发明内容

本发明提供了一种酯类化合物及其制备方法、用途。

本发明的酯类化合物的结构为：

其中，各个L₁基团各自独立选自H原子和式(II)所示的基团，并且至少一个L₁基团选自式(II)所示的基团，

在式(II)中，m为1～10之间的整数(优选1～6之间的整数，更优选1～5之间的整数)；m+1个R基团彼此相同或不同，各自独立地选自单键、C_1-10亚烃基(优选C_1-5直链或支链亚烷基，更优选C_1-3直链或支链亚烷基)；R₀基团彼此相同或不同，各自独立地选自H、C_1-10烃基(优选C_1-5直链或支链烷基，更优选C_1-3直链或支链烷基)；m个A基团彼此相同或不同，各自独立地选自式(III)所示的基团、-C＝C-、亚甲基和亚乙基，且至少一个A基团选自式(III)所示的基团；

在式(III)中，R₀＇基团选自C_1-17烃基(优选C_1-15直链或支链烷基，更优选C_1-11直链或支链烷基)；

L₂基团选自C_1-10烃基和式(IV)所示的基团(优选选自C_1-6直链或支链烷基和式(IV)所示的基团)，

-R₁-O-L₁ (IV)

在式(IV)中，R₁基团选自C_1-10亚烃基(优选C_1-5直链或支链亚烷基，更优选C_1-3直链或支链亚烷基)；L₁基团选自H原子和式(II)所示的基团(所述式(II)所示基团中的A基团选自式(III)所示的基团)。

本发明的具体结构的酯类化合物包括如下化合物中的一种或多种：

本发明还提出了一种酯类化合物的制备方法，包括式(α)所示化合物与式(β)所示化合物发生反应的步骤，

在式(α)中，L₂＇基团选自C_1-10烃基或-R₁-OH(优选选自C_1-6直链或支链烷基或者-R₁-OH)，其中的R₁基团选自C_1-10亚烃基(优选C_1-5直链或支链亚烷基，更优选C_1-3直链或支链亚烷基)；

在式(β)中，m为1～10之间的整数(优选1～6之间的整数，更优选1～5之间的整数)；m+1个R基团彼此相同或不同，各自独立地选自单键、C_1-10亚烃基(优选C_1-5直链或支链亚烷基，更优选C_1-3直链或支链亚烷基)；R₀基团彼此相同或不同，各自独立地选自H、C_1-10烃基(优选C_1-5直链或支链烷基，更优选C_1-3直链或支链烷基)；Y基团选自H、F、Cl、Br、I；m个A基团彼此相同或不同，各自独立地选自式(γ)所示的基团、-C＝C-、亚甲基、亚乙基，且至少一个A基团选自式(γ)所示的基团；

在式(γ)中，R₀＇基团选自C_1-17烃基(优选C_1-15直链或支链烷基，更优选C_1-11直链或支链烷基)。

根据本发明，所述式(α)所示化合物可以选用以下具体化合物中的一种或多种：三羟甲基丙烷、三羟乙基丙烷、季戊四醇。

根据本发明，可选地，式(β)所示化合物可以使式(δ)所示化合物与式(ε)所示化合物反应而得，

在式(δ)中，m为1～10之间的整数(优选1～6之间的整数，更优选1～5之间的整数)；m+1个R基团彼此相同或不同，各自独立地选自单键、C_1-10亚烃基(优选C_1-5直链或支链亚烷基，更优选C_1-3直链或支链亚烷基)；R₀基团彼此相同或不同，各自独立地选自H、C_1-10烃基(优选C_1-5直链或支链烷基，更优选C_1-3直链或支链烷基)；Y基团选自H、F、Cl、Br、I；m个A＇基团彼此相同或不同，各自独立地选自式-C＝C-、亚甲基、亚乙基，且至少一个A’基团为-C＝C-；在式(ε)中，R₀＇基团选自C_1-17烃基(优选C_1-15直链或支链烷基，更优选C_1-11直链或支链烷基)。

根据本发明，所述式(δ)所示化合物(以-C＝C-计)与式(ε)所示化合物(以羧基计)之间的反应当量比优选为0.05～20：1，更优选为0.1～10：1；所述反应的温度优选为0～200℃，更优选50～160℃；反应时间优选0.5～72小时，更优选3～48小时。

根据本发明，在所述式(δ)所示化合物与式(ε)所示化合物的反应中可以加入溶剂，也可以不加入溶剂，优选加入溶剂。所述溶剂优选烃类溶剂，优选烷烃、芳烃和醚中的一种或多种，更优选烷烃溶剂，例如可以选用己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、环己烷、环庚烷、环辛烷、环壬烷、环癸烷、苯、甲苯、二甲苯、乙苯、丙苯、乙醚、丙醚、异丙醚和丁醚中的一种或多种。所述溶剂的加入量以促进反应顺利进行为宜，并没有特别的限定。

根据本发明，在所述式(δ)所示化合物与式(ε)所示化合物的反应中，可以加入催化剂，也可以不加入催化剂。所述催化剂可以为无机酸、有机酸、固体酸、杂多酸、酸性离子液体、酸性树脂、酸性分子筛、金属氯化物和金属氧化物中的一种或多种，例如可以选用硫酸、高氯酸、AlCl₃、氯化锡、正丁基氧化锡、二丁基氧化锡、对甲苯磺酸、酸性树脂、磷钨杂多酸、酸性离子液体和酸性分子筛中的一种或多种，优选高氯酸、氯化锡、正丁基氧化锡、对甲苯磺酸、酸性树脂和磷钨杂多酸中的一种或多种。所述催化剂的加入量优选所述式(δ)所示化合物质量的0.1％～10％。

根据本发明，所述式(δ)所示化合物可以选用以下具体化合物中的一种或多种：二十烯酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、十六烯酸、十四烯酸、十二烯酸、十一烯酸、十烯酸、辛烯酸。

根据本发明，所述式(ε)所示化合物可以选用以下具体化合物中的一种或多种：甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、辛酸、壬酸、癸酸、十二酸、十四酸、十六酸、十八酸、二十酸、二十烯酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、十六烯酸、十四烯酸、十二烯酸、十一烯酸、十烯酸、辛烯酸。

根据本发明，所述式(α)所示化合物(以OH计)与式(β)所示化合物(以Y计)之间的反应当量比优选为0.1～10：1，更优选为0.2～5：1；所述反应的温度优选为70～250℃，更优选90～200℃；反应时间优选0.5～24小时，更优选2～15小时。

根据本发明，在所述式(α)所示化合物与式(β)所示化合物的反应中可以加入溶剂，也可以不加入溶剂，优选加入溶剂。所述溶剂优选烃类溶剂，优选烷烃、芳烃和醚中的一种或多种，更优选烷烃溶剂，例如可以选用己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、环己烷、环庚烷、环辛烷、环壬烷、环癸烷、苯、甲苯、二甲苯、乙苯、丙苯、乙醚、丙醚、异丙醚和丁醚中的一种或多种。所述溶剂的加入量以促进反应顺利进行为宜，并没有特别的限定。所述溶剂亦可以起到携水剂的作用，以促进反应的顺利进行。

根据本发明，在所述式(α)所示化合物与式(β)所示化合物的反应中，可以加入催化剂，也可以不加入催化剂。所述催化剂可以为无机酸、有机酸、固体酸、杂多酸、酸性离子液体、酸性树脂、酸性分子筛、金属氯化物和金属氧化物中的一种或多种，例如可以选用硫酸、高氯酸、AlCl₃、氯化锡、正丁基氧化锡、二丁基氧化锡、对甲苯磺酸、酸性树脂、磷钨杂多酸、酸性离子液体和酸性分子筛中的一种或多种，优选硫酸、氯化锡、正丁基氧化锡、对甲苯磺酸、酸性树脂和磷钨杂多酸中的一种或多种。所述催化剂的加入量优选所述式(β)所示化合物质量的0.1％～10％。所述催化剂可以通过本领域已知的方法去除(例如碱洗水洗的方法)，并没有特别的限定。

根据本发明，在所述式(α)所示化合物与式(β)所示化合物的反应中，优选利用溶剂对反应产物进行洗涤、提纯操作，可以进行洗涤的溶剂优选烃类溶剂。所述溶剂可通过干燥、蒸发、蒸馏等常规技术手段去除。

根据本发明，所述式(α)所示化合物与式(β)所示化合物的反应可以在反应釜、固定床、流动床、微通道反应器等连续或间歇的反应设备中进行。

本发明还提出了一种润滑油组合物，所述润滑油组合物包括本前面所述酯类化合物或按照本发明所述方法制得的酯类化合物以及润滑油基础油。其中所述酯类化合物占所述润滑油组合物的质量分数是0.1％～100％，优选0.1％～90％，更优选1％～50％，进一步可选2％～30％，0.5％～5％。

根据本发明，所述润滑油组合物还可以包含其它组分。作为所述其它组分，比如可以举出本领域在润滑油组合物中允许添加的各种添加剂，具体比如可以举出酚类、胺类或硫磷型抗氧剂，羧酸盐、磺酸盐或烷基酚盐清净剂，丁二酰亚胺型无灰分散剂，聚酯、聚烯烃或烷基萘型降凝剂，甲基丙烯酸酯共聚物、乙丙共聚物、聚异丁烯、氢化苯乙烯/丁二烯共聚物型黏度指数改进剂，硫/磷型摩擦改进剂，含硫/磷、硼酸型极压剂，或者硅型、非硅型抗泡剂等。这些添加剂的种类和用量为本领域技术人员所公知，在此不作赘述。这些添加剂可以单独使用一种，或者以任意的比例组合使用多种。

本发明还提出了所述的酯类化合物用作润滑油基础油、润滑油黏度指数改进剂和润滑油摩擦改进剂中的一种或多种用途。

本发明的酯类化合物具有优异的黏温、低温、抗氧化、减摩性能。

本发明的酯类化合物作为基础油具有优异的黏温性能和低温性能，作为黏度指数改进剂具有优异的黏温性能和低温性能，作为抗磨剂能够显著降低基础油的磨斑直径，作为摩擦改进剂能够显著降低基础油的摩擦系数。