Procedimiento para la elaboración de mezclas que contienen sales de imidazolio.

Procedimiento para el aclarado de mezclas que contienen sales de imidazolio, caracterizado porque las mezclasse tratan con un agente oxidante.

Procedimiento para la elaboración de mezclas que contienen sales de imidazolio La invención se refiere a un procedimiento para el aclarado de mezclas que contienen sales de imidazolio, caracterizado porque las mezclas se tratan con un agente oxidante.

Las sales de imidazolio tienen un gran significado técnico de aplicación como líquidos iónicos. Bajo el concepto líquidos iónicos se entiende sales con un punto de fusión menor que 200ºC, en especial sales líquidas a temperatura ambiente.

Los líquidos iónicos, en especial sales de imidazolio, son apropiados, por ejemplo, como disolvente en muchas aplicaciones técnicas, por ejemplo también para la disolución de celulosa.

Por lo tanto, son deseables procedimientos lo más sencillos y económicos posible para la obtención de tales sales de imidazolio en máxima pureza y calidad.

En la WO 91/14678 se describe un procedimiento de una etapa para la obtención de sales de imidazolio a partir de un compuesto a-dicarbonílico, un aldehído, una amina y un ácido (procedimiento de Arduengo) .

En este procedimiento se obtiene en general una mezcla oscura a teñida de negro, que contiene las sales de imidazolio deseadas. El color de la mezcla se puede atribuir evidentemente a un contenido en productos secundarios.

Se describe un procedimiento de varias etapas, por ejemplo, en la WO 2005/021484. En este procedimiento se obtiene en primer lugar un 1-imidazol monosubstituido. Este 1-imidazol se puede obtener mediante destilación a partir de la mezcla obtenida, oscurecida. Sólo a continuación se efectúa la formación de la sal de 1, 3-imidazolio mediante reacción con un carbonato de dialquilo (procedimiento de carbonato) . Sería ventajoso poder prescindir del paso de procedimiento de separación de 1-imidazol.

Por lo tanto, es tarea de la presente invención un procedimiento lo más sencillo posible para la mejora de la obtención de mezclas que contienen sales de imidazolio. Las mezclas tendrán propiedades ópticas y técnicas de aplicación satisfactorias, y serán lo más apropiadas posible sin elaboración subsiguiente, o bien sin separación de los imidazoles 1, 3-disubstituidos para aplicaciones técnicas, por ejemplo como disolvente para celulosa.

Por consiguiente, se encontró el procedimiento definido al inicio.

Respecto a las mezclas En el procedimiento según la invención se emplean preferentemente mezclas que resultan de la obtención de sales de imidazolio a partir de compuestos carbonílicos y aminas, y en caso dado otros compuestos. En especial se trata de mezclas que contienen sales de imidazolio N, N-disubstituidas.

Por ejemplo, se puede tratar de mezclas que se obtienen mediante reacción de un compuesto a-dicarbonílico, un aldehído, al menos una amina y un ácido para dar sal de imidazolio, y en caso dado intercambio subsiguiente del anión (procedimiento de Arduengo) .

También se puede tratar de mezclas que se obtienen mediante reacción de un compuesto a-dicarbonílico, un aldehído, una amina y amoniaco, para dar el imidazol monosubstituido, subsiguiente reacción con un carbonato de dialquilo para dar la sal de imidazolio 1, 3-disubstituida, y en caso dado intercambio subsiguiente del anión (procedimiento de carbonato) . Hasta la fecha se separó en general el imidazol monosubstituido, obtenido según la primera etapa, de la mezcla teñida, que contiene productos secundarios. Esta separación ya no es necesaria con la oxidación según la invención. La oxidación según la invención se puede llevar a cabo con la mezcla, que contiene el imidazol monosubstituido, o también con la mezcla que contiene el imidazol disubstituido, según la 2ª etapa.

En ambos procedimientos anteriores, la oxidación se puede efectuar antes o después de intercambio aniónico subsiguiente. La oxidación se efectúa preferentemente antes de un intercambio aniónico, si se proyecta el mismo.

De modo especialmente preferente se emplean mezclas que contienen sales de imidazolio 1, 3-disubstituidas de la fórmula I

donde R1 y R3, independientemente entre sí en cada caso, representan un mismo resto orgánico con 1 a 20 átomos de carbono,

R2, R4 y R5, independientemente entre sí, representan un átomo de H, o un resto orgánico con 1 a 20 átomos de carbono, X representa un anión, y n representa 1, 2 o 3. Tales mezclas, como se ha indicado anteriormente, se obtienen según el procedimiento de Arduengo o según la segunda etapa del procedimiento de carbonato. Del mismo modo se emplean mezclas que contienen imidazoles substituidos de la fórmula II

donde R1 representa un resto orgánico con 1 a 20 átomos de carbono,

R2, R4 y R5, independientemente entre sí, representan un átomo de H o un resto orgánico con 1 a 20 átomos de carbono y, como se ha indicado anteriormente, se obtienen según la primera etapa del procedimiento de carbonato.

Las siguientes explicaciones se refieren tanto a compuestos de la fórmula I, como también a aquellos de la fórmula II, refiriéndose sólo a la fórmula I todos los datos respecto a R3, X y n.

De modo independiente entre sí, R1 y R3 representan preferentemente un resto orgánico con 1 a 10 átomos de 20 carbono. El resto orgánico puede contener también otros heteroátomos, en especial átomos de oxígeno, por ejemplo grupos hidroxilo, grupos éter, grupos éster o grupos carbonilo.

R1 y R3 representan en especial un resto hidrocarburo, que puede contener en todo caso, además de carbono e hidrógeno, grupos hidroxilo, grupos éter, grupos éster o grupos carbonilo.

Independientemente entre sí, R1 y R3 representan de modo especialmente preferente un resto hidrocarburo con 1 a 20 átomos de carbono, en especial con 1 a 10 átomos de carbono, que no contiene otros heteroátomos, por ejemplo oxígeno o nitrógeno. El resto hidrocarburo puede ser alifático (incluyéndose también grupos alifáticos insaturados) o aromático, o contener grupos tanto aromáticos, como también alifáticos. R1 y R2 representan preferentemente un resto hidrocarburo alifático.

Como restos hidrocarburo cítense, por ejemplo, el grupo fenilo, el grupo bencilo, un grupo fenilo o grupo bencilo 30 substituido por uno o varios grupos alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, grupos alquilo y grupos alquenilo, en especial el grupo alilo.

De modo muy especialmente preferente, R1 y R3 representan un grupo alquilo con 1 a 10 átomos de carbono. Como grupo alquilo es especialmente preferente un grupo alquilo con 1 a 6 átomos de carbono, en una forma de ejecución especial, en el caso del grupo alquilo se trata de un grupo alquilo con 1 a 4 átomos de carbono.

De modo muy especialmente preferente, R1 y R3 representan independientemente entre sí un grupo metilo, etilo, npropilo, isopropilo, n-butilo, sec-butilo o terc-butilo, teniendo especial significado el grupo metilo, etilo, n-propilo y nbutilo.

En una forma de ejecución preferente, R1 y R3 en la fórmula I representan respectivamente el mismo resto orgánico, por lo tanto, en el caso de las sales de imidazolio de la fórmula I se trata en especial de sales de imidazolio simétricas, disubstituidas.

En una forma de ejecución igualmente preferente, en el caso de las sales de imidazolio de la fórmula I se trata de mezclas de sales de imidazolio con diversos restos R1 y R3. Tales mezclas son obtenibles mediante empleo de diferentes aminas, por ejemplo en el caso de aminas primarias con grupos alquilo diferentes. Por consiguiente, la mezcla obtenida contiene tanto sales de imidazolio en las que R1 y R3 son idénticos, como también sales de imidazolio en las que R1 y R3 tienen diferente significado.

En una forma de ejecución especial, en las sales amónicas de la fórmula I

R1 y R3 representan un grupo metilo,

R1 y R3 representan un grupo etilo,

R1 representa un grupo metilo y R3 representa un grupo etilo,

R1 representa un grupo metilo y R3 representa un grupo n-propilo,

R1 representa un grupo metilo y R3 representa un grupo n-butilo,

R1 representa un grupo metilo y R3 representa un grupo alilo,

R1 representa un grupo etilo y R3 representa un grupo alilo,

R1 representa un grupo metilo y R3 representa un grupo bencilo,

R1 representa un grupo etilo y R3 representa un grupo bencilo.

R2, R4 y R5 representan, independientemente entre sí, un átomo de H o un resto orgánico con 1 a 20 átomos de carbono, pudiendo formar R4 y R5 también conjuntamente un anillo alifático o aromático. Además de carbono e hidrógeno, el resto orgánico puede contener también heteroátomos, como nitrógeno u oxígeno; preferentemente puede contener oxígeno, en especial en forma de grupos hidroxilo, grupos... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para el aclarado de mezclas que contienen sales de imidazolio, caracterizado porque las mezclas se tratan con un agente oxidante.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se trata de mezclas que resultan de la obtención 5 de sales de imidazolio a partir de compuestos carbonílicos y aminas, y en caso dado otros compuestos.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque se trata de mezclas que se obtienen mediante reacción de un compuesto a-dicarbonílico, un aldehído, al menos una amina y un ácido para dar la sal de imidazolio, y en caso dado subsiguiente intercambio del anión (procedimiento de Arduengo para la obtención de sales de imidazolio) .

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se trata de mezclas que se obtienen mediante reacción de un compuesto a-dicarbonílico, un aldehído, una amina y amoniaco para dar el imidazol monosubstituido (1ª etapa) , subsiguiente reacción con un carbonato de dialquilo para dar la sal de imidazolio 1, 3 disubstituida (2ª etapa) , y en caso dado intercambio subsiguiente del anión (procedimiento de carbonato para la obtención de sales de imidazolio) , llevándose a cabo la oxidación con la mezcla obtenida tras la primera etapa, o con la mezcla obtenida tras la segunda etapa.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las mezclas contienen sales de imidazolio 1, 3-disubstituidas de la fórmula I

donde R1 y R3, independientemente entre sí en cada caso, representan un mismo resto orgánico con 1 a 20 átomos de carbono, R2, R4 y R5, independientemente entre sí, representan un átomo de H, o un resto orgánico con 1 a 20 átomos de carbono, X representa un anión, y 25 n representa 1, 2 o 3.

6. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque las mezclas de la 1ª etapa contienen imidazoles monosubstituidos de la fórmula II

donde 30 R1 representa un resto orgánico con 1 a 20 átomos de carbono,

R2, R4 y R5, independientemente entre sí, representan un átomo de H o un resto orgánico con 1 a 20 átomos de

carbono. 7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque R1 en la fórmula I y II y R3 en la fórmula I, independientemente entre sí, representan un grupo alquilo con 1 a 10 átomos de carbono.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque R2, R4 y R5, independientemente entre sí, representan un átomo de H o un grupo alquilo con 1 a 10 átomos de carbono. 9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque X representa el anión de un compuesto con al menos un grupo carboxilato.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque X representa el anión acetato.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque las mezclas contienen agua, un disolvente miscible con agua, o sus mezclas como disolventes.

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque en el caso del agente oxidante se trata de oxígeno, peróxidos o perácidos.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque en el caso del agente oxidante 15 se trata de peróxido de hidrógeno.

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque la oxidación se lleva a cabo a 20 hasta 10ºC.

15. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque el agente oxidante se añade antes de la eliminación del disolvente.

16. Mezclas obtenibles mediante un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 15.

17. Empleo de las mezclas según la reivindicación 16 como disolventes.

18. Empleo de las mezclas según la reivindicación 16 como disolventes para celulosa.