Método de alcoxilación de alquilésteres de ácidos grasos.

Un método para la preparación de un alquiléster de un ácido graso alcoxilado en una reacción en una sola fase que comprende las etapas de:

a) el suministro de un alquiléster de un ácido graso,

b) la adición de un catalizador a dicho alquiléster de un ácido graso para obtener una primera mezcla, donde dicho catalizador es una combinación de un óxido de un metal alcalino-térreo/ácido mineral o un ácido de Lewis,

c) la adición de uno o más óxidos de alquileno a dicha primera mezcla para obtener una segunda mezcla y

d) el aislamiento del alquiléster de un ácido graso alcoxilado,

donde el ácido de Lewis es un haluro, en particular un cloruro, de los elementos del 3er y el 4º grupo principal y del 4º y el 8º grupo secundario del sistema periódico de los elementos.

Método de alcoxilación de alquilésteres de ácidos grasos

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un método de preparación de alquilésteres de ácidos grasos alcoxilados en una reacción de alcoxilación en una sola fase en presencia de un catalizador que es una combinación de un óxido de un metal alcalino-térreo/ácido mineral o un ácido de Lewis.

Antecedentes

Los alquilésteres de ácidos grasos alcoxilados pertenecen a la clase de tensioactivos no iónicos y se usan de forma generalizada para diversas aplicaciones.

Aunque se puede llevar a cabo la adición muy conocida de óxidos de alquileno sobre ácidos grasos, es decir, compuestos que contienen átomos de hidrógeno ácidos, en presencia de diversos catalizadores, generalmente alcalinos, la inserción de óxidos de alquileno en el enlace éster de un alquiléster de ácidos grasos es mucho más difícil y sólo se puede conseguir usando catalizadores especiales Ha habido numerosos intentos de obtener catalizadores para la alcoxilación de alquilésteres de ácidos grasos que sean tanto eficientes como fáciles de preparar y usar. Normalmente estos compuestos comprenden compuestos de metales alcalino-térreos, en particular calcio y magnesio, mezclados con diversos cocatalizadores. Sus ejemplos representativos incluyen, por ejemplo, mezclas de al menos dos compuestos alcalino-térreos y uno o más materiales adicionales seleccionados entre un ácido carboxílico; un polialquilenglicol, un polialquilenglicol terminado en alquilo C1-C10 y sus mezclas, junto con al menos un ácido (documento WO 2006/025898) . Otros catalizadores se basan en mezclas de una o más sales de metales alcalino-térreos de ácidos carboxílicos y/o hidroxicarboxílicos, un oxiácido, un alcohol y/o un éster, o un peroxiácido y/o una de sus sales (documento EP-A-2181763) o sales de calcio de ácidos carboxílicos y/o hidroxicarboxílicos de bajo peso molecular, y/o hidratos de aquellos, en combinación con un oxiácido fuerte, y un alcohol y/o un éster (documento WO 02/38269) .

No obstante, los métodos de alcoxilación conocidos actualmente de alquilésteres de ácidos grasos aún adolecen de diversas desventajas, en particular, la necesidad de la preparación externa del catalizador (es decir, aislamiento de los compuestos intermedios, etc.) , la falta de una distribución estrecha de homólogos, así como unas condiciones de reacción desfavorables (por ejemplo, altas temperaturas) , etc. Así, aún existe la necesidad de métodos de alcoxilación de alquilésteres de ácidos grasos tanto con condiciones de reacción adecuadas y convenientes como con un rendimiento de reacción excelente (adecuados para escala industrial) .

Los solicitantes ahora han comprobado que un sistema catalizador a base de una combinación de un óxido de un metal alcalino-térreo/ácido mineral, en particular BaO/H2SO4, o un ácido de Lewis, en particular SnCl4, es capaz de superar los problemas asociados a los métodos de la técnica anterior. En particular, se ha demostrado que la reacción de alcoxilación de alquilésteres de ácidos grasos da lugar a productos alcoxilados que tienen una distribución de oligómeros estrecha cuando, como catalizador, se usa una combinación de un óxido de un metal alcalino-térreo/ácido mineral, en particular una combinación de BaO/H2SO4, o un ácido de Lewis, en particular SnCl4.

Además, estos métodos se pueden llevar a cabo en una reacción en una sola fase, eliminando así la etapa de aislamiento de cualquier compuesto intermedio, tal como la preparación externa del catalizador y su posterior transferencia a otro reactor para la reacción de alcoxilación de acuerdo con la técnica anterior.

Sumario de la invención

Por consiguiente, es un objeto de esta invención proporcionar un nuevo método de preparación de alquilésteres de ácidos grasos alcoxilados en una reacción de alcoxilación en una sola fase en presencia de un catalizador que es una combinación de un óxido de un metal alcalino-térreo/ácido mineral o un ácido de Lewis.

Más específicamente, la invención se refiere a un método para la preparación de un alquiléster de un ácido graso alcoxilado en una reacción en una sola fase que comprende las etapas de: (a) el suministro de un alquiléster de un ácido graso, (b) la adición de un catalizador a dicho alquiléster de un ácido graso para obtener una primera mezcla, donde dicho catalizador es una combinación de un óxido de un metal alcalino-térreo/ácido mineral o un ácido de Lewis, (c) la adición de uno o más óxidos de alquileno a dicha primera mezcla para obtener una segunda mezcla y (d) el aislamiento del alquiléster de un ácido graso alcoxilado.

En una realización, el alquiléster de un ácido graso alcoxilado tiene la fórmula R1-COO-[ (CH2-CHR3-O) x- (CH2-CHR4-O) y]z-R2, 65 donde R1 y R2 son independientemente el uno del otro un radical hidrocarbonado lineal o ramificado, saturado o

insaturado, alifático o aromático que tiene entre 1 y 30 átomos de carbono, R3 y R4 son independientemente el uno del otro H, alquilo C1-C10, preferentemente H, metilo o etilo, x, y, y z son independientemente entre sí un número entero que tiene un valor medio de 1 a 100, con la condición de que (x+y) · z â100.

En otras realizaciones, el óxido de un metal alcalino-térreo es un óxido de los elementos del Grupo II, preferentemente óxido de bario. El ácido mineral se selecciona entre ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido perclórico, ácido nítrico, ácido fosfórico, preferentemente ácido sulfúrico.

En otras realizaciones más, el ácido de Lewis es un haluro de estaño, preferentemente SnCl4 fumante.

De acuerdo con un proceso preferido de la invención, el catalizador es una combinación de hidróxido de bario y ácido sulfúrico en una relación de 1, 5-2, 5 a 0, 5-1, 5, preferentemente de 2:1 aproximadamente.

Estos y otros objetos serán evidentes a partir de la siguiente manera descriptiva.

Breve descripción de las figuras

Figura 1 (a) - (e) : Distribución homóloga de diversos Palmere M1218 PK alcoxilados: (a) OP 4, 3 M, (b) OE 10 M, (c) OE 7 M en comparación con un sistema catalizador de la técnica anterior (columnas sólidas: sistema catalizador de la invención, columnas a rayas: sistema catalizador de la técnica anterior (metiléster etoxilato aislado de un detergente líquido de lavandería) , (d) OE 3 M. Figura 2: Datos cinéticos para la etoxilación de Palmere M1218 PK: Grado de etoxilación frente al tiempo de reacción con diferentes sistemas catalizadores de la presente invención, en comparación con los sistemas catalizadores de la técnica anterior. El triángulo sólido indica la etoxilación usando BaO/H2SO4 (a 150 º C) , el círculo sólido muestra la etoxilación usando BaO/H2SO4 (a 170 º C) , el cuadrado hueco indica la etoxilación usando BaO/H3PO4 (a 150 º C) y el diamante sólido muestra SnCl4 fumante (a 150 º C) . El cuadrado sólido indica un sistema catalizador de la técnica anterior (catalizador GEO-2 del documento WO 2006/025898, Huntsman Petrochemical Corp., p.11) .

Descripción detallada

En el presente documento se proporcionan métodos para la preparación de alquilésteres de ácidos grasos alcoxilados en una reacción de alcoxilación en una sola fase (también denominados métodos de la invención) en presencia de un catalizador que es una combinación de un óxido de un metal alcalino-térreo/ácido mineral o un ácido de Lewis.

Más específicamente, los métodos de la invención comprenden la etapa de reacción de un alquiléster de un ácido graso con uno o más óxidos de alquileno en presencia de un catalizador, donde el catalizador es una combinación de un óxido de un metal alcalino-térreo/ácido mineral o un ácido de Lewis. Así, el método de la invención comprende las etapas de: a) el suministro de un alquiléster de un ácido graso, b) la adición de un catalizador a dicho alquiléster de un ácido graso para obtener una primera mezcla, donde el sistema catalizador es una combinación de un óxido de un metal alcalino-térreo/ácido mineral o un ácido de Lewis, c) la adición de uno o más óxidos de alquileno a dicha 45 primera mezcla para obtener una segunda mezcla, y d) el aislamiento del alquiléster de ácido graso alcoxilado a partir de dicha segunda mezcla.

El término reacción "en una sola fase" como se usa en el presente documento se refiere a una reacción que comprende una serie de etapas que se pueden realizar en único recipiente de reacción. Los procedimientos en una sola fase pueden eliminar la necesidad de aislar (por ejemplo, purificación) de los intermedios al tiempo que reduce la producción de materiales... [Seguir leyendo]

1. Un método para la preparación de un alquiléster de un ácido graso alcoxilado en una reacción en una sola fase que comprende las etapas de: 5 a) el suministro de un alquiléster de un ácido graso, b) la adición de un catalizador a dicho alquiléster de un ácido graso para obtener una primera mezcla, donde dicho catalizador es una combinación de un óxido de un metal alcalino-térreo/ácido mineral o un ácido de Lewis, c) la adición de uno o más óxidos de alquileno a dicha primera mezcla para obtener una segunda mezcla y 10 d) el aislamiento del alquiléster de un ácido graso alcoxilado, donde el ácido de Lewis es un haluro, en particular un cloruro, de los elementos del 3er y el 4º grupo principal y del 4º y el 8º grupo secundario del sistema periódico de los elementos.

2. Un método de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, donde el alquiléster de un ácido graso alcoxilado tiene la fórmula R1-COO-