(57)【要約】【課題】低コストで調製でき、且つ環境に優しい高オクタン価ガソリン組成物を提供する。【解決手段】本発明のガソリン組成物は、炭素数３〜１０のケトン、及び炭素数３〜１０のアルデヒドからなる群より選ばれた少なくとも１つと、ガソリン基材とを含有するガソリン組成物であって、炭素数３〜１０のケトンの含有量が、組成物全量に対して０．１重量％以上であるか、又は、炭素数３〜１０のアルデヒドの含有量が、組成物全量に対して０．５重量％以上であることを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素数３〜１０のケトン、及び炭素数３〜１０のアルデヒドからなる群より選ばれた少なくとも１つと、ガソリン基材とを含有するガソリン組成物であって、
炭素数３〜１０のケトンの含有量が、組成物全量に対して０．１重量％以上であるか、又は、炭素数３〜１０のアルデヒドの含有量が、組成物全量に対して０．５重量％以上であることを特徴とするガソリン組成物。
【請求項２】
炭素数３〜１０のケトンがアセトン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、４−ヘプタノン、又は２，３−ヘプタンジオンであり、
炭素数３〜１０のアルデヒドが、ヘプタナール、２，２−ジメチル−１−プロパナール、又はベンズアルデヒドである請求項１に記載のガソリン組成物。
【請求項３】
さらに、炭素数３〜１０のアルコールを含有する請求項１又は２に記載のガソリン組成物。
【請求項４】
炭素数３〜１０のアルコールが、１−ヘプタノール、２―ヘプタノール、３−ヘプタノール、４−ヘプタノール、１，２−ヘプタンジオール、１，７−ヘプタンジオール、２，２−ジメチル−１−プロパノール、２，４，４−トリメチル−２−ペンタノール、又はベンジルアルコールである請求項３に記載のガソリン組成物。
【請求項５】
さらに、炭素数３〜１０のカルボン酸を含有する請求項１〜４の何れか１項に記載のガソリン組成物。
【請求項６】
炭素数３〜１０のカルボン酸が、２，２−ジメチル−１−プロパン酸、ヘプタン酸、ヘプタン二酸、又は安息香酸である請求項５に記載のガソリン組成物。
【請求項７】
噴霧着火試験におけるリサーチオクタン価が８９以上である請求項１〜６の何れか１項に記載のガソリン組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高オクタン価のガソリン組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のエネルギー問題や環境問題の高まりから、良好な燃費特性を有し、さらに排出ガスが少ない燃料の創出が求められている。例えば、レギュラーガソリン等の燃費特性を向上させる目的で、特定の添加物を加えてガソリン組成物とする方法が知られており、その添加物としては芳香族炭化水素類、含酸素化合物類、アミン類、分岐状パラフィン類、オレフィン類が広く知られている。例えば、リサーチオクタン価（以下、ＲＯＮと称することがある）が１００程度であるハイオク燃料は、これらの添加剤をレギュラーガソリンに添加することによって調製することができる。
【０００３】
添加物の具体的な例としては、エチルターシャリーブチルエーテル（特許文献１参照）、エタノール（特許文献２参照）、アミン化合物やカルボン酸（特許文献３参照）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２８５２０５号公報
【特許文献２】特開２００４−２３８５７５号公報
【特許文献３】特開２００５−１３２９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の添加物は高コストであり、使用する添加物の種類によっては環境に悪影響を与える排気ガス（例えば、一酸化炭素、ＳＯｘ、ＮＯｘ等）を生じさせる可能性もある。また、当該添加物を含むガソリン組成物についても燃費特性が十分であるとは言い難いため、さらなる有用なガソリン組成物の創出が求められている。
【０００６】
本発明は上記従来技術を鑑みてなされたものであり、その目的は低コストで調製でき、且つ環境に優しい高オクタン価ガソリン組成物を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、ガソリン基材に特定の成分を含有させることにより、低コストで高オクタン価のガソリン組成物となることを見出した。また、ガソリン基材を特定の条件で酸化することで、低コスト且つ容易に高オクタン価のガソリン組成物を調製することができることを見出した。
【０００８】
すなわち、本発明は、以下に関する。
［１］炭素数３〜１０のケトン、及び炭素数３〜１０のアルデヒドからなる群より選ばれた少なくとも１つと、ガソリン基材とを含有するガソリン組成物であって、
炭素数３〜１０のケトンの含有量が、組成物全量に対して０．１重量％以上であるか、又は、炭素数３〜１０のアルデヒドの含有量が、組成物全量に対して０．５重量％以上であるガソリン組成物。
［２］炭素数３〜１０のケトンがアセトン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、４−ヘプタノン、又は２，３−ヘプタンジオンであり、
炭素数３〜１０のアルデヒドが、ヘプタナール、２，２−ジメチル−１−プロパナール、又はベンズアルデヒドである［１］に記載のガソリン組成物。
［３］さらに、炭素数３〜１０のアルコールを含有する［１］又は［２］に記載のガソリン組成物。
［４］炭素数３〜１０のアルコールが、１−ヘプタノール、２―ヘプタノール、３−ヘプタノール、４−ヘプタノール、１，２−ヘプタンジオール、１，７−ヘプタンジオール、２，２−ジメチル−１−プロパノール、２，４，４−トリメチル−２−ペンタノール、又はベンジルアルコールである［３］に記載のガソリン組成物。
［５］さらに、炭素数３〜１０のカルボン酸を含有する［１］〜［４］の何れかに記載のガソリン組成物。
［６］炭素数３〜１０のカルボン酸が、２，２−ジメチル−１−プロパン酸、ヘプタン酸、ヘプタン二酸又は安息香酸である［５］に記載のガソリン組成物。
［７］噴霧着火試験におけるリサーチオクタン価が８９以上である［１］〜［６］の何れか１項に記載のガソリン組成物。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のガソリン組成物は低コストで調製でき、さらに燃費特性の高い（高オクタン価の）ガソリン組成物を得ることができる。また、得られるガソリン組成物を燃料として使用した場合、ＳＯｘやＮＯｘを排出すること無く、さらに排ガス中のＣＯ含有量が少ないため環境に優しい。さらに、本発明のガソリン組成物はガソリン基材を特定条件で酸化することで得ることもできる。この場合、ガソリン組成物は簡便且つ低コストで調製が可能である。さらに自動車内に酸化反応用装置を設けることで、車内で本発明のガソリン組成物を調製可能なため、エンジンルームに添加剤を貯蔵するためのタンクが必要とならない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１〜５における、反応液のリサーチオクタン価と、原料の転化率の相関図である。
【図２】実施例１〜５における反応液のリサーチオクタン価とガソリン組成物におけるアルコール成分の含有率との相関図である。
【図３】実施例１〜５における反応液のリサーチオクタン価とガソリン組成物におけるケトン成分の含有率との相関図である。
【図４】実施例１〜５における反応液のリサーチオクタン価とガソリン組成物における酸素含有率との相関図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜ガソリン組成物＞
本発明のガソリン組成物は、特定量の炭素数３〜１０のケトン、及び炭素数３〜１０のアルデヒドからなる群より選ばれた少なくとも１つと、ガソリン基材とを必須成分として含有することを特徴とする。また、上記以外の成分として、さらに炭素数３〜１０のアルコールや、炭素数３〜１０のカルボン酸を含んでいてもよい。
【００１２】
なお、本発明のガソリン組成物は、ガソリン基材以外の成分として、炭素数３〜１０のケトン、及び炭素数３〜１０のアルデヒドからなる群より選ばれた少なくとも１つを含んでいれば特に制限されないが、得られるガソリン組成物の燃費特性の観点から、炭素数３〜１０のケトンと炭素数３〜１０のアルデヒドとを含むことが好ましい。さらに、炭素数３〜１０のケトン、炭素数３〜１０のアルデヒド、及び炭素数３〜１０のアルコールを含むことがさらに好ましく、炭素数３〜１０のケトン、炭素数３〜１０のアルデヒド、炭素数３〜１０のアルコール、及び炭素数３〜１０のカルボン酸を含むことが最も好ましい。
【００１３】
［ガソリン基材］
本発明に用いるガソリン基材としては、通常、原油を各種の精製処理を行って得られる石油留分であり、例えば、原油を常圧蒸留して得られる軽質ナフサや重質ナフサ、前記軽質ナフサや重質ナフサを脱硫処理して得られる脱硫軽質ナフサや脱硫重質ナフサ、接触分解法や水素化分解法で得られる分解ガソリン、前記分解ガソリンを蒸留分離して得られる軽質分解ガソリンや重質分解ガソリン、接触改質法で得られる改質ガソリン中のベンゼンを取り除いた留分（脱ベンゼン改質ガソリン）、オレフィンの重合により得られる重合ガソリン、イソブタンなどの炭化水素に低級オレフィンを付加して得られるアルキレート、直鎖の低級パラフィン系炭化水素の異性化によって得られるアイソメレート（異性化ガソリン）、脱Ｎ―パラフィン油、及びこれらの特定範囲の留分や芳香族炭化水素などが挙げられる。本発明のガソリン組成物におけるガソリン基材は、これらの各種ガソリン基材を単独で用いてもよいが、各種性能を満たすため、通常、複数のガソリン基材を組み合わせたガソリン基材を用いる。
【００１４】
ガソリン基材の成分は特に限定されないが、例えば炭素数３〜１０の炭化水素が挙げられる。より具体的には、ガソリン基材に含まれる成分として、例えば、炭素数３〜１０の直鎖状又は分岐鎖状脂肪族炭化水素、炭素数３〜１０の脂環式炭化水素、及び炭素数６〜１０の芳香族炭化水素等が挙げられる。
【００１５】
炭素数３〜１０の直鎖状又は分岐鎖状脂肪族炭化水素としては、例えば、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン等の炭素数３〜１０の直鎖状アルカン；２−メチルプロパン、２−メチルブタン、２，２−ジメチルプロパン、２−メチルペンタン、３−メチルペンタン、２，３−ジメチルブタン、２−メチルヘキサン、３−メチルヘキサン、３，４−ジメチルヘキサン、３−メチルオクタン、２，２，４−トリメチルペンタン等の炭素数３〜１０の分岐鎖状アルカン；プロピレン、イソブチレン、１−ペンテン、１−ヘキセン、２−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１，４−ヘキサジエン等の炭素数３〜１０の直鎖状又は分岐鎖状のアルケン若しくはアルカジエンなどが挙げられる。
【００１６】
炭素数３〜１０の脂環式炭化水素としては、例えば、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、シクロノナン、シクロデカン等の炭素数３〜１０のシクロアルカン；シクロプロペン、シクロブテン、シクロペンテン、シクロオクテン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロドデカエン等の炭素数３〜１０のシクロアルケン；シクロペンタジエン、１，３−シクロヘキサジエン、１，５−シクロオクタジエン等の炭素数３〜１０のシクロアルカジエンなどが挙げられる。
【００１７】
炭素数６〜１０の芳香族炭化水素としては、例えば、ベンゼン、トルエン、ｏ−キシレン、ｍ−キシレン、ｐ−キシレン、ナフタレン等が挙げられる。
【００１８】
［炭素数３〜１０のケトン］
本発明のガソリン組成物におけるケトンは、炭素数３〜１０のケトンであれば特に限定されないが、そのケトン分子中のカルボニル基数が１〜６個であることが好ましく、さらに好ましくは１〜３個である。
【００１９】
前記ケトンとしては、例えば炭素数３〜１０の直鎖状ケトン、炭素数３〜１０の分岐鎖状ケトン、炭素数３〜１０の脂環式ケトン、炭素数７〜１０の芳香族ケトンが挙げられる。本発明のガソリン組成物はこれらのケトンの１種を単独で含んでいても良いし２種以上を含んでいても良い。
【００２０】
炭素数３〜１０の直鎖状ケトンとしては、直鎖状炭化水素の少なくとも１つの炭素原子がカルボニル基に置換されたケトンであれば特に限定されないが、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、２−ペンタノン、２−ヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、４−ヘプタノン、２−オクタノン、ノナン−２−オンやそのカルボニル基の位置異性体等のカルボニル基を１つ有する炭素数３〜１０の直鎖状ケトン；２，３−ヘプタンジオン、アセチルアセトン等のカルボニル基を２つ有する炭素数３〜１０の直鎖状ケトン等が挙げられる。炭素数３〜１０の分岐鎖状ケトンとしては、分岐鎖状炭化水素の少なくとも１つの炭素原子がカルボニル基に置換されたケトンであれば特に限定されないが、２，２−ジメチル−１−プロパノン、２，５−ヘキサンジオン、２，３−ヘプタンジオンやそのカルボニル基の位置異性体（例えば、３−ヘプタノン）等が挙げられる。炭素数３〜１０の脂環式ケトンとしては、脂環式炭化水素の少なくとも１つの炭素原子がカルボニル基に置換されたケトンであれば特に限定されないが、例えば、シクロブタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン、シクロオクタノンやそのカルボニル基の位置異性体等が挙げられる。
【００２１】
なお、本発明のガソリン組成物に含有される炭素数３〜１０のケトンとしては、燃費の向上の観点から、アセトン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、４−ヘプタノン、又は２，３−ヘプタンジオンが好ましく、より好ましくはアセトン、又は２−ヘプタノンであり、さらに好ましくは２−ヘプタノンである。つまり、炭素数３〜１０のケトンとしては、燃費の向上の観点から、炭素数３〜１０の直鎖状ケトン、又は炭素数３〜１０の分岐鎖状ケトンが好ましく、より好ましくは炭素数３〜１０の直鎖状ケトンである。
【００２２】
［炭素数３〜１０のアルデヒド］
本発明のガソリン組成物におけるアルデヒドは、炭素数３〜１０のアルデヒドであれば特に限定されないが、例えば炭素数３〜１０の直鎖状アルデヒド、炭素数３〜１０の分岐鎖状アルデヒド、炭素数７〜１０の芳香族アルデヒドが挙げられる。本発明のガソリン組成物はこれらのアルデヒドの１種を単独で含んでいても良いし２種以上を含んでいても良い。
【００２３】
炭素数３〜１０の直鎖状アルデヒドとしては、直鎖状炭化水素の末端の炭素原子がカルボニル基に置換されたアルデヒドであれば特に限定されないが、例えば、ブタナール、ペンタナール、ヘキサナール、ヘプタナール、オクタナール、ノナナール等が挙げられる。炭素数３〜１０の分岐鎖状アルデヒドとしては、分岐状炭化水素の末端の炭素原子がカルボニル基に置換されたアルデヒドであれば特に限定されないが、例えば、２，２−ジメチル−１−プロパナール（ピバルアルデヒド）、２，４，４−トリメチル−２−ペンタナール等が挙げられる。芳香族アルデヒドとしては、芳香族炭化水素基を有する炭化水素の末端の炭素原子がカルボニル基に置換されたアルデヒドであれば特に限定されないが、例えば、ベンズアルデヒド等が挙げられる。
【００２４】
なお、本発明のガソリン組成物における炭素数３〜１０のアルデヒドは、燃費の向上の観点から、ヘプタナール、２，２−ジメチル−１−プロパナール、又はベンズアルデヒドが好ましく、さらに好ましくはベンズアルデヒドである。つまり、炭素数３〜１０のアルデヒドとしては、燃費の向上の観点から、炭素数３〜１０の直鎖状アルデヒド、炭素数３〜１０の分岐鎖状アルデヒド、又は炭素数７〜１０の芳香族アルデヒドが好ましく、より好ましくは炭素数７〜１０の芳香族アルデヒドである。
【００２５】
［炭素数３〜１０のアルコール］
本発明のガソリン組成物におけるアルコールは、炭素数３〜１０のアルコールであれば特に限定されないが、そのアルコール分子中の水酸基の数が１〜６個であることが好ましく、さらに好ましくは１〜３個である。
【００２６】
炭素数３〜１０のアルコールとしては、例えば、炭素数３〜１０の直鎖状又は分岐鎖状アルコール、炭素数３〜１０の脂環式アルコール、炭素数６〜１０の芳香族アルコールが挙げられる。本発明のガソリン組成物はこれらのアルコールの１種を単独で含んでいても良いし２種以上を含んでいても良い。
【００２７】
炭素数３〜１０の直鎖状アルコールとしては、直鎖状炭化水素の少なくとも１つの水素原子が水酸基に置換されたアルコールであれば特に限定されないが、例えば、１−プロパノール、１−ブタノール、１−ペンタノール、１−ヘキサノール、１−ヘプタノール、１−オクタノールやその水酸基の位置異性体（例えば、２−プロパノール、２−ブタノール、２−ペンタノール、３−ペンタノール、２−ヘキサノール、３−ヘキサノール、２−ヘプタノール、３−ヘプタノール、４−ヘプタノール、２−オクタノール、３−オクタノール）等の水酸基を１つ有する炭素数３〜１０の直鎖状アルコール；１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，２−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，２−ヘプタンジオール、１，７−ヘプタンジオール、１，２−オクタンジオール、１，８−オクタンジオールやその水酸基の位置異性体等の水酸基を２つ有する炭素数３〜１０の直鎖状アルコール等が挙げられる。炭素数３〜１０の分岐鎖状アルコールとしては、分岐鎖状炭化水素の少なくとも１つの水素原子が水酸基に置換したアルコールであれば特に限定されないが、例えば、イソブチルアルコール、２，２−ジメチル−１−プロパノール、２，４，４−トリメチル−２−ペンタノールやその水酸基の位置異性体（例えばターシャリーブチルアルコール、２−エチルヘキサノール）等が挙げられる。炭素数３〜１０の脂環式アルコールとしては、脂環式炭化水素の少なくとも１つの水素原子が水酸基に置換されたアルコールであれば特に限定されないが、例えば、シクロプロパノール、シクロブタノール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、シクロヘプタノール、シクロオクタノールやその水酸基の位置異性体等が挙げられる。炭素数６〜１０の芳香族アルコールとしては、芳香族炭化水素の少なくとも１つの水素原子が水酸基に置換されたアルコールであれば特に限定されないが、例えば、フェノール、ベンジルアルコール、サリチルアルコールやその水酸基に関する位置異性体等が挙げられる。
【００２８】
なお、本発明のガソリン組成物における炭素数３〜１０のアルコールとしては、燃費の向上の観点から、１−ヘプタノール、２―ヘプタノール、３−ヘプタノール、４−ヘプタノール、１，２−ヘプタンジオール、１，７−ヘプタンジオール、２，２−ジメチル−１−プロパノール、２，４，４−トリメチル−２−ペンタノール、又はベンジルアルコールであることが好ましく、より好ましくは１−ヘプタノール、２―ヘプタノール、２，２−ジメチル−１−プロパノール、２，４，４−トリメチル−２−ペンタノール、又はベンジルアルコールであり、さらに好ましくは、２，２−ジメチル−１−プロパノール、２，４，４−トリメチル−２−ペンタノール、又はベンジルアルコールであり、最も好ましくはベンジルアルコールである。つまり、炭素数３〜１０のアルコールとしては、燃費の向上の観点から、炭素数３〜１０の直鎖状アルコール、炭素数３〜１０の分岐鎖状アルコール、又は炭素数６〜１０の芳香族アルコールが好ましく、より好ましくは炭素数３〜１０の分岐鎖状アルコール、又は炭素数６〜１０の芳香族アルコールであり、さらに好ましくは炭素数６〜１０の芳香族アルコールである。
【００２９】
［炭素数３〜１０のカルボン酸］
本発明のガソリン組成物におけるカルボン酸は、炭素数３〜１０のカルボン酸であれば特に限定されず、例えば炭素数３〜１０の直鎖状カルボン酸、炭素数３〜１０の分岐鎖状カルボン酸、炭素数７〜１０の芳香族カルボン酸が挙げられる。本発明のガソリン組成物はこれらのカルボン酸の１種を単独で含んでいても良いし２種以上を含んでいても良い。
【００３０】
炭素数３〜１０の直鎖状カルボン酸としては、直鎖状炭化水素の末端の炭素原子がカルボキシル基に置換されたカルボン酸であれば特に限定されないが、例えば、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸等の炭素数３〜１０の直鎖状モノカルボン酸、ヘプタン二酸等の炭素数３〜１０の直鎖状ジカルボン酸等が挙げられる。炭素数３〜１０の分岐鎖状カルボン酸としては、分岐状炭化水素の末端の炭素原子がカルボキシル基に置換されたカルボン酸であれば特に限定されないが、例えば、２，２−ジメチル−１−プロパン酸（ピバル酸）、イソオクタン酸が挙げられる。芳香族カルボン酸としては、芳香族炭化水素基を有する炭化水素の末端の炭素原子がカルボキシル基に置換されたカルボン酸であれば特に限定されないが、例えば、安息香酸、フタル酸等が挙げられる。
【００３１】
なお、本発明のガソリン組成物における炭素数３〜１０のカルボン酸としては、燃費の向上の観点から、２，２−ジメチル−１−プロパン酸、ヘプタン酸、ヘプタン二酸又は安息香酸であることが好ましく、安息香酸であることがさらに好ましい。つまり、炭素数３〜１０のカルボン酸は、燃費の向上の観点から、炭素数３〜１０の分岐鎖状カルボン酸、又は炭素数７〜１０の芳香族カルボン酸が好ましく、より好ましくは炭素数７〜１０の芳香族カルボン酸である。
【００３２】
［その他の含酸素炭化水素］
本発明のガソリン組成物では、炭素数３〜１０のアルコール、炭素数３〜１０のケトン、炭素数３〜１０のアルデヒド、及び炭素数３〜１０のカルボン酸以外の含酸素炭化水素（以下、「その他の含酸素炭化水素」と称する）を含んでいても良い。なお、本発明において、「含酸素炭化水素」は、炭化水素を酸化して得られる化合物（例えば、アルコール、ケトン、アルデヒド、及びカルボン酸類等が挙げられる）を指す。その他の含酸素炭化水素としては、例えば炭素数１１以上のアルコール、炭素数１１以上のアルデヒド、炭素数１１以上のカルボン酸、エーテル等が挙げられる。
【００３３】
本発明のガソリン組成物において、炭素数３〜１０のアルコール、炭素数３〜１０のケトン、炭素数３〜１０のアルデヒド、炭素数３〜１０のカルボン酸、及びその他の含酸素炭化水素（以下、「炭素数３〜１０のアルコール等」と称する）は、前記のガソリン基材中の炭化水素を酸化して得られるものであってもよい。この場合、ガソリン基材中の炭化水素を後述する特定の酸化条件で反応させて得られるものであることが好ましい。前記の炭素数３〜１０のアルコール等がガソリン基材を酸化して得られるものであることで、ガソリン組成物を燃料として用いた場合、ＳＯｘやＮＯｘを排出しない上に、排ガス中のＣＯ含有量が少ないため環境に悪影響を及ぼすことが無く、さらにガソリン組成物の燃費特性が向上する。さらに、前記の炭素数３〜１０のアルコール等がガソリン基材中の炭化水素を特定の酸化条件で反応させて得られるものである場合、ガソリン組成物の燃費特性がさらに向上する。
【００３４】
［添加剤］
本発明のガソリン組成物には、さらに必要に応じて各種の添加剤を適宜配合することができる。このような添加剤としては、シッフ型化合物やチオアミド型化合物などの金属不活性剤、脂肪酸、脂肪酸エステルなどの潤滑性向上剤，有機リン化合物などの表面着火防止剤、コハク酸イミド、ポリアルキルアミン、ポリエーテルアミンなどの清浄剤、氷結防止剤、有機酸のアルカリ金属やアルカリ土類金属塩、高級アルコールの硫酸エステルなどの助燃剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両面界面活性剤などの帯電防止剤、アルケニルコハク酸エステルなどのさび止め剤、キリザニン、クマリンなどの識別剤、天然精油、合成香料などの着臭剤、アゾ染料などの着色剤など、公知のガソリン添加剤が挙げられ、これらの添加剤を一種又は二種以上添加することができる。
【００３５】
本発明のガソリン組成物において、炭素数３〜１０のアルコール、炭素数３〜１０のケトン、及び炭素数３〜１０のアルデヒドの含有量（総量）は特に限定されないが、例えば、組成物全量に対して１重量％以上（例えば１〜８０重量％）であることが好ましく、さらに好ましくは５〜６０重量％、最も好ましくは１０〜５０重量％である。前記構成とすることで、ガソリン組成物のリサーチオクタン価が向上する。
【００３６】
また、炭素数３〜１０のアルコールの含有量は特に限定されないが、例えば、組成物全量に対して１重量％以上（例えば１〜８０重量％）であることが好ましく、さらに好ましくは１〜５０重量％、最も好ましくは１〜３０重量％である。前記構成とすることで、ガソリン組成物の燃費特性が向上する。
【００３７】
また、炭素数３〜１０のケトンの含有量は特に限定されないが、例えば、組成物全量に対して０．１重量％以上（例えば０．１〜５０重量％）であることが好ましく、さらに好ましくは０．１〜２０重量％、最も好ましくは０．５〜１５重量％である。前記構成とすることで、ガソリン組成物の燃費特性が向上する。
【００３８】
また、炭素数３〜１０のアルデヒドの含有量は特に限定されないが、例えば、組成物全量に対して０．５重量％以上（例えば０．５〜３０重量％）であることが好ましく、さらに好ましくは１〜２０重量％、最も好ましくは１〜１０重量％である。前記構成とすることで、ガソリン組成物の燃費特性が向上する。
【００３９】
本発明のガソリン組成物が炭素数３〜１０のカルボン酸を含む場合、その含有量は特に限定されないが、例えば、組成物全量に対して０．１重量％以上（例えば０．１〜３０重量％）であることが好ましく、さらに好ましくは１〜２５重量％、最も好ましくは２〜２０重量％である。前記構成とすることで、ガソリン組成物の燃費特性が向上する。
【００４０】
本発明のガソリン組成物において、ガソリン基材の含有量は、組成物全量に対して２０〜９９重量％であることが好ましく、さらに好ましくは４０〜９５重量％、最も好ましくは５０〜９０重量％である。前記構成とすることで、ガソリン組成物の燃費特性が向上する。
【００４１】
本発明のガソリン組成物において、「その他の含酸素炭化水素」を含む場合、その含有量は特に限定されないが、例えば、組成物全量に対して２０重量％以下（例えば０．０１〜２０重量％）であることが好ましく、さらに好ましくは１０重量％以下（０．１〜１０重量％）、最も好ましくは５重量％以下（１〜５重量％）である。前記構成とすることで、ガソリン組成物の燃費特性が向上する。
【００４２】
本発明のガソリン組成物のリサーチオクタン価は、８９以上であることが好ましく、より好ましくは９４以上、さらに好ましくは９８以上、最も好ましくは１０４以上である。前記構成とすることで、ガソリン組成物の燃費特性が向上する。なお、本発明において、リサーチオクタン価は噴霧着火試験により算出するものとする。
【００４３】
本発明のガソリン組成物の含酸素炭化水素の含有率（含有量）は特に限定されないが、例えば組成物全量に対して１重量％以上（例えば１〜８０重量％）であることが好ましく、さらに好ましくは５〜６０重量％、最も好ましくは１０〜５０重量％である。前記構成とすることで、ガソリン組成物のＲＯＮが向上する。
【００４４】
本発明のガソリン組成物の酸素含有率は特に限定されないが、例えば、組成物全量に対して０．１重量％以上（０．１〜２０重量％）であることが好ましく、より好ましくは０．０５〜１０重量％、さらに好ましくは１〜１０重量％である。前記構成とすることで、ガソリン組成物の燃費特性が向上する。なお、ガソリン組成物の「酸素含有率」とは、ガソリン組成物（全量）に対する、ガソリン組成物に含まれる成分（例えば、含酸素炭化水素）の酸素原子（総量）の重量比率を意味する。
【００４５】
＜ガソリン組成物の製造方法＞
本発明のガソリン組成物は、ガソリン基材と、特定量の炭素数３〜１０のケトン、及び炭素数３〜１０のアルデヒドからなる群より選ばれた少なくとも１つと、必要に応じて炭素数３〜１０のアルコール、炭素数３〜１０のカルボン酸、その他の含酸素炭化水素等を混合することで調製することができる。また、ガソリン基材中の炭化水素を酸化することによってガソリン組成物としてもよい。なお、ガソリン基材中の炭化水素を酸化することにより本発明のガソリン組成物を調製する場合、酸素とオゾンとの共存下でガソリン基材を酸化させて本願発明のガソリン組成物としてもよい。さらに、ガソリン基材に、上記の条件で酸化したガソリン基材を配合させて本願発明のガソリン組成物としてもよい。
【００４６】
以下に、ガソリン基材中の炭化水素を酸化することにより本発明のガソリン組成物を調製（製造）する方法について説明する。なお、本発明のガソリン組成物を調製（製造）する方法として、酸素とオゾンとの共存下でガソリン基材を酸化させる方法が挙げられる。
【００４７】
［酸素及びオゾン］
ガソリン基材を酸化することによってガソリン組成物を調製する場合、酸素とオゾンの共存下で酸化反応を行うことが好ましい。つまり、酸素とオゾンの存在下、又は酸素ガスとオゾンガスの流通下でガソリン基材中の炭化水素を酸化させて、本発明のガソリン組成物としてもよい。酸化剤としての酸素をオゾンと共に使用することにより、ガソリン基材中の炭化水素から水素の引き抜きを促進することができ、ラジカル反応を活性化することができる。そのため、温和な条件下（反応圧力：常圧、反応温度：例えば室温〜２００℃程度、好ましくは５０〜１５０℃、特に好ましくは６０〜１２０℃）においても、酸化反応を促進することができる。酸素ガスとオゾンガスの流通下で反応を行う場合、オゾンガス含有酸素ガスに占めるオゾンガス量としては、反応性及び経済性の観点から、例えば酸素ガスの０．１〜１０体積％程度である。
【００４８】
酸素としては分子状酸素を使用することが好ましい。分子状酸素としては、純粋な酸素を用いてもよく、窒素、ヘリウム、アルゴン、二酸化炭素等の不活性ガスで希釈した酸素や、常圧又は加圧（１〜１００気圧）の空気を使用してもよい。
【００４９】
前記のオゾンはラジカル発生剤としての作用を有する。オゾンとしてはオゾンガスを使用することが好ましい。また、オゾンガスの供給は、反応が円滑に進行する限り、断続的に行っても連続的に行ってもよい。
【００５０】
なお、ラジカル発生剤とは温和な反応条件（例えば、加熱、光照射等）でラジカルを発生させる化合物である。本発明においては、オゾン以外のラジカル発生剤として、以下の環状イミド骨格を有するイミド化合物やその他のラジカル発生剤を用いても良い。
【００５１】
［環状イミド骨格を有するイミド化合物］
本発明において、ガソリン基材を酸化することによってガソリン組成物を調製する場合、酸化反応をより促進させるため、環状イミド骨格を有するイミド化合物をラジカル発生剤として使用してもよい。
【００５２】
環状イミド骨格を有するイミド化合物としては、酸化触媒として公知の種々の環状イミド骨格を有するイミド化合物を使用できる。環状イミド骨格を有するイミド化合物として、例えば下記式（Ｉ）で表される環状イミド骨格が挙げられる。
【００５３】
【化１】
2018127503.tif 000002
【００５４】
式（Ｉ）において、窒素原子とＸとの結合は単結合又は二重結合である。前記イミド化合物は、分子中に、式（Ｉ）で表される環状イミド骨格を複数個有していてもよい。また、前記イミド化合物は、前記Ｘが−ＯＲ基であり且つＲがヒドロキシル基の保護基である場合、環状イミド骨格のうちＲを除く部分（Ｎ−オキシ環状イミド骨格）が複数個、Ｒを介して結合していてもよい。
【００５５】
前記Ｒで示されるヒドロキシル基の保護基としては、例えば、アルキル基（例えば、メチル、ｔ−ブチル基等のＣ1-4アルキル基等）、アルケニル基（例えば、アリル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロヘキシル基等）、アリール基（例えば、２，４−ジニトロフェニル基等）、アラルキル基（例えば、ベンジル、２，６−ジクロロベンジル、３−ブロモベンジル、２−ニトロベンジル、トリフェニルメチル基等）；置換メチル基（例えば、メトキシメチル、メチルチオメチル、ベンジルオキシメチル、ｔ−ブトキシメチル、２−メトキシエトキシメチル、２，２，２−トリクロロエトキシメチル、ビス（２−クロロエトキシ）メチル、２−（トリメチルシリル）エトキシメチル基等）、置換エチル基（例えば、１−エトキシエチル、１−メチル−１−メトキシエチル、１−イソプロポキシエチル、２，２，２−トリクロロエチル、２−メトキシエチル基等）、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、１−ヒドロキシアルキル基等（例えば、１−ヒドロキシエチル、１−ヒドロキシヘキシル、１−ヒドロキシデシル、１−ヒドロキシヘキサデシル、１−ヒドロキシ−１−フェニルメチル基等）のヒドロキシル基とアセタール又はヘミアセタールを形成可能な基；アシル基（例えば、ホルミル、アセチル、プロピオニル、ブチリル、イソブチリル、バレリル、ピバロイル、ヘキサノイル、ヘプタノイル、オクタノイル、ノナノイル、デカノイル、ラウロイル、ミリストイル、パルミトイル、ステアロイル基等のＣ1-20脂肪族アシル基等の脂肪族飽和又は不飽和アシル基；アセトアセチル基；シクロペンタンカルボニル、シクロヘキサンカルボニル基等のシクロアルカンカルボニル基等の脂環式アシル基；ベンゾイル、ナフトイル基等の芳香族アシル基等）；スルホニル基（メタンスルホニル、エタンスルホニル、トリフルオロメタンスルホニル、ベンゼンスルホニル、ｐ−トルエンスルホニル、ナフタレンスルホニル基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、ｔ−ブトキシカルボニル基等のＣ1-4アルコキシ−カルボニル基等）、アラルキルオキシカルボニル基（例えば、ベンジルオキシカルボニル基、ｐ−メトキシベンジルオキシカルボニル基等）、置換又は無置換カルバモイル基（例えば、カルバモイル、メチルカルバモイル、フェニルカルバモイル基等）、無機酸（例えば、硫酸、硝酸、リン酸、ホウ酸等）からＯＨ基を除した基、ジアルキルホスフィノチオイル基（例えば、ジメチルホスフィノチオイル基等）、ジアリールホスフィノチオイル基（例えば、ジフェニルホスフィノチオイル基等）、置換シリル基（例えば、トリメチルシリル、ｔ−ブチルジメチルシリル、トリベンジルシリル、トリフェニルシリル基等）が挙げられる。
【００５６】
また、Ｘが−ＯＲ基である場合において、環状イミド骨格のうちＲを除く部分（Ｎ−オキシ環状イミド骨格）が複数個、Ｒを介して結合する場合のＲとしては、例えば、オキサリル、マロニル、スクシニル、グルタリル、アジポイル、フタロイル、イソフタロイル、テレフタロイル基等のポリカルボン酸アシル基；カルボニル基；メチレン、エチリデン、イソプロピリデン、シクロペンチリデン、シクロヘキシリデン、ベンジリデン基等の多価の炭化水素基（特に、２つのヒドロキシル基とアセタールを形成する基）等が挙げられる。
【００５７】
好ましいＲには、例えば、水素原子；ヒドロキシル基とアセタール又はヘミアセタールを形成可能な基；カルボン酸、スルホン酸、炭酸、カルバミン酸、硫酸、リン酸、ホウ酸等の酸からＯＨ基を除した基（アシル基、スルホニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基等）等の加水分解により脱離可能な加水分解性保護基等が含まれる。
【００５８】
式（Ｉ）において、ｎは０又は１を示す。すなわち、式（Ｉ）は、ｎが０の場合は５員の環状イミド骨格を表し、ｎが１の場合は６員の環状イミド骨格を表す。
【００５９】
前記イミド化合物の代表的な例として、下記式（１）で表されるイミド化合物が挙げられる。式（１）中、ｎは０又は１を示す。Ｘは酸素原子又は−ＯＲ基（Ｒは水素原子又はヒドロキシル基の保護基を示す）を示す。Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、及びＲ6は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、カルボキシル基、置換オキシカルボニル基、アシル基又はアシルオキシ基を示す。Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、及びＲ6のうち少なくとも２つが互いに結合して二重結合を形成してもよく、環状イミド骨格を構成する炭素原子と共に環を形成してもよい。前記Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、若しくはＲ6、又はＲ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、及びＲ6のうち少なくとも２つが互いに結合して形成された二重結合、又は環状イミド骨格を構成する炭素原子と共に形成した環には、下記式（１）中に示される環状イミド基が１又は２個以上結合していてもよい。
【００６０】
【化２】
2018127503.tif 000003
【００６１】
式（１）で表されるイミド化合物の置換基Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、及びＲ6におけるハロゲン原子には、ヨウ素、臭素、塩素、及びフッ素原子が含まれる。アルキル基には、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、ヘキシル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル基等の炭素数１〜３０程度（特に、炭素数１〜２０）の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基が含まれる。
【００６２】
アリール基には、例えば、フェニル、ナフチル基等が含まれ、シクロアルキル基には、例えば、シクロペンチル、シクロヘキシル基等が含まれる。アルコキシ基には、例えば、メトキシ、エトキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、ｔ−ブトキシ、ヘキシルオキシ、オクチルオキシ、デシルオキシ、ドデシルオキシ、テトラデシルオキシ、オクタデシルオキシ基等の炭素数１〜３０程度（特に、炭素数１〜２０）のアルコキシ基が含まれる。
【００６３】
置換オキシカルボニル基には、例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、イソプロポキシカルボニル、ブトキシカルボニル、ｔ−ブトキシカルボニル、ヘキシルオキシカルボニル、デシルオキシカルボニル、ヘキサデシルオキシカルボニル基等のＣ1-30アルコキシカルボニル基（特に、Ｃ1-20アルコキシ−カルボニル基）；シクロペンチルオキシカルボニル、シクロヘキシルオキシカルボニル基等のシクロアルキルオキシカルボニル基（特に、３〜２０員シクロアルキルオキシカルボニル基）；フェニルオキシカルボニル、ナフチルオキシカルボニル基等のアリールオキシカルボニル基（特に、Ｃ6-20アリールオキシ−カルボニル基）；ベンジルオキシカルボニル基等のアラルキルオキシカルボニル基（特に、Ｃ7-21アラルキルオキシ−カルボニル基）等が挙げられる。
【００６４】
アシル基には、例えば、ホルミル、アセチル、プロピオニル、ブチリル、イソブチリル、バレリル、ピバロイル、ヘキサノイル、オクタノイル、デカノイル、ラウロイル、ミリストイル、パルミトイル、ステアロイル基等のＣ1-30脂肪族アシル基（特に、Ｃ1-20脂肪族アシル基）等の脂肪族飽和又は不飽和アシル基；アセトアセチル基；シクロペンタンカルボニル、シクロヘキサンカルボニル基等のシクロアルカンカルボニル基等の脂環式アシル基；ベンゾイル、ナフトイル基等の芳香族アシル基等が含まれる。
【００６５】
アシルオキシ基には、例えば、ホルミルオキシ、アセチルオキシ、プロピオニルオキシ、ブチリルオキシ、イソブチリルオキシ、バレリルオキシ、ピバロイルオキシ、ヘキサノイルオキシ、オクタノイルオキシ、デカノイルオキシ、ラウロイルオキシ、ミリストイルオキシ、パルミトイルオキシ、ステアロイルオキシ基等のＣ1-30脂肪族アシルオキシ基（特に、Ｃ1-20脂肪族アシルオキシ基）等の脂肪族飽和又は不飽和アシルオキシ基；アセトアセチルオキシ基；シクロペンタンカルボニルオキシ、シクロヘキサンカルボニルオキシ基等のシクロアルカンカルボニルオキシ基等の脂環式アシルオキシ基；ベンゾイルオキシ、ナフトイルオキシ基等の芳香族アシルオキシ基等が含まれる。
【００６６】
前記置換基Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、及びＲ6のうち少なくとも２つが互いに結合して、環状イミド骨格を構成する炭素原子と共に形成してもよい環としては、例えば５〜１２員環（特に好ましくは６〜１０員環）である。前記環には、炭化水素環、複素環、及び縮合複素環が含まれる。このような環の具体例としては、非芳香族性脂環式環（シクロヘキサン環等の置換基を有していてもよいシクロアルカン環、シクロヘキセン環等の置換基を有していてもよいシクロアルケン環等）、非芳香族性橋かけ環（５−ノルボルネン環等の置換基を有していてもよい橋かけ式炭化水素環等）、置換基を有していてもよい芳香族環（縮合環を含む）（ベンゼン環、ナフタレン環等）を挙げることができる。前記環が有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基、ハロアルキル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、カルボキシル基、置換オキシカルボニル基、アシル基、アシルオキシ基、ニトロ基、シアノ基、アミノ基、ハロゲン原子等が挙げられる。
【００６７】
前記Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、若しくはＲ6、又はＲ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、及びＲ6のうち少なくとも２つが互いに結合して形成された二重結合、又は環状イミド骨格を構成する炭素原子と共に形成した環には、上記式（１）中に示される環状イミド基が１又は２個以上結合していてもよく、例えば、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、若しくはＲ6が炭素数２以上のアルキル基である場合、このアルキル基を構成する隣接する２つの炭素原子を含んで前記環状イミド基を形成していてもよい。また、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、及びＲ6のうち少なくとも２つが互いに結合して二重結合を形成する場合、該二重結合を含んで前記環状イミド基を形成していてもよい。さらに、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、及びＲ6のうち少なくとも２つが互いに結合して、環状イミド骨格を構成する炭素原子と共に前記環状イミド基を形成していてもよい。
【００６８】
好ましいイミド化合物には、下記式で表される化合物が含まれる。式中、Ｒ11〜Ｒ16は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、カルボキシル基、置換オキシカルボニル基、アシル基、又はアシルオキシ基を示す。Ｒ17〜Ｒ26は、同一又は異なって、水素原子、アルキル基、ハロアルキル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、カルボキシル基、置換オキシカルボニル基、アシル基、アシルオキシ基、ニトロ基、シアノ基、アミノ基、又はハロゲン原子を示す。Ｒ17〜Ｒ26は、隣接する基同士が結合して、式（１ｃ）、（１ｄ）、（１ｅ）、（１ｆ）、（１ｈ）、又は（１ｉ）中に示される５員又は６員の環状イミド骨格を形成していてもよい。Ａはメチレン基又は酸素原子を示す。Ｘは前記に同じ。
【００６９】
【化３】
2018127503.tif 000004
【００７０】
置換基Ｒ11〜Ｒ16におけるハロゲン原子、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、カルボキシル基、置換オキシカルボニル基、アシル基、アシルオキシ基としては、前記Ｒ1〜Ｒ6における対応する基と同様のものが例示される。
【００７１】
置換基Ｒ17〜Ｒ26におけるアルキル基としては、前記例示のアルキル基と同様のアルキル基（好ましくは炭素数１〜６程度のアルキル基、特に好ましくは炭素数１〜４の低級アルキル基）が例示され、ハロアルキル基としては、トリフルオロメチル基等の炭素数１〜４程度のハロアルキル基、アルコキシ基としては、前記と同様のアルコキシ基（特に炭素数１〜４程度の低級アルコキシ基）、置換オキシカルボニル基としては、前記と同様の置換オキシカルボニル基（アルコキシカルボニル基、シクロアルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基等）が例示される。また、アシル基としては前記と同様のアシル基（脂肪族飽和又は不飽和アシル基、アセトアセチル基、脂環式アシル基、芳香族アシル基等）が例示され、アシルオキシ基としては前記と同様のアシルオキシ基（脂肪族飽和又は不飽和アシルオキシ基、アセトアセチルオキシ基、脂環式アシルオキシ基、芳香族アシルオキシ基等）が例示される。ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素原子が例示される。置換基Ｒ17〜Ｒ26としては、特に、水素原子、炭素数１〜４程度の低級アルキル基、カルボキシル基、置換オキシカルボニル基、ニトロ基、ハロゲン原子が好ましい。
【００７２】
また、酸化剤としての酸素をオゾン共存下で使用するため、非常に優れた酸化力で反応基質としてのガソリン基材を酸化することができる。そのため、イミド化合物のＦｅｄｏｒｓの方法による溶解度パラメーター［ＳＰ値；エステル結合を構成する酸素原子（−Ｏ−）の蒸発エネルギーが３３５０Ｊ／ｍｏｌ、モル体積が３．８ｃｍ3／ｍｏｌとなる温度（２５℃）での値］が、例えば２６［（ＭＰａ）1/2］を超える場合（好ましくは、２６［（ＭＰａ）1/2］を超え、４０［（ＭＰａ）1/2］以下の場合）であっても、無溶媒下において反応を速やかに進行させることができ、酸化物を効率よく得ることができる。尚、ＳＰ値は文献記載の方法[R.F.Fedors, Polym. Eng. Sci., 14(2), 147(1974); E.A.Grulke, Polymer Handbook, VII/675; 原崎勇次、塗装技術、3、129(1987)参照]により求めることができる。
【００７３】
好ましいイミド化合物のうち５員の環状イミド骨格を有する化合物の代表的な例として、Ｎ−ヒドロキシコハク酸イミド、Ｎ−ヒドロキシ−α−メチルコハク酸イミド、Ｎ−ヒドロキシ−α，α−ジメチルコハク酸イミド、Ｎ−ヒドロキシ−α，β−ジメチルコハク酸イミド、Ｎ−ヒドロキシ−α，α，β，β−テトラメチルコハク酸イミド、Ｎ−ヒドロキシマレイン酸イミド、Ｎ−ヒドロキシヘキサヒドロフタルイミド、Ｎ，Ｎ’−ジヒドロキシシクロヘキサンテトラカルボン酸ジイミド、Ｎ−ヒドロキシフタルイミド、Ｎ−ヒドロキシテトラブロモフタルイミド、Ｎ−ヒドロキシテトラクロロフタルイミド、Ｎ−ヒドロキシヘット酸イミド、Ｎ−ヒドロキシハイミック酸イミド、Ｎ−ヒドロキシトリメリット酸イミド、Ｎ，Ｎ’−ジヒドロキシピロメリット酸ジイミド、Ｎ，Ｎ’−ジヒドロキシナフタレンテトラカルボン酸ジイミド、α，β−ジアセトキシ−Ｎ−ヒドロキシコハク酸イミド、Ｎ−ヒドロキシ−α，β−ビス（プロピオニルオキシ）コハク酸イミド、Ｎ−ヒドロキシ−α，β−ビス（バレリルオキシ）コハク酸イミド、Ｎ−ヒドロキシ−α，β−ビス（ラウロイルオキシ）コハク酸イミド、α，β−ビス（ベンゾイルオキシ）−Ｎ−ヒドロキシコハク酸イミド、Ｎ−ヒドロキシ−４−メトキシカルボニルフタルイミド、４−エトキシカルボニル−Ｎ−ヒドロキシフタルイミド、Ｎ−ヒドロキシ−４−ペンチルオキシカルボニルフタルイミド、４−ドデシルオキシ−Ｎ−ヒドロキシカルボニルフタルイミド、Ｎ−ヒドロキシ−４−フェノキシカルボニルフタルイミド、Ｎ−ヒドロキシ−４，５−ビス（メトキシカルボニル）フタルイミド、４，５−ビス（エトキシカルボニル）−Ｎ−ヒドロキシフタルイミド、Ｎ−ヒドロキシ−４，５−ビス（ペンチルオキシカルボニル）フタルイミド、４，５−ビス（ドデシルオキシカルボニル）−Ｎ−ヒドロキシフタルイミド、Ｎ−ヒドロキシ−４，５−ビス（フェノキシカルボニル）フタルイミド等の式（１）におけるＸが−ＯＲ基で且つＲが水素原子である化合物；これらの化合物に対応する、Ｒがアセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基等のアシル基である化合物；Ｎ−メトキシメチルオキシフタルイミド、Ｎ−（２−メトキシエトキシメチルオキシ）フタルイミド、Ｎ−テトラヒドロピラニルオキシフタルイミド等の式（１）におけるＸが−ＯＲ基で且つＲがヒドロキシル基とアセタール又はヘミアセタールを形成可能な基である化合物；Ｎ−メタンスルホニルオキシフタルイミド、Ｎ−（ｐ−トルエンスルホニルオキシ）フタルイミド等の式（１）におけるＸが−ＯＲ基で且つＲがスルホニル基である化合物；Ｎ−ヒドロキシフタルイミドの硫酸エステル、硝酸エステル、リン酸エステル又はホウ酸エステル等の式（１）におけるＸが−ＯＲ基で且つＲが無機酸からＯＨ基を除した基である化合物等が挙げられる。
【００７４】
好ましいイミド化合物のうち６員の環状イミド骨格を有する化合物の代表的な例として、Ｎ−ヒドロキシグルタルイミド、Ｎ−ヒドロキシ−α，α−ジメチルグルタルイミド、Ｎ−ヒドロキシ−β，β−ジメチルグルタルイミド、Ｎ−ヒドロキシ−１，８−デカリンジカルボン酸イミド、Ｎ，Ｎ’−ジヒドロキシ−１，８；４，５−デカリンテトラカルボン酸ジイミド、Ｎ−ヒドロキシ−１，８−ナフタレンジカルボン酸イミド（Ｎ−ヒドロキシナフタルイミド）、Ｎ，Ｎ’−ジヒドロキシ−１，８；４，５−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド等の式（１）におけるＸが−ＯＲ基で且つＲが水素原子である化合物；これらの化合物に対応する、Ｒがアセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基等のアシル基である化合物；Ｎ−メトキシメチルオキシ−１，８−ナフタレンジカルボン酸イミド、Ｎ，Ｎ’−ビス（メトキシメチルオキシ）−１，８；４，５−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド等の式（１）におけるＸが−ＯＲ基で且つＲがヒドロキシル基とアセタール又はヘミアセタールを形成可能な基である化合物；Ｎ−メタンスルホニルオキシ−１，８−ナフタレンジカルボン酸イミド、Ｎ，Ｎ’−ビス（メタンスルホニルオキシ）−１，８；４，５−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド等の式（１）におけるＸが−ＯＲ基で且つＲがスルホニル基である化合物；Ｎ−ヒドロキシ−１，８−ナフタレンジカルボン酸イミド又はＮ，Ｎ’−ジヒドロキシ−１，８；４，５−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミドの硫酸エステル、硝酸エステル、リン酸エステル又はホウ酸エステル等の式（１）におけるＸが−ＯＲ基で且つＲが無機酸からＯＨ基を除した基である化合物等が挙げられる。
【００７５】
前記イミド化合物のうち、Ｘが−ＯＲ基で且つＲが水素原子である化合物（Ｎ−ヒドロキシイミド化合物）は、慣用のイミド化反応、例えば、対応する酸無水物とヒドロキシルアミンとを反応させ、酸無水物基の開環及び閉環を経てイミド化する方法により製造することができる。また、前記イミド化合物のうち、Ｘが−ＯＲ基で且つＲがヒドロキシル基の保護基である化合物は、対応するＲが水素原子である化合物（Ｎ−ヒドロキシイミド化合物）に、慣用の保護基導入反応を利用して、所望の保護基を導入することにより製造することができる。例えば、Ｎ−アセトキシフタルイミドは、Ｎ−ヒドロキシフタルイミドに無水酢酸を反応させたり、塩基の存在下でアセチルハライドを反応させることにより製造することができる。
【００７６】
特に好ましいイミド化合物は、脂肪族多価カルボン酸無水物又は芳香族多価カルボン酸無水物から誘導されるＮ−ヒドロキシイミド化合物（例えば、Ｎ−ヒドロキシコハク酸イミド（ＳＰ値：３３．５［（ＭＰａ）1/2］）、Ｎ−ヒドロキシフタルイミド（ＳＰ値：３３．４［（ＭＰａ）1/2］）、Ｎ，Ｎ’−ジヒドロキシピロメリット酸ジイミド、Ｎ−ヒドロキシグルタルイミド、Ｎ−ヒドロキシ−１，８−ナフタレンジカルボン酸イミド、Ｎ，Ｎ’−ジヒドロキシ−１，８；４，５−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド等）、及び前記Ｎ−ヒドロキシイミド化合物のヒドロキシル基に保護基を導入することにより得られる化合物等が含まれる。
【００７７】
環状イミド骨格を有するイミド化合物は、１種を単独で又は２種以上組み合わせて使用できる。前記イミド化合物は反応系内で生成させてもよいが、本発明においては、例えば、商品名「Ｎ−ヒドロキシフタルイミド」（和光純薬工業（株）製）、商品名「Ｎ−ヒドロキシコハク酸イミド」（和光純薬工業（株）製）等の市販品を好適に使用することができる。
【００７８】
環状イミド骨格を有するイミド化合物の使用量は、反応基質としてのガソリン基材１００重量部に対して、例えば０．０００１〜２０重量部、好ましくは０．００１〜１０重量部、特に好ましくは０．０１〜５重量部である。環状イミド骨格を有するイミド化合物を前記範囲で使用することにより、優れた反応速度で酸化反応を進行させることができる。
【００７９】
なお、環状イミド骨格を有するイミド化合物の存在下、オゾンを用いること無く酸化反応を進行させた場合、酸化反応が進行しない期間（誘導期）があることに対し、酸素とオゾンの共存下で反応させると誘導期は消失し、反応開始直後から酸化反応が進行する。つまり、酸素とオゾンの共存下で酸化反応を進行させることで、高いリサーチオクタン価のガソリンを早期に得ることが可能となる。
【００８０】
［その他のラジカル発生剤］
本発明において、ガソリン基材を酸化することによってガソリン組成物を調製する場合、オゾンと環状イミド骨格を有するイミド化合物以外のラジカル発生剤（その他のラジカル発生剤と称する）として、公知慣用のラジカル発生剤を用いてもよく、例えばニトロキシ系ラジカル発生剤やアゾ系ラジカル発生剤を用いてもよい。
【００８１】
前記ニトロキシ系ラジカル発生剤としては、例えば、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル、９−アザビシクロ［３．３．１］ノナン−Ｎ−オキシル、２−アザアダマンタン−Ｎ−オキシル、１−メチル−２−アザアダマンタン−Ｎ−オキシル、１，３−ジメチル−２−アザアダマンタン−Ｎ−オキシル等のニトロキシ化合物を挙げることができる。
【００８２】
前記アゾ系ラジカル発生剤としては、例えば、ジメチル２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネート）、２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル、２，２’−アゾビス（イソブチロニトリル）、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、４，４’−アゾビス（４−シアノ吉草酸）、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩、２，２’−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］二塩酸塩、１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、４，４’−アゾビス（４−シアノペンタノイックアシッド）、２，２’−アゾビス（イソ酪酸メチル）、２，２’−アゾビス（イソ酪酸エチル）等のアゾ化合物を挙げることができる。
【００８３】
［助触媒］
本発明において、ガソリン基材を酸化することによってガソリン組成物を調製する場合、助触媒として金属化合物を使用してもよい。
【００８４】
前記金属化合物としては、コバルト、マンガン、ジルコニウム、及びモリブデンから選択される少なくとも１種の金属元素を含む金属化合物、すなわちコバルト化合物、マンガン化合物、ジルコニウム化合物、及びモリブデン化合物から選択される少なくとも１種を使用することが好ましい。
【００８５】
前記金属化合物には、前記金属元素単体、前記金属元素の水酸化物、酸化物（複合酸化物を含む）、ハロゲン化物（フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物）、オキソ酸塩（例えば、硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩、ホウ酸塩、炭酸塩等）、イソポリ酸の塩、ヘテロポリ酸の塩等の無機化合物；有機酸塩（例えば、酢酸塩、プロピオン酸塩、青酸塩、ナフテン酸塩、ステアリン酸塩等）、錯体等が含まれる。
【００８６】
前記錯体を構成する配位子としては、ＯＨ（ヒドロキソ）、アルコキシ（メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ等）、アシル（アセチル、プロピオニル等）、アルコキシカルボニル（メトキシカルボニル、エトキシカルボニル等）、アセチルアセトナト、シクロペンタジエニル、ハロゲン原子（塩素、臭素等）、ＣＯ、ＣＮ、酸素原子、Ｈ2Ｏ（アコ）、ホスフィン（トリフェニルホスフィン等のトリアリールホスフィン等）のリン化合物、ＮＨ3（アンミン）、ＮＯ、ＮＯ2（ニトロ）、ＮＯ3（ニトラト）、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ピリジン、フェナントロリン等の窒素含有化合物等が挙げられる。
【００８７】
金属化合物としてコバルト化合物を例にとると、水酸化コバルト、酸化コバルト、塩化コバルト、臭化コバルト、硝酸コバルト、硫酸コバルト、リン酸コバルト等の無機化合物；酢酸コバルト、ナフテン酸コバルト、ステアリン酸コバルト等の有機酸塩；コバルトアセチルアセトナト等の錯体等の２価又は３価のコバルト化合物等が挙げられる。他の金属元素の化合物としては、前記コバルト化合物に対応する化合物が例示できる。なお、反応促進効果に特に優れる点で、少なくともコバルト化合物を使用することが好ましく、特にコバルト化合物とマンガン化合物を組み合わせて使用することが好ましい。また、金属化合物は仕込み時に一括添加しても良く、反応系内に連続添加又は間欠添加してもよい。
【００８８】
本発明において、ガソリン基材を酸化することによってガソリン組成物を調製する場合、酸化反応は、回分式、半回分式、連続式等の慣用の方法により行うことができるが、ガソリン基材の転化率の向上の観点からは連続式であることが好ましい。
【実施例】
【００８９】
以下、本発明について実施例及び比較例を挙げてさらに具体例を説明する。ただし、本発明はこれらにより限定されるものではない。
【００９０】
（噴霧着火試験）
レギュラーガソリンに含まれる炭化水素成分が酸化され、アルコールやケトン等のような含酸素炭化水素が生成すると、酸化反応液の沸点は、レギュラーガソリンの沸点に比べ著しく高くなる。このため、高沸点燃料の測定が可能な噴霧着火試験により、酸化反応液のリサーチオクタン価を推定した。
燃焼室内を、外壁に取り付けられたヒーターによって５００℃に加熱した後、測定サンプル２０ｇを燃料溜めに仕込み、エアシリンダーにて４００倍に圧縮する。燃焼溜めから燃焼室内に挿入されたノズルを通じ、燃焼室内に測定サンプルを１０ミリ秒間高圧で噴射する。この際の着火遅れ時間と熱発生挙動とを評価することで、リサーチオクタン価を研鑽した。
【００９１】
（実施例１）
ガス通気ラインおよび挿入菅を備えた１００ｍＬのＳＵＳ３１６製耐圧反応器（耐圧硝子工業（株）製、ＴＶＳ−１型）に、リサーチオクタン価９０のレギュラーガソリンに相当する、２０重量％のトルエン、６３重量％の２，４，４−トリメチルペンタン、及び１７重量％のｎ−ヘプタンの混合液（以下、原料と称する）を入れた。反応器をオイルバスに浸けて液温を９５℃とした後、オゾン発生装置（ウィンテック（株）製）を使用して発生させたオゾンガスを含む空気（酸素濃度：２０．７体積％、オゾンガス含有量：０．３体積％）をバブリング供給することで原料を酸化させた。この反応液をガスクロマトグラフィー（カラム：００７−ＦＦＡＰ）で成分分析し、原料の転化率が１０％に到達した時点でオゾンガスの供給を停止し、反応器を室温まで冷却した。成分分析の結果を表１に記載する。その後、得られた反応液（ガソリン組成物）を噴霧着火試験に付すことによりリサーチオクタン価を測定した。この結果を表１に示す。なお、「原料の転化率」は［反応液における原料の消失量（モル）］／［反応前の原料（モル）］にて計算した。
【００９２】
さらに、成分分析の結果から、ガソリン組成物（反応液）に対する含酸素炭化水素の含有率、アルコール成分の含有率、ケトン成分の含有率、及び酸素含有率を算出し、表１に記載した。ここで、「含酸素炭化水素」とは、原料に由来する酸化物（化合物）を指す。なお、成分分析による各成分の含有比率、含酸素炭化水素の含有率、アルコール成分の含有率、ケトン成分の含有率、及び酸素含有率は、小数点以下１桁を四捨五入した値を記載した。
【００９３】
（実施例２〜５）
実施例１と同様の操作を行い、原料の転化率が２０％、３０％、４０％、５０％のガソリン組成物を調製した。それぞれガソリン組成物に含まれる成分の含有比率、リサーチオクタン価の測定値、含酸素炭化水素の含有率、アルコール成分の含有率、ケトン成分の含有率、及び酸素含有率を表１に示す。
【００９４】
（比較例１）
原料を噴霧着火試験に付すことによりリサーチオクタン価を測定した。この結果と共に、原料に含まれる成分の含有比率、含酸素炭化水素の含有率、アルコール成分の含有率、ケトン成分の含有率、及び酸素含有率を表１に示す。
【００９５】
また、原料の転化率とガソリン組成物のリサーチオクタン価との相関図を図１に示す。さらに、ガソリン組成物のアルコール成分の含有率、ケトン成分の含有率、及び酸素含有率と、ガソリン組成物のリサーチオクタン価との相関図を図２〜４に示す。
【００９６】
【表１】
2018127503.tif 000005
【００９７】
表１から含酸素炭化水素の含有率が上昇することに伴って、ガソリン組成物のリサーチオクタン価が向上することが明らかとなった。また、図１から、含酸素炭化水素の含有率が２７％に達するとハイオクタン燃料（ＲＯＮ＝１００）相当のガソリン組成物となることが分かった。さらに、図２〜４からは、ガソリン組成物の含酸素含有量が増加することに伴ってリサ−チオクタン価が上昇することが理解できる。また、ケトン成分の含有量が０〜１．５重量％程度の範囲で増加した場合、ガソリン組成物のリサーチオクタン価が効率よく上昇することが分かった。
【００９８】
（比較例２、実施例６〜１１）
表２に示す成分を含有するガソリン組成物１〜７を調製した。さらに、噴霧着火試験方法に基づき、ガソリン組成物１〜７のリサーチオクタン価を測定した。
【００９９】
【表２】
2018127503.tif 000006
【０１００】
比較例２、及び実施例６〜１１（ガソリン組成物１〜７のリサーチオクタン価）からも明らかな様に、ヘプタノール、２―ヘプタノール、２，２−ジメチル−１−プロパノール等の炭素数３〜１０のアルコール、アセトン、２−ヘプタノン等の炭素数３〜１０のケトン、ベンズアルデヒド等の炭素数３〜１０のアルデヒド、安息香酸等の炭素数３〜１０のカルボン酸を添加することによって、ガソリン組成物のリサーチオクタン価が向上することが明らかとなった。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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