Procedimiento mejorado para la preparación continua de (met)acrilatos de alquilo con un reciclamiento múltiple del catalizador.

Procedimiento para la preparación continua de ésteres de orden superior de ácido (met)acrílico (C) mediante unatransesterificación del éster metílico de ácido (met)acrílico (A) con alcoholes de orden superior (B) en presencia deun catalizador o de una mezcla de catalizadores

caracterizado por que

la corriente de salida del sumidero de la etapa de concentración por evaporación en vacío (6) se subdivide y seaporta parcialmente al aparato de reacción (1),

entendiéndose por el concepto de "alcoholes de orden superior" unosalcoholes con 2 hasta 12 átomos de C.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2003/013060.

Solicitante: EVONIK ROHM GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: KIRSCHENALLEE 64293 DARMSTADT ALEMANIA.

Inventor/es: SIEGERT,Hermann, ACKERMAN,JOCHEN, HILTNER,HORST.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C07C67/03 QUIMICA; METALURGIA.C07 QUIMICA ORGANICA.C07C COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos macromoleculares C08; producción de compuestos orgánicos por electrolisiso electroforesis C25B 3/00, C25B 7/00). › C07C 67/00 Preparación de ésteres de ácidos carboxílicos. › por reacción de un grupo éster con un grupo hidroxilo.

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Procedimiento mejorado para la preparación continua de (met)acrilatos de alquilo con un reciclamiento múltiple del catalizador.

Fragmento de la descripción:

Procedimiento mejorado para la preparación continua de (met) acrilatos de alquilo con un reciclamiento múltiple del catalizador 5

Sector del invento El presente invento se refiere a otro procedimiento continuo mejorado para la preparación de (met) acrilatos de alquilo (C) mediante una transesterificación continua de (met) acrilato de metilo (A) con unos alcoholes (B) mediando liberación de metanol (D) de acuerdo con la siguiente ecuación de reacción:

en la que R2 representa un radical alquilo lineal, ramificado o cíclico o un radical arilo con 2 hasta 12 átomos de C. Como grupo R2 entran en cuestión, por ejemplo, los grupos etilo-, n-propilo, iso-propilo, alilo, n-butilo, 1-metil-propilo, 15 2-metil-propilo, terc. butilo, n-pentilo, 1-metil-butilo, 2-metil-butilo, 3-metil-butilo, 2, 2-dimetil-propilo, n-hexilo, 1-metilpentilo, 2-metil-pentilo, 3-metil-pentilo, 4-metil-pentilo, 1, 1-dimetil-butilo, 2, 2-dimetil-butilo, 3, 3-dimetil-butilo, 1, 2dimetil-butilo, n-heptilo, 1-metil-hexilo, 2-metil-hexilo, 3-metil-hexilo, 4-metil-hexilo, 1, 2-dimetil-pentilo, 1, 3-dimetilpentilo, 1, 1-dimetil-pentilo, 1, 1, 2, 2-tetrametil-propilo, bencilo, n-octilo, 2-etil-hexilo, n-nonilo, 1-metil-octilo, 2-metiloctilo, n-decilo, n-undecilo, 1-metil-decilo, 2-metil-decilo, n-dodecilo, 2, 4-dietil-octilo, ciclopentilo, ciclohexilo, 4-terc.20 butil-ciclohexilo, cicloheptilo, ciclododecilo, 2- (dimetil-amino) -etilo, 3- (dimetil-amino) -propilo, 4- (dimetil-amino) -butilo, 5- (dimetil-amino) -pentilo, 6- (dimetil-amino) -hexilo, 8- (dimetil-amino) -octilo, 10- (dimetil-amino) -decilo, 12- (dimetilamino) -dodecilo, 2- (dietil-amino) -etilo, 3- (dietil-amino) -propilo, 4- (dietil-amino) -butilo, 5- (dietil-amino) -pentilo, 6- (dietilamino) -hexilo, 8- (dietil-amino) -octilo, 10- (dietil-amino) -decilo, 12- (dietil-amino) -dodecilo, 2- (di- (iso-propil) -amino) -etilo, 3- (di- (iso-propil) -amino) -propilo, 4- (di- (iso-propil) -amino) -butilo, 5- (di- (iso-propil) -amino) -pentilo, 6-di- (iso-propil) 25 amino) -hexilo, 8- (di- (iso-propil) -amino) -octilo, 10- (di- (iso-propil) -amino) -decilo, 12- (di- (iso-propil) -amino) -dodecilo, 2 (dibutil-amino) -etilo, 3- (dibutil-amino) -propilo, 4- (dibutil-amino) -butilo, 5- (dibutil-amino) -pentilo, 6- (dibutil-amino) hexilo, 8- (dibutil-amino) -octilo, 10- (dibutil-amino) -decilo, 12- (dibutil-amino) -dodecilo, 2- (dihexil-amino) -etilo, 3- (dihexilamino) -propilo, 4- (dihexil-amino) -butilo, 5- (dihexil-amino) -pentilo, 6- (dihexil-amino) -hexilo, 8- (dihexil-amino) -octilo, 10- (dihexil-amino) -decilo, 12- (dihexil-amino) -dodecilo, 2- (metil-etil-amino) -etilo, 2- (metil-propil-amino) -etilo, 2- (metil30 iso-propil-amino) -etilo, 2- (metil-butil-amino) -etilo, 2- (metil-hexil-amino) -etilo, 2- (metil-octil-amino) -etilo, 2- (etil-propilamino) -etilo, 2- (etil-iso-propil-amino) -etilo, 2- (etil-butil-amino) -etilo, 2- (etil-hexil-amino) -etilo, 2- (etil-octil-amino) -etilo, 3- (metil-etil-amino) -propilo, 3- (metil-propil-amino) -propilo, 3- (metil-iso-propil-amino) -propilo, 3- (metil-butil-amino) propilo, 3- (metil-hexil-amino) -propilo, 3- (metil-octil-amino) -propilo, 3- (etil-propil-amino) -propilo, 3- (etil-iso-propilamino) -propilo, 3- (etil-butil-amino) -propilo, 3- (etil-hexil-amino) -propilo, 3- (etil-octil-amino) -propilo, 4- (metil-etil-amino) 35 butilo, 4- (metil-propil-amino) -butilo, 4- (metil-iso-propil-amino) -butilo, 4- (metil-butil-amino) -butilo, 4- (metil-hexil-amino) butilo, 4- (metil-octil-amino) -butilo, 4- (etil-propil-amino) -butilo, 4- (etil-iso-propil-amino) -butilo, 4- (etil-butil-amino) -butilo, 4- (etil-hexil-amino) -butilo, 4- (etil-octil-amino) -butilo, 2- (N-piperidinil) -etilo, 3- (N-piperidinil) -propilo, 4- (N-piperidinil) butilo, 5- (N-piperidinil) -pentilo, 6- (N-piperidinil) -hexilo, 8- (N-piperidinil) -octilo, 10- (N-piperidinil) -decilo, 12- (Npiperidinil) -dodecilo, 2- (N-pirrolidinil) -etilo, 3- (N-pirrolidinil) -propilo, 4- (N-pirrolidinil) -butilo, 5- (N-pirrolidinil) -pentilo, 640 (N-pirrolidinil) -hexilo, 8- (N-pirrolidinil) -octilo, 10- (N-pirrolidinil) -decilo, 12- (N-pirrolidinil) -dodecilo, 2- (N-morfolino) -etilo, 3- (N-morfolino) -propilo, 4- (N-morfolino) -butilo, 5- (N-morfolino) -pentilo, 6- (N-morfolino) -hexilo, 8- (N-morfolino) -octilo, 10- (N-morfolino) -decilo, 12- (N-morfolino) -dodecilo, 2- (N'-metil-N-piperazinil) -etilo, 3- (N'-metil-N-piperazinil) -propilo, 4 (N'-metil-N-piperazinil) -butilo, 5- (N'-metil-N-piperazinil) -pentilo, 6- (N'-metil-N-piperazinil) -hexilo, 8- (N'-metil-Npiperazinil) -octilo, 10- (N'-metil-N-piperazinil) -decilo, 12- (N'-metil-N-piperazinil) -dodecilo, 2- (N'-etil-N-piperazinil) -etilo, 45 3- (N'-etil-N-piperazinil) -propilo, 4- (N'-etil-N-piperazinil) -butilo, 5- (N'-etil-N-piperazinil) -pentilo, 6- (N'-etil-N-piperazinil) hexilo, 8- (N'-etil-N-piperazinil) -octilo, 10- (N'-etil-N-piperazinil) -decilo, 12- (N'-etil-N-piperazinil) -dodecilo, 2- (N'-isopropil-N-piperazinil) -etilo, 3- (N'-iso-propil-N-piperazinil) -propilo, 4- (N'-iso-propil-N-piperazinil) -butilo, 5- (N'-iso-propil-Npiperazinil) -pentilo, 6- (N'-iso-propil-N-piperazinil) -hexilo, 8- (N'-iso-propil-N-piperazinil) -octilo, 10- (N'-iso-propil-Npiperazinil) -decilo, 12- (N'-iso-propil-N-piperazinil) -dodecilo, 3-oxa-butilo, 3-oxa-pentilo, 2, 2-dimetil-4-oxa-pentilo, 3, 6

dioxa-heptilo, 3, 6-dioxa-octilo, 3, 6, 9-trioxa-decilo, 3, 6, 9-trioxa-undecilo, 4-oxa-pentilo, 4-oxa-hexilo, 4-oxa-heptilo, 4, 8-dioxa-nonilo, 4, 8-dioxa-decilo, 4, 8-dioxa-undecilo, 5-oxa-hexilo o 5, 10-dioxa-undecilo.

Además, en el caso de R2OH se puede tratar de unos alcoholes etoxilados y/o propoxilados así como de unos alcoholes etoxilados y propoxilados mixtos tales como R5- (O-CH2-CH2) x-OH ó R5- (O-CH (CH3) -CH2) x-OH o respectivamente R5- (O-CH2-CH (CH3) ) x-OH, en que R5 representa alquilo de C1 a C20 y

x representa un número entero comprendido entre 10 y 20,

o de unos amino-alcoholes etoxilados y/o propoxilados R32N (-CH2-CH2-O) y-H ó R32N (-CH (CH3) -CH2-O) y-H o respectivamente R32N (-CH2CH (CH3) -O) y-H, en que y representa un número entero comprendido entre 1 y 4.

R3 representa un grupo alquilo con 1 - 6 átomos de carbono, pudiendo el nitrógeno formar con los sustituyentes R3 también un anillo de cinco a siete miembros. El anillo puede estar sustituido eventualmente todavía con uno o varios grupo (s) alquilo de cadena corta, tales como, por ejemplo, metilo, etilo o propilo.

En el procedimiento conforme al invento se emplean de manera preferida n-butanol, iso-butanol y 2-etil-hexanol.

El mejoramiento en comparación con el estado de la técnica consiste en que el catalizador homogéneo utilizado de manera preferida, el titanato de tetraalquilo (tetraalcoxititanio) se puede aprovechar sorprendentemente múltiples veces mediante un reciclamiento. De esta manera, se reduce decisivamente el consumo de catalizador y como consecuencia los costes de las sustancias auxiliares, con lo cual se aumenta manifiestamente otra vez la rentabilidad del procedimiento.

Estado de la técnica

Los (met) acrilatos de alquilo se pueden preparar de manera continua mediante una transesterificación de 30 (met) acrilato de metilo en presencia de unos catalizadores por diferentes modos de procedimiento (véase el documento de solicitud de patente alemana DE-A-10026644) .

El documento de patente europea EP 0 960 877 (de Elf Atochem S.A.) describe un procedimiento continuo para la preparación de ésteres metacrilatos de dialquil-amino-alcoholes. Se hacen reaccionar unos dialquil-amino-alcoholes 35 con por lo general (met) acrilato de metilo y se obtiene el (met) acrilato de dialquil-amino-alquilo según el siguiente procedimiento: La mezcla de las sustancias de partida (el (met) acrilato de metilo y el dialquil-amino-alcohol) , en común con un titanato de tetraalquilo como catalizador homogéneo de transesterificación (por ejemplo, titanato de tetrabutilo, tetraetilo o tetra (2-etil-hexilo) y con por lo menos un agente inhibidor de la polimerización (por ejemplo, fenotiazina, terc. butilcatecol, el éter monometílico de hidroquinona o hidroquinona) se aporta de manera continua a 40 un reactor con sistema de agitación, donde a una temperatura de 90 -120 °C se efectúa la conversión química para dar el (met) acrilato de dialquil-amina con una simultánea retirada continua de la mezcla azeotrópica de (met) acrilato de metilo y metanol. La mezcla de reacción en bruto (el éster en bruto) se aporta a una primera columna de destilación, retirándose a una presión reducida por la cabeza de la columna de destilación una corriente esencialmente exenta del catalizador y por el sumidero de la columna de destilación el catalizador así como un poco 45 de un (met) acrilato de dialquil-amino-alquilo. La corriente de la cabeza de la primera columna de destilación... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la preparación continua de ésteres de orden superior de ácido (met) acrílico (C) mediante una transesterificación del éster metílico de ácido (met) acrílico (A) con alcoholes de orden superior (B) en presencia de 5 un catalizador o de una mezcla de catalizadores caracterizado por que la corriente de salida del sumidero de la etapa de concentración por evaporación en vacío (6) se subdivide y se 10 aporta parcialmente al aparato de reacción (1) , entendiéndose por el concepto de "alcoholes de orden superior" unos alcoholes con 2 hasta 12 átomos de C.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 para la preparación continua de ésteres de orden superior de ácido (met) acrílico (C) mediante una transesterificación del éster metílico de ácido (met) acrílico (A) con alcoholes de 15 orden superior (B) en presencia de un catalizador o de una mezcla de catalizadores caracterizado por que la corriente de salida del sumidero procedente del evaporador de película (5) se subdivide y se aporta parcialmente 20 al aparato de reacción (1) .

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 para la preparación continua de ésteres de orden superior de ácido (met) acrílico (C) mediante una transesterificación del éster metílico de ácido (met) acrílico (A) con alcoholes de orden superior (B) en presencia de un catalizador o de una mezcla de catalizadores caracterizado por que la corriente de salida del sumidero procedente del evaporador de película (5) se subdivide y se aporta parcialmente al aparato de reacción (1) y por que la corriente de salida del sumidero de la etapa de concentración por evaporación 30 en vacío (6) se subdivide y se aporta al aparato de reacción (1) .

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, 2 ó 3,

caracterizado por que 35 como alcoholes se utilizan n-butanol, iso-butanol o 2-etil-hexanol.

5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, 2 ó 3,

caracterizado por que como catalizador se utilizan unos catalizadores homogéneos.

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5,

caracterizado por que como catalizador se emplea el titanato del alcohol (B) .

7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que se aporta al aparato de reacción un 1 - 95 % en peso de la corriente de salida del sumidero procedente de la etapa 55 de concentración por evaporación en vacío (6) .

8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7,

caracterizado por que 60 se aporta al aparato de reacción (1) u.

40. 90 % en peso de la corriente de salida del sumidero procedente de la etapa de concentración por evaporación en vacío (6) .

9. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado por que

se aporta al aparato de reacción (1) u.

60. 85 % en peso de la corriente de salida del sumidero procedente de la etapa de concentración por evaporación en vacío (6) .

10. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, 10 caracterizado por que se aporta al aparato de reacción (1) un 1 - 95 % en peso de la corriente de salida del sumidero procedente del evaporador de película (5) . 15 11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por que se aporta al aparato de reacción (1) u.

40. 90 % en peso de la corriente de salida del sumidero procedente del 20 evaporador de película (5) .

12. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11,

caracterizado por que se aporta al aparato de reacción (1) u.

60. 85 % en peso de la corriente de salida del sumidero procedente del evaporador de película (5) .

13. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3,

caracterizado por que se aporta al aparato de reacción (1) un 1 - 95 % en peso de la suma de las corrientes de salida del sumidero procedentes del evaporador de película (5) y de la etapa de concentración por evaporación en vacío (6) . 35

14. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado por que

se aporta al aparato de reacción (1) u.

40. 90 % en peso de la suma de las corrientes de salida del sumidero procedentes del evaporador de película (5) y de la etapa de concentración por evaporación en vacío (6) .

15. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 14,

caracterizado por que se aporta al aparato de reacción (1) u.

60. 85 % en peso de la suma de las corrientes de salida del sumidero procedentes del evaporador de película (5) y de la etapa de concentración por evaporación en vacío (6) .

Figura 5: Grado de conversión de n-butanol (n-BuOH) en dependencia del tiempo en el caso de un reciclamiento completo del catalizador


 

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