DE102010039039A1 - Use of an organic compound as a fuel additive to reduce the fuel consumption of diesel engines, preferably direct-injection diesel engines, with common rail injection systems - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von speziellen niedermolekularen organischen Verbindungen mit mindestens einem Strukturelement N-O-C, insbesondere am Sauerstoffatom substituierte Hydroxylamine und Oximether, als Kraftstoffzusatz zur Verringerung des Kraftstoffverbrauches von Dieselmotoren.The present invention relates to the use of special low molecular weight organic compounds having at least one structural element N-O-C, in particular hydroxylamines and oxime ethers substituted on the oxygen atom, as a fuel additive for reducing the fuel consumption of diesel engines.
Die Erschöpfung der Lagerstätten für fossile Brennstoffe wird in absehbarer Zeit eintreten und auch regenerative Brennstoffe stehen nicht in beliebigem Ausmaß zur Verfügung. Es bestehen daher fortwährende Bestrebungen, den Kraft- und Brennstoffverbrauch von damit betriebenen Verbrennungsvorrichtungen wie Motoren zu reduzieren. Ein Ansatz ist der Zusatz bestimmter Additive zu Kraft- und Brennstoffen, die den Verbrauch reduzieren.The depletion of fossil fuel deposits will occur in the foreseeable future, and regenerative fuels will not be available to any extent. Therefore, there are ongoing efforts to reduce the fuel and fuel consumption of combustion devices such as engines operated therewith. One approach is the addition of certain additives to fuels that reduce fuel consumption.
In der
Aus der
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Kraftstoffadditive aus den Verbindungsklassen der Hydroxylamine und der Oxime und deren Derivate sind aus den nachfolgend genannten Schriften bekannt; hierin wird jedoch nichts über eine mögliche Wirkung solcher Additive zur Reduzierung des Kraft- und Brennstoffverbrauches offenbart.Fuel additives from the compound classes of the hydroxylamines and the oximes and their derivatives are known from the documents mentioned below; however, nothing is disclosed herein about a possible effect of such additives to reduce fuel and fuel consumption.
Am Sauerstoffatom unsubstituierte Hydroxylamine werden in der
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Die mittels der Additive des Standes der Technik – insbesondere gemäß den Schriften (1) bis (3) – erreichte Kraftstoffersparnis ist jedoch noch nicht zufriedenstellend.However, the fuel economy achieved by means of the additives of the prior art, in particular according to documents (1) to (3), is still unsatisfactory.
Ein anderer Ansatz ist die Erhöhung des Wirkungsgrads der Motoren, was insbesondere durch eine Optimierung der Verbrennungsvorgänge im Brennraum durch Direkteinspritzung erreicht wird.Another approach is to increase the efficiency of the engine, which is achieved in particular by optimizing the combustion processes in the combustion chamber by direct injection.
Bei direkteinspritzenden Dieselmotoren wird der Kraftstoff durch eine direkt in den Brennraum reichende Mehrloch-Einspritzdüse des Motors eingespritzt und feinst verteilt (vernebelt), anstatt wie beim klassischen (Kammer-)Dieselmotor in eine Vor- oder Wirbelkammer eingeführt zu werden. Der Vorteil der direkteinspritzenden Dieselmotoren liegt in ihrer für Dieselmotoren hohen Leistung und einem dennoch vergleichsweise geringen Verbrauch. Außerdem erreichen diese Motoren ein sehr hohes Drehmoment schon bei niedrigen Drehzahlen. In direct-injection diesel engines, the fuel is injected through a directly into the combustion chamber-reaching multi-hole injection nozzle of the engine and finely distributed (nebulized), instead of being introduced as in the classic (chamber) diesel engine in a vortex or vortex chamber. The advantage of direct-injection diesel engines lies in their high performance for diesel engines and nevertheless comparatively low consumption. In addition, these engines achieve a very high torque even at low speeds.
Zur Zeit werden bei Dieselmotoren im Wesentlichen drei Verfahren eingesetzt, um den Kraftstoff direkt in den Brennraum einzuspritzen: die konventionelle Verteilereinspritzpumpe, das Pumpe-Düse-System (Unit-Injector-System bzw. Unit-Pump-System) und das Common-Rail-System.Currently, diesel engines use essentially three methods to inject the fuel directly into the combustion chamber: the conventional distributor injection pump, the unit-injector system and the common-rail system. System.
Beim Common-Rail-System wird der Dieselkraftstoff von einer Pumpe mit Drücken bis zu 2000 bar in eine Hochdruckleitung, der Common-Rail (wörtlich ”gemeinsame Leitung”) gefördert. Ausgehend von der Common-Rail laufen Stichleitungen zu den verschiedenen Injektoren, die den Kraftstoff direkt in den Brennraum injizieren. Dabei liegt auf der Common-Rail stets der volle Druck an, was eine Mehrfacheinspritzung oder eine spezielle Einspritzform ermöglicht. Bei den anderen Injektionssystemen ist dagegen nur eine Einspritzung möglich.In the common-rail system, the diesel fuel is pumped by a pump with pressures up to 2000 bar into a high-pressure line, the common rail (literally "common line"). Starting from the common rail, spur lines run to the various injectors, which inject the fuel directly into the combustion chamber. In this case, the full pressure is always applied to the common rail, which allows a multiple injection or a special injection form. For the other injection systems, however, only one injection is possible.
Auch wenn der Kraftstoffverbrauch durch die optimierte Einspritzgeometrie in direkteinspritzenden Dieselmotoren bereits erniedrigt wurde, besteht weiterhin ein Bedarf nach einer noch stärkeren Senkung des Verbrauchs.Even though fuel consumption has already been reduced by the optimized injection geometry in direct-injection diesel engines, there is still a need for an even greater reduction in consumption.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, Additive bereitzustellen, welche den Kraftstoffverbrauch von Dieselmotoren, insbesondere direkteinspritzenden Dieselmotoren und vor allem von Dieselmotoren mit einem Common-Rail-Einspritzsystem noch effektiver verringern.It was an object of the present invention to provide additives which reduce the fuel consumption of diesel engines, in particular direct-injection diesel engines and, above all, of diesel engines with a common-rail injection system even more effectively.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Verwendung wenigstens einer organischen Verbindung (I) mit einem Molekulargewicht von 59 bis 1500 und mindestens einem Strukturelement N-O-C, bei dem die zwei freien Valenzen am N-Atom und die drei freien Valenzen am C-Atom jeweils durch Kohlenstoffatome und/oder Wasserstoffatome abgesättigt sind und wobei das Strukturelement N-O-C kein Bestandteil eines Ringsystems ist, als Kraftstoffzusatz zur Verringerung des Kraftstoffverbrauches von Dieselmotoren.The object is achieved by the use of at least one organic compound (I) having a molecular weight of 59 to 1500 and at least one structural element NOC, in which the two free valencies on the N atom and the three free valencies on the carbon atom in each case by carbon atoms and and / or hydrogen atoms are saturated and wherein the structural element NOC is not a constituent of a ring system, as a fuel additive for reducing the fuel consumption of diesel engines.
Vorzugsweise verwendet am für die vorliegende Erfindung wenigstens einer organischen Verbindung (I), die durch die allgemeine Formel (Ia) oder (Ib) verkörpert wird in denen die Variablen R1 und R4 jeweils für C1- bis C20-Alkyl-, C5- bis C8-Cycloalkyl-, C2- bis C20-Alkenyl-, C1- bis C20-Alkylcarbonyl-, C2- bis C20-Alkenylcarbonyl-, C6- bis C20-Aryl-, C6- bis C20-Arylcarbonyl-, C7- bis C26-Arylalkyl- oder C7- bis C26-Arylalkylcarbonylreste stehen, wobei die Variablen R1 und R4 jeweils noch zusätzlich Carbonsäureester- und/oder Carbonsäureamidgruppen tragen können und/oder vorliegende Alkyl- und Alkenylketten in diesen Variablen durch ein oder mehrere Sauerstoff- und/oder Stickstoffatome unterbrochen sein können, und
in denen die Variablen R2 und R3 unabhängig voneinander C1- bis C20-Alkyl-, C5- bis C8-Cycloalkyl-, C2- bis C20-Alkenyl-, C1- bis C20-Alkylcarbonyl-, C2- bis C20-Alkenylcarbonyl-, C6- bis C20-Aryl-, C6- bis C20-Arylcarbonyl-, C7- bis C26-Arylalkyl- oder C7- bis C26-Arylalkylcarbonylreste bezeichnen, wobei die Variablen R2 und R3 jeweils noch zusätzlich Carbonsäureester- und/oder Carbonsäureamidgruppen tragen können, vorliegende Alkyl- und Alkenylketten in diesen Variablen durch ein oder mehrere Sauerstoff- und/oder Stickstoffatome unterbrochen sein können und/oder die Variablen R2 und R3 zusammen mit dem sie verbindenden N-Atom einen fünf- oder sechsgliedrigen Ring ausbilden können, und
in denen die Variablen R5 und R6 unabhängig voneinander Wasserstoff, C1- bis C20-Alkyl-, C5- bis C8-Cycloalkyl-, C2- bis C20-Alkenyl-, C1- bis C20-Alkylcarbonyl-, C2- bis C20-Alkenylcarbonyl-, C6- bis C20-Aryl-, C6- bis C20-Arylcarbonyl-, C7- bis C26-Arylalkyl- oder C7- bis C26-Arylalkylcarbonylreste bezeichnen, wobei die Variablen R5 und R6 jeweils noch zusätzlich Carbonsäureester- und/oder Carbonsäureamidgruppen tragen können, vorliegende Alkyl- und Alkenylketten in diesen Variablen durch ein oder mehrere Sauerstoff- und/oder Stickstoffatome unterbrochen sein können und/oder die Variablen R5 und R6 zusammen mit dem sie verbindenden C-Atom einen fünf- oder sechsgliedrigen Ring ausbilden können.Preferably, for the present invention, at least one organic compound (I) represented by the general formula (Ia) or (Ib) is used in which the variables R 1 and R 4 are each C 1 - to C 20 -alkyl, C 5 - to C 8 -cycloalkyl, C 2 - to C 20 -alkenyl, C 1 - to C 20 -alkylcarbonyl , C 2 to C 20 alkenylcarbonyl, C 6 to C 20 aryl, C 6 to C 20 arylcarbonyl, C 7 to C 26 arylalkyl or C 7 to C 26 arylalkylcarbonyl radicals in which the variables R 1 and R 4 may each additionally carry carboxylic acid ester and / or carboxamide groups and / or present alkyl and alkenyl chains in these variables may be interrupted by one or more oxygen and / or nitrogen atoms, and
in which the variables R 2 and R 3 independently of one another are C 1 - to C 20 -alkyl, C 5 - to C 8 -cycloalkyl, C 2 - to C 20 -alkenyl, C 1 - to C 20 -alkylcarbonyl , C 2 to C 20 alkenylcarbonyl, C 6 to C 20 aryl, C 6 to C 20 arylcarbonyl, C 7 to C 26 arylalkyl or C 7 to C 26 arylalkylcarbonyl radicals in which the variables R 2 and R 3 may each additionally carry carboxylic acid ester and / or carboxamide groups, present alkyl and alkenyl chains in these variables may be interrupted by one or more oxygen and / or nitrogen atoms and / or the variables R 2 and R 3 together with the connecting N-atom can form a five- or six-membered ring, and
in which the variables R 5 and R 6 independently of one another are hydrogen, C 1 - to C 20 -alkyl, C 5 - to C 8 -cycloalkyl, C 2 - to C 20 -alkenyl, C 1 - to C 20 - Alkylcarbonyl, C 2 - to C 20 -alkenylcarbonyl, C 6 - to C 20 -aryl, C 6 - to C 20 -arylcarbonyl, C 7 - to C 26 -arylalkyl or C 7 - to C 26 - Arylalkylcarbonylreste denote, where the variables R 5 and R 6 each additionally can carry carboxylic acid ester and / or carboxamide, present alkyl and alkenyl chains may be interrupted in these variables by one or more oxygen and / or nitrogen atoms and / or the variables R 5 and R 6 together with the C-atom connecting them can form a five- or six-membered ring.
Das Molekulargewicht der niedermolekularen organischen Verbindung (I) bzw. (Ia) oder (Ib) beträgt vorzugsweise 75 bis 1200, insbesondere 103 bis 900, vor allem 117 bis 750, besonders bevorzugt 131 bis 650. The molecular weight of the low molecular weight organic compound (I) or (Ia) or (Ib) is preferably 75 to 1200, in particular 103 to 900, especially 117 to 750, particularly preferably 131 to 650.
In einer bevorzugten Ausführungsform verwendet man für die vorliegende Erfindung wenigstens eine organische Verbindung (Ia) oder (Ib), bei der mindestens eine der Variablen R1 bis R3 bzw. R4 bis R6 einen Rest mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen, insbesondere mindestens 8 Kohlenstoffatomen, vor allem mindestens 10 Kohlenstoffatomen, darstellt. Die organischen Verbindungen (Ia) bzw. (Ib) enthalten vorzugsweise jeweils einen oder zwei derartiger längerkettiger Reste.In a preferred embodiment, at least one organic compound (Ia) or (Ib) is used for the present invention, in which at least one of the variables R 1 to R 3 or R 4 to R 6 is a radical having at least 4 carbon atoms, in particular at least 8 Carbon atoms, especially at least 10 carbon atoms, represents. The organic compounds (Ia) or (Ib) preferably each contain one or two such longer-chain radicals.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform verwendet man für die vorliegende Erfindung wenigstens eine organische Verbindung (Ia) oder (Ib), bei der die beiden Variablen R2 und R3 bzw. R5 und R6 gleich sind.In a further preferred embodiment, at least one organic compound (Ia) or (Ib) in which the two variables R 2 and R 3 or R 5 and R 6 are identical is used for the present invention.
Die vorliegende Erfindung eignet sich vorzugsweise zur Verringerung des Kraftstoffverbrauches von direkteinspritzenden Dieselmotoren.The present invention is preferably useful for reducing fuel consumption of direct injection diesel engines.
Insbesondere handelt es sich bei den direkteinspritzenden Dieselmotoren um solche mit Common-Rail-Einspritzsystemen.In particular, direct-injection diesel engines are those with common-rail injection systems.
Als C1- bis C20-Alkylreste eignen sich beispielsweise Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, n-Pentyl, sec.-Pentyl, tert.-Pentyl, n-Hexyl, n-Heptyl, n-Octyl, 2-Ethylhexyl, n-Nonyl, iso-Nonyl, 2-Propylheptyl, n-Decyl, n-Dodecyl, n-Tridecyl, iso-Tridecyl, n-Tetradecyl, n-Hexydecyl, n-Octadecyl und Eicosyl. Bevorzugt werden C1- bis C10-Alkylreste, insbesondere C1- bis C6-Alkylreste, vor allem C1- bis C4-Alkylreste. Als längerkettige Reste werden C4- bis C20-Alkylreste, insbesondere C8- bis C20-Alkylreste, vor allem C10- bis C18-Alkylreste, bevorzugt.Suitable C 1 - to C 20 -alkyl radicals are, for example, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, n-pentyl, sec-pentyl , tert-pentyl, n-hexyl, n-heptyl, n-octyl, 2-ethylhexyl, n-nonyl, iso-nonyl, 2-propylheptyl, n-decyl, n-dodecyl, n-tridecyl, iso-tridecyl, n-tetradecyl, n-hexydecyl, n-octadecyl and eicosyl. Preference is given to C 1 - to C 10 -alkyl radicals, in particular C 1 - to C 6 -alkyl radicals, especially C 1 - to C 4 -alkyl radicals. As longer-chain radicals, C 4 - to C 20 -alkyl radicals, in particular C 8 - to C 20 -alkyl radicals, especially C 10 - to C 18 -alkyl radicals, are preferred.
Als C5- bis C8-Cycloalkylreste eignen sich beispielsweise Cyclopentyl, Cyclohexyl oder 2-Methylcyclohexyl, 3-Methylcyclohexyl, 4-Methylcyclohexyl, 2,6-Dimethylcyclohexyl, 3,6-Dimethylcyclohexyl, 3,5-Dimethylcyclohexyl und 3,4,-Dimethylcyclohexyl. Bevorzugt werden Cylcopentyl- und Cyclohexylreste, die noch bis zu 2 Methylgruppen als Substituenten tragen können.Examples of suitable C 5 - to C 8 -cycloalkyl radicals are cyclopentyl, cyclohexyl or 2-methylcyclohexyl, 3-methylcyclohexyl, 4-methylcyclohexyl, 2,6-dimethylcyclohexyl, 3,6-dimethylcyclohexyl, 3,5-dimethylcyclohexyl and 3,4, -Dimethylcyclohexyl. Preference is given to Cylcopentyl- and cyclohexyl, which can still carry up to 2 methyl groups as substituents.
Als C2 bis C20-Alkenylreste eignen sich beispielsweise Vinyl, 1-Propenyl, 2-Propenyl (Allyl), 1-Butenyl, 2-Butenyl, 3-Butenyl, 1-Pentenyl, 2-Pentenyl, 3-Pentenyl, 4-Pentenyl, 1-Hexenyl, 2-Hexenyl, 3-Hexenyl, 4-Hexenyl, 5-Hexenyl oder Oleyl. Bevorzugt werden C2 bis C10-Alkenylreste, insbesondere C2- bis C6-Alkenylreste, vor allem C2- bis C4-Alkenylreste. Als längerkettige Reste werden C4- bis C20-Alkenylreste, insbesondere C8- bis C20-Alkenylreste, vor allem C10- bis C18-Alkenylreste, bevorzugt.Suitable C 2 to C 20 alkenyl radicals are, for example, vinyl, 1-propenyl, 2-propenyl (allyl), 1-butenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, 1-pentenyl, 2-pentenyl, 3-pentenyl, 4- Pentenyl, 1-hexenyl, 2-hexenyl, 3-hexenyl, 4-hexenyl, 5-hexenyl or oleyl. Preference is given to C 2 to C 10 alkenyl radicals, in particular C 2 to C 6 alkenyl radicals, especially C 2 to C 4 alkenyl radicals. As longer-chain radicals, C 4 - to C 20 -alkenyl radicals, in particular C 8 - to C 20 -alkenyl radicals, especially C 10 - to C 18 -alkenyl radicals, are preferred.
Als C1- bis C20-Alkylcarbonylreste eignen sich beispielsweise Acetyl, Propionyl, n-Butyroyl, iso-Butyroyl, n-Valeroyl und Stearoyl. Bevorzugt werden C1- bis C10-Alkylcarbonylreste, insbesondere C1- bis C6-Alkylcarbonylreste, vor allem C1- bis C4-Alkylcarbonylreste. Als längerkettige Reste werden C4- bis C20-Alkylcarbonylreste, insbesondere C8- bis C20-Alkylcarbonylreste, vor allem C10- bis C18-Alkylcarbonylreste, bevorzugt.Examples of suitable C 1 - to C 20 -alkylcarbonyl radicals are acetyl, propionyl, n-butyroyl, isobutyryl, n-valeroyl and stearoyl. Preference is given to C 1 - to C 10 -alkylcarbonyl radicals, in particular C 1 - to C 6 -alkylcarbonyl radicals, especially C 1 - to C 4 -alkylcarbonyl radicals. As longer-chain radicals, C 4 - to C 20 -alkylcarbonyl radicals, in particular C 8 - to C 20 -alkylcarbonyl radicals, especially C 10 - to C 18 -alkylcarbonyl radicals, are preferred.
Als C2- bis C20-Alkenylcarbonylreste eignen sich beispielsweise Acryloyl (Vinylcarbonyl), Methacryloyl, Crotonoyl, Allylcarbonyl, But-2-enylcarbonyl, But-3-enylcarbonyl, Hex-3-enyl-carbonyl oder Oleoyl. Bevorzugt werden C2- bis C10-Alkenylcarbonylreste, insbesondere C2- bis C6-Alkenylcarbonylreste, vor allem C2- bis C4-Alkenylcarbonylreste. Als längerkettige Reste werden C4- bis C20-Alkenylcarbonylreste, insbesondere C8- bis C20-Alkenylcarbonylreste, vor allem C10- bis C18-Alkenylcarbonylreste, bevorzugt.Suitable C 2 -C 20 -alkenylcarbonyl radicals are, for example, acryloyl (vinylcarbonyl), methacryloyl, crotonoyl, allylcarbonyl, but-2-enylcarbonyl, but-3-enylcarbonyl, hex-3-enylcarbonyl or oleoyl. Preference is given to C 2 - to C 10 -alkenylcarbonyl radicals, in particular C 2 - to C 6 -alkenylcarbonyl radicals, in particular C 2 - to C 4 -alkenylcarbonyl radicals. As longer-chain radicals, C 4 - to C 20 -alkenylcarbonyl radicals, in particular C 8 - to C 20 -alkenylcarbonyl radicals, especially C 10 - to C 18 -alkenylcarbonyl radicals, are preferred.
Als C6- bis C20-Arylreste eignen sich beispielsweise Phenyl, α-Naphthyl, β-Naphthyl, o-, m- oder p-Tolyl, o-, m- oder p-Ethylphenyl oder Xylyle. Bevorzugt werden C6- bis C12-Arylreste, insbesondere C6- bis C8-Arylreste.Suitable C 6 - to C 20 -aryl radicals are, for example, phenyl, α-naphthyl, β-naphthyl, o-, m- or p-tolyl, o-, m- or p-ethylphenyl or xylylene. Preference is given to C 6 - to C 12 -aryl radicals, in particular C 6 - to C 8 -aryl radicals.
Als C6- bis C20-Arylcarbonylreste eignen sich beispielsweise Benzoyl, α-Naphthoyl, β-Naphthoyl, o-, m- oder p-Toluoyl, o-, m- oder p-Ethylbenzoyl oder Xyluoyle. Bevorzugt werden C6- bis C12-Arylcarbonylreste, insbesondere C6- bis C8-Arylcarbonylreste.Suitable C 6 - to C 20 -arylcarbonyl radicals are, for example, benzoyl, α-naphthoyl, β-naphthoyl, o-, m- or p-toluoyl, o-, m- or p-ethylbenzoyl or xylloyene. Preference is given to C 6 - to C 12 -arylcarbonyl radicals, in particular C 6 - to C 8 -arylcarbonyl radicals.
Als C7- bis C26-Arylalkylreste eignen sich beispielsweise Benzyl, 2-Phenylethyl, 3-Phenylpropyl, 4-Phenylbutyl, 5-Phenylpentyl, 6-Phenylhexyl, 8-Phenyloctyl, Methyl-α-naphthyle, Methyl-β-naphthyle, o-, m- oder p-Methylbenzyl, 2-(o-, m- oder p-Methylphenyl)-ethyl oder 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- oder 3,5-Dimethylbenzyl. Bevorzugt werden C7- bis C20-Arylalkylreste, insbesondere C7- bis C12-Arylalkylreste. Examples of suitable C 7 - to C 26 -arylalkyl radicals are benzyl, 2-phenylethyl, 3-phenylpropyl, 4-phenylbutyl, 5-phenylpentyl, 6-phenylhexyl, 8-phenyloctyl, methyl-α-naphthyls, methyl-β-naphthyls, o-, m- or p-methylbenzyl, 2- (o-, m- or p-methylphenyl) -ethyl or 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- or 3,5-dimethylbenzyl. Preference is given to C 7 - to C 20 -arylalkyl radicals, in particular C 7 - to C 12 -arylalkyl radicals.
Als C7- bis C26-Arylalkylcarbonylreste eignen sich beispielsweise Phenylacetyl, 3-Phenylpropionyl, 4-Phenylbutyroyl oder 5-Phenylvaleroyl Bevorzugt werden C7- bis C20-Arylalkylcarbonylreste, insbesondere C7- bis C12-Arylalkylcarbonylreste.Examples of suitable C 7 - to C 26 -arylalkylcarbonyl radicals are phenylacetyl, 3-phenylpropionyl, 4-phenylbutyroyl or 5-phenylvaleroyl. C 7 - to C 20 -arylalkylcarbonyl radicals, in particular C 7 - to C 12 -arylalkylcarbonyl radicals, are preferred.
Typische Beispiele für am Sauerstoffatom substituierte Hydroxylamine der allgemeinen Formel (Ia) sind (in Klammern: Molekulargewicht):
Typische am Sauerstoffatom substituierte Hydroxylamine (Ia), welche für die vorliegende Erfindung hervorragend geeignet sind, sind weiterhin C1- bis C20-Carbonsäure-N-hydroxysuccinimidester und C1- bis C20-Carbonsäure-N-hydroxyphthalimidester, insbesondere C8- bis C20-Carbonsäure-N-hydroxysuccinimidester und C8- bis C20-Carbonsäure-N-hydroxyphthalimidester, vor allem C10- bis C18-Carbonsäure-N-hydroxysuccinimidester und C10- bis C18-Carbonsäure-N-hydroxyphthalimidester. Bei diesen Verbindungen bilden die beiden Alkylcarbonyl- bzw. Arylcarbonylreste R2 und R3 zusammen mit dem sie verbindenden N-Atom jeweils einen fünfgliedrigen Ring aus; die Variable R1 ist ein Alkylcarbonyl-, Alkenylcarbonyl-, Arylcarbonyl- oder Arylalkylcarbonylrest. Beispiele hierfür sind (in Klammern: Molekulargewicht):
Typische Beispiele für Oximether der allgemeinen Formel (Ib) sind (in Klammern: Molekulargewicht):
Variablen R1 bis R6, die noch zusätzlich Carbonsäureester- und/oder Carbonsäureamidgruppen tragen können, sind beispielsweise die folgenden:
-CH2-COO-CH3
-CH2-COO-CH2CH3
-CH2-COO-CH2(CH3)2
-CH2-COO-(CH2)3CH3
-CH2-COO-(CH2)4CH3
-CH2-COO-(CH2)6CH3
-CH2-COO-(CH2)7CH3
-CH2-COO-CH2-CH(CH2CH3)-(CH2)3CH3
-CH2-COO-(CH2)9CH3
-CH2-COO-CH2-CH(CH2CH2CH3)-(CH2)4CH3
-CH2-COO-(CH2)11CH3
-CH2-COO-(CH2)13CH3
-CH2-COO-(CH2)15CH3
-CH2-COO-(CH2)17CH3
-CH2-COO-(CH2)8-CH=CH-(CH2)7-CH3
-CH2-COO-CH2-Ph
-CH2CH2-COO-CH3
-(CH2)3-COO-CH3
-(CH2)4-COO-CH3
-CH2-COO-NH2
-CH2-COO-NH-CH3
-CH2-COO-N(CH3)2
-CH2-COO-N[(CH2)3CH3]2
-CH2-COO-N[(CH2)5CH3]2
-CH2-COO-N[(CH2)7CH3]2
-CH2-COO-N[(CH2)9CH3]2
-CH2-COO-N[(CH2)11CH3]2
-CH2CH2-COO-NH2
-(CH2)3-COO-NH2
-(CH2)4-COO-NH2 Variables R 1 to R 6 which may additionally carry carboxylic acid ester and / or carboxamide groups are, for example, the following:
-CH 2 -COO-CH 3
-CH 2 -COO-CH 2 CH 3
-CH 2 -COO-CH 2 (CH 3 ) 2
-CH 2 -COO- (CH 2 ) 3 CH 3
-CH 2 -COO- (CH 2 ) 4 CH 3
-CH 2 -COO- (CH 2 ) 6 CH 3
-CH 2 -COO- (CH 2 ) 7 CH 3
-CH 2 -COO-CH 2 -CH (CH 2 CH 3 ) - (CH 2 ) 3 CH 3
-CH 2 -COO- (CH 2 ) 9 CH 3
-CH 2 -COO-CH 2 -CH (CH 2 CH 2 CH 3 ) - (CH 2 ) 4 CH 3
-CH 2 -COO- (CH 2 ) 11 CH 3
-CH 2 -COO- (CH 2 ) 13 CH 3
-CH 2 -COO- (CH 2 ) 15 CH 3
-CH 2 -COO- (CH 2 ) 17 CH 3
-CH 2 -COO- (CH 2 ) 8 -CH = CH- (CH 2 ) 7 -CH 3
-CH 2 -COO-CH 2 -Ph
-CH 2 CH 2 -COO-CH 3
- (CH 2 ) 3 -COO-CH 3
- (CH 2 ) 4 -COO-CH 3
-CH 2 -COO-NH 2
-CH 2 -COO-NH-CH 3
-CH 2 -COO-N (CH 3 ) 2
-CH 2 -COO-N [(CH 2 ) 3 CH 3 ] 2
-CH 2 -COO-N [(CH 2 ) 5 CH 3 ] 2
-CH 2 -COO-N [(CH 2 ) 7 CH 3 ] 2
-CH 2 -COO-N [(CH 2 ) 9 CH 3 ] 2
-CH 2 -COO-N [(CH 2 ) 11 CH 3 ] 2
-CH 2 CH 2 -COO-NH 2
- (CH 2 ) 3 -COO-NH 2
- (CH 2 ) 4 -COO-NH 2
Variablen R1 bis R6 mit Alkyl- und Alkenylketten, die durch ein oder mehrere Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome unterbrochen sein können, sind beispielsweise die folgenden:
-CH2-O-CH3
-CH2CH2-O-CH3
-CH2-O-CH2CH3
-CH2-CH(CH3)-O-CH3
-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH3
-CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2-O-CH3
-CH2-NH-CH3
-CH2CH2-NH-CH3
-CH2CH2-NH-CH2CH3
-CH2CH2-N(CH3)-CH3
-CH2CH2-NH-CH2CH2-NH-CH3 R 1 to R 6 with alkyl and alkenyl chains are interrupted by one or more oxygen atoms and / or nitrogen atoms may be interrupted, for example the following:
-CH 2 -O-CH 3
-CH 2 CH 2 -O-CH 3
-CH 2 -O-CH 2 CH 3
-CH 2 -CH (CH 3 ) -O-CH 3
-CH 2 CH 2 -O-CH 2 CH 2 -O-CH 3
-CH 2 CH 2 CH 2 -O-CH 2 CH 2 CH 2 -O-CH 3
-CH 2 -NH-CH 3
-CH 2 CH 2 -NH-CH 3
-CH 2 CH 2 -NH-CH 2 CH 3
-CH 2 CH 2 -N (CH 3) -CH 3
-CH 2 CH 2 -NH-CH 2 CH 2 -NH-CH 3
Die Variablen R1 bis R6 enthalten keine freien Hydroxylgruppen, da sich deren Vorliegen nachteilig auf die Wirkung der organischen Verbindungen (I) bzw. (Ia) oder (Ib) zur Verringerung des Kraftstoffverbrauches von Dieselmotoren herausgestellt hat. Die nicht am Sauerstoffatom substituierten zu den organischen Verbindungen (Ia) analogen Hydroxylamine und auch entsprechende Nitroxide sind ebenfalls nicht für die vorliegende Erfindung geeignet.The variables R 1 to R 6 contain no free hydroxyl groups, as their presence has been found to be detrimental to the effect of the organic compounds (I) or (Ia) or (Ib) to reduce the fuel consumption of diesel engines. The non-substituted at the oxygen atom to the organic compounds (Ia) analogous hydroxylamines and also corresponding nitroxides are also not suitable for the present invention.
Dem Kraftstoff zum Betrieb von Dieselmotoren kann zur Verringerung des Verbrauches eine Einzelsubstanz der genannten organischen Verbindungen (I) bzw. (Ia) oder (Ib) oder ein Gemisch aus mehreren solcher organischen Verbindungen zugesetzt werden. To reduce fuel consumption, a single substance of said organic compounds (I) or (Ia) or (Ib) or a mixture of a plurality of such organic compounds can be added to the fuel for operating diesel engines.
Die Dosierrate im Dieselkraftstoff wird in der Regel so gewählt, dass die organische Verbindung (I) bzw. (Ia) oder (Ib), wenn sie als Einzelsubstanz eingesetzt wird, oder das Gemisch aus solchen organischen Verbindungen in einer Konzentration von 10 bis 10.000 Gew.-ppm, vorzugsweise 50 bis 5000 Gew.-ppm, insbesondere 100 bis 2500 Gew.-ppm, vor allem 250 bis 1500 Gew.-ppm, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge des Dieselkraftstoffes, als Kraftstoffzusatz vorliegt. Der Zusatz von weiteren Additiven, die für sich alleine ebenfalls eine Verringerung des Kraftstoffverbrauches bewirken oder dabei die genannten organischen Verbindungen unterstützen, ist nicht notwendig.The metering rate in diesel fuel is usually chosen so that the organic compound (I) or (Ia) or (Ib), if it is used as a single substance, or the mixture of such organic compounds in a concentration of 10 to 10,000 wt . ppm, preferably 50 to 5000 ppm by weight, in particular 100 to 2500 ppm by weight, especially 250 to 1500 ppm by weight, in each case based on the total amount of diesel fuel, as a fuel additive. The addition of further additives, which in themselves also bring about a reduction in fuel consumption or support the said organic compounds, is not necessary.
Der Dieselkraftstoff kann weitere übliche Additive zur Wirksamkeitsverbesserung und Verschleißunterdrückung enthalten. Hier sind in erster Linie Detergensadditive und Trägeröle zu nennen.The diesel fuel may contain other common additives for improving efficacy and reducing wear. Here are primarily detergent additives and carrier oils to call.
Vorzugsweise handelt es sich bei den Detergensadditiven um amphiphile Substanzen, die mindestens einen hydrophoben Kohlenwasserstoffrest mit einem zahlengemittelten Molekulargewicht (Mn) von 85 bis 20000 und mindestens eine polare Gruppierung besitzen, die ausgewählt ist unter:
- (Da) Mono- oder Polyaminogruppen mit bis zu 6 Stickstoffatomen, wobei mindestens ein Stickstoffatom basische Eigenschaften hat;
- (Db) Nitrogruppen, gegebenenfalls in Kombination mit Hydroxylgruppen;
- (Dc) Hydroxylgruppen in Kombination mit Mono- oder Polyaminogruppen, wobei mindestens ein Stickstoffatom basische Eigenschaften hat;
- (Dd) Carboxylgruppen oder deren Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalzen;
- (De) Sulfonsäuregruppen oder deren Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalzen;
- (Df) Polyoxy-C2-C4-alkylengruppierungen, die durch Hydroxylgruppen, Mono- oder Polyaminogruppen, wobei mindestens ein Stickstoffatom basische Eigenschaften hat, oder durch Carbamatgruppen terminiert sind;
- (Dg) Carbonsäureestergruppen;
- (Dh) aus Bernsteinsäureanhydrid abgeleiteten Gruppierungen mit Hydroxy- und/oder Amino- und/oder Amido- und/oder Imidogruppen; und/oder
- (Di) durch Mannich-Umsetzung von substituierten Phenolen mit Aldehyden und Mono- oder Polyaminen erzeugten Gruppierungen;
- (Da) mono- or polyamino groups having up to 6 nitrogen atoms, wherein at least one nitrogen atom has basic properties;
- (Db) nitro groups, optionally in combination with hydroxyl groups;
- (Dc) hydroxyl groups in combination with mono- or polyamino groups, wherein at least one nitrogen atom has basic properties;
- (Dd) carboxyl groups or their alkali metal or alkaline earth metal salts;
- (De) sulfonic acid groups or their alkali metal or alkaline earth metal salts;
- (Df) polyoxy-C 2 -C 4 -alkylene groups which are terminated by hydroxyl groups, mono- or polyamino groups, at least one nitrogen atom has basic properties, or by carbamate groups;
- (Dg) carboxylic acid ester groups;
- (Ie) derived from succinic anhydride moieties having hydroxy and / or amino and / or amido and / or imido groups; and or
- (Di) groups generated by Mannich reaction of substituted phenols with aldehydes and mono- or polyamines;
Der hydrophobe Kohlenwasserstoffrest in den obigen Detergensadditiven, welcher für die ausreichende Löslichkeit im Kraftstoff sorgt, hat ein zahlengemitteltes Molekulargewicht (Mn) von 85 bis 20000, vorzugsweise von 113 bis 10000, besonders bevorzugt von 300 bis 5000, stärker bevorzugt von 300 bis 3000, noch stärker bevorzugt von 500 bis 2500 und insbesondere von 700 bis 2500, vor allem von 800 bis 1500. Als typischer hydrophober Kohlenwasserstoffrest, insbesondere in Verbindung mit den polaren insbesondere Polypropenyl-, Polybutenyl- und Polyisobutenylreste mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht Mn von vorzugsweise jeweils 300 bis 5000, besonders bevorzugt 300 bis 3000, stärker bevorzugt 500 bis 2500 noch stärker bevorzugt 700 bis 2500 und insbesondere 800 bis 1500 in Betracht.The hydrophobic hydrocarbon radical in the above detergent additives, which provides sufficient solubility in the fuel, has a number average molecular weight (Mn) of 85 to 20,000, preferably 113 to 10,000, more preferably 300 to 5,000, more preferably 300 to 3,000 more preferably from 500 to 2500 and especially from 700 to 2500, especially from 800 to 1500. As a typical hydrophobic hydrocarbon radical, in particular in conjunction with the polar in particular Polypropenyl-, Polybutenyl- and Polyisobutenylreste having a number average molecular weight M n of preferably 300 to 5000, more preferably 300 to 3000, more preferably 500 to 2500 even more preferably 700 to 2500 and especially 800 to 1500 into consideration.
Als Beispiele für obige Gruppen von Detergensadditiven seien die folgenden genannt:
Mono- oder Polyaminogruppen (Da) enthaltende Additive sind vorzugsweise Polyalkenmono- oder Polyalkenpolyamine auf Basis von Polypropen oder von hochreaktivem (d. h. mit überwiegend endständigen Doppelbindungen) oder konventionellem (d. h. mit überwiegend mittenständigen Doppelbindungen) Polybuten oder Polyisobuten mit Mn = 300 bis 5000, besonders bevorzugt 500 bis 2500 und insbesondere 700 bis 2500. Derartige Additive auf Basis von hochreaktivem Polyisobuten, welche aus dem Polyisobuten, das bis zu 20 Gew.-% n-Buten-Einheiten enthalten kann, durch Hydroformylierung und reduktive Aminierung mit Ammoniak, Monoaminen oder Polyaminen wie Dimethylaminopropylamin, Ethylendiamin, Diethylentriamin, Triethylentetramin oder Tetraethylenpentamin hergestellt werden können, sind insbesondere aus der
Mono- or polyamino (Da) -containing additives are preferably polyalkene mono- or polyalkene polyamines based on polypropene or of highly reactive (ie predominantly terminal double bonds) or conventional (ie predominantly intermediate double bonds) polybutene or polyisobutene with M n = 300 to 5000, especially preferably 500 to 2500 and in particular 700 to 2500. Such additives based on highly reactive polyisobutene, which from the polyisobutene, which may contain up to 20 wt .-% of n-butene units, by hydroformylation and reductive amination with ammonia, monoamines or polyamines such as dimethylaminopropylamine, ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine or tetraethylenepentamine can be prepared, in particular from
Weitere bevorzugte Monoaminogruppen (Da) enthaltende Additive sind die Hydrierungsprodukte der Umsetzungsprodukte aus Polyisobutenen mit einem mittleren Polymerisationsgrad P = 5 bis 100 mit Stickoxiden oder Gemischen aus Stickoxiden und Sauerstoff, wie sie insbesondere in der
Weitere bevorzugte Monoaminogruppen (Da) enthaltende Additive sind die aus Polyisobutenepoxiden durch Umsetzung mit Aminen und nachfolgender Dehydratisierung und Reduktion der Aminoalkohole erhältlichen Verbindungen, wie sie insbesondere in der
Nitrogruppen (Db), gegebenenfalls in Kombination mit Hydroxylgruppen, enthaltende Additive sind vorzugsweise Umsetzungsprodukte aus Polyisobutenen des mittleren Polymerisationsgrades P = 5 bis 100 oder 10 bis 100 mit Stickoxiden oder Gemischen aus Stickoxiden und Sauerstoff, wie sie insbesondere in der
Hydroxylgruppen in Kombination mit Mono- oder Polyaminogruppen (Dc) enthaltende Additive sind insbesondere Umsetzungsprodukte von Polyisobutenepoxiden, erhältlich aus vorzugsweise überwiegend endständige Doppelbindungen aufweisendem Polyisobuten mit Mn = 300 bis 5000 mit Ammoniak, Mono- oder Polyaminen, wie sie insbesondere in der
Carboxylgruppen oder deren Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalze (Dd) enthaltende Additive sind vorzugsweise Copolymere von C2-C40-Olefinen mit Maleinsäureanhydrid mit einer Gesamt-Molmasse von 500 bis 20000, deren Carboxylgruppen ganz oder teilweise zu den Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalzen und ein verbleibender Rest der Carboxylgruppen mit Alkoholen oder Aminen umgesetzt sind. Solche Additive sind insbesondere aus der
Sulfonsäuregruppen oder deren Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalze (De) enthaltende Additive sind vorzugsweise Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalze eines Sulfobernsteinsäurealkylesters, wie er insbesondere in der
Polyoxy-C2-C4-alkylengruppierungen (Df) enthaltende Additive sind vorzugsweise Polyether oder Polyetheramine, welche durch Umsetzung von C2-C60-Alkanolen, C6-C30-Alkandiolen, Mono- oder Di-C2-C30-alkylaminen, C1-C30-Alkylcyclohexanolen oder C1-C30-Alkylphenolen mit 1 bis 30 mol Ethylenoxid und/oder Propylenoxid und/oder Butylenoxid pro Hydroxylgruppe oder Aminogruppe und, im Falle der Polyetheramine, durch anschließende reduktive Aminierung mit Ammoniak, Monoaminen oder Polyaminen erhältlich sind. Derartige Produkte werden insbesondere in der
Carbonsäureestergruppen (Dg) enthaltende Additive sind vorzugsweise Ester aus Mono-, Di- oder Tricarbonsäuren mit langkettigen Alkanolen oder Polyolen, insbesondere solche mit einer Mindestviskosität von 2 mm2/s bei 100°C, wie sie insbesondere in der
Aus Bernsteinsäureanhydrid abgeleitete Gruppierungen mit Hydroxy- und/oder Amino- und/oder Amido- und/oder Imidogruppen (Dh) enthaltende Additive sind vorzugsweise entsprechende Derivate von Alkyl- oder Alkenyl-substituiertem Bernsteinsäureanhydrid und insbesondere die entsprechenden Derivate von Polyisobutenylbernsteinsäureanhydrid, welche durch Umsetzung von konventionellem oder hochreaktivem Polyisobuten mit Mn = vorzugsweise 300 bis 5000, besonders bevorzugt 300 bis 3000, stärker bevorzugt 500 bis 2500, noch stärker bevorzugt 700 bis 2500 und insbesondere 800 bis 1500, mit Maleinsäureanhydrid auf thermischem Weg in einer En-Reaktion oder über das chlorierte Polyisobuten erhältlich sind. Bei den Gruppierungen mit Hydroxy- und/oder Amino- und/oder Amido- und/oder Imidogruppen handelt es sich beispielsweise um Carbonsäuregruppen, Säureamide von Monoaminen, Säureamide von Di- oder Polyaminen, die neben der Amidfunktion noch freie Amingruppen aufweisen, Bernsteinsäurederivate mit einer Säure- und einer Amidfunktion, Carbonsäureimide mit Monoaminen, Carbonsäureimide mit Di- oder Polyaminen, die neben der Imidfunktion noch freie Amingruppen aufweisen, oder Diimide, die durch die Umsetzung von Di- oder Polyaminen mit zwei Bernsteinsäurederivaten gebildet werden. Derartige Kraftstoffadditive sind allgemein bekannt und beispielsweise in der
Durch Mannich-Umsetzung von substituierten Phenolen mit Aldehyden und Mono- oder Polyaminen erzeugte Gruppierungen (Di) enthaltende Additive sind vorzugsweise Umsetzungsprodukte von Polyisobuten-substituierten Phenolen mit Formaldehyd und Mono- oder Polyaminen wie Ethylendiamin, Diethylentriamin, Triethylentetramin, Tetraethylenpentamin oder Dimethylaminopropylamin. Die Polyisobutenyl-substituierten Phenole können aus konventionellem oder hochreaktivem Polyisobuten mit Mn = 300 bis 5000 stammen. Derartige ”Polyisobuten-Mannichbasen” sind insbesondere in der
Besonders bevorzugt sind Detergensadditive aus der Gruppe (Dh). Hierbei handelt es sich vorzugsweise um die Umsetzungsprodukte von Alkyl- oder Alkenyl-substituierten Bernsteinsäureanhydriden, insbesondere von Polyisobutenylbernsteinsäureanhydriden, mit Aminen, vor allem mit den o. g. Polyaminen. Es versteht sich von selbst, dass diese Umsetzungsprodukte nicht nur bei Einsatz von substituiertem Bernsteinsäureanhydrid, sondern auch bei Verwendung von substituierter Bernsteinsäure oder geeigneten Säurederivaten, wie Bernsteinsäurehalogeniden oder -estern, erhältlich sind. Besonders bevorzugte Detergensadditive (Dh) sind Polyisobutenyl-substituierte Bernsteinsäureimide, speziell die Imide mit aliphatischen Polyaminen. Besonders bevorzugte Polyamine sind dabei Diethylentriamin, Triethylentetramin, Tetraethylenpentamin und Pentaethylenhexamin, wobei Tetraethylenpentamin besonders bevorzugt ist. Der Polyisobutenylrest besitzt ein zahlenmittleres Molekulargewicht Mn von vorzugsweise 300 bis 5000, z. B. von 300 bis 5000, besonders bevorzugt von 300 bis 3000, z. B. von 500 bis 3000, stärker bevorzugt von 500 bis 2500, noch stärker bevorzugt von 700 bis 2500 und insbesondere 800 bis 1500, z. B. von etwa 1000.Particularly preferred are detergent additives from the group (Dh). These are preferably the reaction products of alkyl- or alkenyl-substituted succinic anhydrides, in particular polyisobutenylsuccinic anhydrides, with amines, especially with the abovementioned polyamines. It goes without saying that these reaction products are obtainable not only when substituted succinic anhydride is used, but also when substituted succinic acid or suitable acid derivatives such as succinic acid halides or esters are used. Particularly preferred detergent additives (Dh) are polyisobutenyl-substituted succinimides, especially the imides with aliphatic polyamines. Particularly preferred polyamines are diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine and pentaethylenehexamine, with tetraethylenepentamine being particularly preferred. The polyisobutenyl radical has a number average molecular weight M n of preferably 300 to 5000, z. B. from 300 to 5000, more preferably from 300 to 3000, z. From 500 to 3000, more preferably from 500 to 2500, even more preferably from 700 to 2500, and especially from 800 to 1500, e.g. B. of about 1000.
Es versteht sich von selbst, dass die genannten Detergensadditive allein oder in Kombination untereinander eingesetzt werden können. Bevorzugt wird das Detergensadditiv (Dh) jedoch allein oder als Gemisch verschiedener Detergensadditive (Dh) eingesetzt.It goes without saying that the said detergent additives can be used alone or in combination with one another. Preferably, however, the detergent additive (Dh) is used alone or as a mixture of various detergent additives (Dh).
Dem Dieselkraftstoff wird das Detergensadditiv bzw. das Gemisch verschiedener Detergensadditive in einer Gesamtmenge von vorzugsweise 10 bis 2000 Gew.-ppm, besonders bevorzugt von 20 bis 1000 Gew.-ppm, stärker bevorzugt von 50 bis 500 Gew.-ppm und insbesondere von 50 bis 200 Gew.-ppm, z. B. von 70 bis 150 Gew.-ppm, zugegeben.The diesel fuel is the detergent additive or the mixture of various detergent additives in a total amount of preferably 10 to 2000 ppm by weight, more preferably from 20 to 1000 ppm by weight, more preferably from 50 to 500 ppm by weight and especially from 50 to 200 ppm by weight, z. B. from 70 to 150 ppm by weight added.
Trägeröle können mineralischer oder synthetischer Natur sein. Geeignete mineralische Trägeröle sind bei der Erdölverarbeitung anfallende Fraktionen, wie Brightstock oder Grundöle mit Viskositäten wie beispielsweise aus der Klasse
Beispiele für geeignete synthetische Trägeröle sind Polyolefine (Polyalphaolefine oder Polyinternalolefine), (Poly)ester, Poly)alkoxylate, Polyether, aliphatische Polyetheramine, alkylphenolgestartete Polyether, alkylphenolgestartete Polyetheramine und Carbonsäureester langkettiger Alkanole.Examples of suitable synthetic carrier oils are polyolefins (polyalphaolefins or polyinternalolefins), (poly) esters, poly) alkoxylates, polyethers, aliphatic polyetheramines, alkylphenol-initiated polyethers, alkylphenol-initiated polyetheramines and carboxylic acid esters of long-chain alkanols.
Beispiele für geeignete Polyolefine sind Olefinpolymerisate mit Mn = 400 bis 1800, vor allem auf Polybuten- oder Polyisobuten-Basis (hydriert oder nicht hydriert).Examples of suitable polyolefins are olefin polymers having M n = 400 to 1800, especially based on polybutene or polyisobutene (hydrogenated or non-hydrogenated).
Beispiele für geeignete Polyether oder Polyetheramine sind vorzugsweise Polyoxy-C2-C4-alkylengruppierungen enthaltende Verbindungen, welche durch Umsetzung von C2-C60-Alkanolen, C6-C30-Alkandiolen, Mono- oder Di-C2-C30-alkylaminen, C1-C30-Alkylcyclohexanolen oder C1-C30-Alkylphenolen mit 1 bis 30 mol Ethylenoxid und/oder Propylenoxid und/oder Butylenoxid pro Hydroxylgruppe oder Aminogruppe und, im Falle der Polyetheramine, durch anschließende reduktive Aminierung mit Ammoniak, Monoaminen oder Polyaminen erhältlich sind. Derartige Produkte werden insbesondere in der
Beispiele für Carbonsäureester langkettiger Alkanole sind insbesondere Ester aus Mono-, Di- oder Tricarbonsäuren mit langkettigen Alkanolen oder Polyolen, wie sie insbesondere in der
Weitere geeignete Trägerölsysteme sind beispielsweise in der
Beispiele für besonders geeignete synthetische Trägeröle sind alkoholgestartete Polyether mit etwa 5 bis 35, vorzugsweise etwa 5 bis 30, besonders bevorzugt 10 bis 30 und insbesondere 15 bis 30 C3-C6-Alkylenoxideinheiten, z. B. Propylenoxid-, n-Butylenoxid- und Isobutylenoxid-Einheiten oder Gemischen davon, pro Alkoholmolekül. Nichtlimitierende Beispiele für geeignete Starteralkohole sind langkettige Alkanole oder mit langkettigem Alkyl-substituierte Phenole, wobei der langkettige Alkylrest insbesondere für einen geradkettigen oder verzweigten C6-C18-Alkylrest steht. Als bevorzugte Beispiele sind zu nennen Tridecanol und Nonylphenol. Besonders bevorzugte alkoholgestartete Polyether sind die Umsetzungsprodukte (Polyveretherungsprodukte) von einwertigen aliphatischen C6-C18-Alkoholen mit C3-C6-Alkylenoxiden. Beispiele für einwertige aliphatische C6-C18-Alkohole sind Hexanol, Heptanol, Octanol, 2-Ethylhexanol, Nonylalkohol, Decanol, 3-Propylheptanol, Undecanol, Dodecanol, Tridecanol, Tetradecanol, Pentadecanol, Hexadecanol, Octadecanol und deren Konstitutions- und Stellungsisomere. Die Alkohole können sowohl in Form der reinen Isomere als auch in Form technischer Gemische eingesetzt werden. Ein besonders bevorzugter Alkohol ist Tridecanol. Beispiele für C3-C6-Alkylenoxide sind Propylenoxid, wie 1,2-Propylenoxid, Butylenoxid, wie 1,2-Butylenoxid, 2,3-Butylenoxid, Isobutylenoxid oder Tetrahydrofuran, Pentylenoxid und Hexylenoxid. Besonders bevorzugt sind hierunter C3-C4-Alkylenoxide, d. h. Propylenoxid wie 1,2-Propylenoxid und Butylenoxid wie 1,2-Butylenoxid, 2,3-Butylenoxid und Isobutylenoxid. Speziell verwendet man Butylenoxid.Examples of particularly suitable synthetic carrier oils are alcohol-started polyethers having about 5 to 35, preferably about 5 to 30, particularly preferably 10 to 30 and in particular 15 to 30 C 3 -C 6 -alkylene oxide units, for. For example, propylene oxide, n-butylene oxide and isobutylene oxide units or mixtures thereof, per alcohol molecule. Nonlimiting examples of suitable starter alcohols are long-chain alkanols or long-chain alkyl-substituted phenols, where the long-chain alkyl radical is in particular a straight-chain or branched C 6 -C 18 -alkyl radical. Preferred examples are tridecanol and nonylphenol. Particularly preferred alcohol-started polyethers are the reaction products (polyetherification products) of monohydric aliphatic C 6 -C 18 -alcohols with C 3 -C 6 -alkylene oxides. Examples of monohydric aliphatic C 6 -C 18 -alcohols are hexanol, heptanol, octanol, 2-ethylhexanol, nonyl alcohol, decanol, 3-propylheptanol, undecanol, dodecanol, tridecanol, tetradecanol, pentadecanol, hexadecanol, octadecanol and their constitution and position isomers. The alcohols can be used both in the form of pure isomers and in the form of technical mixtures. A particularly preferred alcohol is tridecanol. Examples of C 3 -C 6 -alkylene oxides are propylene oxide, such as 1,2-propylene oxide, butylene oxide, such as 1,2-butylene oxide, 2,3-butylene oxide, isobutylene oxide or tetrahydrofuran, pentylene oxide and hexylene oxide. Among these, particularly preferred are C 3 -C 4 -alkylene oxides, ie, propylene oxide such as 1,2-propylene oxide and butylene oxide such as 1,2-butylene oxide, 2,3-butylene oxide and isobutylene oxide. Specifically, butylene oxide is used.
Weitere geeignete synthetische Trägeröle sind alkoxylierte Alkylphenole, wie sie in der
Bevorzugte Trägeröle sind synthetische Trägeröle, wobei die zuvor beschriebenen alkoholgestarteten Polyether besonders bevorzugt sind.Preferred carrier oils are synthetic carrier oils, the alcohol-initiated polyethers described above being particularly preferred.
Das Trägeröl bzw. das Gemisch verschiedener Trägeröle wird dem Dieselkraftstoff in einer Menge von vorzugsweise 1 bis 1000 Gew.-ppm, besonders bevorzugt von 10 bis 500 Gew.-ppm und insbesondere von 20 bis 100 Gew.-ppm zugesetzt.The carrier oil or the mixture of different carrier oils is added to the diesel fuel in an amount of preferably from 1 to 1000 ppm by weight, more preferably from 10 to 500 ppm by weight and in particular from 20 to 100 ppm by weight.
Außerdem kann der Dieselkraftstoff weitere übliche Additive und Co-Additive in den hierfür üblichen Mengen enthalten, insbesondere Kaltfließverbesserer, Korrosionsinhibitoren, Demulgatoren, Dehazer, Antischaummittel, Cetanzahlverbesserer, Verbrennungsverbesserer, Antioxidantien oder Stabilisatoren, Antistatika, Metallocene, Metalldeaktivatoren, Farbstoffe, Lösungsmittel und dergleichen.In addition, the diesel fuel may contain other conventional additives and co-additives in the amounts customary therefor, in particular cold flow improvers, corrosion inhibitors, demulsifiers, dehazers, defoamers, cetane improvers, combustion improvers, antioxidants or stabilizers, antistatic agents, metallocenes, metal deactivators, dyes, solvents and the like.
Geeignete Kaltfließverbesserer sind im Prinzip alle organischen Verbindungen, welche in der Lage sind, das Fließverhalten von Dieselkraftstoffen in der Kälte zu verbessern. Zweckmäßigerweise müssen sie eine ausreichende Öllöslichkeit aufweisen. Insbesondere kommen hierfür die üblicherweise bei Mitteldestillaten aus fossilem Ursprung, also bei üblichen mineralischen Dieselkraftstoffen, eingesetzten Kaltfließverbesserer (”middle distillate flow improvers”, ”MDFI”) in Betracht. Jedoch können auch organische Verbindungen verwendet werden, die beim Einsatz in üblichen Dieselkraftstoffen zum Teil oder überwiegend die Eigenschaften eines Wax Anti-Settling Additivs (”WASA”) aufweisen. Auch können sie zum Teil oder überwiegend als Nukleatoren wirken. Es können aber auch Mischungen aus als MDFI wirksamen und/oder als WASA wirksamen und/oder als Nukleatoren wirksamen organischen Verbindungen eingesetzt werden.Suitable cold flow improvers are in principle all organic compounds which are able to improve the flow behavior of diesel fuels in the cold. Conveniently, they must have sufficient oil solubility. In particular, the usually used for middle distillates of fossil origin, ie for conventional mineral diesel fuels, used cold flow improvers ("middle distillate flow improvers", "MDFI") come into consideration. However, it is also possible to use organic compounds which, when used in conventional diesel fuels, have in part or predominantly the properties of a wax anti-settling additive ("WASA"). Also, they can partly or predominantly as nucleators Act. However, it is also possible to use mixtures of organic compounds which are active as MDFI and / or which act as WASA and / or as nucleators.
Typischerweise wird der Kaltfließverbesserer ausgewählt aus:
- (K1) Copolymeren eines C2- bis C40-Olefins mit wenigstens einem weiteren ethylenisch ungesättigten Monomer;
- (K2) Kammpolymeren;
- (K3) Polyoxyalkylenen;
- (K4) polaren Stickstoffverbindungen;
- (K5) Sulfocarbonsäuren oder Sulfonsäuren oder deren Derivaten; und
- (K6) Poly(meth)acrylsäureestern.
- (K1) copolymers of a C 2 to C 40 olefin with at least one further ethylenically unsaturated monomer;
- (K2) comb polymers;
- (K3) polyoxyalkylenes;
- (K4) polar nitrogen compounds;
- (K5) sulfocarboxylic acids or sulfonic acids or their derivatives; and
- (K6) poly (meth) acrylic acid esters.
Es können sowohl Mischungen verschiedener Vertreter aus einer der jeweiligen Klassen (K1) bis (K6) als auch Mischungen von Vertretern aus verschiedenen Klassen (K1) bis (K6) eingesetzt werden.Mixtures of different representatives from one of the respective classes (K1) to (K6) as well as mixtures of representatives from different classes (K1) to (K6) can be used.
Geeignete C2- bis C40-Olefin-Monomere für die Copolymeren der Klasse (K1) sind beispielsweise solche mit 2 bis 20, insbesondere 2 bis 10 Kohlenstoffatomen sowie mit 1 bis 3, vorzugsweise mit 1 oder 2, insbesondere mit einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung. Im zuletzt genannten Fall kann die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung sowohl terminal (α-Olefine) als auch intern angeordnet sein kann. Bevorzugt sind jedoch α-Olefine, besonders bevorzugt α-Olefine mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, beispielsweise Propen, 1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen und vor allem Ethylen.Suitable C 2 to C 40 olefin monomers for the copolymers of class (K1) are, for example, those having 2 to 20, in particular 2 to 10 carbon atoms and having 1 to 3, preferably 1 or 2, in particular having one carbon-carbon double bond. In the latter case, the carbon-carbon double bond can be arranged both terminally (α-olefins) and internally. However, preferred are α-olefins, more preferably α-olefins having 2 to 6 carbon atoms, for example propene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene and especially ethylene.
Bei den Copolymeren der Klasse (K1) ist das wenigstens eine weitere ethylenisch ungesättigte Monomer vorzugsweise ausgewählt unter Carbonsäurealkenylestern, (Meth)Acrylsäureestern und weiteren Olefinen.In the copolymers of class (K1), the at least one further ethylenically unsaturated monomer is preferably selected from carboxylic alkenyl esters, (meth) acrylic esters and further olefins.
Werden weitere Olefine mit einpolymerisiert, sind dies vorzugsweise höhermolekulare als das oben genannte C2- bis C40-Olefin-Basismonomere. Setzt man beispielsweise als Olefin-Basismonomer Ethylen oder Propen ein, eignen sich als weitere Olefine insbesondere C10- bis C40-α-Olefine. Weitere Olefine werden in den meisten Fällen nur dann mit einpolymerisiert, wenn auch Monomere mit Carbonsäureester-Funktionen eingesetzt werden.If further olefins are polymerized in, these are preferably higher molecular weight than the abovementioned C 2 to C 40 olefin base monomers. If, for example, as the olefin-base monomer is ethylene or propene, are suitable as other olefins, in particular C 10 - to C 40 -α-olefins. Other olefins are polymerized in most cases only when monomers with carboxylic acid ester functions are used.
Geeignete (Meth)Acrylsäureester sind beispielsweise Ester der (Meth)Acrylsäure mit C1- bis C20-Alkanolen, insbesondere C1- bis C10-Alkanolen, vor allem mit Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, n-Butanol, sec.-Butanol, Isobutanol, tert.-Butanol, Pentanol, Hexanol, Heptanol, Octanol, 2-Ethylhexanol, Nonanol und Decanol sowie Strukturisomeren hiervon.Suitable (meth) acrylic esters are, for example, esters of (meth) acrylic acid with C 1 - to C 20 -alkanols, in particular C 1 - to C 10 -alkanols, especially with methanol, ethanol, propanol, isopropanol, n-butanol, sec. Butanol, isobutanol, tert-butanol, pentanol, hexanol, heptanol, octanol, 2-ethylhexanol, nonanol and decanol and structural isomers thereof.
Geeignete Carbonsäurealkenylester sind beispielsweise C2- bis C14-Alkenylester, z. B. die Vinyl- und Propenylester, von Carbonsäuren mit 2 bis 21 Kohlenstoffatomen, deren Kohlenwasserstoffrest linear oder verzweigt sein kann. Bevorzugt sind hierunter die Vinylester. Unter den Carbonsäuren mit verzweigtem Kohlenwasserstoffrest sind solche bevorzugt, deren Verzweigung sich in der α-Position zur Carboxylgruppe befindet, wobei das α-Kohlenstoffatom besonders bevorzugt tertiär ist, d. h. die Carbonsäure eine sogenannte Neocarbonsäure ist. Vorzugsweise ist der Kohlenwasserstoffrest der Carbonsäure jedoch linear.Suitable carboxylic alkenyl esters are, for example, C 2 -C 14 -alkenyl esters, eg. As the vinyl and propenyl esters of carboxylic acids having 2 to 21 carbon atoms, the hydrocarbon radical may be linear or branched. Preferred among these are the vinyl esters. Among the carboxylic acids with a branched hydrocarbon radical, preference is given to those whose branching is in the α-position to the carboxyl group, the α-carbon atom being particularly preferably tertiary, ie the carboxylic acid being a so-called neocarboxylic acid. Preferably, however, the hydrocarbon radical of the carboxylic acid is linear.
Beispiele für geeignete Carbonsäurealkenylester sind Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat, Vinyl-2-ethylhexanoat, Neopentansäurevinylester, Hexansäurevinylester, Neononansäurevinylester, Neodecansäurevinylester und die entsprechenden Propenylester, wobei die Vinylester bevorzugt sind. Ein besonders bevorzugter Carbonsäurealkenylester ist Vinylacetat; typische hieraus resultierende Copolymere der Gruppe (K1) sind die mit am häufigsten eingesetzten Ethylen-Vinylacetat-Copolymere (”EVA”). Besonders vorteilhaft einsetzbare Ethylen-Vinylacetat-Copolymere und ihre Herstellung sind in der
Als Copolymere der Klasse (K1) sind auch solche geeignet, die zwei oder mehrere voneinander verschiedene Carbonsäurealkenylester einpolymerisiert enthalten, wobei diese sich in der Alkenylfunktion und/oder in der Carbonsäuregruppe unterscheiden. Ebenfalls geeignet sind Copolymere, die neben dem/den Carbonsäurealkenylester(n) wenigstens ein Olefin und/oder wenigstens ein (Meth)Acrylsäureester einpolymerisiert enthalten.Also suitable as copolymers of class (K1) are those which contain two or more different carboxylic acid alkenyl esters in copolymerized form, these differing in the alkenyl function and / or in the carboxylic acid group. Also suitable are copolymers which, in addition to the carboxylic acid alkenyl ester (s), contain at least one olefin and / or at least one (meth) acrylic acid ester in copolymerized form.
Auch Terpolymere aus einem C2- bis C40-α-Olefin, einem C1- bis C20-Alkylester einer ethylenisch ungesättigten Monocarbonsäure mit 3 bis 15 Kohlenstoffatomen und einem C2- bis C14-Alkenylester einer gesättigten Monocarbonsäure mit 2 bis 21 Kohlenstoffatomen sind als Copolymere der Klasse (K1) geeignet. Derartige Terpolymere sind in der
Das wenigstens eine oder die weiteren ethylenisch ungesättigten Monomeren sind in den Copolymeren der Klasse (K1) in einer Menge von vorzugsweise 1 bis 50 Gew.-%, insbesondere von 10 bis 45 Gew.-% und vor allem von 20 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtcopolymer, einpolymerisiert. Der gewichtsmäßige Hauptanteil der Monomereinheiten in den Copolymeren der Klasse (K1) stammt somit in der Regel aus den C2- bis C40-Basis-Olefinen.The at least one or the other ethylenically unsaturated monomers are present in the copolymers of class (K1) in an amount of preferably from 1 to 50% by weight, in particular from 10 to 45% by weight and especially from 20 to 40% by weight. %, based on the total copolymer, copolymerized. The majority by weight of the monomer units in the copolymers of class (K1) is thus usually derived from the C 2 to C 40 based olefins.
Die Copolymere der Klasse (K1) weisen vorzugsweise ein zahlenmittleres Molekulargewicht Mn von 1000 bis 20.000, besonders bevorzugt von 1000 bis 10.000 und insbesondere von 1000 bis 8000 auf.The copolymers of class (K1) preferably have a number average molecular weight M n of from 1000 to 20,000, particularly preferably from 1000 to 10,000 and in particular from 1000 to 8000.
Typische Kammpolymere der Komponente (K2) sind beispielsweise durch die Copolymerisation von Maleinsäureanhydrid oder Fumarsäure mit einem anderen ethylenisch ungesättigten Monomer, beispielsweise mit einem α-Olefin oder einem ungesättigten Ester wie Vinylacetat, und anschließende Veresterung der Anhydrid- bzw. Säurefunktion mit einem Alkohol mit wenigstens 10 Kohlenstoffatomen erhältlich. Weitere geeignete Kammpolymere sind Copolymere von α-Olefinen und veresterten Comonomeren, beispielsweise veresterte Copolymere von Styrol und Maleinsäureanhydrid oder veresterte Copolymere von Styrol und Fumarsäure. Geeignete Kammpolymere können auch Polyfumarate oder Polymaleinate sein. Außerdem sind Homo- und Copolymere von Vinylethern geeignete Kammpolymere. Als Komponente der Klasse (K2) geeignete Kammpolymere sind beispielsweise auch solche, die in der
Als Komponente der Klasse (K3) geeignete Polyoxyalkylene sind beispielsweise Polyoxyalkylenester, Polyoxyalkylenether, gemischte Polyoxyalkylenesterether und Gemische davon. Bevorzugt enthalten diese Polyoxyalkylenverbindungen wenigstens eine, vorzugsweise wenigstens zwei lineare Alkylgruppen mit jeweils 10 bis 30 Kohlenstoffatomen und eine Polyoxyalkylengruppe mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von bis zu 5000. Derartige Polyoxyalkylenverbindungen sind beispielsweise in der
Als Komponente der Klasse (K4) geeignete polare Stickstoffverbindungen können sowohl ionischer als auch nicht ionischer Natur sein und besitzen vorzugsweise wenigstens einen, insbesondere wenigstens zwei Substituenten in Form eines tertiären Stickstoffatoms der allgemeinen Formel > NR7, worin R7 für einen C8- bis C40-Kohlenwasserstoffrest steht. Die Stickstoffsubstituenten können auch quaternisiert, das heißt in kationischer Form, vorliegen. Beispiele für solche Stickstoffverbindungen sind Ammoniumsalze und/oder Amide, die durch die Umsetzung wenigstens eines mit wenigstens einem Kohlenwasserstoffrest substituierten Amins mit einer Carbonsäure mit 1 bis 4 Carboxylgruppen bzw. mit einem geeignetem Derivat davon erhältlich sind. Vorzugsweise enthalten die Amine wenigstens einen linearen C8- bis C40-Alkylrest. Zur Herstellung der genannten polaren Stickstoffverbindungen geeignete primäre Amine sind beispielsweise Octylamin, Nonylamin, Decylamin, Undecylamin, Dodecylamin, Tetradecylamin und die höheren linearen Homologen, hierzu geeignete sekundäre Amine sind beispielsweise Dioctadecylamin und Methylbehenylamin. Geeignet sind hierzu auch Amingemische, insbesondere großtechnisch zugängliche Amingemische wie Fettamine oder hydrierte Tallamine, wie sie beispielsweise in
Insbesondere ist die Komponente der Klasse (K4) ein öllösliches Umsetzungsprodukt aus mindestens eine tertiäre Aminogruppe aufweisenden Poly(C2- bis C20-Carbon-säuren) mit primären oder sekundären Aminen. Die diesem Umsetzungsprodukt zugrundeliegenden mindestens eine tertiäre Aminogruppe aufweisenden Poly(C2- bis C20-Carbonsäuren) enthalten vorzugsweise mindestens 3 Carboxylgruppen, insbesondere 3 bis 12, vor allem 3 bis 5 Carboxylgruppen. Die Carbonsäure-Einheiten in den Polycarbonsäuren weisen vorzugsweise 2 bis 10 Kohlenstoffatome auf, insbesondere sind es Essigsäure-Einheiten. Die Carbonsäure-Einheiten sind in geeigneter Weise zu den Polycarbonsäuren verknüpft, meist über ein oder mehrere Kohlenstoff- und/oder Stickstoffatome. Vorzugsweise sind sie an tertiäre Stickstoffatome angebunden, die im Falle mehrerer Stickstoffatome über Kohlenwasserstoffketten verbunden sind.In particular, the component of class (K4) is an oil-soluble reaction product of at least one tertiary amino group-containing poly (C 2 - to C 20 -carboxylic acids) with primary or secondary amines. The poly (C 2 - to C 20 -carboxylic acids) which have at least one tertiary amino group and are based on this reaction product preferably contain at least 3 carboxyl groups, in particular 3 to 12, especially 3 to 5 carboxyl groups. The carboxylic acid units in the polycarboxylic acids preferably have 2 to 10 carbon atoms, in particular they are acetic acid units. The carboxylic acid units are suitably linked to the polycarboxylic acids, usually via one or more carbon and / or or nitrogen atoms. Preferably, they are attached to tertiary nitrogen atoms, which are connected in the case of several nitrogen atoms via hydrocarbon chains.
Vorzugsweise ist die Komponente der Klasse (K4) ein öllösliches Umsetzungsprodukt auf Basis von mindestens eine tertiäre Aminogruppe aufweisenden Poly(C2- bis C20-Carbonsäuren) der allgemeinen Formel IIa oder IIb in denen die Variable A eine geradkettige oder verzweigte C2- bis C6-Alkylengruppe oder die Gruppierung der Formel III darstellt und die Variable B eine C1- bis C19-Alkylengruppe bezeichnet. Die Verbindungen der allgemeinen Formel IIa und IIb weisen insbesondere die Eigenschaften eines WASA auf.Preferably, the component of class (K4) is an oil-soluble reaction product based on at least one tertiary amino group-containing poly (C 2 - to C 20 -carboxylic acids) of the general formula IIa or IIb in which the variable A is a straight-chain or branched C 2 - to C 6 -alkylene group or the grouping of the formula III and the variable B denotes a C 1 - to C 19 -alkylene group. The compounds of the general formula IIa and IIb have in particular the properties of a WASA.
Weiterhin ist das bevorzugte öllösliche Umsetzungsprodukt der Komponente (K4), insbesondere das der allgemeinen Formel IIa oder IIb, ein Amid, ein Amidammoniumsalz oder ein Ammoniumsalz, in dem keine, eine oder mehrere Carbonsäuregruppen in Amidgruppen übergeführt sind.Furthermore, the preferred oil-soluble reaction product of component (K4), in particular that of general formula IIa or IIb, is an amide, an amide ammonium salt or an ammonium salt in which no, one or more carboxylic acid groups are converted into amide groups.
Geradkettige oder verzweigte C2- bis C6-Alkylengruppen der Variablen A sind beispielsweise 1,1-Ethylen, 1,2-Propylen, 1,3-Propylen, 1,2-Butylen, 1,3-Butylen, 1,4-Butylen, 2-Methyl-1,3-propylen, 1,5-Pentylen, 2-Methyl-1,4-butylen, 2,2-Dimethyt-1,3-propylen, 1,6-Hexylen (Hexamethylen) und insbesondere 1,2-Ethylen. Vorzugsweise umfasst die Variable A 2 bis 4, insbesondere 2 oder 3 Kohlenstoffatome.Straight-chain or branched C 2 -C 6 -alkylene groups of the variable A are, for example, 1,1-ethylene, 1,2-propylene, 1,3-propylene, 1,2-butylene, 1,3-butylene, 1,4- Butylene, 2-methyl-1,3-propylene, 1,5-pentylene, 2-methyl-1,4-butylene, 2,2-dimethyl-1,3-propylene, 1,6-hexylene (hexamethylene), and especially 1,2-ethylene. Preferably, the variable A comprises 2 to 4, in particular 2 or 3 carbon atoms.
C1- bis C19-Alkylengruppen der Variablen B sind vor beispielsweise 1,2-Ethylen, 1,3-Propylen, 1,4-Butylen, Hexamethylen, Octamethylen, Decamethylen, Dodecamethylen, Tetradecamethylen, Hexadecamethylen, Octadecamethylen, Nonadecamethylen und insbesondere Methylen. Vorzugsweise umfasst die Variable B 1 bis 10, insbesondere 1 bis 4 Kohlenstoffatome.C 1 - to C 19 -alkylene groups of the variables B are, for example, 1,2-ethylene, 1,3-propylene, 1,4-butylene, hexamethylene, octamethylene, decamethylene, dodecamethylene, tetradecamethylene, hexadecamethylene, octadecamethylene, nonadecamethylene and in particular methylene , Preferably, the variable B comprises 1 to 10, in particular 1 to 4, carbon atoms.
Die primären und sekundären Amine als Umsetzungspartner für die Polycarbonsäuren zur Bildung der Komponente (K4) sind üblicherweise Monoamine, insbesondere aliphatische Monoamine. Diese primären und sekundären Amine können aus einer Vielzahl von Aminen ausgewählt sein, die – gegebenenfalls miteinander verbundene – Kohlenwasserstoffreste tragen.The primary and secondary amines as reaction partners for the polycarboxylic acids to form the component (K4) are usually monoamines, in particular aliphatic monoamines. These primary and secondary amines may be selected from a variety of amines bearing hydrocarbon radicals, optionally linked together.
Meist sind diese den öllöslichen Umsetzungsprodukten der Komponente (K4) zugrundeliegenden Amine sekundären Amine und weisen die allgemeine Formel HN(R8)2 auf, in der die beiden Variablen R8 unabhängig voneinander jeweils geradkettige oder verzweigte C10- bis C30-Alkylreste, insbesondere C14- bis C24-Alkylreste bedeuten. Diese längerkettigen Alkylreste sind vorzugsweise geradkettig oder nur in geringem Grade verzweigt. In der Regel leiten sich die genannten sekundären Amine hinsichtlich ihrer längerkettigen Alkylreste von natürlich vorkommenden Fettsäure bzw. von deren Derivaten ab. Vorzugsweise sind die beiden Reste R8 gleich.In most cases, these amines are secondary amines on which the oil-soluble reaction products of component (K4) are based and have the general formula HN (R 8 ) 2 , in which the two variables R 8 are each independently straight-chain or branched C 10 - to C 30 -alkyl radicals, in particular C 14 - to C 24 -alkyl radicals. These longer-chain alkyl radicals are preferably straight-chain or only slightly branched. As a rule, the abovementioned secondary amines are derived with regard to their longer-chain alkyl radicals from naturally occurring fatty acid or from its derivatives. Preferably, the two radicals R 8 are the same.
Die genannten sekundären Amine können mittels Amidstrukturen oder in Form der Ammoniumsalze an die Polycarbonsäuren gebunden sein, auch kann nur ein Teil als Amidstrukturen und ein anderer Teil als Ammoniumsalze vorliegen. Vorzugsweise liegen nur wenige oder keine freien Säuregruppen vor. Vorzugsweise liegen die öllöslichen Umsetzungsprodukte der Komponente (K4) vollständig in Form der Amidstrukturen vor.The abovementioned secondary amines can be bound to the polycarboxylic acids by means of amide structures or in the form of the ammonium salts, and only one part can be present as amide structures and another part as ammonium salts. Preferably, only a few or no free acid groups are present. Preferably, the oil-soluble reaction products of component (K4) are completely in the form of the amide structures.
Typische Beispiele für derartige Komponenten (K4) sind Umsetzungsprodukte der Nitrilotriessigsäure, der Ethylendiamintetraessigsäure oder der Propylen-1,2-diamintetraessigsäure mit jeweils 0,5 bis 1,5 Mol pro Carboxylgruppe, insbesondere 0,8 bis 1,2 Mol pro Carboxylgruppe, Dioleylamin, Dipalmitinamin, Dikokosfettamin, Distearylamin, Dibehenylamin oder insbesondere Ditalgfettamin. Eine besonders bevorzugte Komponente (K4) ist das Umsetzungsprodukt aus 1 Mol Ethylendiamintetraessigsäure und 4 Mol hydriertem Ditalgfettamin. Typical examples of such components (K4) are reaction products of nitrilotriacetic acid, ethylenediaminetetraacetic acid or propylene-1,2-diaminetetraacetic acid with in each case 0.5 to 1.5 mol per carboxyl group, in particular 0.8 to 1.2 mol per carboxyl group, dioleylamine , Dipalmitinamin, Dikokosfettamin, distearylamine, dibehenylamine or especially Ditalgfettamin. A particularly preferred component (K4) is the reaction product of 1 mole of ethylenediaminetetraacetic acid and 4 moles of hydrogenated ditallow fatty amine.
Als weitere typische Beispiele für die Komponente (K4) seien die N,N-Dialkylammoniumsalze von 2-N',N'-Dialkylamidobenzoaten, beispielsweise das Reaktionsprodukt aus 1 Mol Phthalsäureanhydrid und 2 Mol Ditalgfettamin, wobei letzteres hydriert oder nicht hydriert sein kann, und das Reaktionsprodukt von 1 Mol eines Alkenylspirobislactons mit 2 Mol eines Dialkylamins, beispielsweise Ditalgfettamin und/oder Talgfettamin, wobei die beiden letzteren hydriert oder nicht hydriert sein können, genannt.Other typical examples of the component (K4) include the N, N-dialkylammonium salts of 2-N ', N'-dialkylamidobenzoates, for example the reaction product of 1 mole of phthalic anhydride and 2 moles of ditallow fatty amine, the latter being hydrogenated or unhydrogenated, and the reaction product of 1 mole of a Alkenylspirobislactons with 2 moles of a dialkylamine, for example Ditalgfettamin and / or tallow fatty amine, the latter two may be hydrogenated or not hydrogenated, called.
Weitere typische Strukturtypen für die Komponente der Klasse (K4) sind cyclische Verbindungen mit tertiären Aminogruppen oder Kondensate langkettiger primärer oder sekundärer Amine mit carbonsäurehaltigen Polymeren, wie sie in der
Als Kaltfließverbesserer der Komponente der Klasse (K5) geeignete Sulfocarbonsäuren, Sulfonsäuren oder deren Derivate sind beispielsweise die öllöslichen Carbonsäureamide und Carbonsäureester von ortho-Sulfobenzoesäure, in denen die Sulfonsäurefunktion als Sulfonat mit alkylsubstituierten Ammoniumkationen vorliegt, wie sie in der
Als Kaltfließverbesserer der Komponente der Klasse (K6) geeignete Poly(meth)acrylsäureester sind sowohl Homo- als auch Copolymere von Acryl- und Methacrylsäureestern. Bevorzugt sind Copolymere von wenigstens zwei voneinander verschiedenen (Meth)Acrylsäureestern, die sich bezüglich des einkondensierten Alkohols unterscheiden. Gegebenenfalls enthält das Copolymer noch ein weiteres, davon verschiedenes olefinisch ungesättigtes Monomer einpolymerisiert. Das gewichtsmittlere Molekulargewicht des Polymers beträgt vorzugsweise 50.000 bis 500.000. Ein besonders bevorzugtes Polymer ist ein Copolymer von Methacrylsäure und Methacrylsäureestern von gesättigten C14- und C15-Alkoholen, wobei die Säuregruppen mit hydriertem Tallamin neutralisiert sind. Geeignete Poly(meth)acrylsäureester sind beispielsweise in der
Dem Dieselkraftstoff wird der Kaltfließverbesserer bzw. das Gemisch verschiedener Kaltfließverbesserer in einer Gesamtmenge von vorzugsweise 10 bis 5000 Gew.-ppm, besonders bevorzugt von 20 bis 2000 Gew.-ppm, stärker bevorzugt von 50 bis 1000 Gew.-ppm und insbesondere von 100 bis 700 Gew.-ppm, z. B. von 200 bis 500 Gew.-ppm, zugegeben.The diesel fuel is the cold flow improver or the mixture of various cold flow improvers in a total amount of preferably 10 to 5000 ppm by weight, more preferably from 20 to 2000 ppm by weight, more preferably from 50 to 1000 ppm by weight and especially from 100 to 700 ppm by weight, z. B. from 200 to 500 ppm by weight added.
Geeignete Korrosionsinhibitoren sind z. B. Bernsteinsäureester, vor allem mit Polyolen, Fettsäurederivate, z. B. Ölsäureester, oligomerisierte Fettsäuren, substituierte Ethanolamine und Produkte, die unter dem Handelsnamen RC 4801 (Rhein Chemie Mannheim, Deutschland) oder HiTEC 536 (Ethyl Corporation) vertrieben werden.Suitable corrosion inhibitors are z. As succinic acid esters, especially with polyols, fatty acid derivatives, eg. Oleate esters, oligomerized fatty acids, substituted ethanolamines, and products sold under the trade name RC 4801 (Rhein Chemie Mannheim, Germany) or HiTEC 536 (Ethyl Corporation).
Geeignete Demulgatoren sind z. B. die Alkali- oder Erdalkalisalze von Alkyl-substituierten Phenol- und Naphthalinsulfonaten und die Alkali- oder Erdalkalisalze von Fettsäuren, außerdem neutrale Verbindungen wie Alkoholalkoxylate, z. B. Alkoholethoxylate, Phenolalkoxylate, z. B. tert-Butylphenolethoxylat oder tert-Pentylphenolethoxylat, Fettsäuren, Alkylphenole, Kondensationsprodunkte von Ethylenoxid (EO) und Propylenoxid (PO), z. B. auch in Form von EO/PO-Blockcopolymeren, Polyethylenimine oder auch Polysiloxane.Suitable demulsifiers are z. As the alkali or alkaline earth metal salts of alkyl-substituted phenol and naphthalenesulfonates and the alkali or alkaline earth metal salts of fatty acids, also neutral compounds such as alcohol alkoxylates, eg. For example, alcohol ethoxylates, phenol alkoxylates, e.g. As tert-butylphenol ethoxylate or tert-Pentylphenolethoxylat, fatty acids, alkylphenols, condensation of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO), z. B. in the form of EO / PO block copolymers, polyethyleneimines or polysiloxanes.
Geeignete Dehazer sind z. B. alkoxylierte Phenol-Formaldehyd-Kondensate, wie beispielsweise die unter dem Handelsnamen erhältlichen Produkte NALCO 7D07 (Nalco) und TOLAD 2683 (Petrolite).Suitable dehazers are z. Example, alkoxylated phenol-formaldehyde condensates, such as the available under the trade name NALCO 7D07 products (Nalco) and TOLAD 2683 (Petrolite).
Geeignete Antischaummittel sind z. B. Polyether-modifizierte Polysiloxane, wie beispielsweise die unter dem Handelsnamen erhältlichen Produkte TEGOPREN 5851 (Goldschmidt), Q 25907 (Dow Corning) und RHODOSIL (Rhone Poulenc).Suitable antifoams are for. Polyether-modified polysiloxanes, such as the TEGOPREN 5851 (Goldschmidt), Q 25907 (Dow Corning) and RHODOSIL (Rhone Poulenc) products available under the tradename.
Geeignete Cetanzahlverbesserer sind z. B. aliphatische Nitrate wie 2-Ethylhexylnitrat und Cyclohexylnitrat sowie Peroxide wie Di-tert-butylperoxid.Suitable Cetanzahlverbesserer are z. As aliphatic nitrates such as 2-ethylhexyl nitrate and cyclohexyl nitrate and peroxides such as di-tert-butyl peroxide.
Geeignete Antioxidantien sind z. B. substituierte Phenole, wie 2,6-Di-tert.-butylphenol und 6-Di-tert.-butyl-3-methylphenol sowie Phenylendiamine wie N,N'-Di-sec.-butyl-p-phenylendiamin.Suitable antioxidants are, for. As substituted phenols, such as 2,6-di-tert-butylphenol and 6-di-tert-butyl-3-methylphenol and phenylenediamines such as N, N'-di-sec-butyl-p-phenylenediamine.
Geeignete Metalldeaktivatoren sind z. B. Salicylsäurederivate wie N,N'-Disalicyliden-1,2-propandiamin. Suitable metal deactivators are, for. B. salicylic acid derivatives such as N, N'-disalicylidene-1,2-propanediamine.
Geeignete Lösungsmittel sind z. B. unpolare organische Lösungsmittel wie aromatische und aliphatische Kohlenwasserstoffe, beispielsweise Toluol, Xylole, ”white spirit” und Produkte, die unter dem Handelsnamen SHELLSOL (Royal Dutch/Shell Group) und EXXSOL (ExxonMobil) vertrieben werden, sowie polare organische Lösungsmittel, beispielsweise Alkohole wie 2-Ethylhexanol, Decanol und Isotridecanol. Derartige Lösungsmittel gelangen meist zusammen mit den vorgenannten Additiven und Co-Additiven, die sie zur besseren Handhabung lösen oder verdünnen sollen, in den Dieselkraftstoff.Suitable solvents are, for. For example, non-polar organic solvents such as aromatic and aliphatic hydrocarbons, for example toluene, xylenes, "white spirit" and products sold under the trade name SHELLSOL (Royal Dutch / Shell Group) and EXXSOL (ExxonMobil), as well as polar organic solvents, for example alcohols such as 2-ethylhexanol, decanol and isotridecanol. Such solvents usually enter the diesel fuel together with the abovementioned additives and co-additives, which they are intended to dissolve or dilute for better handling.
Bei den Dieselkraftstoffen handelt es sich beispielsweise um Erdölraffinate, die üblicherweise einen Siedebereich von 100 bis 400°C haben. Dies sind meist Destillate mit einem 95%-Punkt bis zu 360°C oder auch darüber hinaus. Dies können aber auch so genannte ”Ultra Low Sulfur Diesel” oder ”City Diesel” sein, gekennzeichnet durch einen 95%-Punkt von beispielsweise maximal 345°C und einem Schwefelgehalt von maximal 0,005 Gew.-% oder durch einen 95%-Punkt von beispielsweise 285°C und einem Schwefelgehalt von maximal 0,001 Gew.-%. Neben den durch Raffination erhältlichen mineralischen Dieselkraftstoffen sind solche, die durch Kohlevergasung oder Gasverflüssigung [”gas to liquid” (GTL)-Kraftstoffe] oder durch Biomasse-Verflüssigung [”biomass to liquid” (BTL)-Kraftstoffe] erhältlich sind, geeignet. Geeignet sind auch Mischungen der vorstehend genannten Dieselkraftstoffe mit regenerativen Kraftstoffen, wie Biodiesel oder Bioethanol.The diesel fuels are, for example, petroleum raffinates, which usually have a boiling range of 100 to 400 ° C. These are mostly distillates with a 95% point up to 360 ° C or even beyond. However, these may also be so-called "Ultra Low Sulfur Diesel" or "City Diesel", characterized by a 95% point of, for example, a maximum of 345 ° C and a maximum sulfur content of 0.005 wt .-% or by a 95% point of for example, 285 ° C and a maximum sulfur content of 0.001 wt .-%. In addition to refining mineral diesel fuels, those available from coal gasification or gas-to-liquid (GTL) fuels or biomass to liquid (BTL) fuels are also suitable. Also suitable are mixtures of the abovementioned diesel fuels with regenerative fuels, such as biodiesel or bioethanol.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei den Dieselkraftstoffen um solche mit niedrigem Schwefelgehalt, das heißt mit einem Schwefelgehalt von weniger als 0,05 Gew.-%, vorzugsweise von weniger als 0,02 Gew.-%, insbesondere von weniger als 0,005 Gew.-% und speziell von weniger als 0,001 Gew.-% Schwefel.The diesel fuels are particularly preferably those with a low sulfur content, ie with a sulfur content of less than 0.05% by weight, preferably less than 0.02% by weight, in particular less than 0.005% by weight. % and especially less than 0.001% by weight of sulfur.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung der organischen Verbindungen (I) bzw. (Ia) oder (Ib) wird erreicht, dass der Kraftstoffverbrauch von Dieselmotoren dauerhaft, d. h. sowohl ab Werk als auch noch nach einer längeren Laufzeit des Motors, beispielsweise nach 100.000 km, niedriger ist als bei entsprechenden Motoren, die mit dem ansonsten gleichen Dieselkraftstoff betrieben werden, der jedoch die organischen Verbindungen (I) bzw. (Ia) oder (Ib) nicht enthält. Die Kraftstoffeinsparung bei Benutzung der vorliegenden Erfindung liegt üblicherweise im Bereich von 1% bis 3%.The inventive use of the organic compounds (I) or (Ia) or (Ib) is achieved that the fuel consumption of diesel engines permanently, d. H. both at the factory and even after a longer running time of the engine, for example, after 100,000 km, is lower than in corresponding engines, which are operated with the otherwise same diesel fuel, but the organic compounds (I) or (Ia) or (Ib ) does not contain. The fuel economy using the present invention is usually in the range of 1% to 3%.
Neben der Senkung des Kraftstoffverbrauches verringern die organischen Verbindungen (I) bzw. (Ia) oder (Ib) im gleichen Ausmaße wie die hierfür aus dem Stand der Technik bekannten Systeme die Emissionen an Partikeln und Schadgasen wie Kohlenmonoxid und nitrosen Gasen in den Abgasen der Dieselmotoren.In addition to reducing fuel consumption, the organic compounds (I) or (Ia) or (Ib) to the same extent as known from the prior art systems reduce the emissions of particles and noxious gases such as carbon monoxide and nitrous gases in the exhaust gases of diesel engines ,
Die nachfolgenden. Beispiele sollen die vorliegende Erfindung veranschaulichen, ohne sie zu begrenzen.The following. Examples are intended to illustrate the present invention without limiting it.
BeispieleExamples
HerstellungsbeispielePreparation Examples
Beispiel 1: Acetonoxim-n-butylether (R4 = n-Butyl, R5 = R6 = CH3)Example 1: acetone-n-butyl ether (R 4 = n-butyl, R 5 = R 6 = CH 3)
In einem Reaktionskolben wurden 80,0 g Wasser, 160,0 g Natronlauge (50 gew.-%ig), 6,0 g Tetrabutylammoniumbromid (50 gew.-%ig in Wasser) und 146,3 g Chlorbutan bei Raumtemperatur vorgelegt und 96,5 g Acetonoxim wurden zugegeben. Die Reaktionsmischung wurde auf 100°C Rückflusstemperatur erwärmt. Die organische Phase wurde abgetrennt und mit Magnesiumsulfat getrocknet. Nach Abdestillieren von Lösungsmittelresten wurde eine hellgelbe Flüssigkeit erhalten, welche durch Vakuumdestillation gereinigt wurde. Es wurden 63 g Acetonoxim-n-butylether erhalten.In a reaction flask, 80.0 g of water, 160.0 g of sodium hydroxide solution (50 wt .-%), 6.0 g of tetrabutylammonium bromide (50 wt .-% in water) and 146.3 g of chlorobutane presented at room temperature and 96 , 5 g of acetone oxime were added. The reaction mixture was heated to 100 ° C reflux temperature. The organic phase was separated and dried with magnesium sulfate. After distilling off solvent residues, a pale yellow liquid was obtained, which was purified by vacuum distillation. 63 g of acetone oxime-n-butyl ether were obtained.
Beispiel 2: Tricosanon-oximmethylether (R4 = CH3, R5 = R6 = n-Undecyl)Example 2: Tricosanone oxime methyl ether (R 4 = CH 3 , R 5 = R 6 = n-undecyl)
200,4 g einer wässrigen Methoxyaminhydrochlorid-Lösung (30 gew.-%ig) und 720 ml Methanol wurden bei 40°C bis 45°C vorgelegt und mit 169,0 g Natronlauge (25 gew.-%ig) auf einen pH-Wert von 3,8 bis 3,9 eingestellt. 126,7 g 12-Tricosanon wurden portionsweise zugegeben. Anschließend wurde die Temperatur auf 60°C erhöht und es wurde 8 h bei 60°C nachgerührt. Zur Reaktionsmischung wurden 200 ml Wasser gegeben und die Phasen wurden getrennt. Die wässrige Phase wurde dreimal mit Petrolether extrahiert und die vereinigten organischen Phasen wurden über Natriumsulfat getrocknet und durch Destillation vom Lösungsmittel befreit. Es wurden 135 g Tricosanon-oximmethylether erhalten.200.4 g of an aqueous methoxyamine hydrochloride solution (30% strength by weight) and 720 ml of methanol were introduced at 40 ° C. to 45 ° C. and mixed with 169.0 g of sodium hydroxide solution (25% strength by weight) to a Value adjusted from 3.8 to 3.9. 126.7 g of 12-tricosanone was added portionwise. Subsequently, the temperature was raised to 60 ° C and it was stirred at 60 ° C for 8 h. To the reaction mixture, 200 ml of water was added and the phases were separated. The aqueous phase was extracted three times with petroleum ether and the combined organic phases were dried over sodium sulfate and freed from the solvent by distillation. 135 g of tricosanone oxime methyl ether were obtained.
Beispiel 3: Di-iso-propylketon-oximmethylether (R4 = CH3, R5 = R6 = iso-Propyl) Example 3 Diisobutyl ketone oxime methyl ether (R 4 = CH 3 , R 5 = R 6 = isopropyl)
556,7 g einer wässrigen Methoxyaminhydrochlorid-Lösung (30 gew.-%ig) und 800 ml Methanol wurden vorgelegt. Mit 308,0 g Natronlauge (25 gew.-%ig) wurde ein pH-Wert von ca. 4,0 eingestellt. Bei ca. 45°C wurden tropfenweise innerhalb von 10 Minuten 114,2 g Di-iso-propylketon zugegeben. Es wurde 2 h bei 60°C nachgerührt. Nach Zugabe von 250 ml tert.-Butylmethylether wurden die Phasen getrennt und die organische Phase wurde über Magnesiumsulfat getrocknet. Die Lösungsmittel wurden im Vakuum entfernt, und es wurden 71,8 g des gewünschten Produkts Di-iso-propylketonoximmethylether erhalten.556.7 g of an aqueous methoxyamine hydrochloride solution (30% strength by weight) and 800 ml of methanol were initially charged. With 308.0 g of sodium hydroxide solution (25 wt .-%), a pH of about 4.0 was set. At about 45 ° C were added dropwise within 10 minutes 114.2 g of di-iso-propyl ketone. The mixture was stirred for 2 h at 60 ° C. After addition of 250 ml of tert-butyl methyl ether, the phases were separated and the organic phase was dried over magnesium sulfate. The solvents were removed in vacuo to give 71.8 g of the desired product di-iso-propyl ketone oxime methyl ether.
Beispiel 4: Acetonoxim-(2-ethylhexyl)ether (R4 = CH3, R5 = R6 = 2-Ethylhexyl)Example 4: acetone oxime (2-ethylhexyl) ether (R 4 = CH 3 , R 5 = R 6 = 2-ethylhexyl)
52 g Natriumhydroxid-Pulver wurden in 270 ml N-Methylpyrrolidon suspendiert und bei Raumtemperatur wurden 73 g Acetonoxim zugegeben. Diese Reaktionsmischung wurde auf 40°C erwärmt und innerhalb von 30 Minuten wurden 193 g 1-Chlor-2-ethylhexan zugetropft (Temperaturanstieg bis 105°C). Die Suspension wurde 7 h bei 80°C gerührt. Zur abgekühlten Reaktionsmischung wurden langsam unter Rühren 400 ml Wasser, gefolgt von 300 ml tert.-Butylmethylether, gegeben. Die organische Phase wurde abgetrennt und die wässrige Phase erneut mit 100 ml tert.-Butylmethylether ausgeschüttelt. Die vereinigten organischen Phasen wurden mit Magnesiumsulfat getrocknet und die Lösungsmittel im Vakuum entfernt. Das erhaltene Rohprodukt wurde durch Destillation im Hochvakuum (0,6 mbar/65°C) gereinigt. Es wurden 108 g hellgelbes Öl erhalten.52 g of sodium hydroxide powder were suspended in 270 ml of N-methylpyrrolidone and 73 g of acetone oxime were added at room temperature. This reaction mixture was heated to 40 ° C and within 30 minutes 193 g of 1-chloro-2-ethylhexane were added dropwise (temperature rise to 105 ° C). The suspension was stirred at 80 ° C. for 7 h. To the cooled reaction mixture was slowly added with stirring 400 ml of water, followed by 300 ml of tert-butyl methyl ether. The organic phase was separated and the aqueous phase shaken out again with 100 ml of tert-butyl methyl ether. The combined organic phases were dried with magnesium sulfate and the solvents removed in vacuo. The crude product obtained was purified by distillation under high vacuum (0.6 mbar / 65 ° C). There were obtained 108 g of light yellow oil.
Beispiel 5: Ölsäure-N-hydroxysuccinimidesterExample 5: Oleic acid N-hydroxysuccinimide ester
82,5 g N-Hydroxysuccinimid und 197,5 g Ölsäure wurden in 500 ml n-Heptan gelöst. Bei 9°C wurden 147,5 g Dicyclohexylcarbodiimid (aufgeschmolzen) innerhalb von 25 Minuten zugetropft. Dabei stieg die Temperatur auf 12°C. Die Reaktionsmischung wurde auf Raumtemperatur erwärmt und 24 h nachgerührt. Der gebildete weiße Niederschlag wurde durch Filtration entfernt. Das Filtrat wurde mit verdünnter NaCl-Lösung versetzt und extrahiert. Die organische Phase wurde mit Magnesiumsulfat getrocknet und anschließend durch Destillation vom Lösungsmittel befreit. Nach Entfernen der n-Heptan-Reste im Hochvakuum wurde kristallisierendes gelbes Öl erhalten (231,9 g).82.5 g of N-hydroxysuccinimide and 197.5 g of oleic acid were dissolved in 500 ml of n-heptane. At 9 ° C 147.5 g of dicyclohexylcarbodiimide (melted) were added dropwise within 25 minutes. The temperature rose to 12 ° C. The reaction mixture was warmed to room temperature and stirred for 24 h. The formed white precipitate was removed by filtration. The filtrate was treated with dilute NaCl solution and extracted. The organic phase was dried with magnesium sulfate and then freed from the solvent by distillation. After removal of the n-heptane residues in a high vacuum, crystallizing yellow oil was obtained (231.9 g).
Anwendungsbeispieleapplications
Beispiel 6 (Motorenprüfstand)Example 6 (engine test bench)
In einem direkteinspritzenden Dieselmotor mit einem Common-Rail-Einspritzsystem (Alfa Romeo 159JTDM, 4 Zylinder) wurde der Kraftstoffverbrauch bei verschiedenen Drehzahlen und Lasten auf einem Motorenprüfstand bestimmt (spezifischer Kraftstoffverbrauch, ”BSFC” brake specific fuel consumption). Als Kraftstoff wurde ein unadditivierter Dieselkraftstoff (”Artic Diesel”) gemäß
Die nachfolgende Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse der Bestimmungen auf dem Motorenprüfstand: Tabelle 1
Beispiel 7 (Rollenprüfstand)Example 7 (chassis dynamometer)
Der Kraftstoffverbrauch wurde auch durch ein standardisiertes Testverfahren auf dem Rollenprüfstand (gemäß ”Neuem Europäischen Fahrzyklus”, Abwandlung durch Start mit warmer Motor) bestimmt. Es wurde die durchschnittliche Kraftstoffersparnis gegenüber dem gleichen Dieselkraftstoff, der kein organische Verbindung (I) bzw. (Ia) oder (Ib) enthielt, ermittelt. Als Kraftstoff wurde ein unadditivierter Dieselkraftstoff (”Artic Diesel”) gemäß
Die nachfolgende Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse der Bestimmungen auf dem Rollenprüfstand: Tabelle 2
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