DESTILACIÓN DE LÍQUIDOS IÓNICOS.

Procedimiento para la destilación de líquidos iónicos, que comprende las etapas siguientes:

A el ajuste de una presión, que es igual que la presión atmosférica o menor que la presión atmosférica, B el calentamiento hasta una temperatura situada en el intervalo comprendido entre 60°C y 350°C

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La presente invención describe un procedimiento y su empleo para llevar a cabo la destilación de líquidos iónicos.

Los líquidos iónicos adquieren cada vez mayor significado como disolventes, por ejemplo para llevar acabo la realización de reacciones químicas. La publicación del autor Peter Wasserscheidt, Chemie in unserer Zeit 37 (2003) Nr. 1, páginas 52-63 proporciona una recopilación sobre el empleo de los líquidos iónicos para la catálisis polifásica. En este caso se cita como una ventaja de los líquidos iónicos, cuando son empleados como disolventes, el hecho de que no se evapora disolvente como consecuencia de la baja presión de vapor del líquido iónico, que no puede ser medida.

Con ocasión desempleo de los líquidos iónicos para llevar a cabo la realización de reacciones químicas, tiene un gran significado la pureza del líquido iónico empleado. Las impurezas pueden tener, en general, un efecto negativo por ejemplo sobre el desarrollo de las reacciones químicas. De Este modo, por ejemplo se hace referencia por los autores P. Tyson et al. en la publicación Electrochemical Society Proceedings, vol. 99-41, páginas 161-168, a los problemas que se plantean con ocasión del empleo de los líquidos iónicos que contienen cloro en la hidrogenación en fase líquida y en el caso de la reacción de Suzuki. Por lo tanto, cuando se lleva a cabo la obtención de los líquidos iónicos se plantean elevadas exigencias con respecto a la pureza del líquido deseado.

Los líquidos iónicos, en el sentido de esta invención, son aquellas sales que se presentan en estado de agregación líquido ya a bajas temperaturas, de manera preferente por debajo de los 100 °C.

Se conoce por la publicación WO-A 2005/019183 un procedimiento, según el cual se hace reaccionar una sal de imidazolio 1,3-substituida con una base fuere para dar el correspondiente imidazol-2-iluro 1,3-substituido y el imidazol-2-iluro 1,3-substituido es separado por destilación y, a continuación, se pone en contacto con un ácido protónico.

La tarea de la presente invención consiste en desarrollar un procedimiento aplicable a escala industrial para llevar a cabo la purificación de líquidos iónicos.

Se ha observado que en un líquido iónico están presentes en equilibrio cationes, aniones y moléculas neutras que, por ejemplo, se obtienen por medio de una protonización o bien por medio de una alquilación de los aniones por medio de los cationes.

Con ocasión de la alquilación es transferido sobre el anión probablemente un resto alquilo, cargado positivamente, que está enlazado de manera preferente sobre un heteroátomo del catión. Los heteroátomos son, por ejemplo, el nitrógeno, el oxígeno, el fósforo o el azufre. En este caso, los alquilos adecuados son los alquilos con 1 hasta 18 átomos de carbono, siendo los alquilos preferentes los alquilos con 1 hasta 10 átomos de carbono, de manera especialmente preferente los alquilos con 1 hasta 6 átomos de carbono y siendo muy especialmente preferente como resto alquilo cargado positivamente el CH3+. A diferencia de lo anterior, en el caso de la protonización es transferido hasta el anión un protón de un heteroátomo del catión.

La solución de la tarea planteada consiste en un procedimiento para llevar a cabo la destilación de líquidos iónicos, según el cual es ajustada en una primera etapa una presión igual que la presión atmosférica o menor que la presión atmosférica y, en una segunda etapa, se calienta el líquido iónico hasta una temperatura situad en el intervalo comprendido entre 60°C y 350°C.

En una variante preferente de realización, están presentes en equilibrio en le líquido iónico cationes, aniones y moléculas neutras, que se forman de manera especial por medio de la protonización o bien por medio de la alquilación de los aniones por medio de los cationes.

En otra variante preferente de realización es separada por destilación, al menos, la molécula más fácilmente volátil de entre las moléculas neutras, con ocasión de la destilación.

Aun cuando los líquidos iónicos no tiene una presión de vapor medible, se ha observado que estos pueden ser destilados a presiones < 1 bar, de manera preferente a presiones < 200 mbares, de una manera más preferente a presiones < 50 mbares y de una forma muy especialmente preferente a presiones < 5 mbares y a temperaturas de la cola situadas en el intervalo comprendido entre 60 °C y 350 °C, de manera preferente situadas en el in tervalo comprendido entre 100 °C y 350 °C y, de manera espe cial, situadas en el intervalo comprendido entre 150 °C y 350 °C.

En una forma preferente de realización es recuperada de manera específica la molécula más fácilmente volátil de entre las moléculas neutras, por medio de su separación. La molécula, recuperada de este modo, puede ser empleada de nuevo por ejemplo más tarde para llevar a cabo la obtención de un líquido iónico equivalente o de otro tipo.

En una forma especialmente preferente de realización son separadas por destilación ambas moléculas neutras del líquido iónico y ulteriormente son recombinadas de nuevo en un recipiente para dar el mismo líquido iónico. Por medio de esta separación selectiva de las moléculas neutras del líquido iónico y de su recombinación en el recipiente después de la condensación se obtiene un líquido iónico de mayor pureza.

Los líquidos iónicos en el sentido de la presenta invención son las sales de la fórmula general

[A]n+ [Y]nenlaque n=1,2,3ó4.

Los compuestos, que son adecuados para llevar a cabo la formación del catión [A]n+ de los líquidos iónicos son conocidos, por ejemplo, por la publicación DE 102 02 838 A1. De este modo, dichos compuestos pueden contener átomos de oxigeno, de fósforo, de azufre o, de manera especial, de nitrógeno, por ejemplo al menos un átomo de nitrógeno, de manera preferente desde 1 hasta 10 átomos de nitrógeno, de manera especialmente preferente desde 1 hasta 5, de manera muy especialmente preferente desde 1 hasta 3 y, de manera especial desde 1 hasta 2 átomos de nitrógeno. En caso dado, pueden estar contenidos también otros heteroátomos tales como átomos de oxígeno, de azufre o de fósforo. El átomo de nitrógeno es un portador adecuado de la carga positiva en el catión del líquido iónico, desde el que puede ser en equilibrio a continuación un protón o bien un resto alquilo hasta el anión, con objeto de generar una molécula eléctricamente neutra. Son preferibles aquellos compuestos que contenga, al menos, un heterociclo con cinco hasta seis miembros, que presenten al menos un átomo de nitrógeno así como en caso dado un átomo de oxígeno o de azufre, siendo especialmente preferentes aquellos compuestos que contengan al menos un heterociclo con cinco hasta seis miembros, que presente uno, dos ó tres átomos de nitrógeno y un átomo de azufre o un átomo de oxígeno, siendo muy especialmente preferentes aquellos con dos átomos de nitrógeno. Son especialmente preferentes aquellos compuestos que presenten un peso molecular situado por debajo de 1.000 g/mol, de una manera muy especialmente preferente situado por debajo de 500 g/mol y, de manera especial, situado por debajo de 250 g/mol.

Por otra parte son preferentes aquellos compuestos para la formación del catión, que se eligen entre los compuestos de las fórmulas (la) hasta (Ir),

**(Ver fórmula)**

**(Ver fórmula)**

5 así como los oligómeros o bien los polímeros, que contengan estas estructuras, teniendo los substituyentes y los índices el siguiente significado:

R1, R2, R3, R4, R5 y R6 significan, independientemente entre sí, respectivamente hidrogeno, alquilo con 1 hasta 18

átomos de carbono, alquilo con 2 hasta 18 átomos de carbono interrumpido, en caso dado, por uno o por varios

átomos de oxígeno y/o de azufre no contiguos y/o por uno o por varios grupos imino substituidos o no substituidos, 10 arilo con 6 hasta 14 átomos de carbono, cicloalquilo con 5 hasta 12 átomos de carbono o un heterociclo con cinco

hasta seis miembros, que presenta átomos de oxígeno, de nitrógeno y/o de azufre, o dos de los mismos forman en

conjunto un anillo no saturado, saturado o aromático y, en caso dado, interrumpido por uno o por varios átomos de

oxígeno y/o de azufre no adyacentes y/o por uno o por varios grupos... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la destilación de líquidos iónicos, que comprende las etapas siguientes: A el ajuste de una presión, que es igual que la presión atmosférica o menor que la presión atmosférica, B el calentamiento hasta una temperatura situada en el intervalo comprendido entre 60°C y 350°C.

5 2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque en el líquido iónico están presentes en equilibrio cationes, aniones y moléculas neutras, que se forman de manera especial por medio de una protonización o por bien por medio de una alquilación de los aniones por los cationes.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque en la destilación es separada por destilación, al menos, la molécula más fácilmente volátil de entre las moléculas neutras.

10 4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la presión es < 200 mbares.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la presión es < 50 mbares.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la presión es < 5 mbares.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la temperatura está situada en el intervalo comprendido entre 100ºC y 350ºC.

15 8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la temperatura está situada en el intervalo comprendido entre 150ºC y 350ºC.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque las dos moléculas neutras son separadas por destilación.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque las moléculas neutras, separadas 20 por destilación, son recombinadas de nuevo para formar un líquido iónico.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque una de las dos moléculas neutras, separadas por destilación, es aprovechada para la obtención renovada de un líquido iónico de otro tipo o porque es utilizada para esta finalidad únicamente la molécula más fácilmente volátil.

12. Empleo del procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 11 para la purificación de líquidos iónicos. 25 13. Empleo del procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 11 para el reciclado de líquidos iónicos.