Procedimiento para la producción de diacrilato de policarbonatodiol y diacrilato de policarbonatodiol de alta pureza.

Un procedimiento de preparación de un diacrilato de policarbonatodiol que comprende hacer reaccionar un policarbonatodiol representado por la fórmula (I):

**Fórmula**

en la que

R1 es igual o diferente, representa en cada caso un grupo divalente que comprende uno o más grupos alquileno lineales, ramificados o cíclicos, pudiendo tener el grupo divalente un(os) sustituyente(s), y/o uno o más átomos de carbono no terminales pueden estar reemplazados por un grupo aromático divalente, un grupo heterocíclico divalente, un átomo de oxígeno o un átomo de azufre, o representa un grupo anillo de carbono reticulado divalente, n representa un grado de polimerización promedio y un número de 1 a 50, representándose un compuesto de acrilato de vinilo por la fórmula (II):**Fórmula**

en la que

R2 representa un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo lineal o ramificado que tiene de 1 a 4 átomos de carbono, R3 representa un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo lineal, ramificado o cíclico que tiene de 1 a 10 átomos de carbono en presencia de una hidrolasa.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2011/057533.

Solicitante: UBE INDUSTRIES, LTD..

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 1978-96, Oaza Kogushi Ube-shiYamaguchi 755-8633 JAPON.

Inventor/es: YAMAMOTO, YASUHITO, HIROTSU,Kenji, YOSHIDA,YOUICHI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08G64/42 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08G COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES DISTINTAS A AQUELLAS EN LAS QUE INTERVIENEN SOLAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para sintetizar un compuesto dado o una composición dada o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P). › C08G 64/00 Compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones que crean un enlace éster carbónico en la cadena principal de la macromolécula (policarbonato-amidas C08G 69/44; policarbonato-imidas C08G 73/16). › Postratamiento químico.
  • C12N9/20 C […] › C12 BIOQUIMICA; CERVEZA; BEBIDAS ALCOHOLICAS; VINO; VINAGRE; MICROBIOLOGIA; ENZIMOLOGIA; TECNICAS DE MUTACION O DE GENETICA.C12N MICROORGANISMOS O ENZIMAS; COMPOSICIONES QUE LOS CONTIENEN (biocidas, productos que repelen o atraen a los animales nocivos, o reguladores del crecimiento de los vegetales, que contienen microorganismos virus, hongos microscópicos, enzimas, productos de fermentación o sustancias obtenidas por o extraídas de microorganismos o sustancias animales A01N 63/00; preparaciones de uso médico A61K; fertilizantes C05F ); PROPAGACION,CULTIVO O CONSERVACION DE MICROORGANISMOS; TECNICAS DE MUTACION O DE INGENIERIA GENETICA; MEDIOS DE CULTIVO (medios para ensayos microbiológicos C12Q 1/00). › C12N 9/00 Enzimas, p. ej. ligasas (6.; Proenzimas; Composiciones que las contienen (preparaciones para la limpieza de los dientes que contienen enzimas A61K 8/66, A61Q 11/00; preparaciones de uso médico que contienen enzimas A61K 38/43; composiciones detergentes que contienen enzimas C11D ); Procesos para preparar, activar, inhibir, separar o purificar enzimas. › Escisión de triglicéridos, p. ej. por medio de lipasa.
  • C12P7/62 C12 […] › C12P PROCESOS DE FERMENTACION O PROCESOS QUE UTILIZAN ENZIMAS PARA LA SINTESIS DE UN COMPUESTO QUIMICO DADO O DE UNA COMPOSICION DADA, O PARA LA SEPARACION DE ISOMEROS OPTICOS A PARTIR DE UNA MEZCLA RACEMICA.C12P 7/00 Preparación de compuestos orgánicos que contienen oxígeno. › Esteres de ácidos carboxílicos.

PDF original: ES-2534402_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la producción de diacrilato de policarbonatodiol y diacrilato de policarbonatodiol de alta pureza Campo técnico

La presente invención se refiere a un procedimiento de preparación de un diacrilato de policarbonatodiol.

Técnica anterior

El diacrilato de policarbonatodiol es un compuesto útil como material de partida para tinta, una pintura, un material de recubrimiento, un adhesivo, una resina fotocurable, un agente reticulante, un material electrolítico y otras resinas, etc. Por ejemplo, en la Literatura de patente 1 se divulga una guía de ondas óptica en forma de una película que usa un diacrilato de policarbonatodiol.

Como procedimiento de preparación de un diacrilato de policarbonatodiol se conoce un procedimiento en el que se hacen reaccionar un policarbonatodiol y un ácido acrílico en presencia de un catalizador de ácido protónico tal como ácido p-toluenosulfónico, etc. (véase, por ejemplo, la Literatura de patente 2).

No obstante, según este procedimiento, existe el problema grave de que el diacrilato de policarbonatodiol resultante se coloree dando un color marrón que afecta a la calidad del producto. Además, según este procedimiento, se usa excesivamente ácido acrílico como material de partida, de modo que incluso cuando se elimina por neutralización y se lava después de la síntesis, permanece un catalizador ácido, un componente de azufre producido por el material de partida, o impurezas en el producto resultante, lo que probablemente hace que exista un problema que empeora la calidad del producto (mal olor, corrosión metálica).

Se conoce también un procedimiento de preparación de un diacrilato de policarbonatodiol en el que un policarbonatodiol y un compuesto de áster de ácido acrílico se hacen reaccionar en presencia de un catalizador organometálico, mientras que se elimina un alcohol que se forma (véase, por ejemplo, la Literatura de patente 3). No obstante, según este procedimiento, el alcohol que se forma puede intercambiarse con el enlace carbonato en el policarbonatodiol para formar un alcoxl terminal. El alcoxi terminal reduce la densidad de reticulación del producto curado en la última etapa de curado, de modo que la formación del mismo se evitará de forma deseable. Además, los restos del componente metálico derivado del catalizador organometálico pueden afectar a la calidad del producto, de modo que se requieren etapas de descomposición y recuperación del componente catalizador. Además, según este procedimiento, cuando el alcohol producido como subproducto se elimina por destilación, existe el problema de que el áster de ácido acrílico de partida forme un azeótropo con el alcohol y se retire por destilación del sistema de reacción. Además, existe el problema que puede causar una polimerización en nodulos (polimerización "popcorn") debida al áster de ácido acrílico de partida vaporizado.

Aquí la polimerización en nodulos es un fenómeno que forma un polímero que se vuelve un núcleo principalmente en fase vapor y causa la polimerización de forma explosiva del polímero como un punto de partida acompañada por un calor de polimerización a alta temperatura y forma un producto polimerizado en masa poroso. Si la polimerización en nodulos tiene lugar durante un procedimiento de preparación a gran escala, existe el riesgo de que pueda provocar la obstrucción del aparato, lo que conduce a la rotura de la instalación y la explosión de la misma, de modo que se viene deseando un procedimiento de preparación que pueda evitar el aumento de la concentración de un compuesto de vinilo y pueda llevarse cabo a temperatura baja.

Se conoce como un procedimiento para la acrilación del grupo hidroxilo libre a una temperatura relativamente más baja sin usar un catalizador ácido o un componente metálico, un procedimiento de uso de una lipasa como un catalizador enzimático (véase, por ejemplo, la Literatura no de patente 1). También se ha informado que es posible producir un áster de ácido acrílico en un disolvente no polar usando acrilato de vinilo y una lipasa inmovilizada (véase, por ejemplo, la Literatura no de patente 2). No obstante, no se ha conocido nunca un ejemplo en el que la acrilación se lleve a cabo usando un policarbonatodiol como sustrato y una lipasa.

Literaturas de la técnica anterior

Literatura de patente

[Literatura de patente 1] documento JP 29-157125A [Literatura de patente 2] documento JP 22-25335A [Literatura de patente 3] documento JP 21-15173A

Literatura no de patente

[Literatura no de patente 1] Industrial Biotechnology, vol. 5, página 11 (29)

[Literatura no de patente 2] Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic vol. 1, página 551 (2)

Divulgación de la invención

Problemas que se deben solucionar con la invención

Un objeto de la presente invención es solucionar los problemas de la técnica anterior mencionados anteriormente. Más específicamente, es proporcionar un procedimiento para preparar un diacrilato de policarbonatodiol a partir de policarbonatodiol y un compuesto de acrilato de vinilo sin usar un ácido protónico o un componente metálico. Aquí el diacrilato de policarbonatodiol se refiere a un compuesto en el que el grupo hidroxilo terminal del policarbonatodiol está acrilado mediante un compuesto de áster de ácido acrílico. Además, un objeto de la presente invención es proporcionar un diacrilato de policarbonatodiol de alta pureza.

Medios para solucionar los problemas

Los presentes inventores han estudiado seriamente como solucionar los problemas mencionados anteriormente y como resultado han hallado un procedimiento de preparación industrial novedoso que comprende someter un policarbonatodiol y un compuesto de acrilato de vinilo a transesterificación en presencia de una hidrolasa (en particular, una lipasa) para preparar un diacrilato de policarbonatodiol, realizando de este modo la presente invención.

La presente invención se refiere a un procedimiento de preparación de un diacrilato de policarbonatodiol que comprende hacer reaccionar un policarbonatodiol representado por la fórmula (I):

/o \

en la que

HO'

`

O'

Rt

LH

(

R1 es igual o diferente, representa en cada caso un grupo divalente que comprende uno o más grupos alquileno lineales, ramificados o cíclicos, pudiendo tener el grupo divalente un(os) sustituyente(s), y/o uno o más átomos de carbono no terminales pueden estar reemplazados por un grupo aromático divalente, un grupo heterocíclico divalente, un átomo de oxígeno o un átomo de azufre, o representa un grupo de anillo de carbono reticulado divalente, y

n representa un grado de polimerización promedio y un número de 1 a 5, representándose un compuesto de acrilato de vinilo con la fórmula (II):

O R3

(II)

en la que

R2 representa un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo lineal o ramificado que tiene de 1 a 4 átomos de carbono,

y

R3 representa un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo lineal, ramificado o cíclico que tiene de 1 a 1 átomos de carbono,

en presencia de una hidrolasa.

La presente Invención se refiere al procedimiento mencionado anteriormente para preparar un diacrilato de policarbonatodiol, en el que la hidrolasa es una lipasa.

La presente Invención se refiere al procedimiento mencionado anteriormente para preparar un diacrilato de policarbonatodiol, en el que la lipasa es una lipasa Inmovilizada.

La presente invención se refiere al procedimiento mencionado anteriormente para preparar un diacrilato de policarbonatodiol, en el que la reacción se lleva a cabo en un reactor tubular de flujo cargado con una lipasa inmovilizada.

Además, la presente invención se refiere al procedimiento mencionado anteriormente para preparar un diacrilato de

policarbonatodiol, en el que la llpasa es una lipasa originaria de Candida antárctica.

Efectos de la invención

Según el procedimiento de la presente invención, puede prepararse un diacrilato de policarbonatodiol a partir de policarbonatodiol y un compuesto de acrilato de vinilo usando una hidrolasa como catalizador sin usar un ácido protónico ni un componente metálico. Según el procedimiento de la presente invención, la reacción puede llevarse a cabo a una temperatura más baja en comparación con el caso en el que la transesterificación se lleva a cabo mientras se somete a reflujo el áster de ácido acrílico a presión normal, de tal manera que esta sea excelente en términos de eficacia y seguridad. Por cierto, usando un compuesto que tiene una estructura molecular de áster acrilato de vinilo en la reacción con un policarbonatodiol,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento de preparación de un diacrilato de policarbonatodiol que comprende hacer reaccionar un policarbonatodiol representado por la fórmula (I):

**(Ver fórmula)**

en la que

R1 es igual o diferente, representa en cada caso un grupo divalente que comprende uno o más grupos alquileno lineales, ramificados o cíclicos, pudiendo tener el grupo divalente un(os) sustituyente(s), y/o uno o más átomos de carbono no terminales pueden estar reemplazados por un grupo aromático divalente, un grupo heterocíclico divalente, un átomo de oxígeno o un átomo de azufre, o representa un grupo anillo de carbono reticulado divalente,

n representa un grado de polimerización promedio y un número de 1 a 5, representándose un compuesto de acrilato de vinilo por la fórmula (II):

O R3

(H)

en la que

R2 representa un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo lineal o ramificado que tiene de 1 a 4 átomos de carbono,

R3 representa un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo lineal, ramificado o cíclico que tiene de 1 a 1 átomos de carbono en presencia de una hidrolasa.

2. El procedimiento de preparación de un diacrilato de policarbonatodiol según la reivindicación 1, en el que la hidrolasa es una lipasa.

3. El procedimiento de preparación de un diacrilato de policarbonatodiol según la reivindicación 2, en el que la lipasa es una lipasa inmovilizada.

4. El procedimiento de preparación de un diacrilato de policarbonatodiol según la reivindicación 3, en el que la reacción se lleva a cabo en un reactor tubular de flujo cargado con la lipasa inmovilizada.

5. El procedimiento de preparación de un diacrilato de policarbonatodiol según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en el que la lipasa es una lipasa originaria de Candida antárctica.


 

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