特許 6824562 アクリルアミドベースのコポリマー、ターポリマー、および水化物阻害剤としての使用

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6824562

(24)【登録日】2021年1月15日

(45)【発行日】2021年2月3日

(54)【発明の名称】アクリルアミドベースのコポリマー、ターポリマー、および水化物阻害剤としての使用

(51)【国際特許分類】

   C08F 220/56 20060101AFI20210121BHJP

   C10L 3/00 20060101ALN20210121BHJP

【ＦＩ】

   C08F220/56

   !C10L3/00 Z

【請求項の数】14

【全頁数】52

(21)【出願番号】特願2018-557936(P2018-557936)

(86)(22)【出願日】2017年4月25日

(65)【公表番号】特表2019-515108(P2019-515108A)

(43)【公表日】2019年6月6日

(86)【国際出願番号】US2017029283

(87)【国際公開番号】WO2017192298

(87)【国際公開日】20171109

【審査請求日】2019年7月10日

(31)【優先権主張番号】62/332,771

(32)【優先日】2016年5月6日

(33)【優先権主張国】US

【早期審査対象出願】

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】316017181

【氏名又は名称】サウジ アラビアン オイル カンパニー

【氏名又は名称原語表記】Ｓａｕｄｉ Ａｒａｂｉａｎ Ｏｉｌ Ｃｏｍｐａｎｙ

(73)【特許権者】

【識別番号】514250632

【氏名又は名称】キング ファハド ユニバーシティ オブ ペトロリアム アンド ミネラルズ

(74)【代理人】

【識別番号】100073184

【弁理士】

【氏名又は名称】柳田 征史

(72)【発明者】

【氏名】エラナニー，モハメド

(72)【発明者】

【氏名】マイノウニ，カリード

(72)【発明者】

【氏名】アレッサ，ラシェド

(72)【発明者】

【氏名】アル−マーリキー，アブドゥラー

(72)【発明者】

【氏名】アル−ダオウス，ムハンマド

(72)【発明者】

【氏名】アル−アジュワド，ハッサン

(72)【発明者】

【氏名】アスロフ アリ，シャイク

(72)【発明者】

【氏名】アデル，シャディ

(72)【発明者】

【氏名】リタウディン，メガト

【審査官】 三原 健治

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−１６４２７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１３９９６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２２１５１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０８Ｆ

Ｃ０８Ｌ

Ｃ０８Ｋ

Ｃ０８Ｃ

Ｃ０７Ｂ

Ｃ０７Ｃ

Ｂ０１Ｊ

Ｃ１０Ｌ

ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一般式（Ｉ）：

【化1】

（式中：
Ｒ^１がメチルであり、
Ｒ^２がメチルであり、
Ｒ^３がイソプロピルであり、
Ｒ^４は、１つもしくは複数のＣ_１〜Ｃ_６直鎖脂肪族基、Ｃ_１〜Ｃ_６分岐脂肪族基、またはその組み合わせで場合により置換されている、２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖脂肪族基または２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖へテロ脂肪族基から選択され、ここで、前記２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖へテロ脂肪族基は、Ｏ、Ｎ、もしくはＳから独立して選択される１または２個のヘテロ原子を含み、
Ｒ^５、Ｒ^６、およびＲ^７は、メチルまたは水素からそれぞれ独立して選択され、
ｘが、０．５〜０．７５から選択されるモル分率範囲であり、
ｙが、０．１〜０．２５から選択されるモル分率範囲であり、
ｚが、０．１〜０．２５から選択されるモル分率範囲であり、
ここで、ｘ、ｙ、およびｚの和は、１と等しい）
を有し、ランダムである、ターポリマー。

【請求項2】

【化2】

が、

【化3】

から選択される、請求項１に記載のターポリマー。

【請求項3】

前記ターポリマーの粘度平均分子量が、１，０００ｇ／ｍｏｌ〜１，０００，０００ｇ／ｍｏｌの範囲内である、請求項１に記載のターポリマー。

【請求項4】

クラスレート水和物を形成する能力がある流体において前記クラスレート水和物の形成を阻害する方法であって、前記方法は、
前記流体を、前記クラスレート水和物を形成するのに適した条件下で、一般式（Ｉ）：

【化4】

（式中：
Ｒ^１がメチルであり、
Ｒ^２がメチルであり、
Ｒ^３がイソプロピルであり、
Ｒ^４は、１つもしくは複数のＣ_１〜Ｃ_６直鎖脂肪族基、Ｃ_１〜Ｃ_６分岐脂肪族基、またはその組み合わせで場合により置換されている、２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖脂肪族基または２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖へテロ脂肪族基から選択され、ここで、前記２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖へテロ脂肪族基は、Ｏ、Ｎ、もしくはＳから独立して選択される１または２個のヘテロ原子を含み、
Ｒ^５、Ｒ^６、およびＲ^７は、メチルまたは水素からそれぞれ独立して選択され、
ｘが、０．５〜０．７５から選択されるモル分率範囲であり、
ｙが、０．１〜０．２５から選択されるモル分率範囲であり、
ｚが、０．１〜０．２５から選択されるモル分率範囲であり、
ここで、ｘ、ｙ、およびｚの和は、１と等しい）
の、ランダムである、少なくとも１つのターポリマーと接触させることを含む、方法。

【請求項5】

前記流体が、水ホスト分子およびメタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、二酸化炭素、硫化水素、窒素、またはその組み合わせから選択される天然ガスゲスト分子を含む、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記流体が、酸性ガスゲスト分子を含む、請求項４に記載の方法。

【請求項7】

前記クラスレート水和物が、ＳＩクラスレート水和物、ＳＩＩクラスレート水和物、またはその組み合わせを含み、
前記接触させることが、前記ＳＩクラスレート水和物、前記ＳＩＩクラスレート水和物、または前記その組み合わせの形成を阻害する、請求項４に記載の方法。

【請求項8】

前記接触させることが、０℃〜４．０℃の第１の過冷却温度にて前記クラスレート水和物の形成を阻害する、請求項４に記載の方法。

【請求項9】

前記接触させることが、４０ｂａｒ〜２００ｂａｒの圧力範囲において前記クラスレート水和物の形成を阻害する、請求項４に記載の方法。

【請求項10】

前記流体が、式（Ｉ）の前記少なくとも１つのターポリマーおよび腐食阻害剤または溶媒の少なくとも１つを含む組成物と接触される、請求項４に記載の方法。

【請求項11】

Ｒ^４が、２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖脂肪族基から選択される、請求項４に記載の方法。

【請求項12】

【化5】

が、

【化6】

から選択される、請求項４に記載の方法。

【請求項13】

前記少なくとも１つのターポリマーの粘度平均分子量が、１，５００ｇ／ｍｏｌ〜２０，０００ｇ／ｍｏｌの範囲内である、請求項４に記載の方法。

【請求項14】

前記流体が、結合したプラットフォームにて前記少なくとも１つのターポリマーと接触される、請求項４に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【関連出願の相互参照】

【0001】

本出願は、２０１６年５月６日に出願した米国仮出願第６２／３３２，７７１号の優先権を主張し、その全体が参照により組み込まれる。

【技術分野】

【0002】

本開示は、一般に、アクリルアミドベースのコポリマーおよびターポリマー、コポリマーおよびターポリマーを合成する方法、ならびにクラスレート水和物の形成を阻害する方法に関する。

【背景技術】

【0003】

クラスレート水和物の形成に好ましい条件が、パイプラインにおいてしばしば見出される。沖合でのガス探査および生産の拡大と共に、クラスレート水和物形成の形成は、ガス輸送とガス処理両方において重大な操作上の関心事となる。クラスレート水和物のパイプライン壁への凝集および付着は、ガス生産を低減し得、パイプラインのプラグ部分は、パイプラインを詰まらせさえし、これがパイプライン停止の原因になる。ガス生産を維持し、パイプライン停止を回避するために、クラスレート水和物阻害剤が、パイプラインの流体に加えられている。

【0004】

市販のクラスレート水和物阻害剤は、クラスレート水和物がパイプラインの流体において生じる条件を修飾するように働く、熱力学的水化物阻害剤（すなわち、ＴＨＩ）を含む。例えば、ＴＨＩを、パイプラインの流体に高濃度（例えば、最大０．６重量／重量、すなわち、含水率のｗ／ｗ）にて加えて、クラスレート水和物が生じる圧力、温度、または圧力と温度の組み合わせが修飾されてもよい。エチレングリコール（すなわち、モノエチレングリコールまたはＭＥＧ）およびメタノールは、ＴＨＩの一例である。別のタイプの市販のクラスレート水和物阻害剤は、（１）クラスレート水和物核形成を熱力学的に遅延させ、（２）クラスレート水和物凝集を阻害するのに働く、低用量水化物阻害剤（すなわち、ＬＤＨＩ）である。クラスレート水和物核形成の熱力学的遅延に関して、ＬＤＨＩは、クラスレート水和物の形成の初期の間にクラスレート水和物核と相互作用し得る。クラスレート水和物凝集の阻害に関して、ＬＤＨＩは、クラスレート水和物を吸着して、クラスレート水和物の多量の蓄積を妨げることにより、クラスレート水和物凝集を阻害し得る。１つまたは複数の実施形態において、ＬＤＨＩは、クラスレート水和物が懸濁液の形態で維持されるように、クラスレート水和物凝集を阻害し得る。

【0005】

最近、ＴＨＩは、パイプラインの流体から分離するのが困難であること、および環境にとって有害であるとみなされるので、ＴＨＩは、市販のＬＤＨＩに置き換えられている。しかしながら、市販のＬＤＨＩはまた、いくつかは、不効率であるか、または他の添加剤、例えば、腐食阻害剤と不適合であるという点において不完全である。さらに、構造（タイプ）Ｉ（すなわち、ＳＩ）結晶構造を有するクラスレート水和物を厳しい条件、例えば、極端な過冷却温度および圧力下で阻害する能力がある市販のＬＤＨＩに制限される。さらに、ＳＩ結晶構造を有するクラスレート水和物を阻害する能力がある市販のＬＤＨＩは、狭い過冷却温度範囲に制限される。

【発明の概要】

【0006】

背景を考えると、クラスレート水和物阻害剤およびクラスレート水和物形成を阻害する方法が継続して必要である。本開示の実施形態は、一般式（Ｉ）：

【0007】

【化1】

（式中：Ｒ^１、Ｒ^２、およびＲ^３は、Ｃ_１〜Ｃ_３０脂肪族基からそれぞれ独立して選択され；Ｒ^４は、１つもしくは複数のＣ_１〜Ｃ_６直鎖脂肪族基、Ｃ_１〜Ｃ_６分岐脂肪族基、またはその組み合わせで場合により置換されている、２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖脂肪族基および２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖へテロ脂肪族基から選択され、ここで、２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖へテロ脂肪族基は、Ｏ、Ｎ、およびＳから独立して選択される１または２個のヘテロ原子を含む；Ｒ^５、Ｒ^６、およびＲ^７は、メチルまたは水素からそれぞれ独立して選択され；ｘは、０〜０．８から選択されるモル分率範囲であり；ｙは、０〜０．８から選択されるモル分率範囲であり、ここで、ｙが、モル分率０であるとき、ｘは、０より大きいモル分率であり、ｘが、モル分率０であるとき、ｙは、０より大きいモル分率である；ｚは、０．１〜０．９から選択されるモル分率範囲であり、ここで、ｘ、ｙ、およびｚの和は、１と等しい）を有するコポリマーならびにターポリマーに関する。

【0008】

本開示の実施形態はまた、クラスレート水和物を形成する能力がある流体においてクラスレート水和物の形成を阻害する方法に関する。方法は、流体を、一般式（Ｉ）：

【0009】

【化2】

（式中：Ｒ^１、Ｒ^２、およびＲ^３は、Ｃ_１〜Ｃ_３０脂肪族基からそれぞれ独立して選択され；Ｒ^４は、１つもしくは複数のＣ_１〜Ｃ_６直鎖脂肪族基、Ｃ_１〜Ｃ_６分岐脂肪族基、またはその組み合わせで場合により置換されている、２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖脂肪族基および２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖へテロ脂肪族基から選択され、ここで、２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖へテロ脂肪族基は、Ｏ、Ｎ、およびＳから独立して選択される１または２個のヘテロ原子を含む；Ｒ^５、Ｒ^６、およびＲ^７は、メチルまたは水素からそれぞれ独立して選択され；ｘは、０〜０．８から選択されるモル分率範囲であり；ｙは、０〜０．８から選択されるモル分率範囲であり、ここで、ｙが、モル分率０であるとき、ｘは、０より大きいモル分率であり、ｘが、モル分率０であるとき、ｙは、０より大きいモル分率である；ｚは、０．１〜０．９から選択されるモル分率範囲であり、ここで、ｘ、ｙ、およびｚの和は、１と等しい）の少なくとも１つのコポリマーあるいはターポリマーとクラスレート水和物を形成するのに適した条件下で接触させることを含む。

【0010】

本開示において記載される実施形態のさらなる特性および利点は、以下の詳細な説明において説明され、一部は、その説明から当業者にとって容易に明らかであるか、または以下の詳細な説明、請求項、ならびに添付の図面を含む本開示において記載される実施形態を実施することにより認められるだろう。

【0011】

前述の一般的な記載と以下の詳細な説明両方が、様々な実施形態を記載し、請求する主題の性質および特徴を理解するための概説または構成を提供することが意図されることは、理解されるべきである。添付の図面は、様々な実施形態のさらなる理解をもたらすために含まれ、本開示の一部に組み込まれ、構成する。図面は、本開示において記載される様々な実施形態を説明し、詳細な説明と共に、請求する主題の原理および運用を説明するのに役立つ。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、表１において開示される構造（ＡＢＴ−１）を有するアクリルアミドベースのターポリマーのプロトン核磁気共鳴（すなわち、^１Ｈ ＮＭＲ）スペクトルであり、ここで、１．００単位の領域（ａ）は、モノマー繰り返し単位構造（Ｍ３）のＨ^ａと印を付けられた水素原子に属し、化学シフトδ［百万分率、すなわち、ＰＰＭ］＝０．９〜３．５下の９．００単位の領域は、モノマー繰り返し単位構造（Ｍ３）の残りの交換不可能な９個の水素原子に属し、１１．０単位の領域は、モノマー繰り返し単位構造（Ｍ１）の１１個の水素原子に属し、１９．６５単位の領域は、モノマー繰り返し単位構造（Ｍ２）の９個の水素原子に属し、破線は、スペクトルピークと関連するプロトンの積算回数を介して推定するため描かれる。

【図2】図２は、表１において開示される構造（ＡＢＴ−２）を有するアクリルアミドベースのターポリマーの^１Ｈ ＮＭＲスペクトルであり、ここで、１．００単位の領域は、モノマー繰り返し単位構造（Ｍ３）のＨ^ａと印を付けられた水素原子に属し、化学シフトδ＝０．９〜３．５ｐｐｍ下の９．００単位の領域は、モノマー繰り返し単位構造（Ｍ３）の残りの交換不可能な９個の水素原子に属し、１１．０単位の領域は、モノマー繰り返し単位構造（Ｍ１）の１１個の水素原子に属し、５３．５単位の領域は、モノマー繰り返し単位構造（Ｍ２）の９個の水素原子に属する。

【図3】図３は、表１において開示される構造（ＡＢＣ−３）を有するアクリルアミドベースのコポリマーの^１Ｈ ＮＭＲスペクトルであり、ここで、領域（Ａ）は、構造（ＡＢＣ−３）におけるａ、ａ’、ｂ、およびｃと印を付けられた１０個の水素原子に属する化学シフトδ＝０．８〜１．８ｐｐｍ下の領域に対応し、領域（Ｂ）は、残りの１２個の印を付けられていない水素原子に属するδ２．０〜３．８ｐｐｍ下の領域に対応する。

【図4】図４は、表１において開示される構造（ＡＢＣ−４）を有するアクリルアミドベースのコポリマーの^１Ｈ ＮＭＲスペクトルであり、ここで、化学シフトδ＝０．９〜１．７５ｐｐｍ下の領域は、モノマー繰り返し単位構造（Ｍ４）におけるａ、ｂ、およびｃと印を付けられた８個の水素原子に属し、統合された領域８ｙを有し、モノマー繰り返し構造（Ｍ２）におけるｃ’と印を付けられた２個の水素原子は、統合された領域６ｙ（すなわち、２^＊３ｙ）を有し、ａ、ｂ、ｃ、およびｃ’と印を付けられた水素原子の総統合された領域は、１４ｙであり、δ２．０〜３．７ｐｐｍ下の領域は、ｄおよびｅと印を付けられた水素原子に属し、５ｙを占め、ｅ’およびｆと印を付けられた水素原子の統合された領域は、２１ｙ（すなわち、７^＊３ｙ）である。

【図5】図５は、表１において開示される構造（ＡＢＣ−５）を有するアクリルアミドベースのコポリマーの^１Ｈ ＮＭＲスペクトルであり、ここで、１．００単位の領域（ａ）は、モノマー繰り返し単位構造（Ｍ３）のＨ^ａと印を付けられた水素原子に属し、化学シフトδ＝０．９〜３．５ｐｐｍ下の９．００単位の領域は、モノマー繰り返し単位構造（Ｍ３）の残りの交換不可能な９個の水素原子に属し、トータルの領域は、１９．６７単位（すなわち、３．９７＋９．７１＋５．９９）であり、１０．６７単位は、モノマー繰り返し単位構造（Ｍ１）の１１個の水素原子に属する。

【図6】図６は、ブライン（すなわち、ブライン）の圧力（Ｂａｒ）に関する時間（分）のグラフ、およびロッキングセルＲＣ−５の温度（セ氏温度、すなわち、℃）（すなわち、ＲＣ温度）に関する時間（分）のグラフであり、ここで、ロッキングセルＲＣ−５の温度（℃）は、表４において説明される開始温度（℃）、平均勾配（℃／分）および持続時間（分）に基づき３段階で変化するようプログラムされる。

【図7】図７は、表１において開示される構造（ＡＢＴ−６）（すなわち、Ｔ６）を有するアクリルアミドベースのターポリマーの圧力（Ｂａｒ）に関する時間（分）のグラフ、およびロッキングセルＲＣ−５の温度（℃）（すなわち、温度）に関する時間（分）のグラフであり、ここで、ロッキングセルＲＣ−５の温度（℃）は、表４において説明される開始温度（℃）、平均勾配（℃／分）および持続時間（分）に基づき３段階で変化するようプログラムされる。

【図8】図８は、表１において開示される構造（ＡＢＴ−１）（すなわち、Ｔ１）および（ＡＢＴ−２）（すなわち、Ｔ２）を有するアクリルアミドベースのターポリマーの圧力（Ｂａｒ）に関する時間（分）のグラフ、ならびにロッキングセルＲＣ−５の温度（℃）（すなわち、温度）に関する時間（分）のグラフであり、ここで、ロッキングセルＲＣ−５の温度（℃）は、表４において説明される開始温度（℃）、平均勾配（℃／分）および持続時間（分）に基づき３段階で変化するようプログラムされる。

【図9】図９は、表１において開示される構造（ＡＢＣ−３）（すなわち、Ｔ３）および（ＡＢＣ−４）（すなわち、Ｔ４）を有するアクリルアミドベースのコポリマーの圧力（Ｂａｒ）に関する時間（分）のグラフ、ならびにロッキングセルＲＣ−５の温度（℃）（すなわち、ＲＣ温度）に関する時間（分）のグラフであり、ここで、ロッキングセルＲＣ−５の温度（℃）は、表５において説明される開始温度（℃）、平均勾配（℃／分）および持続時間（分）に基づき３段階で変化するようプログラムされる。

【図10】図１０は、表１において開示される構造（ＡＢＣ−５）（すなわち、Ｔ５）および（ＡＢＣ−８）（すなわち、Ｔ８）を有するアクリルアミドベースのコポリマーの圧力（Ｂａｒ）に関する時間（分）のグラフ、ならびにロッキングセルＲＣ−５の温度（℃）（すなわち、ＴＣ温度）に関する時間（分）のグラフであり、ここで、ロッキングセルＲＣ−５の温度（℃）は、表４において説明される開始温度（℃）、平均勾配（℃／分）および持続時間（分）に基づき３段階で変化するようプログラムされる。

【図11】図１１は、構造（ＡＢＨ−１）（すなわち、Ｔ９）および（ＡＢＨ−２）（すなわち、Ｔ１０）を有するアクリルアミドベースのホモポリマーの圧力（Ｂａｒ）に関する持続時間（分、すなわち、分）のグラフ、ならびにロッキングセルＲＣ−５の温度（℃）（すなわち、ＲＣ温度）に関する持続時間（分）のグラフであり、ここで、ロッキングセルＲＣ−５の温度（℃）は、表４において説明される開始温度（℃）、平均勾配（℃／分）および持続時間（分）に基づき３段階で変化するようプログラムされる。

【図12】図１２は、構造（ＡＢＨ−３）（すなわち、Ｔ１１）および（ＡＢＨ−４）（すなわち、Ｔ１２）を有するアクリルアミドベースのホモポリマーの圧力（Ｂａｒ）に関する時間（分）のグラフ、ならびにロッキングセルＲＣ−５の温度（℃）（すなわち、ＲＣ温度）に関する時間（分）のグラフであり、ここで、ロッキングセルＲＣ−５の温度（℃）は、表４において説明される開始温度（℃）、平均勾配（℃／分）および持続時間（分）に基づき３段階で変化するようプログラムされる。

【図13A】図１３Ａは、水源と、およびパイプラインを介して陸上プラントと流体連結した沖合の結合したプラットフォームの図式的描写であり、ここで、結合したプラットフォームは、クラスレート水和物阻害剤を保持するための容器を含む。

【図13B】図１３Ｂは、水源と、およびパイプラインを介して陸上プラントと流体連結した図１３Ａのクラスレート水和物阻害剤を保持するための容器の図式的描写である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下の用語は、当業者により十分に理解されると思われ、定義は、ここで開示される主題の説明を容易にするために説明される。

【0014】

用語「コポリマー」は、２つ以上の異なるモノマー繰り返し単位を有するポリマーを指す。例えば、コポリマーは、２つの異なるモノマー繰り返し単位を含んでもよい（すなわち、二元重合体）。あるいは、コポリマーは、３つの異なるモノマー繰り返し単位を含んでもよい（すなわち、ターポリマー）。１つまたは複数の実施形態において、コポリマーはランダムである。当業者により理解される通り、モノマー繰り返し単位の分散が統計法則に従うとき、コポリマーはランダムである。例えば、ポリマー鎖中の特定のポイントで所定のモノマー繰り返し単位が見出される確率が、鎖中のそのモノマー繰り返し単位のモル分率と等しいとき、コポリマーはランダムである。ランダムコポリマーはまた、統計コポリマーとして言及されてもよい。

【0015】

用語「脂肪族」は、飽和および不飽和直鎖（すなわち、非分岐）ならびに分岐の炭化水素ラジカル両方を指す。実施形態において、脂肪族炭化水素ラジカルは、１価または２価である。当業者により理解される通り、脂肪族は、アルキル、アルケニル、およびアルキニル部分を含むことが意図されるが、これらに限定されない。したがって、用語「アルキル」は、直鎖および分岐アルキル基を含む。類似の慣習が、「アルケニル」、「アルキニル」などのような他の総称に適用される。ある種の実施形態において、用語「低級アルキル」を使用して、１〜６個の炭素原子を有するアルキル基（分岐または非分岐）が示されてもよい。

【0016】

実施形態において、記載されるアルキル、アルケニル、およびアルキニル基は、１〜３０個の脂肪族炭素原子を含有する。他の実施形態において、記載されるアルキル、アルケニル、およびアルキニル基は、１〜２０個の脂肪族炭素原子を含有する。さらに他の実施形態において、記載されるアルキル、アルケニル、およびアルキニル基は、１〜８個の脂肪族炭素原子を含有する。なおさらに他の実施形態において、記載されるアルキル、アルケニル、およびアルキニル基は、１〜６個の脂肪族炭素原子を含有する。他の実施形態において、記載されるアルキル、アルケニル、およびアルキニル基は、１〜４個の炭素原子を含有する。したがって、例示的な脂肪族基は、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、アリル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｓｅｃ−ペンチル、イソペンチル、ｔｅｒｔ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、ｓｅｃ−ヘキシル、部分などを含むが、これらに限定されない。アルケニル基は、例えば、エテニル、プロペニル、ブテニル、１−メチル−２−ブテン−１−イルなどを含むが、これらに限定されない。代表的なアルキニル基は、エチニル、２−プロピニル（プロパルギル）、１−プロピニルなどを含むが、これらに限定されない。

【0017】

用語「１価」は、原子価「−」が、ラジカルの１つの端にて飽和されていない、不飽和の原子価１を有するラジカルを指す。例えば、炭化水素基が、脂肪族ラジカルまたはヘテロ脂肪族ラジカルの１つの端に存在する実施形態において、１個の水素原子が、脂肪族ラジカルまたはヘテロ脂肪族ラジカルの１つの端に存在する炭化水素基から取り除かれたとき、脂肪族ラジカルまたはヘテロ脂肪族ラジカルは１価である。別の例として、ヘテロ原子が、ヘテロ脂肪族ラジカルの１つの端に存在する実施形態において、ヘテロ脂肪族ラジカルの１つの端に存在するヘテロ原子が、不飽和の原子価「−」を有するとき、ヘテロ脂肪族ラジカルは１価である。

【0018】

用語「２価」は、原子価「−」が、ラジカルの２つの端にて飽和されていない、不飽和の原子価２を有するラジカルを指す。例えば、炭化水素基が、脂肪族ラジカルまたはヘテロ脂肪族ラジカルの２つの端に位置する実施形態において、１個の水素原子が、脂肪族ラジカルまたはヘテロ脂肪族ラジカルの２つの端に存在する炭化水素基のそれぞれから取り除かれたとき、脂肪族ラジカルまたはヘテロ脂肪族ラジカルは２価である。別の例として、ヘテロ原子が、ヘテロ脂肪族ラジカルの２つの端に存在する実施形態において、ヘテロ脂肪族ラジカルの２つの端に存在するヘテロ原子のそれぞれが、不飽和の原子価「−」を有するとき、ヘテロ脂肪族ラジカルは２価である。同様に、別の例として、炭化水素基が、ヘテロ脂肪族ラジカルの１つの端に存在し、ヘテロ原子が、ヘテロ脂肪族ラジカルの１つの端に存在する実施形態において、１個の水素原子が、ヘテロ脂肪族ラジカルの１つの端に存在する炭化水素基から取り除かれ、ヘテロ脂肪族ラジカルの１つの端に存在するヘテロ原子が、不飽和の原子価「−」を有するとき、ヘテロ脂肪族ラジカルは２価である。

【0019】

用語「ヘテロ脂肪族」は、主鎖中の１個または複数の炭素原子がヘテロ原子で置換されている脂肪族ラジカルを指す。例示の目的で、１個の炭素原子が１個のヘテロ原子で置換されている、４つの主鎖原子を有する脂肪族ラジカルは、Ｃ_４ヘテロ脂肪族として言及される。別の例として、２個の炭素原子が２個のヘテロ原子で置換されている、７つの主鎖原子を有する脂肪族ラジカルは、Ｃ_７ヘテロ脂肪族として言及される。実施形態において、ヘテロ脂肪族ラジカルは、１価または２価である。したがって、ヘテロ脂肪族は、例えば、炭素原子の代わりに、１つもしくは複数の酸素、硫黄、または窒素原子を含有する脂肪族鎖を含むことが意図される。ヘテロ脂肪族部分は、直鎖または分岐、および飽和または不飽和であってもよい。

【0020】

用語「ヘテロシクロアルキル」、「複素環」または「複素環状」は、ヘテロ脂肪族部分と環状部分の特性を合わせ、５〜８個の原子を有する飽和および不飽和の単環または大環状系を含むが、これらに限定されないラジカルであって、ここで、少なくとも１個の環原子は、Ｎヘテロ原子であり；０、１または２個の環原子は、Ｓ、Ｏ、ならびにＮ（ここで、窒素および硫黄ヘテロ原子は、場合により酸化されていてもよい）から独立して選択されるさらなるヘテロ原子である、ラジカルを指す。ある種の実施形態において、用語ヘテロシクロアルキル、複素環または複素環状は、少なくとも１個の環原子が、Ｎヘテロ原子であり、０、１または２個の環原子が、二環式もしくは三環式基を含むが、これらに限定されない、Ｓ、Ｏ、ならびにＮ（ここで、窒素および硫黄ヘテロ原子は、場合により酸化されていてもよく、窒素原子は、４級化されていてもよい）から独立して選択されるさらなるヘテロ原子である、非芳香族５員、６員、または７員環あるいは多環式部分を指す。代表的な複素環は、ピロリジニル、ピラゾリニル、ピラゾリジニル、イミダゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、オキサゾリジニル、イソオキサゾリジニル、モルホリニル、チアゾリジニル、イソチアゾリジニル、ジチアゾリル、ジチアゾリジニル、およびアゼパニルのような複素環を含むが、これらに限定されない。実施形態において、ヘテロシクロアルキル、複素環または複素環状は、１個の環原子がＮであり；０、１または２個の環原子が、Ｓ、Ｏ、およびＮから独立して選択されるさらなるヘテロ原子であり；残りの環原子が炭素であり、ラジカルが、分子の残りにＮ環原子を介して結合されている、５〜８個の環原子を有する飽和もしくは不飽和の単環式または多環式部分であり、例えば、ピロリジニル、ピラゾリジニル、イミダゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、モルホリニル、チアゾリジニル、およびアゼパニルである。

【0021】

用語「クラスレート水和物」は、ホスト水分子がガスゲスト分子をクラスレート化する、結晶性水ベースの固体を指す。用語「クラスレート化する」は、ガスゲスト分子の周囲でのホスト水分子の水素結合を指す。１つまたは複数の実施形態において、ホスト水分子がガスゲスト分子の周囲で水素結合した結晶性水ベースの固体は、ガスゲスト分子が、水素結合したホスト水分子の骨組み内に閉じ込められるようである。クラスレート水和物は、構造（タイプ）Ｉ（すなわち、ＳＩ）、構造（タイプ）ＩＩ（すなわち、ＳＩＩ）、または構造（タイプ）Ｈ（すなわち、ＳＨ）結晶構造を含み得る。

【0022】

用語「阻害する」、「阻害」、および「阻害すること」は、任意の方法でのクラスレート水和物の形成、成長、付着、凝集、もしくはその組み合わせの制御、遅延、低減、軽減、防止、またはその組み合わせにおける任意の改善を指す。例えば、クラスレート水和物阻害は、クラスレート水和物が生じる条件を熱力学的に修飾すること、クラスレート水和物核形成を熱力学的に遅延させること、クラスレート水和物を分解すること、クラスレート水和物を破壊すること、またはその組み合わせを含むが、これらに限定されない。さらに、クラスレート水和物阻害は、クラスレート水和物形成が完全に防止される、クラスレート水和物形成の完全な停止を含み得る。

【0023】

用語「形成」、「形成すること」、および「形成する」は、クラスレート水和物が成長するか、クラスレート水和物が付着するか、クラスレート水和物が凝集するか、またはその組み合わせである、ホスト水分子が、結晶構造においてガスゲスト分子をクラスレート化する任意のプロセスを指す。

【0024】

用語「過冷却温度」および「Ｔ_ｓｃ」は、フィールドガスの操作温度と１４０ｂａｒでのフィールドガスのクラスレート水和物の三相系平衡温度との差を指す。したがって、用語「第１の過冷却温度」は、第１の操作段階におけるフィールドガスの操作温度と三相系平衡温度との差を指す。実施形態において、第１の過冷却温度は、約０℃〜約４．０℃、または約０℃〜約１．０℃、または約１．０℃〜約２．０℃、または約２．０℃〜約３．５℃、または約４．０℃である。同様に、用語「第２の過冷却温度」は、第２の操作段階におけるフィールドガスの操作温度と三相系平衡温度との差を指す。実施形態において、第２の過冷却温度は、約４．０℃〜約５．６℃、または約４．０℃〜約４．６℃、または約４．６℃〜約５．０℃、または約５．０℃〜約５．６℃、または約５．６℃である。加えて、用語「第３の過冷却温度」は、第３の操作段階におけるフィールドガスの操作温度と三相系平衡温度との差を指す。実施形態において、第３の過冷却温度は、約５．６℃〜約１０．５℃、または約５．６℃〜約７．０℃、または約７．０℃〜約８．６℃、または約８．６℃〜約１０．０℃、または約１０．５℃である。

【0025】

本開示の実施形態は、一般式（Ｉ）を有するアクリルアミドベースのコポリマー（すなわち、ＡＢＣ）、一般式（Ｉ）を有するアクリルアミドベースのコポリマーを合成する方法、および一般式（Ｉ）を有するアクリルアミドベースのコポリマーを使用するクラスレート水和物の形成を阻害する方法に関する。一般式（Ｉ）を有するアクリルアミドベースのコポリマーの実施形態が、ここで詳細に記載される。その後、一般式（Ｉ）のコポリマーを合成する方法の実施形態が、記載される。次に、一般式（Ｉ）を有するアクリルアミドベースのコポリマーを使用するクラスレート水和物の形成を阻害する方法が、図１３Ａ〜１３Ｂを参照して記載される。

【0026】

Ｉ．一般式（Ｉ）のアクリルアミドベースのコポリマー
実施形態において、開示は、一般式（Ｉ）：

【0027】

【化3】

を有するアクリルアミドベースのコポリマーを記載する。

【0028】

一般式（Ｉ）のコポリマーにおいて、Ｒ^１、Ｒ^２、およびＲ^３は、Ｃ_１〜Ｃ_３０飽和脂肪族基からそれぞれ独立して選択され；Ｒ^４は、１つもしくは複数のＣ_１〜Ｃ_６直鎖脂肪族基、Ｃ_１〜Ｃ_６分岐脂肪族基、またはその組み合わせで場合により置換されている、２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖脂肪族基および２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖へテロ脂肪族基から選択され、ここで、２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖へテロ脂肪族基は、Ｏ、Ｎ、およびＳから独立して選択される１または２個のヘテロ原子を含む；Ｒ^５、Ｒ^６、およびＲ^７は、メチルまたは水素からそれぞれ独立して選択され；ｘは、０〜約０．８から選択されるモル分率範囲であり；ｙは、０〜約０．８から選択されるモル分率範囲であり、ここで、ｙが、モル分率０であるとき、ｘは、０より大きいモル分率であり、ｘが、モル分率０であるとき、ｙは、０より大きいモル分率である；ｚは、約０．１〜約０．９から選択されるモル分率範囲であり、ここで、ｘ、ｙ、およびｚの和は、１と等しい。

【0029】

一般式（Ｉ）のコポリマーにおいて、Ｒ^１、Ｒ^２、およびＲ^３は、Ｃ_１〜Ｃ_３０飽和脂肪族基からそれぞれ独立して選択される。実施形態において、Ｒ^１、Ｒ^２、およびＲ^３は、Ｃ_１〜Ｃ_８飽和脂肪族基からそれぞれ独立して選択される。例示的な非限定的な実施形態において、Ｒ^１、Ｒ^２、およびＲ^３は、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｓｅｃ−ペンチル、イソペンチル、ｔｅｒｔ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、およびｓｅｃ−ヘキシルからそれぞれ独立して選択される。他の例示的な非限定的な実施形態において、Ｒ^１はメチルであり；Ｒ^２はメチルであり；Ｒ^３はイソプロピルである。

【0030】

一般式（Ｉ）のコポリマーにおいて、Ｒ^４は、２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖脂肪族基および２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖へテロ脂肪族基から選択され、ここで、２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖へテロ脂肪族基は、Ｏ、Ｎ、およびＳから独立して選択される１または２個のヘテロ原子を含む。直鎖へテロ脂肪族基の１または２個のヘテロ原子は、Ｎ原子に加えて、

【0031】

【化4】

に存在する。実施形態において、

【0032】

【化5】

は、

【0033】

【化6】

に存在するＮ原子を含む、最大３個のヘテロ原子総数を含んでもよい。実施形態において、Ｒ^４は、２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖脂肪族基から選択される。さらなる実施形態において、Ｒ^４は、２価のＣ_４〜Ｃ_６直鎖脂肪族基から選択される。

【0034】

１つまたは複数の実施形態において、Ｒ^４は、１つまたは複数の置換基で場合により置換される。Ｒ^４が１つまたは複数の置換基で置換されている実施形態において、Ｒ^４は、１〜７個、または２〜６個、または３〜５個の置換基を含んでもよい。Ｒ^４が２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖脂肪族基および２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖へテロ脂肪族基から選択され、１つまたは複数の置換基で置換されている実施形態において、２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖脂肪族基および２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖へテロ脂肪族基は、２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖脂肪族基および２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖へテロ脂肪族基内に置換基との結合を供給するためのさらなる不飽和の原子価「−」を含む。例えば、Ｒ^４が２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖脂肪族基および２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖へテロ脂肪族基から選択され、置換されている実施形態において、さらなる水素原子を、２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖脂肪族基および２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖へテロ脂肪族基内に存在する炭化水素基から取り除いて、置換基との結合が供給されてもよい。

【0035】

実施形態において、Ｒ^４は、１つもしくは複数のＣ_１〜Ｃ_６直鎖脂肪族基、Ｃ_１〜Ｃ_６分岐脂肪族基、またはその組み合わせで場合により置換される。例示的な非限定的な実施形態において、Ｒ^４は、１つまたは複数の低級アルキルで置換される。他の例示的な非限定的な実施形態において、Ｒ^４は、１つもしくは複数のＣ_１〜Ｃ_３直鎖脂肪族基、Ｃ_１〜Ｃ_３分岐脂肪族基、またはその組み合わせで置換される。さらに他の例示的な非限定的な実施形態において、Ｒ^４は、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、アリル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｓｅｃ−ペンチル、イソペンチル、ｔｅｒｔ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、ｓｅｃ−ヘキシル、部分、もしくはその組み合わせから独立して選択される１つまたは複数の置換基で置換される。

【0036】

Ｒ^４が２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖脂肪族基および２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖へテロ脂肪族基から選択される実施形態において、Ｃ_４〜Ｃ_７直鎖脂肪族基およびＣ_４〜Ｃ_７直鎖へテロ脂肪族基は、２つの端に不飽和の原子価「−」を含む。このようにして、Ｒ^４は、コポリマー分子の残りの部分でその２つの不飽和の端の原子価を介して−Ｎ−と結合するとき、ヘテロシクロアルキルまたは複素環を形成する。実施形態において、Ｒ^４が、コポリマーの残りの部分で−Ｎ−と結合するとき、形成されたヘテロシクロアルキルまたは複素環は、非芳香族である。実施形態において、Ｒ^４が、コポリマーの残りの部分で−Ｎ−と結合するとき、形成されるヘテロシクロアルキルまたは複素環は、部分的に飽和である。例示的な非限定的な実施形態において、形成されるヘテロシクロアルキルまたは複素環は、ピロリジニル、ピラゾリジニル、イミダゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、モルホリニル、チアゾリジニル、およびアゼパニルから選択される。さらなる例示的な非限定的な実施形態において、形成されるヘテロシクロアルキルまたは複素環は、ピロリジニルおよびピペリジニルから選択される。実施形態において、形成されるヘテロシクロアルキルまたは複素環は、以下の構造：

【0037】

【化7】

（式中、ヘテロシクロアルキルまたは複素環は、コポリマー分子の残りに^＊を介して結合する）
を有する。例示的な非限定的な実施形態において、

【0038】

【化8】

は、

【0039】

【化9】

から選択される。他の例示的な非限定的な実施形態において、

【0040】

【化10】

は、

【0041】

【化11】

から選択される。

【0042】

一般式（Ｉ）のコポリマーにおいて、Ｒ^５、Ｒ^６、およびＲ^７は、メチルまたは水素からそれぞれ独立して選択される。実施形態において、Ｒ^５、Ｒ^６、およびＲ^７の少なくとも１つは、水素である。実施形態において、Ｒ^５、Ｒ^６、およびＲ^７の少なくとも１つは、メチルである。

【0043】

一般式（Ｉ）のコポリマーにおいて、ｘは、０〜約０．８から選択されるモル分率範囲である。実施形態において、ｘは、０〜約０．７５から選択されるモル分率範囲、または０〜約０．２から選択されるモル分率範囲、またはモル分率約０．５である。例示的な非限定的な実施形態において、ｘは、０〜約０．５から選択されるモル分率範囲である。他の例示的な非限定的な実施形態において、ｘは、約０．５〜約０．７５から選択されるモル分率範囲である。さらに他の例示的な非限定的な実施形態において、ｘは、０より大きいモル分率である。なお他の例示的な非限定的な実施形態において、ｘは、モル分率０である。

【0044】

一般式（Ｉ）のコポリマーにおいて、ｙは、０〜約０．８から選択されるモル分率範囲である。実施形態において、ｙは、０〜約０．７５から選択されるモル分率範囲、または約０．１〜約０．５から選択されるモル分率範囲、またはモル分率約０．２５である。例示的な非限定的な実施形態において、ｙは、約０．５〜約０．７５から選択されるモル分率範囲である。他の例示的な非限定的な実施形態において、ｙは、モル分率範囲０〜約０．５である。さらに他の例示的な非限定的な実施形態において、ｙは、０より大きいモル分率である。なお他の例示的な非限定的な実施形態において、ｙは、モル分率０である。

【0045】

一般式（Ｉ）のコポリマーにおいて、ｚは、約０．１〜約０．９から選択されるモル分率範囲である。実施形態において、ｚは、約０．１〜約０．７５から選択されるモル分率範囲、または約０．１〜約０．７５から選択されるモル分率範囲、または約０．２〜約０．２５から選択されるモル分率範囲である。例示的な非限定的な実施形態において、ｚは、約０．２〜約０．７５から選択されるモル分率範囲である。他の例示的な非限定的な実施形態において、ｚは、約０．１〜約０．２５から選択されるモル分率範囲である。さらに他の例示的な非限定的な実施形態において、ｚは、約０．２５〜約０．５から選択されるモル分率範囲である。なお他の例示的な非限定的な実施形態において、ｚは、０より大きいモル分率である。

【0046】

一般式（Ｉ）のコポリマーにおいて、ｘ、ｙ、およびｚの和は１と等しく、但し、ｚは、０より大きいモル分率である。さらに、実施形態において、ｘまたはｙが、モル分率０であり得る一方、ｘおよびｙは、それぞれモル分率０ではないかもしれない。むしろ、実施形態において、ｙが、モル分率０であるとき、ｘは、０より大きいモル分率である。同様に、実施形態において、ｘが、モル分率０であるとき、ｙは、０より大きいモル分率である。実施形態において、ｙおよびｚは、等モル分率である。他の実施形態において、ｘおよびｚは、等モル分率である。

【0047】

実施形態において、一般式（Ｉ）のコポリマーの粘度平均分子量は、約１，０００グラム／モル、すなわち、ｇ／ｍｏｌ〜約１，０００，０００ｇ／ｍｏｌ、または約１，５００ｇ／ｍｏｌ〜約１００，０００ｇ／ｍｏｌ、または約５，０００ｇ／ｍｏｌ〜約５０，０００ｇ／ｍｏｌ、または約２０，０００ｇ／ｍｏｌである。例示的な非限定的な実施形態において、一般式（Ｉ）のコポリマーの粘度平均分子量は、約１，５００ｇ／ｍｏｌ〜約２０，０００ｇ／ｍｏｌである。実施形態において、コポリマーの粘度平均分子量は、テトラヒドロフラン（すなわち、ＴＨＦ）中の０．７％トリエチルアミンを移動相として、Ｐｈｅｎｏｇｅｌ（商標）（Phenomenex、サター・クリーク、カリフォルニア州）を順に３つのカラムにおける固定相（異なる孔サイズの、５００Å、１００Å、および５０Å）として、屈折率検出器（すなわち、ＲＩＤ）と共に利用する、ゲル浸透クロマトグラフィー（すなわち、ＧＰＣ）を介して決定された。校正は、ポリスチレン標準を使用して行われた。さらに、ＧＰＣにより決定された一般式（Ｉ）のコポリマーの粘度平均分子量を、硫黄元素分析を介して確認した。

【0048】

例示的な非限定的な実施形態において、Ｒ^１、Ｒ^２、およびＲ^３は、Ｃ_１〜Ｃ_８飽和脂肪族基からそれぞれ独立して選択され；Ｒ^４は、２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖脂肪族基から選択され；ｘは、０〜約０．５から選択されるモル分率範囲であり；ｙは、０〜約０．５から選択されるモル分率範囲であり；ｚは、約０．２〜約０．７５から選択されるモル分率範囲である。他の例示的な非限定的な実施形態において、Ｒ^１、Ｒ^２、およびＲ^３は、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｓｅｃ−ペンチル、イソペンチル、ｔｅｒｔ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、およびｓｅｃ−ヘキシルからそれぞれ独立して選択され；Ｒ^４は、２価のＣ_４〜Ｃ_６直鎖脂肪族基から選択され；ｘは、０〜約０．２から選択されるモル分率範囲であり；ｙは、０〜約０．５から選択されるモル分率範囲であり；ｚは、０．２〜約０．７５から選択されるモル分率範囲である。さらに他の例示的な非限定的な実施形態において、

【0049】

【化12】

は、

【0050】

【化13】

から選択される。なおさらに他の例示的な非限定的な実施形態において、Ｒ^１はメチルであり；Ｒ^２はメチルであり；Ｒ^３はイソプロピルであり；ｘは、約０．５〜約０．７５から選択されるモル分率範囲であり；ｙは、約０．１〜約０．２５から選択されるモル分率範囲であり；ｚは、約０．１〜約０．２５から選択されるモル分率範囲である。

【0051】

さらに他の例示的な非限定的な実施形態において、ｘは、０より大きいモル分率であり；ｙは、０より大きいモル分率であり；ｙおよびｚは、等モル分率である。他の例示的な非限定的な実施形態において、ｙは、モル分率０であり；ｘは、約０．５〜約０．７５から選択されるモル分率範囲であり；ｚは、約０．２５〜約０．５から選択されるモル分率範囲である。なお他の例示的な非限定的な実施形態において、ｙは、モル分率０であり；ｘおよびｚは、等モル分率である。さらに他の例示的な非限定的な実施形態において、ｘは、モル分率０であり；ｙは、約０．５〜約０．７５から選択されるモル分率範囲であり；ｚは、約０．２５〜約０．５から選択されるモル分率範囲である。なお他の例示的な非限定的な実施形態において、ｘは、モル分率０であり；ｙおよびzは、等モル分率である。

【0052】

表１において、様々な実施形態による一般式（Ｉ）を有するコポリマーが、提供される。

【0053】

【表1】

【0054】

一般式（Ｉ）を有するアクリルアミドベースのコポリマーの実施形態が、詳細に記載される。一般式（Ｉ）のコポリマーを合成する方法の実施形態が、記載される。

【0055】

ＩＩ．一般式（Ｉ）のコポリマーを合成する方法
実施形態において、開示は、一般式（Ｉ）のコポリマーを合成する方法を記載する。しかしながら、一般式（Ｉ）のコポリマーは、当業者に公知の任意の適当な合成スキームを介して合成されてもよい。例示的な非限定的な実施形態において、一般式（Ｉ）のコポリマーを合成する方法は、４，４’−アゾビス（４−シアノ吉草酸）（すなわち、ＡＢＣＶＡ）（約３５０ミリグラム、すなわち、ｍｇ、１．２５ミリモル、すなわち、ｍｍｏｌ）に、水（約４２ミリリットル、すなわち、ｍＬ）中の式（１ａ）（約１８ｍｍｏｌ）、（１ｂ）（約３６ｍｍｏｌ）および（１ｃ）（約１８ｍｍｏｌ）：

【0056】

【化14】

を有するモノマー繰り返し単位、ならびにおよびチオグリコール酸（約３３４ｍｇ、３．６０ｍｍｏｌ）を有する溶液をＮ_２下で供給して、反応混合物を形成することを含む。

【0057】

実施形態において、反応混合物を、Ｎ_２下で約６３℃にて磁気攪拌棒を使用して２４時間撹拌して、合成されたアクリルアミドベースのターポリマーを含む反応生成物を得る。２４時間後、実施形態において、反応生成物は、均一であり、室温まで冷却され、石油エーテル（約３×２０ｍＬ）で洗浄され、凍結乾燥させる。いくつかの実施形態において、混濁した懸濁液が、数時間Ｎ_２下で約６３℃にて撹拌した後に観察され得る。しかしながら、実施形態において、混濁した懸濁液は、室温まで冷却する際になくなる。

【0058】

実施形態において、式（１ａ）、（１ｂ）、および（１ｃ）を有するモノマー繰り返し単位のＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６、ならびにＲ^７は、一般式（Ｉ）に関して既に記載された通りである。当業者により理解される通り、溶液中の反応物、例えば、モノマー繰り返し単位（１ａ）、（１ｂ）、および（１ｃ）の量を調節して、それぞれのモノマー繰り返し単位の変動するモル分率ｘ、ｙ、またはｚが達成され得る。さらに、また当業者により理解される通り、二元重合体およびターポリマーは、一般式（Ｉ）のコポリマーにおいて記載されるモノマー繰り返し単位（１ａ）、（１ｂ）、および（１ｃ）のみを加えることにより、本開示において記載される方法を介して合成されてもよい。

【0059】

一般式（Ｉ）のコポリマーを合成する方法の実施形態が、ここで詳細に記載される。クラスレート水和物の形成を阻害する方法の実施形態は、図１３Ａ〜１３Ｂを参照してここで詳細に記載される。

【0060】

ＩＩＩ．クラスレート水和物の形成を阻害する方法
１つまたは複数の実施形態において、開示は、流体を一般式（Ｉ）の少なくとも１つのコポリマーとクラスレート水和物を形成するのに適した条件下で接触させることを含む、クラスレート水和物を形成する能力がある流体においてクラスレート水和物を阻害する方法を記載する。さらなる実施形態において、一般式（Ｉ）の少なくとも１つのコポリマーは、既に記載された通りである。

【0061】

実施形態において、一般式（Ｉ）の少なくとも１つのコポリマーにおいて、Ｒ^１、Ｒ^２、およびＲ^３は、Ｃ_１〜Ｃ_３０飽和脂肪族基からそれぞれ独立して選択され；Ｒ^４は、１つもしくは複数のＣ_１〜Ｃ_６直鎖脂肪族基、Ｃ_１〜Ｃ_６分岐脂肪族基、またはその組み合わせで場合により置換されている、２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖脂肪族基および２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖へテロ脂肪族基から選択され、ここで、２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖へテロ脂肪族基は、Ｏ、Ｎ、およびＳから独立して選択される１または２個のヘテロ原子を含む；Ｒ^５、Ｒ^６、およびＲ^７は、メチルまたは水素からそれぞれ独立して選択され；ｘは、０〜約０．８から選択されるモル分率範囲であり；ｙは、０〜約０．８から選択されるモル分率範囲であり、ここで、ｙが、モル分率０であるとき、ｘは、０より大きいモル分率であり、ｘが、モル分率０であるとき、ｙは、０より大きいモル分率である；ｚは、約０．１〜約０．９から選択されるモル分率範囲であり、ここで、ｘ、ｙ、およびｚの和は、１と等しい。実施形態において、流体は、一般式（Ｉ）の少なくとも１つのコポリマー、および腐食阻害剤または溶媒の少なくとも１つと接触される。

【0062】

例示的な非限定的な実施形態において、一般式（Ｉ）の少なくとも１つのコポリマーにおいて、Ｒ^１、Ｒ^２、およびＲ^３は、Ｃ_１〜Ｃ_８飽和脂肪族基からそれぞれ独立して選択され；Ｒ^４は、２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖脂肪族基から選択され；ｘは、０〜約０．５から選択されるモル分率範囲であり；ｙは、０〜約０．５から選択されるモル分率範囲であり；ｚは、約０．２〜約０．７５から選択されるモル分率範囲である。他の例示的な非限定的な実施形態において、一般式（Ｉ）の少なくとも１つのコポリマーにおいて、Ｒ^１、Ｒ^２、およびＲ^３は、Ｃ_１〜Ｃ_８飽和脂肪族基からそれぞれ独立して選択され；Ｒ^４は、２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖脂肪族基から選択され；ｘは、０より大きいモル分率であり；ｙは、０より大きいモル分率であり；ｙおよびｚは、等モル分率である。さらに他の例示的な非限定的な実施形態において、一般式（Ｉ）の少なくとも１つのコポリマーにおいて、

【0063】

【化15】

は、

【0064】

【化16】

から選択され；ｘは、約０．５〜約０．７５から選択されるモル分率範囲であり；ｙは、約０．１〜約０．２５から選択されるモル分率範囲であり；ｚは、約０．１〜約０．２５から選択されるモル分率範囲である。

【0065】

さらに他の例示的な非限定的な実施形態において、一般式（Ｉ）の少なくとも１つのコポリマーにおいて、ｙは、モル分率０であり；ｘは、約０．５〜約０．７５から選択されるモル分率範囲であり；ｚは、約０．２５〜約０．５から選択されるモル分率範囲である。なおさらに他の例示的な非限定的な実施形態において、一般式（Ｉ）の少なくとも１つのコポリマーにおいて、ｙは、モル分率０であり；ｘおよびｚは、等モル分率である。他の例示的な非限定的な実施形態において、一般式（Ｉ）の少なくとも１つのコポリマーにおいて、ｘは、モル分率０であり；ｙは、約０．５〜約０．７５から選択されるモル分率範囲であり；ｚは、約０．２５〜約０．５から選択されるモル分率範囲である。さらに他の例示的な非限定的な実施形態において、一般式（Ｉ）の少なくとも１つのコポリマーにおいて、ｘは、モル分率０であり；ｙおよびｚは、等モル分率である。なお他の例示的な非限定的な実施形態において、一般式（Ｉ）の少なくとも１つのコポリマーにおいて、コポリマーの粘度平均分子量は、約１，５００ｇ／ｍｏｌ〜約２０，０００ｇ／ｍｏｌである。

【0066】

実施形態において、流体は、一般式（Ｉ）の少なくとも１つのコポリマーを含む調合物と接触される。実施形態において、流体は、約３重量％の調合物と接触され、ここで、調合物の量は、含水率のパーセンテージと関連する。より具体的には、実施形態において、調合物は、一般式（Ｉ）の少なくとも１つのコポリマーの１つまたは複数（例えば、一般式（Ｉ）の２つ以上のコポリマーが使用され得る）、溶媒、または添加剤を含む。実施形態において、一般式（Ｉ）の少なくとも１つのコポリマーは、添加剤と適合する。実施形態において、添加剤は、腐食阻害剤および協力剤から選択される。例示的な非限定的な実施形態において、調合物は、約０．０１％〜約１５％の一般式（Ｉ）の少なくとも１つのコポリマー、約０％〜約２０％の溶媒、および約０％〜約１％の添加剤を含む。他の例示的な非限定的な実施形態において、調合物は、約０．１％〜約５％の一般式（Ｉ）の少なくとも１つのコポリマー、約０％〜約２０％の溶媒、約０％〜約１０％の添加剤、０百万分率（すなわち、ｐｐｍ；質量分率）〜約３０００ｐｐｍの腐食阻害剤、０ｐｐｍ〜約３０００ｐｐｍのスケール阻害剤、０％〜約４０％の熱力学的水化物阻害剤、および約０．１％〜約１０％の抗凝集体を含む。実施形態において、調合物の開示される量は、含水率のパーセンテージまたはｐｐｍに関連する。

【0067】

例示的な非限定的な実施形態において、溶媒は、水、アルコール、例えば、モノエチレングリコール、メタノール、エタノール、およびイソブタノール、ケトン、エーテル、ならびに非極性芳香族化合物、例えば、トルエンおよびベンゼンから選択される。さらに例示的な非限定的な実施形態において、溶媒は、グリコール、例えば、モノエチレングリコールから選択されるアルコールである。他の例示的な非限定的な実施形態において、添加剤は、腐食阻害剤および協力剤から選択される。例示的な非限定的な実施形態において、腐食阻害剤は、ガス腐食阻害剤を含む。実施形態において、協力剤は、スケール阻害剤、熱力学的水化物阻害剤、低用量水化物阻害剤、および抗凝集体から選択される。例示的な非限定的な実施形態において、熱力学的水化物阻害剤は、グリコールエーテルおよびメタノールから選択される。例示的な非限定的な実施形態において、低用量水化物阻害剤は、ポリ（Ｎ−ビニルカプロラクタム）およびポリ（Ｎ−メチル−Ｎ−ビニルアセトアミド）から選択される。

【0068】

実施形態において、流体は、一般式（Ｉ）の少なくとも１つのコポリマーとクラスレート水和物を形成するのに適した条件下で接触される。実施形態において、一般式（Ｉ）の少なくとも１つのコポリマーは、流体と当業者に公知の方法を介して接触される。例えば、一般式（Ｉ）の少なくとも１つのコポリマーは、流体と、添加すること、合わせること、混合すること、注入すること、またはその組み合わせを介して接触させてもよい。例示的な非限定的な実施形態において、クラスレート水和物を形成するのに適当な条件は、流体への圧力が、約１１ｂａｒａ〜約２００ｂａｒａ、または約１１ｂａｒａ〜約５０ｂａｒａ、または約５０ｂａｒａ〜約１００ｂａｒａ、または約１００ｂａｒａ〜約１５０ｂａｒａ、または約１５０ｂａｒａ〜約２００ｂａｒａである条件を含み；また流体の温度が、約０℃〜約２５℃、または約０℃〜約１２℃、または約１２℃〜約１６℃、または約１６℃〜約１９℃、または約１９℃〜約２５℃である条件を含む。

【0069】

他の実施形態において、流体を一般式（Ｉ）の少なくとも１つのコポリマーとクラスレート水和物を形成するのに適した条件下で接触させることは、第１の過冷却温度でのクラスレート水和物の形成を阻害するか、または阻害するのに有効である。他の実施形態において、流体を一般式（Ｉ）の少なくとも１つのコポリマーとクラスレート水和物を形成するのに適した条件下で接触させることは、第２の過冷却温度でのクラスレート水和物の形成を阻害するか、または阻害するのに有効である。さらに他の実施形態において、流体を一般式（Ｉ）の少なくとも１つのコポリマーをクラスレート水和物を形成するのに適した条件下で接触させることは、第３の過冷却温度でのクラスレート水和物の形成を阻害するか、または阻害するのに有効である。

【0070】

例示的な非限定的な実施形態において、流体を一般式（Ｉ）の少なくとも１つのコポリマーとクラスレート水和物を形成するのに適した条件下で接触させることは、約４０ｂａｒ〜約２００ｂａｒの圧力範囲においてクラスレート水和物の形成を阻害するか、または阻害するのに有効である。他の例示的な非限定的な実施形態において、流体を一般式（Ｉ）の少なくとも１つのコポリマーとクラスレート水和物を形成するのに適した条件下で接触させることは、約７０ｂａｒ〜約１００ｂａｒの圧力範囲においてクラスレート水和物の形成を阻害するか、または阻害するのに有効である。

【0071】

実施形態において、クラスレート水和物を形成する能力がある流体は、水ホスト分子および天然ガスゲスト分子を含む。さらなる実施形態において、天然ガスゲスト分子は、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、二酸化炭素、硫化水素、窒素、またはその組み合わせから選択される。例示的な非限定的な実施形態において、クラスレート水和物を形成する能力がある流体は、以下の組成量の天然ガスゲスト分子：メタン（約６０〜９０モル％）；エタン（約０〜４モル％）；プロパン（約０〜１モル％）；ブタン（約０〜１モル％）；二酸化炭素（約５〜１５モル％）；硫化水素（約０〜５モル％）；および窒素（約５〜１５モル％）を含む。他の実施形態において、クラスレート水和物を形成する能力がある流体は、表２において後に記載されるようなブラインを含む。例示的な非限定的な実施形態において、ブラインは、塩素アニオン、ナトリウムカチオン、酢酸、ギ酸、酢酸の共役塩基、ギ酸の共役塩基、またはその組み合わせを含む。

【0072】

例示的な非限定的な実施形態において、クラスレート水和物を形成する能力がある流体は、酸性ガスゲスト分子を含む。例えば、実施形態において、クラスレート水和物を形成する能力がある流体は、二酸化炭素および硫化水素を含む。例示的な非限定的な実施形態において、クラスレート水和物を形成する能力がある流体は、二酸化炭素、硫化水素、または二酸化炭素と硫化水素の組み合わせリッチである。例えば、クラスレート水和物を形成する能力がある流体は、硫化水素リッチであってもよく、ここで、それは、少なくとも約２モル％の硫化水素を含む。別の例として、クラスレート水和物を形成する能力がある流体は、二酸化炭素リッチであってもよく、ここで、それは、少なくとも約８モル％の二酸化炭素を含む。なお別の例として、クラスレート水和物を形成する能力がある流体は、二酸化炭素および硫化水素リッチであってもよく、ここで、それは、少なくとも約８モル％の二酸化炭素および少なくとも約２モル％の硫化水素を含む。さらに他の例示的な非限定的な実施形態において、クラスレート水和物を形成する能力がある流体は、二酸化炭素、硫化水素、窒素、またはその組み合わせを含む。なお他の例示的な非限定的な実施形態において、クラスレート水和物を形成する能力がある流体は、メタン、エタン、プロパン、ブタン、二酸化炭素、硫化水素、および窒素ガスゲスト分子を含む。なおさらに他の例示的な非限定的な実施形態において、クラスレート水和物を形成する能力がある流体は、硫化水素、二酸化炭素、または硫化水素と二酸化炭素の組み合わせを含まない。

【0073】

実施形態において、クラスレート水和物を形成する能力がある流体は、ＳＩクラスレート水和物、ＳＩＩクラスレート水和物、またはその組み合わせを形成する能力がある。実施形態において、ＳＩクラスレート水和物を形成する能力がある流体は、メタン、エタン、プロパン、ブタン、二酸化炭素、または硫化水素の少なくとも１つを含む。他の実施形態において、ＳＩＩクラスレート水和物を形成する能力がある流体は、プロパン、ブタン、またはペンタンの少なくとも１つを含む。実施形態において、ＳＩクラスレート水和物およびＳＩＩクラスレート水和物は、当業者に周知の結晶立体構造を有する。クラスレート水和物を形成する能力がある流体が、ＳＩクラスレート水和物、ＳＩＩクラスレート水和物、またはその組み合わせを形成する能力があるさらなる実施形態、接触は、ＳＩクラスレート水和物、ＳＩＩクラスレート水和物、もしくはその組み合わせの形成を阻害するか、または阻害するのに有効である。

【0074】

実施形態において、流体は、一般式（Ｉ）の少なくとも１つのコポリマーとクラスレート水和物形成を阻害するのに有効な量で接触される。特定の実施形態において、流体は、約０．１重量％、すなわち、ｗｔ％〜約７ｗｔ％の含水率、または約０．３ｗｔ％〜約５ｗｔ％の含水率、または約０．５ｗｔ％〜約３ｗｔ％の含水率で接触される。

【0075】

図１３Ａ〜１３Ｂにおいて示される通り、実施形態において、クラスレート水和物を形成する能力がある流体は、結合したプラットフォーム１０で一般式（Ｉ）の少なくとも１つのコポリマーと接触される。図１３Ａ〜１３Ｂにおいて示される通り、実施形態において、結合したプラットフォーム１０は、パイプライン５０を介して陸上プラント１００と流体連結している沖合プラットフォームである。実施形態において、結合したプラットフォーム１０は、水源２００、３００、４００、５００、および６００と流体連結し、穿孔用インタフェイサおよび生産装置を提供する。実施形態において、クラスレート水和物を形成する能力がある流体は、パイプライン５０内を流れる。さらなる実施形態において、クラスレート水和物を形成する能力がある流体は、沖合側から陸上側にパイプライン５０内を流れる。例示的な非限定的な実施形態において、クラスレート水和物を形成する能力がある流体は、結合したプラットフォーム１０から陸上プラント１００にパイプライン５０内を流れる。例示的な非限定的な実施形態において、一般式（Ｉ）の少なくとも１つのコポリマーは、結合したプラットフォーム１０にてクラスレート水和物を形成する能力がある流体に注入される。

【0076】

実施形態において、結合したプラットフォーム１０は、クラスレート水和物阻害剤を保持するための容器１５およびクラスレート水和物阻害剤注入スキッド２０を含む。例示的な非限定的な実施形態において、一般式（Ｉ）の少なくとも１つのコポリマーは、クラスレート水和物阻害剤を保持するための容器１５内に保持される。例示的な非限定的な実施形態において、一般式（Ｉ）の少なくとも１つのコポリマーは、クラスレート水和物阻害剤注入スキッド２０を介してクラスレート水和物を形成する能力がある流体に注入される。

【0077】

一般式（Ｉ）を有するアクリルアミドベースのコポリマーを使用するクラスレート水和物の形成を阻害する方法の実施形態が、詳細に記載される。

【実施例】

【0078】

以下の非限定的な実施例は、一般式（Ｉ）を有するコポリマーの合成および比較ホモポリマーの合成を説明し、また本開示の方法を説明する。合成される化合物は、性質、および一般式（Ｉ）または記載される方法の範囲に対する無関係の限定における実例であると解されるべきである。

【0079】

実施例１：一般式（Ｉ）を有するアクリルアミドベースのターポリマーの合成
材料および方法。一般式（Ｉ）（式中、Ｒ^１はメチルであり、Ｒ^２はメチルであり、Ｒ^３はイソプロピルであり、Ｒ^４は−（ＣＨ_２）_４−であり、ｘは０．２５であり、ｙは０．２５であり、ｚは０．５である）を有するアクリルアミドベースのターポリマー（すなわち、ＡＢＴ）を、以下の反応スキーム：

【0080】

【化17】

に従い合成した。

【0081】

より具体的には、一般式（Ｉ）を有するアクリルアミドベースのターポリマーを、４，４’−アゾビス（４−シアノ吉草酸）（すなわち、ＡＢＣＶＡ）（約３５０ｍｇ、１．２５ｍｍｏｌ）を、水（約４２ｍＬ）中の構造（Ｍ１）：

【0082】

【化18】

のモノマー繰り返し単位（約１８ｍｍｏｌ）、
構造（Ｍ２）：

【0083】

【化19】

のモノマー繰り返し単位（約３６ｍｍｏｌ）、
構造（Ｍ３）：

【0084】

【化20】

のモノマー繰り返し単位（約１８ｍｍｏｌ）、および
チオグリコール酸（約３３４ｍｇ、３．６０ｍｍｏｌ）を有する溶液にＮ_２下で加えて、反応混合物を生じることにより、合成した。

【0085】

反応混合物を、Ｎ_２下、約６３℃にて磁気攪拌棒を使用して２４時間撹拌した。２４時間後、反応混合物は均一であり、室温まで冷却した。次に、反応混合物を、石油エーテル（約３×２０ｍＬ）で洗浄し、凍結乾燥させて、構造（ＡＢＴ−１）：

【0086】

【化21】

のアクリルアミドベースのターポリマーを白色ポリマーとして得た（収率：約９１％）。

【0087】

結果。構造（ＡＢＴ−１）のターポリマーは、範囲２０℃〜６３℃にある低臨界溶解温度（すなわち、ＬＣＳＴ）を示さなかった。^１Ｈ ＮＭＲスペクトルを注意深く解析して、構造（ＡＢＴ−１）のターポリマーが、それぞれのターポリマー組成約１：１：２を有することを決定した。例えば、比約１：１：２について、図１を参照し、約１．００単位の領域（ａ）は、モノマー繰り返し単位構造（Ｍ３）のＨ^ａと印を付けた水素原子に属し、ここで、約δ０．９〜３．５ｐｐｍ下の約９．００単位の領域は、モノマー繰り返し単位構造（Ｍ３）の残りの交換不可能な９個の水素原子に属し、約１１．０単位の領域は、モノマー繰り返し単位構造（Ｍ１）の１１個の水素原子に属し、約１９．６５単位の領域は、モノマー繰り返し単位構造（Ｍ２）の９個の水素原子に属する。範囲内のトータルの領域は、約３９．６５単位（すなわち、約２１．０８＋１２．０３＋６．５４）であるので、モノマー繰り返し単位構造（Ｍ１）および（Ｍ３）についての約２０．００単位を引いた後、モノマー繰り返し単位構造（Ｍ２）の９個の水素原子の寄与に属する約１９．６５単位が残る。

【0088】

したがって、１個の水素についてモノマー繰り返し単位構造（Ｍ１）：（Ｍ３）：（Ｍ２）の比は、約１：１：（１９．６５／９）、すなわち、約１．００：１．００：２．１８である。これは、仕込み濃度約１：１：２とほぼ等しい。

【0089】

実施例２：一般式（Ｉ）を有するアクリルアミドベースのターポリマーの合成
材料および方法。一般式（Ｉ）（式中、Ｒ^１はメチル、Ｒ^２はメチルであり、Ｒ^３はイソプロピルであり、Ｒ^４は−（ＣＨ_２）_４−であり、ｘは０．１２５であり、ｙは０．１２５であり、ｚは０．７５である）を有するアクリルアミドベースのターポリマーを、別段示すのを除き、実施例１での通り合成した。より具体的には、一般式（Ｉ）を有するアクリルアミドベースのターポリマーを、ＡＢＣＶＡ（約３５０ｍｇ、１．２５ｍｍｏｌ）を、水（約４２ｍＬ）中の構造（Ｍ１）：

【0090】

【化22】

のモノマー繰り返し単位（約９ｍｍｏｌ）、
構造（Ｍ２）：

【0091】

【化23】

のモノマー繰り返し単位（約５４ｍｍｏｌ）、
構造（Ｍ３）：

【0092】

【化24】

のモノマー繰り返し単位（約９ｍｍｏｌ）、および
チオグリコール酸（約３３４ｍｇ、３．６０ｍｍｏｌ）を有する溶液にＮ_２下で加えて、反応混合物を生じることにより、合成した。

【0093】

反応混合物を、Ｎ_２下、約６３℃にて磁気攪拌棒を使用して２４時間撹拌した。２４時間後、反応混合物は均一であり、室温まで冷却した。次に、反応混合物を、石油エーテル（約３×２０ｍＬ）で洗浄し、凍結乾燥させて、構造（ＡＢＴ−２）：

【0094】

【化25】

のアクリルアミドベースのターポリマーを白色ポリマーとして得た（収率：約９４％）。

【0095】

結果。構造（ＡＢＴ−２）のターポリマーは、範囲２０℃〜６３℃内のＬＣＳＴを示さなかった。^１Ｈ ＮＭＲスペクトルを注意深く解析して、構造（ＡＢＴ−２）のターポリマーが、それぞれのポリマー組成約１：１：６を有することを決定した。例えば、比約１：１：６について、図２を参照し、約１．００単位の領域は、モノマー繰り返し単位構造（Ｍ３）のＨ^ａと印を付けた水素原子に属し、ここで、約δ０．９〜３．５ｐｐｍ下の約９．００単位の領域は、モノマー繰り返し単位構造（Ｍ３）の残りの交換不可能な９個の水素原子に属し、約１１．０単位の領域は、モノマー繰り返し単位構造（Ｍ１）の１１個の水素原子に属し、約５３．５単位の領域は、モノマー繰り返し単位構造（Ｍ２）の９個の水素原子に属する。範囲内のトータルの領域は、約７３．５単位（すなわち、約４８．２５＋１８．６９＋６．５１）であるので、モノマー繰り返し単位構造（Ｍ１）および（Ｍ３）についての約２０．００単位を引いた後、モノマー繰り返し単位構造（Ｍ２）の９個の水素原子の寄与に属する約５３．５単位が残る。

【0096】

したがって、１個の水素についてモノマー繰り返し単位構造（Ｍ１）：（Ｍ３）：（Ｍ２）の比は、約１：１：（５３．５／９）、すなわち、約１．００：１．００：５．９４である。これは、仕込み濃度約１：１：６とほぼ等しい。

【0097】

実施例３：一般式（Ｉ）を有するアクリルアミドベースの二元重合体の合成
材料および方法。一般式（Ｉ）（式中、Ｒ^１はメチルであり、Ｒ^２はメチルであり、Ｒ^３は存在せず、Ｒ^４は−（ＣＨ_２）_５−であり、ｘは０．５であり、ｙは０であり、ｚは０．５である）を有するアクリルアミドベースの二元重合体を、以下の反応スキーム：

【0098】

【化26】

に従い合成した。

【0099】

より具体的には、一般式（Ｉ）を有するアクリルアミドベースの二元重合体を、ＡＢＣＶＡ（約３５０ｍｇ、１．２５ｍｍｏｌ）を、水（約４２ｍＬ）中の構造（Ｍ４）：

【0100】

【化27】

のモノマー繰り返し単位（約３６ｍｍｏｌ）、
構造（Ｍ２）：

【0101】

【化28】

のモノマー繰り返し単位（約３６ｍｍｏｌ）、および
チオグリコール酸（約１６６ｍｇ、１．８０ｍｍｏｌ）を有する溶液にＮ_２下で加えて、反応混合物を生じることにより、合成した。

【0102】

反応混合物を、Ｎ_２下、約６３℃にて磁気攪拌棒を使用して２４時間撹拌した。数時間以内に、混濁した懸濁液を観察した。約６３℃にて混濁する一方、反応混合物は、室温で透明であり、これにより、一般式（Ｉ）の二元重合体がＬＣＳＴを有していたことが暗示される。２４時間後、反応混合物は不均一であり、室温まで冷却して、透明溶液を得た。次に、透明溶液を、石油エーテル（約３×２０ｍＬ）で洗浄し、凍結乾燥させて、構造（ＡＢＴ−３）：

【0103】

【化29】

のアクリルアミドベースの二元重合体を白色ポリマー（収率：約８５％）として得た。

【0104】

結果。^１Ｈ ＮＭＲスペクトルを注意深く解析して、構造（ＡＢＣ−３）の二元重合体の組成を決定した。例えば、構造（Ｍ４）および（Ｍ２）の組み込まれたモノマー繰り返し単位の比約１：１について、図３を参照し、約δ０．８〜１．８ｐｐｍ下の領域（Ａ）は、ａ、ａ’、ｂおよびｃと印を付けた１０個のＨｓに属し、一方、範囲約δ２．０〜３．８に現れる１２個の印を付けていないプロトンの残りの領域（Ｂ）は、したがって、（Ａ／１０）×１２に達する。したがって、領域比Ｂ／Ａは、約［（Ａ／１０）×１２］／Ａ、すなわち、約１．２０と等しい。モノマー繰り返し単位構造（Ｍ４）：（Ｍ２）の実験に基づく比は、約１．００／０．８２、すなわち、約１．２２である。したがって、モノマー繰り返し単位構造（Ｍ４）：（Ｍ２）の確認した二元重合体組成は、約１：１である。

【0105】

実施例４：一般式（Ｉ）を有するアクリルアミドベースの二元重合体の合成
材料および方法。一般式（Ｉ）（式中、Ｒ^１はメチルであり、Ｒ^２はメチルであり、Ｒ^３は存在せず、Ｒ^４は−（ＣＨ_２）_４−であり、ｘは０．７５であり、ｙは０であり、ｚは０．２５である）を有するアクリルアミドベースの二元重合体を、別段示すのを除き、実施例３での通り合成した。より具体的には、一般式（Ｉ）を有するアクリルアミドベースの二元重合体を、ＡＢＣＶＡ（約３５０ｍｇ、１．２５ｍｍｏｌ）を、水（約４２ｍＬ）中の構造（Ｍ４）：

【0106】

【化30】

のモノマー繰り返し単位（約１８ｍｍｏｌ）、
構造（Ｍ２）：

【0107】

【化31】

のモノマー繰り返し単位（約５４ｍｍｏｌ）、および
チオグリコール酸（約１６６ｍｇ、１．８０ｍｍｏｌ）を有する溶液にＮ_２下で加えて、反応混合物を生じることにより、合成した。

【0108】

反応混合物を、Ｎ_２下、約６３℃にて磁気攪拌棒を使用して２４時間撹拌した。２４時間後、反応混合物を室温まで冷却した。次に、反応混合物を、石油エーテル（約３×２０ｍＬ）で洗浄し、凍結乾燥させて、構造（ＡＢＴ−４）：

【0109】

【化32】

のアクリルアミドベースの二元重合体を白色ポリマー（収率：約８５％）として得た。

【0110】

結果。構造（ＡＢＴ−４）の二元重合体は、範囲２０℃〜６３℃内のＬＣＳＴを示さなかった。例えば、構造（Ｍ４）および（Ｍ２）の組み込まれたモノマー繰り返し単位の比について、図４を参照し、約δ０．９〜１．７５ｐｐｍ下の領域は、モノマー繰り返し単位構造（Ｍ４）におけるａ、ｂ、およびｃと印を付けた８個の水素原子に属し、統合された領域約８ｙを有し、モノマー繰り返し単位（Ｍ２）におけるｃ’と印を付けた２個の水素原子は、統合された領域約６ｙ（すなわち、約２^＊３ｙ）を有し、モノマー繰り返し単位構造（Ｍ２）および（Ｍ４）においてａ、ｂ、ｃ、ならびにｃ’と印を付けた水素原子は、統合された領域約１４ｙを有し、約δ２．０〜３．７ｐｐｍ下の領域は、モノマー繰り返し単位構造（Ｍ４）におけるｄおよびｅと印を付けた水素原子に属し、約５ｙを占め、ｅ’およびｆと印を付けた水素原子は、統合された領域約２１ｙ（すなわち、約７^＊３ｙ）を有する。ｄ、ｅ、ｅ’、およびｆと印を付けたプロトンのトータルの統合された領域は、約２６ｙ（すなわち、５ｙ＋２１ｙ）であるべきである。したがって、範囲約δ２．０〜３．７ｐｐｍおよび約δ０．９〜１．７５ｐｐｍ内の領域比は、約１．８６（すなわち、２６ｙ／１４ｙ）であるべきである。モノマー繰り返し単位構造（Ｍ４）：（Ｍ２）の観察した領域比は、約１．９２（すなわち、約１．００／０．５２）である。これにより、仕込み濃度約１：２を確かにする。

【0111】

実施例５：一般式（Ｉ）を有するアクリルアミドベースの二元重合体の合成
材料および方法。一般式（Ｉ）（式中、Ｒ^１は存在せず、Ｒ^２は存在せず、Ｒ^３はイソプロピルであり、Ｒ^４は−（ＣＨ_２）_５−であり、ｘは０であり、ｙは０．５であり、ｚは０．５である）を有するアクリルアミドベースの二元重合体を、以下の反応スキーム：

【0112】

【化33】

に従い合成した。

【0113】

より具体的には、一般式（Ｉ）を有するアクリルアミドベースの二元重合体を、ＡＢＣＶＡ（約３５０ｍｇ、１．２５ｍｍｏｌ）を、水（約４２ｍＬ）中の構造（Ｍ１）：

【0114】

【化34】

のモノマー繰り返し単位（約３６ｍｍｏｌ）、
構造（Ｍ３）：

【0115】

【化35】

のモノマー繰り返し単位（約３６ｍｍｏｌ）、および
チオグリコール酸（約３３４ｍｇ、３．６ｍｍｏｌ）を有する溶液にＮ_２下で加えて、反応混合物を生じることにより、合成した。

【0116】

反応混合物を、Ｎ_２下、約６３℃にて磁気攪拌棒を使用して２４時間撹拌した。数時間以内に、混濁した懸濁液を観察した。約６３℃にて混濁する一方、反応混合物は、室温で透明であり、これにより、一般式（Ｉ）の二元重合体がＬＣＳＴを有していたことが暗示される。２４時間後、反応混合物は不均一であり、室温まで冷却して、透明溶液を得た。次に、透明溶液を、石油エーテル（３×２０ｍＬ）で洗浄し、凍結乾燥させて、構造（ＡＢＴ−５）：

【0117】

【化36】

のアクリルアミドベースの二元重合体を白色ポリマーとして得た（収率：約９５％）。

【0118】

結果。構造（ＡＢＣ−５）の二元重合体のＬＣＳＴは、２８℃であると見出した。例えば、構造（Ｍ１）および（Ｍ３）の組み込まれたモノマー繰り返し単位の比１：１について、図５を参照し、約１．００単位の領域（ａ）は、モノマー繰り返し単位構造（Ｍ３）のＨ^ａと印を付けた水素原子に属し、約δ０．９〜３．５ｐｐｍ下の約９．００単位の領域は、モノマー繰り返し単位構造（Ｍ３）の残りの交換不可能な９個の水素原子に属する。トータルの領域は、約１９．６７単位（すなわち、約３．９７＋９．７１＋５．９９）であるだろう。加えて、約１０．６７単位は、モノマー繰り返し単位構造（Ｍ１）の１１個の水素原子に属する。したがって、構造（Ｍ１）：（Ｍ３）の組み込まれたモノマー繰り返し単位の領域比は、約１０．６７／１１（すなわち、０．９７：１．００）であり、それは、仕込み濃度約１：１とほぼ同一である。

【0119】

実施例６：クラスレート水和物形成のアクリルアミドベースのターポリマー（ＡＢＴ−６）および（ＡＢＴ−７）の阻害の特徴
材料および方法。一般式（Ｉ）（式中、Ｒ^１はメチル、Ｒ^２はメチルであり、Ｒ^３はイソプロピルであり、Ｒ^４は−（ＣＨ_２）_５−であり、ｘは０．４０であり、ｙは０．２５であり、ｚは０．３５である）を有するアクリルアミドベースのターポリマーを、別段示すのを除き、実施例１での通り合成した。より具体的には、一般式（Ｉ）を有するアクリルアミドベースのターポリマーを、ＡＢＣＶＡ（約３５０ｍｇ、１．２５ｍｍｏｌ）を、水（約４２ｍＬ）中の構造（Ｍ４）：

【0120】

【化37】

のモノマー繰り返し単位（約２５．５ｍｍｏｌ）、
構造（Ｍ３）：

【0121】

【化38】

のモノマー繰り返し単位（約１８ｍｍｏｌ）、
構造（Ｍ２）：

【0122】

【化39】

のモノマー繰り返し単位（約２８．８ｍｍｏｌ）、
チオグリコール酸（約３３４ｍｇ、３．６ｍｍｏｌ）を有する溶液にＮ_２下で加えて、反応混合物を生じることにより、合成した。

【0123】

反応混合物を、Ｎ_２下、約６３℃にて磁気攪拌棒を使用して２４時間撹拌した。２４時間後、反応混合物は均一であり、室温まで冷却した。次に、反応混合物を、石油エーテル（約３×２０ｍＬ）で洗浄し、凍結乾燥させて、構造（ＡＢＴ−６）：

【0124】

【化40】

のアクリルアミドベースのターポリマーを得た（収率：約９０％）。

【0125】

構造（ＡＢＴ−６）のアクリルアミドベースのターポリマーの組成を、実施例１および２における構造（ＡＢＴ−１）ならびに（ＡＢＴ−２）のアクリルアミドベースのターポリマーに関して行ったように、^１Ｈ ＮＭＲ解析を介して確認した。

【0126】

一般式（Ｉ）（式中、Ｒ^１はメチルであり、Ｒ^２はメチルであり、Ｒ^３はイソプロピルであり、Ｒ^４は−（ＣＨ_２）_５−であり、ｘは０．２５であり、ｙは０．２５であり、ｚは０．５である）を有するアクリルアミドベースのターポリマーをまた、ｘ、ｙ、およびｚのモル分率ならびに対応するモノマー繰り返し単位を修飾して、構造（ＡＢＴ−７）のアクリルアミドベースのターポリマーを得た点を除き、構造（ＡＢＴ−６）のアクリルアミドベースのターポリマーに関して記載した通り合成した。具体的には、一般式（Ｉ）を有するアクリルアミドベースのターポリマーを、ＡＢＣＶＡ（約３５０ｍｇ、１．２５ｍｍｏｌ）を、水（約４２ｍＬ）中の構造（Ｍ４）：

【0127】

【化41】

のモノマー繰り返し単位（約３６ｍｍｏｌ）、
構造（Ｍ３）：

【0128】

【化42】

のモノマー繰り返し単位（約１８ｍｍｏｌ）、
構造（Ｍ２）：

【0129】

【化43】

のモノマー繰り返し単位（約１８ｍｍｏｌ）、
チオグリコール酸（約３３４ｍｇ、３．６ｍｍｏｌ）を有する溶液にＮ_２下で加えて、反応混合物を生じることにより、合成した。

【0130】

反応混合物を、Ｎ_２下、約６３℃にて磁気攪拌棒を使用して２４時間撹拌した。２４時間後、反応混合物は均一であり、室温まで冷却した。次に、反応混合物を、石油エーテル（約３×２０ｍＬ）で洗浄し、凍結乾燥させて、構造（ＡＢＴ−７）：

【0131】

【化44】

のアクリルアミドベースのターポリマーを得た（収率：約８７％）。

【0132】

構造（ＡＢＴ−７）のアクリルアミドベースのターポリマーの組成を、実施例１および２における構造（ＡＢＴ−１）ならびに（ＡＢＴ−２）のアクリルアミドベースのターポリマーに関して行ったように、^１Ｈ ＮＭＲ解析を介して確認した。

【0133】

（ＡＢＴ−６）および（ＡＢＴ−７）のクラスレート水和物形成を阻害する能力を特徴付けた。より具体的には、ロッキングセル（すなわち、ＲＣ−５）を利用して、構造（ＡＢＴ−６）および（ＡＢＴ−７）を有するアクリルアミドベースのターポリマーのクラスレート水和物形成を阻害する能力を特徴付けた。ＲＣ−５は、高い圧力（すなわち、最大２００ｂａｒ）下およびサワーガス条件において働くことができる５個のハステロイセル（PSL Systemtechnik Gmbh、オステローデ・アム・ハル、ドイツ）を含んでいた。ＲＣ−５の５個のハステロイセルを、エチレングリコールおよび水を含む温度制御バスに浸した。操作中、ＲＣ−５を振動させて、反応物スラリーを混合した。混合玉を含むハステロイセルの体積は、約３０ｍＬであった。ＲＣ−５は、構造（ＡＢＴ−６）および（ＡＢＴ−７）を有するアクリルアミドベースのターポリマーの有効性を試験するための模擬操作条件下で天然ガスクラスレート水和物の形成を可能にした。データ取得をＷｉｎＲＣソフトウエアで完了して、５個のハステロイセルのそれぞれにおける経時的圧力および温度を測定した。

【0134】

フィールドでのパイプライン操作条件をまねた典型的な実行において、５個のハステロイセルのそれぞれに、アクリルアミドベースのコポリマー調合物約１０ｍＬを充填した。具体的には、アクリルアミドベースのコポリマー調合物１０ｍＬは、アクリルアミドベースのコポリマー（約０．１０５ｇ、約３重量％）、溶媒（モノエチレングリコール、すなわち、ＭＥＧ約０．１９５ｇ）、および表２において説明するブライン（約９．７ｇ、約９７重量％）を含むものであった。次に、５個のハステロイセルに、表３において記載する通り、天然ガスを充填した、すなわち、天然ガスを、５個のハステロイセルに、２１℃で圧力約１４０ｂａｒまで加えた。ブラインは、表２において説明する通り、塩素アニオン、ナトリウムカチオン、酢酸、ギ酸、および共役塩基の水溶液を含むものであった。

【0135】

【表2】

【0136】

フィールドにおける天然ガスは、大量のメタン、二酸化炭素、硫化水素、および窒素を含み、また少量のエタン、プロパン、およびブタンを含むので、フィールドでのパイプライン操作条件をまねるために、表３において説明する天然ガス組成を利用した。

【0137】

【表3】

【0138】

次に、この具体的な実施例において、５個のハステロイセルのそれぞれに、構造（ＡＢＴ−６、約３重量％）または（ＡＢＴ−７、約３重量％）を有するアクリルアミドベースのターポリマー、ならびに表２のブライン（約９７重量％）を含むアクリルアミドベースのコポリマー調合物１０ｍＬを充填した。それぞれのアクリルアミドベースのターポリマー構造を別々に試験した、すなわち、２つの異なるアクリルアミドベースのターポリマー構造を、１つの試験において対としなかった。次に、５個のハステロイセルに、表３において記載した天然ガスを、２１℃で圧力約１４０ｂａｒまで充填した。次に、図６を参照し、ＲＣ−５を、表４において一般的に説明する３つの操作段階で温度を変化するようプログラムした。

【0139】

【表4】

【0140】

表３の天然ガス組成におけるクラスレート水和物の三相系平衡温度（すなわち、液体、蒸気、および水和物）を、当業者に公知の方法を介して計算した。天然ガス組成におけるクラスレート水和物の三相系平衡温度は、１４０ｂａｒにて約１８．６℃であることを見出した。さらに、圧力変化が、クラスレート水和物形成に正確に帰するように、液体、蒸気、および水和物相についての圧力変化を、天然ガス組成のマスバランスを利用することにより、説明した。

【0141】

構造（ＡＢＴ−６）および（ＡＢＴ−７）を有するアクリルアミドベースのターポリマーのクラスレート水和物形成を阻害する能力を、３種の過冷却温度：約４．０℃、５．６℃、および１０．５℃にて評価した。構造（ＡＢＴ−６）および（ＡＢＴ−７）を有するアクリルアミドベースのターポリマーのクラスレート水和物形成を阻害する能力を、３種の過冷却温度にて評価して、クラスレート水和物形成が生じた誘導期および温度を決定した。より具体的には、実施形態において、アクリルアミドベースのコポリマーのクラスレート水和物形成を阻害する能力を、様々な過冷却温度での操作段階のそれぞれの間に圧力を査定することにより評価し、安定な圧力が、クラスレート水和物阻害の指標であると決めた。

【0142】

結果。図７において示す通り、構造（ＡＢＴ−６）を有するアクリルアミドベースのターポリマーは、第１の過冷却温度４．０℃と第２の過冷却温度５．６℃の両方でのクラスレート水和物形成の有効な阻害剤であった。対照的に、構造（ＡＢＴ−７）を有するアクリルアミドベースのターポリマーは、第１の過冷却温度４．０℃でのクラスレート水和物形成の有効な水化物阻害剤であった。

【0143】

実施例７：アクリルアミドベースのターポリマー（ＡＢＴ−１）および（ＡＢＴ−２）のクラスレート水和物形成を阻害する能力の特徴
材料および方法。構造（ＡＢＴ−１）および（ＡＢＴ−２）を有するアクリルアミドベースのターポリマーを、実施例１〜２での通り合成した。（ＡＢＴ−６）および（ＡＢＴ−７）のクラスレート水和物形成を阻害する能力を、別段示すのを除き、実施例６での通り特徴付けた。具体的には、５個のハステロイセルのそれぞれを、アクリルアミドベースのコポリマー調合物約１０ｍＬで充填した。具体的には、アクリルアミドベースのコポリマー調合物１０ｍＬは、アクリルアミドベースのコポリマー（約１重量％）、溶媒（約２重量％ＭＥＧ）、および表２において説明したブライン（約９７重量％）を含むものであった。

【0144】

結果。図８において示す通り、構造（ＡＢＴ−１）を有するアクリルアミドベースのターポリマーは、第１の過冷却温度４．０℃と第２の過冷却温度５．６℃の両方でのクラスレート水和物形成の有効な阻害剤であった。加えて、構造（ＡＢＴ−２）を有するアクリルアミドベースのターポリマーは、第１の過冷却温度４．０℃でのクラスレート水和物形成の有効な阻害剤であった。

【0145】

実施例８：アクリルアミドベースの二元重合体（ＡＢＣ−３）および（ＡＢＣ−４）のクラスレート水和物形成を阻害する能力の特徴
材料および方法。構造（ＡＢＣ−３）および（ＡＢＣ−４）を有するアクリルアミドベースの二元重合体を、実施例３〜４での通り合成した。（ＡＢＣ−３）および（ＡＢＣ−４）のクラスレート水和物形成を阻害する能力を、別段示すのを除き、実施例６のように特徴付けた。具体的には、５個のハステロイセルのそれぞれを、アクリルアミドベースのコポリマー調合物約１０ｍＬで充填した。具体的には、アクリルアミドベースのコポリマー調合物１０ｍＬは、アクリルアミドベースのコポリマー（約１重量％）、溶媒（約２重量％ＭＥＧ）、および表２において説明したブライン（約９７重量％）を含むものであった。加えて、ＲＣ−５を、表５において一般的に説明する３つの操作段階で温度を変化するようプログラムした。

【0146】

【表5】

【0147】

結果。図９において示す通り、構造（ＡＢＣ−３）を有するアクリルアミドベースの二元重合体は、第１の過冷却温度４．０℃と第２の過冷却温度５．６℃の両方でのクラスレート水和物形成の有効な阻害剤であった。加えて、構造（ＡＢＣ−４）を有するアクリルアミドベースの二元重合体は、第１の過冷却温度４．０℃でのクラスレート水和物形成の有効な阻害剤であった。

【0148】

実施例９：構造（ＡＢＣ−５）および構造（ＡＢＣ−８）を有するアクリルアミドベースの二元重合体のクラスレート水和物形成を阻害する能力の特徴
材料および方法。一般式（Ｉ）（式中、Ｒ^１は存在せず、Ｒ^２は存在せず、Ｒ^３はイソプロピルであり、Ｒ^４は−（ＣＨ_２）_４−であり、ｘは０であり、ｙは０．５であり、ｚは０．５である）を有するアクリルアミドベースの二元重合体（ＡＢＣ−５）を、実施例５での通り合成した。一般式（Ｉ）（式中、Ｒ^１はメチルであり、Ｒ^２はメチルであり、Ｒ^３は存在せず、Ｒ^４は−（ＣＨ_２）_４−であり、ｘは０．５であり、ｙは０であり、ｚは０．５である）を有するアクリルアミドベースの二元重合体（ＡＢＣ−８）を、別段示すのを除き、実施例１での通り合成した。より具体的には、構造（ＡＢＣ−８）を有するアクリルアミドベースの二元重合体を、ＡＢＣＶＡを、水（約４２ｍＬ）中の構造（Ｍ１）：

【0149】

【化45】

のモノマー繰り返し単位（約３６ｍｍｏｌ）、
構造（Ｍ２）：

【0150】

【化46】

のモノマー繰り返し単位（約３６ｍｍｏｌ）、
チオグリコール酸（約５．２ｍｍｏｌ）を有する溶液にＮ_２下で加えて、反応混合物を生じることにより、合成した。反応混合物を、Ｎ_２下、約６３℃にて磁気攪拌棒を使用して２４時間撹拌した。２４時間後、反応混合物は均一であり、室温まで冷却した。次に、反応混合物を、石油エーテルで洗浄し、凍結乾燥させて、構造（ＡＢＴ−８）：

【0151】

【化47】

のアクリルアミドベースの二元重合体を得た。

【0152】

（ＡＢＣ−５）および（ＡＢＣ−８）のクラスレート水和物形成を阻害する能力を、別段示すのを除き、実施例６での通り特徴付けた。具体的には、５個のハステロイセルのそれぞれを、アクリルアミドベースのコポリマー調合物約１０ｍＬで充填した。具体的には、アクリルアミドベースのコポリマー調合物１０ｍＬは、アクリルアミドベースのコポリマー（約１重量％）、溶媒（約２重量％ＭＥＧ）、および表２において説明したブライン（約９７重量％）を含むものであった。

【0153】

結果。図１０において示す通り、構造（ＡＢＣ−５）を有するアクリルアミドベースの二元重合体は、第１の過冷却温度４．０℃と第２の過冷却温度５．６℃の両方でのクラスレート水和物形成の有効な阻害剤であった。対照的に、構造（ＡＢＣ−８）を有するアクリルアミドベースの二元重合体は、第１の過冷却温度４．０℃での数時間のクラスレート水和物形成の有効な阻害剤であった。

【0154】

実施例１０：構造（ＡＢＨ−１）および構造（ＡＢＨ−２）を有するアクリルアミドベースのホモポリマーのクラスレート水和物形成を阻害する能力の特徴
材料および方法。構造（ＡＢＨ−１）、（ＡＢＨ−２）、（ＡＢＨ−３）、および（ＡＢＨ−４）を有するアクリルアミドベースのホモポリマー（すなわち、ＡＢＨ）を合成した。より具体的には、構造（ＡＢＨ−１）、（ＡＢＨ−２）、（ＡＢＨ−３）、および（ＡＢＨ−４）を有するアクリルアミドベースのホモポリマーを、それぞれ、構造（Ｍ５）、（Ｍ３）、（Ｍ２）、および（Ｍ１）の対応するモノマー繰り返し単位から、別段示すのを除き、実施例１での通り合成した（収率：約８５〜９３％）。構造（ＡＢＨ−１）、（ＡＢＨ−２）、（ＡＢＨ−３）、および（ＡＢＨ−４）を有するアクリルアミドベースのホモポリマーの合成において、構造（Ｍ５）、（Ｍ３）、（Ｍ２）、および（Ｍ１）の対応するモノマー繰り返し単位約７２ｍｍｏｌを利用した。構造（Ｍ５）：

【0155】

【化48】

のモノマー繰り返し単位を示す。

【0156】

構造（ＡＢＨ−１）、（ＡＢＨ−２）、（ＡＢＨ−３）、および（ＡＢＨ−４）：

【0157】

【化49】

を有するアクリルアミドベースのホモポリマーを示す。

【0158】

（ＡＢＨ−１）、（ＡＢＨ−２）、（ＡＢＨ−３）、および（ＡＢＨ−４）のクラスレート水和物形成を阻害する能力を、別段示すのを除き、実施例６での通り特徴付けた。具体的には、５個のハステロイセルのそれぞれを、アクリルアミドベースのコポリマー調合物約１０ｍＬで充填した。具体的には、アクリルアミドベースのコポリマー調合物１０ｍＬは、アクリルアミドベースのコポリマー（約１重量％）、溶媒（約２重量％ＭＥＧ）、および表２において説明したブライン（約９７重量％）を含むものであった。

【0159】

結果。図１１〜１２において示す通り、構造（ＡＢＨ−２）および（ＡＢＨ−４）を有するアクリルアミドベースのホモポリマーは、第１の過冷却温度４．０℃でのクラスレート水和物形成の有効な阻害剤であった。対照的に、構造（ＡＢＨ−１）および（ＡＢＨ−３）を有するアクリルアミドベースのホモポリマーは、いずれの過冷却温度でもクラスレート水和物形成の有効な阻害剤ではなかった。

【0160】

様々な修飾およびバリエーションが、請求される主題の精神および範囲から逸脱することなく、本開示において記載される実施形態に成され得ることは、当業者に明らかだろう。したがって、本開示は、記載された様々な実施形態の修飾およびバリエーションをカバーする、但し、かかる修飾およびバリエーションは、添付の請求の範囲およびその均等物の範囲内にあることが意図される。

【0161】

「一般的に」、「通常」および「典型的には」のような用語は、請求項の範囲を制限するため、またはある種の特性が、請求項の構造もしくは機能に重大であるか、必須であるか、または重要でありさえすることを暗示するために利用されないことに注意されたい。むしろ、これらの用語は、本開示の特定の実施形態において利用されてもよいか、もしくはされなくてもよい、代わりの、またはさらなる特性を強調することが、単に意図される。

【0162】

様々な実施形態の記載が、用語「含むこと（comprising）」、または「含むこと（including）」を使用する場合、当業者が、ある特定の場合では、実施形態は、語句「本質的にからなる」または「からなる」を使用して代わりに記載され得ることを理解することは、さらに理解されるべきである。

【0163】

別段示されない限り、開示および請求項において使用される成分の量、反応条件のような特性などを表す全ての数字が、全ての場合で用語「約」により修飾されていると解されるべきである。したがって、対照的に示されない限り、本開示および請求項において説明される数値パラメーターは、ここで開示される主題により得られることが求められる所望の特性に依存して変動し得る。

【0164】

本開示を通じて与えられるあらゆる最大の数値限定が、あらゆるより小さい数値限定を、かかるより小さい数値限定が、本開示において明確に書かれているかのように含むことは、理解されるべきである。本開示を通じて与えられるあらゆる最小の数値限定は、あらゆるより大きい数値限定を、かかるより大きい数値限定が、本開示において明確に書かれているかのように含む。本開示を通じて与えられるあらゆる数値範囲は、かかるより広い数値範囲内にあるあらゆるより狭い数値範囲を、かかるより狭い数値範囲が、本開示において全て明確に書かれているかのように含む。

【0165】

別段定義されない限り、本開示において使用される全ての技術用語および科学用語は、請求される主題が属する当業者により通常理解されるのと同じ意味を有する。本開示において使用される専門用語は、ただ特定の実施形態を説明するためであり、制限することを意図しない。本開示および添付の請求の範囲において使用される通り、単数形「a」、「an」、および「the」は、文脈が別段明確に示さない限り、同様に複数形を含むことが意図される。
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
実施形態１
一般式（Ｉ）：

【化50】

（式中：
Ｒ^１、Ｒ^２、およびＲ^３は、Ｃ_１〜Ｃ_３０飽和脂肪族基からそれぞれ独立して選択され、
Ｒ^４は、１つもしくは複数のＣ_１〜Ｃ_６直鎖脂肪族基、Ｃ_１〜Ｃ_６分岐脂肪族基、またはその組み合わせで場合により置換されている、２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖脂肪族基および２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖へテロ脂肪族基から選択され、ここで、前記２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖へテロ脂肪族基は、Ｏ、Ｎ、およびＳから独立して選択される１または２個のヘテロ原子を含み、
Ｒ^５、Ｒ^６、およびＲ^７は、メチルまたは水素からそれぞれ独立して選択され、
ｘは、０〜０．８から選択されるモル分率範囲であり、
ｙは、０〜０．８から選択されるモル分率範囲であり、ここで、ｙが、モル分率０であるとき、ｘは、０より大きいモル分率であり、ｘが、モル分率０であるとき、ｙは、０より大きいモル分率であり、
ｚは、０．１〜０．９から選択されるモル分率範囲であり、ｘ、ｙ、およびｚの和は、１と等しい）
を有するコポリマー。
実施形態２
Ｒ^１、Ｒ^２、およびＲ^３が、Ｃ_１〜Ｃ_８飽和脂肪族基からそれぞれ独立して選択され、
Ｒ^４が、２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖脂肪族基から選択され、
ｘが、０〜０．５から選択されるモル分率範囲であり、
ｙが、０〜０．５から選択されるモル分率範囲であり、
ｚが、０．２〜０．７５から選択されるモル分率範囲である、実施形態１に記載のコポリマー。
実施形態３
Ｒ^１、Ｒ^２、およびＲ^３が、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｓｅｃ−ペンチル、イソペンチル、ｔｅｒｔ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、およびｓｅｃ−ヘキシルからそれぞれ独立して選択され、
Ｒ^４が、２価のＣ_４〜Ｃ_６直鎖脂肪族基から選択され、
ｘが、０〜０．２から選択されるモル分率範囲であり、
ｙが、０〜０．５から選択されるモル分率範囲であり、
ｚが、０．２〜０．７５から選択されるモル分率範囲である、実施形態１または実施形態２に記載のコポリマー。
実施形態４

【化51】

が、

【化52】

から選択される、実施形態１〜３のいずれかに記載のコポリマー。
実施形態５
Ｒ^１がメチルであり、
Ｒ^２がメチルであり、
Ｒ^３がイソプロピルであり、
ｘが、０．５〜０．７５から選択されるモル分率範囲であり、
ｙが、０．１〜０．２５から選択されるモル分率範囲であり、
ｚが、０．１〜０．２５から選択されるモル分率範囲である、実施形態１に記載のコポリマー。
実施形態６
ｘが、０より大きいモル分率であり、
ｙが、０より大きいモル分率であり、
ｙおよびｚが、等モル分率である、実施形態１〜５のいずれかに記載のコポリマー。
実施形態７
ｙが、モル分率０であり、
ｘが、０．５〜０．７５から選択されるモル分率範囲であり、
ｚが、０．２５〜０．５から選択されるモル分率範囲である、実施形態１に記載のコポリマー。
実施形態８
ｙが、モル分率０であり、
ｘおよびｚが、等モル分率である、実施形態１または実施形態２に記載のコポリマー。
実施形態９
ｘが、モル分率０であり、
ｙが、０．５〜０．７５から選択されるモル分率範囲であり、
ｚが、０．２５〜０．５から選択されるモル分率範囲である、実施形態１または実施形態３に記載のコポリマー。
実施形態１０
ｘが、モル分率０であり、
ｙおよびｚが、等モル分率である、実施形態１〜３のいずれかに記載のコポリマー。
実施形態１１
前記コポリマーの粘度平均分子量が、１，０００ｇ／ｍｏｌ〜１，０００，０００ｇ／ｍｏｌの範囲内である、実施形態１〜１０のいずれかに記載のコポリマー。
実施形態１２
前記コポリマーの粘度平均分子量が、１，５００ｇ／ｍｏｌ〜２０，０００ｇ／ｍｏｌの範囲内である、実施形態１〜１１のいずれかに記載のコポリマー。
実施形態１３
クラスレート水和物を形成する能力がある流体において前記クラスレート水和物の形成を阻害する方法であって、前記方法は、
前記流体を、前記クラスレート水和物を形成するのに適した条件下で、一般式（Ｉ）：

【化53】

（式中：
Ｒ^１、Ｒ^２、およびＲ^３は、Ｃ_１〜Ｃ_３０飽和脂肪族基からそれぞれ独立して選択され、
Ｒ^４は、１つもしくは複数のＣ_１〜Ｃ_６直鎖脂肪族基、Ｃ_１〜Ｃ_６分岐脂肪族基、またはその組み合わせで場合により置換されている、２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖脂肪族基および２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖へテロ脂肪族基から選択され、ここで、前記２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖へテロ脂肪族基は、Ｏ、Ｎ、およびＳから独立して選択される１または２個のヘテロ原子を含み、
Ｒ^５、Ｒ^６、およびＲ^７は、メチルまたは水素からそれぞれ独立して選択され、
ｘは、０〜０．８から選択されるモル分率範囲であり、
ｙは、０〜０．８から選択されるモル分率範囲であり、ここで、ｙが、モル分率０であるとき、ｘは、０より大きいモル分率であり、ｘが、モル分率０であるとき、ｙは、０より大きいモル分率であり、
ｚは、０．１〜０．９から選択されるモル分率範囲であり、ｘ、ｙ、およびｚの和は、１と等しい）
の少なくとも１つのコポリマーと接触させることを含む、方法。
実施形態１４
前記流体が、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、二酸化炭素、硫化水素、窒素、またはその組み合わせから選択される水ホスト分子および天然ガスゲスト分子を含む、実施形態１３に記載の方法。
実施形態１５
前記流体が、酸性ガスゲスト分子を含む、実施形態１３または実施形態１４に記載の方法。
実施形態１６
前記流体が、二酸化炭素、硫化水素、窒素、またはその組み合わせから選択される天然ガスゲスト分子を含む、実施形態１３〜１５のいずれかに記載の方法。
実施形態１７
前記流体が、メタン、エタン、プロパン、ブタン、二酸化炭素、硫化水素、および窒素ガスゲスト分子を含む、実施形態１３〜１６のいずれかに記載の方法。
実施形態１８
前記流体が、ＳＩクラスレート水和物、ＳＩＩクラスレート水和物、またはその組み合わせを形成する能力があり、
前記接触させることが、前記ＳＩクラスレート水和物、前記ＳＩＩクラスレート水和物、または前記その組み合わせの形成を阻害するのに有効である、実施形態１３〜１７のいずれかに記載の方法。
実施形態１９
前記接触させることが、０℃〜４．０℃の第１の過冷却温度にて前記クラスレート水和物の形成を阻害するのに有効である、実施形態１３〜１８のいずれかに記載の方法。
実施形態２０
前記接触させることが、４．０℃〜１０．０℃の第２の過冷却温度にて前記クラスレート水和物の形成を阻害するのに有効である、実施形態１３〜１９のいずれかに記載の方法。
実施形態２１
前記接触させることが、４０ｂａｒ〜２００ｂａｒの圧力範囲において前記クラスレート水和物の形成を阻害するのに有効である、実施形態１３〜２０のいずれかに記載の方法。
実施形態２２
前記接触させることが、７０ｂａｒ〜１００ｂａｒの圧力範囲において前記クラスレート水和物の形成を阻害するのに有効である、実施形態１３〜２１のいずれかに記載の方法。
実施形態２３
前記流体が、式（Ｉ）の前記少なくとも１つのコポリマーおよび腐食阻害剤または溶媒の少なくとも１つを含む組成物と接触される、実施形態１３〜２２のいずれかに記載の方法。
実施形態２４
Ｒ^１、Ｒ^２、およびＲ^３が、Ｃ_１〜Ｃ_８飽和脂肪族基からそれぞれ独立して選択され、
Ｒ^４が、２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖脂肪族基から選択され、
ｘは、０〜０．５から選択されるモル分率範囲であり、
ｙが、０〜０．５から選択されるモル分率範囲であり、
ｚが、０．２〜０．７５から選択されるモル分率範囲である、実施形態１３〜２３のいずれかに記載の方法。
実施形態２５
Ｒ^１、Ｒ^２、およびＲ^３が、Ｃ_１〜Ｃ_８飽和脂肪族基からそれぞれ独立して選択され、
Ｒ^４が、２価のＣ_４〜Ｃ_７直鎖脂肪族基から選択され、
ｘが、０より大きいモル分率であり、
ｙが、０より大きいモル分率であり、
ｙおよびｚが、等モル分率である、実施形態１３〜２３のいずれかに記載の方法。
実施形態２６

【化54】

が、

【化55】

から選択され、
ｘが、０．５〜０．７５から選択されるモル分率範囲であり、
ｙが、０．１〜０．２５から選択されるモル分率範囲であり、
ｚが、０．１〜０．２５から選択されるモル分率範囲である、実施形態１３〜２３のいずれかに記載の方法。
実施形態２７
ｙが、モル分率０であり、
ｘが、０．５〜０．７５から選択されるモル分率範囲であり、
ｚが、０．２５〜０．５から選択されるモル分率範囲である、実施形態１３〜２３のいずれかに記載の方法。
実施形態２８
ｙが、モル分率０であり、
ｘおよびｚが、等モル分率である、実施形態１３〜２３のいずれかに記載の方法。
実施形態２９
ｘが、モル分率０であり、
ｙが、０．５〜０．７５から選択されるモル分率範囲であり、
ｚが、０．２５〜０．５から選択されるモル分率範囲である、実施形態１３〜２３のいずれかに記載の方法。
実施形態３０
ｘが、モル分率０であり、
ｙおよびｚが、等モル分率である、実施形態１３〜２３のいずれかに記載の方法。
実施形態３１
前記少なくとも１つのコポリマーの粘度平均分子量が、１，５００ｇ／ｍｏｌ〜２０，０００ｇ／ｍｏｌの範囲内である、実施形態１３〜３０のいずれかに記載の方法。
実施形態３２
前記流体が、結合したプラットフォームにて前記少なくとも１つのコポリマーと接触される、実施形態１３〜３１のいずれかに記載の方法。
実施形態３３
前記流体が、パイプライン内を流れる、実施形態１３〜３２のいずれかに記載の方法。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13A】

【図13B】