КОМПОЗИЦИИ И СПОСОБЫ И ОТНОСЯЩИЕСЯ К НИМ ПРИМЕНЕНИЯ Российский патент 2024 года по МПК C07C211/63 C07C309/33 C09K11/06 C10L1/24 G01N33/28 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к новым маркерным соединениям (маркерам), к способам получения таких соединений и к применению таких соединений.

В частности, изобретение относится к применению маркерных соединений в композициях топливных добавок (также называемых присадками для топлива), в особенности, в композициях, содержащих ингибиторы коррозии.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Добавки включают во все виды топлива по целому ряду разнообразных причин. Их включают, например, в бензиновые топлива и среднедистиллятные топлива, например, в дизельное топливо. Их также включают в смеси минеральных или синтетических топлив и биотоплив, например, в смеси бензина и этанола или в смеси биодизельного топлива и минерального дизельного топлива.

Добавки включают в топливные композиции по ряду причин. Например, они могут быть включены для улучшения эксплуатационных свойств топлива, например, низкотемпературных свойств или горючих свойств; они могут быть включены для защиты инфраструктуры, применяемой при хранении и работе с топливом, для уменьшения повреждения двигателей или других поверхностей, с которыми контактирует топливо, или они могут быть включены по экологическим соображениям, для защиты от вредных выбросов.

Обычные классы добавок, вводимых в топливо, включают моющие добавки, диспергирующие добавки, антиоксиданты, антиобледенители, соединения, деактивирующие металлы, добавки, повышающие смазывающую способность, модификаторы трения, агенты, снижающие помутнение, ингибиторы коррозии, красители, маркеры, присадки, повышающие октановое число, добавки, препятствующие усиленному износу клапанного седла, стабилизаторы, деэмульгаторы, антивспениватели, агенты, маскирующие запахи, антистатические присадки, присадки для интенсификации горения, добавки, препятствующие осаждению парафинов, агенты, улучшающие текучесть на холоде, присадки, повышающие цетановое число, красители, другие маркеры и противотурбулентные присадки.

Добавки указанных выше классов хорошо известны специалистам, работающим в области техники, к которой относится настоящее изобретение.

Эффективность любой добавки зависит от дозировки, в которой ее добавляют, и оптимальные дозировки для разных топлив могут быть различными.

Топлива представляют собой сложные смеси соединений, и большинство топлив, на которых работают двигатели, также содержат совокупность различных добавок. Вследствие этого, возникают трудности при определении концентрации конкретной добавки, содержащейся в любом составном топливе. Однако важно иметь возможность определять, были ли добавки введены в топливо в должных количествах. Если добавленная дозировка слишком низка, то можно не достичь требуемого эффекта. Например, добавление недостаточных количеств ингибиторов коррозии может приводить к коррозии оборудования, которая может привести к утечке топлива и загрязнению окружающей среды, или может вызывать серьезное повреждение оборудования, которое может представлять опасность и может слишком дорого обойтись пользователям оборудования. Слишком высокие дозировки также могут приводить к проблемам. Кроме того, что такие дозировки приводят к ненужным затратам, некоторые добавки при сжигании могут образовывать отложения, и, таким образом, их следует включать в минимальной концентрации, необходимой для достижения желаемого эффекта.

Таким образом, чрезвычайно важно иметь возможность определять, корректное ли количество добавки или композиции добавок было введено в конкретное составное топливо.

Одним из возможных способов определения концентрации добавки является включение в композицию добавок маркерного соединения, концентрация которого может быть определена, например, спектроскопическими средствами. Добавление определенных флуоресцентных соединений в композиции добавок для этих целей известно. Применение производных родамина описано, например, в документе US 2009/0319195.

Флуоресцентные маркеры общеизвестны. Однако выбор маркера, подходящего для введения в топливную композицию, является непростой задачей, поскольку имеется ряд факторов, которые следует принять во внимание. В общем случае включение окрашенных маркеров нежелательно, поскольку получаемое топливо может быть перепутано с топливом, в которое были намеренно добавлены красители для обозначения того, что это топливо пригодно для использования в условиях бездорожья (как, например, окрашенное в красный цвет дизельное топливо).

Добавление в топливо маркеров, включающих соединения металлов, также чрезвычайно нежелательно, поскольку их сжигание может приводить к усиленному образованию отложений.

Кроме того, следует учитывать растворимость любого маркера в топливе или в концентрированной композиции добавок, включающей различные компоненты, а также потенциальное взаимодействие маркера с другими добавками и/или другими маркерами, которые могут присутствовать.

По указанным выше причинам, а также потому, что топлива могут включать совокупность добавок, все еще имеется необходимость предоставления маркерных соединений (маркеров), подходящих для включения в композиции топливных добавок.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Авторами настоящего изобретения был получен класс новых, имеющих полезные свойства маркерных соединений, подходящих для применения в составе композиций топливных добавок.

Первый аспект настоящего изобретения относится к соединению, имеющему формулу (I):

где p составляет по меньшей мере 1, n составляет по меньшей мере 1 и меньше или равен р, Ar представляет собой полициклический ароматический фрагмент, R¹ представляет собой водород или необязательно замещенную гидрокарбильную группу, и каждый из R², R³ и R⁴ независимо представляет собой необязательно замещенную гидрокарбильную группу, при условии, что по меньшей мере один из R², R³ и R⁴ содержит по меньшей мере 6 атомов углерода.

р составляет по меньшей мере 1, и n составляет по меньшей мере 1 и меньше или равен р. Специалисту должно быть понятно, что n может составлять меньше р в тех примерах осуществления, в которых присутствует недостаточное количество ионов аммония для нейтрализации всех остатков сульфоновой кислоты. В предпочтительных примерах осуществления n=р.

R¹ представляет собой водород или необязательно замещенную гидрокарбильную группу. Предпочтительно R¹ представляет собой водород или необязательно замещенную алкильную, алкенильную, арильную, аралкильную или алкарильную группу. Более предпочтительно R¹ представляет собой водород или необязательно замещенную алкильную, алкенильную или алкарильную группу. Наиболее предпочтительно R¹ представляет собой водород или незамещенную алкильную, алкенильную или алкарильную группу.

Каждый из R², R³ и R⁴ независимо представляет собой необязательно замещенную гидрокарбильную группу. Предпочтительно каждый из R², R³ и R⁴ независимо представляет собой необязательно замещенную алкильную, алкенильную, арильную, аралкильную или алкарильную группу.

В некоторых примерах осуществления две или три группы R², R³ и R⁴ могут быть соединены друг с другом с образованием гетероциклического кольца. По своей природе такие гетероциклические кольца могут быть алифатическими или ароматическими. Подходящие ароматические гетероциклические группы включают группы на основе пиррола, пиридина, имидазола, пиримидина, изоксазола, хинолона, оксазола и пиразола. Подходящие алифатические гетероциклические группы включают группы на основе пирролидина, пиперидина, морфолина и пиперазина.

Предпочтительно каждый из R², R³ и R⁴ независимо представляет собой необязательно замещенную алкильную, алкенильную или алкарильную группу. Наиболее предпочтительно каждый из R², R³ и R⁴ независимо представляет собой незамещенную алкильную, алкенильную или алкарильную группу.

Предпочтительно R¹ представляет собой водород или алкильную, алкенильную или алкарильную группу, предпочтительно незамещенную алкильную, алкенильную или алкарильную группу; и каждый из R², R³ и R⁴ представляет собой алкильную, алкенильную или алкарильную группу, предпочтительно незамещенную алкильную, алкенильную или алкарильную группу.

Предпочтительно R¹ представляет собой водород или алкильную, алкенильную или алкарильную группу, содержащую от 1 до 36 атомов углерода, а каждый из R², R³ и R⁴ представляет собой алкильную, алкенильную или алкарильную группу, содержащую от 1 до 36 атомов углерода, при условии, что по меньшей мере один из R², R³ и R⁴ содержит по меньшей мере 6 атомов углерода. Особенно предпочтительными являются незамещенные алкильные, алкенильные или алкарильные группы.

В некоторых примерах осуществления R¹ представляет собой водород или алкильную, алкенильную или алкарильную группу, содержащую от 1 до 12 атомов углерода, и каждый из R², R³ и R⁴ представляет собой алкильную, алкенильную или алкарильную группу, содержащую от 1 до 36 атомов углерода, при условии, что по меньшей мере один из R², R³ и R⁴ содержит по меньшей мере 6 атомов углерода. Особенно предпочтительными являются незамещенные алкильные, алкенильные или алкарильные группы.

В некоторых примерах осуществления R¹ представляет собой водород или алкильную, алкенильную или алкарильную группу, содержащую от 1 до 12 атомов углерода, R² представляет собой алкильную, алкенильную или алкарильную группу, содержащую от 1 до 12 атомов углерода, и каждый из R³ и R⁴ представляет собой алкильную, алкенильную или алкарильную группу, содержащую от 1 до 36 атомов углерода, при условии, что по меньшей мере один из R³ и R⁴ содержит по меньшей мере 6 атомов углерода. Особенно предпочтительными являются незамещенные алкильные, алкенильные или алкарильные группы.

Если R¹, R², R³ или R⁴ представляет собой алкил или алкенил, то каждый из них может быть неразветвленной или разветвленной группой.

Каждый из R¹, R², R³ и R⁴ может включать смесь алкильных или алкенильных групп. Это может быть в том случае, например, когда эти материалы получены из природных источников. Следует понимать, что приведенные в настоящей работе определения включают такие смеси.

Подходящие природные источники, из которых могут быть получены R¹, R², R³ и R⁴, включают кокосовый орех, талловое масло, сою, семена рапса, канолу, пальму и ядро кокосового ореха.

Каждый из R¹, R², R³ и R⁴ может независимо включать смесь гомологов и/или смесь изомеров.

В некоторых примерах осуществления одна или более групп R¹, R², R³ или R⁴ может представлять собой алкарил. Предпочтительной алкарильной группой является бензильная группа.

В некоторых примерах осуществления R¹ представляет собой водород, бензильную группу или алкильную или алкенильную группу, содержащую от 1 до 6 атомов углерода, и каждый из R², R³ и R⁴ представляет собой бензильную группу или алкильную или алкенильную группу, содержащую от 1 до 36 атомов углерода, при условии, что по меньшей мере один из R², R³ и R⁴ содержит по меньшей мере 6 атомов углерода. Особенно предпочтительными являются незамещенные алкильные и алкенильные группы.

В некоторых примерах осуществления одна из групп R², R³ и R⁴ содержит по меньшей мере 6 атомов углерода.

В некоторых примерах осуществления две группы из R², R³ и R⁴ содержат по меньшей мере 6 атомов углерода.

В некоторых примерах осуществления три группы из R², R³ и R⁴ содержат по меньшей мере 6 атомов углерода.

В некоторых примерах осуществления R¹ представляет собой водород или алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, и каждый из R², R³ и R⁴ представляет собой алкильную, алкенильную или алкарильную группу, содержащую от 1 до 36 атомов углерода, при условии, что по меньшей мере один из R², R³ и R⁴ содержит по меньшей мере 6 атомов углерода. Особенно предпочтительными являются незамещенные алкильные, алкенильные или алкарильные группы.

В некоторых примерах осуществления R¹ представляет собой водород, и каждый из R², R³ и R⁴ представляет собой алкильную, алкенильную или алкарильную группу, содержащую от 1 до 36 атомов углерода, при условии, что по меньшей мере один из R², R³ и R⁴ содержит по меньшей мере 6 атомов углерода. Особенно предпочтительными являются незамещенные алкильные, алкенильные или алкарильные группы.

В некоторых примерах осуществления R¹ представляет собой водород или алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, R² представляет собой бензильную группу или алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, и каждый из R³ и R⁴ представляет собой алкильную, алкенильную или алкарильную группу, содержащую от 1 до 36 атомов углерода, при условии, что по меньшей мере один из R³ и R⁴ содержит по меньшей мере 6 атомов углерода. Особенно предпочтительными являются незамещенные алкильные, алкенильные или алкарильные группы.

В некоторых примерах осуществления R¹ представляет собой водород или алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, R² представляет собой бензильную группу или алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, R³ представляет собой бензильную группу или алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, и R⁴ представляет собой алкильную, алкенильную или алкарильную группу, содержащую от 6 до 36 атомов углерода. Особенно предпочтительными являются незамещенные алкильные, алкенильные или алкарильные группы.

В некоторых примерах осуществления R¹ представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, R² представляет собой бензильную группу или алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, R³ представляет собой бензильную группу или алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, и R⁴ представляет собой алкильную, алкенильную или алкарильную группу, содержащую от 6 до 36 атомов углерода. Особенно предпочтительными являются незамещенные алкильные, алкенильные или алкарильные группы.

В некоторых примерах осуществления R¹ представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, предпочтительно метильную; R² представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, предпочтительно метильную; R³ представляет собой бензильную группу или алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, предпочтительно бензильную или метильную; и R⁴ представляет собой алкильную или алкенильную группу, содержащую от 6 до 36 атомов углерода, предпочтительно 10 до 30 атомов углерода. Особенно предпочтительными являются незамещенные алкильные и алкенильные группы.

В одном из примеров осуществления R¹ представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, предпочтительно метильную; R² представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, предпочтительно метильную; R³ представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, предпочтительно метильную; и R⁴ представляет собой алкильную или алкенильную группу, содержащую от 10 до 36 атомов углерода, предпочтительно 20 до 30 атомов углерода. Особенно предпочтительными являются незамещенные алкильные и алкенильные группы.

В одном из примеров осуществления R¹ представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, предпочтительно метильную; R² представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, предпочтительно метильную; R³ представляет собой бензильную группу или алкильную группу, содержащую от 1 до 6 атомов углерода, предпочтительно бензильную; и R⁴ представляет собой алкильную или алкенильную группу, содержащую от 6 до 36 атомов углерода, предпочтительно 20 до 30 атомов углерода. Особенно предпочтительными являются незамещенные алкильные и алкенильные группы.

В некоторых предпочтительных примерах осуществления по меньшей мере две группы из R¹, R², R³ и R⁴ содержат по меньшей мере 6 атомов углерода.

В некоторых примерах осуществления каждый из R¹ и R² содержит менее 6 атомов углерода, и каждый из R³ и R⁴ содержит по меньшей мере 6 атомов углерода.

В некоторых примерах осуществления R¹ представляет собой водород или алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, R² представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, и каждый из R³ и R⁴ представляет собой алкильную, алкенильную или алкарильную группу, содержащую от 6 до 36 атомов углерода. Особенно предпочтительными являются незамещенные алкильные, алкенильные или алкарильные группы.

В некоторых примерах осуществления R¹ представляет собой водород или алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, R² представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, и каждый из R³ и R⁴ представляет собой алкильную или алкенильную группу, содержащую от 6 до 36 атомов углерода. Особенно предпочтительными являются незамещенные алкильные и алкенильные группы.

В некоторых предпочтительных примерах осуществления R¹ представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, предпочтительно метильную; R² представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, предпочтительно метильную; и каждый из R³ и R⁴ представляет собой алкильную или алкенильную группу, содержащую от 6 до 36 атомов углерода, предпочтительно 8 до 30 атомов углерода, более предпочтительно 8 до 20 атомов углерода. Особенно предпочтительными являются незамещенные алкильные и алкенильные группы.

В некоторых примерах осуществления R¹ содержит менее 6 атомов углерода, и каждый из R², R³ и R⁴ содержит по меньшей мере 6 атомов углерода.

В некоторых примерах осуществления R¹ представляет собой водород или алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, и каждый из R², R³ и R⁴ представляет собой алкильную, алкенильную или алкарильную группу, содержащую от 6 до 36 атомов углерода. Особенно предпочтительными являются незамещенные алкильные, алкенильные или алкарильные группы.

В некоторых примерах осуществления R¹ представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, и каждый из R², R³ и R⁴ представляет собой алкильную, алкенильную или алкарильную группу, содержащую от 6 до 36 атомов углерода. Особенно предпочтительными являются незамещенные алкильные, алкенильные или алкарильные группы.

В некоторых примерах осуществления R¹ представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, предпочтительно метильную; и каждый из R², R³ и R⁴ представляет собой алкильную или алкенильную группу, содержащую от 6 до 36 атомов углерода, предпочтительно от 6 до 20 атомов углерода. Особенно предпочтительными являются незамещенные алкильные и алкенильные группы.

В некоторых примерах осуществления каждый из R¹, R², R³ и R⁴ содержит по меньшей мере 6 атомов углерода.

В некоторых примерах осуществления каждый из R¹, R², R³ и R⁴ представляет собой алкильную, алкенильную или алкарильную группу, содержащую от 6 до 36 атомов углерода. Особенно предпочтительными являются незамещенные алкильные, алкенильные или алкарильные группы.

В некоторых примерах осуществления каждый из R¹, R², R³ и R⁴ представляет собой бензильную группу или алкильную или алкенильную группу, содержащую от 6 до 36 атомов углерода, например, 8 до 20 атомов углерода. Особенно предпочтительными являются незамещенные алкильные и алкенильные группы.

Предпочтительно каждый из R¹, R², R³ и R⁴ представляет собой алкильную группу; каждый из R³ и R⁴ содержит по меньшей мере 6 атомов углерода, и R¹, R², R³ и R⁴ совместно содержат от 16 до 40 атомов углерода, предпочтительно от 20 до 36 атомов углерода, например, от 20 до 30 атомов углерода. Особенно предпочтительными являются незамещенные алкильные группы.

В некоторых примерах осуществления R¹ представляет собой С₁-С₄ алкильную группу, R² представляет собой С₁-С₄ алкильную группу, R³ представляет собой С₆-С₂₀ алкильную группу, и R₄ представляет собой С₆-С₂₀ алкильную группу.

В некоторых примерах осуществления R¹ представляет собой С₁-С₄ алкильную группу, R² представляет собой С₆-С₂₀ алкильную группу, R³ представляет собой С₆-С₂₀ алкильную группу, и R⁴ представляет собой С₆-С₂₀ алкильную группу.

В некоторых примерах осуществления каждый из R¹, R², R³ и R⁴ представляет собой С₆-С₂₀ алкильную группу.

В некоторых примерах осуществления R¹ представляет собой метил, R² представляет собой метил, R³ представляет собой С₆-С₂₀ алкильную группу, и R⁴ представляет собой С₆-С₂₀ алкильную группу.

В некоторых примерах осуществления R¹ представляет собой метил, и каждый из R², R³ и R⁴ представляет собой С₆-С₂₀ алкильную группу.

В некоторых предпочтительных примерах осуществления R¹ представляет собой метил, R² представляет собой метил, R³ представляет собой бензил, и R⁴ представляет собой С₈-С₁₈ алкильную группу.

В некоторых предпочтительных примерах осуществления R¹ представляет собой метил, R² представляет собой метил, R³ представляет собой метил, и R⁴ представляет собой С₁₂-С₃₆ алкильную группу, предпочтительно С₂₀-С₃₀ алкильную группу.

В некоторых предпочтительных примерах осуществления R¹ представляет собой метил, R² представляет собой метил, R³ представляет собой С₈-С₁₈ алкильную группу, и R⁴ представляет собой С₈-С₁₈ алкильную группу.

В некоторых особенно предпочтительных примерах осуществления R¹ представляет собой метил, R² представляет собой метил, R³ представляет собой С₁₀-С₁₄ алкильную группу, и R⁴ представляет собой С₁₀-С₁₄ алкильную группу.

В некоторых примерах осуществления R¹ представляет собой С₁-С₄ алкильную группу, R² представляет собой С₁-С₄ алкильную группу, и каждый из R³ и R⁴ включает смесь алкильных групп, содержащих от 8 до 18 атомов углерода. Предпочтительно такие смеси могут быть получены из масла кокосового ореха.

В некоторых особенно предпочтительных примерах осуществления R¹ представляет собой метил, R² представляет собой метил, и каждый из R³ и R⁴ включает смесь алкильных групп, содержащих от 8 до 18 атомов углерода. Предпочтительно такие смеси могут быть получены из масла кокосового ореха.

В некоторых примерах осуществления, R¹ представляет собой метил, R² представляет собой метил, R³ представляет собой С₁₂ алкильную группу, и R⁴ представляет собой С₁₂ алкильную группу.

В некоторых примерах осуществления R¹ представляет собой С₁-С₄ алкильную группу, R² представляет собой С₁-С₄ алкильную группу, и каждый из R³ и R⁴ включает смесь алкильных или алкенильных групп, содержащих от 14 до 18 атомов углерода. Предпочтительно такие смеси могут быть получены из таллового масла или гидрированного таллового масла.

В некоторых особенно предпочтительных примерах осуществления R¹ представляет собой метил, R² представляет собой метил, и каждый из R³ и R⁴ включает смесь алкильных или алкенильных групп, содержащих от 14 до 18 атомов углерода. Предпочтительно такие смеси могут быть получены из таллового масла или гидрированного таллового масла.

В предпочтительных примерах осуществления R¹, R², R³ и R⁴ суммарно содержат от 16 до 40 атомов углерода, предпочтительно от 20 до 36 атомов углерода, например, от 20 до 30 атомов углерода.

Ar представляет собой поли циклический ароматический фрагмент. Под термином "полициклический ароматический фрагмент" понимают фрагмент, включающий по меньшей мере два ароматических цикла, предпочтительно два или более конденсированных ароматических цикла. В некоторых примерах осуществления может присутствовать некоторое количество неароматических атомов углерода в виде части полициклической структуры. Однако полициклический ароматический фрагмент Ar по существу имеет ароматический характер.

Полициклический ароматический фрагмент Ar может включать один или более заместителей. Во избежание неясности следует отметить, что любые заместители введены во фрагменты Ar в дополнение к уже показанным в структуре, имеющей формулу (I), сульфонатными остатками SO₃^-. Предпочтительно заместители включают гидроксил, алкокси (в частности, С₁-С₁₂ алкокси), амино (NH₂), алкиламино (в частности, С₁-С₁₂ алкиламино), диалкиламино (в частности, С₁-С₁₂ диалкиламино), нитро, галоген (хлор, бром, йод, фтор), карбоксил, сложный эфир (в частности, сложный С₁-С₁₂-алкиловый эфир), сложный эфир фенола (в частности, сложный С₁-С₁₂ эфир фенола) и кетогруппу (в частности, С₁-С₁₂ кетогруппу).

В некоторых примерах осуществления полициклический ароматический фрагмент Ar может включать в виде части цикла, например, в виде части ароматического гетероцикла, один или более гетероатомов. Если группы Ar включают гетероатомы, то они подходящим образом выбраны из N, S, О и Р.

Предпочтительно все ароматические атомы полициклического ароматического фрагмента Ar являются атомами углерода.

Предпочтительно полициклический ароматический фрагмент Ar получен на основе нафталина, аценафтена, аценафтилена, флуорена, фенантрена, антрацена, флуорантрена, пирена, бензо[а]антрацена, хризена, бензо[b]флуорантрена, бензо[k]флуорантрена, бензо[а]пирена, дибензо[а,h]антрацена, бензо[g,h,i]перилена или индено[1,2,3,cd]пирена.

Предпочтительно полициклический ароматический фрагмент Ar получен на основе структуры флуорена, нафталина, антрацена или пирена или их изомеров.

Соединение, имеющее формулу (I), включает один или более катионов, имеющих формулу:

и анионную частицу, имеющую формулу

которая может включать один или более анионных фрагментов SO₃^-.

Анион предпочтительно включает полициклический ароматический фрагмент Ar, замещенный одним или более сульфонатными остатками SO₃^-.

Предпочтительно каждый ароматический цикл в полициклическом ароматическом фрагменте Ar содержит от 5 до 7 атомов. Более предпочтительно, каждый ароматический цикл в полициклическом ароматическом фрагменте Ar содержит 6 атомов, предпочтительно 6 атомов углерода. Однако специалисту должно быть понятно, что поскольку циклы являются конденсированными, суммарное количество атомов в полициклическом ароматическом фрагменте Ar будет меньше суммы количества атомов в каждом из циклов.

Полициклический ароматический фрагмент Ar включает по меньшей мере 2 конденсированных ароматических цикла. Поли циклический ароматический фрагмент Ar может включать от 2 до 8 конденсированных ароматических циклов, предпочтительно от 2 до 5 конденсированных ароматических циклов, предпочтительнее 2 или 4 конденсированных ароматических цикла.

В предпочтительных примерах осуществления единственными заместителями в полициклическом ароматическом фрагменте Ar являются сульфонатные группы SO₃^-, обозначенные в соединении, имеющем формулу (I).

Полициклический ароматический фрагмент Ar содержит совокупность ароматических циклов. Каждый цикл может быть замещен 0, 1 или более чем одним сульфонатным остатком SO₃^-.

Предпочтительно анионная часть соединения, имеющего формулу (I), представляет собой сульфированное (содержащее сульфонатные остатки) соединение, полученное на основе структуры флуорена, нафталина, антрацена или пирена или их изомеров.

Предпочтительно анионная часть соединения, имеющего формулу (I), представляет собой сульфированное соединение, полученное на основе структуры нафталина, антрацена или пирена или их изомеров.

Предпочтительно анионная часть соединения, имеющего формулу (I), представляет собой сульфированное соединение, полученное на основе структуры нафталина, антрацена или пирена.

В некоторых особенно предпочтительных примерах осуществления анионная часть соединения, имеющего формулу (I), представляет собой сульфированный пирен.

Величина n составляет по меньшей мере 1. Предпочтительно n составляет больше единицы. Предпочтительно n составляет 2, 3 или 4. Предпочтительно n=р.

Величина р составляет по меньшей мере 1. Предпочтительно р составляет больше единицы. Предпочтительно р составляет от 2 до 6, предпочтительнее от 2 до 5. Предпочтительно р составляет 2, 3 или 4. В некоторых предпочтительных примерах осуществления величина р равна количеству конденсированных ароматических циклов полициклического ароматического фрагмента Ar.

В одном из предпочтительных примеров осуществления анионная часть соединения, имеющего формулу (I), представляет собой замещенный четырьмя сульфонатными группами (сульфогруппами) пиреновый фрагмент.

Предпочтительно в соединении, имеющем формулу (I), R¹ представляет собой водород, бензильную группу или алкильную или алкенильную группу, содержащую от 1 до 12 атомов углерода, и каждый из R², R³ и R⁴ представляет собой бензильную группу или алкильную или алкенильную группу, содержащую от 1 до 36 атомов углерода, при условии, что по меньшей мере один из R², R³ и R⁴ содержит по меньшей мере 6 атомов углерода; полициклический ароматический фрагмент Ar включает 2, 3, 4 или 5 конденсированных циклов; р составляет по меньшей мере 2, и n=р. Особенно предпочтительными являются незамещенные алкильные и алкенильные группы.

Предпочтительно в соединении, имеющем формулу (I), R¹ представляет собой водород, бензильную группу или алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, и каждый из R², R³ и R⁴ представляет собой бензильную группу или алкильную или алкенильную группу, содержащую от 1 до 36 атомов углерода, при условии, что по меньшей мере один из R², R³ и R⁴ содержит по меньшей мере 6 атомов углерода; полициклический ароматический фрагмент Ar включает 2 или 4 конденсированных ароматических цикла, каждый из которых содержит 6 атомов углерода; р составляет по меньшей мере 2; и n=р. В некоторых таких примерах осуществления по меньшей мере две группы из R², R³ и R⁴ содержат по меньшей мере 6 атомов углерода. В некоторых таких примерах осуществления каждый из R², R³ и R⁴ содержит по меньшей мере 6 атомов углерода. Особенно предпочтительными являются незамещенные алкильные и алкенильные группы.

Предпочтительно в соединении, имеющем формулу (I), R¹ представляет собой водород или алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода; R² представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, или алкильную или алкенильную группу, содержащую от 6 до 36 атомов углерода, предпочтительно от 8 до 30 атомов углерода; R³ представляет собой бензильную группу, алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, или алкильную или алкенильную группу, содержащую от 6 до 36 атомов углерода, предпочтительно от 8 до 30 атомов углерода; и R⁴ представляет собой алкильную или алкенильную группу, содержащую от 6 до 36 атомов углерода, предпочтительно от 8 до 30 атомов углерода; полициклический ароматический фрагмент Ar включает 2 или 4 конденсированных ароматических цикла, каждый из которых содержит 6 атомов углерода; р составляет по меньшей мере 2; и n=р. Особенно предпочтительными являются незамещенные алкильные и алкенильные группы.

Предпочтительно в соединении, имеющем формулу (I), R¹ представляет собой водород или алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, R² представляет собой бензильную группу или алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, и каждый из R³ и R⁴ представляет собой бензильную группу или алкильную или алкенильную группу, содержащую от 1 до 36 атомов углерода, при условии, что по меньшей мере один из R², R³ и R⁴ содержит по меньшей мере 6 атомов углерода; полициклический ароматический фрагмент Ar включает 2 или 4 конденсированных ароматических цикла, каждый из которых содержит 6 атомов углерода; р составляет по меньшей мере 2; и n=р. Особенно предпочтительными являются незамещенные алкильные и алкенильные группы.

Предпочтительно в соединении, имеющем формулу (I), R¹ представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, R² представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, R³ представляет собой бензильную группу или алкильную или алкенильную группу, содержащую от 1 до 36 атомов углерода, и R⁴ представляет собой алкильную или алкенильную группу, содержащую от 6 до 36 атомов углерода; полициклический ароматический фрагмент Ar включает 2 или 4 конденсированных ароматических цикла, каждый из которых содержит 6 атомов углерода; р составляет по меньшей мере 2, и n=р. Особенно предпочтительными являются незамещенные алкильные и алкенильные группы.

Предпочтительно в соединении, имеющем формулу (I), R¹ представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, R² представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, R³ представляет собой бензильную группу, алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода или алкильную или алкенильную группу, содержащую от 6 до 36 атомов углерода, и R⁴ представляет собой алкильную или алкенильную группу, содержащую от 6 до 36 атомов углерода; полициклический ароматический фрагмент Ar включает 2 или 4 конденсированных ароматических цикла, каждый из которых содержит 6 атомов углерода; р составляет по меньшей мере 2, и n=р. Особенно предпочтительными являются незамещенные алкильные и алкенильные группы.

Предпочтительно в соединении, имеющем формулу (I), R¹ представляет собой незамещенную алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода; R² представляет собой незамещенную алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода; R³ представляет собой бензильную группу или незамещенную алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, и R⁴ представляет собой незамещенную алкильную или алкенильную группу, содержащую от 10 до 36 атомов углерода, или каждый из R³ и R⁴ представляет собой незамещенную алкильную или алкенильную группу, содержащую от 6 до 36 атомов углерода; полициклический ароматический фрагмент Ar включает 2 или 4 конденсированных ароматических цикла, каждый из которых содержит 6 атомов углерода; р составляет по меньшей мере 2, и n=р.

Предпочтительно в соединении, имеющем формулу (I), R¹ представляет собой водород или метил; R² представляет собой метильную или незамещенную алкильную группу, содержащую от 6 до 20 атомов углерода; R³ представляет собой метильную, бензильную или незамещенную алкильную или алкенильную группу, содержащую от 8 до 30 атомов углерода, и R⁴ представляет собой незамещенную алкильную или алкенильную группу, содержащую от 8 до 30 атомов углерода; полициклический ароматический фрагмент Ar включает 2 или 4 конденсированных ароматических цикла, каждый из которых содержит 6 атомов углерода; р составляет по меньшей мере 2, и n=р.

Предпочтительно в соединении, имеющем формулу (I), R¹ представляет собой водород или метил; R² представляет собой метильную или незамещенную алкильную группу, содержащую от 6 до 20 атомов углерода; R³ представляет собой метильную, бензильную или незамещенную алкильную или алкенильную группу, содержащую от 8 до 30 атомов углерода, и R⁴ представляет собой незамещенную алкильную или алкенильную группу, содержащую от 8 до 30 атомов углерода; Ar представляет собой пиреновый фрагмент; р равен 4, и n равен 4.

В одном из особенно предпочтительных примеров осуществления соединение, имеющее формулу (I), имеет структуру (II):

или изомерную ей структуру.

Наиболее предпочтительно соединение, имеющее формулу (I), имеет структуру (II).

В одном из примеров осуществления в структуре (II) R¹=R²=метил, R³ представляет собой бензил, и R⁴ представляет собой С₁₀-С₁₈ алкильную группу.

Предпочтительно в структуре (II) R¹=R²=метил, и каждый из R³ и R⁴ представляет собой С₈-С₁₈ алкильную группу или смесь С₈-С₁₈ алкильных групп.

В одном из примеров осуществления в структуре (II) R¹=R²=метил, и каждый из R³ и R⁴ представляет собой С₈-С₁₈ алкильную группу или смесь С₁₄-С₁₈ алкильных или алкенильных групп.

Наиболее предпочтительно в структуре (II) R¹=R²=метил, и каждый из R³ и R⁴ представляет собой С₁₂ алкильную группу или смесь С₈-С₁₆ алкильных групп.

Второй аспект настоящего изобретения относится к способу получения соединения, имеющего формулу (I):

где способ включает смешивание (а) четвертичной аммониевой соли, третичного амина или соли третичного амина с (b) сульфированным (содержащим сульфонатные остатки) полициклическим ароматическим соединением.

В некоторых примерах осуществления R¹ представляет собой водород, и способ согласно второму аспекту включает смешивание третичного амина, имеющего формулу R²R³R⁴N с кислотным сульфированным ароматическим соединением. В контексте изобретения термин "кислотное ароматическое соединение" означает ароматическое соединение, включающее по меньшей мере одну группу SO₃H.

В предпочтительных примерах осуществления, в которых компонент (а) включает четвертичную аммониевую соль или соль третичного амина, способ согласно второму аспекту включает смешивание соединения, имеющего формулу (III):

и соединения, имеющего формулу (IV)

где Ar представляет собой полициклический ароматический фрагмент, р составляет по меньшей мере 1, Х⁺ представляет собой протон, ион аммония или ион металла, R¹ представляет собой водород или необязательно замещенную гидрокарбильную группу, каждый из R², R³ и R⁴ независимо представляет собой необязательно замещенную гидрокарбильную группу, при условии, что по меньшей мере один из R², R³ и R⁴ содержит по меньшей мере 6 атомов углерода, и Y^- представляет собой анион.

Предпочтительные признаки второго аспекта, в частности, определения R¹, R², R³ и R⁴, n, р и Ar, приведены при описании первого аспекта.

Х⁺ представляет собой протон, ион аммония или ион металла.

Во избежание неясности следует отметить, что если Х⁺ представляет собой ион аммония, то это незамещенный ион аммония NH₄⁺.

Предпочтительно Х⁺ представляет собой протон или ион щелочного металла. Более предпочтительно Х⁺ представляет собой протон или ион натрия. Наиболее предпочтительно Х⁺ представляет собой ион натрия.

Предпочтительно Y является одновалентным анионом.

Подходящие одновалентные анионы известны специалистам в данной области техники и включают галогенид, нитрит, метилсульфат, ацетат, гидросульфат, гидрокарбонат, гидроксил, оксалат, салицилат, карбоксилаты, нитраты, нитриды, нитриты, гипонитриты, феноляты, карбаматы, карбонаты и смеси перечисленных анионов.

Предпочтительно Y представляет собой галогенидный или нитритный ион.

Предпочтительно Y представляет собой хлорид, бромид, иодид или нитрит.

В некоторых предпочтительных примерах осуществления Y^- представляет собой NO₂^-.

Способ согласно второму аспекту предпочтительно включает смешивание соединения, имеющего формулу (III), и соединения, имеющего формулу (IV). Предпочтительно, соединения смешивают в присутствии растворителя, предпочтительно при перемешивании.

Предпочтительными растворителями являются полярные растворители. Подходящие растворители включают воду и смешивающиеся с водой растворители, например, смешивающиеся с водой спирты. Предпочтительно соединение, имеющее формулу (III), и соединение, имеющее формулу (IV) перемешивают в смеси воды и одного или более смешивающихся с водой спиртов, например, этанола и/или изопропанола.

Предпочтительно реакцию проводят в обычных условиях.

В некоторых примерах осуществления соединение, имеющее формулу (I), может выделяться из реакционной смеси в виде осадка, который может быть извлечен фильтрованием.

В некоторых примерах осуществления в реакционную смесь может быть добавлен не смешивающийся с водой органический растворитель, в котором растворимо соединение, имеющее формулу (I). Подходящие не смешивающиеся с водой органические растворители известны специалистам в данной области техники и включают ароматические растворители, например, ксилол; алифатические растворители, например, гептан и изооктан; циклоалифатические растворители, например, метилциклогексан; кетоны, например, метилизобутилкетон (МИБК); сложные эфиры, например, этилацетат или бутилацетат; циклические или ациклические простые эфиры, например, простой дибутиловый эфир, простой циклопентилметиловый эфир (ЦПМЭ) и 2-метилтетрагидрофуран; высшие спирты, например, н-бутанол, 2-бутанол, амиловый спирт и н-октанол; многоосновные спирты и их простые эфиры, например, этиленгликоль и простой диметиловый эфир этиленгликоля; и галогенированные растворители, например, дихлорметан, хлороформ, четыреххлористый углерод или 1,2-дихлорэтан. В таких примерах осуществления способ предпочтительно включает экстракцию соединения, имеющего формулу (I), не смешивающимся с водой органическим растворителем. Способ может включать дополнительный этап промывки.

Если после получения соединение, имеющее формулу (I), содержится в органическом растворителе, например, ароматическом растворителе, то оно может быть использовано в дальнейшем непосредственно в этом растворителе.

Соединение согласно первому аспекту настоящего изобретения предпочтительно обладает флуоресценцией. Это означает, что соединение способно поглощать электромагнитное излучение с первой длиной волны и испускать электромагнитное излучение со второй, отличной от первой длиной волны.

Предпочтительно первая длина волны составляет от 340 до 410 нм, а вторая длина волны составляет от 400 до 500 нм.

Соединение согласно первому аспекту настоящего изобретения может, подходящим образом, найти применение в качестве флуоресцентного маркера. В частности, соединение может быть применено в качестве маркера в композиции топливных добавок.

Третий аспект настоящего изобретения относится к композиции, включающей соединение, имеющее формулу (I):

в котором р составляет по меньшей мере 1, n составляет по меньшей мере единицу и меньше или равен р, Ar представляет собой полициклический ароматический фрагмент, R¹ представляет собой водород или необязательно замещенную гидрокарбильную группу, и каждый из R², R³ и R⁴ независимо представляет собой необязательно замещенную гидрокарбильную группу, при условии, что по меньшей мере один из R², R³ и R⁴ содержит по меньшей мере 6 атомов углерода.

Предпочтительные признаки третьего аспекта, в частности, определения R¹, R², R³ и R⁴, n, р и Ar, приведены при описании первого аспекта.

Предпочтительно композиция согласно третьему аспекту включает соединение, имеющее формулу (I), и один или более дополнительных компонентов.

В некоторых примерах осуществления композиция согласно третьему аспекту включает соединение, имеющее формулу (I), и один или более растворителей.

Предпочтительными растворителями являются органические растворители.

Подходящие растворители включают алифатические и ароматические растворители, полярные и неполярные растворители.

Предпочтительные растворители включают ароматические растворители и спирты.

В некоторых предпочтительных примерах осуществления композиция согласно третьему аспекту представляет собой композицию добавок для топлива, и композиция добавок включает:

- соединение, имеющее формулу (I);

- одну или более топливных добавок; и необязательно

- один или более растворителей.

Во избежание неясности следует отметить, что одна или более добавок присутствуют в дополнение к соединению, имеющему формулу (I).

Предпочтительные растворители указаны выше. Выбор подходящих растворителей зависит от природы других компонентов, присутствующих в композиции, и природы топлива, в которое вводят композицию добавок.

Предпочтительно композиция добавок включает одну или более добавок для улучшения свойств топлива и/или для предотвращения повреждения двигателей или других поверхностей, контактирующих с топливом, и/или для снижения влияния сжигания топлива на окружающую среду.

Предпочтительно композиция добавок включает соединение, имеющее формулу (I), и одну или более добавок, которые выбраны из: моющих добавок, диспергирующих добавок, антиоксидантов, антиобледенителей, соединений, деактивирующих металлы, добавок, повышающих смазывающую способность, модификаторов трения, агентов, снижающих помутнение, ингибиторов коррозии, красителей, маркеров, присадок, повышающих октановое число, добавок, препятствующих усиленному износу клапанного седла, стабилизаторов, деэмульгаторов, антивспенивателей, агентов, маскирующих запахи, антистатических присадок, присадок для интенсификации горения, добавок, препятствующих осаждению парафинов, агентов, улучшающих текучесть на холоде, присадок, повышающих цетановое число, красителей, других маркеров и противотурбулентных присадок.

Предпочтительные добавки указанных классов известны специалисту в данной области техники.

Природа добавки зависит от природы топлива, в которое ее предполагают добавлять.

Предпочтительно соединение, имеющее формулу (I), содержится в композиции добавок в количестве, составляющем от 0,01 до 20% масс., более предпочтительно от 0,05 до 10% масс., предпочтительнее от 0,1 до 5% масс., например, от 0,1 до 2% масс.

Ниже дополнительно определены подходящие добавки, которые применяют для введения в топливные композиции.

Концентрация одной из или каждой добавки, присутствующей в композиции добавок, зависит от их предполагаемой степени разбавления в топливе и содержания, необходимого для создания требуемых эксплуатационных свойств и одновременной минимизации какого-либо негативного влияния.

Предпочтительно композиция добавок включает ингибитор коррозии и соединение, имеющее формулу (I). Композиция может включать ингибитор коррозии, соединение, имеющее формулу (I), и одну или более дополнительных добавок.

В одном из примеров осуществления в композицию добавок включают ингибитор коррозии в количестве, составляющем от 1 до 99% масс., предпочтительно от 10 до 95% масс., предпочтительнее от 30 до 90% масс., предпочтительнее от 60 до 80% масс., более предпочтительно от 65 до 75% масс.

Четвертый аспект настоящего изобретения относится к топливной композиции, включающей топливо, одну или более добавок и соединение, имеющее формулу (I).

Во избежание неясности следует отметить, что одна или более добавок присутствуют наряду с соединением, имеющим формулу (I).

Предпочтительные признаки соединения, имеющего формулу (I), рассмотрены при описании первого аспекта.

Соединение, имеющее формулу (I), предпочтительно присутствует в топливных композициях согласно настоящему изобретению в количестве, составляющем от 0,01 до 2000 частей на миллиард.

Во избежание неясности следует отметить, что упоминание в настоящей работе частей на миллиард относится к массовым частям на миллиард, а упоминание частей на миллион относится к массовым частям на миллион.

В некоторых предпочтительных примерах осуществления топливная композиция включает ингибитор коррозии и соединение, имеющее формулу (I).

Соединения, имеющие формулу (I), предпочтительно растворимы в топливах, в частности, углеводородных топливах, например, в дизельном топливе или бензине. Предпочтительно они нерастворимы в воде.

Пятый аспект настоящего изобретения относится к способу получения топливной композиции, который включает:

- получение композиции добавок согласно третьему аспекту; и

- дозированное введение композиции добавок в топливо.

В некоторых примерах осуществления топливо включает этанол. В одном из примеров осуществления топливо может по существу состоять из этанола.

В некоторых примерах осуществления топливо включает бензин. В одном из примеров осуществления топливо может по существу состоять из бензина.

Таким образом, изобретение предпочтительно относится к бензиновой композиции, включающей бензин, одну или более добавок и соединение, имеющее формулу (I).

Термин "бензин" означает жидкое топливо, на котором работают двигатели с принудительным зажиганием (обычно или предпочтительно содержащее в основном или исключительно С4-С12 углеводороды), которое удовлетворяет международным требованиям к бензиновому топливу, таким как стандарты ASTM D-439 и EN228. Этот термин включает смеси дистиллятных углеводородных топлив, включающие кислородсодержащие компоненты, такие как спирты или простые эфиры, например, метанол, этанол, бутанол, простой метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ), этил-трет-бутиловый эфир (ЭТБЭ), а также сами дистиллятные топлива.

В особенности настоящее изобретение применимо к смесям минерального бензина и этанола. Предпочтительно топливная композиция согласно настоящему изобретению включает от 1 до 99% об. этанола и от 99 до 1% об. бензина, предпочтительно от 2 до 80% об. этанола и от 98 до 20% об. бензина, предпочтительнее от 3 до 70% об. этанола и от 97 до 30% об. бензина, предпочтительнее от 5 до 40% об. этанола и от 95 до 60% об. бензина, более предпочтительно от 8 до 20% об. этанола и от 92 до 80% об. бензина. В особенно предпочтительных примерах осуществления топливная композиция согласно настоящему изобретению включает от 10 до 15% об. этанола и от 90 до 85% об. бензина.

В объем изобретения также включены топлива, включающие 100% об. этанола или 100% об. бензина.

Упоминания в настоящей работе бензиновой топливной композиции включают композиции, включающие смеси бензина и этанола.

Бензиновые топливные композиции согласно настоящему изобретению содержат одну или более добавок. Эти добавки могут быть выбраны из любых добавок, которые традиционно добавляют в бензин. Предпочтительно одна или более добавок выбраны из моющих добавок, диспергирующих добавок, антиоксидантов, антиобледенителей, соединений, деактивирующих металлы, добавок, повышающих смазывающую способность, модификаторов трения, агентов, снижающих помутнение, ингибиторов коррозии, красителей, маркеров, присадок, повышающих октановое число, добавок, препятствующих усиленному износу клапанного седла, стабилизаторов, деэмульгаторов, антивспенивателей, агентов, маскирующих запахи, антистатических присадок и присадок для интенсификации горения.

В одном из предпочтительных примеров осуществления бензиновая топливная композиция включает ингибитор коррозии.

В одном из предпочтительных примеров осуществления способ согласно пятому аспекту настоящего изобретения включает:

- получение композиции добавок согласно третьему аспекту;

- дозированное введение композиции добавок в этанольный компонент топливной композиции; и

- смешивание этанольного компонента с бензиновым топливом.

Предпочтительно композицию добавок согласно третьему аспекту вводят в этанольный компонент в количестве, составляющем от 0,01 до 1000 частей на миллион, предпочтительно от 0,1 до 500 частей на миллион, предпочтительнее от 0,5 до 200 частей на миллион, предпочтительнее от 0,8 до 95 частей на миллион, например, от 10 до 70 частей на миллион или от 20 до 35 частей на миллион.

Этанольный компонент предпочтительно включает от 0,001 до 10 частей на миллион соединения, имеющего формулу (I), предпочтительно от 0,002 до 1 части на миллион, предпочтительнее от 0,004 до 0,5 части на миллион, предпочтительнее от 0,05 до 0,4 части на миллион, например, от 0,1 до 0,2 части на миллион.

Этанольный компонент предпочтительно включает от 0,01 до 500 частей на миллион ингибитора коррозии, предпочтительно от 0,1 до 200 частей на миллион, предпочтительнее от 0,5 до 70 частей на миллион, предпочтительнее от 5 до 50 частей на миллион, например, от 15 до 25 частей на миллион.

Этанольный компонент предпочтительно примешивают к бензиновому топливу в количестве, составляющем от 5 до 20% об., более предпочтительно от 10 до 15% об.

Бензиновая топливная композиция предпочтительно включает от 0,01 до 500 частей на миллиард соединения, имеющего формулу (I), предпочтительно от 0,1 до 200 частей на миллиард, предпочтительнее от 0,3 до 75 частей на миллиард, предпочтительнее от 5 до 60 частей на миллиард, например, от 10 до 30 частей на миллиард.

Бензиновая топливная композиция предпочтительно включает от 0,01 до 100 частей на миллион ингибитора коррозии, предпочтительно от 0,1 до 200 частей на миллион, предпочтительнее от 0,1 до 10 частей на миллион, предпочтительнее от 0,5 до 8 частей на миллион, например, от 1 до 4 частей на миллион.

В некоторых примерах осуществления топливная композиция согласно пятому аспекту представляет собой композицию дизельного топлива.

В понятие дизельное топливо авторы изобретения включают любое топливо, подходящее для приведения в движение как дизельных двигателей дорожного транспорта, так и дизельных двигателей других типов. Это топливо включает, без ограничений, виды топлива, рассматриваемые как дизельное топливо, судовое дизельное топливо, тяжелое топливное масло, промышленное топливное масло и т.д.

Композиция дизельного топлива согласно настоящему изобретению может включать топливное масло на нефтяной основе, в частности, среднедистиллятное топливное масло. Температуры кипения дистиллятных топливных масел обычно лежат в диапазоне от 110°С до 500°С, например, от 150°С до 400°С. Дизельное топливо может включать атмосферный дистиллят или вакуумный дистиллят, крекинг-газойль или смесь любых пропорций продуктов прямой перегонки и потоков, получаемых на нефтеперерабатывающих предприятиях, таких как дистилляты, получаемые после термического и/или каталитического крекинга и гидрокрекинга.

Композиция дизельного топлива согласно настоящему изобретению может включать невозобновляемое топливо, получаемое синтезом Фишера-Тропша, такое как топливо, называемое GTL топливом (т.е. полученное по технологии переработки "газа в жидкость", англ. gas-to-liquid), CTL топливом (т.е. полученное по технологии переработки "угля в жидкость", англ. coal-to-liquid) и OTL топливом (т.е. полученное по технологии переработки "нефтеносных песчаников в жидкость", англ. oil sands-to-liquid).

Композиция дизельного топлива согласно настоящему изобретению может включать возобновляемое топливо, такое как биотопливная композиция или биодизельная топливная композиция.

Композиция дизельного топлива может включать биодизельное топливо первого поколения. Биодизельное топливо первого поколения содержит сложные эфиры, например, растительных масел, животных жиров и использованных кулинарных жиров. Такая форма биодизельного топлива может быть получена переэтерификацией масел, например, рапсового масла, соевого масла, сафлорового масла, пальмового масла, кукурузного масла, арахисового масла, хлопкового масла, твердого жира, кокосового масла, масла ятрофы (слабительного ореха), подсолнечного масла, отработанных кулинарных масел, гидрированных растительных масел или любых смесей названных масел, в присутствии спирта, обычно одноатомного спирта, обычно в присутствии катализатора.

Композиция дизельного топлива может включать биодизельное топливо второго поколения. Биодизельное топливо второго поколения получают из возобновляемых источников, таких как растительные масла и животные жиры, и обрабатывают, часто на нефтеперерабатывающем заводе и часто с использованием такой гидрообработки, как способ H-Bio, разработанный Petrobras. Биодизельное топливо второго поколения может быть аналогично по свойствам и качеству потокам топливного масла на нефтяной основе, например, возобновляемому дизельному топливу, получаемому из растительных масел, животных жиров и т.д., которое ConocoPhillips поставляет на рынок под наименованием Renewable Diesel, a Neste - под наименованием NExBTL.

Композиция дизельного топлива согласно настоящему изобретению может включать биодизельное топливо третьего поколения. Для получения биодизельного топлива третьего поколения, включая топливо, называемое BTL топливом (т.е. получаемое по технологии "биомасса в топливо", англ. biomass-to-liquid), применяют газификацию и способ Фишера-Тропша. Биодизельное топливо третьего поколения не слишком отличается от некоторых типов биодизельного топлива второго поколения, но для его получения переработке подвергают все растение целиком (биомассу), что значительно расширяет сырьевую базу.

Композиция дизельного топлива может содержать смеси любых или всех вышеперечисленных композиций дизельного топлива.

В некоторых примерах осуществления композиция дизельного топлива согласно настоящему изобретению может представлять собой смесь дизельного топлива, включающую биодизельное топливо. В таких смесях количество биодизельного топлива может составлять, например, до 0,5%, до 1%, до 2%, до 3%, до 4%, до 5%, до 10%, до 20%, до 30%, до 40%, до 50%, до 60%, до 70%, до 80%, до 90%, до 95% или до 99%.

В некоторых примерах осуществления композиция дизельного топлива может включать 100% биодизельного топлива.

Композиция дизельного топлива согласно настоящему изобретению может включать одну или более добавок. Эти добавки могут быть выбраны из любых добавок, которые обычно добавляют в дизельные топлива. Предпочтительно одна или более добавок выбраны из антиоксидантов, диспергирующих добавок, моющих добавок, соединений, деактивирующих металлы, добавок, препятствующих осаждению парафинов, агентов, улучшающих текучесть на холоде, присадок, повышающих цетановое число, агентов, снижающих помутнение, стабилизаторов, деэмульгаторов, антивспенивателей, ингибиторов коррозии, добавок, улучшающих смазывающую способность, красителей, маркеров, присадок для интенсификации горения, агентов, маскирующих запахи, противотурбулентных присадок и антистатических присадок. Примеры подходящих количеств добавок каждого из указанных типов известны специалисту в данной области техники.

В одном из предпочтительных примеров осуществления композиция дизельного топлива включает ингибитор коррозии. Его количество предпочтительно составляет от 0,1 до 200 частей на миллион, предпочтительно от 0,5 до 50 частей на миллион, более предпочтительно от 2 до 10 частей на миллион.

Соединение, имеющее формулу (I), предпочтительно присутствует в композициях дизельного топлива согласно настоящему изобретению в количестве, составляющем от 0,01 до 1000 частей на миллиард, например, от 0,1 до 200 частей на миллиард.

Предпочтительно топливная композиция согласно четвертому аспекту включает:

- топливо, выбранное из бензина, дизельного топлива и смесей бензина или дизельного топлива с биотопливами (например, бензин, этанол или их смеси или дизельное топливо, биодизельное топливо или их смеси);

- первую добавку, выбранную из антиобледенителей, модификаторов трения, присадок, повышающих октановое число, добавок, препятствующих усиленному износу клапанного седла, антиоксидантов, диспергирующих добавок, моющих добавок, соединений, деактивирующих металлы, добавок, препятствующих осаждению парафинов, агентов, улучшающих текучесть на холоде, присадок, повышающих цетановое число, агентов, снижающих помутнение, стабилизаторов, деэмульгаторов, антивспенивателей, ингибиторов коррозии, добавок, улучшающих смазывающую способность, красителей, маркеров, присадок для интенсификации горения, агентов, маскирующих запахи, противотурбулентных присадок и антистатических присадок;

- соединение, имеющее формулу (I); и

- необязательно одну или более дополнительных добавок.

Предпочтительно первая добавка представляет собой ингибитор коррозии.

Предпочтительные ингибиторы коррозии для применения согласно изобретению включают низкомолекулярные (масса <1000) амины (включающие моно-, ди-, три- и полиамины), карбоновые кислоты (включающие моно-, ди-, три- и поликарбоновые кислоты) и их функциональные производные (например, сложные эфиры), простые эфироамины, имины, амиды, имиды, N-оксиды, имидазолины и тиадиазолы. Могут быть применены комбинации вышеперечисленных материалов.

Особенно предпочтительным может быть применение в качестве ингибиторов коррозии карбоновых кислот или их производных, включающих производные янтарной кислоты или янтарного ангидрида, например, тетрапропенилянтарную кислоту, тетрапропенилянтарный ангидрид или додеценилянтарную кислоту.

Димерные кислоты представляют собой еще один класс предпочтительных ингибиторов коррозии. Димерные кислоты включают продукты, получаемые при димеризации ненасыщенных жирных кислот, и обычно в среднем содержат от приблизительно 18 до приблизительно 44 или от приблизительно 28 до приблизительно 40 атомов углерода. Также могут быть применены тримерные кислоты. Димерные кислоты описаны в патентах US 2482760, US 2482761, US 2731481, US 2793219, US 2964545, US 2978468, US 3157681 и US 3256304.

Ингибиторы коррозии на основе карбоновых кислот необязательно могут быть применены в комбинации с замещенными аминами, образуя "буферизованные" ингибиторы коррозии. Примеры применяемых для этой цели аминов включают дициклогексиламин, N,N-диметилциклогексиламин или жирные амины. Жирные амины могут быть определены как амины, содержащие от приблизительно 8 до приблизительно 30 или от приблизительно 12 до приблизительно 24 атомов углерода.

Примеры коммерчески доступных ингибиторов коррозии включают продукты DCI-4A, DCI-6A, DCI-11 и DCI-30, поставляемые Innospec, и ингибиторы коррозии, поставляемые другими производителями топливных добавок, например, Nalco, GE, Afton, Dorf Ketal и Lubrizol.

Концентрация одной или более дополнительных добавок, содержащихся в топливной композиции согласно настоящему изобретению, зависит от природы топлива и природы добавки.

Предпочтительно топливная композиция согласно пятому аспекту включает:

- топливо, выбранное из бензина, дизельного топлива и смесей бензина или дизельного топлива с биотопливами (например, смесей бензина и этанола или смесей дизельного топлива и биодизельного топлива);

- ингибитор коррозии;

- соединение, имеющее формулу (I); и

- необязательно одну или более дополнительных добавок.

Настоящее изобретение относится к топливным композициям, включающим добавку и соединение, имеющее формулу (I).

Предпочтительно соединение, имеющее формулу (I), обладает флуоресцентными свойствами.

Шестой аспект настоящего изобретения относится к применению соединения, имеющего формулу (I), в качестве флуоресцентного маркера.

Соединение, имеющее формулу (I), предпочтительно представляет собой соединение, описанное при рассмотрении первого аспекта.

Седьмой аспект настоящего изобретения относится к способу определения присутствия добавки в топливной композиции, включающей эту добавку и соединение, имеющее формулу (I), где способ включает воздействие на топливную композицию электромагнитного излучения, имеющего первую длину волны; и регистрацию электромагнитного излучения, имеющего вторую длину волны, испущенного соединением, имеющим формулу (I).

Предпочтительно, вторая длина волны отличается от первой длины волны.

Соединение, имеющее формулу (I), предпочтительно представляет собой соединение, описанное при рассмотрении первого аспекта.

В некоторых примерах осуществления способ согласно седьмому аспекту может быть применен для определения присутствия добавки, которая была добавлена в топливо в виде части композиции добавок, включающей добавку, соединение, имеющее формулу (I), и необязательно одну или более дополнительных добавок. Таким образом, способ может быть применен для определения того, что композиция добавок была введена в топливо.

Способ согласно второму аспекту может иметь качественное применение в способе верификации, который позволяет определить факт введения корректной композиции добавок. В таких примерах осуществления регистрация испущенного электромагнитного излучения, имеющего вторую длину волны, может включать простое наблюдение флуоресценции, например, невооруженным глазом. В альтернативном варианте для регистрации испущенного излучения с подходящей длиной волны может быть применено устройство, например, спектрофотометр. В некоторых примерах осуществления устройство может включать индикатор (например, который производит звуковой или визуальный сигнал), указывающий на то, что произошло испускание электромагнитного излучения, имеющего вторую длину волны.

Воздействие электромагнитного излучения с первой длиной волны может быть произведено любыми подходящими средствами. Такие средства известны специалистам в данной области техники.

Некоторые примеры осуществления настоящего изобретения могут включать количественное измерение светового потока, испускаемого топливной композицией, и, таким образом, определение концентрации добавки или композиции добавок, находящейся в топливной композиции. В таких примерах осуществления маркер включают в композицию добавок в количестве, пропорциональном количеству определенной добавки. Предпочтительно, если в топливное масло вводят дозированное количество добавки или композиции добавок, в топливо также вводят фиксированное относительное пропорциональное количество флуоресцентного маркера. Таким образом, измерение потока излучения, испущенного флуоресцентным маркером, позволяет вычислить концентрацию добавки или композиции добавок в топливной композиции.

В некоторых примерах осуществления способ согласно седьмому аспекту может быть применен для определения концентрации одной конкретной добавки, присутствующей в топливной композиции. В некоторых примерах осуществления способ может быть применен для определения концентрации композиции добавок, которая была дозированно введена в топливную композицию. Композиция добавок может включать совокупность различных добавок и соединение, имеющее формулу (I).

Восьмой аспект настоящего изобретения относится к способу определения концентрации первой добавки в топливной композиции, включающей первую добавку и соединение, имеющее формулу (I), причем соединение, имеющее формулу (I), присутствует в топливной композиции в концентрации, пропорциональной концентрации первой добавки; способ включает: воздействие электромагнитного излучения, имеющего первую длину волны, на топливную композицию; измерение потока электромагнитного излучения, имеющего вторую длину волны, испущенного соединением, имеющим формулу (I); и вычисление концентрации первой добавки, содержащейся в топливной композиции, исходя из количества испущенного излучения, имеющего вторую длину волны.

Соединение, имеющее формулу (I), предпочтительно представляет собой соединение, описанное при рассмотрении первого аспекта.

Настоящим изобретением может быть предоставлен подходящий способ определения концентрации композиции добавок, которые были дозированно введены в топливную композицию, где композиция добавок включает соединение, имеющее формулу (I), и по меньшей мере одну дополнительную добавку; способ включает воздействие электромагнитного излучения, имеющего первую длину волны, на топливную композицию; измерение потока электромагнитного излучения, имеющего вторую длину волны, испущенного соединением, имеющим формулу (I); и вычисление концентрации соединения, имеющего формулу (I), содержащегося в топливной композиции, исходя из количества испущенного излучения, имеющего вторую длину волны.

Вычисление концентрации соединения, имеющего формулу (I), в топливной композиции позволяет определять концентрацию композиции добавок, которая была дозированно введена в топливо.

Воздействие излучения с первой длиной волны и измерение потока излучения со второй длиной волны может быть произведено любыми подходящими средствами. Выбор подходящего устройства находится в компетенции специалиста в данной области техники. В некоторых примерах осуществления устройство может быть запрограммировано для выполнения вычислений на основе количества испущенного излучения, имеющего вторую длину волны, и, таким образом, устройство может производить непосредственное вычисление концентрации добавки, присутствующей в топливе.

Девятый аспект настоящего изобретения относится к набору для определения концентрации соединения, имеющего формулу (I), в топливной композиции, где набор включает средства для обеспечения воздействия электромагнитного излучения, имеющего первую длину волны, на топливную композицию; и средства для измерения потока электромагнитного излучения, имеющего вторую длину волны.

Предпочтительно набор включает средства для количественного измерения потока электромагнитного излучения, имеющего вторую длину волны.

Предпочтительно средства для обеспечения воздействия электромагнитного излучения, имеющего первую длину волны, на топливную композицию и средства для измерения потока электромагнитного излучения, имеющего вторую длину волны, находятся в одном и том же устройстве, предпочтительно в переносном (портативном) устройстве.

Предпочтительно набор включает флуориметр.

В некоторых примерах осуществления набор включает средства для вычисления относительной концентрации добавки или композиции добавок на основе измеренной концентрации соединения, имеющего формулу (I). Такими средствами может быть диаграмма или график или электронный калькулятор. Такой электронный калькулятор может быть встроен в устройство.

Соединения, имеющие формулу (I), особенно подходят для применения в качестве флуоресцентных маркеров, поскольку они не создают сильного окрашивания в тех концентрациях, в которых их добавляют, и, таким образом, не влияют на цвет топлива или композиции добавок, в которые их дозированно вводят. Они также хорошо растворимы в композициях добавок и топливных композициях, в которые их добавляют.

Предпочтительно, соединения, имеющие формулу (I) согласно настоящему изобретению, не поглощают в значительной степени свет видимой области спектра. Предпочтительные соединения согласно настоящему изобретению не имеют пиков поглощения в УФ-видимой области спектра с молярным коэффициентом экстинкции, превышающим 5000 М^-1⋅см^-1, в диапазоне длин волн, составляющих от 400 нм до 750 нм, при проведении измерений в метанольном растворе с концентрацией 0,025 мг/мл.

Предпочтительно в соединении, имеющем формулу (I), R¹ представляет собой водород или алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, R^{2 представляет собой бензильную группу или алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, и каждый из R3 и R4 представляет собой бензильную группу или алкильную или алкенильную группу, содержащую от 1 до 36 атомов углерода, при условии, что по меньшей мере один из R2, R3 и R4 содержит по меньшей мере 6 атомов углерода; полициклический ароматический фрагмент Ar включает 2 или 4 конденсированных ароматических цикла, каждый из которых содержит 6 атомов углерода; р составляет по меньшей мере 2; n=р; и соединение не имеет пиков поглощения в УФ-видимой области спектра с молярным коэффициентом экстинкции, превышающим 5000 М-1⋅см-1, в диапазоне длин волн, составляющих от 400 нм до 750 нм, при проведении измерений в метанольном растворе с концентрацией 0,025 мг/мл. Особенно предпочтительными являются незамещенные алкильные и алкенильные группы.}

Предпочтительно в соединении, имеющем формулу (I), R¹ представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, R² представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, R³ представляет собой бензильную группу или алкильную или алкенильную группу, содержащую от 1 до 36 атомов углерода, и R⁴ представляет собой алкильную или алкенильную группу, содержащую от 6 до 36 атомов углерода; полициклический ароматический фрагмент Ar включает 2 или 4 конденсированных ароматических цикла, каждый из которых содержит 6 атомов углерода; р составляет по меньшей мере 2; n=р; и соединение не имеет пиков поглощения в УФ-видимой области спектра с молярным коэффициентом экстинкции, превышающим 5000 М^-1⋅см^-1, в диапазоне длин волн, составляющих от 400 нм до 750 нм, при проведении измерений в метанольном растворе с концентрацией 0,025 мг/мл. Особенно предпочтительными являются незамещенные алкильные и алкенильные группы.

Предпочтительно в соединении, имеющем формулу (I), R¹ представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, R² представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, R³ представляет собой бензильную группу, алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, или алкильную или алкенильную группу, содержащую от 6 до 36 атомов углерода, и R⁴ представляет собой алкильную или алкенильную группу, содержащую от 6 до 36 атомов углерода; полициклический ароматический фрагмент Ar включает 2 или 4 конденсированных ароматических цикла, каждый из которых содержит 6 атомов углерода; р составляет по меньшей мере 2; n=р; и соединение не имеет пиков поглощения в УФ-видимой области спектра с молярным коэффициентом экстинкции, превышающим 5000 М^-1⋅см^-1, в диапазоне длин волн, составляющих от 400 нм до 750 нм, при проведении измерений в метанольном растворе с концентрацией 0,025 мг/мл. Особенно предпочтительными являются незамещенные алкильные и алкенильные группы.

Предпочтительно в соединении, имеющем формулу (I), R¹ представляет собой незамещенную алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода; R² представляет собой незамещенную алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода; R³ представляет собой бензильную группу или незамещенную алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, и R⁴ представляет собой незамещенную алкильную или алкенильную группу, содержащую от 10 до 36 атомов углерода, или каждый из R³ и R⁴ представляет собой незамещенную алкильную или алкенильную группу, содержащую от 6 до 36 атомов углерода; полициклический ароматический фрагмент Ar включает 2 или 4 конденсированных ароматических цикла, каждый из которых содержит 6 атомов углерода; р составляет по меньшей мере 2; n=р; и соединение не имеет пиков поглощения в УФ-видимой области спектра с молярным коэффициентом экстинкции, превышающим 5000 М^-1⋅см^-1, в диапазоне длин волн, составляющих от 400 нм до 750 нм, при проведении измерений в метанольном растворе с концентрацией 0,025 мг/мл.

Предпочтительно в соединении, имеющем формулу (I), R¹ представляет собой водород или метил; R² представляет собой метильную или незамещенную алкильную группу, содержащую от 6 до 20 атомов углерода; R³ представляет собой метильную, бензильную или незамещенную алкильную или алкенильную группу, содержащую от 8 до 30 атомов углерода, и R⁴ представляет собой незамещенную алкильную или алкенильную группу, содержащую от 8 до 30 атомов углерода; полициклический ароматический фрагмент Ar включает 2 или 4 конденсированных ароматических цикла, каждый из которых содержит 6 атомов углерода; р составляет по меньшей мере 2; n=р; и соединение не имеет пиков поглощения в УФ-видимой области спектра с молярным коэффициентом экстинкции, превышающим 5000 М^-1⋅см^-1, в диапазоне длин волн, составляющих от 400 нм до 750 нм, при проведении измерений в метанольном растворе с концентрацией 0,025 мг/мл.

Предпочтительно в соединении, имеющем формулу (I), R¹ представляет собой водород или метил; R² представляет собой метильную или незамещенную алкильную группу, содержащую от 6 до 20 атомов углерода; R³ представляет собой метильную, бензильную или незамещенную алкильную или алкенильную группу, содержащую от 8 до 30 атомов углерода, и R⁴ представляет собой незамещенную алкильную или алкенильную группу, содержащую от 8 до 30 атомов углерода; Ar представляет собой пиреновый фрагмент; n составляет 4; р составляет 4, и соединение не имеет пиков поглощения в УФ-видимой области спектра с молярным коэффициентом экстинкции, превышающим 5000 М^-1⋅см^-1, в диапазоне длин волн, составляющих от 400 нм до 750 нм, при проведении измерений в метанольном растворе с концентрацией 0,025 мг/мл.

Ниже настоящее изобретение дополнительно проиллюстрировано приведенными неограничивающими примерами.

ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Общие процедуры

Спектроскопические исследования в УФ-видимой области спектра проводили с помощью спектрометра Lambda 25 (Perkin Elmer, Массачусетс, США) в кювете из кварцевого стекла с длиной оптического пути 1 см.

Измерения флуоресценции были произведены на портативном (переносном) флуориметре SP-350 (Pyxis Laboratories, Колорадо, США).

Пример 1

Синтез тетра(дикокодиметиламмониевой) соли 1,3,6,8-пирентетрасульфоновой кислоты

Тетранатриевую соль пирен-1,3,6,8-сульфоновой кислоты (305 г, 0,5 моль) растворяли в воде (2 л) в стеклянной делительной воронке емкостью 5 л. В течение 5 минут добавляли нитрит дикокодиметиламмония (раствор в изопропаноле, концентрация 75% масс, 1900 г). Делительную воронку укупоривали и сильно встряхивали в течение 5 минут, периодически стравливая газ, и затем помещали на штатив для реторт. Твердый продукт, который образовывался сразу же после смешивания, всплывал на поверхность жидкой фазы. Водную фазу осторожно сливали, избегая потерь твердого вещества, и затем твердое вещество промывали деионизированной водой (2x1 л), сливая промывные воды тем же образом. Полученную суспензию твердого вещества переносили в вакуумную колбу в смеси этанола и толуола (1:1 об./об.) (1 л). Раствор сушили отгонкой азеотропной смеси на роторном испарителе (85°С), после чего концентрировали в вакууме, получая тетра(дикокодиметиламмониевую) соль 1,3,6,8-пирентетрасульфоновой кислоты в виде воскообразного твердого вещества персикового цвета.

Согласно данным флуориметрического анализа, приблизительная длина волны возбуждения (λ_возб.) продукта составила 365 нм, и приблизительная длина волны испускания (λ_исп.) продукта составила 410 нм.

Был зарегистрирован спектр в УФ-видимой области (0,026 мг/мл в метаноле), на котором отмечено отсутствие значимых пиков поглощения в видимой области (380-750 нм). Это показано на Фиг. 1.

Пример 2

Попытка синтеза других четвертичных аммониевых солей 1,3,6,8-пирентетрасульфоновой кислоты

В соответствии с методикой, описанной в Примере 1, нижеследующие четвертичные аммониевые соли были введены в реакцию с тетранатриевой солью пирен-1,3,6,8-сульфоновой кислоты:

Пример 3

Флуоресцентные характеристики набора топливных добавок, включающего тетра(дикокодиметиламмониевую) соль 1,3,6,8-пирентетрасульфоновой кислоты

Была приготовлена композиция топливных добавок, включающая в качестве основных компонентов известное соединение-замедлитель коррозии согласно предшествующему уровню техники и растворитель метанол. Композиция дополнительно включала маркерное соединение Примера 1 в концентрации 0,498% масс.(в качестве активного материала).

Композицию топливных добавок затем вводили в этанол (в виде набора добавок) в дозировках, которые находились в диапазоне от 0 до 108,48 массовых частей на миллион. После смешивания проводили трехкратный флуориметрический анализ (λ_возб. 365 нм, λ_исп. 410 нм) каждого образца с помощью портативного флуориметра SP-350. Ответный сигнал флуориметра записывали в относительных единицах (англ. calibrated units, сокращенно "cu").

На основании дозировок композиции топливных добавок и концентрации соединения Примера 1 (в качестве активного компонента) в композиции добавок была рассчитана конечная концентрация соединения (маркера) согласно изобретению в этаноле (массовые части на миллиард). Результаты представлены ниже. Ответный сигнал флуориметра был построен в виде зависимости от концентрации маркера; полученный график показан на Фиг. 2.

Полученный график по существу соответствует линейной зависимости ответного сигнала (R²=0,9988) от концентрации маркера в диапазоне от 0 до 540 частей на миллиард.

Изобретение относится к соединению, имеющему формулу (I), где р составляет от 2 до 4, n составляет по меньшей мере 1 и меньше или равен р, Ar представляет собой полициклический ароматический фрагмент на основе пирена или его изомера, R¹ представляет собой водород или незамещенную алкильную, алкенильную или аралкильную группу, и каждый из R², R³ и R⁴ независимо представляет собой незамещенную алкильную, алкенильную или аралкильную группу, при условии, что по меньшей мере один из R², R³ и R⁴ содержит по меньшей мере 6 атомов углерода. Также предложены способ получения соединения формулы (I), композиция добавок для топлива, топливная композиция, способ получения топливной композиции, применение соединения формулы (I) в качестве флуоресцентного маркера, способ определения присутствия добавки в топливной композиции, способы определения концентрации добавки в топливной композиции и набор для определения концентрации соединения формулы (I). Предложенное соединение обладает полезными свойствами маркерных соединений, подходящих для применения в составе композиций топливных добавок. 10 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 пр.

1. Соединение, имеющее формулу (I)

где р составляет от 2 до 4, n составляет по меньшей мере 1 и меньше или равен р; Ar представляет собой полициклический ароматический фрагмент на основе пирена или его изомера; R¹ представляет собой водород или незамещенную алкильную, алкенильную или аралкильную группу, и каждый из R², R³ и R⁴ независимо представляет собой незамещенную алкильную, алкенильную или аралкильную группу, при условии, что по меньшей мере один из R², R³ и R⁴ содержит по меньшей мере 6 атомов углерода.

2. Способ получения соединения, имеющего формулу (I)

где p составляет от 2 до 4, n составляет по меньшей мере 1 и меньше или равен р; Ar представляет собой полициклический ароматический фрагмент на основе пирена или его изомера; R¹ представляет собой водород или незамещенную алкильную, алкенильную или аралкильную группу, и каждый из R², R³ и R⁴ независимо представляет собой незамещенную алкильную, алкенильную или аралкильную группу, при условии, что по меньшей мере один из R², R³ и R⁴ содержит по меньшей мере 6 атомов углерода;

причем способ включает смешивание (а) четвертичной аммониевой соли, третичного амина или соли третичного амина с (b) сульфированным полициклическим ароматическим соединением.

3. Способ получения соединения, имеющего формулу (I), по п. 2, где в способе компонент (а) включает четвертичную аммониевую соль или соль третичного амина, и способ включает смешивание соединения, имеющего формулу (III)

и соединения, имеющего формулу (IV)

где Ar представляет собой полициклический ароматический фрагмент на основе пирена или его изомера; р составляет от 2 до 4, Х⁺ представляет собой протон, ион аммония или ион металла, R¹ представляет собой водород или незамещенную алкильную, алкенильную или аралкильную группу, каждый из R², R³ и R⁴ независимо представляет собой незамещенную алкильную, алкенильную или аралкильную группу, при условии, что по меньшей мере один из R², R³ и R⁴ содержит по меньшей мере 6 атомов углерода и Y^- представляет собой анион.

4. Композиция добавок для топлива, включающая соединение, имеющее формулу (I)

где р составляет от 2 до 4, n составляет по меньшей мере единицу и меньше или равен р; Ar представляет собой полициклический ароматический фрагмент на основе пирена или его изомера; R¹ представляет собой водород или незамещенную алкильную, алкенильную или аралкильную группу, и каждый из R², R³ и R⁴ независимо представляет собой незамещенную алкильную, алкенильную или аралкильную группу, при условии, что по меньшей мере один из R², R³ и R⁴ содержит по меньшей мере 6 атомов углерода;

и один или более дополнительных компонентов.

5. Композиция по п. 4, которая дополнительно включает одну или более топливных добавок.

6. Топливная композиция, включающая топливо, одну или более добавок и соединение, имеющее формулу (I)

где р составляет от 2 до 4, n составляет по меньшей мере 1 и меньше или равен р; Ar представляет собой полициклический ароматический фрагмент на основе пирена или его изомера; R¹ представляет собой водород или незамещенную алкильную, алкенильную или аралкильную группу, и каждый из R², R³ и R⁴ независимо представляет собой незамещенную алкильную, алкенильную или аралкильную группу, при условии, что по меньшей мере один из R², R³ и R⁴ содержит по меньшей мере 6 атомов углерода.

7. Топливная композиция по п. 6, в которой топливо включает бензин, этанол или их смеси.

8. Топливная композиция по п. 6, которая включает дизельное топливо.

9. Композиция по любому из пп. 4-8, где R¹ представляет собой водород или алкильную, алкенильную или алкарильную группу, содержащую от 1 до 12 атомов углерода, и каждый из R², R³ и R⁴ представляет собой алкильную, алкенильную или алкарильную группу, содержащую от 1 до 36 атомов углерода, при условии, что по меньшей мере один из R², R³ и R⁴ содержит по меньшей мере 6 атомов углерода.

10. Композиция по любому из пп. 4-9, где R¹ представляет собой водород или алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, R² представляет собой бензильную группу или алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, и каждый из R³ и R⁴ представляет собой алкильную, алкенильную или алкарильную группу, содержащую от 1 до 36 атомов углерода, при условии, что по меньшей мере один из R³ и R⁴ содержит по меньшей мере 6 атомов углерода.

11. Композиция по любому из пп. 4-10, где R¹, R², R³ и R⁴ суммарно содержат от 16 до 40 атомов углерода, предпочтительно от 20 до 36 атомов углерода, например от 20 до 30 атомов углерода.

12. Композиция по любому из пп. 4-11, где каждый из R¹, R², R³ и R⁴ представляет собой незамещенную алкильную или алкенильную группу; и каждый из R³ и R⁴ содержит по меньшей мере 6 атомов углерода.

13. Композиция по любому из пп. 4-12, где R¹ представляет собой водород или незамещенную алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода; R² представляет собой незамещенную алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода или незамещенную алкильную или алкенильную группу, содержащую от 6 до 36 атомов углерода, предпочтительно от 8 до 30 атомов углерода; R³ представляет собой бензильную группу, незамещенную алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода или незамещенную алкильную или алкенильную группу, содержащую от 6 до 36 атомов углерода, предпочтительно от 8 до 30 атомов углерода; и R⁴ представляет собой незамещенную алкильную или алкенильную группу, содержащую от 6 до 36 атомов углерода, предпочтительно от 8 до 30 атомов углерода.

14. Композиция по любому из пп. 4-13, где n составляет от 1 до 4.

15. Композиция по любому из пп. 4-14, где соединение, имеющее формулу (I), имеет структуру (II)

или ее изомерную структуру.

16. Способ получения топливной композиции, который включает:

- получение композиции добавок по п. 5; и

- дозированное введение композиции добавок в топливо.

17. Способ по п. 16, который включает;

- получение композиции добавок по п. 5;

- дозированное введение композиции добавок в этанольный компонент топливной композиции; и

- смешивание этанольного компонента с бензиновым топливом.

18. Применение соединения, имеющего формулу (I)

в качестве флуоресцентного маркера; где р составляет от 2 до 4, n составляет по меньшей мере 1 и меньше или равен р; Ar представляет собой полициклический ароматический фрагмент на основе пирена или его изомера; R¹ представляет собой водород или незамещенную алкильную, алкенильную или аралкильную группу, и каждый из R², R³ и R⁴ независимо представляет собой незамещенную алкильную, алкенильную или аралкильную группу, при условии, что по меньшей мере один из R², R³ и R⁴ содержит по меньшей мере 6 атомов углерода.

19. Способ определения присутствия добавки в топливной композиции, включающей эту добавку и соединение, имеющее формулу (I), по п. 1, где способ включает воздействие электромагнитного излучения, имеющего первую длину волны, на топливную композицию; и регистрацию электромагнитного излучения, имеющего вторую длину волны, испущенного соединением, имеющим формулу (I).

20. Способ определения концентрации первой добавки в топливной композиции, включающей первую добавку и соединение, имеющее формулу (I), по п. 1, где соединение, имеющее формулу (I), присутствует в топливной композиции в концентрации, пропорциональной концентрации первой добавки; способ включает: воздействие электромагнитного излучения, имеющего первую длину волны, на топливную композицию; измерение потока электромагнитного излучения, имеющего вторую длину волны, испущенного соединением, имеющим формулу (I); и вычисление концентрации первой добавки, содержащейся в топливной композиции, исходя из количества испущенного излучения, имеющего вторую длину волны.

21. Способ определения концентрации композиции добавок, которая была дозированно введена в топливную композицию, где композиция добавок включает соединение, имеющее формулу (I), по п. 1 и по меньшей мере одну дополнительную добавку; способ включает: воздействие электромагнитного излучения, имеющего первую длину волны, на топливную композицию; измерение потока электромагнитного излучения, имеющего вторую длину волны, испущенного соединением, имеющим формулу (I); и вычисление концентрации соединения, имеющего формулу (I), содержащегося в топливной композиции, исходя из количества испущенного излучения, имеющего вторую длину волны.

22. Набор для определения концентрации соединения, имеющего формулу (I), по п. 1, в топливной композиции, где набор включает средства для обеспечения воздействия электромагнитного излучения, имеющего первую длину волны, на топливную композицию; и средства для измерения потока электромагнитного излучения, имеющего вторую длину волны.