Eliminación de compuestos de metal.

Procedimiento para separar al menos un compuesto de metal y/o un componente del mismo a partir de una mezcla que contiene catalizador y/o restos de catalizador de una reacción catalizada homogéneamente,

comprendiendo dicho procedimiento poner en contacto dicha mezcla con un heteropoliácido o anión deheteropoliácido, estando anclado el heteropoliácido o anión de heteropoliácido a un soporte sólido insoluble,produciéndose de ese modo un precipitado que comprende el heteropoliácido o anión de heteropoliácido y el compuesto de metal y/o el componente del mismo.

Eliminación de compuestos de metal

La invención se refiere a un procedimiento para la eliminación de compuestos de metal, tales como un catalizador o restos de catalizador de sistemas de reacción líquidos. Más en particular la invención se refiere a la eliminación de compuestos de metal, tales como un catalizador o restos de catalizador de sistemas de reacción catalizados homogéneamente.

Se aplican compuestos de metal en una variedad de aplicaciones, por ej., como catalizadores, colorantes o compuestos farmacéuticamente activos.

Los catalizadores basados en complejos de metal, comprenden en general al menos un compuesto de metal que consiste al menos en al menos un átomo de metal y/o al menos un ligando o al menos un ión metálico y/o al menos un contraión y/o al menos un ligando. Dichos sistemas catalíticos son muy eficaces y catalizadores selectivos en sistemas catalíticos homogéneos para un amplio intervalo de reacciones. Sin embargo, con frecuencia es muy difícil eliminar el catalizador (homogéneo) o sus restos de la mezcla de reacción después de que ha terminado la reacción. Con bastante frecuencia, son necesarios procedimientos de extracción difíciles, recristalizaciones, filtraciones de membrana o etapas de destilación, para eliminar el catalizador o sus restos.

Otros métodos describen una modificación de los catalizadores homogéneos, que simplifica la separación de los productos de reacción. Sin embargo, tal modificación de un catalizador homogéneo también cambia sus propiedades catalíticas.

Los catalizadores y/o sus restos se tienen que eliminar de una corriente del procedimiento para obtener productos puros. Es deseable un método simple y eficaz para purificar corrientes del procedimiento de catalizadores y/o sus restos, también desde un punto de vista económico y medioambiental.

En la patente de EE.UU. 4.413.118 se describe un procedimiento en que se usan compuestos de azufre orgánicos que contienen un doble enlace carbono-azufre para eliminar metales del grupo VIII, catalizadores homogéneos, de corrientes del proceso químico. En la patente de EE.UU. 4.855.400 se describe la eliminación de restos de catalizador de polímeros de monóxido de carbono/olefina con un agente complejante catalítico para paladio. En la patente de EE.UU. 4.952.304 se describe la eliminación de un catalizador del grupo VIII y cocatalizador por tratamiento del producto contaminado con una disolución acuosa de silicato, borato o carbonato. Los restos de catalizador se extraen en la capa acuosa.

Fedotov et al., describen el uso de membranas para separar un catalizador homogéneo, voluminoso, de la mezcla de reacción en Catalysis Letters 1.990, 6, 417-422.

En la patente de EE.UU. 6.303.829 y la patente de EE.UU. 6.307.108 se describe el uso de extracción en contracorriente fraccional para eliminar complejos de metal y organofósforo del fluido producto de reacción. En la patente de EE.UU. 4.429.057 se describe la eliminación de catalizadores de metales preciosos, volátiles, de una corriente del proceso por extracción selectiva en líquidos alcohólicos. En la patente de EE.UU. 4.950.629 se describe la precipitación de catalizadores homogéneos en un disolvente de la disolución de reacción por reacción con ácido alcanoico inferior.

En la patente de EE.UU. 6.187.962 se describe la separación de un catalizador homogéneo de una corriente del proceso de hidroformilación por métodos de extracción.

En la patente de EE.UU. 4.353.810 se describe la eliminación de un catalizador de oxidación de hierro por reacción del catalizador de hierro con un material oxidante de hierro que causará la precipitación del catalizador de hierro.

En la patente rusa Nº 1036775 se describe la extracción de metal no ferroso pesado de disoluciones acuosas por medio de la sorción con sales de heteropoliácidos y posterior eliminación del sorbente de la disolución.

Muchos de los procedimientos descritos carecen de eficacia y sólo eliminan parcialmente restos catalíticos. Por otra parte, los aditivos que se usan contaminan las mezclas de producto y se eliminan con dificultad de la corriente del proceso. Esto no hace atractivos los métodos descritos desde un punto de vista del procedimiento.

Es un objeto de la presente invención proporcionar un procedimiento que no presente todas las desventajas mencionadas anteriormente.

La invención se basa en la idea de que ciertos compuestos, en particular heteropoliácidos, presentan la propiedad de unirse muy eficazmente y selectivamente con compuestos de metal, es decir, compuestos que comprenden al menos un átomo o ión de metal tales como catalizadores de metal homogéneos, formando de ese modo un precipitado insoluble. Estos heteropoliácidos están unidos a soportes tales como los basados en diversos óxidos insolubles y soportes orgánicos.

De acuerdo con esto, la presente invención se refiere a un procedimiento según la reivindicación 1 para separar al menos un compuesto de metal y/o un componente del mismo a partir de una mezcla que contiene catalizador y/o restos de catalizador, comprendiendo dicho procedimiento poner en contacto dicha mezcla con un heteropoliácido o anión de heteropoliácido, produciendo de ese modo un precipitado que comprende el heteropoliácido o anión del heteropoliácido y el compuesto de metal y/o el componente del mismo. Se apreciará que el precipitado es insoluble en dicha mezcla (bajo las condiciones de contacto) .

De acuerdo con esto, es posible poner en contacto una mezcla – en general que comprenda al menos el compuesto de metal – que contenga el (los) compuesto (s) de metal, con un heteropoliácido a fin de que se pueda eliminar el compuesto de metal y/o un componente del mismo, de la mezcla por separación de los sólidos resultantes de la mezcla. Esta invención proporciona una herramienta para eliminar eficazmente compuestos de metal, catalizadores o restos de catalizador de un líquido, por ej., una corriente del procedimiento líquida. La invención es particularmente adecuada para eliminar o recuperar un compuesto de metal homogéneo o un componente del mismo, disuelto en una disolución líquida, de una disolución líquida; además, la invención es particularmente adecuada para purificar una disolución que contenga un compuesto de metal homogéneo.

La terminología compuesto de metal homogéneo se usa en la presente memoria para describir un compuesto de metal disuelto en un disolvente, un compuesto de metal presente en una fase coloidal (de ahora en adelante referido como compuesto de metal coloidal) , un compuesto de metal dispersado, un compuesto de metal en una emulsión, un compuesto de metal en una disolución y en general para describir compuestos de metal que estén presentes en un sistema fluido de un modo que no permita en general que se separe fácilmente el metal y/o compuesto de metal, por filtración del fluido.

Los componentes de los compuestos de metal que se pueden separar incluyen restos, ligandos y contraiones, de metal, no unidos.

Una mezcla de la que se separa el compuesto de metal y/o un componente del mismo, puede ser cualquier fluido que contenga dicho catalizador o restos de catalizador y/o componente del mismo, disuelto, suspendido, dispersado o de otro modo contenido en dicho fluido.

Se puede usar un procedimiento de acuerdo con la invención para conseguir una eliminación parcial o una esencialmente completa de compuestos de metal y/o componentes de los mismos originados a partir de catalizadores o restos de catalizador. Por supuesto, es posible que se eliminen diversos tipos de compuestos y componentes de metal, simultáneamente o con posterioridad en un procedimiento de acuerdo con la invención.

Se han conseguido muy buenos resultados con un método de acuerdo con la invención, en el que se elimina un compuesto que comprende un resto de metal iónico. Se hace hincapié en que el resto de metal iónico puede ser bien aniónico (por ej., Ru-) o catiónico.

La invención se puede emplear para recuperar compuestos de metal o para purificar productos tales como productos farmacéuticos o comestibles, que puedan estar contaminados con compuestos de metal, tales como catalizadores o restos de los mismos, que se hayan lixiviado de un catalizador (soportado) en el producto.

En una realización, la invención se refiere a un procedimiento para la eliminación de al menos un compuesto de metal homogéneo (y/o un componente del mismo) , preferiblemente un compuesto de metal disuelto o un compuesto de metal coloidal, a partir de una mezcla - por ej., una mezcla de reacción - comprendiendo dicho procedimiento poner en contacto dicha mezcla con un heteropoliácido anclado a... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para separar al menos un compuesto de metal y/o un componente del mismo a partir de una mezcla que contiene catalizador y/o restos de catalizador de una reacción catalizada homogéneamente, comprendiendo dicho procedimiento poner en contacto dicha mezcla con un heteropoliácido o anión de heteropoliácido, estando anclado el heteropoliácido o anión de heteropoliácido a un soporte sólido insoluble, produciéndose de ese modo un precipitado que comprende el heteropoliácido o anión de heteropoliácido y el compuesto de metal y/o el componente del mismo.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que:

la mezcla se purifica de al menos un compuesto de metal y/o un componente del mismo y en la que se recupera una mezcla purificada y/o se recupera el precipitado de la mezcla y el al menos un compuesto de metal y/o uno o más componentes del mismo se recuperan del precipitado.

3. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la cantidad de heteropoliácido o anión de heteropoliácido es al menos 0, 1 equivalente, en relación al compuesto de metal y/o el componente del mismo.

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, en el que la cantidad de heteropoliácido o anión de heteropoliácido es al menos 1 equivalente en relación al compuesto de metal y/o el componente del mismo.

5. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el mencionado compuesto de metal y/o componente del mismo consiste en al menos un átomo de metal y/o al menos un ligando o al menos un ión de metal y/o al menos un contraión y/o al menos un ligando.

6. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el mencionado compuesto de metal es un compuesto de metal presente en una fase coloidal.

7. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el heteropoliácido

o anión de heteropoliácido se selecciona del grupo de heteropoliácidos y aniones de tipo Keggin.

8. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el compuesto de metal se basa en al menos un metal del grupo que consiste en: Rh, Ru, Ir, Pd y Pt.

9. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 5-8, en el que al menos uno de los ligandos se selecciona del grupo que consiste en moléculas orgánicas e inorgánicas con propiedades donadoras de electrones, preferiblemente del grupo que consiste en moléculas que contienen uno o más enlaces insaturados y de moléculas que contienen uno o más heteroátomos, seleccionados del grupo que consiste en P, S, N y O.

10. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, en el que al menos uno de los ligandos se selecciona del grupo que consiste en ligandos que contienen fosfinas, nitrógeno y/u oxígeno, dienos cíclicos, trienos cíclicos, CO y H2O.

11. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el compuesto de metal procede del grupo que consiste en complejos precursores [Rh ( (R, R) -Me-DuPHOS) (COD) ]BF4 ( (R, R) -Me-DuPHOS = (-) -1, 2-bis ( (2R, 5R) -2, 5-dimetilfosfolano) benceno) , [Ru ( (R) -BINAP) Cl2]2NEt3 (R) -BINAP = (R) - (+) -2, 2’bis (difenilfosfino) -1, 1’-binaftilo, Pd (OAc) 2, Rh (CO) (H) (PPh3) 3, NiNO3 (H2O) 6.

12. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-11, en el que el heteropoliácido o anión de heteropoliácido, se suspende en dicha mezcla y se elimina con posterioridad de allí.

13. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el compuesto de metal es un catalizador o restos del mismo.

14. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el compuesto de metal está en una fase homogénea, preferiblemente disuelto en un disolvente o presente en una fase coloidal.

15. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-14 en el que la mencionada mezcla se origina a partir de hacer reaccionar agentes reaccionantes adecuados en una fase líquida, en presencia de al menos un catalizador de metal homogéneo y/o restos de catalizador, y donde el proceso además comprende poner en contacto la mezcla de reacción resultante después de la terminación de la reacción con un heteropoliácido o un anión de heteropoliácido, produciéndose de ese modo un precipitado que es sustancialmente insoluble en dicha reacción y separar la mezcla de reacción del material sólido.