CN112707821A - 酯类化合物及其制备方法、用途 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种酯类化合物及其制备方法、用途。本发明的酯类化合物，其结构如式(I)所示：

Description

酯类化合物及其制备方法、用途
技术领域
本发明涉及润滑剂产品领域，特别涉及适宜用作润滑基础油的酯类化合物。
背景技术
润滑油是机械运转中不可或缺的组成部分，起到减少摩擦磨损、保护机械、冷却、清洁、密封、延长使用寿命等作用，但由于润滑油泄漏、溢出、蒸发或处理不当等因素对自然环境造成了严重危害，因此对润滑油的环境友好性提出了更高的要求。现有技术中构成润滑油的基础油和添加剂多来自石油原料，在现阶段自然界的特定时间条件下很难再生，同时，其组成成分多为异构烷烃、环烷烃、芳烃及微量金属物质，这导致其生物降解性较差。
环境友好型润滑油是指具有优异的生物降解性、可再生性及无毒或低毒性的润滑油。与石油基础油相比，环境友好型润滑油的降解率通常要高出两倍以上。
植物油具有润滑性能好、原料来源广泛、生产成本较低，以及生物降解性好(生物降解率可达70％～100％)等优点，既适用于边界润滑，又可用于流体动力润滑，能够应用于大多数润滑工况。与矿物油相比，植物油具有更好的润滑性能和黏温性能，在宽温度范围内植物油黏度变化更小，能够更好地减少摩擦，机械能量损失较矿物油也可降低5％～15％。植物油还具有更高的闪点及更低的蒸发损失，可显著减少高温工况条件下有机气体的溢出，在开放环境中使用更加安全。但是，植物油脂分子中不饱和双键极易发生氧化，导致黏度增加以及产生酸性腐蚀等问题。
为此，现有技术已经开发出了许多酯类结构的基础油及添加剂。
US 6051539报道了通过改变植物油甘油酸三酯结构中脂肪侧链结构来达到改善植物油抗氧和低温性能的目的，包括两步反应：(1)异构脂肪酸(如2-乙基己酸)与甲醇或含支链多元醇发生酯化反应，生成支链脂肪酸甲酯或多元醇酯；(2)支链脂肪酸甲酯或多元醇酯与甘油酸三酯在催化剂作用下发生酯交换反应，生成部分被支链脂肪酸取代的甘油酸三酯和部分被长链脂肪酸取代的多元醇酯。
尽管现有的酯类基础油和添加剂能够改善润滑油的环境友好性，但仍具有很大的改进空间。随着环境友好型润滑油的发展，对酯类基础油和添加剂的性能表现也提出了更高的要求。鉴于此，现有技术仍旧需要性能更为优良的环境友好型基础油和添加剂。
发明内容
本发明提供了一种酯类化合物及其制备方法、用途。
本发明的酯类化合物，其结构如式(I)所示：
Figure BDA0002246191670000021
在式(I)中，n为2～20之间的整数(优选2～10之间的整数，更优选2、3、4或5)；R基团选自n价的C1～30的烃基(优选C1～20的直链或支链烷基、C6～20的芳基、C7～20的烷基芳基，更优选C1～10的直链或支链烷基、C6～10的芳基、C7～10的烷基芳基)；n个A基团彼此相同或不同，各自独立地选自式(II)所示的基团、C1～30的直链或支链烷基、OH(优选选自式(II)所示的基团、C1～20的直链或支链烷基、OH，更优选选自式(II)所示的基团、C1～10的直链或支链烷基、OH)，且至少一个A基团选自式(II)所示的基团；
Figure BDA0002246191670000022
在式(II)中，m为1～10之间的整数(优选1～5之间的整数，更优选1、2或3)；R1基团选自C1～30的烃基、H(优选选自C1～20的直链或支链烷基、H，更优选选自C1～10的直链或支链烷基、H)；m个R2基团各自独立地选自C1～30的亚烃基、单键(优选选自C1～20的直链或支链亚烷基、单键，更优选选自C1～10的直链或支链亚烷基、单键，与
Figure BDA0002246191670000023
键合的R2基团优选选自C1～10的直链或支链亚烷基)；R3基团选自C1～30的烃基、H(优选选自C1～20的直链或支链烷基、H，更优选选自C1～10的直链或支链烷基、H)；m个A＇基团各自独立地选自—CH＝CH—、
Figure BDA0002246191670000031
亚乙基、亚丙基、式(III)所示的基团和式(IV)所示的基团，且存在一个A＇基团选自式(III)所示的基团或式(IV)所示的基团，式(III)或式(IV)所示基团与式(I)中的
Figure BDA0002246191670000032
键合，*表示式(III)或式(IV)所示基团中与式(I)中
Figure BDA0002246191670000033
的键合端；
Figure BDA0002246191670000034
在式(III)和式(IV)中，R4基团各自独立地选自C1～30的烃基、H(优选选自C1～20的直链或支链烷基、H，更优选选自C1～10的直链或支链烷基、H)；R5基团各自独立地选自C1～30的烃基、
Figure BDA0002246191670000035
H(优选选自C1～20的直链或支链烷基、
Figure BDA0002246191670000036
H，更优选选自C1～10的直链或支链烷基、
Figure BDA0002246191670000037
H)，其中的R6基团选自C1～30的烃基(优选选自C1～20的直链或支链烷基，更优选选自C1～10的直链或支链烷基)。
根据本发明，可选地，n为2或3，n个A基团各自独立地选自式(II)所示的基团。
根据本发明，可选地，当n为2时，R基团选自C1～20的直链或支链亚烷基、C6～20的亚芳基、C7～20的亚烷基芳基。
本发明的具体结构的酯类化合物包括如下的一种化合物或以任意比例混合的多种化合物：
Figure BDA0002246191670000041
Figure BDA0002246191670000051
Figure BDA0002246191670000061
Figure BDA0002246191670000071
Figure BDA0002246191670000081
Figure BDA0002246191670000091
Figure BDA0002246191670000101
Figure BDA0002246191670000111
Figure BDA0002246191670000121
Figure BDA0002246191670000131
Figure BDA0002246191670000141
Figure BDA0002246191670000151
本发明还提出了一种酯类化合物的制备方法，包括：
(1)使式(α)所示化合物中的烯键发生环氧化反应、再与式(β)所示化合物发生反应的步骤，
Figure BDA0002246191670000161
在式(α)中，m为1～10之间的整数(优选1～5之间的整数，更优选1、2或3)；R1基团选自C1～30的烃基、H(优选选自C1～20的直链或支链烷基、H，更优选选自C1～10的直链或支链烷基、H)；m个R2基团各自独立地选自C1～30的亚烃基、单键(优选选自C1～20的直链或支链亚烷基、单键，更优选选自C1～10的直链或支链亚烷基、单键，与
Figure BDA0002246191670000162
键合的R2基团优选选自C1～10的直链或支链亚烷基)；R3基团选自C1～30的烃基、H(优选选自C1～20的直链或支链烷基、H，更优选选自C1～10的直链或支链烷基、H)；
在式(β)中，R5基团各自独立地选自C1～30的烃基、
Figure BDA0002246191670000163
H(优选选自C1～20的直链或支链烷基、
Figure BDA0002246191670000164
H，更优选选自C1～10的直链或支链烷基、
Figure BDA0002246191670000165
H)，其中的R6基团选自C1～30的烃基(优选选自C1～20的直链或支链烷基，更优选选自C1～10的直链或支链烷基)；X基团选自H、F、Cl、Br、I(优选选自H、Cl、Br，更优选选自H)；
(2)使式(γ)所示化合物和/或其缩合物与步骤(1)的反应产物发生反应，收集产物；
Figure BDA0002246191670000166
在式(γ)中，n为2～20之间的整数(优选2～10之间的整数，更优选2、3、4或5)；R基团选自n价的C1～30的烃基(优选C1～20的直链或支链烷基、C6～20的芳基、C7～20的烷基芳基，更优选C1～10的直链或支链烷基、C6～10的芳基、C7～10的烷基芳基)；n个X基团彼此相同或不同，各自独立地选自OH、F、Cl、Br、I(优选选自H、Cl、Br，更优选H)。
根据本发明的制备方法，所述式(α)所示化合物可以选用以下具体化合物中的一种或多种：二十烯酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、十六烯酸、十四烯酸、十二烯酸、十一烯酸、十烯酸、辛烯酸。
根据本发明的制备方法，可选地，式(β)所示化合物可以选用以下具体化合物中的一种或多种：甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、异丁醇、戊醇、己醇、环己醇、庚醇、辛醇、异辛醇、壬醇、癸醇、十二醇、十四醇、十六醇、十八醇、甲酸、乙酸、丙酸、异丙酸、正丁酸、叔丁酸、异丁酸、戊酸、己酸、庚酸、甲基环己酸、辛酸、异辛酸、苯甲酸、壬酸、癸酸、十二酸、十四酸、十六酸、十八酸。
根据本发明的制备方法，可选地，式(γ)所示化合物可以选用以下具体化合物中的一种或多种：乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、环己二甲基酸、壬二酸、癸二酸、十一烷基二酸、十二烷基二酸、十三烷基二酸、十四烷基二酸、十五烷基二酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸。
根据本发明的制备方法，可选地，使式(α)所示化合物与氧化剂发生环氧化反应。所述氧化剂能够使式(α)所示化合物中的-C＝C-转化为
Figure BDA0002246191670000171
所述氧化剂包括有机过氧化物和无机过氧化物，具体可以为以下化合物中的一种或多种：过氧化氢、叔丁基过氧化氢、乙苯基过氧化氢、异丙苯基过氧化氢。所述式(α)所示化合物(以-C＝C-计)与氧化剂之间的反应当量比优选为1：1～5，更优选1：1～3；反应温度优选为0～200℃，更优选30～100℃。所述环氧化反应的时间以所述环氧化反应顺利进行为宜，一般来说，反应时间越长越好，优选0.5～24h，更优选1～10h。所述式(α)所示化合物的环氧化反应可以采用常规相转移反应，例如使过氧化氢与甲酸发生原位反应生成过氧酸，再与烯键完成氧原子转移反应，也可以在所述式(α)所示化合物的环氧化反应中加入催化剂。所述催化剂可以为含钛、钨、钼、铼和铝中的一种或多种金属的催化剂和/或酸催化剂，具体可以选用钛硅材料、钨杂多酸盐、含钼配合物、甲基三氧化铼、硫酸铝、硫酸、盐酸、硝酸或磷酸中的一种和多种。所述催化剂的量优选为式(α)所示化合物质量的0.01％～10％。
根据本发明的制备方法，所述式(α)所示化合物中的烯键发生环氧化反应后生成式(α)所示化合物的环氧化产物。所述式(α)所示化合物的环氧化产物可以提纯后进行下一步反应，也可以不经提纯直接进行下一步反应。
根据本发明的制备方法，可选地，使式(α)所示化合物的环氧化产物(以
Figure BDA0002246191670000181
的量计)与式(β)所示化合物(以—O—和
Figure BDA0002246191670000182
的量计)之间的反应当量比优选为1：0.5～100，更优选1：1～10；反应温度优选为0～200℃，更优选40～150℃。所述反应的时间以所述反应顺利进行为宜，一般来说，反应时间越长越好，优选优选1～24小时，更优选2～10小时。
根据本发明的制备方法，在所述式(α)所示化合物的环氧化产物与式(β)所示化合物的反应中可以加入催化剂，也可以不加入催化剂，优选加入催化剂。所述催化剂可以为无机酸、有机酸、固体酸、杂多酸、酸性离子液体、酸性树脂、酸性分子筛、金属氯化物和金属氧化物中的一种或多种，例如可以选用硫酸、高氯酸、AlCl3、氯化锡、正丁基氧化锡、二丁基氧化锡、对甲苯磺酸、酸性树脂、磷钨杂多酸、酸性离子液体和酸性分子筛中的一种或多种，优选高氯酸、氯化锡、正丁基氧化锡、对甲苯磺酸、酸性树脂和磷钨杂多酸中的一种或多种。所述催化剂的加入量优选所述式(α)所示化合物质量的0.1％～10％。
根据本发明的制备方法，所述式(α)所示化合物的环氧化产物与式(β)所示化合物的反应产物可以提纯后进行下一步反应，也可以不经提纯直接进行下一步反应。
根据本发明的制备方法，所述式(γ)所示化合物和/或其缩合物与步骤(1)反应产物之间的摩尔比优选为1：1～10，更优选1：1～6；反应温度优选50～300℃，更优选70～280℃；反应时间以促进反应顺利进行为宜，一般来说，反应时间越长越好，通常优选1～24小时，更优选2～12小时。在所述式(γ)所示化合物和/或其缩合物与步骤(1)反应产物的反应中可以加入催化剂，也可以不加入催化剂，优选加入催化剂。所述催化剂优选硫酸、高氯酸、AlCl3、氯化锡、正丁基氧化锡、二丁基氧化锡、、硫酸氢钠、对甲苯磺酸、酸性树脂、磷钨杂多酸、酸性离子液体和酸性分子筛中的一种或多种，更优选硫酸、硫酸氢钠、氯化锡、正丁基氧化锡、对甲苯磺酸、酸性树脂和磷钨杂多酸中的一种或多种。
根据本发明的制备方法，在所述各个反应中可以加入溶剂，也可以不加入溶剂，优选加入溶剂。所述溶剂优选烃类溶剂，优选烷烃、芳烃和醚中的一种或多种，更优选烷烃溶剂，例如可以选用己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、环己烷、环庚烷、环辛烷、环壬烷、环癸烷、苯、甲苯、二甲苯、乙苯、丙苯、乙醚、丙醚、异丙醚和丁醚中的一种或多种。所述溶剂的加入量以促进反应顺利进行为宜，并没有特别的限定。所述溶剂可以通过公知方法除去，例如蒸馏、精馏等方法，并没有特别的限定。
根据本发明的制备方法，可选地，利用溶剂对反应产物进行洗涤、提纯操作，可以进行洗涤的溶剂优选烃类溶剂。所述溶剂可通过干燥、蒸发、蒸馏等常规技术手段去除。
根据本发明的制备方法，所述各个反应可以在反应釜、固定床、流动床、微通道反应器等连续或间歇的反应设备中进行。
根据本发明的制备方法制得的酯类化合物可以为单一结构的化合物，也可以为包含不同结构化合物的混合物。对于不同结构化合物的混合物，有时可以将其分离为单一结构的化合物，有时也可以将所述不同结构化合物的混合物直接使用，而不必将其分离为单一结构的化合物。
本发明的酯类化合物具有优良的黏温、低温性能，可以用作润滑油基础油、摩擦性能改进剂。
本发明还提出了一种润滑油组合物，所述润滑油组合物包括本发明所述的酯类化合物或按照本发明所述方法制得的酯类化合物以及润滑油基础油。其中所述酯类化合物占所述润滑油组合物总质量的0.1％～100％，优选0.1％～90％，更优选1％～50％，进一步可选2％～30％，3％～25％。
根据本发明，所述润滑油组合物还可以包含其它组分。作为所述其它组分，比如可以举出本领域在润滑油组合物中允许添加的各种添加剂，具体比如可以举出酚类、胺类或硫磷型抗氧剂，羧酸盐、磺酸盐或烷基酚盐清净剂，丁二酰亚胺型无灰分散剂，聚酯、聚烯烃或烷基萘型降凝剂，甲基丙烯酸酯共聚物、乙丙共聚物、聚异丁烯、氢化苯乙烯/丁二烯共聚物型黏度指数改进剂，硫/磷型摩擦改进剂，含硫/磷、硼酸型极压剂，或者硅型、非硅型抗泡剂等。这些添加剂的种类和用量为本领域技术人员所公知，在此不作赘述。这些添加剂可以单独使用一种，或者以任意的比例组合使用多种。
具体实施方式
在本说明书的上下文中，在基团的定义中有时使用术语“单键”。所谓“单键”，指的是该基团不存在。举例而言，假定结构式-CH2-A-CH3，其中基团A被定义为选自单键和甲基。鉴于此，若A是单键，则代表该基团A不存在，此时所述结构式即被相应简化为-CH2-CH3。
在本说明书的上下文中，表达方式“数字+价+基团”或其类似用语指的是从该基团所对应的基础结构(比如链、环或其组合等)上除去该数字所代表的数量的氢原子后获得的基团，优选指的是从该结构所含的碳原子(优选饱和碳原子和/或非同一个碳原子)上除去该数字所代表的数量的氢原子后获得的基团。举例而言，“3价直链或支链烷基”指的是从直链或支链烷烃(即该直链或支链烷基所对应的基础链)上除去3个氢原子而获得的基团，而“2价直链或支链杂烷基”则指的是从直链或支链杂烷烃(优选从该杂烷烃所含的碳原子，或者更进一步，从非同一个碳原子)上除去2个氢原子而获得的基团。举例来说，2价丙基可以为*-CH2-CH2-CH2-*、
Figure BDA0002246191670000201
3价丙基可以为
Figure BDA0002246191670000202
4价丙基可以为
Figure BDA0002246191670000203
其中*代表在该基团中可以与其它基团键合的结合端。
实施例1：制备环氧油酸甲酯A
反应在装有通气口、搅拌器和热电偶的反应釜中进行。将2000g油酸甲酯、158g甲酸、15g硫酸加入至反应釜中，升温至60℃，将1150g浓度为30％的过氧化氢泵送至反应釜中，泵送时间为6h，在反应结束后采用蒸馏的方式除去剩余的甲酸和水，冷却至室温，经去离子水洗涤三次，得到环氧油酸甲酯A。
实施例2：开环化合物A-1
将480g甲醇、624g环氧油酸甲酯A和5g对甲苯磺酸催化剂加入到2000mL三口玻璃烧瓶中，加热至100℃，维持在100℃反应5h，蒸馏去除过量的甲醇。粗产物经水洗除催化剂、洗至中性后，得到开环化合物A-1，其结构如下所示。
Figure BDA0002246191670000204
实施例3：制备酯类化合物A-2
将207g开环化合物A-1和3g对甲苯磺酸催化剂加入到500mL三口玻璃烧瓶中，加热至100℃，在3h内将27g乙二酸逐渐滴加至三口烧瓶中，利用分水器收集反应过程产生的H2O，滴加结束后维持在100℃继续反应4h。粗产物经水洗除催化剂、洗至中性后，得到酯类化合物A-2，其结构如下所示。
Figure BDA0002246191670000211
实施例4：制备酯类化合物A-3
将207g开环化合物A-1和3.5g对甲苯磺酸催化剂加入到500mL三口玻璃烧瓶中，加热至130℃，在3h内将50g对苯二甲酸和100g二甲苯溶液的混合物逐渐滴加至三口烧瓶中，利用分水器收集反应过程产生的H2O，滴加结束后维持在130℃继续反应4h。粗产物经水洗除催化剂、洗至中性后，蒸馏二甲苯得到酯类化合物A-3，其结构如下所示。
Figure BDA0002246191670000212
对比例1：制备酯类化合物D-1
除将A-1替换为等摩尔的蓖麻油酸甲酯外，D-1的制备方法与A-2相同，得到酯类化合物D-1。
对比例2：制备酯类化合物D-2
除将A-1替换为等摩尔的十八醇外，D-2的制备方法与A-3相同，得到酯类化合物D-2。
实施例5：制备开环化合物B-1
将624g环氧油酸甲酯A和5g对甲苯磺酸催化剂加入到2000mL三口玻璃烧瓶中，加热至100℃，在3h内将880g丁酸逐渐滴加至三口烧瓶中，维持在100℃反应5h。粗产物经水洗除催化剂、洗至中性后，得到开环化合物B-1，其结构如下所示。
Figure BDA0002246191670000221
实施例6：制备酯类化合物B-2
将241g酯类化合物B-1和5g对甲苯磺酸催化剂加入到500mL三口玻璃烧瓶中，加热至110℃，在3h内将44g己二酸和100g甲苯溶剂混合物逐渐滴加至三口烧瓶中，利用分水器收集反应过程产生的H2O，滴加结束后维持在130℃继续反应3h。粗产物经水洗除催化剂、洗至中性后，得到酯类化合物B-2，其结构如下所示。
Figure BDA0002246191670000222
实施例7：制备酯类化合物B-3
将241g酯类化合物B-1和1.5g对甲苯磺酸催化剂加入到500mL三口玻璃烧瓶中，加热至110℃，在3h内将52g 1,4环己二酸逐渐滴加至三口烧瓶中，利用分水器收集反应过程产生的H2O，滴加结束后维持在110℃继续反应3h。粗产物经水洗除催化剂、洗至中性后，得到酯类化合物B-3，其结构如下所示。
Figure BDA0002246191670000231
对比例3：制备酯类化合物D-3
除将B-1替换为等摩尔的蓖麻油酸甲酯外，D-3的制备方法与B-2相同，得到酯类化合物D-3。
考察实施例和对比例的酯类化合物的理化性能，测定方法包括GB/T 265石油产品运动黏度测定法和动力黏度计算法、GB/T1995石油产品黏度指数计算方法、GB/T 3535石油产品倾点测定法、SH/T0074汽油机油薄层吸氧氧化安定性测试法，测定结果见表1。
表1
Figure BDA0002246191670000232
以上实施例仅用以说明本公开的实施例的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (14)

1.一种酯类化合物，其结构如式(I)所示：
Figure FDA0002246191660000011
在式(I)中，n为2～20之间的整数(优选2～10之间的整数，更优选2、3、4或5)；R基团选自n价的C1～30的烃基(优选C1～20的直链或支链烷基、C6～20的芳基、C7～20的烷基芳基，更优选C1～10的直链或支链烷基、C6～10的芳基、C7～10的烷基芳基)；n个A基团彼此相同或不同，各自独立地选自式(II)所示的基团、C1～30的直链或支链烷基、OH(优选选自式(II)所示的基团、C1～20的直链或支链烷基、OH，更优选选自式(II)所示的基团、C1～10的直链或支链烷基、OH)，且至少一个A基团选自式(II)所示的基团；
Figure FDA0002246191660000012
在式(II)中，m为1～10之间的整数(优选1～5之间的整数，更优选1、2或3)；R1基团选自C1～30的烃基、H(优选选自C1～20的直链或支链烷基、H，更优选选自C1～10的直链或支链烷基、H)；m个R2基团各自独立地选自C1～30的亚烃基、单键(优选选自C1～20的直链或支链亚烷基、单键，更优选选自C1～10的直链或支链亚烷基、单键，与
Figure FDA0002246191660000013
键合的R2基团优选选自C1～10的直链或支链亚烷基)；R3基团选自C1～30的烃基、H(优选选自C1～20的直链或支链烷基、H，更优选选自C1～10的直链或支链烷基、H)；m个A＇基团各自独立地选自—CH＝CH—、
Figure FDA0002246191660000014
亚乙基、亚丙基、式(III)所示的基团和式(IV)所示的基团，且存在一个A＇基团选自式(III)所示的基团或式(IV)所示的基团，式(III)或式(IV)所示基团与式(I)中的
Figure FDA0002246191660000015
键合，*表示式(III)或式(IV)所示基团中与式(I)中
Figure FDA0002246191660000021
的键合端；
Figure FDA0002246191660000022
在式(III)和式(IV)中，R4基团各自独立地选自C1～30的烃基、H(优选选自C1～20的直链或支链烷基、H，更优选选自C1～10的直链或支链烷基、H)；R5基团各自独立地选自C1～30的烃基、
Figure FDA0002246191660000023
H(优选选自C1～20的直链或支链烷基、
Figure FDA0002246191660000024
H，更优选选自C1～10的直链或支链烷基、
Figure FDA0002246191660000025
H)，其中的R6基团选自C1～30的烃基(优选选自C1～20的直链或支链烷基，更优选选自C1～10的直链或支链烷基)。
2.按照权利要求1所述的酯类化合物，其特征在于，n为2或3，n个A基团各自独立地选自式(II)所示的基团。
3.按照权利要求1所述的酯类化合物，其特征在于，n为2，R基团选自C1～20的直链或支链亚烷基、C6～20的亚芳基、C7～20的亚烷基芳基。
4.按照权利要求1所述的酯类化合物，其特征在于，所述酯类化合物包括如下的一种化合物或以任意比例混合的多种化合物：
Figure FDA0002246191660000031
Figure FDA0002246191660000041
Figure FDA0002246191660000051
Figure FDA0002246191660000061
Figure FDA0002246191660000071
Figure FDA0002246191660000081
Figure FDA0002246191660000091
Figure FDA0002246191660000101
Figure FDA0002246191660000111
Figure FDA0002246191660000121
Figure FDA0002246191660000131
Figure FDA0002246191660000141
5.一种酯类化合物的制备方法，包括：
(1)使式(α)所示化合物中的烯键发生环氧化反应、再与式(β)所示化合物发生反应的步骤，
Figure FDA0002246191660000151
R5OX(β)，
在式(α)中，m为1～10之间的整数(优选1～5之间的整数，更优选1、2或3)；R1基团选自C1～30的烃基、H(优选选自C1～20的直链或支链烷基、H，更优选选自C1～10的直链或支链烷基、H)；m个R2基团各自独立地选自C1～30的亚烃基、单键(优选选自C1～20的直链或支链亚烷基、单键，更优选选自C1～10的直链或支链亚烷基、单键，与
Figure FDA0002246191660000152
键合的R2基团优选选自C1～10的直链或支链亚烷基)；R3基团选自C1～30的烃基、H(优选选自C1～20的直链或支链烷基、H，更优选选自C1～10的直链或支链烷基、H)；
在式(β)中，R5基团各自独立地选自C1～30的烃基、
Figure FDA0002246191660000153
H(优选选自C1～20的直链或支链烷基、
Figure FDA0002246191660000154
H，更优选选自C1～10的直链或支链烷基、
Figure FDA0002246191660000155
H)，其中的R6基团选自C1～30的烃基(优选选自C1～20的直链或支链烷基，更优选选自C1～10的直链或支链烷基)；X基团选自H、F、Cl、Br、I(优选选自H、Cl、Br，更优选选自H)；
(2)使式(γ)所示化合物和/或其缩合物与步骤(1)的反应产物发生反应，收集产物；
Figure FDA0002246191660000156
在式(γ)中，n为2～20之间的整数(优选2～10之间的整数，更优选2、3、4或5)；R基团选自n价的C1～30的烃基(优选C1～20的直链或支链烷基、C6～20的芳基、C7～20的烷基芳基，更优选C1～10的直链或支链烷基、C6～10的芳基、C7～10的烷基芳基)；n个X基团彼此相同或不同，各自独立地选自OH、F、Cl、Br、I(优选选自H、Cl、Br，更优选H)。
6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，所述式(α)所示化合物选自以下具体化合物中的一种或多种：二十烯酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、十六烯酸、十四烯酸、十二烯酸、十一烯酸、十烯酸、辛烯酸；式(β)所示化合物选自以下具体化合物中的一种或多种：甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、异丁醇、戊醇、己醇、环己醇、庚醇、辛醇、异辛醇、壬醇、癸醇、十二醇、十四醇、十六醇、十八醇、甲酸、乙酸、丙酸、异丙酸、正丁酸、叔丁酸、异丁酸、戊酸、己酸、庚酸、甲基环己酸、辛酸、异辛酸、苯甲酸、壬酸、癸酸、十二酸、十四酸、十六酸、十八酸；式(γ)所示化合物可以选用以下具体化合物中的一种或多种：乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、环己二甲基酸、壬二酸、癸二酸、十一烷基二酸、十二烷基二酸、十三烷基二酸、十四烷基二酸、十五烷基二酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸。
7.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，使式(α)所示化合物与氧化剂发生环氧化反应(所述氧优选化剂包括有机过氧化物和无机过氧化物，更优选以下化合物中的一种或多种：过氧化氢、叔丁基过氧化氢、乙苯基过氧化氢、异丙苯基过氧化氢)。
8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，所述式(α)所示化合物(以-C＝C-计)与氧化剂之间的反应当量比为1：1～5(优选1：1～3)；反应温度为0～200℃(优选30～100℃)。
9.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，使式(α)所示化合物的环氧化产物(以
Figure FDA0002246191660000161
的量计)与式(β)所示化合物(以—O—和
Figure FDA0002246191660000162
的量计)之间的反应当量比为1：0.5～100(优选1：1～10)；反应温度为0～200℃(优选40～150℃)。
10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述式(α)所示化合物的环氧化产物与式(β)所示化合物的反应中加入催化剂(所述催化剂优选为无机酸、有机酸、固体酸、杂多酸、酸性离子液体、酸性树脂、酸性分子筛、金属氯化物和金属氧化物中的一种或多种)。
11.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，所述式(γ)所示化合物和/或其缩合物与步骤(1)反应产物之间的摩尔比为1：1～10(优选1：1～6)；反应温度为50～300℃(优选70～280℃)。
12.按照权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述式(γ)所示化合物和/或其缩合物与步骤(1)反应产物的反应中加入催化剂(所述催化剂优选硫酸、硫酸氢钠、高氯酸、AlCl3、氯化锡、正丁基氧化锡、二丁基氧化锡、对甲苯磺酸、酸性树脂、磷钨杂多酸、酸性离子液体和酸性分子筛中的一种或多种)。
13.权利要求1～4之一的酯类化合物或按照权利要求5～12之一方法制得的酯类化合物作为润滑油基础油或摩擦性能改进剂的用途。
14.一种润滑油组合物，包括权利要求1～4之一的酯类化合物或按照权利要求5～12之一方法制得的酯类化合物，以及润滑油基础油。
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