MX2013004490A - Sal de aluminio que contiene alto porcentaje de ai30 referencia cruzada a solicitudes relacionadas. - Google Patents

Sal de aluminio que contiene alto porcentaje de ai30 referencia cruzada a solicitudes relacionadas.

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Abstract

Una composición que comprende una sal de clorhidrato de aluminio, donde la sal de clorhidrato de aluminio tiene al menos 50% en moles de catión Al30 de polihidroxioxoaluminio de todos los cationes de polihidroxioxoaluminio detectables por RMN cuantitativa de 27Al dentro de la sal de clorhidrato de aluminio y un tampón. La composición puede incluir opcionalmente circonio. También se describe un método de preparación de una sal de aluminio usando una mayor concentración molar de una sal de aluminio inicial con un tampón, un método para evitar la transpiración con la sal de clorhidrato de aluminio y un método de tratamiento de agua con la sal de clorhidrato de aluminio.

Description

SAL DE ALUMINIO QUE CONTIENE ALTO PORCENTAJE DE Al30 REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud es una continuación de una solicitud parcial de la PCT/US2010/55030, presentada el 2 de noviembre de 2010, que se incorpora en la presente por referencia.
CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a una sal de aluminio que tiene un alto porcentaje de A130.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Se conocen las soluciones de aluminio parcialmente neutralizado por contener una variedad de especies de Al hidrolítico. La identidad y distribución de estas diversas formas depende de la relación hidrolitica (es decir, la relación molar OH:Al), el precursor de Al y la elección de la condición de reacción.
Se sabe en el arte que tal variedad de especies de Al hidrolítico existe y que es posible distinguir grandes moléculas de hidróxido de aluminio acuoso usando métodos espectroscópicos como RMN de 27A1 que elucida el ambiente estructural que rodea a los átomos de Al que están incluidos en diversas formas (Casey WH, "Large Aqueous Aluminum Hydroxyde Molecules", Chem. Rev. 2006, 106 (1), páginas 1 a Hay dos regiones en un espectro de RMN de 27A1 que representan núcleos de Al que están coordinados de forma octahédrica (0 ppm - 60 ppm) y de forma tetrahédrica (60 ppm - 85 ppm). La región octahédrica está e emplificada por especies de Al hexaacuosas, es decir, Al monomérico, que resuena fuerte cerca de 0 ppm. La región tetrahédrica está ejemplificada por resonancia cercana a 62,5 ppm del catión A113 de polihidroxioxoaluminio. A113 está compuesto por 12 átomos de Al coordinados de forma octahédrica rodeados por un átomo de Al situado en el centro que está coordinado de forma tetrahédrica. El catión A130 de polihidroxioxoaluminio es esencialmente un dimero del catión A113de polihidroxioxoaluminio y contiene 2 átomos de Al situados tetrahédricamente que da como resultado una resonancia algo amplia cercana a 70 ppm. Según la calibración, los valores ppm anteriores pueden variar. Los valores para estos picos están aproximadamente donde se produce la resonancia.
Las sales de aluminio se pueden usar para muchos fines diferentes, que incluyen antitranspirantes y tratamiento de aguas.
En teoría, las composiciones con altas cantidades de A130 serian más eficaces que las composiciones con altas cantidades de A113 en el tratamiento de agua o para evitar la transpiración. Se desearía tener una sal de clorhidrato de aluminio con un alto nivel de A130 para usar como un antitranspirante o para tratamiento de aguas.
BREVE SÍNTESIS DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona una composición que comprende una sal de clorhidrato de aluminio, donde la sal de clorhidrato de aluminio tiene al menos 50% en moles de catión A130 de polihidroxioxoaluminio de todos los cationes de polihidroxioxoaluminio detectables por RMN cuantitativa de 27A1 dentro de la sal de clorhidrato de aluminio y un tampón.
La presente invención también proporciona un método de preparación de una sal de clorhidrato de aluminio que comprende: I) calentamiento de una solución acuosa que contiene una primera sal de aluminio y un tampón, en donde la primera sal de aluminio está presente en una concentración molar de al menos 0,75 M, en donde el tampón es un aminoácido o betaina y una relación molar de tampón a aluminio es de al menos 0,1:1, a una temperatura de 50 °C a 100 °C durante un periodo de 1 hora a 6 horas para obtener una solución de primera sal de aluminio; II) adición a la solución de primera sal de aluminio una solución acuosa de una base inorgánica para obtener una solución de primera sal de clorhidrato de aluminio que tiene una relación molar de 0H:A1 de a lo sumo 2,6:1 u opcionalmente 2:1 a 2,6:1 y un pH de 2 a 5; y III) calentamiento de la solución de primera sal de clorhidrato de aluminio a una temperatura de 50 °C a 100 °C durante un periodo de al menos 8 horas para obtener una solución de segunda sal de clorhidrato de aluminio que contiene una sal de clorhidrato de aluminio que tiene al menos 50% en moles de catión A130 de polihidroxioxoaluminio de todos los cationes de polihidroxioxoaluminio detectables por RMN cuantitativa de 27A1 dentro de la sal de clorhidrato de aluminio.
El método también puede comprender la adición de una solución acuosa que contiene un compuesto de circonio a la solución de segunda sal de clorhidrato de aluminio para obtener asi una solución de sal de aluminio-circonio, que opcionalmente tiene una relación molar de aluminio a circonio de 5:1 a 10:1. Opcionalmente, el compuesto de circonio puede ser ZrOC12-8H20.
La presente invención también proporciona un método para reducir la transpiración que comprende la aplicación de la sal de clorhidrato de aluminio o la sal de clorhidrato de aluminio preparada por medio del método a la piel para evitar la transpiración.
La presente invención también proporciona un uso de la sal de clorhidrato de aluminio o la sal de clorhidrato de aluminio hecha por el método para evitar la transpiración.
La presente invención también proporciona un método de tratamiento de aguas que comprende la adición de la sal de clorhidrato de aluminio o la sal de clorhidrato de aluminio hecha por el método al agua.
La presente invención también proporciona un uso de la sal de clorhidrato de aluminio o la sal de clorhidrato de aluminio hecha por el método para tratar agua.
Otras áreas de aplicabilidad de la presente invención resultarán obvias de la descripción detallada provista a continuación en la presente. Se entenderá que la descripción detallada y los ejemplos específicos, mientras se indica la forma de realización preferida de la invención, se pretenden sólo para fines ilustrativos y no pretenden limitar el alcance de la invención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los dibujos acompañantes que se incluyen para proporcionar mayor comprensión de la descripción y se incorporan y constituyen una parte de esta memoria descriptiva, ilustran formas de realización de la descripción y, junto con la descripción, sirven para explicar los principios de la descripción.
La Figura 1A es un RMN de 27A1 de las regiones tetrahédricas y octahédricas para la sal obtenida en el Ejemplo 1. La Figura IB es la región de RMN de 27A1 tetrahédrica sólo para esta muestra. La Figura 1C es el cromatograma SEC para esta muestra.
La Figura 2A es un RMN de 27A1 de las regiones tetrahédricas y octahédricas para la sal obtenida en el Ejemplo 2. La Figura 2B es la región de RMN de 27A1 tetrahédrica sólo para esta muestra. La Figura 2C es el cromatograma SEC para esta muestra.
La Figura 3A es un RMN de 27A1 de las regiones tetrahédricas y octahédricas para la sal obtenida en el Ejemplo 3. La Figura 3B es la región de RMN de 27A1 tetrahédrica sólo para esta muestra. La Figura 3C es el cromatograma SEC para esta muestra.
La Figura 4A es un RMN de 27A1 de las regiones tetrahédricas y octahédricas para la sal obtenida en el Ejemplo comparativo 2. La Figura 4B es la región de RMN de 27A1 tetrahédrica sólo para esta muestra. La Figura 4C es el cromatograma SEC para esta muestra.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La siguiente descripción de las formas de realización preferidas es meramente ej empli ficativa por naturaleza y no pretende limitar la invención de modo alguno, su aplicación o sus usos.
En una solicitud anterior PCT/US2010/55030, presentada el 2 de noviembre de 2010, las cantidades del catión de polihidroxioxoaluminio se determinaron por RMN de 27A1 cualitativa (no cuantitativa). En esta memoria descriptiva, las cantidades de catión de polihidroxioxoaluminio se determinan por RMN cuantitativa de 27A1, que se describe más abaj o .
La presente invención se refiere a una composición de sal de clorhidrato de aluminio que tiene un alto contenido de A130 y opcionalmente un alto pico 4 SEC en solución acuosa. La composición se obtiene por medio de un procedimiento gradual para neutralizar una sal de aluminio en una solución (opcionalmente tamponada) usando bases inorgánicas. En algunas formas de realización, las composiciones de sal de aluminio obtenidas por medio de este procedimiento gradual incluyen sales de aluminio con una relación molar de aluminio a cloruro de 0,3:1 a 3:1, opcionalmente, la sal de aluminio exhibe un cromatograma SEC que tiene un área de pico 4 SEC de al menos 90% de un área total de picos 1, 2, 3, 4 y 5 en el cromatograma SEC en solución acuosa. La composición puede incluir opcionalmente circonio.
La presente invención proporciona una composición que comprende una sal de clorhidrato de aluminio, donde la sal de clorhidrato de aluminio (i) tiene una relación molar de aluminio a cloruro de 0,3:1 a 3:1; y (ii) con al menos 50% en moles de catión A130 de polihidroxioxoaluminio de todos los cationes de polihidroxioxoaluminio detectables por RMN cuantitativa de 27A1 dentro de la sal de clorhidrato de aluminio .
También se provee un método de preparación de una sal de clorhidrato de aluminio que comprende: I) calentamiento de una solución acuosa que contiene una primera sal de aluminio y un tampón, en donde la primera sal de aluminio está presente en una concentración molar de al menos 0,75 M, en donde el tampón es un aminoácido o betaína y una relación molar de tampón a aluminio es de al menos 0,1:1, a una temperatura de 50 °C a 100 °C durante un periodo de 1 hora a 6 horas para obtener una solución de primera sal de aluminio; II) adición a la solución de primera sal de aluminio una solución acuosa de una base inorgánica para obtener una solución de primera sal de clorhidrato de aluminio que tiene una relación molar de 0H:A1 de a lo sumo 2,6:1 u opcionalmente 2:1 a 2,6:1 y un pH de 2 a 5; y III) calentamiento de la solución de primera sal de clorhidrato de aluminio a una temperatura de 50 °C a 100 °C durante un período de al menos 8 horas para obtener una solución de segunda sal de clorhidrato de aluminio que contiene una sal de clorhidrato de aluminio con al menos 50% en moles de catión A130 de polihidroxioxoaluminio de todos los cationes de polihidroxioxoaluminio detectables por RMN cuantitativa de 27A1 dentro de la sal de clorhidrato de aluminio .
En algunas formas de realización, en la etapa III) el periodo es de al menos 12 horas, opcionalmente de al menos 18 horas, de al menos 24 horas, de al menos 30 horas, de al menos 36 horas, de al menos 42 horas o de al menos 48 horas. En una forma de realización, el periodo es de al menos 48 horas.
Los altos niveles de A130 se obtienen por combinación de una mayor concentración molar inicial e incluye un tampón (por ejemplo, glicina). En Chen et al., "Effect of thermal treatment on the formation and transformation of Keggin A113 and A130 species in hydrolytic polymeric aluminum solutions", Colloids and Surfaces A: Physiochem. ???. Aspects, 292 (2007) páginas 110 a 118, cuando aumentó la concentración del aluminio inicial, se redujo la cantidad de A130. Chen et al. sólo era capaz para obtener mayores niveles de A130 cuando se usa una solución muy diluida (0,2 M) . Al incluir un tampón, se pueden obtener mayores contenidos de A130 cuando se inicia con mayores concentraciones molares. Este proceso es más eficaz porque las soluciones diluidas en una reacción de volumen fijo da como resultado menos material.
La concentración molar inicial de la primera sal de aluminio es de al menos 0,75 M. El límite superior sólo está limitado por la solubilidad de la sal de aluminio. En otras formas de realización, la concentración molar es de al menos 1 M, de al menos 1,25 M, de al menos 1,5 M, de al menos 1,75 M, de al menos 2 M o de al menos 2,5 M. En ciertas formas de realización, aun cuando la concentración molar de la sal de aluminio se incremente, las relaciones molares entre el aluminio y el tampón, el aluminio y OH y el aluminio y el metal de la base (por ejemplo, calcio) se mantienen iguales.
En algunas formas de realización, la sal de aluminio tiene una relación de OH a Al de a lo sumo 2,6:1 y en otras formas de realización 2:1 a 2,6:1, opcionalmente una relación de OH a Al de 2:1 a 2,5:1 ó 2,3:1 a 2,5:1.
En algunas formas de realización, hay al menos 55% en moles de catión A130 de polihidroxioxoaluminio de todos los cationes de polihidroxioxoaluminio detectables por RMN cuantitativa de 27A1, opcionalmente al menos 60, al menos 65, al menos 70, al menos 75, al menos 80, al menos 85, al menos 90 o al menos 95% en moles en la sal de clorhidrato de aluminio. En otras formas de realización, el espectro de RMN 27A1 tiene una distribución de especies que incluye a lo sumo 5% en moles de catión A113 de polihidroxioxoaluminio de todos los cationes de polihidroxioxoaluminio detectables por RMN cuantitativa de 27A1 en la sal de clorhidrato de aluminio. En otras formas de realización, el espectro de RMN de 27A1 tiene una distribución de especies que no incluye ningún catión A113 de polihidroxioxoaluminio de todos los cationes de polihidroxioxoaluminio detectables por RMN cuantitativa de 27A1 en la sal de clorhidrato de aluminio.
Las composiciones se pueden preparar en una variedad de vias que incluyen un procedimiento gradual para neutralizar la sal de aluminio en solución ( opcionalmente tamponada) usando sales básicas inorgánicas. El procedimiento incluye en general la etapa de calentamiento de una solución acuosa que contiene un compuesto de cloruro de aluminio (opcionalmente con un agente de tamponado) a una temperatura de 50 °C a 100 °C, opcionalmente de 50 °C a 95 °C, durante un periodo de 1 hora a 6 horas. El calentamiento puede ser bajo agitación como agitación vigorosa o a reflujo. En una de tales formas de realización, una solución acuosa que contiene un compuesto de cloruro de aluminio y un agente de tamponado se calienta a una temperatura de 75 °C a 95 °C a reflujo durante un periodo de 2 horas a 4 horas. En una forma de realización, la temperatura es de 95 °C bajo vigorosa agitación durante un periodo de 2,5 horas.
Para ajusfar el pH de la solución de sal de aluminio, se añade una solución acuosa de una base inorgánica a la solución calentada para obtener así una solución de sal de aluminio con pH ajustado que tiene una relación molar de hidróxido a aluminio de 1:1 a 4:1 y un pH de 2 a 5. En tal forma de realización, la relación molar de hidróxido a aluminio es de 2:1 a 3:1. En otra de tales formas de realización, la relación molar de hidróxido a aluminio es de 2,1:1 a 2,6:1.
En una forma de realización, la base inorgánica puede ser al menos una base seleccionada de hidróxidos metálicos, hidróxido de calcio, hidróxido de estroncio, hidróxido de sodio, hidróxido de bario, óxidos metálicos, óxido de calcio, óxido de estroncio, óxido de bario, carbonatos metálicos, carbonato de calcio, carbonato de estroncio, carbonato de bario, hidróxido de itrio, óxido de itrio y carbonato de itrio.
Opcionalmente, se puede incluir un tampón. Los tampones que se pueden usar pueden estar seleccionados de aminoácidos, tales como glicina y betaína, como monohidrato de betaína ( trimetilglicina ) o clorhidrato de betaina (clorhidrato de trimetilglicina). La relación molar de tampón a aluminio en determinadas formas de realización puede ser de al menos 0,1:1 ó 0,1:1 a 3:1. En otra forma de realización, la relación molar de tampón a aluminio es de 0,1: 1 a 2: 1.
En una forma de realización, la base inorgánica es hidróxido de calcio. En tal forma de realización, la adición de hidróxido de calcio proporciona una solución acuosa con una relación molar de Ca (OH) 2 : glicina de al menos 0,1:1.
En algunas formas de realización, el tampón es glicina, la base inorgánica es hidróxido de calcio y la solución de primera sal de clorhidrato de aluminio tiene una relación molar de OH a Al de 2,0:1 a 2,5:1 ó 2,1:1 a 2,5:1.
Cuando un tampón está ausente, la especie de pico 3 significativo en el cromatograma SEC comienza a formarse cuando la concentración total de Al es superior a 0,2 M. Cuando está presente un tampón, la concentración total de Al puede alcanzar hasta 2,5 M mientras mantiene un pico 4 predominante en el cromatograma SEC. En una forma de realización, una solución acuosa de sal de cloruro de aluminio se tampona con glicina y se mantiene de 50 °C a 95 °C bajo agitación vigorosa durante un periodo de 1 a 6 horas. A la solución calentada, se añade gota a gota una solución acuosa de una base inorgánica durante un periodo de 1 a 3 horas mientras mantiene la solución de aluminio-glicina de 50 °C a 95 °C bajo agitación vigorosa. En tal forma de realización, la solución tiene una relación molar de glicina a aluminio de 1,5. En otra de tales formas de realización, la solución tiene una relación molar de glicina a aluminio de 0, 5.
En algunas formas de realización, una sal de circonio también se puede añadir a la solución de sal de aluminio con pH ajustado. En otra de tales formas de realización, la relación molar de Al: Zr es de 5:1 a 10:1. La sal de circonio puede ser ZrOC12-8H20. En tal forma de realización, la relación molar de Al: Zr es de 8. En otra de tales formas de realización, la relación molar de Al:Zr es de 7. En otra de tales formas de realización, la relación molar de Al: Zr es de 9.
Para los métodos anteriores, la sal de cloruro de aluminio y la base inorgánica se puede obtener de una variedad de fuentes. En una forma de realización, la sal de cloruro de aluminio incluye tricloruro de aluminio, clorohexahidrato de aluminio y diclorhidrato de aluminio. En tal forma de realización, la sal de cloruro de aluminio es clorohexahidrato de aluminio.
La cromatografía por exclusión de tamaño ("SEC") o cromatografía por permeación en gel (VGPC") son métodos usados con frecuencia para obtener información acerca de la distribución polimérica en soluciones de sales de aluminio. Con columnas de cromatografía apropiadas, en general cinco grupos distintos de especies poliméricas se pueden detectar en complejos comerciales de que aparecen en un cromatograma como picos 1, 2, 3, 4 y un pico conocido como "5,6", mencionado de ahora en más como pico 5. El pico 1 es la especie de Zr más grande (mayor que 60 Angstroms). Los picos 2 y 3 son grandes especies de aluminio. El pico 4 es una especie de aluminio menor (oligómeros de aluminio o pequeños cúmulos de aluminio) y se correlacionó con una mayor eficacia tanto para las sales de Al como de Al/Zr. El pico 5 es la especie de aluminio más pequeña. Se hallaron diversos enfoques analíticos para caracterizar los picos de ACH y diversos tipos de ZAG activos en "Antiperspi ant Actives— Enhanced Efficacy Aluminum-Zirconium-Glycine (AZG) Salts" de Dr. Alian H. Rosenberg (Cosmetics and Toiletries Worldwide, Fondots, D. C. ed . , Herthfordshire , UK: Aston Publishing Group, 1993, páginas 252, 254-256). La cromatografía por exclusión de tamaño (SEC) es el método tradicional usado para dilucidar la distribución de estas especies de Al. La SEC convencional separa físicamente las especies de Al en dominios que posteriormente se miden usando un detector de concentraciones. En general se reconoce que al menos cinco dominios de especies de Al se pueden diferenciar por cromatografía por exclusión de tamaño. Estos dominios se mencionan comúnmente como pico 1, pico 2 ... pico 5, donde un mayor número de pico indica un tamaño relativo menor de la especie en elución. Como se comentó más arriba, el pico 4 y el pico 5 fueron implicados como dominios de Al altamente eficaces. El Al monomérico, que es indeseable por su acidez se conoce por eluirse bajo" el pico 5.
El diseño de las modernas sales de aluminio tiene por ob eto activar altos niveles de especies de Al y Zr de bajo peso molecular, lo cual se refleja en una traza de SEC que tiene un pico 4 intenso y picos 1, 2 y 3 bajos y opcionalmente un pico 5 bajo. A lo largo de todo el presente estudio, los niveles de las especies correspondientes a estos picos se estiman en base a las siguientes relaciones (o porcentaj es ) : Pi fP¡ =— ¡ = 1, 2, 3, 4, 5; / = 2, 3, , 5 donde fPi es la fracción del pico i y Pi o Pj son la intensidad de los picos Pi o P , respectivamente. La cantidad de especies de Al de bajo peso molecular se correlacionarán con la fracción, fP4 o porcentaje, fP4 xlOO, de SEC-pico 4. Brevemente, una sal de aluminio preferida tendrá un fPl, fP2, fP3 muy bajo y/o fP5 y un fP4 alto.
La presente invención proporciona composiciones de aluminio y/o composiciones de sales de aluminio-circonio que tienen altos niveles de especies de Al y Zr de bajo peso molecular. La polimerización de la sal de aluminio en soluciones acuosas y el correspondiente proceso de gelación fue seguida por el control del perfil de peso molecular de los polioxohaluros a tiempo por SEC. El tiempo de retención relativo (" d") para cada uno de estos picos varia según las condiciones experimentales, pero los picos quedan relativos entre si. Los datos de SEC para los ejemplos se obtuvieron usando un cromatograma SEC usando los siguientes parámetros: bomba analítica Waters®600 y controlador, inyector Rheodine® 77251, columna Protein-Pak® 125 (Waters), detector del índice de refracción Waters 2414. Fase móvil de ácido nítrico 5,56 mM, 0,50 ml/min de tasa de flujo, 2,0 microlitros de volumen de inyección. Los datos se analizaron usando Water® Empower software (Waters Corporation, Milford, Mass.). La concentración de la sal de aluminio en solución acuosa no afecta el tiempo de retención en la máquina. En esta memoria descriptiva, el cromatograma SEC se mide usando una solución acuosa de la sal de aluminio.
En algunas formas de realización, la sal de clorhidrato de aluminio tiene un área de pico 4 SEC de al menos 95% de un área total de picos 1, 2, 3, 4 y 5 en el cromatograma SEC. En algunas formas de realización, la sal de clorhidrato de aluminio tiene un área de SEC de pico 3 inferior al 5% de un área total de picos 1, 2, 3, 4 y 5 en el cromatograma SEC y con preferencia la sal de clorhidrato de aluminio no tiene un área de SEC de pico 3 en el cromatograma SEC. En algunas formas de realización, la sal de clorhidrato de aluminio tiene un área de pico 5 SEC inferior al 5% de un área total de picos 1, 2, 3, 4 y 5 en el cromatograma SEC. En algunas formas de realización, la sal de aluminio tiene un área de pico 4 SEC de 95 a 100%, ningún área de SEC de pico 3 y un área de pico 5 SEC de 0 a 5% de un área total de picos 1, 2, 3, 4 y 5 en el cromatograma SEC.
En ciertas formas de realización, la relación de pico 4 a pico 3 es de al menos 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100 o cualquier número hasta el infinito. Con preferencia, el pico 3 es ba o a indetectable .
En una forma de realización, una sal de aluminio y/o una sal de aluminio-circonio, en solución acuosa, exhibe un perfil de SEC en donde la relación de intensidad SEC de pico 4 a pico 3 es infinita porque el pico 3 es indetectable. En algunas formas de realización, el porcenta e de pico 4 SEC de un área total de picos 1, 2, 3, 4 y 5 en el cromatograma SEC es: de al menos 90%; al menos 95% o 95 a 100%. En otra de tales formas de realización, el área SEC de pico 4 es del 100%.
En otra forma de realización, la sal de aluminio y/o la sal de aluminio-circonio, en solución acuosa, exhibe un perfil de SEC que exhibe un bajo porcentaje de pico 3 SEC. En tales formas de realización, la composición tiene el porcentaje de área de SEC de pico 3 de un área total de picos 1, 2, 3, 4 y 5 en el cromatograma SEC es: menos de 5 %; menos de 2 %; menos de 1 %; menos de 0,9 %; menos de 0,8 %; menos de 0,7 %; menos de 0,6 %; inferior al 0,·5 %; menos de 0,4 %; menos de 0,3 %; menos de 0,2 %; o menos de 0,1 %. En otra de tales formas de realización, la composición no tiene ningún área de SEC de pico 3.
En otra forma de realización, la sal de aluminio y/o la sal de aluminio-circonio, en solución acuosa, exhibe un perfil de SEC que exhibe bajos porcentajes de pico 5 de SEC. En tales formas de realización, el porcentaje del área de SEC de pico 5 de un área total de picos 1, 2, 3, 4 y 5 en el cromatograma SEC es: de menos de 5 %; o menos de 1 % . En otra de tales formas de realización, la composición no tiene un área de SEC de pico 5 rea.
En otras formas de realización, la sal de aluminio y/o la sal de aluminio-circonio, en solución acuosa, exhibe un perfil de SEC que exhibe un bajo porcentaje de pico 1 de SEC y un bajo porcentaje de pico 2 de SEC. En tales formas de realización, el porcentaje del área de SEC de pico 1 de un área total de picos 1, 2, 3, 4 y 5 en el cromatograma SEC es menos de 5 %; menos de 2 %; o menos de 1 % o la sal no tiene un área de SEC de pico 1. En otras formas de realización, el porcentaje del área de SEC de pico 2 de un área total de picos 1, 2, 3, 4 y 5 en el cromatograma SEC es menos de 5 %; menos de 2 % o menos de 1 %; o la sal no tiene un área de SEC de pico 2. Con preferencia, la sal no tiene un área de pico 1 ni área de pico 2. Con mayor preferencia, la sal no tiene área de pico 1, ni área de pico 2 ni área de pico 3. Con mayor preferencia aún, la sal no tiene área de pico 1, ni área de pico 2, ni área de pico 3 ni área de pico 5.
Las sales de aluminio y/o aluminio-circonio se pueden usar en una variedad de productos antitranspirantes . Si el producto se usa como un polvo sólido, el tamaño de las partículas de antitranspirante activo de la invención puede ser cualquier tamaño deseado y puede incluir tamaños convencionales como en el rango de 2 a 100 micrones, donde los grados seleccionados tienen un tamaño medio de partícula de 30-40 micrones; grados de tamaño más fino con una distribución de tamaño de partícula media de 2-10 micrones con un tamaño medio de 7 micrones cuando se preparan por medio de un método de trituración seca apropiado; y grados microni zados que tienen un tamaño de partícula medio menor o igual a 2 micrones o menor o igual a 1,5 micrones.
Las composiciones de esta invención se pueden usar para formular antitranspirantes que tienen una mejor eficacia. Estos antitranspirantes incluyen sólidos como barras y cremas (las cremas a veces están incluidas en la expresión "sólido blando"), geles, líquidos (que son apropiados para productos a bolilla) y aerosoles. Las formas de estos productos pueden ser suspensiones o emulsiones. Estos antitranspirantes activos se pueden usar como el antitranspirante activo en cualquier composición antitranspirante.
La sal de aluminio se puede usar para tratar aguas y en particular aguas residuales. El agua residual puede ser de tipo de aguas residuales que incluyen, pero sin limitación, aguas residuales municipales o aguas residuales provenientes de procesos industriales. Cuando se añade al agua, la sal de aluminio puede coagular los sólidos suspendidos, de modo que se pueden depositar o filtrar. La sal de aluminio también puede reducir el contenido total de carbono orgánico, eliminar fosfatos, reducir la demanda de oxígeno químico y reducir la demanda de oxígeno biológico. La sal de aluminio se puede usar de acuerdo con cualquiera de los métodos conocidos para el tratamiento de agua con una sal de aluminio .
Método cuantitativo de RMN Los moles de aluminio en cada muestra se determinan primero por medio de un análisis elemental. Se puede usar cualquier tipo de análisis elemental, tales como Plasma acoplado por inducción - Espectrometría de emisión óptica (ICP-OES) o espectroscopia de absorción atómica.
El instrumento de RMN se calibra con Al(N03)3 (estándar primario) y NaA102 (estándar secundario) de concentraciones conocidas. La RMN usa un tubo coaxial insertado dentro del tubo de RMN primario.
RMN de 27A1 se mide en un instrumento Varían 400-1. Se usan los siguientes parámetros para el instrumento: equilibrar a 90 °C durante 20 min, sfrq: 104, 177 MHz, np: 17664, fn: 64k, pw: 9,4us, di: ls, LB: 10,0Hz, sw: 51, lk, nt : 2000.
Los porcentajes molares de A113 y A130 se determinan usando las siguientes ecuaciones: 13 x Moles Td A113 x 100 =% en moles de Moles de Al del análisis elemental Moles Td A130 x 100 =% en moles de Moles de Al del análisis ^-^Q elemental La presente invención se ejemplifica por medio de los siguientes ejemplos no limitativos.
EJEMPLOS Ejemplo 1 Se añaden 18,02 g de glicina a 182,27 g de una solución acuosa de 1,25 M de A1C13. La mezcla se calienta hasta 95 °C durante 1 hora con agitación. Se añaden 38,72 g de una pasta al 48, 34% en peso de Ca(OH) durante 1 hora con vigorosa agitación seguido de la adición de 20 mi de agua. [Al] final es 1 M. La agitación se reduce y el calentamiento se continúa durante 48 horas. La muestra se diluye hasta 0,2 M [Al] para análisis .
Ejemplo 2 Se añaden 18,02 g de glicina a 182,27 g de una solución acuosa de 1,25 M de A1C13. La mezcla se calienta hasta 95 °C durante 1 hora con agitación. Se añaden 63,77 g de Sr(OH)2 cristalino durante 1 hora con vigorosa agitación seguido de adición de 20 mi de agua. [Al] final es 1 M. La agitación se reduce y el calentamiento se continúa durante 48 horas. La muestra se diluye hasta 0,2 M [Al] para análisis.
E emplo 3 Se añaden 18,02 g de glicina a 182,27 g de una solución acuosa de 1,25 M de A1C13. La mezcla se calienta hasta 95 °C durante 1 hora con agitación. Se añaden 75,71 .g de Ba(0H)2 cristalino durante 1 hora con vigorosa agitación seguido de adición de 20 mi de agua. [Al] final es 1 M. La agitación se reduce y el calentamiento se continúa durante 48 horas. La muestra se diluye hasta 0,2 M [Al] para análisis.
Ejemplo comparativo 1 Se añaden 9,38 g de glicina a 200 mi de una solución 0,5 M de A1C13 y se calienta hasta 95 °C con agitación. A esta solución se añaden 250 mi de una solución 0,492 M de Ca(OH)2 durante un periodo de 1 hora. La agitación se reduce y el calentamiento se continúa durante una hora más. [Al] final es 0,22 M. Ver la Figura 5 en el documento WO 2009/076591 para el gráfico de SEC.
Ejemplo comparativo 2 182, 27 g de una solución acuosa que es de 1,25 M de A1C13 se calienta hasta 95 °C durante 1 hora con agitación. Se añaden 39,19 g de una solución al 48, 98% en peso de NaOH durante 1 hora con vigorosa agitación seguido de adición de 20 mi de agua. [Al] final es 1 M. La agitación se reduce y el calentamiento se continúa durante 48 horas. La muestra se diluye hasta 0,2 M [Al] para análisis.
Los ejemplos anteriores se analizan en cuanto a la cantidad de A130 por RMN cuantitativa y RMN cualitativa. El cálculo cualitativo de RMN se describe en el documento PCT/US2010/55030. Los resultados se muestran en la tabla de aba o . ejemplos y ejemplos comparativos muestran colectivamente que el uso del tampón como glicina y una mayor concentración molar inicial combinada con un tiempo de reacción prolongado a temperatura elevada, típicamente más de 24 horas o más de 48 horas, puede provocar la conversión de un proporción sustancial, incluso de todo el catión A113 de polihidroxioxoaluminio en el catión A130 de polihidroxioxoaluminio, sin causar la creación de ninguna molécula que contenga aluminio de pico 3 SEC. El cromatograma SEC de la sal de aluminio resultante puede exhibir un área de pico 4 de al menos 90% de un área total de picos 1, 2, 3, 4 y 5 en el cromatograma SEC y con especies de pico 3 y pico 5 no detectables, así como especies de pico 1 y pico 2 no detectables. La conversión del catión A113 de polihidroxioxoaluminio en el catión A130 de polihidroxioxoaluminio, per se, no incrementa el área del pico 4 porque tanto el catión A113 del polihidroxioxoaluminio y el catión A130 del polihidroxioxoaluminio se eluyen bajo el pico 4 cuando la sal de aluminio se somete a cromatografía SEC. El catión A130 de polihidroxioxoaluminio, sin embargo, tiene una mayor estabilidad que el catión A113 de polihidroxioxoaluminio .
Tal como se usa en la presente, los rangos se usan como atajos para describir cada uno de los valores que está dentro del rango. Se puede seleccionar cualquier valor dentro del rango como el término del rango. Además, todas las referencias citadas aquí se pueden incorporar por referencia en su totalidad. En caso de haber un conflicto en una definición en la presente descripción y la de una referencia citada, rige la presente descripción.
A menos que se especifique otra cosa, todos los porcentajes y cantidades expresadas en la presente y en otro' lado de la memoria descriptiva se han de entender por referencia a porcentajes en peso. Las cantidades dadas se basan en el peso activo del material.

Claims (45)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiéndose descrito la invención como antecedente, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES
1. Una composición que comprende una sal de clorhidrato de aluminio, donde la sal de clorhidrato de aluminio tiene al menos 50% en moles de catión A130 de polihldroxioxoaluminio de todos los cationes de polihldroxioxoaluminio detectables por RMN cuantitativa de 27A1 dentro de la sal de clorhidrato de aluminio y un tampón.
2. La composición de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en donde hay al menos 55% en moles de catión A130 de polihldroxioxoaluminio de todos los cationes de polihldroxioxoaluminio detectables por RMN cuantitativa de 27A1, opcionalmente al menos 60, al menos 65, al menos 70, al menos 75, al menos 80, al menos 85, al menos 90 o al menos 95% en moles en la sal de clorhidrato de aluminio .
3. La composición de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en donde la sal de clorhidrato de aluminio exhibe un cromatograma SEC que tiene un área de pico 4 SEC de al menos 90% de un área total de picos 1, 2, 3, 4 y 5 en el cromatograma SEC.
4. La composición de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en donde el espectro de RMN 27A1 tiene una distribución de especies que incluye a lo sumo 5% en moles de catión A113 de polihidroxioxoaluminio de todos los cationes de polihidroxioxoaluminio detectables por RMN cuantitativa de 27A1 en la sal de clorhidrato de aluminio.
5. La composición de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el espectro de RMN 27A1 tiene una distribución de especies que no incluye ningún catión A113 de polihidroxioxoaluminio de todos los cationes de polihidroxioxoaluminio detectables por RMN cuantitativa de 27A1 en la sal de clorhidrato de aluminio.
6. La composición de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en donde la sal de clorhidrato de aluminio tiene una relación molar de aluminio a cloruro de 0,3:1 a 3:1.
7. La composición de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en donde la sal de clorhidrato de aluminio tiene una relación de OH a Al de a lo sumo 2,6:1 ó 2:1 a 2,6:1.
8. La composición de acuerdo con la reivindicación 7, en donde la sal de clorhidrato de aluminio tiene una relación de OH a Al de 2:1 a 2,5:1 u opcionalmente 2,3:1 a 2,5:1.
9. La composición de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en donde una relación molar de tampón a aluminio es de al menos 0,1:1 u opcionalmente 0,1:1 a 3:1.
10. La composición de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en donde el tampón es al menos un tampón seleccionado de un aminoácido y betaina.
11. La composición de acuerdo con la reivindicación 10, en donde el tampón es un aminoácido y una relación molar de aminoácido a aluminio es de al menos 0,1.
12. La composición de acuerdo con cualquier rei indicación precedente, en donde el tampón es glicina..
13. La composición de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en donde el tampón es glicina y está presente en una relación molar de glicina a aluminio de 0,1:1 a 2:1 y la sal de clorhidrato de aluminio tiene una relación de OH a Al de 2:1 a 2,5:1, opcionalmente 2,3:1 a 2,5:1 y la sal de clorhidrato de aluminio tiene una relación molar de aluminio a cloruro de 0,3:1 a 3:1.
14. La composición de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en donde la composición tiene un área de pico 4 SEC de al menos 95% de un área total de picos 1, 2, 3, 4 y 5 en el cromatograma SEC.
15. La composición de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en donde la composición tiene un área de SEC de pico 3 inferior al 5% de un área total de picos 1, 2, 3, 4 y 5 en el cromatograma SEC.
16. La composición de acuerdo con la reivindicación 13, en donde la composición- no tiene un área de SEC de pico 3 en el cromatograma SEC.
17. La composición de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en donde la composición tiene un área de pico 5 SEC inferior al 5% de un área total de picos 1, 2, 3, 4 y 5 en el cromatograma SEC.
18. La composición de acuerdo con la reivindicación 15, en donde la composición no tiene un área de pico 5 SEC en el cromatograma SEC.
19. La composición de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en donde la composición tiene un área de pico 4 SEC de 95 a 100%, ningún área de SEC de pico 3 y un área de pico 5 SEC de 0 a 5% de un área total de picos 1, 2, 3, 4 y 5 en el cromatograma SEC.
20. La composición de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en donde la composición también comprende circonio, que opcionalmente tiene una relación molar de aluminio a circonio de 5:1 a 10:1.
21. Un método para preparar una sal de clorhidrato de aluminio que comprende: I) calentamiento de una solución acuosa que contiene una primera sal de aluminio y un tampón, en donde la primera sal de aluminio está presente en una concentración molar de al menos 0,75 M, en donde el tampón es un aminoácido o betaina y una relación molar de tampón a aluminio es de al menos 0,1:1, a una temperatura de 50 °C a 100 °C durante un periodo de 1 hora a 6 horas para obtener una solución de primera sal de aluminio; II) adición a la solución de primera sal de aluminio a una solución acuosa de una base inorgánica para obtener una solución de primera sal de clorhidrato de aluminio que tiene una relación molar de OH : Al de a lo sumo 2,6:1 u opcionalmente 2:1 a 2,6:1 y un pH de 2 a 5; y III) calentamiento de la solución de primera sal de clorhidrato de aluminio a una temperatura de 50 °C a 100 °C durante un periodo de al menos 8 horas para obtener una solución de segunda sal de clorhidrato de aluminio que contiene una sal de clorhidrato de aluminio con al menos 50% en moles de catión A130 de polihidroxioxoaluminio de todos los cationes de polihidroxioxoaluminio detectables por RMN cuantitativa de 27A1 dentro de la sal de clorhidrato de aluminio .
22. El método de acuerdo con la reivindicación 21, en donde la concentración molar de la primera sal de aluminio es de al menos 1 M, opcionalmente de al menos 1,25 M, de al menos 1,5 M, de al menos 2 M o de al menos 2,5 M.
23. El método de acuerdo con la reivindicación 21 ó 22 que también comprende la adición de una solución acuosa que contiene un compuesto de circonio a la solución de segunda sal de clorhidrato de aluminio para obtener así una solución de sal de aluminio-circonio, que opcionalmente tiene una relación molar de aluminio a circonio de 5:1 a 10:1, donde opcionalmente el compuesto de circonio es ZrOC12*8H20.
24. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 21 a 23, en donde el calentamiento en la etapa III está al menos a 90 °C, opcionalmente al menos a 95 °C.
25. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 21 a 24, en donde el período en la etapa III es de al menos 12 horas, opcionalmente de al menos 18 horas, de al menos 24 horas, de al menos 30 horas, de al menos 36 horas, de al menos 42 horas o de al menos 48 horas.
26. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 21 a 25, en donde la sal de clorhidrato de aluminio exhibe un cromatograma SEC que tiene un área de pico 4 SEC de al menos 90% de un área total de picos 1, 2, 3, 4 y 5 en el cromatograma SEC.
27. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 21 a 26, en donde el tampón es glicina.
28. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 21 a 27, en donde la base inorgánica incluye al menos un miembro seleccionado de hidróxido de calcio, hidróxido de estroncio, hidróxido de bario, óxido de calcio, óxido de estroncio, óxido de bario, carbonato de calcio, carbonato de bario, carbonato de estroncio, hidróxido de itrio, óxido de itrio y carbonato de itrio.
29. El método de acuerdo con la reivindicación 28, en donde la base inorgánica es hidróxido de calcio.
30. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 21 a 29, en donde la segunda sal de clorhidrato de aluminio tiene una relación molar de aluminio a cloruro de 0,3:1 a 3:1.
31. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 21 a 29, en donde la solución de segunda sal de clorhidrato de aluminio tiene una relación molar de OH a Al de 2:1 a 2,5:1 u opcionalmente de 2,3:1 a 2,5:1.
32. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 21 a 30, en donde la primera sal de aluminio es un compuesto de cloruro de aluminio seleccionado de tricloruro de aluminio, clorohexahidrato de aluminio y diclorhidrato de aluminio.
33. El método de acuerdo con la reivindicación 21 a 32, en donde el tampón es glicina presente en una relación molar de glicina a aluminio de 0,1:1 a 2:1, la base inorgánica es hidróxido de calcio y el calentamiento en la etapa III está al menos a 90 °C, opcionalmente al menos a 95 °C, durante al menos 12 horas, opcionalmente durante al menos 24 horas o al menos 48 horas.
34. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 21 a 33, en donde hay al menos 50% en moles de catión A130 de polihidroxioxoaluminio de todos los cationes de polihidroxioxoaluminio detectables por RMN cuantitativa de 27A1, opcionalmente al menos 55, al menos 60, al menos 65, al menos 70, al menos 75, al menos 80, al menos 85, al menos 90 o al menos 95% en moles en la sal de clorhidrato de aluminio.
35. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 21 a 34, en donde el espectro de RMN 27A1 tiene una distribución de especies que incluye a lo sumo 5% en moles de catión A113 de polihidroxioxoaluminio de todos los cationes de polihidroxioxoaluminio detectables por RMN cuantitativa de 27A1 en la sal de clorhidrato de aluminio.
36. El método de acuerdo con la reivindicación 35, en donde el espectro de RMN 27A1 tiene una distribución de especies que no incluye ningún catión A113 de polihidroxioxoaluminio de todos los cationes de polihidroxioxoaluminio detectables por RMN cuantitativa de 27A1 en la sal de clorhidrato de aluminio.
37. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 21 a 36, en donde la sal de clorhidrato de aluminio tiene un área de pico 4 SEC de al menos 95% de un área total de picos 1, 2, 3, 4 y 5 en el cromatograma SEC.
38. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 21 a 37, en donde la sal de clorhidrato de aluminio tiene un área de SEC de pico 3 inferior al 5% de un área total de picos 1, 2, 3, 4 y 5 en el cromatograma SEC.
39. El método de acuerdo con la reivindicación 38, en donde la sal de clorhidrato de aluminio no tiene un área de SEC de pico 3 en el cromatograma SEC.
40. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 21 a 39, en donde la sal de clorhidrato de aluminio tiene un área de pico 5 SEC inferior al 5% de un área total de picos 1, 2, 3, 4 y 5 en el cromatograma SEC.
41. Una composición que incluye una sal de clorhidrato de aluminio producida por medio del método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 21 a 40.
42. Un método para reducir la transpiración que comprende la aplicación de una sal de clorhidrato de aluminio de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20 ó 41 a la piel para evitar la transpiración.
43. Uso de una sal de clorhidrato de aluminio de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20 ó 41 para evitar la transpiración.
44. Un método para tratar agua que comprende la adición de una sal de clorhidrato de aluminio de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20 ó 41 al agua.
45. Uso de una sal de clorhidrato de aluminio de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20 ó 41 para el tratamiento de agua.
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