Proceso para preparar una mezcla de agentes quelantes.

Un proceso para preparar una mezcla de dietoxisuccinato del ácido aspártico y un derivado de aminoácido de fórmula general:

**Fórmula**

donde n es 1-10, m es 0 o 1 y R es hidrógeno o un ion de un metal alcalino o alcalinotérreo, que comprende hacer reaccionar maleato con dietanolamina en condiciones alcalinas en presencia de un catalizador lantanoide para formar dietoxisuccinato del ácido aspártico y a continuación añadir ácido aspártico que reacciona con maleato que no ha reaccionado para formar ácido iminodisuccínico, es decir, un derivado de aminoácido de formula I donde m es 0, o añadir un derivado de diamina de fórmula general

NH2(CH2)nNH2 II

donde n es tal como se ha definido anteriormente, que reacciona con el maleato que no ha reaccionado para formar un derivado de aminoácido de fórmula I donde m es 1 y n es tal como se ha definido anteriormente.

Proceso para preparar una mezcla de agentes quelantes Campo técnico

La presente invención se refiere a un proceso para preparar una mezcla de dietoxisuccinato del ácido aspártico y ácido iminodisuccínico o una mezcla de dietoxisuccinato del ácido aspártico y ácido etilendiaminodisuccinico, que se pueden utilizar como un agente quelante.

Antecedentes de la invención

El documento WO 97/45396 describe derivados N-b\s y A/-tris-[(1,2-dicarboxietoxi)etil]amina incluido el ácido N-b\s- [(1,2-dicarboxietoxi)etil]aspártico (también denominado dietoxisuccinato del ácido aspártico o AES, por sus siglas en inglés) y el uso de estos derivados como agentes quelantes de metales, especialmente en relación con el blanqueo de pulpa. Estos derivados se pueden preparar haciendo reaccionar di- o trietanolamina con una sal de un metal alcalino o un metal alcalinotérreo del ácido maleico en presencia de un catalizador tal como compuestos lantanoides, un compuesto de níquel o compuestos con un metal alcalinotérreo, p. ej., hidróxido de calcio o hidróxido de magnesio.

Un inconveniente de la síntesis anterior de, p. ej., AES es que la reacción es relativamente lenta, siendo el tiempo de reacción de aproximadamente 12 a 16 horas, y que la reacción no tiene lugar en su totalidad. Una conversión típica de dietanolamina en AES que puede obtenerse es de aproximadamente un 6 a un 7%. Una cantidad significativa del ácido maleico relativamente caro, generalmente de hasta aproximadamente un 4%, queda sin reaccionar.

El objetivo de la presente invención consiste en mejorar el proceso para preparar AES y hacer más rentable el proceso para preparar AES. Otro objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un método para preparar in situ mezclas de agentes quelantes.

Compendio de la invención

De acuerdo con la presente invención se observó de manera sorprendente que el ácido maleico que no ha reaccionado se puede convertir fácil y eficazmente en otro ingrediente reactivo mediante la adición de un compuesto amino a la reacción para generar un derivado de ácido aspártico, para utilizar de esta manera el ácido maleico que no ha reaccionado. Cuando se añade ácido aspártico o etilendiamina, se obtienen respectivamente ácido iminodisuccínico (ISA, por sus siglas en inglés) o ácido etilendiaminodisuccinico (EDDS, por sus siglas en inglés), lo que genera una mezcla de AES e ISA o una mezcla de AES y EDDS.

Descripción detallada de la invención

Por lo tanto, la presente invención proporciona un proceso para preparar una mezcla de dietoxisuccinato del ácido aspártico y un derivado de aminoácido de fórmula general:

ROOC.

\

/

,COOR

ROOC

''(NH(CHz)n)rr

-HN

'COOR

I

donde n es 1-1, m es o 1 y R es hidrógeno o un ion de un metal alcalino o alcalinotérreo, que comprende hacer reaccionar maleato con dietanolamina en condiciones alcalinas en presencia de un catalizador lantanoide para formar dietoxisuccinato del ácido aspártico y a continuación añadir ácido aspártico que reacciona con maleato que no ha reaccionado para formar ácido iminodisuccínico, es decir, un derivado de aminoácido de fórmula I donde m es , o añadir un derivado de diamina de fórmula general

NH2(CH2)nNH2 II

donde n es tal como se ha definido anteriormente, que reacciona con el maleato que no ha reaccionado para formar un derivado de aminoácido de fórmula I donde m es 1 y n es tal como se ha definido anteriormente.

Se obtiene una mezcla de dietoxisuccionato del ácido aspártico y ácido iminodisuccínico o una mezcla de dietoxisuccinato del ácido aspártico y ácido etilendiaminodisuccinico haciendo reaccionar maleato con dietanolamina en condiciones alcalinas en presencia de un catalizador lantanoide para formar dietoxisuccinato del ácido aspártico y a continuación añadiendo ácido aspártico que reacciona con ácido maleico sin reaccionar para formar ácido iminodisuccínico o añadiendo etilendiamina que reacciona con maleato que no ha reaccionado para formar ácido etilendiaminodisuccinico. Los componentes individuales de la mezcla se obtienen preferentemente como sales de un

metal alcalino o sales de un metal alcalinotérreo, pero los componentes también se pueden obtener en forma ácida o se pueden convertir las sales en ácidos. Las sales de un metal alcalino preferidas son las sales de sodio o potasio y las sales de un metal alcalinotérreo son las sales de calcio o magnesio.

Una realización preferida de la invención se refiere a la preparación de una mezcla de dietoxisuccinato del ácido aspártico y ácido iminodisuccínico, donde el proceso comprende hacer reaccionar maleato con dietanolamina en condiciones alcalinas en presencia de un catalizador lantanoide para formar dietoxisuccinato del ácido aspártico y a continuación añadir ácido aspártico que reacciona con el maleato que no ha reaccionado para formar ácido

iminodisuccínico.

El siguiente esquema de reacción ¡lustra esta preparación:

HO'

OH

P +

-------COOH

La3* NaOH

Y

-COONa -COONa

NaOOC' O'

COONa

O COONa

Otra realización preferida de la Invención se refiere a la preparación de una mezcla de dietoxisuccinato del ácido aspártico y ácido etllendlamlnodisuccínico, que comprende hacer reaccionar maleato con dietanolamina en condiciones alcalinas en presencia de un catalizador lantanoide para formar dietoxisuccionato del ácido aspártico y a continuación añadir etllendlamina que reacciona con maleato que no ha reaccionado para formar ácido etilendiaminodisuccínico.

El siguiente esquema de reacción ¡lustra esta preparación:

o

HO

P

COONa

La3*

El

COONa

COONa

Preferentemente, la cantidad de la dietanolamina es subestequiométrica en relación con la cantidad del maleato. Variando esta relación es posible obtener una cantidad deseada de ISA o EDDS en la mezcla del producto final.

La relación molar de dietanolamina respecto al maleato puede estar comprendida entre 1:3.1 y 1:1, preferentemente entre 1:3.5 y 1:4.

Sin embargo, también es posible utilizar, p. ej., una cantidad estequiométrica de dietanolamina en relación con la cantidad del maleato y añadir la etilendiamina o el ácido aspártico después o antes de que la reacción de AES haya alcanzado el equilibrio.

Preferentemente, se hacen reaccionar el maleato y la dietanolamina durante un periodo de tiempo que convierta al

menos un 3% molar de la dletanolamlna en dletoxisuccinato del ácido aspártico.

La relación molar del catalizador lantanoide respecto al maleato está comprendida preferentemente entre.1:2.5 y 1:5, más preferentemente entre 1:3 y 1:6.

La serle lantanoide (previamente denominada de lantánldos) comprende los quince elementos con números atómicos entre 57 y 71. Los catalizadores lantanoides preferidos son el lantano (La), praseodimio (Pr), neodimio (Nd), europio (Eu), dlsprosio (Dy), erbio (Er) e yterbio (Yb).

Los elementos de la serie lantanoide se pueden utilizar en forma de óxidos o sales incluidos carbonatos, nitratos, cloruros, maleatos y octanatos.

Un catalizador lantanoide especialmente preferido es un catalizador de lantano que incluye el óxido de lantano (III) y las sales de lantano (III) tales como carbonato de lantano, maleato de lantano, nitrato de lantano, cloruro de lantano u octanoato de lantano.

De acuerdo con la invención, se pueden obtener condiciones alcalinas disolviendo anhídrido maleico en agua y añadiendo un compuesto de un metal alcalino o un compuesto de un metal alcalinotérreo tal como un hidróxido o carbonato de un metal alcalino o un hidróxido, carbonato u óxido de un metal alcalinotérreo.

Una ventaja principal de la presente invención es que el maleato de la preparación de AES que no ha reaccionado se puede utilizar para la preparación de ISA o EDDS, preferentemente en el mismo reactor, para hacer de esta manera más rentable el proceso. La mezcla obtenida se puede utilizar como un agente quelante, p. ej., en relación con el blanqueo de pulpa.

La Invención se describirá más detalladamente en la siguiente sección por medio de los siguientes ejemplos no limitantes.

Ejemplos

Ejemplo 1 Preparación de una mezcla de AES e ISA

Se disolvieron 98.6 g (1. moles) de anhídrido maleico en 258.4 g de agua utilizando un agitador magnético y calentando hasta aproximadamente 7 °C. La solución acuosa de ácido maleico se transfirió a un matraz de tres... [Seguir leyendo]

1. Un proceso para preparar una mezcla de dietoxisuccinato del ácido aspártico y un derivado de aminoácido de fórmula general:

donde n es 1-1, m es o 1 y R es hidrógeno o un ion de un metal alcalino o alcalinotérreo, que comprende hacer reaccionar maleato con dietanolamina en condiciones alcalinas en presencia de un catalizador lantanoide para formar dietoxisuccinato del ácido aspártico y a continuación añadir ácido aspártico que reacciona con maleato que no ha reaccionado para formar ácido iminodisuccínico, es decir, un derivado de aminoácido de formula I donde m es , o añadir un derivado de diamina de fórmula general

donde n es tal como se ha definido anteriormente, que reacciona con el maleato que no ha reaccionado para formar un derivado de aminoácido de fórmula I donde m es 1 y n es tal como se ha definido anteriormente.

2. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, donde la cantidad de dietanolamina es subestequiométrica en relación con la cantidad de maleato.

3. El proceso de acuerdo con la reivindicación 2, donde la relación molar de dietanolamina respecto al maleato está comprendida entre 1:3.1 y 1:5.

4. El proceso de acuerdo con la reivindicación 2, donde la relación molar de dietanolamina respecto al maleato está comprendida entre 1:3.5 y 1:4.

5. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4 donde el maleato y la dietanolamina se hacen reaccionar durante un periodo de tiempo que convierta al menos un 3% molar de la dietanolamina en dietoxisuccinato del ácido aspártico.

6. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-5, donde la relación molar del catalizador lantanoide respecto al maleato está comprendida entre 1:2.5 y 1:5.

7. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-5, donde la relación molar del catalizador lantanoide respecto al maleato está comprendida entre 1:3 y 1:4.

8. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-7, donde el catalizador lantanoide es un catalizador de lantano que incluye óxido de lantano (III) y sales de lantano (III), tales como carbonato de lantano, maleato de lantano, nitrato de lantano, cloruro de lantano u octanoato de lantano.

9. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-8, donde las condiciones alcalinas se obtienen disolviendo anhídrido maleico en agua y añadiendo un compuesto de un metal alcalino o un compuesto de un metal alcalinotérreo tal como un hidróxido o carbonato de un metal alcalino o un hidróxido, carbonato u óxido de un metal alcalinotérreo.

1. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-9 para preparar una mezcla de dietoxisuccinato del ácido aspártico y ácido iminodisuccínico, que comprende hacer reaccionar maleato con dietanolamina en condiciones alcalinas en presencia de un catalizador lantanoide para formar dietoxisuccinato del ácido aspártico y a continuación añadir ácido aspártico que reacciona con el maleato que no ha reaccionado para formar ácido iminodisuccínico.

11. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-9 para preparar una mezcla de dietoxisuccinato del ácido aspártico y ácido etilendiaminodisuccínico, que comprende hacer reaccionar maleato con dietanolamina en condiciones alcalinas en presencia de un catalizador lantanoide para formar dietoxisuccionato del ácido aspártico y a continuación añadir etilendiamina que reacciona con maleato que no ha reaccionado para formar ácido etilendiaminodisuccínico.

.COOR

NH2(CH2)nNH2

II