Procedimiento para la preparación continua de alquilamino(met)acrilamidas.

Procedimiento para la preparación continua de una alquilamino(met)acrilamida de la fórmula

(C) **Fórmula**

en la que R1 representa un grupo H o CH3 y R2 representa un radical alquilo lineal, ramificado o cíclico, o un radical arilo con 2 hasta 12 átomos de C, mediante reacción de un compuesto de la fórmula (B),**Fórmula**

poseyendo R2 el significado arriba indicado, con un compuesto de la fórmula (A),**Fórmula**

en la que R1 representa un grupo H o CH3 y R3 puede significar metilo o etilo, en presencia de un catalizador de transesterificación y en presencia de por lo menos un agente inhibidor de la polimerización en un equipo para la conversión química continua,

caracterizado por que

los reaccionantes son aportados continuamente a un adecuado aparato de reacción (1) y por que el alcohol resultante en la reacción es retirado continuamente como una mezcla azeotrópica de metanol y (met)acrilato de metilo (13), o respectivamente como una mezcla de etanol y acrilato de etilo (13), con ayuda de una columna de destilación (2) y además de ello:

- la mezcla de reacción se conduce continuamente desde el aparato de reacción a una columna de destilación (3) o respectivamente a un evaporador (5), retirándose por destilación bajo una presión reducida por la cabeza los compuestos fácilmente volátiles A, B, metanol o respectivamente etanol y una muy pequeña proporción de la amida producto (C), y devolviéndose al aparato de reacción y retirándose desde el sumidero de la columna la amida producto (C) en común con el catalizador y los agentes inhibidores de la polimerización así como con los productos secundarios que hierven a altas temperaturas;

- la corriente de sumidero (15) procedente de la columna de destilación (3) se aporta continuamente a una destilación de purificación.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2004/003862.

Solicitante: EVONIK ROHM GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: KIRSCHENALLEE 64293 DARMSTADT ALEMANIA.

Inventor/es: SCHLEEP,VOLKER, MERTZ,THOMAS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Amidas de ácidos carboxílicos > C07C233/09 (con átomos de carbono de grupos carboxamido unidos a átomos de carbono de una estructura carbonada acíclica insaturada)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Preparación de amidas de ácidos carboxílicos > C07C231/02 (a partir de ácidos carboxílicos o a partir de sus ésteres, anhídridos o haluros por reacción con amoniaco o aminas)

PDF original: ES-2464442_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la preparación continua de alquilamino (met) acrilamidas Sector del invento El invento se refiere a otro procedimiento continuo para la preparación de alquilamino (met) acrilamidas (C) mediante una aminolisis continua de, por ejemplo, (met) acrilato de metilo (A) con unas aminas (B) mediando liberación de metanol (D) de acuerdo con la siguiente ecuación de reacción:

siendo válido que: 15 R1 = hidrógeno o metilo R2 representa un radical alquilo lineal, ramificado o cíclico, un radical arilo, que también puede estar sustituido con uno o varios grupos alquilo, el radical alquilo lineal, cíclico o ramificado, puede tener una longitud de 2 -12 átomos de carbono, y puede significar, por ejemplo, etilo, propilo, isopropilo, butilo, isobutilo, terc.butilo, pentilo, hexilo, heptilo, octilo, isooctilo, nonilo, decilo y undecilo, y eventualmente puede estar sustituido una vez o múltiples veces con

-NR3R4 o 25 -OR5

en este caso o bien R3º R4 puede adoptar el significado de hidrógeno y además es válido que:

-R3, R4º R5 pueden ser iguales o diferentes y representan un grupo alquilo con 1 -12 átomos de 30 carbono, tal como, por ejemplo, metilo, etilo, propilo, isopropilo, butilo, isobutilo, terc. butilo, pentilo, hexilo, heptilo, octilo, isooctilo, nonilo, decilo, undecilo o hidrógeno.

- R2 puede significar también

[ (R6-0) n]-R7

siendo válido que:

-R6 puede ser un grupo alquilo de C1-C4, que también puede ser ramificado, tal como, por ejemplo, 40 metilo, etilo, propilo, isopropilo, butilo, isobutilo o terc. butilo.

Alquilamido (met) acrilatos m: 1 -4 R7 puede ser el grupo metilo o el grupo etilo.

Como aminas entran en cuestión los siguientes compuestos: dimetilamino-etilamina, dietilamino-etilamina, dipropilamino-etilamina, diisopropilamino-etilamina, dibutilaminoetilamina, diisobutilamino-etilamina, dimetilamino-propilamina, dietilamino-propilamina, dipropilamino-propilamina, diisopropilamino-propilamina, dibutilamino-propilamina, diisobutilamino-propilamina, dimetilamino-butilamina,

dietilamino-butilamina, dipropilamino-butilamina, diisopropilamino-butilamina, dibutilamino-butilamina, diisobutilamino-butilamina, metilamina, ciclohexilamina, dimetilamino-hexilamina y dietilamino-hexilamina.

Junto a la dimetilamino-propilamina se prefieren muy especialmente dimetilamino-etilamina, dimetilamino-butilamina, dimetilamino-pentilamina y dimetilamino-hexilamina. 55

Estado de la técnica En la bibliografía se han descrito muchos procedimientos de transesterificación, que se llevan a cabo de manera discontinua (procedimientos de transesterificación por tandas) en unión con diversos catalizadores.

La búsqueda de procedimientos más económicos condujo al hallazgo de unos procedimientos continuos de transesterificación, en cuyos casos los eductos (productos de partida) se aportan de manera continua y los productos se evacuan de manera continua. Los procedimientos continuos de transesterificación tienen, en comparación con los procedimientos discontinuos de transesterificación, las siguientes ventajas: El proceso es más fácilmente automatizable, y se puede hacer funcionar con una necesidad reducida de personal, la calidad del producto es mejor reproducible y menos fluctuante, la capacidad de las instalaciones aumenta debido a la supresión del trabajo secuencial en las etapas individuales de producción (rellenado, reacción, separación de los compuestos que hierven a bajas temperaturas, separación del producto, vaciado) . El proceso posee un más alto rendimiento de espacio-tiempo que un proceso por tandas.

Unos procedimientos continuos de transesterificación son conocidos.

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 dialquilaminoalcoholes. Se hacen reaccionar unos dialquilaminoalcoholes con por lo general un (met) acrilato de metilo y se obtiene el (met) acrilato de dialquilaminoalquilo según el siguiente procedimiento:

La mezcla de las sustancias de partida (un (met) acrilato de metilo y un dialquilaminoalcohol) , en común con un titanato de tetraalquilo como catalizador 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, éter monometílico de hidroquinona o hidroquinona) se aporta de manera continua a un reactor con sistema de agitación, donde, a una temperatura de 90 -120 °C, se efectúa la conversión química en un (met) acrilato de dialquilamina con una simultánea retirada continua de la mezcla azeotrópica de un (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 una pequeña cantidad de un (met) acrilato de dialquilaminoalquilo. La corriente de cabeza de la primera columna de destilación se aporta luego a una segunda columna de destilación, en la que, a una presión reducida, se retiran por la cabeza una corriente de productos que hierven a bajas temperaturas con una pequeña cantidad de un (met) acrilato de dialquilaminoalquilo y por el sumidero una corriente que se compone predominantemente de un (met) acrilato de dialquilaminoalquilo así como de un (os) agente (s) inhibidor (es) de la polimerización, la cual se aporta a una tercera columna de destilación. En la tercera columna de destilación, bajo una presión reducida, se lleva a cabo una rectificación, en la que se retiran por la cabeza el deseado éster (met) acrilato de dialquilaminoalquilo puro y por el sumidero en lo esencial el agente inhibidor de la polimerización o los agentes inhibidores de la polimerización. La corriente de sumidero de la primera columna de destilación, después de otra purificación con ayuda de un evaporador de película, se devuelve al reactor al igual que la corriente de cabeza procedente de la segunda columna de destilación.

Este procedimiento prescinde de una deshidratación de los alcoholes antes del empleo, lo que puede conducir a una desactivación reforzada del titanato de tetraalquilo empleado como consecuencia de la hidrólisis hasta llegar a la formación de unos indeseados precipitados de materiales sólidos. Por lo demás, el procedimiento conforme al invento dispone de la desventaja de que, en la primera columna de destilación, el catalizador es solicitado térmicamente en el sumidero a unas temperaturas relativamente altas. Esto puede conducir fácilmente a la descomposición del catalizador. En el caso de este procedimiento, tanto los eductos no convertidos químicamente así como también el producto son rectificados en total dos veces a través de la cabeza. Esto requiere unos costes muy altos de energía y en total 4 columnas de rectificación, que en parte tienen que ser dimensionadas con un tamaño muy grande. El proceso está gravado, por lo tanto, con unos muy altos costes de inversión y funcionamiento.

El documento EP 0 968 995 (de Mitsubishi Gas Chemical Comp.) describe un procedimiento continuo para la preparación de ésteres de ácidos alquil (met) acrílicos mediando utilización de una columna de reacción. La reacción de transesterificación se efectúa en este caso directamente en una columna de destilación (es decir que el reactor y la columna de destilación destinada a la retirada del azeótropo de (met) acrilato de metilo y metanol forman un único aparato) , a la que se le aportan continuamente las sustancias de partida (un (met) acrilato de metilo y... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la preparación continua de una alquilamino (met) acrilamida de la fórmula (C)

en la que R1 representa un grupo H o CH3 y R2 representa un radical alquilo lineal, ramificado o cíclico, o un radical arilo con 2 hasta 12 átomos de C, mediante reacción de un compuesto de la fórmula (B) ,

poseyendo R2 el significado arriba indicado, con un compuesto de la fórmula (A) ,

transesterificación y en presencia de por lo menos un agente inhibidor de la polimerización en un equipo para la conversión química continua,

caracterizado por que los reaccionantes son aportados continuamente a un adecuado aparato de reacción (1) y por que el alcohol resultante en la reacción es retirado continuamente como una mezcla azeotrópica de metanol y (met) acrilato de metilo (13) , o respectivamente como una mezcla de etanol y acrilato de etilo (13) , con ayuda de una columna de destilación (2) y además de ello:

- la mezcla de reacción se conduce continuamente desde el aparato de reacción a una columna de destilación (3) o respectivamente a un evaporador (5) , retirándose por destilación bajo una presión reducida por la cabeza los compuestos fácilmente volátiles A, B, metanol o respectivamente etanol y una muy pequeña proporción de la amida producto (C) , y devolviéndose al aparato de reacción y retirándose desde el sumidero de la columna la amida producto (C) en común con el catalizador y los agentes inhibidores de la polimerización así como con los productos secundarios que hierven a altas temperaturas; -la corriente de sumidero (15) procedente de la columna de destilación (3) se aporta continuamente a una destilación de purificación.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1,

caracterizado por que la corriente de vapores del evaporador (5) se aporta continuamente a otra columna de destilación, retirándose por la cabeza la amida producto (C) muy pura por destilación bajo una presión reducida, y retirándose por el sumidero el catalizador y los agentes inhibidores de la polimerización así como los productos secundarios que hierven a altas temperaturas con una pequeña parte de la amida producto (C) .

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1,

caracterizado por que la amina (B) , para realizar la deshidratación, se aporta al aparato de reacción a través de la columna de destilación (2) .

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1,

caracterizado por que la relación molar del (met) acrilato de metilo o respectivamente del (met) acrilato de etilo (EMA) a la amina en la entrada del reactor está comprendida entre 1 y 2, y de manera preferida es de 1, 05 -1, 15.

5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que como catalizador de transesterificación se emplea un titanato de tetraalquilo.

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que

el catalizador se emplea en una proporción de 0, 1 -10 % en peso, referida al MMA o respectivamente EMA empleado.

7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, 20 caracterizado por que el catalizador se emplea en una proporción de 0, 2 -7 % en peso, referida al MMA o respectivamente EMA empleado.

8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que como mezcla de catalizadores se usa una mezcla de óxido de dioctilestaño y titanato de isopropilo en la relación de

1 : 1 (en% en peso) .

9. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8,

caracterizado por que la mezcla de catalizadores se emplea en una proporción de 0, 1 -10 % en peso referida al MMA o respectivamente EMA empleado.

10. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7,

caracterizado por que el catalizador se emplea en una proporción de 0, 2 -7 % en peso, referida al MMA o respectivamente EMA empleado. 45

11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1,

caracterizado por que 50 como agente inhibidor de la polimerización se emplea o bien fenotiazina, butil terciario-catecol, éter monometílico de hidroquinona o sus mezclas, estando situada la proporción del agente inhibidor entre 100 y 5.000 ppm, referida a la mezcla de reacción.

12. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, 55 caracterizado por que como agente inhibidor de la polimerización se utiliza adicionalmente todavía oxígeno. 60 13. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que como amina se utiliza de manera preferida dimetilamino-propilamina. 65

14. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que 5 la presión en la primera columna de destilación (3) está situada entre 20 y 500 mbar.

15. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que

el período de tiempo de permanencia en el aparato de reacción está situado entre 0, 5 a 1, 5 horas.

16. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, 15 caracterizado por que el evaporador (5) es un evaporador de película.