JP3491691B2 - 燃料組成物 - Google Patents

燃料組成物

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アミド誘導体を含む燃料組成物、そのよう
な燃料組成物を使用する内燃機関の運転方法、燃料添加
剤濃縮物、ある種のアミド誘導体自体、およびそれらの
合成法に関する。
当技術分野では、内燃機関、特に火花点火機関が要求
オクタン価増加効果と呼ばれる性質を示す傾向があるこ
とが周知である。この効果は、最初は新しく、あるいは
比較的清浄なエンジンが、運転時間が累積するにつれて
より高いオクタン価の燃料を必要とする傾向として説明
することができ、エンジンの燃焼室の領域で堆積物が形
成されるのと同時に発生する。
新しく、あるいは清浄なエンジンの初期運転時には、
要求オクタン価、すなわちノッキングが発生しない運転
に必要な燃料オクタン価が徐々に増加し、燃料室の堆積
物が徐々に増加していき、最終的に、安定要求オクタン
価または平衡要求オクタン価レベルに達する。このレベ
ルは、燃焼室および弁の表面上の堆積物の量がもはや増
加せず、比較的一定なままである時点に対応するようで
ある。このいわゆる「平衡値」は通常、3000〜20000マ
イル、あるいは対応する運転時間で到達する。この増加
の実際の平衡値は、エンジンの設計と、場合によって
は、同じ設計であっても個別のエンジンに応じて異なる
ことがある。しかし、ほぼすべての場合に、この増加は
顕著なものであり、現代のエンジンでは一般に、約２〜
10リサーチ法オクタン価の範囲の要求オクタン価増加値
が観測される。
内燃機関の吸気弁上に堆積物が堆積しても、問題が発
生する。そのような堆積物が堆積すると、始動が困難に
なること、エンストする傾向があること、加速時および
乱暴なエンジン・アイドリング時にスタンブルする傾向
があることを含め、駆動性が全体的に劣化する。
燃焼室中、および吸気弁、ポート、点火プラグなど隣
接する表面上の堆積物の形成を防止し、あるいは低減さ
せ、あるいは、そのように形成された堆積物を除去また
は改変し、その結果、要求オクタン価を減少させるため
に炭化水素燃料に添加できる多数の添加物が知られてい
る。
内燃機関、たとえば燃料噴射型エンジンやキャブレタ
ー・エンジンの設計が引き続き改良されているため、そ
のようなエンジンの環境が変化しており、したがって、
吸気系堆積物の問題を抑制し、通常堆積物に関係する駆
動性を向上させる新しい添加物が依然として必要とされ
ている。
米国特許第4958032号（Ｏ′Lenicle）には、以下の一
般化学式のラクタム化合物のクラスが記載されている。
上式で、 Ｒは、10〜36個の炭素原子を有するアルキルであり、 ｘ、ｙ、ｚは、ｘ＋ｙ＋ｚの和が０よりも大きいこと
を条件に、独立に０〜50の整数である。これらの化合物
は、化粧品用途、特に整髪剤の主要な候補として記載さ
れている。
米国特許第4975159号は（Dahms、Schering A.G.に譲
渡）、銅コーティングの光沢および機械的特性が、以下
の有利な一般化学式の置換アルコキシラート化ラクタム
を槽中に含めることによって高められる、銅コーティン
グの電着用の水性酸性槽に関する。
上式で、Ｒは、メチルまたは水素であり、 Ａは、炭化水素残基、好ましくはCH2基であり、 ｎは、２〜10、有利には２〜５の整数であり、 ｍは、１〜50の整数である。
今回、ある種の環状アミドアルコキシラートを含む燃
料組成物を内燃機関で使用すると、要求オクタン価の増
加を抑制し、および／または要求オクタン価を減少さ
せ、および／または吸気弁堆積物を低減させることがで
きることが分かった。
本発明によれば、ガソリン沸点範囲の過半量の炭化水
素と、少量の式I: （上式で、ｘは２〜20であり、ｙは１〜50である。R1お
よびR2は独立に、水素、または１〜100個の炭素原子を
有する置換されていてもよい炭化水素基であり、R3は、
１〜100個の炭素原子を有する置換されていてもよい炭
化水素基であり、各R4は独立に、式： の置換されていてもよい炭素原子が２〜100個の炭化水
素基であり、R6、R7、R8はそれぞれ独立に、水素、また
は置換されていてもよい炭化水素であり、ただし、R7、
R8の少なくとも一方が水素であり、R6とR8またはR6とR7
は合わせて０〜98個の炭素原子を含み、あるいはR6とR8
またはR6とR7が一緒になって３〜98個の炭素原子を含む
炭化水素ブリッジを表す。R5は、水素、あるいは炭素原
子が１〜100個の置換されていてもよい炭化水素基また
は炭素原子が１〜20個のアシル基である。また、この添
加剤化合物の平均式量は少なくとも600である。） を有する添加剤化合物、特に環状アミドアルコキシラー
トを含む燃料組成物が与えられる。
「平均式量」の語は、平均相対分子質量、すなわち、
平均分子の構成原子の相対原子質量の合計に対応する。
この値は、式Ｉの化合物の合成で使用される試薬の相対
量から推定することができ、また、この値は、この値と
密接に関連する数平均分子量を求める適当な方法によっ
て評価することもできる。
式Ｉの添加剤化合物の平均式量は、800〜4000である
ことが好ましく、800〜2000であることがさらに好まし
く、1000〜2000であれば有利である。
「炭化水素基」の語は、本明細書では、炭化水素の炭
素原子（必ずしも同じ炭素原子ではない）から１つまた
は複数の水素原子を除去することによって形成された基
を表す。有用な炭化水素基は、脂肪族炭化水素基、芳香
族炭化水素基、置換炭化水素基、非置換炭化水素基、非
環状炭化水素基、または環状炭化水素基である。炭化水
素基は、アリール、アルキル、アルケニル、またはシク
ロアルキルであり、直鎖または分岐鎖であることが好ま
しい。代表的な炭化水素基には、メチル、エチル、ブチ
ル、ペンチル、メチルペンチル、ヘキセニル、エチルヘ
キシル、ジメチルヘキシル、オクタメチレン、オクテニ
レン、シクロオクチレン、メチルシクロオクチレン、ジ
メチルシクロオクチル、イソオクチル、ドデシル、ヘキ
サデセニル、オクチル、エイコシル、ヘキサコシル、ト
リアコンチル、およびフェニルエチルである。炭化水素
基は、置換されている場合、カルボニル、カルボキシ
ル、ニトロ、アミノ、ヒドロキシ（たとえばヒドロキシ
エチル）、オキシ、シアノ、スルホニル、スルホキシル
などの官能基を含む。置換炭化水素基中の水素以外の大
部分の原子は炭素であり、ヘテロ原子（たとえば、酸
素、窒素、硫黄）は、存在する非水素原子全体のうちの
少数、すなわち33％以下に過ぎない。
当業者には、置換炭化水素基中のニトロ、アミノ（−
NH2）、ヒドロキシ、シアノなどの官能基が、炭化水素
基の１つの水素原子を置き換え、置換炭化水素基中のカ
ルボニル、カルボキシル、アミノ（ −NH−）、オキシ、スルホニル、スルホキシルなどの官
能基が、炭化水素基の 部分または−CH2−部分を置き換えることが理解されよ
う。「炭素原子が１〜100個の置換されていてもよい炭
化水素基」で、「１〜100個の炭素原子」は、置換され
ていてもよい炭化水素基中の炭素原子の総数を表す。
R1および／またはR2は、置換されていてもよい炭化水
素基であるとき、それぞれ、炭素原子が１〜20個の置換
されていてもよい炭化水素基であることが好ましく、炭
素原子が１〜20個のアルキルであることがさらに好まし
く、炭素原子が１〜８個のアルキルであることが最も好
ましい。R1および／またはR2は、比較的多数、すなわち
約50個よりも多い炭素原子の炭化水素基であるとき、ポ
リイソブチレン、ポリブテン、ポリプロピレン、または
ポリアルファオレフィンなどの高分子炭化水素基であれ
ば好都合である。
R1およびR2のうちの少なくとも１つは水素であること
が好ましい。R1とR2が共に水素であればさらに好まし
い。
式Ｉで、ｘは２〜20であり、３〜11であることが好ま
しい。化学式Ｉの特に好ましい化合物の例は、ｘが３、
５、または11である化合物である。ｘは３〜５であるこ
とが好ましく、３または５であれば好都合であり、３で
あれば有利である。
R3は、炭素原子が１〜100個、好ましくは１〜20個の
置換されていてもよい炭化水素基である。R3は、炭素原
子が比較的多数、すなわち約50個よりも多い炭化水素基
であるとき、ポリイソブチレン、ポリブテン、ポリプロ
ピレン、ポリアルファオレフィンなどの高分子炭化水素
基であれば好都合である。特に好ましい化合物は、R
3が、炭素原子が１〜20個のアルキレン、好ましくは炭
素原子が２〜10個のアルキレン、最も好ましくは炭素原
子が２〜４個のアルキレンである化合物であり、たとえ
ばメチル基またはエチル基で置換されていてもよいエチ
レンである。
式Ｉで、ｙは、１〜50であり、８〜40であることが好
ましく、８〜30、たとえば９〜29であることがさらに好
ましく、18〜24であることがさらに好ましい。当業者に
は、化学式Ｉの化合物を組成物で使用するとき、ｙが各
分子に適用できる単一の値を有さず、その代わりに種々
の値の範囲で表されることが認識されよう。ｙは、本明
細書では、最も近い整数に丸められた、所与の組成物に
存在するｙの様々な値の（数）平均とみなされる。所与
の組成物に存在する個々の値の範囲の幅は、多分散性
（多分散性＝重量平均分子量を数平均分子量で除した
値）によって示される。
前記で定義したように、各R4はそれぞれ、炭素原子が
２〜100個、好ましくは２〜20個、さらに好ましくは２
〜14個、有利には４個の置換されていてもよい炭化水素
基である。R4は、比較的多数、すなわち約50個よりも多
い炭素原子の炭化水素基であるとき、ポリイソブチレ
ン、ポリブテン、ポリプロピレン、またはポリアルファ
オレフィンなどの高分子炭化水素基であれば好都合であ
る。
化学式Ｉの化合物においてR4は、以下の化学式の（ジ
エミナルまたはビシナルの）炭化水素基である。
上式で、R7とR8のうちの少なくとも一方は水素であり、
すなわち、R4は以下の化学式の基である。
上式で、R6、R7、R8はそれぞれ独立に、水素、または前
記で定義した置換されていてもよい炭化水素基であり、
R6とR8は合わせて、あるいはR6とR7は合わせて、０〜98
個の炭素原子を含み、あるいはR6とR8またはR6とR7は一
緒になって、３〜98個の炭素原子を含む炭化水素基ブリ
ッジを表す。好ましくはR6、R7、R8はそれぞれ独立に、
水素、または炭素原子が１〜18個の置換されていてもよ
い炭化水素基である。R7とR6またはその代りにR6とR
8は、炭素原子が３〜12個の二価結合炭化水素基を形成
するように組み合わせることができる。
式Ｉの最も好ましい化合物は、R4が、上記式IIIで表
わされた炭化水素基であってR8が水素であり、R6が独立
に、水素、炭素原子が１〜18個のアルキル、または炭素
原子が１〜18個のオキシ置換炭化水素基である炭化水素
基である化合物であり、特に、R8が水素であり、各R6が
独立に、炭素原子が１〜２個のアルキルである化合物で
あり、さらに特別には、ｘが３〜５であり、R1とR2が独
立に、水素、または炭素原子が１〜８個の炭化水素基で
あり、R3が炭素原子が２〜４個の炭化水素基であり、R5
が水素である化合物である。
１つまたは複数のR6部分が、炭素原子が１〜18個のオ
キシ置換炭化水素基であるとき、各R6はそれぞれ独立
に、炭素原子が１〜18個のアルコキシ置換アルキレン
と、炭素原子が１〜18個のアリールオキシ置換アルキレ
ンから選択することが好ましい。特に好ましいアルコキ
シ置換アルキレン基には、エチルヘキシレンオキシメチ
レン、イソプロポキシメチレン、およびブトキシメチレ
ンが含まれる。特に好ましいアリール置換アルキレン基
には、ノニルフェノキシメチレンおよびフェノキシメチ
レンが含まれる。
ｙが１よりも大きいとき、個々のR4は同じであるか、
あるいは異なる。たとえば、ｙが20である場合、各R
4は、４つの炭素原子のアルキレンでよい。R4は、それ
ぞれ異なるものでもよく、たとえばそれぞれ、２つまた
は４つの炭素原子のアルキレンでよい。R4は、それぞれ
異なるものであるとき、ブロックとして存在することが
でき、すなわち、R4が３つの炭素原子のアルキルである
すべての基が隣接し、それに続いて、R4が２つの炭素原
子のアルキルであるすべての基が隣接し、それに続い
て、R4が４つの炭素原子のアルキルであるすべての基が
隣接する。R4は、それぞれ異なるものであるとき、どの
ランダムな分布で存在することもできる。
R5は、水素、前記で定義した炭素原子が１〜100個の
炭化水素基、または炭素原子が１〜20個のアシル基であ
る。R5は水素であることが好ましい。R5は、炭化水素基
であるとき、炭素原子が１〜70個であることが好まし
く、炭素原子が１〜20個であることがさらに好ましい。
「アシル」の語は、本明細書では、カルボキシル基の−
OHが除去されてR9CO−が形成された有機酸の残基を表
す。R9は、炭素原子が２〜19個の、前記で定義した一価
炭化水素基であり、炭素原子が２〜19個のアルキルまた
はアリールであることが好ましい。代表的なアシル基に
は、アセチル、ブチリル、カプロイル、アクリリル、ベ
ンゾイル、およびメタクリリルが含まれる。置換アシル
基も意図される。置換アシル基は、置換炭化水素基に関
して説明した官能基などの官能基を含む。
本発明はさらに、ｘ、ｙ、R1、R2、R3、R4、R5が上記
で定義したとおりであり、R3または少なくとも１つのR4
部分が、炭素原子が少なくとも４個の置換されていても
よい炭化水素基である、式Ｉの新規の化合物を提供す
る。ｘは、２〜４であることが好ましく、３であること
が最も好ましい。ｙは、１よりも大きく、少なくともR3
または１つのR4は、少なくとも４つの炭素原子を有さな
ければならない。R5は、前記で定義したとおりである。
また、化学式Ｉの化合物は、（ゲル浸透クロマトグラ
フィ（GPC）で求めた）重量平均分子量が少なくとも600
であることが好ましい。重量平均分子量は、約800〜約4
000であることが好ましく、約1000〜約2000であること
がさらに好ましい。
式Ｉで表される典型的な化合物には、表１中の構造に
よってリストされた化合物が含まれる。
（上式で、ｘ、R1、R2は上記で定義したとおりであり、
Ｐは水素または式−R3−OHの基であり、R3も上で定義し
たとおりである）を、少なくとも１つの環状エーテル、
好ましくはエポキシ化合物であって、開環時に少なくと
も−R4−Ｏ−部分を残すものと反応させて（ただし、Ｐ
が水素であるとき、少なくとも１モルの環状エーテル、
好ましくはエポキシ化合物であって開環時に−R3−Ｏ−
部分を残す化合物を１モルの化学式XIの化合物と反応さ
せる）、R5が水素である化学式Ｉの化合物を形成し、そ
の後、エーテル化またはエステル化を施して、R5が炭素
原子が１〜100個の置換されていてもよい炭化水素基あ
るいは１〜20個の炭素原子のアシル基である化学式Ｉの
化合物を形成してもよい。
環状エーテル、好ましくはエポキシ化合物と化学式XI
の化合物の反応は、塩基性アルカリ金属化合物、たとえ
ば水酸化カリウム、水素化カリウム、カリウムｔ−ブト
キシドなどのカリウムアルコキシドなどカリウム化合物
の存在下で行うと好都合である。
一実施例では、式Ｉの化合物は、Ｐが式−R3−OHの基
である式XIの環状アミドアルコール化合物、すなわち以
下の一般式の環状アミドアルコール化合物を使用して合
成することができる。
そのような環状アミドアルコール化合物イニシエータ
の例示的なものは、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ピロ
リジノン、Ｎ−［２−（２−ヒドロキシエトキシ）エチ
ル］ピロリジノン、Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）ピ
ロリジノン、およびＮ−（２−ヒドロキシ−２−メチル
ーエチル）ピロリジノンが含まれ、Ｎ−（２−ヒドロキ
シエチル）ピロリジノンが最も好ましい。
Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ピロリジノンなど、こ
れらのアミドアルコール化合物のうちのあるものは市販
されている（International Specialty Productsまたは
Aldrich Chemical Companyから入手できる）。環状アミ
ドアルコール化合物は、当技術分野で知られており、発
表されている方法、たとえば、 の式のラクトンと、以下の式のアミノアルコールを反応
させる、J.Am.Chem.Soc.74 4959（1952年）記載のPuet
zer等の方法で合成することができる。
NH2−R3−OH （VII） 上式で、R1、R2、R3、ｘは上記で定義したとおりであ
る。環状アミドアルコール化合物を合成する際に使用で
きる例示的なラクトンには、α−メチル−γ−ブチロラ
クトン、β−メチル−γ−ブチロラクトン、ε−カプロ
ラクトン、γ−カプロラクトン、γ−フェニル−γ−ブ
チロラクトン、フタリド、3,3a,6,6a−テトラヒドロ−2
H−シクロペンタ［ｂ］フラン−２−オン、テトロン酸
（テトラヒドロフラン−2,6−ジオン）、β−プロピオ
ラクトン、およびイソクロマノンが含まれる。環状アミ
ドアルコール化合物を合成するためにラクトンと反応さ
せる例示的なアミノアルコールには、２−アミノ−１−
ブタノール、２−（２−アミノエトキシ）エタノール、
２−アミノ−２−エチル−1,3−プロパンジオール、２
−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、３−アミノ
−１−プロパノール、および１−アミノ−２−プロパノ
ールが含まれる。
代替的な実施例では、式Ｉの化合物は、環状エーテ
ル、好ましくはエポキシ化合物と以下の一般式の環状ア
ミドを反応させることによって合成することができる。
上式で、R1、R2、ｘは上記で定義したとおりである。使
用できる環状アミドの例示的なものには、R1とR2が共に
水素であり、ｘが２、３（ブチロラクタム）、４、５
（カプロラクタム）、６、及び７であるシクロアルキル
ラクタムと、ｘが２、３、５である化合物が含まれる。
ε−カプロラクタム（Aldrich Chemical Companyから
市販されているε−ヘキサノラクタム）、２−ピロリジ
ノン（Aldrich Chemical Companyから市販されているピ
ロリドンまたはγ−ブチロラクタム）、ラウロラクタム
（Aldrich Chemical Companyから市販されている２−ア
ザシクロトリデカノン）など、ある種の環状アミドも市
販されている。
環状エーテル、好ましくはエポキシ化合物であって、
開環時に−R4−Ｏ−部分を残す化合物は、２〜100個の
炭素原子を含み、２〜20個の炭素原子を含むことが好ま
しく、２〜14個の炭素原子を含むことがより好ましく、
４つの炭素原子を含むことが最も好ましい。環状エーテ
ル化合物は、以下の化学式の2,3エポキシドなどの内部
エポキシドでよい。
上式で、R6およびR7は、上記で定義したとおりであり、
あるいは、以下の化学式の1,2エポキシドなどの末端エ
ポキシドである。
上式で、R6およびR8は、上記で定義したとおりである。
化学式IXでも化学式Ｘでも、R7とR6またはR6とR8は、相
互に隣接する炭素原子と共に、好ましくは、炭素原子が
３〜12個の二価結合炭化水素基を形成することによっ
て、シクロアルキレンエポキシドまたはビニリデンエポ
キシドを形成する。
R6、R7、および／またはR8がオキシ置換炭化水素基で
あるとき、化学式IXおよびＸの化合物の好ましい例に
は、ノニルフェニルグリシジルエーテル、フェニルグリ
シジルエーテル、クレシルグリシジルエーテル、ブチル
グリシジルエーテル、アルキルC12−C13グリシジルエー
テル、アルキルC8−C10グリシジルエーテル、２−エチ
ルヘキシルグリシジルエーテル、およびイソプロピルグ
リシジルエーテルが含まれる。
特に好ましい方法の実施例では、化学式Ｘで表される
末端エポキシドを使用して、アミド誘導体が形成され
る。このような末端エポキシドは、1,2−エポキシアル
カン、たとえば1,2−エポキシエタン、1,2−エポキシプ
ロパン、1,2−エポキシブタン、1,2−エポキシデカン、
1,2−エポキシドデカン、1,2−エポキシヘキサデカン、
1,2−エポキシオクタデカン、およびそれらの化合物が
含まれる。
式Ｉの化合物を合成する際、式XIの化合物の１モル当
たり環状エーテル、好ましくはエポキシ化合物約7:1モ
ル〜約55:1モルの比率、好ましくは約10:1〜約30:1モル
の比率で、１つまたは複数の環状エーテル、好ましくは
エポキシ化合物を式XIの化合物と反応させると好都合で
あり、最も好ましいモル比は、約20:1である。
先に指摘したように、環状エーテル、好ましくはエポ
キシ化合物と化学式XIの化合物の反応は、アルコキシル
化触媒として働く塩基性カリウム化合物の存在下で行う
と好都合である。そのような触媒は従来型のものであ
り、このような触媒にはたとえば、カリウムメトキシ
ド、カリウムエトキシド、水酸化カリウム、水素化カリ
ウムおよびカリウムｔ−ブトキシドが含まれる。水酸化
カリウムおよびカリウムｔ−ブトキシドが好ましい触媒
である。この触媒は、アルコール、エーテル、炭化水素
など塩基中で安定な溶媒中で使用することができる。こ
の触媒は、様々な濃度で使用することができる。たとえ
ば、塩基性カリウム化合物は、反応混合物の総重量の約
0.02〜5.0％、好ましくは、反応混合物の総重量の約0.1
〜2.0％、最も好ましくは、反応混合物の総重量の約0.2
％の量で使用すると好都合である。
反応は、加熱・冷却手段を備える従来型のオートクレ
ーブ・リアクタで実施すると好都合である。この方法
は、バッチ式で実施することも、連続的に実施すること
も、半連続的に実施することもできる。
アルコキシル化反応を実行する方法は、本発明では重
大ではない。一例を挙げると、化合物XIの化合物とカリ
ウム化合物を混合して、真空下で少なくとも30分の間加
熱することができる。その結果得られる混合物に、１つ
または複数の環状エーテル、好ましくはエポキシ化合物
を添加し、リアクタを密封し、窒素で加圧し、混合物を
撹拌し、同時に、反応温度を徐々に上昇させることがで
きる。
反応温度は、約80〜250℃、好ましくは約100〜150
℃、場合によってはさらに好ましくは約120〜140℃であ
る。反応時間は、約２〜20時間であれば好都合である。
ただし、これよりも長い時間を使用することも、これよ
りも短い時間を使用することもできる。
上記の方法に類似の方法が知られており、たとえば、
それぞれ、引用によって本明細書に合体された、米国特
許第4973414号、米国特許第4883826号、米国特許第5123
932号、および米国特許第4612335号に記載されている。
式Ｉの合成物は、通常液体であり、濾過や蒸留など知
られている技法で回収される。この合成物は、粗製物の
状態で使用され、あるいは必要に応じて、水抽出、固体
吸収、真空蒸留など知られている技法によって精製さ
れ、残存している不純物が除去される。
式Ｉの化合物を合成する他の方法は、当業者には明ら
かである。たとえば、式Ｉの化合物は、前述の式XIの化
合物をエポキシ化合物以外の環状エーテルと反応させる
ことによって合成することができる。更に、式Ｉの化合
物を合成する際に、塩基性アルカリ金属化合物以外の触
媒、たとえば酸性触媒を使用することもできる。
燃料組成物物 式Ｉの化合物は、内燃機関で燃焼される燃料組成物中
の添加剤として有用である。本発明の燃料組成物は、ガ
ソリン沸点範囲の過半量の炭化水素混合物と、式Ｉの１
つまたは複数の化合物を少量含む。「少量」とは、好ま
しくは総燃料組成物の重量に対して約10％よりも少ない
ことであり、総燃料組成物の重量に対して約１％よりも
少ないことが好ましく、総燃料組成物の重量に対して約
0.1％よりも少ないことがさらに好ましい。
ガソリン沸点範囲の適当な液体炭化水素燃料は、沸点
範囲が約25℃〜約232℃の炭化水素の混合物であり、飽
和炭化水素とオレフィン族炭化水素と芳香族炭化水素の
混合物を含む。飽和炭化水素の含有量が体積にして約40
％〜約80％の範囲であり、オレフィン族炭化水素の含有
量が体積にして０％〜約30％の範囲であり、芳香族炭化
水素の含有量が体積にして約10％〜約60％の範囲である
ガソリン混合物が好ましい。ベース燃料は、直留ガソリ
ン、ポリマー・ガソリン、天然ガソリン、二量体化さお
よび三量体化されたオレフィン、合成で製造された芳香
族炭化水素混合物に由来するもの熱または触媒によって
改質された炭化水素に由来するもの、あるいは触媒また
は熱によって分解された石油ストックに由来するもの、
およびこれらの混合物である。ベース燃料の炭化水素組
成およびオクタン価は重大ではない。オクタン価、すな
わち（Ｒ＋Ｍ）/2は一般に、約85を超える。
本発明の実施例では従来型の自動車燃料ベースを使用
することができる。たとえば、ガソリン中の炭化水素
は、一般に燃料に使用できることが知られている、通常
型のアルコールまたはエーテルでかなりの量まで置換す
ることができる。ベース燃料には水が殆んど含まれてい
ないことが好ましい。というのは、水は円滑な燃焼を妨
害する恐れがあるからである。
通常、本発明が適用される炭化水素燃料混合物は、ほ
ぼ無鉛であることが好ましいが、加鉛されたものでも、
無鉛のものでもよく、ベース燃料に対して約0.1体積％
〜約15体積％の、メタノール、エタノール、エチル第三
級ブチルエーテル、メチル第三級ブチルエーテルなど少
量の配合剤を含むことができる。ただし、これよりも多
くの量を使用することができる。この燃料は、フェノー
ル化合物、たとえば2,6−ジ−tert−ブチルフェノール
やフェニレンジアミン、たとえばN,N'−ジ−sec−ブチ
ル−ｐ−フェニレンジアミンなどの酸化防止剤、染料、
金属失活剤、ポリエステル・タイプ・エトキシル化アル
キルフェノールホルムアルデヒド樹脂などの曇り止め剤
を含めて、従来型の添加剤を含むこともできる。20〜50
0個の炭素原子を有する非置換または置換脂肪族炭化水
素基を少なくとも１つのα炭素原子上に有するコハク酸
誘導体の多価アルコールエステル、たとえばポリイソブ
チレン基で置換されたコハク酸のペンタエリトリトール
ジエステルであってポリイソブチレン基の平均分子量が
約950のものなどの腐食抑制剤も、約１〜約1000重量ppm
だけ存在することができる。燃料は、シクロペンタジエ
ニルマンガントリカルボニル、テトラエチル鉛またはそ
の他の鉛含有化合物、オルトアジドフェノールなどのア
ンチノック化合物と、ベンゾイルアセトンなどのコアン
チノック化合物を含むこともできる。
したがって、本発明の好ましい燃料組成物物は、ポリ
アルケニルアミンと、マンニッヒアミンと、ポリアルケ
ニルスクシンイミドと、ポリ（オキシアルキレン）−カ
ルバメートと、ポリ（アルケニル）−Ｎ−置換カルバメ
ートとから成る群から選択された少量の少なくとも１つ
の追加添加剤化合物も含む。
化学式Ｉの有効量の１つまたは複数の化合物を様々な
方法でエンジンの燃焼ゾーンに導入して、堆積物の堆積
を防止し、あるいは吸気弁堆積物を低減させ、あるいは
要求オクタン価に関係する存在している堆積物を改質す
る。前述のように、好ましい方法は、化学式Ｉの１つま
たは複数の化合物を少量燃料に添加することである。た
とえば、化学式Ｉの１つまたは複数の化合物を、直接燃
料に添加し、および／または１つまたは複数のキャリ
ア、および／または１つまたは複数の炭化水素可溶アル
カリ金属塩あるいはアルカリ土類金属塩、および／また
は１つまたは複数の追加清浄剤と混合し、その後、燃料
に添加する。
使用する環状アミドアルコールアルコキシラートの量
は、使用する化学式Ｉの特定のバリエーション、エンジ
ン、燃料、ならびにキャリア、追加清浄剤、および希釈
剤の有無に依存する。一般に、化学式Ｉの各化合物は、
燃料組成物の総重量に基づいて、最大約1000重量ppm、
具体的には約１重量ppm〜約600重量ppmの量だけ添加す
ると好都合である。この量は、燃料組成物の総重量に基
づいて、少なくとも20重量ppmであることが好ましく、
約50重量ppm〜約400重量ppmであることがさらに好まし
く、約75重量ppm〜約250重量ppmであることがさらに好
ましい。
キャリアを使用する際は、重量平均分子量が約500〜
約5000であれば好都合である。キャリアを使用する際、
適当なキャリアは、すべて、水素化されていても、ある
いは水素化されていなくてもよいが、水素化されている
ことが好ましい、ポリイソブチレン（PIB）、ポリプロ
ピレン（PP）、ポリアルファオレフィン（PAO）など炭
化水素ベースの材料、ポリブチレンオキシド（ポリB
O）、ポリプロピレンオキシド（ポリPO）、ポリヘキサ
デセンオキシド（ポリHO）、それらの混合物（すなわ
ち、（ポリBO）＋（ポリPO）と（ポリ−BO−POの両方）
などポリエーテル・ベースの材料、「HVI」及び「XHV
I」（商標）の名でRoyal Dutch/Shellグループのメン
バー会社が販売している鉱油、Exxon Naphthenic 900
sus鉱油、及び一般的な高粘度指数油などの鉱油が含
まれる。キャリアは、PIB、ポリBO、およびポリPOから
選択することが好ましい、ポリBOが最も好ましい。
特に好ましいキャリア流体は、８〜16個の炭素原子を
含む少なくとも１つのアルファオレフィンモノマーから
誘導された18〜80個の炭素原子を含む水素化オリゴマー
である、粘度が100℃で２×10-6ないし２×10-5m2/s
（２ないし20センチストーク）の範囲であるポリアルフ
ァオレフィンと、数平均分子量（Mn）が400〜3000の範
囲である、グリコール、モノエーテル、およびジエーテ
ルから選択されたポリオキシアルキレン化合物の組合せ
を含み、ポリアルファオレフィンとポリオキシアルキレ
ン化合物の重量比は1:10〜10:1の範囲である。
ポリアルファオレフィンは主として、三量体、四量
体、および五量体であり、そのような材料の合成法は、
Campen等著「Growing use of synlubes」（Hydrocarbon
Processing、1982年２月、75〜82ページ）に記載され
ている。ポリアルファオレフィンは、８〜12個の炭素原
子を含むアルファオレフィン単量体から誘導することが
好ましい。デセン−１から誘導されたポリアルファオレ
フィンは、非常に有効であることが分かった。ポリアル
ファオレフィンは、粘度が100℃で６×10-6ないし１×1
0-5m2/s（６ないし10センチストーク）の範囲であるこ
とが好ましい。粘度が100℃で８×10-6m2/s（８センチ
ストーク）であるポリアルファオレフィンは、非常に有
効であることが分かった。
このようなポリアルファオレフィンと組み合わせて使
用すべき好ましいポリオキシアルキレン化合物は、EP−
Ａ−588429（出願人引例T5677）に記載されている。
最終燃料組成物中のキャリア濃度は、最大約1000重量
ppmである。キャリアが存在するとき、好ましい濃度
は、燃料組成物の総重量に基づいて、約50重量ppm〜400
重量ppmである。化学式Ｉの１つまたは複数の化合物と
キャリアを混合した後、この混合物を直接燃料に添加
し、あるいは将来使用できるようにパッケージングす
る。
炭化水素可溶アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属
塩を使用する際、それらはWO87/01126に記載されたもの
のうちの１つでよく、化学式Ｉの化合物は、WO87/01126
に記載された燃料組成物に追加成分として配合するのに
特に適している。しかし、好ましい炭化水素可溶アルカ
リ金属塩またはアルカリ土類金属塩は、コハク酸誘導体
のアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩である。コ
ハク酸誘導体のそのような塩を使用する際、そのような
塩は、20〜200個の炭素原子を有する非置換または置換
脂肪族炭化水素基を１つのα炭素原子上の置換基として
有する。コハク酸誘導体も、環式構造を形成する、１〜
６個の炭素原子を有する炭化水素部分によって他のα炭
素原子に接続された20〜200個の炭素原子を有する非置
換または置換炭化水素基をα炭素原子のうちの１つの置
換基として有する。そのような適当な塩は、EP−Ａ−20
7560およびEP−Ａ−491439に記載されている。
コハク酸誘導体の塩は、一塩基でも、二塩基でもよ
い。残りのカルボキシル酸基がアミド基またはエステル
基に変換された一塩基塩を使用することもできる。アル
キルポリエーテルアルコールとコハク酸誘導体との部分
エステルの適当なアルカリ金属塩は、EP−Ａ−491439に
記載されている。
適当な金属塩には、リチウム塩、ナトリウム塩、カリ
ウム塩、ルビジウム塩、セシウム塩、カルシウム塩が含
まれる。特に好ましい塩は、EP−Ａ−207560に記載され
ている。
コハク酸誘導体の脂肪族炭化水素置換基は、ポリオレ
フィンから適切に誘導され、このポリオレフィンの単量
体は２〜６個の炭素原子を有する。したがって、好都合
な置換基には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブ
チレン、ポリペンテン、ポリヘキセン、または混合ポリ
マーが含まれる。ポリイソブチレンから誘導された脂肪
族炭化水素基が特に好ましい。
炭化水素基は、アルキル部分および／またはアルケニ
ル部分を含むことができ、かつ置換基を含むことができ
る。１つまたは複数の水素原子を、他の原子、たとえば
ハロゲンで置換することも、あるいは非脂肪族有機基、
たとえば（非）置換フェニル基、ヒドロキシ、エーテ
ル、ケトン、アルデヒド、またはエステルで置換するこ
ともできる。炭化水素基中の非常に適切な置換基は、２
つ以上のスクシネート部分を有する炭化水素基をもたら
す少なくとも１つの他の金属コハク酸塩基である。
脂肪族炭化水素基は、20〜200個、好ましくは35〜150
個の炭素原子を含むべきである。ポリオレフィンを置換
基として使用するとき、鎖長を数平均分子量として表せ
ば好都合である。たとえば、浸透圧法によって求められ
る、置換基の数平均分子量は、400〜2000であれば有利
である。
コハク酸誘導体は、１つまたは両方のα炭素原子に接
続した１つよりも多くのC20-200脂肪族炭化水素基を有
することができるが、一方のα炭素原子上には１つのC
20-200脂肪族炭化水素基を有し、他方のα炭素原子上に
は、置換基を有さず、あるいは短い鎖長の炭化水素、た
とえばC1-6基を有することが好ましい。後者は環構造を
形成するC20-200炭化水素基と結合することができる。
本発明の燃料組成物は、１つまたは複数の追加清浄剤
を含むこともできる。追加清浄剤を使用する際、燃料組
成物は、過半量の前述のガソリン沸点範囲の炭化水素
と、少量の前述の式Ｉの１つまたは複数の化合物と、ポ
リアルケニルアミン、たとえばBASFから市販されている
「KEROCOM」ポリイソブチレンアミンなどのポリブチレ
ンアミン、マンニッヒアミン、ポリアルケニルスクシン
イミド、ポリ（オキシアルキレン）カルバメート、ポリ
（アルケニル）−Ｎ−置換カルバメート、低分子量アミ
ン、たとえばドデシルアミンなどC10-20アルキルアミ
ン、およびそれらの混合物から選択された少量の追加清
浄剤とを含む。先に指摘したように、前述のキャリアを
含めることもできる。「少量」とは、好ましくは総燃料
組成物の重量に対して約10％よりも少ないことであり、
総燃料組成物の重量に対して約１％よりも少ないことが
さらに好ましく、総燃料組成物の重量に対して約0.1％
よりも少ないことがさらに好ましい。
使用するポリアルケニルアミン清浄剤は、少なくとも
50個の炭素原子を有する少なくとも１つの一価炭化水素
基と、ジアミンの別々の窒素原子に直接結合された５つ
以下の炭素原子を有する少なくとも１つの一価炭化水素
基とを含む。好ましいポリアルケニルアミンは、ポリイ
ソブテニルアミンである。ポリイソブテニルアミンは、
当技術分野で知られており、代表的な例は、それぞれ、
引用によって本明細書に合体された、米国特許第375367
0号、米国特許第3756793号、米国特許第3574576号、お
よび米国特許第3438757号を含め、様々な米国特許で開
示されている。本発明の燃料組成物で使用するのに特に
好ましいポリイソブテニルアミンには、Ｎ−ポリイソブ
テニル−N',N'−ジメチル−1,3−ジアミノプロパン（PI
B−DAP）、OGA−472（Oroniteから市販されているポリ
イソブテニルエチレンジアミン）、Ｎ−ポリイソブテニ
ルジエチレントリアミン（PIB−DETA）、およびＮ−ポ
リイソブテニルトリエチレンテトラミン（PIB−TETA）
が含まれる。
使用するマンニッヒアミン清浄剤は、高分子量アルキ
ル置換ヒドロキシ芳香族化合物と、少なくとも１つの活
性水素原子を有するアミノ基を含むアミン（好ましくは
ポリアミン）と、アルデヒドの縮合物を含む。そのよう
なマンニッヒアミンは、当技術分野で知られており、引
用によって本明細書に合体された米国特許第4231759号
で開示されている。マンニッヒアミンは、アルキル置換
マンニッヒアミンであることが好ましい。
ポリアルケニルスクシンインミド清浄剤は、ポリオキ
シアルキレンジアミンまたは炭化水素ポリアミン、ある
いはそれらの混合物と、二塩基酸無水物の反応合成物を
含む。通常、スクシンイミドは、ポリアルケニル基で置
換されるが、ポリアルケニル基は、ポリオキシアルキレ
ンジアミンまたは炭化水素基ポリアミン上に存在する。
ポリアルケニルスクシンイミドも当技術分野で知られて
おり、それぞれ、引用によって本明細書に合体された、
米国特許第3443918号、EP−Ａ−208560、DE−OLS312640
4、米国特許第4234435号、米国特許第4810261号、米国
特許第4852993号、米国特許第4968321号、米国特許第49
85047号、米国特許第5061291号、および米国特許第5147
414号を含め、様々の特許に代表例が開示されている。
特に有効なスクシンイミド清浄剤は、たとえばEP−Ａ
−587250（出願人引例T1665）に記載されたような、ポ
リアルケニル鎖当たりジカルボン酸部分の比が1.2:1以
下であり、ポリアルケニル鎖の数平均分子量（Mn）が16
00〜5000の範囲である、モノエチレン不飽和C4-10ジカ
ルボン酸化合物のポリアルケニル誘導体と少なくとも１
つのアミンを反応させることによって得られる清浄剤で
ある。
前記スクシンイミド清浄剤を生成する際に使用するア
ミンは、C1-30であることが好ましく、C1-18であること
がさらに好ましく、特に、１〜８個の窒素原子を含むC
8-12アミンが好ましい。そのようなアミンは、１〜８個
の窒素を含む枝分かれまたは非枝分れ飽和脂肪族一級ま
たは二級アミンでもよく、エチルアミン、ブチルアミ
ン、sec−ブチルアミン、ジエチルアミン、３−ジメチ
ルアミノ−１−プロピルアミンなどのモノアミンやジア
ミンであることが好ましいが、窒素原子対が２〜４個の
炭素原子のアルキレン基と結合したアルキレンポリアミ
ンなど高ポリアミンを含む。
ポリ（オキシアルキレン）カルバメート清浄剤は、以
下のカルバメート結合を介して結合されたアミン部分と
ポリ（オキシアルキレン）部分とを含む。
このようなポリ（オキシアルキレン）カルバメートは、
当技術分野で知られており、代表的な例はたとえば、そ
れぞれ、引用によって本明細書に合体された、米国特許
第4191537号、米国特許第4160648号、米国特許第423602
0号、米国特許第4270930号、米国特許第4288612号、お
よび米国特許第4881945号で開示されている。本発明の
燃料組成物で使用するのに特に好ましいポリ（オキシア
ルキレン）カルバメートにはOGA−480（Oronite社から
市販されているポリ（オキシアルキレン）カルバメー
ト）が含まれる。
使用するポリ（アルケニル）−Ｎ−置換カルバメート
清浄剤は、以下の化学式のものである。
上式で、Ｒは、ポリ（アルケニル）鎖であり、R1は、炭
化水素基または置換炭化水素基であり、Ａは、Ｎ−置換
アミノ基である。ポリ（アルケニル）−Ｎ−置換カルバ
メートは、当技術分野で知られており、引用によって本
明細書に合体された米国特許第4936868号に記載されて
いる。
好ましい低分子量アミンはC10-20アルキルアミンであ
る。脂肪族一級モノアミン、中でも10〜20個の炭素原子
を有する線形脂肪族一級モノアミンが特に好ましい。ア
ルキルアミンは、10〜18個、たとえば12〜18個の炭素原
子を有することが好ましく、12〜16個の炭素原子を有す
ることがさらに好ましい。ドデシルアミンが特に好まし
い。
１つまたは複数の追加清浄剤を直接炭化水素に添加
し、１つまたは複数のキャリアと混合し、化学式Ｉの１
つまたは複数の化合物と混合し、あるいは化学式Ｉの１
つまたは複数の化合物および１つまたは複数のキャリア
と混合し、その後、炭化水素に添加する。
最終的な燃料組成物中の１つまたは複数の追加清浄剤
の濃度は一般に、各追加清浄剤ごとに最大約1000重量pp
mである。１つまたは複数の追加清浄剤を使用すると
き、各追加清浄剤ごとの好ましい濃度は、燃料組成物％
の総重量に基づいて、約50重量ppm〜400重量ppmであ
り、燃料組成物の総重量に基づいて、約75重量ppm〜250
重量ppmであることがさらに好ましい。
追加成分は、ガソリンに別々に添加することも、ある
いは、１つまたは複数の希釈剤と混合して添加剤濃縮物
を形成し、ガソリンに添加することができる。適当なガ
ソリン適合希釈剤は、炭化水素、及びメタノールやエタ
ノール、プロパノール、２−ブトキシエタノール、メチ
ルtert−ブチルエーテル、Royal Dutch/Shellグループ
のメンバー会社から市販されている「Dobanol91」など
高級アルコールなどのアルコールまたはエーテルと炭化
水素の混合物である。
希釈剤は、トルエン、キシレン、それらの混合物、ト
ルエンまたはキシレンとアルコールの混合物など芳香族
炭化水素溶媒であることが好ましい。他の好ましい希釈
剤には、Royal Dutch/Shellグループのメンバー会社か
ら市販されている、「ShellsolAB」、「ShellsolR」
（商標）、低芳香族ホワイトスピリット（LAWS）が含ま
れる。
本発明はさらに、ガソリン適合希釈剤と上記で定義し
た化学式Ｉの化合物と、必要により、上記で定義した少
なくとも１つの追加添加剤化合物も含む、ガソリンに添
加するのに適した添加剤濃縮物を含む。
エンジンテスト 吸気弁堆積物の減少 本発明はさらに、本発明の燃料組成物を使用するエン
ジン中の吸気弁堆積物を減少させる方法を提供する。こ
の方法は、ガソリン沸点範囲の過半量の炭化水素と、上
記で定義した化学式Ｉの少量の１つまたは複数の化合物
とを含む燃料組成物を内燃機関に供給し、そこで燃焼さ
せることを含む。
この燃料組成物を内燃機関に供給して燃焼させること
によって、吸気系統中の堆積物、具体的には吸気弁のチ
ューリップ状の部分（tulips）上の堆積物が減少する。
このように減少したかどうかは、清浄な吸気系統構成要
素と事前に重量を測定された吸気弁とを有するエンジン
を動力計試験スタンド上で可変速度での様々なサイクル
を使用して道路上の動作をシミュレートするように運転
し、同時に、特定の動作パラメータを慎重に制御するこ
とによって判定する。試験すべき燃料組成物に対して特
定の期間にわたってこの試験を実行する。試験の完了時
に、吸気系統の堆積物を視覚的に評価し、弁の重量を再
び測定し、弁の堆積物の重量を求める。
要求オクタン価の増加の制御 本発明はさらに、本発明の燃料組成物を使用するエン
ジンの要求オクタン価の増加を制御する方法を提供す
る。この方法は、ガソリン沸点範囲の過半量の炭化水素
と、上記で定義した化学式Ｉの少量の１つまたは複数の
化合物とを含む燃料組成物を内燃機関に供給し、そこで
燃焼させることを含む。
要求オクタン価とは、所与のエンジンの正常な動作範
囲内でトレース・ノックが生じるガソリンの最大オクタ
ン価である。要求オクタン価の増加は一般に、新しいエ
ンジンでの走行距離累積時に経験される。この増加は通
常、エンジンの堆積物の増加に起因するものである。要
求オクタン価の増加の制御は、添加物を含むガソリン
（試験ガソリン）で発生した要求オクタン価の増加と、
添加物を含まない同じガソリン（ベース・ガソリン）で
発生した要求オクタン価の増加の比較、すなわち、添加
物を含まないガソリンの結果から添加物を含むガソリン
の結果を減じることによって得られる正の差として通常
表される性能上の特徴である。
要求オクタン価増加制御用の試験プロトコルでは、清
浄なエンジンに対するベース・ガソリンの安定な要求オ
クタン価が達成されるようにしなければならない。ベー
ス・ガソリンとは通常、添加物を含まず、特殊な処理が
施されていない試験ガソリンである。しかし、ベース・
ガソリンは、特定の比較のための添加物を含むガソリン
であってよい。
要求オクタン価増加制御試験は、清浄な燃焼室および
吸気系統構成要素で組み立てられたエンジンを試験ガソ
リンでオクタン価が安定するまで運転し、規則的な間隔
で要求オクタン価を測定することを含む。要求オクタン
価増加制御とは、試験ガソリンで運転したエンジンの安
定した要求オクタン価と、ベース・ガソリンで運転した
エンジンの安定した要求オクタン価の差である。
要求オクタン値の低減 本発明はさらに、本発明の燃料組成物を使用するエン
ジンでの要求オクタン価を低減させる方法を提供する。
この方法は、ガソリン沸点範囲の過半量の炭化水素と、
上記で定義した化学式Ｉの少量の１つまたは複数の化合
物とを含む燃料組成物を内燃機関に供給し、そこで燃焼
させることを含む。
要求オクタン価の低減とは、通常、安定した要求オク
タン価条件で要求オクタン価の減少として測定される、
特定のガソリンの作用によるエンジンの要求オクタン価
の低減である。
要求オクタン価の低減は、所与のエンジン中のベース
・ガソリンの達成された要求オクタン価からの減少を示
す性能上の特徴である。要求オクタン価低減試験は、ベ
ース・ガソリンを使用して安定な要求オクタン価を達成
したエンジンを試験ガソリンで約100時間運転すること
を含む。オクタン価の測定は毎日行われ、要求オクタン
価の低減は、ベース・ガソリンの要求オクタン価からの
要求オクタン価の減少に対応する。要求オクタン価低減
試験間にベース燃料での再安定化を行うことによって、
燃料間比較または試験燃料・ベース燃料間比較のための
いくつかの要求オクタン価低減試験を順次実施すること
ができる。
特定の堆積物の影響は、測定しようとする堆積物を除
去し、エンジンを運転温度まで暖気運転した直後に要求
オクタン価を再測定することによって求められる。要求
オクタン価に対する堆積物の影響は、堆積物を除去する
前後の評価の差である。
化学式Ｉの化合物は、燃焼の間に環境的に受け入れら
れる生成物に分解し、ほとんど残留物を生成せず、キャ
リアおよび追加清浄剤と混和できることが分かった。
本発明は以下の例示的な例からさらに理解されよう。
例 化合物の合成 以下の例で使用した環状アミドアルコキシラートは、
カリウム化合物の存在下で１つまたは複数のエポキシド
と開始剤を反応させて合成し、ゲル浸透クロマトグラフ
ィ（GPC）での測定によれば重量平均分子量が約600〜40
00である化学式Ｉの化合物を合成した。本明細書では、
特に指定がない限り、分子量の語および符号「Mw」は、
ゲル浸透クロマトグラフィ（GPC）で測定された重量平
均分子量を指し、推定分子量とは、推定された相対分子
量（平均式量）である。
例１ Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ピロリジノン（52g、
0.40モル）、水酸化カリウム（水1.5g中に1.9g）、およ
びトルエン（200g）の混合物を10mmHg（1.33×103Pa）
の減圧下で80℃に、30分間加熱した。この混合物を1,2
−エポキシブタン（598g、8.3モル）と共に、加熱・冷
却手段を備える１リットル・オートクレーブに添加し
た。オートクレーブを密封し、50psi（345×103Pa）の
窒素で数回にわたって加圧および圧抜きを実施すること
によって空気をパージした。最初の50psi（345×103P
a）の窒素圧力で撹拌しつつ、混合物を徐々に120℃に加
熱し、12時間の間この温度で保持した。このプロセス
中、125psi（861×103Pa）で最大自生圧力が127℃で観
測された。圧力は、反応の終わりには63psi（434×103P
a）に降下した。次いで、混合物を周囲温度まで冷却
し、余分のガスを通気し、明るい茶色の液体として生成
物を回収した。この粗生成物をロータリーエバポレータ
ーで80℃および10mmHg（1.33×103Pa）で蒸発させ、軽
い化合物を除去した。約1.0gの1,2−エポキシブタンが
除去され、1,2−エポキシブタンがほぼ定量的に変換さ
れたことが分かった。
GPC分析、NMR分析、およびIR分析は、1,2−エポキシ
ブタン付加物約20単位でＮ−（２−ヒドロキシエチル）
ピロリジノンブトキシラートの所望の構造に一致した。
さらに、抽出手順を使用して粗生成物をさらに精製し
て、微量の着色体を除去した。周囲温度（20℃）で粗生
成物をヘキサン（生成物の50％）中に溶解させて水を使
用して３回抽出した。次いで、ロータリーエバポレータ
ー中で80℃および10mmHg（1.33×103Pa）で有機層を蒸
発させ、推定分子量（平均式量）が約1600である最終生
成物を得た。GPC分析で、重量平均分子量がMw＝1250で
あり、多分散性が1.08であることが分かった。
例２ Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ピロリジノン（48g、
0.37モル）および水酸化カリウム（水1.7g中に1.7g）の
混合物をトルエンなしで使用したことを除き、例１の手
順を繰り返した。この混合物を1,2−エポキシブタン（4
42g、6.1モル）およびノニルフェニルエポキシド（110
g、0.40モル、ノニルフェノールおよびエピクロロヒド
リンから誘導された構造を有する、Rhone−Poulenc社が
「HELOXY64」（商標）として販売しているエポキシ化合
物）と共にオートクレーブに添加した。混合物を徐々に
118℃に加熱し、８時間の間この温度に維持した。
GPC分析、NMR分析、およびIR分析によって生成物を確
認したところ1,2−エポキシブタン付加物約17単位およ
びノニルフェニルエポキシド付加物１単位であることが
確認された。例１の手順によって粗生成物をさらに精製
して、推定分子量（平均式量）が約1600の最終生成物が
与えられた。GPC分析で、重量平均分子量がMw＝1100で
あり、多分散性が1.12であることが分かった。
例３ Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ピロリジノン（HEP）
（43.3g、0.34モル）と水酸化カリウム（水1.7g中に1.7
g）の混合物をトルエンなしで使用したことを除き、例
１の手順を繰り返した。この結果得られた混合物を酸化
プロピレン（498g、8.6モル）と共にオートクレーブに
添加した。混合物を徐々に117〜120℃に加熱し、６時間
の間この温度に維持した。
NMR分析によって、平均で25個の酸化プロピレン付加
物を有するHEPプロポキシラートの収率が71％であるこ
とが分かった。例１の手順によって粗生成物をさらに精
製して、推定分子量（平均式量）が約1600の最終生成物
が与えられた。GPC分析で、重量平均分子量がMw＝1260
であり、多分散性が1.11であることが分かった。
例４ 濾過手順を使用して粗生成物をさらに浄化したことを
除いて、例１の手順を繰り返した。ピロリン酸二水素二
ナトリウム（Na2H2P2O7、カリウムに対するモル比1.2
5）および水（生成物の５％wt）と粗生成物を混合し
た。この混合物を１時間の間、撹拌すると共に80℃に加
熱した。このスラリを濾過して固体化合物を除去し、30
重量ppmよりも少ないカリウムとナトリウムとを含む最
終生成物として明るい色の液体を得た。
例５ Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ピロリジノン（40g、
0.31モル）と水酸化カリウム（1.2g）を周囲温度（20
℃）で30分間混合したことを除いて、例１の手順を繰り
返した。トルエンは使用しなかった。この結果得られた
液体を1,2−エポキシブタン（561g、7.8モル）と共にオ
ートクレーブに添加した。オートクレーブを密封し、空
気をパージし、周囲温度のままで窒素を200psi（1380×
103Pa）まで充填した。この混合物を徐々に137℃に加熱
し、６時間の間この温度に維持した。このプロセス中、
319psi（2200×103Pa）で最大自生圧力が137℃で観測さ
れた。この圧力は、反応の終わりに271psi（1870×103P
a）に降下した。
粗生成物をヘキサン（生成物の50％）中に溶解させ、
その後、約1:0.2:1の比のメタノール／エタノール／水
の混合物で３回抽出する抽出手順を使用して、粗生成物
を精製した。次いで、ロータリーエバポレーター中で80
℃および10mmHg（1.33×103Pa）で生成物を蒸発させ、
明るい色（黄色）の透明な流体を得た。1,2−エポキシ
ブタン付加物約26単位で、推定分子量（平均式量）が約
2000である最終生成物を得た。GPC分析で、重量平均分
子量がMw＝1440であり、多分散性が1.09であることが分
かった。
例６ Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ピロリジノン（59.5
g、0.46モル）および水酸化カリウム（水1.7g中に1.7
g）の混合物をトルエンなしで使用したことを除き、例
１の手順を繰り返した。この結果得られた混合物を1,2
−エポキシブタン（540g、7.5モル）と共にオートクレ
ーブに添加した。この混合物を徐々に118℃に加熱し、
７時間の間この温度に維持した。このプロセス中、125p
si（862×103Pa）で最大自生圧力が120℃で観測され
た。
この粗生成物を例１の手順で精製して、1,2−エポキ
シブタン付加物約16単位で、推定分子量（平均式量）が
約1300である最終生成物を得た。GPC分析で、重量平均
分子量がMw＝1060であり、多分散性が1.08であることが
分かった。
例７ Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ピロリジノン（97g、
0.75モル）、水酸化カリウム（1.4g）、およびトルエン
（50g）の混合物を窒素雰囲気の下で周囲温度（20℃）
で、溶解するまで撹拌したことを除き、例１の手順を繰
り返した。減圧（10mmHg）（1.33×103Pa）および加熱
（80℃）下で混合物をロータリーエバポレーターで蒸発
させ、水分を除去した。得られた液体を1,2−エポキシ
ブタン（503g,7.0モル）とともにオートクレーブに添加
した。圧力を200psi（1380×103Pa）まで増加させ、同
時に撹拌を行い、混合物を徐々に137〜140℃に加熱し、
７時間の間この温度で保持した。このプロセス中、370p
si（2550×103Pa）で最大自生圧力が観測された。
この粗生成物を例１の手順で精製して、1,2−エポキ
シブタン付加物約９単位で、推定分子量（平均式量）が
約800である最終生成物を得た。GPC分析で、重量平均分
子量がMw＝746であり、多分散性が1.05であることが分
かった。
例８ ２−ピロリジノン（32g、0.38モル）およびカリウム
ｔ−ブトキシド（1.7g）の混合物をトルエンなしで使用
したことを除き、例１の手順を繰り返した。この結果得
られた化合物を1,2−エポキシブタン（568g、7.9モル）
と共にオートクレーブに添加した。この混合物を７時間
の間、徐々に137〜141℃に加熱した。圧力約370psi（25
50×103Pa）ないし約278psi（1920×103Pa）がこの時間
中に記録された。最終生成物は、1,2−エポキシブタン
付加物約20単位で、推定分子量（平均式量）が約1600で
あった。GPC分析で、重量平均分子量がMw＝1240であ
り、多分散性が1.08であることが分かった。
例９ ε−カプロラクタム（42.4g、0.375モル）、水酸化カ
リウム（水1.5g中に1.9g）、およびトルエン（100g）の
混合物を使用したことを除き、例１の手順を繰り返し
た。この混合物を1,2−エポキシブタン（558g、7.75モ
ル）と共にオートクレーブに添加した。混合物を６時間
の間、窒素圧力（73psi（503×103Pa）ないし123psi（8
48×103Pa））の下で徐々に118〜119℃に加熱した。こ
の粗生成物を例１の手順で精製して、1,2−エポキシブ
タン付加物約20単位で、推定分子量（平均式量）が約16
00である最終生成物を得た。GPC分析で、重量平均分子
量がMw＝1230であり、多分散性が1.09であることが分か
った。
例10 Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ピロリジノン（HEP）
（129g、1.0モル）とカリウムｔ−ブトキシド（0.5g）
の混合物を10mmHg（1.33×103Pa）の減圧下で30分間に
わたって約80℃に加熱した。１リットル・オートクレー
ブ中にこの混合物を入れ、空気を窒素で置換した。リア
クタ内容物を窒素圧力30psi（207×103Pa）に加圧し、1
50℃に加熱した。45分間60psi（414×103Pa）で徐々に
酸化エチレン（EO）（132g、3.0モル）を混合物へ送っ
た。酸化エチレンを添加した後、混合物を30分間150℃
に維持して反応を完了した。中和なしで反応混合物を周
囲温度に冷却し、エトキシラート付加物を分離した。
エトキシラート化付加物（ethoxylated adduct）（52
g、0.2モル）の一部を25℃で酸化ブチレン（1,2−エポ
キシブタン）（BO）（288g、4.0モル）中に溶解させ、
オートクレーブに添加した。オートクレーブを密封し、
空気をパージし、窒素を使用して50psi（345×103Pa）
に加圧した。反応系を140℃に加熱し、総圧力を140psi
（965×103Pa）にして、５時間にわたってこの温度に維
持した。反応混合物を25℃に冷却し、黄色い粗生成物を
ロータリーエバポレーターで80℃および10mmHg（1.33×
103Pa）で蒸発させ、軽（揮発性）化合物を除去した。
合計で330gを分離した。例１で説明したように水抽出に
よって生成物を精製した。この生成物は、酸化エチレン
付加物３単位と1,2−エポキシブタン付加物20単位とを
含み、概略化学式HEP（EO）３（BO）20Hで表すことがで
き、推定分子量（平均式量）は約1800であった。
例11 Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ピロリジノン（103.2
g、0.8モル）、カリウム−ｔ−ブトキシド（0.7g）、お
よび酸化エチレン（246.4g、5.6モル）を使用し、例10
の手順に従ってエトキシラート付加物を生成した。この
生成物を中和せずに分離した。
例10の手順に従って、このエトキシラート化付加物
（87.4g、0.2モル）の一部を酸化ブチレン（245g、3.4
モル）と反応させた。生成物を分離し、例１で説明した
水抽出によって精製した。この生成物は、酸化エチレン
付加物７単位と1,2−エポキシブタン付加物17単位とを
含み、概略化学式HEP（EO）７（BO）17Hで表すことがで
き、推定分子量（平均式量）は約1800であった。
例12 Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ピロリジノン（23.2
g、0.18モル）、カリウムブトキシド（1.0g）、および
酸化プロピレン（301g、5.19モル）の混合物をオートク
レーブ中に入れ、窒素を使用して200psi（1380×103P
a）に加圧した。内容物を９時間120℃で反応させた。圧
力は反応が進行するにつれて、395psi（2720×103Pa）
から250psi（1725×103Pa）に減少した。反応混合物を
冷却し、例１で説明したように水抽出によって黄色い生
成物を精製した。生成物は、酸化プロピレン付加物約29
単位で推定分子量（平均式量）は約1800であった。
例13 Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ピロリジノン（23.2
g、0.18モル）、カリウムｔ−ブトキサイド（1.0g）、
酸化プロピレン（136g、2.34モル）、および２−エチル
ヘキシルグリシジルエーテル（Aldrich Chemical Compa
nyから入手、167g、0.9モル）の混合物を例12の手順に
従って反応させた。やはり、例１で説明したように水抽
出によって最終生成物を精製した。生成物の推定分子量
（平均式量）は、酸化プロピレン付加物約14単位および
２−エチルヘキシルグリシジルエーテル付加物５単位で
約1800であった。
例14 Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ピロリジノン（21.9
g、0.17モル）、カリウムｔ−ブトキサイド（1.0g）、
および２−エチルヘキシルグリシジルエーテル（234g、
1.53モル）の混合物を例12の手順に従って反応させた。
やはり、例１で説明したように水抽出によって最終生成
物を精製して２−エチルヘキシルグリシジルエーテル付
加物約９単位で、推定分子量（平均式量）が、約1800で
ある生成物を得た。
例15 Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ピロリジノン（21.9
g、0.17モル）、カリウムｔ−ブトキサイド（1.0g）、
酸化ブチレン（142g、1.97モル）、および２−エチルヘ
キシルグリシジルエーテル（142g、0.765モル）の混合
物を例12の手順に従って反応させた。例１で説明したよ
うに水抽出によってこの生成物を精製して、酸化ブチレ
ン付加物約12単位および２−エチルヘキシルグリシジル
エーテル付加物５単位で推定分子量（平均式量）が約18
00である生成物を得た。
例16 Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ピロリジノン（23.2
g、0.18モル）、カリウムｔ−ブトキシド（1.0g）、お
よびイソプロピルグリシジルエーテル（Aldrich Chemic
al Companyから入手、301g、2.58モル）の混合物を例12
の手順に従って反応させた。例１で説明したように水抽
出によってこの生成物を精製して、イソプロピルグリシ
ジルエーテル付加物約14単位で推定分子量（平均式量）
が、約1800である生成物を得た。
例17 機械式撹拌機と、温度制御装置と、Dean−starkトラ
ップと、水冷コンデンサーとを備える１リットル３首丸
底フラスコに600g（0.375モル）の例１の生成物を入れ
た。窒素雰囲気下で２エチルヘキサン酸（54g、0.375モ
ル）を添加した。窒素流の下で撹拌を行いながら、混合
物を10時間の間、約130〜180℃に加熱した。ある軽沸騰
化合物（13ml）をトラップを介して除去した。推定分子
量（平均式量）が約1750であるこの結果得られた化合物
（直接エステル化生成物）を、水で抽出することによっ
てさらに精製し、ロータリーエバポレーターで80℃およ
び10mmHg真空（1.33×103Pa）で蒸発させた。GPC分析で
は、例１の化合物に類似の重量平均分子量および分布が
示されたが、多拡散性はわずかに大きかった（1.12対1.
09）。
例18 300g（4.16モル）の1,2−エポキシブタンを使用し
て、1,2−エポキシブタン付加物約24単位で推定分子量
（平均式量）が1800である生成物を得たことを除き、例
１の手順を繰り返した。
試験結果 以下の各試験で、使用した燃料は、プレミアム無鉛ガ
ソリン（PU）（90＋オクタン、［Ｒ＋M/2］（Ｒ＝リサ
ーチ法オクタン価、Ｍ＝モーター法オクタン価）および
／またはレギュラー無鉛ガソリン（RU）（85−88）オク
タン、［Ｒ＋M/2］）を含む。当業者には、通常、大部
分のレギュラー燃料のような重質接触分解ストックを含
む燃料を添加剤を加えて堆積物を制御して要求オクタン
価低減および要求オクタン価増加制御を実行すること
は、通常より困難であることが認識されよう。使用した
環状アミドアルコキシラート化合物は例番号で示したよ
うに合成し、重量ppmで示した濃度で使用した。使用し
た試験を以下に説明し、様々な試験の結果を以下の表に
記載する。
吸気弁堆積物試験 アイドリング、低速運転、および高速運転のサイクル
を使用し、同時に、特定の運転パラメータを慎重に制御
して、道路上での運転をシミュレートするように動力計
セルに車両のエンジンを設置した。2.3Lフォード（For
d）エンジン、2.3Lオールズモビール（Oldsmobile）（O
lds）エンジン、3.1Lシボレー（Chevrolet）（Chev）エ
ンジン、および2.7L BMWエンジンを含むポート燃料噴
射を有する様々なエンジン中で化学式Ｉの化合物を含む
燃料と含まない燃料を試験して、燃料中の化合物の、吸
気弁堆積物を低減させる効果を判定した（「Ｌ」はリッ
トルを指す）。キャブレータを備える0.359ホンダ発電
機エンジンも、燃料中の化合物の、吸気弁堆積物を低減
させる効果を判定するために使用した。
各試験の前に、エンジンを検査し、吸気系統を洗浄
し、新しい吸気弁の重量を測定して組み付けた。オイル
を交換し、新しいオイル・フィルタおよび燃料フィル
タ、ガスケット、および点火プラグを設置した。
特に指摘がない限り、ホンダを除くすべてのエンジン
で、100時間にわたる、アイドリングと、35mph（56kp
h）と、65mph（104kph）とから成るサイクルで試験を実
施した。ホンダ・エンジンでは、特に指摘がない限り、
40時間にわたる、１分間の負荷なしアイドリング・モー
ドと、それに続く、2200rpmの負荷による３分間モード
とから成るサイクルで試験を実施した。各試験の終わり
に、吸気弁を取り外して重量を測定した。
これらの試験の結果は、本発明の化合物が、（化合物
例＃がないことおよび０重量ppmで示された）ベース燃
料の効果と比べて、ずっと低い平均弁堆積物量で示され
ているように、試験した発電機エンジン中の吸気弁上で
の堆積物の堆積を顕著に防止するうえで非常に有用であ
ることを示している。
表３で与えられた結果は、本発明の化合物が、（化合
物例＃がないことおよび０重量ppmで示された）ベース
燃料の効果と比べて、より低い平均弁堆積物で示されて
いるように、これらの試験においてエンジン中の吸気弁
上での堆積物の堆積を顕著に防止するうえで非常に有用
であったことを示している。
これらの試験の結果は、本発明の化合物が、キャリア
流体および追加清浄剤と組み合わせたときに、吸気弁上
での堆積物の堆積を防止するうえで非常に有用であるこ
とを示している。
これらの試験の結果はさらに、本発明の化合物が、キ
ャリア流体および補助清浄剤と組み合わせたときに、吸
気弁上での堆積物の堆積を防止するうえで非常に有用で
あることを示している。
表６全体にわたって以下の省略形を使用した。
HEP＝ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ピロリジノン BO＝酸化ブチレン EO＝酸化エチレン PO＝酸化プロピレン EHGE＝エチルヘキシルグリシジルエーテル GIE＝グリシジルイソプロピルエーテル 要求オクタン価低減・要求オクタン価増加制御方法 エンジン動力計セルでの要求オクタン価試験の目的
は、エンジンの要求オクタン価に対する様々なガソリン
成分および添加物の効果を判定する方法を提供すること
である。吸気系統および燃焼室の堆積物の要求オクタン
価に対する影響の測定を実行することもできる。
アイドリング、低速運転、および高速運転のサイクル
を使用し、同時に、特定の運転パラメータを慎重に制御
して、道路上での運転をシミュレートするように動力計
セルに車両のエンジンを設置する。要求オクタン価増加
制御と要求オクタン価低減の２種類の要求オクタン価試
験を実施する。要求オクタン価に対する特定の堆積物の
影響を判定することもできる。
試験の前に、各エンジンを検査して、吸気系統を洗浄
する。過度の磨耗がないかどうか部品を検査して、新し
いオイル・フィルタ、燃料フィルタ、吸気弁、および点
火プラグを組み付ける。
要求オクタン価を最初、清浄なエンジンで測定し、次
いで特定の間隔で測定し、最終的に安定な要求オクタン
価を達成する。試験台のエンジンは、約250時間、また
は9500マイル（15200km）（毎週168時間）相当の運転で
要求オクタン価が安定する。安定した後、エンジンを分
解し、洗浄し、組み立て直し、再び要求オクタン価を測
定する。この第２の清浄エンジン要求オクタン価は、最
初の要求オクタン価を確認（チェックバック）するもの
なので、「チェックバック」と呼ばれる。チェックバッ
ク要求オクタン価は、試験基準であり、試験全体にわた
って発生するエンジンの変化に適応させるものである。
チェックバック要求オクタン価が最初の要求オクタン価
と大幅に異なる場合、試験に問題があることを示す。チ
ェックバック要求オクタン価と安定な要求オクタン価の
差は、試験中の要求オクタン価の増加である。
試験ガソリンを使用してプロセス全体を繰り返す。試
験ガソリンによって達成された要求オクタン価レベルが
ベース・ガソリンよりも低い場合、試験ガソリンに好ま
しい要求オクタン価増加制御であることを表す。
要求オクタン価の低減は、所与のエンジンでのベース
・ガソリンの達成された要求オクタン価からの低減を示
す性能上の特徴である。試験は清浄なエンジンから始め
る必要はない。試験プロトコルでは、一般に、添加物を
含まず、特殊な処理が施されていない試験ガソリンから
成る、ベース・ガソリンを供給されたエンジンの要求オ
クタン価を測定する必要がある。しかし、ベース・ガソ
リンは、特殊な比較のための添加物を含むことができ
る。ベース・ガソリンで安定な要求オクタン価に達した
後、要求オクタン価が再び安定するまで試験ガソリンで
エンジンを運転する。試験台での評価間隔は通常、24時
間である。試験台のエンジンを使用して、各試験間にベ
ース・ガソリンでエンジンを再安定化することによっ
て、いくつかの要求オクタン価低減試験を順次、実施す
ることができる。要求オクタン価がベース・ガソリンの
要求オクタン価から安定に減少する場合、試験ガソリン
に対して好ましい要求オクタン価低減を表す。
この結果は、例１の化合物が、ベース燃料と比べて要
求オクタン価を低減させる能力を有することを示す。例
９の化合物を使用するエンジン試験も、要求オクタン価
の低減を示す。
BMWロード・テスト−吸気弁堆積物 単一のオーバヘッド・カムシャフトと、１気筒当たり
２つの弁とを有し、排気量が1.8リットルである、直列
４気筒４ストローク水冷ガソリンエンジンを有する1985
年式BMW318iで、吸気弁堆積物を判定する10000マイル
（16000km）試験および5000マイル（8000km）試験を実
施した。このエンジンは、Boschポート燃料噴射装置と
Ｌ−Jetronic燃料管理システムとを備える燃料噴射型エ
ンジンである。使用したすべての自動車は、オーバドラ
イブ自動トランスミッションを備える。
試験を始める前に、エンジン・ヘッド、吸気マニフォ
ルド、およびピストン頂部からすべての燃焼室堆積物を
除去した。新しい吸気弁を計量し、組み付けた。オイル
およびフィルタを交換し、新しい点火プラグを組み付
け、燃料噴射装置の流れをチェックした。訓練されたド
ライバーを使用して公道で走行距離を累積した。試験ル
ートは、約10％の市中走行（ストップ・アンド・ゴー・
アイドリングを伴う可変速度）と、20％の周辺道路走行
（まれにしか停止しない控えめな速度）と、70％の高速
走行（最大速度は65mph）で構成した。
一次試験データは、10000マイル（16000km）試験の終
了時の吸気弁堆積物の重量である。BMWの合格基準は以
下のとおりである。10000マイル（16000km）試験の終了
時に平均堆積物重量が100ミリグラム／弁以下である場
合、非制限走行距離受入れに関するBMW要件を満たす。
試験の終了時に平均堆積物重量が250ミリグラム／弁以
下である場合、50000マイル（80000km）点検に関するBM
W要件を満たす。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ホウリー，アール・ジヨン アメリカ合衆国、テキサス・77099、ヒ ユーストン、クラブ・レーン・12719 (72)発明者 ウイーバー，サラ・ルイーズ アメリカ合衆国、テキサス・77014、ヒ ユーストン、キングストン・ドライブ・ 2514 (72)発明者 エドワーズ，チヤールズ・リー アメリカ合衆国、テキサス・77077、ヒ ユーストン、ピツピング・ロツク・ 12526 (72)発明者 ワン，ペン−チユン アメリカ合衆国、テキサス・77079、ヒ ユーストン、パインロツク・13603 (72)発明者 バポーシヤン，ガロ・ガービス アメリカ合衆国、テキサス・77077、ヒ ユーストン、コーチライト・918 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C10L 1/22 C07D 207/27 C08L 71/02 C10L 10/00

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ガソリン沸点範囲の過半量の炭化水素と、
    一般式Ｉを有する少量の添加剤化合物との混合物を含む
    燃料組成物。 （上式で、ｘは２〜20であり、ｙは１〜50であり、R1お
    よびR2は独立に、水素、または炭素原子１〜100個の置
    換されていてもよい炭化水素基であり、R3は、炭素原子
    １〜100個の置換されていてもよい炭化水素基であり、
    各R4はそれぞれ独立に、置換されていてもよい炭素原子
    が２〜100個の式： の炭化水素基であり、R6、R7、R8はそれぞれ独立に、水
    素、または置換されていてもよい炭化水素であり、ただ
    し、R7、R8の少なくとも一方が水素であり、R6もしくは
    R8またはR6とR7で合わせて０〜98個の炭素原子を含み、
    あるいはR6とR8またはR6とR7が一緒になって３〜98個の
    炭素原子を含む炭化水素ブリッジを表し、R5は、水素、
    あるいは炭素原子が１〜100個の置換されていてもよい
    炭化水素基または炭素原子が１〜20個のアシル基であ
    り、この添加剤化合物の平均式量は少なくとも600であ
    る。）
  2. 【請求項２】R6、R7、R8がそれぞれ独立に、水素、また
    は置換されていてもよい炭素原子が１〜18個の炭化水素
    基であり、R7、R8の少なくとも一方が水素であることを
    特徴とする、請求項第１項に記載の燃料組成物。
  3. 【請求項３】前記添加剤化合物の平均式量が、800〜400
    0の範囲であることを特徴とする請求項第１項または第
    ２項に記載の燃料組成物。
  4. 【請求項４】ｘが３〜11であることを特徴とする請求項
    第１項から第３項のいずれか一項に記載の燃料組成物。
  5. 【請求項５】ｙが８〜40であることを特徴とする請求項
    第１項から第４項のいずれか一項に記載の燃料組成物。
  6. 【請求項６】R3が、炭素原子が１〜20個の炭化水素基で
    あることを特徴とする請求項第１項から第５項のいずれ
    か一項に記載の燃料組成物。
  7. 【請求項７】ｘが３〜５であり、R1およびR2が独立に、
    水素、または１〜８個の炭素原子の炭化水素基であり、
    R3が、２〜４個の炭素原子の炭化水素基であり、R5が水
    素であり、各R6が独立に、水素、炭素原子が１〜18個の
    アルキル基、あるいは炭素原子が１〜18個のオキシ置換
    された炭化水素基であり、R7とR8が共に水素であること
    を特徴とする請求項第１項から第６項のいずれか一項に
    記載の燃料組成物。
  8. 【請求項８】１つまたは複数のR6部分が、オキシ置換さ
    れた炭化水素基であり、前記１つまたは複数の部分が独
    立に、炭素原子が１〜18個のアルコキシ置換されたアル
    キレンまたは炭素原子が１〜18個のアリールオキシ置換
    されたアルキレンから選択されることを特徴とする請求
    項第７項に記載の燃料組成物。
  9. 【請求項９】１つまたは複数のR6部分が、オキシ置換さ
    れた炭化水素基であり、前記１つまたは複数の部分が独
    立に、エチルへキシレンオキシメチレン、イソプロポキ
    シメチレン、ブトキシメチレン、ノニルフェノキシメチ
    レン、およびフェノキシメチレンから選択されることを
    特徴とする請求項第７項または第８項に記載の燃料組成
    物。
  10. 【請求項１０】ｘが３〜５であり、R3が、炭素原子が２
    〜４個の炭化水素基であり、各R6が独立に、水素、また
    は炭素原子が１個または２個のアルキル基を含む炭化水
    素基であり、R7とR8が共に水素であり、R5が水素である
    ことを特徴とする請求項第１項から第７項のいずれか一
    項に記載の燃料組成物。
  11. 【請求項１１】R1とR2がそれぞれ水素であることを特徴
    とする請求項第１項から第10項のいずれか一項に記載の
    燃料組成物。
  12. 【請求項１２】前記添加剤化合物が、燃料組成物の総重
    量に基づいて50重量ppm〜400重量ppmの量だけ存在する
    ことを特徴とする請求項第１項から第11項のいずれか一
    項に記載の燃料組成物。
  13. 【請求項１３】さらに、ポリアルケニルアミンと、マン
    ニッヒアミンと、ポリアルケニルスクシンイミドと、ポ
    リ（オキシアルキレン）カルバメートと、ポリ（アルケ
    ニル）−Ｎ−置換カルバメートとから成る群から選択さ
    れた少なくとも１つの追加添加剤化合物を少量含むこと
    を特徴とする請求項第１項から第12項のいずれか一項に
    記載の燃料組成物。
  14. 【請求項１４】内撚機関を運転して要求オクタン価の増
    加を制御し、および／または要求オクタン価を低減さ
    せ、および／または吸気弁堆積物を低減させる方法にお
    いて、請求項第１項から第13項のいずれか一項に記載の
    燃料組成物を前記内燃機関中で燃焼させることを特徴と
    する方法。
  15. 【請求項１５】ガソリン適合希釈剤と、請求項第１項か
    ら第11項のいずれか一項で定義した式Ｉの化合物とを含
    み、請求項第13項で定義した少なくとも１つの追加添加
    剤化合物も含んでもよいことを特徴とするガソリンに添
    加するのに適した添加剤濃縮物。
  16. 【請求項１６】R3または少なくとも１つのR4部分が、少
    なくとも４個の炭素原子の置換されていてもよい炭化水
    素基であることを特徴とする請求項第１項から第11項の
    いずれか一項で定義した式Ｉの化合物。
  17. 【請求項１７】請求項第16項で定義した式Ｉの化合物を
    合成する方法において、一般式XIの化合物、 （上式で、ｘ、R1、R2が、請求項第１項で定義したとお
    りのものであり、Ｐが水素、または式−R3−OHの基であ
    り、R3が、請求項第１項で定義したとおりのものであ
    る）を、開環時に−R4−Ｏ−部分を残す少なくとも１つ
    の環状エーテル化合物と反応させ（ただし、Ｐが水素で
    あるときは、開環時に−R3−Ｏ−部分を残す環状エーテ
    ル化合物を式XIの化合物１モル当たり少なくとも１モル
    として式XIの化合物と反応させる）R5が水素である式Ｉ
    の化合物を形成し、その後、エーテル化およびエステル
    化を施して、R5が、炭素原子が１〜100個の置換されて
    いてもよい炭化水素基、または炭素原子が１〜20個のア
    シルである式Ｉの化合物を形成してもよいことを特徴と
    する方法。
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