Separación de N,N,N''-trimetilbisaminoetiléter de mezclas que comprenden aminas terciarias o aminoalquiléteres terciarios.

Método para recuperar N,N,N'-trimetilbisaminoetiléter (A) a partir de su amida (B) que comprende las siguientes etapas:

(a) transamidación de la amida (B) con un agente de transamidación seleccionado del grupo que consiste en amoniaco, aminas primarias y/o secundarias con la condición de que el agente de transamidación no sea N,N,N'-trimetilbisaminoetiléter;

(b) separación de N,N,N'-trimetilbisaminoetiléter (A) de la mezcla de reacción obtenida en la etapa (a) mediante destilación azeotrópica fraccionada y/o no azeotrópica fraccionada.

Campo de la invención La presente invención se refiere a un método para recuperar N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter a partir de una mezcla con su amida y a un método para separar N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter de mezclas que comprenden aminas terciarias o aminoalquiléter terciario así como a una composición que comprende una mezcla de N, N, N’trimetilbisaminoetiléter y un agente de transamidación.

Antecedentes de la invención El N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter (T3MBAEE) es un compuesto químico importante y puede usarse como precursor para la fabricación de catalizadores. En general, N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter está presente como producto secundario en el procedimiento de fabricación para N, N, N’, N’-tetrametilbisaminoetiléter que es un catalizador usado en la producción de espuma de poliuretano. Se forman combinaciones de N, N, N’, N’-tetrametilbisaminoetiléter y N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter cuando se hacen reaccionar metilaminas que comprenden una mezcla de monometilamina, dimetilamina y trimetilamina con dietilenglicol sobre un catalizador de cromita de cobre. La razón de estos materiales puede variar en un amplio intervalo dependiendo de la composición de metilaminas (razón de dimetilamina con respecto a monometilamina) . Debido al hecho de que el N, N, N’, N’-tetrametilbisaminoetiléter y el N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter tienen puntos de ebullición que sólo difieren ligeramente entre sí, cualquier purificación por destilación es extremadamente difícil.

Sin embargo, por motivos de calidad, es importante proporcionar a los clientes N, N, N’, N’-tetrametilbisaminoetiléter sumamente purificado y asimismo hay un alto interés económico en recuperar T3MBAEE debido a que podría usarse por sí solo como material de partida para otros componentes químicos de alto valor. La derivatización de T3MBAEE es técnicamente difícil y/o no económica debido a que no se dispone de T3MBAEE puro para fines sintéticos. La técnica anterior sólo proporciona combinaciones que provocan problemas técnicos si se requiere la recirculación de N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter. Esto es debido a que la separación mediante destilación producirá una combinación de los mismos materiales, que tienen sin embargo una composición diferente.

El documento US-5.874.483 da a conocer un método para la preparación de N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter haciendo reaccionar dimetilaminoetoxietanol con monometilamina en presencia de un catalizador de Cu/ZnO/Al2O3. Tras la destilación del producto de reacción se obtuvo una mezcla que comprendía el 57, 2% en peso de N, N, N’trimetilbisaminoetiléter, el 37, 4% en peso de dimetilaminoetoxietanol y el 5, 4% en peso de otras aminas. Puesto que no pudo obtenerse N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter puro mediante la reacción, se derivatizó posteriormente la mezcla de reacción en bruto con acrilonitrilo lo que condujo a una mezcla de reacción en bruto que comprendía aproximadamente el 1% de N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter sin reaccionar. Ni siquiera fue satisfactoria la derivatización de N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter con acrilonitrilo en la obtención de una separación completa de la mezcla de productos.

El documento US-7.009.081 B2 da a conocer un método para convertir un aminoéter-alcohol en una aminoéter

amina que comprende poner en contacto un catalizador que contiene al menos óxido de cinc y al menos óxido de cobre o una sal de cobre con una mezcla en fase de vapor que comprende el aminoéter-alcohol y una amina. En particular, la reacción de dimetilaminoetoxietanol con monometilamina o dimetilamina produce N, N, N’trimetilbisaminoetiléter y N, N, N’, N’-tetrametilbisaminoetiléter, respectivamente. Dependiendo del sistema de catalizador usado, la razón de N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter con respecto a N, N, N’, N’-tetrametilbisaminoetiléter

varía. Sin embargo, no es posible producir N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter puro.

Sumario de la invención La presente invención proporciona un método para separar N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter de mezclas que 55 comprenden aminas terciarias o aminoalquiléteres terciarios en particular N, N, N’, N’-tetrametilbisaminoetiléter que supera los problemas asociados con los métodos dados a conocer en la técnica anterior. Adicionalmente, la presente invención resuelve el problema de proporcionar N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter en alta pureza y proporciona un procedimiento de recuperación mejorado y económico para N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter a partir de su amida.

La primera realización de la presente invención es un método para recuperar N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter (A) a partir de su amida (B) que comprende las siguientes etapas:

(a) transamidación de la amida (B) con un agente de transamidación seleccionado del grupo que consiste en amoniaco, aminas primarias y/o secundarias con la condición de que el agente de transamidación no sea 65 N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter;

(b) separación de N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter (A) de la mezcla de reacción obtenida en la etapa (a) mediante destilación azeotrópica fraccionada y/o no azeotrópica fraccionada.

Una realización adicional de la presente invención es un método para separar N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter (A) de 5 mezclas que comprenden al menos una amina terciaria o aminoalquiléter terciario diferente de (A) que comprende las siguientes etapas:

(!) amidación de N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter (A) para obtener la amida (B) ,

(∀) separación de la amida (B) resultante,

(#) recuperar N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter (A) a partir de su amida (B) que comprende las siguientes etapas:

(a) transamidación de la amida (B) con un agente de transamidación seleccionado del grupo que consiste en amoniaco, aminas primarias y/o secundarias con la condición de que el agente de transamidación no sea N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter;

(b) separación de N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter (A) de la mezcla de reacción obtenida en la etapa (a) mediante destilación azeotrópica fraccionada y/o no azeotrópica fraccionada.

Una realización adicional de la presente invención es una composición que comprende una mezcla de N, N, N’trimetilbisaminoetiléter y un agente de transamidación seleccionado del grupo que consiste en amoniaco, aminas primarias y/o secundarias con la condición de que el agente de transamidación no sea N, N, N’trimetilbisaminoetiléter, monometilamina o dimetilamina.

Una realización preferida es una composición azeotrópica que comprende N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter y monoetanolamina.

Descripción detallada de la invención En lo que sigue: se abrevia N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter con T3MBAEE. En todo el texto, la notación de T3MBAEE y N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter se usa de manera intercambiable.

La primera etapa en el método para separar N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter (A) de mezclas que comprenden al

menos una amina terciaria o aminoalquiléter terciario diferente de (A) según la reivindicación 13, es la amidación de N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter (A) para obtener la amida (B) . Las aminas terciarias según la presente invención son compuestos que comprenden uno o más átomo (s) de nitrógeno que no se unen directamente al hidrógeno. Asimismo, los aminoalquiléteres terciarios según la presente invención son compuestos químicos orgánicos que comprenden al menos un grupo éter y que comprenden uno o más átomo (s) de nitrógeno que no se unen directamente a un átomo de hidrógeno. Un ejemplo representativo de un aminoalquiléter terciario es N, N, N’, N’tetrametilbisaminoetiléter (bis- (2-dimetilaminoetil) éter) . En principio, puede llevarse a cabo la amidación de N, N, N’trimetilbisaminoetiléter (A) (nombre de la IUPAC: N, N-dimetil-2=[2’- (metilamina) etoxi]etanamina) , mediante cualquier técnica conocida por el experto en la técnica. Preferiblemente, se lleva a cabo la amidación de N, N, N’trimetilbisaminoetiléter (A) con un ácido carboxílico y/o derivado del ácido carboxílico seleccionado del grupo que 45 consiste en haluro de acilo, anhídridos, ésteres carboxílicos y amidas carboxílicas. Ejemplos de derivados de ácido carboxílico adecuados son haluros de acetilo tales como cloruro de acetilo y bromuro de acetilo, anhídrido del ácido fórmico, anhídrido del ácido acético, éster de ácido fórmico,... [Seguir leyendo]

1. Método para recuperar N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter (A) a partir de su amida (B) que comprende las

siguientes etapas:

5

(a) transamidación de la amida (B) con un agente de transamidación seleccionado del grupo que

consiste en amoniaco, aminas primarias y/o secundarias con la condición de que el agente de

transamidación no sea N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter;

10 (b) separación de N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter (A) de la mezcla de reacción obtenida en la etapa (a)

mediante destilación azeotrópica fraccionada y/o no azeotrópica fraccionada.

2. Método según la reivindicación 1, en el que el agente de transamidación en la etapa (a) se representa por la

fórmula (I) :

15

en la que R3 = -H, -CH3,

R4 = -H, -CH3, etilo, propilo, iso-propilo, alquilo C4-12 lineal o ramificado;

R5 = R3, -OH, -NH2, -OCH3, -N (CH3) 2 X = Y = -O-, -NH-, -N (CH3)

k = número entero desde 0 hasta 35 1= número entero desde 0 hasta 5 m = 0 ó 1

n = número entero desde 0 hasta 30

o = 0 ó 1 40 a = 0 ó 1 b = 0 ó 1

con la condición de que el agente de transamidación comprenda al menos un enlace nitrógeno5 hidrógeno (N-H) y con la condición de que el agente de transamidación no sea N, N, N’trimetilbisaminoetiléter.

3. Método según la reivindicación 1 ó 2, en el que el agente de transamidación se selecciona del grupo que consiste en amoniaco, monometilamina, isopropilamina, aminobutano, aminooctano, aminododecano,

aminooctadecano, ciclohexilamina, N-metilciclohexilamina, N-etilciclohexilamina, N, N-diciclohexilamina, ciclopentilamina, N-metilciclopentilamina, etilciclopentilamina, piperidina, pirrolidina, anilina, 1, 2diaminoetano, dietilentriamina, trietilentetramina, bis-[3- (dimetilamino-propil]-amina, N-aminoetilpiperazina, 1, 3-dimetilaminopropanamina, 1-metoxipropan-3-amina, butoxipropan-3-amina, (2-dimetilaminoetoxi) -3propanamina, morfolina, N-aminopropilmorfolina y aminoetoxietilmorfolina.

4. Método según la reivindicación 1 ó 2, en el que el agente de transamidación en la etapa (a) es una alcanolamina primaria.

5. Método según la reivindicación 4, en el que la alcanolamina primaria está formando un azeótropo con (A) . 20

6. Método según la reivindicación 5, en el que el azeótropo se separa por destilación de manera continua durante el procedimiento de transamidación.

7. Método según al menos cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, en el que la alcanolamina primaria es 25 monoetanolamina.

8. Método según la reivindicación 1 ó 2, en el que el agente de transamidación es una dialquilamina, preferiblemente dimetilamina o una dialcanolamina, preferiblemente dietanolamina.

9. Método según la reivindicación 8, en el que la etapa de separación (b) es una destilación no azeotrópica fraccionada.

10. Método para separar N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter (A) de mezclas que comprenden al menos una amina terciaria o aminoalquiléter terciario diferente de (A) que comprende las siguientes etapas: 35

(a) amidación de N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter (A) para obtener la amida (B) ,

(í) separación de la amida (B) resultante,

(#) recuperar N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter (A) a partir de su amida (B) mediante un procedimiento definido en al menos cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.

11. Método según la reivindicación 10, en el que la etapa de amidación (a) se lleva a cabo con un ácido carboxílico C1-6, preferiblemente ácido fórmico o ácido acético. 45

12. Método según al menos cualquiera de las reivindicaciones 10 u 11, en el que la etapa de amidación (a) se lleva a cabo a una temperatura a la que el agua puede eliminarse de manera continua de la mezcla de reacción.

13. Método según la reivindicación 12, en el que el procedimiento de eliminación de agua se lleva a cabo mediante destilación azeotrópica usando

-disolventes de hidrocarburo seleccionados del grupo que consiste en n-hexano, n-hexenos, n-heptano, nheptenos, n-octanos, n-octenos, ciclohexano, ciclohexeno, benceno, metilciclohexenos, 55 dimetilciclohexanos, dimetilciclohexenos, etilbenceno, nonano o nonenos, metilciclohexano, tolueno, xileno

o una combinación de isómeros de xileno.

14. Composición que comprende una mezcla de N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter y un agente de transamidación seleccionado del grupo que consiste en amoniaco, aminas primarias y/o secundarias con la condición de 60 que el agente de transamidación no sea N, N, N’-trimetilbisaminoetiléter, monometilamina o dimetilamina.

15. Composición según la reivindicación 14, en la que el agente de transamidación se representa por la fórmula (I) :

en la que R3 = -H, -CH3,

R4 = -H, -CH3, etilo, propilo, iso-propilo, alquilo C4-12 lineal o ramificado; 10

R5 = R3, -OH, -NH2, -OCH3, -N (CH3) 2

X = Y = -O-, -NH-, -N (CH3)

k = número entero desde 0 hasta 35

l = número entero desde 0 hasta 5

m = 0 ó 1 20

n = número entero desde 0 hasta 30

o = 0 ó 1 25 a = 0 ó 1

b = 0 ó 1

con la condición de que el agente de transamidación comprenda al menos un enlace nitrógeno

hidrógeno (N-H) y con la condición de que el agente de transamidación no sea N, N, N’trimetilbisaminoetiléter, monometilamina o dimetilamina.