[发明专利]非雌激素性烷基酚衍生物

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于2009年7月30日递交的临时申请第61273005号。

关于联邦资助的研究或开发的声明

不适用

所附附录的描述

不适用

技术领域

本发明主要涉及表面活性剂领域，更具体而言，涉及制造非雌激素性(non-estrogenic)烷氧基化酚和烷基酚及其阴离子衍生物的方法。本发明还涉及将非雌激素性烷氧基化酚和烷基酚在各种过程中的应用，所述过程包括但不限于应用烷基酚乙氧基化物及其衍生物的采油、重油输送、脱墨、反乳化、乳液聚合、农用制剂、涂料和粘合剂、采掘、个人护理产品、洗衣和洗涤剂产品。

背景技术

过去，烷基酚和酚乙氧基化物已广泛用于多种应用。这些应用包括但不限于脱墨、反乳化、乳液聚合、农用制剂、采油、涂料和粘合剂、采掘、个人护理产品、洗衣和洗涤剂产品。烷基酚和酚乙氧基化物被发现是最经济有效的表面活性剂之一。酚乙氧基化物和烷基酚乙氧基化物(APEs)及其阴离子衍生物的使用已受到严格限制，因为它们被发现具有雌激素性或者它们的降解产物被发现具有雌激素性。White等在1994年的题为“Environmentally Persistent Alkylphenolic Compounds areEstrogenic”的论文中讨论了乙氧基化烷基酚、特别是辛基酚、壬基酚(NP)和具有一个氧化乙烯的壬基酚(NP1EO)的雌激素性。来自Brunel大学的Jobling和Sumpter在Aquatic Toxicology1993中报道，具有1或2摩尔氧化乙烯的壬基酚(NP2EO)和具有1个氧化乙烯羧酸酯的壬基酚(NP1EC)被发现为雌激素模拟物。他们发现与雌二醇相比，4-叔丁基酚的雌激素性弱1,100倍，4-叔辛基酚的雌激素性弱1,200倍，壬基酚的雌激素性弱9,000倍，NP1EO的雌激素性弱8,500倍，NP2EO的雌激素性弱9,500倍，并且NP9EO的雌激素性弱45,500倍。Routledge和Sumpter在他们发表于Journal of Biological Chemistry(第272卷，第6号，第3280页～第3288页(1997))的论文中考查了与雌激素活性相关的烷基酚类化学物质的结构特征。他们发现，改变乙氧基化侧链的大小和使其支化可以影响雌激素性的程度。他们显示，向壬基酚中加入2摩尔氧化乙烯可使雌激素性降低165倍，加入支化的氧化丙烯(PO)基团可使雌激素性降低35,000倍。另外，如WO 9706125中所报道，加入2摩尔以上PO，可使雌激素性完全丧失。在乙氧基化之前向酚环加入氧化丙烯，可以获得不降解为雌激素前体的产物，因为酚环已经表明会在氧化丙烯之前降解，不留下任何烷基酚残基。WO 9706125描述了使用氧化丙烯(PO)来降低乙氧基化酚和烷基酚的雌激素性。该专利申请确认，在乙氧基化之前加入足够的PO将会降低或消除雌激素性。通过加入足够的PO，以确保在乙氧基化之前所有酚环都已与至少1摩尔PO完全反应，可以彻底消除雌激素性。对于每分子的酚原料而言，这通常会消耗2摩尔以上PO。但是，加入2摩尔以上PO会改变最终表面活性剂的性质，对于含有少量氧化乙烯的表面活性剂而言更是如此。本发明是通过确保使用最小摩尔数的PO彻底消除乙氧基化酚的雌激素性的对现有技术的改进，并且不会因加入过多PO而影响最终表面活性剂性质。

近期公布的美国专利7,435,709号公开了烷基酚在润滑油中的应用，其中，烷基酚由如酚等羟基芳烃和具有至少10个碳和大于80摩尔％C20～C30碳的烯烃制成。该产品被发现是非雌激素性的，然而，这种化合物在许多应用中的使用受到限制，因为它们的水溶性有限或者不具有水溶性。这种产品需要非常大量的氧化乙烯来赋予其水溶性。本发明允许附加在烷基酚上的烷基具有很短的链长，并允许加入很少的EO来赋予产品水溶性。

发明内容

本发明的主要目的在于，通过使用碳酸亚丙酯加入最小所需摩尔数的PO来提供非雌激素性乙氧基化酚或乙氧基化烷基酚及其衍生物而不改变产物的最终性质。

本发明的另一个目的在于，提供具有广泛应用的经济有效的非雌激素性表面活性剂。

本发明的又一目的在于，提供可用于高温、高电解液耐性应用的非雌激素性表面活性剂。

本发明的另一目的在于，提供用于乳化和输送原油和沥青的方法和组合物，所述方法和组合物使用非雌激素性乙氧基化酚或乙氧基化烷基酚及其衍生物。