Procedimiento para la preparación de alcanolamidas de ácidos grasos.

Procedimiento para la preparación de alcanolamidas de ácidos grasos,

en el que por lo menos una amina, que contiene por lo menos un grupo amino secundario y por lo menos un grupo hidroxilo, correspondiendo la amina a la fórmula**Fórmula**

en la que

R1 representa un grupo de la fórmula -(B-O)m-H

B representa un radical alquileno con 2 hasta 10 átomos de C,

m representa un número de 1 a 500 y

R2 representa R1 o un radical hidrocarbilo con 1 hasta 50 átomos de C, el cual puede contener unos heteroátomos así como unos sustituyentes,

se hace reaccionar con por lo menos un ácido graso para dar una sal de amonio, y esta sal de amonio se convierte químicamente a continuación, mediando una irradiación con microondas, en la alcanolamida.

Procedimiento para la preparación de alcanolamidas de ácidos grasos Unos derivados de ácidos grasos, que llevan grupos funcionales con un carácter hidrófilo, encuentran una extensa utilización como sustancias tensioactivas. Una importante clase de tales sustancias tensioactivas la constituyen unos compuestos anfífilos no iónicos, que se emplean en gran medida como agentes emulsionantes, agentes protectores contra la corrosión, o agentes lubricantes y de refrigeración en la elaboración de metales, como aditivos para generar el carácter lubricante en la industria de los aceites minerales, al igual que también como materias primas para la producción de agentes de lavado, concentrados de agentes de limpieza, detergentes, así como productos cosméticos y farmacéuticos.

Presentan un interés especial en este caso en particular aquellas alcanolamidas de ácidos grasos, que llevan por lo menos un radical alquilo unido a través de un grupo de amida, que por su parte está sustituido con por lo menos un grupo hidroxilo que confiere un carácter hidrófilo. Éste se puede derivatizar también ulteriormente antes de la utilización propiamente dicha, por ejemplo mediante una conversión química con unos óxidos de alquileno tales como el óxido de etileno, propileno o butileno, o respectivamente mediante una oxidación con unos adecuados agentes oxidantes. Tales amidas tienen, en comparación con los correspondientes ésteres, una estabilidad frente a la hidrólisis fuertemente aumentada.

Con el fin de satisfacer la creciente necesidad de unos usos ya existentes y otros nuevos, se desarrollaron diferentes métodos para la preparación de unas amidas de ácidos grasos que llevan grupos hidroxilo. En el caso de la preparación de tales amidas, hasta ahora se estaba recurriendo a unos procedimientos de preparación con grandes costos y/o de larga duración, a fin de conseguir un rendimiento comercialmente interesante. Los procedimientos de preparación habituales requieren unos derivados de ácidos carboxílicos activados, tales como, por ejemplo, unos anhídridos de ácidos, unos halogenuros de ácidos tales como unos cloruros de ácidos, o unos ésteres, que se hacen reaccionar con unas aminas que llevan grupos hidroxilo, que en el presente caso se designarán en lo sucesivo como alcanolaminas, o respectivamente una activación in situ de los reaccionantes mediante el empleo de unos reactivos de acoplamiento tales como, por ejemplo, la N, N'-diciclohexil-carbodiimida. En el caso de estos procedimientos de preparación resultan en parte unas grandes cantidades de unos productos secundarios indeseados tales como unos alcoholes, unos ácidos y unas sales, que se tienen que separar con respecto del producto principal y evacuar como desechos. Sin embargo, también los restos de estos productos auxiliares y secundarios, que quedan en los productos principales, pueden dar lugar en parte a unos efectos muy indeseados. Así, por ejemplo, los iones de halogenuros así como también ciertos ácidos conducen a una corrosión; los reactivos de acoplamiento así como los productos secundarios que se forman por ellos son parcialmente tóxicos, sensibilizadores o incluso carcinógenos.

La condensación térmica directa de un ácido carboxílico y de una alcanolamina no conduce a resultados satisfactorios de ningún tipo, puesto que diferentes reacciones secundarias disminuyen el rendimiento y perjudican en parte también a las propiedades de los productos. En este contexto es problemática, por una parte, la bisfuncionalidad de las alcanolaminas que, junto a la formación de amidas, da lugar en considerable medida a la formación de ésteres. Puesto que los ésteres de alcanolaminas tienen otras propiedades distintas, tales como, por ejemplo, una estabilidad frente a la hidrólisis manifiestamente más pequeña y una solubilidad en agua más pequeña, en la mayoría de los usos ellos son indeseados como productos secundarios. Además de esto, unas éster-amidas, en las que están acilados tanto el grupo amino como también el grupo hidroxilo, conducen en unas soluciones de agentes tensioactivos a unos enturbiamientos indeseados. Ciertamente, la porción de éster puede ser transformada en unas amidas, por lo menos parcialmente mediante un tratamiento térmico, siendo perjudicados, sin embargo, a causa de los largos períodos de tiempo de reacción que son necesarios para ello, muy frecuentemente el color y el olor de las alcanolamidas que han sido preparadas de esta manera. No obstante, una separación de las porciones de ésteres así como también de las porciones de éster-amidas es solamente difícil o incluso imposible en absoluto, debido a las propiedades físicas, que son muy similares en la mayoría de los casos. Como otras reacciones secundarias indeseadas se observan, por ejemplo, una descarboxilación del ácido carboxílico y unas reacciones de oxidación así como también de eliminación del grupo amino durante el largo calentamiento que es necesario para la consecución de unos altos grados de conversión. Por regla general, estas reacciones secundarias conducen a unos productos secundarios coloreados y, en particular, no es posible producir unos productos incoloros deseados para unos usos cosméticos que tengan unos índices cromáticos según Hazen (de acuerdo con la norma DIN/ISO 6271) de, por ejemplo, menos que 250. Lo citado en último lugar requiere unas etapas de procedimiento adicionales, tales como por ejemplo el blanqueo, que, sin embargo, requiere por su parte la adición de otras sustancias auxiliares, y frecuentemente conduce a un perjuicio, asimismo indeseado, del olor de las amidas o a unos productos secundarios indeseados tales como unos peróxidos y sus productos de degradación.

Un enfoque más reciente para la síntesis de amidas es la conversión química, apoyada por microondas, de unos ácidos carboxílicos con unas aminas para dar unas amidas. Así, Gelens y colaboradores, Tetrahedron Letters 2005, 46 (21) , 3751-3754, divulgan un gran número de amidas, que habían sido sintetizadas mediando toma de ayuda de una radiación de microondas. Entre ellas se cuenta también la monoetanolamida del ácido benzoico, que se obtiene

con un rendimiento de 66 %.

Massicot y colaboradores, Synthesis 2001 (16) , 2441-2444, describen la síntesis de unas diamidas del ácido tartárico, alcanzándose un rendimiento de 68 % de la diamida.

El documento de solicitud de patente europea EP-A-0 884 305 divulga la amidación del 2-amino-octadecanodiol-1, 3 con el ácido 2-hidroxiesteárico mediando una irradiación con microondas, formándose unas ceramidas en un rendimiento de aprox. 70 %.

El documento de patente de los EE.UU. US-6017426 divulga unos productos de reacción de unos ácidos grasos con unas aminas de la fórmula:

** (Ver fórmula) **

mediante el recurso de que un aminoalcohol se hace reaccionar con un ácido carboxílico mediando una irradiación con microondas.

Martinez-Palou, R. y colaboradores, Synlett, n° 12, 2003, páginas 1847-1849 describen la síntesis de unas 2-alquil1- (2-hidroxietil) -2-imidazolinas de cadenas largas y de sus compuestos precursores (amidas) mediante una reacción entre la aminoetiletanolamina y un ácido graso en presencia de CaO mediando una irradiación con microondas.

Plantier-Royon, R.: C.R. Chimie, 2004, páginas 119 -123, XP002466233 enseña un procedimiento para la preparación de unas diamidas del ácido tartárico mediante una irradiación con microondas.

Un aumento adicional del grado de conversión en el caso de la amidación del ácido benzoico o respectivamente de unos ácidos hidroxicarboxílicos y de unas alcanolaminas no aparece como posible pasando por la vía de la irradiación con microondas debido a las eliminaciones (la descarboxilación del ácido benzoico; la separación de agua a partir de unos ácidos hidroxicarboxílicos) que aparecen como una reacción secundaria. En este caso, estas reacciones secundarias son especialmente desventajosas desde unos aspectos tanto comerciales así como también ecológicos, puesto que los productos secundarios que se forman en este caso, no pueden ser reciclados al proceso sino que tienen que ser separados y evacuados como desechos de un modo costoso.

Una misión del presente invento fue encontrar un procedimiento para la preparación de unas alcanolamidas de ácidos grasos, en cuyo caso unos ácidos grasos y unas aminas portadoras de grupos hidroxilo, se puedan hacer reaccionar directamente y en unos rendimientos altos, es decir hasta cuantitativos, para dar unas alcanolamidas de ácidos grasos. Por lo demás, en este caso no deben de resultar ningunas cantidades algunas o respectivamente deben de resultar sólo unas cantidades insignificantes de unos productos secundarios tales como en particular... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la preparación de alcanolamidas de ácidos grasos, en el que por lo menos una amina, que contiene por lo menos un grupo amino secundario y por lo menos un grupo hidroxilo, correspondiendo la amina a la fórmula

** (Ver fórmula) **

en la que R1 representa un grupo de la fórmula - (B-O) m-H B representa un radical alquileno con 2 hasta 10 átomos de C, m representa un número de 1 a 500 y R2 representa R1 o un radical hidrocarbilo con 1 hasta 50 átomos de C, el cual puede contener unos heteroátomos así como unos sustituyentes, se hace reaccionar con por lo menos un ácido graso para dar una sal de amonio, y esta sal de amonio se convierte químicamente a continuación, mediando una irradiación con microondas, en la alcanolamida.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el ácido graso comprende un radical hidrocarbilo alifático con 1 hasta 50 átomos de carbono.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el radical hidrocarbilo comprende por lo menos un

sustituyente, que se escoge entre el conjunto formado por átomos de halógeno, radicales alquilo halogenados, y grupos ciano, hidroxialquilo, hidroxilo, metoxi, nitrilo, nitro y de ácido sulfónico.

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2 y/o 3, en el que el radical hidrocarbilo está saturado.

5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2 y/o 3, en el que el radical hidrocarbilo comprende por lo menos un enlace doble.

6. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 5, en el que el ácido graso se escoge entre el conjunto que se compone de los ácidos octanoico, decanoico, dodecanoico, tridecanoico, tetradecanoico, 30 12-metil-tridecanoico, pentadecanoico, 13-metil-tetradecanoico, 12-metil-tetradecanoico, hexadecanoico, 14-metilpentadecanoico, heptadecanoico, 15-metil-hexadecanoico, 14-metil-hexadecanoico, octadecanoico, isooctadecanoico, icosanoico, docosanoico y tetracosanoico, miristoleico, palmitoleico, hexadecadienoico, delta-9-cisheptadecenoico, oleico, petrosélico, vaccénico, linoleico, linolénico, gadoleico, gondoico, icosadienoico, araquidónico, cetoleico, erúcico, docosadienoico, tetracosenoico, ricinoleico, un ácido graso de aceite de tall y los ácidos resínicos y nafténicos.

7. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 6, en el que la amina se escoge entre el conjunto formado por el N-metil-aminoetanol, el N-etil-aminoetanol, la N-butil-etanolamina, la N-metilisopropanolamina, la dietanolamina, la dipropanolamina, la diisopropanolamina y la di (dietilenglicol) amina.

8. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 7, en el que la irradiación con microondas se lleva a cabo en presencia de un catalizador deshidratante.

9. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 8, el cual se lleva a cabo en presencia 45 de un disolvente.

10. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, teniendo el disolvente un valor de '' que está situado por debajo de 10.

11. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 10, el cual se lleva a cabo a unas temperaturas que están situadas por debajo de 300°C.

12. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 11, llevándose a cabo la reacción a unas presiones que están comprendidas entre 104 y 2.107 Pa. 55

13. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 12, realizándose que la conversión química se efectúa de una manera continua mediando una irradiación con microondas en un tubo de reacción que es atravesado por la sal de amonio.

14. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13, estando constituido el tubo de reacción a base de un material no metálico, que es transparente para las microondas.

15. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13 y/o 14, en el que el período de tiempo de permanencia del material de reacción en el tubo de reacción está situado por debajo de 30 minutos.

16. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 13 hasta 15, poseyendo el tubo de reacción una relación de la longitud al diámetro de por lo menos 5.

17. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 16, representando B un radical alquileno lineal con 2 hasta 5 átomos de C.