DIESTERES DE ACIDOS CARBOXILICOS RAMIFICADOS.

Utilización como disolvente o co-disolvente de una composición que comprende una mezcla de diésteres de ácido etilsuccínico y ácido metilglutárico

Diésteres de ácidos carboxílicos ramificados.

La presente invención se refiere a diésteres de ácidos carboxílicos que presentan especialmente propiedades de solvatación interesantes y que se pueden utilizar en sustitución de disolventes habituales, especialmente halogenados.

La invención se refiere más en particular a una composición de diésteres de ácidos carboxílicos ramificados obtenidos a partir de una mezcla de dinitrilos. Esta mezcla de dinitrilos se obtiene como fracción de destilación durante la recuperación y purificación de adiponitrilo en el procedimiento de fabricación de este último compuesto por doble hidrocianación del butadieno.

Después de varios años, se propone un disolvente oxigenado. Este disolvente es a base de diésteres obtenidos por esterificación de una mezcla de diácidos carboxílicos, más en particular de una mezcla de ácido adípico, glutárico y succínico. Esta mezcla de ácidos se obtiene en el procedimiento de fabricación del ácido adípico por oxidación de ciclohexanol y/o ciclohexanona.

Este disolvente comercializado, por ejemplo, por la compañía Rhodia con el nombre comercial RHODIASOLV RPDE y por la compañía Invista con el nombre comercial DBE se utiliza en numerosas aplicaciones, especialmente en sustitución de disolventes hidrocarbonados, disolventes clorados o disolventes oxigenados (éteres de glicol; acetona).

Además de estas realizaciones técnicas consecuencia de su poder disolvente y de sus propiedades físico-químicas, este disolvente oxigenado presenta la ventaja de ser menos nocivo para el medio ambiente, biodegradable y fácilmente reciclable. Su perfil toxicológico muy favorable, permite suprimir todos los riesgos para el usuario final. Además, las propiedades físico-químicas tales como la baja volatilidad y punto de inflamabilidad permiten una utilización con toda seguridad.

Se puede utilizar igualmente mezclado con otros disolventes como N-metilpirrolidona (NMP) sin afectar a las propiedades disolventes pero disminuyendo el coste del mismo.

Además, este disolvente es estable a la temperatura ambiente y presenta una baja presión de vapor.

Los disolventes oxigenados que presentan buenas propiedades de solvatación y no tienen riesgo de toxicidad ni peligro para el medio ambiente experimentan un fuerte desarrollo. Es pues importante para el campo de la industria encontrar y proponer nuevos disolventes que presenten propiedades al menos similares o equivalentes a las de los disolventes ya disponibles tales como el RPDE mencionado anteriormente.

El documento "Liquid-Liquid Equilibria of Selected Dibasic Ester + Water + Solvent Ternary Systems", J. Chem. Eng. Data 1.996, 41, 235-238, describe una mezcla de diésteres de isobutilol y una mezcla de ácido succínico, ácido glutárico y ácido adípico (producto "DBE" en el documento). Describe igualmente las propiedades de las mezclas que comprenden un alcohol, agua y diésteres como el producto "DBE". Uno de los objetos de la presente invención es proponer un nuevo disolvente oxigenado que presente propiedades físicas de disolvente, un perfil toxicológico y un impacto ecotóxico similares o mejorados con respecto al disolvente a base de diésteres de una mezcla de ácido adípico, glutárico y succínico.

A tal efecto, la invención propone la utilización como disolvente o co-disolvente de una composición que comprende una mezcla de diésteres de ácido etilsuccínico, metilglutárico y opcionalmente ácido adípico.

Según otra característica de la invención, esta mezcla contiene:

- De 70 a 95% en peso de diésteres de ácido metilglutárico

- De 5 a 30% en peso de diésteres de ácido etilsuccínico

- De 0 a 10% en peso de diésteres de ácido adípico

La invención propone igualmente una composición particular, que comprende una mezcla de diésteres de ácido etilsuccínico, ácido metilglutárico y ácido adípico, caracterizada por que la concentración ponderal de sus diferentes componentes es:

- Diésteres de ácido metilglutárico comprendida entre 70 y 95%

- Diésteres de ácido etilsuccínico comprendida entre 5 y 30%

- Diésteres de ácido adípico hasta el 10%.

Esta composición se obtiene a partir de una mezcla de compuestos dinitrilos, especialmente producida y recuperada en el procedimiento de fabricación de adiponitrilo por doble hidrocianación de butadieno.

Este procedimiento utilizado a gran escala en la industria para producir la inmensa mayoría del adiponitrilo consumido en el mundo se describe en numerosas patentes y obras.

La reacción de hidrocianación del butadieno conduce mayoritariamente a la formación de dinitrilos lineales pero igualmente a una formación de dinitrilos ramificados cuyos dos principios son el metilglutaronitrilo y el etilsuccinonitrilo.

En las etapas de separación y purificación del adiponitrilo, los compuestos dinitrilos ramificados se separan por destilación y se recuperan por ejemplo, como fracción de cabeza en una columna de destilación.

La invención propone transformar esta mezcla de compuestos dinitrilos ramificados en diésteres para obtener así un nuevo disolvente.

Puede interesar eliminar de la mezcla de dinitrilos ramificados recuperados, los productos más volátiles por una destilación simple, por ejemplo.

Uno de los posibles procedimientos de transformación de los compuestos dinitrilos en diésteres corresponde a la práctica de la reacción de PINNER, descrita especialmente en la patente francesa nº 1488857. Someramente, este procedimiento consiste en hacer reaccionar los compuestos dinitrilos con un alcohol en presencia de un ácido mineral fuerte como ácido sulfúrico, después hidrolizar los productos obtenidos para recuperar los diésteres por destilación.

Este documento describe igualmente un modo de realización particular del procedimiento que consiste en hacer pasar la mezcla de compuestos dinitrilos y el alcohol a un baño de sales fundidas a base de diferentes sulfatos alcalinos y amonio para evitar la formación de sulfato de amonio y recuperar el amoníaco por extracción con vapor de agua.

Los diésteres de la invención pueden obtenerse igualmente por una reacción entre los compuestos dinitrilos, agua y un alcohol en fase gas y en presencia de un catalizador sólido. La temperatura de reacción es ventajosamente superior a la temperatura de condensación de los diésteres formados. Como catalizador, se puede utilizar un catalizador sólido ácido como, por ejemplo, un gel de sílice, una mezcla sílice-alúmina, zeolitas, zircona, ácidos bóricos o fosfóricos soportados. Se pueden utilizar igualmente alúminas macroporosas como las descritas en la patente europea EP 0805801.

La temperatura de la reacción está comprendida entre 200 y 450ºC, preferiblemente entre 230 y 350ºC. La reacción se puede realizar a una presión cualquiera ventajosamente comprendida entre 1x10⁴ y 2x10⁶ Pa (0,1 y 20 bar). A la salida del reactor, los vapores se enfrían rápidamente a una temperatura inferior o igual a 150ºC. De la mezcla obtenida, se separa por destilación el amoníaco después agua y alcohol en exceso.

Los diésteres de la invención se pueden obtener igualmente por reacción entre los compuestos dinitrilos y una base mineral para obtener sales de ácidos, después neutralización de estas sales por un ácido seguido por esterificación con un alcohol. Las sales de diácidos y especialmente la sal de amonio de diácidos se pueden obtener por hidrólisis enzimática de los compuestos nitrilos tal como se describe por ejemplo en la patente europea EP5986812 y la patente francesa FR2700777.

Por último, los diésteres se purifican según los procedimientos de purificación utilizados de manera clásica en el campo técnico de la preparación de compuestos orgánicos y especialmente por destilación en una o varias columnas.

Según la invención, la mezcla de diésteres según la invención presenta propiedades particulares y diferentes de las propiedades de la mezcla de diésteres obtenida por esterificación de ácidos carboxílicos lineales.

Más en particular, presenta una temperatura de cristalización inferior a -50ºC lo que permite una utilización en el campo de temperatura muy grande con una viscosidad del disolvente baja.

Como comparación, el disolvente resulta de la mezcla de ácidos carboxílicos...

1. Utilización como disolvente o co-disolvente de una composición que comprende una mezcla de diésteres de ácido etilsuccínico y ácido metilglutárico.

2. Utilización según la reivindicación 1, caracterizada por que la composición comprende diésteres de ácido adípico.

3. Utilización según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada por que la concentración ponderal de los diferentes componentes de la composición es: