，

并且其中

酰胺化反应借助于选自以下的胺来进行

-饱和或不饱和的直链、支链或环状脂族的伯或仲单胺或多胺；以及

-聚异丁烯胺。

2.权利要求1的用途，其中所述可季铵化的氨基为可季铵化的叔氨基；所述脂族、环芳族或环脂族多羧酸是二羧酸；以及所述C₁-C₃₀烷基是C₁-C₅烷基。

3.权利要求2的用途，其中所述C₁-C₅烷基是甲基或乙基。

4.权利要求1的用途，作为添加剂用于减少直接喷射式柴油发动机的燃料消耗，和/或用于将直接喷射式柴油发动机的功率损失最小化。

5.权利要求4的用途，其中所述直接喷射式柴油发动机是具有共轨喷射系统的柴油发动机。

6.权利要求1的用途，作为汽油燃料添加剂用于降低汽油发动机的吸入系统中的沉积物水平。

7.权利要求6的用途，其中所述汽油发动机是直接喷射火花点火发动机或气门式燃料喷射器发动机。

8.权利要求1的用途，作为柴油燃料添加剂用于减少和/或防止吸入系统中的沉积物，和/或在直接喷射式柴油发动机中的阀门粘着。

9.权利要求8的用途，其中所述吸入系统中的沉积物是内部柴油喷射器沉积物；以及所述直接喷射式柴油发动机是共轨喷射系统。

10.权利要求1-9中任一项的用途，其中可季铵化氮化合物选自：

a)至少一种以下通式3的烷基胺：

R_aR_bR_cN (3)

其中

R_a、R_b和R_c基团中的至少一个为直链或支链的、饱和或不饱和的C₈-C₄₀烃基，并且其他基团是相同或不同的、直链或支链的、饱和或不饱和的C₁-C₆烃基；或

其中，R_a、R_b和R_c基团全部为相同或不同的、直链或支链的、饱和或不饱和的C₈-C₄₀烃基；

b)至少一个聚烯烃取代的胺，其包含至少一个可季铵化的氨基；

c)至少一个聚醚取代的胺，其包含至少一个可季铵化的氨基；以及

e)其混合物。

11.权利要求10中的用途，其中所述可季铵化的氨基为可季铵化的叔氨基；所述C₁-C₆烃基是C₁-C₆烷基；以及所述直链或支链的、饱和或不饱和的C₈-C₄₀烃基是直链或支链的C₈-C₄₀烷基。

12.权利要求1至9中任一项的用途，其中季铵化试剂为通式2的化合物

R₁OC(O)-A-C(O)OR_1a (2)

其中

R₁和R_1a各自独立地为C₁-C₄烷基，且

A为化学键或任选单取代或多取代的亚烃基。

13.权利要求12的用途，其中所述单取代或多取代的亚烃基是任选单取代或多取代的亚烷基或亚烯基，或任选取代的单环亚芳基或亚环烷基。

14.权利要求1-9中任一项的用途，其中在阶段b)中的酯交换反应通过与至少一个饱和或不饱和的直链、支链或环状脂族一元醇或多元醇、聚烷氧基化物、醇起始的聚烷氧基化物或聚醚反应来进行；或其中

在阶段b)中的酰胺化反应通过与至少一个饱和或不饱和的直链、支链或环状脂族伯或仲单胺或多胺反应来进行。

15.权利要求1-9中任一项的用途，其中可季铵化的叔胺为式3的化合物

R_aR_bR_cN (3)

其中R_a、R_b和R_c基团中的至少两个相同或不同，且各自为直链或支链的C₁₀-C₂₀烷基基团，且其他基团为C₁-C₄烷基。

16.权利要求1-9中任一项的用途，其中季铵化试剂选自邻苯二甲酸二-C₁-C₄烷基酯和草酸二-C₁-C₄烷基酯。

17.权利要求1-9中任一项的用途，其中燃料选自柴油燃料和汽油燃料。

18.权利要求17的用途，其中所述柴油燃料选自生物柴油燃料，以及所述汽油燃料选自含链烷醇的汽油燃料。

19.一种如在权利要求1至18中任一项所定义的季铵化氮化合物。

20.一种制备权利要求19的季铵化氮化合物的方法，包括

a)将包含至少一个可季铵化的叔氨基的可季铵化氮化合物与季铵化试剂反应，所述季铵化试剂将至少一个叔氨基转化成季铵基，

b)将来自阶段a)的季铵化产物的剩余酯基进行酯交换或酰胺化，

其中

酯交换反应借助于选自以下的醇来进行

R₂、R₃和R₄各自独立地为H、C₁-C₃₀烷基；

n、m、o各自独立地为0至100的整数；

并且其中

酰胺化反应借助于选自以下的胺来进行

-聚异丁烯胺。

21.权利要求20的方法，其中所述脂族、环芳族或环脂族多羧酸是二羧酸，以及所述C₁-C₃₀烷基是C₁-C₅烷基。

22.权利要求21的方法，其中所述C₁-C₅烷基是甲基或乙基。

23.一种添加剂浓缩物，其包含与其它的柴油燃料添加剂或汽油燃料添加剂或润滑剂添加剂结合的至少一种如权利要求19所定义的或根据权利要求20制备的季铵化氮化合物。

24.一种燃料组合物，其包含至少一种包含季铵化氮化合物的反应产物或其馏分，所述馏分包含季铵化氮化合物并通过纯化反应产物得到，所述反应产物可通过以下过程得到

所述季铵化试剂为脂族、环芳族或环脂族多羧酸的烷基酯；以及

其中

酯交换反应借助于选自以下的醇来进行

-结构通式1的聚烷氧基化物，其分子量在40至10 000g/mol 范围内，通过根据DIN53240-2测定OH值来确定，

R₂、R₃和R₄各自独立地为H、C₁-C₃₀烷基；

n、m、o各自独立地为0至100的整数；

并且其中

酰胺化反应借助于选自以下的胺来进行

-聚异丁烯胺。

25.权利要求24的燃料组合物，其中所述脂族、环芳族或环脂族多羧酸是二羧酸，以及所述C₁-C₃₀烷基是C₁-C₅烷基。

26.权利要求25的燃料组合物，其中所述C₁-C₅烷基是甲基或乙基。

27.权利要求24的燃料组合物，其中可季铵化氮化合物选自

a)至少一个通式3的烷基胺

R_aR_bR_cN (3)

其中

e)其混合物。

28.权利要求27的燃料组合物，其中所述可季铵化的氨基为可季铵化的叔氨基。

29.权利要求24和27中任一项的燃料组合物，其中季铵化试剂为通式2的化合物

R₁OC(O)-A-C(O)OR_1a (2)

其中

R₁和R_1a各自独立地为C₁-C₄烷基，且

A为化学键或任选单取代或多取代的亚烃基。

30.权利要求24至27中任一项的燃料组合物，

其中在阶段b)中的酯交换反应通过与至少一个饱和或不饱和的直链、支链或环状脂族一元醇或多元醇、聚烷氧基化物、醇起始的聚烷氧基化物或聚醚反应来进行；

或其中

31.权利要求24至27中任一项的燃料组合物，其中可季铵化的叔胺为式3的化合物

R_aR_bR_cN (3)

其中R_a、R_b和R_c基团中的至少两个相同或不同且各自为直链或支链的C₁₀-C₂₀烷基基团，且其他基团为C₁-C₄烷基。

32.权利要求24至27中任一项的燃料组合物，其中季铵化试剂选自邻苯二甲酸二-C₁-C₄烷基酯和草酸二-C₁-C₄烷基酯。