Procedimiento para la separación de ácidos de mezclas de reacción química con ayuda de líquidos iónicos.

Procedimiento para la separación de ácidos de mezclas de reacción por medio de una base auxiliar, caracterizado porque la base auxiliar

b) forma una sal con el ácido, que es líquida a temperaturas a las que no se descompone el producto de valor durante la separación de la sal líquida y

c) la sal de la base auxiliar con el producto de valor o la disolución del producto de valor en un disolvente adecuado forma dos fases líquidas no miscibles, liberándose el ácido en el transcurso de reacción de una fosforilación para la producción de fosfinas, ésteres de ácido fosfínico, ésteres de ácido fosfinoso

(fosfinitos), ésteres de ácido fosfónico, halogenuros de ácido fosfónico, amidas de ácido fosfónico, ésteres de ácido fosfonoso (fosfonitos), amidas de ácido fosfonoso, halogenuros de ácido fosfonoso, ésteres de ácido fosfórico, halogenuros de diéster de ácido fosfórico, amidas de diéster de ácido fosfórico, dihalogenuros de éster de ácido fosfórico, diamidas de éster de ácido fosfórico, ésteres de ácido fosforoso (fosfitos), halogenuros de diéster de ácido fosforoso, amidas de diéster de ácido fosforoso, dihalogenuros de éster de ácido fosforoso, y se utiliza una base que corresponde a la fórmula (Ie),

en la que

R1 se selecciona de entre metilo, etilo, n-propilo, n-butilo, n-pentilo, n-octilo, 2-hidroxietilo o 2-cianoetilo y R2 a R4 significan independientemente entre sí hidrógeno, metilo o etilo.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2003/000545.

Solicitante: BASF SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: 67056 LUDWIGSHAFEN ALEMANIA.

Inventor/es: BARTSCH, MICHAEL, SIEGEL, WOLFGANG, BECKER, MICHAEL, FLORES, MIGUEL, NOE, RALF, MAASE, MATTHIAS, HALBRITTER, KLAUS, MASSONNE, KLEMENS, STEGMANN,VEIT, HUTTENLOCH,OLIVER.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS, CARBOCICLICOS O HETEROCICLICOS... > Compuestos que contienen elementos de los grupos... > C07F7/18 (Compuestos que tienen uno o más enlaces C — Si así como uno o más enlaces C — O — Si)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS HETEROCICLICOS (Compuestos macromoleculares... > Compuestos heterocíclicos que contienen dos o más... > C07D403/12 (unidos por una cadena que contiene heteroátomos como enlaces de cadena)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Esteres de ácidos carboxílicos; Esteres del ácido... > C07C69/14 (de compuestos monohidroxilados)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Preparación de compuestos que tienen grupos C =... > C07C45/50 (por síntesis oxo)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > PROCEDIMIENTOS QUIMICOS O FISICOS, p. ej. CATALISIS,... > Catalizadores que contienen hidruros, complejos de... > B01J31/24 (Fosfinas)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS, CARBOCICLICOS O HETEROCICLICOS... > Compuestos que contienen elementos de los grupos... > C07F9/02 (Compuestos de fósforo)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS, CARBOCICLICOS O HETEROCICLICOS... > Compuestos que contienen elementos de los grupos... > C07F9/6574 (Esteres de oxácidos de fósforo)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS, CARBOCICLICOS O HETEROCICLICOS... > Compuestos que contienen elementos de los grupos... > C07F9/48 (Acidos fosfonosos (R — P (OH) 2 ); Acidos tiofosfonosos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > PROCESOS GENERALES DE QUIMICA ORGANICA; SUS APARATOS... > C07B63/00 (Purificación; Separación adaptada especialmente con el objetivo de recuperar los compuestos orgánicos (separación de compuestos ópticamente activos C07B 57/00 ); Empleo de aditivos; Empleo de aditivos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > PROCESOS GENERALES DE QUIMICA ORGANICA; SUS APARATOS... > C07B61/00 (Otros procesos generales)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Esteres de ácidos carboxílicos; Esteres del ácido... > C07C69/78 (Esteres de ácido benzoico)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS, CARBOCICLICOS O HETEROCICLICOS... > Compuestos que contienen elementos de los grupos... > C07F9/50 (Organofosfinas)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS, CARBOCICLICOS O HETEROCICLICOS... > Compuestos que contienen elementos de los grupos... > C07F9/46 (Acidos fosfinosos (R 2 = P — OH); Acidos tiofosfinosos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS HETEROCICLICOS (Compuestos macromoleculares... > Compuestos heterocíclicos que contienen ciclos de... > C07D233/58 (con solamente átomos de hidrógeno o radicales que contienen solamente átomos de hidrógeno y carbono, unidos a los átomos de nitrógeno del ciclo)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS, CARBOCICLICOS O HETEROCICLICOS... > Compuestos que contienen elementos de los grupos... > C07F9/52 (Halofosfinas)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS HETEROCICLICOS (Compuestos macromoleculares... > Compuestos heterocíclicos que contienen ciclos de... > C07D233/60 (con radicales hidrocarbonados, sustituidos por átomos de oxígeno o azufre, unidos a los átomos de nitrógeno del ciclo)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS, CARBOCICLICOS O HETEROCICLICOS... > Compuestos que contienen elementos de los grupos... > C07F9/572 (Ciclos de cinco miembros)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > PROCESOS GENERALES DE QUIMICA ORGANICA; SUS APARATOS... > Purificación; Separación adaptada especialmente... > C07B63/02 (por un tratamiento que produce una modificación química)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS, CARBOCICLICOS O HETEROCICLICOS... > Compuestos que contienen elementos de los grupos... > C07F9/145 (con compuestos hidroxiarilo)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS, CARBOCICLICOS O HETEROCICLICOS... > Compuestos que contienen elementos de los grupos... > C07F9/142 (con compuestos hidroxialquilo sin sustituyentes adicionales en el alquilo)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Hidrocarburos cíclicos conteniendo ciclos distintos... > C07C13/23 (con un ciclo de ciclohexadieno)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Preparación de ésteres de ácidos carboxílicos > C07C67/58 (por tratamiento líquido-líquido)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS, CARBOCICLICOS O HETEROCICLICOS... > Compuestos que contienen elementos de los grupos... > C07F9/6503 (Ciclos de cinco miembros)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Preparación de ésteres de ácidos carboxílicos > C07C67/14 (a partir de haluros de ácidos carboxílicos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS, CARBOCICLICOS O HETEROCICLICOS... > Compuestos que contienen elementos de los grupos... > C07F9/12 (con compuestos hidroxiarilo)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Purificación, separación o   estabilización... > C07C7/10 (por extracción, es decir, purificación o separación de hidrocarburos líquidos con ayuda de líquidos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS, CARBOCICLICOS O HETEROCICLICOS... > Compuestos que contienen elementos de los grupos... > C07F9/6584 (que tienen un átomo de fósforo como heteroátomo del ciclo)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS, CARBOCICLICOS O HETEROCICLICOS... > Compuestos que contienen elementos de los grupos... > C07F9/22 (Amidas de ácidos del fósforo)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Derivados del ciclohexano o de un ciclohexeno, que... > C07C403/12 (por grupos hidroxi esterificados)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Preparación de hidrocarburos a partir de uno o varios... > C07C1/30 (por eliminación de elementos de haluro de hidrógeno a partir de una sola molécula)

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la separación de ácidos de mezclas de reacción química con ayuda de líquidos iónicos

La presente invención describe un procedimiento para la separación simplificada de ácidos de mezclas de reacción por medio de un líquido iónico.

El experto químico tiene con frecuencia el problema de recoger los ácidos liberados durante una reacción química o de separar los ácidos de mezclas de reacción. Ejemplos de reacciones en las que se liberan ácidos en el transcurso de reacción son la sililación de alcoholes o aminas con halosilanos, la fosforilación de aminas o alcoholes con halogenuros de fósforo, la formación de ásteres o amidas de ácido sulfónico a partir de alcoholes o aminas y cloruros o anhídridos de ácido sulfónico, eliminaciones o sustituciones.

En estas reacciones se liberan ácidos, por lo que adicionalmente se añade una base auxiliar, que por regla general no participa como reactante en la propia reacción. Por regla general es necesario unir los ácidos liberados con esta base con formación de sal, para impedir reacciones secundarias y sucesivas o también, simplemente, para eliminar el ácido del producto de reacción deseado y, dado el caso, recircularlo al proceso. Si las sales de las bases usadas no se separan en primer lugar, entonces estas pueden tratarse también en presencia del producto de valor, por ejemplo mediante adición de una base más fuerte, adicional, tal como hidróxidos acuosos, por ejemplo hidróxido de sodio o hidróxido de potasio acuosos. De este modo se genera la sal de la base agregada en esta etapa. Además se libera la base usada originalmente. Estos dos componentes, es decir la sal de la base más fuerte y la base usada en primer lugar liberada (base auxiliar) deben separarse en todo caso así mismo del producto de valor. En este modo de proceder es con frecuencia desventajoso que el producto de valor que esté presente en el tratamiento pueda descomponerse por la propia base más fuerte agregada o sustancias adicionales en esta base, por ejemplo el agua en un hidróxido acuoso.

Las sales de la base auxiliar con el ácido no son solubles por regla general en disolventes orgánicos y presentan altos puntos de fusión, de modo que forman suspensiones en medios orgánicos, que son más difíciles de manipular que por ejemplo los líquidos. Es decir, sería deseable poder separar las sales de las bases auxiliares en forma líquida. Además se eliminarían las desventajas técnicas de procedimiento conocidas de las suspensiones. Estas son por ejemplo la formación de incrustaciones, reducción de la transmisión de calor, mal mezclado y agitabilidad así como la formación de sobreconcentraciones o subconcentraciones localizadas y los denominados hot spots.

El estado de la técnica incluye por consiguiente, para procedimientos realizados a escala industrial, las siguientes desventajas:

1) adición de dos sustancias auxiliares, de la base auxiliar así como de una base fuerte adicional y la tarea que resulta de ello de separar dos sustancias auxiliares del producto de valor y entre sí,

2) manipulación de suspensiones

3) separación de la sal de la base fuerte como sólido.

Se persigue sin embargo una separación de fases sencilla desde el punto de vista de la técnica de procedimiento por medio de una separación de fases líquido-líquido.

Por el documento DE-A 197 24 884 y DE-A 198 26 936 se conocen procedimientos para la producción de carbonildiimidazoles mediante fosgenación de imidazoles, en los que se separa el clorhidrato formado del imidazol utilizado como producto de partida como masa fundida a partir de la mezcla de reacción. En el documento DE-A 198 26 936 se hace referencia en la pág. 3, línea 5, a que el clorhidrato del imidazol sorprendentemente es líquido a temperaturas de 11-13 °C y funde ya claramente por debajo del punto de fusión descrito en la bibliografía de 158- 161 °C. Como motivo de ello los inventores indican o bien la formación de una mezcla eutéctica del imidazol clorhidrato con el producto de valor carbonildiimidazol o bien la formación de una mezcla ternaria del imidazol clorhidrato, el producto de valor carbonildiimidazol y disolvente clorobenceno. Aunque el imidazol clorhidrato no habría tenido que encontrarse líquido, en este caso especial, este fue sin embargo sorprendentemente el caso. No se describe la aplicabilidad de este concepto para otras reacciones como la fosgenación de imidazoles.

Es decir, existía el objetivo, también para otras reacciones químicas o para la separación de ácidos que están contenidos en mezclas, pero que no se escinden durante una reacción química, de encontrar un procedimiento simplificado para la separación de ácidos con el que pudiera separarse una sal formada por una base auxiliar utilizada y un ácido por medio de una separación de fases líquido-líquido sencilla desde el punto de vista de la técnica de procedimiento.

El objetivo se consiguió mediante un procedimiento para la separación de ácidos de mezclas de reacción por medio de una base auxiliar, que se caracteriza porque la base auxiliar

b) forma una sal con el ácido, que es líquida a temperaturas a las que el producto de valor no se descompone durante la separación de la sal líquida y

c) la sal de la base auxiliar con el producto de valor o la disolución del producto de valor en un disolvente adecuado forma dos fases líquidas no miscibles, en donde el ácido en el transcurso de reacción de una fosforilación para la producción de fosfinas, ésteres de ácido fosfínico, ásteres de ácido fosfinoso (fosfinitos), ásteres de ácido fosfónico, halogenuros de ácido fosfónico, amidas de ácido fosfónico, ésteres de ácido fosfonoso (fosfonitos), amidas de ácido fosfonoso, halogenuros de ácido fosfonoso, ésteres de ácido fosfórico, halogenuros de diéster de ácido fosfórico, amidas de diéster de ácido fosfórico, dihalogenuros de áster de ácido fosfórico, diamidas de áster de ácido fosfórico, ésteres de ácido fosforoso

Es conocido por el experto que la separación de una fase líquida de una segunda fase líquida es considerablemente más fácil de diseñar desde el punto de vista de la técnica de procedimiento que una separación de sólidos.

La utilización técnica del procedimiento de acuerdo con la invención consiste en que la separación de la sustancia auxiliar puede realizarse mediante una sencilla separación de fases líquido-líquido, de modo que se omite la costosa manipulación con sólidos desde el punto de vista de la técnica de procedimiento.

El procesamiento de las sustancias auxiliares puede realizarse en ausencia del producto de valor, de modo que este último se contamina menos.

No miscible significa que se forman al menos dos fases líquidas separadas por una interfase.

Cuando el producto de valor puro es completamente miscible o miscible en su mayor parte con la sal de la base auxiliar y el ácido, puede añadirse al producto de valor también una sustancia auxiliar, por ejemplo un disolvente, para conseguir una segregación o disminución de la solubilidad. Esto por ejemplo es entonces útil cuando la solubilidad de la sal en el producto de valor, o a la inversa, asciende al 2 % en peso o más, preferentemente al 15 % en peso o más, de manera especialmente preferente al 1 % en peso o más y de manera muy especialmente preferente al 5% en peso o más. La solubilidad se determina en las condiciones de la separación respectiva. Preferentemente la solubilidad se determina a una temperatura que se encuentra por encima del punto de fusión de la sal y por debajo de la más baja de las siguientes temperaturas, de manera especialmente preferente 1 °C por debajo de la más baja y de manera muy especialmente preferente 2... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la separación de ácidos de mezclas de reacción por medio de una base auxiliar, caracterizado porque la base auxiliar

b) forma una sal con el ácido, que es líquida a temperaturas a las que no se descompone el producto de valor durante la separación de la sal líquida y

c) la sal de la base auxiliar con el producto de valor o la disolución del producto de valor en un disolvente adecuado forma dos fases líquidas no miscibles, liberándose el ácido en el transcurso de reacción de una fosforilación para la producción de fosfinas, ásteres de ácido fosfínico, ásteres de ácido fosfinoso (fosfinitos), ásteres de ácido fosfónico, halogenuros de ácido fosfónico, amidas de ácido fosfónico, ásteres de ácido fosfonoso (fosfonitos), amidas de ácido fosfonoso, halogenuros de ácido fosfonoso, ásteres de ácido fosfórico, halogenuros de diéster de ácido fosfórico, amidas de diéster de ácido fosfórico, dihalogenuros de áster de ácido fosfórico, diamidas de áster de ácido fosfórico, ásteres de ácido fosforoso (fosfitos), halogenuros de diéster de ácido fosforoso, amidas de diéster de ácido fosforoso, dihalogenuros de áster de ácido fosforoso,

y se utiliza una base que corresponde a la fórmula (le),

Rv. R3

w

R2

(e)

en la que

R1 se selecciona de entre metilo, etilo, n-propilo, n-butilo, n-pentilo, n-octilo, 2-hidroxietilo o 2-cianoetilo y R2 a R4 significan independientemente entre sí hidrógeno, metilo o etilo.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la base auxiliar adicionalmente d) funciona al mismo tiempo como catalizador nucleófilo.

3. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque la sal de la base auxiliar presenta un punto de fusión por debajo de 16 °C.

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la sal de la base auxiliar presenta un valor de Et(3) de más de 35.

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la base auxiliar es 1-n- butilimidazol o 1-metilimidazol.

6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el ácido es ácido clorhídrico, ácido acético, ácido p-toluenosulfónico, ácido metanosulfónico o ácido trifluorometanosulfónico.

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la sal separada del ácido con la base auxiliar la relación molar de ácidos de Brónsted con respecto a ácidos de Lewis es mayor que 4:1.

8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la sal de la base auxiliar en el producto de valor o en la disolución del producto de valor en un disolvente adecuado es soluble en menos del 2 % en peso.

9. Procedimiento para la producción de compuestos de fósforo a partir de los productos de partida respectivos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la producción se lleva a cabo de manera continua a una temperatura de 6 °C a 15 °C y con un tiempo de permanencia inferior a 1 hora.

1. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la base auxiliar se utiliza en forma no iónica.