KR20220002957A - 산소화 방향족 아민 및 항산화제로서의 용도 - Google Patents

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아부자르 사예드
자넬 페닝턴
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Abstract

항산화제로서 유용한 산소화 방향족 아민, 예컨대 아미노페놀계, 페닐-p-페닐렌디아민계 및 디아미노벤젠계 화합물을 포함하는 화합물, 조성물 및 방법이 개시된다. 산소화 방향족 아민은 1개 또는 2개의 탄소 함유 기(들)에 부착된 질소를 갖는 2차 아민 및/또는 3차 아민 기를 포함하고, 탄소 함유 기(들)는 하나 이상의 탄소 원자에 의해 질소로부터 분리된 하이드록실 및/또는 에테르 기를 갖는다.
Figure pct00016

Description

산소화 방향족 아민 및 항산화제로서의 용도
관련 출원의 교차 참조
본 출원은 2019년 4월 29일자로 출원된 미국 임시 출원 제62/840,133호의 이익을 주장하며, 이의 개시내용은 그 전체가 본원에 원용되어 포함된다.
기술분야
본 발명은 항산화제로서의 산소화 방향족 아민의 조성물 및 용도에 관한 것이다.
다양한 유형의 조성물 및 산업에서 항산화제가 사용된다. 예를 들어, 석유 및 가스 산업에서 얻은 조성물의 화학적 산화를 억제하도록 항산화제가 사용된다. 항산화제는 또한 음식 보존제로서 중요한 역할을 하고, 음식 특성을 보존하도록 다양한 음식 조성물에 대개 첨가된다.
탄화수소 함유 조성물은 항산화제의 사용으로부터 이익일 수 있다. 지방 및 오일에서, 항산화제는 산화 반응을 억제할 수 있고, 이는 그렇지 않으면 이러한 지방 및 오일의 화학물질에 원치 않게 영향을 미칠 수 있다. 음식 제품에서, 식용 지방 및 오일의 산화는 불쾌한 냄새 및 맛으로 이어져 음식을 부패시킬 수 있다. 산소 및 일광에 대한 노출에 의해 산화가 야기될 수 있는데, 이는 탄화수소의 산화로 이어진다.
항산화제는 또한 내부의 탄화수소의 산화를 방지하도록 연료, 예컨대 가솔린 및 가솔린/에탄올 블렌드 및 윤활제에 첨가된다. 가솔린 연료는 열, 산소 및 자외선 광과 같은 조건에 대한 노출 시 쉽게 산화할 수 있다. 산화 생성물은 연료 내에 검 또는 침전물을 생성하고, 이로써 내연 기관의 플러깅 및 부식과 같은 문제를 야기한다. 항산화제는 가솔린에서 화합물의 중합을 방지할 수 있고, 이는 그렇지 않으면 내연 기관을 손상시킬 수 있는 잔류물로 이어진다.
플라스틱, 고무 및 접착제 조성물은 또한 중합체의 산화적 손상을 방지하도록 항산화제의 첨가로부터 이익일 수 있는데, 이는 그렇지 않으면 상기 조성물의 가요성 및 강도를 소실시킨다. 중합체 조성물에 대한 산화적 손상은 대개 산소 및/또는 UV 방사선에 노출된 재료 표면에서 크랙을 야기한다.
일부 습관적 항산화제는 항산화제 활성을 제공하고, 산화 동안 형성된 퍼옥사이드를 불량하게 제어하고, 연료의 색상 저하를 중단시키는 데 있어서 불량하게 효과적이도록 상승된 농도에서 사용될 필요가 있다. 그러므로, 연료 내에 침전 및 검 형성을 감소시키거나 제거하고, 동시에 내연 기관의 부식 또는 플러깅을 감소시키거나 제거하는 개선된 산화 안정성을 갖는 가솔린 또는 가솔린과 에탄올 블렌드 조성물에 대한 수요가 있다.
본 개시내용은 산소화 방향족 아민 화합물, 예컨대 아미노페놀계, n-페닐-p-페닐렌디아민계 및 디아미노벤젠계 화합물뿐만 아니라 유기 화합물의 산화를 방지하기 위한 화합물(즉, 항산화제로서)을 포함하거나 사용하는 조성물 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 본 개시내용의 방법에 사용되는 화학식 I의 화합물을 제공하고, 화학식 I의 화합물은 하기이다:
Figure pct00001
상기 식 중, ―R1, ―R2, ―R3, ―R4 및 ―R5는 ―H,
―OH, 알킬, 아릴, 알킬 아릴 및 아릴 알킬 및 -NR8R9로부터 독립적으로 선택되고, R8 및 R9는 ―H, 알킬, 아릴, 알킬 아릴 및 아릴 알킬 및 본원에 기재된 것과 같은 R6/R7로부터 독립적으로 선택되거나, ―R1, ―R2, ―R3, ―R4 및 ―R5의 임의의 2개의 인접한 기는 하나 이상의 고리 구조를 형성한다. R6 및 R7 중 하나 또는 둘 다는 (i) 하나 이상의 탄소 원자에 의해 N 원자로부터 분리된 하나 이상의 하이드록실 기(들)를 포함하는 탄소 함유 기이고; R6 또는 R7이 (i)이 아니면, 이것은 ―H, 알킬, 아릴, 알킬 아릴 및 아릴 알킬로부터 선택된다.
실시형태에서, ―R1, ―R2, ―R3, ―R4 및 ―R5 중 적어도 하나는 ―OH이고, 바람직하게는 ―R3은 ―OH이다. 일부 실시형태에서, ―OH가 아닌 ―R1, ―R2, ―R3, ―R4 및 ―R5는 ―H이고, 본 개시내용의 아미노페놀을 포함한다.
다른 화학식 I의 화합물은 ―R1, ―R2, ―R3, ―R4 및 ―R5 중 하나 이상이 ―NR8R9인 것을 포함하고, ―NR8R9가 아닌 ―R1, ―R2, ―R3, ―R4 및 ―R5는 ―H이고, 본 개시내용의 디아미노벤젠 화합물을 포함한다.
일부 실시형태에서, R6 및 R7 중 하나 또는 둘 다는 화학식 ―(CR10 2) q (CHOH)(CH2) z R11을 갖고, R10은 ―H 및 알킬로부터 독립적으로 선택되고, q 및 z는 독립적으로 (-)(공유 결합), 또는 1 내지 12의 범위의 정수이고, 바람직하게는 (-), 1 또는 2이고, R11은 C1-C24 선형, 분지형 또는 환형 알킬, 아릴, 알킬-아릴 및 아릴-알킬로 이루어진 군으로부터 선택된다. 예시적인 화합물은 4-비스[(하이드록시알킬)아미노]페놀 및 1,4-비스[하이드록시-알킬아미노]벤젠을 포함한다.
다른 실시형태에서, R6 및 R7 중 하나 또는 둘 다는 화학식 ―(CR10 2) q (CHOH)(R12O) z R11을 갖고, R10은 ―H 및 알킬로부터 독립적으로 선택되고, q는 (-)(공유 결합), 또는 1 내지 12의 범위의 정수이고, 바람직하게는 (-), 1 또는 2이고, R11은 C1-C24 선형, 분지형 또는 환형 알킬, 아릴, 알킬-아릴 및 아릴-알킬로 이루어진 군으로부터 선택되고, R12는 ―(CH2)w―로부터 독립적으로 선택되고, w는 1, 2 또는 3이다. 예시적인 화합물은 4-비스[(알콕시-하이드록시-알킬)아미노]페놀 및 1,4-비스[알콕시-하이드록시-알킬아미노]벤젠을 포함한다.
실시형태에서, 본 발명은 유기 화합물의 산화를 억제하는 방법을 제공하고, 상기 방법은 유기 화합물을 포함하는 조성물에 화학식 I의 화합물을 첨가하는 단계를 포함하고, 여기서 화학식 I의 화합물은 상기 조성물 중의 유기 화합물의 산화를 억제한다. 산화에 보호된 화합물은 연료 조성물, 윤활제 조성물, 고무 조성물, 플라스틱 조성물 또는 접착제 조성물에 존재하는 것일 수 있다.
본 발명은 또한 화학식 I의 화합물을 제조하는 방법을 제공한다. 상기 방법에서, 본원에 기재된 것과 같은 화학식 I의 화합물을 제공하기 위해 (a) 1차 아민 및 하이드록실 기; (b) 2개의 1차 아민 기; (c) 1차 아민 및 2차 아민 기, 또는 (d) 1차 아민 및 3차 아민 기 중 어느 하나를 갖는 아릴 기 함유 반응물질은 1차 아민 기, 및/또는 선택적으로 2차 아민 기와 반응할 수 있는 탄소 및 산소 함유 반응물질과 반응한다.
예시적인 반응물질은 4-아미노페놀, 1,4-디아미노벤젠(p-페닐렌디아민) 및 디메틸-4-페닐렌디아민, 및 옥시란 함유 반응물질 및 옥시탄 함유 반응물질, 예컨대 화학식 II에 따른 것인 아릴 기 반응물질을 포함한다:
Figure pct00002
상기 식 중, R13은 ―(CH2)- 또는 ―(CH2CH2)-이고, R14는 ―(CH2) w -이고, w는 1 내지 3의 범위의 정수이고, t는 1 내지 100의 범위의 정수이고, R15는 하나 이상의 하이드록실 기로 선택적으로 치환된 본원에 기재된 것과 같은 R10이다.
본원에 기재된 산소화 방향족 아민 화합물은 다른 공지된 항산화제보다 상당히 더 양호한 항산화제 성능을 나타내고, 유기 재료의 산화적, 열적 분해를 보호한다. 이 항산화제는 일반적으로 비제한적인 예로서 석유계 제품(윤활제, 가솔린, 항공 연료 및 엔진 오일), 플라스틱, 엘라스토머, 화장품, 쿠킹 오일 및 음식 제품을 포함하는 넓은 범위의 재료에서 개선된 열 안정성 및 성능과 함께 비교적 더 높은 항산화제 특성을 갖는다.
결과적으로, 항산화제로서 작용하며, 산소화 방향족 아민은 유기 화합물을 포함하는 조성물에서의 파울링을 억제할 수 있다. 항산화제는 따라서 중합체, 예비중합체, 올리고머 및/또는 기타 다른 물질의 형성을 방지하는데, 이는 그렇지 않으면 스트림 중에서 불용성으로 되고/되거나 스트림으로부터 침전되고, 처리된 조성물과 접촉하는 물품에 침착할 것이다.
추가로, 본원에 기재된 산소화 방향족 아민 화합물을 제조하는 방법은 이 항산화제를 포함하는 조성물의 개선된 합성 및 품질을 허용한다. 예를 들어, 개시된 공정은 용융상에서 효과적으로 및 경제적으로 수행될 수 있고, 따라서 촉매 및 용매와 같은 외생 물질을 요하지 않거나 이의 사용을 최소화한다. 추가로, 산소화 방향족 아민 화합물을 제조하는 방법은 일반적으로 기존의 합성과 비교하여 최종 생성물에 대한 정제 단계를 감소하거나 제거할 수 있다. 결과적으로, 이는 생성물에 대해 우수한 성능/비용 비율 및 감소한 양의 폐기물로 이어질 수 있다.
도 1은 중질 코커 나프타에 의한 본 개시내용의 다양한 산소화 방향족 아민의 항산화제 시험으로부터 결정되는 것처럼 압력 파괴점에 도달할 때까지 지속기간(시간)의 그래프이다.
도 2는 중질 코커 나프타에 의한 본 개시내용의 다양한 산소화 방향족 아민의 항산화제 시험으로부터 결정되는 것처럼 압력 파괴점에 도달할 때까지 지속기간(시간)의 그래프이다.
도 3은 DCU-1 코커 나프타에 의한 본 개시내용의 다양한 산소화 방향족 아민의 항산화제 시험으로부터 결정되는 것처럼 압력 파괴점에 도달할 때까지 지속기간(시간)의 그래프이다.
도 4는 코커 나프타에 의한 본 개시내용의 다양한 산소화 방향족 아민의 항산화제 시험으로부터 결정되는 것처럼 시간에 따른 압력의 변화의 그래프이다.
본 개시내용은 바람직한 실시형태에 대한 참조를 제공하지만, 당업자는 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 형태 및 세부사항에서 변화가 이루어질 수 있음을 인지할 것이다. 다양한 실시형태의 참조는 본원에 첨부된 청구범위의 범위를 제한하지 않는다. 추가로, 본 명세서에 기재된 임의의 예는 제한하려는 의도가 아니며, 단지 첨부된 청구범위에 대한 많은 가능한 실시형태 중 일부를 설명하려는 것이다.
본 발명의 추가 이점 및 신규 특징은 하기하는 상세한 설명에서 부분적으로 설명될 것이며, 부분적으로는 하기의 시험 시 당업자에게 명백하거나, 본 발명의 실행 시 일상적 실험을 통해 습득될 수 있을 것이다.
본 개시내용의 조성물 및 방법은 질소 함유 및 산소 함유 방향족 화학물질(산소화 방향족 아민)을 갖는 화합물을 포함하거나 이를 사용한다. 산소화 방향족 아민은 적어도 방향족 고리 탄소에 결합된 2차 아민 또는 3차 아민 기의 적어도 하나의 질소 원자를 갖는 불포화 6개 탄소 고리 구조를 포함하고, 2차 아민 또는 3차 아민 기의 질소 원자는 하나 이상의 탄소 원자에 의해 N 원자로부터 분리된 하나 이상의 하이드록실 기(들) 및/또는 에테르 기(들)를 포함하는 제1 탄소 함유 기(및 선택적으로 제2 탄소 함유 기)에 부착된다. 바람직하게는, 제1 탄소 함유 기(및 선택적으로 제2 탄소 함유 기)는 하나 이상의 탄소 원자에 의해 N 원자로부터 분리된 하나 이상의 하이드록실 기(들) 및 하나 이상의 에테르 기(들)를 포함한다. 바람직하게는, 하이드록실 기 및 에테르 기는 2개의 탄소 원자, 또는 3개의 탄소 원자에 의해 질소로부터 분리된다. 산소화 방향족 아민은 또한 다른 방향족 고리 탄소에 결합된 적어도 하이드록실 기, 또는 제2 아민 기(상기 언급된 2차 아민 또는 3차 아민 기와 동일하거나 상이할 수 있음) 중 어느 하나를 포함한다. 2차 아민 또는 3차 아민 기, 및 하이드록실 또는 제2 아민 기에 결합되지 않은 방향족 고리에서의 원자는 수소 원자, 아릴 및/또는 알킬 기를 포함하는 탄화수소 기에 결합될 수 있거나, 고리 구조를 형성(예를 들어, 방향족 고리와 융합 고리 구조를 형성)할 수 있다.
일부 실시형태에서, 산소화 방향족 아민은 2차 아민 또는 3차 아민 기 이외에 하나 이상의 하이드록실 기의 고리 원자(들)에 결합된 불포화 6개 탄소 고리 구조를 갖는다. 불포화 6개 탄소 고리 구조는 아릴 고리일 수 있거나, 불포화 6개 탄소 고리 구조를 포함하는 융합 고리 구조의 부분일 수 있다. 불포화 6개 탄소 고리의 고리 원자에 결합된 하이드록실 기를 포함하는 본 개시내용의 예시적인 화합물은 페놀, 피로카테콜, 레소르시놀, 하이드로퀴논, 하이드록실-하이드로퀴논 또는 플로로루시톨에 기초한 것을 포함한다. 예시적인 화합물은 또한 하이드록실 함유 융합 방향족 화학물질, 예컨대 나프톨, 하이드록실-안트라센 또는 인데놀에 기초한 것을 포함한다.
일부 실시형태에서, 산소화 방향족 아민은 적어도 제1 탄소 함유 기를 포함하는 2차 아민 또는 3차 아민 기 이외에 하나 이상의 아민 기의 고리 원자(들)에 결합된 불포화 6개 탄소 고리 구조를 갖는다. 불포화 6개 탄소 고리 구조는 아릴 고리일 수 있거나, 불포화 6개 탄소 고리 구조를 포함하는 융합 고리 구조의 부분일 수 있다. 불포화 6개 탄소 고리의 고리 원자에 결합된 아민 기를 포함하는 본 개시내용의 예시적인 화합물은 아닐린, 벤젠디아민 및 벤젠트리아민에 기초한 것을 포함한다. 예시적인 화합물은 또한 하이드록실 함유 융합 방향족 화학물질, 예컨대 나프틸아민, 디아미노나프탈렌, 아미노안트라센, 인데닐아민 및 인데닐디아민에 기초한 것을 포함한다.
실시형태에서, 2차 아민 또는 3차 아민 기의 제1 탄소 함유 기(들) 및/또는 제2 탄소 함유 기(들)는 1개 내지 약 24개, 2개 내지 약 23개, 또는 2개 내지 약 22개의 범위의 탄소 원자의 수; 3개 내지 약 40개, 4개 내지 약 38개, 또는 5개 내지 약 35개의 범위의 수소 원자의 수; 1개, 2개, 3개 또는 4개의 산소 원자의 수; 또는 임의의 이들의 조합을 포함한다. 바람직한 실시형태에서, 2차 아민 또는 3차 아민 기의 탄소 함유 기는 탄소, 산소 및 수소를 오직 포함한다.
일부 실시형태에서, 본 개시내용은 화합물이 3차 아민 기를 포함하고, 3차 아민 기의 질소 원자에 결합된 제1 탄소 함유 기 및 제2 탄소 함유 기가 동일한 "비스" 화합물을 제공한다. 예를 들어, 아미노페놀 화합물 4-비스[(3-부톡시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀에서 제1 탄소 함유 기 및 제2 탄소 함유 기는 동일하고, ―(CH2CHOHCH2)O(CH2)3CH3이다.
다른 "비스" 화합물은 디아민, 예컨대 페닐렌디아민에 기초한 것을 포함하고, 여기서 이 화합물은 고리 탄소에 결합된 첫 번째의 2차 아민 기, 및 고리 탄소에 결합된 두 번째의 2차 아민 기를 포함하고, 제1 아민 및 제2 아민 기는 하이드록실 기, 에테르 기, 또는 둘 다를 포함하는 탄소 함유 기에 추가로 결합되고, 탄소 함유 기는 동일하다. 예를 들어, 디아미노벤젠 화합물 1,4-비스[3-헥실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠에서 제1 탄소 함유 기 및 제2 탄소 함유 기는 동일하고, ―(CH2CHOHCH2)O(CH2)5CH3이다.
본 개시내용의 화합물은 화학식 I를 참조하여 기재된다:
Figure pct00003
화학식 I에서 ―R1, ―R2, ―R3, ―R4 및 ―R5는 ―H, ―OH, 알킬, 아릴, 알킬 아릴 및 아릴 알킬 및 -NR8R9로부터 독립적으로 선택된다. R8 및 R9는 ―H, 알킬, 아릴, 알킬 아릴 및 아릴 알킬 및 본원에 기재된 것과 같은 R6/R7로부터 독립적으로 선택되거나, ―R1, ―R2, ―R3, ―R4 및 ―R5의 임의의 2개의 인접한 기는 하나 이상의 고리 구조를 형성한다. R6 및 R7 중 하나 또는 둘 다는 (i) 하나 이상의 탄소 원자에 의해 N 원자로부터 분리된 하나 이상의 하이드록실 기(들) 및/또는 에테르 기를 포함하는 탄소 함유 기이고, R6 또는 R7이 (i)가 아니면, 이것은 ―H, 알킬, 아릴, 알킬 아릴 및 아릴 알킬로부터 선택된다.
―R1, ―R2, ―R3, ―R4,―R5,―R8 및 ―R9 중 하나 이상일 수 있는 예시적인 알킬 기는 1개 내지 18개, 1개 내지 12개, 1개 내지 8개, 1개 내지 6개 또는 1개 내지 3개의 범위의 탄소 원자의 수를 갖는 알킬 기일 수 있고, 선형, 분지형 및 환형 알킬 기로부터 선택된다. 예시적인 알킬 기 종은 하기를 포함하지만, 이들로 제한되지는 않는다:
메틸,
에틸,
프로필, 이소프로필,
부틸, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸,
펜틸, 사이클로펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸,
헥실, 사이클로헥실, 1-메틸부틸, 2-메틸부틸 및 3-메틸부틸, 1,1-디메틸프로필, 1,2-디메틸프로필 또는 2,2-디메틸프로필, 1-에틸-프로필, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 3-메틸펜틸 또는 4-메틸펜틸, 1,1-디메틸부틸, 1,2-디메틸부틸, 1,3-디메틸부틸, 2,2-디메틸부틸, 2,3-디메틸부틸 또는 3,3-디메틸부틸, 1-에틸부틸 또는 2-에틸부틸, 1-에틸-1-메틸프로필 및 1,1,2-트리메틸프로필 또는 1,2,2-트리메틸프로필, 메틸사이클로펜틸;
헵틸, 2-메틸헥실, 3-메틸헥실, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실, 3-에틸펜틸, 2,2,3-트리메틸부틸, 2,2-디메틸펜틸, 2,3-디메틸펜틸, 2,4-디메틸펜틸, 3,3-디메틸펜틸, 3,4-디메틸펜틸, 4,4-디메틸펜틸, 사이클로헵틸, 1-메틸사이클로헥실 및 2-메틸사이클로헥실;
옥틸, 2-메틸헵틸 3-메틸헵틸, 4-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 3-에틸헥실, 4-에틸헥실, 5-에틸헥실, 2,2-디메틸헥실, 2,3-디메틸헥실, 2,4-디메틸헥실, 2,5-디메틸헥실, 3,3-디메틸헥실, 3,4-디메틸헥실, 3-에틸-2-메틸펜틸, 3-에틸-3-메틸펜틸, 2,2,3-트리메틸펜틸, 2,2,4-트리메틸펜틸, 2,3,3-트리메틸펜틸, 2,3,4-트리메틸펜틸 및 2,2,3,3-테트라메틸부틸;
노닐, 데실, 운데실, 도데실, 트리데실, 테트라데실, 펜타데실, 헥사데실, 헵타데실 및 옥타데실옥시.
―R1, ―R2, ―R3, ―R4,―R5,―R8 및 ―R9 중 하나 이상일 수 있는 예시적인 알킬 아릴 기는 7개 내지 18개 또는 7개 내지 12개의 범위의 탄소 원자의 수를 갖는 알킬 아릴 기, 예컨대 펜메틸, 페네틸, 펜프로필, 펜이소프로필, 펜부틸, 펜이소부틸, 펜-sec-부틸렌, 펜-tert-부틸렌, 펜-펜틸렌 및 헥실렌 등일 수 있다.
―R1, ―R2, ―R3, ―R4,―R5,―R8 및 ―R9 중 하나 이상일 수 있는 예시적인 아릴 알킬 기는 7개 내지 18개 또는 7개 내지 12개의 범위의 탄소 원자의 수를 갖는 아릴 알킬 기, 예컨대 메틸-페닐, 에틸-페닐, 프로필-페닐, 부틸-페닐, 펜틸-페닐, 헥실-페닐, 헵틸-페닐 및 옥틸-페닐일 수 있다.
실시형태에서, R6 및 R7 중 하나 또는 둘 다에서, 하나 이상의 하이드록실 기(들) 및/또는 에테르 기(들)는 2개 이상의 탄소 원자, 및 바람직하게는 2개의 탄소 원자에 의해 N 원자로부터 분리된다.
실시형태에서, R6 및 R7 중 하나 또는 둘 다는 하나 이상의 하이드록실 기의 형태로 하나 이상의 산소 원자를 포함한다. 일부 실시형태에서, R6 및 R7 중 하나 또는 둘 다는 화학식 ―(CR10 2) q (CHOH)(CH2) z R11을 갖고, R10은 ―H 및 알킬로부터 독립적으로 선택되고, q 및 z는 독립적으로 (-)(공유 결합), 또는 1 내지 12의 범위의 정수이고, R11은 C1-C24 선형, 분지형 또는 환형 알킬, 아릴, 알킬-아릴 및 아릴-알킬로 이루어진 군으로부터 선택된다. 바람직하게는 q 및 z는 독립적으로 (-), 1 또는 2이다. 훨씬 더 바람직하게는, R10은 ―H이고; q는 1이고; z는 (-)이고; R11은 C1-C18 선형, 분지형 또는 환형 알킬, 아릴, 알킬-아릴 및 아릴-알킬 기로부터 선택된다. 예시적인 알킬, 알킬-아릴 및 아릴-알킬 기는 본원에 기재되어 있다. 화학식 ―(CR10 2) q (CHOH)(CH2) z R11의 예시적인 종은 하기 기를 포함한다:
Figure pct00004
실시형태에서, R6 및 R7 중 하나 또는 둘 다는 하이드록실 기(들)의 형태의 적어도 하나 및 에테르 기(들)의 형태의 적어도 하나인 2개 이상의 산소 원자를 포함한다. 일부 실시형태에서, R6 및 R7 중 하나 또는 둘 다는 화학식 ―(CR10 2) q (CHOH)(R12O) z R11을 갖고, R10은 ―H 및 알킬로부터 독립적으로 선택되고, q는 (-)(공유 결합), 또는 1 내지 12의 범위의 정수이고, R11은 C1-C24 선형, 분지형 또는 환형 알킬, 아릴, 알킬-아릴 및 아릴-알킬 기로부터 선택되고, R12는 ―(CH2)w―로부터 독립적으로 선택되고, w는 1, 2 또는 3이고, z는 1 내지 100, 1 내지 50, 1 내지 25, 1 내지 15, 1 내지 10, 1 내지 5의 범위의 정수이거나, t는 2, 3 또는 4이다. 바람직한 양태에서, R10은 ―H이고; q는 1이고; z는 1이고; w는 1 또는 2이고, R11은 C1-C18 선형, 분지형 또는 환형 알킬, 아릴, 알킬-아릴 및 아릴-알킬이다. 예시적인 알킬, 알킬-아릴 및 아릴-알킬 기는 본원에 기재되어 있다.
(CR10 2) q (CHOH)(R12O) z R11의 예시적인 종은 하기 기를 포함한다:
Figure pct00005
바람직한 화학식 I의 화합물은 ―R1, ―R2, ―R3, ―R4 및 ―R5 중 하나 이상이 ―OH인 것을 포함하고, ―OH가 아닌 ―R1, ―R2, ―R3, ―R4 및 ―R5는 ―H이다. 예를 들어, 본 개시내용의 일부 바람직한 화합물은 R6 및 R7이 본원에 기재된 의미를 갖는 하기 하위화학식 Ia를 갖는다.
Figure pct00006
하위화학식 Ia의 예시적인 화합물은 R6 및 R7 중 둘 다가 화학식 ―(CR10 2) q (CHOH)(CH2) z R11를 갖는 것, 4-비스[(2-하이드록시에틸)아미노] 페놀, 4-비스[(2-하이드록시프로필)아미노] 페놀, 4-비스[(2-하이드록시부틸)아미노]페놀, 4-비스[(2-하이드록시펜틸)아미노]페놀, 4-비스[(2-하이드록시헥실)아미노]페놀, 4-비스[(2-하이드록시-2-페닐)아미노]페놀, 4-비스[(2-하이드록시-2-페닐에틸)아미노]페놀, 4-비스[(2-하이드록시헵틸)아미노]페놀, 4-비스[(2-하이드록시옥틸)아미노]페놀, 4-비스[(2-하이드록시노닐)아미노]페놀,4-비스[(2-하이드록시데실)아미노]페놀, 4-비스[(2-하이드록시운데실)아미노]페놀,
4-비스[(2-하이드록시도데실)아미노]페놀, 4-비스[(2-하이드록시트리데실)아미노]페놀,
4-비스[(2-하이드록시테트라데실)아미노]페놀, 4-비스[(2-하이드록시펜타데실)아미노] 페놀, 4-비스[(2-하이드록시헥사데실)아미노]페놀, 4-비스[(2-하이드록시헵타데실)아미노]페놀, 4-비스[(2-하이드록시옥타데실)아미노]페놀,
4-비스[(2-하이드록시엘레일)아미노]페놀, 4-비스[(2-하이드록시노나데실)아미노]페놀,
4-비스[(2-하이드록시에이코실)아미노]페놀, 4-비스[(2-하이드록시헤네이코실)아미노]페놀,
4-비스[(2-하이드록시도코실)아미노]페놀 및 4-비스[(2-하이드록시트리코실)아미노]페놀을 포함한다.
R6 및 R7 중 둘 다가 화학식 ―(CR10 2) q (CHOH)(R12O) z R11을 갖는 하위화학식 Ia의 다른 예시적인 화합물은 4-비스[(3-메톡시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-에톡시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-프로폭시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀,
4-비스[(3-부톡시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-펜틸옥시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-헥실옥시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-헵틸옥시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-옥틸옥시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-노닐옥시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-데실옥시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-운데실옥시-2-하이드록시- 프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-도데실옥시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-트리데실옥시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-테트라데실옥시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-펜타데실옥시-2-하이드록시-프로필) 아미노]페놀, 4-비스[(3-헥사데실옥시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-헵타데실옥시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-옥타데실옥시-2-하이드록시- 프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-엘레일옥시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-노나데실옥시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-에이코실옥시-2-하이드록시- 프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-헤네이코실옥시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-도코실옥시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀 및 4-비스[(3-트리코실옥시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀을 포함하지만, 이들로 제한되지는 않는다.
다른 바람직한 화학식 I의 화합물은 ―R1, ―R2, ―R3, ―R4 및 ―R5 중 하나 이상이 ―NR8R9인 것을 포함하고, R8 및 R9는 ―H, 알킬, 아릴, 알킬 아릴 및 아릴 알킬 및 본원에 기재된 것과 같은 R6/R7로부터 독립적으로 선택되고, ―NR8R9가 아닌 ―R1, ―R2, ―R3, ―R4 및 ―R5는 ―H이다. 예를 들어, 본 개시내용의 일부 바람직한 화합물은 R6, R7 및 R9인 하기 하위화학식 Ib 또는 R6 및 R7이 본원에 기재된 의미를 갖는 하기 하위화학식 Ic를 갖는다.
Figure pct00007
R6 및 R7 중 둘 다가 화학식 ―(CR10 2) q (CHOH)(R12O) z R11을 갖는 하위화학식 Ic의 예시적인 화합물은
1-비스[3-메톡시-2-하이드록시-에틸아미노]-4-페닐아미노벤젠, 1-비스[3-에톡시-2-하이드록시-프로필아미노]-4-페닐아미노벤젠, 1-비스[3-프로폭시-2-하이드록시- 프로필아미노]-4-페닐아미노벤젠, 1-비스[3-부톡시-2-하이드록시-프로필아미노]-4-페닐아미노벤젠, 1-비스[3-펜틸옥시-2-하이드록시-프로필아미노]-4-페닐아미노벤젠, 1-비스[3-헥실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]-4-페닐아미노벤젠, 1-비스[3-옥틸옥시-2-하이드록시-프로필아미노]-4-페닐아미노벤젠, 1-비스[3-노닐옥시-2-하이드록시-프로필아미노]-4-페닐아미노벤젠, 1-비스[3-운데실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]-4-페닐아미노벤젠, 1-비스[3-도데실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]-4-페닐아미노벤젠, 1-비스[3-트리데실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]-4-페닐아미노벤젠, 1-비스[3-테트라데실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]-4-페닐아미노벤젠, 1-비스[3-펜타데실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]-4-페닐아미노벤젠, 1-비스[3-헥사데실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]-4-페닐아미노벤젠, 1-비스[3-헵타데실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]-4-페닐아미노벤젠, 1-비스[3-옥타데실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]-4-페닐아미노벤젠, 1-비스[3-엘레일옥시-2-하이드록시-프로필아미노]-4-페닐아미노벤젠, 1-비스[3-노나데실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]-4- 페닐아미노벤젠, 1-비스[3-에이코실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]-4-페닐아미노벤젠, 1-비스[3-헤네이코실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]-4-페닐아미노벤젠, 1-비스[3-도코실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]-4-페닐아미노벤젠 및 1-비스[3-트리코실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]-4-페닐아미노벤젠을 포함하지만, 이들로 제한되지는 않는다.
다른 바람직한 화학식 I의 화합물은 ―R1, ―R2, ―R3, ―R4 및 ―R5 중 하나 이상이 ―NR6R7인 것을 포함하고, ―NR6R7이 아닌 ―R1, ―R2, ―R3, ―R4 및 ―R5는 ―H이다. 예를 들어, 본 개시내용의 일부 바람직한 화합물은 R6 및/또는 R7이 본원에 기재된 의미를 갖는 하기 하위화학식 Id 및 하위화학식 Ie를 갖는다.
Figure pct00008
R7이 화학식 ―(CR10 2) q (CHOH)(R12O) z R11을 갖는 하위화학식 Ie의 예시적인 화합물은 1,4-비스[3-메톡시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-에톡시-2-하이드록시-에틸아미노]벤젠, 1,4-비스[3-프로폭시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 4-비스[3-부톡시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-펜틸옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-헥실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-헵틸옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-옥틸옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-노닐옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-데실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-운데실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-도데실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-트리데실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-테트라데실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-펜타데실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-헥사데실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[(3-헵타데실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-옥타데실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-엘레일옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-노나데실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-에이코실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-헤네이코실옥시-2-하이드록시-프로필아미노] 벤젠, 1,4-비스[3-도코실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠 및 1,4-비스[3-트리코실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠을 포함하지만, 이들로 제한되지는 않는다.
본 개시내용의 항산화제 화합물의 합성에 사용될 수 있는 본 개시내용의 방향족 화합물은 본원에 기재된 것과 같은 아미노페놀 및 디아미노 벤젠 화합물을 포함하고, 본 개시내용에 따른 방법을 사용하여 제조될 수 있다. 일부 실행 방식에서, 일반 상황으로서, (a) 1차 아민 및 하이드록실 기, 예컨대 4-아미노페놀, (b) 2개의 1차 아민 기, 예컨대 1,4-디아미노벤젠(p-페닐렌디아민), (c) 1차 아민 및 2차 아민 기, 예컨대 페닐페닐렌디아민, 또는 (d) 1차 아민 및 3차 아민 기, 예컨대 디메틸-4-페닐렌디아민을 갖는 아릴 기 함유 반응물질은 예컨대 본원에 기재된 생성물을 제공하기 위해 1차(및 선택적으로 2차) 아민 기와 반응할 수 있는 탄소 및 산소 함유 반응물질과 반응한다. 탄소 및 산소 함유 반응물질은 아민 기와 반응할 때 ―(CR10 2) q (CHOH)(CH2) z R11 또는 (CR10 2) q (CHOH)(R12O) z R11의 화학식을 가질 수 있는 R6 및/또는 R7 기(들) 중 하나 또는 둘 다를 제공할 수 있다.
일부 실행 방식에서, 반응물질은 아민 반응성 기로서 옥시란 기 또는 옥시탄 기를 포함한다. 옥시란 함유 반응물질 및 옥시탄 함유 반응물질은 원하는 탄소 화학을 포함할 수 있고, 또한 예컨대 에테르 기의 형태로 추가 산소 원자(들)를 포함할 수 있다. 예시적인 옥시란 함유 반응물질은 글리시딜 에테르, 예컨대 알킬 글리시딜 에테르이다.
일부 실행 방식에서 옥시란 함유 반응물질은 화학식 II를 갖는다:
Figure pct00009
상기 식 중, R13은 ―(CH2)- 또는 ―(CH2CH2)-이고, R14는 ―(CH2) w -이고, w는 1 내지 3의 범위의 정수이고, t는 1 내지 100, 1 내지 50, 1 내지 25, 1 내지 15, 1 내지 10, 1 내지 5의 범위의 정수이거나, t는 2, 3 또는 4이고, R15는 하나 이상의 하이드록실 기로 선택적으로 치환된 본원에 기재된 것과 같은 R10이다.
항산화제로서 사용될 수 있는 질소 함유 및 산소 함유 방향족 화합물은 문서 번호 N11244USP1(ECO0169/P1)을 갖고 본 출원과 동시 출원된 발명의 명칭이 "Polyhydroxyaminophenol Compounds and Methods for Preventing Monomer Polymerization"인 공동 소유인 미국 임시 출원에 또한 기재되어 있다.
실행 방식에서, 본원에 기재된 것과 같은 아미노페놀 또는 디아미노 벤젠 화합물은 원하는 몰비에서 탄소 및 산소 함유 반응물질, 예를 들어 글리시딜 에테르와 반응할 수 있다. 그 비는 등몰비, 또는 탄소 및 산소 함유 반응물질이 아미노페놀 또는 디아미노 벤젠 화합물보다 높은 몰비일 수 있다. 예시적인 실행 방식에서 탄소 및 산소 함유 반응물질은 아미노페놀 또는 디아미노 벤젠 화합물에 대해 약 2몰 초과로 반응한다.
일부 실행 방식에서 아릴 기 함유 반응물질 및 탄소 및 산소 함유 반응물질(예를 들어, 옥시란 또는 옥시탄 함유 반응물질)은 하나 또는 둘 다의 반응물질이 액상에 있는 온도에서 반응한다. 일부 실행 방식에서, 옥시란/옥시탄 함유 반응물질은 원하는 반응 온도에서 액상에 있고, 이것은 아릴 기 함유 반응물질을 용매화한다. 이와 관련하여, 아릴 기 함유 반응물질은 탄소 및 산소 함유 반응물질보다 높은 융점을 가질 수 있다. 원하는 반응 온도에서 반응물질이 용융하고/하거나 용매화되는 실시형태에서, 달리 통상적으로 반응 계획에 사용된 유기 용매와 같은 임의의 다른 성분은 선택적일 수 있고, 필요하지 않다. 따라서, 유기 용매는 반응 방법으로부터 배제될 수 있다. 추가로, 촉매와 같은 성분은 또한 선택적일 수 있고, 따라서 필요하지 않다. 일부 실행 방식에서, 합성 방법은 (a) 유기 용매, (b) 촉매, 또는 (a)와 (b) 둘 다의 사용을 포함하지 않는다.
예시적인 반응 온도는 대략 실온(약 25℃) 내지 약 250℃, 약 40℃ 내지 약 200℃, 또는 약 50℃ 내지 약 175℃의 범위일 수 있다.
대안적으로, 아릴 기 함유 및 탄소 및 산소 함유 반응물질은 승온(예를 들어, 100℃ 초과)에서 환류에 의해 유기 용매, 예컨대 메탄올, 부틸 카르비톨 및 부틸 글리콜과 같은 알코올에서 반응할 수 있다.
산소화 방향족 아민 및 임의의 하나 이상의 선택적인 성분을 포함하는 조성물은 원하는 형태로, 액체 형태, 건조 형태로, 또는 현탁액 또는 분산액으로서 있을 수 있다. 산소화 방향족 아민은 용해된 상태, 부분적으로 용해된 상태, 현탁된 상태 또는 건조 혼합물과 같이 조성물 중에서 원하는 물리적 상태에 있을 수 있다. 산소화 방향족 아민은 선택적으로 상기 조성물에서 미립자 형태로 있을 수 있다. 산소화 방향족 아민이 미립자 형태인 경우, 입자는 선택적으로 입자 크기(예를 들어, 크기 범위를 갖는 입자) 및/또는 형상의 관점에서 기술될 수 있다. 조성물의 형태 및 그 안의 성분(들)의 상태는 물리적 특성을 이해하면서 산소화 방향족 아민을 선택함으로써 선택될 수 있다.
조성물의 형태 및 그 안의 성분(들)의 상태는 또한 용매, 또는 용매 혼합물과 같은 하나 이상의 선택적 성분, 또는 산소화 방향족 아민과 상이한 다른 부형제 화합물의 포함에 의해 영향을 받을 수 있다. 조성물의 형태 및 그 안의 성분의 상태는 또한 온도에 의해 영향을 받을 수 있고, 조성물 특성은 특정 온도(예를 들어, 저장 온도), 예를 들어 5℃ 이하, 실온(25℃), 또는 원하는 분야에 사용된 온도에서의 상황 하에서 선택적으로 기술될 수 있다.
지적된 바와 같이, 산소화 방향족 아민 함유 조성물은 용매, 계면활성제, 분산제 등과 같은 다른 성분을 포함할 수 있다. 선택적 성분이 조성물에 존재하는 경우, 이것은 산소화 방향족 아민에 대한 중량의 관점에서 기술될 수 있다. 선택적 성분(들)은 산소화 방향족 아민보다 더 많은 양으로, 거의 동일한 양으로, 또는 더 적은 양으로 존재할 수 있다.
본원에 사용된 "선택적" 또는 "선택적으로"와 같은 용어는 후속하여 기술된 대상(예를 들어, 화합물), 사건(예를 들어, 처리 단계) 또는 상황이 발생할 수는 있으나 꼭 발생할 필요는 없으며, 설명은 대상, 사건 또는 상황이 발생하는 경우 및 발생하지 않는 경우를 포함한다는 것을 의미한다.
본 개시내용의 조성물은 이러한 언급된 화합물을 포함할 수 있고, 선택적으로는 조성물 중에 다른 성분을 포함할 수 있지만 매우 소량으로 포함할 수 있다(예를 들어, 언급된 성분으로 "본질적으로 이루어진" 조성물의 관점에서 기술됨). 예를 들어, 이러한 조성물은 하나 이상의 다른 성분을 포함할 수 있지만 총 조성물의 약 1%(중량) 초과, 약 0.5%(중량) 초과, 약 0.1%(중량) 초과 또는 약 0.01%(중량) 초과의 양으로 포함하지는 않는다. 산소화 방향족 아민(예를 들어, 용매 중에 용해됨)인 고체 성분으로 본질적으로 이루어진 조성물은 선택적으로는 하나 이상의 다른(예를 들어, 고체) 성분을 포함할 수 있지만 총 조성물 중량의 약 1%(중량) 미만의 양으로 포함할 수 있다. 언급된 성분"으로 이루어진" 조성물에서, 언급된 성분 이외에 다른 측정 가능한 양의 성분이 없다. 일부 실시형태에서, 산소화 방향족 아민은 선택적으로 총 조성물의 1%(중량) 미만, 0.5%(중량) 미만, 0.1%(중량) 미만 또는 0.01%(중량) 미만의 양으로 존재할 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, 예를 들어 본 개시내용의 실시형태를 기술하는데 사용된 조성물 내의 성분의 유형 또는 분량, 특성, 측정 가능한 분량, 방법, 위치, 값 또는 범위를 수식하는 "실질적으로" 및 "본질적으로 이루어진"이라는 용어는 의도된 조성물, 특성, 분량, 방법, 위치, 값 또는 범위를 부정하는 방식으로 이의 전반적으로 인용된 조성물, 특성, 분량, 방법, 위치, 값 또는 범위에 영향을 미치지 않는 변동을 지칭한다. 의도된 특성의 예는, 오로지 이의 비제한적인 예에 의해, 분산성, 안정성, 속도, 용해도 등을 포함하고; 의도된 값은 첨가된 성분의 중량, 첨가된 성분의 농도 등을 포함한다. 변형된 방법에 대한 효과는 공정에 사용된 물질의 유형 또는 양의 변화에 의해 유발되는 효과, 기계 설정의 가변성, 공정에 대한 주변 조건의 효과 등을 포함하고, 여기서 효과의 방식 또는 정도는 하나 이상의 의도된 특성 또는 결과 및 유사한 근사적 고려사항을 부정하지는 않는다. "실질적으로" 또는 "본질적으로 이루어진"이라는 용어에 의해 수식되는 경우, 본원에 첨부된 청구범위는 물질의 이러한 유형 및 양에 대한 등가물을 포함한다.
본원에 사용된 바와 같이, 예를 들어 본 개시내용의 실시형태를 기술하는 데 사용된 조성물에서의 성분의 분량, 농도, 부피, 공정 온도, 공정 시간, 수율, 유속, 압력 및 유사한 값, 및 이들의 범위를 수식하는 "약"이라는 용어는 예를 들어 화합물, 조성물, 농축물 또는 사용 제제의 제조에 사용된 통상적인 측정 및 취급 절차를 통해; 이들 절차에서의 우연한 오류를 통해; 방법을 수행하는 데 사용된 출발 물질 또는 성분의 제조, 공급원 또는 순도의 차이를 통해 발생할 수 있는 수치적 분량의 변동, 및 유사한 근사적 고려사항을 지칭한다. "약"이라는 용어는 또한 특정한 초기 농축물 또는 혼합물을 갖는 제제의 노화로 인해 달라지는 양, 및 특정한 초기 농축물 또는 혼합물을 갖는 제제의 혼합 또는 가공으로 인해 달라지는 양을 포함한다. "약"이라는 용어에 의해 수식되는 경우, 본원에 첨부된 청구범위는 이러한 분량에 대한 등가물을 포함한다. 추가로, "약"이 임의의 값 범위를 기술하는 데 사용된 경우, 예를 들어 "약 1 내지 5"라는 언급은, 문맥에 의해 구체적으로 제한되지 않는 한, "1 내지 5" 및 "약 1 내지 약 5" 및 "1 내지 약 5" 및 "약 1 내지 5"를 의미한다.
조성물에서의 산소화 방향족 아민, 및 임의의 다른 (선택적인) 성분의 양은 다양한 방식으로, 예컨대 중량 백분율(중량%)로 또는 조성물 중의 산소화 방향족 아민의 몰량으로 기술될 수 있다. 산소화 방향족 아민과 함께 다른 성분을 사용할 때, 이러한 화합물은 또한 조성물에서 중량비에 관하여 또는 서로에 대한 상대 양에 관하여 기술될 수 있다.
산소화 방향족 아민은 용매 또는 용매의 조합으로 조성물에 존재할 수 있다. 산소화 방향족 아민이 용매 또는 용매 조합에 가용성이도록 용매 또는 용매 조합을 선택할 수 있다. 질소 함유 및 산소 함유 방향족 중합방지제가 주위 조건에서 액체이면, 혼화성 용매가 선택될 수 있다.
유용한 용매는 산소화 방향족 아민이 가용화되거나 안정적으로 현탁될 수 있는 임의의 용매를 포함한다. 일부 실시형태에서, 용매 또는 용매 조합은 글리콜계 용매와 같은 수용성 용매 또는 수혼화성 용매, 및 방향족 용매, 파라핀 용매, 또는 이들 둘의 혼합물과 같은 소수성 용매 또는 탄화수소 용매로부터 선택될 수 있다.
예시적인 글리콜 용매는 C1-C8 글리콜, 예를 들어 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜 및 트리에틸렌 글리콜, 이러한 글리콜의 에테르, 예를 들어 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 액체 폴리에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르 및 저분자량 폴리프로필렌 글리콜 등, 및 이들의 조합을 포함하지만, 이들로 제한되지는 않는다. Butyl Carbitol 및 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르로 주로 이루어진 Butyl CARBITOLTM을 주로 함유하는 Butyl CELLOSOLVETM와 같은 상업적 용매가 사용될 수 있고, DOW로부터 입수 가능하다.
다른 예시적인 소수성 용매 또는 탄화수소 용매는 중질 방향족 나프타, 톨루엔, 에틸벤젠, 이성질체성 헥산, 벤젠, 크실렌, 예컨대 오르토-크실렌, 파라-크실렌 또는 메타-크실렌, 및 이들의 둘 이상의 혼합물을 포함한다.
일부 실시형태에서, 용매는 글리콜 및 방향족 나프타, 및 이들의 조합으로부터 선택된다.
(하나 이상의 선택적인 성분을 갖는) 산소화 방향족 아민의 양은, 하나 이상의 방식으로, 예컨대 조성물 내의 성분(들)의 고체 퍼센트(중량)로 또는 조성물 내의 고체 성분의 몰량으로 기술될 수 있다.
예를 들어, 산소화 방향족 아민의 스톡 조성물은 적어도 약 0.00001%(중량), 적어도 약 5%(중량)의 농도로, 예컨대 0.00001%(중량) 내지 약 50%(중량) 범위의 양으로 용매에 용해될 수 있다.
일부 실행 방식에서, 항산화제로서 본 개시내용의 산소화 방향족 아민을 사용할 수 있다. 조성물에서 유기 물질의 산화를 지연시키도록 본 개시내용의 산소화 방향족 아민 항산화제를 사용할 수 있다. 산화는 자유 라디칼을 생성하여서, 달리 조성물에서 바람직하지 않은 생성물을 형성할 수 있거나 원치 않는 방식으로 조성물의 특성을 변경할 수 있는 반응으로 이어질 수 있는 화학 반응이다.
일부 실행 방식에서 산소화 방향족 아민은 유기 화합물을 포함하는 조성물에서의 파울링을 방지하도록 항산화제로서 작용한다. "파울링"이라는 용어는 스트림 중에서 불용성으로 되고/되거나 스트림으로부터 침전되어 장비를 동작시키는 조건 하에서 장비에 침착하는 중합체, 예비중합체, 올리고머 및/또는 다른 물질의 형성을 지칭한다. 결과적으로, 산소화 방향족 아민은 이러한 형성을 방지하거나 감소시키기 때문에 "방오제"로 지칭될 수 있다.
산소화 방향족 아민 항산화제는 유기 화합물을 함유하는 조성물 및 공정과 관련되고, 이것 내의 유기 성분의 산화에 의해 파울링될 수 있는 "공정 장비", 예컨대 반응기, 반응기 베드, 파이프, 밸브, 증류 칼럼, 트레이, 응축기, 열 교환기, 압축기, 팬, 임펠러, 펌프, 재순환기, 중간냉각기, 센서 등과 함께 사용될 수 있다. 이 용어는 또한 하나 초과의 구성요소가 "시스템"의 일부인 이러한 구성요소의 세트를 포함한다.
일부 실행 방식에서, 질소 함유 및 산소 함유 방향족 중합방지제 및 용매(예를 들어, 글리콜)를 갖는 본 개시내용의 조성물은 유기 화합물, 예컨대 비닐 단량체를 분리하고 정제하는 데 사용된 증류 탑을 수반하는 공정과 사용된다. 예를 들어, 공지 기술 공정에서, 에틸벤젠은 스티렌의 형성을 초래하는 촉매적 탈수소화 반응으로 처리될 수 있다. 스티렌을 함유하는 반응 생성물은 또한 다른 화합물, 예컨대 톨루엔 및 벤젠과 같은 방향족, 미반응 에틸벤젠 및 중합체와 같은 다른 물질을 함유한다. 일반적으로 하나 이상의 증류탑을 사용하여 이 화합물의 혼합물을 분별 증류한다. 통상적으로, 증류탑에서 성분을 분리하는 것을 돕기 위해 열을 사용한다. 분별화된 성분은 증류 후에 순도가 더 높은 순수한 생성물 스트림으로 분리될 수 있다. 선택적으로, 하나 이상의 2차 성분, 예컨대 부틸화 하이드록시톨루엔(BHT) 및 tert-부틸카테콜(TBC)과 같은 안정화제와 함께 산소화 방향족 아민 항산화제를 사용한다. 예시적인 실행 방식에서, 비닐계 단량체를 분리하고 정제하는 데 사용된 증류탑에서 이 성분을 사용한다.
산소화 방향족 아민 함유 조성물을 반응 베드에서 증류탑으로 이어지는 스트림에 도입하거나 증류탑에 직접 첨가할 수 있다. 증류탑에서 단량체 조성물을 가열하기 전에 또는 단량체 조성물을 가열하는 동안에 조성물을 첨가할 수 있다. 실시형태에서, 산소화 방향족 아민은 원하는 화합물 또는 증류탑으로 처리되는 증류액(예를 들어, 스티렌과 같은 단량체)의 비점보다 더 높은 비점을 갖고, 증류 공정 동안 원하는 화합물은 온도 차이에 의해 산소화 방향족 아민 화합물로부터 분리된다. 실시형태에서, 관심 화합물과 산소화 방향족 아민 사이의 비점 차이는 약 10℃ 이상, 약 15℃ 이상, 약 20℃ 이상, 약 25℃ 이상, 약 30℃ 이상, 약 35℃ 이상, 약 40℃ 이상, 또는 약 45℃ 이상, 또는 약 50℃ 이상이다.
증류 공정 동안 산소화 방향족 아민을 첨가하는 것에 대안적으로 또는 이것에 더하여, 정제된 스티렌 스트림과 같은 증류 유출물 스트림에 조성물을 선택적으로 또는 추가로 첨가할 수 있다. 선택적으로, 산소화 방향족 아민 항산화제 이전에 또는 이와 함께 증류 유출물 스트림에 다른 항산화제를 첨가할 수 있다.
하나 이상의 다른 성분과 조합되어 선택적으로 사용되는 산소화 방향족 아민은 수송 및 저장 동안에 스트림을 안정화시키기 위해 불포화 단량체를 포함할 수 있는 임의의 "탄화수소 공정 스트림"과 함께 사용될 수 있다. 일부 실행 방식에서, 산소화 방향족 아민은 지하 저장소로부터 얻은 임의의 탄화수소 생성물, 이로부터 유래된 임의의 생성물 또는 이들의 임의의 혼합물을 지칭하는 "석유 생성물"과 함께 사용될 수 있다. 중합 가능한 단량체는 석유 생성물에서 발견되거나 이로부터 화학적으로 유래될 수 있다. 석유 생성물의 비제한적인 예는 원유, 환원된 원유, 원유 증류액, 중유 또는 역청, 수소처리 오일, 정제 오일, 열분해, 수소처리 또는 상 분리와 같은 석유 생성물 가공의 부산물, 또는 이들의 둘 이상의 혼합물을 포함하지만, 이들로 제한되지는 않는다. 액체 석유 생성물은 20℃에서 실질적으로 액체인 석유 생성물이다.
산소화 방향족 아민은 내부 표면과 유체 접촉하는 석유 공정 장비 내에 배치된 임의의 석유 생성물을 지칭하는 "석유 공정 스트림"에 첨가될 수 있거나 그것에 존재할 수 있다.
석유 공정 스트림은 원치 않는 재료로 산화되는 화합물인 부산물을 포함할 수 있거나, 이 부산물로서 형성할 수 있다. 공정 스트림은 선택된 접촉 기간, 예를 들어 2년 이하 동안 침강 장치(분리기) 또는 저장 용기 내에 배치된 석유 생성물과 같이 실질적으로 고정적일 수 있다. 공정 스트림은 제1 위치에서 제2 위치로 액체 석유 생성물이 수송되는 동안에 파이프 내에 배치된 이 생성물과 같이 실질적으로 동적일 수 있다. 일부 실시형태에서, 공정 스트림은 석유 가공과 관련된 하나 이상의 추가 성분을 포함하고, 이 성분은 특별히 제한되지는 않는다.
"석유 공정 장비" 또는 "석유 공정 장치"는 금속을 포함하는 내부 표면을 갖고, 또한 하나 이상의 석유 생성물이 추가로 상황에 의해 결정되는 것처럼 임의의 기간 동안 및 임의의 온도에서 금속과 유체로 접촉하는 인공 물품을 지칭한다. 석유 공정 장비는 지하 저장소로부터 석유 생성물을 제거하거나, 하나 이상의 석유 생성물을 제1 위치에서 제2 위치로 수송하거나, 또는 하나 이상의 석유 생성물을 분리하거나, 정제하거나, 처리하거나, 격리하거나, 증류하거나, 반응시키거나, 계량하거나, 가열하거나, 냉각하거나, 수용하기 위한 물품을 포함한다.
실시형태에서, 산소화 방향족 아민을 포함하는 조성물은 열 안정하고, 약 20℃ 내지 약 400℃, 예를 들어 약 100℃ 내지 400℃, 또는 약 100℃ 내지 350℃, 또는 약 100℃ 내지 300℃, 또는 약 100℃ 내지 250℃, 또는 약 100℃ 내지 200℃, 또는 약 100℃ 내지 150℃의 온도에서 가공 스트림에서 항산화제 활성을 갖는다.
실시형태에서, 배치식 방식, 연속식 방식 또는 반연속식 방식으로 유기 화합물, 예컨대 액체 석유 공정 스트림을 갖는 조성물로 산소화 방향족 아민을 포함하는 조성물을 도입할 수 있다. 일부 실시형태에서, 산소화 방향족 아민(및 임의의 다른 선택적 성분)은 수동으로 도입되고, 다른 실시형태에서, 이의 도입은 자동화된다. 실시형태에서, 선택된 시간 단위에 걸쳐 도입된 산소화 방향족 아민의 양은 연관된 공정 스트림의 가변 조성에 따라 변한다. 이러한 투입 변동성은 공정 장비 내부 표면을 주기적으로 시험하고, 이어서 조성물의 양을 시험 결과에 기초하여 많거나 적게 조절함으로써 수동으로 수행될 수 있거나, 석유 공정 장비의 내부 내에서 하나 이상의 조건을 모니터링하고 더 많은 조성물을 공정 스트림에 적용할 필요성을 알림으로써 자동으로 수행될 수 있다.
일부 실시형태에서, 원유, 환원된 원유, 중유, 역청, 코커 충전물, 수첨설비 유입물, 수첨설비 유출물, 플래싱된 원유, 경질 순환 오일, 또는 디젤 또는 나프타 정제소 스트림인 석유 생성물에 산소화 방향족 아민 항산화제를 첨가한다. 따라서, 산화에 민감한 정제소 반응물질 스트림을 처리하도록 항산화제를 사용할 수 있다. 실시형태에서, 공정 장비 물품을 함께 유체로 연결하여 그 내부에 배치된 공정 스트림의 가공을 용이하게 하는데 사용된 파이프 및 연관된 기반 시설을 비롯하여, 원유, 환원된 원유, 원유 증류액, 중유, 역청, 코커 충전물, 플래싱된 원유, 경질 순환 오일, 또는 디젤 또는 나프타 정제소 스트림 중 하나 이상의 수집, 가공, 수송, 또는 저장과 관습적으로 연관된 석유 공정 장비에 산소화 방향족 아민을 첨가한다. 본원에 보다 구체적으로 기재된 나프타 생성물에 항산화제를 첨가할 수 있다.
다양한 수준의 반응성으로 반응성 나프타 생성물을 처리하도록 항산화제를 사용할 수 있다. 나프타 생성물에서의 반응성의 수준은 생성물에서의 상이한 불포화 수준으로 인해 변할 수 있다. 상이한 정제소로부터 얻은 나프타 생성물은 상이한 수준의 반응성을 나타낼 수 있고, 브롬 시험을 사용하여 이러한 반응성을 결정할 수 있다.
산소화 방향족 아민 및 임의의 다른 선택적 성분으로 처리된 장비는 장비의 내부 표면의 파울링을 감소시키거나 제거할 수 있다. 실시형태에서, 파울링은 동일한 기간에 걸쳐, 미처리된 조성물 내에 보유된 고체와 비교하여 처리된 조성물 내에 보유된 고체의 상대적인 증가로서 측정된다. 실시형태에서, 파울링은, 대응하는 미처리된 공정 스트림과 공정 장비의 동일한 접촉 기간에 대하여, 연관된 공정 장비 물품에서의 처리된 공정 스트림의 선택된 접촉 기간으로부터 생기는 침전물의 중량 또는 부피의 상대적인 감소로서 측정된다. 다르게 말하면, 파울링의 감소는, 동일한 기간에 걸쳐 미처리된 공정 스트림으로부터 침착되거나 침전된 고체의 중량 또는 부피와 비교할 때, 선택된 기간에 걸쳐 처리된 공정 스트림과 접촉된 공정 장비에 침착되거나 그로부터 침전된 고체의 측정된 중량 또는 부피의 상대적인 감소이다.
산소화 방향족 아민은 또한 1차 분별화 공정, 경질 유분 분별화, 비방향족 할로겐화 비닐 분별화 및 안정화, 공정 가스 압축, 희석 증기 시스템, 가성탑, 급냉수탑, 급냉수 분리기(열분해 가솔린), 부타디엔 추출, 프로판 탈수소반응, 디젤 및 휘발유 연료 안정화, 올레핀 복분해, 스티렌 정제, 하이드록시하이드로카본 정제, 및 수송 및 저장 동안의 조성물의 안정화에서 공정 장비의 원치 않는 파울링을 방지할 수 있다.
공정의 임의의 주어진 지점에서 및 하나 이상의 위치에서 산소화 방향족 아민을 첨가할 수 있다. 예를 들어, 단계간 냉각기 또는 압축기에서 직접 또는 중간냉각기 또는 압축기의 상류에 중합방지제 조성물을 첨가할 수 있다. 파울링 방지 또는 감소가 필요한 경우 공정 장비에 연속적으로 또는 간헐적으로 산소화 방향족 아민을 첨가할 수 있다.
임의의 적절한 방법에 의해 원하는 시스템에 산소화 방향족 아민을 도입할 수 있다. 예를 들어, 순수 용액 또는 희석 용액으로 이것을 첨가할 수 있다. 일부 실시형태에서, 시스템 내의 원하는 개구로 또는 공정 장비 또는 공정 응축물 상에 분무되거나 침지되거나 부어지거나 주입되는 용액, 에멀젼 또는 분산액으로 산소화 방향족 아민을 함유하는 조성물을 적용할 수 있다. 일부 실시형태에서, 흡수유(washoil) 또는 감온수(attemperation water)와 함께 조성물을 첨가할 수 있다.
공정 장비로 산소화 방향족 아민을 도입한 후, 처리된 공정 장비는 조성물을 첨가하지 않은 공정 장비에서보다 장비에 덜 침착되는 것을 관찰할 수 있다. 임의의 공지된 방법 또는 시험에 의해 파울링의 감소 또는 방지를 평가할 수 있다. 일부 실시형태에서, 방오제 조성물의 존재 및 부재 하에 샘플이 겔화되는 데 걸리는 시간을 측정하여 파울링의 감소 또는 방지를 평가할 수 있다.
다른 실시형태에서, 연료 또는 윤활제에 본 개시내용의 산소화 방향족 아민 항산화제를 첨가한다. 항산화제는 연료 또는 윤활제에서의 유기 성분의 산화를 억제할 수 있고, 이로써 연료 또는 윤활제를 사용하는 엔진과 같은 장비의 성능 감소, 기능이상 또는 손상으로 이어질 수 있는 원치 않는 성분의 형성을 방지한다. 일부 실행 방식에서, 스테인리스 강 또는 플라스틱으로 제조된 컨베이어 벨트의 이동을 용이하게 하도록 컨베이어 윤활제에서 산소화 방향족 아민 항산화제를 사용할 수 있다.
산업 사용에서 항공 가솔린, 터빈 오일, 변압기유, 유압유, 왁스 및 산업용 그리스를 포함하는 저온 오일, 제트 연료 및 가솔린에 본 개시내용의 산소화 방향족 아민 항산화제를 첨가할 수 있다.
본 개시내용의 항산화제는 연장된 기간 동안 저장되는 가솔린계 연료를 개선할 수 있고, 이는 그렇지 않으면 가솔린 조성물에서의 중합 및 산화 반응 때문에 열화할 것이다. 가솔린계 연료 분해의 공정은 상기 조성물에 존재하는 다양한 탄화수소 때문에 복잡할 수 있다. 예를 들어, 본 개시내용의 항산화제는 연장된 기간 동안 저장될 때 가솔린 조성물의 암화에서 색상의 암화 및 검의 형성을 방지할 수 있다.
올레핀 및 디엔과 같은 불포화를 갖는 화합물은 산소가 존재할 때 산화 및 중합에 민감하다. 2차 정제 공정 및 열 공정으로부터의 탄화수소 스트림의 블렌딩으로 인해 이 불포화 화합물이 연료 조성물에서 생길 수 있다. 구리와 같은 탄화수소 조성물에서의 다른 비유기 오염물질은 상기 조성물에서 퍼옥사이드의 형성을 촉진할 수 있고, 중합 반응으로 이어질 수 있다. 탄화수소 재료를 수송하거나 저장하거나 정제하도록 사용된 장비와의 탄화수소 조성물의 접촉으로 구리 오염이 생길 수 있다. 정제에 사용된 정제 화학물질 및 비히클의 연료 시스템으로 구리를 또한 도입할 수 있다.
유동상 촉매 분해(FCC: Fluidized Catalytic Cracking), VB 및 Coker와 같은 다양한 2차 가공 작동으로부터 얻은 크래킹된 성분을 함유하는 가솔린 연료에 산소화 방향족 아민 항산화제를 사용할 수 있다. 본 개시내용의 항산화제는 산화를 방지하고, 침전물 형성을 방지하고, 부식 억제 및 물 흡수를 증가시킴으로써 연료 특성을 개선할 수 있다.
가솔린 조성물, 예컨대 석유로부터 유래되고 탄화수소를 주로 포함하는 것에 산소화 방향족 아민 항산화제를 첨가할 수 있다. 통상적인 사용은 내연 기관 연료로서 가솔린이다.
가솔린 탄화수소는 통상적으로 5개 내지 12개의 탄소 원자를 갖고, 통상적으로 더 높은 옥탄 수준을 갖는다. 약 85% 이상, 약 86% 이상, 약 87% 이상, 약 88% 이상, 약 89% 이상, 약 90% 이상, 약 91% 이상, 약 92% 이상, 또는 약 93% 이상의 옥탄값은 흔한 상업적으로 입수 가능한 제제이다. 통상적으로 제어된 조건 하에 가변 압축 비로 특정 시험 엔진을 통해 연료 샘플을 실행하여 이소옥탄(즉, 2,2,4-트리메틸펜탄)과 n-헵탄의 혼합물에 대해 가솔린의 옥탄값을 측정한다. 예를 들어, 93-옥탄 가솔린은 통상적으로 93%(v/v)의 이소옥탄과 7%(v/v)의 n-헵탄의 혼합물과 동일한 옥탄값을 갖는다. 통상적인 가솔린은 파라핀, 나프텐, 방향족과 올레핀의 혼합물을 포함할 수 있다.
가솔린 블렌드, 예컨대 가솔린과 에탄올의 블렌드에 산소화 방향족 아민 항산화제를 첨가할 수 있다. 에탄올 혼합물에서, 에탄올은 0.1%(부피) 내지 99%(부피)의 범위의 임의의 원하는 양으로 가솔린 에탄올 혼합물에 존재할 수 있다. 보다 구체적인 에탄올-가솔린 블렌드는 1% 내지 5%(부피)의 에탄올, 5% 내지 10%(부피)의 에탄올, 10% 내지 15%(부피)의 에탄올, 15% 내지 20%(부피)의 에탄올, 20% 내지 25%(부피)의 에탄올, 25% 내지 30%(부피)의 에탄올, 30% 내지 40%(부피)의 에탄올, 40% 내지 50%(부피)의 에탄올, 50% 내지 60%(부피)의 에탄올, 60% 내지 70%(부피)의 에탄올, 70% 내지 80%(부피)의 에탄올, 80% 내지 90%(부피)의 에탄올, 또는 90% 내지 99%(부피)의 에탄올을 가질 수 있고, 잔량 부분은 가솔린이다.
열분해 가솔린(Pygas) 또는 열분해 가솔린 생성물과 본 개시내용의 항산화제를 사용할 수 있다. 열분해 가솔린은 높은 옥탄가 혼합물을 갖는 나프타계 생성물이고, 올레핀, 파라핀 및 방향족을 포함한다. 에틸렌 및 프로필렌을 생성하는 공정에서 고온 나프타 크래킹의 부산물로서 열분해 가솔린을 제조할 수 있다. 순수한 열분해 가솔린과 항산화제를 사용할 수 있거나, 열분해 가솔린 블렌드, 예컨대 다른 탄화수소 제제를 포함하는 블렌드, 또는 에탄올에 항산화제를 첨가할 수 있다. 증류된 열분해 가솔린 생성물, 예컨대 벤젠을 포함하는 성분으로 열분해 가솔린을 분리하기 위해 열분해 가솔린을 분리하는 BTX 공정을 사용하여 증류된 것에 본 개시내용의 항산화제를 첨가할 수 있다.
임의의 적합한 위치에서 가솔린 생성물로 본 개시내용의 항산화제를 도입할 수 있다. 예를 들어, 모터 가솔린을 형성하기 위해 다른 가솔린과 블렌딩되기 전에 수첨설비를 통해 통상적으로 가공된 열분해 가솔린에 대한 첨가를 위해, 항산화제는 예컨대 열분해 가솔린이 다른 가솔린과 혼합되기 전에 수첨설비의 상류 또는 하류에서 가솔린으로 도입될 수 있다.
가솔린 생성물에서 원하는 농도로 항산화제를 사용할 수 있다. 가솔린 생성물에서의 산소화 방향족 아민 항산화제의 예시적인 양은 약 1 ppm 내지 약 5000 ppm, 약 2.5 ppm 내지 약 2500 ppm, 약 5 ppm 내지 약 1500 ppm, 약 7.5 ppm 내지 약 1250 ppm, 약 10 ppm 내지 약 1000 ppm, 약 50 ppm 내지 약 1000 ppm, 약 100 ppm 내지 약 1000 ppm, 약 250 ppm 내지 약 1000 ppm, 약 50 ppm 내지 약 750 ppm, 약 100 ppm 내지 약 500 ppm, 또는 약 250 ppm 내지 약 500 ppm의 범위이다.
산소화 방향족 아민 항산화제를 유기 화합물을 갖는 조성물을 처리하기 위한 단독 항산화제로서 사용할 수 있거나, 처리 조성물에서 하나 이상의 다른 항산화제를 갖는 항산화제로서 사용할 수 있다. 예를 들어, 산소화 방향족 아민 항산화제는 처리 조성물 중의 항산화제의 예컨대 50%(중량) 초과, 약 60%(중량) 이상, 약 70%(중량) 이상, 약 80%(중량) 이상, 약 90%(중량) 이상, 약 95%(중량) 이상, 약 99%(중량) 이상의 양으로 처리 조성물에서 1차 항산화제일 수 있다.
산소화 방향족 아민 항산화제, 또는 항산화제의 혼합물은 순수 형태로 또는 용매, 예컨대 방향족 용매 중에 사용될 수 있다.
본 개시내용의 항산화제의 첨가는 증가된 산화 안정성을 갖는 가솔린 생성물을 제공할 수 있어서 검을 더 적게 형성한다.
항산화제 효능을 결정하는 시험은 ASTM D-525/IP: 40에 따른 유도 기간 시험(Induction Period Test)이고, 여기서 가솔린 및 항산화제를 포함하는 용기에서 소정의 조건 하에 연료의 측정된 분량(50 mL)이 산화된다. 원하는 공급 속도에서 원하는 온도에서, 예컨대 (반응성에 따라) 95℃ 내지 150℃의 범위에서 약 100 psi의 압력에서 산소를 가지며 시험이 시작하여 실행된다. 압력은 기술된 간격으로 판독되거나 파괴가 도달될 때까지 계속해서 기록된다. 샘플이 이 지점에 도달하는 데 필요한 시간이 관찰되고, 유도 기간으로 보고된다.
본 개시내용의 항산화제에 의해 처리되는 연료의 품질을 평가하도록 다른 시험을 사용할 수 있다. 다른 시험은 연료 조성물에서의 실재 검의 존재를 측정한다. 예를 들어, ASTM D-381/IP: 131, 2는 연료의 분량(50 mL)을 취하고, 제어된 온도 및 공기 흐름 조건 하에 이것을 증발시킨다. 생성된 잔류물이 칭량되고, gm/m3으로 보고된다. 이 시험은 얼마나 많은 검이 이미 가솔린 샘플에 존재하는지를 이해하도록 수행될 수 있고, 가속 시효 시험으로 팩토링될 수 있다.
다른 시험은 주위 시효 시험이다. 3개월 동안 표준 주위 시효 시험을 수행한다. 예를 들어, 이러한 시험에서, 항산화제 함유 가솔린의 400 mL의 샘플을 주위 온도에서 3중으로 3개월 동안 500 mL의 붕규산염 유리 병에 저장한다. 제1 개월, 제2 개월 및 제3 개월의 완료 후 하나의 세트를 ASTM D-381에 따라 실재 고무 시험으로 처리하고, 결과는 gm/m3으로 보고된다. 각 달의 완료 후 연료의 색상이 또한 관찰된다.
선택된 가솔린 조성물을 사용하여 시간 및 온도와 같은 선택된 조건 하에 시험된 성분의 원하는 선택으로 산소화 방향족 아민 항산화제를 시험할 수 있다.
가솔린의 물 관용성 특징에 영향을 미치는 이의 능력, 또는 연료가 물과 접촉할 때 철 함유 부분의 녹을 방지하는 연료 특성을 변경하는 능력에 대해 산소화 방향족 아민 항산화제를 시험할 수 있다.
예를 들어, 지방 및 오일에서, 항산화제는 산화의 발생을 지연시키거나 산화 반응의 속도를 느리게 한다. 지질의 산화가 상이한 냄새 및 맛으로 이어지는 화합물의 생성을 야기하고 음식에서 다른 분자에 계속해서 영향을 미치므로 지방 및 오일은 흔히 부패한다. 이 음식은 산소 및 일광에 대한 노출로 인해 부패하고, 이 노출은 음식의 산화로 이어진다. 따라서, 음식 생성물의 하나 이상의 성분의 산화를 억제하도록 음식 생성물에 본 개시내용의 산소화 방향족 아민 항산화제를 첨가할 수 있다.
예시적인 음식 생성물은 본 개시내용의 산소화 방향족 아민 항산화제를 포함할 수 있고, 발효 음료, 예컨대 와인 및 맥아 기반 발효 음료, 예컨대 맥주 및 맥주 유사 음료; 단백질 및/또는 지방 함량이 높은 음식, 예컨대 우유, 요거트, 치즈, 아이스크림과 같은 유제품; 우유 크림 반반 혼합물(half-and-half); 휘핑 크림; 오일 기반 또는 지방 기반인 음식 제제, 예컨대 식물성 오일, 버터 제품, 스프레드, 마가린, 쇼트닝 등; 제과제빵 제품, 예컨대 비스킷, 머핀, 와플, 팬케이크, 빵, 쿠키 및 패스트리; 시리얼, 시리얼 기반 제품; 그래뉼라; 뮤즐리; 잼, 젤리, 마멀레이드, 과일 통조림, 과일 주스, 과일 주스 농축물, 과일 기반 퓨레; 캔에 들은 야채 및 퓨레로 된 야채; 가공육 제품, 예컨대 간 쇠고기, 간 닭고기, 간 돼지고기 및 소시지; 초콜릿, 캔디 및 츄잉 껌을 포함하지만, 이들로 제한되지는 않는다.
음식 생성물에 존재하는 본 개시내용의 산소화 방향족 아민 항산화제의 예시적인 농도는 약 1 ppm 내지 약 500 ppm, 또는 약 1 ppm 내지 약 50 ppm의 범위이다.
화장품 및 약제학적 제제에 본 개시내용의 산소화 방향족 아민 항산화제를 또한 첨가할 수 있다.
다른 실시형태에서, 중합체 조성물에 본 개시내용의 산소화 방향족 아민 항산화제를 첨가한다. 중합체 조성물은 플라스틱, 고무 또는 접착제 조성물과 같은 것일 수 있다. 본 개시내용의 항산화제는 상기 조성물에서 중합체 성분의 산화적 손상을 방지할 수 있고, 그렇지 않으면 상기 조성물의 강도 및 가요성을 소실시킬 것이다. 예를 들어, 산화를 통한 중합체 분해는 오존분해 또는 크래킹으로 이어질 수 있다.
천연 고무, 디엔 함유 중합체, 예컨대 폴리부타디엔, 및 불포화를 갖는 다른 고무인 중합체 조성물은 오존 크래킹에 의한 상당한 손상을 겪을 수 있고, 따라서 산소화 방향족 아민 항산화제의 포함으로부터 이익일 수 있다. 산화에 민감한 다른 중합체는 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌을 포함한다.
중합체 조성물에 존재하는 본 개시내용의 산소화 방향족 아민 항산화제의 예시적인 농도는 약 100 ppm 내지 약 5%(중량)의 범위이다.
실시예 1:
4-아미노페놀-부틸글리시달 에테르(BGE)의 합성
온도 프로브, 질소 입구, 응축기 및 자기 교반 막대가 구비된 250 mL의 3목 환저 플라스크에 부틸글리시달 에테르를 첨가하였다. 이후, 잘 교반된 반응 혼합물에 4-아미노페놀을 첨가하였다. 표 1은 또한 첨가된 각각의 화학물질의 양 및 화학 특성을 제공한다. 생성된 현탁액을 질소 블랭킷 하에 120℃로 가열하고, 8시간 동안 또는 반응 완료까지 교반하였다. 반응이 진행하여 완료되면서, 현탁액은 균질한 어두운 호박색의 생성물로 전환되었다. NMR 및 ESI-MS에 의해 생성된 생성물을 규명하였다.
Figure pct00010
Figure pct00011
실시예 2 내지 실시예 13:
산소 방향족 아민의 합성
실시예 1과 유사한 절차를 사용하여, 다양한 몰비로 상이한 출발 아민 및 에폭사이드 반응물질을 사용하여 다양한 산소화 방향족 아민을 생성하였다. 4-아미노페놀, 페닐렌디아민 및 N-페닐-페닐렌디아민은 아민 반응물질로서 사용되고, 2-에틸헥실글리시달 에테르 및 부틸글리시달 에테르는 에폭사이드 반응물질로서 사용되었다. 아민 대 에폭사이드 몰비가 변했다.
Figure pct00012
유리하게는, 합성 방법은 화합물의 하나 이상의 아민 기에 부착된 원하는 산소 함유 화학물질에 의해 산소화 방향족 아민을 제조하기 위한 용이하게 맞춤 가능한 접근법을 제공한다.
표 2에 제공된 것처럼, 산소화 방향족 아민의 예는 AO-1 내지 AO-10으로 지정되고, AO-1 내지 AO-8에 대해 실시예 2 내지 6 및 8 내지 10에 상관되는데, 이들은 본원에 기재된 것처럼 그리고 도 1 내지 도 4에 도시된 것과 같이 이의 항산화제 성능에 대해 시험되었다. AO-9 및 AO-10을 시험하지 않았다. 페닐렌디아민(PDA), 장애 (3차) 페놀 및 PDA/장애 (3차) 페놀 블렌드를 포함하는 비교용 항산화제(CAO-1-4)는 도 1 내지 도 4에 또한 도시된 것처럼 본 개시내용의 항산화제에 따랐다.
실시예 14
항산화제 성능 시험/산화 안정성 시험 ― 중질 코커 나프타
반응성 나프타 샘플을 안정화하는 본 개시내용의 화합물의 유효성을 입증하기 위해, 다양한 정제소로부터의 중질 코커 나프타를 사용하였다. 실시예 2 내지 실시예 13에 따른 다양한 산소화 방향족 아민의 용액을 중질 방향족 나프타에서 제조하고, ASTM D525 방법에 따라 시험하였다. ASTM D525 방법은 가속 산화 조건 하에 최종 형태의 가솔린의 안정성의 결정을 다룬다. 이 방법에 따르면, 나프타 샘플은 후보 산소화 방향족 아민과 함께 디지털 마노미터가 구비된 압력 용기에 위치한다. 압력 용기를 밀폐하고, 약 689.5 kPa(100 psig)의 과압이 획득될 때까지 Schrader 타입 밸브 피팅을 통해 산소를 용기로 도입한다. 이후, 압력 하강이 관찰되어 항산화제 활성의 소실을 나타낼 때까지 오일 욕 또는 건조 욕에서 용기를 약 100℃로 가열한다. 압력 하강이 표시될 때까지 경과한 기간은 "파괴점"으로 공지되어 있고, 더 긴 유도 시간은 후보 처리의 안정화 효능의 증가를 나타낸다. 이 실시예에서, 산소화 방향족 아민인 항산화제는 500 ppm으로 사용되었다.
본 개시내용의 산소화 방향족 아민 화합물은 다른 상업적으로 입수 가능한 또는 공지 기술 항산화제(예를 들어, CAO-1-4 참조)만큼 적어도 양호하고 많은 경우에는 이보다 우수한 항산화제 특성을 나타냈다.
결과는 도 1에 도시되어 있다.
실시예 15
항산화제 성능 시험/산화 안정성 시험 ― 중질 코커 나프타
코커 나프타를 안정화하는 본 개시내용의 화합물의 유효성을 입증하기 위해, 실시예 2 내지 실시예 13에 따른 다양한 산소화 방향족 아민의 용액을 중질 방향족 나프타에서 제조하고, 실시예 14에 기재된 것처럼 ASTM D525 방법에 따라 시험하였다. 이 실시예에서, 산소화 방향족 아민인 항산화제는 1000 ppm으로 사용되었다. 결과는 도 2에 도시되어 있다.
실시예 16
항산화제 성능 시험/산화 안정성 시험 ― DCU-1 코커 나프타
지연형 쿠킹 유닛(DCU-1) 코커 나프타를 안정화하는 본 개시내용의 화합물의 유효성을 입증하기 위해, 실시예 2 내지 실시예 13에 따른 다양한 산소화 방향족 아민의 용액을 중질 방향족 나프타에서 제조하고, 실시예 14에 기재된 것처럼 ASTM D525 방법에 따라 시험하였다. 이 실시예에서, 산소화 방향족 아민인 항산화제는 250 ppm으로 사용되었다.
결과는 도 3에 도시되어 있다.
실시예 17
항산화제 성능 시험/산화 안정성 시험 ― 중질 코커 나프타
코커 나프타를 안정화하는 본 개시내용의 화합물의 유효성을 입증하기 위해, 실시예 2 내지 실시예 13에 따른 다양한 산소화 방향족 아민의 용액을 중질 방향족 나프타에서 제조하고, 실시예 14에 기재된 것처럼 ASTM D525 방법에 따라 시험하였다. 이 실시예에서, 산소화 방향족 아민인 항산화제는 500 ppm으로 사용되었다
결과는 도 4에 도시되어 있고, 시간에 걸친 압력 변화를 예시한다.

Claims (30)

  1. 유기 화합물의 산화를 억제하는 방법으로서,
    유기 화합물을 포함하는 조성물에 화학식 I의 화합물을 첨가하는 단계를 포함하고, 화학식 I의 화합물은 하기이고; 화학식 I의 화합물은 상기 조성물에서 유기 화합물의 산화를 억제하는, 방법:
    Figure pct00013

    상기 식 중, ―R1, ―R2, ―R3, ―R4 및 ―R5는 ―H, ―OH, 알킬, 아릴, 알킬 아릴 및 아릴 알킬 및 -NR8R9로부터 독립적으로 선택되고, R8 및 R9는 ―H, 알킬, 아릴, 알킬 아릴 및 아릴 알킬 및 본원에 기재된 것과 같은 R6/R7로부터 독립적으로 선택되거나, ―R1, ―R2, ―R3, ―R4 및 ―R5의 임의의 2개의 인접한 기는 하나 이상의 고리 구조를 형성하고;
    R6 및 R7 중 하나 또는 둘 다는 (i) 하나 이상의 탄소 원자에 의해 N 원자로부터 분리된 하나 이상의 하이드록실 기(들)를 포함하는 탄소 함유 기이고; R6 또는 R7이 (i)이 아니면, 이것은 ―H, 알킬, 아릴, 알킬 아릴 및 아릴 알킬로부터 선택된다.
  2. 제1항에 있어서, 유기 화합물은 에틸렌계 불포화 기를 포함하는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 유기 화합물은 연료 조성물 또는 윤활제 조성물에 존재하는, 방법.
  4. 제3항에 있어서, 연료 조성물은 가솔린 또는 가솔린 블렌드를 포함하는, 방법.
  5. 제4항에 있어서, 가솔린 또는 가솔린 블렌드는 열분해 가솔린, 열분해 가솔린의 정제된 생성물, 에탄올과 같은 알코올, 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 에틸렌계 불포화 기를 포함하는 유기 화합물은 올레핀 또는 알켄인, 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 I의 화합물은 1 ppm 내지 5000 ppm 범위의 양으로 상기 조성물에 존재하는, 방법.
  8. 제7항에 있어서, 화학식 I의 화합물은 10 ppm 내지 2500 ppm 범위의 양으로 상기 조성물에 존재하는, 방법.
  9. 제8항에 있어서, 화학식 I의 화합물은 50 ppm 내지 1500 ppm 범위의 양으로 상기 조성물에 존재하는, 방법.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 유기 화합물은 고무 조성물, 플라스틱 조성물 또는 접착제 조성물에 존재하는, 방법.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 유기 화합물은 음식 또는 음료 조성물에 존재하는, 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, ―R1, ―R2, ―R3, ―R4 및 ―R5 중 적어도 하나는 ―OH이고, 바람직하게는 ―R3은 ―OH인, 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 하이드록실 기(들)는 2개 이상의 탄소 원자, 및 바람직하게는 2개의 탄소 원자에 의해 N 원자로부터 분리되는, 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, R6 및 R7 중 하나 또는 둘 다는 화학식 ―(CR10 2) q (CHOH)(CH2) z R11을 갖고, R10은 ―H 및 알킬로부터 독립적으로 선택되고, q 및 z는 독립적으로 (-)(공유 결합), 또는 1 내지 12의 범위의 정수이고, 바람직하게는 (-), 1 또는 2이고, R11은 C1-C24 선형, 분지형 또는 환형 알킬, 아릴, 알킬-아릴 및 아릴-알킬로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.
  15. 제14항에 있어서, R10은 ―H이고; q는 1이고; z는 (-)이고; R11은 C1-C18 선형, 분지형 또는 환형 알킬, 아릴, 알킬-아릴 및 아릴-알킬인, 방법.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화합물은
    4-비스[(2-하이드록시에틸)아미노]페놀, 4-비스[(2-하이드록시프로필)아미노] 페놀, 4-비스[(2-하이드록시부틸)아미노]페놀, 4-비스[(2-하이드록시펜틸)아미노]페놀, 4-비스[(2-하이드록시헥실)아미노]페놀, 4-비스[(2-하이드록시-2-페닐)아미노]페놀, 4-비스[(2-하이드록시-2-페닐에틸)아미노]페놀, 4-비스[(2-하이드록시헵틸)아미노]페놀, 4-비스[(2-하이드록시옥틸)아미노]페놀, 4-비스[(2-하이드록시노닐)아미노]페놀,4-비스[(2-하이드록시데실)아미노]페놀, 4-비스[(2-하이드록시운데실)아미노]페놀,
    4-비스[(2-하이드록시도데실)아미노]페놀, 4-비스[(2-하이드록시트리데실)아미노]페놀,
    4-비스[(2-하이드록시테트라데실)아미노]페놀, 4-비스[(2-하이드록시펜타데실)아미노] 페놀, 4-비스[(2-하이드록시헥사데실)아미노]페놀, 4-비스[(2-하이드록시헵타데실)아미노]페놀, 4-비스[(2-하이드록시옥타데실)아미노]페놀,
    4-비스[(2-하이드록시엘레일)아미노]페놀, 4-비스[(2-하이드록시노나데실)아미노]페놀,
    4-비스[(2-하이드록시에이코실)아미노]페놀, 4-비스[(2-하이드록시헤네이코실)아미노]페놀,
    4-비스[(2-하이드록시도코실)아미노]페놀 및 4-비스[(2-하이드록시트리코실)아미노]페놀인, 방법.
  17. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, R6 및 R7 중 하나 또는 둘 다는 화학식 ―(CR10 2) q (CHOH)(R12O) z R11을 갖고, R10은 ―H 및 알킬로부터 독립적으로 선택되고, q는 (-)(공유 결합), 또는 1 내지 12의 범위의 정수이고, 바람직하게는 (-), 1 또는 2이고, R11은 C1-C24 선형, 분지형 또는 환형 알킬, 아릴, 알킬-아릴 및 아릴-알킬로 이루어진 군으로부터 선택되고, R12는 ―(CH2)w―로부터 독립적으로 선택되고, w는 1, 2 또는 3이고, z는 1 내지 5의 범위의 정수인, 방법.
  18. 제17항에 있어서, R10은 ―H이고; q는 1이고; z는 1이고; w는 1 또는 2이고, R11은 C1-C18 선형, 분지형 또는 환형 알킬, 아릴, 알킬-아릴 및 아릴-알킬인, 방법.
  19. 제1항 내지 제13항, 제17항 및 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화합물은 4-비스[(3-메톡시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-에톡시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-프로폭시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-부톡시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-펜틸옥시-2-하이드록시- 프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-헥실옥시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-헵틸옥시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-옥틸옥시-2-하이드록시- 프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-노닐옥시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-데실옥시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-운데실옥시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-도데실옥시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-트리데실옥시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-테트라데실옥시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-펜타데실옥시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-헥사데실옥시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-헵타데실옥시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-옥타데실옥시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-엘레일옥시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-노나데실옥시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-에이코실옥시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-헤네이코실옥시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀, 4-비스[(3-도코실옥시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀 및 4-비스[(3-트리코실옥시-2-하이드록시-프로필)아미노]페놀로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, ―R1, ―R2, ―R3, ―R4 및 ―R5 중 적어도 하나는 NR8R9인, 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 화합물은 1,4-비스[3-메톡시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-에톡시-2-하이드록시-에틸아미노]벤젠, 1,4-비스[3-프로폭시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 4-비스[3-부톡시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-펜틸옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-헥실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-헵틸옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-옥틸옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-노닐옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-데실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-운데실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-도데실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-트리데실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-테트라데실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-펜타데실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-헥사데실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[(3-헵타데실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-옥타데실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-엘레일옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-노나데실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-에이코실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠, 1,4-비스[3-헤네이코실옥시-2-하이드록시-프로필아미노] 벤젠, 1,4-비스[3-도코실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠 및 1,4-비스[3-트리코실옥시-2-하이드록시-프로필아미노]벤젠으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.
  22. 제1항의 화학식 I의 화합물을 제조하는 방법으로서, 본원에 기재된 것과 같은 화학식 I의 화합물을 제공하기 위해
    (a) 1차 아민 및 하이드록실 기; (b) 2개의 1차 아민 기; (c) 1차 아민 및 2차 아민 기, 또는 (d) 1차 아민 및 3차 아민 기 중 어느 하나를 갖는 아릴 기 함유 반응물질을
    1차 아민 기, 및/또는 선택적으로 2차 아민 기와 반응할 수 있는 탄소 및 산소 함유 반응물질과 반응시키는 단계를 포함하는, 방법.
  23. 제22항에 있어서, 아릴 기 함유 반응물질은 4-아미노페놀, 1,4-디아미노벤젠(p-페닐렌디아민) 및 디메틸-4-페닐렌디아민으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.
  24. 제22항 또는 제23항에 있어서, 탄소 및 산소 함유 반응물질은 옥시란 함유 반응물질 및 옥시탄 함유 반응물질을 포함하는, 방법.
  25. 제24항에 있어서, 탄소 및 산소 함유 반응물질은 화학식 II의 옥시란 함유 반응물질인, 방법:
    Figure pct00014

    상기 식 중, R13은 ―(CH2)- 또는 ―(CH2CH2)-이고, R14는 ―(CH2) w -이고, w는 1 내지 3의 범위의 정수이고, t는 1 내지 100의 범위의 정수이고, R15는 하나 이상의 하이드록실 기로 선택적으로 치환된 본원에 기재된 것과 같은 R10이다.
  26. 제22항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, (a) 유기 용매, (b) 촉매, 또는 (a)와 (b) 둘 다의 사용을 포함하지 않는, 방법.
  27. 화학식 I의 화합물:
    Figure pct00015

    상기 식 중, ―R1, ―R2, ―R3, ―R4 및 ―R5는 ―H, ―OH, 알킬, 아릴, 알킬 아릴 및 아릴 알킬 및 -NR8R9로부터 독립적으로 선택되고, R8 및 R9는 ―H, 알킬, 아릴, 알킬 아릴 및 아릴 알킬 및 본원에 기재된 것과 같은 R6/R7로부터 독립적으로 선택되거나, ―R1, ―R2, ―R3, ―R4 및 ―R5의 임의의 2개의 인접한 기는 하나 이상의 고리 구조를 형성하고;
    R6 및 R7 중 하나 또는 둘 다는 (i) 하나 이상의 탄소 원자에 의해 N 원자로부터 분리된 하나 이상의 하이드록실 기(들)를 포함하는 탄소 함유 기이고; R6 또는 R7이 (i)이 아니면, 이것은 ―H, 알킬, 아릴, 알킬 아릴 및 아릴 알킬로부터 선택된다.
  28. 제27항에 있어서, R6 및 R7 중 하나 또는 둘 다는 화학식
    ―(CR10 2) q (CHOH)(CH2) z R11; 또는
    ―(CR10 2) q (CHOH)(R12O) z R11을 갖고;
    상기 식 중, R10, R11, q 및 z는 본원에서의 의미를 갖는, 화합물.
  29. 항산화제로서 사용하기 위해 구성된, 제27항 또는 제28항에 따른 화학식 I의 화합물을 포함하는 조성물.
  30. 제29항에 있어서, 용매 또는 하나 이상의 부형제 화합물을 포함하는, 조성물.
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