CN101959604A - 氧化的并且马来化的衍生组合物 - Google Patents

Abstract

可以制备氧化的并且马来化的衍生组合物，诸如化学改性的氧化的并且马来化的妥尔油脂肪酸的组合物，并且将其用于多种工业应用中，包括作为乳化剂、腐蚀抑制剂、混凝土混合物、以及用于反浮选采矿应用。

Description

氧化的并且马来化的衍生组合物

相关申请

本申请要求于2008年1月31日提交的美国临时专利申请号No.61/025,239的优先权的权益，由此通过引用将其以其全文结合。

技术领域

本披露涉及化合物，这些化合物是氧化的并且马来化的化合物的衍生物，以及制造和使用此类化合物的方法。本披露还涉及包括多种氧化的并且马来化的化合物的衍生物的组合物，以及制造和使用此类组合物的多种方法。

背景

妥尔油是从松树中发现的主要为酸性化合物的一种混合物并且是作为纸浆和造纸工业的一种副产物而获得的。它是，例如，作为松木的Kraft处理或硫酸盐加工中的一种酸化的副产物以一种树脂质的黄黑色油状液体的形式而生产的。妥尔油，也称为“塔罗油”或“液体树脂”，在精炼之前通常是松香酸类、脂肪酸类、甾醇类、高分子量的醇类以及其他烷基链材料类(即，松香酸类、脂肪酸类、不可皂化物或“中性化合物”)的一种混合物。粗妥尔油的蒸馏可以用来回收在C_16-20范围内的脂肪酸类的混合物。例如，可商购的妥尔油产品

100、

300、以及

304(均来自于Georgia-Pacific Chemicals LLC，亚特兰大，乔治亚州)均包括饱和的以及不饱和的在C_16-20范围内的脂肪酸类，连同少量的松香酸。应理解的是，由于妥尔油是来自天然来源，其组成可以改变。然而，在所有的妥尔油中发现的主要的脂肪酸是油酸、亚油酸、硬脂酸、以及棕榈酸。

妥尔油在工业中具有多种用途。例如，它可以在浮选法中作为一种泡沫剂用于回收含铜、铅、以及锌的低级矿石，并且在多种纺织品和合成纤维的制造方法中作为一种溶剂或湿润剂。蒸馏的脂肪酸可以用于肥皂、洗涤剂、以及消毒剂并且作为润滑脂类、纺织用油类、切削油类、以及金属抛光剂类的一个基础。松香酸类可以用于橡胶的聚合反应以及配料中(作为胶料赋予纸张耐水性)，并且用于粘合剂类和印刷墨类中。

概述

本披露提供了包括衍生化合物的组合物，这些化合物是经马来化的并氧化的。在一些实施方案中，这些衍生化合物是基于脂肪酸类、松香酸类、或它们的混合物的衍生的二聚物类型的酸类。在一些实施方案中，这些衍生化合物是基于脂肪酸类、松香酸类、或它们的混合物的衍生的三聚物类型的酸类。在一些实施方案中，这些脂肪酸、松香酸或它们的混合物是来自于妥尔油、植物油、动物油、藻类产生的油、微生物产生的油、或它们的多种混合物。

本披露还提供了制造包括衍生的马来化的并且氧化的化合物的组合物的多种方法。在一些实施方案中，这些组合物是通过将一种脂肪酸类、松香酸类、或它们混合物的来源(它已经被氧化并被马来化)进行衍生而制造的。在一些实施方案中，脂肪酸类、松香酸类、或它们的混合物的来源是一种妥尔油、一种植物油、一种动物油、或它们的多种混合物。本披露还提供了使用根据本发明的衍生的化合物和组合物的方法。在一些方法中，根据本发明的一些实施方案的化合物和组合物可以用作乳化剂类。在一些方法中，根据本发明的一些实施方案的化合物和组合物可以用作腐蚀抑制剂类。在一些方法中，根据本发明的一些实施方案的化合物和组合物可以用作交联剂类。在一些方法中，根据本发明的一些实施方案的化合物和组合物可以用作混凝土混合物。在一些方法中，根据本发明的一些实施方案的化合物和组合物可以用作柏油的抗脱剂类。在一些方法中，根据本发明的一些实施方案的化合物和组合物可以用作反浮选矿采矿应用中的捕集剂类。

在此提供了一种组合物，该组合物包括一种氧化的并且马来酸化的、具有一个或多个衍生的羧酸部分的化合物。在一些实施方案中，一个或多个衍生的羧酸部分是与以下各项中的一种或多种反应的一种羧酸：蓖麻油酸、聚胺、氨基醇、咪唑啉、金属螯合剂、炔属醇、吗啉代、磷酸酯、氨基酸、黄原酸盐、硫代磷酸酯、氧肟酸、磺酸盐、以及硫酸盐。

在某些实施方案中，这些聚胺是选自：乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、异佛尔酮二胺、氨乙基哌嗪、哌嗪、羟乙基乙二胺(hydroxyethylethyene diamine)、二氨基苯、赖氨酸、鸟氨酸、苯二甲二胺、六亚甲基二胺、双(六亚甲基)三胺、二氨基苯磺酸、二氨基丙烷、二氨基环己烷、聚赖氨酸、聚鸟氨酸、聚烯丙胺、胺HH、Jeffamines、二亚丙基三胺、三亚丙基四胺(triproplyenetetraamine)、1，2-双(3-氨基丙氨基)乙烷、双(六亚甲基)三胺、1，3-丙二胺、尸胺、腐胺(putrascine)、精胺、亚精胺、组胺、色胺、鲱精胺、胞嘧啶以及5-羟色胺。

在一些实施方案中，这些氨基醇是选自：一乙醇胺、氨乙基乙醇胺、二乙醇胺、单异丙醇胺、以及二异丙醇胺。

在另外的实施方案中，这些氨基酸来是选自：天然的和非天然的氨基酸类。

在此进一步提供了一种氧化的并且马来化的衍生组合物。

在此还提供了通过将一种氧化的并且马来化的组合物进行化学改性的方法生产的一种产品。

使用oxmal衍生组合物的多种方法也提供在此。在一个实施方案中，提供了乳化一种溶液的方法，该方法包括将该溶液与有效量的一种oxmal衍生组合物相结合。在一些实施方案中，提供了一种抑制在金属表面上的腐蚀的方法，该方法包括使该金属表面与一种有效量的oxmal衍生组合物相接触。在另外的实施方案中，提供了一种减少在金属表面上的腐蚀的方法，该方法包括使该金属表面与一种有效量的oxmal衍生组合物相接触。在另一个实施方案中，提供了一种浮选矿石的方法，该方法包括将包括矿石捕集剂的一种组合物引入一个反浮选的池中，其中该组合物包括一个有效量的oxmal衍生组合物。在一些实施方案中，提供了一种将混凝土改性的方法，该方法包括将一种混凝土混合物加入该混凝土中，其中该混凝土混合物包括一种氧化的并且马来化的组合物。

本发明的一个或多个非限制性实施方案的详细内容在以下附图和说明中进行阐明。对于本领域的普通技术人员来说在考虑了本披露之后，本发明的其他实施方案应该是清楚的。

附图说明

图1详述了在捕集剂剂量为1.0磅/吨时pH和捕集剂类型对反浮选分离效率的影响。

图2展示了在捕集剂剂量为1.0磅/吨时pH和捕集剂类型对反浮选P₂O₅回收的影响。

图3详述了在捕集剂的剂量为1.0磅/吨时pH和捕集剂类型对反浮选产物P₂O₅级别的影响。

详细说明

制造并且使用氧化的并马来酸化的化合物和组合物的方法可以在于2008年1月31日提交的在美国申请序列号________、名称为“氧化的并且马来化的化合物和组合物”中找到，并且通过引用其全文将其结合在此。

I.定义

除非另外定义，否则在此使用的所有技术和科学术语均具有与本披露所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。所有专利、申请、公开的申请、以及其他公开物均通过引用以其全文结合在此。在此，对于本文中的术语存在多个定义的情况下，除非另外说明，否则以在本部分中的那些为准。

一种“氧化的并且马来化的化合物”(在下文中为“oxmal化合物”)是指一种化合物或其盐，它包括至少两个或多个基于烃的主链结构，其中这些主链结构中的至少一个被至少一种α，β不饱和羧酸或酸酐所取代，并且此外其中每个主链结构均通过一个桥联基团与一个其他的主链结构相连，该桥联基团是选自位于每个主链结构的非末端位置的一种直接键、一种醚键、或一种过氧化物键。在一些实施方案中，该基于烃的主链结构是一种C₁₀-C₂₄烃。在一些实施方案中，该基于烃的主链是一种C₁₀-C₂₄脂肪酸或松香酸。在一些实施方案中，该α，β不饱和羧酸或酸酐是：马来酸酐、富马酸、丙烯酸、或甲基丙烯酸(在此丙烯酸以及甲基丙烯酸通常是指处于聚集体的形式或可替代作为(甲基)丙烯酸)。在一些实施方案中，该α，β不饱和羧酸或酸酐是一种源于生物衍生出的不饱和羧酸或酸酐。oxmal化合物的非限制性的实例包括脂肪酸类、松香酸类以及它们的多种混合物的二聚物以及三聚物，它们在沿着该脂肪酸或松香酸的主链的中间位置通过一个直接键、醚键、或过氧化物键相连接，并且其中这些脂肪酸和松香酸各自被马来酸酐、富马酸、或(甲基)丙烯酸所取代。

一种“氧化的并且马来化的组合物”(在下文中为“oxmal组合物”)为包括一种或多种oxmal化合物的组合物，其中当该组合物包括多于一种oxmal化合物时，这些oxmal化合物可以是相同或不同的。oxmal组合物的非限制性实例包括妥尔油(已经被马来化并氧化的)；动物油(已经被马来化并氧化的)；植物油(已经被马来化并氧化的)；藻类衍生的油(已经被马来化并氧化的)；以及微生物衍生的油(已经被马来化并氧化的)。在一些实施方案中，oxmal组合物还可以包括一种或多种不反应的或部分反应的种类，例如脂肪酸类、松香酸类、以及它们的混合物的未马来化的二聚物类、三聚物类，等等。

短语“一种化合物，它是已经被马来化并且氧化的”与“一种马来化的并且氧化的化合物”可替换使用。短语“一种组合物，它已经被马来化并且氧化”与“一种马来化的并且氧化的组合物”可替换使用。短语“氧化的并且马来化的”与“马来化的并且氧化的”可替换使用。

短语“一种化学改性的、氧化的并且马来化的组合物”与“一种氧化的并且马来化的衍生组合物”可替换使用。短语“一种化学改性的、氧化的并且马来化的化合物”与“一种氧化的并且马来化的衍生化合物”可替换使用。短语“一种化学改性的oxmal组合物”与“一种oxmal衍生组合物”可替换使用。短语“一种化学改性的oxmal化合物”与“一种oxmal衍生化合物”可替换使用。

在此无论何处使用短语“例如”、“如”等，除非另外明确说明，否则应理解为之后跟随短语“而不限于”。因此，“例如妥尔油”意思是“例如而不限于妥尔油”。类似地，除非另外明确说明，否则在此所有的实例均是非限制性的。

如在此使用的，这些术语“马来化的”、“马来化作用”等是指对具有一个或多个不饱和位点(例如C₁₈-脂肪酸，如亚油酸以及油酸)的基于烃的主链结构的改性，这通过与一种或多种α，β不饱和羧酸或酸酐的反应而向这些分子中引入了另外的羧基的部分。在一些实施方案中，一种α，β不饱和羧酸或酸酐是选自：马来酸酐、富马酸、丙烯酸、以及甲基丙烯酸(在此丙烯酸以及甲基丙烯酸通常是指处于聚集体形式或可替代地作为(甲基)丙烯酸)。在一些实施方案中，一种α，β不饱和羧酸或酸酐是一种源于生物衍生出的不饱和羧酸或酸酐。

如在此使用的，“酸官能度”除其传统含义外，还包括可水解的基团，例如酸酐基团。

如在此使用的，这些术语“羧基的部分”以及“多个羧基的部分”还旨在包括通过两个羧基基团之间的缩合反应而形成的酸酐结构。

如在此所使用的，“妥尔油脂肪酸”或“TOFA”，与工业标准一致，包括不仅含有脂肪酸类，而且还含有松香酸类和/或不可皂化物的组合物。TOFA通常作为粗妥尔油的蒸馏馏分而产生，并且因此包含饱和和不饱和脂肪酸类的混合物、松香酸类以及它们的混合物。

如在此所使用的，“非脂肪酸羧基部分”是指由马来化作用生成的羧基部分。

如在此所使用的，“烷基”、“链烯基”以及“炔基”碳链，如果没有指明，则应该宽泛地解释为例如，包括取代的或未取代的直链的、支链的以及环的“链”。

如在此使用的，“聚烯烃低聚物”除其传统含义外，还包括具有一个不饱和位点的低聚物。

如在此使用的，“大约”意思是用来解释由于实验误差而带来的变化。

II.Oxmal化合物以及组合物

本披露涉及Oxmal组合物的衍生物(即经化学改性的)，以及Oxmal化合物的衍生物(即经化学改性的)。

在此提供的oxmal化合物包括至少两个或多个基于烃的主链结构，其中至少一个主链结构是由至少一种α，β不饱和羧酸或酸酐取代的，并且此外其中每个主链结构均通过一个桥联基团与一个其他的主链结构相连，该桥联基团是选自位于每个主链结构的非末端位置的一个直接键、醚键、或过氧化物键。

该烃主链结构可以选自，例如，取代的和未取代的直链、支链以及多环的烃类。该烃主链结构可以选自，例如，脂肪酸类以及松香酸类。该烃主链结构可以选自，例如，C₁₀-C₂₂脂肪酸类。该烃主链结构可以选自，例如，C₁₆-C₂₂脂肪酸类。该烃主链结构可以选自，例如，C₁₆-C₁₈脂肪酸类。该烃主链结构可以是，例如，一种C₁₈脂肪酸。该烃主链结构可以选自，例如，油酸、亚油酸、以及亚麻酸。

在一些实施方案中，该烃主链结构是选自具有至少一个反应性烯丙基位点的聚烯烃低聚物。在一些实施方案中，聚烯烃低聚物具有至少一个不饱和位点。在一些实施方案中，聚烯烃低聚物具有至少两个不饱和位点。在一些实施方案中，聚烯烃低聚物具有至少三个不饱和位点。在一些实施方案中，聚烯烃低聚物具有从10至24个碳以及至少一个不饱和位点。在一些实施方案中，聚烯烃低聚物具有从10至24个碳以及从一至五个不饱和位点。在一些实施方案中，聚烯烃低聚物具有从10至24个碳以及从一至三个不饱和位点。在一些实施方案中，聚烯烃低聚物具有从16至18个碳以及从一至三个不饱和位点。在一些实施方案中，聚烯烃低聚物具有16或18个碳以及两个不饱和位点。在一些实施方案中，该烃主链结构可以选自非天然的脂肪酸，例如具有奇数链长度或14碳链长度的脂肪酸类。在一些实施方案中，该烃主链结构是选自包括从1至3个不饱和位点的非天然的脂肪酸，例如2个或例如3个不饱和位点。

在一些实施方案中，该α，β不饱和羧酸或酸酐可以是一种源于生物衍生的α，β不饱和羧酸或酸酐。源于生物衍生的α，β不饱和羧酸或酸酐的非限制性实例包括：衣康酸、衣康酸酐、乌头酸、乌头酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸、柠康酸、柠康酸酐、中康酸、粘康酸、戊烯二酸、甲基戊烯二酸、愈伤酸、以及富马酸。这些酸和酸酐包括任何异构体(例如对映异构体、非对映异构体以及顺式/反式异构体)、以及盐类。在一些实施方案中，该α，β不饱和羧酸或酸酐可以是马来酸酐、富马酸、或(甲基)丙烯酸。

在某些实施方案中，一种oxmal化合物的所有基于烃的主链结构均被马来化。在其他实施方案中，只有一部分，例如一种oxmal化合物的仅一个基于烃的主链结构被马来化。在一些实施方案中，一种oxmal化合物的基于烃的主链结构中有两个被马来化。在一些实施方案中，一种oxmal化合物的基于烃的主链结构中至少一个被马来化。

在一些实施方案中，这些oxmal化合物具有两个或三个基于烃的主链结构，并且每个基于烃的主链结构都是相同类型的。例如，而不限于，两个或三个基于烃的主链结构中的每一个都可以是一种脂肪酸。在一些实施方案中，这些oxmal化合物包括两个或三个基于烃的主链结构，其中每个基于烃的主链结构都是相同的。以下化学式3-5、9-11、15-17、24、以及25是具有选自相同脂肪酸的主链结构的oxmal化合物的实例。具有两个相同的基于烃的主链结构的、氧化的并且马来酸化的脂肪酸的非限制性实例包括：氧化的并且马来化的癸烯酸、氧化的并且马来化的十二碳烯酸、氧化的并且马来化的顺式-9-十四碳烯酸、氧化的并且马来化的顺式-9-十六碳烯酸、氧化的并且马来化的油酸、氧化的并且马来化的亚油酸、氧化的并且马来化的亚麻酸、氧化的并且马来化的顺式-6，顺式-9，顺式-12，顺式-15-十八碳四烯酸、氧化的并且马来化的蓖麻油酸、氧化的并且马来化的顺式-9-二十碳烯酸、氧化的并且马来化的顺式-11-二十碳烯酸、氧化的并且马来化的二十碳二烯酸、氧化的并且马来化的二十碳三烯酸、氧化的并且马来化的花生四烯酸、氧化的并且马来化的二十碳五烯酸、氧化的并且马来化的芥酸、氧化的并且马来化的二十二碳二烯酸、氧化的并且马来化的4，8，12，15，19-二十二碳五烯酸、氧化的并且马来化的二十二碳六烯酸、以及氧化的并且马来化的二十四碳烯酸。

在一些实施方案中，这些oxmal化合物具有两个不同的基于烃的主链结构。例如，而不限于，这些基于烃的结构之一可以选自脂肪酸类而另一个可以选自松香酸类。化学式6-8、12-14、以及18-20是具有一个松香酸的烃基主链结构以及一个脂肪酸烃基主链结构的oxmal化合物的实例。作为另一个非限制性的实例，这些烃主链结构可以是两种不同的脂肪酸。例如，而不限于，这些基于烃的主链结构中的一个可以是油酸而基于烃的主链结构中的另一个可以是亚油酸。

oxmal化合物的非限制性的特定结构的实例展示为以下化学式3-27。这些实例展示了这些同分异构形式中的一个；然而其他的同分异构体(例如，顺式和反式异构体)是可以制备的。

在此提供的oxmal组合物包括一种或多种oxmal化合物，其中当该组合物包括多于一种oxmal化合物时，这些oxmal化合物可以是相同的或不同的。Oxmal组合物的非限制性实例是包括一种或多种以上所披露的oxmal化合物的组合物，例如包括一种或多种以下物质的组合物：氧化的并且马来化的癸烯酸、氧化的并且马来化的十二碳烯酸、氧化的并且马来化的顺式-9-十四碳烯酸、氧化的并且马来化的顺式-9-十六碳烯酸、氧化的并且马来化的油酸、氧化的并且马来化的亚油酸、氧化的并且马来化的亚麻酸、氧化的并且马来化的顺式-6，顺式-9，顺式-12，顺式-15-十八碳四烯酸、氧化的并且马来化的蓖麻油酸、氧化的并且马来化的顺式-9-二十碳烯酸、氧化的并且马来化的顺式-11-二十碳烯酸、氧化的并且马来化的二十碳二烯酸、氧化的并且马来化的二十碳三烯酸、氧化的并且马来化的花生四烯酸、氧化的并且马来化的二十碳五烯酸、氧化的并且马来化的芥酸、氧化的并且马来化的二十二碳二烯酸、氧化的并且马来化的4，8，12，15，19-二十二碳五烯酸、氧化的并且马来化的二十二碳六烯酸、以及氧化的并且马来化的二十四碳烯酸。在一些实施方案中，一种oxmal组合物包括一种或多种氧化的并且马来化的油酸、氧化的并且马来化的亚油酸、氧化的并且马来化的亚麻酸、氧化的并且马来化的顺式-9-二十碳烯酸、以及氧化的并且马来化的顺式-11-二十碳烯酸。在另一个实施方案中，该组合物具有一种或多种氧化的并且马来化的油酸、氧化的并且马来化的亚油酸、以及氧化的并且马来化的亚麻酸。在一个另外的实施方案中，该组合物包括氧化的并且马来化的油酸。在一个另外的实施方案中，该组合物包括一种或多种具有化学式3-27的化合物。

在一些实施方案中，这些oxmal组合物是已被氧化和/或马来化的脂肪酸类、松香酸类、以及脂肪酸和松香酸的混合物的一个来源。脂肪酸、松香酸、以及它们的混合物的来源可以是例如含有至少一个不饱和位点的任何天然或合成的油，包括藻类产生的以及微生物产生的油。在某些情况下，此类油的蒸馏产物或蒸馏残余物可以作为脂肪酸类、松香酸类、以及它们的混合物的来源(例如蒸馏的妥尔油以及妥尔油蒸馏残渣)。在一些实施方案中，这些天然或合成的油包括一个不饱和位点、两个不饱和位点、或更多。在一些实施方案中，该天然或合成的油包括至少一个不饱和位点。在一些实施方案中，该天然或合成的油包括从10至24个碳以及至少一个不饱和位点。在一些实施方案中，该天然或合成的油包括从16至22个碳以及从一到五个不饱和位点。在一些实施方案中，该天然或合成的油包括16至22个碳以及从一到三个不饱和位点。在一些实施方案中，该天然或合成的油具有18个碳以及两个不饱和位点。在其他实施方案中，这些油可以包含具有14个碳以及三个不饱和位点的一种脂肪酸。在一些实施方案中，这些油可以包含亚油酸、一种不饱和的长链的脂肪酸、并且还可以包括其他不饱和的脂肪酸类以及松香酸类作为一种重要组分。在另一个实施方案中，这些油可以包含油酸作为一种重要成分。

脂肪酸类、松香酸类以及它们的多种混合物的天然来源包括基于植物或动物的油的多种组合物。例如，具有双键的基于植物和动物的油，即在它们的烃链上的不饱和位点可以被氧化和马来化以便生产根据本发明的oxmal组合物。根据马来化作用的程度，这些组合物还可以包括未反应的或部分反应的种类，例如游离脂肪酸和松香酸、马来化的但没有氧化的脂肪酸和松香酸、氧化的但没有马来化的脂肪酸和松香酸、以及氧化的并且部分马来化的脂肪酸和松香酸。基于植物以及动物的油的非限制性的实例包括：低芥酸菜籽油、蓖麻油、可可脂、椰子油、玉米油、棉籽油、海甘蓝油、亚麻子油、橄榄油、棕榈仁油、棕榈油、花生油、菜籽油、红花油、大豆油、向日葵子油、妥尔油、桐油、黄油、猪油、牛油、黄脂膏、以及鱼油(例如鲱鱼油、步鱼油、以及沙丁鱼油)。油可以直接被氧化和/或马来化，或者如果以一种组合的形式存在，如甘油三酯类，则可以在氧化作用和/或马来化作用之前皂化成它们的组分脂肪酸。

在某些实施方案中，脂肪酸类、松香酸类和/或它们的混合物的来源是一种基于植物或动物的油，该油是选自：鱼油、玉米油、大豆油、以及妥尔油。

在某些实施方案中，脂肪酸类、松香酸类和/或它们的混合物的来源是一种基于植物或动物的油，该油是选自妥尔油类以及妥尔油产品。在一些实施方案中，妥尔油产品是马来化的妥尔油产品。在一些实施方案中，这些妥尔油产品是被氧化的妥尔油产品。更普遍地，脂肪酸类、松香酸类、以及它们的混合物的非限制性的实例包括不同的妥尔油产品如而不限制在一种妥尔油其本身、粗妥尔油、蒸馏的妥尔油产品、妥尔油脂肪酸(TOFA)、已经被马来化的处于从约6％至约25％的范围类的TOFA、松香酸类、妥尔油蒸馏残渣、以及专门的妥尔油产品如由Georgia-Pacific Chemicals LLC，亚特兰大，乔治亚州提供的那些。例如，具有大于约90％的妥尔油脂肪酸和小于约6％的松香酸的妥尔油蒸馏产品，如

100、

101、

300、以及304；妥尔油蒸馏产品，如

520、

530以及542；具有至少约90％的松香酸和小于约5％的妥尔油脂肪酸的妥尔油蒸馏产品，如

100和

101；妥尔油脂肪酸蒸馏残渣和一种蒸馏的妥尔油的妥尔油共混物，该共混物已经被马来酸化，如

690、

692；氧化的粗妥尔油组合物，如

MTO；以及它们的共混物。

脂肪酸类、松香酸类、以及它们的混合物的来源可以包括不同量的这些脂肪酸、松香酸、以及它们的混合物，包括不同量的不同的脂肪酸类以及松香酸类。例如，TOFA可以包括油酸、亚油酸、以及亚麻酸，还有松香酸类，如枞酸以及海松酸。在一些情况下，这些组合物还可以进一步包括不可皂化物或中性化合物，如烃类、高级醇类、以及甾醇类。

在某些实施方案中，妥尔油脂肪酸和松香酸的一种共混物可以用作脂肪酸类和松香酸类的来源(即，基于烃的主链结构的来源)来被氧化并且马来化。此种共混物可以包含，例如，从约20％至99％的妥尔油脂肪酸(例如20％、25％、30％、45％、50％、60％、75％、82％、90％、以及99％)以及约1％至约55％的松香酸(例如1％、2.5％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、40％、50％、以及55％)。在一些实施方案中，一种共混物可以包含约45％至约90％的妥尔油脂肪酸。在一些实施方案中，一种共混物可以包括约30％的妥尔油脂肪酸以及约30％的松香酸。在另一个实施方案中，妥尔油脂肪酸与松香酸之比可以是从约3∶2到约4∶1(例如3∶2、4∶2、3∶1、以及4∶1)。

作为一个非限制性的实例，该oxmal组合物可以是已经被氧化的并且马来化的粗妥尔油组合物(参见实例3)。作为另一个非限制性的实例，该oxmal组合物可以是已经被氧化的并且马来化的妥尔油脂肪酸(TOFA)组合物(参见实例4)。

在一些实施方案中，该oxmal组合物是已经被氧化的马来化的妥尔油产品的来源。作为一个非限制性的实例，该oxmal组合物是已经被氧化的

690(参见实例1)。作为另一个非限制性的实例，该oxmal组合物是已经被氧化的

692(参见实例1)。

在一些实施方案中，该oxmal组合物是已经被马来化的氧化的妥尔油产品的来源。作为一个非限制性的实例，该oxmal组合物是已经被马来化的

MTO(参见实例2)。

在另一个实施方案中，一种oxmal组合物可以包括具有由一个连接基团连接的至少一个第一主链以及一个第二主链的一种酸化合物。该连接基团可以是一个直接键、醚键、或过氧化物键。在一些实施方案中，该第一和第二主链可以独立地选自一种马来化的不饱和脂肪酸或马来化的松香酸。在一些实施方案中，该第一主链是选自马来化的不饱和脂肪酸或马来化的松香酸而该第二主链是选自不饱和的脂肪酸或松香酸。

马来化的不饱和脂肪酸的非限制性实例可以包括：马来化的癸烯酸、马来化的十二碳烯酸、马来化的顺式-9-十四碳烯酸、马来化的顺式-9-十六碳烯酸、马来化的油酸、马来化的亚油酸、马来化的亚麻酸、马来化的顺式-6，顺式-9，顺式-12，顺式-15-十八碳四烯酸、马来化的蓖麻油酸、马来化的顺式-9-二十碳烯酸、马来化的顺式-11-二十碳烯酸、马来化的二十碳二烯酸、马来化的二十碳三烯酸、马来化的花生四烯酸、马来化的二十碳五烯酸、马来化的芥酸、马来化的二十二碳二烯酸、马来化的4，8，12，15，19-二十二碳五烯酸、马来化的二十二碳六烯酸、以及马来化的二十四碳烯酸。

在某些实施方案中，该马来化的不饱和脂肪酸是马来化的油酸、马来化的亚油酸、马来化的亚麻酸、马来化的顺式-9-二十碳烯酸、或马来化的顺式-11-二十碳烯酸。在另一实施方案中，该马来化的不饱和脂肪酸是马来化的油酸、马来化的亚油酸、以及马来化的亚麻酸。在一个另外的实施方案中，该马来化的不饱和脂肪酸是马来化的油酸。

在一些实施方案中，一种oxmal组合物可以包括具有至少三个酸官能度(例如三、四、五、六、七、八、九、十、十一、或十二个酸官能度)的化合物。在一些实施方案中，一种oxmal组合物包括具有至少六个酸官能度的化合物。

在某些实施方案中，该oxmal组合物可以按重量计从约2％至约40％(例如2％、3.5％、5％、6％、7.5％、8％、10％、12％、以及15％)而被马来化。在一些实施方案中，马来化的百分比是按重量计从约2％至约25％。在一个实施方案中，马来化的百分比是按重量计3.5％，而在另一个实施方案中，马来化的百分比是按重量计12％。在一些实施方案中，马来化的百分比是按重量计5％。在一些实施方案中，马来化的百分比是按重量计6％。所制备的产品的组成与进行马来化作用的百分比有关。因此，在一些oxmal组合物中，oxmal化合物可以包括已经在例如至少一种基于烃的主链结构、至少两个基于烃的主链结构、以及所有基于烃的主链结构上被马来化的组合物。在某些实施方案中，一种oxmal组合物可以进一步包括已经被氧化的但是没有被马来化的化合物。

在一些实施方案中，通过氧化和马来化一种基于烃的主链结构来制备oxmal化合物，该结构具有至少一个不饱和位点以及至少一个反应性的烯丙基位点。该基于烃主链的结构可以是例如一种脂肪酸、松香酸、或具有至少一个反应性烯丙基位点的一种聚烯烃低聚物。在一些实施方案中，该烃主链结构是一种C₁₆或C₁₈脂肪酸，例如像油酸、亚油酸、以及亚麻酸。在一些实施方案中，该主链结构首先被氧化并且然后被马来化。在一些实施方案中，该主链结构首先被马来化并且然后被氧化。

在一些实施方案中，通过以下的方法制备一种oxmal组合物(a)马来化一种组合物，该组合物包括一个或多个具有至少一个不饱和位点的一种基于烃的主链结构；并且(b)氧化该组合物。在一些实施方案中，步骤(a)是在步骤(b)之前进行的，而在其他实施方案中，步骤(b)是在步骤(a)之前进行的。在一些实施方案中，该组合物可以包括(即该基于烃的主链结构是)脂肪酸类、松香酸类、它们的蒸馏产品、或它们的混合物。在一些实施方案中，这些组合物是选自：妥尔油、动物油、植物油、藻类产生的油、微生物产生的油、它们的蒸馏产品、以及它们的混合物。本领域的技术人员将会理解，这些油或它们的产品中的某些在该氧化作用和马来化作用之前可能必须被皂化以获得适当的主链结构、或一种脂肪酸。

在一种oxmal组合物的制备中，同一种oxmal化合物的制备一样，该组合物的烃主链结构的氧化作用以及马来化作用能够以任一顺序进行。例如，首先将一种脂肪酸组合物马来化并且然后该马来化作用之后可以跟随氧化作用(参见实例3和4)。可替代地，该脂肪酸组合物可以先被氧化并且然后该氧化的组合物可以被马来化(参见实例1)。

在一些实施方案中，制造一种oxmal组合物的方法包括将一种可商购的马来化的脂肪酸组合物(如但不限于

690或

692)氧化。在一些实施方案中，制造一种oxmal组合物的方法包括将一种可商购的氧化的脂肪酸组合物(如但不限于MTO)马来化。

如本领域的普通技术人员已知的，不饱和的、基于烃的结构可以通过将其在氧气或空气的存在下加热来聚合。这种聚合反应典型地引起该oxmal组合物的粘度上的增加。可以使用一种催化剂来增加该氧化反应的速度以便减少达到所希望的氧化水平以及相关粘度的增加所需要的时间，或降低氧化作用进行时的温度。此种催化剂的使用是可任选的。在一些实施方案中，基于烃的结构可以是一种脂肪酸、松香酸、或它们的混合物。

在一些实施方案中，氧化作用是通过在氧气或空气的存在下加热含有基于烃主链的结构的组合物(例如像妥尔油)来完成的。不饱和的基于烃的结构可以通过将其在氧气或空气的存在下加热来聚合。这种聚合反应可以引起oxmal组合物的粘度上的增加。可以使用一种催化剂来增加氧化反应的速度以便减少达到所希望的氧化水平以及相关的粘度增加所需要的时间，或降低氧化作用进行时的温度。此种催化剂的使用是可任选的。在一些实施方案中，基于烃的结构可以是一种脂肪酸、松香酸、或它们的混合物。不受理论的限制，该氧化加热处理被认为是引起了该烃链酸通过它们的双键(不饱和位点)以及烯丙基的位点通过一种直接键、一种醚键、或一种过氧化物键进行交联。进行该氧化处理直至获得一种所希望的结果，例如一个所希望的酸值或一个所希望的粘度。

在一些实施方案中，在生产一种oxmal组合物的方法中的氧化反应步骤涉及通过将妥尔油材料加热到至少约150℃的温度，例如到在约160℃到约170℃的范围内的温度而接着鼓入氧气或空气穿过该加热的妥尔油组合物而将其进行氧化。正如本领域的普通技术人员所理解的，多种技术以及装置可以有利地被用来向该加热的妥尔油中注入氧气或空气并且本方法不限于任何特定的技术或设备。如以上讨论的，该氧化反应可以进行到直至实现在该妥尔油中希望的酸值或粘度，这表明在该氧化的妥尔油材料中获得了所希望的交联水平。

在一些实施方案中，在生产一种oxmal组合物的方法中的马来化步骤涉及使该组合物中的基于烃的结构与一种或多种α，β不饱和羧酸或酸酐的反应。所使用的α，β不饱和羧酸或酸酐的量基于有待马来化的组合物而变化。合适的酸酐(或一种或多种酸)的量基于组合物以及酸酐(或一种或多种酸)相结合的重量和/或马来化作用所希望的量可以在按重量计从约2％至约40％的范围。在一些实施方案中，该酸酐(或一种或多种酸)的量基于该组合物以及酸酐(或一种或多种酸)相结合的重量和/或马来化作用所希望的量可以在按重量计从约2％至约25％的范围，通常按重量计从约2％到约15％。在一些实施方案中，该α，β不饱和羧酸或酸酐是选自：马来酸酐、富马酸、或(甲基)丙烯酸。在一些实施方案中，该α，β不饱和羧酸或酸酐是一种源于生物衍生出的不饱和羧酸或酸酐。所制备的产品的组成与进行马来化作用的百分比有关。因此，在一些oxmal组合物中，oxmal化合物可以包括已经在例如至少一个基于烃的主链结构、至少两个基于烃的主链结构、以及所有基于烃的主链结构上被马来化的化合物。在某些实施方案中，一种oxmal组合物可以进一步包括已经被氧化的但是没有被马来化的化合物。

在现有技术中，明显一直存在着一种协同的努力来使用主要包含(若非几乎仅含)妥尔油脂肪酸(TOFA)的妥尔油材料并且用亚油酸(一般是通过使用一种催化剂)以促进形成狄尔斯-阿尔德反应加合物的方式来进行马来化反应(例如与马来酸酐和/或富马酸和/或丙烯酸的反应)，而与现有技术相比，诸位发明人已经发现此类限制不是必需的。在一些根据本发明的实施方案中，马来化作用进行时的条件不需要受控制(例如不需要催化剂)，这样，狄尔斯-阿尔德反应占优势；没有必要集中在用共轭脂肪酸(例如亚油酸)来生产狄尔斯-阿尔德反应加合物上。

例如，一种妥尔油(例如但不限于粗妥尔油或妥尔油馏出物或组分)的马来化作用通过该妥尔油与例如一种或多种马来酸酐、富马酸、和(甲基)丙烯酸的反应来进行。一旦组合，将该反应混合物加热至从约150℃至约250℃的温度。在某些实施方案中，该反应温度是从约200℃至约230℃。在其他实施方案中，该反应温度是从约215℃至约225℃。在一些实施方案中，可以使用催化剂。此类催化剂在本领域内是已知的。

该马来化反应在从约5小时到约36小时的反应时间之后基本完成，并且典型地是从约20小时到约30小时。不受理论所限制，马来酸酐、富马酸酐和/或(甲基)丙烯酸与基于烃的材料在材料中存在的不同的饱和位点进行反应。例如，马来酸酐与一种不饱和妥尔油脂肪酸的反应通过所谓的“烯(ene)”反应导致了该酸酐环到该酸在烯烃位点处的加成。马来酸酐与一种衍生自妥尔油的松香酸在二烯烃位点上的反应以及与共轭不饱和脂肪酸的反应可以替代地形成具有带一个不饱和位点的一个6元环的狄尔斯-阿尔德加成产物。可以发生的代表性的反应的非限制性实例展示在美国专利号4,927,669中。

适合用作制造化学改性的氧化的并且马来化的不饱和脂肪酸组合物的、可能会在马来化的妥尔油组合物(尤其是用马来酸酐马来化的妥尔油组合物)中发现的分子种类的一组代表性结构包括与共轭的亚油酸的狄尔斯-阿尔德反应产物以及与如下的油酸以及反油酸的ene反应产物：

ENE产物

如本领域的普通技术人员会理解到的，当使用任何α，β不饱和羧酸或酸酐用于这些马来化反应时，形成了某些类似的结构。

在一些实施方案中，适合在制造oxmal组合物的方法中使用的妥尔油馏出物组分包括但不限于：脂肪酸类、妥尔油松香酸类、以及这些馏分的混合物。妥尔油的精馏(即分级分离)可以，例如，提供C₁₆-C₁₈饱和以及不饱和脂肪酸类连同脂肪酸/松香酸的混合物。在制备马来化的妥尔油的过程中，这些妥尔油馏出物组分、更轻(即更低沸点)或更重(即更高沸点)的组分、或具有更宽或更窄沸点范围的组分可以用在与一种α，β不饱和羧酸或酸酐的反应中。不同妥尔油馏出物馏分的混合物或共混物也可以用作妥尔油材料。处于所希望的比例的脂肪酸/松香酸的混合物可以通过调节妥尔油分馏的条件以一种单独的馏出物馏分而获得。代表性的妥尔油馏出物组分包括可商购的产品

100、

300、304、以及

520(来自Georgia-Pacific Chemicals LLC，亚特兰大，乔治亚州)。

在一个实施方案中，例如主要包括妥尔油脂肪酸类(例如

100)的一个第一妥尔油馏出物馏分以及主要包括松香酸类(例如

100)的一个第二妥尔油馏出物馏分的混合物可以在一个宽的比例范围内进行共混。在此类混合物中，脂肪酸类以及松香酸类的代表性量的范围分别是按重量计从约20％到约99％以及按重量计从约1％到约55％。该第一妥尔油馏出物馏分与该第二妥尔油馏出物馏分的代表性的重量比例的范围可以从约3∶2至约4∶1。如果使用这样一种共混物通过与α，β不饱和羧酸或酸酐的反应来形成一种马来化的妥尔油材料，则该酸酐(或一种或多种酸)的合适量基于这些妥尔油馏分与该酸酐(或一种或多种酸)结合的重量的范围可以是按重量计从约2％到约25％，通常按重量计从约2％到约15％。根据该妥尔油的组成和分级分离的条件，一种单一的妥尔油馏出物馏分还可能足以产生实质上与以上讨论的妥尔油馏出物馏分的共混物中的任一者相同的一个组成。

在某些实施方案中，适用于制造一种氧化的并且马来化的不饱和脂肪酸组合物的马来化的不饱和脂肪酸组合物是可商购的。例如，马来化的妥尔油产品可以在商业上作为

690以及

692(来自Georgia-Pacific Chemicals LLC，亚特兰大，乔治亚州)而获得。

如上指出的，具有不饱和的基于烃的结构的组合物的氧化和马来化的步骤能够以任一顺序进行，如在以下的实例中所展示的。因此，这些氧化的并且马来化的不饱和脂肪酸组合物可以在沿着该路径的任何点处进行衍生作用。例如，先将具有不饱和脂肪酸的一种组合物马来化并且然后该马来化作用之后可以跟随氧化作用。可替代地，该不饱和的脂肪酸的组合物可以先被氧化并且然后该氧化的组合物可以被马来化。在另一个实施方案中，另外的化学衍生作用可以在该完全氧化并且马来化的不饱和脂肪酸组合物上、在马来化的不饱和脂肪酸组合物(这可以然后再被氧化)上、或在任何氧化和/或马来化作用发生之前在该不饱和的脂肪酸的组合物上进行。

III.Oxmal衍生化合物以及组合物

在此提供的是化学改性的oxmal化合物以及包括这些化合物的组合物。在一些实施方案中，oxmal衍生化合物和组合物包括蓖麻油酸改性的oxmal化合物和组合物。在一些实施方案中，oxmal衍生化合物以及组合物包括：聚胺改性的oxmal化合物以及组合物，包括二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、聚赖氨酸、二亚丙基三胺、三亚丙基四胺、1，2-双(3-氨基丙氨基)乙烷、双(六亚甲基)三胺、1，3-丙二胺、以及生物来源的聚胺，例如尸胺、腐胺(putrascine)、精胺、亚精胺、组胺、色胺、鲱精胺、胞嘧啶、以及5-羟色胺。在一些实施方案中，oxmal衍生化合物和组合物包括氨基醇改性的oxmal化合物和组合物。在一些实施方案中，oxmal衍生化合物和组合物包括咪唑啉改性的oxmal化合物和组合物。在一些实施方案中，oxmal衍生化合物和组合物包括金属螯合剂改性的oxmal化合物以及组合物，包括冠醚、笼形物、酚醛、杯芳烃、以及环糊精。在一些实施方案中，oxmal衍生化合物和组合物包括酯改性的oxmal化合物和组合物。在一些实施方案中，oxmal衍生化合物和组合物包括炔属醇改性的oxmal化合物和组合物。在一些实施方案中，oxmal衍生化合物和组合物包括吗啉改性的oxmal化合物和组合物。在一些实施方案中，oxmal衍生化合物和组合物包括磷酸酯改性的oxmal化合物和组合物。在一些实施方案中，oxmal衍生化合物和组合物包括包括氨基酸改性的oxmal化合物以及组合物，包括赖氨酸、聚赖氨酸、甘氨酸、以及半胱氨酸。在一些实施方案中，oxmal衍生化合物和组合物包括黄原酸盐改性的oxmal化合物以及组合物。在一些实施方案中，oxmal衍生化合物和组合物包括硫代磷酸酯改性的oxmal化合物和组合物。在一些实施方案中，oxmal衍生化合物和组合物包括氧肟酸改性的oxmal化合物和组合物。在一些实施方案中，oxmal衍生化合物和组合物包括磺酸盐改性的oxmal化合物和组合物。在一些实施方案中，oxmal衍生化合物和组合物包括硫酸盐改性的oxmal化合物和组合物。

在此进一步提供了将包括此类化合物oxmal化合物和组合物(例如氧化的并且马来化的妥尔油组合物)进行化学改性的方法。

提供了多种用于将oxmal组合物进行化学改性的方法。尽管在此的实例和说明强调了制造组合物的方法，但该化学性用同样适用于制造化合物的方法。

正如本领域的普通技术人员从通过此类化学改性作用(在下文中解释)生产的代表性分子将会理解到的，这些oxmal衍生组合物可以具有比工业标准二聚物/三聚物酸更高的羧基官能度，而可以按相似的分子量进行生产。不受理论所限制，这种更高的酸官能度可能增强此类组合物的一些实施方案用作反浮选采矿捕集剂、以及形成盐或皂(与它们作为乳化助剂类的用途相关的)的适用性，并且还可以给予这些组合物的某些实施方案在金属表面的更强的膜持久性(例如，与腐蚀抑制的应用相关)。

尽管许多不同的化学改性对于这种多用途的起始材料是可用的，但在某些实施方案中如按下文说明而制备的oxmal衍生组合物可以包含按重量计从至少约10％至按重量计至少约50％(例如，按重量计至少约10％，按重量计至少约15％，按重量计至少约20％，按重量计至少约25％，按重量计至少约30％，按重量计至少约35％，按重量计至少约40％，以及按重量计至少约50％)的这种或这些化学改性的种类。

如上所述，一种oxmal组合物可以在其生产的方法中的任一点处进行衍生作用。例如，化学衍生作用可以在一种完全的oxmal组合物上进行，在一种马来化的组合物上进行(它可以然后被氧化)，或在任何的氧化或马来化发生之前在该组合物上进行。在另一个实施方案中，可以在一种氧化的组合物上进行化学衍生作用，该组合物可以然后被马来化，但预期到在衍生作用过程中在该氧化的组合物上存在的这些缺乏非脂肪酸羧基部分将导致不同的产物。

(A)蓖麻油酸改性作用

在一个实施方案中，一种oxmal组合物可以用蓖麻油酸进行化学改性。例如，氧化的并且马来化的TOFA可以用蓖麻油酸进行化学改性。蓖麻油酸是蓖麻油中的主要脂肪酸组分。蓖麻油是从蓖麻子得到的一种蔬菜油，除蓖麻油酸外还同时包含少量的油酸和亚油酸(总体上小于5％)。蓖麻油酸是一种18-碳脂肪酸，但不像油酸和亚油酸，它在第十二个碳处具有一个羟基官能团：

不受理论所束缚，该羟基部分允许蓖麻油酸被用来对氧化并且马来化的不饱和脂肪酸或松香酸上的一种游离的羧基基团进行酯化。根据使用的起始的组合物、该起始的组合物与蓖麻油酸的相对摩尔比以及利用的这些反应条件，可以酯化一个或多个游离的羧基基团。

例如，以约1∶1的蓖麻油酸与一种马来酸酐氧化的并且马来化的TOFA组合物的摩尔比进行该反应，在以下确定的反应条件下，可以制备以下非限制性的结构：

然后可以将这些化合物氧化以制备oxmal衍生化合物。

用蓖麻油酸酯化该oxmal组合物可以在范围从约90℃并且高达约220℃的温度下进行。在某些实施方案中，可以向该反应混合物中任选地加入一种酯化催化剂来促进该酯化反应。适合的酯化催化剂在本领域内是众所周知的。可能的催化剂类的非限制性的实例包括：无机酸如硫酸、乙酸铅、乙酸钠、乙酸钙、乙酸锌，有机锡化合物，钛的酯类、三氧化锑、锗盐类、氯化铵、次磷酸钠、亚磷酸钠、以及有机酸类，如甲磺酸以及对甲苯磺酸。

在一些实施方案中，该蓖麻油酸酯化反应是与一种马来酸酐马来化的不饱和脂肪酸的组合物在催化剂不存在时并且温度限制在约90℃至约190℃之间的温度下进行的。这些条件可以选择性地促进该蓖麻油酸的羟基基团与已通过不饱和脂肪酸的马来化作用加至该不饱和脂肪酸上的一个羧基部分之间的反应。

这些酯化反应产物中的一些与目前由TOFA以及大豆脂肪酸生产的二聚物/三聚物酸的化学结构具有某种相似性，并且因此这些实施方案中的一些可能适合于同样的应用，例如作为石油领域应用中的腐蚀抑制剂组分。对于现有的要求和用途而言，蓖麻油酸改性的oxmal组合物可以向此类二聚物/三聚物酸产物提供一种适合的替代物。此外，这些酯化的oxmal组合物中的某些可以用作氟石、菱镁矿、以及磷酸盐的浮选中的分散剂类，或作为烧绿石和氟石的浮选中的共捕集剂类。

(B)聚胺改性作用

在一个替代实施方案中，一种oxmal组合物可以用一种聚胺进行化学改性。在某些实施方案中，该聚胺可具有两个或多个伯胺基团或仲胺基团。适合的聚胺包括：乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、异佛尔酮二胺、氨乙基哌嗪、哌嗪、羟乙基乙二胺、二氨基苯、赖氨酸、鸟氨酸、苯二甲二胺、六亚甲基二胺、双(六亚甲基)三胺、二氨基苯磺酸、二氨基丙烷、二氨基环己烷、二亚丙基三胺、三亚丙基四胺、1，2-双(3-氨基丙氨基)乙烷、双(六亚甲基)三胺、1，3-丙二胺、等等。还可以使用的是源于生物的聚胺类，如尸胺、腐胺、精胺、亚精胺、组胺、色胺、鲱精胺、胞嘧啶、以及5-羟色胺。还可以使用的是高分子量的聚胺类，如聚赖氨酸、聚鸟氨酸、聚烯丙胺、或从Dow Chemical Co.可商购的Amine HH。

适合的聚胺类的另外的实例是

聚醚胺(Huntsman Performance Products，The Woodlands，TX)。

聚醚胺包含连接到一个聚醚主链的末端上的伯氨基团。该聚醚主链是基于氧化丙烯(PO)、氧化乙烯(EO)、或混合的EO/PO。其他的

产品还可以包含其他的主链段并且可以具有由阻碍该伯胺或经由仲胺官能度提供的不同的反应性。低分子量Jeffamines(例如

D-230)是可接受的，连同更高分子量的Jeffamines(例如

D-2000)。在一些实施方案中，一种中等分子量(例如D-400)的Jeffamine聚醚胺可以用来获得在该oxmal衍生组合物中的一种所希望的粘度以及高温稳定性。

在另一个实施方案中，还可以使用丙烯腈还原产物。在另一个实施方案中，上述所有的聚胺种类的共混物、副产物、以及蒸馏残渣可以用于对一种氧化的并且马来化的不饱和脂肪酸的组合物进行改性。

在一个实施方案中，将(1)该聚胺与oxmal组合物的反应进行时的温度以及优选地(2)在该聚胺和该oxmal组合物之间确立的相对摩尔比(或更适当地是胺活性氢与羧基基团的当量比)进行适当地设定以促进所希望的酰胺化的oxmal组合物的制备。不受理论束缚，该胺并非是简单地加入以中和该脂肪酸(经常在基本土为环境条件下进行的一个反应)。而是，确立多个反应条件(例如，施加热)以促进在该oxmal化合物与该聚胺之间的共价酰胺键的形成。

例如，该酰胺化反应可以在(1)足以引起该聚胺的伯胺和/或仲胺基团与在一种oxmal化合物上的一个羧基部分之间的反应的温度(典型地在高于约50℃的温度下)下进行，但是(2)在不高于约200℃的温度下(例如，不高于约190℃或不高于约160℃的温度下)进行。在一个实例中，当该oxmal组合物的来源是一种马来酸酐氧化的并且马来化的TOFA组合物时，在约50℃至约90℃的范围内的温度可以用于使用聚胺的酰胺化反应。

不受理论束缚，控制该反应温度并且使用一种α，β不饱和的羧酸酐oxmal组合物可以促进该聚胺的活性氢与通过基于烃的主链的马来化反应加至该oxmal化合物上的一个羧基部分之间的选择性反应，而避免可能会被认为是该聚胺的活性氢与oxmal羧基部分之间的不加区别的反应。

如之前所注意到的，在本发明的一个实施方案中，该聚胺反应是用一种马来酸酐氧化的并且马来化的TOFA组合物来进行。此外，可以控制反应条件以促进该马来酸部分与伯胺的选择性的酰胺化反应，例如，确立该马来酸酐oxmal组合物与该聚胺之间的摩尔比，这样，相对于该聚胺的伯胺基团的总数存在至少约2个并且高达约6个非脂肪酸羧基部分。然而，如实例14中所示出，当用少量过量的非脂肪酸羧基部分在缺失一种显著量的稀释的非氧化的并且马来化的脂肪酸材料操作时需要慎重，否则会发生一种所不希望的水平的交联以及迅速的粘度的增加。

如与蓖麻油酸改性的oxmal组合物的情况一样，这些聚伯胺改性的oxmal的组合物中的一些可能适合于与常规的二聚物/三聚物酸类相同的应用，例如作为石油领域应用中的腐蚀抑制剂。

(C)氨基醇改性作用

按类似的方式对这些聚胺起作用以改性oxmal组合物的另一种类别的化学改性剂是氨基醇类。含伯胺的氨基醇类的实例包括一乙醇胺、氨乙基乙醇胺、二乙醇胺、单异丙醇胺、二异丙醇胺等。如上，这些改性反应进行时的温度以及氨基醇与oxmal组合物的摩尔比可以对确定改性的oxmal产物的性质有影响。在一个实施方案中，酰胺化反应是在(1)足以引起该氨基醇的伯胺和/或仲胺基团与非脂肪酸的羧基部分之间的反应所处的温度(典型地在至少约50℃的温度)下进行，但是(2)在不高于约200℃的温度(例如不高于约190℃或不高于约160℃)下进行。在一个实例中，当oxmal组合物的来源是一种马来酸酐马来化的并且氧化的TOFA组合物时，在约50℃至约90℃的范围内的温度可以用于该酰胺化的反应。

如以上所指出的，不受理论束缚，该反应温度的控制以及以此方式使用一种α，β不饱和羧酸酐oxmal组合物可以促进该氨基醇的胺基团与一个非脂肪酸羧基部分之间的选择性反应，并且以避免可能被认为是在氨基醇的活性氢与这些脂肪酸羧基部分之间的不加区别的反应。

在一些情况下，初始的酰胺化反应之后，温度可以升到至少约90℃至高达约220℃的温度，并且可以任选地向该反应混合物中加入一种酯化催化剂以促进氨基醇的羟基基团与另一个非脂肪酸羧基基团之间的反应。适合的酯化催化剂类在本领域内是众所周知的。非限制性的实例包括：无机酸如硫酸、乙酸铅、乙酸钠、乙酸钙、乙酸锌，有机锡化合物，钛的酯类、三氧化锑、锗盐类、氯化铵、次磷酸钠、亚磷酸钠、以及有机酸类，如甲磺酸以及对甲苯磺酸。

如上讨论的，不受理论束缚，以此方式进行初始的酰胺化反应控制了这些生成的反应产物的化学性，这样该组合物随着分子种类而数目增加，这些分子种类具有至少两倍于起始的基于烃的材料(具有多个游离的羧基基团)的分子量。

如这些蓖麻油酸改性的oxmal组合物的情况相同，这些氨基醇改性的oxmal组合物可以适合于与常规的二聚物/三聚物酸相类似的应用，例如作为石油领域应用中的腐蚀抑制剂的一个组分。氨基醇改性的oxmal组合物因此可以为二聚物/三聚物酸在这样的应用中提供一种适合的替代物。

(D)咪唑啉改性作用

本披露考虑到脂肪咪唑啉衍生的oxmal组合物的用途。

在一个实施方案中，这些组合物可以由脂肪咪唑啉衍生的妥尔油脂肪酸(TOFA)进行制备。该脂肪咪唑啉衍生的TOFA是通过使TOFA与二亚乙基三胺以约1∶1的摩尔比进行反应而制备的。这种反应的典型的产物具有约6-10的酸值以及250-300的胺值。

在一个实例中，脂肪咪唑啉衍生的oxmal组合物可以通过以下方式制备：(1)制备该脂肪咪唑啉，(2)通过与一种马来化的不饱和脂肪酸组合物的反应来将该脂肪咪唑啉进行酰胺化，并且(3)将生成的组合物进行氧化以制备oxmal衍生组合物。这种反应的一个实施方案如下详述：

然后可以将以上详述的生成的化合物进行氧化以产生一种oxmal衍生化合物。

不受理论束缚，如使用聚胺类和氨基醇类在与oxmal组合物的反应(通过一种酰胺化反应)中一样，该咪唑啉的伯胺与oxmal组合物之间的反应可以在足以引起该脂肪咪唑啉的伯胺基团与oxmal组合物的非脂肪酸羧基部分之间的反应所处的温度下进行。

如先前讨论的，该酰胺化反应是在(1)足以引起该脂肪咪唑啉的伯胺基团与一种非脂肪酸羧基部分之间的反应所处的温度(典型地是在至少约50℃的温度)下进行，但是(2)在不高于约200℃的温度(例如不高于约190℃或不高于约160℃的温度)下进行。在一个实例中，当该oxmal组合物的来源是一种马来酸酐氧化的并且马来化的TOFA组合物时，在约50℃至约90℃的范围内的温度可以用于该酰胺化反应。

在一些情况下，该脂肪咪唑啉改性的oxmal组合物可以是油溶性的。这些种类可以对多种与油十分相关的应用(包括用于反乳化型钻井液以及在烃流的运输和处理中)提供腐蚀抑制活性。此外，某些脂肪咪唑啉改性的oxmal组合物作为石油领域应用中的腐蚀抑制剂类是有用的。对于脂肪咪唑啉改性的oxmal组合物的另一个应用是在烧绿石的浮选中并且当方解石在塑料工业中用作一种填充剂时作为硅酸盐类从方解石的反浮选中的一种捕集剂。

(E)金属螯合物改性作用

在此还提供了用金属螯合剂改性的oxmal组合物。金属螯合剂可以选自：任何环的或非环的有机螯合剂，例如二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)、1，4，7，10-四氮杂环十二烷-1，4，7，10-四乙酸(DOTA)、1，4，7-三(羧甲基)-10-(2′-羟丙基)-1，4，7，10-四氮杂环十二烷(HP-DO3A)、DOTAGA、1，4，7-三氮杂环壬-酮-1，4，7，-三基三乙酸(NOTA)、Glu-DTPA、DTPA-BMA、乙二胺四乙酸(EDTA)、聚丙烯酸、聚马来酸、聚柠康酸(polycitacenic acid)、聚天冬氨酸、天冬氨酸、冠醚、笼形物、酚醛树脂、杯芳烃、柠檬酸、以及环糊精。在一些实施方案中，金属螯合剂改性的oxmal化合物或组合物可以通过提供一种胺改性的oxmal化合物或组合物并且彻底地使该oxmal衍生化合物或组合物与氯乙酸反应来制备。这些种类与oxmal组合物的羧基部分的配位在本领域内是已知的。在一些实施方案中，oxmal组合物或化合物与聚胺或多元醇在配位之前与金属螯合剂的缩合作用可以促进金属螯合剂与oxmal组合物或化合物的连接。此类改性的组合物的一些实施方案在不同的反浮选采矿应用中作为捕集剂可以是有用的。

(F)酯改性作用

在此提供了用酯类改性的oxmal组合物。酯改性的oxmal组合物可以通过使一种醇与一种oxmal组合物进行反应来制备。在一些实施方案中，该醇是一种可生物降解的醇，如一种无支链的C_5-15醇(例如，C_5-12醇)。在其他实施方案中，酯改性的oxmal组合物是通过使一种oxmal组合物与甘油、部分皂化的天然油、与其他醇进行了部分酯转移的天然油、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、聚丙三醇、糖类、1，3-丙二醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷的反应来制备的。在某些实施方案中，此类组合物可以用在进一步的衍生反应中。在其他实施方案中，某些酯改性的oxmal组合物可以用作腐蚀抑制剂类。

(G)氨基酸改性作用

在此还提供了氨基酸改性的oxmal组合物以及化合物。在一个实施方案中，氨基酸改性的oxmal组合物可以通过一种肌氨酸与一种oxmal化合物或组合物的反应来制备。肌氨酸是一种脂肪酸与氨基酸甘氨酸的缩合产物。在一个实施方案中，聚肌氨酸改性的oxmal组合物可以通过使一种oxmal组合物与甘氨酸进行缩合来制造。在另一个实施方案中，聚肌氨酸改性的oxmal组合物可以通过首先使一种不饱和脂肪酸组合物与甘氨酸进行缩合然后将该改性的组合物进行氧化和马来化来制造。在一些实施方案中，另外的肌氨酸官能度可以通过使从马来化反应中新形成的羧基官能度与更多的甘氨酸缩合来增加。类似的改性作用还可以通过使用任何天然或非天然的氨基酸对这些oxmal组合物进行改性而进行，这些氨基酸是例如：酪氨酸、赖氨酸、鸟氨酸、精氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、天冬氨酸、色氨酸、天冬酰胺、半胱氨酸、胱氨酸、二溴酪氨酸、组氨酸、羟基赖氨酸、羟基脯氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸、甲状腺素、缬氨酸、γ-氨酪酸(GABA)、氨基苯甲酸、邻氨基苯甲酸、氯代邻氨基苯甲酸、氨基己二酸、氨基己酸、氨基辛酸等。在其他的实施方案中，聚氨基酸类和肽类可以用来取代氨基酸类。在一些实施方案中，该氨基酸是赖氨酸、聚赖氨酸、鸟氨酸、精氨酸、天冬氨酸、或半胱氨酸。

这些化合物可以用作反浮选捕集剂。在一些实施方案中，这些oxmal衍生化合物作为氟石捕集剂可以是有用的。

(H)多官能腐蚀抑制剂

在此进一步提供了多功能腐蚀抑制剂，它们是通过使用前述的酯化反应和/或酰胺化反应来将某些已知的腐蚀抑制剂与oxmal组合物进行化学整合来制备的。例如，在腐蚀剂是例如炔丙醇和吗啉的情况下，可以使用上述的酯化和酰胺化反应分别向该oxmal化合物上引入这些官能腐蚀抑制剂从而产生增强的腐蚀抑制剂。

(i)炔丙醇改性作用

在一个实施方案中，通过用一种炔基醇(如炔丙醇)将一种oxmal组合物酯化，将一种三键加入该oxmal组合物中。这不仅产生了附加的对该化合物本身进行进一步化学改性的机会，而且还产生了一种新的并且有用的添加剂用于配制腐蚀抑制剂。炔丙醇是一种已知的腐蚀抑制剂；因此，通过使炔丙醇与一种oxmal组合物(例如，一种马来酸酐氧化的并且马来化的TOFA组合物)进行反应而形成的酯用于腐蚀抑制的应用是特别有用的。其他的能以与炔丙醇类似的方式使用的材料的非限制性的实例包括：1-己炔-3-醇、5-癸炔-4，7-二醇、2-丁炔-1，4-二醇、以及这些炔属醇的烷氧基化的加合物，参见，例如，美国专利号3,931,336以及EPA 0 239 770。

(ii)吗啉改性作用

在吗啉的情况下，发生在吗啉的仲胺与oxmal组合物的羧基部分之间的酰胺化反应可以产生一种oxmal衍生组合物。这些吗啉改性的oxmal组合物的一些实施方案在配制腐蚀抑制性组合物中可以是有用的。

(iii)磷酸酯改性作用

在另一个实施方案中，一种oxmal组合物可以使用磷酸酯进行改性。磷酸酯可以通过使一种乙氧基化的醇与多磷酸或与磷酸酐进行反应而制备。在一些实施方案中，该醇是一种可生物降解的醇并且可以通过乙氧基化作用制成水溶性的，例如一种无支链的C_5-15醇，(例如，C_5-12醇)。这些材料具有残留的羟基，可以使用该羟基通过使用酯化反应将磷酸酯腐蚀抑制剂与oxmal组合物进行化学整合。例如，一种磷酸酯改性的、马来化的、含TOFA的组合物可以包含：

其中R可以选自H、C₁-C₁₈烷基以及C₂-C₁₈链烯基。然后可以将生成的化合物氧化以提供一种oxmal衍生化合物。

(I)反浮选采矿

还提供了上述oxmal衍生组合物的一些实施方案作为反浮选采矿捕集剂的用途。图1-3展示了oxmal衍生组合物在这种应用中的用途。图1-3中，(1)是实例10的一种组合物；(2)是一种TOFA酰氨基胺；(3)是实例11的一种组合物；(4)是实例12的一种组合物；(5)是一种改性的TOFA酰氨基胺；并且(6)是一种氧化的TOFA酰氨基胺。

(i)磷酸酯改性作用

关于磷酸酯改性的oxmal组合物的另一个潜在的应用是在反浮选采矿中。磷酸酯类与一种脂肪酸相结合在商业上用于从玻璃砂中浮选含铁和钛的重矿物和黑云母。不受理论所束缚，一种oxmal化合物的一种磷酸酯可具有被结合入该分子本身的多官能性，因此改进了浮选分离效率、在另一个实施方案中，一些该磷酸酯改性的oxmal组合物在脉石材料是呈硅酸盐形式时可以用于碳酸盐类(如方解石、白云石、以及菱镁矿)的浮选。在另一个实施方案中，某些衍生组合物还可以用于与一种硅酸盐捕集剂(如，酰氨基胺衍生物氧化的并马来酸化的不饱和的脂肪酸组合物)相结合的亚磷酸盐(酯)的反浮选中。有可能使用这些oxmal衍生物组合物中的一些与其他的捕集剂(如未改性的不饱和脂肪酸和/或马来化的和/或氧化的不饱和脂肪酸)的共混物。

(ii)黄原酸盐改性作用

在一个另外的实施方案中，oxmal组合物可以用黄原酸盐进行改性。黄原酸盐是通过二硫化碳与一种醇改性的oxmal组合物的反应来制备的。这些醇改性的oxmal组合物可以通过将该组合物与一种二醇或一种多元醇进行酯化反应而制得，该二醇或多元醇是例如季戊四醇、乙二醇、甘油、聚乙二醇、丙二醇、聚丙二醇、其他丙二醇、丁二醇、戊二醇、以及己二醇。在一些实施方案中，一种聚黄原酸盐浮选捕集剂可以通过首先将一种不饱和脂肪酸组合物与一种二醇或多元醇进行缩合，随后与二硫化碳进行反应而制备。然后可以将该反应产物进行氧化并且马来化以产生一种化学改性的oxmal组合物。在另一个实施方案中，可以通过将这些非脂肪酸羧基部分与另外的二醇或多元醇进行缩合，随后是与二硫化碳的反应而加入另外的黄原酸盐官能度。在一些实施方案中，可以使用脂肪不饱和醇或oxmal组合物来取代如上所述的酯化的脂肪酸或oxmal组合物。在任何情况下，这些产生的聚黄原酸盐捕集剂的一些实施方案用于铜、铂、以及金的浮选可能是理想的。称为硫代氨基甲酸酯的类似的产品可以用脂肪不饱和胺或酰氨基胺取代这些酯化的脂肪酸或oxmal组合物来制备。这些捕集剂可能对硫化铜矿石的开采是有用的。

硫代磷酸酯改性作用

在另一个实施方案中，上述用于生产磷酸酯的方法可以用来制备硫代磷酸酯。在一个实例中，通过用五硫化二磷取代五氧化二磷，可以制备硫代磷酸酯改性的oxmal组合物。此类组合物当与黄原酸盐一起使用时可以具有作为用于硫化物矿物的共捕集剂的用途。

氧肟酸改性作用

在此还提供了氧肟酸改性的oxmal组合物以及化合物。氧肟酸是脂肪酸与羟基胺的缩合产物。在一个实施方案中，聚氧肟酸改性的oxmal组合物可以通过使一种oxmal组合物与羟胺进行缩合来制备。在一些实施方案中，聚氧肟酸改性的oxmal组合物可以通过首先使一种不饱和脂肪酸组合物与羟胺缩合然后将该改性的不饱和脂肪酸进行氧化并且马来化来制造。另外的氧肟酸官能度可以通过将从马来化反应中新形成的羧基官能度与另外的羟胺进行缩合而加入。由氧肟酸制备的改性的组合物的一些实施方案可以有用地作为磷酸盐捕集剂并且在高岭土的反浮选中作为用于锐钛矿的矿产品的捕集剂。

磺酸盐和硫酸盐改性作用

当发现重晶石与氟石以及方解石一起时，可以在重晶石的浮选中使用烷基硫酸钠。它们还可以用于浮选天青石、石膏、钾盐镁矾、硬石膏、以及硫酸铅矿。例如，十二烷基硫酸钠已经被用作一种铀矿捕集剂。此外，磺酸盐，像石油磺酸盐，可以用来浮选锐钛矿(含钛的(titaniferrous))以将其从精细的高岭土中分离出。

磺酸盐改性的oxmal组合物可以通过用一种亚硫酸氢钠的溶液或用发烟硫酸来处理一种oxmal组合物来合成。一个实例可以通过用氯磺酸处理一种oxmal组合物的甘油酯来制备。磺酸盐或硫酸盐改性的oxmal组合物的一些实施方案可以比传统的石油磺酸盐以及烷基硫酸盐作为浮选捕集剂更有效，并且它们是从可再生的资源(像脂肪酸)而不是石油中衍生出来的。

(J)总体考虑

关于在腐蚀抑制剂和乳化应用中的使用，上述oxmal衍生组合物可以与其他材料相结合以便(例如)中和这些游离的羧基部分的一个或多个。例如，这些oxmal衍生组合物可以与不同的有机碱(包括胺类，如亚烷基胺类，例如二亚乙基三胺，咪唑啉、酰胺基胺类、酰胺基胺缩合物，以及烷醇胺，如一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、哌嗪、羟乙基乙二胺、二氨基苯、赖氨酸、鸟氨酸、苯二甲二胺、六亚甲基二胺、双(六亚甲基)三胺、二氨基苯磺酸、二氨基丙烷、二氨基环己烷、源于生物的聚胺，如尸胺、腐胺、精胺、亚精胺、组胺、色胺、鲱精胺、胞嘧啶、以及5-羟色胺，更高分子量的聚胺如聚赖氨酸、聚鸟氨酸、聚烯丙胺、或胺HH，等)进行中和，并且如被本领域普通技术人员将认可的，可替代地用多种无机碱来产生oxmal衍生组合物的相关的钠、钾、以及钙盐。

当用于腐蚀抑制应用时，具体地，本发明的组合物和它们的相关的盐类的一些实施方案可以按从约5ppm到高达约20ppm的浓度来使用。在其他的实施方案中，本发明的组合物和它们的相关的盐类的组合物能以按重量计从约1％到按重量计约10％的量来使用。当用作一种乳化剂时，总体而言，这些oxmal衍生组合物，如这些化学改性的、氧化的并且马来化的妥尔油组合物和它们的相关盐类能够以按该乳液的重量计从约2％至约15％的量来使用。

同样，如上所述的oxmal衍生组合物可以溶解或分散在一种载体溶剂中以便在用作一种腐蚀抑制剂组合物时有助于涂覆金属。适当的载体溶剂包括但不限于：水、柴油燃料、醇、煤油、重芳香族石脑油、原油、以及它们的组合。

在一个实施方案中，如上所述的oxmal衍生组合物可以用作石油回收应用中的腐蚀抑制剂。在此种情况下，在一种油或天然气井中的井下条件可以从一个井到另一个大为不同。例如，在一种环境下，会遇到“甜”的条件(CO₂占优势)，而在另一种环境下“酸”的条件占优势(H₂S存在)。oxmal衍生组合物的一些实施方案可能适合用于延缓这两种环境的腐蚀。如上指出的，oxmal衍生组合物的一些实施方案在多种反浮选采矿以及其他相关应用中是有用的。例如，oxmal衍生组合物可以用在泡沫浮选(以及反浮选)分离应用中(例如在矿石富集中)来增强硅质材料从其他非硅质材料中的分离。例如，此类应用包括高岭土的纯化，将矿物煤的能量值升级、从粘土杂质中回收矿物价值物(例如磷酸盐、钾碱、石灰、硫酸盐、石膏、铁、铂、金、钯、钛、钼、铜、铀、铬、钨、锰、镁、铅、锌、银、石墨、镍、铝土矿、硼砂、硼酸盐等)，从粘土杂质中分离沥青，等等。根据这些具体的情况，oxmal衍生组合物的一些实施方案可以起捕集剂的作用。在一些实施方案中，oxmal组合物的某些实施方案可以在油砂富集中起乳化剂的作用。

此外，这些oxmal衍生组合物的一些实施方案还可以在水的纯化应用中有用途，其中有必要从水中除去固体颗粒污染物(例如通过絮凝)或重金属离子污染物(如通过提取)。在所有这些应用中，将oxmal衍生组合物的一些实施方案以按重量计在约0.005％至约0.25％的之间的量加入待处理的水性混合物中。

进一步提供了一种改性混凝土的方法，该方法包括将一个有效量的混凝土混合物加入该混凝土中，其中该混凝土混合物包括一种oxmal衍生组合物。如在此使用的，“改性”被用来指改变该混凝土的一种特征，例如，凝固时间、水的减少或可流动性、塌落度、和/或引气。因此，oxmal衍生组合物可以起延迟混合物、加速混合物、超级增塑剂、减水混合物、和/或引气混合物的作用。在一个实施方案中，该oxmal衍生组合物是一种超级增塑剂。

实例

通用方法：

通过使用标准方法ASTM D 465-05和AOCS Te 1a-64来确定酸值。布氏粘度使用标准试验方法ASTM D 803-03和AOCS Ja 10-87(93)来测量。Gardner-Holdt粘度使用标准方法ASTM D1545-07和AOCS Ja11-87(93)来确定。

实例1：马来化的妥尔油产品的氧化作用

将两种马来化的妥尔油产品

690以及

692在升高的温度下用空气进行氧化。690是妥尔油脂肪酸残渣与一种蒸馏的妥尔油的妥尔油共混物，该共混物以约3.5％的水平被马来化。

692是一种妥尔油松香与一种妥尔油脂肪酸的共混物，该共混物以约12％的水平被马来化。

将这些妥尔油共混物各自进料到一台反应器中，该反应器装配有一个搅拌器、一个热电偶以及通过软管连接到空气供应源上的一个多孔玻璃喷雾石(sparge stone)。将这些妥尔油共混物加热到165℃并且通入空气并将其调节为4L/hr的流速通过该喷雾石。然后将该马来化的妥尔油反应混合物加热到177℃并且随着氧化反应的进行而频繁地取样以得到酸值和粘度(Gardner-Holdt)，同时将反应混合物保持在177℃的温度。在鼓入空气时将该反应混合物在177℃的温度下保持10.5-16小时。然后将该反应混合物冷却到70℃-85℃并且排出。该马来化的并且氧化的妥尔油产品的最终物理特性如以上描述的来确定。对该马来化的并且氧化的妥尔油产品的特性进行了测量，参照这些起始材料的典型特性在下表中示出：

实例2：氧化的妥尔油的马来化作用

一种氧化的并且马来化的妥尔油组合物是通过一种可商购的氧化的妥尔油产品的马来化来生产的。氧化的妥尔油产品

MTO(从Georgia Pacific可商购的、氧化的、高酸值的粗妥尔油)被用作起始材料。将该氧化的粗妥尔油用马来酸酐进行处理。

将MTO(95wt％)加料到一个密封的反应器中，该反应器装备有一个搅拌器、一个热电偶以及一个冷凝器。将该反应器加热至180℃。在180℃下向该反应器中缓慢地加入马来酸酐(5wt％)。然后将该反应混合物加热到200℃持续大约3-6小时或直至所有的马来酸酐已经反应掉。然后将该反应混合物冷却到70℃-80℃并且排出。这些最终的物理特性如上所述进行确定。对该氧化的并且马来化的妥尔油产品的特性进行测量，参照这些起始材料的典型特性如在下表中示出：

实例3：对粗妥尔油马来化并且随后再氧化

使用类似于实例1中说明的方法，由此将一种粗妥尔油混合物马来化随后再氧化。在此特定的实例中，将该组合物马来化至约5％的水平并且然后氧化。

将一种粗妥尔油(95wt％)加料到一台密封的反应器中，该反应器装备有一台搅拌器、一个热电偶、以及一台冷凝器。将该反应混合物加热至180℃。在180℃下向该反应器中缓慢地加入马来酸酐(5wt％)。然后将该反应混合物加热到200℃，持续大约3-6小时或直至所有的马来酸酐已经反应掉。一旦所有的马来酸酐已经反应，则然后将该反应混合物冷却到180℃并且使用通过软管而连接到空气供应源上的一个多孔玻璃喷雾石向该反应混合物中引入空气。通入空气并且调节到4L/hr的流速通过该喷雾石。使用空气对马来化的粗妥尔油进行12-16小时的氧化作用。然后将反应混合物冷却到70℃-85℃并且排出。确定最终的物理特性。对该马来化的并且氧化的妥尔油产品的特性进行了测量，参照起始材料的典型的特性如在下表中示出：

	粗妥尔油	马来化-氧化的粗妥尔油
			酸值	161.6	169.5
密度(25℃；Lbs/gal)	8.088	8.54
			比重(25℃)	0.9706	1.027
布氏粘度(cPs；25℃)	695.0	33800

实例4马来化的妥尔油脂肪酸的氧化

在此实例中，使用空气在升高的温度下将一种马来化的妥尔油脂肪酸(TOFA)进行氧化。

将TOFA加料到一台密封的反应器中并且将该反应器的内含物加热至70℃。一旦温度达到70℃，就将按总反应重量计约25％的量的马来酸酐加入到该容器中。将该反应混合物分几个阶段加热到220℃。从起始温度70℃，使该温度以小的增量增加直至达到220℃。每次温度调节并且达到所希望的设定点之后，将材料维持在该设定点温度五分钟的保持时间。第一阶段的加热是从70℃到130℃；第二阶段的加热是从130℃到160℃；第三阶段的加热是从160℃到185℃；第四阶段的加热是从185℃到205℃；并且第五阶段和最后阶段的加热是从205℃到220℃。然后将该反应混合物保持在220℃直至达到约Z-2的Gardner-Holdt粘度。该保持时间根据批次的大小典型地需要约5小时。将该反应混合物冷却到排出温度并且对该马来化的产品的物理特性如以上所述进行测量。典型地，该马来化的产品显示出等于300-320mg KOH/g的酸值(含水的)、1.04的比重以及等于2700-3400cps的布氏粘度(在25℃)。

为了生产一种马来化的并且氧化的脂肪酸组合物，然后将该马来化的妥尔油脂肪酸加料到一个反应器中，该反应器装备有一台搅拌器、一个热电偶、以及通过一个软管连接到一个空气供应源上的多孔玻璃喷雾石。将该马来化的妥尔油脂肪酸加热到165℃并且通入空气并将其调节为4L/hr的流速通过该喷雾石。然后将该反应混合物加热到177℃并且频繁取样以得到酸值和粘度(Gardner-Holdt)，同时将该反应混合物保持在177℃。在鼓入空气时将该反应混合物在177℃下保持10.5-16小时。然后将该反应混合物冷却到70℃-85℃并且排出。然后对该马来化的并且氧化的TOFA的最终物理特性如以上所述进行确定。马来化的并且氧化的TOFA的特性测量为：

	氧化的马来化的妥尔油脂肪酸
		酸值	250
密度(25℃；Lbs./gal)	8.80

比重(25℃)	1.056
		布氏粘度(cPs；25℃)	17530

实例6：用蓖麻油酸将马来化的妥尔油脂肪酸进行酯化随后再氧化

向一个适合的洁净并且干燥的反应容器中加入按重量计56.6％的一种根据实例2制得的马来化的TOFA。将该反应器的内含物在搅拌下并且在氮气气氛下加热至110℃。此后，将按重量计43.4％的蓖麻油酸加入到该反应器(确立蓖麻油酸：TOFA的摩尔比为约1∶1)中并且将该反应器的内含物加热至150℃。一旦加入了所有的蓖麻油酸，则将该反应器内含物进一步加热至180℃并且在此温度下反应足以使酸值稳定的一段时间(即，以消耗所有的羟基部分或蓖麻油酸)。

为了氧化该组合物，将该酯化的马来化的妥尔油脂肪酸加料到一个反应器中，该反应器装备有一台搅拌器、一个热电偶、以及通过一个软管连接至一个空气供应源上的多孔玻璃喷雾石。将该酯化的马来化的妥尔油脂肪酸加热到165℃并且通入空气并将其调节为4L/hr的流速通过该喷雾石。然后将该反应混合物加热到177℃并且频繁取样以得到酸值和粘度(Gardner-Holdt)，同时将该反应混合物保持在177℃。在鼓入空气时将该反应混合物在177℃下保持10.5-16小时。然后将反应混合物冷却到70℃-85℃并且排出。

实例7用DETA将马来化妥尔油脂肪酸进行酰胺化随后再氧化

向一个适合的洁净并且干燥的反应容器中加入按重量计95.3％的一种以脂肪酸与马来酸酐摩尔比为2∶1制得的马来化的TOFA。

该马来化的TOFA按以下各项来制备。向一个适合的洁净并且干燥的反应容器中加入按重量计85.9％的TOFA。将该反应器的内含物在搅拌下并且在氮气气氛下加热至70℃。此后，将按重量计14.1％的马来酸酐(MA)加入到该反应器(确立TOFA∶MA的摩尔比为约2∶1)中并且加热该反应器的内含物。从起始温度约70°，将该温度渐增地升高到直至220℃。每次的温度调节并且达到所希望的设定点之后，将该材料在该设定点温度维持一个短的保持时间。第一阶段的加热是从70℃到130℃；第二阶段的加热是从130℃到160℃；第三阶段的加热是从160℃到180℃；第四阶段的加热是从180℃到200℃；并且第五阶段和最后阶段的加热是从200℃到220℃。然后将该反应混合物保持在220℃直至达到希望的粘度。该保持时间根据批次大小典型地需要约4-5小时。将该反应混合物冷却至排放温度。

然后将该马来化的TOFA在搅拌下并且在氮气气氛下加热至120℃。此后，将按重量计4.7％的二亚乙基三胺(DETA)加入到该反应器(确立DETA∶TOFA的摩尔比为约1∶2)中并且将该反应器的内含物加热至180℃。将这些反应器的内含物在此温度下反应约2小时。

为了氧化该组合物，将DETA改性的TOFA组合物加料到一个反应器中，该反应器装备有一台搅拌器、一个热电偶、以及通过一个软管连接至一个空气供应源上的多孔玻璃喷雾石。将该马来化的妥尔油脂肪酸加热到165℃并且通入空气并将其调节为4L/hr的流速通过该喷雾石。然后将该反应混合物加热到177℃并且频繁取样以得到酸值和粘度(Gardner-Holdt)，同时将该反应混合物保持在177℃。在鼓入空气时将该反应混合物在177℃下保持10.5-16小时。然后将反应混合物冷却到70℃-85℃并且排出。

实例8咪唑啉改性的氧化的并且马来化的妥尔油脂肪酸

向一个适合的洁净并且干燥的反应容器中加入1474重量份的妥尔油脂肪酸。将该反应器的内含物在搅拌下并且在氮气气氛下加热至约60℃-70℃。然后，起始加入约526重量份的二亚乙基三胺(DETA)。控制加入速率以允许这些反应器内含物放热至约100℃，并且然后应用加热以使该温度升高至约115℃。一旦已经加入了所有的DETA(经约3.5小时的一段时间发生)，将该反应器内含物加热至160℃并且在此温度下反应足以达到一个恒定酸值的一段时间，这会需要约3.25小时。

向一个合适的洁净并且干燥的反应容器中加入按重量计52.1％的马来化的TOFA。将该反应器的内含物在搅拌下并且在氮气气氛下加热至约140℃。随着施加另外的热量，将按重量计47.9％的以上生产的脂肪咪唑啉快速加入该反应器中。一旦已经加入所有的脂肪咪唑啉之后，随着脂肪咪唑啉的加入将反应混合物首先加热到160℃并且然后到180℃。在约1.5小时的一段反应时间之后，从当该脂肪咪唑啉的加入开始测量，回收了一种咪唑啉-改性的马来酸酐马来化的TOFA。

为了氧化该咪唑啉-改性的马来酸酐马来化的TOFA组合物，然后将该组合物加料到一台反应器中，该反应器装备有一台搅拌器、一个热电偶、以及通过一个软管连接至一个空气供应源上的多孔玻璃喷雾石。将该马来化的妥尔油脂肪酸加热到165℃并且通入空气并将其调节为4L/hr的流速通过该喷雾石。然后将该反应混合物加热到177℃并且频繁取样以得到酸值和粘度(Gardner-Holdt)，同时将该反应混合物保持在177℃。在鼓入空气时将该反应混合物在177℃下保持10.5-16小时。然后将反应混合物冷却到70℃-85℃并且排出。

实例9：氧化的并且马来化的TOFA的二亚乙基三胺衍生物

向一个1升的圆底烧瓶中加入394.1克的一种具有酸值为201.4的氧化的并且马来化的TOFA，该圆底烧瓶装备有一个Barrett阱、冷凝器、热电偶、氮入口接头以及一台搅拌器。将该反应器加热至100℃。一旦该反应器达到100℃，就将二亚乙基三胺经40分钟的时段缓慢加入该烧瓶中。当完成了二亚乙基三胺的加入，将该反应混合物加热至160℃并且保持7小时直至酸值为5.75。然后将反应混合物冷却到100℃并且排出。该产品的物理特性如下：酸值＝5.75；布氏粘度＝14000cPs(25℃)；％固体＝97.5；密度(25℃)＝8.314lbs/gal；Sp.重力(25℃)＝0.999。

实例10：马来化的MTO的二亚乙基三胺衍生物

向一个1升的圆底烧瓶中加入411.4克具有酸值为158.9的马来化的MTO，该圆底烧瓶装备有一个Barrett阱、冷凝器、热电偶、氮入口接头以及一台搅拌器。将该反应器加热到100℃。一旦该反应器达到100℃，就将二亚乙基三胺经40分钟的时段缓慢加入该烧瓶中。当完成了二亚乙基三胺的加入，将该反应混合物加热至160℃并且保持16小时直至酸值为41.5。然后将反应混合物冷却到100℃并且排出。该产品的物理特性如下：酸值＝41.5；布氏粘度＝46,330cPs(25℃)；％固体＝89.4；密度(25℃)＝8.505lbs/gal；Sp.重力(25℃)＝1.022。

实例11：氧化的

692的二亚乙基三胺衍生物

向一个1升的圆底烧瓶中加入304.8克具有酸值为258.1的

692，该圆底烧瓶装备有一个Barrett阱、冷凝器、热电偶、氮入口接头以及一台搅拌器。将该反应器加热到100℃。一旦该反应器达到100℃，就将二亚乙基三胺经40分钟的时段缓慢加入该烧瓶中。当完成了二亚乙基三胺的加入，将该反应混合物加热至160℃并且保持16小时直至酸值为30.7。然后将反应混合物冷却到100℃并且排出。该产品的物理特性如下：酸值＝30.7；布氏粘度＝26,770cPs(25℃)；％固体＝98.7；密度(25℃)＝8.606lbs/gal；Sp.重力(25℃)＝1.034。

实例12：氧化的并且马来化的脂肪酰胺甚胺作为磷酸盐矿石的反浮选中的捕集剂

本实例着手解决使用阳离子捕集剂的反浮选。对以下组合物连同一种专有商业试剂进行了评估：

(1)实例9的组合物；

(2)一种TOFA酰胺基胺；

(3)实例10的组合物；

(4)实例11的组合物；

(5)一种改性的TOFA酰胺基胺；以及

(6)一种氧化的TOFA酰胺基胺。

通过在三个pH水平(5.0、7.0、以及9.0)下用六种试剂连同一种专有的商业脂肪醚胺的浮选测试研究了pH和捕集剂类型对反磷酸盐浮选性能的影响。图1-3示出了在pH从5.0变化至9.0时分别对磷酸盐浮选分离效率、P₂O₅回收率以及产物P₂O₅级别的影响。这些图表明：(1)示出了比包括该专有商业脂肪醚胺的任何其他捕集剂都更好的浮选性能。对于所有这些捕集剂，在pH为7.0时实现了最高的P₂O₅回收率。具有(1)的最佳的磷酸盐浮选分离效率、P₂O₅回收率和P₂O₅级别分别是92.0％，96.1％以及32.1％。与醚胺相比较，在pH值为7时，捕集剂(1)的使用使分离效率和P₂O₅回收率分别增加了0.7％和4.7％。

实例13：一种氧化的并且马来化的TOFA组合物作为一种混凝土混合物的用途

检查了使用oxmal组合物的选定的酰胺基胺衍生物的阳离子盐的效力。这些衍生物用在先前实例中说明的二亚乙基三胺(DETA)来制备。然后将它们用酸(HCl)中和以制备阳离子盐并用水稀释至30％-40％的最终浓度。然后使用一种修改的“微型-塌落(mini-slump)”测试(Kantro，D.L.，Cement，Concrete and Aggregates，Winter 1980，Vol.2(2)：95)对每个样品进行测试。

在一个大型的纸杯(20盎司)中将波特兰水泥(300g，型号I/II)、水(120g)、以及有待测试的添加剂(重量基于浓度而变化)进行组合。将该组合用一种木质压舌板手动混合2分钟，允许静置3分钟，混合另外1分钟并且然后进行测试。将一定量的足以完全填满该测试容器的测试混合物倾流入一个150-mL容量的打蜡的纸杯中，该打蜡的纸杯是经改动的，其中在底部具有一个1/8英寸直径的孔。用一根手指塞住底部的孔，同时将该杯倒置在一个光滑的、平坦的表面上。然后将该杯移除并且允许水泥饼下沉(塌落)，持续1分钟。对所得饼的直径进行测量并计算面积。面积越大，则该添加剂在增加水泥的流动性上越有效。从经试验的这些不同组合物中获得的结果在下表中示出。

已经对多个实施方案进行了说明。尽管如此，应理解的是在不背离本披露的精神和范围的情况下可以做出不同的变更。因此，其他实施方案在以下权利要求书的范围内。

Claims (12)

1.一种组合物，包括：一种氧化的并且马来酸化的化合物，该化合物具有一个或多个衍生的羧酸部分。

2.根据权利要求1所述的组合物，其中该一个或多个衍生的羧酸部分是与一种或多种以下物质进行反应的一种羧酸：蓖麻油酸、聚胺、氨基醇、咪唑啉、金属螯合剂、炔属醇、吗啉代、磷酸酯、氨基酸、黄原酸盐、硫代磷酸酯、氧肟酸、磺酸盐、以及硫酸盐。

3.根据权利要求2所述的组合物，其中聚胺类是选自：乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、异佛尔酮二胺、氨乙基哌嗪、哌嗪、羟乙基乙二胺、二氨基苯、赖氨酸、鸟氨酸、苯二甲二胺、六亚甲基二胺、双(六亚甲基)三胺、二氨基苯磺酸、二氨基丙烷、二氨基环己烷、聚赖氨酸、聚鸟氨酸、聚烯丙胺、胺HH、Jeffamines、二亚丙基三胺、三亚丙基四胺、1，2-双(3-氨基丙氨基)乙烷、双(六亚甲基)三胺、1，3-丙二胺、尸胺、腐胺、精胺、亚精胺、组胺、色胺、鲱精胺、胞嘧啶以及5-羟色胺。

4.根据权利要求2所述的组合物，其中氨基醇类是选自：一乙醇胺、氨乙基乙醇胺、二乙醇胺、单异丙醇胺、以及二异丙醇胺。

5.根据权利要求2所述的组合物，其中氨基酸类是选自：天然的或非天然的氨基酸类。

6.一种氧化的并且马来化的衍生组合物。

7.通过对一种氧化的并且马来酸化的组合物进行化学改性的方法而生产的一种产品。

8.一种将溶液乳化的方法，包括将该溶液与一个有效量的根据以上权利要求中任何一项所述的组合物相结合。

9.一种抑制金属表面上的腐蚀的方法，包括将该金属表面与一个有效量的根据以上权利要求中任何一项所述的组合物相接触。

10.一种减少金属表面上的腐蚀的方法，包括将该金属表面与一个有效量的根据以上权利要求中任何一项所述的组合物相接触。

11.一种浮选矿石的方法，该方法包括将包含一种矿石捕集剂的一种组合物引入一个反浮选池中，其中该组合物包括一个有效量的根据以上权利要求中任何一项所述的组合物。

12.一种将混凝土改性的方法，该方法包括向该混凝土中加入一种混凝土混合物，其中该混凝土混合物包括根据以上权利要求中任何一项所述的组合物。

Images