CN112041305A - 用于制备燃料添加剂的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了用于制备取代的燃料添加剂d的方法。所述方法包括实现以下反应：(a)(b)(d)。所述燃料添加剂d可以用作用于火花点火式内燃发动机的燃料中的辛烷值提升添加剂。

Description

用于制备燃料添加剂的方法
发明领域
本发明涉及用于制备用于在火花点火式内燃发动机的燃料中使用的辛烷值提升添加剂的方法。特别地，本发明涉及用于制备辛烷值提升燃料添加剂的方法，所述燃料添加剂是苯并[1,4]噁嗪类和1,5-苯并氧氮杂环庚三烯类的衍生物。本发明还涉及用于制备用于火花点火式内燃发动机的包含所述燃料添加剂的燃料的方法。
发明背景
火花点火式内燃发动机广泛应用于家庭和工业动力。例如，火花点火式内燃发动机通常用于汽车工业中的动力车辆例如客车。
用于火花点火式内燃发动机的燃料（通常为汽油燃料）通常含有许多添加剂以改善燃料性质。
一类燃料添加剂是辛烷值改进添加剂。这些添加剂为燃料增加辛烷值，这对于对抗与提前点火相关的问题例如爆震而言是合乎需要的。当基础燃料辛烷值过低时，可以通过精炼厂或其它供给装置（supplier）（例如燃料终端或散装燃料混合器）实施向燃料中添加辛烷值改进剂，使得燃料满足适合的燃料规格。
包含例如铁、铅或锰的有机金属化合物是公知的辛烷值改进剂，其中四乙基铅（TEL）已经作为高效辛烷值改进剂而广泛使用。然而，TEL和其它有机金属化合物（如果存在的话）目前通常仅以少量使用在燃料中，因为它们可以是有毒的，损害发动机并且损害环境。
不基于金属的辛烷值改进剂包括增氧剂（例如醚和醇）和芳族胺。然而，这些添加剂也存在各种缺点。例如，必须以相对高的处理比率（1.5至2%的添加剂重量/基础燃料重量）使用N-甲基苯胺（NMA）（芳族胺）才能对燃料的辛烷值具有显著作用。NMA还可以是有毒的。增氧剂使得燃料中的能量密度减少，并且当其与必须以高处理比率加入的NMA在一起时，可能造成在燃料储存、燃料管线、密封和其它发动机组件中的兼容问题。
近期，已发现了一类新的辛烷值提升添加剂。这些辛烷值提升添加剂是苯并[1,4]噁嗪类和1,5-苯并氧氮杂环庚三烯类的衍生物，并且由于其非金属性质、其低增氧剂含量和其在低处理比率下的功效而显示了巨大前景（参见WO 2017/137518）。此类中的优选辛烷值提升添加剂在一个或多个形成芳族环或杂环的一部分的碳上是取代的。
文献中目前报道的合成路线提供了如何可以在相对小的规模（从几百mg到至多100kg的规模）上制备苯并噁嗪类的各种描述。例如，US 2008/064871，其涉及用于治疗或预防与尿酸相关的疾病例如痛风的化合物，公开了苯并噁嗪衍生的化合物的制备。在Knorr:Synthesen in der «Oxazinreihe» (Ber. Dtsch. Chem. Ges., 1889, 22, 2081-2099)中也公开了合成路线。
然而，需要适合在工业规模（例如以每年50-20,000公吨的量）生产新种类的辛烷值提升添加剂，特别是其中芳族环或杂环被取代的那些添加剂的方法。
发明概述
本发明提供用于制备具有以下式的燃料添加剂d的方法：
Figure 339672DEST_PATH_IMAGE001
其中：R1是氢；
R2、R3、R4、R5、R11和R12各自独立地选自氢、烷基、烷氧基、烷氧基-烷基、仲胺和叔胺基团；
R6、R7、R8和R9各自独立地选自氢、烷基、烷氧基、烷氧基-烷基、仲胺和叔胺基团；
X选自-O-或-NR10-，其中R10选自氢和烷基；和
n是0或1，
前提条件是，R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R11和R12中的至少一个选自除氢以外的基团。
该方法包括实现以下反应：
Figure 538704DEST_PATH_IMAGE002
其中：R13选自氢和烷基；和
每个L独立地选自离去基团，或两个L基团一起形成基团-O-C(O)-O-。
还提供了可通过本发明的方法获得的燃料添加剂d。
本发明还提供用于制备用于火花点火式内燃发动机的燃料的方法，所述方法包括：
使用本发明的方法制备燃料添加剂d；和
将所述燃料添加剂与基础燃料共混。
还提供了用于火花点火式内燃发动机的燃料。所述燃料包含本发明的燃料添加剂d和基础燃料。
本发明的详细说明
制备方法
本发明提供了用于制备燃料添加剂d的方法。根据此方法，通过实现以下反应制备燃料添加剂d：
Figure 115178DEST_PATH_IMAGE003
。
优选地试剂b选自：
Figure 244808DEST_PATH_IMAGE004
。
特别优选的是环氧化物试剂，其中n=0，其容易地与起始原料a反应以形成中间体c。
优选地使用以下量的试剂b进行反应：相对于起始原料a，0.5-4摩尔当量，优选0.7-3摩尔当量，和更优选0.8-2摩尔当量。
在试剂b含有离去基团L的情况下，更优选地以相对于起始原料a而言1-2摩尔当量的量使用它。
然而，在试剂b不含有离去基团L的情况下（例如环氧化物试剂），那么更优选地以相对于起始原料a而言0.8-1摩尔当量的量使用它。通过与高反应性试剂b一起使用稍微过量的起始原料a，会提高反应的选择性（关于在起始原料a的氮（而不是氧）处的烷基化），并因此也提高产率。
在一些实施方案中，在单个步骤中(即用一组试剂和在一组条件下)实现所述反应。然而，在优选的实施方案中，所述反应包括以下步骤:
Figure 855918DEST_PATH_IMAGE005
应当理解，在某些情况下，步骤(ii)在中间体c形成后将自发地发生。为了本发明的目的，这些情况被视作其中在单个步骤中实现反应的实施方案。
在所述方法的步骤(i)中，实现加成反应，其中将烷基加成至胺以形成中间体c。
在优选的实施方案中，在有溶剂存在下进行所述方法的步骤(i)，所述溶剂选自非质子溶剂(例如四氢呋喃、乙腈、二甲氧基乙烷、二氧杂环己烷、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亚砜、碳酸乙烯酯、环丁砜、二苯基醚、乙腈、2-硝基丙烷、丙酮、丁-2-酮、甲酸丁酯、乙酸乙酯、异丁腈、乙酸甲酯、甲酸甲酯、硝基甲烷、四氢呋喃(oxolane)和丙腈)和水。特别优选的是非质子溶剂，优选选自四氢呋喃、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲氧基乙烷和二氧杂环己烷的那些。作为不能贡献质子的溶剂，非质子溶剂是本领域众所周知的。非质子溶剂不含有与氮或氧结合的氢原子。
可以在有碱性试剂存在下实现步骤(i)，优选无机碱诸如碱金属氢氧化物(例如选自氢氧化钠和氢氧化钾)或碱金属或碱土金属碳酸盐(例如选自碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾和碳酸钙)。优选的碱性试剂是碱金属或碱土金属碳酸盐，其中碳酸钾和碳酸钙是特别优选的。
优选地以下述量使用碱性试剂：相对于起始原料a，0.8-5摩尔当量，优选1-3摩尔当量，和更优选1.05-2.5摩尔当量。
在步骤(i)中可以使用催化剂。所述催化剂可以是酸(例如对甲苯磺酸或亚硫酸氢钠)、沸石(例如沸石Y、钠(八面沸石))或金属催化剂(例如钯催化剂，优选地与氧化锌载体一起使用)。
相对于起始原料a，可以以小于1摩尔当量、优选地小于0.5摩尔当量和更优选地小于0.1摩尔当量的量使用所述催化剂。
在一些实施方案中，可以在没有催化剂存在下实现步骤(i)，例如在试剂b是环氧化物试剂的情况下。
通常在大于40℃、优选地大于60℃和更优选地大于80℃的温度进行步骤(i)。通常，在小于300℃的温度实现反应。在试剂b是环氧化物试剂的情况下，优选地在升高的温度(例如如上)实现反应，然而它也可能在室温实现，例如在至少15℃的温度，例如18-30℃。
通常在1-200巴的压强下进行步骤(i)。通常，在环境压强（即大约1巴的压强）实现步骤(i)。然而，在试剂b是环氧化物试剂的情况下，那么可以使用2-200巴的压强。
可以进行反应大于30分钟、但是优选地小于6小时和更优选地小于4小时的时间段。
用于实施步骤(i)的优选条件的例子如下：
• 试剂b:
Figure 412802DEST_PATH_IMAGE006
催化剂: 沸石Y、钠(八面沸石)
溶剂: 碳酸乙烯酯
• 试剂b:
Figure 476573DEST_PATH_IMAGE007
催化剂: 对甲苯磺酸
溶剂: NMP
• 试剂b:
Figure 954434DEST_PATH_IMAGE008
碱：碳酸钾
溶剂: DMF
• 试剂b:
Figure 357733DEST_PATH_IMAGE009
其中一个L是卤化物且其它L是-XH
碱：碳酸钾
溶剂: 水
• 试剂b:
Figure 147835DEST_PATH_IMAGE010
其中一个L是卤化物且其它L是-XH
催化剂: 氟化钾
溶剂: DMF
• 试剂b:
Figure 433323DEST_PATH_IMAGE011
其中一个L是卤化物且其它L是-XH
碱：碳酸钙
溶剂: 水
• 试剂b:
Figure 170335DEST_PATH_IMAGE012
其中一个L是卤化物且其它L是-XH
催化剂: 亚硫酸氢钠
溶剂: 水
• 试剂b:
Figure 224878DEST_PATH_IMAGE013
其中一个L是卤化物且其它L是-XH
催化剂: 无
溶剂: 水
• 试剂b:
Figure 389143DEST_PATH_IMAGE014
其中每个L是-XH
催化剂: Pd/C、氧化锌载体
溶剂: 水
• 试剂b:
Figure 178239DEST_PATH_IMAGE015
其中n = 0
催化剂: 无
溶剂: 四氢呋喃、二甲氧基乙烷或二氧杂环己烷。
在所述方法的步骤(ii)中，在中间体c上进行闭环反应以形成辛烷值提升燃料添加剂d。
在一些实施方案中，可以在有卤化氢、优选溴化氢或氯化氢存在下进行步骤(ii)。在羟基存在于中间体c中的情况下，这是特别优选的。所述卤化氢优选地呈水溶液的形式，例如含有大于20重量%、优选地大于40重量%和优选地大于50重量%的卤化氢。
优选地使用摩尔过量的卤化氢，例如通过相对于中间体c以至少5摩尔当量、优选地至少10摩尔当量和更优选地至少15摩尔当量的量使用卤化氢。
在这些实施方案中，可以在大于60℃、优选地大于70℃和更优选地大于80℃的温度进行步骤(ii)。
在这些实施方案中，可以在环境压强（即大约1巴）进行步骤(ii)。
与卤化氢的反应可以进行大于1小时、优选地大于2小时、但是优选地小于5小时的时间段。
优选地使用碱淬灭在步骤(ii)中与卤化氢的反应，例如使用无机碱诸如碱金属氢氧化物(例如氢氧化钠或氢氧化钾)或氨水。
在其它实施方案中，可以在有碱存在下实现步骤(ii)。例如，所述碱可以选自：
-无机碱，优选来自碱金属氢氧化物(例如来自氢氧化钠和氢氧化钾)和碱金属碳酸盐(例如来自碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钾和碳酸钾)，和更优选来自碱金属氢氧化物诸如氢氧化钠；和
-有机碱，更优选地来自含氮的有机碱，诸如来自三甲胺、二异丙基乙胺和1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯。
相对于中间体c，优选地以0.8-5摩尔当量、优选1-3摩尔当量和更优选1.05-2.5摩尔当量的量使用所述碱。
在这些实施方案中，可以在有无机碱和以下试剂存在下实现步骤(ii)：
非质子溶剂，所述非质子溶剂优选地选自四氢呋喃、乙腈、二甲氧基乙烷、二氧杂环己烷、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亚砜、碳酸乙烯酯、环丁砜、二苯基醚、乙腈、2-硝基丙烷、丙酮、丁-2-酮、甲酸丁酯、乙酸乙酯、异丁腈、乙酸甲酯、甲酸甲酯、硝基甲烷、四氢呋喃(oxolane)和丙腈，和更优选四氢呋喃、乙腈、二甲氧基乙烷和二氧杂环己烷，和更优选地选自四氢呋喃；或
氯代溶剂，优选地选自三氯甲烷和二氯乙烷，其中优选地与氯代溶剂一起使用相转移试剂，优选季铵盐诸如四烷基卤化铵盐，例如丁基三乙基氯化铵。
在这些实施方案中，可以在有有机碱和非质子溶剂存在下实现步骤(ii)，所述非质子溶剂优选地选自四氢呋喃、乙腈、二甲氧基乙烷、二氧杂环己烷、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亚砜、碳酸乙烯酯、环丁砜、二苯基醚、乙腈、2-硝基丙烷、丙酮、丁-2-酮、甲酸丁酯、乙酸乙酯、异丁腈、乙酸甲酯、甲酸甲酯、硝基甲烷、四氢呋喃(oxolane)和丙腈，和更优选二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲亚砜、四氢呋喃、乙酸乙酯和环丁砜。
在这些实施方案中，可以在大于40℃、优选地大于50℃和更优选地大于60℃的温度实现步骤(ii)。在某些情况下，在回流下实现所述反应。
在这些实施方案中，通常在环境压强（即在大约1巴的压强）实现步骤(ii)。
在这些实施方案中，可以进行所述反应大于30分钟、但是优选地小于10小时和更优选地小于8小时的时间段。
在其它实施方案中，可以在有三烃基膦(例如三芳基膦或三烷基膦，诸如三苯基膦或三丁基膦)和偶氮化合物(例如偶氮二甲酸二烷基酯，诸如偶氮二甲酸二异丙酯)存在下进行步骤(ii)。该反应被称作Mitsunobu反应。
相对于中间体c，通常以0.8-4摩尔当量、优选0.9-2摩尔当量和更优选1-1.5摩尔当量的量使用三烃基膦，例如三芳基膦或三烷基膦。相对于三芳基膦或三烷基膦(或其它三烃基膦)，通常以0.8-1.25摩尔当量的量使用偶氮化合物，例如偶氮二甲酸二烷基酯。
然而，在一些实施方案中，所述反应可以作为催化Mitsunobu反应实现。在这些实施方案中，可以使用金属催化剂以使得偶氮化合物也能以催化量使用，例如相对于中间体c，0.01-0.5摩尔当量，和优选0.025-0.3摩尔当量，和更优选0.05-0.2摩尔当量。
合适的金属催化剂包括铁催化剂(例如铁酞菁)。优选地与分子筛(例如沸石，优选地具有5Å的孔径)联合使用所述金属催化剂。相对于中间体c，可以以0.01-0.5摩尔当量和优选0.025-0.3摩尔当量和更优选0.05-0.2摩尔当量的量使用所述金属催化剂。
在实现催化Mitsunobu反应的情况下，偶氮化合物优选地具有芳族基团，例如3,5-二氯苯基，其直接键合至偶氮基中的氮原子之一。偶氮基的另一个氮优选地键合至羧酸烷基酯基团，例如-CO2Et。
在实现Mitsunobu反应的情况下，可以存在硅烷诸如苯基硅烷。相对于中间体c，通常以0.8-3摩尔当量、优选0.9-2摩尔当量和更优选1-1.5摩尔当量的量使用硅烷。在实现催化Mitsunobu反应的情况下，硅烷的应用是特别优选的。
在实现Mitsunobu反应的情况下，优选地在有非质子溶剂存在下进行步骤(ii)，所述非质子溶剂优选地选自四氢呋喃、乙腈、二甲氧基乙烷、二氧杂环己烷、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亚砜、碳酸乙烯酯、环丁砜、二苯基醚、乙腈、2-硝基丙烷、丙酮、丁-2-酮、甲酸丁酯、乙酸乙酯、异丁腈、乙酸甲酯、甲酸甲酯、硝基甲烷、四氢呋喃(oxolane)和丙腈，和更优选四氢呋喃、乙腈、二甲氧基乙烷和二氧杂环己烷。
在实现Mitsunobu反应的情况下，通常在环境温度（即在15-25℃的温度）进行步骤(ii)。也可以使用更高的温度，例如至多80℃，特别在反应是催化Mitsunobu反应的情况下。
在实现Mitsunobu反应的情况下，优选地在环境压强（即在大约1巴的压强）进行步骤(ii)。
在实现Mitsunobu反应的情况下，通常进行反应大于15分钟、但是小于4小时和更优选地小于2小时的时间段。可以实现催化Mitsunobu反应更长，例如至多24或甚至48小时。
在其它实施方案中，所述反应包括以下步骤:
Figure 187783DEST_PATH_IMAGE016
应当理解，在某些情况下，步骤(ii’)在中间体c’形成后将自发地发生。为了本发明的目的，这些情况被视作其中在单个步骤中实现反应的实施方案。
在所述方法的步骤(i')中，实现加成反应，其中将烷基加成至羟基以形成中间体c’。
在优选的实施方案中，在有碱存在下进行所述方法的步骤(i')，所述碱优选地是无机碱，诸如碱金属氢氧化物(例如选自氢氧化钠和氢氧化钾)和碱金属碳酸盐(例如选自碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钾和碳酸钾)。优选地在有碱金属碳酸盐存在下进行步骤(i')，所述碱金属碳酸盐优选地选自碳酸钠或碳酸钾。
相对于起始原料a，优选地以0.8-5摩尔当量、优选1-3摩尔当量和更优选1.05-2.5摩尔当量的量使用所述碱。
可以在非质子溶剂中进行所述方法的步骤(i')，所述非质子溶剂优选地选自四氢呋喃、乙腈、二甲氧基乙烷、二氧杂环己烷、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亚砜、碳酸乙烯酯、环丁砜、二苯基醚、乙腈、2-硝基丙烷、丙酮、丁-2-酮、甲酸丁酯、乙酸乙酯、异丁腈、乙酸甲酯、甲酸甲酯、硝基甲烷、四氢呋喃(oxolane)和丙腈，和更优选二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲亚砜、四氢呋喃、乙酸乙酯和环丁砜。
在这些实施方案中，可以在大于40℃、优选地大于50℃和更优选地大于60℃的温度实现步骤(i')。在某些情况下，在回流下实现所述反应。
通常在环境压强（即在大约1巴的压强）实现步骤(i')。
可以进行所述反应大于1小时、但是优选地小于24小时和更优选地小于12小时的时间段。
在这些实施方案中，试剂b优选地选自：
Figure 362413DEST_PATH_IMAGE017
且更优选地选自：
Figure 494317DEST_PATH_IMAGE018
。
在一些实施方案中，可以在有卤化氢、优选溴化氢或氯化氢存在下进行所述方法的步骤(ii’)。在羟基存在于中间体c中的情况下，这是特别优选的。所述卤化氢优选地呈水溶液的形式，例如含有大于20重量%、优选地大于40重量%和优选地大于50重量%的卤化氢。
优选地使用摩尔过量的卤化氢，例如通过相对于中间体c以至少5摩尔当量、优选地至少10摩尔当量和更优选地至少15摩尔当量的量使用卤化氢。
在这些实施方案中，可以在大于60℃、优选地大于70℃和更优选地大于80℃的温度进行步骤(ii’)。
在这些实施方案中，可以在环境压强（即大约1巴）进行步骤(ii’)。
在这些实施方案中，与卤化氢的反应可以进行大于1小时、优选地大于2小时、但是优选地小于5小时的时间段。
在这些实施方案中，优选地使用碱淬灭在步骤(ii’)中与卤化氢的反应，例如使用无机碱诸如碱金属氢氧化物(例如氢氧化钠或氢氧化钾)或氨水。
在其它实施方案中，在有金属催化剂存在下可以进行步骤(ii’)。应当理解，金属催化剂是含有金属的催化剂，且因此它们可以含有非金属元素。
合适的金属催化剂包括选自钯(例如Pd/C、PdO、Pd/Al2O3、Pd/C/ZnO或PdCl2(PPh3)2)、镍(例如在有铝存在下诸如在兰尼镍或Ni-SiO2/Al2O3中)、钴(例如在有铝存在下诸如在兰尼钴中)、铂(例如Pt/C、PtO2、Pt/Al2O3、Pt/C/Cu、Pt/C/Fe、PtSiO2或Pt/C/V)、钌(例如Ru/C、RuO2、Ru/Al2O3、RuCl2(PPh3)3、Cp*RuCl(PPh3)2、Cp*RuCl(COD)、(Cp*RuCl)4或CpRuCl(PPh3)2)、铱(例如Ir/C或[Cp*IrCl2]2)、铑(例如Rh/C、Rh2O3、Rh/Al2O3、[Rh(COD)Cl]2、(PPh3)3RhCl或RhCl(CO)(PPh3)2)和铜(例如在有铝存在下诸如在兰尼Cu、CuO/ZnO、CuO/Al2O3/MnO或Cu2Cr2O5中)催化剂的那些。按照本领域的标准，Cp* 代表配体1,2,3,4,5-五甲基环戊二烯基，Cp代表配体环戊二烯基，和COD代表配体1,5-环辛二烯。
在这些实施方案中，可以相对于中间体c’以至多0.5摩尔当量的量使用金属催化剂，例如相对于中间体c’而言0.001-0.5、优选0.005-0.4和更优选0.01-0.3当量。
在这些实施方案中，优选地在至少100℃的温度（诸如100-250℃的温度）实现反应。
可以在有以下物质存在下实现在步骤(ii’)中在有金属催化剂存在下的反应：(1)碱性催化剂；(2)没有其它组分；(3)氢源，或(4)反应添加剂。在下面更详细地描述这些选项中的每一项：
(1)碱性催化剂
在使用碱性催化剂的情况下特别合适的金属催化剂包括包括钌(例如以RuCl2(PPh3)3的形式)和铱(例如[Cp*IrCl2]2)催化剂。
优选的碱性催化剂包括无机碱，诸如选自碱金属碳酸盐(例如碱金属碳酸盐诸如碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾和碳酸氢钾)和碱金属烷醇盐(例如碱金属叔丁醇盐诸如叔丁醇钠或叔丁醇钾)的那些。认为碱金属氧化物会产生非常高的产率。
相对于起始原料c’，可以以0.005-0.5摩尔当量、优选0.01-0.3摩尔当量和更优选0.05-0.2摩尔当量的量使用所述碱。
可以在有溶剂系统诸如非质子溶剂系统存在下实现所述反应。应当理解，可能存在痕量(例如小于5体积%、小于3体积%或小于1体积%的非质子溶剂系统)的质子溶剂，例如作为在质子溶剂诸如水中制备催化剂或碱的结果。
所述非质子溶剂系统优选地包含芳族溶剂(例如溶剂选自甲苯、苯、二甲苯、三甲苯诸如均三甲苯、二苯基醚、萘、甲基取代的萘(即1-和2-甲基萘)和茴香醚)。芳族溶剂可以以至少30重量%、优选地至少40重量%和更优选地至少50重量%的量存在于非质子溶剂系统中。在实施方案中，芳族溶剂是使用的唯一溶剂，即非质子溶剂系统由芳族溶剂组成。
通常基本上在没有氢气存在下实现所述反应，例如在按体积计小于10 ppm和优选地小于1 ppm的水平。优选地，不存在除了材料c’、金属催化剂、碱性催化剂和任选的溶剂系统以外的其它反应材料(例如试剂或催化剂)。
优选地在100-200℃、优选100-180℃和更优选100-150℃的温度实现所述反应。
通常在环境压强（即在大约1巴的压强）实现所述反应。
可以进行所述反应大于2小时和优选地大于12小时的时间段。通常，实现所述反应至多48小时。
(2)没有其它组分
在某些特别优选的实施方案中，可以在有金属催化剂和任选的溶剂系统存在下实现步骤(ii’)。
通常基本上在没有氢气存在下实现所述反应，例如在按体积计小于10 ppm和优选地小于1 ppm的水平。优选地，不存在除了材料c’、金属催化剂和任选的溶剂系统以外的其它反应材料(例如试剂或催化剂)。
合适的金属催化剂包括钌(例如作为RuCl2(PPh3)3、Cp*RuCl(PPh3)2、Cp*RuCl(COD)、(Cp*RuCl)4或CpRuCl(PPh3)2)、钯(例如PdCl2(PPh3)2)、铑(例如[Rh(COD)Cl]2、(PPh3)3RhCl或RhCl(CO)(PPh3)2)和镍(例如兰尼镍)催化剂。认为镍催化剂是特别合适的，其中兰尼镍尤其提供高产率。
任选地在有溶剂系统存在下实现所述反应。然而，在一些实施方案中，优选的是，仅使用材料c’作为溶剂实现所述反应。该系统是化学上非常有效的且能够以大产率产生化合物d。
可以使用的溶剂系统包括非质子溶剂系统。应当理解，痕量(例如小于5体积%、小于3体积%或小于1体积%的非质子溶剂系统)的质子溶剂可能在反应过程中存在，例如作为将催化剂制成催化剂在水中的浆的结果。
所述非质子溶剂系统优选地可以包含芳族溶剂，诸如选自甲苯、苯、二甲苯、三甲苯诸如均三甲苯、二苯基醚、萘、甲基取代的萘和茴香醚的溶剂。均三甲苯是特别合适的，导致化合物d的高产率。
所述芳族溶剂可以以至少30重量%、优选地至少40重量%和更优选地至少50重量%的量存在于非质子溶剂系统中。在优选的实施方案中，所述芳族溶剂是使用的唯一溶剂，即非质子溶剂系统由芳族溶剂组成。
所述非质子溶剂系统可以包含非芳族溶剂。优选的非芳族溶剂选自杂环溶剂，诸如选自N-甲基-2-吡咯烷酮、四氢呋喃和1,4-二氧杂环己烷。其它合适的非质子非芳族溶剂包括二甲基乙酰胺。可以单独地或与芳族溶剂联合地使用非芳族溶剂。
相对于材料c’，可以以至多10体积当量、例如1-10体积当量、优选1.5-5体积当量和更优选2-3体积当量的量使用溶剂系统。
优选地在100-200℃、优选115-180℃和更优选130-160℃的温度实现所述反应。
通常在环境压强（即在大约1巴的压强）实现所述反应。
可以进行所述反应大于2小时、优选地大于10小时、例如大于20小时的时间段。通常，实现所述反应至多30小时。这些值代表在至少100℃的温度实现所述反应的时间段。
(3)氢源
在某些优选的实施方案中，可以在有金属催化剂、氢源和非质子溶剂系统存在下实现步骤(ii’)。
可以在有宽范围的金属催化剂存在下实现所述反应。合适的金属催化剂包括选自钯(例如Pd/C、PdO、Pd/Al2O3、Pd/C/ZnO或PdCl2(PPh3)2)、镍(例如在有铝存在下诸如在兰尼镍或Ni-SiO2/Al2O3中)、钴(例如在有铝存在下诸如在兰尼钴中)、铂(例如Pt/C、Pt/Al2O3、Pt/C/Cu、Pt/C/Fe、PtSiO2或Pt/C/V)、钌(例如Ru/C或Ru/Al2O3)、铱(例如Ir/C)、铑(例如Rh/C、Rh/Al2O3、[Rh(COD)Cl]2、(PPh3)3RhCl或RhCl(CO)(PPh3)2)、铜(例如在有铝存在下诸如在兰尼Cu、CuO/ZnO、CuO/Al2O3/MnO或Cu2Cr2O5中)和钌(例如Cp*RuCl(PPh3)2、Cp*RuCl(COD)、(Cp*RuCl)4或CpRuCl(PPh3)2)催化剂的那些。镍催化剂、尤其Ni-SiO2/Al2O3是特别合适的，因为认为这些催化剂会产生化合物d的高产率。
所述反应优选地作为异相催化反应实现。异相催化反应涉及催化剂在来自反应物的不同相中的应用。在该实施方案中，所述反应优选地在液体试剂相中用固体催化剂实现。因而，将优选的金属催化剂负载在例如不溶性介质上，诸如碳、氧化铝或二氧化硅(silica)上。可以以浆的形式或以固定床催化剂的形式使用金属催化剂。
在有氢源存在下实现所述反应。所述氢源优选地是氢气，例如在1-50巴、优选3-30巴和更优选5-15巴的压强。尽管次优选，氢转移试剂也可以用作氢源，例如甲酸、甲酸钠或甲酸铵。
在有非质子溶剂系统存在下实现所述反应。应当理解，痕量(例如小于5体积%、小于3体积%或小于1体积%的非质子溶剂系统)的质子溶剂可能在反应过程中存在，例如作为将催化剂制成催化剂在水中的浆的结果。
所述非质子溶剂系统优选地包含芳族溶剂，诸如选自甲苯、苯、二甲苯、三甲苯诸如均三甲苯、二苯基醚、萘、甲基取代的萘和茴香醚的溶剂。均三甲苯是特别合适的，导致化合物d的高产率。
所述芳族溶剂可以以至少30重量%、优选地至少40重量%和更优选地至少50重量%的量存在于非质子溶剂系统中。在实施方案中，所述芳族溶剂是使用的唯一溶剂，即非质子溶剂系统由芳族溶剂组成。
所述非质子溶剂系统还可以包含非芳族溶剂。优选的非芳族溶剂选自杂环溶剂，诸如选自N-甲基-2-吡咯烷酮、四氢呋喃和1,4-二氧杂环己烷。其它合适的非质子非芳族溶剂包括二甲基乙酰胺。优选地与芳族溶剂联合使用非芳族溶剂。
优选地，不存在除了材料c’、金属催化剂、氢源和任选的非质子溶剂系统以外的其它反应材料(例如试剂或催化剂)。
优选地在100-250℃、优选130-230℃和更优选150-200℃的温度实现所述反应。
通常在仅一个温度实现所述反应。然而，在一些实施方案中，可以经历至多3小时、优选地至多2小时和更优选地至多1.5小时的时间段使所述反应达到温度。例如，可以在40-100℃的温度实现所述反应至多3小时、优选地至多2小时和更优选地至多1.5小时的时间段，然后使所述反应达到完全温度。
可以进行所述反应大于2小时、优选地大于4小时的时间段。通常，实现所述反应至多24小时。这些值代表在至少100℃的温度实现所述反应的时间段。
(4)反应添加剂.
在一些实施方案中，可以在有金属催化剂和反应添加剂存在下实现步骤(ii’)。
合适的金属催化剂包括选自钯(例如Pd/C或PdO)、铂(例如Pt/C或PtO2)、钌(例如Ru/C或RuO2)和铑(例如Rh/C或Rh2O3)催化剂的那些。钯催化剂是特别合适的，因为认为它们以高产率产生化合物d。
在有反应添加剂存在下实现所述反应。合适的反应添加剂包括金属氧化物和无机基质。优选的金属氧化物包括氧化锌。优选的无机碱包括诸如碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐(包括碱金属碳酸氢盐)、碱金属磷酸盐和碱金属甲酸盐。钠或钾通常用作碱金属。优选的无机碱包括甲酸钠。当使用水性溶剂系统时，金属氧化物诸如氧化锌是优选的，而碱金属碱诸如甲酸钠对于与非质子溶剂系统一起使用而言是优选的。
相对于材料c’，可以以至多5摩尔当量、例如0.1-5摩尔当量、优选0.5-4摩尔当量和更优选1-3摩尔当量的量使用所述反应添加剂。应当理解，所述反应添加剂可以以超过化学计量的量使用并通常在反应中作为试剂消耗。
可以在有质子或非质子溶剂系统存在下实现所述反应，尽管非质子溶剂系统通常是优选的。应当理解，痕量(例如小于5体积%、小于3体积%或小于1体积%的非质子溶剂系统)的质子溶剂可能在反应过程中存在，例如作为在质子溶剂诸如水中制备催化剂或反应添加剂的结果。
质子溶剂作为能贡献质子的溶剂是本领域众所周知的。质子溶剂通常含有直接结合氮或氧的氢原子。
质子溶剂系统包括水性的（即含水的）溶剂系统。在一些实施方案中，所述水性溶剂系统可能仅含有水。在其它实施方案中，可以使用水和醇(例如叔丁醇)或醚(例如二甲氧基乙烷)的混合物。
合适的非质子溶剂系统优选地包含芳族溶剂(例如选自甲苯、苯、二甲苯、三甲苯诸如均三甲苯、二苯基醚、萘、甲基取代的萘和茴香醚的溶剂)或非芳族溶剂(例如N-甲基-2-吡咯烷酮、四氢呋喃和1,4-二氧杂环己烷)。
在一些实施方案中，可以与质子溶剂（例如如上所述）联合使用芳族非质子溶剂（例如如上所述）。可以一起使用甲苯和叔丁醇。
通常基本上在没有氢气存在下实现所述反应，例如在按体积计小于10 ppm和优选地小于1 ppm的水平。优选地，不存在除了材料c’、金属催化剂、反应添加剂和任选的溶剂系统以外的其它反应材料(例如试剂或催化剂)。
优选地在105-200℃、优选110-180℃和更优选120-160℃的温度实现所述反应。通常在仅一个温度实现所述反应。
通常在环境压强（即在大约1巴的压强）实现所述反应。
可以进行所述反应大于6小时、优选地大于12小时的时间段。通常，实现所述反应至多136小时。这些值代表在至少100℃的温度实现所述反应的时间段。
在本发明的方法中，起始原料a的取代基R13选自氢和烷基。优选地，R13选自氢、甲基、乙基、丙基和丁基，优选氢和甲基，且更优选地是甲基。
在试剂b含有离去基团L的情况下，这些离去基团L之一在步骤(i)或(i')中丢失，而其它L在步骤(ii)或(ii’)中丢失。每个L独立地选自离去基团或两个L基团一起形成基团-O-C(O)-O-，即有效地提供2个离去基团的基团。合适的离去基团包括：卤化物(例如Cl、Br、I)、被取代的芳氧基(例如-O-Ar，其中Ar选自硝基取代的芳基诸如对硝基苯基)、磺酸酯(例如-OSO2A，其中A选自甲苯基、甲基、-CF3、-CH2Cl、苯基和对硝基苯基)和-XH。每个L优选地独立地选自Cl、Br和-XH。
优选以工业规模实施本发明的方法。例如，在制备燃料添加剂d的方法为分批式方法的情况下，优选以大于100kg，优选大于150kg，并且更优选大于200kg的批次量生产燃料添加剂。还可以以连续方法的形式实施所述方法。
为了以工业规模生产燃料添加剂，优选在反应器中实现反应，或者在反应包括子步(i)和(ii)或(i')和(ii')的情况下，反应器具有至少500L，优选至少750L并且更优选至少1000L的容积。应当理解，在反应包括子步的情况下，可以在同一个反应器中实施多于一个（例如每个）子步。
辛烷值提升燃料添加剂d
使用本发明的方法制备的燃料添加剂d具有以下式：
Figure 957659DEST_PATH_IMAGE019
其中：R1是氢；
R2、R3、R4、R5、R11和R12各自独立地选自氢、烷基、烷氧基、烷氧基-烷基、仲胺和叔胺基团；
R6、R7、R8和R9各自独立地选自氢、烷基、烷氧基、烷氧基-烷基、仲胺和叔胺基团；
X选自-O-或NR10-，其中R10选自氢和烷基；和
n是0或1，
条件是R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R11和R12中的至少一个选自除氢之外的基团。
在以下描述了用于燃料添加剂的优选取代基。应当理解优选的取代方式还适用于由其制备燃料添加剂d的起始材料a、试剂b以及中间体c和c'。
在一些实施方案中，R2、R3、R4、R5、R11和R12各自独立地选自氢和烷基，并且优选选自氢、甲基、乙基、丙基和丁基。更优选地，R2、R3、R4、R5、R11和R12各自独立地选自氢、甲基和乙基，并且甚至更优选选自氢和甲基。
在一些实施方案中，R6、R7、R8和R9各自独立地选自氢、烷基和烷氧基并且优选选自氢、甲基、乙基、丙基、丁基、甲氧基、乙氧基和丙氧基。更优选地，R6、R7、R8和R9各自独立选自氢、甲基、乙基和甲氧基并且甚至更优选选自氢、甲基和甲氧基。
R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R11和R12中的至少一个，并且优选R6、R7、R8和R9中的至少一个选自除氢之外的基团。更优选地，R7和R8中的至少一个选自除氢之外的基团。换言之，辛烷值提升添加剂在由R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R11和R12代表的位置中的至少一个上，优选在由R6、R7、R8和R9代表的位置中的至少一个上，并且更优选在由R7和R8代表的位置中的至少一个上是取代的。据信，至少一个除氢之外的基团的存在可以改善辛烷值提升添加剂在燃料中的溶解度。
还有利地，R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R11和R12中的不多于五个，优选不多于三个，并且更优选不多于两个选自除氢之外的基团。优选地，R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R11和R12中的一个或两个选自除氢之外的基团。在一些实施方案中，R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R11和R12中仅有一个选自除氢之外的基团。
还优选R2和R3中的至少一个是氢，并且更优选R2和R3二者都是氢。
在优选的实施方案中，R4、R5、R7和R8中的至少一个选自甲基、乙基、丙基和丁基并且R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R11和R12中的余项是氢。更优选地，R7和R8中的至少一个选自甲基、乙基、丙基和丁基，并且R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R11和R12中的余项是氢。
在另外的优选实施方案中，R4、R5、R7和R8中的至少一个是甲基，并且R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R11和R12中的余项是氢。更优选地，R7和R8中的至少一个是甲基并且R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R11和R12中的余项是氢。
优选地，X是-O-或-NR10-，其中R10选自氢、甲基、乙基、丙基和丁基，并且优选选自氢、甲基和乙基。更优选地，R10是氢。在优选实施方案中，X是-O-。
n可以是0或1，尽管优选n为0。
本发明中可以使用的辛烷值提升添加剂包括：
Figure 833211DEST_PATH_IMAGE020
Figure 65609DEST_PATH_IMAGE021
Figure 384726DEST_PATH_IMAGE022
。
优选的辛烷值提升添加剂包括：
Figure 866523DEST_PATH_IMAGE023
。
特别优选的是辛烷值提升添加剂：
Figure 749029DEST_PATH_IMAGE024
。
可以在燃料组合物中使用添加剂的混合物。例如，燃料组合物可以包含以下的混合物：
Figure 632671DEST_PATH_IMAGE025
。
应当理解，对烷基的提及包括烷基的不同异构体。例如，对丙基的提及包括正丙基和异丙基，并且对丁基的提及包括正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基。
添加剂和燃料组合物
本发明提供可通过本发明的方法获得的燃料添加剂d。优选地，通过本发明的方法获得燃料添加剂。
本发明还提供用于制备用于火花点火式内燃发动机的燃料的方法，所述方法包括：
使用本发明的方法制备燃料添加剂d；和
将燃料添加剂与基础燃料共混。
还提供了用于火花点火式内燃发动机的燃料。所述燃料包含可通过本发明的方法获得并且优选通过本发明的方法获得的燃料添加剂d和基础燃料。
通常在火花点火式内燃发动机中使用汽油燃料（包括含有增氧剂的那些）。相应地，可以根据本发明的方法制备的燃料组合物可以是汽油燃料组合物。
燃料组合物可以包含大量（即多于50重量%）的液体燃料（“基础燃料”）和少量（即少于50重量%）的本发明的添加剂组合物。适合的液体燃料的实例包括烃燃料、增氧剂燃料及其组合。
燃料组合物可以含有至多为20%，优选0.1%至10%并且更优选0.2%至5%的添加剂重量/基础燃料重量的量的辛烷值提升燃料添加剂d。甚至更优选地，燃料组合物含有0.25%至2%并且甚至仍更优选0.3%至1%的添加剂重量/基础燃料重量的量的燃料添加剂。应当理解，当使用多于一种的辛烷值提升燃料添加剂d时，这些值指的是燃料中燃料添加剂d的总量。
燃料组合物可以包含至少一种其它燃料添加剂。可以存在于燃料组合物中的此类其它添加剂的实例包括清净剂、摩擦改良剂/抗磨添加剂、腐蚀抑制剂、燃烧改良剂、抗氧化剂、阀座衰退添加剂、去浊剂/反乳化剂、染料、标记物、芳香剂、抗静电剂、抗微生物剂和润滑性改进剂。还可以在燃料组合物中使用另外的辛烷值改进剂即不具有辛烷值提升燃料添加剂d的结构的辛烷值改进剂。
在火花点火式内燃发动机中使用燃料组合物。火花点火式内燃发动机的实例包括直接喷射火花点火式发动机和进气道燃料喷射火花点火式发动机。可以在汽车应用例如在车辆例如客车中使用火花点火式内燃发动机。
现在将参考以下非限制性实施例描述本发明。
实施例
实施例1: 通过路线(i)制备中间体c
根据以下方案制备中间体c：
Figure 309640DEST_PATH_IMAGE026
将5-甲基-2-氨基苯酚1 (10.0 g, 81 mmol)和环氧乙烷(2.5-3.3 M的在THF中的溶液，25ml, ~72 mmol)的溶液在高压釜中加热至100℃保持2小时并冷却至环境温度。蒸发溶剂至干燥并将得到的固体从乙酸乙酯中重结晶以产生4.4 g (32%收率)作为灰白色固体的2。
实施例2: 通过路线(ii)制备辛烷值提升燃料添加剂d
根据以下方案从中间体c制备燃料添加剂f：
Figure 544312DEST_PATH_IMAGE027
在第一个实验中，在有四氢呋喃溶剂存在下使用三苯基膦和偶氮二甲酸二异丙酯制备燃料添加剂。
将化合物2 (1.0 g, 6 mmol)和三苯基膦(6.2 mmol)在THF (5 ml)中声处理2分钟，并且然后历时2分钟加入DIAD (6.2 mmol)在THF (5 ml)中的溶液，并继续声处理大约30分钟。将反应混合物用大约30 ml己烷稀释并从深色油中倾析出。将溶剂蒸发并使用20-40%乙酸乙酯/己烷通过柱色谱法纯化。将产物级分蒸发以产生0.4 g (45%收率)作为无色油的3 (通过LCMS测量)。
在第二个实验中，使用溴化氢水溶液制备燃料添加剂。
将2-((2-羟基乙基)氨基)-5-甲基苯酚2 (6.7 g, 0.04 mol)在35 mL浓氢溴酸62%(0.88 mol)中的溶液搅拌和回流3小时。将反应混合物用浓氢氧化铵28%(50 mL)碱化，并在真空中蒸发水。将残余物用乙酸乙酯(200 mL)处理，将混合物搅拌1小时，并然后过滤。将滤液经无水硫酸钠干燥和在真空中蒸发以产生4.47 g (75%收率)的3。
实施例3: 通过路线(i')制备中间体c’
Figure 699350DEST_PATH_IMAGE028
将2-氨基-5-甲基苯酚1 (500.0 g, 4.06 mol)和碳酸乙烯酯(554 g, 6.29 mol)在DMF (5 L)中的溶液用碳酸钾(2244 g, 16.24 mol)处理，并加热至145℃保持1h。一旦冷却至室温，在减压下除去DMF。然后将得到的残余物在乙酸乙酯(5 L)和水(4 L)之间分配。将分离的有机相用水(4 L)和盐水(2 L)洗涤并浓缩。处理另外500 g和3 x 250 g的2-氨基-5-甲基苯酚1以产生作为深棕色油的粗产物2 (2051 g)。
将粗产物通过加入叔丁基甲基醚(10 L)进行纯化并在旋转蒸发器上搅拌20分钟。将得到的固体通过真空过滤进行收集，用叔丁基甲基醚(500 ml)洗涤和真空干燥以产生作为棕色固体的产物2 (596 g)，通过UPLC-MS (运行时间: 1.40分钟；溶剂B)乙腈C) 10 mMNH4HCO3在pH 10；梯度: 在1.2分钟中2-98%B和C, 保持在98%B 2%C至1.40 min；流速0.8ml/min在40℃)测得99.82%的纯度。
将滤液用叔丁基甲基醚(5 L)稀释，用水(4.5 L)洗涤，经硫酸钠干燥并浓缩。将残余物(1069 g)与叔丁基甲基醚(3 L)一起研磨以产生深棕色固体(232 g)。将固体通过从异丙醇(300 ml)重结晶进一步纯化以产生作为黄褐色固体的第二批产物2 (117.5 g)。将来自叔丁基甲基醚研磨的滤液通过浓缩至干燥(793 g)进行纯化，并穿过用乙酸乙酯洗脱的二氧化硅塞，以产生767 g粗产物2。然后将它从乙酸乙酯(500 ml)中重结晶以产生作为黄褐色固体的第三批产物2 (126.5 g)。得到的产物2的总量为840 g (35%收率)。
实施例4: 通过路线(ii’)制备辛烷值提升燃料添加剂d
Figure 719390DEST_PATH_IMAGE029
在多种条件下实施在有金属催化剂存在下、但是在没有碱、氢或其它反应组分存在下的环化反应。作为一般程序，任选地在有溶剂存在下，将化合物2’和催化剂的混合物加热至指定温度。继续加热，然后冷却至室温并取样用于UPLC分析。
在不同条件下化合物3’的产率显示在下表中:
Figure 567260DEST_PATH_IMAGE030
实施进一步实验。作为一般程序，加热化合物2’、兰尼镍(50%在水中)和均三甲苯的混合物。将粗制的反应混合物通过HPLC分析以确定转化和选择性。
在不同条件下得到的化合物3’的产率显示在下表中:
Figure 289228DEST_PATH_IMAGE031
Figure 247957DEST_PATH_IMAGE032
在有金属催化剂和氢气存在下实施进一步实验。作为一般程序，将催化剂加入氩气吹扫过的不锈钢高压釜(300 mL)。向其中加入材料2’(0.33 g, 2.0 mmol)，随后加入均三甲苯(10 mL)。将高压釜密封，用氢气充至7巴和加热至170℃，但是在实验xxxii、xxxiii和xxxiv的情况下将温度升高至210℃。将反应在该温度保持20小时，然后冷却至室温并取样用于UPLC (MeCN)分析。
在不同条件下得到的化合物3’的产率显示在下表中:
Figure 840613DEST_PATH_IMAGE033
Figure 124963DEST_PATH_IMAGE034
不将本文中公开的尺寸和值理解为被严格限制为列举的精确数值。而是，除非另有说明，否则每个此类尺寸都意在表示列举的值和围绕所述值的功能上等效的范围。例如，以“40mm”形式公开的尺寸意在表示“约40mm”。
除非明确排除或另有限制，否则本文中引用的每篇文件，包括任何交叉引用或相关的专利或申请均据此以引用方式全文并入本文中。任何文件的引用都不是承认其是相对于本文中公开或要求保护的任何发明的现有技术，或承认其独自或与任何其它一篇或多篇参考文献以任何组合的形式教导、建议或公开任何此类发明。另外，在本文件中术语的任何含义或定义与通过引用并入的文件中相同术语的任何含义或定义冲突的情况下，应以本文件中的指定给该术语的含义或定义为准。
尽管已经阐述和描述了本发明的特定实施方案，但对本领域技术人员显而易见的是，可以在不背离本发明的精神和范围的情况下做出各种其它变化和修改。因此意图在所附权利要求中覆盖所有在本发明范围和精神内的此类变化和修改。

Claims (21)

1.一种用于制备具有以下式的燃料添加剂的方法：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
其中：R1是氢；
R2、R3、R4、R5、R11和R12各自独立地选自氢、烷基、烷氧基、烷氧基-烷基、仲胺和叔胺基团；
R6、R7、R8和R9各自独立地选自氢、烷基、烷氧基、烷氧基-烷基、仲胺和叔胺基团；
X选自-O-或-NR10-，其中R10选自氢和烷基；和
n是0或1，
前提条件是，R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R11和R12中的至少一个选自除氢以外的基团，
所述方法包括实现以下反应:
Figure 201641DEST_PATH_IMAGE002
其中：R13选自氢和烷基；和
每个L独立地选自离去基团，或两个L基团一起形成基团-O-C(O)-O-。
2.根据权利要求1所述的方法，其中试剂b选自：
Figure DEST_PATH_IMAGE003
。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中相对于起始原料a以0.5-4摩尔当量、优选0.7-3摩尔当量和更优选0.8-2摩尔当量的量使用试剂b。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中所述反应包括以下子步:
Figure 915519DEST_PATH_IMAGE004
。
5.根据权利要求4所述的方法，其中在有选自非质子溶剂(例如四氢呋喃、乙腈、二甲氧基乙烷、二氧杂环己烷、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亚砜、碳酸乙烯酯、环丁砜、二苯基醚、乙腈、2-硝基丙烷、丙酮、丁-2-酮、甲酸丁酯、乙酸乙酯、异丁腈、乙酸甲酯、甲酸甲酯、硝基甲烷、四氢呋喃和丙腈)和水的溶剂存在下，和优选地在有非质子溶剂，优选地选自四氢呋喃、乙腈、二甲氧基乙烷和二氧杂环己烷存在下进行步骤(i)。
6.根据权利要求4或权利要求5所述的方法，其中在大于15℃和任选地大于60℃、优选地大于70℃和更优选地大于80℃的温度进行步骤(i)。
7.根据权利要求4-6中的任一项所述的方法，其中在有卤化氢、优选溴化氢或氯化氢存在下进行步骤(ii)。
8.根据权利要求7所述的方法，其中使用摩尔过量的卤化氢，且优选地其中相对于中间体c以至少5摩尔当量、优选地至少10摩尔当量和更优选地至少15摩尔当量的量使用卤化氢。
9.根据权利要求7或权利要求8所述的方法，其中在大于60℃、优选地大于70℃和更优选地大于80℃的温度进行步骤(ii)。
10.根据权利要求4-6中的任一项所述的方法，其中使用碱实施在步骤(ii)中的反应，其中所述碱优选地选自：
-无机碱，优选碱金属氢氧化物(例如来自氢氧化钠和氢氧化钾)、碱金属碳酸盐(例如来自碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钾和碳酸钾)和氨水，和更优选碱金属氢氧化物诸如氢氧化钠；和
-有机碱，更优选地来自含氮的有机碱，诸如来自三甲胺、二异丙基乙胺和1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯。
11.根据权利要求4-6中的任一项所述的方法，其中在有三烃基膦(例如三芳基膦或三烷基膦，诸如三苯基膦或三丁基膦)和偶氮化合物(例如偶氮二甲酸二烷基酯，诸如偶氮二甲酸二异丙酯)存在下进行步骤(ii)。
12.根据权利要求11所述的方法，其中在有非质子溶剂存在下进行步骤(ii)，所述非质子溶剂优选地选自四氢呋喃、乙腈、二甲氧基乙烷和二氧杂环己烷。
13.根据权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中所述反应包括以下子步:
Figure DEST_PATH_IMAGE005
。
14.根据权利要求1-13中的任一项所述的方法，其中R13选自氢、甲基、乙基、丙基和丁基，优选氢和甲基，且更优选地是甲基。
15.根据权利要求1-14中的任一项所述的方法，其中每个L独立地选自: 卤化物(例如Cl、Br、I)、被取代的芳氧基(例如-O-Ar，其中Ar选自硝基取代的芳基诸如对硝基苯基)、磺酸酯(例如-OSO2A，其中A选自甲苯基、甲基、-CF3、-CH2Cl、苯基和对硝基苯基)和-XH，和优选Cl、Br和-XH。
16.根据权利要求1-15中的任一项所述的方法，其中所述方法是分批式方法，其中以大于100 kg、优选地大于150 kg和更优选地大于200 kg的批次量生产所述燃料添加剂。
17.根据权利要求1-15中的任一项所述的方法，其中所述方法是连续方法。
18.根据权利要求1-17中的任一项所述的方法，其中在反应器中实现反应，或者在反应包括子步(i)和(ii)或(i')和(ii’)的情况下，反应器具有至少500 L、优选地至少750 L和更优选地至少1000 L的容积。
19.具有以下式的燃料添加剂：
Figure 226415DEST_PATH_IMAGE006
其中：R1是氢；
R2、R3、R4、R5、R11和R12各自独立地选自氢、烷基、烷氧基、烷氧基-烷基、仲胺和叔胺基团；
R6、R7、R8和R9各自独立地选自氢、烷基、烷氧基、烷氧基-烷基、仲胺和叔胺基团；
X选自-O-或-NR10-，其中R10选自氢和烷基；和
n是0或1，
其中所述燃料添加剂可通过根据权利要求1-18中的任一项所述的方法得到。
20.一种用于制备用于火花点火式内燃发动机的燃料的方法, 所述方法包括：
使用在权利要求1-18中的任一项中定义的方法制备燃料添加剂；和
将所述燃料添加剂与基础燃料共混。
21.一种用于火花点火式内燃发动机的燃料，所述燃料包含根据权利要求19所述的燃料添加剂和基础燃料。
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