Procedimiento para la preparación de una composición que comprende ácido meso-tartárico.

Un proceso para la preparación de una composición que comprende ácido tartárico en la que entre el 55 y el 90% en peso del ácido tartárico es ácido meso-tartárico, que comprende las etapas de

(i) preparar una mezcla acuosa que comprende entre el 35 y el 65% en peso de

- una sal de dimetal alcalino de ácido L-tartárico,

- una sal de dimetal alcalino de ácido D-tartárico,

- una mezcla de sales de dimetal alcalino de ácido L-tartárico y ácido D-tartárico; o

- una mezcla de sales de dimetal alcalino de ácido L-tartárico, ácido D-tartárico y ácido mesotartárico, y entre 2 y 15 % en peso de un metal alcalino o un hidróxido de metal alcalino, y

(ii) agitar y calentar la mezcla acuosa hasta una temperatura de entre 100ºC y su punto de ebullición hasta que entre el 55 y el 90% en peso de ácido tartárico se ha convertido en ácido meso-tartárico.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/057287.

Solicitante: AKZO NOBEL CHEMICALS INTERNATIONAL B.V.

Nacionalidad solicitante: Países Bajos.

Dirección: STATIONSSTRAAT 77 3811 MH AMERSFOORT PAISES BAJOS.

Inventor/es: MEIJER, JOHANNES, ALBERTUS, MARIA, BAKKENES,HENDRIKUS WILHELMUS, BERGEVOET,ROBERTO ALOYSIUS GERARDUS MARIA, STEENSMA,MARIA.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA INORGANICA > COMPUESTOS DE LOS METALES ALCALINOS, es decir, DE... > Haluros de sodio, potasio o metales alcalinos en... > C01D3/26 (Previniendo la absorción de humedad o formación de costra por los cristales)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Preparación de ácidos carboxílicos o sus sales,... > C07C51/487 (por tratamiento que produce una modificación química (por absorción-adsorción química C07C 51/47))
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Preparación de ácidos carboxílicos o sus sales,... > C07C51/367 (por introducción de grupos funcionales que contienen oxígeno unido solamente por enlace sencillo)

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la preparación de una composición que comprende ácido meso-tartárico

La presente invención se refiere a un procedimiento para la preparación de una composición que comprende ácido tartárico en la que entre el 55 y el 9% en peso del ácido tartárico es el isómero meso. Además, se refiere al uso de esta composición para la preparación de un aditivo no apelmazante para cloruro de sodio o cloruro de potasio.

El cloruro de sodio tiende a formar grandes masas aglomeradas tras la exposición a la humedad, particularmente durante largos periodos de almacenamiento. Estas masas endurecidas se denominan generalmente tortas. Con frecuencia se añade un agente no apelmazante a la sal para evitar la formación de tortas. En los últimos años se ha dedicado mucho esfuerzo al desarrollo de agentes de sal no apelmazantes mejorados que sean económicos y seguros para el medio ambiente, y que sean eficaces en pequeñas cantidades. Se encontró que el complejo de hierro de una mezcla de ácidos tartáricos que comprende ácido meso-tartárico era un aditivo no apelmazante eficaz para el cloruro de sodio. Se prefiere particularmente un aditivo no apelmazante que comprende un complejo de hierro de una mezcla de ácidos tartáricos, siendo entre el 55 y el 9% en peso, más preferiblemente con entre el 6 y el 8% en peso del mismo ácido meso-tartárico.

Existen varias rutas sintéticas estereoselectivas para obtener ácido meso-tartárico puro. Sin embargo, estos métodos o bien no son económicamente atractivos o bien se forman subproductos no deseados. Por ejemplo, se encontró que la epoxidación de ácido fumárico con H2O2 concentrado seguida por hidrólisis conducía a la formación de sólo el isómero meso de ácido tartárico, sin el uso de ninguna sal de metal. Sin embargo, las condiciones de proceso relativamente duras, la baja conversión y la formación de subproductos hace que esta ruta no sea muy atractiva. Además, se ha encontrado que puede convertirse ácido maleico en ácido meso-tartárico en presencia de KMn4. El principal inconveniente de esta ruta es el consumo estequiométrico de KMn4 y la necesidad de separar el ácido meso-tartárico de la sal de manganeso de ácido meso-tartárico (para su aplicación como aditivo no apelmazante sobre cloruro de sodio, el ácido meso-tartárico tiene que estar prácticamente libre de Mn). En la misma línea, puede usarse complejo de Mn/amina como catalizador o agente oxidante y opcionalmente H22 para convertir ácido maléico en ácido meso-tartárico, pero tales rutas tienen desafíos de purificación de producto similares.

El documento WO /59828 describe en los ejemplos un método para producir una mezcla de ácidos tartáricos que incluye ácido meso-tartárico. Menciona que puede prepararse tratando una disolución de ácido tartárico natural o sintético (números de registro CAS 87-69-4 y 147-71-7, respectivamente) con NaOH concentrado a temperaturas superiores a 1°C. Parte del ácido L-, D- y/o D,L-tartárico se convierte entonces en el ácido meso-tartárico deseado (número de registro CAS 147-73-9). Sin embargo, se encontró que siguiendo este procedimiento, simplemente es posible preparar mezclas de ácido tartárico siendo hasta un máximo del 5% en peso del ácido tartárico el isómero meso. Sin embargo, hasta ahora no existían procedimientos fáciles y económicamente atractivos para la preparación de mezclas de ácido tartárico que comprenden más del 5% en peso de ácido meso-tartárico.

Un objeto de la presente invención es proporcionar un método económicamente atractivo para la preparación de una composición que comprende ácidos tartáricos siendo entre el 55 y el 9% en peso de los mismos, preferiblemente entre el 6 y el 8% en peso de los mismos, ácido meso-tartárico, y método que no tiene el inconveniente de formación de subproductos no deseados.

El objetivo se ha cumplido con el siguiente método de preparación. Dicho método comprende las siguientes etapas: (i) preparar una mezcla acuosa que comprende entre el 35 y el 65% en peso, preferiblemente entre el 4 y el 6% en peso, de una sal de dimetal alcalino de ácido L-tartárico, una sal de dimetal alcalino de ácido D-tartárico, una mezcla de sales de dimetal alcalino de ácido L-tartárico, ácido D-tartárico, y opcionalmente ácido meso-tartárico, y entre el 2 y el 15% en peso, preferiblemente entre el 4 y el 1% en peso, de un metal alcalino o hidróxido de metal alcalino, y (ii) agitar y calentar la mezcla acuosa hasta una temperatura de entre 1°C y su punto de ebullición hasta que entre 55 y el 9% en peso de ácido tartárico, preferiblemente entre el 6 y el 8% en peso de ácido tartárico, se ha convertido en ácido meso-tartárico. De manera preferible, posteriormente se enfría la mezcla acuosa, preferiblemente hasta una temperatura de 9°C o inferior, más preferiblemente hasta una temperatura de 7°C o inferior, o por ejemplo hasta temperatura ambiente, para obtener una suspensión acuosa que comprende una mezcla de ácidos tartáricos de los cuales entre el 55 y el 9% en peso es ácido meso-tartárico.

Aparte de en los ejemplos de operación, o cuando se indica lo contrario, todos los números que expresan cantidades de ingredientes, condiciones de reacción, etc, usados en la memoria descriptiva y las reivindicaciones deben entenderse como que están modificados en todos los casos por el término aproximadamente.

Se encontró que con este procedimiento, o bien desde el comienzo del procedimiento (es decir en la etapa (i)) o bien durante la etapa (ii), se superará el límite de solubilidad de ácido meso-tartárico, lo que dará como resultado que precipite ácido meso-tartárico de la mezcla de reacción. Por consiguiente, la expresión mezcla acuosa tal como se usa a lo largo de toda la descripción se usa en relación con disoluciones acuosas transparentes, pero también en relación con suspensiones a base de agua.

El metal alcalino en las sales de dimetal alcalino de los ácidos tartáricos usadas como material de partida en el proceso según la presente Invención comprende preferiblemente sodio. El metal alcalino o hidróxido de metal alcalino usado en este proceso comprende preferiblemente hidróxido de sodio.

La sal de disodio de ácido L(+)-tartárlco, también denominada L-tartrato de blsodlo, está comercialmente disponible, por ejemplo de Slgma-Aldrlch (número CAS 616-24-7). Se indica que en vez de sal de disodio de ácido L(+)- tartárico, también es posible usar ácido L(+)-tartárico (comercialmente disponible por ejemplo de Sigma-Aldrich, número CAS 87-69-4), y preparar la sal de disodio de ácido L(+)-tartárlco ¡n sltu, mediante adición de NaOH adicional. Lo mismo es cierto para el otro posible material de partida, sal de disodio de ácido D,L-tartár¡co: puede adquirirse por ejemplo de Sigma-Aldrich o producirse in situ a partir de ácido D,L-tartárico (número CAS 133-37-9) o sal de monosodio de ácido D,L-tartárico y NaOH. De hecho, para este proceso puede usarse cualquier fuente de ácido tartárico, que contenga D,L, meso en cualquier proporción y en forma de sal o ácida. También puede usarse ácido D-tartárico como material de partida, pero es menos preferido porque es relativamente caro. Se prefiere el uso de sal de dlsodio de ácido L-tartárico (o bien producida in situ mediante adición de NaOH o bien usada como tal) porque estos materiales de partida son relativamente económicos y el proceso para preparar una composición con entre el 55 y el 9% en peso de ácido meso-tartárico es más rápido que cuando se usa una mezcla de ácido D- y L- tartárico como material de partida. Obviamente, también es posible usar una mezcla de ácido D-, L-y meso-tartárico, siendo la cantidad de ácido meso-tartárico inferior al 5% en peso del peso total de los ácidos... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un proceso para la preparación de una composición que comprende ácido tartárico en la que entre el 55 y el 9% en peso del ácido tartárico es ácido meso-tartárico, que comprende las etapas de

(i) preparar una mezcla acuosa que comprende entre el 35 y el 65% en peso de

una sal de dimetal alcalino de ácido L-tartárlco, una sal de dimetal alcalino de ácido D-tartárlco,

una mezcla de sales de dimetal alcalino de ácido L-tartárico y ácido D-tartárico; o

una mezcla de sales de dimetal alcalino de ácido L-tartárico, ácido D-tartárico y ácido meso- tartárico,

y entre 2 y 15 % en peso de un metal alcalino o un hldróxldo de metal alcalino, y

(ii) agitar y calentar la mezcla acuosa hasta una temperatura de entre 1°C y su punto de ebullición hasta que entre el 55 y el 9% en peso de ácido tartárico se ha convertido en ácido meso-tartárico.

2. Proceso según la reivindicación 1, que comprende una etapa (¡II) en la que se enfria la mezcla acuosa.

3. Proceso según la reivindicación 1 ó 2, en el que el metal alcalino en la sal de ácido tartárico comprende

sodio y en el que el hidróxido de metal alcalino comprende hldróxldo de sodio.

4. Proceso según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que en la etapa (i) se usa sal de disodio de ácido L-tartárico.

5. Proceso según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el procedimiento se lleva a cabo a presión atmosférica.

6. Proceso según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la mezcla acuosa se agita y se calienta en la etapa (ii) durante entre 3 y 2 horas.

7. Proceso según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la mezcla acuosa preparada en

la etapa (i) comprende entre 4 y el 6% en peso de una sal de dimetal alcalino de ácido L-tartárico, una sal de

dimetal alcalino de ácido D-tartárico o una mezcla de sales de dimetal alcalino de ácido L-tartárico y ácido D-tartárico o una mezcla de sales de dimetal alcalino de ácido L-tartárico, ácido D-tartárico y ácido meso-tartárico.

8. Proceso según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la mezcla acuosa preparada en la etapa (i) comprende entre 4 y el 1% en peso de un metal alcalino o un hidróxido de metal alcalino.

9. Proceso según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que entre el 6 y el 8% en peso del ácido tartárico es ácido meso-tartárico.

1. Proceso según la reivindicación 2, en donde durante o después de la etapa (¡ii) se añade agua a la mezcla acuosa de forma que se prepara una disolución de tratamiento.

11. Proceso según la reivindicación 1, en donde posteriormente se añade una fuerte de hierro di- o trivalente, preferiblemente FeCI3.

12. Proceso según la reivindicación 11, en donde la disolución de tratamiento así obtenida se pulveriza sobre una composición de cloruro de sodio.