Procedimiento para eliminar un compuesto de guanidina neutro o iónico de un medio acuoso que comprende menos de 4% en peso de un haluro de metal alcalino,

en el que el procedimiento se selecciona de entre el grupo constituido por (a) adsorción en un adsorbente carbonoso y (b) adsorción en un adsorbente de arcilla

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento para eliminar un compuesto de guanidina del medio acuoso. Más particularmente, se refiere a un procedimiento para eliminar un compuesto de guanidina iónico o neutro, o ambos iónico y neutro del medio acuoso.

Los compuestos de guanidina se utilizan frecuentemente como catalizadores en las reacciones químicas, por ejemplo debido a sus propiedades básicas en el caso de los compuestos de guanidina neutros o debido a sus propiedades catalíticas de transferencia de fase en el caso de los compuestos iónicos de guanidina (conocidos también como sales de guanidinio). En particular los ejemplos de la patente US nº 5.229.482 dan a conocer un procedimiento de desplazamiento para la preparación de polieterimidas a partir de bis(cloroftalimidas) y sales de metal alcalino de hidrocarburos aromáticos sustituidos con dihidroxi utilizando un disolvente de baja polaridad tal como o-diclorobenceno en presencia de un catalizador de transferencia de fase térmicamente estable tal como un haluro de hexa-alquilguanidinio. La patente US nº 5.830.974 da a conocer un procedimiento similar que utiliza un monoalcoxibenceno tal como anisol como disolvente. El aislamiento del producto del medio orgánico que comprende un compuesto de guanidina implica a menudo el lavado del medio orgánico con agua. En estos casos la totalidad o por lo menos una parte del compuesto de guanidina puede transferirse a la fase acuosa. Para la eliminación apropiada del agua de lavado y para la recuperación y reutilización de los compuestos valiosos de guanidina, es necesario un procedimiento para eliminar un compuesto de guanidina del medio acuoso.

La patente US nº 5.759.406 da a conocer la eliminación de adsorbatos tales como las sales de guanidinio de la solución de salmuera utilizando una resina polimérica adsorbente no de intercambio iónico. Sin embargo, las resinas poliméricas presentan una capacidad de adsorción limitada y deben utilizarse en cantidades relativamente grandes para la eliminación eficaz de los adsorbatos diana.

La patente US nº 6.214.235 da a conocer la purificación de la solución de salmuera para electrolisis mediante la eliminación de las sales orgánicas utilizando adsorbentes carbonosos. Sin embargo, el procedimiento requiere unas soluciones de salmuera con concentración de sal superior al 5 por ciento en peso y no hace ninguna sugerencia para la recuperación de las sales orgánicas. Existe una necesidad continuade un procedimiento para eliminar los compuestos de guanidina del medio acuoso, particularmente para el tratamiento y eliminación de las aguas residuales, y para la recuperación de los compuestos de guanidina para su utilización posterior.

Breve descripción de la invención

Se ha descubierto un procedimiento para eliminar los compuestos de guanidina del medio acuoso. El procedimiento resulta eficaz y es también aplicable a una amplia variedad de medios acuosos. En una forma de realización el procedimiento actúa sorprendentemente bien para eliminar un compuesto de guanidina del medio acuoso muy bajo en fuerza iónica medida por la concentración de sal.

Es una de sus formas de realización la presente invención comprende un procedimiento para eliminar un compuesto de guanidina neutro o iónico de un medio acuoso que contiene menos de 4% en peso de un haluro de metal alcalino, en el que el procedimiento se selecciona de entre el grupo constituido por (a) adsorción en un adsorbente carbonoso y (b) adsorción en un adsorbente de arcilla.

La concentración del compuesto de guanidina presente inicialmente en el medio acuoso está comprendida entre aproximadamente 1 parte por millón y aproximadamente 20.000 partes por millón, y en el que la concentración del compuesto de guanidina después de la eliminación es inferior al 20% de la concentración inicial.

Varias otras características, aspectos y ventajas de la presente invención se pondrán más claramente de manifiesto haciendo referencia a la descripción, los ejemplos y las reivindicaciones adjuntas.

Descripción detallada de la invención

En la memoria y en las reivindicaciones siguientes, se hará referencia a numerosos términos que se definirán por presentar los significados siguientes. Las formas singulares "un", "una", "el" y "la" incluyen los referentes en plural a menos que el contexto lo estipule claramente de otra manera. "Opcional" o "opcionalmente" significa que el suceso o circunstancia descrito anteriormente puede ocurrir o no, y que la descripción incluye casos en los que el suceso ocurre y casos en los que no. La expresión "agua residual" se utiliza a veces para referirse a un medio acuoso que contiene por lo menos un compuesto de guanidina. Sin embargo, debe sobreentenderse que la presente invención comprende procedimientos para tratar cualquier medio acuoso que contenga por lo menos un compuesto de guanidina.

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La expresión "compuesto de guanidina" tal como se utiliza en la presente invención describe una composición que comprende una sal iónica de guanidinio o un compuesto neutro de guanidina, o ambos. En una forma de realización los compuestos de guanidina comprenden especies iónicas de guanidinio de fórmula (I):

**(Ver fórmula)**

en la que cada R2, R3, R4, R5 y R6 es independientemente un radical alquilo primario y R1 un radical alquilo primario o bis(alquileno primario), o por lo menos uno de R2, R3, R4, R5 y R6 es hidrógeno, o por lo menos una de las combinaciones R1-R2, R3-R4 o R5-R6 con el átomo de nitrógeno de conexión forma un radical heterocíclico; el resto X es un anión; y el valor del parámetro n es 1 ó 2. El resto X en la fórmula (I) puede ser cualquier anión y preferentemente es un anión de un ácido fuerte, cuyos ejemplos ilustrativos comprenden cloruro, bromuro y metansulfonato. Los iones cloruro y bromuro son normalmente preferidos. El valor de n será 1 ó 2 dependiendo de si R1 es alquilo o alquileno, respectivamente.

En otra forma de realización los compuestos de guanidina comprenden especies neutras de fórmula (II):

**(Ver fórmula)**

en la que cada R2, R3, R4 y R5 es independientemente un radical alquilo primario y R1 un radical alquilo primario o bis(alquileno primario) o por lo menos una de las combinaciones R1-R2 o R3-R4 con el átomo de nitrógeno de conexión forma un radical heterocíclico; y el valor del parámetro n es 1 ó 2.

Los radicales alquilo adecuados como R1-6 en las fórmulas (I) y (II) contienen radicales alquilo primario, conteniendo generalmente aproximadamente 1 a 12 átomos de carbono. R1 es normalmente un radical alquilo de la misma estructura o un radical alquileno C2-12 en el que los carbonos terminales son primarios; más preferentemente, es un

R1-6

alquilo C2-6 o alquileno C4-8 de cadena lineal. Alternativamente, cualquier combinación de y el/los correspondiente(s) átomo(s) de nitrógeno puede(n) formar un radical heterocíclico que comprende de manera no limitativa piperidino, pirrolo o morfolino.

Tal como se indica mediante los enlaces en puntos en la fórmula (I), la carga positiva en la sal de guanidinio está deslocalizada sobre un carbono y tres átomos de nitrógeno. Esto se cree que contribuye a la estabilidad de las sales en condiciones de temperatura relativamente altas encontradas por las sales en algunas aplicaciones. Como resultado, la descomposición de la sal de guanidinio no se produce o se produce solamente en un grado mucho menor. Los resultados incluyen la supresión de la formación de su producto y el potencial para el uso continuado de las sales por reciclo.

Las sales de guanidinio incluyen las dadas a conocer en las patentes US nº 5.116.975, nº 5.132.423 y nº 5.229.482. Las sales de hexa-alquilguanidinio puede preparase mediante la reacción de una urea correspondiente (por ejemplo, una tetra-alquiurea) con fosgeno u oxicloruro de fósforo, o mediante la reacción de una tiourea similar con un haluro de N,N-dialquilcarbamoil, para proporcionar una sal de cloro-formamidinio, denominada frecuentemente "sal de Vilsmeier", seguido de reacción de dicha sal con una amina correspondiente (por ejemplo, una dialquilamina). Se hace referencia a Kantlehner et al., Liebigs Ann. Chem., 1984, págs. 108-126, y Pruszynski, Can. J. Chem., Vol. 65, págs. 626-629 (1987). Las sales alfa, omega-bis(pentalquilguanidinio)alcano pueden prepararse igualmente mediante... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para eliminar un compuesto de guanidina neutro o iónico de un medio acuoso que comprende menos de 4% en peso de un haluro de metal alcalino, en el que el procedimiento se selecciona de entre el grupo constituido por (a) adsorción en un adsorbente carbonoso y (b) adsorción en un adsorbente de arcilla.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el compuesto de guanidina presenta la fórmula:

**(Ver fórmula)**

10 en la que cada R2, R3, R4 y R5 es independientemente un radical alquilo primario y R1 es un radical alquilo primario o bis(alquileno primario) o por lo menos una de las combinaciones R1-R2 o R3-R4 con el átomo de nitrógeno de conexión forma un radical heterocíclico; y el valor del parámetro n es 1 ó 2.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el compuesto de guanidina presenta la fórmula:

**(Ver fórmula)**

en la que cada R2, R3, R4, R5 y R6 es independientemente un radical alquilo primario y R1 un radical alquilo primario o bis(alquileno primario), o por lo menos uno de R2, R3, R4, R5 y R6 es hidrógeno, o por lo menos una de las combinaciones R1-R2, R3-R4 o R5-R6 con el átomo de nitrógeno de conexión forma un radical heterocíclico; el resto X es un anión; y el valor del parámetro n es 1 ó 2.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, 2 ó 3, en el que la concentración del compuesto de guanidina presente 25 inicialmente en el medio acuoso está comprendido entre 0,5 partes por millón y 100.000 partes por millón.

5. Procedimiento según la reivindicación 1, 2 ó 3, en el que el medio acuoso comprende un haluro de metal alcalino en una cantidad de entre 0,01% en peso y 4% en peso.

30 6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que el haluro de metal alcalino se selecciona de entre el grupo constituido por cloruro sódico y cloruro potásico.

7. Procedimiento según la reivindicación 1, 2 ó 3, en el que el adsorbente carbonoso es un carbón activado.

35 8. Procedimiento según la reivindicación 1, 2 ó 3, en el que el adsorbente es una arcilla seleccionado de entre el grupo constituido por caolinita, haloisita, dickita, nacrita, montmorillonita, nontronita, beidelita, hectorita, saponita, hidromicas, fengita, brammalita, glaucomita, celadonita, keniaíta, magadita, bentonita, estevensita, muscovita, sauconita, vermiculita, volkonskoíta, laponita, mica, fluoromica, esmectita y mezclas que contienen por lo menos una de estas arcillas.

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9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 4 a 8, en el que el compuesto de guanidina se selecciona de entre el grupo constituido por cloruro de hexaetilguanidinio, pentaetilguanidina y mezclas de los mismos.

45 10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el adsorbente carbonoso se selecciona de entre el grupo constituido por carbón activado y un adsorbente carbonoso procedente de la pirólisis de un polímero resinoso sintético.

11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la concentración del compuesto de guanidina presente inicialmente en el medio acuoso está comprendida entre 1 parte por millón y 20.000 partes por millón, y en el que la concentración del compuesto de guanidina después de la eliminación es inferior a 20% de la concentración inicial.