JP2014532254A - エストリド化合物を含む誘電性流体およびその作製および使用方法 - Google Patents

エストリド化合物を含む誘電性流体およびその作製および使用方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、式(II)の少なくとも1つのエストリド化合物を含む誘電性流体を提供する。(式中、nは0以上の整数であり、mは1以上の整数であり、R1はそれぞれ、飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルから独立して選択され、R2は水素および飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されもよいアルキルから選択され、並びにR3およびR4はそれぞれ、飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されもよいアルキルから独立して選択される)。本発明は、誘電性流体および少なくとも1つのエストリド化合物を含む誘電性流体を含む変圧器等の電気装置の使用も提供する。

Description

関連出願の相互参照
本出願は米国特許法第119(e)条の下で、2011年6月17日に提出した米国仮出願第61/498,499号、および2011年10月18日に提出した米国仮出願第61/548,613号の利益を主張するものであり、それらの全体が、あらゆる目的について参照することにより、本明細書に組み込まれる。
本発明は、エストリド化合物を含む誘電性組成物およびその組成物を含む電気装置に関する。
電気分配および電源装置に使用される誘電性流体組成物は、発生した熱を装置から移動させることができる電気絶縁体として、いわゆる冷媒として作用することができる。変圧器の中で使用すると、例えば、誘電性流体は、熱を変圧器の巻線およびコアまたは接続回路から冷却面へ移動させることができる。
本明細書では、少なくとも1つのエストリド化合物を含む誘電性流体、並びにその作製および使用方法を記載する。
ある態様では、誘電性流体は式Iのエストリド化合物を少なくとも1つ含み、
Figure 2014532254
ここで、
xはそれぞれ独立して、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、および20から選択される整数であり、
yはそれぞれ独立して、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、および20から選択される整数であり、
nは0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、および12から選択される整数であり、
は飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルであり、および
は水素並びに飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルであり、
少なくとも1つの当該化合物の脂肪酸鎖の残基はそれぞれ、独立して置換されていてもよい。
ある態様では、誘電性流体は式IIのエストリド化合物を少なくとも1つ含み、
Figure 2014532254
ここで、
mは1以上の整数であり、
nは0以上の整数であり、
はそれぞれ独立して、飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルであり、
は水素並びに飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルから選択され、および
およびRはそれぞれ独立して、飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルから選択される。
ある態様では、誘電性流体は式IIIのエストリド化合物を少なくとも1つ含み、
Figure 2014532254
ここで、
xはそれぞれ独立して、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、および20から選択される整数であり、
yはそれぞれ独立して、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、および20から選択される整数であり、
nは0以上の整数であり、
は飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルであり、
は水素並びに飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルから選択され、
少なくとも1つの該化合物の脂肪酸鎖の残基はそれぞれ、独立して置換されていてもよい。
ある態様では、誘電性流体は電気装置に含まれ、誘電性流体は式I、II、またはIIIの少なくとも1つの化合物を含む。
「誘電性流体」は本明細書に使用されるとき、安定的な電界を保持し、電気絶縁体として作用することができる流体を意味する。例示的な電気絶縁体として、これらに限定されないが、耐火性および/または不燃性の液体が挙げられる。例示的な誘電性流体は限定されないが、例えば、これらに限定されないが、変圧器、コンデンサ、スイッチギアおよび電線を含む電気分配および電源装置に使用することができる。
誘電性流体、化合物および/または組成物の使用は、このような流体、化合物、および/または組成物を環境中に分散させる可能性がある一般的な誘電性組成物および添加剤に使用される石油基油は、典型的に生分解性がなく、毒性のものとなる可能性がある。本発明は、1つ以上のエストリドを含む基油を含む部分的または完全に生分解性の基油を含む誘電性流体の調製および使用を提供する。
ある態様では、誘電性流体および/または1つ以上のエストリドから成る組成物は、部分的若しくは完全に生分解性であり、環境へのリスクを少なくする。ある態様では、誘電性流体および/または組成物は、劣化および濃縮性試験についての経済協力開発機構(OECD)によって定められたガイドラインを満たす。OECDは有機化合物の「易生分解性(ready biodegradability)」を定めるために、いくつかの試験が使用可能であることを示した。OECD301Dによる好気的易生分解性は、廃水処理施設から播種された微生物と共に、好気的水環境をシミュレートする閉じられた好気性ミクロコスモス内の、COに対する試験試料のミネラル化を測定する。OECD301Dは、廃棄物を受領すると思われる最も好気的な環境の代表であると考えられる。好気的な「最終的的な生分解性」は、OECD302Dによって定めることができる。OECD302Dの下では、微生物は、プレインキュベーション期間中の試験材料の生分解性にプレ順応(pure-acclimated)され、比較的濃度の高い微生物および豊かなミネラル塩培地である密封された容器の中でインキュベートされる。OECD302Dは、「易生分解性」アッセイよりストリンジェントでない条件であっても、試験材料が完全に生分解的であるかどうかを最終的的に判定する。
ある態様では、誘電性流体および/または1つ以上のエストリドを含む組成物は、特定された標準を満たすことができ、または、これらに限定されないが、最大の色調、発火点、引火点、流動点、相対密度、粘度;60Hzでの絶縁破壊電圧、インパルス条件下の絶縁破壊電圧、60Hzでの誘電正接(または力率)、ガッシング傾向(gassing tendency)、腐食性の硫黄の存在、中和価、PCB含有量および水含有量から選択される1つ以上を含む特徴を有する。
本明細書に使用されるとき、以下の単語、フレーズおよびシンボルは、それらが使用される文脈が他に示す範囲を除いて、以下に示す通りの意味を有することを意図するものとする。以下の略語および用語は、全体にわたって以下の意味を示す。
2つの文字またはシンボルの間にないダッシュ(「−」)は、置換基の結合点を示すために使用される。例えば、−C(O)NHは炭素原子によって結合される。
「アルコキシ」:そのものまたはもう1つ別の置換基の部分としての「アルコキシ」は基−OR31を意味し、R31はアルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、アリール、またはアリールアルキルであり、本明細書に定義されるように、置換される可能性がある。いくつかの態様では、アルコキシ基には1〜8個の炭素原子がある。いくつかの態様では、アルコキシ基には1、2、3、4、5、6、7、または8個の炭素原子がある。アルコキシ基の例として、、これらに限定されないが、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、シクロヘキシルオキシ等が挙げられる。
「アルキル」そのものまたはもう1つ別の置換基の部分としての「アルキル」は、飽和または不飽和、分岐または親アルカン、アルケン、若しくはアルキンの単一の炭素原子から1つの水素原子を除くことによって生じる直鎖の一価の炭化水素基を意味する。アルキル基の例として、、これらに限定されないが、エタニル、エテニル、およびエチニル等のエチル類;プロパン‐1‐イル、プロパン‐2‐イル、プロプ‐1‐エン‐1‐イル、プロプ‐1‐エン‐2‐イル、プロプ‐2‐エン‐1‐イル(アリル)、プロプ‐1‐イン‐1‐イル、プロプ‐2‐イン‐1‐イル等のプロピル類;ブタン‐1‐イル、ブタン‐2‐イル、2‐メチル‐プロパン‐1‐イル、2‐メチル‐プロパン‐2‐イル、ブト‐1‐エン‐1‐イル、ブト‐1‐エン‐2‐イル、2‐メチル‐プロプ‐1‐エン‐1‐イル、ブト‐2‐エン‐1‐イル、ブト‐2‐エン‐2‐イル、ブタ‐1,3‐ジエン‐1‐イル、ブタ‐1,3‐ジエン‐2‐イル、ブト‐1‐イン‐1‐イル、ブト‐1‐イン‐3‐イル、ブト‐3‐イン‐1‐イル等のブチル類が挙げられる。
特に断らない限り、用語「アルキル」は、任意の程度またはレベルの飽和を有する基を含むことを具体的に意図し、いわゆるまったくの炭素‐炭素の単結合を有する基、1つ以上の炭素‐炭素の二重結合を有する基、1つ以上の炭素‐炭素の三重結合を有する基、および炭素‐炭素の単結合、二重結合、三重結合の混合を有する基である。特定のレベルの飽和を意図するとき、用語「アルカニル」、「アルケニル」、および「アルキニル」が使用される。ある態様では、アルキル基は1〜40個の炭素原子、ある態様では、1〜22個または1〜18個の炭素原子、ある態様では、1〜16個または1〜8個の炭素原子、並びにある態様では、1〜6個または1〜3個の炭素原子を含む。ある態様では、アルキル基は8〜22個の炭素原子、ある態様では、8〜18個または8〜16個の炭素原子を含む。いくつかの態様では、アルキル基は3〜20または7〜17個の炭素を含む。いくつかの態様では、アルキル基は1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、または22個の炭素原子を含む。
「アリール」:そのものまたはもう1つ別の置換基の部分としての「アリール」は、親芳香族環系の単一の炭素原子から1つの水素原子を除くことによって生じる一価の芳香族炭化水素基を意味する。アリールは5および6員の炭素環式芳香族環を包含し、例えば、ベンゼン、少なくとも1つの環が炭素環式および芳香族である二環式系(例えば、ナフタレン、インダン、およびテトラリン)、並びに少なくとも1つの環が炭素環式および芳香族である三環式(例えばフルオレン)がある。アリールは、少なくとも1つの炭素環式芳香族環と縮合された少なくとも1つの炭素環式芳香族環、シクロアルキル環、またはヘテロシクロアルキル環を有する複数の環を包含する。例えば、アリールは、N、O、およびSから選ばれる1つ以上のヘテロ原子を含む5〜7員の非芳香族ヘテロシクロアルキル環と縮合された5および6員の炭素環式芳香族環を含む。環のうちたった1つが炭素環式芳香族環であるこのような縮合、二環式系について、結合点が炭素環式芳香族環またはヘテロシクロアルキル環であってもよい。アリール基の例として、制限されないが、アセアントリレン、アセナフチレン、アセフェナントリレン、アントラセン、アズレン、ベンゼン、クリセン、コロネン、フルオランテン、フルオレン、ヘキサセン、ヘキサフェン、ヘキサレン、as−インダセン、s−インダセン、インダン、インデン、ナフタレン、オクタセン、オクタフェン、オクタレン、オバレン、ペンタ−2,4”−ジエン、ペンタセン、ペンタレン、ペンタフェン、ペリレン、フェナレン、フェナントレン、ピセン、プレイアデン、ピレン、ピラントレン、ルビセン、トリフェニレン、トリナフタレン等に由来する基が挙げられる。ある態様では、アリール基は5〜20個の炭素原子を含むことができ、ある態様では、5〜12個の炭素原子を含むことができる。ある態様では、アリール基は5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20個の炭素原子を含むことができる。しかしながら、アリールは本明細書に別に定義されるヘテロアリールといかなる方法であっても包含されたり、重なることはない。そのため1つ以上の炭素環式芳香族環がヘテロシクロアルキル芳香族環と縮合される複数の環系はヘテロアリールであり、本明細書に定義されるようにアリールではない。
「アリールアルキル」:そのものまたはもう1つ別の置換基の部分としての「アリールアルキル」は、炭素原子、典型的には末端またはsp炭素原子と結合された水素原子の1つがアリール基と置換される非環式アルキル基を意味する。アリールアルキル基の例として、、これらに限定されないが、ベンジル、2‐フェニルエタン‐1‐イル、2‐フェニルエテン‐1‐イル、ナフチルメチル、2‐ナフチルエタン‐1‐イル、2‐ナフチルエテン‐1‐イル、ナフトベンジル、2‐ナフトフェニルエタン‐1‐イル等が挙げられる。特定のアルキル部分が意図される場合、命名法アリールアルカニル、アリールアルケニル、またはアリールアルキニルが使用される。ある態様では、アリールアルキル基はC7−30アリールアルキルであり、例えばアリールアルキル基のアルカニル、アルケニル、またはアルキニル部分はC1−10であり、アリール部分はC6−20であり、およびある態様では、アリールアルキル基はC7−20アリールアルキルであり、例えばアリールアルキル基のアルカニル、アルケニル、またはアルキニル部分はC1−8であり、アリール部分はC6−12である。
エストリド「基油」および「素材(base stock)」は、特に断らない限り、1つ以上のエストリド化合物を含む、いかなる組成物も意味する。エストリド「基油」または「素材」は、具体的な使用のための組成物に限定されないこと、エストリドの混合物を含む1つ以上のエストリドを含む組成物を一般に意味してもよいと理解されるべきである。エストリド基油および素材は、エストリド以外の化合物を含むこともできる。
「化合物」は、式I、II、およびIIIによって包含される化合物を意味し、その構造が本明細書に開示の式内のあらゆる特定の化合物を含む。化合物は、化学構造および/または化学名のどちらかによって識別される可能性がある化学構造と化学名が一致しないとき、化学構造の方を、該化合物を識別する決定要素とする。本明細書に記載の化合物は1つ以上のキラル中心および/または二重結合を含んでいてもよく、二重結合異性体(いわゆる幾何異性体)、エナンチオマー、若しくはジアステレオマー等の立体異性体として存在してもよい。したがって、本明細書に記述の範囲内のいかなる化学構造も、全体または部分的に、相対配置と共に、立体異性体的に純粋な形(例えば、幾何学的に純粋、エナンチオマー的に純粋またはジアステレオマー的に純粋)およびエナンチオマーと立体異性体の混合物を含む、説明される化合物のエナンチオマーおよびジアステレオマーの可能性のあるものは全て包含する。エナンチオマーと立体異性体の混合物は、当業者に周知の(well kown)分離手法またはキラル合成手法を使用して、要素であるエナンチオマーまたは立体異性体に分割されてもよい。
本発明の目的のために、「キラル化合物」は、キラリティー(いわゆる少なくとも1つの非対称性原子、具体的には少なくとも1つの非対称C原子)の少なくとも1つの中心を有し、キラリティーの軸、キラリティーの面または螺旋構造を有する化合物である。「非キラル化合物」はキラルでない化合物である。
式I、II、およびIIIの化合物は、、これらに限定されないが、式I、II、およびIIIの化合物の光学異性体、ラセミ体、およびその他の混合物である。このような態様では、単一のエナンチオマーまたはジアステレオマー、いわゆる光学的に活性の形式は、非対称な合成またはラセミ体の分割によって得ることができる。ラセミ体の分割は、例えばキラル高圧液体クロマトグラフィー(HPLC)カラムを使用してクロマトグラフィーによって達成されてもよい。しかしながら、特に断らない限り、式I、II、およびIIIは本明細書に記載の化合物の非対称変異形をすべて含み、異性体、ラセミ体、エナンチオマー、ジアステレオマーおよびその他の混合物を網羅する。更に、式I、II、およびIIIの化合物は、二重結合の化合物のZ−およびE−型(例えば、シス−、トランス−型)を含む。式I、II、およびIIIの化合物は、エノール型、ケト型、およびその混合物を含むいくつかの互変異性型の中に存在してもよい。したがって、本明細書に記述の化学構造は、説明される化合物のあらゆる互変異性型の可能性のあるものは、全て包含する。
「シクロアルキル」:そのものまたはもう1つ別の置換基の部分としての「シクロアルキル」は、飽和または不飽和環式アルキル基を意味する。飽和の特定のレベルが意図される場合、命名法「シクロアルカニル」または「シクロアルケニル」が使用される。シクロアルキル基の例として、これらに限定されないが、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン等に由来する基が挙げられる。ある態様では、シクロアルキル基はC3‐15シクロアルキルであり、ある態様では、C3−12シクロアルキルまたはC5−12シクロアルキルである。ある態様では、シクロアルキル基はC、C、C、C、C、C10、C11、C12、C13、C14、またはC15シクロアルキルである。
「シクロアルキルアルキル」:そのものまたはもう1つ別の置換基の部分としての「シクロアルキルアルキル」は、炭素原子、典型的には末端またはsp炭素原子に結合される水素原子の1つがシクロアルキル基に置換される非環式アルキル基を意味する。特定のアルキル部分が意図される場合、命名法シクロアルキルアルカニル、シクロアルキルアルケニル、またはシクロアルキルアルキニルが使用される。ある態様では、シクロアルキルアルキル基はC7−30シクロアルキルアルキルであり、例えば、シクロアルキルアルキル基のアルカニル、アルケニル、またはアルキニル部分がC1−10であり、シクロアルキル部分はC6−20であり、ある態様では、シクロアルキルアルキル基はC7−20シクロアルキルアルキルであり、例えば、シクロアルキルアルキル基のアルカニル、アルケニル、またはアルキニル部分はでC1−8あり、シクロアルキル部分はC4−20またはC6−12である。
「ハロゲン」は、フルオロ、クロロ、ブロモ、またはヨード基を意味する。
「ヘテロアリール」:そのものまたはもう1つ別の置換基の部分としての「ヘテロアリール」は、親の(parent)へテロ芳香族環系の単一の原子から水素原子を除くことによって生じる一価ヘテロ芳香族基を意味する。ヘテロアリールは少なくとも1つのその他の環に縮合された少なくとも1つの芳香族環を有する複数の環系を包含し、少なくとも1つの環原子がヘテロ原子である芳香族または非芳香族であってもよい。ヘテロアリールは、残りの環原子が炭素でありながら、N、O、およびSから選ばれる1つ以上の、例えば1〜4個、またはある態様では1〜3個のヘテロ原子を含む5〜7員、単環式環等の5〜12員の芳香族を包含し、;および残りの環原子が炭素でありながら、1つ以上、例えば、1〜4個、またはある態様では1〜3個のヘテロ原子を含むN、O、およびSから選ばれる二環式へテロシクロアルキルを包含し、並びに少なくとも1つのヘテロ原子が芳香族環内に存在する。例えば、ヘテロアリールは5〜7員のシクロアルキル環に縮合される5〜7員のヘテロシクロアルキル、芳香族環を含む。このような縮合される、環のうちたった1つのが1つ以上のヘテロ原子を含む二環式ヘテロアリール環系について、結合点は芳香族環またはシクロアルキル環にあってもよい。ある態様では、ヘテロアリール基内のN、S、およびO原子の総数が1を超えるとき、ヘテロ原子は互いに隣接しない。ある態様では、ヘテロアリール基内のN、S、およびO原子の総数は2より多くない。ある態様では、芳香族へテロ環内のN、S、およびO原子の総数は1より多くない。ヘテロアリールは、本明細書に定義されるようにアリールを包含したり、重なったりしない。
ヘテロアリール基の例として、、これらに限定されないが、アクリジン、アルシンドール、カルバゾール、β‐カルボリン、クロマン、クロメン、シンノリン、フラン、イミダゾール、インダゾール、インドール、インドリン、インドリジン、イソベンゾフラン、イソクロメン、イソインドール、イソインドリン、イソキノリン、イソチアゾール、イソオキサゾール、ナフチリジン、オキサジアゾール、オキサゾール、ペリミジン、フェナントリジン、フェナントロリン、フェナジン、フタラジン、プテリジン、プリン、ピラン、ピラジン、ピラゾール、ピリダジン、ピリジン、ピリミジン、ピロール、ピロリジン、キナゾリン、キノリン、キノリジン、キノキサリン、テトラゾール、チアジアゾール、チアゾール、チオフェン、トリアゾール、キサンテン等に由来する基が挙げられる。ある態様では、ヘテロアリール基は5〜20員のヘテロアリールであり、ある態様では、5〜12員のヘテロアリールであり、または5〜10員のヘテロアリールである。ある態様では、ヘテロアリール基は5−、6−、7−、8−、9−、10−、11−、12−、13−、14−、15−、16−、17−、18−、19−、または20員のヘテロアリールである。ある態様では、ヘテロアリール基はチオフェン、ピロール、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、インドール、ピリジン、キノリン、イミダゾール、オキサゾール、およびピラジンに由来する基である。
「ヘテロアリールアルキル」:そのものまたはもう1つ別の置換基の部分としての「ヘテロアリールアルキル」は炭素原子、典型的には末端またはsp炭素原子に結合される水素原子の1つがヘテロアリール基に置換される非環式アルキル基を意味する。特定のアルキル部分が意図される場合、命名法ヘテロアリールアルカニル、ヘテロアリールアルケニル、またはヘテロアリールアルキニルが使用される。ある態様では、ヘテロアリールアルキル基は6〜30員のヘテロアリールアルキルであり、例えば、ヘテロアリールアルキルのアルカニル、アルケニル、またはアルキニル部分は1〜10員であり、ヘテロアリール部分は5〜20員のヘテロアリールであり、ある態様では、6〜20員のヘテロアリールであり、例えば、ヘテロアリールアルキルのアルカニル、アルケニル、またはアルキニル部分は1〜8員であり、ヘテロアリール部分は5〜12員のヘテロアリールである。
「ヘテロシクロアルキル」:そのものまたはもう1つ別の置換基の部分としての「ヘテロシクロアルキル」は、1つ以上の炭素原子(および関連する任意の水素原子)が独立して同じまたは異なるヘテロ原子に置換される部分飽和または不飽和環式アルキル基を意味する。炭素原子(複数可)を置換するヘテロ原子の例として、これらに限定されないが、N、P、O、S、Si等が挙げられる。具体的なレベルの飽和を意図するとき、命名法「ヘテロシクロアルカニル」または「ヘテロシクロアルケニル」が使用される。ヘテロシクロアルキル基の例として、これらに限定されないがエポキシド類、アジリン類、チイラン類、イミダゾリジン、モルホリン、ピペラジン、ピペリジン、ピラゾリジン、ピロリジン、キヌクリジン等に由来する基が挙げられる。
「ヘテロシクロアルキルアルキル」:そのものまたはもう1つ別の置換基の部分としての「ヘテロシクロアルキルアルキル」は、炭素原子、典型的には末端またはsp炭素原子に結合される水素原子の1つがヘテロシクロアルキル基に置換される非環式アルキル基を意味する。特定のアルキル部分が意図される場合、命名法ヘテロシクロアルキルアルカニル、ヘテロシクロアルキルアルケニル、またはヘテロシクロアルキルアルキニルが使用される。ある態様では、ヘテロシクロアルキルアルキル基は6〜30員のヘテロシクロアルキルアルキルであり、例えば、ヘテロシクロアルキルアルキルのアルカニル、アルケニル、またはアルキニル部分は1〜10員であり、ヘテロシクロアルキル部分は5〜20員のヘテロシクロアルキルであり、ある態様では、6〜20員のヘテロシクロアルキルアルキル、例えば、ヘテロシクロアルキルアルキルのアルカニル、アルケニル、またはアルキニル部分は1〜8員であり、ヘテロシクロアルキル部分は5〜12員のヘテロシクロアルキルである。
「混合物」は、分子または化学物質の集合を意味する。混合物中の各成分は独立して異なる可能性がある。混合物は一定の百分組成である、または、ではない混ぜ合わさった2つ以上の物質を含む、または、から本質的に成ってもよく、各成分は本質的な元の特性を有していても、有していなくともよく、分子相の混合が起こっていても、起こっていなくともよい。混合物中に、混合物を構成する成分が、それらの化学的構造によって互いに区別できても、できなくともよい。
「親の芳香族環系」は、共役π電子系を有する不飽和環式または多環式環系を意味する。環の1つ以上が芳香族であり、環の1つ以上が、例えばフルオレン、インダン、インデン、フェナレン等の飽和または不飽和である縮合環系が、「親の芳香族環系」の定義に含まれる。親の芳香族環系の例として、これらに限定されないが、アセアントリレン、アセナフチレン、アセフェナントリレン、アントラセン、アズレン、ベンゼン、クリセン、コロネン、フルオランテン、フルオレン、ヘキサセン、ヘキサフェン、ヘキサレン、as‐インダセン、s‐インダセン、インダン、インデン、ナフタレン、オクタセン、オクタフェン、オクタレン、オバレン、ペンタ−2,4”−ジエン、ペンタセン、ペンタレン、ペンタフェン、ペリレン、フェナレン、フェナントレン、ピセン、プレイアデン、ピレン、ピラントレン、ルビセン、トリフェニレン、トリナフタレン等が挙げられる。
「親のへテロ芳香族環系」は、1つ以上の炭素原子(および関連する任意の水素原子)が独立して同じまたは異なるヘテロ原子に置換される親の芳香族環系を意味する。炭素原子を置換するヘテロ原子の例として、これらに限定されないが、N、P、O、S、Si等が挙げられる。具体的には、環の1つ以上が芳香族であり、および環の1つ以上が、例えば、アルシンドール、ベンゾジオキサン、ベンゾフラン、クロマン、クロメン、インドール、インドリン、キサンテン等の飽和または不飽和である縮合環系が、「親のへテロ芳香族環系」の定義に含まれる。親のへテロ芳香族環系の例として、これらに限定されないが、アルシンドール、カルバゾール、β‐カルボリン、クロマン、クロメン、シンノリン、フラン、イミダゾール、インダゾール、インドール、インドリン、インドリジン、イソベンゾフラン、イソクロメン、イソインドール、イソインドリン、イソキノリン、イソチアゾール、イソオキサゾール、ナフチリジン、オキサジアゾール、オキサゾール、ペリミジン、フェナントリジン、フェナントロリン、フェナジン、フタラジン、プテリジン、プリン、ピラン、ピラジン、ピラゾール、ピリダジン、ピリジン、ピリミジン、ピロール、ピロリジン、キナゾリン、キノリン、キノリジン、キノキサリン、テトラゾール、チアジアゾール、チアゾール、チオフェン、トリアゾール、キサンテン等が挙げられる。
「置換される」は、1つ以上の水素原子が同じまたは異なる置換基(複数可)に独立して置換される基を意味する。置換基の例として、これらに限定されないが、−R64、−R60、−O-、−OH、=O、−OR60、−SR60、−S-、=S、−NR6061、=NR60、−CN、−CF、−OCN、−SCN、−NO、−NO、=N、−N、−S(O)-、−S(O)OH、−S(O)60、−OS(O)O-、−OS(O)60、−P(O)(O-、−P(O)(OR60)(O-)、−OP(O)(OR60)(OR61)、−C(O)R60
−C(S)R60、−C(O)OR60、−C(O)NR6061、−C(O)O-、−C(S)OR60、−NR62C(O)NR6061、−NR62C(S)NR6061、−NR62C(NR63)NR6061、−C(NR62)NR6061、−S(O)、NR6061、−NR63S(O)60、−NR63C(O)R60、および−S(O)R60が挙げられ、
−R64のそれぞれは独立してハロゲンであり、R60およびR61のそれぞれは独立してアルキル、置換アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、置換ヘテロシクロアルキル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、アリールアルキル、置換アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、若しくは置換ヘテロアリールアルキルであり、またはR60およびR61は、それらが結合される窒素原子と一緒になって、ヘテロシクロアルキル、置換ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、若しくは置換ヘテロアリール環を形成し、R62およびR63は独立してアルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、アリールアルキル、置換アリールアルキル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、置換ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、若しくは置換ヘテロアリールアルキルであり、R62およびR63はそれらが結合される原子と一緒になって、1つ以上のヘテロシクロアルキル、置換ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、若しくは置換ヘテロアリール環を形成し、
「置換される」置換基は、R60、R61、R62、およびR63について上に定義されるように、以下から独立して選択される1、2、または3個等の1つ以上の基に置換される:
アルキル、−アルキル−OH、−O−ハロアルキル、−アルキル−NH、アルコキシ、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルキルアルキル、アリール、ヘテロアリール、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、−O-、−OH、=O、−O−アルキル、−O−アリール、−O−ヘテロアリールアルキル、−O−シクロアルキル、−O−ヘテロシクロアルキル、−SH、−S-、=S、−S−アルキル、−S−アリール、−S−ヘテロアリールアルキル、−S−シクロアルキル、−S−ヘテロシクロアルキル、−NH、=NH、−CN、−CF、−OCN、−SCN、−NO、−NO、=N、−N、−S(O)-、−S(O)、−S(O)OH、−OS(O)O-、−SO(アルキル)、−SO(フェニル)、−SO(ハロアルキル)、−SONH、−SONH(アルキル)、−SONH(フェニル)、−P(O)(O-、−P(O)(O−アルキル)(O-)、−OP(O)(O−アルキル)(O−アルキル)、−COH、−C(O)O(アルキル)、−CON(アルキル)(アルキル)、−CONH(アルキル)、−CONH、−C(O)(アルキル)、−C(O)(フェニル)、−C(O)(ハロアルキル)、−OC(O)(アルキル)、−N(アルキル)(アルキル)、−NH(アルキル)、−N(アルキル)(アルキルフェニル)、−NH(アルキルフェニル)、−NHC(O)(アルキル)、−NHC(O)(フェニル)、−N(アルキル)C(O)(アルキル)、および−N(アルキル)C(O)(フェニル)。
用語「変圧器」は、1つ以上の誘導的な連結構造によって、1つの隣接する回路からもう1つ別の隣接する回路に電気エネルギーを移動させる装置を意味する。例示的な誘導的な連結構造として、、これらに限定されないが、2つ以上の多重巻回(multiply wound)、誘導的な連結ワイヤーコイル(inductively coupled wire coils)の少なくとも1つが挙げられる。例示的な変圧器として、これらに限定されないが、単独またはその他の構造と組み合わせて、電圧、電流、位相、またはその他の電気特性と共に、1つの回路からもう1つ別の回路に電気エネルギーを移動させる装置が挙げられる。
本明細書および添付の請求項に使用されるように、冠詞「a」、「an」、および「the」は、1つの指示対象に明示的および明解に限定しない限り、複数の指示対象を含む。
本明細書の数値の範囲は、全数値および記述される数値の範囲内の全数値を含む。
本発明はエストリド化合物、組成物、その化合物の作製方法に関する。ある態様ではまた、本発明はエストリド化合物、エストリド化合物を含む組成物、当該化合物の合成、および当該組成物の製剤に関する。ある態様では、本発明は酸化安定性および流動点等のその他の特性を保持するまたは向上させもする一方で、所望の粘度特性を有する生合成のエストリド類に関する。ある態様では、このような特性を示すエストリド化合物を調製する新しい方法を提供する。本発明はまた、あるエストリド化合物を含む誘電性流体および電気装置に関する。
ある態様では、誘電性流体は式Iのエストリド化合物を少なくとも1つ含み、
Figure 2014532254
ここで、
xはそれぞれ、独立して0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、および20から選択される整数であり、
yは独立して0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、および20から選択される整数であり、
nは0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、および12から選択される整数であり、
は飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルであり、および
は水素および飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルから選択され、
少なくとも1つの該化合物の脂肪酸鎖の残基のそれぞれが、独立して置換されていてもよい。
ある態様では、誘電性流体は式IIのエストリド化合物を少なくとも1つ含み、
Figure 2014532254
ここで、
mは1より大きい、または、に等しい整数であり、
nは0より大きい、または、に等しい整数であり、
はそれぞれ、独立して飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルであり、
は水素および飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルから選択され、
およびRはそれぞれ、独立して飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルから選択される。
ある態様では、誘電性流体は式IIIのエストリド化合物を少なくとも1つ含み、
Figure 2014532254
ここで、
xはそれぞれ、独立して0〜20から選択される整数であり、
yはそれぞれ、独立して0〜20から選択される整数であり、
nは0より大きい、または、に等しい整数であり、
は飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルであり、
は飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルであり、
少なくとも1つの該化合物の脂肪酸鎖の残基のそれぞれが、独立して置換されていてもよい。
ある態様では、誘電性流体は、Rが水素である式I、II、またはIIIの少なくとも1つのエストリド化合物を含む。
用語「鎖」または「脂肪酸鎖」または「脂肪酸鎖の残基」は、式I、II、およびIIIのエストリド化合物に関して使用するとき、エストリド化合物に組み込まれる1つ以上の脂肪酸の残基を意味し、例えば、式IIのR若しくはR、または式IおよびIII内のCH(CHCH(CHC(O)O−によって表される構造である。
表される各式の頂部の式I、II、およびIIIのRは、エストリドの頂部を「キャップする」ように、「キャップ」または「キャッピング材料」を意味してもよいものの例である。同様に、キャッピング基は一般式OC(O)−アルキル、いわゆる置換若しくは非置換の、飽和若しくは不飽和の、および/または本明細書に記載の分岐若しくは非分岐のアルキルのカルボン酸、またはギ酸残基の有機酸残基であってもよい。ある態様では、「キャップ」または「キャッピング基」は、脂肪酸である。ある態様では、キャッピング基は、大きさに関係なく、置換若しくは非置換の、飽和若しくは不飽和の、および/または分岐若しくは非分岐である。キャップまたはキャッピング材料は、主鎖またはアルファ(α)鎖として意味してもよい。
エストリドが合成される様式に依存して、キャップまたはキャッピング基アルキルは、得られる不飽和のエストリド中の有機酸残基からのアルキルだけであってもよい。ある態様では、エストリドの全体的な飽和を高め、および/または得られるエストリドの安定性を高めるために、飽和有機または脂肪酸キャップを使用することが望まれる可能性がある例えば、ある態様では、当業者が利用できる任意の適切な方法を使用して、不飽和のキャップを水素化することによって飽和されキャップされたエストリドを提供する方法を提供することが望まれる可能性がある水素化は、一および/または多不飽和脂肪酸を含みもよい脂肪酸フィードストックの種々の資源と共に使用されてもよい。いかなる具体的な理論に縛られることなく、エストリドを水素化することが分子の全体的な安定性を向上することを助ける可能性がある。しかしながら、より大きい脂肪酸キャップの付いたエストリド等の完全に水素化されたエストリドは、流動点を増加しる可能性がある態様では、もっと短い飽和キャッピング材料を使用することによって、所望の流動点の特徴のいかなる損失も相殺することが望まれる可能性がある。
式IIのRC(O)O−または式IおよびIIIの構造CH(CHCH(CHC(O)O−はエストリドの「塩基」または「塩基鎖残基」として与える。エストリドが合成される様式に依存して、塩基有機酸または脂肪酸残基は、エストリドが最初に合成された後に遊離酸の形式に保持される残基だけであってもよい。しかしながら、ある態様では、エストリドの特性を変えるまたは向上させるために、遊離酸を任意の数の置換基と反応させてもよい。例えば、遊離酸エストリドをアルコール類、グリコール類、アミン類、またはその他の適切な反応物質と反応させ、対応するエステル、アミドまたはその他の反応生成物を提供することが望まれる可能性がある塩基または塩基鎖残基は、三級またはガンマ(γ)鎖として意味してもよい。
式IIのRC(O)O−または式IおよびIIIの構造CH(CHCH(CHC(O)O−はキャッピング材料および塩基脂肪酸残基を一緒に結合する結合残基である。n=0およびエストリドが二量体の形にあるときを含み、エストリド内に任意の数の結合残基があってもよい。エストリドが調製される様式に依存して、結合塩基は脂肪酸であっても、合成中に不飽和形式に最初はあってもよい。いくつかの態様では、触媒を使用し、不飽和の脂肪酸部位にカルボカチオンを産生し、次にもう1つ別の脂肪酸のカルボン酸基によるカルボカチオンに求核攻撃をするときに、エストリドが形成される。いくつかの態様では、脂肪酸が一緒に結合するときに、不飽和の全部位が除去されるように、一不飽和される結合脂肪酸を有することが望まれる可能性がある結合残基(複数可)は2級またはベータ(β)鎖として意味してもよい。
ある態様では、キャップはアセチル基であり、結合残基(複数可)は1つ以上の脂肪酸残基であり、塩基鎖残基は脂肪酸残基である。ある態様では、エストリドに存在する結合残基は互いに異なる。ある態様では、1つ以上の結合残基は塩基鎖残基と異なる。
上述のように、ある態様では、適切な不飽和脂肪酸は、エストリドを調製するために任意の一または多不飽和脂肪酸を含んでいてもよい。例えば、一不飽和脂肪酸は、適切な触媒と一緒に、第2の脂肪酸を加えることのできる単一のカルボカチオンを形成し、それによって2つの脂肪酸の間に単一の結合が形成される。適切な一不飽和脂肪酸として、、これらに限定されないが、パルミトオレイン酸(16:1)、バクセン酸(18:1)、オレイン酸(18:1)、エイコセン酸(20:1)、エルシン酸(22:1)、およびネルボン酸(24:1)が挙げられる。更に、ある態様では、多不飽和脂肪酸を使用してエストリドを作製してもよい。適切な多不飽和脂肪酸として、、これらに限定されないが、ヘキサデカトリエン酸(16:3)、アルファ−リノレン酸(18:3)、ステアリドン酸(18:4)、エイコサトリエン酸(20:3)、エイコサテトラエン酸(20:4)、エイコサペンタエン酸(20:5)、ヘンエイコサペンタエン酸(21:5)、ドコサペンタエン酸(22:5)、ドコサヘキサエン酸(22:6)、テトラコサペンタエン酸(24:5)、テトラコサヘキサエン酸(24:6)、リノール酸(18:2)、ガンマ−リノール酸(18:3)、エイコサジエン酸(20:2)、ジホモ−ガンマ−リノレン酸(20:3)、アラキドン酸(20:4)、ドコサジエン酸(20:2)、アドレン酸(22:4)、ドコサペンタエン酸(22:5)、テトラコサテトラエン酸(22:4)、テトラコサペンタエン酸(24:5)、ピノレン酸(18:3)、ポドカルプ酸(20:3)、ルメン酸(18:2)、アルファ−カレンド酸(18:3)、ベータ−カレンド酸(18:3)、ジャカル酸(18:3)、エレオステアリン酸(18:3)、ベータ−エレオステアリン(18:3)、カタルプ酸(18:3)、プニカ酸(18:3)、ルメレン酸(18:3)、アルファ−パリナル酸(18:4)、ベータ−パリナル酸(18:4)、およびボッセオペンタエン酸(20:5)が挙げられる。ある態様では、ヒドロキシ脂肪酸は、1つの脂肪酸のカルボン酸官能性を第2の脂肪酸のヒドロキシ官能性と反応させることによって、重合化または単一重合体化されてもよい。例示的なヒドロキシル脂肪酸として、、これらに限定されないが、リシノール酸、6−ヒドロキシステアリン酸、9,10−ジヒドロキシステアリン酸、12−ヒドロキシステアリン酸、および14−ヒドロキシステアリン酸が挙げられる。
本明細書に記載のエストリド化合物を調製するための方法は、天然または合成脂肪酸源を使用することを含む。しかしながら、再生可能な生物学的フィードストックから脂肪酸を得ることが望まれる可能性がある。例えば、適切な生物学起源の出発材料として、これらに限定されないが、植物性油脂、植物性油、植物性ワックス、動物性油脂、動物性油、動物性ワックス、魚類性油脂、魚類性油、魚類性ワックス、藻類油および2つ以上の混合物が挙げられる。その他の可能性としてある脂肪酸源として、これらに限定されないが、廃棄およびリサイクルされた植物級の油脂および油、遺伝子工学によって得られる油脂、油、およびワックス、化石燃料をベースとする材料が挙げられ、その他の材料源が望まれる。
いくつかの態様では、エストリド化合物は種々の長さの脂肪酸鎖を含む。いくつかの態様では、xはそれぞれ、独立して0〜20、0〜18、0〜16、0〜14、1〜12、1〜10、2〜8、6〜8、または4〜6から選択される整数である。いくつかの態様では、xはそれぞれ、独立して7〜8から選択される整数である。いくつかの態様では、xはそれぞれ、独立して0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、および20から選択される整数である。
いくつかの態様では、yはそれぞれ独立して、0〜20、0〜18、0〜16、0〜14、1〜12、1〜10、2〜8、6〜8、または4〜6から選択される整数である。いくつかの態様では、yはそれぞれ独立して、7および8から選択される整数である。いくつかの態様では、yはそれぞれ、独立して0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、および20から選択される。
いくつかの態様では、x+yは各鎖について、独立して0〜40、0〜20、10〜20、または12〜18から選択される整数である。いくつかの態様では、x+yは各鎖について、独立して13〜15から選択される整数である。いくつかの態様では、x+yは15である。いくつかの態様では、x+yは各鎖について、独立して6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、および24から選択される整数である。
いくつかの態様では、式I、II、またはIIIのエストリド化合物は任意の数の脂肪酸残基を含み、「n量体」エストリドを形成してもよい。例えば、エストリドは二量体(n=0)、三量体(n=1)、四量体(n=2)、五量体(n=3)、六量体(n=4)、七量体(n=5)、八量体(n=6)、九量体(n=7)、または十量体(n=8)形式にあってもよい。いくつかの態様では、nは0〜20、0〜18、0〜16、0〜14、0〜12、0〜10、0〜8、または0〜6から選択される整数である。いくつかの態様では、nは0〜4から選択される整数である。いくつかの態様では、nは1であり、式I、II、またはIIIの当該化合物の少なくとも1つは三量体を含む。いくつかの態様では、nは1より大きい。いくつかの態様では、nは0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、および20から選択される整数である。
いくつかの態様では、式I、II、またはIIIのRは飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルであってもよい。いくつかの態様では、アルキル基はC〜C40アルキル、C〜C22アルキルまたはC〜C18アルキルである。いくつかの態様では、アルキル基はC〜C17アルキルから選択される。いくつかの態様では、RはCアルキル、Cアルキル、C11アルキル、C13アルキル、C15アルキル、およびC17アルキルから選択される。いくつかの態様では、RはC13アルキル、C15アルキル、およびC17アルキル等のC13〜C17アルキルから選択される。いくつかの態様では、RはC、C、C、C、C、C、C、C、C、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21、またはC22アルキルである。
いくつかの態様では、式I、II、またはIIIのRは飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルであってもよい。いくつかの態様では、アルキル基はC〜C40アルキル、C〜C22アルキルまたはC〜C18アルキルである。いくつかの態様では、アルキル基はC〜C17アルキルから選択される。いくつかの態様では、RはCアルキル、Cアルキル、C11アルキル、C13アルキル、C15アルキルおよびC17アルキルから選択される。いくつかの態様では、RはC13アルキル、C15アルキル、およびC17アルキル等のC13〜C17アルキルから選択される。いくつかの態様では、RはC、C、C、C、C、C、C、C、C、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21、またはC22アルキルである。
いくつかの態様では、Rは飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルであってもよい。いくつかの態様では、アルキル基はC〜C40アルキル、C〜C22アルキルまたはC〜C18アルキルである。いくつかの態様では、アルキル基はC〜C17アルキルから選択される。いくつかの態様では、RはCアルキル、Cアルキル、C11アルキル、C13アルキル、C15アルキル、およびC17アルキルから選択される。いくつかの態様では、RはC13アルキル、C15アルキル、およびC17アルキル等のC13〜C17アルキルから選択される。いくつかの態様では、RはC、C、C、C、C、C、C、C、C、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21、またはC22アルキルである。
いくつかの態様では、Rは飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルであってもよい。いくつかの態様では、アルキル基はC〜C40アルキル、C〜C22アルキルまたはC〜C18アルキルである。いくつかの態様では、アルキル基はC〜C17アルキルから選択される。いくつかの態様では、RはCアルキル、Cアルキル、C11アルキル、C13アルキル、C15アルキル、およびC17アルキルから選択される。いくつかの態様では、RはC13アルキル、C15アルキル、およびC17アルキル等のC13〜C17アルキルから選択される。いくつかの態様では、RはC、C、C、C、C、C、C、C、C、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21、またはC22アルキルである。
上述のように、ある態様では、Rの長さおよび/または飽和の程度を変えることによって1つ以上のエストリドの特性を操作することが可能であってもよい。しかしながら、ある態様では、Rの置換のレベルを変えて、エストリドの特性を変化させるまたは向上させる可能性がある、いかなる具体的な理論に縛られることなく、ある態様では、1つ以上のヒドロキシ基等のRの極性置換基の存在が、流動点を増加させる一方で、エストリドの粘度を増加させ得ることが考えられる。したがって、いくつかの態様では、Rはヒドロキシルでない基に非置換または置換されていてもよい。
いくつかの態様では、エストリドは遊離酸形式にあり、式I、II、またはIIIのRは水素である。いくつかの態様では、Rは飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルから選択される。ある態様では、R残基は、本明細書に識別されるアルコール類でエストリドをエステル化することに由来する基等の任意の所望のアルキル基を含んでいてもよい。いくつかの態様では、アルキル基はC〜C40、C〜C22、C〜C20、C〜C18、またはC〜C12アルキルから選択される。いくつかの態様では、RはCアルキル、Cアルキル、Cアルキル、C12アルキル、C16アルキル、C18アルキル、およびC20アルキルから選択されてもよい。例えば、ある態様では、Rはイソプロピル、イソブチル、または2−エチルヘキシル等に分岐されてもよい。いくつかの態様では、RはC12アルキル、C16アルキル、C18アルキル、またはC20アルキルを含む分岐または非分岐のもっと大きいアルキル基であってもよい。R位のこのような基は、Jarcol(商標)I−18CG、I−20、I−12、I−16、I−18T、および85BJを含むJarchem Industries社(ニューアーク、ニュージャージー州)によって市販されているアルコール類のJarcol(商標)ラインを使用して遊離酸エストリドのエステル化に由来してもよい。いくつかの場合では、Rはあるアルコール類を源にして、イソステアリールおよびイソパルミチル等の分岐アルキルを提供してもよい。このようなイソパルミチルおよびイソステアリールがC16およびC18の任意の分岐のバリエーションを網羅し得ることが理解されたい。例えば、本明細書に記載のエストリド類は、Fineoxocol(登録商標)180、180N、および1600を含むNissan Chemical America Corporation(ニューストン、テキサス州)によって市販されているイソパルミチルおよびイソステアリールアルコール類のFineoxocol(登録商標)ラインに由来するR位の高分岐イソパルミチルまたはイソステアリール基を含んでいてもよい。いかなる具体的な理論に縛られることなく、ある態様では、エストリド類のR位の大きく、高分岐のアルキル基(例えばイソパルミチルおよびイソステアリール)が、流動点を実質的に保持し、または減少させもする一方で、エストリドを含有する組成物の粘度を高める少なくとも1つの方法を提供することができる。
いくつかの態様では、本明細書に記載される化合物は式I、II、およびIIIの2つ以上のエストリド化合物の混合物を含んでいてもよい。化合物若しくは組成物の化合物、混合物または組成物の測定されたエストリド数(EN)を使用することによって、エストリド、エストリドの混合物、またはエストリドを含む組成物の化学的構造を特徴付けることが可能である。ENは塩基脂肪酸に加えられる脂肪酸の平均数を表す。ENはまた、分子ごとのエストリド結合の平均数も表す。
EN=n+1
nは二級ベータ(β)脂肪酸の数である。したがって、単一のエストリド化合物は、例えば二量体、三量体、および四量体についての整数であるENを有する。
二量体EN=1
三量体EN=2
四量体EN=3
しかしながら、2つ以上のエストリド化合物を含む組成物は整数または一部分の整数であるENを有する。例えば、二量体と三量体の分子比が1:1である組成物のENは1.5であり、一方では、四量体と三量体の分子比が1:1である組成物のENは2.5である。
いくつかの態様では、組成物は、4.5または5.0より大きい整数または整数の分数であるENを有する2つ以上のエストリドの混合物を含んでいてもよい。いくつかの態様では、ENは約1.0および約5.0から選択される整数または整数の分数であってもよい。いくつかの態様では、ENは約1.2および約4.5から選択される整数または整数の分数である。いくつかの態様では、ENは1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0、2.2、2.4、2.6、2.8、3.0、3.2、3.4、3.6、3.8、4.0、4.2、4.4、4.6、4.8、5.0、5.2、5.4、5.6および5.8より大きい値から選択される。いくつかの態様では、ENは1.2、1.4、1.6、1.8、2.0、2.2、2.4、2.6、2.8、3.0、3.2、3.4、3.6、3.8、4.0、4.2、4.4、4.6、4.8、並びに5.0、5.2、5.4、5.6、5.8、および6.0より小さい値から選択される。いくつかの態様では、ENは1、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0、2.2、2.4、2.6、2.8、3.0、3.2、3.4、3.6、3.8、4.0、4.2、4.4、4.6、4.8、5.0、5.2、5.4、5.6、5.8、および6.0から選択される。
上述のように、エストリド化合物の鎖は独立して置換されていてもよく、1つ以上の水素が除去され、本明細書に識別される置換基の1つ以上に置換されると理解されるべきである。同様に、水素の残基の2つ以上が除去され、シスまたはトランス二重結合等の不飽和の1つ以上の部位を提供してもよい。更に、鎖は分岐炭化水素の残基を含んでいてもよい。例えば、いくつかの態様では、本明細書に記載されるエストリドは式IIの化合物を少なくとも1つ含んでいてもよい。
Figure 2014532254
ここで、
mは1以上の整数であり、
nは0以上の整数であり、
はそれぞれ独立して、飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルであり、
は水素および飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルから選択され、および
およびRはそれぞれ独立して、飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルから選択される。
ある態様では、mは1である。いくつかの態様では、mは2、3、4、および5から選択される整数である。いくつかの態様では、nは1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、および12から選択される整数である。いくつかの態様では、1つ以上のRは式IIの化合物の1つ以上のその他のRと異なる。いくつかの態様では、1つ以上のRは式IIの化合物のRと異なる。いくつかの態様では、式IIの化合物が1つ以上の多不飽和脂肪酸から調製されるならば、RおよびRの1つ以上は不飽和の1つ以上の部位を有する可能性がある。いくつかの態様では、式IIの化合物が1つ以上の分岐脂肪酸から調製されるならば、RおよびRの1つ以上は分岐される可能性がある。
いくつかの態様では、RおよびRはCH(CHCH(CH−であってもよく、xはそれぞれ、独立して0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、および20から選択される整数であり、yはそれぞれ、独立して0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、および20から選択される整数である。RとRの両方がCH(CHCH(CHである場合、化合物は式IおよびIIIに記載の化合物であってもよい。
いかなる具体的な理論に縛られることなく、ある態様では、ENを変えることが、流動点を実質的に保持するまたは減少する一方で、所望の粘度特性を有するエストリド含有組成物を産生する。例えばいくつかの態様では、エストリドはEN値が増加させると流動点が減少する。したがって、ある態様では、基油のENを増加させることによってエストリド基油の流動点を保持するまたは減少させるための方法を提供し、または基油のENを増加させることによってエストリド基油を含む組成物の流動点を保持するまたは減少させるための方法を提供する。いくつかの態様では、方法には以下を含む。最初のENおよび最初の流動点を有するエストリド基油を選択し、少なくとも一部の基油を除去し、当該部分のENは最初のENより小さく、得られるエストリド基油のENは基油の最初のENより大きく、および流動点は基油の最初の流動点以下である。いくつかの態様では、選択されるエストリド基油は、少なくとも1つの第2の不飽和脂肪酸および/または飽和脂肪酸で少なくとも1つの第1の不飽和脂肪酸をオリゴマー形成することによって、調製される。いくつかの態様では、基油の少なくとも一部分または2つ以上のエストリド化合物を含む組成物の除去は、蒸留、クロマトグラフィー、膜分離、相分離、アフィニティー分離、および溶媒抽出の少なくとも1つを使用することによって達成される。いくつかの態様では、蒸留は、2つ以上のエストリド化合物を含むエストリド基油または組成物をEN値が独立して異なる種々の「カット」に分離するのに適した温度および/または圧で行われる。いくつかの態様では、これは、基油または2つ以上のエストリド化合物を含む組成物を少なくとも約250℃の温度および約25ミクロン以下の絶対圧に供することによって達成される可能性があるいくつかの態様では、蒸留は約250℃〜約310℃の温度範囲、および約10ミクロン〜約25ミクロンの絶対圧の範囲で行われる。
いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物は、約1.0〜約2.0から選択される整数または整数の分数等の1より大きいまたは等しいENを示す。いくつかの態様では、ENは約1.0〜約1.6から選択される整数または整数の分数である。いくつかの態様では、ENは約1.1〜約1.5から選択される整数または整数の分数である。いくつかの態様では、ENは1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、および1.9より大きい値から選択される。いくつかの態様では、ENは1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、および2.0より小さい値から選択される。
いくつかの態様では、ENは約1.8〜約2.8から選択される整数または整数の分数等の1.5より大きいまたは等しい。いくつかの態様では、ENは約2.0〜約2.6から選択される整数または整数の分数である。いくつかの態様では、ENは約2.1〜約2.5から選択される整数または整数の分数である。いくつかの態様では、ENは1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、および2.7より大きい値から選択される。いくつかの態様では、ENは1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、および2.8より小さい値から選択される。いくつかの態様では、ENは約1.8、2.0、2.2、2.4、2.6、または2.8である。
いくつかの態様では、ENは約4.0〜約5.0から選択される整数または整数の分数等の4より大きいまたは等しい。いくつかの態様では、ENは約4.2〜約4.8から選択される整数の分数である。いくつかの態様では、ENは約4.3〜約4.7から選択される整数の分数である。いくつかの態様では、ENは4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、および4.9より大きい値から選択される。いくつかの態様では、ENは4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、および5.0より小さい値から選択される。いくつかの態様では、ENは約4.0、4.2、4.4、4.6、4.8、または5.0である。
いくつかの態様では、ENは約5.0〜約6.0から選択される整数または整数の分数等の約5より大きいまたは等しい。いくつかの態様では、ENは約5.2〜約5.8から選択される整数の分数である。いくつかの態様では、ENは約5.3〜約5.7から選択される整数の分数である。いくつかの態様では、ENは5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、および5.9より大きい値から選択される。いくつかの態様では、ENは5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9および6.0より小さい値から選択される。いくつかの態様では、ENは約5.0、5.2、5.4、5.6、5.8、または6.0である。
いくつかの態様では、ENは約1.0〜約2.0から選択される整数または整数の分数等の1より大きいまたは等しい。いくつかの態様では、ENは約1.1〜約1.7から選択される整数の分数である。いくつかの態様では、ENは約1.1〜約1.5から選択される整数の分数である。いくつかの態様では、ENは1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、または1.9より大きい値から選択される。いくつかの態様では、ENは1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、または2.0より小さい値から選択される。いくつかの態様では、ENは約1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、または2.0である。いくつかの態様では、ENは約1.2〜約2.2から選択される整数または整数の分数等の1より大きいまたは等しい。いくつかの態様では、ENは約1.4〜約2.0から選択される整数または整数の分数である。いくつかの態様では、ENは約1.5〜約1.9から選択される整数または整数の分数である。いくつかの態様では、ENは1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、および2.1より大きい値から選択される。いくつかの態様では、ENは1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、および2.2より小さい値から選択される。いくつかの態様では、ENは約1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0、または2.2である。
いくつかの態様では、ENは約2.8〜約3.8から選択される整数または整数の分数等の2より大きいまたは等しい。いくつかの態様では、ENは約2.9〜約3.5から選択される整数または整数の分数である。いくつかの態様では、ENは約3.0〜約3.4から選択される整数または整数の分数である。いくつかの態様では、ENは2.0、2.1、2.2、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.4、3.5、3.6、および3.7より大きい値から選択される。いくつかの態様では、ENは2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、および3.8より小さい値から選択される。いくつかの態様では、ENは約2.0、2.2、2.4、2.6、2.8、3.0、3.2、3.4、3.6、または3.8である。典型的に、素材およびエストリドを含有する組成物はある潤滑性、粘度、および/または流動点の特徴を示す。例えば、ある態様では、基油、化合物、および組成物は、40℃で約10cSt〜約250cStの範囲の粘度、および/または100℃で約3cSt〜約30cStの範囲内にあってもよい。いくつかの態様では、基油、化合物、および組成物は40℃で約50cSt〜約150cSt、および/または100℃で約10cSt〜約20cStの範囲内にあってもよい。
いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は40℃では約55cStより小さくてもよく、または40℃では約45cStより小さくてもよく、および/または100℃では約12cStより小さくてもよく、または100℃では約10cStより小さくてもよい。いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は、40℃では約25cSt〜約55cStの範囲内にあってもよく、および/または100℃では約5cSt〜約11cStの範囲内にあってもよい。いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は、40℃では約35cSt〜約45cStの範囲内にあってもよく、および/または100℃では約6cSt〜約10cStの範囲内にあってもよい。いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は、40℃では約38cSt〜約43cStの範囲内にあってもよく、100℃では約7cSt〜約9cStの範囲内にあってもよい。
いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は40℃では約120cStより小さくてもよく、または40℃では約100cStより小さくてもよく、および/または100℃では約18cStより小さくてもよく、または100℃では約17cStより小さくてもよい。いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は40℃では約70cSt〜約120cStの範囲内にあってもよく、および/または100℃では約12cSt〜約18cStの範囲内にあってもよい。いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は40℃では約80cSt〜約100cStの範囲内にあってもよく、および/または100℃では約13cSt〜約17cStの範囲内にあってもよい。いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は40℃では約85cSt〜約95cStの範囲内にあってもよく、および/または100℃では約14cSt〜約16cStの範囲内にあってもよい。
エストリド化合物および組成物の粘度は40℃では約180cStより大きくてもよく、または40℃では約200cStより大きくてもよく、および/または100℃では約20cStより大きくてもよく、または100℃では約25cStより大きくてもよい。いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は40℃では約180cSt〜約230cStの範囲内にあってもよく、および/または100℃では約25cSt〜約31cStの範囲内にあってもよい。いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は40℃では約200cSt〜約250cStの範囲内にあってもよく、および/または100℃では約25cSt〜約35cStの範囲内にあってもよい。いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は40℃では約210cSt〜約230cStの範囲内にあってもよく、および/または100℃では約28cSt〜約33cStの範囲内にあってもよい。いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は40℃では約200cSt〜約220cStの範囲内にあってもよく、および/または100℃では約26cSt〜約30cStの範囲内にあってもよい。いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は40℃では約205cSt〜約215cStの範囲内にあってもよく、および/または100℃では約27cSt〜約29cStの範囲内にあってもよい。
いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は40℃では約45cStより小さくてもよく、または40℃では約38cStより小さくてもよく、および/または100℃では約10cStより小さくてもよく、または100℃では約9cStより小さくてもよい。いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は40℃では約20cSt〜約45cStの範囲内にあってもよく、および/または100℃では約4cSt〜約10cStの範囲内にあってもよい。いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は40℃では約28cSt〜約38cStの範囲内にあってもよく、および/または100℃では約5cSt〜約9cStの範囲内にあってもよい。いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は40℃では約30cSt〜約35cStの範囲内にあってもよく、および/または100℃では約6cSt〜約8cStの範囲内にあってもよい。
いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は40℃では約80cStより小さくてもよく、または40℃では約70cStより小さくてもよく、および/または100℃では約14cStより小さくてもよく、または100℃では約13cStより小さくてもよい。いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は40℃では約50cSt〜約80cStの範囲内にあってもよく、および/または100℃では約8cSt〜約14cStの範囲内にあってもよい。いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は40℃では約60cSt〜約70cStの範囲内にあってもよく、および/または100℃では約9cSt〜約13cStの範囲内にあってもよい。いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は40℃では約63cSt〜約68cStの範囲内にあってもよく、および/または100℃では約10cSt〜約12cStの範囲内にあってもよい。
エストリド化合物および組成物の粘度は40℃では約120cStより大きくてもよく、または40℃では約130cStより大きくてもよく、および/または100℃では約15cStより大きくてもよく、または100℃では約18cStより大きくてもよい。いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は40℃では約120cSt〜約150cStの範囲内にあってもよく、および/または100℃では約16cSt〜約24cStの範囲内にあってもよい。いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は40℃では約130cSt〜約160cStの範囲内にあってもよく、および/または100℃では約17cSt〜約28cStの範囲内にあってもよい。いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は40℃では約130cSt〜約145cStの範囲内にあってもよく、および/または100℃では約17cSt〜約23cStの範囲内にあってもよい。いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は40℃では約135cSt〜約140cStの範囲内にあってもよく、および/または100℃では約19cSt〜約21cStの範囲内にあってもよい。いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は40℃では1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、350、または400cStであってもよい。いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は100℃では1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、および30cStであってもよい。
いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は0℃では約200、250、300、350、400、450、500、または550cStより小さくてもよい。いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は0℃では約200cSt〜約250cStの範囲にあってもよい。いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は0℃では約250cSt〜約300cStの範囲にあってもよい。いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は0℃では約300cSt〜約350cStの範囲にあってもよい。いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は0℃では約350cSt〜約400cStの範囲にあってもよい。いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は0℃では約400cSt〜約450cStの範囲にあってもよい。いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は0℃では約450cSt〜約500cStの範囲にあってもよい。いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は0℃では約500cSt〜約550cStの範囲にあってもよい。いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の粘度は0℃では約100、125、150、175、200、225、250、275、300、325、350、375、400、425、450、475、500、525、または550cStであってもよい。
いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物は所望の低温の流動点の特性を示してもよい。いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の流動点は約−25℃、約−35℃、−40℃、または更に約−50℃より低くてもよい。いくつかの態様では、エストリド化合物および組成物の流動点は約−25℃〜約−45℃である。いくつかの態様では、流動点は約−30℃〜約−40℃、約−34℃〜約−38℃、約−30℃〜約−45℃、−35℃〜約−45℃、34℃〜約−42℃、約−38℃〜約−42℃、または約36℃〜約−40℃の範囲内に低下する。いくつかの態様では、流動点は約−27℃〜約−37℃、または約−30℃〜約−34℃の範囲内に低下する。いくつかの態様では、流動点は約−25℃〜約−35℃、または約−28℃〜約−32℃の範囲内に低下する。いくつかの態様では、流動点は約−28℃〜約−38℃、または約−31℃〜約−35℃の範囲内に低下する。いくつかの態様では、流動点は約−31℃〜約−41℃、または約−34℃〜約−38℃の範囲内に低下する。いくつかの態様では、流動点は約−40℃〜約−50℃、または約−42℃〜約−48℃の範囲内に低下する。いくつかの態様では、流動点は約−50℃〜約−60℃、または約−52℃〜約−58℃の範囲内に低下する。いくつかの態様では、流動点の上限は約−35℃、約−36℃、約−37℃、約−38℃、約−39℃、約−40℃、約−41℃、約−42℃、約−43℃、約−44℃、または約−45℃より低い。いくつかの態様では、流動点の下限は約−70℃、約−69℃、約−68℃、約−67℃、約−66℃、約−65℃、約−64℃、約−63℃、約−62℃、約−61℃、約−60℃、約−59℃、約−58℃、約−57℃、約−56℃、−55℃、約−54℃、約−53℃、約−52℃、−51、約−50℃、約−49℃、約−48℃、約−47℃、約−46℃、または約−45℃より高い。
更に、ある態様では、エストリドは他の方法によって調製されたエストリドと比べてヨウ素価(IV)が減少していてもよい。IVは油の全体的な不飽和の程度の測定値であり、エストリドのグラムあたりのヨウ素の量(cg/g)によって測定される。ある例では、不飽和の程度が高い油のほうが腐食性または沈着をもっと産生しやすく、酸化安定性のレベルがもっと低いかもしれない。不飽和の程度がもっと高い化合物には反応するヨウ素について不飽和点がもっとあり、IVがもっと高くなる。したがって、ある態様では、油の酸化安定性を高めるためにエストリドのIVを減少させることが望ましく、一方で有害な油の沈着物および腐食性を減少することにもなる。
いくつかの態様では、本明細書に記載のエストリド化合物および組成物のIVは約40cg/gより少なくまたは約35cg/gより少ない。いくつかの態様では、エストリドのIVは約30cg/gより少なく、約25cg/gより少なく、約20cg/gより少なく、約15cg/gより少なく、約10cg/gより少なく、または約5cg/gより少ない。エストリドの不飽和の程度を低下させることによって、組成物のIVを減少させてもよい。このことは例えば、エストリドを合成するときに不飽和のキャッピング材料に比べて飽和されたキャッピング材料の量を増加させることによって達成されてもよい。あるいは、ある態様では、不飽和のキャップを有するエストリドを水素化することによってIVを減少させてもよい。
ある態様では、本明細書に記載のエストリド化合物および組成物を、誘電性流体を調製するために使用してもよい。ある態様では、誘電性流体は、電気器具に使用される天然(植物油)エステル流体についてのASTM標準仕様である名称D6871−03(2008年に再承認)に記載されるASTM標準を1つ以上満たす。ある態様では、誘電性流体は、以下のように、名称D6871−03(2008年に再承認)に記載される最小試験を満たし、または1つ以上、若しくはすべてを上回る。
Figure 2014532254
ある態様では、誘電性流体は名称D6871−03(2008年に再承認)に記載される最小試験の2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、または19を満たす。
ある態様では、誘電性流体の伝導率は、25℃で約0〜約25または約0〜約15pS/M等の25℃で約50pS/M(ピコシーメンス/メートル)以下である。ある態様では、誘電性流体の伝導率は、25℃で約0〜約10または約0〜約5pS/M等の25℃で約15pS/M以下である。ある態様では、誘電性流体の伝導率は、25℃で約0〜約2または約0〜約1pS/M等の25℃で約5pS/M以下である。ある態様では、誘電性流体の伝導率は、25℃で約0.1〜約0.5または約0.5〜約1pS/M等の25℃で約1pS/M以下である。ある態様では、誘電性流体の伝導率は、25℃で約0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、または1pS/Mである。ある態様では、誘電性流体の伝導率は、25℃で約0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、または2pS/Mである。ある態様では、誘電性流体の伝導率は、25℃で約2.2、2.4、2.6、2.8、3、3.2、3.4、3.6、3.8、4、4.2、4.4、4.6、4.8または5pS/Mである。
ある態様では、誘電性流体の絶縁耐力は、約20〜約100または20〜約50kV/mm(1mmギャップ)等の少なくとも約20kV/mm(1mmギャップ)である。ある態様では、誘電性流体の絶縁耐力は、約20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95または100kV/mm(1mmギャップ)である。
ある態様では、誘電性流体の動粘度は、誘電性流体に含まれるエストリド化合物についての動粘度と本質的に同じである。ある態様では、誘電性流体の動粘度は、誘電性流体に含まれるエストリド化合物の動粘度の約1%または約2%内にある。ある態様では、誘電性流体の動粘度は、誘電性流体に含まれるエストリド化合物の動粘度の0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%、1.6%、1.8%、または2%内にある。ある態様では、誘電性流体の動粘度は、100℃で約15cSt以下である。ある態様では、誘電性流体の動粘度は、40℃で約50cSt以下である。ある態様では、誘電性流体の動粘度は、0℃で約500cSt以下である。
ある態様では、誘電性流体の発火点は約300℃より大きいまたは等しい。ある態様では、誘電性流体の発火点は約300℃〜約400℃、または約300℃〜約350℃である。ある態様では、誘電性流体の発火点は約300℃〜約310℃である。ある態様では、誘電性流体の発火点は約300℃、約305℃、約310℃、約315℃、約320℃、約325℃、約330℃、約335℃、約340℃、約345℃、約350℃、約355℃、約360℃、約365℃、約370℃、約375℃、約380℃、約385℃、約390℃、約395℃、または約400℃である。
ある態様では、誘電性流体の引火点は約275℃より大きいまたは等しい。ある態様では、誘電性流体の引火点は約275℃〜約375℃、約275℃〜約350℃、または約275℃〜約325℃である。ある態様では、誘電性流体の引火点は約275℃〜約300℃である。ある態様では、誘電性流体の引火点は約300℃〜約310℃である。ある態様では、誘電性流体の引火点は約275℃、約280℃、約285℃、約290℃、約295℃、約300℃、約305℃、約310℃、約315℃、約320℃、約325℃、約330℃、約335℃、約340℃、約345℃、約350℃、約355℃、約360℃、約365℃、約370℃、または約375℃である。
ある態様では、誘電性流体の相対密度は約1以下である。ある態様では、誘電性流体の相対密度は約0.96以下である。ある態様では、誘電性流体の相対密度は約0.5〜約1、または約0.75〜約1である。ある態様では、誘電性流体の相対密度は約0.85〜約0.95である。ある態様では、誘電性流体の相対密度は約0.5、約0.52、約0.54、約0.56、約0.58、約0.6、約0.62、約0.64、約0.66、約0.68、約0.7、約0.72、約0.74、約0.76、約0.78、約0.8、約0.82、約0.84、約0.86、約0.88、約0.9、約0.92、約0.94、または約0.96である。
ある態様では、誘電性流体の色調は約1以下である。ある態様では、誘電性流体の色調は約0.5〜約1、または約0.75〜約1である。ある態様では、誘電性流体の色調は約0.85〜約0.95である。ある態様では、誘電性流体の色調は約0.5、約0.52、約0.54、約0.56、約0.58、約0.6、約0.62、約0.64、約0.66、約0.68、約0.7、約0.72、約0.74、約0.76、約0.78、約0.8、約0.82、約0.84、約0.86、約0.88、約0.9、約0.92、約0.94、約0.96、約0.98、または約1である。
ある態様では、誘電性流体の60Hz(円形電極)での絶縁破壊電圧は、約30kV〜約60または約30kV〜約45kV等の約30kVより大きいまたは等しい。ある態様では、誘電性流体の60Hz(円形電極)での絶縁破壊電圧は約30kV、約32kV、約34kV、約36kV、約38kV、約40kV、約42kV、約44kV、約46kV、約48kV、約50kV、約52kV、約54kV、約56kV、約58kV、または約60kVである。
ある態様では、誘電性流体の60Hz(VDE電極)での絶縁破壊電圧は、約20kV〜約60または約20kV〜約45kV等の1mmギャップについて約20kVより大きいまたは等しい。ある態様では、誘電性流体の60Hz(VDE電極)での絶縁破壊電圧は、1mmギャップについて約20kV、約22kV、約24kV、約26kV、約28kV、約30kV、約32kV、約34kV、約36kV、約38kV、約40kV、約42kV、約44kV、約46kV、約48kV、約50kV、約52kV、約54kV、約56kV、約58kV、または約60kVである。
ある態様では、誘電性流体の60Hz(VDE電極)での絶縁破壊電圧は、約35kV〜約60または約35kV〜約45kV等の2mmのギャップについて約35kVより大きいまたは等しい。ある態様では、誘電性流体の60Hz(円形電極)での絶縁破壊電圧は、2mmのギャップについて約30kV、約32kV、約34kV、約36kV、約38kV、約40kV、約42kV、約44kV、約46kV、約48kV、約50kV、約52kV、約54kV、約56kV、約58kV、または約60kVである。
ある態様では、インパルス条件下(25℃、針は地球の接地に対して負、1インチ)の誘電性流体の絶縁破壊電圧は、約130kV〜約200kV、または約130kV〜約175kV等の約130kVより大きいまたは等しい。ある態様では、tインパルス条件下(25℃、針は地球の接地に対して負、1インチ)の誘電性流体の絶縁破壊電圧は、約130kV、約135kV、約140kV、約145kV、約150kV、約155kV、約160kV、約165kV、約170kV、約175kV、約180kV、約185kV、約190kV、約195kV、または約200kVである。
ある態様では、60Hzでの誘電性流体の誘電正接は、25℃で約0%〜約0.2%、または約0.1%〜約0.2%等の約0.2%以下である。ある態様では、60Hzでの誘電性流体の誘電正接は、25℃で約0%、約0.02%、約0.04%、約0.06%、約0.08%、約0.1%、約0.12%、約0.14%、約0.16%、約0.18%、または約0.2%である。
ある態様では、60Hzでの誘電性流体の誘電正接は、100℃で約0%〜約4%、または約0%〜約2%等の約4%以下である。ある態様では、60Hzでの誘電性流体の誘電正接は、100℃で約0%、約0.2%、約0.4%、約0.6%、約0.8%、約1%、約1.2%、約1.4%、約1.6%、約1.8%、約2%、約2.2%、約2.4%、約2.6%、約2.8%、約3%、約3.2%、約3.4%、約3.6%、約3.8%、または約4%である。
ある態様では、誘電性流体のガッシング傾向は約0μl/分である。ある態様では、誘電性流体の試験は硫黄腐食について陰性である。ある態様では、誘電性流体の総酸価は、0.06〜0.1mgKOH/g等の約0.1mgKOH/g以下である。ある態様では、誘電性流体の総酸価は約0.06mgKOH/g以下である。ある態様では、誘電性流体の総酸価は約0.02〜約0.06mgKOH/gである。ある態様では、誘電性流体の総酸価は約0、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、または0.1mgKOH/gである。
ある態様では、誘電性流体のPCB(ポリ塩化ビフェニル)含有量は約0ppmである。ある態様では、誘電性流体の水の含有量は、約100〜約200mg/kg等の約200mg/kg以下である。ある態様では、誘電性流体の水の含有量は、約0〜約100mg/kg、または約50〜約100mg/kg等の約200mg/kg以下である。ある態様では、誘電性流体の水の含有量は、約25〜約50mg/kg、または約0〜約25mg/kg等の約50mg/kg以下である。ある態様では、誘電性流体の水の含有量は、約0、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、または200mg/kgである。
ある態様では、誘電性流体はエストリド基油を含む、または、から本質的に成り、該基油は式I、IIおよび/またはIIIの少なくとも1つの化合物を含む。ある態様では、誘電性流体は更に少なくとも1つの添加剤を含み、少なくとも1つの添加剤は抗酸化剤、抗菌剤、低温流動性調整剤、流動点調整剤、金属キレート剤、金属不活性化剤から選択されてもよい。
ある態様では、少なくとも1つの添加剤は少なくとも1つの抗酸化剤を含む。ある態様では、少なくとも1つの抗酸化剤はフェノール系抗酸化剤である。例示的な抗酸化剤として、、これらに限定されないが、ブチルヒドロキシトルエン(BHT)、ブチルヒドロキシアニソール(BHA)、2,6−ジ第三級−ブチルパラクレゾール(DBPC)、モノ−第三級ブチルヒドロキノン(TBHQ)、テトラヒドロブチロフェノン(THBP)、および1つ以上のアルキル化ジフェニルアミンが挙げられる。ある態様では、抗酸化剤はBHAおよびBHTを含む組み合わせ等の組み合わせで使用される。ある態様では、抗酸化剤(複数可)は約0.1%〜約3%等の誘電性流体の約0%〜約5%重量%を含む。ある態様では、油の酸化安定性は、当業者に周知のAOM(嫌気的メタン酸化反応)またはOSI(酸化安定性係数)によって特定されてもよい。
ある態様では、少なくとも1つの添加剤は少なくとも1つの抗菌剤を含む。ある態様では、少なくとも1つの抗菌剤は微生物の増殖を抑制する。ある態様では、少なくとも1つの抗菌剤は、誘電性流体と適合する任意の抗微生物物質を流体に混合してもよい。ある態様では、抗酸化剤として役に立つ化合物を抗微生物物質として使用してもよい。例えば、ある態様では、BHA等のフェノール系抗酸化剤は1つ以上のバクテリア、カビ、ウイルス、および原生動物に対して、いくつかの作用を示す。ある態様では、少なくとも1つの抗酸化剤をソルビン酸カリウム、ソルビン酸、およびモノグリセリドから選択される少なくとも1つの抗菌剤と加えてもよい。その他の例示的な抗菌剤として、、これらに限定されないが、ビタミンEおよびパルミチン酸アスコルビルが挙げられる。
ある態様では、少なくとも1つの添加剤は少なくとも1つの流動点降下剤および/または低温流動性調整剤を含む。ある態様では、少なくとも1つの流動点降下剤および/または低温流動性調整剤は約0.1重量%〜約3重量%等の約0重量%〜約5重量%のレベルで存在する。ある態様では、少なくとも1つの流動点降下剤はポリ酢酸ビニルオリゴマー、ポリ酢酸ビニルポリマー、アクリルオリゴマー、またはアクリルポリマーの1つ以上から選択される。ある態様では、少なくとも1つの流動点降下剤はポリメタクリレート(PMA)である。ある態様では、流動点を更に加工油を脱ろうすることによって低下させてもよい。ある態様では、温度を約0℃に近いまたはそれより低くし、固化成分を除くことによって、油は脱ろうされる。ある態様では、脱ろうの過程を、温度を低下させ、次に種々の温度で固体を除くことによって実施してもよい。ある態様では、温度を連続的に数時間約5℃、約0℃および約−12℃に低下させ、けいそう土で濾過し、固体を除くことによって脱ろうを実施してもよい。
ある態様では、少なくとも1つの添加剤は少なくとも1つの金属キレート剤および/または金属不活性化剤を含む。銅のような金属が電気的環境に存在し得るため、ある態様では、誘電性流体は少なくとも1つの金属不活性化剤を含んでいてもよい。例示的な金属不活性化剤として、これらに限定されないが、銅不活性剤等がある。例示的な金属不活性化剤として、これらに限定されないが、ベンゾトリアゾール誘導体がある。ある態様では、誘電性流体は約0.1重量%〜約0.5重量%等の約1重量%以下の量で少なくとも1つの金属不活性化剤を含む。
ある態様では、誘電性流体はアミン系およびフェノール系抗酸化剤および/またはトリアゾール金属不活性化剤の組み合わせ等の添加剤の組み合わせを含む。例示的な化合物として、これらに限定されないが、Irganox(登録商標)L−57抗酸化剤、Irganox(登録商標)L−109抗酸化剤、およびIrgamet(登録商標)−30金属不活性化剤が挙げられ、それぞれCiba-Geigy社(タリータウン、ニューヨーク州)から市販されている。
ある態様では、誘電性流体は少なくとも1つの着色剤を含む。ある態様では、少なくとも1つの着色剤は染料および顔料から選択される。ある態様では、食物添加物のような市販されているあらゆる周知の染料および顔料を使用することができる。ある態様では、染料および顔料は油溶性の染料および顔料から選択されてもよい。ある態様では、少なくとも1つの着色剤は約1ppmより小さい少量で組成物に存在する。
ある態様では、誘電性流体は、少なくとも1つの添加剤と共に、少なくとも1つのエストリド基油または少なくとも1つエストリド化合物の共混合を含み、少なくとも1つの添加剤は、ポリアルファオレフィン、合成エステル、ポリアルキレングリコール、鉱油(グループI、II、およびIII)、植物および動物ベースの油(例えば、モノ、ジ−、およびトリグリセリド)、並びに脂肪酸エステルから選択されてもよい。例示的な鉱油として、これらに限定されないが、商品名Luminol TRでPetro-Canadaから入手可能なもの、および商品名Caltran 60−15でCalumet Lubricating社から入手可能なもの、および商品名HivoltIIでErgon Refining社から入手可能なものが挙げられる。例示的なポリアルファオレフィンとして、、これらに限定されないが、粘度が100℃で約2cSt〜約14cStであり、商品名Synfluid PAOでChevron社、商品名DurasynでAmoco社、および商品名EthylfloでEthyl社から入手可能なものが挙げられる。ある態様では、ポリアルファオレフィンは、粘度が100℃で約4cSt〜約8cStであり、二量体、三量体、四量体等のオリゴマーから生じてもよい。ある態様では、オリゴマーは2〜40個の炭素、または2〜20個の炭素の鎖を含んでいてもよい。ある態様では、ポリアルファオレフィンは10個の炭素等の6〜12個の炭素の鎖を含んでいてもよい。ある態様では、ポリアルファオレフィンの粘度は100℃で約6cSt〜約8cStである。
ある態様では、性能に悪い影響を与える可能性のある大気中の酸素、湿気、およびその他の汚染物質に流体を曝露するのを最小限にする様式で、誘導性流体を少なくとも1つの電気装置に導入する。ある態様では、少なくとも1つの電気装置は、流体および/または気体を含むのに適合した少なくとも1つのタンクを含む。ある態様では、タンクは少なくとも部分的にハウジングによって明確にされる。ある態様では、誘導性流体を少なくとも1つの電気装置に導入する過程は、タンクの中を少なくとも部分的に乾燥させ、排気し、タンクに存在する一部の空気を不活性ガスに置き換え、タンクの少なくとも一部に誘導性流体を充填し、その後タンクを密封することを含む。ある態様では、誘導性流体を少なくとも1つの電気装置に導入する過程を部分真空下で行う。ある態様では、電気装置および/またはその操作は誘導性流体とタンクのカバーとの間にヘッドスペースを必要とする。ある態様では、ヘッドスペースに存在する気体を部分的または完全に排気し、不活性ガスに部分的または完全に置き換える。ある態様では、充填し、さもなくばタンクを密封した後に、不活性ガスを電気装置に導入する。例示的な不活性ガスとして、これらに限定されないが、窒素ガスがある。
ある態様では、電気装置は少なくとも1つの電気変圧器および/またはスイッチギアを含む。ある態様では、電気装置は、流体を満たした伝送線等の少なくとも1つの電気伝送線を含む。ある態様では、少なくとも1つの電気変圧器および/またはスイッチギアは、少なくとも1つの回路が誘導性流体に浸されるように、構成されてもよい。例えば、変圧器の中に、コアおよび巻線(いわゆるコア/コイルのアセンブリ)の少なくとも一部を誘導性流体に浸すことができる。ある態様では、浸された要素を密封されハウジングまたはタンクに閉じ込めることができる。ある態様では、巻線をセルロースまたは紙の材料でくるんでもよい。ある態様では、誘導性流体組成物は少なくともいくつかの保護を提供し、紙の絶縁材料のセルロース鎖の有効耐用年数を延長する。
ある態様では、誘導性流体は、その他の(例えば、あまり望ましくない)誘導性流体を組み入れる既存の電気装置を逆充填するために使用される。ある態様では、既存の電気装置を逆充填することは当該技術分野で周知の任意の適した方法を用いて達成される。ある態様では、電気装置の要素を、誘導性流体を導入する前に乾燥させてもよい。ある態様では、電気装置はセルロースまたは紙の包装材料を含み、時間が経つと湿気を吸収するために実装してもよい。
本発明は更に、製造過程において、エストリド化合物およびエストリドを含む組成物の絶縁体としての使用に関するものであり、材料は電気エネルギーを適用することによって形成される。絶縁体としてエストリド化合物およびエストリドを含む組成物を使用する例示的な製造過程は、、これらに限定されないが、放電加工(EDM)がある。例えば、火花加工、火花浸食(spark eroding)、燃焼、形彫り放電加工、またはワイヤ浸食(wire erosion)とも称されるEDM過程は、例えば、少なくとも1つのエストリドを含む伝導率が充分に低い流体で実施することができる。いくつかの態様では、EDM過程は誘導性流体で行ってもよい。いくつかの態様では、EDM過程は、伝導率が1ピコシーメンス/メートルより大きい絶縁体で行ってもよい。いくつかの態様では、使用される絶縁体および/または誘導性流体は部分的または完全に生分解性である。いくつかの態様では、EDM過程は、毒性の低いまたはない絶縁流体または誘導性流体で行ってもよい。
本発明は更に式I、II、およびIIIに記載のエストリドを作製する方法に関する。実施例の方法によって、不飽和脂肪酸を有機酸に反応させることおよび得られる遊離酸エストリドをエステル化することを以下のスキーム1および2に、説明し検討する。反応物を説明するために使用される具体的な式は式IおよびIIIに記載の化合物の合成に対応する。しかしながら、不飽和の反応部位と共にRおよびRに対応する構造を有する化合物を使用して、式IIに記載の化合物の合成に方法を等しく適用する。
以下に説明されるように、化合物100は本明細書に記載のエストリド化合物を調製するための基本として提供してもよい不飽和脂肪酸を示す。
スキーム1
Figure 2014532254
スキーム1にて、xはそれぞれ独立して、0〜20から選択される整数であり、yはそれぞれ独立して、0〜20から選択される整数であり、nは1より大きいまたは等しい整数であり、Rは飽和または不飽和の、分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルであり、不飽和脂肪酸100は化合物102および陽子源からの陽子と結合し、遊離酸エストリド104を形成してもよい。ある態様では、化合物102は含まれず、不飽和脂肪酸100は酸性条件に単独で曝露され、遊離酸エストリド104を形成してもよく、Rであれば不飽和アルキル基を示すだろう。ある態様では、化合物102が反応に含まれるならば、Rは飽和または不飽和のおよび分岐または非分岐の1つ以上の、置換されていてもよいアルキル残基を示してもよい。いかなる適切なプロトン源も組み込まれて遊離酸エストリド104の形成を触媒してもよく、これらに限定されないが、同種の酸類および/または塩酸のような強酸、硫酸、過塩素酸、硝酸、トリフリン酸等が挙げられる。
スキーム2
Figure 2014532254
同様に、スキーム2にて、xはそれぞれ独立して、0〜20から選択される整数であり、yはそれぞれ独立して、0〜20から選択される整数であり、nは1より大きいまたは等しい整数であり、RおよびRはそれぞれ飽和または不飽和の、分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルであり、遊離酸エストリド104は、エステル化されたエストリド204を得るために、アルコール202で酸触媒還元等の当業者に周知の任意の適切な方法によってエステル化されてもよい。その他の例示的な方法として、BF等のルイス酸触媒を使用する方法等の他のタイプのフィッシャーエステル合成反応を挙げてもよい。
以下の全実施例では、記載の化合物は単独、混合、またはその他の化合物、組成物、および/または材料と組み合わせても役に立つ。
本明細書に記載の新規化合物を得る方法は当業者に明白であり、適切な手順は例えば、以下の実施例および本明細書に記載の参考文献に記述される。
分析方法
核磁気共鳴:CDClを溶媒として使用して絶対周波数が300Kで500.113MHzのBruker Avance 500分光計を使用して、NMRスペクトルを集めた。化学シフトをテトラメチルシランから百万分の一として報告した。脂肪酸の間の第二級エステル結合の形成をエストリドの形成を指示しながら、ピークが約4.84ppmのH NMRで確かめた。
エストリド数(EN):ENをGC分析によって測定した。組成物のENは特に組成物に存在する任意のエストリド化合物のENの特徴を意味することを理解されたい。したがって、具体的なENを有するエストリド組成物はまた、天然または合成添加剤、その他の非エストリド基油、脂肪酸エステル、例えばトリグリセリド類および/または脂肪酸類を含んでいてもよいが、本明細書に使用されるENは、他に指示されない限り、エストリド組成物のエストリド画分についての値を意味する。
ヨウ素価(IV):ヨウ素価は油の総不飽和の程度の測定値である。IVは油試料の1グラムあたりに吸収されるヨウ素のセンチグラムの用語で表される。そのため、油のヨウ素価が高いほど油の不飽和のレベルが高い。IVはGC分析によって測定および/または推定されてもよい。組成物が式I、II、およびIIIに記載のエストリドより不飽和化合物を含む場合、エストリドを組成物に存在するその他の不飽和化合物から分離してから成分たるエストリドのヨウ素価を測定する。例えば、組成物が不飽和脂肪酸または不飽和脂肪酸を含むトリグリセリドを含むならば、組成物に存在するエストリドから分子され、1つ以上のエストリドについてのヨウ素価を測定することができる。
酸価:酸価は油に存在する総酸の測定値である。酸価は当業者に周知の任意の滴定法によって測定されてもよい。例えば、酸価はを油の所与の試料を中和するために必要とされるKOHの量によって特定されてもよく、よって油のmgKOH/gで表されてもよい。
ガスクロマトグラフィー(GC):GC分析を実施し、エストリドのエストリド数(EN)およびヨウ素価(IV)を評価する。当該解析は水素炎イオン化型分析計およびSP−2380 30m×0.25mm(内径)カラムに加えてオートサンプラ/インジェクタを装備したAgilent 6890Nシリーズガスクロマトグラフを使用して実施される。
分析のパラメータは以下の通りである。14.99psiのヘリウム頭部圧力で1.0mL/分のカラムフロー。50:1の分割比。20℃/分で120〜135℃、7℃/分で135〜265℃、265℃で5分間保持されるようにプログラムされたランプ。250℃に設定されたインジェクタおよび検出温度。
GCによるENおよびIVの測定:これらの分析を行うために、エストリド試料の脂肪酸の要素をMeOHと反応させ、エストリド結合がかつて存在していた部位のヒドロキシ基を残す方法によって脂肪酸メチルエステル類を形成する。脂肪酸メチルエステル類の標準を最初に分析し、溶出時間を確立する。
試料の調製:試料を調製するために、10mgのエストリドをバイアル中0.5mLの0.5M KOH/MeOHと組み合わせ、100℃で1時間加熱した。次に、1.5mLの1.0M HSO/MeOHを加え、100℃で15分間加熱し、その後、室温まで放冷した。1mLのHOおよび1mLのヘキサンをバイアルに加え、得られる液相をじっくり混合した。層を1分間相分離した。底部のHO層を除去し捨てた。少量の乾燥剤(無水NaSO)を有機層に加え、その後、有機層を2mLのクリンプキャップバイアルに移し、分析した。
ENの計算:ヒドロキシ脂肪酸のパーセンテージを、非ヒドロキシ脂肪酸のパーセンテージで割ったものとしてENを測定した。例として、二量体エストリドはヒドロキシ官能基を含む脂肪酸の半分であり、ヒドロキシル官能基を欠いた残り半分である。そのため、ENは50%のヒドロキシ脂肪酸を50%の非ヒドロキシ脂肪酸で割ったものとなり、EN値1は、キャップしている脂肪酸と二量体の塩基脂肪酸との間の単一のエストリド結合に対応する。
IVの計算:ヨウ素価はASTM法D97(ASTM International社、コンショホッケン、ペンシルバニア州)に基づく以下の等式によって推定される。
Figure 2014532254
=試料中の脂肪化合物の画分
MW=253.81、二重結合に加えられた2つのヨウ素原子の原子量
db=脂肪化合物上の二重結合の数
MW=脂肪化合物の分子量
本明細書に記載の例示的なエストリド化合物および組成物の特性を、以下の実施例および表に記載した。
その他の計測値:他に記載されることを除いて、色調はASTM法D1500によって測定され、60Hzでの絶縁破壊電圧はASTM法D877(円形電極、kV)およびD1816(VDE電極、kV)によって測定され、インパルス条件下の絶縁破壊電圧はASTM法D3300によって測定され、60Hzでの誘電正接はASTM法D924によって測定され、ガッシング傾向はASTM法D2300によって測定され、腐食性硫黄はASTM法D1275によって測定され、PCB含有量はASTM法D4059によって測定され、水含有量はASTM法D1533によって測定され、相対密度はASTM法D1298によって測定され、流動点はASTM法D97−96aによって測定され、曇点はASTM法D2500によって測定され、粘度/動粘度はASTM法D445−97によって測定され、粘度係数はASTM法D2270−93(1998年に再承認)によって測定され、特定の重力はASTM法D4052によって測定され、発火点および引火点はASTM法D92によって測定され、蒸発損失はASTM法D5800によって測定され、蒸気圧はASTM法D5191によって測定され、および急性水性毒性は経済協力開発機構(OECD)203によって測定された。
実施例1
酸性触媒反応を50ガロンのPfaudler RTシリーズのグラスライニング反応装置(glass-lined reactor)中で行った。オレイン酸(65Kg、OL 700、Twin Rivers)を70%の過塩素酸(992.3mL、Aldrich カタログ番号244252)と共に反応装置に加え、連続してかき混ぜながら、真空下(10torr abs(絶対圧Torr;1torr=〜1mmHg))で24時間、60℃に加熱した。24時間後、真空を放出した。2−エチルヘキサノール(29.97Kg)を反応装置に加え、真空を元に戻した。反応物を4時間以上、同じ条件(60℃、10torr abs)にし続けた。その時間、KOH(645.58g)を90%のエタノール/水(5000mL、容量で90%のEtOH)に溶解し、反応装置に加え、酸をクエンチした。溶液を約30分間放冷した。反応装置の内容物をアキュムレ一夕ーに1ミクロン(μ)のフィルターに通して吸い上げ、塩を濾去した。水をその後アキュムレ一夕ーに加え、油を洗浄した。2つの液相を約1時間完全に一緒に混ぜ合わせた。溶液を約30分間相分離した。水層を排出し、処分した。有機層を1μのフィルターによって反応装置に再度吸い上げた。エタノールおよび水がすべて溶液から蒸留しなくなるまで、反応装置を真空下(絶対圧10torr)で60℃に加熱した。反応装置を真空下(10torr abs)で100℃に加熱し、2−エチルヘキサノールが溶液から蒸留しなくなるまで、当該温度を維持した。残りの材料を、約12ミクロン(0.012torr)の絶対圧下200℃で、マイヤーズ15遠心分離蒸留(Myers 15 Centrifugal Distillation)を使用して蒸留し、エストリド(実施例1)に残っている一価エステル材料を全て除去した。データを以下表1および8に報告する。
実施例2
酸性触媒反応を50ガロンのPfaudler RTシリーズのグラスライニング反応装置(glass-lined reactor)中で行った。オレイン酸(50Kg、OL 700、Twin Rivers)およびホールカットのココナッツ脂肪酸(18.754Kg、TRC 110、Twin Rivers)を反応装置に70%の過塩素酸(1145mL、Aldrich カタログ番号244252)と一緒に加え、連続してかき混ぜながら、真空下(10torr abs)で24時間、60℃に加熱した。24時間後、真空を放出した。2−エチルヘキサノール(34.58Kg)反応装置に加え、真空を元に戻した。反応物を4時間以上、同じ条件(60℃、10torr abs)にし続けた。その時間、KOH(744.9g)を90%のエタノール/水(5000mL、容量で90%のEtOH)に溶解し、反応装置に加え、酸をクエンチした。溶液を約30分間放冷した。反応装置の内容物をアキュムレ一夕ーに1ミクロン(μ)のフィルターに通して吸い上げ、塩を濾去した。水をその後アキュムレ一夕ーに加え、油を洗浄した。2つの液相を約1時間完全に一緒に混ぜ合わせた。溶液を約30分間相分離した。水層を排出し、処分した。有機層を1μのフィルターによって反応装置に再度吸い上げた。エタノールおよび水がすべて溶液から蒸留しなくなるまで、反応装置を真空下(絶対圧10torr)で60℃に加熱した。反応装置を真空下(10torr abs)で100℃に加熱し、2−エチルヘキサノールが溶液から蒸留しなくなるまで、当該温度を維持した。残りの材料を、約12ミクロン(0.012torr)の絶対圧下200℃で、マイヤーズ15遠心分離蒸留(Myers 15 Centrifugal Distillation)を使用して蒸留し、エストリド(実施例2)に残っている一価エステル材料を全て除去した。データを、以下表2および7に報告する。
実施例3
実施例1(例1)で産生されたエストリドをマイヤーズ15遠心分離蒸留(Myers 15 Centrifugal Distillation)の蒸留条件に、約12ミクロン(0.012torr)の絶対圧下で、300℃で供した。このことにより、最初の蒸留物はEN平均がもっと低く(例3A)、蒸留残渣はEN平均がもっと高かった(例3B)。データを以下表1および8に報告する。
Figure 2014532254
実施例4
実施例2(例2)で産生されたエストリドをマイヤーズ15遠心分離蒸留(Myers 15 Centrifugal Distillation)の蒸留条件に、約12ミクロン(0.012torr)の絶対圧下で、300℃で供した。このことにより、最初の蒸留物はEN平均がもっと低く(例4A)、蒸留残渣はEN平均がもっと高かった(例4B)。データを以下表2および7に報告する。
Figure 2014532254
実施例5
実施例1に記載の方法によって産生されるエストリドを、温度範囲が約0℃〜約710℃で、1atm(気圧)で蒸留条件(ASTM D−6352)に供し、高い温度で10個の異なるエストリドカットを回収した。各カットの試料から蒸留された材料の量および蒸留された(回収された)各カットの温度を以下表3に報告する。
Figure 2014532254
実施例6
実施例2に記載の方法によって産生されるエストリドを、温度範囲が約0℃〜約730℃で、1atmで蒸留条件(ASTM D−6352)に供し、10個の異なるエストリドカットを回収した。各カットの試料から蒸留された材料の量および蒸留され回収された各カットの温度を以下表4に報告する。
Figure 2014532254
実施例7
エストリド基油4B(実施例4より)を、温度範囲が約0℃〜約730℃で、1atmで蒸留条件(ASTM D−6352)に供し、9個の異なるエストリドのカットを回収した。各カットの試料から蒸留された材料の量および蒸留され回収された各カットの温度を以下表5aに報告する。
Figure 2014532254
実施例8
実施例1に使用される2−エチルヘキサノールエステル化アルコールを種々のその他のアルコール類に置き換えたことを除き、実施例1に記載の方法にしたがってエストリドを作製した。エステル化のために使用するアルコール類を、以下表5bに記載した。得られるエストリドの特性を表9に記載する。
Figure 2014532254
実施例9
2−エチルヘキサノールエステル化アルコールをブタノールに置き換えたことを除き、実施例2に記載の方法にしたがってエストリドを作製した。得られるエストリドの特性を表9に記載する。
実施例10
2−エチルヘキサノールエステル化アルコールを種々のその他のアルコール類に置き換えたことを除き、式I、II、およびIIIのエストリドを実施例1および2に記載の方法にしたがって調製する。エステル化に使用されるアルコール類を、以下表6に記載した。以下に列挙されたものを含む使用されるエステル化アルコール類は飽和または不飽和の、分岐または非分岐の、またはメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、イソヘキシル等から選択される1つ以上のアルキル基に置換され、R位で分岐または非分岐残基を形成してもよい。エステル化アルコール類とR置換基の組み合わせの例を以下表6に記載する。
Figure 2014532254
Figure 2014532254
Figure 2014532254
Figure 2014532254
実施例11
種々の酸価を有する飽和および不飽和エストリドにいくつかの腐食および沈着試験を行った。これらの試験は、いくつかの金属について高温腐食ベンチ試験(HTCBT)、ASTM D130腐食試験、およびピストン沈着物を相関するためのMHT−4 TEOST(ASTM D7097)が挙げられる。酸価の高い(0.67mgKOH/g)試験されるエストリドは、例1および例4A(以下例1*および例4A*)を産生するための実施例1および4に記載される方法を使用して産生する。酸価の低い(0.08mgKOH/g)試験されるエストリドは、例1および例4Aを産生するための実施例1および4に記載される方法を使用して産生するが、ただし、粗の遊離酸エストリドをワークアップし、連続してかき混ぜながら、BF・OET(0.15当量;ディーンスタークトラップ中、真空下80℃で12時間エストリドおよび2−EHと反応(10torr abs)でエステル化する前に精製し、粗反応生成物H0で4回洗浄し、洗浄した反応生成物を真空下(10torr abs)で1時間140℃に加熱することによって、過剰な2−EHを除く(以下例4A#)。IVが0のエストリドを炭素が組み込まれた10重量%のパラジウムによって、圧力のかかった水素雰囲気(200psig)下で、75℃で3時間水素化した(以下例4A*Hおよび例4A#H)。腐食および沈着試験をDexos(商標)添加剤パッケージで実施した。結果を鉱油標準と比較した。
Figure 2014532254
実施例12
実施例1で産生されるエストリドの「易」(ready)および「最終的」(ultimate)生分解性を、標準OECDの方法にしたがって試験した。OECD生分解性の結果を以下表11に記載する。
Figure 2014532254
実施例13
例1のエストリド素材(実施例1より)を急性水性毒性についてのOECD203を、下に試験した。試験は、濃度範囲が5,000mg/L〜50,000mg/Lである場合には死亡がないことが報告されたため、エストリドには毒性がないことを示した。
実施例14
エストリド基油を例1、例2、例3A、例3B、例4A、および例4B(以下、それぞれ、例1◆、例2◆、例3A◆、例3B◆、例4A◆、および例4B◆)について、実施例1〜4に記載の方法にしたがって産生した。これらのエストリド基油にASTM D6871−03(2008年に再承認)に記載される1つ以上の試験を行った。各結果は以下である。
Figure 2014532254
実施例15
エストリドを例4Aおよび4A#Hについて記載される方法にしたがって調製した。それらのエストリドの物理的および電気的特性をEnvirotemp(登録商標)FR3TM(Cooper Technologies社、ヒューストン、テキサス州) およびBIOTEMP(登録商標)(ABB社、アラモ、テネシー州)に報告されるものと比較した。それらの試験結果を表13に記載する。
Figure 2014532254
* Envirotemp(登録商標)FR3(商標)によって報告される全製品の特性。Product Information Bulletin 00092、http://www.nttworldwide.com/docs/fr3brochure.pdfで入手可能(最終閲覧日2012年2月27日)。
** BIOTEMP(登録商標)によって報告される全製品の特性。Descriptive Bulletin 47−1050、http://www.nttworldwide.com/docs/BIOTEMP-ABB.pdfで入手可能(最終閲覧日2012年2月27日)。
実施例16
エストリドは例3Aおよび4Aについて記載される方法にしたがって調製される。エストリドをその後フラー土で処理し、濾過する。得られるエストリドの電気的および物理的特性を個別に試験し、そこにはASTM法D1500、ASTM法D877(円形電極、kV)およびD1816(VDE電極、kV)、ASTM法D3300、ASTM法D924、ASTM法D2300、ASTM法D1275、ASTM法D974、ASTM法D4059、ASTM法D1533、ASTM法D1298、ASTM法D97−96a、ASTM法D2500、ASTM法D445−97、ASTM法D2270−93(1998年に再承認)、ASTM法D4052、ASTM法D92、ASTM法D5800、ASTM法D5191の1つ以上が含まれ、急性水性毒性は経済協力開発機構(OECD)203によって測定された。
追加の態様
[1] 誘導性流体の伝導率が、25℃で1ピコシーメンス/メートルより小さい少なくとも1つのエストリド化合物を含む誘導性流体。
[2] 少なくとも1つの抗酸化剤を更に含む[1]に記載の誘導性流体。
[3] 少なくとも1つのエストリド化合物が式IIの化合物である[1]および[2]のいずれか1項に記載の誘導性流体であって、
Figure 2014532254
ここで、
mは1に等しいまたはそれより大きい整数であり、
nは0に等しいまたはそれより大きい整数であり、
はそれぞれ独立して、飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルであり、
は水素並びに飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルから選択され、および
およびRはそれぞれ独立して、飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルから選択される。
[4] 少なくとも1つの誘導性流体が少なくとも1つのエストリド化合物を含む少なくとも1つの誘導性流体を含む電気装置。
[5] 少なくともエストリド化合物が式IIの化合物である[4]に記載の電気装置であって、
Figure 2014532254
ここで、
mは1に等しいまたはそれより大きい整数であり、
nは0に等しいまたはそれより大きい整数であり、
はそれぞれ独立して、飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルであり、
は水素並びに飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルから選択され、および
およびRはそれぞれ独立して、飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルから選択される。
[6] 少なくともエストリド化合物が式Iの化合物である[4]および[5]に記載の電気装置であって、
Figure 2014532254
ここで、
xはそれぞれ、独立して0〜20から選択される整数であり、
yはそれぞれ、独立して0〜20から選択される整数であり、
nは0〜12から選択される整数であり、
は飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルであり、
は飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルであり、
少なくとも1つの前記化合物の脂肪酸鎖残基のそれぞれが、独立して置換されていてもよい。
[7] [6]に記載の電気装置であって、
xはそれぞれ、独立して1〜10から選択される整数であり、
yはそれぞれ、独立して1〜10から選択される整数であり、
nは0〜8から選択される整数であり、
は飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいC〜C22アルキルであり、
は飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいC〜C22アルキルであり、
各脂肪酸鎖残基が置換されていない。
[8] [4]〜[7]のいずれか1項に記載の電気装置であって、
x+yは、各鎖について、独立して13〜15から選択される整数であり、および
nは0〜6から選択される整数である。
[9] 少なくとも1つの鎖についてx+yが15である、[4]〜[8]のいずれか1項]に記載の電気装置。
[10] Rは飽和または不飽和の分岐または非分岐の、置換されていてもよいC〜C20アルキルである[4]〜[9]のいずれか1項に記載の電気装置。
[11] Rはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デカニル、ウンデカニル、ドデカニル、トリデカニル、テトラデカニル、ペンタデカニル、ヘキサデカニル、ヘプタデカニル、オクタデカニル、ノナデカニル、およびイコサニルから選択され、飽和または不飽和のおよび分岐または非分岐の、[4]〜[10]のいずれか1項に記載の電気装置。
[12] RはC〜C12アルキルから選択される[4]〜[11]のいずれか1項に記載の電気装置。
[13] Rは2−エチルヘキシルである[4]〜[12]のいずれか1項に記載の電気装置。
[14] Rは飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいC〜C20アルキルである[4]〜[13]のいずれか1項に記載の電気装置。
[15] Rはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デカニル、ウンデカニル、ドデカニル、トリデカニル、テトラデカニル、ペンタデカニル、ヘキサデカニル、ヘプタデカニル、オクタデカニル、ノナデカニル、およびイコサニルから選択され、飽和または不飽和のおよび分岐または非分岐の、[4]〜[14]のいずれか1項に記載の電気装置。
[16] Rは非分岐および飽和または不飽和の、置換されていないC〜C17アルキルから選択される[4]〜[15]のいずれか1項に記載の電気装置。
[17] Rは非置換、非分岐および飽和または不飽和のC13〜C17アルキルから選択される[4]〜[16]のいずれか1項に記載の電気装置。
[18] Rは飽和Cアルキル、飽和Cアルキル、飽和C11アルキル、飽和C13アルキル、飽和C15アルキル、および飽和または不飽和C17アルキルから選択され、非置換および非分岐の[16]に記載の電気装置。
[19] Rは飽和C13アルキル、飽和C15アルキル、および飽和または不飽和C17アルキルから選択され、非置換および非分岐の[17]に記載の電気装置。
[20] RおよびRは独立して飽和または不飽和、分岐または非分岐の、置換されていてもよいC〜C18アルキルから選択される[4]〜[9]のいずれか1項に記載の電気装置。
[21] R独立して飽和または不飽和、分岐または非分岐の、置換されていてもよいC〜C17アルキルから選択され、Rは飽和または不飽和、分岐または非分岐の、置換されていてもよいC〜C20アルキルから選択される[4]〜[9]のいずれか1項]に記載の電気装置。
[22] 少なくとも1つの前記誘導性流体のENが4以上の整数または整数の分数から選択される[4]〜[21]のいずれか1項に記載の電気装置。
[23] 少なくとも1つの前記誘導性流体のENが4〜5から選択される整数または整数の分数である[4]〜[22]のいずれか1項に記載の電気装置。
[24] 少なくとも1つの前記誘導性流体のENが4.2〜4.8から選択される整数の分数である[4]〜[23]のいずれか1項に記載の電気装置。
[25] 少なくとも1つの前記誘導性流体のENが5以上の整数または整数の分数から選択される[4]〜[21]のいずれか1項に記載の電気装置。
[26] 少なくとも1つの前記誘導性流体の40℃で測定した動的粘度が、200cSt以上である[4]〜[21]のいずれか1項に記載の電気装置。
[27] 少なくとも1つの前記誘導性流体の40℃で測定した動的粘度が、200cSt〜250cStである[4]〜[26]のいずれか1項に記載の電気装置。
[28] 少なくとも1つの前記誘導性流体の40℃で測定した動的粘度が、210cSt〜230cStである[4]〜[27]のいずれか1項に記載の電気装置。
[29] 少なくとも1つの前記誘導性流体の流動点が、−40℃以下である[4]〜[28]のいずれか1項に記載の電気装置。
[30] 少なくとも1つの前記誘導性流体の流動点が、−40℃〜−50℃である[4]〜[29]のいずれか1項に記載の電気装置。
[31] 少なくとも1つの前記誘導性流体の流動点が、−42℃〜−48℃である[4]〜[30]のいずれか1項に記載の電気装置。
[32] 少なくとも1つの前記誘導性流体の流動点が、−50℃より低い[4]〜[28]のいずれか1項に記載の電気装置。
[33] 少なくとも1つの前記誘導性流体の流動点が、−50℃〜−60℃である[32に記載の電気装置。
[34] 少なくとも1つの前記誘導性流体の流動点が、−52℃〜−58℃である[33]に記載の電気装置。
[35] 少なくとも1つの前記誘導性流体のENが3以上の整数または整数の分数から選択される[4]〜[21]のいずれか1項に記載の電気装置。
[36] 少なくとも1つの前記誘導性流体のENが3〜4から選択される整数または整数の分数である[35]に記載の電気装置。
[37] 少なくとも1つの前記誘導性流体のENが3〜3.5から選択される整数または整数の分数である[34および35]のいずれか1項に記載の電気装置。
[38] 少なくとも1つの前記誘導性流体のENが3.5以上の整数の分数から選択される[34]および[35]のいずれか1項に記載の電気装置。
[39] 少なくとも1つの前記誘導性流体のENが4以上の整数または整数の分数から選択される[38]に記載の電気装置。
[40] 少なくとも1つの前記誘導性流体のENが4〜5から選択される整数または整数の分数である[39]に記載の電気装置。
[41] 少なくとも1つの前記誘導性流体のENが4.2〜4.8から選択される整数の分数である[40]に記載の電気装置。
[42] 少なくとも1つの前記誘導性流体のENが5以上の整数または整数の分数から選択される[28]〜[40]のいずれか1項に記載の電気装置。
[43] 少なくとも1つの前記誘導性流体の40℃で測定した動的粘度が、130cSt以上の[35]〜[42]のいずれか1項に記載の電気装置。
[44] 少なくとも1つの前記誘導性流体の動的粘度が、40℃で、130cSt〜160cStである[35]〜[43]のいずれか1項に記載の電気装置。
[45] 少なくとも1つの前記誘導性流体の動的粘度が、40℃で、130cSt〜145cStである[35]〜[44]のいずれか1項に記載の電気装置。
[46] 少なくとも1つの前記誘導性流体の流動点が−30℃以下である[35]〜[45]のいずれか1項に記載の電気装置。
[46] 少なくとも1つの前記誘導性流体の流動点が−30℃〜−40℃である[35]〜[46]のいずれか1項に記載の電気装置。
[48] 少なくとも1つの前記誘導性流体の流動点が−34℃〜−38℃である[35]〜[47]のいずれか1項に記載の電気装置。
[49] 少なくとも1つの前記誘導性流体の流動点が−35℃より低い[35]〜[46]のいずれか1項に記載の電気装置。
[50] 少なくとも1つの前記誘導性流体の流動点が−35℃〜−45℃である[35]〜[46]のいずれか1項に記載の電気装置。
[51] 少なくとも1つの前記誘導性流体の流動点が−38℃〜−42℃である[35]〜[46]のいずれか1項に記載の電気装置。
[52] 少なくとも1つの前記誘導性流体の流動点が−40℃より低い[35]〜[46]のいずれか1項に記載の電気装置。
[53] 少なくとも1つの前記誘導性流体の流動点が−40℃〜−50℃である[35]〜[46]のいずれか1項に記載の電気装置。
[54] 少なくとも1つの前記誘導性流体の流動点が−42℃〜−48℃である[35]〜[46]のいずれか1項に記載の電気装置。
[55] 少なくとも1つの前記誘導性流体の流動点が−50℃より低い[35]〜[46]のいずれか1項に記載の電気装置。
[56] 少なくとも1つの前記誘導性流体の流動点が−50℃〜−60℃である[35]〜[46]のいずれか1項に記載の電気装置。
[57] 少なくとも1つの前記誘導性流体の流動点が−52℃〜−58℃である[35]〜[46]のいずれか1項に記載の電気装置。
[58] 少なくとも1つの前記誘導性流体のENが2以下である整数または整数の分数から選択される[4]〜[21]のいずれか1項に記載の電気装置。
[59] 少なくとも1つの前記誘導性流体のENが1〜2から選択される整数または整数の分数である[4]〜[21]のいずれか1項に記載の電気装置。
[60] 少なくとも1つの前記誘導性流体のENが1〜1.6から選択される整数の分数である[1]〜[21]のいずれか1項に記載の電気装置。
[61] 少なくとも1つの前記誘導性流体の40℃で測定した動的粘度が、55cSt以下である[58]〜[60]のいずれか1項に記載の電気装置。
[62] 少なくとも1つの前記誘導性流体の動的粘度が、40℃で、25cSt〜55cStである[58]〜[61]のいずれか1項に記載の電気装置。
[63] 少なくとも1つの前記誘導性流体の動的粘度が、40℃で、35cSt〜45cStである[58]〜[62]のいずれか1項に記載の電気装置。
[64] 少なくとも1つの前記誘導性流体の流動点が、−25℃以下である[58]〜[63]のいずれか1項に記載の電気装置。
[65] 少なくとも1つの前記誘導性流体の流動点が、−27℃〜−37℃である[58]〜[64]のいずれか1項に記載の電気装置。
[66] 少なくとも1つの前記誘導性流体の流動点が、−30℃〜−34℃である[58]〜[65]のいずれか1項に記載の電気装置。
[67] 少なくとも1つの前記誘導性流体の流動点が、−50℃以下である[58]〜[65]のいずれか1項に記載の電気装置。
[68] 少なくとも1つの前記誘導性流体の流動点が、−50℃〜−60℃である[58]〜[65]のいずれか1項に記載の電気装置。
[69] 少なくとも1つの前記誘導性流体の流動点が、−52℃〜−58℃である[58]〜[65]のいずれか1項に記載の電気装置。
[70] 少なくとも1つの前記誘導性流体のENが2以下の整数または整数の分数から選択される[4]〜[21]のいずれか1項に記載の電気装置。
[71] 少なくとも1つの前記誘導性流体のENが1〜2から選択される整数または整数の分数である[4]〜[21]のいずれか1項に記載の電気装置。
[72] 少なくとも1つの前記誘導性流体のENが1.1〜1.7から選択される整数の分数である[70および71]のいずれか1項に記載の電気装置。
[73] 少なくとも1つの前記誘導性流体の40℃で測定した動的粘度が、45cSt以下である[70]〜[72]のいずれか1項に記載の電気装置。
[74] 少なくとも1つの前記誘導性流体の動的粘度が、40℃で、20cSt〜45cStである[70]〜[73]のいずれか1項に記載の電気装置。
[75] 少なくとも1つの前記誘導性流体の動的粘度が、40℃で、28cSt〜38cStである[70]〜[74]のいずれか1項に記載の電気装置。
[76] 少なくとも1つの前記誘導性流体の流動点が、−25℃以下である[70]〜[75]のいずれか1項に記載の電気装置。
[77] 少なくとも1つの前記誘導性流体の流動点が、40℃で、−25℃〜−35℃である[70]〜[76]のいずれか1項に記載の電気装置。
[78] 少なくとも1つの前記誘導性流体の流動点が、−28℃〜−32℃である[70]〜[77]のいずれか1項に記載の電気装置。
[79] 少なくとも1つの前記誘導性流体の流動点が、−50℃より低い[70]〜[76]のいずれか1項に記載の電気装置。
[80] 少なくとも1つの前記誘導性流体の流動点が、−50℃〜−60℃である[70]〜[76]のいずれか1項に記載の電気装置。
[81] 少なくとも1つの前記誘導性流体の流動点が、−52℃〜−58℃である[70]〜[76]のいずれか1項に記載の電気装置。
[82] 前記誘導性流体が抗酸化剤、抗菌剤、低温流動性調整剤、流動点調整剤、金属キレート剤および金属不活性化剤から成る群から選択される少なくとも1つの添加剤を更に含む[4]〜[81]のいずれか1項に記載の電気装置。
[83] 前記誘導性流体がポリアルファオレフィン、合成エステル、ポリアルキレングリコール、鉱油、植物油、動物性油、モノグリセリド、ジグリセリド、トリグリセリド、および脂肪酸エステルから成る群から選択される少なくとも1つの添加剤を更に含む[4]〜[82]のいずれか1項に記載の電気装置。
[84] 少なくとも1つの変圧器を含む[4]〜[83]のいずれか1項に記載の電気装置。
[85] 少なくとも1つの前記変圧器がハウジングおよびコア/コイルアセンブリを含み、コア/コイルアセンブリはハウジングの中に位置され、誘電性流体がコア/コイルアセンブリの少なくとも一部分を取り囲む[84]に記載の電気装置。
[86] 第1の誘導性流体を有する変圧器を逆充填する方法であって、以下を含む方法
少なくとも一部分の第1の誘導性流体を変圧器から除去し、および
少なくとも一部分の第1の誘導性流体を第2の誘導性流体に置き換え、当該第2の誘導性流体はエストリド化合物を含む。
[87] エストリド化合物が式IIの化合物である[86]に記載の方法であって、
Figure 2014532254
ここで、
mは1より大きいまたは等しい整数であり、
nは0より大きいまたは等しい整数であり、
はそれぞれ独立して、飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルであり、
は水素および飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルから選択され、
およびRはそれぞれ独立して、飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルから選択される。
[88] 熱を電気装置から放熱する方法であって、当該方法は、少なくとも一部分の電気装置を誘導性流体に接触させ、当該誘導性流体がエストリド化合物を含む。
[89] 前記電気装置は少なくとも1つの変圧器を含む[88]に記載の方法。
[90] 前記エストリド化合物が式IIの化合物である[88]および[89]のいずれか1項に記載の方法であって、
Figure 2014532254
ここで、
mは1より大きいまたは等しい整数であり、
nは0より大きいまたは等しい整数であり、
はそれぞれ独立して、飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルであり、
は水素および飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルから選択され、
およびRはそれぞれ独立して、飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルから選択される。
[91] 前記誘導性流体の引火点が、300℃より大きいまたは等しい[4]〜[85]のいずれか1項に記載の電気装置。
[92] 前記誘導性流体の引火点が、300℃〜350℃である[4]〜[85および91]のいずれか1項に記載の電気装置。
[93] 前記誘導性流体の引火点が、300℃〜310℃である[4]〜[85]および[91]〜[92]のいずれか1項に記載の電気装置。
[94] 前記誘導性流体の発火点が、275℃より大きいまたは等しい[4]〜[85]および[91]〜[93]のいずれか1項に記載の電気装置。
[95] 前記誘導性流体の発火点が、275℃〜325℃である[4]〜[85]および[91]〜[94]のいずれか1項に記載の電気装置。
[96] 前記誘導性流体の発火点が、275℃〜300℃である[4]〜[85]および[91]〜[95]のいずれか1項に記載の電気装置。
[97] 前記誘導性流体の発火点が、300℃〜310℃である[4]〜[85]および[91]〜[96]のいずれか1項に記載の電気装置。
[98] 前記誘導性流体の相対密度が、1以下である[4]〜[85]および[91]〜[97]のいずれか1項に記載の電気装置。
[99] 前記誘導性流体の相対密度が、0] 96以下である[4]〜[85]および[91]〜[98]のいずれか1項に記載の電気装置。
[100] 前記誘導性流体の相対密度が、0.8〜1.0である[4]〜[85]および[91]〜[99]のいずれか1項に記載の電気装置。
[101] 前記誘導性流体の相対密度が、0.85〜0.95である[4]〜[85]および[91]〜[100]のいずれか1項に記載の電気装置。
[102] 前記誘導性流体の色調が、1以下である[4]〜[85]および[91]〜[101]のいずれか1項に記載の電気装置。
[103] 前記誘導性流体の色調が、0.75〜1である[4]〜[85]および[91]〜[102]のいずれか1項に記載の電気装置。
[104] 前記誘導性流体の60Hz(円形電極)での絶縁破壊電圧が、30kVより大きいまたは等しい[4]〜[85]および[91]〜[103]のいずれか1項に記載の電気装置。
[105] 前記誘導性流体の60Hz(VDE電極)での絶縁破壊電圧が、1mmギャップについて、20kVより大きいまたは等しい[4]〜[85]および[91]〜[104]のいずれか1項に記載の電気装置。
[106] 前記誘導性流体の60Hz(VDE電極)での絶縁破壊電圧が、2mmギャップについて、35kVより大きいまたは等しい[4]〜[85]および[91]〜[105]のいずれか1項に記載の電気装置。
[107] 前記誘導性流体のインパルス条件(25℃、針は地球の接地に対して負、1インチ)下の絶縁破壊電圧が、130kVより大きいまたは等しい[4]〜[85]および[91]〜[106]のいずれか1項に記載の電気装置。
[108] 前記誘電性流体の60Hzの誘電正接が25℃で0.2%以下である[4]〜[85]および[91]〜[107]のいずれか1項に記載の電気装置。
[109] 前記誘電性流体の60Hzの誘電正接が100℃で4%以下である[4]〜[85]および[91]〜[108]のいずれか1項に記載の電気装置。
[110] 前記誘電性流体のガッシング傾向が0μl/分である[4]〜[85]および[91]〜[109]のいずれか1項に記載の電気装置。
[111] 前記誘電性流体の試験は硫黄腐食について陰性である[4]〜[85]および[91]〜[110]のいずれか1項に記載の電気装置。
[112] 前記誘電性流体の総酸数が0.1mgKOH/g以下である[4]〜[85]および[91]〜[111]のいずれか1項に記載の電気装置。
[113] 前記誘電性流体の総酸数が0.06mgKOH/g以下である[4]〜[85]および[91]〜[112]のいずれか1項に記載の電気装置。
[114] 前記誘電性流体の総酸数が0.02〜0.06mg KOH/g以下である[4]〜[85]および[91]〜[113]のいずれか1項に記載の電気装置。
[115] 前誘電性流体のPCB(ポリ塩化ビフェニル)含有量が0ppmである[4]〜[85]および[91]〜[114]のいずれか1項に記載の電気装置。
[116] 前誘電性流体の水含有量が200mg/kg以下である[4]〜[85]および[91]〜[115]のいずれか1項に記載の電気装置。
[117] 1つ以上のRまたはRの長さが、そのエストリド分子の1つ以上のRまたはRと異なる[3に記載の誘導性流体。
[118] 前記少なくとも1つのエストリド化合物が式IIIの化合物である[1]および[2]のいずれか1項に記載の誘導性流体。
Figure 2014532254
xはそれぞれ独立して、0〜20から選択される整数であり、
yはそれぞれ独立して、0〜20から選択される整数であり、
nは0より大きいまたは等しい整数であり、
は飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルであり、
は飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルであり、
少なくとも1つの当該化合物の脂肪酸鎖残基のそれぞれが、独立して置換されていてもよい。
[119] 少なくとも1つの脂肪酸残基が、単一のエストリド化合物の分子の少なくとも1つの第2の脂肪酸残基と異なる[118]に記載の誘導性流体。
[120] 少なくとも1つの前記誘導性流体の伝導率が25℃で5pS/M以下である[4]〜[85]のいずれか1項に記載の電気装置。
[121] 少なくとも1つの前記誘導性流体の伝導率が25℃で2pS/M以下である[120]に記載の電気装置。
[122] 少なくとも1つの前記誘導性流体の伝導率が25℃で1pS/M以下である[121]のいずれか1項に記載の電気装置。
[123] エストリド化合物を含む誘導性流体の伝導率が25℃で5pS/M以下である[86]〜[87]のいずれか1項に記載の電気装置。
[124] エストリド化合物を含む誘導性流体の伝導率が25℃で2pS/M以下である[123]に記載の電気装置。
[125] エストリド化合物を含む誘導性流体の伝導率が25℃で1pS/M以下である[124]に記載の電気装置。
[126] エストリド化合物を含む誘導性流体の伝導率が25℃で5pS/M以下である[88]〜[90に記載の電気装置。
[127] エストリド化合物を含む誘導性流体の伝導率が25℃で2pS/M以下である[126]に記載の電気装置。
[128] エストリド化合物を含む誘導性流体の伝導率が25℃で1pS/M以下である[127]に記載の電気装置。

Claims (31)

  1. 少なくとも1つの誘電性流体を含む電気装置であり、前記少なくとも1つの誘電性流体が式Iの少なくとも1つのエストリド化合物を含み、
    Figure 2014532254
    ここで、
    xはそれぞれ独立して、0〜20から選択される整数であり、
    yはそれぞれ独立して、0〜20から選択される整数であり、
    nは0以上の整数であり、
    は飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルであり、
    は水素および飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいアルキルから選択され、
    少なくとも1つの前記化合物の脂肪酸鎖残基のそれぞれが、独立して置換されていてもよい、前記電気装置。
  2. xはそれぞれ、独立して1〜10から選択される整数であり、
    yはそれぞれ、独立して1〜10から選択される整数であり、
    nは0〜8から選択される整数であり、
    は飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいC〜C22アルキルであり、
    は飽和または不飽和の、および分岐または非分岐の、置換されていてもよいC〜C22アルキルであり、
    脂肪酸鎖残基のそれぞれが置換されていない、請求項1の電気装置。
  3. x+yは、各鎖について、独立して13〜15から選択される整数であり、および
    nは0〜6から選択される整数である、請求項1〜2のいずれか1項に記載の電気装置。
  4. 少なくとも1つの鎖についてx+yが15である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の電気装置。
  5. は飽和または不飽和の分岐または非分岐のC〜C20アルキルである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の電気装置。
  6. は飽和または不飽和のおよび分岐または非分岐のメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デカニル、ウンデカニル、ドデカニル、トリデカニル、テトラデカニル、ペンタデカニル、ヘキサデカニル、ヘプタデカニル、オクタデカニル、ノナデカニル、およびイコサニルから選択される、請求項1〜5のいずれか1項に記載の電気装置。
  7. はC〜C12アルキルから選択される、請求項1〜6のいずれか1項に記載の電気装置。
  8. は2-エチルヘキシルである、請求項1〜7のいずれか1項に記載の電気装置。
  9. は飽和または不飽和の分岐または非分岐のC〜C20アルキルである、請求項1〜8のいずれか1項に記載の電気装置。
  10. は飽和または不飽和で分岐または非分岐のメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デカニル、ウンデカニル、ドデカニル、トリデカニル、テトラデカニル、ペンタデカニル、ヘキサデカニル、ヘプタデカニル、オクタデカニル、ノナデカニル、およびイコサニルから選択される、請求項1〜9のいずれか1項に記載の電気装置。
  11. は非分岐および飽和または不飽和の非置換C〜C17アルキルから選択される、請求項1〜10のいずれか1項に記載の電気装置。
  12. は非置換、非分岐、および飽和または不飽和のC13〜C17アルキルから選択される、請求項1〜11のいずれか1項に記載の電気装置。
  13. は飽和Cアルキル、飽和Cアルキル、飽和C11アルキル、飽和C13アルキル、飽和C15アルキル、および飽和または不飽和C17アルキルから選択され、非置換および非分岐である、請求項11に記載の電気装置。
  14. は飽和C13アルキル、飽和C15アルキル、および飽和または不飽和C17アルキルから選択され、非置換および非分岐である、請求項12に記載の電気装置。
  15. は飽和または不飽和の、分岐または非分岐の非置換アルキルである、請求項1〜14のいずれか1項に記載の電気装置。
  16. 少なくとも1つの前記誘電性流体のENが2以下の整数または整数の分数から選択され、ENは式Iに記載の化合物のエストリド結合の平均数である、請求項1〜15のいずれか1項に記載の電気装置。
  17. 少なくとも1つの前記誘電性流体のENが1.5以下の整数または整数の分数から選択され、ENは式Iに記載の化合物のエストリド結合の平均数である、請求項1〜16のいずれか1項に記載の電気装置。
  18. 少なくとも1つの前記誘電性流体の40℃で測定した動的粘度が45cSt以下である、請求項1〜17のいずれか1項に記載の電気装置。
  19. 少なくとも1つの前記誘電性流体の流動点が-25℃以下である、請求項1〜18のいずれか1項に記載の電気装置。
  20. 前記誘電性流体が抗酸化剤、抗菌剤、低温流動性調整剤、流動点調整剤、金属キレート剤および金属不活性化剤から成る群から選択される少なくとも1つの添加剤を更に含む、請求項1〜19のいずれか1項に記載の電気装置。
  21. 前記誘電性流体がポリアルファオレフィン、合成エステル、ポリアルキレングリコール、鉱油、植物油、動物性油、モノグリセリド、ジグリセリド、トリグリセリド、および脂肪酸エステルから成る群から選択される少なくとも1つの添加剤を更に含む、請求項1〜20のいずれか1項に記載の電気装置。
  22. 少なくとも1つの添加剤がBHT、BHA、TBHQ、DBPC、THBP、またはアルキル化ジフェニルアミンの1つ以上を含む抗酸化剤である、請求項21に記載の電気装置。
  23. 前記電気装置が少なくとも1つの変圧器を含む、請求項1〜22のいずれか1項に記載の電気装置。
  24. 少なくとも1つの前記変圧器がハウジングおよびコア/コイルアセンブリを含み、コア/コイルアセンブリはハウジングの中に位置され、誘電性流体がコア/コイルアセンブリの少なくとも一部分を取り囲む、請求項23に記載の電気装置。
  25. 前記誘電性流体の発火点が300℃より高いかまたは等しい、請求項1〜24のいずれか1項に記載の電気装置。
  26. 前記誘電性流体の引火点が275℃より高いかまたは等しい、請求項1〜25のいずれか1項に記載の電気装置。
  27. 前記誘電性流体の60Hz(VDE電極)の絶縁破壊電圧が、2mmのギャップについて35kVより大きいまたは等しい、請求項1〜26のいずれか1項に記載の電気装置。
  28. 前記誘電性流体のインパルス条件(25℃、針は地球の接地に対して負、1インチ)下の絶縁破壊電圧が130kVより大きいまたは等しい、請求項1〜27のいずれか1項に記載の電気装置。
  29. 前記誘電性流体の60Hzの誘電正接が25℃で0.2%以下である、請求項1〜28のいずれか1項に記載の電気装置。
  30. 前記誘電性流体の総酸数が0.1mgKOH/g以下である、請求項1〜29のいずれか1項に記載の電気装置。
  31. 少なくとも1つの前記誘電性流体の伝導率が25℃で5pS/M以下である、請求項1〜30のいずれか1項に記載の電気装置。
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