DE19606846A1 - Kraft- und Schmierstoffadditive - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Diketen-derivatisierte Amine,
die als Additive für Kraft- und schmierstoffe anwendbar
sind, Verfahren zur Herstellung dieser Additive und Kraft- und
schmierstoffe sowie Additivkonzentrate, welche diese neuartigen
Additive enthalten.
Vergaser und Einlaßsysteme von Ottomotoren, aber auch Ein
spritzsysteme für die Kraftstoffdosierung in Otto- und Diesel
motoren werden in zunehmendem Maße durch Verunreinigungen bela
stet. Die Verunreinigungen werden verursacht durch Staubteil
chen aus der vom Motor angesaugten Luft, unverbrannte Kohlen
wasserstoffreste aus dem Brennraum und die in den Vergaser ge
leiteten Entlüftungsgase aus dem Kurbelwellengehäuse.
Diese Rückstände verschieben das Luft-Kraftstoffverhältnis im
Leerlauf und im unteren Teillastbereich, so daß das Gemisch
fetter und die Verbrennung unvollständiger wird. Als Folge da
von erhöht sich der Anteil unverbrannter oder teilverbrannter
Kohlenwasserstoffe im Abgas und der Benzinverbrauch steigt.
Es ist bekannt, daß zur Vermeidung dieser Nachteile Kraftstoff
additive zur Reinhaltung von Ventilen und Vergaser- bzw. Ein
spritzsystemen verwendet werden (vgl. z. B.: M. Rossenbeck in
Katalysatoren, Tenside, Mineralöladditive, Hrsg. J. Falbe, U.
Hasserodt, S. 223, G. Thieme Verlag, Stuttgart 1978). Je nach
Wirkungsweise und bevorzugtem Wirkort solcher Detergens-Additi
ve unterscheidet man heute zwei Generationen. Die erste Addi
tiv-Generation konnte nur die Bildung von Ablagerungen im An
saugsystem verhindern, nicht aber bereits vorhandene Ablagerun
gen wieder entfernen. Die Additive der zweiten Generation können
dagegen Ablagerungen verhindern und beseitigen (keep-clean- und
clean-up-Effekt). Dies wird insbesondere durch deren hervorra
gende Thermostabilität an Zonen höherer Temperatur, wie insbe
sondere an den Einlaßventilen, ermöglicht.
Das molekulare Bauprinzip dieser als Detergenzien wirkenden
Additive der zweiten Generation beruht auf der Verknüpfung pola
rer Strukturen mit meist höhermolekularen, unpolaren oder ole
ophilen Resten. Typische Vertreter der zweiten Additiv-Genera
tion sind Produkte auf der Basis von Polyisobuten im unpolaren
Molekülteil, wie insbesondere Additive vom Polyisobutylamin-
Typ.
Derartige Detergenzien sind, ausgehend von Polyisobutenen, nach
zwei verschiedenen mehrstufen Syntheseverfahren herstellbar.
Das erste Verfahren verläuft über eine Chlorierung des polyme
ren Grundkörpers, gefolgt von einer nucleophilen Substitution
des polymeren Grundkörpers durch Amine oder bevorzugt Ammoniak.
Nachteilig bei diesem Verfahren die Verwendung von Chlor, die
zur Folge hat, daß chlor- oder chloridhaltige Produkte auftre
ten, was heute keinesfalls mehr erwünscht ist.
Im zweiten Verfahren werden die Polyisobutylamine ausgehend von
Polyisobuten über Hydroformylierung und anschließend reduktive
Aminierung gemäß EP 0 244 616 chlorfrei hergestellt. Es besteht
jedoch ein Bedarf an weiteren Additiven dieses Typs um Additiv
zusammensetzungen den verschiedenen Einsatzbedingungen besser
anpassen zu können.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde,
weitere als Kraft- und Schmierstoffadditive geeignete Aminderi
vate zur Verfügung zu stellen, die eine gute Wirkung bezüglich
der Ventil- und Vergaserreinhaltung aufweisen und darüber hin
aus frei von Halogenverunreinigungen sind.
Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe gelöst wird durch Be
reitstellung von Derivaten langkettiger Amine, die man über
eine Funktionalisierung der Amingruppe durch Umsetzung mit Di
ketenen erhält.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind insbesondere Verbin
dungen der allgemeinen Formel (I)
Z-CH₂-NY2-nHn (I)
worin
n für 0 oder 1 steht;
Z für einen geradkettigen oder verzweigten Polyalkylrest mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von etwa 150 bis 40000 steht;
Y für einen Ketorest der Formel (II)
n für 0 oder 1 steht;
Z für einen geradkettigen oder verzweigten Polyalkylrest mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von etwa 150 bis 40000 steht;
Y für einen Ketorest der Formel (II)
steht, worin
die Reste R unabhängig voneinander für ein Wasserstoff atom, einen gegebenenfalls substituierten Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylrest stehen oder einen gegebe nenfalls substituierten Cycloalkyl-, Aryl- oder Ary lalkylrest bedeuten, der gegebenenfalls ein oder meh rere Heteroatome trägt; und
A für einen Alkyleniminrest der Formel (III)
die Reste R unabhängig voneinander für ein Wasserstoff atom, einen gegebenenfalls substituierten Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylrest stehen oder einen gegebe nenfalls substituierten Cycloalkyl-, Aryl- oder Ary lalkylrest bedeuten, der gegebenenfalls ein oder meh rere Heteroatome trägt; und
A für einen Alkyleniminrest der Formel (III)
steht, worin
Alk für einen gegebenenfalls substituierten Alkylen rest steht,
R³ für ein Wasserstoffatom, einen Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylrest, einen Arylrest oder einen Ke torest der Formel (IV)
Alk für einen gegebenenfalls substituierten Alkylen rest steht,
R³ für ein Wasserstoffatom, einen Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylrest, einen Arylrest oder einen Ke torest der Formel (IV)
steht, worin die Reste R die oben angegebenen
Bedeutungen besitzen, und
m für einen ganzzahligen Wert von 0 bis 10 steht;
oder,
wenn n für 0 steht, einer der Reste Y gegebenenfalls für einen Polyoxyalkylenrest der Formel (V)
m für einen ganzzahligen Wert von 0 bis 10 steht;
oder,
wenn n für 0 steht, einer der Reste Y gegebenenfalls für einen Polyoxyalkylenrest der Formel (V)
steht, worin
q für eine ganze Zahl von 1 bis 30 steht,
Alk wie oben definiert ist und
E für ein Wasserstoffatom oder einen C₁-C₆-Alkylrest steht.
q für eine ganze Zahl von 1 bis 30 steht,
Alk wie oben definiert ist und
E für ein Wasserstoffatom oder einen C₁-C₆-Alkylrest steht.
Die Reste R stehen vorzugsweise unabhängig voneinander für ein
Wasserstoffatom, einen geradkettigen oder verzweigten, gegebe
nenfalls substituierten C₁-C₃₀-Alkyl-, C₂-C₃₀-Alkenyl- oder C₂-
C₃₀-Alkinylrest, oder einen gegebenenfalls substituierten C₃-C₈-
Cycloalkyl-, Phenyl-, Naphthyl- oder Phenyl-C₁-C₁₂-alkyl- oder
Naphthyl-C₁-C₁₂-alkylrest, der gegebenenfalls ein oder mehrere
Heteroatome trägt.
Der Polyalkylrest Z ist vorzugsweise erhältlich durch Homo-
oder Copolymerisation von geradkettigen oder verzweigten C₂-C₃₀-
Alkenen, wobei C₂-C₆-Alkene und insbesondere C₂-C₄-Alkene be
vorzugt sind. Besonders bevorzugte C₂-C₄-Alkene sind 1-Alkene,
wie Propylen, 1-Buten, Isobuten. Beispielsweise kann Z von ei
nem Copolymer aus 1-Buten und Isobuten abgeleitet sein.
Erfindungsgemäß verwendbare C₁-C₃₀-Alkylreste sind geradkettige
oder verzweigte, gesättigte Kohlenstoffketten mit 1 bis 30 Koh
lenstoffatomen. Beispielsweise können folgende Reste genannt
werden: C₁-C₆-Alkylreste, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl,
n-Butyl, sec. -Butyl, i-Butyl, t-Butyl, n-Pentyl, sec.-Pentyl,
i-Pentyl, n-Hexyl, 1-, 2- oder 3-Methyl-pentyl; längerkettige
Alkylreste, wie unverzweigtes Heptyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Un
decyl, Lauryl, Tridecyl, Myristyl, Pentadecyl, Palmityl, Hepta
decyl, Stearyl, Nonadecyl, Arachinyl, Behenyl, Lignoceryl, Ce
ryl und Myricyl, sowie die ein- oder mehrfach verzweigten Ana
loga davon. Bevorzugte langkettige Reste sind Lauryl, Myristyl,
Palmityl, Stearyl und Arachinyl.
Erfindungsgemäß verwendbare C₂-C₃₀-Alkenylreste sind geradketti
ge oder verzweigte Kohlenstoffketten mit wenigstens einer Koh
lenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung und mit 2 bis 30 Kohlen
stoffatomen. Als Beispiele für einfach ungesättigte C₂-C₃₀-Al
kenylreste können genannt werden: Vinyl, Allyl, 1-Propenyl,
Isopropenyl, 1-, 2- oder 3-Butenyl, Methallyl, 1,1-Dimethylal
lyl, 1-, 2-, 3-, 4- oder 5-Hexenyl; längerkettige Reste, wie
unverzweigtes Heptenyl, Octenyl, Nonenyl, Decenyl, Undecenyl,
Dodecenyl, Tridecenyl, Pentadecenyl, Palmitoleyl, Icosenyl und
Triacontenyl, und die verzweigten Analoga davon, wobei die Dop
pelbindung in beliebiger Position auftreten kann. Erfindungs
gemäß mitumfaßt werden sowohl die cis- als auch die trans-Iso
meren obiger C₂-C₃₀-Alkenylreste. Ein bevorzugter einfach unge
sättigter Rest ist der Oleylrest.
Erfindungsgemäß verwendbare C₂-C₃₀-Alkinylreste sind geradketti
ge oder verzweigte Kohlenstoffketten mit wenigstens einer Koh
lenstoff-Kohlenstoff-Dreifachbindung und 2 bis 30 Kohlenstoff
atomen. Beispiele umfassen Ethinyl, 1- oder 2-Propinyl, 1-, 2-
oder 3-Butinyl, sowie die entsprechenden Alkinylanaloga oben
genannter Alkenylreste.
Beispiele für erfindungsgemäß verwendbare C₃-C₈-Cycloalkylreste
sind Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cyclo
heptyl, Cyclooctyl, Cyclopropylmethyl, Cyclopropylethyl, Cyclo
propylpropyl, Cyclobutylmethyl, Cyclobutylethyl, Cyclopentylet
hyl, Cyclopentylpropyl und dergleichen.
Beispiele für erfindungsgemäß verwendbare Arylreste sind Phenyl
und Naphthyl.
In den erfindungsgemäßen Resten Phenyl-C₁-C₁₂-alkyl und Napht
hyl-C₁-C₁₂-alkyl ist der C₁-C₁₂-Alkylteil wie oben angegeben de
finiert.
Die erfindungsgemäß verwendeten Cycloalkyl-, Aryl- und Arylal
kylgruppen können gegebenenfalls 1 oder mehrere, wie z. B. 1 bis
4 Heteroatome, wie O, S und N enthalten, wobei Sauerstoff und
Stickstoff als Heteroatome bevorzugt sind. Beispiele für cycli
sche Heteroalkylreste sind Tetrahydrofuranyl, Piperidinyl, Pi
perazinyl und Morpholinyl. Beispiele für Heteroarylgruppen sind
5- oder 6-gliedrige aromatische Ringsysteme, die 1 bis 4 der
genannten Heteroatome umfassen, wie z. B. Furyl, Pyrrolyl, Imi
dazolyl, Pyrazolyl, Oxazolyl, Isoxazolyl, Oxadiazolyl, Tetrazo
lyl, Pyridyl, Pyrimidinyl, Pyrazinyl, Pyradizinyl, Triazinyl,
Tetrazinyl und dergleichen.
Erfindungsgemäß anwendbare Alkylenreste umfassen geradkettige
C₁-C₁₀-Alkylenreste, wie z. B. Ethylen, Propylen, Butylen, Penty
len und Hexylen, sowie verzweigte C₁-C₁₀-Alkylenreste, wie z. B.
1,1-Dimethylethylen, 1,3-Dimethylpropylen, 1-Methyl-3-ethyl
propylen, 2,3-Dimethylbutylen, 1,3-Dimethylbutylen, 1,1-Dime
thylbutylen, 1,2-Dimethylpentylen und 1,3-Dimethylhexylen.
Beispiele für erfindungsgemäß geeignete Substituenten sind C₁-
C₆-Alkyl, C₁-C₆-Alkyloxy, C₂-C₆-Alkenyl, C₁-C₆-Alkanoyl, wie z. B.
Acetyl und Propionly, Nitro- und Amino.
Gegenstand der Erfindung sind insbesondere Diketenderivate der
allgemeinen Formel (VI)
worin Z, R und n die oben angegebenen Bedeutungen besitzen.
Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formel (VI), worin Z
ein zahlenmittleres Molekulargewicht von etwa 800 bis 1500 be
sitzt, n für 0 oder 1 steht und die Reste R jeweils für ein
Wasserstoffatom oder einen C₁-C₃₀-Alkylrest stehen.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zur Her
stellung von Verbindungen der allgemeinen Formel (I), wobei man
- a) ein Polyalkylamin der allgemeinen Formel (VII)
worin
Z die oben angegebenen Bedeutungen besitzt,
W für ein Wasserstoffatom oder -A-H steht, und
A für einen Alkyleniminrest der Formel (VIII) steht, worin Alk und m die oben angegebenen Bedeutungen besitzen und R⁶ für ein Wasserstoffatom, einen Alkyl, Al kenyl- oder Alkinylrest oder für einen Arylrest steht,
mit mindestens einem Diketen der allgemeinen Formel (IX) worin R die oben angegebenen Bedeutungen besitzt, in einem inerten Lösungsmittel umsetzt, und - b) wenn W in dem erhaltenen Produkt für ein Wasserstoffatom steht, dieses gegebenenfalls in herkömmlicher Weise durch einen Polyoxyalkylenrest der Formel (V) worin Alk, g und E wie oben definiert sind, substituiert.
Die Polyalkylamine der allgemeinen Formel (VII) können ge
mäß EP 0 244 616 durch Hydroformylierung reaktiver Polyalkene
und anschließende reduktive Aminierung des Oxoproduktes herge
stellt werden. Die reaktiven Polyalkene mit einem mittleren
Molekulargewicht von etwa 150 bis 40000 sind Homo- oder Copoly
mere aus geradkettigen oder verzweigten C₂-C₃₀-Alkenen, vorzugs
weise C₂-C₆-Alkenen, insbesondere C₂-C₄-Alkenen. Reaktive Poly
alkene umfassen ungesättigte Polymere hoher chemischer Homoge
nität, wobei mehr als 10% der Doppelbindungen alpha-ständig
sind. Eine Möglichkeit zur Herstellung reaktiver Polyalkyne ist
in der DE 27 02 604 offenbart. Insbesondere sind solche reak
tive Polyalkene bevorzugt, die aus 1-Alkenen, wie insbesondere
Ethen, Propylen, 1-Buten, Isobuten oder Gemischen davon, herge
stellt sind.
Als Polyalkylamine der allgemeinen Formel (VII) kommen auch in
Betracht Amine gemäß EP 0 244 616 und EP 0 695 338, auf deren
Inhalt hiermit Bezug genommen wird. Die EP 0 244 616 beschreibt
insbesondere solche Polyalkylamine, worin der Rest Z abgeleitet
ist von Isobuten und bis zu 20 Gew.-% n-Buten, wobei das Mole
kulargewicht des Polyisobutenrests bei etwa 300 bis etwa 5000
liegen kann. Die EP 0 695 338 beschreibt insbesondere solche
Polyalkylamine, worin der Rest Z abgeleitet ist von einem oder
mehreren 1-n-Alkenen mit 3-6 Kohlenstoffatomen und bis zu 50
Gew.-% Ethen, wobei Z etwa 20-400 Kohlenstoffatome aufweisen
kann.
Wesentliches Kriterium für alle erfindungsgemäß brauchbaren
Polyalkylamine ist aber, daß sie mindestens eine primäre oder
sekundäre Amingruppe enthalten, die mit Diketenen obiger Defi
nition derivatisiert werden kann.
Erfindungsgemäß besonders bevorzugt werden Additive ausgehend
von Polybutyl- und Polyisobutylaminen der Formel (VII) herge
stellt, die aus der EP 0 244 614 bekannt sind.
Die Derivatisierung der Polyalkylamine mit Diketenen der Formel
(III) zu den erfindungsgemäßen Verbindungen erfolgt in an sich
bekannter Art und Weise, indem das Polyalkylamin in Substanz
oder in einem inerten Lösungsmittel, unter Kühlung, bei Raum
temperatur oder aber auch bei erhöhter Temperatur - je nach
Reaktivität der Reaktionspartner - mit dem Diketen versetzt
wird. Beispiele für geeignete Lösungsmittel umfassen schwefel-
und chlorfreie Lösungsmittel, wie höhersiedende Kohlenwasser
stoffe, wie z. B. n-Hexan, n-Octan, n-Decan oder Isododecan,
oder dipolar aprotische Lösungsmittel, wie wasserfreies Tetra
hydrofuran. Vorzugsweise löst man das Polyalkylamin in einem
geeigneten Lösungsmittel und gibt das Diketen, gegebenenfalls
gelöst in dem gleichen Lösungsmittel, tropfenweise unter Rühren
hinzu. Die erhaltenen Reaktionsprodukte können, gegebenenfalls
nach Abdestillieren des Lösungsmittels oder Entfernen über
schüssiger Reagenzien, ohne weitere Reinigung verwendet werden.
Gegenstand der Erfindung sind außerdem Schmierstoffzusammenset
zungen, welche wenigstens ein erfindungsgemäßes Polyalkylamin
derivat gemäß obiger Definition, gegebenenfalls in Kombination
mit weiteren üblichen Schmierstoffzusätzen enthalten. Beispiele
für übliche Zusätze sind Korrosionsinhibitoren, Verschleiß
schutzadditive, Viskositätsverbesserer, Detergenzien, Antioxi
dantien, Antischaummittel, Schmierfähigkeitsverbesserer und
Stockpunktverbesserer. Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind
üblicherweise in Mengen von etwa 1 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise
etwa 0,5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zu
sammensetzung enthalten.
Beispiele für erfindungsgemäß hergestellte Schmierstoffe umfas
sen Öle und Fette für Kraftfahrzeuge und industriell eingesetz
ter Antriebsaggregate, wie insbesondere Motorenöle, Getriebeöle
und Turbinenöle.
Die Erfindung betrifft außerdem Kraftstoffzusammensetzungen,
wie z. B. Kraftstoffe für Otto- und Dieselmotoren, welche die
erfindungsgemäßen Polyalkylamine enthalten. Die erfindungsgemä
ßen Verbindungen dienen darin insbesondere als Detergenzien zur
Reinhaltung des Kraftstoffeinlaßsystems. Aufgrund ihrer disper
gierenden Eigenschaften üben sie einen positiven Einfluß auf
den Motorschmierstoff aus, in welchen sie während des Betriebs
gelangen können. Die erfindungsgemäßen Polyalkylamine werden
handelsüblichen Kraftstoffen in Konzentration von etwa 20 bis
5000 mg/kg, vorzugsweise etwa 50 bis 1000 mg/kg Kraftstoff zu
dosiert. Die erfindungsgemäßen Additive können gegebenenfalls
auch zusammen mit anderen bekannten Additiven zugesetzt werden.
Während in Schmierstoffzusammensetzungen vorzugsweise solche
erfindungsgemäßen Additive verwendet werden, worin Z ein zah
lenmittleres Molekulargewicht von etwa 2000-40000 aufweist,
eignen sich für die Verwendung als Kraftstoffadditiv insbeson
dere solche Verbindungen, worin Z ein zahlenmittleren Moleku
largewicht von etwa 150-5000, vorzugsweise von etwa
500-2500 und insbesondere von etwa 800-1500 aufweist.
Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung Additivgemische,
welche in konzentrierter Form wenigstens eine erfindungsgemäße
Verbindung in Kombination mit anderen Kraftstoffadditiven, ins
besondere Detergenzien und Dispergatoren, enthalten. Besonders
bevorzugt ist eine Kombination mit beispielsweise aus der US
4,832,702 bekannten Polyisobutylaminen.
Zur Prüfung der erfindungsgemäßen Produkte hinsichtlich ihrer
Dispergatoreigenschaften kann ein "Tüpfeltest", wie er zum Bei
spiel von A. Schilling in "Les Huiles pour Moteurs et la Grais
sge des Moteurs", Vol. 1, 1962, Seite 89 f, in etwas modifi
zierter Form beschrieben ist, herangezogen werden.
Die vorliegende Erfindung wird anhand folgender Ausführungsbei
spiele näher erläutert.
Zu einer Lösung von 0,4 Mol PIBA (PIBA, hergestellt nach EP 0
244 616, MW ∼ 1041) in Isododecan wurden bei einer Temperatur
von 40°C eine äquimolare Menge an Distearyldiketen (0,4 Mol) im
Verlauf von 20 min. zugesetzt. Die so erhaltene Lösung wurde
bei 40°C noch weitere 30 min. gerührt und dann auf Raumtempera
tur abgekühlt. Man erhielt eine farblose Flüssigkeit.
Ausbeute: quantitativ
IR (Film, cm-1): 3300 (N-H); 2950; 2925; 2845; 1705 (CO); 1630 (O=C-NH-); 1455; 1390; 1350; 1220.
Ausbeute: quantitativ
IR (Film, cm-1): 3300 (N-H); 2950; 2925; 2845; 1705 (CO); 1630 (O=C-NH-); 1455; 1390; 1350; 1220.
0,4 Mol PIBA (PIBA, hergestellt nach EP 0 244 616, MW ∼ 1041)
wurde auf eine Temperatur von 60°C erhitzt. Anschließend wurden
langsam 0,4 Mol Distearyldiketen zugesetzt. Die Reaktionsmi
schung wurde nach beendeter Zugabe noch 45 min nachgerührt und
dann auf Raumtemperatur abgekühlt. Man erhielt ein farbloses,
zähes Öl.
Ausbeute: quantitativ
IR (Film, cm-1): 3300 (N-H); 2950; 2925; 2845; 1705 (C=O); 1630 (O=C-NH-); 1455; 1390; 1350; 1220.
Ausbeute: quantitativ
IR (Film, cm-1): 3300 (N-H); 2950; 2925; 2845; 1705 (C=O); 1630 (O=C-NH-); 1455; 1390; 1350; 1220.
Es wurde eine Lösung von 0,4 Mol PIBA (PIBA, hergestellt nach
EP 0 244 616, MW ∼ 1041) in Isododecan bei 30°C vorgelegt. Un
ter kräftigem Rühren wurden langsam 0,4 Mol Dioleyldiketen zu
getropft. Nach Ende der Zugabe wurde die Lösung noch 45 min.
gerührt. Man erhielt eine hellgelbe Flüssigkeit.
Ausbeute: quantitativ
IR (Film, cm-1): 3300 (N-H); 2950; 2925; 2845; 1705 (C=O); 1630 (O=C-NH-); 1455; 1390; 1350; 1220.
Ausbeute: quantitativ
IR (Film, cm-1): 3300 (N-H); 2950; 2925; 2845; 1705 (C=O); 1630 (O=C-NH-); 1455; 1390; 1350; 1220.
Zu einer Lösung von 207,8 g (0,20 Mol) Polyisobutylamin (PIBA,
hergestellt nach EP 0 244 616, MW ∼ 1041) in 1000 ml Tetrahy
drofuran (THF; wasserfrei) wurde bei 0°C unter Rühren während
einer Stunde eine Lösung von 17,6 g (0,21 Mol) Diketen in 100
ml THF getropft. Die Reaktion verlief schwach exotherm. Der
Rührvorgang wurde noch zwei Stunden bei 0°C fortgesetzt. An
schließend destillierte man das Lösungsmittel ab und entfernte
verbleibende Spuren von THF und Diketen bei 50°C und 0,5 mbar.
Zurück blieben 222,0 g (0,197 Mol) N-Acetoacetyl-polyisobutyl
amin als schwach gelbliches zähes Öl.
Ausbeute: nahezu quantiativ
Amin-Zahl: 0
IR (Film, cm-1): 2950, 1650, 1470, 1390, 1365, 1230
¹³C-NMR (100 MHz, CDCl₃, Auszug): δ = 22,70 (q, CH-CH₃), 29,54 (q, H₃-C=O), 37,75 (t, CH₂-CH₂-N), 49,51 (t, CH₂-CO-CH₃), 165,11 (HN-C=O), 204,76 (H₃C-C=O), 31,24 (q), 38,15 (s), 59,70 (t) (Polyisobutyl).
Zum Vergleich: ¹³C-NMR vom eingesetzten PIBA (100 MHz, CDCl₃, Auszug): δ = 23,06 (CH-CH₃), 26,55 (CH-CH₃), 40,27 (CH₂-NH₂), 44,14 (CH₂-CH₂-NH₂); 31,32 (q), 38,17 (s), 59,56 (t) (Polyisobutyl).
Ausbeute: nahezu quantiativ
Amin-Zahl: 0
IR (Film, cm-1): 2950, 1650, 1470, 1390, 1365, 1230
¹³C-NMR (100 MHz, CDCl₃, Auszug): δ = 22,70 (q, CH-CH₃), 29,54 (q, H₃-C=O), 37,75 (t, CH₂-CH₂-N), 49,51 (t, CH₂-CO-CH₃), 165,11 (HN-C=O), 204,76 (H₃C-C=O), 31,24 (q), 38,15 (s), 59,70 (t) (Polyisobutyl).
Zum Vergleich: ¹³C-NMR vom eingesetzten PIBA (100 MHz, CDCl₃, Auszug): δ = 23,06 (CH-CH₃), 26,55 (CH-CH₃), 40,27 (CH₂-NH₂), 44,14 (CH₂-CH₂-NH₂); 31,32 (q), 38,17 (s), 59,56 (t) (Polyisobutyl).
Die Prüfung der erfindungsgemäßen Produkte als Kraftstoffaddi
tive, besonders hinsichtlich ihrer Eignung als Einlaßsystemrei
niger, erfolgt mit Hilfe von Motorentests, die in Prüfstands
versuchen mit einem 1,2 l Opel Kadett-Motor gemäß CEC F/04/A/87
durchgeführt werden. Eingesetzter Kraftstoff: Euro-Super blei
frei. Die Ergebnisse sind in folgender Tabelle 1 zusammengefaßt.
Claims (14)
1. Verbindungen der allgemeinen Formel (I)
Z-CH₂-NY2nHn (1)worin
n für 0 oder 1 steht;
Z für einen geradkettigen oder verzweigten Polyalkyl rest mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von etwa 150 bis 40000 steht;
Y für einen Ketorest der Formel (II) steht, worin
die Reste R unabhängig voneinander für ein Wasserstoff atom, einen gegebenenfalls substituierten Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylrest stehen oder einen gegebenenfalls substituierten Cycloalkyl-, Aryl- oder Arylalkylrest bedeuten, der gegebenenfalls ein oder mehrere Heteroatome trägt; und
A für einen Alkyleniminrest der Formel (III) steht, worin
Alk für einen gegebenenfalls substituierten Alkylenrest steht,
R³ für ein Wasserstoffatom, einen Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylrest, einen Arylrest oder einen Ketorest der Formel (IV) steht, worin die Reste R die oben angegebenen Bedeu tungen besitzen, und
m für einen ganzzahligen Wert von 0 bis 10 steht;
oder,
wenn n für 0 steht, einer der Reste Y gegebenenfalls für einen Polyoxyalkylenrest der Formel (V) steht, worin
q für eine ganze Zahl von 1 bis 30 steht,
Alk wie oben definiert ist und
E für ein Wasserstoffatom oder einen C₁-C₆-Alkylrest steht.
n für 0 oder 1 steht;
Z für einen geradkettigen oder verzweigten Polyalkyl rest mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von etwa 150 bis 40000 steht;
Y für einen Ketorest der Formel (II) steht, worin
die Reste R unabhängig voneinander für ein Wasserstoff atom, einen gegebenenfalls substituierten Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylrest stehen oder einen gegebenenfalls substituierten Cycloalkyl-, Aryl- oder Arylalkylrest bedeuten, der gegebenenfalls ein oder mehrere Heteroatome trägt; und
A für einen Alkyleniminrest der Formel (III) steht, worin
Alk für einen gegebenenfalls substituierten Alkylenrest steht,
R³ für ein Wasserstoffatom, einen Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylrest, einen Arylrest oder einen Ketorest der Formel (IV) steht, worin die Reste R die oben angegebenen Bedeu tungen besitzen, und
m für einen ganzzahligen Wert von 0 bis 10 steht;
oder,
wenn n für 0 steht, einer der Reste Y gegebenenfalls für einen Polyoxyalkylenrest der Formel (V) steht, worin
q für eine ganze Zahl von 1 bis 30 steht,
Alk wie oben definiert ist und
E für ein Wasserstoffatom oder einen C₁-C₆-Alkylrest steht.
2. Verbindungen nach Anspruch 1 der Formel (VI)
worin Z, R und n die oben angegebenen Bedeutungen besit
zen.
3. Verbindungen nach Anspruch 1 oder 2, worin Z und n die
oben angegebenen Bedeutungen besitzen und die Reste R un
abhängig voneinander für ein Wasserstoffatom, einen gerad
kettigen oder verzweigten, gegebenenfalls substituierten
C₁-C₃₀-Alkyl-, C₂-C₃₀-Alkenyl- oder C₂-C₃₀-Alkinylrest stehen
oder einen gegebenenfalls substituierten C₃-C₈-Cycloalkyl-,
Phenyl-, Naphthyl-, Phenyl-C₁-C₁₂-alkyl- oder Naphthyl-C₁-
C₁₂-alkylrest bedeuten, der gegebenenfalls ein oder mehrere
Heteroatome trägt.
4. Verbindungen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin Z ein
von mindestens einem geradkettigen oder verzweigten C₂-C₃₀-
Alken, vorzugsweise C₂-C₆-Alken, insbesondere C₂-C₄-Alken
oder Gemische davon abgeleiteter Polymerrest ist.
5. Verbindungen nach Anspruch 4, worin das Alken ein 1-Alken
ist.
6. Verbindung nach Anspruch 5, worin das 1-Alken ausgewählt
ist unter Ethen, Propylen, 1-Buten und Isobuten.
7. Verbindungen nach Anspruch 6, worin Z abgeleitet ist von
Polybuten oder Polyisobuten, oder einem Copolymerisat aus
Isobuten und bis zu 20 Gew.-% n-Buten, und ein mittleres
Molekulargewicht von etwa 800 bis etwa 1500 aufweist.
8. Verbindungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wor
in die Reste R die gleichen Bedeutungen besitzen und aus
gewählt sind unter Wasserstoffatom und C₁-C₃₀-Alkyl.
9. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung nach einem der
Ansprüche 1 bis 8, wobei man
- a) ein Polyalkylamin der allgemeinen Formel (VII)
worin
Z die oben angegebenen Bedeutungen besitzt,
W für ein Wasserstoffatom oder -A-H steht, und
A für einen Alkyleniminrest der Formel (VIII) steht,
worin Alk und m die oben angegebenen Bedeutungen be sitzen und R⁶ für ein Wasserstoffatom, einen Alkyl, Alkenyl- oder Alkinylrest oder für einen Arylrest steht,
mit mindestens einem Diketen der allgemeinen Formel (IX) worin R die oben angegebenen Bedeutungen besitzt, in einem inerten Lösungsmittel umsetzt, und - b) wenn W in dem erhaltenen Produkt für ein Wasserstoff atom steht, dieses gegebenenfalls in herkömmlicher Weise durch einen Polyoxyalkylenrest der Formel (V) worin Alk, q und E wie oben definiert sind, substituiert.
10. Schmierstoffzusammensetzung, umfassend eine oder mehrere
Verbindungen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 in einer
Gesamtmenge von etwa 1-15 Gew-%, bezogen auf das Gesamt
gewicht der Zusammensetzung, gegebenenfalls in Kombination
mit weiteren üblichen Schmierstoffadditiven.
11. Schmierstoffzusammensetzung nach Anspruch 10, enthaltend
mindestens eine Verbindung der allgemeinen Formel (1),
worin Z ein zahlenmittleres Molekulargewicht von etwa 2000
bis 40000 besitzt.
12. Kraftstoffzusammensetzung, umfassend eine oder mehrere
Verbindungen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, in einer
Gesamtkonzentration von etwa 20 bis 5000 mg/kg Kraftstoff,
gegebenenfalls in Kombination mit weiteren üblichen Kraft
stoffadditiven.
13. Kraftstoffzusammensetzung nach Anspruch 12, enthaltend
mindestens eine Verbindung der allgemeinen Formel (I),
worin Z ein zahlenmittleres Molekulargewicht von etwa 150
bis 5000 besitzt.
14. Additivgemisch für Kraft- oder Schmierstoffe, umfassend
eine oder mehrere Verbindungen gemäß einem der Ansprüche 1
bis 8, gegebenenfalls in Kombination mit weiteren üblichen
Additiven.
Priority Applications (11)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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EP97903354A EP0882075B1 (de) | 1996-02-23 | 1997-02-21 | Kraft- und schmierstoffadditive |
AU17939/97A AU1793997A (en) | 1996-02-23 | 1997-02-21 | Fuel and lubricant additives |
US09/125,375 US6165237A (en) | 1996-02-23 | 1997-02-21 | Fuel and lubricant additives |
DE59700694T DE59700694D1 (de) | 1996-02-23 | 1997-02-21 | Kraft- und schmierstoffadditive |
ES97903354T ES2140208T3 (es) | 1996-02-23 | 1997-02-21 | Aditivos para combustibles y lubricantes. |
AT97903354T ATE186554T1 (de) | 1996-02-23 | 1997-02-21 | Kraft- und schmierstoffadditive |
JP09517654A JP2000505121A (ja) | 1996-02-23 | 1997-02-21 | 燃料及び潤滑剤添加剤 |
DK97903354T DK0882075T3 (da) | 1996-02-23 | 1997-02-21 | Brændstof- og smøremiddeladditiver |
US09/667,862 US6582485B1 (en) | 1996-02-23 | 2000-09-22 | Fuel and lubricant additives |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication Number | Publication Date |
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DE19606846A1 true DE19606846A1 (de) | 1997-08-28 |
Family
ID=7786255
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19606846A Withdrawn DE19606846A1 (de) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | Kraft- und Schmierstoffadditive |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE19606846A1 (de) |
-
1996
- 1996-02-23 DE DE19606846A patent/DE19606846A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8130 | Withdrawal |