PROCEDIMIENTO PARA LA PREPARACIÓN EXENTA DE DISOLVENTE DE ÁCIDOS ÉTER-CARBOXÍLICOS CON BAJO CONTENIDO EN SALES RESIDUALES.

Procedimiento para la preparación de compuestos de la fórmula (1) en donde significan A alquileno C 2 a C 4,

B alquileno C 1 a C 4, n un número de 1 a 100, y R alquilo C 1 a C 30, alquenilo C 2 a C 30 o arilo C 6 a C 30, en el que a) se alquila una mezcla de carácter básico de alcoholes oxalquilados de la fórmula y sus alcoholatos con un ácido clorocarboxílico C 2 a C 5 en ausencia de un disolvente, b) la sal del ácido éter-carboxílico, así obtenida, se transforma mediante la adición de un ácido, en donde el valor del pH se ajusta a 3 o menos, en el ácido éter-carboxílico libre, c) el ácido éter-carboxílico, así obtenido, se libera del agua contenida, sin lavado por destilación y a presión reducida hasta un contenido en agua residual de < 0,30%, y d) las sales de metales precipitadas se separan por filtración, de modo que el producto obtenido presenta un contenido en sales residuales de < 0,2%

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E05003714.

Solicitante: CLARIANT PRODUKTE (DEUTSCHLAND) GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: BRUNINGSTRASSE 50 65929 FRANKFURT AM MAIN ALEMANIA.

Inventor/es: KUPFER, RAINER, DR., DAHLMANN, UWE, LEINWEBER,DIRK.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 22 de Febrero de 2005.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C07C51/367 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C07 QUIMICA ORGANICA.C07C COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos macromoleculares C08; producción de compuestos orgánicos por electrolisis   o electroforesis C25B 3/00, C25B 7/00). › C07C 51/00 Preparación de ácidos carboxílicos o sus sales, haluros o anhídridos. › por introducción de grupos funcionales que contienen oxígeno unido solamente por enlace sencillo.
  • C08G65/332 C […] › C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08G COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES DISTINTAS A AQUELLAS EN LAS QUE INTERVIENEN SOLAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para sintetizar un compuesto dado o una composición dada o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P). › C08G 65/00 Compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones que forman un enlace éter en la cadena principal de la macromolécula (resinas epoxi C08G 59/00; politioéter-poliéteres C08G 75/12; poliéteres que contienen menos de once unidades monómeras C07C). › que contienen grupos carboxilo, haluros o sus ésteres.
  • C10M129/40 C […] › C10 INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS QUE CONTIENE MONOXIDO DE CARBONO; COMBUSTIBLES; LUBRICANTES; TURBA.C10M COMPOSICIONES LUBRICANTES (composiciones para la perforación de pozos C09K 8/02 ); UTILIZACION DE SUSTANCIAS, YA SEA SOLAS, O COMO INGREDIENTES LUBRICANTES EN UNA COMPOSICION LUBRICANTE (agentes de desmoldeo, es decir, de separación, para metales B22C 3/00, para materias plásticas o para sustancias en estado plástico, en general B29C 33/56, para el vidrio C03B 40/02; lubricantes para textiles D06M 11/00, D06M 13/00, D06M 15/00; aceites de inmersión para microscopia G02B 21/33). › C10M 129/00 Composiciones lubricantes caracterizadas porque el aditivo es un compuesto orgánico no macromolecular que contiene oxígeno. › monocarboxílicos.
  • C10M129/44 C10M 129/00 […] › que contienen grupos hidroxilo.
  • C10M129/93 C10M 129/00 […] › con grupos carboxilos unidos a átomos de carbono acíclicos o cicloalifáticos.
  • C10M177/00 C10M […] › Métodos particulares de preparación de composiciones lubricantes; Modificación química por tratamiento posterior de los constituyentes o de la composición lubricante en sí, no cubierta por otras clases.
  • C11D1/06 C […] › C11 ACEITES, GRASAS, MATERIAS GRASAS O CERAS ANIMALES O VEGETALES; SUS ACIDOS GRASOS; DETERGENTES; VELAS.C11D COMPOSICIONES DETERGENTES; UTILIZACION DE UNA SOLA SUSTANCIA COMO DETERGENTE; JABON O SU FABRICACION; JABONES DE RESINA; RECUPERACION DE LA GLICERINA.C11D 1/00 Composiciones de detergentes a base esencialmente de compuestos tensioactivos; Utilización de estos compuestos como detergentes. › Eteres o tioéteres de ácidos carboxílicos.
  • C11D3/20E7
  • C11D7/26E

Clasificación PCT:

  • C07C51/367 C07C 51/00 […] › por introducción de grupos funcionales que contienen oxígeno unido solamente por enlace sencillo.
  • C07C59/125 C07C […] › C07C 59/00 Compuestos que tienen grupos carboxilo unidos a átomos de carbono acíclicos y conteniendo uno de de los grupos OH, O-metal, — CHO, cetona, éter, grupos, grupos, o grupos. › Compuestos saturados que contienen sólo un grupo carboxilo y grupos éter, grupos, grupos, o grupos.
  • C07C59/60 C07C 59/00 […] › siendo insaturada la parte no carboxílica del éter.

Clasificación antigua:

  • C07C51/367 C07C 51/00 […] › por introducción de grupos funcionales que contienen oxígeno unido solamente por enlace sencillo.
  • C07C59/125 C07C 59/00 […] › Compuestos saturados que contienen sólo un grupo carboxilo y grupos éter, grupos, grupos, o grupos.
  • C10M105/22 C10M […] › C10M 105/00 Composiciones lubricantes caracterizadas porque el material de base es un compuesto orgánico no macromolecular. › Acidos carboxílicos o sus sales.
  • C11D1/06 C11D 1/00 […] › Eteres o tioéteres de ácidos carboxílicos.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

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Fragmento de la descripción:

La presente invención se refiere a un procedimiento para la preparación exenta de disolvente de ácidos éter-carboxílicos con bajo contenido en sales residuales. 5

Los ácidos éter-carboxílicos, es decir ácidos carboxílicos orgánicos que, junto a la función carboxilo, portan uno o varios puentes éter, o sus sales de metales alcalinos o de amina, son conocidos como suaves detergentes con elevada capacidad de dispersión de jabones de calcio. Encuentran aplicación tanto en formulaciones detergentes y cosméticas, pero también en aplicaciones técnicas tal como, p. ej., líquidos para el tratamiento de metales y refrigerantes. 10

Los ácidos éter-carboxílicos (AEC) se preparan, conforme al estado conocido de la técnica mediante alquilación de oxetilatos u oxpropilatos de alcoholes o alcoholes grasos con derivados de ácido cloroacético (síntesis de éteres de Williamson/carboxialquilación) o a partir de los mismos productos de partida mediante oxidación con diferentes reactivos (oxígeno del aire, hipoclorito, clorito) bajo catálisis con diferentes catalizadores. La síntesis de éteres de Williamson representa, sobre todo en virtud de la relación costes-efectos, el procedimiento técnicamente más habitual para la 15 preparación de AEC, pero los productos preparados mediante este procedimiento poseen todavía importantes carencias en relación con la capacidad de manipulación para el usuario tales como, por ejemplo, comportamiento de solubilidad, estado de agregado a bajas temperaturas y, en particular, el contenido ciertamente elevado en sales residuales que puede conducir a una corrosión incrementada.

Estas carencias se han de atribuir esencialmente a constituyentes secundarios condicionados por el 20 procedimiento. Así, a pesar del uso de excesos del correspondiente derivado de ácido cloroacético, únicamente se alcanzan conversiones de aprox. 70-85%, de modo que en el producto final quedan cantidades residuales de oxetilato y alcohol graso en el que se fundamenta el oxetilato. Además de ello, mediante el exceso del derivado de ácido cloroacético a utilizar resultan metabolitos tales como, por ejemplo, ácido glicólico, ácido diglicólico y sus derivados que son una causa esencial del envejecimiento de los productos y que, eventualmente, pueden provocar problemas en el 25 comportamiento de solubilidad.

Otro inconveniente importante de la síntesis de Williamson consiste en la elevada carga de los productos de reacción por parte de cloruro de sodio (contenido, aprox. 1%) que en disoluciones acuosas representan una causa esencial de la corrosión por picadura. El contenido en cloruro de sodio se puede reducir ciertamente mediante procesos de lavado con disoluciones acuosas saturadas de otras sales de metales. No obstante, con ello sólo se sustituye el 30 contenido en cloruro por el contenido de la correspondiente sal metálica de la fase de lavado. Por consiguiente, no se puede preparar ningún producto de reacción que presente propiedades corrosivas reducidas.

El documento DE-A-199 28 128 da a conocer un procedimiento para la preparación de ácidos éter-carboxílicos con un bajo contenido en alcohol residual, en el que alcoholes grasos se hacen reaccionar primeramente, bajo el empleo de cantidades no catalíticas de catalizador alcalino (NaOH, KOH, alcoholatos más de 5% en moles) con óxidos de 35 alquileno, y las mezclas de la reacción resultantes, fuertemente alcalinas, que se componen de una mezcla de alcoholes oxetilados y alcoholatos de diferentes polialquilenglicoléteres, se transforman a continuación, en una síntesis de Williamson clásica, con cloroacetato de sodio en el correspondiente ácido éter-carboxílico. Mediante este procedimiento se reduce ciertamente el contenido residual de alcohol graso en el ácido éter-carboxílico sin catalizadores especiales, pero no se reduce el elevado contenido en sales residuales de la fase de producto. 40

En el documento EP-A-0 897 906 se describe un procedimiento para la preparación de ácidos polioxialquilencarboxílicos. En este caso, los ácidos éter-carboxílicos descritos se preparan según el procedimiento técnicamente habitual. No obstante, por una parte, la etapa de carboxialquilación se lleva a cabo con ayuda de un disolvente y, por otra parte, para la purificación de la fase de producto orgánica se lleva a cabo un proceso de lavado con una disolución acuosa de una sal metálica. Con ello, debe obtenerse un ácido éter-carboxílico muy puro. Tanto el 45 uso de un disolvente como también el proceso de lavado descrito es desventajoso desde un punto de vista económico y ecológico. Además, el proceso de lavado descrito conduce únicamente a una sustitución del cloruro de sodio procedente de la etapa de carboxialquilación por otra sal. Por lo tanto, el producto bruto orgánico no se libera de sales de metales con un proceso de lavado de este tipo. Los ácidos éter-carboxílicos descritos deben ser muy puros, pero no se divulgan contenidos en sales residuales ni se mencionan criterios resolutivos con el fin de establecer un bajo contenido en sales 50 residuales.

Por lo tanto, existía la misión de desarrollar un procedimiento económica y ecológicamente ventajoso para la preparación de ácidos éter-carboxílicos, que se distinguiera por un contenido en sales residuales particularmente bajo.

Sorprendentemente, se encontró que los ácidos éter-carboxílicos obtenidos según una carboxialquilación

exenta de disolvente pueden presentar, después de la separación por destilación directa del agua residual contenida en la fase de producto orgánica a presión reducida y subsiguiente filtración de la sal metálica precipitada (por norma general, NaCl) presentan un bajo contenido en sales residuales de < 0,20% el cual puede ser determinado directamente por mediciones de la conductividad.

Por lo tanto, es objeto de la invención un procedimiento para la preparación de compuestos de la fórmula (1) 5

en donde significan

A alquileno C2 a C4,

B alquileno C1 a C4,

n un número de 1 a 100, y 10

R alquilo C1 a C30, alquenilo C2 a C30 o arilo C6 a C30,

en el que

a) se alquila una mezcla de carácter básico de alcoholes oxalquilados de la fórmula

y sus alcoholatos con un ácido clorocarboxílico C2 a C5 en ausencia de un disolvente, 15

b) la sal del ácido éter-carboxílico, así obtenida, se transforma mediante la adición de un ácido, en donde el valor del pH se ajusta a 3 o menos, en el ácido éter-carboxílico libre,

c) el ácido éter-carboxílico, así obtenido, se libera del agua contenida, sin lavado por destilación y a presión reducida hasta un contenido en agua residual de < 0,30%, y

d) las sales de metales precipitadas se separan por filtración, de modo que el producto obtenido presenta un 20 contenido en sales residuales de < 0,2%.

A significa preferiblemente propileno o etileno, en particular etileno. En otra forma de realización preferida de la invención, el grupo -(A-O)n- representa un grupo alcoxi mixto que puede contener restos etileno, propileno y butileno. Si se trata de un grupo alcoxi mixto, entonces la relación de los grupos derivados de óxido de etileno a los grupos derivados de óxido de propileno o butileno se encuentra preferiblemente entre 10:1 y 1:1. 25

n representa preferiblemente un número entre 2 y 70, en particular de 3 a 50.

B representa preferiblemente un grupo alquileno de cadena lineal, en particular representa metileno. B puede representar también un grupo alquileno ramificado con 3 ó 4 átomos de carbono.

R significa, en una forma de realización preferida, un radical alquilo o alquenilo C8-C24, en particular un radical alquilo o alquenilo C12-C18. Si R representa un radical aromático, entonces se prefiere un radical fenilo con sustitución 30 alquilo entre 4 y 12 átomos de carbono.

X puede representar iones hidrógeno en una forma de realización preferida. En otra forma de realización preferida, X representa iones de metales alcalinos o alcalinotérreos, en particular litio, sodio, potasio, magnesio o calcio.

En otra forma de realización preferida, como cationes se utilizan iones amonio de la fórmula NR1R2R3R4, en donde R1, R2, R3 y R4, independientemente uno de otro, pueden significar H, alquilo C1 a C22, arilo C6 a C18, alquil C7 a 35 C22-arilo y/o alquenilo...

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la preparación de compuestos de la fórmula (1)

en donde significan

A alquileno C2 a C4, 5

B alquileno C1 a C4,

n un número de 1 a 100, y

R alquilo C1 a C30, alquenilo C2 a C30 o arilo C6 a C30,

en el que

a) se alquila una mezcla de carácter básico de alcoholes oxalquilados de la fórmula 10

y sus alcoholatos con un ácido clorocarboxílico C2 a C5 en ausencia de un disolvente,

b) la sal del ácido éter-carboxílico, así obtenida, se transforma mediante la adición de un ácido, en donde el valor del pH se ajusta a 3 o menos, en el ácido éter-carboxílico libre,

c) el ácido éter-carboxílico, así obtenido, se libera del agua contenida, sin lavado por destilación y a presión 15 reducida hasta un contenido en agua residual de < 0,30%, y

d) las sales de metales precipitadas se separan por filtración, de modo que el producto obtenido presenta un contenido en sales residuales de < 0,2%.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que A representa propileno o etileno.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 y/ó 2, en el que n representa un número entre 2 y 70. 20

4. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, en el que B representa un grupo metileno.

5. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, en el que R representa un radical alquilo o alquenilo C8 a C24.

6. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 5, en el que en la etapa b) se utiliza ácido clorhídrico o ácido sulfúrico para la acidificación. 25


 

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