(57)【要約】  ポリイミド分散剤およびポリイミド分散剤の製造方法が提供される。
2020534407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の式Ｉで定義されるポリイミド化合物
【化Ｉ】
2020534407.tif 000045
式Ｉ
ここで
Ａは、出現ごとに個別に、以下の構造で表される環状ジイミド部分を表す：
【化１】
2020534407.tif 000046
ここで、Ｂは、第１の環状イミド基および第２の環状イミド基で置換された環状部分を表し；
Ｙは、出現ごとに個別に、二価の連結基を表す、
Ｌは、出現ごとに個別に、存在しないか、又は、環状イミド基を表す、
Ｒは、出現ごとに個別に、ポリマーの尾部を表す、そして
ｎは１〜２０の整数である。
【請求項２】
Ｙが、出現ごとに個別に、アルキレン、ヘテロアルキレン、シクロアルキレン、ヘテロシクロアルキレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、アルキルアリーレン、アルキルヘテロアリーレン、ポリアルキレンオキシ、またはポリアルケニルアミノから選択される、請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
Ｙが、出現ごとに個別に、２〜３０個の炭素原子を含む、請求項１〜２のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項４】
Ｂがアリール基を含む、請求項１から３のいずれかに記載の化合物。
【請求項５】
第１の環状イミド基が５員環状イミド環を含み、第２の環状イミド基が５員環状イミド環を含む、請求項１〜４のいずれかに記載の化合物。
【請求項６】
Ａが以下の１つから選択される、請求項５に記載の化合物。
【化２】
2020534407.tif 000047
ここで、Ｘは存在しないか、または、下記のものを表す：
【化３】
2020534407.tif 000048
ポリアルキレンオキシ、またはポリアルケニルアミノ；
Ｒ１は、出現ごとに独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、またはアルキルヘテロアリールを表し、または許容される場合、２つの隣接するＲ１基は、それらが結合する原子と一緒に、５〜８員環の置換または非置換の芳香環または非芳香環を形成する；
Ｒ２およびＲ３は、出現ごとに独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、またはアルキルヘテロアリールを表し；
Ａｒはアリール基を表し；そして
ｍは１〜１２の整数である。
【請求項７】
第１の環状イミド基が６員環状イミド環を含み、第２の環状イミド基が６員環状イミド環を含む、請求項１〜４のいずれかに記載の化合物。
【請求項８】
Ａが以下の１つから選択される、請求項７に記載の化合物。
【化４】
2020534407.tif 000049
ここで、Ｘは存在しないか、または、下記のものを表す：
【化５】
2020534407.tif 000050
ポリアルキレンオキシ、またはポリアルケニルアミノ；
Ｒ１は、出現ごとに独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、またはアルキルヘテロアリールを表し、または許容される場合、２つの隣接するＲ１基は、それらが結合する原子と一緒に、５〜８員環の置換または非置換の芳香環または非芳香環を形成する；
Ｒ２およびＲ３は、出現ごとに独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、またはアルキルヘテロアリールを表し；
Ａｒはアリール基を表し；そして
ｍは１〜１２の整数である。
【請求項９】
ｎが１〜６の整数である、請求項１〜８のいずれかに記載の化合物。
【請求項１０】
Ｒが疎水性部分である、請求項１〜９のいずれかに記載の化合物。
【請求項１１】
Ｒがポリオレフィン基、ポリエーテルアミン基、ポリアルケニルアミン基；  ポリアルキレンオキシ基、またはその組み合わせから選択される、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項１２】
Ｒが、開始剤残基で終結したポリオレフィン基を含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項１３】
Ｒが、開始剤残基で終結したポリイソブチレン基を含む、請求項１〜１２のいずれかに記載の化合物。
【請求項１４】
Ｌが存在しない、請求項１〜１３のいずれかに記載の化合物。
【請求項１５】
化合物が以下の式ＩＡにより定義される、請求項１４の化合物。
【化ＩＡ】
2020534407.tif 000051
ここで
Ａおよびｎは式Ｉに関して上で定義したとおりである、
Ｒｘは開始剤残基である、そして
Ｒａはポリオレフィン基である。
【請求項１６】
化合物が以下の式ＩＢにより定義される、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の化合物。
【化ＩＢ】
2020534407.tif 000052
ここで
Ａ、Ｙおよびｎは式Ｉに関して上で定義したとおりである、
Ｒｘは開始剤残基である、そして
Ｒａはポリオレフィン基である。
【請求項１７】
Ｒａがポリイソブチレン基を含む、請求項１５または１６に記載の化合物。
【請求項１８】
ｎが１である、請求項１〜１７のいずれかに記載の化合物。
【請求項１９】
化合物が潤滑油に使用するための分散剤であり、Ｒが１，０００Ｄａから２，５００Ｄａの分子量を有する、請求項１から１８のいずれかに記載の化合物。
【請求項２０】
前記化合物が炭化水素燃料で使用するための添加剤であり、Ｒが１，０００Ｄａ未満の分子量を有する、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項２１】
下記を含む、ポリイミド化合物の調製方法：
（ａ）末端無水物部分を含むポリマー尾部前駆体を提供すること；及び
（ｂ）ポリマー尾部前駆体を二価リンカーおよびテトラカルボキシレート、そのエステル、その酸ハロゲン化物、またはその環状二無水物と縮合させて、ポリイミド化合物を形成すること。
【請求項２２】
二価リンカーが下記の式によって定義される、請求項２１に記載の方法。
【化５−１】
2020534407.tif 000053
ここで、Ｙは、アルキレン、ヘテロアルキレン、シクロアルキレン、ヘテロシクロアルキレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、アルキルアリーレン、アルキルヘテロアリーレン、ポリアルキレンオキシ、またはポリアルケニルアミノから選択される。
【請求項２３】
工程（ｂ）が、ポリマー尾部前駆体を二価リンカーおよび環状二無水物と縮合させることを含む、請求項２１または２２に記載の方法。
【請求項２４】
環状二無水物が以下のいずれかから選択される、請求項２３に記載の方法。
【化６】
2020534407.tif 000054
ここで、Ｘは存在しないか、または、下記のものを表す：
【化７】
2020534407.tif 000055
ポリアルキレンオキシ、またはポリアルケニルアミノ；
Ｒ１は、出現ごとに独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、またはアルキルヘテロアリールを表し、または許容される場合、２つの隣接するＲ１基は、それらが結合する原子と一緒に、５〜８員環の置換または非置換の芳香環または非芳香環を形成する；
Ｒ２およびＲ３は、出現ごとに独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、またはアルキルヘテロアリールを表し；
Ａｒはアリール基を表し；そして
ｍは１〜１２の整数である。
【請求項２５】
工程（ｂ）が、ポリマー尾部前駆体、二価リンカー、およびテトラカルボキシレート、そのエステル、その酸ハロゲン化物、またはその環状二無水物を合わせて反応混合物を形成すること、及び、反応混合物を少なくとも１００℃の温度に加熱すること、を含む請求項２１〜２４のいずれかに記載の方法。
【請求項２６】
反応混合物から水を除去して、ポリイミド化合物の形成を促進することをさらに含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記ポリマー尾部前駆体がポリイソブテニル無水コハク酸（ＰＩＢＳＡ）を含む、請求項２１から２６のいずれかに記載の方法。
【請求項２８】
下記を含むポリイミド化合物の調製方法：
（ａ）末端アミン部分を含むポリマー尾部前駆体を提供すること；及び
（ｂ）ポリマー尾部前駆体をテトラカルボキシレート、そのエステル、その酸ハロゲン化物、またはその環状二無水物と縮合させて、ポリイミド化合物を形成すること。
【請求項２９】
工程（ｂ）が、ポリマー尾部前駆体を環状二無水物と縮合させることを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
環状二無水物が以下のいずれかから選択される、請求項２９に記載の方法。
【化８】
2020534407.tif 000056
ここで、Ｘは存在しないか、または、下記のものを表す：
【化９】
2020534407.tif 000057
ポリアルキレンオキシ、またはポリアルケニルアミノ；
Ｒ１は、出現ごとに独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、またはアルキルヘテロアリールを表し、または許容される場合、２つの隣接するＲ１基は、それらが結合する原子と一緒に、５〜８員環の置換または非置換の芳香環または非芳香環を形成する；
Ｒ２およびＲ３は、出現ごとに独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、またはアルキルヘテロアリールを表し；
Ａｒはアリール基を表し；そして
ｍは１〜１２の整数である。
【請求項３１】
工程（ｂ）が、ポリマー尾部前駆体およびテトラカルボキシレート、そのエステル、その酸ハロゲン化物、またはその環状二無水物を二価リンカーと縮合させることを含む、請求項２８〜３０のいずれかに記載の方法。
【請求項３２】
二価リンカーが下記の式によって定義される、請求項３１記載の方法。
【化９−１】
2020534407.tif 000058
ここで、Ｙは、アルキレン、ヘテロアルキレン、シクロアルキレン、ヘテロシクロアルキレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、アルキルアリーレン、アルキルヘテロアリーレン、ポリアルキレンオキシ、またはポリアルケニルアミノから選択される。
【請求項３３】
工程（ｂ）が、ポリマー尾部前駆体、テトラカルボキシレート、そのエステル、その酸ハロゲン化物、またはその環状二無水物、および存在する場合の二価リンカーを組み合わせて、反応混合物を形成すること、および反応混合物を少なくとも１００℃の温度に加熱すること、を含む、請求項２８〜３２のいずれかに記載の方法。
【請求項３４】
反応混合物から水を除去して、ポリイミド化合物の形成を促進することをさらに含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記ポリマー尾部前駆体がポリイソブチレンアミン（ＰＩＢＡ）を含む、請求項２８〜３４のいずれか一項に記載の方法
【請求項３６】
下記を含む、ポリイミド化合物の調製方法：
（ａ）可逆的失活型リビング重合で準リビングポリオレフィンを生成すること；
（ｂ）工程（ａ）の可逆的失活型リビング重合にクエンチング剤を添加して、クエンチした前駆体を生成すること；
（ｃ）クエンチした前駆体を反応させて、アミンでキャップされたポリマー尾部前駆体を形成すること；及び
（ｄ）アミンでキャップされたポリマー尾部前駆体をテトラカルボキシレート、そのエステル、その酸ハロゲン化物、またはその環状二無水物と縮合させて、ポリイミド化合物を形成すること。
【請求項３７】
工程（ａ）が、電子供与体、共通イオン塩、共通イオン塩前駆体、またはそれらの組み合わせの存在下で、ルイス酸およびモノマーを開始剤と組み合わせることを含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記モノマーがイソブチレンである、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
モノマーの高転化が生じた後に工程（ｂ）が実施される、請求項３６〜３８のいずれかに記載の方法。
【請求項４０】
工程（ｄ）が、アミンでキャップされたポリマー尾部前駆体を環状二無水物と縮合させることを含む、請求項３６〜３９のいずれかに記載の方法。
【請求項４１】
前記環状二無水物が、以下のいずれかから選択される、請求項４０に記載の方法。
【化１１】
2020534407.tif 000059
ここで、Ｘは存在しないか、または、下記のものを表す：
【化１２】
2020534407.tif 000060
ポリアルキレンオキシ、またはポリアルケニルアミノ；
Ｒ１は、出現ごとに独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、またはアルキルヘテロアリールを表し、または許容される場合、２つの隣接するＲ１基は、それらが結合する原子と一緒に、５〜８員環の置換または非置換の芳香環または非芳香環を形成する；
Ｒ２およびＲ３は、出現ごとに独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、またはアルキルヘテロアリールを表し；
Ａｒはアリール基を表し；そして
ｍは１〜１２の整数である。
【請求項４２】
工程（ｄ）が、アミンでキャップされたポリマー尾部前駆体およびテトラカルボキシレート、そのエステル、その酸ハロゲン化物、またはその環状二無水物を二価リンカーと縮合させることを含む、請求項３６〜４１のいずれかに記載の方法。
【請求項４３】
二価リンカーが下記の式によって定義される、請求項４２記載の方法。
【化１２−１】
2020534407.tif 000061
ここで、Ｙは、アルキレン、ヘテロアルキレン、シクロアルキレン、ヘテロシクロアルキレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、アルキルアリーレン、アルキルヘテロアリーレン、ポリアルキレンオキシ、またはポリアルケニルアミノから選択される。
【請求項４４】
工程（ｄ）が、ポリマー尾部前駆体、テトラカルボキシレート、そのエステル、その酸ハロゲン化物、またはその環状二無水物、および存在する場合は二価リンカーを組み合わせて、反応混合物を形成すること、及び、反応混合物を少なくとも１００℃の温度に加熱すること、を含む、請求項３６〜４３のいずれかに記載の方法。
【請求項４５】
反応混合物から水を除去して、ポリイミド化合物の形成を促進することをさらに含む、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
請求項２１〜４５のいずれかに記載の方法により調製されるポリイミド化合物。
【請求項４７】
ガソリンまたはディーゼル範囲で沸騰する主要量の炭化水素と、請求項１〜２０のいずれかで定義されるポリイミド化合物とを含む燃料組成物。
【請求項４８】
ＡＳＴＭ  Ｄ９７５−１７で定義されたディーゼル燃料を含む、請求項４７記載の燃料組成物。
【請求項４９】
ポリイミド化合物にとって１００から５０００ｐｐｍを含む、請求項４７または４８に記載の燃料組成物。
【請求項５０】
潤滑粘度の油と請求項１〜２０のいずれか１項で定義されるポリイミド化合物とを含む潤滑組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本出願は、２０１７年９月１８日に出願された米国仮出願第６２／５６０，０４１号の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
背景
内燃エンジンでの使用を目的とした潤滑モーターオイルは、通常、腐食、堆積物の形成、摩耗などの軽減を目的とするさまざまな添加剤を配合している。無灰分散剤は添加剤の一種である。潤滑油における分散剤の役割は、粘度の増加を調整し、燃料の不完全酸化に起因してエンジンの通常運転中の燃焼室から基油に入るすすやその他の炭素質不純物の形成と存在により生じるスラッジ、ワニス、およびその他の堆積物の形成を防ぐことである。したがって、改良された分散剤は、既存の潤滑モーターオイルの性能を改善する可能性を提供する。
【０００３】
同様に、液体燃料には、エンジンの動作中に劣化して堆積物を形成する可能性のある成分が含まれていることはよく知られている。これらの堆積物は、燃料の不完全燃焼を引き起こし、排出量を増やし、燃費を悪化させることができる。清浄剤などの燃料添加剤を液体燃料に含めると、堆積物の形成を抑制または最小限に抑えることができる。エンジンのダイナミクスとメカニズムが絶えず進歩するにつれて、これらのエンジンの進歩に対応するために燃料の要件を進化させる必要がある。たとえば、最新のエンジンには、許容差が小さく、高圧で作動して圧縮または燃焼室への燃料噴霧を強化するインジェクターシステムがある。これらの新しいエンジンのデポジット防止とデポジットの削減は、最適な運用に不可欠である。これらのエンジンの進歩に対応するには、改善された清浄剤などの燃料添加剤技術の進歩が必要である。したがって、液体燃料で許容可能な性能を提供し、今日のエンジンの最適な動作を促進できる改善された清浄剤も必要である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
概要
本明細書では、２つ以上の環状イミド部分を含むポリイミド化合物が提供される。複数の環状イミド部分を組み込むことにより、化合物は強力な分散剤として機能できる。例えば、特定のケースでは、この化合物を使用して、ヘビーデューティーディーゼルエンジンオイルのすすによる増粘を低減または防止することができる
【０００５】
例えば、以下の式Ｉで定義されるポリイミド化合物が提供される：
【化Ｉ】
2020534407.tif 000003
ここで、Ａは出現ごとに個別に、以下の構造で表される環状ジイミド部分を表す：
【化１】
2020534407.tif 000004
ここで、Ｂは、第１の環状イミド基および第２の環状イミド基で置換された環状部分（例えば、Ｂがアリール基を含む）を表す；Ｙは、出現ごとに個別に、二価の連結基を表す。Ｌは、出現ごとに個別に、存在しないか、又は、環状イミド基を表す。Ｒは、出現ごとに個別に、ポリマーの尾部を表す。ｎは、１から２０までの整数である（例えば、１から６までの整数）。特定の実施形態では、ｎは１であり得る。
【０００６】
二価の連結基Ｙは、例えば、アルキレン、ヘテロアルキレン、シクロアルキレン、ヘテロシクロアルキレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、アルキルアリーレン、アルキルヘテロアリーレン、ポリアルキレンオキシ、またはポリアルケニルアミノ基であり得る。場合によっては、Ｙは２から３０の炭素原子（たとえば、６から３０、または６から１２の炭素原子）を含むことができる。
【０００７】
ポリマー尾部Ｒは、例えば、ポリオレフィン基、ポリエーテルアミン基、ポリアルケニルアミン基、ポリアルキレンオキシ基、またはその組み合わせであり得る。ポリマー尾部は、少なくとも５００Ｄａの分子量を有することができる。場合によっては、Ｒは疎水性部分であることができる。特定の実施形態において、Ｒは、開始剤残基により終了するポリオレフィン基（例えば、開始剤残基により終了するポリイソブチレン基）を含むことができる。
【０００８】
いくつかの実施形態では、化合物は、潤滑油で使用するための分散剤であり得、Ｒは、１，０００Ｄａから２，５００Ｄａの分子量を有し得る。他の実施形態において、化合物は炭化水素燃料で使用するための添加剤であり得、Ｒは１，０００Ｄａ未満（例えば、１００Ｄａから１，０００Ｄａ未満）の分子量を有し得る。
【０００９】
いくつかの実施形態では、第１の環状イミド基および第２の環状イミド基はそれぞれ、５員環の環状イミド環を含むことができる。たとえば、Ａは次のいずれかから選択できる。
【化２】
2020534407.tif 000005
ここで、Ｘは存在しないか、または、下記のものを表す：
【化３】
2020534407.tif 000006
ポリアルキレンオキシ、またはポリアルケニルアミノ；Ｒ１は、出現ごとに独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、またはアルキルヘテロアリール、または許容される場合、２つの隣接するＲ１基は、それらが結合する原子と一緒に、５〜８員環の置換または非置換の芳香環または非芳香環を形成する。Ｒ２およびＲ３は、出現ごとに独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、またはアルキルヘテロアリールを表し；Ａｒはアリール基を表し；ｍは１〜１２の整数である。
【００１０】
他の実施形態では、第１の環状イミド基および第２の環状イミド基はそれぞれ、６員環状イミド環を含むことができる。たとえば、Ａは次のいずれかから選択できる。
【化４】
2020534407.tif 000007
ここで、Ｘは存在しないか、または、下記のものを表す：
【化５】
2020534407.tif 000008
ポリアルキレンオキシ、またはポリアルケニルアミノ；Ｒ１は、出現ごとに独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、またはアルキルヘテロアリール、または許容される場合、２つの隣接するＲ１基は、それらが結合する原子と一緒に、５〜８員環の置換または非置換の芳香環または非芳香環を形成する。Ｒ２およびＲ３は、出現ごとに独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、またはアルキルヘテロアリールを表し；Ａｒはアリール基を表し；ｍは１〜１２の整数である。
【００１１】
いくつかの実施形態では、Ｌは存在しなくてもよい。たとえば、場合によっては、ポリイミド化合物は以下の式ＩＡで定義できる。
【化ＩＡ】
2020534407.tif 000009
式中、Ａおよびｎは、式Ｉに関して上記で定義されたとおりであり、Ｒｘは開始剤残基である。Ｒａはポリオレフィン基である（例えば、Ｒａはポリイソブチレン基を含む）。
【００１２】
他の実施形態では、Ｌが存在し得る。たとえば、Ｌはすべての場合で５員環の環状イミド環であることができる。これらの場合のいくつかでは、ポリイミド化合物は、以下の式ＩＢによって定義することができる
【化ＩＢ】
2020534407.tif 000010
式中、Ａ、Ｙ、およびｎは式Ｉに関して上で定義されたとおりであり、Ｒｘは開始剤残基である。Ｒａはポリオレフィン基である（例えば、Ｒａはポリイソブチレン基を含む）。
【００１３】
本明細書に記載のポリイミド化合物を調製する方法も提供される。例えば、ポリイミド化合物を調製する方法は、（ａ）末端無水物部分（例えば、ポリイソブテニル無水コハク酸（ＰＩＢＳＡ））を含むポリマー尾部（ポリマーテール）前駆体を提供すること；及び（ｂ）ポリマー尾部前駆体を二価リンカーおよびテトラカルボキシレート、そのエステル、その酸ハロゲン化物、またはその環状二無水物と縮合させて、ポリイミド化合物を形成すること、を含むことができる。
【００１４】
二価リンカーは、下記の式で定義される化合物であることができる：
【化５−１】
2020534407.tif 000011
ここで、Ｙは、アルキレン、ヘテロアルキレン、シクロアルキレン、ヘテロシクロアルキレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、アルキルアリーレン、アルキルヘテロアリーレン、ポリアルキレンオキシ、またはポリアルケニルアミノから選択される。
【００１５】
いくつかの実施形態では、工程（ｂ）は、ポリマー尾部前駆体を二価リンカーおよび環状二無水物と縮合させることを含むことができる。環状二無水物は、場合によっては、次のいずれかから選択できる：
【化６】
2020534407.tif 000012
ここで、Ｘは存在しないか、または、下記のものを表す：
【化７】
2020534407.tif 000013
ポリアルキレンオキシ、またはポリアルケニルアミノ；Ｒ１は、出現ごとに独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、またはアルキルヘテロアリール、または許容される場合、２つの隣接するＲ１基は、それらが結合する原子と一緒に、５〜８員環の置換または非置換の芳香環または非芳香環を形成する。Ｒ２およびＲ３は、出現ごとに独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、またはアルキルヘテロアリールを表し；Ａｒはアリール基を表し；ｍは１〜１２の整数である。
【００１６】
いくつかの実施形態では、工程（ｂ）は、ポリマー尾部前駆体、二価リンカー、およびテトラカルボキシレート、そのエステル、その酸ハロゲン化物、またはその環状二無水物を合わせて反応混合物を形成すること；及び、反応混合物を少なくとも１００℃の温度（例えば、１２０℃から２００℃の温度）に加熱すること、を含むことができる。場合により、工程（ｂ）は、ポリイミド化合物の形成を促進するために反応混合物から水を除去することを含むことができる。
【００１７】
本明細書では、ポリイミド化合物を調製する方法も提供される。この方法は、（ａ）末端アミン部分を含むポリマー尾部前駆体（例えば、ポリイソブチレンアミン（ＰＩＢＡ））を提供することと、（ｂ）ポリマー尾部前駆体をテトラカルボキシレート、そのエステル、その酸ハロゲン化物、またはその環状二無水物と縮合させて、ポリイミド化合物を形成することを、含む。
【００１８】
いくつかの実施形態において、工程（ｂ）は、ポリマー尾部前駆体を環状二無水物と縮合させることを含むことができる。環状二無水物は、場合によっては、次のいずれかから選択できる。
【化８】
2020534407.tif 000014
ここで、Ｘは存在しないか、または、下記のものを表す：
【化９】
2020534407.tif 000015
ポリアルキレンオキシ、またはポリアルケニルアミノ；Ｒ１は、出現ごとに独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、またはアルキルヘテロアリール、または許容される場合、２つの隣接するＲ１基は、それらが結合する原子と一緒に、５〜８員環の置換または非置換の芳香環または非芳香環を形成する。Ｒ２およびＲ３は、出現ごとに独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、またはアルキルヘテロアリールを表し；Ａｒはアリール基を表し；ｍは１〜１２の整数である。
【００１９】
一部の実施形態では、工程（ｂ）は、ポリマー尾部前駆体およびテトラカルボキシレート、そのエステル、その酸ハロゲン化物、またはその環状二無水物を二価リンカーと縮合させることを含むことができる。二価リンカーは、下記の式で定義される化合物であることができる：
【化９−１】
2020534407.tif 000016
ここで、Ｙは、アルキレン、ヘテロアルキレン、シクロアルキレン、ヘテロシクロアルキレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、アルキルアリーレン、アルキルヘテロアリーレン、ポリアルキレンオキシ、またはポリアルケニルアミノから選択される。
【００２０】
一部の実施形態では、工程（ｂ）は、ポリマー尾部前駆体、テトラカルボキシレート、そのエステル、その酸ハロゲン化物、またはその環状二無水物、および存在する場合は二価リンカーを組み合わせて反応混合物を形成すること、および反応混合物を少なくとも１００℃の温度（例えば、１２０℃から２００℃の温度）まで加熱することを、含むことができる。場合により、工程（ｂ）は、ポリイミド化合物の形成を促進するために反応混合物から水を除去することを含むことができる。
【００２１】
ここでは、下記を含むポリイミド化合物を調製する方法も提供される：（ａ）可逆的失活型リビング重合で準リビングポリオレフィンを生成すること；（ｂ）工程（ａ）の可逆的失活型リビング重合にクエンチング剤を添加して、クエンチした前駆体を生成すること；（ｃ）クエンチした前駆体を反応させて、アミンでキャップされたポリマー尾部前駆体を形成すること；及び（ｄ）アミンでキャップされたポリマー尾部前駆体をテトラカルボキシレート、そのエステル、その酸ハロゲン化物、またはその環状二無水物と縮合させて、ポリイミド化合物を形成すること。
【００２２】
工程（ａ）は、電子供与体、共通イオン塩、共通イオン塩前駆体、またはそれらの組み合わせの存在下で、ルイス酸およびモノマー（例えば、イソブチレン）を開始剤と組み合わせることを含むことができる。場合によっては、モノマーの高転化が生じた後に工程（ｂ）が実行される。
【００２３】
工程（ｄ）は、アミンでキャップされたポリマー尾部前駆体を環状二無水物と縮合させることを含むことができる。環状二無水物は、場合によっては、次のいずれかから選択できる：
【化１１】
2020534407.tif 000017
ここで、Ｘは存在しないか、または、下記のものを表す：
【化１２】
2020534407.tif 000018
ポリアルキレンオキシ、またはポリアルケニルアミノ；Ｒ１は、出現ごとに独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、またはアルキルヘテロアリール、または許容される場合、２つの隣接するＲ１基は、それらが結合する原子と一緒に、５〜８員環の置換または非置換の芳香環または非芳香環を形成する。Ｒ２およびＲ３は、出現ごとに独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、またはアルキルヘテロアリールを表し；Ａｒはアリール基を表し；ｍは１〜１２の整数である。
【００２４】
いくつかの実施形態において、工程（ｄ）は、アミンキャップポリマー尾部前駆体及びテトラカルボキシレート、そのエステル、その酸ハロゲン化物、またはその環状二無水物と二価リンカーとの縮合を含むことができる。二価リンカーは、下記の式で定義される化合物であることができる：
【化１２−１】
2020534407.tif 000019
ここで、Ｙは、アルキレン、ヘテロアルキレン、シクロアルキレン、ヘテロシクロアルキレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、アルキルアリーレン、アルキルヘテロアリーレン、ポリアルキレンオキシ、またはポリアルケニルアミノから選択される。
【００２５】
一部の実施形態では、工程（ｄ）は、アミンキャップポリマー尾部前駆体、テトラカルボキシレート、そのエステル、その酸ハロゲン化物、またはその環状二無水物、および存在する場合は二価リンカーを組み合わせて反応混合物を形成すること、及び、反応混合物を少なくとも１００℃の温度（例えば、１２０℃〜２００℃の温度）に加熱すること、を含むことができる。場合により、工程（ｄ）は、反応混合物から水を除去してポリイミド化合物の形成を促進することを含むことができる。
【００２６】
本明細書に記載の方法により調製されたポリイミド化合物も本明細書に提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
図面の説明
【図１】図１は、本明細書に記載のポリイミド分散剤を含む２つの例の潤滑油組成物の粘度の増加率を、Peugeot DV4TDスクリーナーエンジン試験中の油中のすすの重量パーセントの関数として示すプロットである。本明細書に記載のポリイミド分散剤を使用して得られた値は、従来の分散剤（エチレンカーボネート後処理ＰＩＢスクシンイミド）を含む参照潤滑油組成物に対してプロットされた。本発明のポリイミド分散剤を含有する潤滑油組成物は、参照潤滑油組成物よりもすすレベルの増加に伴って低い粘度増加を示し、改善された分散性を示した。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
詳細な説明
定義
本明細書に記載された開示の理解を容易にするために、いくつかの用語が以下に定義されている。別に定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は一般に、本開示が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書に記載の一般式内の可変位置を定義するときに言及される有機部分（例えば、用語「ハロゲン」）は、有機部分に含まれる個々の置換基（例えば、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素など）の集合用語である。基または部分の前の接頭辞Ｃｎ−Ｃｍは、それぞれの場合に、続く基または部分の炭素原子の可能な数を示す。
【００２９】
本明細書で使用される「アルキル」という用語は、飽和、直鎖または分岐炭化水素部分を指す。別段の指定がない限り、Ｃ１−Ｃ８（Ｃ１−Ｃ６、またはＣ１−Ｃ４）アルキル基が意図されている。アルキル基の例には、下記のものが含まれる：メチル、エチル、プロピル、１−メチル−エチル、ブチル、１−メチル−プロピル、２−メチル−プロピル、１，１−ジメチル−エチル、ペンチル、１−メチル−ブチル、２−メチル−ブチル、３−メチル−ブチル、２，２−ジメチル−プロピル、１−エチル−プロピル、ヘキシル、１，１−ジメチル−プロピル、１，２−ジメチル−プロピル、１−メチル−ペンチル、２−メチル−ペンチル、３−メチル−ペンチル、４−メチル−ペンチル、１，１−ジメチル−ブチル、１，２−ジメチル−ブチル、１，３−ジメチル−ブチル、２，２−ジメチル−ブチル、２，３−ジメチル−ブチル、３，３−ジメチル−ブチル、１−エチル−ブチル、２−エチル−ブチル、１，１，２−トリメチル−プロピル、１，２，２−トリメチル−プロピル、１−エチル−１−メチル−プロピル、および１−エチル−２−メチル−プロピル。アルキル置換基は、非置換でも、１つ以上の化学部分で置換されていてもよい。アルキル基は、下記のものを含むがこれらに限定されない１つまたは複数の基で置換することができる：ヒドロキシ、ハロゲン、アシル、アルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、アルデヒド、アミノ、カルボン酸、エステル、エーテル、ケトン、ニトロ、シリル、スルホ−オキソ、スルホニル、スルホン、スルホキシド、またはチオール。以下に記載のように、ただし、置換基が立体的に適合し、化学結合およびひずみエネルギーの規則が満たされることを条件とする。
【００３０】
本明細書を通して、「アルキル」は一般に、非置換アルキル基と置換アルキル基の両方を指すために使用される。しかし、置換アルキル基は、アルキル基上の特定の置換基を特定することにより、本明細書で特に言及することもできる。例えば、用語「アルキルアリール」は、１つ以上のアリール基（例えば、フェニル基）で置換されたアルキル基を具体的に指すために使用することができる。「アルキル」が一例で使用され、「アルキルアリール」などの特定の用語が別の例で使用される場合、「アルキル」という用語が「アルキルアリール」などの特定の用語も指さないことを意味するものではない。
【００３１】
本明細書で使用される場合、「アルコキシ」という用語は、式Ｚ１−Ｏ−の基を指し、Ｚ１は、上記で定義された非置換または置換アルキルである。特に指定しない限り、Ｚ１がＣ１−Ｃ８（例えば、Ｃ１−Ｃ６、Ｃ１−Ｃ４）アルキル基であるアルコキシ基が意図される。例には、下記のものが含まれる：メトキシ、エトキシ、プロポキシ、１−メチル−エトキシ、ブトキシ、１−メチル−プロポキシ、２−メチル−プロポキシ、１，１−ジメチル−エトキシ、ペントキシ、１−メチル−ブチルオキシ、２−メチル−ブトキシ、３−メチル−ブトキシ、２，２−ジメチル−プロポキシ、１−エチル−プロポキシ、ヘキソキシ、１，１−ジメチル−プロポキシ、１，２−ジメチル−プロポキシ、１−メチル−ペントキシ、２−メチル−ペントキシ、３−メチル−ペントキシ、４−メチル−ペンオキシ、１，１−ジメチル−ブトキシ、１，２−ジメチル−ブトキシ、１，３−ジメチル−ブトキシ、２，２−ジメチル−ブトキシ、２，３−ジメチル−ブトキシ、３，３−ジメチル−ブトキシ、１−エチル−ブトキシ、２−エチルブトキシ、１，１，２−トリメチル−プロポキシ、１，２，２−トリメチル−プロポキシ、１−エチル−１−メチル−プロポキシ、１−エチル−２−メチルプロポキシ。
【００３２】
本明細書で使用される「アリール」という用語は、３〜２０個の炭素原子の一価の芳香族炭素環式基を含む基を指す。アリール基には、単環または複数の縮合環が含まれる。いくつかの実施形態において、アリール基には、Ｃ６−Ｃ１０アリール基が含まれる。アリール基の例には、フェニル、ビフェニル、ナフチル、テトラヒドロナフチル、フェニルシクロプロピル、およびインダニルが含まれるが、これらに限定されない。一部の実施形態では、アリール基は、フェニル、インダニルまたはナフチル基であり得る。アリール置換基は、非置換であっても、１つ以上の化学部分で置換されていてもよい。適切な置換基の例には、例えば、アルキル、ハロゲン化アルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、アルデヒド、アミノ、カルボン酸、シクロアルキル、エステル、エーテル、ハロゲン化物、ヒドロキシ、ケトン、ニトロ、シリル、スルホ−オキソ、スルホニル、スルホン、スルホキシド、またはチオールが含まれる。
【００３３】
本明細書で使用される「シクロアルキル」という用語は、少なくとも３個の炭素原子で構成される非芳香族炭素系環を指す。シクロアルキル基の例には、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが含まれるが、これらに限定されない。用語「ヘテロシクロアルキル」は、環の炭素原子の少なくとも１つがヘテロ原子で置き換えられた上記定義のシクロアルキル基であり、ヘテロ原子は、窒素、酸素、硫黄、リンなどを含むが、これらに限定されない。シクロアルキル基およびヘテロシクロアルキル基は置換または非置換であり得る。シクロアルキル基およびヘテロシクロアルキル基は、アルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、アルデヒド、アミノ、カルボン酸、エステル、エーテル、ハロゲン化物、ヒドロキシ、ケトン、ニトロ、シリル、スルホオキソ、スルホニル、スルホン、スルホキシド、またはチオールを含むがこれらに限定されない１つ以上の基で置換されることができる。
【００３４】
本明細書で使用される「イミド」という用語は、以下の一般式に示すように、窒素に結合した２つのアシル基を含む化学部分を指す。
【化１３】
2020534407.tif 000020
イミド部分は、線状でも環状でもよい。環状イミドの場合、Ｚ２とＺ３は、それらが結合している原子とともに、５、６、７、または８員環を形成する。この環は、非置換であっても、１つ以上の化学部分で置換されていてもよい。適切な置換基の例には、例えば、アルキル、ハロゲン化アルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アシル、アルデヒド、アミノ、カルボン酸、シクロアルキル、エステル、エーテル、ハロゲン化物、ヒドロキシ、ケトン、ニトロ、シリル、スルホ−オキソ、スルホニル、スルホン、スルホキシド、またはチオールが含まれる。この環は、Ｚ２およびＺ３がそれらが結合している原子と一緒に、１つ以上の追加の環状部分と融合する５、６、７、または８員環を形成するように、１つ以上のシクロアルキル、アリール、またはヘテロアリール環と環化することもある。
【００３５】
本明細書で使用される場合、用語「開始剤」は、モノマー（例えば、オレフィンまたはイソブチレン）またはコモノマーがカルボカチオン重合の間に付加することができる１つ以上のカルボカチオン、一実施形態では１、２または３つのカルボカチオン、を提供できる化合物を指す。
【００３６】
本明細書で使用される場合、「単官能性開始剤」という用語は、開始剤に対してほぼ１つの化学量論的等価のカルボカチオンを提供する開始剤を指す。単官能性開始剤が使用される場合、鎖末端濃度は開始剤濃度にほぼ等しい。
【００３７】
本明細書で使用される「多官能性開始剤」という用語は、開始剤に対して約ｘ化学量論的当量のカルボカチオンを提供する開始剤を指し、ｘは開始剤の官能性を表す。多機能開始剤が使用される場合、開始剤の官能性がｘに等しい場合、連鎖末端濃度は開始剤濃度のｘ倍に等しくなる。いくつかの実施形態では、ｘは２であり、開始剤は二官能性開始剤である。
【００３８】
本明細書で使用される「開始剤残基」という用語は、１つ、２つ、またはそれ以上のポリマー基に結合している一価、二価、または多価部分を指す。特定の実施形態では、開始剤残基は開始剤に由来する。特定の実施形態において、開始剤残基は、１つ、２つ、またはそれ以上のカルボカチオンを形成して重合中にモノマーまたはコモノマーと反応した後に、残る開始剤の部分である。
【００３９】
本明細書で使用される「モノマー」という用語は、ポリマーの２つ以上の反復単位の１つを形成することができる化合物を指す。特定の実施形態では、モノマーはオレフィンである。特定の実施形態では、モノマーはイソブテンである。
【００４０】
本明細書で使用される「ポリオレフィン」および「ポリオレフィン基」という用語は、オレフィンから誘導される２つ以上のモノマー単位を含むポリマーまたはオリゴマーを指す。特定の実施形態では、ポリオレフィンは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、またはポリスチレンである。特定の実施形態では、ポリオレフィンはホモポリオレフィンである。特定の実施形態では、ポリオレフィンはポリオレフィンコポリマーである。いくつかの実施形態において、ポリオレフィンは約３００から百万ｇ／モルを超える分子量を有する。いくつかの実施形態において、ポリオレフィンは約２００から１０，０００ｇ／モルの分子量を有する。いくつかの実施形態では、ポリオレフィンは約１，０００〜５，０００ｇ／モルの分子量を有する。いくつかの実施形態において、ポリオレフィンは約２，０００から３，０００ｇ／モルの分子量を有する。いくつかの実施形態において、ポリオレフィンは、約１００，０００〜１，０００，０００ｇ／モルの分子量を有する。いくつかの実施形態では、ポリオレフィンは２００ｇ／モルより大きい分子量を有する。いくつかの実施形態において、ポリオレフィンは、４００ｇ／モルより大きい分子量を有する。いくつかの実施形態では、ポリオレフィンは６００ｇ／モルより大きい分子量を有する。いくつかの実施形態において、ポリオレフィンは８００ｇ／モルより大きい分子量を有する。いくつかの実施形態において、ポリオレフィンは１，０００ｇ／モルより大きい分子量を有する。いくつかの実施形態において、ポリオレフィンは、５，０００ｇ／モルより大きい分子量を有する。いくつかの実施形態において、ポリオレフィンは１０，０００ｇ／モルより大きい分子量を有する。いくつかの実施形態において、ポリオレフィンは１００，０００ｇ／モルより大きい分子量を有する。いくつかの実施形態において、ポリオレフィンは、５００，０００ｇ／モルより大きい分子量を有する。いくつかの実施形態において、ポリオレフィンは、１，０００，０００ｇ／モルより大きい分子量を有する。いくつかの実施形態では、ポリオレフィンは、単官能性開始剤、二官能性開始剤、または多官能性開始剤から誘導される。いくつかの実施形態では、ポリオレフィンはポリイソブテンである。
【００４１】
本明細書で使用する「ポリイソブチレン」、「ポリイソブチレン基」、および「ＰＩＢ」という用語は、２つ以上のモノマーイソブチレン単位を含むポリマーを指す。特定の実施形態では、ポリイソブチレンは開始剤残基を含む。特定の実施形態では、ポリイソブチレンはホモポリイソブチレンである。特定の実施形態では、ポリイソブチレンはポリイソブチレンコポリマーである。
【００４２】
本明細書で使用される「準リビングポリオレフィン」という用語は、可逆的失活型リビング重合を使用して形成されたポリオレフィンを指す。いくつかの実施形態では、準リビングポリオレフィンは、準リビングカルボカチオンポリオレフィンであり得る。
【００４３】
本明細書で使用する「可逆的失活型リビング重合」という用語は、最小限の不可逆的連鎖停止および最小限の連鎖移動で進行する重合プロセスを指す。そのような重合は、開始とそれに続く生長により進行し、生長する（活性）種は、生長しない（休止）ポリマー鎖と平衡状態にある。いくつかの実施形態では、可逆的失活型リビング重合は、準リビングカルボカチオン重合とも呼ばれる可逆的失活型リビングカルボカチオン重合であり得る。
【００４４】
本明細書で使用される「停止剤」という用語は、ルイス酸を不活性化する化合物を指す。
【００４５】
本明細書で使用される場合、「ルイス酸」という用語は、一対の電子を受け入れることができる化学物質を指す。
【００４６】
ポリイミド化合物
ここでは、２つ以上（例えば、２〜４０、２〜２０、４〜２０、２〜１６、４〜１６、２〜１２、４〜１２、２〜８、または４〜８）の環状イミド部分を含むポリイミド化合物が提供される。複数の環状イミド部分を組み込むことにより、化合物は強力な分散剤として機能できる。例えば、特定のケースでは、この化合物を使用して、ヘビーデューティディーゼルエンジンオイルを含むディーゼルエンジンオイルのすすに起因する増粘を低減または防止することができる。
【００４７】
例えば、以下の式Ｉで定義されるポリイミド化合物が提供される：
【化Ｉ】
2020534407.tif 000021
ここで、Ａは出現ごとに個別に、以下の構造で表される環状ジイミド部分を表す：
【化Ａ】
2020534407.tif 000022
ここで、Ｂは、第１の環状イミド基および第２の環状イミド基で置換された環状部分（例えば、アリール基）を表し；Ｙは、出現ごとに個別に、二価の連結基を表す。Ｌは、出現ごとに個別に、存在しないか、又は環状イミド基を表す。Ｒは、出現ごとに個別に、ポリマーの尾部を表す。ｎは、１から２０までの整数である（例えば、１から６までの整数）。特定の実施形態では、ｎは１であり得る。
【００４８】
二価の連結基Ｙは、例えば、アルキレン、ヘテロアルキレン、シクロアルキレン、ヘテロシクロアルキレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、アルキルアリーレン、アルキルヘテロアリーレン、ポリアルキレンオキシ、またはポリアルケニルアミノ基であり得る。一部の実施形態では、Ｙは、２〜３０個の炭素原子（例えば、４〜３０個の炭素原子、６〜３０個の炭素原子、６〜２０個の炭素原子、６〜１５個の炭素原子、または６〜１０個の炭素原子）を含むことができる。
【００４９】
一部の実施形態では、Ｙは、
【化Ｙ】
2020534407.tif 000023
であることができ、ここで、Ｒ２およびＲ３が、出現ごとに独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、またはアルキルヘテロアリールを表し；ｍは、１から１２までの整数である（例えば、１から１０までの整数、１から８までの整数、１から６までの整数、または１から４までの整数）。
【００５０】
いくつかの実施形態では、Ｙは以下のいずれかであり得る：
【化１４】
2020534407.tif 000024
ここで、Ｘは存在しないか、または、下記のものを表す：
【化１５】
2020534407.tif 000025
ポリアルキレンオキシ、またはポリアルケニルアミノ；Ｒ１は、出現ごとに独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、またはアルキルヘテロアリールを表し、または許容される場合、２つの隣接するＲ１基は、それらが結合する原子と一緒に、５〜８員環の置換または非置換の芳香環または非芳香環を形成する。Ｒ２およびＲ３は、出現ごとに独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、またはアルキルヘテロアリールを表し；Ａｒはアリール基を表し；ｍは１〜１２の整数である。いくつかの実施形態では、ｍは１〜１０の整数（例えば、１〜１０の整数、１〜８の整数、１〜６の整数、または１〜４の整数）であり得る。
【００５１】
ポリマー尾部Ｒは、例えば、ポリオレフィン基、ポリエーテルアミン基であり得る。ポリアルケニルアミン基；ポリアルキレンオキシ基（ポリオキシアルキレン基とも呼ばれる）、またはその組み合わせであることができる。場合によっては、Ｒは疎水性部分であることができる。特定の実施形態において、Ｒは、開始剤残基により終了するポリオレフィン基（例えば、開始剤残基により終了するポリイソブチレン基）を含むことができる。
【００５２】
いくつかの実施形態では、化合物は、潤滑油で使用するための分散剤であり得、Ｒは、１，０００Ｄａから２，５００Ｄａ（例えば、１，０００Ｄａから２，０００Ｄａ；１，５００Ｄａから２，５００Ｄａ、１，５００Ｄａから２，０００Ｄａ、２，０００Ｄａから２，５００Ｄａまで）の分子量を有し得る。他の実施形態において、化合物は炭化水素燃料で使用するための添加剤であることができ、Ｒは１，０００Ｄａ未満（例えば、１００Ｄａから１，０００Ｄａ未満；２００Ｄａから９００Ｄａ、１００から５００Ｄａ、５００Ｄａから１，０００Ｄａ未満、２５０Ｄａから１，０００Ｄａ未満、または７５０から１，０００Ｄａ未満）の分子量を有し得る。
【００５３】
いくつかの実施形態では、第１の環状イミド基および第２の環状イミド基はそれぞれ、５員の環状イミド環を含むことができる。たとえば、Ａは次のいずれかから選択できる：
【化１６】
2020534407.tif 000026
ここで、Ｘは存在しないか、または、下記のものを表す：
【化１７】
2020534407.tif 000027
ポリアルキレンオキシ、またはポリアルケニルアミノ；Ｒ１は、出現ごとに独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、またはアルキルヘテロアリール、または許容される場合、２つの隣接するＲ１基は、それらが結合する原子と一緒に、５〜８員環の置換または非置換の芳香環または非芳香環を形成する。Ｒ２およびＲ３は、出現ごとに独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、またはアルキルヘテロアリールを表し；Ａｒはアリール基を表し；ｍは１〜１２の整数である。
【００５４】
いくつかの実施形態では、ｍは１〜１０の整数（例えば、１〜１０の整数、１〜８の整数、１〜６の整数、または１〜４の整数）であり得る。
【００５５】
他の実施形態では、第１の環状イミド基および第２の環状イミド基はそれぞれ、６員環状イミド環を含むことができる。たとえば、Ａは次のいずれかから選択できる：
【化１８】
2020534407.tif 000028
ここで、Ｘは存在しないか、または、下記のものを表す：
【化１９】
2020534407.tif 000029
ポリアルキレンオキシ、またはポリアルケニルアミノ；Ｒ１は、出現ごとに独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、またはアルキルヘテロアリールを表し、または許容される場合、２つの隣接するＲ１基は、それらが結合する原子と一緒に、５〜８員環の置換または非置換の芳香環または非芳香環を形成する。Ｒ２およびＲ３は、出現ごとに独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、またはアルキルヘテロアリールを表し；Ａｒはアリール基を表し；ｍは１〜１２の整数である。
【００５６】
いくつかの実施形態では、ｍは１〜１０の整数（例えば、１〜８の整数、１〜６の整数、または１〜４の整数）であり得る。
【００５７】
いくつかの実施形態では、Ｌは存在しなくてもよい。たとえば、場合によっては、ポリイミド化合物は以下の式ＩＡで定義できる。
【化ＩＡ】
2020534407.tif 000030
式中、Ａおよびｎは、式Ｉに関して上記で定義されたとおりであり、Ｒｘは開始剤残基である。Ｒａはポリオレフィン基である（例えば、Ｒａはポリイソブチレン基を含む）。
【００５８】
他の実施形態では、Ｌが存在し得る。たとえば、Ｌはすべての場合で５員環の環状イミド環であることができる。これらのケースのいくつかでは、ポリイミド化合物は以下の式ＩＢで定義できる：
【化ＩＢ】
2020534407.tif 000031
ここで、Ａ、Ｙ、およびｎは式Ｉに関して上で定義されたとおりであり、Ｒｘは開始剤残基である；Ｒａはポリオレフィン基である（例えば、Ｒａはポリイソブチレン基を含む）。
【００５９】
潤滑油組成物
上述のように、本明細書に記載のポリイミド化合物は、潤滑油の清浄剤および分散剤添加剤として使用できる。このやり方で使用される場合、ポリイミド化合物は通常、潤滑油組成物中に潤滑油組成物の総重量に対して０．２〜１０重量パーセント（例えば、０．５〜８重量パーセント、または１〜６重量パーセント）の量で存在する。これらの組成物中の潤滑油は、例えば、鉱物油または潤滑粘性の合成油であり得る。特定の実施形態では、潤滑油は、内燃機関のクランクケースでの使用に適した油であり得る。
クランクケース潤滑油の粘度は、通常、２１０°Ｆ（９９℃）で約１３００ＣＳｔ  ０°Ｆ〜２２．７ＣＳｔである。潤滑油は、合成または天然の供給源に由来する場合がある。基油として使用するための鉱物油には、潤滑油組成物に通常使用されるパラフィン油、ナフテン油、およびその他の油が含まれる。合成油には、炭化水素合成油と合成エステルの両方が含まれる。有用な合成炭化水素油には、適切な粘度を有するアルファオレフィンの液体ポリマーが含まれる。特に有用なのは、１−デセン三量体などのＣ６〜Ｃ１２アルファオレフィンの水素化液体オリゴマーである。同様に、ジドデシルベンゼンなどの適切な粘度のアルキルベンゼンを使用できる。炭化水素油と合成油のブレンドも有用である。
【００６０】
潤滑油濃縮物も提供される。当該濃縮物は、濃縮物組成物の総重量に基づいて、９０〜１０重量パーセント（例えば、９０〜５０重量パーセント）の潤滑粘度の油、および、濃縮組成物の総重量に基づいて、１０〜９０重量パーセント（例えば、１０〜５０重量パーセント）の本明細書に記載のポリイミドをを含むことができる。通常、濃縮物には、出荷および保管中の取り扱いを容易にするのに十分な希釈剤が含まれている。濃縮物に適した希釈剤には、濃縮物を潤滑油と容易に混合して潤滑油組成物を調製できるように、任意の不活性希釈剤、好ましくは潤滑粘度の油が含まれる。希釈剤として使用できる適切な潤滑油は、通常、１００°Ｆ（３８℃）で約３５から約５００セイボルトユニバーサル秒（ＳＵＳ）の範囲の粘度を持っているが、潤滑粘度の油も使用できる。
【００６１】
潤滑油組成物に含めることができる他の添加剤には、錆止め剤、泡防止剤、腐食防止剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、酸化防止剤、および他の様々な周知の添加剤が含まれる。本明細書に記載されるポリイミド化合物は、油圧作動油、船舶用クランクケース潤滑剤などの分散剤および洗浄剤として使用されることも考えられる。そのように使用される場合、ポリイミド化合物は、油に対して０．１〜１０重量パーセント（例えば、０．５〜８重量パーセント）の量で存在することができる。
【００６２】
燃料組成物
上述のように、本明細書に記載のポリイミド化合物は、燃料添加剤としても使用できる。燃料中に使用する場合、望ましい洗浄力を達成するために必要な添加剤の適切な濃度は、使用する燃料の種類、他の清浄剤または分散剤または他の添加剤の存在などを含むさまざまな要因に依存する。しかし、一般に、ベース燃料中のポリイミド化合物の濃度範囲は、ベース燃料の１００万分の１０から１０，０００重量部（例えば、１００万分の３０から５０００重量部）であり得る。組成物中に他の清浄剤が存在する場合、より少ない量の添加剤を使用してもよい。
【００６３】
ポリイミド化合物は、１５０°Ｆから４００°Ｆの範囲で沸騰する不活性で安定な親油性有機溶媒を使用して、燃料濃縮物として配合できる。場合によっては、ベンゼン、トルエン、キシレン、または高沸点の芳香族または芳香族シンナーなどの脂肪族または芳香族炭化水素溶媒が使用される。炭化水素溶媒と組み合わせたイソプロパノール、イソブチルカルビノール、ｎ−ブタノールなどの約３〜８個の炭素原子の脂肪族アルコールも燃料添加剤との使用に適している。燃料濃縮物において、ポリイミドは通常少なくとも５重量パーセントであり、一般に７０重量パーセントを超えず、好ましくは５から５０、より好ましくは１０から２５重量パーセントである。
【００６４】
特定の実施形態において、燃料組成物は、ガソリンまたはディーゼル範囲で沸騰する主要量の炭化水素と、本発明のポリイミド化合物とを含むことができる。特定の実施形態において、燃料は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれるASTM D975-17 entitled “Standard Specification for Diesel Fuel Oils”によって定義されるディーゼル燃料を含むことができる。特定の実施形態では、燃料組成物は、ポリイミド化合物にとって１００から５０００ｐｐｍを含むことができる。
【００６５】
方法
本明細書に記載のポリイミド化合物を調製する方法も提供される。例えば、ポリイミド化合物を調製する方法は、下記を含むことができる：（ａ）末端無水物部分を含むポリマー尾部前駆体（例えば、ポリイソブテニル無水コハク酸（ＰＩＢＳＡ））を提供すること；及び  （ｂ）ポリマー尾部前駆体を二価リンカーおよびテトラカルボキシレート、そのエステル、その酸ハロゲン化物、またはその環状二無水物と縮合させて、ポリイミド化合物を形成すること。
【００６６】
二価リンカーは、下記の式で定義される化合物であることができる：
【化１９−１】
2020534407.tif 000032
ここで、Ｙは、アルキレン、ヘテロアルキレン、シクロアルキレン、ヘテロシクロアルキレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、アルキルアリーレン、アルキルヘテロアリーレン、ポリアルキレンオキシ、またはポリアルケニルアミノから選択される。
【００６７】
いくつかの実施形態では、工程（ｂ）は、ポリマー尾部前駆体を二価リンカーおよび環状二無水物と縮合させることを含むことができる。環状二無水物は、場合によっては、次のいずれかから選択できる：
【化２０】
2020534407.tif 000033
ここで、Ｘは存在しないか、または、下記のものを表す：
【化２１】
2020534407.tif 000034
ポリアルキレンオキシ、またはポリアルケニルアミノ；Ｒ１は、出現ごとに独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、またはアルキルヘテロアリールを表し、または許容される場合、２つの隣接するＲ１基は、それらが結合する原子と一緒に、５〜８員環の置換または非置換の芳香環または非芳香環を形成する。Ｒ２およびＲ３は、出現ごとに独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、またはアルキルヘテロアリールを表し；Ａｒはアリール基を表し；ｍは１〜１２の整数である。
【００６８】
いくつかの実施形態では、工程（ｂ）は、ポリマー尾部前駆体、二価リンカー、およびテトラカルボキシレート、そのエステル、その酸ハロゲン化物、またはその環状二無水物を合わせて反応混合物を形成すること、及び、反応混合物を少なくとも１００℃の温度（例えば、１２０℃から２００℃の温度）に加熱すること、を含むことができる。ポリマー尾部前駆体、二価リンカー、およびテトラカルボキシレート、そのエステル、その酸ハロゲン化物、またはその環状二無水物は、同時に組み合わせることができる（例えば、ワンポット反応で）。あるいは、ポリマー尾部前駆体を二価リンカーと組み合わせ、反応させてから、その後テトラカルボキシレート、そのエステル、その酸ハロゲン化物、またはその環状二無水物と反応させることができる。場合により、工程（ｂ）は、ポリイミド化合物の形成を促進するために反応混合物から水を除去することを含むことができる。
【００６９】
本明細書では、ポリイミド化合物を調製する方法も提供される。この方法は、下記を含む：（ａ）末端アミン部分を含むポリマー尾部前駆体（例えば、ポリイソブチレンアミン（ＰＩＢＡ））を提供すること；及び（ｂ）ポリマー尾部前駆体をテトラカルボキシレート、そのエステル、その酸ハロゲン化物、またはその環状二無水物と縮合させて、ポリイミド化合物を形成すること。
【００７０】
いくつかの実施形態において、工程（ｂ）は、ポリマー尾部前駆体を環状二無水物と縮合させることを含むことができる。環状二無水物は、場合によっては、次のいずれかから選択できる：
【化２２】
2020534407.tif 000035
ここで、Ｘは存在しないか、または、下記のものを表す：
【化２３】
2020534407.tif 000036
ポリアルキレンオキシ、またはポリアルケニルアミノ；Ｒ１は、出現ごとに独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、またはアルキルヘテロアリールを表し、または許容される場合、２つの隣接するＲ１基は、それらが結合する原子と一緒に、５〜８員環の置換または非置換の芳香環または非芳香環を形成する。Ｒ２およびＲ３は、出現ごとに独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、またはアルキルヘテロアリールを表し；Ａｒはアリール基を表し；ｍは１〜１２の整数である。
【００７１】
一部の実施形態では、工程（ｂ）は、ポリマー尾部前駆体およびテトラカルボキシレート、そのエステル、その酸ハロゲン化物、またはその環状二無水物を二価リンカーと縮合させることを含むことができる。二価リンカーは、下記の式で定義される化合物であることができる：
【化２３−１】
2020534407.tif 000037
ここで、Ｙは、アルキレン、ヘテロアルキレン、シクロアルキレン、ヘテロシクロアルキレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、アルキルアリーレン、アルキルヘテロアリーレン、ポリアルキレンオキシ、またはポリアルケニルアミノから選択される。
【００７２】
一部の実施形態では、工程（ｂ）は、ポリマー尾部前駆体、テトラカルボキシレート、そのエステル、その酸ハロゲン化物、またはその環状二無水物、および存在する場合は二価リンカーを組み合わせて、反応混合物を形成すること、および、反応混合物を少なくとも１００℃の温度（例えば、１２０℃から２００℃の温度）に加熱することを、含むことができる。ポリマー尾部前駆体、存在する場合の二価リンカー、テトラカルボキシレート、そのエステル、その酸ハロゲン化物、またはその環状二無水物は、同時に組み合わせることができる（例えば、ワンポット反応で）。あるいは、ポリマー尾部前駆体は、存在する場合、二価リンカーと組み合わされ、続いてテトラカルボキシレート、そのエステル、その酸ハロゲン化物、またはその環状二無水物と反応する前に反応させることができる。  場合により、工程（ｂ）は、ポリイミド化合物の形成を促進するために反応混合物から水を除去することを含むことができる。
【００７３】
下記を含むポリイミド化合物を調製する方法も提供される：（ａ）可逆的失活型リビング重合で準リビングポリオレフィンを生成すること；（ｂ）工程（ａ）の可逆的失活型リビング重合にクエンチング剤を添加して、クエンチした前駆体を生成すること；（ｃ）クエンチした前駆体を反応させて、アミンでキャップされたポリマー尾部前駆体を形成すること；及び（ｄ）アミンでキャップされたポリマー尾部前駆体をテトラカルボキシレート、そのエステル、その酸ハロゲン化物、またはその環状二無水物と縮合させて、ポリイミド化合物を形成すること。
【００７４】
可逆的失活型リビング重合で準リビングポリオレフィンを生成する方法は、当技術分野で知られている。そのような方法の非限定的な例は、ＷＯ２００６／１１０６４７Ａ１に記載されており、両方とも参照により本明細書に組み込まれる。いくつかの実施形態では、可逆的失活型リビング重合は、準リビングカルボカチオン重合とも呼ばれる可逆的失活型リビングカルボカチオン重合であり得る。
【００７５】
いくつかの実施形態では、モノマー、開始剤、およびルイス酸が使用される。いくつかの実施形態では、電子供与体、共通イオン塩、および／または共通イオン塩前駆体が使用される。いくつかの実施形態において、イオン化ポリオレフィンは、準リビングカルボカチオン性ポリイソブチレンである。いくつかの実施形態では、準リビングカルボカチオンポリオレフィンは、予め形成されたポリオレフィンから生成することができる。
【００７６】
いくつかの実施形態において、工程（ａ）は、電子供与体、共通イオン塩、共通イオン塩前駆体、またはそれらの組み合わせの存在下で、ルイス酸およびモノマー（例えば、イソブチレン）を開始剤と組み合わせることを含むことができる。
【００７７】
いくつかの実施形態では、ルイス酸は非プロトン酸であり得る。いくつかの実施形態において、ルイス酸は、金属ハロゲン化物または非金属ハロゲン化物であり得る。特定の実施形態では、ルイス酸は金属ハロゲン化物である。例えば、ルイス酸は、チタン（ＩＶ）ハロゲン化物（例えば、四臭化チタン、四塩化チタン）、亜鉛（ＩＩ）ハロゲン化物（例えば、塩化亜鉛）、スズ（ＩＶ）ハロゲン化物、またはアルミニウム（ＩＩＩ）ハロゲン化物（例えば、三臭化アルミニウム、二塩化メチルアルミニウム）であり得る。特定の実施形態において、ルイス酸は非金属ハロゲン化物であり得る。例えば、ルイス酸は、アンチモン（ＶＩ）ハロゲン化物、ガリウム（ＩＩＩ）ハロゲン化物、またはホウ素（ＩＩＩ）ハロゲン化物（例えば、三塩化ホウ素）であり得る。他の適切なルイス酸には、トリメチルアルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム化合物が含まれる。場合によっては、単一のルイス酸を使用できる。他の場合、２つ以上のルイス酸の混合物を使用できる。
【００７８】
開始剤は、カチオン性オレフィン重合を開始することができる１つまたは２つ以上の末端基を有する化合物またはポリオレフィンであり得る。例えば、開始剤は、式（Ｘ’−ＣＲａＲｂ）ｒＲｃ（式中、ＲａおよびＲｂは独立して水素、アルキル、アリール、アルカリール、またはアラルキルである）の化合物であり得るが、ただし、ＲａまたはＲｂの少なくとも１つは水素ではない。Ｒｃは、原子価ｒを有する脂肪族または芳香族の一価または多価ラジカルであり、ここで、ｒは１から４の整数である。Ｘ’はアシル、アルコキシ、ヒドロキシ、またはハロゲンである。いくつかの実施形態では、Ｒａ、Ｒｂ、およびＲｃは、１個の炭素原子から約２０個の炭素原子を含む炭化水素基である。いくつかの実施形態では、Ｒａ、Ｒｂ、およびＲｃは、１個の炭素原子から約８個の炭素原子を含むヒドロカルビル基である。いくつかの実施形態では、Ｘ’はハロゲンである。いくつかの実施形態では、Ｘ’は塩化物である。いくつかの実施形態では、Ｒａ、Ｒｂ、およびＲｃの構造は、成長中の種またはモノマーを模倣する。いくつかの実施形態では、構造は、ポリスチレン用の１−ハロ−１−トリルエタン開始剤またはポリイソブチレン用の２−ハロ−２，４，４−トリメチルペンタン開始剤である。いくつかの実施形態では、Ｒａ、Ｒｂ、およびＲｃは、イソブチレン重合の開始のために、１個の炭素原子から約１０個の炭素原子を含む各炭化水素基である。いくつかの実施形態では、開始剤はクミル、ジクミルまたはトリクミルハライドである。いくつかの実施形態では、ｒは１または２である。
【００７９】
適切な開始剤の例には、下記のものが含まれる：２−クロロ−２−フェニルプロパン、すなわち塩化クミル、１，４−ジ（２−クロロ−２−プロピル）ベンゼン、すなわち、ジ（クミルクロリド）；１，３，５−トリ（２−クロロ−２−プロピル）ベンゼン、すなわちトリ（クミルクロリド）；２−アセトキシ−２−フェニルプロパン、すなわち酢酸クミル；２−プロピオニルオキシ−２−フェニルプロパン、すなわち、プロピオン酸クミル；２−メトキシ−２−フェニルプロパン、すなわちクミルメチルエーテル；１，４−ジ（２−メトキシ−２−プロピル）ベンゼン、すなわちジ（クミルメチルエーテル）；１，３，５−トリ（２−メトキシ−２−プロピル）ベンゼン、すなわちトリ（クミルメチルエーテル）；２−クロロ−２，４，４−トリメチルペンタン（ＴＭＰＣｌ）；２−クロロ−２，４，４，６，６−ペンタメチルヘプタン（ＰＭＨＣｌ）；１，３−ジ（２−クロロ−２−プロピル）ベンゼン；２，６−ジクロロ−２，４，４，６−テトラメチルヘプタン；および１，３，−ジ（２−クロロ−２−プロピル）−５−ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン（ｂＤＣＣ）。
【００８０】
開始剤は、単官能性、二官能性、または多官能性であり得る。適切な単官能開始剤の例には、下記のものが含まれる：２−クロロ−２−フェニルプロパン、２−アセトキシ−２−フェニルプロパン、２−プロピオニルオキシ−２−フェニルプロパン、２−メトキシ−２−フェニルプロパン、２−エトキシ−２−フェニルプロパン、２−クロロ−２，４，４−トリメチルペンタン、２−アセトキシ−２，４，４−トリメチルペンタン、２−プロピオニルオキシ−２，４，４−トリメチルペンタン、２−メトキシ−２，４，４−トリメチルペンタン、２−エトキシ−２，４，４−トリメチルペンタン、または２−クロロ−２，４，４−トリメチルペンタン、２−クロロ−２，４，４，６，６−ペンタメチルヘプタン、２−アセトキシ−２，４，４，６，６−ペンタメチルヘプタン、２−プロピオニルオキシ−２，４，４，６，６−ペンタメチルヘプタン、２−メトキシ−２，４，４，６，６−ペンタメチルヘプタン、および２−エトキシ−２，４，４，６，６−ペンタメチルヘプタン。いくつかの実施形態では、開始剤は、２−クロロ−２，４，４−トリメチルペンタンであり得る。適切な二官能性開始剤の例には、下記のものが含まれる：１，３−ジ（２−クロロ−２−プロピル）ベンゼン、１，３−ジ（２−メトキシ−２−プロピル）ベンゼン、１，４−ジ（２−クロロ−２−プロピル）ベンゼン、１，４−ジ（２−メトキシ−２−プロピル）ベンゼン、１，３−ジ（２−クロロ−２−プロピル）−５−ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン、１，３−ジ（２−メトキシ−２−プロピル）−５−ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン、２，６−ジクロロ−２，４，４，６−テトラメチルヘプタン、または２，６−ジメトキシ−２，４，４，６−テトラメチルヘプタン。いくつかの実施形態では、開始剤は、１，３−ジ（２−クロロ−２−プロピル）−５−ｔｅｒｔ−ブチルベンゼンまたは２，６−ジクロロ−２，４，４，６−テトラメチルヘプタンである。一部の実施形態では、開始剤は、１，３−ジ（２−クロロ−２−プロピル）−５−ｔｅｒｔ−ブチルベンゼンであり得る。適切な多官能性（三官能性）開始剤の例には、１，３，５−トリ（２−クロロ−２−プロピル）ベンゼン、１，３，５−トリ（２−ブロモ−２−プロピル）ベンゼン、または１，３，５−トリ（２−メトキシ−２−プロピル）ベンゼンが含まれる。
【００８１】
モノマーは、炭化水素モノマー、すなわち、水素および炭素原子のみを含む化合物であり得、オレフィンおよびジオレフィン、および約２〜約２０個の炭素原子を有する化合物を含むがこれらに限定されない。いくつかの実施形態では、そのような化合物は約４〜約８個の炭素原子を有する。適切なモノマーの例には、イソブチレン、スチレン、ベータ−ピネン、イソプレン、ブタジエン、または前述のタイプの置換化合物が含まれる。いくつかの実施形態では、モノマーはイソブチレン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、またはスチレンである。いくつかの実施形態では、モノマーはイソブチレンである。特定の用途に望まれる場合、モノマーの混合物を使用することができる。
【００８２】
必要に応じて、本明細書に記載の可逆的失活型リビング重合と組み合わせて電子供与体を使用することができる。いくつかの実施形態では、電子供与体は、ルイス酸と錯体形成することができ得る。いくつかの実施形態では、電子供与体は、塩基および／または求核試薬であり得る。いくつかの実施形態では、電子供与体は、プロトンを引き抜きまたは除去することができ得る。いくつかの実施形態では、電子供与体は有機塩基であり得る。いくつかの実施形態では、電子供与体はアミド（例えば、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトアミド、またはＮ、Ｎ−ジエチルアセトアミド）であり得る。一部の実施形態では、電子供与体は、スルホキシド（例えば、ジメチルスルホキシド）であり得る。一部の実施形態では、電子供与体はエステル（例えば、酢酸メチルまたは酢酸エチル）であり得る。いくつかの実施形態において、電子供与体は、リン酸塩化合物（例えば、リン酸トリメチル、リン酸トリブチル、またはヘキサメチルリン酸トリアミド）であり得る。いくつかの実施形態では、電子供与体は、酸素含有金属化合物（例えば、チタン酸テトライソプロピル）であり得る。
【００８３】
いくつかの実施形態において、電子供与体は、ピリジンまたはピリジン誘導体（例えば、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルピリジン、２，６−ルチジン、２，４−ルチジン、２，４，６−トリメチルピリジン、２−メチルピリジン、またはピリジン）。他の適切な電子供与体には、Ｎ、Ｎ−ジメチルアニリンまたはＮ、Ｎ−ジメチルトルイジンが含まれる。
【００８４】
必要に応じて、電子供与体に加えて、または電子供与体の代わりに、一般的なイオン塩または塩前駆体を反応混合物に任意に追加してもよい。いくつかの実施形態では、そのような塩を使用して、イオン強度を増加させ、遊離イオンを抑制し、リガンド交換により相互作用させることができる。適切な共通イオン塩または塩前駆体の例には、塩化テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム、臭化テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム、ヨウ化テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムが含まれる。
【００８５】
工程（ｂ）は、工程（ａ）の可逆的失活型リビング重合に、適切なクエンチング剤を添加して、クエンチした前駆体を生成することを含むことができる。いくつかの実施形態では、工程（ｂ）は約５分から約１２０分間実行される。いくつかの実施形態では、工程（ｂ）は約１５分から約９０分間実行される。いくつかの実施形態では、工程（ｂ）は約３０分から約６０分間実行される。
【００８６】
いくつかの実施形態では、工程（ｂ）の前に、工程（ａ）の可逆的不活性化型リビング重合が終了し、その後、所望の時間にゼロ回、１回、またはそれ以上再活性化される。いくつかの実施形態において、工程（ａ）の可逆的失活型リビング重合は終了し、その後ゼロ回再活性化される、すなわち、工程（ａ）の準リビングポリオレフィンの生成後、工程（ａ）の可逆的失活型リビング重合は、工程（ｂ）より前の時点では終了しない。いくつかの実施形態において、工程（ａ）の可逆的失活型リビング重合は終了し、その後に一度再活性化される。
【００８７】
いくつかの実施形態では、モノマーの高変換後に工程（ｂ）が実行される（例えば、クエンチング剤が添加される）。特定の実施形態では、モノマーの８０％、８５％、９０％、９５％、９７％、９９％、または９９．９％が準リビングポリオレフィンに重合された後、工程（ｂ）が実行される（たとえば、クエンチング剤が添加される）  。
【００８８】
工程（ｄ）は、アミンでキャップされたポリマー尾部前駆体を環状二無水物と縮合させることを含むことができる。環状二無水物は、場合によっては、次のいずれかから選択できる：
【化２４】
2020534407.tif 000038
ここで、Ｘは存在しないか、または、下記のものを表す：
【化２５】
2020534407.tif 000039
ポリアルキレンオキシ、またはポリアルケニルアミノ；Ｒ１は、出現ごとに独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、またはアルキルヘテロアリールを表し、または許容される場合、２つの隣接するＲ１基は、それらが結合する原子と一緒に、５〜８員環の置換または非置換の芳香環または非芳香環を形成する。Ｒ２およびＲ３は、出現ごとに独立して、Ｈ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、またはアルキルヘテロアリールを表し；Ａｒはアリール基を表し；ｍは１〜１２の整数である。
【００８９】
いくつかの実施形態において、工程（ｄ）は、アミンキャップポリマー尾部前駆体及びテトラカルボキシレート、そのエステル、その酸ハロゲン化物、またはその環状二無水物と二価リンカーとの縮合を含むことができる。二価リンカーは、下記の式で定義される化合物であることができる：
【化２５−１】
2020534407.tif 000040
ここで、Ｙは、アルキレン、ヘテロアルキレン、シクロアルキレン、ヘテロシクロアルキレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、アルキルアリーレン、アルキルヘテロアリーレン、ポリアルキレンオキシ、またはポリアルケニルアミノから選択される。
【００９０】
一部の実施形態では、工程（ｄ）は、アミンキャップポリマー尾部前駆体、テトラカルボキシレート、そのエステル、その酸ハロゲン化物、またはその環状二無水物、および存在する場合は二価リンカーを組み合わせて、反応混合物を形成すること、及び、反応混合物を少なくとも１００℃の温度（例えば、１２０℃〜２００℃の温度）に加熱すること、を含むことができる。場合により、工程（ｄ）は、反応混合物から水を除去してポリイミド化合物の形成を促進することを含むことができる。
【００９１】
非限定的な例示として、本開示の特定の実施形態の例を以下に示す。
【００９２】
例
実施例１〜９のポリイミド化合物を調製するために使用される一般的な合成戦略は、以下のスキーム１に示されている。
【００９３】
スキーム１．ＰＩＢＳＡ、ジアミン、および二無水物からポリイミドを調製するための合成戦略。
【化２６】
2020534407.tif 000041
【００９４】
例１：ＰＩＢＳＡ、１，６−ヘキサンジアミン、ナフタレン二無水物からのポリイミド
反応は、蒸留装置、熱電対、および撹拌機を備えた４つ口４０００ｍＬガラスケトルで実施した。反応器に、１００４グラムの２３００ＭＷ  ＰＩＢＳＡ（４５重量％希釈油、３６ｍｇ  ＫＯＨ／ｇのけん化価）を投入し、窒素スイープ下で１３５℃に加熱した。その後、３３．７グラムの１，６−ヘキサンジアミンを投入してイミド化反応を開始した。  すべてのジアミンを投入した後、温度を１４５℃に設定した。コハク酸イミドの形成を監視するためにアリコートを収集した。これは、１８６０〜１７７０ｃｍ−１の範囲のC=O st. sym.のバンドおよび１８００−１７２０ｃｍ−１の範囲のC=O st. asym.のバンドの消失によって証明された。反応生成物が形成されると、対応するイミドの１７７０〜１７００ｃｍ−１付近に新しいバンドが観察された。
【００９５】
反応を１時間進行させた後、０．５時間真空をかけ（＜５０ｍｍＨｇ）、残留水分を除去し、スクシンイミドの形成を促進した。反応物を７０℃に冷却し、１４００ｍＬのアニソールを希釈用に反応器に入れた。その後、２２．３グラムのナフタレン二無水物を投入し、さらに２時間の反応保持時間の間、反応温度を１４５℃に戻した。次いで、反応混合物を真空下（＜５０ｍｍＨｇ）で１時間保持して、残っている水を追い出し、溶媒を除去した。生成物をＣｅｌｉｔｅ（登録商標）５１２で熱濾過し、１Ｈ−および１３Ｃ−ＮＭＲおよびサイズ排除クロマトグラフィーを使用して分析した。酸価（参照により本明細書に組み込まれるASTM D664-11a entitled “Standard Test Method for Acid Number of Petroleum Products by Potentiometric Titration,”に記載の方法を使用）、総塩基数（参照により本明細書に組み込まれるASTM D2896-15 entitled “Standard Test Method for Base Number of Petroleum Products by Potentiometric Perchloric Acid Titration,”に記載の方法を使用）、および窒素含有量（参照により本明細書に組み込まれるASTM D5291-16 entitled “Standard Test Methods for Instrumental Determination of Carbon, Hydrogen, and Nitrogen in Petroleum Products and Lubricants,”に記載の方法を使用）も、測定した。サイズ排除クロマトグラフィーによるポリイミドの推定数平均分子量は、６５００ｇ／モルで、１．４７の多分散性指数であった。分子あたりのイミド部分の平均数は４．２６と推定された。
【００９６】
例２−例８
実施例１と同様の条件下でさらなる反応を実施した。二無水物および／またはジアミンの種類、ならびに反応物の相対投入比を変化させた。例２〜例８を調製するために使用された成分は、以下の表１に詳述されている。
【００９７】
【表１】
2020534407.tif 000042
【００９８】
例９．ポリイミドのワンポット合成
すべての反応物を一度に投入してポリイミドを調製するワンポット法を調査した。反応は、蒸留装置、熱電対、および撹拌機を備えた４つ口５００ｍＬガラス丸底フラスコで実施した。１５４グラムの２３００ＭＷ  ＰＩＢＳＡ（４５重量％希釈油、けん化価３６ｍｇＫＯＨ／ｇ）、２００ｍＬのアニソール、２．５３グラムのピロメリット酸二無水物、および１，６−ヘキサンジアミンをフラスコに入れ、窒素掃引下で反応を１４５℃まで加熱した。コハク酸イミドの形成を監視するためにアリコートを収集した。これは、１８６０〜１７７０ｃｍ−１の範囲のC=O st. sym.のバンドおよび１８００−１７２０ｃｍ−１の範囲のC=O st. asym.のバンドの消失によって証明された。１７７０〜１７００ｃｍ−１の新しいバンドが、対応するポリイミド生成物で観察された。反応を２時間進行させた後、真空を適用して残留水と溶媒を除去した。生成物を１Ｈ−ＮＭＲ、１３Ｃ−ＮＭＲ、およびサイズ排除クロマトグラフィーにより分析した。酸価（参照により本明細書に組み込まれるASTM D664-11a entitled “Standard Test Method for Acid Number of Petroleum Products by Potentiometric Titration,”に記載の方法を使用）、総塩基数（参照により本明細書に組み込まれるASTM D2896-15 entitled “Standard Test Method for Base Number of Petroleum Products by Potentiometric Perchloric Acid Titration,”に記載の方法を使用）、および窒素含有量（参照により本明細書に組み込まれるASTM D5291-16 entitled “Standard Test Methods for Instrumental Determination of Carbon, Hydrogen, and Nitrogen in Petroleum Products and Lubricants,”に記載の方法を使用）も測定した。サイズ排除クロマトグラフィーによるポリイミドの推定数平均分子量は７４５８ｇ／モルで、多分散性指数は１．７２であった。分子あたりのイミド部分の平均数は５と推定された。
【００９９】
例１０のポリイミド化合物を調製するために使用される一般的な合成戦略は、以下のスキーム２に示されている。
【０１００】
スキーム２．ＰＩＢＡ、ジアミン、および二無水物からポリイミドを調製するための合成戦略
【化２７】
2020534407.tif 000043
【０１０１】
例１０：ＰＩＢＡ、１，６−ヘキサンジアミン、およびピロメリット酸二無水物からのポリイミド
反応は、蒸留装置、熱電対、および撹拌棒を備えた４つ口２００ｍＬ丸底フラスコで実施した。反応器に、１００ｍＬのアニソール、３１グラムの１０００ＭＷ  ＰＩＢＡ（３５重量％希釈油）、１．１６グラムの１，６−ヘキサンジアミン、および４．３６グラムのピロメリット酸二無水物を０℃で充填した。反応混合物を室温まで加温し、３０分後に１５０℃に加温した。コハク酸イミドの形成を監視するためにアリコートを収集した。これは、１８６０〜１７７０ｃｍ−１の範囲のC=O st. sym.のバンドおよび１８００−１７２０ｃｍ−１の範囲のC=O st. asym.のバンドの消失によって証明された。１７７０〜１７００ｃｍ−１の新しいバンドが、対応するポリイミド生成物で観察された。２時間後、反応混合物を１００℃に冷却し、完全な真空を３０分間かけて残留水分を除去し、環状イミドの形成を促進した。生成物をＣｅｌｉｔｅ（登録商標）５１２で熱濾過し、１Ｈ−ＮＭＲ、１３Ｃ−ＮＭＲ、およびサイズ排除クロマトグラフィーを使用して分析した。窒素含有量は、参照により本明細書に組み込まれるASTM D5291-16 entitled “Standard Test Methods for Instrumental Determination of Carbon, Hydrogen, and Nitrogen in Petroleum Products and Lubricants,”に記載の方法を使用して測定した。サイズ排除クロマトグラフィーによるポリイミドの数平均分子量は１，９００ｇ／モルであり、多分散性指数は１．５１であった。総窒素含有量は０．９３％であった。
【０１０２】
製剤ベースラインＡ
従来の量の酸化防止剤パッケージ、フェネートおよびスルホネートを含むカルシウム系清浄剤パッケージ、ジチオリン酸亜鉛、粘度指数向上剤、流動点降下剤、泡防止剤、及びバランス潤滑油を含むベースライン潤滑油組成物を調製した。
【０１０３】
比較例Ａ
６重量％のエチレンカーボネート後処理ＰＩＢスクシンイミドを製剤ベースラインＡに添加することにより、潤滑油組成物を調製した。
【０１０４】
例１１
潤滑油組成物は、例１で調製された添加剤を、製剤ベースラインＡに６重量％の用量で添加することにより調製された。
【０１０５】
例１２
潤滑油組成物は、例３で調製した添加剤を６重量％の用量で製剤ベースラインＡに添加することにより調製した。
【０１０６】
例１３
潤滑油組成物は、例１０で調製された添加剤を６重量％の用量で製剤ベースラインＡに添加することにより調製された。
【０１０７】
すす増粘ベンチテスト
本明細書に記載の６、４または２重量％のポリイミドを含むベースライン製剤Ａを使用する潤滑油組成物（および比較例Ａ）を、すす試験を使用して動的粘度について評価した。すす試験は、すすの代用物であるカーボンブラックの添加により生じる粘度の増加を分散および制御する製剤の能力を測定する。この試験では、ガラス管に４０ｇの潤滑油を充填し、コンデンサーに取り付けた。各オイルを、オイルを通して泡立てた１１５ｍＬ／ｍｉｎの空気流で、８時間２００℃で加熱した。次に、０．５ｇのＶＵＬＣＡＮ（登録商標）ＸＣ７２Ｒカーボンブラック（Cabot Corporation）を１２ｇの各酸化油に加えた。得られた混合物を６０℃のオーブンで１６時間加熱した。オーブンから取り出した後、混合物を１分間撹拌し、次にペイントシェーカーを使用して３０分間均質化し、カーボンブラックを完全に分散させた。次に、混合物を１００℃の真空オーブン（全真空、＜２５ｍｍＨｇ）で３０分間加熱した。混合物を真空オーブンから取り出し、粘度測定の直前に３０秒間ボルテックスミキサーを使用して撹拌した。次に、カーボンブラックを含む各潤滑油の動的粘度を、コーンアンドプレートジオメトリ（コーンは、直径６０ｍｍ、角度２°度のステンレス鋼である）を使用して、TA Instruments AR-G2レオメーターで、０．６５ｓ−１のせん断速度で９００秒間、１００℃で測定した。サンプル温度はペルチェプレート温度制御システムで制御された。報告される動的粘度は、テスト終了時の値（ＥＯＴ）である。動的粘度が低いほど、すすの分散が改善されていることを示す。例１１、１２、および１３を使用して実施された測定の各セットについて、比較例Ａの測定を実施して、基準点を提供した。すす試験の結果を以下の表２にまとめる。
【０１０８】
【表２】
2020534407.tif 000044
【０１０９】
例１１および例１２のすす処理測定は、６％ｗｔ分散剤の同じ処理率で改善されたすす処理性能を示した。これは、比較例Ａの炭酸塩後処理ＰＩＢスクシンイミドと比較して、すす誘導粘度を低減する分散剤としての本明細書に記載のポリイミドの効力の増加を示す。
【０１１０】
基準油
ＤＶ４ＴＤエンジン試験スクリーナー用に、参照分散剤成分として３．５重量％のエチレンカーボネート後処理ＰＩＢスクシンイミドを含む完全に調合された潤滑油を調製した。
【０１１１】
例１４
潤滑油組成物は、基準油中の基準分散剤成分を、３．５重量％の投与量で例１で調製されたポリイミドで置き換えることにより調製された。
【０１１２】
例１５
潤滑油組成物は、基準油中の基準分散剤成分を、例３で調製した３．５重量％の用量のポリイミドで置き換えることにより調製された。
【０１１３】
潤滑油組成の評価
例１および３で合成されたポリイミドは、プジョーＤＶ４ＴＤスクリーナーエンジン試験（CEC L-93-04）ですす処理についてさらに試験された。このテストでは、完全に調合されたヘビーデューティディーゼルエンジンオイルを１２０時間連続して運転する。エンジンは１１００ｒｐｍで２分間、その後４０００ｒｐｍで２７分間、サイクルされる。例１４および１５で調製された潤滑油組成物は、プジョーＤＶ４ＴＤスクリーナーエンジン試験を使用して評価された。比較のために、参照オイルも評価した。油のすす含有量と粘度を２４時間ごとに監視した。結果を図１にプロットする。図１に示すように、例１４および１５で調製した潤滑油組成物は、参照油組成物よりもすすレベルの増加に伴って低い粘度増加を示した。これは、改善された分散性を示す。
【０１１４】
添付の特許請求の範囲の組成物および方法は、本明細書に記載の特定の組成物および方法によって範囲が限定されず、これらは特許請求の範囲のいくつかの態様の例示として意図される。機能的に同等である組成物および方法は、特許請求の範囲に含まれることが意図されている。本明細書に示され説明されたものに加えて、組成物および方法の様々な修正は、添付の特許請求の範囲内に含まれることが意図されている。さらに、本明細書に開示される特定の代表的な組成物および方法工程のみが具体的に説明されるが、具体的に列挙されなくても、組成物および方法工程の他の組み合わせも添付の特許請求の範囲内に含まれることが意図される。したがって、工程、要素、コンポーネント、または構成要素の組み合わせは、本明細書で明示的に言及され得るが、工程、要素、コンポーネント、および構成要素の他の組み合わせが含まれる。
【０１１５】
本明細書で使用される「含む」という用語およびその変形は、「含める」という用語およびその変形と同義で使用され、オープンで非限定的な用語である。本明細書では、「含む」および「含める」という用語を使用して様々な実施形態を説明しているが、「含む」および「含める」の代わりに「から実質的になる」および「からなる」という用語を使用して、より具体的な実施形態を提供することができる。また、開示されている。明記されている場合を除き、明細書および特許請求の範囲で使用される幾何学、寸法などを表すすべての数字は、特許請求の範囲に対する均等論の適用を制限する試みとしてではないと少なくとも理解されるべきであり、有効桁数と通常の丸めアプローチを考慮して解釈されるべきである。
【０１１６】
別に定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、開示された発明が属する分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書に引用される出版物およびそれらが引用される資料は、参照により具体的に組み込まれる。
【図１】
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【国際調査報告】
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