ES2643744T3 - Procedimiento de producción y procedimiento de purificación de éster de cadena larga de ácido 4-hidroxibenzoico - Google Patents

Procedimiento de producción y procedimiento de purificación de éster de cadena larga de ácido 4-hidroxibenzoico Download PDF

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Takaya Hisano
Kuniyo Yanagawase
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Description

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DESCRIPCION
Procedimiento de produccion y procedimiento de purificacion de ester de cadena larga de acido 4-hidroxibenzoico Campo tecnico
Esta solicitud de patente reivindica el beneficio de la Solicitud de Patente Japonesa N° 2015-093389 (presentada el 30 de abril de 2015), de la Solicitud de Patente Japonesa N° 2015-107751 (presentada el 27 de mayo de 2015), de la Solicitud de Patente Japonesa N° 2015-107753 (presentada el 27 de mayo de 2015), de la Solicitud de Patente Japonesa N° 2015-093393 (presentada el 30 de abril de 2015), de la Solicitud de Patente Japonesa N° 2015-230427 (presentada el 26 de noviembre de 2015) y de la Solicitud de Patente Japonesa N° 2016-034199 (presentada el 25 de febrero de 2016).
La presente invencion se relaciona con un procedimiento de produccion de un ester de cadena larga de acido 4- hidroxibenzoico y con un procedimiento de purificacion del ester de cadena larga de acido 4-hidroxibenzoico.
Tecnica anterior
El ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico tiene una estructura con un grupo hidroxilo y un grupo hidrofobico. En base a su caractenstica estructural, se han propuesto usos para un agente plastificante, un agente compatibilizante, un agente tensoactivo y similares.
En cuanto a la esterificacion de un compuesto, se conoce un procedimiento de produccion de un ester en el que un acido carboxflico y un alcohol como materias primas reaccionan en presencia de un catalizador de acido protico, tal como acido sulfurico, se eliminan el catalizador y el acido carboxflico que no ha reaccionado del lfquido de reaccion resultante y, si es necesario, se realiza una purificacion, tal como cristalizacion o destilacion (Documento de patente 1).
Tambien en cuanto a la esterificacion del acido 4-hidroxibenzoico, se sabe que se obtiene con relativa facilidad un ester de cadena corta del acido 4-hidroxibenzoico por reaccion de acido 4-hidroxibenzoico con un alcohol de cadena corta de 1 a 6 atomos de carbono.
En la reaccion de acido 4-hidroxibenzoico con un alcohol de cadena larga que tiene 16 o mas atomos de carbono para obtener un ester de cadena larga de acido 4-hidroxibenzoico, cuando el acido y el alcohol reaccionan de manera similar en presencia de un catalizador de acido protico, sin embargo, es inevitable la generacion de un producto colateral, tal como un eter generado por dimerizacion del alcohol de cadena larga y un ester de sulfato generado por reaccion del alcohol de cadena larga con el catalizador de acido protico.
Los productos colaterales tienen propiedades ffsicas similares a las del ester de cadena larga del acido 4- hidroxibenzoico, que es la substancia diana, y son, por lo tanto, diffciles de eliminar usando cristalizacion o destilacion. Por lo tanto, no se puede obtener ningun ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico de gran pureza.
Cuando aumenta la escala, en general, se degrada la reactividad y se reduce el rendimiento de la substancia diana. Por lo tanto, se ha buscado un procedimiento de produccion en el que pueda obtenerse un ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico con un rendimiento substancialmente igual incluso cuando la escala aumenta.
Por otro lado, la purificacion es generalmente llevada a cabo por extraccion usando agua o agua alcalina despues de fundir un cristal bruto que ordinariamente incluye la substancia diana o despues de diluir usando un solvente no acuoso. En cuanto a una composicion bruta del ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico que contiene impurezas, tales como el acido carboxflico no reaccionado y el catalizador, sin embargo, incluso cuando se intenta la extraccion anadiendo agua o agua alcalina, la extraccion es diffcil, ya que su propiedad de separacion de lfquidos es extremadamente baja. Incluso cuando se realiza la extraccion, el rendimiento y la pureza son bajos y no se puede obtener ninguna substancia diana de gran pureza.
El Documento de patente 1: Publicacion de Patente Japonesa N° 2014-108928 Appl. Microb. Biotechnol. (2008), 80, 29-36, describe un procedimiento enzimatico para la preparacion de los mismos compuestos.
Resumen de la invencion
Es un objeto de la invencion proporcionar un procedimiento de produccion de un ester de cadena larga del acido 4- hidroxibenzoico en donde se suprima la generacion de cualquier producto colateral.
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Es otro objeto de la invencion proporcionar un procedimiento de produccion en el que se pueda obtener un ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico de gran pureza.
Es aun otro objeto de la invencion proporcionar un procedimiento de purificacion en el que se puedan eliminar facilmente substancias residuales, tales como un catalizador y las materias primas de la reaccion de una composicion bruta que contiene un ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico (a la que de aqm en adelante tambien se hara referencia como "composicion bruta") y en el que se pueda obtener un ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico de gran pureza.
Los inventores estudiaron activamente un procedimiento de produccion de un ester de cadena larga del acido 4- hidroxibenzoico. Como resultado, los inventores vieron que se puede suprimir la generacion de cualquier producto colateral y que se puede obtener un ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico de gran pureza realizando una asf llamada reaccion de transesterificacion entre un ester de cadena corta del acido 4-hidroxibenzoico y un alcohol de cadena larga usando un catalizador metalico como catalizador. Los inventores completaron asf la invencion.
[0015] Los inventores tambien vieron que, en cuanto a la reaccion de transesterificacion, se puede obtener un ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico con un elevado rendimiento independientemente de la escala del recipiente de reaccion y del volumen del sistema de reaccion llevando a cabo la reaccion de transesterificacion mientras se hace fluir una cantidad predeterminada de un gas inerte hacia el sistema de reaccion. Los inventores completaron asf la invencion.
Ademas, los inventores estudiaron activamente un procedimiento de purificacion de un ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico. Como resultado, los inventores vieron que se pueden eliminar el acido carboxflico no reaccionado, el catalizador y similares anadiendo una solucion acuosa de acido a una composicion bruta que contiene un ester de cadena larga de acido 4-hidroxibenzoico, separando la composicion bruta en una fase organica y una fase acuosa y extrayendo la fase organica. Los inventores completaron asf la invencion.
La presente invencion, en un punto esencial de la misma, proporciona un procedimiento de produccion de un ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico representado por la formula (3), que comprende una etapa de reaccion de un ester de cadena corta del acido 4-hidroxibenzoico representado por la formula (1) con un alcohol alifatico representado por la formula (2) en presencia de 0,1 a 10 parte(s) en peso de un catalizador metalico en relacion a 100 partes en peso del ester de cadena corta del acido 4-hidroxibenzoico
CHa(CH2)nOH
imagen1
(2)
imagen2
(donde "m" representa un numero entero de 1 a 11 y "n" representa un numero entero de 15 a 23).
La presente invencion, en otro aspecto de la misma, proporciona un procedimiento de produccion que comprende una etapa de reaccion del ester de cadena corta del acido 4-hidroxibenzoico con el alcohol alifatico bajo un flujo gaseoso de un gas inerte de 0,10 a 0,50 ml/min por 1 g de la cantidad total del ester de cadena corta del acido 4- hidroxibenzoico y el alcohol alifatico en la anterior reaccion.
La presente invencion, en un aspecto preferido de la misma, proporciona un procedimiento de produccion que ademas incluye una etapa de adicion de la solucion acuosa acida a la composicion bruta que contiene el ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico representado por la formula (3), separacion de la composicion bruta en una fase organica y una fase acuosa y extraccion de la fase organica.
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(donde "n" representa un numero entero de 15 a 23).
La presente invencion, en otro punto esencial de la misma, proporciona un procedimiento de purificacion de un ester de cadena larga de acido 4-hidroxibenzoico, que incluye una etapa de adicion de una solucion acuosa acida a una composicion bruta que contiene un ester de cadena larga de acido 4-hidroxibenzoico representado por la formula (3), separacion de la composicion bruta en una fase organica y una fase acuosa y extraccion de la fase organica.
imagen4
(donde "n" representa un numero entero de 15 a 23).
La presente invencion, en un punto esencial de la misma, proporciona un procedimiento de produccion de un ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico representado por la formula (3), que comprende una etapa de obtencion de una composicion bruta que contiene el ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico representado por la formula (3) por reaccion de un ester de cadena corta del acido 4-hidroxibenzoico representado por la formula (1) y un alcohol alifatico representado por la formula (2) en presencia de un catalizador metalico, y una etapa de adicion de una solucion acuosa acida a la composicion bruta, separacion de la composicion bruta en una fase organica y una fase acuosa y extraccion de la fase organica.
imagen5
CHa(CH2)nOH ... (2)
imagen6
(donde "m" representa un numero entero de 1 a 11 y "n" representa un numero entero de 15 a 23).
Efectos de la invencion
Se puede obtener un ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico de gran pureza suprimiendo la generacion de cualesquiera productos colaterales, tales como un eter generado por dimerizacion de un alcohol de cadena larga y un ester sulfato generado por reaccion de un alcohol de cadena larga con un catalizador, que se subgeneran en una reaccion de esterificacion ordinaria, incluyendo en el procedimiento una etapa de reaccion de un ester de cadena corta del acido 4-hidroxibenzoico y un alcohol alifatico en presencia de un catalizador metalico. El ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico de mayor pureza puede ser obtenido usando un procedimiento simple sin llevar a cabo ninguna purificacion complicada, preferiblemente, por adicion de una solucion acuosa acida a una composicion bruta que incluye un ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico, separacion de la composicion bruta en una fase organica y una fase acuosa y extraccion de la fase organica.
Segun el procedimiento de produccion de la invencion, incluso cuando se aumenta la escala a nivel industrial, la reactividad no se degrada y se puede obtener un ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico con un gran rendimiento por reaccion de un ester de cadena corta el acido 4-hidroxibenzoico con un alcohol alifatico bajo un flujo
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Segun el procedimiento de purificacion de la invencion, se puede obtener un ester de cadena larga del acido 4- hidroxibenzoico de mayor pureza, ya que se pueden eliminar eficazmente el acido carboxflico no reaccionado, el catalizador y similares anadiendo una solucion acuosa acida a una composicion bruta que contiene un ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico, separando la composicion bruta en una fase organica y una fase acuosa y extrayendo la fase organica.
Realizacion de la invencion
En un procedimiento de produccion de un ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico representado por la formula (3), un ester de cadena corta del acido 4-hidroxibenzoico representado por la formula (1) que sera un material de partida es un ester hecho de acido 4-hidroxibenzoico y un alcohol que tiene de 1 a 11 atomos de carbono y puede tener una cadena lineal o ramificada.
Como ejemplos espedficos del ester de cadena corta del acido 4-hidroxibenzoico representado por la formula (1), se incluyen 4-hidroxibenzoato de metilo, 4-hidroxibenzoato de etilo, 4-hidroxibenzoato de propilo, 4-hidroxibenzoato de isopropilo, 4-hidroxibenzoato de butilo, 4-hidroxibenzoato de isobutilo, 4-hidroxibenzoato de pentilo, 4- hidroxibenzoato de hexilo, 4-hidroxibenzoato de heptilo, 4-hidroxibenzoato de octilo, 4-hidroxibenzoato de nonilo, 4- hidroxibenzoato de decilo, 4-hidroxibenzoato de undecilo, 4-hidroxibenzoato de etilhexilo y similares.
imagen7
(donde "m" representa un numero entero de 1 a 11).
Entre los anteriores, se pueden usar preferiblemente 4-hidroxibenzoato de metilo, 4-hidroxibenzoato de etilo, 4- hidroxibenzoato de propilo, 4-hidroxibenzoato de isopropilo, 4-hidroxibenzoato de butilo y/o 4-hidroxibenzoato de isobutilo en base al hecho de que estos esteres son excelentes en cuanto a su facil disponibilidad y a su reactividad. Mas preferiblemente, se puede usar el 4-hidroxibenzoato de metilo en base al hecho de que este ester es especialmente excelente en cuanto a su reactividad.
Se puede usar cualquier ester de cadena corta del acido 4-hidroxibenzoico comercializado como ester de cadena corta del acido 4-hidroxibenzoico, y se puede usar cualquier ester de cadena corta del acido 4-hidroxibenzoico que se obtenga mediante una reaccion de esterificacion ordinaria para que un acido 4-hidroxibenzoico reaccione con un alcohol alifatico de 1 a 11 atomos de carbono en presencia de un catalizador de acido protico.
El alcohol alifatico es un alcohol alifatico de 16 a 24 atomos de carbono y que esta representado por
CHa(CH2)nOH ... (2)
(donde "n" representa un numero entero de 15 a 23). Como ejemplos espedficos del alcohol alifatico, se incluyen uno o mas seleccionados entre el grupo consistente en hexadecanol, heptadecanol, octadecanol, nonadecanol, icosanol, henicosanol, docosanol, tricosanol y tetracosanol.
Se puede usar cualquier alcohol alifatico comercial como alcohol alifatico, o se puede usar un alcohol alifatico producido usando un procedimiento conocido entre los expertos en la tecnica.
El alcohol alifatico puede reaccionar en una cantidad de 0,1 a 3 mol, preferiblemente de 0,5 a 1,5 mol, mas preferiblemente de 0,8 a 1,2 mol, especialmente preferiblemente de 0,9 a 0,98 mol en relacion a 1 mol del ester de cadena corta del acido 4-hidroxibenzoico.
Cuando la cantidad del alcohol alifatico es menor de 0,1 mol en relacion a 1 mol del ester de cadena corta del acido 4-hidroxibenzoico, la reaccion de subgeneracion tiende a producirse facilmente y el ester de cadena corta del acido 4-hidroxibenzoico se vuelve excesivo, para dar lugar a un desperdicio de la materia prima. Cuando la cantidad del alcohol alifatico es mayor de 3 mol en relacion a lo mismo, queda una cantidad excesiva de alcohol alifatico y la pureza del ester tiende a degradarse.
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En la reaccion del ester de cadena corta del acido 4-hidroxibenzoico con el alcohol alifatico de 16 a 24 atomos de carbono, se puede suprimir la generacion de productos colaterales, tales como un eter generado por dimerizacion del alcohol de cadena larga y un ester sulfato generado por reaccion del alcohol de cadena larga con el catalizador, y se puede obtener el ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico de gran pureza gracias a la presencia de un catalizador metalico.
Como ejemplos del catalizador metalico, se incluyen uno o mas seleccionados entre el grupo consistente en un catalizador basado en titanio, un catalizador basado en estano, un catalizador basado en antimonio y un catalizador basado en zirconio. Se puede usar ventajosamente el catalizador basado en titanio en base al hecho de que este catalizador es excelente en cuanto a su facil disponibilidad y a su reactividad.
Como ejemplos espedficos del catalizador basado en titanio, se incluyen tetrametoxido de titanio, tetraetoxido de titanio, tetra-n-propoxido de titanio, tetraisopropoxido de titanio, tetra-n-butoxido de titanio, tetraisobutoxido de titanio, tetra-2-etilhexoxido de titanio y tetraoctadecoxido de titanio. Preferiblemente, se puede usar tetraisopropoxido de titanio en base al hecho de que este catalizador es excelente en cuanto a reactividad y facil disponibilidad.
Como ejemplos espedficos del catalizador basado en estano, se incluyen oxido de monobutilestano, oxido de dibutilestano, laurato de dibutilestano, laurato de dioctilestano y dibutildiisopropoxiestano. Son preferibles el oxido de monobutilestano y el oxido de dibutilestano en base al hecho de que estos catalizadores son excelentes en cuanto a reactividad y facil disponibilidad.
Como ejemplos espedficos del catalizador basado en antimonio, se incluyen acetato de antimonio, trioxido de antimonio, pentoxido de diantimonio, trimetoxiantimonio, trietoxiantimonio, tri-n-propoxiantimonio y trifenilantimonio. Preferiblemente, se puede usar acetato de antimonio en base al hecho de que este catalizador es excelente en cuanto a reactividad y facil disponibilidad.
Como ejemplos espedficos del catalizador basado en zirconio, se incluyen tetrametoxido de zirconio, tetraetoxido de zirconio, tetra-n-propoxido de zirconio, tetraisopropoxido de zirconio, tetra-n-butoxido de zirconio, tetraisobutoxido de zirconio, tetra-2-etilhexoxido de zirconio, tetraoctadecoxido de zirconio y oxido de acetato de zirconio. Preferiblemente, se puede usar tetra-n-butoxido de zirconio en base al hecho de que este catalizador es excelente en cuanto a reactividad y facil disponibilidad.
Cada uno de estos catalizadores puede ser usado solo, o se pueden usar dos o mas de los mismos en combinacion.
La cantidad del catalizador metalico es de 0,1 a 10 parte(s) en peso, preferiblemente de 0,5 a 7 partes en peso y, mas preferiblemente, de 1 a 5 parte(s) en peso en relacion a 100 partes en peso del ester de cadena corta del acido 4-hidroxibenzoico.
Cuando la cantidad del catalizador metalico es menor de 0,1 parte en peso en relacion a 100 partes en peso del ester de cadena corta del acido 4-hidroxibenzoico, la reaccion tiende a producirse de manera insuficiente. Cuando la cantidad del catalizador metalico es mayor de 10 partes en peso en relacion a lo mismo, tienden a generarse productos colaterales, tales como un ester dimerizado del alcohol alifatico, y se degrada la eficiencia economica.
Se puede llevar a cabo la reaccion del ester de cadena corta del acido 4-hidroxibenzoico con el alcohol alifatico de 16 a 24 atomos de carbono, preferiblemente, a una temperatura de 120 a 200°C, y, mas preferiblemente, a una temperatura de 150 a 180°C. Cuando la temperatura de reaccion es inferior a 120°C, la reaccion tiende a producirse de manera insuficiente, y, cuando la temperatura de reaccion es superior a 200°C, tienden a generarse los productos colaterales y se produce una perdida de energfa.
El penodo de tiempo de la reaccion no esta especialmente limitado, ya que el penodo de tiempo vana dependiendo de condiciones tales como la temperatura de reaccion. El penodo de tiempo de la reaccion puede ser apropiadamente seleccionado entre 1 y 20 horas, preferiblemente entre 3 y 15 horas y mas preferiblemente entre 5 y 10 horas.
La reaccion del ester de cadena corta del acido 4-hidroxibenzoico con el alcohol alifatico de 16 a 24 atomos de carbono puede ser llevada a cabo bajo un flujo gaseoso de un gas inerte de 0,10 a 0,50 ml/min por 1 g de la cantidad total del ester de cadena corta del acido 4-hidroxibenzoico y el alcohol alifatico.
El gas inerte puede ser solo un gas que no obstruya la reaccion del ester de cadena corta del acido 4- hidroxibenzoico con el alcohol alifatico. Como ejemplos espedficos del mismo, se incluyen uno o mas seleccionados entre el grupo consistente en nitrogeno, dioxido de carbono, argon, helio, neon, xenon y kripton. Entre ellos, se puede usar preferiblemente nitrogeno en base al hecho de que el nitrogeno es excelente en cuanto a su facil disponibilidad y a su eficiencia economica.
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El flujo del gas inerte en el sistema de reaccion puede ventajosamente ser preferiblemente de 0,15 a 0,45 ml/min y mas preferiblemente de 0,20 a 0,40 ml/min. Cuando el flujo del gas inerte es inferior a 0,10 ml/min, la reactividad tiende a degradarse. Cuando el flujo es superior a 0,50 ml/min, tiende a aumentar la generacion de los productos colaterales. La reaccion puede ser mas eficazmente llevada a cabo ajustando el flujo del gas inerte en correspondencia con la cantidad total del ester de cadena corta del acido 4-hidroxibenzoico y del alcohol alifatico.
El gas inerte puede ser insuflado en un espacio por encima del lfquido de reaccion en el recipiente de reaccion que acomoda el ester de cadena corta del acido 4-hidroxibenzoico y el alcohol alifatico, que son las materias primas, o el gas inerte puede ser directamente insuflado en el lfquido de reaccion.
La reaccion puede ser llevada a cabo en presencia del gas inerte con una velocidad de flujo apropiada usando un recipiente de reaccion de pequena escala, o incluso usando un equipo de reaccion aumentado a escala industrial, ajustando la velocidad de flujo del gas inerte que se ha de insuflar en el sistema de reaccion en relacion a la cantidad total (g) del ester de cadena corta del acido 4-hidroxibenzoico y el alcohol alifatico, que son materias primas para la reaccion.
Incluso cuando se vana el volumen del recipiente de reaccion o la escala del sistema de reaccion, la reactividad no se degrada y se puede obtener el ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico con un gran rendimiento.
En la etapa de reaccion del ester de cadena corta del acido 4-hidroxibenzoico representado por la formula (1) con el alcohol alifatico representado por la formula (2) en presencia del catalizador metalico, se puede aumentar el grado de pureza de la composicion bruta resultante que incluye el ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico representado por la formula (3) usando una etapa de purificacion o un procedimiento de purificacion. La etapa de purificacion o el procedimiento de purificacion incluye una etapa de adicion de una solucion acuosa acida a la composicion bruta, separacion en una fase organica y una fase acuosa y extraccion de la fase organica.
La composicion bruta que incluye el ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico representado por la formula (3) significa una composicion que contiene impurezas, tales como las materias primas de la reaccion, el catalizador y los productos colaterales de la reaccion, ademas del ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico representado por la formula (3), que es la substancia diana. El contenido en las impurezas tambien difiere dependiendo del procedimiento de reaccion. El contenido en las impurezas es normalmente del 1 al 20% en peso, preferiblemente del 3 al 10% en peso, en la composicion bruta.
La composicion bruta que contiene el ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico representado por la formula (3) puede ser una composicion bruta obtenida en la etapa de reaccion del ester de cadena corta del acido 4- hidroxibenzoico representado por la formula (1) con el alcohol alifatico representado por la formula (2) en presencia del catalizador metalico, o puede ser una composicion bruta que contenga el ester de cadena larga del acido 4- hidroxibenzoico representado por la formula (3) y que este comercializada.
Como ejemplos del ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico representado por la formula (3) que sera la substancia diana, se incluyen uno o mas seleccionados entre 4-hidroxibenzoato de hexadecilo, 4-hidroxibenzoato heptadecilo, 4-hidroxibenzoato de octadecilo, 4-hidroxibenzoato de nonadecilo, 4-hidroxibenzoato de icosilo, 4- hidroxibenzoato de henicosilo, 4-hidroxibenzoato de docosilo, 4-hidroxibenzoato de tricosilo y 4-hidroxibenzoato de tetracosilo. Entre estos, se usa preferiblemente el 4-hidroxibenzoato de hexadecilo.
Como ejemplos de las impurezas contenidas en la composicion bruta, se incluyen residuos de la materia prima, tales como acido 4-hidroxibenzoico y el catalizador y similares. Las impurezas tambien incluyen los productos colaterales de la reaccion, tales como un ester dimerizado del alcohol de cadena larga, un ester sulfato generado por reaccion del alcohol de cadena larga con el catalizador de acido protico y similares.
En la etapa de extraccion de la fase organica tras la adicion de la solucion acuosa acida a la composicion bruta para establecer la separacion de la fase organica y la fase acuosa (a la que de aqrn en adelante se hara referencia como "etapa de extraccion"), por ejemplo, despues de anadir la solucion acuosa acida a la composicion bruta, se calienta la mezcla con agitacion para fundir las substancias organicas en la composicion bruta, y se desactiva el catalizador continuando con la agitacion. Se deja sin tocar el sistema de reaccion a continuacion para establecer la separacion de una fase organica y una fase acuosa, y se recoge la fase organica.
Preferiblemente, el solvente usado en la solucion acuosa acida en la etapa de extraccion es una mezcla de agua y un alcohol inferior. Como ejemplos del alcohol inferior, se incluyen uno o mas seleccionados entre el grupo consistente en metanol, etanol, 1-propanol y 2-propanol. Entre estos, se usa preferiblemente el metanol en base al hecho de que el metanol es excelente en cuanto a rendimiento y eficacia economica.
La proporcion en peso entre el agua y el alcohol inferior (agua/alcohol inferior) puede variar dependiendo del tipo de
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alcohol utilizado. Por lo tanto, la proporcion en peso entre el agua y el alcohol inferior no esta especialmente limitada. La proporcion en peso entre el agua y el alcohol inferior es ventajosamente de 5/5 a 2/8, preferiblemente de 4/6 a 2/8.
Cuando la proporcion en peso entre el agua y el alcohol inferior es mayor de 5/5, la composicion bruta y la solucion acuosa acida tienden a emulsionarse y el catalizador tiende a no poder ser suficientemente eliminado. Cuando la proporcion en peso entre el agua y el alcohol inferior es menor de 2/8, todo el sistema de reaccion se convierte en una solucion homogenea y el catalizador, por lo tanto, tiende tambien a no poder ser suficientemente eliminado.
El acido usado en la solucion acuosa acida es un acido que desactiva el catalizador, y como ejemplos del acido se incluyen uno o mas seleccionados entre el grupo consistente, por ejemplo, en acido clorhndrico, acido sulfurico, acido mtrico, acido fosforico, acido acetico, acido carboxflico y acido sulfonico. Entre estos, se usa preferiblemente el acido fosforico en base al hecho de que el tono de color del ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico resultante resulta mejorado.
En cuanto a la cantidad del acido usada en la solucion acuosa acida, la cantidad del acido es ventajosamente del 0,1 al 10% en peso, preferiblemente del 0,5 al 8% en peso y mas preferiblemente del 1 al 5% en peso en relacion a la del solvente.
Cuando la cantidad del acido es menor del 0,1% en peso en relacion a la del solvente, el catalizador tiende a no poder ser suficientemente eliminado. Cuando la cantidad del acido es mayor del 10% en peso en relacion a lo mismo, el acido tiende a permanecer como una impureza.
La cantidad de la solucion acuosa acida puede ser ventajosamente una cantidad de 1 vez en peso o mayor, preferiblemente una cantidad de 2 veces en peso o mayor y mas preferiblemente una cantidad de 4 veces en peso o mayor en relacion al peso de la composicion bruta. Cuando la cantidad de la solucion acuosa acida es menor de una cantidad de 1 vez en peso en relacion a lo mismo, la propiedad de separacion de lfquidos de la fase organica y la fase acuosa tiende a degradarse y el catalizador tiende a no poder ser suficientemente eliminado.
En la etapa de extraccion, se calienta el sistema de reaccion hasta una temperatura de 50°C o superior y preferiblemente de 60°C o superior para fundir las substancias organicas del sistema de reaccion. Se continua agitando a esta temperatura para desactivar el catalizador. A continuacion, se deja sin tocar el sistema de reaccion hasta que se separan la fase organica y la fase acuosa la una de la otra. Despues de ello, se recoge la fase organica separada.
Preferiblemente, se cristaliza la fase organica recogida en la etapa de extraccion en una etapa de cristalizacion. En la etapa de cristalizacion, se anade un solvente organico a la fase organica. Se calienta la mezcla para fundirla. Se enfna luego la mezcla para asf poder cristalizar la substancia diana. Se realiza una separacion solido-lfquido para los cristales precipitados usando filtracion y similares. Se lavan y secan los cristales. Despues de eso, se puede asf obtener el ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico de gran pureza.
Como ejemplos del solvente organico usado en la etapa de cristalizacion, se incluyen alcoholes, tales como metanol, etanol, 1-propanol, 2-propanol y etilenglicol; cetonas, tales como acetona, metiletilcetona y metilisobutilcetona; esteres, tales como acetato de metilo, acetato de etilo, acetato de propilo y acetato de butilo; compuestos basados en amida, tales como N,N'-dimetilformamida, N-metilpirrolidona y piridina; compuestos de la serie hidrocarbonada, tales como pentano, hexano, heptano, benceno, tolueno, xileno y ciclohexano; halogenos organicos, tales como cloroformo y diclorometano, y eteres, tales como eter diisopropflico, tetrahidrofurano y 1,4-dioxano. Entre estos, se usan preferiblemente metanol, etanol, 1-propanol, 2-propanol, acetona, metiletilcetona, metilisobutilcetona, acetato de metilo, acetato de etilo, acetato de propilo, hexano, heptano, tolueno y xileno en base al hecho de que estos solventes son excelentes en cuanto a su facil disponibilidad y a su productividad industrial, tal como la eficacia de secado, y, en especial, se usa preferiblemente el metanol en base al hecho de que el metanol es excelente en cuanto a rendimiento.
La cantidad del solvente organico usada en la etapa de cristalizacion vana dependiendo del tipo del solvente utilizado y, por lo tanto, no esta especialmente limitada. La cantidad es ventajosamente una cantidad de 1 vez a una cantidad de 20 veces en peso, preferiblemente una cantidad de 1,5 veces a una cantidad de 10 veces en peso y mas preferiblemente una cantidad de 2,5 veces a una cantidad de 5 veces en peso en relacion al peso de la composicion bruta.
Cuando la cantidad del solvente organico es menor de una cantidad de 1 vez en peso en relacion a lo mismo, tiende a producirse una agitacion pobre durante la cristalizacion. Cuando la cantidad es mayor de una cantidad de 20 veces en peso en relacion a lo mismo, el rendimiento tiende a reducirse y se produce un inconveniente economico.
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En la etapa de cristalizacion, despues de anadir el solvente organico, se calienta el sistema de reaccion para disolver por completo las substancias organicas en la fase organica. Despues de ello, se continua luego agitando enfriando lentamente el sistema de reaccion para que cristalice.
Cuando se produce un fenomeno de supersaturacion durante la cristalizacion, se puede estimular la cristalizacion anadiendo apropiadamente un cristal semilla.
Se realiza una separacion solido-lfquido para los cristales precipitados en la etapa de cristalizacion usando un procedimiento habitual, tal como filtracion, para recoger el ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico, que es la substancia diana. Preferiblemente, durante la separacion solido-lfquido, se lavan los cristales vertiendo apropiadamente el solvente organico sobre los mismos. Se usa el mismo solvente organico que el solvente organico usado en la etapa de cristalizacion en la separacion solido-lfquido.
Se secan los cristales recogidos mediante la separacion solido-lfquido como cristales a presion reducida y a una temperatura de 50°C o inferior, o se calientan los cristales hasta 50°C o mas para fundir los cristales. Despues de eso, se elimina el solvente a continuacion. Se puede obtener asf el ester de cadena larga del acido 4- hidroxibenzoico de gran pureza.
Se pueden llevar a cabo los procedimientos de purificacion A a C siguientes en el procedimiento de purificacion o en la etapa de purificacion. El procedimiento de purificacion o la etapa de purificacion son apropiadamente seleccionados dependiendo de la cantidad de impurezas contenidas en la composicion bruta que contiene el ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico representado por la formula (3), de la calidad del ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico requerida tras la purificacion y similares. Cada uno de los procedimientos de purificacion puede ser usado solo o puede ser usado en combinacion.
[Metodo de purificacion A]
En el procedimiento de purificacion A, en una etapa de fusion, se funde primeramente la composicion bruta del ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico. En la etapa de fusion, se calienta la composicion bruta del ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico hasta su punto de fusion o hasta una temperatura superior. La temperatura de la fusion de la composicion bruta del ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico (a la que en adelante se hara tambien aqu referencia como "composicion bruta fundida") no esta especialmente limitada, siempre que se mantenga el estado fundido, pero la temperatura es preferiblemente de 90 a 110°C.
Se aplica una etapa de precipitacion de cristales a la composicion bruta fundida. Se obtiene la composicion bruta que contiene el ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico en su estado fundido a partir de la reaccion del acido 4-hidroxibenzoico con el alcohol alifatico. Tras completarse la reaccion, por lo tanto, se puede usar la composicion bruta cuya temperatura se mantiene en un rango de temperatura en el que se mantiene el estado fundido tal cual como la composicion bruta fundida en la etapa de precipitacion de cristales.
En la etapa de precipitacion de cristales, se anade la composicion bruta fundida a una solucion organica cuya temperatura se mantiene por debajo de 45°C, preferiblemente una temperatura de 5 a 42°C, con agitacion, para precipitar los cristales.
Preferiblemente, la solucion organica utilizada en la etapa de precipitacion de cristales es una mezcla de agua y un solvente organico acuoso. Como ejemplos espedficos del solvente organico acuoso, se incluyen uno o mas seleccionados entre el grupo consistente en metanol, etanol, 1-propanol, 2-propanol, etilenglicol, glicerina, acetona, metiletilcetona, N,N'-dimetilformamida, N-metilpirrolidona, piridina, tetrahidrofurano, 1,4-dioxano, acido acetico, acetonitrilo y sulfoxido de dimetilo. Entre estos, se usan preferiblemente metanol, etanol, 1-propanol y 2-propanol en base al hecho de que estas substancias son excelentes en cuanto a su facil disponibilidad y a su productividad industrial, tal como su eficacia de secado, y, mas preferiblemente, se usa metanol en base al hecho de que el metanol es especialmente excelente en cuanto al rendimiento.
La cantidad de la solucion organica puede ser ventajosamente una cantidad de 1 vez o mas en peso, preferiblemente una cantidad de 3 veces o mas en peso, en relacion a la de la composicion bruta del ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico. Cuando la cantidad de la solucion organica es menor de una cantidad de 1 vez en peso en relacion a la de la composicion bruta del ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico, puede producirse una agitacion pobre en una etapa de lavado de la suspension, que sera la etapa siguiente, y la eficacia de la purificacion tiende a degradarse.
En la etapa de precipitacion de cristales, se carga la solucion organica en el recipiente con anterioridad y se agita. Se anade la composicion bruta del ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico fundida en la etapa de fusion a la solucion organica. El procedimiento de adicion de la composicion bruta fundida no esta especialmente limitado,
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aunque, preferiblemente, se puede usar una adicion por etapas o una adicion por instilacion para evitar cualquier aumento rapido de la temperatura. La composicion bruta puede ser ventajosamente establecida como cristales con un diametro pequeno de partfcula cada uno para bloquear cualquier captacion del catalizador y del acido carboxflico no reaccionado en el interior de cada uno de los cristales. Preferiblemente, la instilacion puede ser llevada a cabo a una velocidad de 5 a 30 g/min.
Se ajusta el pH de la solucion mixta de la solucion organica y la composicion bruta fundida a un valor de 4 a 9, preferiblemente de 5 a 8, mas preferiblemente de 6 a 7. Cuando el pH de la solucion mixta es inferior a 4, tiende a producirse una agitacion pobre, y el catalizador y el acido carboxflico no reaccionado tienden a ser captados en los cristales, ya que los cristales precipitados tienden a agregarse. Cuando su pH es superior a 9, la carga de la agitacion tiende a aumentar debido a miniaturizacion de los cristales. Como resultado, tiende a producirse una agitacion pobre. Ademas, la eficacia de la purificacion tiende a degradarse.
Se enfna la solucion organica hasta la temperatura ambiente o por debajo de esta con anterioridad. Cuando se anade la composicion bruta fundida a alta temperatura a la solucion organica y se realiza a continuacion la etapa de lavado de la suspension, se mantiene la temperatura de la solucion mixta a una temperatura inferior a 45°C, preferiblemente a una temperatura de 5 a 42°C. Cuando la temperatura de la solucion mixta es de 45°C o superior, es diffcil extraer los cristales, ya que los cristales se disuelven.
En caso de anadir la composicion bruta fundida a la solucion mixta, cuando se aumenta la temperatura de la solucion mixta a una temperatura de alrededor de 45°C, se mantiene la temperatura a una temperatura por debajo de 45°C interrumpiendo temporalmente la adicion de la composicion bruta fundida o enfriando la solucion mixta.
Se aplica la etapa de lavado de la suspension a los cristales obtenidos en la etapa de precipitacion de cristales. En la etapa de lavado de la suspension, se mantiene la agitacion manteniendo la temperatura de la solucion mixta en el estado de suspension en el que precipitan los cristales a una temperatura inferior a 45°C. El lavado de la suspension permite la eliminacion de impurezas, tales como el catalizador, el acido carboxflico no reaccionado y similares, y la purificacion para que el ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico tenga una gran pureza. El lavado de la suspension es ventajosamente realizado durante una hora o mas, preferiblemente durante 5 horas o mas.
Tras completarse la etapa de lavado de la suspension, se pueden recoger los cristales por separacion solido-lfquido de la solucion mixta, tal como filtracion. En la separacion solido-lfquido, preferiblemente, se puede realizar el lavado anadiendo agua o un solvente organico. Preferiblemente, como ejemplos del solvente organico usado en el lavado, se incluyen uno o mas seleccionados entre el grupo consistente en metanol, etanol, 1-propanol y 2-propanol en base al hecho de que estas substancias son excelentes en cuanto a su facil disponibilidad, su rendimiento y su productividad industrial, tal como la eficacia de secado. El agua y el solvente organico para el lavado de los cristales pueden ser ventajosamente utilizados en una cantidad de 0,5 veces a una cantidad de 2 veces en peso en relacion a la cantidad de la composicion bruta del ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico.
Los cristales separados usando la separacion solido-lfquido pueden ser ademas lavados, si es necesario, y pueden ser secados como cristales a presion reducida a una temperatura inferior a 50°C, o calentados hasta 50°C o a una temperatura superior para fundir los cristales. Posteriormente, se puede eliminar el solvente por destilacion. Como resultado, se puede obtener finalmente el ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico de gran pureza.
[Metodo de purificacion B]
En primer lugar, en la etapa de disolucion, se puede disolver la composicion bruta del ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico en una solucion mixta de un solvente no polar y alcohol.
Como ejemplos del solvente no polar usado en el procedimiento de purificacion B, se incluyen uno o mas seleccionados entre el grupo consistente en benceno, tolueno, o-xileno, m-xileno, p-xileno, etilbenceno, o- dietilbenceno, m-dietilbenceno, p-dietilbenceno, propilbenceno, cumeno, o-cimeno, m-cimeno, p-cimeno, pentano, hexano, heptano, octano, ciclopentano, ciclohexano, cicloheptano y ciclooctano.
Entre estos, se pueden usar preferiblemente tolueno, o-xileno, m-xileno, p-xileno, hexano, heptano, octano y ciclohexano en base al hecho de que estas substancias son excelentes en cuanto a seguridad y eficacia economica. Mas preferiblemente, se pueden usar tolueno, heptano y hexano en base al hecho de que estas substancias son especialmente excelentes en cuanto a su facil disponibilidad y a su capacidad de eliminacion tras la recristalizacion.
Como ejemplos del alcohol usado en el procedimiento de purificacion B, se incluyen uno o mas seleccionados entre el grupo consistente en metanol, etanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, t-butilalcohol, 2-metil-1- propanol, etilenglicol, propilenglicol y tetrametilenglicol.
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Entre estos, se pueden usar preferiblemente metanol, etanol, 1-propanol, 2-propanol y 1-butanol en base al hecho de que estas substancias son excelentes en cuanto a seguridad y a eficacia economica. Mas preferiblemente, se pueden usar metanol y 2-propanol en base al hecho de que estas substancias son especialmente excelentes en cuanto a su facil disponibilidad y a su capacidad de eliminacion tras la recristalizacion.
Las razones del solvente no polar y el alcohol pueden diferir dependiendo del tipo de solvente utilizado. Por lo tanto, las razones del solvente no polar y el alcohol no estan especialmente limitadas. La razon del alcohol en relacion a la solucion mixta puede ser del 10 al 90% en peso, preferiblemente del 20 al 80% en peso y mas preferiblemente del 30 al 70% en peso.
En el procedimiento de purificacion B, las razones de la composicion bruta del ester de cadena larga del acido 4- hidroxibenzoico y la solucion mixta pueden ser ventajosamente establecidas para que la solucion mixta sea una cantidad de 1,2 veces a una cantidad de 3 veces en peso, preferiblemente una cantidad de 1,5 veces a una cantidad de 2 veces en peso en relacion a la composicion bruta. Cuando la razon de la solucion mixta es menor de una cantidad de 1,2 veces en peso en relacion a lo mismo, las impurezas tales como las materias primas, el catalizador y los productos colaterales tienden a quedar capturadas en el cristal y la adquisicion de cristales altamente puros tiende a ser diffcil. Cuando la razon de la solucion mixta es mayor de una cantidad de 3 veces en peso en relacion a lo mismo, el rendimiento del ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico tiende a verse significativamente reducido.
En la etapa de disolucion, la temperatura del solvente mixto del solvente no polar y el alcohol puede diferir dependiendo del tipo del solvente no polar utilizado y del del alcohol y de sus razones de mezcla, y no esta especialmente limitada. La temperatura es preferiblemente de 30°C a 65°C, mas preferiblemente de 40°C a 60°C y aun mas preferiblemente de 45°C a 55°C.
Se aplica la etapa de precipitacion de cristales a la solucion que tiene la composicion bruta disuelta en ella.
En la etapa de precipitacion de cristales, la precipitacion es realizada a una temperatura preferiblemente de 5 a 30°C, mas preferiblemente de 5 a 25°C, mas preferiblemente de 10 a 20°C, manteniendo la agitacion de la solucion.
Cuando la temperatura de la precipitacion de cristales es inferior a 5°C, las impurezas, tales como las materias primas, el catalizador y los productos colaterales, pueden quedar capturadas en el cristal y la adquisicion de cristales altamente puros resulta diffcil. Cuando la temperatura de la precipitacion de cristales es superior a 30°C, el rendimiento del ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico puede verse reducido.
La separacion solido-lfquido puede ser realizada para los cristales precipitados en la etapa de precipitacion de cristales usando un procedimiento habitual, tal como filtracion, para recoger el ester de cadena larga del acido 4- hidroxibenzoico, que es la substancia diana. Preferiblemente, tras la separacion solido-lfquido, los cristales pueden ser lavados vertiendo apropiadamente el solvente organico sobre los mismos. Preferiblemente, se pueden usar uno o mas seleccionados entre el grupo consistente en metanol, etanol, 1-propanol y 2-propanol como solvente organico usado en la separacion solido-lfquido. Preferiblemente, se puede usar el solvente organico en una cantidad de 0,5 veces a una cantidad de 2 veces en peso en relacion a la composicion bruta del ester de cadena larga del acido 4- hidroxibenzoico.
Los cristales recogidos usando la separacion solido-lfquido pueden ser secados como cristales a presion reducida y a una temperatura inferior a 50°C, o los cristales pueden ser calentados hasta 50°C o mas para fundir los cristales. Despues de eso, se puede eliminar el solvente por destilacion. Como resultado, se puede obtener el ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico de gran pureza.
[Metodo de purificacion C]
En el procedimiento de purificacion C, en primer lugar, en una etapa de disolucion, se puede redisolver la composicion bruta del ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico en una solucion organica.
Preferiblemente, la solucion organica usada en la etapa de disolucion puede ser una mezcla de agua y un solvente organico acuoso. Como ejemplos espedficos del solvente organico acuoso, se incluyen uno o mas seleccionados entre el grupo consistente en metanol, etanol, 1-propanol, 2-propanol, etilenglicol, glicerina, acetona, metiletilcetona, N,N'-dimetilformamida, N-metilpirrolidona, piridina, tetrahidrofurano, 1,4-dioxano, acido acetico, acetonitrilo y sulfoxido de dimetilo. Entre estos, se pueden usar preferiblemente metanol, etanol, 1-propanol y 2-propanol en base al hecho de que estas substancias son excelentes en cuanto a su facil disponibilidad y a su productividad industrial, tal como la eficacia de secado. Mas preferiblemente, se puede usar metanol en base al hecho de que el metanol es excelente en cuanto a rendimiento.
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La razon de pesos del agua y el solvente organico acuoso (agua/solvente organico acuoso) puede variar dependiendo del tipo de solvente organico acuoso utilizado y puede ser ventajosamente de 30/70 a 1/99, preferiblemente de 20/80 a 2/98, mas preferiblemente de 15/85 a 3/97. Cuando la razon del agua y el solvente organico acuoso es mayor de 30/70, el ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico tiende a ser diffcil de redisolver. Cuando la razon es menor de 1/99, el rendimiento tiende a reducirse.
La cantidad de la solucion organica no esta especialmente limitada siempre que la composicion bruta del ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico pueda redisolverse con esa cantidad. La cantidad puede ser establecida para que sea una cantidad de 4 veces a una cantidad de 7 veces en peso en relacion a la de la composicion bruta del ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico. Cuando la cantidad de la solucion organica es menor de una cantidad de 4 veces en peso en relacion a la de la composicion bruta del ester de cadena larga del acido 4- hidroxibenzoico, el ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico tiende a ser diffcil de redisolver. Cuando la cantidad es mayor de una cantidad de 7 veces en peso en relacion a lo mismo, tiende a ser necesario un largo peffodo de tiempo en la siguiente etapa de concentracion.
La temperatura para disolver la composicion bruta del ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico en la solucion organica puede diferir dependiendo del tipo de solucion organica utilizada y no esta especialmente limitada. Preferiblemente, la temperatura puede ser de 50 a 65°C. Cuando la temperatura de disolucion es inferior a 50°C, la composicion bruta del ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico tiende a ser diffcil de redisolver en la solucion organica. Cuando la temperatura es superior a 65°C, la composicion bruta del ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico tambien tiende a ser diffcil de disolver, ya que la solucion organica se evapora antes de que la composicion bruta se disuelva en ella para reducir la cantidad de la solucion organica.
Se aplica una etapa de concentracion a la solucion que contiene la composicion bruta disuelta en la solucion organica. La etapa de concentracion puede ser llevada a cabo calentando la solucion que contiene la composicion bruta y/o poniendo la solucion a presion reducida para evaporar la solucion organica. El calentamiento y la reduccion de presion pueden ser cada uno llevados a cabo solos o pueden ser llevados a cabo al mismo tiempo. Preferiblemente, la concentracion es realizada mediante calentamiento.
La temperatura de calentamiento puede diferir dependiendo del tipo, la cantidad o la concentracion de la solucion organica utilizada y, por lo tanto, no esta especialmente limitada. La temperatura puede ser preferiblemente de 50°C a 100°C, mas preferiblemente de 66°C a 95°C, aun mas preferiblemente de 70°C a 90°C.
Cuando la concentracion es llevada a cabo por reduccion de la presion, la presion durante la reduccion de presion puede diferir dependiendo del tipo, la cantidad o la concentracion de la solucion organica utilizada y no esta especialmente limitada. La concentracion puede ser llevada a cabo habitualmente a una presion de 30 a 50 torr.
El peffodo de tiempo del calentamiento y/o la reduccion de presion no esta especialmente limitado. Preferiblemente, el calentamiento y/o la reduccion de presion pueden ser realizados hasta que empiezan a precipitar los cristales del ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico en base al hecho de que el rendimiento del ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico, que es la substancia diana, resulta mejorado.
Se puede aplicar una etapa de cristalizacion a la solucion concentrada que tiene los cristales que empiezan a precipitar en ella en la etapa de concentracion.
La etapa de cristalizacion puede ser realizada enfriando la solucion concentrada. Las condiciones de enfriamiento pueden diferir dependiendo del tipo, la cantidad o la concentracion de la solucion organica utilizada y no estan especialmente limitadas. Se puede realizar el enfriamiento a una temperatura de 5 a 30°C, preferiblemente de 5 a 25°C, mas preferiblemente de 10 a 20°C, durante de 2 a 4 horas. Cuando la temperatura de enfriamiento es inferior a 5°C, las impurezas tienden tambien a cristalizar y la pureza del ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico adquirido tiende a degradarse. Cuando la temperatura de enfriamiento es superior a 30°C, el rendimiento del ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico tiende a reducirse.
Se pueden extraer los cristales precipitados mediante el enfriamiento por separacion solido-lfquido usando filtracion y similares. Preferiblemente, en la separacion solido-lfquido, los cristales pueden ser lavados vertiendo apropiadamente un solvente organico sobre los mismos. Preferiblemente, se pueden usar uno o mas seleccionados entre el grupo consistente en metanol, etanol, 1-propanol y 2-propanol como solvente organico utilizado en la separacion solido-lfquido. Preferiblemente, el solvente organico puede ser utilizado en una cantidad de 0,5 veces a una cantidad de 2 veces en peso en relacion a la composicion bruta del ester de cadena larga del acido 4- hidroxibenzoico.
Los cristales recogidos usando la separacion solido-lfquido pueden ser secados como cristales a presion reducida y a una temperatura inferior a 50°C, o los cristales pueden ser calentados hasta 50°C o a una temperatura superior
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para fundir los cristales. Despues de eso, se elimina a continuacion el solvente por destilacion. Como resultado, se puede obtener el ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico de gran pureza.
Se describira la presente invencion en detalle haciendo referencia a Ejemplos, aunque la invencion no se limita a ellos.
[Ejemplos]
[fndice de conversion e mdice residual]
Se uso la razon molar de la cantidad de generacion de cada componente en relacion a la cantidad cargada del alcohol alifatico como mdice de conversion. Se uso la razon molar de la cantidad residual en relacion a la cantidad cargada de cada material de partida como mdice residual.
La cantidad de generacion de cada componente y la cantidad residual de cada material de partida fueron adquiridas por analisis cuantitativos usando cromatograffa ffquida de alto rendimiento (HPLC) y cromatograffa gaseosa (GC) en las condiciones siguientes.
[Cromatograffa lfquida de alto rendimiento (HPLC)]
Aparato: Waters Alliance 2487/2996 Modelo de columna: Columna L Cantidad de ffquido: 1,0 ml/min
Razon de solventes: H2O (pH 2,3)/CHaOH=58/42 (30 minutos)^5 minutos^10/90 (55 minutos), analisis en gradiente
Longitud de onda: 229 nm/254 nm Temperatura de la columna: 40°C
[Cromatograffa gaseosa (GC)]
Aparato: Fabricado por Shimadzu Corporation, GC-2014/GC-14A
Modelo de columna: G-100
Cantidad de inyeccion: 1,0 |il
Temperatura del horno: 310°C
Gas vehiculizante: Helio
Detector: FID
Ejemplo 1
Se anadieron 179 g de hexadecanol (CeOH) a un matraz de cuatro bocas de 1 l que inclma un agitador, un sensor de temperatura y un aparato de Dean-Stark, y se aumento su temperatura hasta 70°C bajo un flujo gaseoso de nitrogeno para fundir el contenido. Se anadieron 125 g de 4-hidroxibenzoato de metilo (MOB) y 3,76 g de titanio tetraisopropoxi (TIPT) como catalizador y se aumento la temperatura del contenido hasta 160°C a lo largo de una hora para que el contenido reaccionara a la misma temperatura durante 6 horas.
Se realizaron analisis cuantitativos para el lfquido de reaccion usando HPLC y GC. Como resultado, el mdice de conversion a partir del CeOH cargado era del 96,2% mol (91,5% en peso) de 4-hidroxibenzoato de hexadecilo (CEPB) y quedaba un 8,2% mol (3,5% en peso) de MOB y un 2,6% mol (1,6% en peso) de CeOH. No se determino ninguna generacion para el eter dicefflico (Ce2O), que es un eter, y para el p-toluensulfonato de hexadecilo (PTS- Ce), que es un ester de sulfato.
Ejemplo comparativo 1
Se anadieron 258 g de CeOH a un matraz de cuatro bocas de 1 l que inclma un agitador, un sensor de temperatura y un aparato de Dean-Stark y se aumento su temperatura hasta 70°C bajo un flujo gaseoso de nitrogeno para fundir el contenido. Se anadieron 150 g de acido 4-hidroxibenzoico (POB), 5,0 g de acido p-toluensulfonico monohidrato y 2,4 g de acido hipofosforoso y se aumento la temperatura del contenido hasta 130°C a lo largo de una hora para que el contenido reaccionara a la misma temperatura durante 8 horas. Se realizaron analisis cuantitativos para el lfquido de reaccion usando HPLC y GC y, como resultado, el mdice de conversion a partir del CeOH cargado era del 92,9% mol (86,1% en peso) para CePB, y quedaba un 8,7% mol (2,8% en peso) de POB y un 3,4% mol (1,4% en peso) de CeOH. El mdice de conversion del Ce2O, que es un eter, era del 2,5% mol (1,8% en peso), y el mdice de conversion del PTS-Ce, que es un ester de sulfato, era del 0,81% mol (1,0% en peso). Se determino la generacion de productos colaterales.
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Ejemplo 2
Se llevo a cabo una reaccion de forma similar al Ejemplo 1, excepto por anadir 263 g de tetracosanol (TcOH) como materia prima en lugar de CeOH. El mdice de conversion a partir del TcOH cargado era del 94,8% mol (89,1% en peso) de 4-hidroxibenzoato de tetracosilo (TCPB) y quedaba un 9,5% mol (3,9% en peso) de MOB y un 3,8% mol (2,5% en peso) de TcOH. No se determino ninguna generacion para el eter ditetracosflico (Tc2O), que es un eter, y el p-toluensulfonato de tetracosilo (PTS-Tc), que es un ester de sulfato.
Ejemplo comparativo 2
Se llevo a cabo una reaccion de forma similar al Ejemplo comparativo 1, excepto por anadir 347 g de TcOH como materia prima en lugar de CeOH. El mdice de conversion a partir del TcOH cargado era del 92,3% mol (88,6% en peso) de TCPB y quedaba un 9,0% mol (3,2% en peso) de POB y un 3,7% mol (2,5% en peso) de TcOH. El mdice de conversion de Tc2O, que es un eter, era del 2,7% mol (1,8% en peso) y el mdice de conversion de PTS-Tc, que es un ester de sulfato, era del 0,90% mol (1,0% en peso), y se determino la generacion de productos colaterales.
Ejemplo 3
Se llevo a cabo una reaccion de forma similar al Ejemplo 1, excepto por anadir 4-hidroxibenzoato de butilo (NBE) como materia prima en lugar de MOB. El mdice de conversion del CEPB a partir del CeOH cargado era del 70,3% mol, y quedaba un 43,8% mol de NBE y un 29,7% mol de CeOH. No se determino ninguna generacion para Ce2O, que es un eter, y PTS-Ce, que es un ester de sulfato.
Ejemplos 4 a 6
Se llevo a cabo una reaccion de forma similar al Ejemplo 1, excepto por establecer la cantidad de CeOH para que fuera cada uno de los pesos equivalentes indicados en la Tabla 1, por fijar la temperatura de reaccion a 180°C y por fijar el penodo de tiempo de la reaccion en 4 horas. Los resultados son mostrados en la Tabla 1.
[Tabla 1]
Cantidad equivalente de CeOH indice residual (% mol) indice de conversion (% mol)
MOB
CeOH CEPB Ce2O PTS-Ce
Ejemplo 4
0,90 7,0 2,4 94,8 N.D. N.D.
Ejemplo 5
0,95 8,6 3,4 94,8 N.D. N.D.
Ejemplo 6
0,98 2,8 3,0 94,5 N.D. N.D.
MOB: 4-Hidroxibenzoato de metilo CeOH: Hexadecanol CEPB: 4-Hidroxibenzoato de hexadecilo Ce2O: Eter dicetflico
PTS-Ce: p-Toluensulfonato de hexadecilo
Cantidad equivalente de CeOH: La razon molar de la cantidad cargada de CeOH en la materia prima MOB fndice residual: El % molar de cada material de partida que queda en relacion a la cantidad cargada del material de partida
fndice de conversion: El % molar de cada componente generado en relacion a la cantidad cargada de CeOH N.D.: Una cantidad igual o inferior a la cantidad del lfmite de deteccion
Ejemplos 7 a 10
Se llevo a cabo una reaccion de forma similar al Ejemplo 1, excepto por establecer las condiciones para que fueran las que se indican en la Tabla 2 en cuanto al peso equivalente de CeOH, al catalizador, a la cantidad del catalizador, a la temperatura de reaccion y al penodo de tiempo de la reaccion. Los resultados son mostrados en la Tabla 2 con el del Ejemplo 1.
[Tabla 2]
Catalizador Cantidad de catalizador (partes en peso) Cantidad equivalente de CeOH Temperatura (°C) Penodo de tiempo (h)
Ejemplo 1
TIPT 3 0,90 160 6
Ejemplo comparativo 1
PTSH2O 3 0,98 130 8
Ejemplo 7
MBTO 3 0,98 160 8
Ejemplo 8
DBTO 5 0,98 140 8
Ejemplo 9
Sb(OAc)3 5 0,98 180 8
Ejemplo 10
Zr(OBu)4 5 0,98 180 8
indice residual (% mol) indice de conversion (% mol)
MOB
CeOH CEPB Ce2O PTS-Ce
Ejemplo 1
8,2 2,6 96,2 N.D. N.D.
Ejemplo comparativo 1
- 3,4 92,9 2,5 0,81
Ejemplo 7
5,9 2,4 96,3 N.D. N.D.
Ejemplo 8
9,2 2,7 96,6 N.D. N.D.
Ejemplo 9
6,1 2,7 95,7 N.D. N.D.
Ejemplo 10
4,4 4,4 93,3 N.D. N.D.
TIPT: Tetraisopropoxido de titanio PTS H2O: Acido p-toluensulfonico monohidrato 5 MBTO: Oxido de monobutilestano
DBTO: Oxido de dibutilestano Sb(OAc)3: Acetato de antimonio Zr(OBu)4: Tetrabutoxido de zirconio
10 Ejemplos 11 a 13
Se llevo a cabo una reaccion de forma similar al Ejemplo 1, excepto por establecer la cantidad del catalizador para que fuera cada una de las cantidades indicadas en la Tabla 3. Sus resultados son mostrados en la Tabla 3.
15 [Tabla 3]
Cantidad de catalizador (partes en peso) indice residual (% mol) indice de conversion (% mol)
MOB
CeOH CEPB Ce2O PTS-Ce
Ejemplo 11
1 10,0 3,1 96,0 N.D. N.D.
Ejemplo 12
2 6,8 2,2 96,3 N.D. N.D.
Ejemplo 13
7 8,0 2,3 96,1 N.D. N.D.
Ejemplos 14 a 16
20 Se llevo a cabo una reaccion de forma similar al Ejemplo 1, excepto por establecer la temperatura de reaccion para que fuera cada una de las temperaturas indicadas en la Tabla 4. Sus resultados son mostrados en la Tabla 4.
[Tabla 4]
Temperatura (°C) indice residual (% mol) indice de conversion (% mol)
MOB
CeOH CEPB Ce2O PTS-Ce
Ejemplo 14
140 9,4 3,8 95,7 N.D. N.D.
Ejemplo 15
150 8,8 2,8 96,1 N.D. N.D.
Ejemplo 16
170 8,2 1,9 94,8 N.D. N.D.
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Ejemplos 17 a 19
Se llevo a cabo una reaccion de forma similar al Ejemplo 1, excepto por establecer el penodo de tiempo de la reaccion para que fuera cada uno de los penodos de tiempo indicados en la Tabla 5. Sus resultados son mostrados 30 en la Tabla 5.
[Tabla 5]
Penodo de tiempo (h) indice residual (% mol) indice de conversion (% mol)
MOB
CeOH CEPB Ce2O PTS-Ce
Ejemplo 17
2 18,0 9,8 90,0 N.D. N.D.
Ejemplo 18
4 11,9 4,4 94,8 N.D. N.D.
Ejemplo 19
8 6,3 1,7 96,7 N.D. N.D.
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Ejemplo 20
Se anadieron 185 g de CeOH a un matraz de cuatro bocas de 2 l que inclma un agitador, un sensor de temperatura y un aparato de Dean-Stark y se aumento su temperatura hasta 70°C bajo un flujo gaseoso de nitrogeno para fundir el contenido. Se anadieron 129 g de MOB y 6,5 g de TIPT como catalizador a lo anterior y se aumento la temperatura del contenido hasta 150°C a lo largo de una hora para que el contenido reaccionara a la misma temperatura durante 8 horas. Durante esto, se establecio el flujo de nitrogeno en el recipiente de reaccion para que fuera de 50 ml/min (0,16 ml/min por 1 g de la cantidad total de Mob y CeOH).
Se realizaron analisis cuantitativos para el lfquido de reaccion obtenido usando HPLC y GC. Sus resultados son mostrados en la Tabla 6.
Ejemplo 21
Se obtuvo un lfquido de reaccion de forma similar al Ejemplo 20, excepto por establecer el flujo de nitrogeno para
que fuera de 65 ml/min (0,20 ml/min por 1 g de la cantidad total de MOB y CeOH). Se realizaron analisis
cuantitativos para el lfquido de reaccion obtenido usando HPLC y GC. Sus resultados son mostrados en la Tabla 6.
Ejemplo 22
Se obtuvo un lfquido de reaccion de forma similar al Ejemplo 20, excepto por establecer el flujo de nitrogeno para
que fuera de 97 ml/min (0,30 ml/min por 1 g de la cantidad total de MOB y CeOH). Se realizaron analisis
cuantitativos para el lfquido de reaccion obtenido usando HPLC y GC. Sus resultados son mostrados en la Tabla 6.
Ejemplo comparativo 3
Se obtuvo un lfquido de reaccion de forma similar al Ejemplo 20, excepto por establecer el flujo de nitrogeno para que fuera de 16 ml/min (0,05 ml/min por 1 g de la cantidad total de MOB y CeOH). Se realizaron analisis cuantitativos para el lfquido de reaccion obtenido usando HPLC y GC. Sus resultados son mostrados en la Tabla 6.
Ejemplo 23
Se anadieron 832 g de CeOH a un matraz de cuatro bocas de 2 l que inclma un agitador, un sensor de temperatura y un aparato de Dean-Stark y se aumento su temperatura hasta 70°C para fundir el contenido. Se anadieron 580 g de MOB y 29,2 g de TIPT como catalizador a lo anterior y se aumento la temperatura del contenido hasta 158°C a lo largo de una hora para que el contenido reaccionara a la misma temperatura durante 8 horas. Durante este tiempo, se fijo el flujo de nitrogeno del recipiente de reaccion en 429 ml/min (0,30 ml/min por 1 g de la cantidad total de MOB y CeOH).
Se realizaron analisis cuantitativos para el lfquido de reaccion obtenido usando HPLC y GC. Sus resultados son mostrados en la Tabla 6.
Ejemplo 24
Se obtuvo un lfquido de reaccion de forma similar al Ejemplo 23, excepto por usar un matraz de cuatro bocas de 5 l como recipiente de reaccion. Se realizaron analisis cuantitativos para el lfquido de reaccion obtenido usando HPLC y GC. Sus resultados son mostrados en la Tabla 6.
Ejemplo comparativo 4
Se obtuvo un lfquido de reaccion de forma similar al Ejemplo 23, excepto por establecer el flujo de nitrogeno para
que fuera de 71 ml/min (0,65 ml/min por 1 g de la cantidad total de MOB y CeOH). Se realizaron analisis
cuantitativos para el lfquido de reaccion obtenido usando HPLC y GC. Sus resultados son mostrados en la Tabla 6.
Ejemplo comparativo 5
Se obtuvo un lfquido de reaccion de forma similar al Ejemplo 23, excepto por establecer el flujo de nitrogeno para
que fuera de 923 ml/min (0,65 ml/min por 1 g de la cantidad total de MOB y CeOH). Se realizaron analisis
cuantitativos para el lfquido de reaccion obtenido usando HPLC y GC. Sus resultados son mostrados en la Tabla 6.
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[Tabla 6]
MOB Flujo de nitrogeno (ml/min) Recipiente de reaccion
Por 1 g de la cantidad total de MOBy CeOH
Ejemplo 20
129 g 50 0,16 2 l
Ejemplo 21
129 g 65 0,20 2 l
Ejemplo 22
129 g 97 0,30 2 l
Ejemplo comparativo 3
129 g 16 0,05 2 l
Ejemplo 23
580 g 429 0,30 2 l
Ejemplo 24
580 g 429 0,30 5 l
Ejemplo comparativo 4
580 g 71 0,05 2 l
Ejemplo comparativo 5
580 g 923 0,65 2 l
indice residual (% mol) indice de conversion (% mol)
MOB
CEPB Ce2O
Ejemplo 20
12,25 90,76 N.D.
Ejemplo 21
11,31 92,07 N.D.
Ejemplo 22
11,19 93,82 N.D.
Ejemplo comparativo 3
31,66 72,89 N.D.
Ejemplo 23
11,45 92,46 N.D.
Ejemplo 24
11,50 92,31 N.D.
Ejemplo comparativo 4
35,13 68,24 N.D.
Ejemplo comparativo 5
10,83 92,19 0,28
MOB: 4-Hidroxibenzoato de metilo CEPB: 4-Hidroxibenzoato de hexadecilo Ce2O: Eter dicetilico
fndice residual: El % molar de cada material de partida que queda en relacion a la cantidad cargada del material de partida
fndice de conversion: El % molar de cada componente generado en relacion a la cantidad cargada de CeOH
Puede verse por lo anterior que, segun el procedimiento de produccion de la invencion, se puede obtener el ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico de gran pureza sin generar ningun producto colateral, tal como un eter generado por dimerizacion del alcohol de cadena larga, que es el material de partida, un ester de sulfato generado por reaccion del alcohol de cadena larga con el catalizador de acido protico y similares. Tambien puede verse que, segun el procedimiento de produccion de la invencion, la reactividad no se degrada incluso cuando se aumenta la escala.
[Composicion bruta 1]
Se anadieron 179 g de CeOH a un matraz de cuatro bocas de 1 l que inclrna un agitador, un sensor de temperatura y un aparato de Dean-Stark y se aumento su temperatura hasta 70°C bajo un flujo gaseoso de nitrogeno para fundir el contenido. Se anadieron 125 g de MOB y 3,76 g de TIPT como catalizador a lo anterior y se aumento la temperatura del contenido hasta 160°C a lo largo de una hora para que el contenido reaccionara a la misma temperatura durante 6 horas. Como resultado, se obtuvo la composicion bruta 1.
Se realizaron analisis cuantitativos para la composicion bruta 1 usando HPLC y GC y, como resultado, el mdice de conversion a partir del CeOH cargado era del 96,2% mol para CEPB (91,5% en peso), y quedaba un 8,2% mol (3,5% en peso) de MOB y un 2,6% mol (1,6% en peso) de CeOH. No se determino ninguna generacion para Ce2O, que es un eter, y PTS-Ce, que es un ester de sulfato.
[Composicion bruta 2]
Se anadieron 263 g de TcOH a un matraz de cuatro bocas de 1 l que inclrna un agitador, un sensor de temperatura y un aparato de Dean-Stark y se aumento su temperatura hasta 70°C bajo un flujo gaseoso de nitrogeno para fundir el contenido. Se anadieron 125 g de MOB y 3,76 g de TIPT como catalizador a lo anterior y se aumento la temperatura del contenido hasta 160°C a lo largo de una hora para que el contenido reaccionara a la misma temperatura durante 6 horas.
Se realizaron analisis cuantitativos para la composicion bruta 2 usando HPLC y GC y, como resultado, el mdice de
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conversion a partir del TcOH cargado era del 94,8% mol (89,1% en peso) de TCPB, y quedaba un 9,5% mol (3,9% en peso) de MOB y un 3,8% mol (2,5% en peso) de TcOH. No se determino ninguna generacion para TC2O, que es un eter, y PTS-Tc que es un ester de sulfato.
Ejemplo 25
Se cargo una solucion mixta de 372 g de agua, 875 g de metanol y 15 g de acido fosforico al 85% en peso en un matraz de cuatro bocas de 2 l que tema una salida de descarga con una llave en el fondo y que inclma un agitador, un sensor de temperatura y una tubena de enfriamiento. Se enfriaron 273 g de la composicion bruta 1 hasta 110°C y se anadio a continuacion a la solucion mixta. Se aumento la temperatura de la solucion hasta 60°C para fundir el contenido y se agito luego a la misma temperatura durante 1 hora. Se detuvo la agitacion y se dejo la solucion sin tocar a la misma temperatura durante 1 hora. Se separaron asf una fase organica y una fase acuosa la una de la otra y se recogio la fase organica, que es la fase inferior, a traves de la salida de descarga del fondo.
Se anadieron 688 g de metanol a la fase organica recogida y se volvio a aumentar la temperatura de la mezcla hasta 60°C para disolver la mezcla, y se enfrio la mezcla a continuacion hasta 15°C para precipitar cristales. Se extrajo la materia solida obtenida por la precipitacion de cristales usando filtracion, se lavo usando 230 g de metanol y se seco despues en condiciones de 45°C y 10 mmHg para obtener 236 g de cristales.
Se realizaron analisis cuantitativos para los cristales obtenidos usando HPLC y GC y, como resultado, la pureza era del 99,4% en peso, los cristales conteman un 0,2% en peso de CeOH y un 0,8% en peso de CE(PB)2, y el contenido en titanio era de 1,2 ppm. No se detectaron ni Ce2O, que es un eter, ni PTS-Ce, que es un ester de sulfato.
Ejemplo comparativo 6
Se cargo una solucion mixta de 450 g de agua, 1.050 g de metanol y 4,5 g de hidroxido de sodio al 48% en peso en un matraz de cuatro bocas de 2 l que tema una salida de descarga con una llave en el fondo y que inclma un agitador, un sensor de temperatura y una tubena de enfriamiento. Se enfriaron 386 g de la composicion bruta 1 hasta 110°C y se anadio a continuacion a la solucion mixta. Se aumento la temperatura de la solucion hasta 60°C para fundir el contenido y se agito despues a la misma temperatura durante 1 hora. Se detuvo la agitacion y se dejo la solucion sin tocar a la misma temperatura durante 1 hora. Se separaron asf una fase organica y una fase acuosa la una de la otra.
Se recogio la fase organica, que es la capa inferior, a traves de la salida de descarga del fondo. Se anadieron 825 g de metanol a la fase organica recogida y se volvio a aumentar su temperatura hasta 60°C para fundir el contenido. Se enfrio el contenido hasta 15°C para precipitar cristales. Se extrajo la materia solida obtenida por la precipitacion de cristales usando filtracion, se lavo usando 300 g de metanol y se seco luego en condiciones de 45°C y 10 mmHg para obtener 352 g de cristales.
Se realizaron analisis cuantitativos para los cristales obtenidos usando HPLC y GC y, como resultado, la pureza era del 97,5% en peso, los cristales inclman un 0,2% en peso de CeOH y un 1,6% en peso de CE(PB)2, y el contenido en titanio era del 7.300 ppm. No se detectaron ni Ce2O, que es un eter, ni PTS-Ce, que es un ester de sulfato.
Ejemplos 26 y 27
Se realizo la misma operacion que la del Ejemplo 25, excepto por establecer la razon de pesos del agua y el metanol usados en la extraccion para que fueran cada una de las indicadas en la Tabla 7. Se comprobo la propiedad de separacion de lfquidos y se obtuvo CEPB con aquellas cuyos procedimientos de separacion de lfquidos tuvieron exito. Los resultados son mostrados en la Tabla 7.
[Tabla 7]
Eiemplo/Eiemplo comparativo
Ejemplo 26 Ejemplo 27
Razon agua/metanol
4/6 2/8
Propiedad de separacion de lfquidos
El lfquido pudo separarse El lfquido pudo separarse
Composicion de CEPB
MOB (% en peso) 0,03 0,01
CeOH (% en peso)
0,2 0,2
CEPB (% en peso)
97,3 97,5
CE(PB)2 (% en peso)
1,2 1,4
Ce2O (% en peso)
N.D. N.D.
POB (% en peso)
N.D. N.D.
Ti (ppm)_______________
2,1 1,5
CE(PB)2: Ester 4-(hexadeciloxicarbonil)femlico del acido 4-hidroxibenzoico Ce2O: Eter dicetilico POB: Acido 4-hidroxibenzoico Ti: Titanio 5
Ejemplos 28 a 31
10
Se realizo la misma operacion que la del Ejemplo 25, excepto por substituir el acido usado en la extraccion por cada uno de los acidos indicados en la Tabla 8. Los resultados son mostrados en la Tabla 8.
[Tabla 8]
Ejemplo 28 Ejemplo 29 Ejemplo 30 Ejemplo 31
Acido
Acido clorhndrico Acido sulfurico Acido oxalico Acido fosforico
Coloracion del cristal
Amarillento Amarillento Amarillento Substancialmente blanco
Composicion de CEPB
MOB (% en peso) 0,05 0,03 0,02 N.D.
CeOH (% en peso)
0,4 0,3 0,3 0,2
CEPB (% en peso)
98,0 97,9 98,4 98,4
CE(PB)2 (% en peso)
1,4 1,4 1,4 1,8
Ce2O (% en peso) N.D. N.D. N.D. N.D.
POB (% en peso)
N.D. N.D. N.D. N.D.
Ti (ppm)_______
2,3 2,6 2,6 1,2
Ejemplos 32 a 34
15
Se realizo la misma operacion que la del Ejemplo 28, excepto por establecer la cantidad de acido fosforico usada en la extraccion para que fuera cada una de las indicadas en la Tabla 9.
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[Tabla 9]
Ejemplo 32 Ejemplo 33 Ejemplo 34
Cantidad de acido fosforico (% en peso)
3 5 10
Composicion de CEPB
MOB (% en peso) N.D. N.D. N.D.
CeOH (% en peso)
0,2 0,2 0,2
CEPB (% en peso)
97,1 97,5 97,9
CE(PB)2 (% en peso)
2,0 1,8 2,0
Ce2O (% en peso)
N.D. N.D. N.D.
POB (% en peso)
N.D. N.D. N.D.
Ti (ppm)__________
1,1 1,2 1,2
Ejemplo 35
Se cargo una solucion mixta de 372 g de agua, 875 g de metanol y 15 g de acido fosforico al 85% en peso en un 25 matraz de cuatro bocas de 2 l que tema una salida de descarga con una llave en el fondo y que inclma un agitador, un sensor de temperatura y una tubena de enfriamiento. Se enfriaron 395 g de la composicion bruta 2 hasta 110°C y se anadio a continuacion a la solucion mixta. Se aumento la temperatura de la solucion hasta 60°C para fundir el contenido y se agito despues a la misma temperatura durante 1 hora. Se detuvo la agitacion y se dejo la solucion sin tocar a la misma temperatura durante 1 hora. Se separaron asf una fase organica y una fase acuosa la una de la 30 otra. Se recogio la fase organica, que es la fase inferior, a traves de la salida de descarga del fondo.
Se anadieron 688 g de metanol a la fase organica recogida y se volvio a aumentar su temperatura hasta 60°C para fundir el contenido. Se enfrio el contenido a continuacion hasta 15°C para precipitar cristales. Se extrajo la materia solida obtenida por la precipitacion de cristales usando filtracion, se lavo usando 230 g de metanol y se seco luego
5
10
15
20
25
30
en condiciones de 45°C y 10 mmHg para obtener 349 g de cristales.
Se realizaron analisis cuantitativos para los cristales resultantes usando HPLC y GC y, como resultado, la pureza era del 98,0% en peso, los cristales conteman un 0,2% en peso de TcOH y un 1,5% en peso de Tc(PB)2, y el contenido en titanio era de 1,8 ppm. No se determinaron ni el Tc2O, que es un eter, ni el PTS-Tc, que es un ester de sulfato.
Ejemplo comparativo 7
Se cargo una solucion mixta de 450 g de agua, 1.050 g de metanol y 4,5 g de hidroxido de sodio al 48% en peso en un matraz de cuatro bocas de 2 l y con el fondo retirado que tema una salida de descarga con una llave en el fondo y que inclrna un agitador, un sensor de temperatura y una tubena de enfriamiento. Se enfriaron 474 g de la composicion bruta 2 hasta 110°C y se anadio a continuacion a la solucion mixta. Se aumento la temperatura de la solucion hasta 60°C para fundir el contenido y se agito despues a la misma temperatura durante 1 hora. Se detuvo la agitacion y se dejo la solucion sin tocar a la misma temperatura durante 1 hora. Se separaron asf una fase organica y una fase acuosa la una de la otra.
Se recogio la fase organica, que es la fase inferior, a traves de la salida de descarga del fondo. Se anadieron 825 g de metanol a la fase organica recogida y se volvio a aumentar su temperatura hasta 60°C para disolver el contenido. Se enfrio luego el contenido hasta 15°C para precipitar cristales. Se extrajo la materia solida obtenida por la precipitacion de cristales usando filtracion, se lavo usando 300 g de metanol y se seco despues en condiciones de 45°C y 10 mmHg para obtener 403 g de cristales.
Se realizaron analisis cuantitativos para los cristales obtenidos usando HPLC y GC y, como resultado, la pureza era del 97,1% en peso, los cristales conteman un 0,3% en peso de TcOH y un 1,6% en peso de Tc(PB)2, y el contenido en titanio era de 7.800 ppm. No se determinaron ni Tc2O, que es un eter, ni PTS-Tc, que es un ester de sulfato.
Como antes, segun el procedimiento de purificacion de la invencion, se puede obtener un ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico de gran pureza anadiendo una solucion acuosa acida a una composicion bruta que contiene el ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico para separar la fase organica y la fase acuosa entre sf y extrayendo la fase organica.

Claims (14)

  1. 5
    10
    15
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    30
    35
    40
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    REIVINDICACIONES
    1. Un procedimiento de produccion de un ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico representado por la formula (3), que comprende una etapa de reaccion de un ester de cadena corta del acido 4-hidroxibenzoico representado por la formula (1) con un alcohol alifatico representado por la formula (2) en presencia de 0,1 a 10 parte(s) en peso de un catalizador metalico en relacion a 100 partes en peso del ester de cadena corta del acido 4- hidroxibenzoico,
    [Qmm. 2]
    [Qmm. 1]
    imagen1
    CHa(CH2)nOH
    (2)
    [Qmm. 3]
    imagen2
    donde "m" representa un numero entero de 1 a 11 y "n" representa un numero entero de 15 a 23.
  2. 2. El procedimiento de produccion segun la reivindicacion 1, donde el ester de hidroxibenzoico representado por la formula (3) es 4-hidroxibenzoato de hexadecilo.
  3. 3. El procedimiento de produccion segun la reivindicacion 1, donde el ester de hidroxibenzoico representado por la formula (1) es 4-hidroxibenzoato de metilo.
    cadena
    larga del acido 4-
    cadena
    corta del acido 4-
  4. 4. El procedimiento de produccion segun la reivindicacion 1, donde reaccionan de 0,1 a 3 moles del alcohol alifatico con 1 mol del ester de cadena corta del acido 4-hidroxibenzoico.
  5. 5. El procedimiento de produccion segun la reivindicacion 1, donde el ester de cadena corta del acido 4- hidroxibenzoico y el alcohol alifatico reaccionan bajo un flujo gaseoso de un gas inerte de 0,10 a 0,50 ml/min por 1 g de la cantidad total del ester de cadena corta del acido 4-hidroxibenzoico y el alcohol alifatico.
  6. 6. El procedimiento de produccion segun la reivindicacion 5, donde el gas inerte es uno o mas seleccionados entre el grupo consistente en nitrogeno, dioxido de carbono, argon, helio, neon, xenon y kripton.
  7. 7. El procedimiento de produccion segun la reivindicacion 1, donde el catalizador metalico es uno o mas seleccionado entre el grupo consistente en un catalizador basado en titanio, un catalizador basado en estano, un catalizador basado en antimonio y un catalizador basado en zirconio.
  8. 8. El procedimiento de produccion segun la reivindicacion 1, donde en la etapa, se obtiene una composicion bruta que contiene el ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico representado por la formula (3).
  9. 9. El procedimiento de produccion segun la reivindicacion 8, que ademas incluye una etapa de adicion de una solucion acuosa acida a la composicion bruta, separacion de la composicion bruta en una fase organica y una fase acuosa y extraccion de la fase organica.
  10. 10. El procedimiento de produccion segun la reivindicacion 9, donde en la etapa de extraccion el solvente contenido en la solucion acuosa acida es una mezcla de agua y un alcohol inferior, y la razon de pesos entre el agua y el alcohol inferior es de 5/5 a 2/8.
  11. 11. El procedimiento de produccion segun la reivindicacion 10, donde el alcohol inferior es uno o mas seleccionados entre el grupo consistente en metanol, etanol, 1-propanol y 2-propanol.
  12. 12. El procedimiento de produccion segun la reivindicacion 9, donde en la etapa de extraccion el acido contenido en la solucion acuosa acida es uno o mas seleccionado entre el grupo consistente en acido clorhudrico, acido sulfurico, acido mtrico, acido fosforico, acido carboxflico y acido sulfonico.
    5
    10
    15
    20
    25
  13. 13. Un procedimiento de purificacion de un ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico, que comprende una etapa de adicion de una solucion acuosa acida a una composicion bruta que contiene el ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico representado por la formula (3), separacion de la composicion bruta en una fase organica y una fase acuosa y extraccion de la fase organica,
    [Qmm. 4]
    imagen3
    donde "n" representa un numero entero de 15 a 23.
  14. 14. Un procedimiento de produccion de un ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico representado por la formula (3), que comprende las etapas de:
    obtencion de una composicion bruta que contiene el ester de cadena larga del acido 4-hidroxibenzoico representado por la formula (3) por reaccion de un ester de cadena corta del acido 4-hidroxibenzoico representado por la formula (1) con un alcohol alifatico representado por la formula (2) en presencia de un catalizador metalico; y
    adicion de una solucion acuosa acida a la composicion bruta, separacion de la composicion bruta en una fase organica y una fase acuosa y extraccion de la fase organica,
    [Qmm. 2]
    CHa(CH2)nOH
    imagen4
    imagen5
    donde "m" representa un numero entero de 1 a 11 y "n" representa un numero entero de 15 a 23.
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