Procedimiento para la preparación de dimetacrilato de etilenglicol.

Procedimiento para la preparación de dimetacrilato de etilenglicol, que comprende la transesterificación de etilenglicol con un éster del ácido metacrílico en presencia de catalizadores, caracterizado por que como catalizador se emplea una combinación que comprende amida de litio

(LiNH2) y cloruro de litio (LiCl).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2008/055668.

Solicitante: EVONIK ROHM GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: KIRSCHENALLEE 64293 DARMSTADT ALEMANIA.

Inventor/es: KNEBEL, JOACHIM, PROTZMANN, GUIDO, DR., TRAUTHWEIN,HARALD, SCHÜTZ,THORBEN, LAUSTER,GÜNTHER, KEHR,THOMAS, KÖLBL,GERHARD, WESTHÄUSER,GÜNTER.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Preparación de ésteres de ácidos carboxílicos > C07C67/03 (por reacción de un grupo éster con un grupo hidroxilo)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Esteres de ácidos carboxílicos; Esteres del ácido... > C07C69/54 (Esteres de ácido acrílico; Esteres de ácido metacrílico)

PDF original: ES-2505342_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la preparación de dimetacrilato de etilenglicol

La presente invención se refiere a un procedimiento para la preparación de dimetacrilato de etilenglicol.

Dimetacrilato de etilenglicol es un monómero ampliamente conocido y utilizado, el cual se emplea, en particular, para la reticulación. De manera correspondiente se conocen múltiples métodos para obtener estos compuestos. A ellos pertenecen, en particular, reacciones de transesterificación, en las cuales se hace reaccionar metacrilato de metilo con etilenglicol. Para la mejora del rendimiento y de la selectividad de la reacción pueden emplearse diferentes catalizadores.

Por ejemplo, el documento DE 28 5 72 describe la preparación de ásteres de ácidos carboxílicos insaturados. Para la catálisis de las reacciones descritas pueden emplearse, en particular, compuestos que contienen zirconio y/o calcio. A los catalizadores particularmente adecuados pertenece, en particular, acetilacetonato de zirconio. Las reacciones conducen a elevados rendimientos de aprox. 97%, referido al alcohol empleado. Sin embargo, es desventajoso que el catalizador sólo pueda ser separado con mucha dificultad de la mezcla de reacción y, en especial con etilenglicol como participante en la reacción, no muestre efecto alguno.

Un procedimiento para la separación de este catalizador se expone ciertamente en el documento DE 199 4 622, pero el procedimiento es relativamente caro en su realización.

Además de ello, pueden emplearse ácidos o bases con el fin de catalizar la transesterificación. Reacciones de este tipo se exponen, por ejemplo, en los documentos CN 1355161, DE 34 23 443 o EP-A- 534 666. En el caso de emplear estos catalizadores debe contarse, no obstante, con reacciones secundarias tales como, por ejemplo, la reacción de Michael que reduce tanto la pureza del dimetacrilato de etilenglicol deseado como también el rendimiento. A los catalizadores de carácter básico pertenece, en particular, amida de litio tal como se expone a modo de ejemplo en los documentos DE 34 23 443, CA 795814 y US 6.194.53. Sin embargo, no se describe la combinación de amida de litio con otros catalizadores.

El documento EP-A-1 231 22 da a conocer la transesterificación de ásteres del ácido (met)acrllico en presencia de cloruro de litio y clanato de sodio como sistema de catalizador.

Considerando el estado conocido de la técnica, era entonces misión de la presente Invención habilitar un procedimiento para la preparación de dimetacrilato de etilenglicol, en el que el producto pueda obtenerse de una manera muy económica. Además de ello, el dimetacrilato de etilenglicol obtenido deberla contener sólo muy pequeñas cantidades de productos secundarios y restos de catalizador.

Otra misión de la Invención consistía en crear un procedimiento en el que se pudiera obtener de manera muy selectiva dimetacrilato de etilenglicol.

Además de ello, misión de la presente invención era habilitar un procedimiento para la preparación de dimetacrilato de etilenglicol que pueda llevarse a cabo de manera sencilla y económica. En este caso, el producto debería obtenerse en rendimientos lo más elevados posibles y, considerado en conjunto, bajo un escaso consumo de energía.

Estos, así como otros problemas no explícitamente mencionados que, sin embargo, se pueden derivar o deducir sin más a partir de los contextos comentados en la parte de introducción de esta memoria, mediante procedimientos con todas las características de la reivindicación 1. Variaciones convenientes de los procedimientos de acuerdo con la Invención quedan protegidas en las reivindicaciones dependientes, subordinadas a la reivindicación 1.

Objeto de la presente Invención es, de manera correspondiente, un procedimiento para la preparación de dimetacrilato de etilenglicol, que comprende la transesterificación de etilenglicol con un éster del ácido metacrílico en presencia de catalizadores, empleándose como catalizador una combinación que comprende amida de litio y cloruro de litio.

Con ello se consigue, de una manera no previsible, habilitar un procedimiento para la preparación de dimetacrilato

de etilenglicol en el que el producto se obtenga de manera muy económica. Sorprendentemente, el producto obtenido contiene sólo muy pequeñas cantidades de productos secundarios y restos de catalizador.

Además de ello, el procedimiento de acuerdo con la invención posibilita una preparación particularmente selectiva de dlmetacrllato de etilenglicol.

Además, el procedimiento de acuerdo con la invención puede llevarse a cabo de manera sencilla y económica, pudiendo obtenerse el producto con elevados rendimientos y, considerado en conjunto, bajo un escaso consumo de energía.

Conforme a la invención se prepara dimetacrilato de etilenglicol (diéster 1,2-etanodiílico del ácido 2- metilpropenoico), poseyendo el dlmetacrllato de etilenglicol el número CAS 97-9-5.

Para la preparación de dlmetacrllato de etilenglicol se emplea, de acuerdo con la invención, etilenglicol (etano-1,2- diol). Este compuesto se puede obtener comercialmente de BASF, Dow o Shell y posee el número CAS 17-21-1.

Conforme a la presente invención, etilenglicol se hace reaccionar con un áster del ácido metacrílico. Metacrilatos particularmente adecuados se forman, en particular, de alcoholes con 1 a 4 átomos de carbono. A ellos pertenecen, en particular, metanol, etanol, n-propanol, ¡so-butanol, n-butanol y terc.-butanol. De manera particularmente preferida se emplea, en particular, metacrllato de etilo o metacrilato de metilo, siendo particularmente preferido metacrilato de metilo.

La relación ponderal de etilenglicol al áster del ácido metacrílico se encuentra preferiblemente en el intervalo de 1:2 a 1:2, de manera particularmente preferida de 1:5 a 1:15 y de manera muy particularmente preferida en el Intervalo de 1:6 a 1:1.

De acuerdo con la Invención, para la catálisis de la presente transesterificación se emplea una combinación que comprende amida de litio (UNH2) y cloruro de litio (LICI). La amida de litio posee el número CAS 7782-89-, el cloruro de llitlo el número CAS 7447-41-8.

La relación ponderal de amida de litio a cloruro de litio puede encontrarse, en función de las condiciones de reacción, en un amplio intervalo. Convenientemente, esta relación puede encontrarse, por ejemplo, en el intervalo de 2:1 a 1:2, de manera particularmente preferida en el intervalo de 5:1 a 1:1.

La cantidad de catalizador empleada puede encontrarse en un amplio intervalo. Sin embargo, son de particular Interés procedimientos en los que la proporción de catalizador, referido al peso del etilenglicol empleado, se encuentra en el Intervalo de ,5 a 8% en peso, preferiblemente en el intervalo de ,1 a 5% en peso, y de manera particularmente preferida en el intervalo de ,1 a 1% en peso.

La cantidad total empleada del catalizador puede añadirse a la mezcla de reacción al comienzo de la reacción. De acuerdo con una variación particularmente conveniente, una parte del catalizador, preferiblemente una parte del amiduro de litio, puede agregarse a la mezcla de reacción en el transcurso de la reacción. Preferiblemente, después de una conversión en el intervalo de 2 a 8%, de manera particularmente preferida en el intervalo de 3% a 6%, referido al peso del etilenglicol empleado, puede agregarse catalizador adicional a la mezcla de reacción. De particular Interés son especialmente procedimientos en los que al menos el 1% en peso, de manera particularmente preferida al menos el 2% de la amida de litio se añaden a la mezcla de reacción durante la reacción.

La reacción puede tener lugar a sobrepresión o depresión. De acuerdo con una variación particularmente... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la preparación de dimetacrilato de etilenglicol, que comprende la transesterificación de etilenglicol con un áster del ácido metacrílico en presencia de catalizadores, caracterizado por que como catalizador se emplea una combinación que comprende amida de litio (LÍNH2) y cloruro de litio (LiCI).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que en el transcurso de la reacción se añade a la mezcla de reacción una parte de la amida de litio.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que la relación ponderal de amida de litio a cloruro de litio se encuentra en el intervalo de 2:1 a 1:2.

4. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el tiempo de reacción se encuentra en el intervalo de 5 a 2 horas.

5. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que como áster del ácido metacrílico se emplea metacrilato de metilo.

6. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que como áster del ácido metacrílico se emplea metacrilato de etilo.

7. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la relación ponderal de etilenglicol al áster del ácido metacrílico se encuentra en el intervalo de 1:2 a 1:2.

8. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la reacción tiene lugar a una presión en el intervalo de 2 a 2 mbar.

9. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la temperatura al comienzo de la reacción se encuentra en el intervalo de 9°C a 11°C, y hacia el final de la reacción, en el intervalo de 115°C a 13°C.

1. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la reacción tiene lugar en presencia de un inhibidor de la polimerización.

11. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la reacción tiene lugar bajo la introducción de oxígeno.

12. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el alcohol liberado a partir del áster empleado del ácido metacrílico se separa mediante destilación.

13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado por que se separa una mezcla que contiene metacrilato de metilo y metanol.

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 12 ó 13, caracterizado por que una parte de la mezcla separada se devuelve a la tanda siguiente.

15. Procedimiento según la reivindicación 14, caracterizado por que la parte retornable de la mezcla separada se obtiene hacia el final de la reacción.

16. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que durante la transesterificación se añade metacrilato de metilo.

17. Procedimiento según la reivindicación 16, caracterizado por que la relación ponderal de la cantidad de metacrilato de metilo añadida durante la transesterificación a la cantidad de la mezcla de metanol-metacrilato de metilo separada se encuentra en el intervalo de 2:1 a 1:2.