Poliisobutenaminas y su uso como detergentes en combustibles.

Poliisobutenaminas de la fórmula general I

R1-CH2-NR2R3 (I)

en la cual

la variable R1 representa un residuo de poliisobutilo derivado de isobuteno y hasta 20 % en peso de n-buteno con unpeso molecular promedio en número Mn de 600 a 770 y las variables R2 y R3 representan independientemente entresí hidrógeno,

un residuo de alquilo de C1-C18, alquenilo de C2-C18, cicloalquilo de C4-C18, alquilarilo de C1-C18,hidroxi-alquilo de C1-C18, poli(oxialquilo), polialquilenpoliamina o polialquilenimina, o junto con el átomo de nitrógenoal que están enlazados representan un anillo heterocíclicolas cuales se generaron mediante reacción de un poliisobuteno que tiene al menos una de las siguientespropiedades:

[a] fracción de enlaces dobles de vinilideno de al menos 60 % molar, respecto del poliisobuteno;

[b] contenido de unidades de isobuteno en la estructura polimérica de poliisobuteno de al menos 85 % en peso;

[c] Polidispersidad de 1,05 a 7 con monóxido de carbono e hidrógeno en una reacción de hidroformilación enpresencia de un catalizador de hidroformilación y sometimiento del oxo-producto intermedio producido de estamanera a una aminación reductora en presencia de hidrógeno, de un compuesto de nitrógeno adecuado y de uncatalizador adecuado.

Poliisobutenaminas y su uso como detergentes en combustibles La presente invención se refiere a nuevas poliisobutenaminas de la fórmula general I

R1-CH2-NR2R3 (I)

en la cual la variable R1 representa un residuo de poliisobutilo derivado de isobuteno y hasta en 20 % en peso de n-buteno, el cual tiene un peso molecular promedio en número Mn de 600 a 770 y las variables R2 y R3 representan independientemente entre sí hidrógeno, un residuo alquilo de C1-C18, alquenilo de C2-C18, cicloalquilo de C4-C18, alquilarilo de C1-C18, hidroxialquilo de C1-C18, poli (oxi-alquilo) , polialquilenpoliamina o un residuo de polialquilenimina o representan juntos con el átomo de nitrógeno al que están enlazados un anillo heterocíclico

las cuales se generaron por reacción de un poliisobuteno que tiene al menos una de las siguientes propiedades:

[a] fracción de enlaces dobles de vinilideno de al menos 60 % molar, respecto del poliisobuteno;

[b] contenido de unidades de isobuteno en el esqueleto polimérico de poliisobuteno de al menos 85 % en peso;

[c] polidispersidad de 1, 05 a 7

con monóxido de carbono e hidrógeno en una reacción de hidroformilación en presencia de un catalizador de hidroformilación y sometimiento del oxo-producto intermedio producido de esta manera a una aminación con reducción en presencia de hidrógeno, de un compuesto de nitrógeno adecuado y de un catalizador adecuado.

La presente invención también se refiere a composiciones combustibles, principalmente a aquellos con un contenido de alcanoles de C1-C4 que contienen las poliisobutenaminas en una cantidad efectiva como detergentes.

La presente invención también se refiere al uso de estas poliisobutenaminas como aditivos de combustibles para mejorar la compatibilidad de los detergentes con aceites portadores, principalmente a bajas temperaturas, y/o para mejorar la compatibilidad en las composiciones combustibles que contienen una fracción de carburante mineral y alcanoles de C1-C4.

De la EP 0 244 616 A2 {1} se conocen polibutil- y poliisobutenaminas de la fórmula general R1-CH2-NR2R3, donde R1 representa un residuo de polibutilo o poliisobutilo derivado de isobuteno y hasta 20 % en peso de n-buteno y tiene un peso molecular promedio en número Mn de 300-5000, preferentemente de 500-2500 y según los ejemplo experimentales de 900-1000. Estas polibutil-y poliisobutenaminas pueden obtenerse mediante hidroformilación de los poli (iso) butenos que les sirven de fundamento y a continuación una aminación con hidrogenación de los oxoproductos contenidos. Se recomienda como detergentes de combustibles con efecto de limpieza, o de mantenimiento de limpieza, de las válvulas.

En la WO 2004/087808 A1 {2} se describen formulaciones de polialquenaminas y solventes con propiedades mejoradas a bajas temperaturas las cuales encuentran expresión en un cloud point (punto de enturbiamiento) más bajo, en un pour point (punto de vertido) más bajo y/o una estabilidad mejorada durante el almacenamiento a bajas temperaturas de la formulación. Los polialquenos que sirven de fundamento para estas polialquenaminas tienen un peso molecular promedio en número Mn de principalmente "aproximadamente 500 a aproximadamente 5000 o aproximadamente 800 a 1200, o 850 a 1100, como por ejemplo aproximadamente 1000". Preferentemente, este polialqueno es un poliisobuteno. Un método preferido para la preparación de polialquenaminas a base de poliisobuteno es la hidroformilación del poliisobuteno que sirve de fundamento y la subsiguiente aminación con reducción del oxo-producto intermedio. Las poliisobutenaminas concretas, divulgadas en los ejemplos experimentales, tienen un peso molecular promedio en número Mn de 950 o 1000. Las formulaciones de este tipo de polialquenaminas y solventes pueden emplearse como aditivos en los carburantes Otto, principalmente para mejorar del efecto de limpieza de sistemas de entrada que tienen carburantes de Otto, en cuyo caso estos carburantes de Otto también pueden contener cantidades preponderantes de alcanoles de C1-C4, por ejemplo 15 % en volumen de metanol, 65 % en volumen de etanol, 20 % en volumen de isopropanol, 15 % en volumen de ter. butanol o 20 % en volumen de isobutanol.

La US 2006/0277820 A1 {3} divulga aditivos para controlar sedimentaciones en motores Otto que comprende una mezcla de poliisobutenaminas del peso molecular promedio de aproximadamente 700 a 1000, principalmente de aproximadamente 800 (en cuyo caso no es claro si se trata del peso molecular promedio en número o del peso molecular promedio en peso) , y bases de Mannich. No dan indicaciones sobre la estructura o la manera de preparar las poliisobutenaminas; La referencia hecha a la poliisobutenamina "PURAD 6847/2 [BASF, Alemania]" no se basa en un producto accesible al público en el comercio.

La WO 03/085011 A1 {6} describe poliisobutenaminas que pueden obtenerse de maneras diferentes de producción respecto de la introducción de la función amino con una distribución estrecha y su uso como aditivos detergentes en composiciones carburantes. En el ejemplo de preparación 1 se divulga un poliisobuteno con un peso molecular promedio en número Mn de 670, el cual se transforma a continuación en la poliisobutenamina correspondiente mediante una reacción de hidroboración. Esta poliisobutenamina no contiene un átomo de carbono incorporado adicionalmente tal como es el caso en la hidroformilación de poliisobutenos con subsiguiente aminación reductora. Sin embargo, el documento {6} también divulga la preparación posible de poliisobutenaminas generalmente mediante hidroformilación y aminación reductora a continuación, aunque solamente como una entre tantas posibilidades.

Sin embargo, los detergentes de carburantes de poliisobutenamina que se conocen del estado de la técnica aún necesitan mejorar en su espectro de acción. Si bien por lo regular tienen un efecto satisfactorio en la limpieza y en el mantenimiento de las válvulas de entrada y del sistema de entrada de los motores, aún presentan, sin embargo, déficits en su acción respecto de la compatibilidad de los detergentes con los aceites portadores, principalmente a bajas temperaturas y/o en su efecto respecto de la compatibilidad en composiciones carburantes que contienen una fracción de carburante mineral y alcanoles de C1-C4. Además, las poliisobutenaminas conocidas son casi siempre demasiado espesas (viscosas) , de tal modo que al producirlas existen dificultades de capacidad debido a las cantidades restringidas en el tiempo que pueden fluir por los aparatos y ductos.

Por lo tanto, era objetivo de la presente invención, en un primer aspecto, proporcionar nuevas poliisobutenaminas como aditivos de carburante que, además de un efecto satisfactorio en la limpieza y mantenimiento de la misma de las válvulas de entrada y del sistema de entrada de los motores, produzcan un mejoramiento de la compatibilidad de los detergentes con aceites portadores, ante todo con aceites vehículos de poliéter y poliéteraminas, principalmente a bajas temperaturas.

Por lo tanto, en un segundo aspecto era objetivo de la presente invención proporcionar nuevas poliisobutenaminas como aditivos de carburantes que, además de un efecto satisfactorio en la limpieza y en el mantenimiento de las válvulas de entrada y del sistema de entrada de los motores, produzcan un mejoramiento de la compatibilidad en composiciones carburantes que contienen una fracción de carburante mineral y alcanoles de C1-C4. Por "fracción de carburante mineral" deben entenderse aquí los componentes de carburante a base de hidrocarburos que provienen de petróleo en el que estos se basan o de los componentes de carburante generados sintéticamente.

Por lo tanto, en un tercer aspecto era objetivo de la presente invención proporcionar nuevas poliisobutenaminas como aditivos de carburante que, además de un efecto satisfactorio en la limpieza y mantenimiento de la limpieza de las válvulas de entrada y del sistema de entrada de los motores, mejoran simultáneamente la compatibilidad de los detergentes con aceites vehículo, ante todo con aceites vehículo de poliéter y polieteramina, principalmente a bajas temperaturas, y mejoran la compatibilidad en composiciones carburantes que contienen una fracción de carburante mineral y alcanoles de C1-C4.

Por lo tanto, en un cuarto aspecto era objetivo de la presente invención proporcionar nuevas poliisobutenaminas que, además de un efecto satisfactorio en la limpieza y mantenimiento de la limpieza de las válvulas de entrada y del sistema de... [Seguir leyendo]

1. Poliisobutenaminas de la fórmula general I

R1-CH2-NR2R3 (I)

en la cual la variable R1 representa un residuo de poliisobutilo derivado de isobuteno y hasta 20 % en peso de n-buteno con un peso molecular promedio en número Mn de 600 a 770 y las variables R2 y R3 representan independientemente entre sí hidrógeno, un residuo de alquilo de C1-C18, alquenilo de C2-C18, cicloalquilo de C4-C18, alquilarilo de C1-C18, hidroxi-alquilo de C1-C18, poli (oxialquilo) , polialquilenpoliamina o polialquilenimina, o junto con el átomo de nitrógeno al que están enlazados representan un anillo heterocíclico las cuales se generaron mediante reacción de un poliisobuteno que tiene al menos una de las siguientes propiedades:

[a] fracción de enlaces dobles de vinilideno de al menos 60 % molar, respecto del poliisobuteno;

[b] contenido de unidades de isobuteno en la estructura polimérica de poliisobuteno de al menos 85 % en peso;

[c] Polidispersidad de 1, 05 a 7 con monóxido de carbono e hidrógeno en una reacción de hidroformilación en presencia de un catalizador de hidroformilación y sometimiento del oxo-producto intermedio producido de esta manera a una aminación reductora en presencia de hidrógeno, de un compuesto de nitrógeno adecuado y de un catalizador adecuado.

2. Poliisobutenaminas de la fórmula general I según la reivindicación 1, en las que la variable R1 tiene un peso molecular promedio en número Mn de 700 a 730.

3. Poliisobutenaminas de la fórmula general según la reivindicación 1 o 2, en las que la agrupación -NR2R3 se ha generado a partir de amoniaco o de una poliamina de la fórmula general II

H2N- (CH2CH2-NH-) n-H (II)

En la cual la variable n representa un número entero de 1 a 5.

4. Poliisobutenaminas de la fórmula general I de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 3 con una viscosidad cinemática de 70 a 200 cSt, medida en forma no diluida a 100°C.

5. Composiciones carburantes que contienen al menos una poliisobutenamina de la fórmula general I de acuerdo con la reivindicación 1 en una cantidad de 5 a 5000 ppm en peso.

6. Composiciones carburantes según la reivindicación 5, que contienen 0, 1 a 95 % en volumen de alcanoles de C1-C4, respecto del peso total de la composición.

7. Uso de poliisobutenaminas de la fórmula general I de acuerdo con la reivindicación 1 como aditivos de carburante para el mejoramiento de la compatibilidad de los detergentes con aceites vehículo.

8. Uso de poliisobutenaminas de la fórmula general 1 de acuerdo con la reivindicación 1 como aditivos de carburante para el mejoramiento de la compatibilidad en composiciones carburantes que contienen una fracción de carburante mineral y alcanoles de C1-C4.