Use of at least one mono-or polyhydric benzene or derivative as antioxidant in linear olefins

Abstract

Use of antioxidant in linear olefins during storage and / or transportation, in particular alpha-olefins.

Description

Use of at least one mono-or polyhydric benzene or derivative as antioxidant in linear olefinsTECHNICAL FIELD

[0001] The present invention relates to inhibition of oxidation in linear olefins during storage and / or transportation, in particular alpha-olefins.

[0002] BAKGROUND ART

[0003] Linear olefins are hydrocarbons having from 6 to 24 carbon atoms and comprising at least one double bond. Amongst the linear olefins, a specific subgroup can be identified called alpha-olefins. Said alpha-olefins bear at least one double bond at the first position, i.e. a terminal carbon-carbon double bond. Linear olefins may react with air or oxygen to form undesired peroxides and other oxygenated products. These undesired peroxides and oxygenated product may lead to odor formation and / or discoloration. These undesired products may also affect the performances of the catalysts used in the preparation of polyalphaolefins.

[0004] Solutions have already been proposed to mitigate this phenomenon; in particular BHT (Butylated hydroxytoluene) is used in the storage and transportation of alpha-olefins in order to avoid unwanted reactions. However, BHT is often accused of being an endocrine disruptor and of having toxic effects on the liver, kidneys and lungs at extreme doses, by ingestion. BHT is also suspected of having a potential for bioaccumulation in aquatic species.

[0005] The specific aim of the present invention is to provide a safer alternative to BHT with at least equivalent or improved effectiveness in the preservation of linear olefins.

[0006] BRIEF DESCRIPTION

[0007] According to an aspect, the present invention relates to the use of at least one mono-or polyhydric benzene or a derivative thereof to inhibit the oxidation of linear olefins, in particular during storage and / or transportation.

[0008] According to another aspect, the present invention relates to the use of at least one mono-or polyhydric benzene or its derivative thereof as BHT replacer.

[0009] According to a third aspect, the present invention relates to a composition comprising:

[0010] (i) an alpha-olefin selected from the group consisting of 1-octene, 1-hexene or 1-decene, and

[0011] (ii) at least one mono-or polyhydric benzene or derivative thereof.DESCRIPTION OF DRAWINGS

[0012] Figures 1 and 2: Photos of the samples according to examples 1 to 13 after 90 days of storage.

[0013] DETAILLED DESCRIPTION

[0014] In a first aspect, the present invention relates to the use of at least one mono-or polyhydric benzene or a derivative thereof to inhibit the oxidation of linear olefins, in particular during storage and / or transportation.

[0015] In the present disclosure, the expression “to inhibit the oxidation” refers to the ability of a compound to prevent oxidation, degradation and discoloration of a valuable product. Inhibition of oxidation is therefore key for improving the stability upon storage or transportation of a valuable product. In general, a compound suitable for inhibiting oxidation is added to a valuable product, when nitrogen blanketing is not feasible.

[0016] Throughout the present disclosure, the expression “linear olefin” refers to a compound having a linear chain of carbon atoms, preferably comprising from 6 to 24 carbon atoms, and comprising at least one carbon-carbon double bond.

[0017] Amongst the linear olefin, a special group of linear olefin can be identified name linear alpha-olefins. Throughout the present disclosure, the expression “linear alpha-olefin” refers to a compound having a linear chain of carbon atoms, preferably comprising from 6 to 24 carbon atoms, and comprising one carbon-carbon double bond, located between the first and second carbons of the linear chain. Linear alpha-olefins may also be referred to as terminal olefins or terminal alkenes. A linear alpha-olefin may for example refer to 1-hexene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene.

[0018] Throughout the present disclosure, the expression “effective amount” refers to the minimum amount of at least one mono-or polyhydric benzene or a derivative thereof at which an improvement is observed in the inhibition of oxidation of linear olefins.

[0019] According to the present invention, the linear olefin may be a linear olefin having from 6 to 24 carbon atoms. Preferably, the linear olefin may be an alpha-olefin, preferably selected from the group consisting of 1-octene, 1-hexene or 1-decene.

[0020] According to the present invention, the at least one mono-or polyhydric benzene or a derivative thereof may be used as BHT replacer. Advantageously the mono-or polyhydric benzene or derivative thereof offer equal to superior performances to BHT, while being safer from a toxicological perspective.

[0021] According to the present invention, the at least one mono-or polyhydric benzene or a derivative thereof may be a compound of formula (I) :

[0022] wherein each R1 is independently selected from the group consisting of:

[0023] -hydroxyl,

[0024] -C1-C6 linear or branched alkyl,

[0025] -C1-C6 linear or branched alkenes,

[0026] -OR2 wherein R2 is selected from the group consisting of C1-C6 linear or branched alkyl, C1-C6 linear or branched alkenes, and n = 1, 2, 3, 4 or 5, preferably 1 or 2.

[0027] Preferably, when one R1 is a hydroxyl group, then the compound of formula (I) comprises 2 hydroxyls, preferably the 2 hydroxyls are in ortho-position.

[0028] Preferably, the at least one mono-or polyhydric benzene or a derivative thereof may be selected from the group consisting of catechol, tert-butylcatechol and eugenol.

[0029] Advantageously the use of at least one mono-or polyhydric benzene or a derivative thereof may avoid color and / or odor formation in linear olefins.

[0030] According to the present invention, an effective amount of the at least one mono-or polyhydric benzene or a derivative thereof may be employed in order to inhibit the oxidation of linear olefins, in particular during storage and / or transportation. In general, the amount of the at least one mono-or polyhydric benzene or a derivative thereof may be higher than 10 ppm, preferably higher than  15 ppm, still more preferably higher than 20 ppm. In general, the amount of the at least one mono-or polyhydric benzene or a derivative thereof may be lower than 500 ppm, preferably lower than 450 ppm, still more preferably lower than 400 ppm. In the event, more than one mono-or polyhydric benzene or a derivative thereof may be used, then the amounts refer to the total amount of mono-or polyhydric benzene or a derivative thereof used for inhibiting oxidation.

[0031] In actual facts, the total amount the at least one mono-or polyhydric benzene or a derivative thereof is dependent on the linear olefin used in the present invention. Various parameters may influence the amount of mono-or polyhydric benzene or a derivative thereof, for example temperature, humidity…

[0032] According to another embodiment, the present invention relates to a composition comprising:

[0033] (i) an alpha-olefin selected from the group consisting of 1-octene, 1-hexene or 1-decene, and

[0034] (ii) at least one mono-or polyhydric benzene or derivative thereof.

[0035] Preferably, the at least one mono-or polyhydric benzene or a derivative thereof of the composition of the present invention may be used as BHT replacer.

[0036] Preferably, the at least one mono-or polyhydric benzene or a derivative thereof used in the composition may be a compound of formula (I) :

[0037] wherein each R1 is independently selected from the group consisting of:

[0038] -hydroxyl,

[0039] -C1-C6 linear or branched alkyl,

[0040] -C1-C6 linear or branched alkenes,

[0041] -OR2 wherein R2 is selected from the group consisting of C1-C6 linear or branched alkyl, C1-C6 linear or branched alkenes, and n = 1, 2, 3, 4 or 5, preferably 1 or 2.

[0042] Preferably, when one R1 is a hydroxyl group, then the compound of formula (I) comprises 2 hydroxyls, preferably the 2 hydroxyls are in ortho-position.

[0043] Preferably, the at least one mono-or polyhydric benzene or a derivative thereof may be selected from the group consisting of catechol, tert-butylcatechol and eugenol.

[0044] Advantageously, an effective amount of the at least one mono-or polyhydric benzene or a derivative thereof may be employed in the composition of the present invention in order to inhibit the oxidation of linear olefins, in particular during storage and / or transportation. In general, the amount of the at least one mono-or polyhydric benzene or a derivative thereof may be higher than 10 ppm, preferably higher than 15 ppm, still more preferably higher than 20 ppm. In general, the amount of the at least one mono-or polyhydric benzene or a derivative thereof may be lower than 500 ppm, preferably lower than 450 ppm, still more preferably lower than 400 ppm. In the event, more than one mono-or polyhydric benzene or a derivative thereof may be used, then the amounts refer to the total amount of mono-or polyhydric benzene or a derivative thereof used for inhibiting oxidation.

[0045] In actual facts, the total amount the at least one mono-or polyhydric benzene or a derivative thereof is dependent on the linear olefin used in the present invention. Various parameters may influence the amount of mono-or polyhydric benzene or a derivative thereof, for example temperature, humidity…

[0046] Advantageously, the composition of the present invention display equal to superior performances to compositions comprising BHT, while being safer from a toxicological perspective.

[0047] The examples which follow illustrate the invention but without limiting its scope.

[0048] Examples 1 to 13 Preparation of the compositions in 1-octene

[0049] TBC refers to tert-butyl catechol, PC refers to catechol, EUG refers to eugenol.

[0050] The effectiveness of inhibition of oxidation of examples 1 to 9 (invention) was validated according to the following tests. The samples 1 to 13 were placed in a water bath at 30℃ and kept for 90 days.

[0051] Antioxidant performances measured by GC

[0052] The antioxidation performances were analysed after 21, 56 and 90 days by GC and assessment of the 1-octene content after 21, 56 and 90 days compared to 1-octene content at the beginning of the test.

[0053] 1-Octene content = (peak area at after “n” days)  /  (peak area at the beginning of the test) *100

[0054] In addition, it was visually assessed whether the use of PC, EUG or TBC had an impact on the 1-octene samples. The analysis was performed after 21, 56 and 90 days of storage.

[0055] This test shows that the use of PC, EUG or TBC (examples 1 to 9) had no impact on the color of 1-octene. Indeed, compared to control samples (examples 12 to 13) , the sample are not obviously different. See Figures 1 and 2 which are photos of the sample after 90 days of storage.

[0056] These results show that BHT can efficiently be replaced a mono-or polyhydric phenol or derivative thereof, in particular catechol, tert-butyl catechol or eugenol for inhibiting oxidation of linear olefins, in particular linear alpha-olefins.

[0057] Examples 14 to 18-Preparation of the compositions in 1-decene

[0058] TBC refers to tert-butyl catechol, PC refers to catechol, EUG refers to eugenol.

[0059] The effectiveness of inhibition of oxidation of examples 14 to 16 (invention) was validated according to the following tests. Samples 14 to 18 were placed in an oven at 30℃ and aged for 120 days and it was found that there was no obvious degradation of 1-decene in all 5 samples due to the inherent stability of the 1-decene at 30 ℃. To demonstrate the effectiveness of the various antioxidants, the samples were subsequently placed in an oil bath at 60℃ and aged for an additional 90 days.

[0060] Antioxidant performances measured by GC

[0061] The antioxidant performances were analyzed after 14, 28, 56 and 90 days at 60℃ via GC by assessing the 1-decene content of the samples. The results of the 90-day accelerated experiment show that TBC, PC, EUG, and BHT all show good antioxidant properties, with the antioxidant properties of PC and TBC being just slightly better than those of BHT and EUG.

[0062] 1-decene content = (peak area at after “n” days)  /  (peak area at the beginning of the test) *100

[0063] Furthermore, the color of all the samples following 90 days of storage at 60℃ was clear, indicating that the antioxidant products have no adverse impact on the color of 1-decene.

Claims

1.Use of at least one mono-or polyhydric benzene or a derivative thereof to inhibit the oxidation of linear olefins, in particular during storage and / or transportation.2.Use according to claim 1 wherein the linear olefin is a linear olefin having from 6 to 24 carbon atoms.3.Use according to claim 1 or 2 wherein the linear olefin is an alpha-olefin, preferably 1-octene, 1-hexene or 1-decene.4.Use according to anyone of claims 1 to 3 wherein the at least one mono-or polyhydric benzene or a derivative thereof is used as BHT replacer.5.Use according to anyone of claims 1 to 4 wherein the at least one mono-or polyhydric benzene or a derivative thereof is a compound of formula (I) : wherein each R1 is independently selected from the group consisting of:- hydroxyl,- C1-C6 linear or branched alkyl,- C1-C6 linear or branched alkenes,- OR2 wherein R2 is selected from the group consisting of C1-C6 linear or branched alkyl, C1-C6 linear or branched alkenes, and n = 1, 2, 3, 4 or 5, preferably 1 or 2.6.Use according to any one of claims 1 to 5 wherein the at least one mono-or polyhydric benzene or a derivative thereof is selected from the group consisting of catechol, tert-butylcatechol and eugenol.7.Use according to any one of claims 1 to 6 to avoid color and / or odor formation in linear olefins.8.Use according to any one of claims 1 to 7 wherein an effective amount of the at least one mono-or polyhydric benzene or a derivative thereof is employed in order to inhibit the oxidation of linear olefins, in particular during storage and / or transportation, preferably from 10 to 500 ppm.9.A composition comprising:(i) an alpha-olefin selected from the group consisting of 1-octene, 1-hexene or 1-decene, and(ii) at least one mono-or polyhydric benzene or derivative thereof.10.A composition according to claim 9 wherein the at least one mono-or polyhydric benzene or a derivative thereof is used as BHT replacer.11.A composition according to anyone of claims 9 to 10 wherein the at least one mono-or polyhydric benzene or a derivative thereof is a compound of formula (I) .12.A composition according to anyone of claims 9 to 11 wherein the at least one mono-or polyhydric benzene or a derivative thereof is selected from the group consisting of catechol, tert-butylcatechol and eugenol.13.A composition according to anyone of claims 9 to 12 wherein an effective amount of the at least one mono-or polyhydric benzene or a derivative thereof is employed in order to inhibit the oxidation of linear olefins, in particular during storage and / or transportation, preferably from 10 to 500 ppm.

Images